KR101046558B1 - 척주 임플란트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 척주 임플란트(10)에 관한 것인데, 본 발명에 의한 임플란트는 제1 단부에 척추에 체결하기 위한 체결구 수단(20)을, 제2 단부에는 축x-x'을 따라 연장하는 조립체 머리부(22)를 구비하며, 상기 머리부(22)는 체결구 수단(20)으로부터 멀어지는 방향으로 뚫려 있고 실질적으로 U자형 단면을 가지는 하우징(26)을 포함하고, 상기 머리부(22)는, 축x-x'에 대해 횡방향으로 연장하는 연결 로드(30)를 수용하고 잠금 수단(50)과 클립 보유 수단(40)에 의해 고정하기에 적합하다. 본 발명에 의하면, 조립된 상태에서, 클립 보유 수단(40)과 잠금 수단(50)이 조립체 머리부(22) 내에 완전히 수용되고, 클립 보유 수단(40)이 잠금 수단(50)과 기계적으로 분리되어 있다.
척주 임플란트, 클립 보유 수단, 잠금 수단

Description

척주 임플란트{Spinal Implant}
본 발명은 척주 수술용 임플란트에 관한 것으로서, 더 자세하게는 골접합술(osteosynthesis)과 관절유합술(arthrodesis)을 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 척주 임플란트는, 제1 단부에 척추에 체결하기 위한 체결구 수단을, 제2 단부에 축 x-x'를 따라서 연장하는 조립체 머리부를 포함하는데, 상기 머리부는, 체결구 수단으로부터 멀어지게 뚫려 있으며 단면이 실질적으로 U자형인 하우징을 포함하고, 상기 머리부는 축 x-x'에 횡방향으로 연장하는 연결 로드를 수용하고 그것을 클립 보유 수단과 잠금 수단으로 고정하기에 적합하다.
그러한 임플란트는 예를 들어 프랑스 특허 2 780 269에 이미 공지되어 있다. 그것은, 전술한 형태의 척주 임플란트인데, 하우징에 배치되어 있는 돌출부 형태의 클립 보유 수단을 구비하고 있으며 그 안쪽을 향해 연장한다. 보유되기 위하여, 연결 로드는 돌출부를 이용하여 하우징의 바닥부로 끼워진다.
그 후에 조립체 머리부로 나사 결합한 외부 링에 의해 로드가 잠금 상태로 된다. 외부 링의 기능은, 조립체 머리부의 옆쪽 가지(side branch)를 함께 죄거 나, 또는 적어도 벌어지지 않는 것을 보장하는 것이다. 이렇게 하기 위해서, 링의 내측 직경은 실질적으로 조립체 머리부의 외측 직경과 동일하여, 조립체 머리부상에서 슬라이딩할 수 있게 되고 따라서 옆쪽 가지에 대항하여 밀착해서 누른다.
외부 링은 로드가 제자리에 잠금 상태로 있는 것을 보장하기 위해 필수적이다. 이 링이 없으면, 클립 보유 수단에 로드를 삽입하려고 가해진 힘 때문에, 특히 임플란트가 많은 상황에서 사용된 후에 가지가 벌어질 수 있다. 결과적으로 로드가 하우징에 더 이상 충분히 확고하게 유지될 수 있게 되므로 임플란트로부터 분리될 수 있다.
잠금 수단으로 외부 링을 사용하면, 임플란트의 전체적인 치수를 상당히 증대시키고, 외부 링을 자리에 배치하기 위하여 의사로 하여금 임플란트 주위에 미리 충분한 공간을 제공할 것을 요구한다.
또 다른 문제점은, 외부 링을 제자리에 놓을 때에, 좀 더 일반적으로는 어떤 요소를 임플란트의 조립체 머리부의 외측면에 나사결합되는 위치에 놓을 때에 나타난다.
외부 링을 사용할 때 이러한 잠금 동작 동안에는, 세포, 정맥 또는 신경이 회전하는 링에 의해 당겨지거나 또는 링과 조립체 머리부 사이에서 끼여 조여질 수 있다. 또한, 장착되는 위치에서 외부 부분 또는 나사선에 임플란트에 근접하게 배치되는 세포를 통과해 자를 수 있는 날카로운 엣지가 제공된다. 가능할 때마다 사람의 세포를 손상시키는 것을 회피하는 것이 바람직하다는 점이 쉽게 이해될 것이다.
전술한 종래 임플란트의 또 다른 단점은, 로드의 위치가 조절되는 동안 또는 실제로 조립체 머리부가 잠금 상태로 될 때까지 외과 의사가 로드를 계속 잡고 있어야 한다는 사실에 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이다.
전술한 목적은, 조립된 상태에서, 클립 보유 수단과 잠금 수단이 조립체 머리부에 완전히 수용되고, 클립 보유 수단이 잠금 수단(50)과 기계적으로 분리된다는 사실에 의해 달성된다.
클립 보유 수단이라는 용어는, 자체 축에 대해서 자유롭게 회전하게 놔두면서 길이 방향으로 병진 운동을 할 수 있도록 하는 반면에 로드가 쉽게 분해되는 것은 방지하는 수단을 의미한다.
잠금 수단은, 조립체 머리부에 대한 로드의 움직임을 방지하는 수단을 의미한다.
클립 보유 수단은, 조립체 머리부에 대해 연결 로드를 유지하기에 적합한데, 달리 말하면, 잠금 수단이 없는 경우 또는 조립체 머리부가 잠금 상태로 되기 전에도 보유 수단이 그 기능을 수행한다.
이러한 구성으로 말미암아, 임플란트 또는 로드의 위치를 조정할 때 및/또는 조립체 머리부를 잠금 상태로 하는 동안에 연결 로드를 외과 의사가 유지할 필요가 없게 됨이 이해될 것이다.
더욱이, 연결 로드를 고정하는데에 필요한 모든 수단이 조립체 머리부에 수용된다. 어떠한 요소도 조립체 머리부의 외측면에 나사 결합하거나 삽입되지 않으므로 임플란트 주변의 세포나 혈관을 손상시킬 위험이 없다.
바람직하게는, 클립 보유 수단이, 조립체 머리부로부터 분리되고 분리될 수 있는 부분으로 구성된다.
그러므로 사용될 연결 로드의 직경에 맞도록 클립 보유 수단을 변경하는 것이 가능하다. 클립 보유 수단을 여러 번 사용하여 더 이상 그 기능을 수행하지 못하게 된 경우에 이러한 변경이 필요할 수 있다.
바람직하게는, 잠금 수단은 조립체 머리부의 내부 암나사부(internal tapping)에 나사 결합되기에 적합한 로크너트를 포함한다.
그러므로 조립된 상태에서 로크너트는 조립체 머리부의 내측에 완전히 수용된다.
본 발명의 유리한 장점은 비제한적인 의미로 실시예에 대해서 후술하는 상세한 설명에 의해 더 잘 이해될 수 있다. 후술하는 설명은 다음과 같은 첨부 도면을 참조하여 이루어진다.
도 1은 척주 임플란트과 연결 로드의 다양한 부품을 도시하는 분해 단면도의 전면부 도면이다.
도 2는 척주 임플란트와 연결 로드를 도시하는, 조립 위치에서의 전단면도이 다.
도 3은 척주 임플란트와 연결 로드의 다양한 부품을 도시하는 분해 사시도이다.
도 4는 연결 로드와 함께 조립된 상태에서의 임플란트의 사시도이다.
도 5는 척주 임플란트의 다른 변형례의 사시도이다.
도 1에는 척주 임플란트의 전면도와 단면도를 도시되어 있다.
이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 척주 임플란트(10)는, 제1 단부에, 후크 형상으로 되어 있는 체결구 수단(20)을 구비하고 있다. 후크는 척주 임플란트를 척추(도시되지 않음)의 돌기(process)에 고정하기 위해 사용된다.
임플란트의 제2 단부는 연결 로드(30)를 고정하기에 적합한 조립체 머리부(22)를 포함한다. 이러한 로드는 예를 들어 척주 측만증을 앓고 있는 환자의 척주의 배향(orientation)을 교정하는 기능을 수행한다.
여기에 도시된 임플란트의 횡방향 및 길이방향 치수는 5 mm 내지 20 mm의 범위이다. 연결 로드(30)의 치수는 다양하게 할 수 있는데, 바람직하게는 5 mm 내지 6 mm이다.
척주 임플란트의 조립체 머리부(22)의 외측 형상은 축 x-x' 주위에서 실질적으로 원통형으로 제공된다. 머리부는 내측 암나사부(24; tapping)를 구비하며, 그 사이에, 두 개의 측벽(28, 28')을 규정하는 두 개의 옆 개구(26, 26'; side opening)를 구비한다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 임플란트의 대칭면에 직교하는 평면(XOY)에서 조립체 머리부의 단면은, 실질적으로 U자형이고, 개구의 바닥부에는 연결 로드(30)의 외측면을 지지하기 위한 반 원통형 프로파일(23; profile)이 제공된다.
조립체 머리부(22)의 내측 암나사부(24)는 대포 형태, 즉 비대칭인 사다리꼴 나사선이 제공된다. 나사선이 이러한 형태로 되면, 나사 체결력의 방사방향 성분(radial component)이 줄어들게 되는 장점이 있다. 이러한 장점은 이하에서 더 자세히 설명하기로 한다.
조립체 머리부(22)는, 측벽(28, 28')에 배치되어 있는 두 개의 오리피스(21, 21'; orifice)도 포함한다. 외과적 수술을 하는 동안에, 의사는 임플란트를 배치하기 위한 도구를 사용한다. 그 단부 중 하나에서, 도구는 임플란트를 유지하기 위해 오리피스(21, 21')에 수용되는 두 개의 스터드(stud)를 구비한다.
외과 의사가 수용할 연결 로드(30)의 형태를 결정하면, 클립 보유 수단(40)이 조립체 머리부(22)에 배치되어서, 잠금 상태로 되기 전에 조립체 머리부에 연결 로드를 보유한다. 알려진 장점은, 로드의 위치를 조정하고 그것을 잠금 상태로 하는 동안에 연결 로드를 외과 의사가 유지할 필요가 없어지는 것이다. 위치가 조정되는 동안에, 로드는 보유 수단(40)에 대해 병진 이동할 수 있고 그 축에 대하여 선회할 수도 있다. 그러나 보유 수단(40)은 로드가 조립체 머리부(22)로부터 이탈하는 것은 방지한다.
보유 수단은 클립 인서트(40)의 형상이다. 다른 치수의 로드(30)에 대응하 도록 인서트는 몇 가지 형태로 가능하다.
이러한 다양한 모든 인서트는 동일한 조립체 머리부(22)에 끼워질 수 있다.
인서트는, 조립체 머리부의 개구의 내측 직경보다 약간 작은 직경을 가지는 원통형이고, 4분의 1 회전을 돌려서 머리부에 고정될 수 있게 하는 나사선(42)이 바닥부에 제공된다.
상부에는, 연결 로드의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 가지며 180°보다 약간 작게 연장하여 인서트에 걸릴 때에 부분적으로 연결 로드를 덮는, 개방된 원통형 개구(44)가 제공된다. 이러한 걸림은 연결 로드에 작은 힘을 인가하여 그것의 뚜껑 모양의 상부(46)를 일시적으로 변형시킴으로써 가능해 진다는 것이 이해될 것이다. 이러한 강제 걸림은 연결 로드를 인서트(40)로 조이게 한다.
로드(30)가 적절한 위치에 배치되면 외과 의사는 그것을 제 위치에 잠금 상태로 하는 시술을 할 수 있다.
잠금 수단은 전술한 바와 같이 내측 암나사부(24)를 구비하고 있고, 암나사부(24)에 나사 결합하도록 되어 있는 로크너트(50; locknut)도 구비하고 있다. 도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 로크 너트는 원통형 모양이고, 조립체 머리부(22)의 암나사부(24)와 협동하기에 적합한 대포형 나사선(52)을 구비하고 있다.
로크너트(50)가 조립체 머리부(22)로 나사 결합할 때에, 그 바닥부(54)는 로드의 외측면에 접촉하게 되어서 로드를 임플란트에 고정시킨다. 로크너트의 상부는 종래의 방식으로 죔 도구(도시되지 않음)를 수용하기에 적합한 육각 소켓(56)을 포함하고 있다.
대포형 나사선을 사용하면, 로크너트를 죌 때에 방사 방향 힘을 저감시키는 장점이 있다. 결과적으로 측벽(28, 28')이 서로에 대해서 벌어지게 하는 방사 방향의 힘을 더 이상 받지 않게 된다. 이러한 형태의 암나사부을 사용함으로써 원하는 간격으로 벽을 유지하기 위해 외부 둘러쌈 링(external hooping ring)을 사용할 필요가 더 이상 없게 된다.
아무튼 벽(28, 28')을 벌어지게 하는 잔류 힘이 있음에도 불구하고, 인서트와 조립체 머리부가 기계적으로 분리되어 있어 즉 조립체 머리부(22)가 받는 기계적 힘이 인서트(40)로 전달되지 않기 때문에 인서트(40)는 계속 로드(30)를 유지하게 된다.
따라서 이 장치를 가지는 외부 둘러쌈 링을 사용하는 것이 전적으로 무의미함이 이해될 것이다.
또 다른 장점에 대해서 후술한다.
잠금 위치에서, 도 4 및 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 로크너트(50)는 조립체 머리부(22) 내측에 완전히 수용되어서 임플란트의 외측 프로파일이 매끄럽게 되는데, 달리 말하면, 주위 세포를 손상시킬 수 있는 어떠한 암나사부(tapping), 돌출부, 홈, 또는 거침(roughness)이 제공되지 않는다.
동일한 선상에서 조립체 머리부의 외측면 상에, 주위 세포를 손상시킬 수 있는 날카로운 모서리가 제공될 수 있는 추가적인 부분 예를 들어 둘러쌈 링(hooping ring)이 없다.
다른 실시예에서, 임플란트에는, 내부 손상을 야기할 위험이 없이 인체에 신 뢰성있게 삽입될 수 있는 다른 형태의 매끄러운 표면(29), 매끄러운 프로파일 형태의 표면이 제공될 수 있다.
그러므로 본 발명의 사상에서 벗어나지 않고, 연속적이고 연속해서 미분 가능한 곡선의 형태로, 특성 자오선(characteristic meridian)에 원형 대칭인 면이 제공되는 프로파일이 임플란트에 제공된다. 달리 말하면, 변곡점 또는 역전지점이 없어서 프로파일을 매끄럽게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 체결구 수단이 척추에 고정되는 나사(60)를 포함한다.

Claims (7)

  1. 척주 임플란트(10)에 있어서,
    제1 단부에 척추에 체결하기 위한 체결구 수단(20)을 구비하고 제2 단부에는 축x-x'을 따라서 연장하는 조립체 머리부(22)를 구비하며,
    상기 머리부(22)는 체결구 수단(20)으로부터 멀어지는 방향으로 뚫려 있고 실질적으로 U자형 단면을 가지는 하우징(26)을 포함하고,
    상기 머리부(22)는, 축x-x'에 대해 횡방향으로 연장하는 연결 로드(30)를 수용하고 잠금 수단(50)과 클립 보유 수단(40)에 의해 고정되며,
    상기 임플란트는, 조립된 상태에서, 클립 보유 수단(40)과 잠금 수단(50)이 조립체 머리부(22) 내에 완전히 수용되고, 클립 보유 수단(40)이 잠금 수단(50)과 기계적으로 분리되어 있는,
    척주 임플란트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    클립 보유 수단(40)이, 조립체 머리부(22)로부터 분리되어 있는 분리 부분으로 구성되는,
    척주 임플란트.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    클립 보유 수단(40)이, 조립체 머리부(22)로 4분의 1회전으로 나사 결합되며,
    척주 임플란트.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    잠금 수단은, 조립체 머리부(22)에서 내부 암나사부(internal tapping)에 나사 결합되는 로크너트(50; locknut)를 포함하는,
    척주 임플란트.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    체결구 수단은 척추의 페디클(pedicle)에 걸리는 후크(20)를 포함하는,
    척주 임플란트.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    체결구 수단은, 척추에 나사 결합되며 축 x-x'을 따라 연장하는 나사(60)를 포함하는,
    척주 임플란트.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    조립체 머리부(29)의 외측면의 자오선(meridian)이 연속적이고 연속 미분 가능한 곡선을 구성하는,
    척주 임플란트.
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