KR100596561B1 - 척추 고정기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척추의 교정이나 골접합을 위해 사용되는 척추 고정기구에 관한 것으로서, 척추의 해당 시술부위에 걸리는 후크가 양단에 마련되며, 체내 온도에 의해 변태되면서 조임력을 제공하도록 형상기억합금으로 이루어진 기구몸체를 구비한 것을 특징으로 하는 척추 고정기구가 개시된다.

본 발명에 의하면 시술이 매우 간편할 뿐만 아니라 시술시 척추에 가해지는 손상을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.

척추, 형상기억합금, 변태온도, 조임력, 후크

Description

척추 고정기구{DEVICE FOR FIXING OF THE SPINE}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 척추 고정기구의 사시도.

도 2는 도 1의 척추 고정기구의 시술상태를 도시하는 사시도.

도 3은 온도변화에 따른 도 1의 척추 고정기구의 변형상태를 도시하는 사시도.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 척추 고정기구의 사시도.

도 5는 도 4의 척추 고정기구의 시술상태를 도시하는 사진.

도 6은 온도변화에 따른 도 4의 척추 고정기구의 변형상태를 도시하는 사시도.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 척추 고정기구의 사시도.

도 8은 도 7의 척추 고정기구의 시술상태를 도시하는 사진.

도 9는 온도변화에 따른 도 7의 척추 고정기구의 변형상태를 도시하는 사시도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

10,14,20,22,30,32...후크 11,13...제1라운드부

12...제2라운드부 21...코일부

31...선형연장부

본 발명은 척추 고정기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형상기억합금의 특성을 이용해 척추 고정시술을 수행하도록 하는 척추 고정기구에 관한 것이다.

척추 고정기구는 척추의 교정이나 손상부위의 고정을 위해 정형외과 또는 신경외과 등에서 사용하는 의료기구로서, 척추에 고정되는 한 쌍의 스크류(Screw)와 양측 스크류(Screw) 사이를 연결하는 로드(Rod)로 이루어지는 기구가 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 척추 고정기구는, 척추 디스크의 파괴부위 혹은 기형적인 부위(척추 측만증, 척추 후만증 등)를 절개하거나, 잘못된 척추의 배열을 맞춘 상태에서, 해당 부위를 중심으로 양측에 드릴링(Drilling) 작업을 한 후 스크류를 박아 넣고, 로드를 이용해 스크류를 서로 연결하는 방식으로 사용이 된다.

따라서, 종래의 척추 고정기구는 시술 자체가 매우 복잡하여 시술시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 로드를 이용한 스크류 간의 연결시 조임력을 적절히 조절하기가 쉽지 않고, 시술시 골의 손상이 많이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 형상기억합금을 이용해 척추를 고정함으로써 불필요한 척추골의 손상을 방지하고, 시술이 간편하며 시술시간을 단축시킬 수 있는 척추 고정기구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 척추 고정기구는, 척추의 해당 시술부위에 걸리는 후크가 양단에 마련되며, 체내 온도에 의해 변태되면서 조임력을 제공하도록 형상기억합금으로 이루어진 기구몸체를 구비한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 양측 후크 사이는 소정 패턴으로 말려있도록 구성될 수 있다.

상기 양측 후크 사이는, 상기 후크로부터 각각 연장되는, 실질적으로 반원형으로 만곡된 한 쌍의 제1라운드부; 및 상기 제1라운드부에 대하여 수직을 이루면서 양측 제1라운드부를 서로 연결하는, 실질적으로 반원형으로 만곡된 제2라운드부;를 구비할 수 있다.

대안으로, 상기 양측 후크 사이는 코일 형태로 말려있도록 구성될 수 있다.

또 다른 대안으로, 상기 기구몸체는 실질적인 'C'자형으로 이루어질 수 있다.

상기 양측의 후크는 상호 80 ~ 130°의 각을 이루며 틀어지도록 구성될 수 있으며, 동일 평면상에서 구부러지도록 형성될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 척추 고정기구의 외관이 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 척추 고정기구는 형상기억합금으로 이루어진 그 기구몸체의 양단에 각각 후크(Hook)(10,14)가 마련되며, 양측 후크(10,14) 사이에는 대략 'Ω' 형태와 유사한 형상을 이루게 되는 한 쌍의 제1라운드부(11,13)와 그 사이의 제2라운드부(12)가 구비된다.

후크(10,14)는 척추의 해당 시술부위에 걸리는 부분으로서, 대략 반원형으로 구부러진 구조를 갖는다. 여기서, 양측의 후크(10,14)는 바람직하게 상호 80 ~ 130°의 각을 이루며 틀어진 상태로 구부러진 구조로 형성됨으로써 척추의 각 부위에 보다 용이하게 걸릴 수 있다. 대안으로, 상기 양측의 후크(10,14)는 동일 평면상에서 실질적으로 상호 대향하면서 구부러진 구조로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형 예가 있을 수 있다.

상기 후크(10,14)가 걸림으로써 상호 고정되는 시술부위는, 척추의 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 스피너스 프로세스(Spinous Process), 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 라미나(Lamina), 라미나(Lamina)와 라미나(Lamina), 트랜스버스 프로세스(Transverse process)와 트랜스버스(Transverse)가 해당될 수 있으며, 그밖에 트랜스버스 프로세스(Transverse process)에 대하여 라미나(Lamina), 스피너스 프로세스(Spinous Process) 또는 트랜스버스 프로세스(Transverse Process)가 해당되는 등 다양한 예가 있을 수 있다.

바람직하게, 상기 후크(10,14) 사이의 기구몸체는 변형량을 크게 하기 위하여 실질적인 웨이브 형태나 원형 등으로 말려있는 구조를 갖는다. 보다 구체적으로, 기구몸체에는 양측의 후크(10,14)로부터 각각 연장되는 한 쌍의 제1라운드부(11,13)와, 양측의 제1라운드부(11,13) 사이에 위치하도록 연장된 제2라운드부(12)가 구비된다. 여기서, 상기 제1라운드부(11,13)와 제2라운드부(12)는 대략 원형으로 만곡된 구조를 갖는 것이 바람직하며, 특히 제2라운드부(12)는, 척추의 형상 등을 감안 할 때 제1라운드부(11,13)와 동일 평면에 있지 않고 수직을 이루도록 밴딩되는 것이 바람직하다(도 2의 시술상태 참조).

상기 기구몸체는 예컨대, 티타늄니켈(TiNi) 합금을 주성분으로 하는 형상기억합금이 이루어짐으로써 온도변화에 상응하여 형상이 변형된다. 이를 위해, 상기 기구몸체는 형상기억공정을 거치는데, 이는 형상기억합금의 와이어(Wire)나 스트립(Strip) 또는 소정 길이의 플레이트(Plate)를 가열하여 구부린 후 400 ~ 900 ℃의 온도에서 1시간 동안 형상기억 열처리를 하거나, 기억될 형상에 상응하는 지그에 와이어나 스트립 또는 플레이트를 구속한 상태에서 350 ~ 700℃의 온도에서 10분 이상 형상기억 열처리를 하는 방식으로 수행된다. 여기서, 기구몸체의 크기 및 형태는 시술부위나 조임력의 크기에 상응하여 다양한 변형예가 있을 수 있다.

상기와 같이 제조된 기구몸체는 변태온도(Ms 또는 Rs)인 대략 15℃ 이하의 마르텐사이트(Martensite) 상태에서 양측 후크(10,14) 간의 거리가 쉽게 벌어지는 바, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 고정하려는 부위에 상응하는 거리보다 후크 간의 거리가 더 크게 벌어진 상태로 시술된다.

이어서, 시술후 약 1 ~ 2분이 경과하면 체온에 의해 상기 기구몸체의 온도가 상승하게 되는데, 이 온도가 변태온도(As)인 30℃ 이상이 되면 기구몸체는 오스테나이트(Austenite) 상태로 변태하여 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 원래의 형상, 즉 기구몸체를 벌리기 전의 형상으로 복원되면서 양측 후크(10,14) 사이의 부위에 조임력을 제공하게 된다.

도 4에는 본 발명의 제2실시예에 따른 척추 고정기구의 외관이 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 척추 고정기구는 형상기억합금으로 이루어진 그 기구몸체의 양단에 각각 후크(20,22)가 마련되며, 양측 후크(20,22) 사이에는 나선형으로 말려있는 코일부(21)를 구비한다.

상기 후크(20,22)가 걸림으로써 상호 고정되는 시술부위는, 전술한 실시예와 마찬가지로, 척추의 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 스피너스 프로세스(Spinous Process), 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 라미나(Lamina), 라미나(Lamina)와 라미나(Lamina), 트랜스버스 프로세스(Transverse process)와 트랜스버스(Transverse)가 해당될 수 있으며, 그밖에 트랜스버스 프로세스(Transverse process)에 대하여 라미나(Lamina), 스피너스 프로세스(Spinous Process) 또는 트랜스버스 프로세스(Transverse Process)가 해당되는 등 다양한 예가 있을 수 있다. 도 5에는 상기와 같은 기구몸체를 갖는 본 고안의 척추 고정기구에 의해 척추의 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 스피너스 프로세스(Spinous Process)가 상호 고정된 시술상태가 도시되어 있다.

상기 기구몸체는 전술한 바와 같은 형상기억공정을 거쳐 제조가 되며, 도 6의 (a)와 같이 변태온도(Ms 또는 Rs) 이하의 마르텐사이트(Martensite) 상태로 벌어진 상태로 시술이 되었다가, 다시 도 6의 (b)와 같이 체온에 의해 변태온도(As) 이상으로 온도가 상승하면서 오스테나이트(Austenite) 상태로 변태하여 복원되면서 후크(20,22) 사이의 부위를 조이게 된다.

도 7에는 본 발명의 제3실시예에 따른 척추 고정기구의 외관이 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 척추 고정기구는 형상기억합금으로 이루어진 그 기구몸체의 양단에 각각 후크(30,32)가 마련되며, 양측 후크(30,32) 사이에는 기구몸체 전체가 실질적으로 'C'자형을 이루도록 살짝 휘어지거나 직선형태를 갖는 선형연장부(31)가 구비된다.

상기 후크(30,32)가 걸림으로써 상호 고정되는 시술부위는, 전술한 실시예와 마찬가지로, 척추의 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 스피너스 프로세스(Spinous Process), 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 라미나(Lamina), 라미나(Lamina)와 라미나(Lamina), 트랜스버스 프로세스(Transverse process)와 트랜스버스(Transverse)가 해당될 수 있으며, 그밖에 트랜스버스 프로세스(Transverse process)에 대하여 라미나(Lamina), 스피너스 프로세스(Spinous Process) 또는 트랜스버스 프로세스(Transverse Process)가 해당되는 등 다양한 예가 있을 수 있다. 도 8에는 상기 기구몸체를 갖는 본 고안의 척추 고정기구에 의해 척추의 스피너스 프로세스(Spinous Process)와 스피너스 프로세스(Spinous Process)가 상호 고정된 시술상태가 도시되어 있다.

상기 기구몸체는 전술한 바와 같은 형상기억공정을 거쳐 제조가 되며, 도 9의 (a)와 같이 변태온도(Ms 또는 Rs) 이하의 마르텐사이트(Martensite) 상태로 벌어진 상태로 시술이 되었다가, 다시 도 9의 (b)와 같이 체온에 의해 변태온도(As) 이상으로 온도가 상승하면서 오스테나이트(Austenite) 상태로 변태하여 복원되면서 후크(30,32) 사이의 부위를 조이게 된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 의하면 시술시 척추의 손상이 미미하여 척추 기능회복이 빠르게 이루어질 수 있으며, 시술부위에 기구를 위치시켜 두기만 해도 약 1, 2분내에 체내의 온도에 의해 스스로 조임력을 제공하게 되므로 시술이 간편할 뿐만 아니라 시술시간을 종래에 비해 단축시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 인체의 척추를 고정하는 고정기구에 있어서,

   와이어, 스트립 또는 플레이트 구조의 형상기억합금으로 이루어지고, 그 양단에는 척추의 해당 시술부위에 걸리는 후크가 마련된 기구몸체를 구비하고,

   체내 온도에 의해 변태되면서 조임력을 제공하는 것을 특징으로 하는 척추 고정기구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 양측 후크 사이가 말려있는 것을 특징으로 하는 척추 고정기구.
3. 제 2항에 있어서, 상기 양측 후크 사이가,

   상기 후크로부터 각각 연장되는, 반원형으로 만곡된 한 쌍의 제1라운드부; 및

   상기 제1라운드부에 대하여 수직을 이루면서 양측 제1라운드부를 서로 연결하는, 반원형으로 만곡된 제2라운드부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 고정기구.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 양측 후크 사이가 코일 형태로 말려있는 것을 특징으로 하는 척추 고정 기구.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 기구몸체가 'C'자형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 척추 고정기구.
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 양측의 후크가 상호 80 ~ 130°의 각을 이루며 틀어져 있는 것을 특징으로 하는 척추 고정기구.
7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 양측의 후크가 상호 대향하면서 구부러져 있는 것을 특징으로 하는 척추 고정기구.

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