KR101010306B1

KR101010306B1 - 척추체 대체장치

Info

Publication number: KR101010306B1
Application number: KR1020100009328A
Authority: KR
Inventors: 장웅규; 신민식
Original assignee: 장웅규; 주식회사 지에스메디칼
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-01-25

Abstract

본 발명은 손상된 척추체의 제거에 의해 생성된 공간에 삽입하여 척추의 결손부위를 대체하고 결손부위의 높이를 유지하면서 골유합을 촉진시키는 척추체 대체장치를 개시한다. 본 발명에 의한 척추체 대체장치는, 제1베이스 및 상기 제1베이스로부터 축방향으로 연장되며 외주면에 제1수나사부가 형성된 원통부를 구비하는 제1임플란트부재; 상기 제1임플란트부재에 대하여 축방향으로 이동 가능하고, 제2베이스 및 상기 제2베이스로부터 상기 원통부를 수용하도록 연장되는 다수의 탄성조임편을 구비하며, 상기 다수의 탄성조임편은 다수의 축방향 절개부에 의해 반경방향으로 팽창 및 수축 가능하고, 상기 제1수나수부와 대응하는 내측의 제1암나사부, 외측의 제2수나사부 및 내측으로 경사진 제1경사가이드부를 각각 구비하는 제2임플란트부재; 및 상기 제2임플란트부재의 제2수나사부와 대응하는 제2암나사부 및 상기 제1경사가이드부와 대응하는 제2경사가이드부를 구비하여 상기 탄성조임편들에 체결됨으로써 탄성조임편들을 반경방향으로 수축시켜 탄성조임편의 제1암나사부와 상기 원통부의 제1수나사부의 맞물림 위치를 고정하는 조임부재;를 포함한다. 또한, 본 발명은 척추체 대체장치 상하부의 척추체를 연결하여 고정력을 강화시키는 지지유닛을 포함할 수 있다.

Description

척추체 대체장치{A VERTEBRAL BODY REPLACEMENT DEVICE}

본 발명은 의료기구에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 종양이나 골절 등과 같은 외상에 의해 붕괴되고 손상되거나 또는 불안정한 척추체를 대체하기 위하여 사용되는 척추체 대체장치에 관한 것이다.

종양이나 골절 등과 같은 외상에 의해 붕괴되고 손상되거나 또는 불안정한 척추체를 치료하는 방법으로, 손상된 일부 또는 척추체 전부를 척추체 대체장치로 교체하는 방법이 있다. 즉, 손상된 일부 또는 척추체 전부를 제거한 후, 척추체의 일부분 또는 전체의 제거에 의해 생성된 공간에 척추체 대체장치를 삽입하여 척추체를 복원한다.

상기 척추체 대체장치는 척추를 가능한 한 자연적 상태, 즉 척추체 사이의 원래 간격으로 복구해야 하며, 따라서 척추체 대체장치는 길이 조절이 가능할 필요가 있다. 이에 따라 길이 조절이 가능한 척추체 대체장치가 기존에 알려져 있으며, 대표적인 길이 조절 가능한 척추체 대체장치는, 나사를 이용하여 높이를 조절하는 것이다.

그러나, 기존에 알려진 나사를 이용하는 형태의 척추체 대체장치는, 시술시 원하는 높이까지 계속 나사를 돌려야 하므로 시술이 복잡할 뿐만 아니라 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 또한, 내부에 충진되는 골성장 촉진물질의 충진량에 한계가 있어 골유합의 성공률이 떨어지는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 길이 조절이 간편하여 시술 시간을 단축시킬 수 있는 척추체 대체장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 보다 많은 골성장 촉진물질을 충진시킬 수 있어 골유합의 성공률을 높일 수 있는 척추체 대체장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 척추체 대체장치는, 제1베이스 및 상기 제1베이스로부터 축방향으로 연장되며 외주면에 제1수나사부가 형성된 원통부를 구비하는 제1임플란트부재; 상기 제1임플란트부재에 대하여 축방향으로 이동 가능하고, 제2베이스 및 상기 제2베이스로부터 상기 원통부를 수용하도록 연장되는 다수의 탄성조임편을 구비하며, 상기 다수의 탄성조임편은 다수의 축방향 절개부에 의해 반경방향으로 팽창 및 수축 가능하고, 상기 제1수나수부와 대응하는 내측의 제1암나사부, 외측의 제2수나사부 및 내측으로 경사진 제1경사가이드부를 각각 구비하는 제2임플란트부재; 및 상기 제2임플란트부재의 제2수나사부와 체결되는 제2암나사부 및 상기 제1경사가이드부와 대응하는 제2경사가이드부를 구비하여 상기 탄성조임편들에 체결됨으로써 탄성조임편들을 반경방향으로 수축시켜 탄성조임편의 제1암나사부와 상기 원통부의 제1수나사부의 맞물림 위치를 고정하는 조임부재;를 포함한다.

상기 제1베이스 및 제2베이스는 각각, 인접 척추체와의 접속시 미끄러짐을 방지하기 위한 고정부재를 구비하며, 상기 고정부재는, 상기 제1베이스 및 제2베이스의 척추체 접속면에 형성되는 복수의 돌기부, 복수의 물결구조, 또는 복수의 돌출부로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2베이스의 척추체 접속면은 인접 척추체의 형상에 따라 소정각도로 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1수나사부는

형상의 단면구조를 갖는 나사산들을 구비하고, 상기 제1암나사부는 상기 제1수나사부의 나사산 형상(

)과 대응하는

형상의 단면구조를 갖는 나사산들을 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1암나사부의 나사산들은 3개 내지 4개일 수 있다.

또한, 상기 제1경사가이드부의 경사각도보다 상기 제2경사가이드부의 경사각도가 더 클 수 있다. 상기 제1경사가이드부의 경사각도는 13 내지 15°이고, 상기 제2경사가이드부의 경사각도는 16 내지 18°일 수 있다.

또한, 상기 조임부재의 외주면에는 조임부재를 회전시키기 위한 공구가 삽입되는 다수의 구멍이 형성될 수 있다. 대안적으로, 상기 조임부재는 다각형 구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 척추체 대체장치는, 척추에 삽입한 척추체 대체장치와 이웃하는 상하 척추체를 연결하여 고정하는 지지유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 지지유닛은, 상부 척추체에 고정되며, 제1래크부를 구비한 제1부재; 하부 척추체에 고정되며, 상기 제1래크부와 맞물리는 제2래크부를 구비하고, 상기 제1부재에 대하여 길이 조절 가능한 제2부재; 및 상기 제1부재에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 길이 조절된 상기 제1부재 및 제2부재의 위치를 고정하는 고정부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2부재에는 각각 대응하는 척추체와의 고정을 위한 나사가 체결되는 나사공이 쌍을 지어 형성되고, 상기 각각의 나사공은 외력에 의해 수축 가능하도록 일부가 절개되며, 상기 쌍을 이루는 나사공들 사이에는 상기 나사공에 외력을 가하기 위한 셋트스크류가 체결되는 홀이 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1부재에는 가이드슬롯이 길이방향으로 형성되고, 상기 고정부재는 상기 가이듯슬롯에 수용되는 가이드핀에 의해 제1 및 제2부재의 이동을 허용하는 위치와 이동을 구속하는 위치 사이로 이동 가능하게 설치되며, 상기 고정부재에는 그 이동된 위치를 고정하기 위한 고정나사가 체결되는 홀이 형성될 수 있다.

삭제

상기와 같은 본 발명에 의하면, 제1 및 제2임플란트부재를 축방향으로 슬라이딩 이동시켜 원하는 높이로 조절한 후 조임부재를 체결하는 간단한 방법으로 척추체 대체장치의 길이 조절을 할 수 있으므로 시술 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 척추체 대체장치에 골성장 촉진물질을 수용하는 공간 및 혈류가 유통하는 공간부가 충분히 마련되어 있기 때문에, 다량의 골성장 촉진물질을 충진시킬 수 있어 골유합이 촉진됨으로써 골유합의 성공율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 조립 사시도,
도 3a 내지 3c는 도 1에서 제1임플란트부재를 발췌하여 도시한 정면도, 평면도 및 하면도,
도 4a 내지 4c는 도 1에서 제2임플란트부재를 발췌하여 도시한 정면도, 평면도 및 하면도,
도 5a 및 5b는 도 1에서 조임부재를 발췌하여 도시한 정면도 및 하면도,
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치의 길이 조절예를 보인 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치를 적용한 척추 시술 예시도,
도 8은 도 7의 척추 시술예에 사용된 지지플레이트의 분해 사시도,
도 9는 도 8의 조립 단면도,
도 10a 및 도 10b는 도 7에 도시된 지지유닛의 길이 조절예를 나타낸 단면도, 그리고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추체 대체장치의 조립 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 참고로 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치(1)는, 제1임플란트부재(10), 제2임플란트부재(20) 및 조임부재(30)를 구비한다.

상기 제1임플란트부재(10)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 제1베이스(11) 및 상기 제1베이스(11)로부터 축방향으로 연장된 원통부(12)를 구비한다.

상기 제1베이스(11)는 원판형으로 형성되고 중앙부에는 통공(11a)이 형성된다. 또한, 상기 제1베이스(11)에는 척추체 대체장치(1)가 삽입되는 부분과 인접한 척추체(V1)(도 7 참조)와의 접속시 미끄러짐을 방지하기 위한 하나 또는 그 이상의 고정부재(11b)가 형성된다. 상기 고정부재(11b)는 복수의 돌기들, 복수의 물결구조, 복수의 돌출부 등으로 형성될 수 있다. 한편, 도시예에서는 제1베이스(11)가 원판형으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 상기 제1베이스(11)는 다각형이나 타원형으로 형성될 수도 있다.

상기 원통부(12)는 상기 제1베이스(11)의 중앙부에서 축방향으로 연장 형성되며, 내부에는 상기 제1베이스(11)의 통공(11a)과 동일한 직경의 공동(12a)이 형성된다. 또한, 상기 원통부(12)의 외주면에는 제1수나사부(12b)가 형성된다. 상기 제1수나사부(12b)의 나사산들은

형상의 단면 구조를 갖는다.

상기 제2임플란트부재(20)는 상기 제1임플란트부재(10)에 대하여 축방향으로 슬라이딩 이동 가능하며, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2베이스(21) 및 상기 제2베이스(21)로부터 상기 원통부(12)를 수용하도록 축방향으로 연장된 다수(도시예서는 4개)의 원호형 탄성조임편(22)을 구비한다.

상기 제2베이스(21)는 원판형으로 형성되고 중앙부에는 통공(21a)이 형성된다. 또한, 상기 제2베이스(21)에는 척추체 대체장치(1)가 삽입되는 부분과 인접한 척추체(V2)(도 7 참조)와의 접속시 미끄러짐을 방지하기 위한 고정부재(21b)가 형성된다. 상기 고정부재(21b)는 상기한 제1베이스(11)와 같이 복수의 돌기들, 복수의 물결구조, 복수의 돌출부 등으로 형성될 수 있다. 한편, 도시예에서는 제2베이스(21)가 원판형으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 상기 제2베이스(21)도 제1베이스(11)와 같이 다각형이나 타원형으로 형성될 수도 있다.

상기 다수의 탄성조임편(22)은 원형으로 배치되어 있으며, 탄성조임편들(22) 사이에는 축방향 절개부(23)가 배치되어 있다. 상기 탄성조임편들(22)에 의한 가상의 원형 크기는 상기 제1임플란트부재(10)의 원통부(12)의 크기보다 약간 크게 형성되며, 이에 따라 상기 제2임플란트부재(20)는 상기 제1임플란트부재(10)에 대하여 축방향으로의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 상기 탄성조임편들(22)은 외력에 의해 반경방향으로 수축되고, 외력이 제거되면 자체 탄성에 의해 원래 위치로 확장되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 각각의 탄성조임편들(22)은 상기 원통부(12)의 제1수나사부(12b)와 체결되도록 내면에 형성된 제1암나사부(22a), 외면에 형성된 제2수나사부(22b) 및 단부에 내측으로 경사지게 형성된 제1경사가이드부(22c)를 구비한다.

상기 제1암나사부(22a)는 탄성조임편(22)의 내면 하부측에 형성되며, 1개 내지 4개의 나사산을 구비한다. 바람직하게는 3개의 나사산을 구비한다. 상기 나사산은 상기 원통부(12)에 형성된 제1수나사부(12b)의 나사산 형상(

)과 대응되는 형상, 즉

형상의 단면 구조를 갖는다.

상기 제2수나사부(22b)는 후술되는 조임부재(30)와의 체결을 위한 나사부이다. 상기 제1경사가이드부(22c)는 탄성조임편(22)의 하부측에 내측으로 소정각도 경사지도록 형성된다. 상기 제1경사가이드부(22c)의 경사각도는 대략 13 내지 15°, 바람직하게는 14°이다.

상기 조임부재(30)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 링형상으로 구성되며, 내주면의 상부측에는 상기 탄성조임편(22)에 형성된 제2수나사부(22b)와 체결되는 제2암나사부(31b)가 형성되고, 하부측에는 상기 탄성조임편(22)에 형성된 제1경사가이드부(22c)와 대응하는 제2경사가이드부(31c)가 형성되어 있다. 또한, 외주면에는 조임부재(30)를 회전시키는 공구가 삽입되는 다수의 구멍(32)이 형성되어 있다.

상기 제2경사가이드부(31c)도 내측으로 소정각도 경사져 있으며, 이 경사각도는 상기 제1경사가이드부(22c)의 경사각도보다 약간 큰 대략 16 내지 18°바람직하게는 17°이다. 상기 조임부재(30)를 상기 제2임플란트부재(20)의 탄성조임편(22)에 체결하게 되면, 탄성조임편들(22)의 제1경사가이드부(22c)와 조임부재(30)의 제2경사가이드부(31c)에 의해 탄성조임편들(22)은 반경방향 내측으로 수축하게 되고, 이에 따라 제2임플란트부재(20)의 탄성조임편들(22)에 형성된 제1암나사부(22a)와 제1임플란트부재(10)의 원통부(12)에 형성된 제1수나사부(12b)가 체결되어 제1 및 제2임플란트부재(10,20)가 서로 움직이지 않게 고정된다.

한편, 도시예에서는 상기 조임부재(30)가 링형상으로 형성된 예를 도시하고 있으나, 상기 조임부재(30)는 사각형, 육각형 등의 다각형으로 형성될 수 있으며, 이와 같이 조임부재(30)가 다각형으로 형성되는 경우, 일반적인 스패너 등과 같은 공구로 조임부재를 회전시키는 것이 가능하므로 상기한 바와 같은 링형 조임부재(30)의 외주면에 형성된 구멍은 제거될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 척추체 대체장치(1)는, 스테인레스 스틸, 티타늄, 티타늄 합금, 세라믹, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 등으로 제조될 수 있다. 그러나, 그 재질을 상기의 경우로 한정하는 것은 아니며, 업계에 알려진 그 어떤 생체적 합성물질 또는 그 조합에 의해 제조될 수 있다. 또한, 바람직하게 상기 척추체 대체장치는, 그의 배치 및 위치가 식별되도록 방사선-비투과성일 수 있다.

본 발명의 척추체 대체장치의 모든 구성요소들은 동일한 물질로 제조될 수 있으나, 내구성과 강도를 증대시키고 마찰과 마모를 감소시키기 위한 다른 물질들이 사용될 수도 있다. 또한, 하나 또는 그 이상의 코팅이 하나 또는 그 이상의 구성요소들에 가해질 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치의 길이 조절예를 보인 단면도이다. 도 6a는 제1임플란트부재(10)의 원통부(12)가 제2임플란트부재(20)의 탄성조임편들(22) 내에 완전히 수용된 상태로, 척추체 대체장치(1)의 최소 높이 상태이다.

도 6a에서 보는 바와 같이, 조임부재(30)는 탄성조임편(22)에 체결되지 않은 상태이며, 따라서, 탄성조임편(22)의 제1경사가이드부(22c)와 조임부재(30)의 제2경사가이드부(31c)는 접촉되지 않고 있다. 이 상태에서는 제1임플란트부재(10)에 대한 제2임플란트부재(20)의 축방향 이동이 자유롭다.

도 6a의 상태에서 제2임플란트부재(20)를 축방향으로 슬라이딩 이동시켜 원하는 높이로 조절한 후, 조임부재(30)를 탄성조임편(22)에 체결하면, 도 6b에서 보는 바와 같이, 조임부재(30)의 제2경사가이드부(31c)가 탄성조임편(22)의 제1경사가이드부(22c)에 접촉하면서 제1경사가이드부(22c)를 가압하므로 각 탄성조임편(22)이 내측으로 수축하여 탄성조임편(22)의 제1암나사부(22a)가 원통부(12)의 제1수나사부(12b)에 체결되어 고정된다.

상기와 같은 본 발명에 의한 척추체 대체장치의 길이 조절과정에서, 제1임플란트부재(10) 및 제2임플란트부재(20)를 서로에 대해 축방향으로 슬라이딩 이동시킬 때, 제1임플란트부재(10)의 원통부(12)에 형성된 제1수나사부(12b)의 나사산 형상(

)과 제2임플란트부재(20)의 각 탄성조임편(22)에 형성된 제1암나사부(22a)의 나사산 형상(

)의 구조에 의해, 예를 들어 일반적인 삼각형상의 나사산의 경우에 비하여 더 쉽고 부드럽게 이동시킬 수 있다.

또한, 제2임플란트부재(20)의 각 탄성조임편(22)에 형성된 3개 내지 4개의 나사산을 갖는 제1암나사부(22a)에 의해 제1임플란트부재(10)의 원통부(12)에 형성된 제1수나사부(12b)의 나사산과의 맞물림 부위가 커지므로, 제1 및 제2임플란트부재(10,20)를 서로에 대해 축방향으로 슬라이딩 이동시킬 때, 서로 크게 엇갈리는 현상을 줄일 수 있다. 부연하면, 만일 상기 제2임플란트부재(20)의 탄성조임편(22)에 1개의 나사산을 갖는 제1암나사부가 형성된 경우, 이 제1암나사부와 제1임플란트부재(10)의 원통부(12)에 형성된 제1수나사부(12b)가 1줄의 나사산 맞물림 부위를 형성함으로써 제2임플란트부재(20)를 슬라이딩시킬 때 한 쪽으로 치우치는 경우가 발생될 수 있으나, 상기 제1암나사부(22a)를 3개 내지 4개의 나사산으로 할 경우 이 제1암나사부(22a)와 상기 제1수나사부(12b)가 3 내지 4줄의 나사산 맞물림 부위를 형성하게 되므로, 상기와 같은 제2임플란트부재(20)의 치우침 현상을 최소화할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치(1)를 손상된 척추체 자리에 이식한 예를 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 척추체 대체장치(1)는 인접한 상하 척추체(V2,V1) 사이의 결손부위에 이식되어 있다. 척추체 대체장치(1)의 제1베이스(11)는 하부 척추체(V1)의 엔드플레이트와 접속되어 있고, 척추체 대체장치(1)의 제2베이스(21)는 상부 척추체(V2)의 엔드플레이트와 접속되어 있다. 이 때, 상기 제1 및 제2베이스(11,21)에 각각 형성된 고정부재(11b,21b)에 의해 척추체 대체장치(1)는 미끄러짐 없이 견고하게 고정될 수 있다.

도면에서 부호 40은 척추의 안정성을 확보하고 척추체 대체장치의 적절한 압력을 유지하기 위하여, 척추체 대체장치(1)가 이식된 부위의 상하에 위치하는 상,하 척추체(V2,V1)를 연결하여 고정하는 지지유닛이다.

상기 지지유닛(40)은 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 일측 척추체(도시예에서는 상부 척추체(V2))에 고정되는 제1부재(41), 타측 척추체(도시예에서는 하부 척추체(V1))에 고정되며 상기 제1부재(41)에 대하여 길이 조절이 가능한 제2부재(42) 및 상기 제1부재(41)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되며 길이 조절된 제1 및 제2부재(41,42)의 위치를 고정하는 고정부재(43)를 구비한다.

상기 제1부재(41)의 일측에는 척추체(V2)와의 고정을 위한 나사(44)가 삽입되는 2개의 나사공(411,412)이 형성되어 있다. 상기 나사공(411,412)은 일측이 절개되어 외력에 의해 수축 가능하게 되어 있다. 상기 나사공(411,412) 사이에는 나사공(411,412)에 외력을 가하기 위한 셋트스크류(45)가 체결되는 홀(413)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제1부재(41)의 타측에는 제1래크부(414)와 가이드슬롯(415)이 그 길이방향으로 형성되어 있다.

상기 제2부재(42)의 일측에는 척추체(V1)와의 고정을 위한 나사(44')가 삽입되는 2개의 나사공(421,422)이 형성되어 있다. 상기 나사공(421,422) 또한 일측이 절개되어 외력에 의해 수축 가능하게 되어 있다. 그리고, 상기 나사공(421,422) 사이에도 나사공(421,422)에 외력을 가하기 위한 셋트스크류(45')가 체결되는 홈(423)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제2부재(42)의 타측에는 상기 제1래크부(414)와 이물림되는 제2래크부(424)가 형성되어 있다.

상기 고정부재(43)는 상기 제1부재(41)의 가이드슬롯(415)에 수용되는 가이드핀(46)에 의해 제1부재(41)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 고정부재(43)는 대략 사각통 형상이며, 이 고정부재(43)에 래크부(414,424)가 서로 맞물리게 결합된 제1 및 제2부재(41,42)가 수용되어 있다. 또한, 상기 고정부재(43)에는 고정나사(47)가 체결되는 홀(431)이 형성되어 있다. 제1 및 제2부재(41,42)를 당기거나 밀어 원하는 길이로 조절한 후 고정부재(43)를 이동시키고 이 고정부재(43)의 홀(431)에 고정나사(47)를 체결하면 제1 및 제2부재(41,42)가 이동된 위치에서 고정된다. 이러한 지지유닛(40)의 길이 조절 예를 도 10a 및 10b를 참조하여 상세히 설명한다.

도 10a는 지지유닛(40)의 길이를 조절하기 위하여 고정부재(43)를 제1부재(41)의 좌측으로 이동시킨 상태이다. 고정부재(43)의 가이드핀(46)이 제1부재(41)의 가이드슬롯(415)의 좌측단에 접촉하고 있다. 이 상태에서는 제1 및 제2부재(41,42)가 서로 구속되어 있지 않기 때문에, 예를 들어 제1부재(41)에 대하여 제2부재(42)의 위치를 길이방향으로 이동시킬 수 있다.

상기와 같은 도 10a의 상태에서 제2부재(42)를 원하는 길이로 이동시킨 후 고정한 상태가 도 10b에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 고정부재(43)는 제1부재(41)의 우측으로 이동된 상태, 즉, 고정부재(43)의 가이드핀(46)이 제1부재(41)의 가이드슬롯(415)의 우측단에 접촉하고 있는 상태이다. 이 상태를 보면, 제1 및 제2부재(41,42)가, 각각의 래크부(414,424)가 맞물린 상태로 고정부재(43)에 수용됨으로써 이동이 구속되어 있다. 이 상태에서 홀(431)에 삽입된 고정나사(47)를 조여 고정부재(43)를 움직이지 않게 고정한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치를 시술함에 있어서, 먼저, 상하 척추체(V2,V1) 사이의 결손부위에 최소 높이로 조절된 척추체 대체장치(1)를 삽입한다. 그런 다음, 별도의 도구를 이용하여 제1 및 제2임플란트부재(10,20)를 축방향으로 슬라이딩 이동시켜 원하는 높이로 맞춘다. 이 때, 제1 및 제2임플란트부재(10,20)는 조임부재(30)가 체결되기 전이므로 축방향으로의 이동이 자유롭다.

이후, 조임부재(30)를 3 내지 5회 회전시켜 높이가 조절된 제1 및 제2임플란트부재(10,20)를 고정한다. 이와 같이, 본 발명에 의한 척추체 대체장치는, 종래 원하는 시술높이까지 계속하여 나사를 돌리는 방식에 비하여 높이 조절이 간편하게 이루어짐으로써 시술시간을 단축시킬 수 있다.

지지유닛(40)은 상기와 같이 척추체 대체장치(1)와 함께 사용되어 고정력을 증대시킨다. 지지유닛(40)의 길이를 상술한 바와 같이 적절하게 조절하여 준비한 후, 척추체 대체장치(1)의 상하에 위치하는 척추체(V2,V1)에 지지유닛(40)을 나사(44,44')를 이용하여 설치한다.

즉, 제1 및 제2부재(41,42)에 각각 형성된 나사공(411,412,421,422)에 나사(44,44')를 체결한다. 그런 다음, 각 나사공 사이에 형성된 홀(413,423)에 셋트스크류(45,45')를 체결하면, 각 나사공들이 그 절개부에 의해 수축하면서 나사(44,44')와 나사공(411,412,421,422)의 접촉이 강화되어 나사(44,44')의 고정이 더욱 강하게 된다.

상기와 같은 과정으로 척추체 대체장치를 결손부위에 삽입한 후, 척추체 대체장치의 내외부에 골성장 촉진물질을 채운다. 이 때, 본 발명에 의한 척추체 대체장치는 골성장 촉진물질을 수용하는 공간 및 혈류가 유통하는 공간부(11a,12a,21a,23)가 충분히 마련되어 있기 때문에, 골유합이 촉진됨으로써 골유합의 안정화에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.

상기 골성장 촉진물질은 골편(bone chip) 또는 골수(bone marrow), 탈염 골 기질(DMB), 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cells) 및/또는 LIM 무기질침착 단백질(LMP)을 포함하는 골이식 물질(bone graft material), 골 형성 단백질(BMP)을 포함할 수 있다. 이 골성장 촉진물질은 적합한 운반체와 함께 사용될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 골성장 촉진물질은 인접한 척추체(V1,V2) 사이의 공간 내에 삽입되기 전에 척추체 대체장치의 빈 내부에 위치될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추체 대체장치(1')를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추체 대체장치(1')의 기본적인 구조는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치(1)와 동일하다. 다만, 본 실시예의 척추체 대체장치(1')는 제1 및 제2베이스(11',21')의 구조가 일 실시예와 다르다.

구체적으로, 본 실시예에서는 제1 및 제2베이스(11',21')의 척추체 접속면이 일측으로 소정각도 경사져 있다. 도시예에서는 제1 및 제2베이스(11',21')가 약 10°정도 경사져 있는 예를 도시하고 있으나, 상기 경사각도는 다양하게 이루어질 수 있다. 이런 방식으로, 본 발명에 의한 척추체 대체장치는 서로 다른 경사각도의 제1 및 제2베이스들을 갖는 키트로 제공될 수 있으므로, 환자의 척추체의 엔드플레이트의 윤곽에 적합한 베이스를 갖는 척추체 대체장치를 선택하여 시술할 수 있다. 예컨대, 척추체 대체장치가 삽입되는 부위의 상하에 인접한 척추체의 엔드플레이트가 소정의 경사도를 갖는 경우, 상기 경사도에 적합하게 경사진 베이스를 갖는 척추체 대체장치를 선택하여 시술할 수 있다.

한편, 본 실시예들에서는 베이스가 다양한 각도로 경사진 예에 대해서만 도시하고 설명하고 있으나, 본 발명에 의한 척추체 대체장치는 서로 다른 축방향 길이를 갖는 제1 및 제2임플란트부재들의 키트로 제공될 수 있다. 따라서, 척추체 대체장치가 이식될 공간의 높이에 따라 적절한 높이를 갖는 척추체 대체장치를 선택하여 시술할 수 있다.

그외, 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추체 대체장치를 구성하는 다른 구성 및 그 구성에 따른 작용은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 척추체 대체장치와 동일하므로 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.

이상에서, 본 발명은 예시적인 방법으로 설명하였다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것일 뿐 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범위 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

10;제1임플란트부재 20;제2임플란트부재
11,21;베이스 12;원통부
12b;제1수나사부 22;탄성조임편
22a;제1암나사부 22b;제2수나사부
22c;제1경사가이드부 30;조임부재
31b;제2암나사부 31c;제2경사가이드부
40;지지유닛 41,42;제1 및 제2부재
43;고정부재 44,44';나사
45,45';셋트스크류 46;가이드핀
47;고정나사 411,412,421,422;나사공
413,423;홀 414,424;래크부
415;가이드슬롯

Claims

손상된 척추체의 제거에 의해 생성된 공간의 상부에 위치하는 상부 척추체와 접속되는 제1베이스 및 상기 제1베이스로부터 축방향으로 연장되며 외주면에 제1수나사부가 형성된 원통부를 구비하는 제1임플란트부재;
상기 제1임플란트부재에 대하여 축방향으로 이동 가능하고, 상기 공간의 하부에 위치하는 하부 척추체와 접속되는 제2베이스 및 상기 제2베이스로부터 상기 원통부를 수용하도록 연장되는 다수의 탄성조임편을 구비하며, 상기 다수의 탄성조임편은 다수의 축방향 절개부에 의해 반경방향으로 확장 및 수축 가능하고, 상기 제1수나수부와 대응하는 내측의 제1암나사부, 외측의 제2수나사부 및 내측으로 경사진 제1경사가이드부를 각각 구비하는 제2임플란트부재;
상기 제2수나사부와 체결되는 제2암나사부 및 상기 제1경사가이드부와 대응하는 제2경사가이드부를 구비하여 상기 탄성조임편들에 체결됨으로써 탄성조임편들을 반경방향으로 수축시켜 탄성조임편의 제1암나사부와 상기 원통부의 제1수나사부의 맞물림 위치를 고정하는 조임부재; 및
상기 상하부 척추체를 연결하여 고정하는 지지유닛;을 포함하며,
상기 지지유닛은,
상기 상부 척추체에 고정되며, 제1래크부를 구비한 제1부재;
상기 하부 척추체에 고정되며, 상기 제1래크부와 맞물리는 제2래크부를 구비하고, 상기 제1부재에 대하여 길이 조절 가능한 제2부재; 및
상기 제1부재에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 길이 조절된 상기 제1부재 및 제2부재의 위치를 고정하는 고정부재;를 포함하며,
상기 제1 및 제2부재에는 각각 대응하는 척추체와의 고정을 위한 나사가 체결되는 나사공이 쌍을 지어 형성되고, 상기 각각의 나사공은 외력에 의해 수축 가능하도록 일부가 절개되며, 상기 쌍을 이루는 나사공들 사이에는 상기 나사공에 외력을 가하기 위한 셋트스크류가 체결되는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제1항에 있어서, 상기 제1베이스 및 제2베이스는 각각
상하부 척추체와의 접속시 미끄러짐을 방지하기 위한 고정부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제2항에 있어서, 상기 고정부재는,
상기 제1베이스 및 제2베이스의 척추체 접속면에 형성되는 복수의 돌기부, 복수의 물결구조, 또는 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2베이스의 척추체 접속면이 소정각도로 경사진 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제1항에 있어서,
상기 제1수나사부는
형상의 단면구조를 갖는 나사산들을 구비하고, 상기 제1암나사부는 상기 제1수나사부의 나사산 형상(
)과 대응하는
형상의 단면구조를 갖는 나사산들을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제5항에 있어서,
상기 제1암나사부의 나사산들은 3개 내지 4개인 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제1항에 있어서,
상기 제1경사가이드부의 경사각도보다 상기 제2경사가이드부의 경사각도가 더 큰 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제7항에 있어서,
상기 제1경사가이드부의 경사각도는 13 내지 15°이고, 상기 제2경사가이드부의 경사각도는 16 내지 18°인 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제1항에 있어서,
상기 조임부재의 외주면에는 조임부재를 회전시키기 위한 공구가 삽입되는 다수의 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
제1항에 있어서,
상기 조임부재는 다각형 구조인 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1부재에는 가이드슬롯이 길이방향으로 형성되고,
상기 고정부재는 상기 가이듯슬롯에 수용되는 가이드핀에 의해 제1 및 제2부재의 이동을 허용하는 위치와 이동을 구속하는 위치 사이로 이동 가능하게 설치되며,
상기 고정부재에는 그 이동된 위치를 고정하기 위한 고정나사가 체결되는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
손상된 척추체의 제거에 의해 생성된 공간의 상부에 위치하는 상부 척추체와 접속되는 제1베이스 및 상기 제1베이스로부터 축방향으로 연장되며 외주면에 제1수나사부가 형성된 원통부를 구비하는 제1임플란트부재;
상기 제1임플란트부재에 대하여 축방향으로 이동 가능하고, 상기 공간의 하부에 위치하는 하부 척추체와 접속되는 제2베이스 및 상기 제2베이스로부터 상기 원통부를 수용하도록 연장되는 다수의 탄성조임편을 구비하며, 상기 다수의 탄성조임편은 다수의 축방향 절개부에 의해 반경방향으로 확장 및 수축 가능하고, 상기 제1수나수부와 대응하는 내측의 제1암나사부, 외측의 제2수나사부 및 내측으로 경사진 제1경사가이드부를 각각 구비하는 제2임플란트부재;
상기 제2수나사부와 체결되는 제2암나사부 및 상기 제1경사가이드부와 대응하는 제2경사가이드부를 구비하여 상기 탄성조임편들에 체결됨으로써 탄성조임편들을 반경방향으로 수축시켜 탄성조임편의 제1암나사부와 상기 원통부의 제1수나사부의 맞물림 위치를 고정하는 조임부재; 및
상기 상하부 척추체를 연결하여 고정하는 지지유닛;을 포함하며,
상기 지지유닛은,
상기 상부 척추체에 고정되며, 제1래크부를 구비한 제1부재;
상기 하부 척추체에 고정되며, 상기 제1래크부와 맞물리는 제2래크부를 구비하고, 상기 제1부재에 대하여 길이 조절 가능한 제2부재; 및
상기 제1부재에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 길이 조절된 상기 제1부재 및 제2부재의 위치를 고정하는 고정부재;를 포함하며,
상기 제1부재에는 가이드슬롯이 길이방향으로 형성되고,
상기 고정부재는 상기 가이듯슬롯에 수용되는 가이드핀에 의해 제1 및 제2부재의 이동을 허용하는 위치와 이동을 구속하는 위치 사이로 이동 가능하게 설치되며,
상기 고정부재에는 그 이동된 위치를 고정하기 위한 고정나사가 체결되는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 척추체 대체장치.
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