KR100897928B1 - 척추 후궁 확장을 위한 거상장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 척추 후궁 확장을 위한 거상장치에 관한 것으로, 척추 내부를 확장시키고자 후궁의 한쪽을 회전부로 하고 반대쪽을 개방하여 회전할 때 이 회전 작업이 안정적이고 용이하도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치는, 척추의 전방부인 척추체(11)와 후방부인 후궁(12)이 연결되는 2점 중 1점의 절단부(16)에 개재되며 상기 척추체의 절단면에 지지되는 지지부를 갖는 지지부재(110)와; 상기 지지부재에 왕복 이동 가능하게 조립되며 상기 척추체와 후궁의 절단부(16)의 상기 후궁측 절단면에 지지되는 거상고리(121)를 갖는 거상부재(120)와; 상기 지지부재가 고정된 상태에서 상기 거상부재를 이동시켜 상기 후궁이 상기 절단부의 반대측의 안내를 받아 회전하여 상기 척추체를 개방토록 하는 조절노브(130)를 포함하여 구성된다.
척추, 경추, 후궁, 거상

Description

척추 후궁 확장을 위한 거상장치{A Lifting Device For Expansive Laminoplasty in Spinal Column}
본 발명은 척추 후궁 확장을 위한 거상장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추 내부를 확장시키고자 후궁의 한쪽을 회전부로 하고 반대쪽을 개방하여 회전할 때 이 회전 작업이 안정적이고 용이하게 이루어지도록 한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치에 관한 것이다.
매년 많은 수의 사람들이 외상에 기인하는 목, 등 및/또는 척추 등의 심한 손상으로 고통을 받고 있다.
도 1에서 보이는 것처럼, 인간의 척추(1)는 경추부(cervical)(2), 흉관(thoracic)(3), 요추(lumbar)(4) 및 천골(sacrum)(5) 및 미저골(coccyx)(6) 영역들을 포함한다.
이들 손상들에는 경부 골절, 추간판의 후방돌진을 수반하는 골절 탈구 및 다른 주요 손상들이 포함된다. 또한 매년 많은 수의 사람들이 퇴행성 질병들, 특히 퇴행성 척추 협착증(degenerative spine stenosis)의 치료를 위한 척추 수술을 받는다. 척추 협착증에 있어서, 척수(spinal cord)와 신경근(nerve roots)들을 포함하고 이들을 보호하는 척추관(spinal canal)은 좁으며, 이는 상기 척수와 신경들을 압박하는 결과가 된다. 상기 척추의 모든 압박된 수준을 감압하고, 단단한 융합으로 안정화시키는 것이 외과적 목표이다.
도 2는 척추골(10)의 구조를 보인 것으로, 척추골(10)은 척추체(spinal body)(11)라고 불리우는 전방부 및 추골궁이라 불리우는 후궁(12)을 포함하며, 이 후궁(12)은 척추관(13)을 감싼다. 후궁(12)은 극돌기(spinous process)(14)를 포함한다.
척추관(13) 내에 보다 넓은 공간을 형성하기 위한 2가지의 후방 수술방법들이 있다. 그 하나는 척추관의 배후를 구성하는 뼈구조들과 그에 연견된 인대들을 제거하는 척추궁절제술(laminectomy)이다. 경추 부위에서는, 척추궁절제술은 척추 상의 불안정화 또는 "백조의 목(swan neck)"이라 불리우는 변형을 야기할 수 있다. 이러한 변형은 교정하기 매우 어려운 문제점이 될 수 있으며, 목을 똑 바른 형태로 유지하는 작용의 일부를 수행하는 척추골의 배후에서의 지지구조의 결함에 기인하는 목 및 어깨에서의 실질상의 변형을 야기한다.
척수의 압력을 완화시키는 다른 방법으로는 경추체 후궁 성형술이라는 외과적 수술을 들 수 있다. 경추체 후궁 성형술은 상기 척추관을 감싸고 경계를 한정하는 골질의 척추골 구조들의 하나 또는 그 이상을 교환하는 것에 관련된 것이다. 예를 들면, 상기 골질의 척추골 구조들은 약화되거나, 만곡되거나 또는 후방쪽으로 가변되어 상기 척추관을 개방하여 상기 척수에 대해 여분의 공간을 제공할 수 있다. 이 수술과 관련된 문제는 상기 교환된 하나 또는 그 이상의 척추골들을 안정화시켜 치유되도록 하는 것에 관련된 것이다.
하나 또는 그 이상의 상기 척추골들의 후방이 가변되어 문처럼 열리도록 만들어지기 때문에 상기 경추체 후궁 성형술은 척추 후궁 확장 수술이라고도 한다.
그러나, 1980년대 척추 후궁 확장 수술이 도입된 이후 최근까지 확장을 위한 전용 기구는 고안되지 않았다.
종래 척추 후궁 확장 수술 방법으로는 도수로 1) 척추의 돌출된 어느 한 부분(척추 극돌기 등)을 반대편으로 밀어 부러뜨린 후 확장 고정하거나, 2) 하나 혹은 그 이상의 구부러진 기구(angled curette, Kerrision rongeur)를 확장하고자 하는 개방된 홈통 (gutter)에 삽입하여 지레의 원리로 들어 올리거나, 혹은 3) 중앙에 받침점이 있는 가위 모양의 범용의 벌리는 기구(spreader)를 사용하는 확장하는 방법이 있다.
이러한 방법은 확장 시 (가) 후궁 확장 변형의 정도를 결정하는 힘을 조절하기 어려워 확장하는 반대편 경첩부위에 골절이 발생되기 쉽고(1,2,3에 모두 해당), (나) 확장 후 확장상태로 고정하고자 할 때에 안정된 고정을 제공하지 못하거나(1,2에 해당) (다) 확장 기구가 너무 커 고정에 필요한 공간을 점유하여 시술을 방해하는 (3에 해당)등의 단점이 있다.
이러한 단점은 시술의 불안정성을 초래하여 수술 중 및 수술 후 합병증의 발생과 연관되며 성공적인 치료를 저해하는 요인이 될 수 있다. 이를 효과적으로 극 복하기 위하여서는 후궁 변형의 정도를 완만히 조절하고 안정적으로 거상하여 고정을 용이하게 하는 장치의 고안이 요망된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 후궁(추골궁)의 좌측 또는 우측을 회전부(경첩부)로 하고 반대측을 절단하여 회전시킴으로써 후궁을 개방할 때 후궁의 회전부에 가해지는 충격을 최소화하여 회전부의 가소적 변형(plastic deformation)을 유도하고, 급격한 충격으로 인한 기계적인 파쇄(mechanical failure)와 골절이 적게 발생도록 한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치를 제공하려는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 후궁을 시술에 필요한 공간을 확보하도록 개방하여 시야를 확보함과 아울러 간섭을 방지하며, 절반 이상의 후궁과 척추 측체(lateral mass)가 노출되어 이곳에 영구 고정용 삽입물의 설치가 용이하도록 하려는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 후궁의 복원력과 이 복원력에 대한 반대 방향의 개방력에 의해 후궁을 개방함으로써 다른 구조물의 도움없이도 후궁을 안정적 개방상태로 유지하려는데 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치는, 척추의 전방부인 척추체와 후방부인 후궁이 연결되는 2곳의 연결부 중 어느 하나의 연결부에 형성된 절단부에 개재되며 상기 척추체의 절단면에 지지되는 지지부를 갖는 지지부재와; 상기 지지부재에 왕복 이동 가능하게 조립되며 상기 척추체와 후궁의 절단부의 상기 후궁측 절단면에 지지되는 거상고리를 갖는 거상부재와; 상기 지지부재가 고정된 상태에서 상기 거상부재를 이동시켜 상기 후궁이 상기 절단부의 반대측의 안내를 받아 회전하여 상기 척추관을 개방토록 하는 조절노브로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 척추 후궁 확장을 위한 거상장치에 의하면, 후궁의 일측을 벌려 척추관을 개방하는 시술시 후궁의 자유단부를 원하는 정도로 신속하게 벌릴 수 있으므로 수술시간, 마취시간, 출혈 등을 감소시킬 수 있으며 성형된 후궁의 안정성도 증대하여 수술 중 신경의 손상이나 수술 후 지연성 신경 약화를 줄일 수 있을 것이다.
그리고, 조절노브와 거상부재의 연결 구조상 조절노브의 조작에 의한 거상부재의 전후진 이동 거리가 결정되어 있으므로 후궁을 원하는 만큼 벌리는 작업이 용이하고 정확도가 향상된다.
도 3 내지 도 6에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치(100)는, 후궁(12)과 척추제(11)를 연결하는 2곳 중 어느 1곳의 사이에 개재되어 척추체(11)에 지지되는 지지부재(110), 지지부재(110)에 왕복 이동 가능하게 연결되며 후궁(12)의 개방을 유도하는 거상부재(120) 및 거상부재(120)를 조작하는 조절노브(130)로 구성된다. 본 발명에 의한 거상장치(100)의 사용을 위해서는 후궁(12)과 척추체(11)의 연결부 2곳 중 1곳이 절단되어 절단부(16)가 형성되어야 한다.
지지부재(110)는 척추체(11)를 고정 상태로 지지하고 거상부재(120)는 후궁(12)을 척추체(11)의 반대 방향으로 이동시켜 후궁(12)을 절개부(16)의 반대측 연결부를 통하여 회전되도록 함으로써 척추관(13)을 개방한다.
즉 지지부재(110)는 고정체이고 거상부재(120)는 이동체로서, 지지부재(110)와 거상부재(120)의 부피를 최소화하고 조절노브(130)의 조작성을 감안하여 지지부재(110)는 관형으로 형성되고 거상부재(120)는 지지부재(110) 내부에 이동 가능하게 삽입되는 형태로 구성될 수 있으며, 이하에서는 이러한 형태를 예로 들어 지지부재(110)와 거상부재(120)를 구체적으로 설명한다.
지지부재(110)는 내부에 공간이 형성된 관형이며 선단부에는 척추체(11)의 절단면에 지지되는 지지부(111)가 구비된다.
지지부(111)는 척추체(11)에 대한 안정적인 지지를 위하여 척추체(11)를 감쌀 수 있도록 지지부재(110)의 선단부에 지지부재(110)의 단면보다 크게 형성되는 블록의 형태이다. 지지부(111)는 거상부재(120)의 거상고리(121)가 돌출될 수 있도록 지지부재(110)의 선단부에 외향 형성될 수 있고, 거상고리(121)와 간섭되지 않 도록 일측이 개방될 수 있다. 즉 지지부(111)는 바닥부(111a) 및 바닥부(111a)의 양측에 형성되는 측벽부(111b)로 구성된다. 바닥부(111a)와 측벽부(111b)는 지지부재(110)의 둘레부에 형성되는 형태이다.
이와 같이 지지부(111)는 2개의 측벽부(111b)를 갖기 때문에 지지부재(110)와 거상부재(120)의 거상고리(121)는 후궁(12)을 3점에서 지지함으로써 후궁(12)을 안정적으로 거상할 수 있다.
지지부(111)는 척추체(11)에 밀착될 수 있도록 오목한 홈의 형태일 수 있다. 지지부(111)의 오목한 홈은 다양한 형태로 형성될 수 있으므로 구체적으로 한정하지는 않는다.
지지부재(110)에는 거상부재(120)의 거상고리(121)가 공회전하지 않고 직선 왕복 이동할 수 있도록 안내하는 가이드홀(113)이 형성된다. 가이드홀(113)은 지지부재(110)에 길이방향을 따라 직선으로 개방 형성된 형태일 수 있다.
거상부재(120)는 지지부재(110)의 내부에 삽입되어 조절노브(130)에 의해 이동할 수 있는 단면적의 봉이다.
거상부재(120)는 후궁(12)의 회전을 위하여 후궁(12)에 지지되는 거상고리(121)가 구비된다. 거상고리(121)는 후궁(12)을 당길 때 후궁(12)에서 이탈되지 않도록 후궁(12)을 감싸는 고리 형태일 수 있다.
거상고리(121)는 가이드홀(113)을 따라 직선 왕복이동하며, 지지부재(110)의 직경보다 길게 형성될 수 있다. 이렇게 되면, 조절노브(130)가 거상부재(120)에 체결된 상태에서 거상고리(121)와 조절노브(130)가 걸림턱의 기능을 수행하기 때문에 거상부재(120)가 지지부재(110)에서 이탈되지는 않을 것이다.
거상부재(120)는 조절노브(130)의 조작에 의해 왕복 이동하는 것이며 조절노브(130)에 나사식으로 체결되며 즉 외주면에 길이방향을 따라 나사산(122)이 형성된다.
조절노브(130)는 암나사를 갖는 너트 형식으로 거상부재(120)의 나사산(122)에 나사 체결된다. 조절노브(130)는 지지부재(110)의 단부(지지부(111)의 반대측 단부)에 지지된 상태에서 제자리 회전하면서 거상부재(120)를 직선 왕복 이동시킨다.
조절노브(130)의 회전정도(회전수)를 쉽게 확인할 수 있도록 조절노브(130)의 표면에는 각도 눈금이나 표시선이 표시될 수 있다.
거상부재(120)와 조절노브(130)는 나사 체결되어 있기 때문에 조절노브(130)의 1회전에 의해 거상부재(120)가 동일한 거리를 이동한다.
예를 들어 거상부재(120)의 나사산(122)과 조절노브(130)의 나사산의 피치를 0.5mm로 하면 조절노브(130)의 1회전이 거상부재(120)의 0.5 mm 이동과 상응되기 때문에 조절노브(130)의 회전수를 통해 거상부재(120)의 이동 거리를 확인할 수 있다.
한편, 거상부재(120)의 이동거리를 먼저 설정한 경우 조절노브(130)의 회전수를 역으로 계산할 수 있으므로 정해진 회전수만큼 조절노브(130)를 조작함으로써 후궁(12)을 벌릴 수 있다.
그리고, 거상부재(120)의 나사산(122)은 거상고리(121)에서부터 지지부 재(110)의 전장과 조절노브(130)의 암나사의 두께의 합과 일치하는 지점에서 시작되도록 하여 시술 중 조절노브(130)로부터 돌출된 거상부재(120)의 나사산(122)의 거리가 하단 거상고리(121)에 의해 거상된 후궁(12)의 거리와 일치하도록 하여 거상 중 회전수를 잊은 경우에도 후궁(12)의 거상 정도를 쉽게 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치의 작용은 다음과 같다.
도 6에서와 같이, 척추의 후궁(12)을 확장하여 시술을 하는 경우 전방의 척추체(11)와 후방의 후궁(12)의 연결부 2곳 중 후궁(12)을 개방하기 위한 1곳을 선택한다. 후궁(12)의 개방은 본 발명 거상장치(100)를 개재하기 위한 것이다.
척추체(11)와 후궁(12)의 선택된 연결부를 절단하고, 이 절단부(16)에 거상장치(100)의 지지부(111)와 거상고리(121)를 개재한다. 지지부(111)와 거상고리(121)를 개재하기 위하여 후궁(12)을 당겨 벌릴 수 있다.
지지부(111)는 고정상태의 척추체(11)의 절단면에 지지되고 거상고리(121)는 후궁(12)의 절단면에 지지된다. 지지부(111)와 거상고리(121)는 각각 척추체(11)와 후궁(12)의 절단면을 감싸면서 3점 지지하기 때문에 별도로 고정을 하지 않더라도 안정적으로 셋팅된다.
한편, 후궁(12)은 절단부(16)의 반대측을 회전 포인트로 하여 회전하면서 벌어지는데, 절단부(16)의 반대쪽이 두꺼우면 후궁(12)의 회전이 어려울 것이므로 절단부(16) 반대측의 연결부(17)를 얇게(후궁(12)의 회전을 위해 얇게 하는 것을 구 체적인 수치로 한정하지는 않는다) 할 수 있다. 연결부(17)를 얇게 하는 것은 필수 사항은 아니며 환자의 척추 상태에 따라 연결부(17)의 두께가 후궁(12)을 회전할 수 있는 두께라면 얇게 하지 않는다.
본 발명 거상 장치(100)의 셋팅이 완료되면 조절노브(130)를 일방향으로 돌린다.
조절노브(130)의 회전운동은 거상부재(120)의 직선운동으로 전환되어 거상부재(120)가 후퇴하게 된다.
거상부재(120)의 후퇴시 거상고리(121)가 후궁(12)을 후방으로 당기게 되며, 후궁(12)의 자유단부는 연결부(17)의 안내를 받아 도 6 기준 반시계 방향으로 회전하여 벌어진다.
후궁(12)의 회전시 지지부재(110)는 고정 상태의 척추체(11)가 고정 상태를 유지하도록 지지하고 거상부재(120)가 후궁(12)을 벌릴 때, 후궁(12)의 연결부(17)의 탄성력에 의해 후궁(12)에는 거상부재(120)의 후퇴에 반대 방향의 힘이 작용한다.
거상부재(120)의 힘을 작용이라 할 때 후궁(12)의 탄성력은 반작용이 되는 것이며, 작용과 반작용에 의해 후궁(12)은 거상고리(121)에서 이탈하지 않고 안정적으로 회전한다.
조절노브(130)의 회전정도에 따라 거상부재(120)의 후퇴 거리가 결정되는 것이며, 시술이 가능할 정도로 후궁(12)이 벌어지면 조절노브(130)의 조작을 멈춘다.
조절노브(130)와 거상부재(120)의 연결구조상 조절노브(130)의 조작이 정지 되면 후궁(12)으로부터 힘이 가해지더라도 거상부재(120)가 전진하지 못하여 후궁(12)은 벌어진 상태를 유지할 수 있다.
이처럼 후궁(12)을 벌린 상태에서 시술을 하고 시술이 완료되면 후궁(12)을 적절히 벌린 상태로 영구 고정한다. 후궁(12)을 영구 고정하는 방법은 기존과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치에 적용된 조절노브(130)의 다른 예시도로서, 전술한 조절노브(130)는 지지부재(110)나 거상부재(120)에 고정되어 있지 않고 거상부재(120)에 나사 체결된 것이기 때문에 거상부재(120)와 함께 지지부재(110)에서 이탈될 수 있다.
그러나, 조절노브는 제자리에서 회전하기만 하면 거상부재(120)를 전후진 시킬 수 있으므로 이에 착안하여 본 조절노브(130)는 지지부재(110)의 단부에 제자리 회전 가능하게 연결되도록 구성된다.
조절노브(130)는 커넥터(140)를 통해 지지부재(110)에 제자리 회전 가능하게 연결된다.
이를 위하여 지지부재(110)의 단부에는 회전안내부(114)가 형성된다. 회전안내부(114)는 홈 형태일 수 있고 도면에 도시되지는 않았지만 걸림턱의 형태일 수 있다. 즉, 후술하는 회전돌기(141a,142a)가 상기 걸림턱을 감싸는 형태일 수 있다.
커넥터(140)는 회전안내부(114)에 회전 가능하게 연결 및 조절노브(130)에 고정되어야 하며, 이때, 지지부재(110)에 대한 탈착이 가능하면서 조절노브(130)와 슬립이 발생되지 않도록 조절노브(130)에 고정되는 고정부(141), 고정부(141)에 분리 가능하게 결합되는 분리부(142)로 구성될 수 있다.
고정부(141)와 분리부(142)는 회전안내부(114)에 회전 가능하게 지지되는 회전돌기(141a,142a)가 각각 형성되며, 나사 등에 의해 서로 체결된다.
본 조절노브(130)에 따르면 조절노브(130)가 커넥터(140)에 의해 지지부재(110)에 조립된 상태를 유지하므로 취급(보관, 운반 등)이 용이하고, 후궁(12)을 벌리거나 오므릴 때 조절노브(130)를 돌리면 커넥터(140)를 통해 조절노브(130)가 회전안내부(114)에서 이탈하지 않고 제자리 회전하여 조절노브(130)의 이탈이나 흔들림이 없으므로 조작이 편리하다.
도 1은 척추골의 구성도.
도 2는 경추의 횡단면도.
도 3은 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치의 조립 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치의 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치의 종단면도.
도 6은 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치의 사용 상태도.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 척추 후궁 확장을 위한 거상장치에 적용된 조절노브의 다른 예시도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
11 : 척추체, 12 : 후궁
100 : 거상장치, 110 : 지지부재
111 : 지지부, 120 : 거상부재
121 : 거상고리, 130 : 조절노브
140 : 커넥터,

Claims (7)

  1. 전방부인 척추체(11)와 후방부인 후궁(12)을 통해 내부에 척추관(13)이 형성된 척추(10)의 후궁을 확장하는 것으로,
    상기 척추의 척추체(11)와 후궁(12)이 연결되는 2점 중 1점의 절단부(16)에 개재되며 상기 척추체의 절단면에 지지되는 지지부(111)를 갖는 지지부재(110)와;
    상기 지지부재에 왕복 이동 가능하게 조립되며 상기 척추체와 후궁의 절단부(16) 중 상기 후궁측 절단면에 지지되는 거상고리(121)를 갖는 거상부재(120)와;
    상기 지지부재가 고정된 상태에서 상기 거상부재를 이동시켜 상기 후궁이 상기 절단부의 반대측의 안내를 받아 회전하여 상기 척추의 척추관을 개방토록 하는 조절노브(130)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부재는 내부가 중공인 관형으로 이루어지며, 상기 거상부재는 상기 지지부재의 내부에 슬라이딩 가능한 봉형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 봉형상의 거상부재의 외주면에는 나사산(122)이 형성되며, 상기 나사산에는 상기 조절노브(130)가 나사 체결되어 상기 조절노브의 나사 체결에 의해 상기 거상부재가 직선 왕복 이동하여 상기 후궁을 회전시키는 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 지지부재는 상기 거상부재의 거상고리가 직선 왕복 이동하는 가이드홀이 구비된 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 조절노브(130)는 커넥터(140)를 매개로 하여 상기 지지부재에 제자리 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 커넥터는 상기 조절노브에 고정되며 상기 지지부재에 형성되는 회전안내부(114)에 회전 가능하게 지지되는 회전돌기(141a)가 형성된 고정부(141), 상기 회전안내부에 회전 가능하게 지지되는 회전돌기(142a)가 형성되며 상기 고정부에 분리 가능하게 조립되는 분리부(142)로 이루어진 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부(111)는 상기 지지부재의 선단부의 둘레부에 형성되는 바닥부(111a) 및 상기 바닥부(111a)의 양측에 형성되는 측벽부(111b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 척추 후궁 확장을 위한 거상장치.
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