KR100639295B1

KR100639295B1 - 척추시술용 인공삽입물

Info

Publication number: KR100639295B1
Application number: KR1020030054545A
Authority: KR
Inventors: 최길운
Original assignee: (주)태연메디칼
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2006-10-27
Also published as: KR20050015625A

Abstract

본 발명은 디스크 손상환자의 척추시술에 사용되는 인공삽입물에 관한 것이다.

본 발명은 척추시술시 중간 연결체의 삽입을 보다 신속하고 안정적으로 수행하고, 또 중간 연결체의 정확한 이식위치를 지속적으로 유지하며, 또 이식 후의 이탈현상을 완전히 배제하기 위하여, 상부 고정체와 하부 고정체 사이에서 척추의 유동을 수용하는 중간 연결체의 결합 방식을 슬라이드 방식으로 개선하면서 삽입 후의 정확한 위치를 유지할 수 있도록 하는 한편, 자체적으로 탄력변형이 가능한 재질을 갖는 중간 연결체, 척추 뒷쪽의 신경계통을 보호할 수 있는 형태적인 특성을 갖는 상하부 고정체를 포함하는 인공삽입물을 제공한다.

따라서, 본 발명에서 제공하는 인공삽입물은 척추시술을 좀더 신속하고 정확히 할 수 있도록 해주고, 시술 후의 안정성을 높여 척추시술과 관련하여 환자의 시술과 치료에 도움을 줄 수 있다.

척추, 추체, 디스크, 척추시술, 인공삽입물

Description

척추시술용 인공삽입물{Endoprosthesis for backbone}

도 1은 본 발명에 따른 척추시술용 인공삽입물의 구성요소를 보여주는 분해 사시도

도 2는 도 1의 결합 단면도

도 3은 도 2의 분해 단면도

도 4는 본 발명에 있어서 상부 고정체의 유동상태를 보여주는 단면도

도 5는 본 발명에 따른 척추시술용 인공삽입물의 삽입상태를 보여주는 단면도

도 6은 종래 척추시술용 인공삽입물의 삽입상태를 보여주는 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 인공삽입물 11 : 상부 고정체

12 : 하부 고정체 13 : 중간 연결체

14a,14b,14c : 곡면부 15a,15b : 안착부

16 : 고정돌기 17 : 슬라이드 결합부

18 : 슬라이드 홈부 19 : 걸림홈

20 : 걸림돌기 21 : 오목부

22a,22b : 공구홈

본 발명은 디스크 손상환자의 척추시술에 사용되는 인공삽입물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상하부 고정체 사이에서 척추의 유동을 수용하는 역할을 하는 중간 연결체의 결합구조를 개선하는 동시에 재질특성을 이용하여 시술 시 환자의 부담이나 의사의 무리없이 신속한 시술이 가능하고, 또 시술 후 정확한 삽입위치를 유지할 수 있으며 이탈현상을 완전히 배제할 수 있는 척추시술용 인공삽입물을 제공함으로써, 시술 시의 신속성 및 정확성과 시술 후의 안정성을 높일 수 있고, 이에 따라 척추시술과 관련한 전반적인 효율성을 높여 환자의 치료에 도움을 줄 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 인체에 있어서 척추는 다수의 추체(Body of spine, "추골"이라고도 함)가 디스크 즉, 추간연골에 의해 연결되어 S자형의 곡선을 이루고 있고, 하나의 추체는 원통형의 추체와 추체 뒤쪽의 후궁으로 구성되어 있는데, 후궁은 한쌍의 척추경과, 척추경에 연장하여 뒷쪽으로 신장된 상하관절돌기와, 추궁판 그리고 극상돌기 등으로 척추관을 형성하고 있으며 상기 척추관을 통하여는 신경이 위치되어 있다.

상기 추간연골(intervertebral discs, "추간원판"이라고도 함)은 원판형으로 되어 있으며, 그 외측부는 결조직과 섬유성 연골로 되어 있는 섬유륜이 있고, 내부의 중앙은 연골세포군과 부드러운 섬유성 연골로 된 수액이 있으며 여기에는 다량의 수분이 함유되어 있다. 이에 따라 구조상 강한 탄력성과 팽창성을 가지게 되며 척추의 굴신운동이나 척추를 중심으로 하는 몸의 지지에 중요한 역할 하게 된다.

상기와 같은 척추에 있어서 추체를 연결하고 있는 추간연골이 변성되거나 파열되어 정상의 위치에서 이탈 또는 완전히 손상되거나, 척추 후방의 돌기로 구성된 관절이 손상되거나 변성된 경우, 척추가 정상의 위치로부터 변형 및 전위되는 등의 여러 이유로 척추관을 통과하는 신경에 외력이 가해지거나 압박하는 경우에는 통증을 유발하는 것으로 알려져 있다.

척추의 일부, 특히 추간연골이 파손되거나 손상된 환자의 경우, 해당된 추간연골의 기능을 대신할 수 있는 인공삽입물을 사용하여 척추 사이를 일체식으로 대체하는 시술을 한다.

척추시술을 위한 기존의 인공삽입물(10')은, 도 6에 도시한 바와 같이, 상하 추체측에 각각 접하는 상부 고정체(11) 및 하부 고정체(12)와, 상기 상부 고정체(11)와 하부 고정체(12) 사이에 결합되는 중간 연결체(13)로 구성되어 있으며, 상기 중간 연결체(13)가 갖는 위아래의 곡면부(14a),(14b)와 상기 상하부 고정체(11),(12)가 갖는 각각의 안착부(15a),(15b) 간의 움직임을 통해 척추의 유동을 수용하는 작용을 한다. 여기서, 상,하부 고정체(11,12) 및 중간 연결체(13)는 강성의 고형물, 즉 티탄늄 재질로 되어 있다.

미설명 부호 16은 추체 내에 삽입되는 고정돌기를 나타낸다.

그러나, 이러한 기존의 척추시술용 인공삽입물은 다음과 같은 여러 단점을 갖고 있다.

1) 상부 고정체와 하부 고정체 사이에 티타늄 재질로 된 중간 연결체를 결합시키기 위해서는 삽입부의 공간확보를 위해 상하부 고정체 사이를 물리적으로 무리하게 확장해야 하므로, 자칫 신경에 손상을 입힐 염려와 시술이 까다롭고 시간도 많이 소요되는 단점이 있으며, 이러한 물리적인 시술은 시술 후 회복단계에서 환자에게 후유증을 초래할 우려가 높은 문제가 된다.

2) 시술 후 척추의 무리한 움직임이나 충격을 받았을 때 중간 연결체가 탄력성 및 팽창성이 없어 그 충격을 그대로 흡수하여 통증 유발 및 척추에 무리를 가져오게 되며 또 결합상태가 안정적이지 못하고 결합위치가 어긋나는 경우가 많으며, 심한 경우에는 중간 연결체가 이탈되는 등의 심각한 문제가 있다.

3) 인공삽입물의 형태, 특히 상하부 고정체의 형태가 척추 내의 뒷쪽에 위치되어 있는 신경계통을 전혀 고려하지 않은 형태이므로, 시술 후 신경을 건드려 통증을 유발시킬 우려가 높은 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 상부 고정체와 하부 고정체 사이에서 척추의 유동을 수용하는 중간 연결체의 결합시 중간 연결체의 진입을 위한 안내수단, 진입 후의 위치를 잡아주는 걸림수단 등을 구비하고, 특히 중간 연결체에 실제 추간연골과 같이 탄력성 및 팽창성을 가지도록 재질특성 을 부여함으로써, 중간 연결체의 삽입을 보다 신속하고 안정적으로 수행할 수 있고, 중간 연결체의 정확한 이식위치를 지속적으로 유지할 수 있는 동시에 이식 후의 이탈현상을 완전히 배제할 수 있으며, 이에 따라 시술을 좀더 신속하고 정확하게 할 수 있고, 또 시술 후의 안정성을 높여 척추시술과 관련하여 환자의 시술과 치료에 도움을 줄 수 있도록 한 척추시술용 인공삽입물을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 위아래 추체측에 접하여 고정되는 상부 고정체 및 하부 고정체와, 상기 상하부 고정체 사이에 결합되어 상하부 고정체를 유동가능하게 일체식으로 연결시켜주는 중간 연결체를 포함하는 척추시술용 인공삽입물에 있어서, 상기 중간 연결체는 탄력적으로 변형 및 복원이 가능한 수지재질로 이루어지되 한쪽방향으로 진입하면서 아래쪽의 슬라이드 결합부를 이용하여 하부 고정체와는 슬라이드 안착되고 윗쪽의 곡면부를 이용하여 상부 고정체와는 유동가능하게 안착되는 구조로 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 고정체와 중간 연결체의 슬라이드 결합구조는 하부 고정체의 윗면에 한쪽 개방형의 슬라이드 홈부가 형성되는 동시에 이곳의 진입측 선단부에 걸림홈이 형성되어 중간 연결체의 아래쪽 슬라이드 결합부가 슬라이드 홈부 내에 슬라이드 결착되면서 상기 슬라이드 결합부가 갖는 저면부의 걸림돌기가 걸림홈 내에 걸려져 고정되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 고정체의 슬라이드 홈부는 그 벽면이 상단에서 하단쪽으로 갈수록 바깥쪽으로 확장되는 단면형태로 이루어져 중간 연결체의 상부 탈거를 방지 할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 고정체의 걸림홈은 그 바닥이 바깥쪽으로 갈수록 깊어지는 경사면으로 이루어져 이곳에 걸려지는 중간 연결체의 걸림돌기의 바깥쪽 탈거를 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 고정체와 하부 고정체는 신경계통과의 간섭을 피하기 위한 몸체 뒷쪽의 오목부를 갖추고 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인공삽입물의 바람직한 구현예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 척추시술용 인공삽입물의 구성요소를 보여주는 분해 사시도, 도 2는 도 1의 결합 단면도, 도 3은 도 2의 분해 단면도를 각각 도시하고 있다.

도시한 바와 같이, 상기 인공삽입물(10)은 크게 세부분으로 구성되어 일체식으로 조합되는 형태로 이루어진다.

예를 들면, 윗쪽의 추체측과 접하면서 고정되는 상부 고정체(11), 아래쪽 추체측과 접하면서 고정되는 하부 고정체(12), 이것들 사이에 삽입되어 위아래를 이어주는 중간 연결체(13)의 조합형태로 이루어진다.

상기 고정체들은 각각의 윗면과 밑면에 일체 수직 돌출 형성되어 있는 다수의 쐐기형태의 고정돌기(16)를 이용하여 추체측에 견고히 파고드는 구조로 고정되 고, 중간의 연결체는 척추의 움직임을 수용할 수 있는 구조를 갖기 위하여 고정체 사이에서 유동가능한 구조로 연결된다.

또한, 각각의 고정체에는 시술시 공구를 장착할 수 있는 공구홈(22a),(22b)이 각각 갖추어져 있으며, 이때의 공구홈(22a),(22b)은 몸체의 두께와 나란하게 일정깊이 가공되는 양편 2개의 홈으로 되어 있어 이곳에 척추시술을 위한 특수공구를 장착할 수 있게 된다.

본 발명에서 제공하는 바람직한 유동구조는 상부 고정체(11)와 중간 연결체(13)가 갖는 안착부(15a)와 곡면부(14c) 간의 접동을 이용한 유동구조이며, 이러한 구조는 도 4와 같이 척추의 움직임에 따른 상부 고정체(11)의 유동을 중간 연결체(13)가 충분히 수용하게 하면서 중간 연결체(13)로 하여금 하부 고정체(12)와의 견고한 결합상태를 가질 수 있도록 해준다.

본 발명에서 제공하는 인공삽입물의 가장 큰 특징 중의 하나는 중간 연결체(13)와 하부 고정체(12)를 슬라이드 방식으로 결합시키는데 있다.

이를 위하여, 상기 중간 연결체(13)의 몸체 하단부 가장자리에는 후단부 일부 구간을 제외한 전체 둘레를 따라가면서 연속 형성되는 슬라이드 결합부(17)가 구비되고, 상기 하부 고정체(12)의 윗면에는 일측이 개방되어 있고 내측 둘레에 벽면이 조성되는 형태의 슬라이드 홈부(18)가 형성되어서, 상기 슬라이드 결합부(17)가 슬라이드 홈부(18) 내에 한쪽 개방측으로부터 진입되어 전체 벽면구간에 밀착될 때까지 슬라이드 되면 중간 연결체(13)와 하부 고정체(12)가 완전하게 결합될 수 있다.

위와 같은 슬라이드 홈부(18)는 하부 고정체(12)의 윗면 대부분을 차지하는 면적으로 되어 있어서, 중간 연결체(13)의 몸체 하단부 전체를 수용할 수 있으며, 이에 따라 중간 연결체(13)와 하부 고정체(12) 간의 결합면적을 충분히 확보할 수 있게 된다.

특히, 상기 슬라이드 홈부(18)는 홈을 조성하는 벽면의 단면형태가 상단에서 하단으로 갈수록 대략 60°정도의 각도를 가지면서 점차 넓어지는 하향 확장형으로 이루어져 있으며, 이에 따라 이곳에 결착되는 중간 연결체(13)의 슬라이드 결합부(17)는 그 윗쪽이 구속되면서 상방향으로 탈거되는 것이 불가능하게 된다.

물론, 중간연결체(13)의 슬라이드 결합부(17)도 슬라이드 홈부(18)에 꼭맞게 형합될 수 있는 동일한 단면형태를 갖는다.

이렇게 중간 연결체(13)를 슬라이드 방식으로 결합할 수 있음에 따라 상하부 고정체(11),(12)의 고정, 중간 연결체(13)의 삽입 등 인공삽입물의 시술과 관련한 전체적인 시술행위를 보다 신속하고 용이하게 할 수 있게 된다.

즉, 종전과 같이 중간 연결체 삽입을 위한 공간 즉 상하 폭을 넓게 확보하기 위하여 상하부 고정체를 과도하게 벌리는 등의 무리한 시술을 배제할 수 있으므로, 인공삽입물 시술을 좀더 효율적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서 제공하는 중간 연결체(13)는 인체에 해를 미치지 않는 수지재를 사용하며 이로 인해 탄력성과 팽창성을 가지게 된다.

이러한 재질적 특성으로 인해 중간 연결체의 삽입시 자체적으로 약간 눌려진 후 삽입 후에는 재차 원상태로 복원이 가능하게 되므로, 중간 연결체의 삽입이 훨 씬 수월해진다.

위와 같이 중간 연결체(13)의 재질적인 특성, 즉 탄력적인 변형과 복원이 가능한 특성과 슬라이드 결합방식이 갖는 특성, 즉 정해진 방향을 갖고 삽입할 수 있는 특성 등으로 인해 시술의 효과적인 측면을 한층 높일 수 있게 된다. 또한 실제 척추연골이 갖는 탄력성과 팽창성을 제공할 수 있어 충격으로 인한 척추의 통증을 방지하는 사용상의 안정성 효과도 더욱 크다.

본 발명에서는 중간 연결체(13)의 삽입 후 정위치 유지와 탈거 방지를 위한 수단을 제공한다.

이를 위하여, 상기 하부 고정체(12)가 갖는 슬라이드 홈부(18)의 바닥면에는 선단부, 즉 중간 연결체(13)가 진입되는 쪽에 사각형태의 걸림홈(19)이 형성되고, 또한 중간 연결체(13)의 저면에는 후단쪽에 걸림돌기(20)가 돌출 형성되는 한편, 중간 연결체(13)의 슬라이드 결합 완료 후 이때의 걸림돌기(20)가 걸림홈(19)에 체결되므로서, 중간 연결체(13)는 바깥쪽(진입방향에 대한 반대쪽)으로의 탈거가 완전히 봉쇄되면서 정확한 위치를 유지할 수 있고 탈거되는 문제를 완전히 배제할 수 있다.

상기 걸림돌기(20)와 걸림홈(19) 간의 완벽한 걸림작용을 위하여 걸림홈(19)의 바닥면은 바깥쪽으로 갈수록 깊어지는 경사면으로 이루어짐에 따라 바깥쪽으로 걸려질 수 있는 턱부분이 형성되고, 걸림돌기(20)는 뒷쪽의 정점으로부터 앞쪽으로 갈수록 낮아지는 경사면으로 형성되면서 상기 걸림홈(19)의 턱부분에 맞걸릴 수 있게 되므로서, 걸림돌기(20)와 걸림홈(19)은 바깥쪽, 즉 중간 연결체(13)가 탈거되 는 쪽으로 견고하게 체결되어 중간 연결체(13)는 슬라이드 삽입 후 그 탈거가 방지되면서 정확한 삽입위치도 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서 제공하는 상부 고정체(11)와 하부 고정체(12)의 몸체는 뒷쪽 중앙부분에 완만한 곡면으로 이루어진 오목부(21)가 갖추어져 있으며, 이러한 오목부(21)는 인공삽입물 시술시 척추 뒷쪽에 자리잡고 있는 신경과의 간섭을 피할 수 있게 해주므로, 환자에게는 좀더 안전하게 의사에게는 좀더 안정적인 시술을 수행할 수 있도록 해주는 잇점을 제공한다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 인공삽입물을 이용한 척추시술방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

환자의 복부쪽을 시작으로 척추의 앞쪽으로부터 손상된 추간연골을 제거하며 추체 사이를 시술이 용이토록 깨끗이 정리한 후 시술을 진행한다.

인공삽입물의 시술위치를 확보하는 준비과정을 마친 다음, 도 5와 같이 특수공구를 이용하여 인공삽입물을 삽입을 시작한다.

상하부 고정체(11),(12)의 각 공구홈(22a),(22b)을 이용하여 특수공구의 선단부에 인공삽입물을 장착하고, 고정체보다 약간 뒷쪽으로는 중간 연결체(13)를 배치한다.

이때의 상태는 고정체와 중간 연결체가 결합되기 전 상태를 의미하며, 중간 연결체(13)는 하부 고정체(12)에 있는 슬라이드 홈부의 개방된 진입측 바로 앞쪽에 위치하게 된다.

특수공구의 선단에 장착되어 있는 상부 고정체(11)와 하부 고정체(12)를 위 아래 추체 사이로 집어넣어 위치를 잡은 후, 계속해서 중간 연결체(13)를 하부의 슬라이드 홈부(18)를 통해 상하부 고정체(11),(12) 사이로 슬라이드 삽입하고, 중간 연결체(13)에 있는 슬라이드 결합부(17)가 진입을 시작하여 슬라이드 홈부(20) 내에 완전히 삽입 안착되면서 그 아래쪽의 걸림돌기(20)가 슬라이드 홈부(20)에 있는 걸림홈(19)에 걸려지면, 이와 동시에 중간 연결체(13)의 윗쪽 곡면부(14c)도 상부 고정체(11)의 안착부(15a) 내에 안착되면서 상하부 고정체(11),(12) 사이에 중간 연결체(13)를 정확히 결합시킬 수 있다.

이때, 중간 연결체(13)는 삽입이 진행되는 동안 약간 눌려지면서 상부 고정체(11)와의 간섭부분을 수용할 수 있다.

이렇게 중간 연결체(13)를 매개체로 한 상하부 고정체(11,12)의 결합을 마치면 인공삽입물 시술을 완료할 수 있다.

위와 같은 시술상태에서는 중간 연결체(13)의 슬라이드 결합부와 하부 고정체(12)의 슬라이드 홈부가 발휘하는 윗쪽으로의 탈거방지작용과 정확한 삽입위치유지, 또 걸림돌기와 걸림홈이 발휘하는 바깥쪽으로의 탈거방지작용 등에 의해 중간 연결체(13)의 정확한 삽입위치가 유지되면서 상하부 고정체(11,12)를 균형있게 이어주게 되므로, 상하부 고정체와 중간 연결체 간의 결합상태 뿐만 아니라 인공삽입물의 전반적인 시술상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 중간 연결체(13)의 삽입시 슬라이드 수단에 의해 정확한 안내가 가능하고, 삽입완료시점도 중간 연결체(13)가 더 이상 진입이 제지되는 시점에서 자연스럽게 확인이 가능하므로, 시술시의 노력이나 시간 등을 효과적으로 줄일 수 있 고,

또한, 중간 연결체의 슬라이드 삽입방식과 그 재질적 특성을 이용한 탄력적인 변형에 의해 시술부위의 공간확보시 신경을 건드리는 등의 무리를 피할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 상부 고정체와 하부 고정체 사이에 중간 연결체의 결합시 탄성 및 팽창력을 가진 중간 연결체의 진입을 위한 안내수단, 진입 후의 위치를 잡아주는 걸림수단 등을 구비한 인공삽입물을 제공함으로써, 중간 연결체의 정확한 이식위치를 지속적으로 유지할 수 있고, 또 이식 후의 이탈현상을 완전히 배제할 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 시술을 좀더 신속하고 정확하게 할 수 있고, 실제 척추연골과 동일한 기능을 할 수 있어 시술 후의 안정성을 높일 수 있는 등 궁극적으로 척추시술과 관련하여 환자의 시술과 치료에 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.

Claims

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위아래 추체측에 접하여 고정되는 상부 고정체(11) 및 하부 고정체(12)와, 상기 상하부 고정체(11),(12) 사이에 결합되어 상하부 고정체(11),(12)를 유동가능하게 일체식으로 연결시켜주는 중간 연결체(13)를 포함하는 척추시술용 인공삽입물에 있어서,

상기 중간 연결체(13)는 탄력적으로 변형 및 복원이 가능한 수지재질로 이루어지되 한쪽방향으로 진입하면서 아래쪽의 슬라이드 결합부(17)를 이용하여 하부 고정체(12)와는 슬라이드 안착되고 윗쪽의 곡면부(14c)를 이용하여 상부 고정체(11)와는 유동가능하게 안착되는 구조로 결합하되 상기 하부 고정체(12)와 중간 연결체(13)의 슬라이드 결합구조는 하부 고정체(12)의 윗면에 한쪽 개방형의 슬라이드 홈부(18)가 형성되는 동시에 이곳의 진입측 선단부에 걸림홈(19)이 형성되어 중간 연결체(13)의 아래쪽 슬라이드 결합부(17)가 슬라이드 홈부(18) 내에 전면 및 측면 전체가 슬라이드 결착되면서 상기 슬라이드 결합부(17)가 갖는 저면부의 걸림돌기(20)가 걸림홈(19) 내에 전체적으로 걸려져 고정되는 구조로 되며, 상기 하부 고정체(12)의 슬라이드 홈부(18)는 그 벽면이 상단에서 하단쪽으로 갈수록 바깥쪽으로 확장되는 단면형태로 이루어져 중간 연결체(13)의 상부 탈거를 방지할 수 있도록 되며, 상기 상부 고정체(11)와 하부 고정체(12)는 신경과의 간섭을 피하기 위한 몸체 뒷쪽의 오목부(21)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 척추시술용 인공삽입물.
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