KR101053427B1 - 척추사이 임플란트 - Google Patents

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KR101053427B1
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inner cavity
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토마 그라델
쟝 필립 레메이레
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비타테크
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Abstract

본 발명은 생체적합성 고체 물질로 제조되는 튜브형 본체로 이루어진 척추사이 임플란트에 관한 것이다. 상기 본체는 상부벽(2), 하부벽(3), 측벽(4,5), 전방벽(8) 및 후방벽(6)에 의해 한정된 큰 내부 캐비티를 포함하고, 상기 후방벽(6)은 축방향 나사 구멍(7)을 구비한다. 본 발명에 따라, 임플란트의 내부 캐비티(9)내에 배치되어 있는 이식편을 압축하기 위해, 나사로 조이기에 적합한 교체식 압축 플러그(19)가 상기 나사 구멍(7)내에 삽입된다.
임플란트, 척추사이, 캐비티, 나사 구멍, 플러그.

Description

척추사이 임플란트{Intervertebral implant}
본 발명은 일정한 디스크 간격을 유지하기 위해 2개의 인접한 추골의 대향한 판(plate)들 사이에 삽입되는 쐐기를 형성하기에 적합한, 척주 안정화를 위한 척추사이 임플란트에 관한 것이다.
공보 EP 0 307 241 A1호는 평행육면체 모양의 케이지(cage) 형태를 갖는 척추사이 임플란트의 한가지 예를 공개하고 있다. 이러한 케이지 모양은 척추에서 사용하기에 적합하지 않으며, 특히 이러한 케이지 모양의 종방향 모서리들이 인접한 추골들 사이에 임플란트를 삽입하는 동안 척수 또는 척추 뿌리에 손상을 일으키기 때문에 적합하지 않다. 또한 인접한 추골들이 비교적 비효율적으로 유지되며 그 이유는 케이지의 평행육면체 모양이 원인이 되는 것같다.
또한, 인접한 추골에서 생리적 척추전만(phsiological lordosis) 각도를 유지하기 위해, 큰 상부면 및 하부면이 평평하고 서로에 대해 각도를 이루며 전방을 향해 개방되어 있는 평행육면체 모양의 척추사이 임플란트가 제안되어 있다. 상기 임플란트의 형상은 추간판들에서 큰 오목부의 형성을 필요로 하며, 따라서 끼워맞추는 동안 척추사이 임플란트가 전방에서 후방으로 병진운동을 하며 삽입되며, 이것이 부적절한 외상을 발생시킨다.
공보 US 5 888 227A호는 전방 및 후방이 개방되어 있는 단일의 큰 내부 캐비티 둘레에 주변벽을 갖는 척추사이 임플란트를 설명하고 있다. 상부면 및 하부면은 전방을 향하여 발산하며 이중의 전후곡률 및 횡단 곡률을 가지고 있다. 이 구조는 불충분한 기계적 강도를 가지며, 인접한 추골들의 유지가 불충분하다.
공보 WO 02/15825 A호는 2개의 오리피스를 각각 구비한 상부벽 및 하부벽과, 끼워맞춤 공구에 의해 조절하기 위한 나사구멍을 갖는 전방벽, 및 모서리들이 끼워맞추는 동안 임플란트의 축방향 회전을 저지하는 종방향 홈을 각각 갖는 측벽들을 구비하는 원통형 임플란트를 설명하고 있다.
본 발명에 의한 목적은, 끼워맞추는 동안 신경 손상의 위험을 크게 줄이며, 추골의 서로에 대한 위치결정 및 로킹을 개선하며, 끼워맞추는 동안 뼈 외상을 최소화시키는 새로운 척추사이 임플란트 구조물을 형성하는 것이다. 기계적 강도와 뼈 부착도가 개선됨으로써 인접한 두 추골간의 접촉을 촉진시킬 수 있다.
상기 목적 및 다른 목적들을 달성하기 위해서, 인접한 추골들의 안정화를 위한 본 발명의 척추사이 임플란트는, 모두 볼록하고 전방을 향해 약간 발산하는 상부벽 및 하부벽과, 평평하며 전방을 향해 약간 발산하는 2개의 대향한 측벽과, 축방향 나사구멍을 갖는 후방벽에 의해 한정된 관형 구조로 된 생체적합성 고체 물질의 임플란트 본체를 포함하고, 상부벽에 제공된 오리피스와 하부벽에 제공된 오리피스 사이를 교통시키는 단일 내부 캐비티를 가지며; 본 발명에 따라:
- 상기 상부벽 및 하부벽 각각은 단일의 큰 상부 오리피스 또는 하부 오리피스를 구비하고,
- 교체 가능한 압축 플러그가 후방벽의 축방향 나사구멍내에 나사결합에 의해 끼워지도록 구성되어 있고,
- 상기 내부 캐비티가 전방벽에 의해 전방이 폐쇄되고,
- 상기 측벽들에 의해 한정된 임플란트의 폭은 상부벽 및 하부벽에 의해 한정된 임플란트의 높이 보다 작게 되어 있다.
큰 중앙 캐비티와 상부 및 하부벽들의 큰 구멍들을 갖는 상술한 구조물은, 임플란트 본체 내부에 삽입된 이식편(graft)과, 척추사이 임플란트가 삽입되는 2개의 추간판들 사이의 접촉을 촉진시킨다. 이식편의 끼워맞추기가 용이하게 실행된다. 교체 가능한 압축 플러그가 끼워맞춘 후에 2개의 인접한 추골들에 대해 이식편을 압축한다. 끝으로, 임플란트는 90도로 회전됨으로써 2개의 추골들 사이에 끼워질 수 있어서, 함께 밀접해 있는 측면들이 상단과 하단에 있게 되어 2개의 인접한 추골들의 추간판과 마주보게 된다. 다음에 임플란트가 90도로 회전되어 이식편을 추골과 접촉시킨다. 이러한 접촉은 추골 부위에서의 외상을 감소시키고, 척추사이 임플란트를 인접한 추골들 사이로 삽입시키기 위해 제거되어야 할 재료의 양을 최소로 줄여들게 한다.
하나의 유익한 실시예에서, 상부 및 하부 오리피스 때문에, 내부 캐비티가 측벽들 사이에서 그 전체 폭에 걸쳐 개방되고, 후방벽과 전방벽 사이에서 그 전체 길이에 걸쳐 개방된다. 이러한 구성은 이식편의 끼워맞춤을 용이하게 하고, 이식편과 인접한 추골들과의 접촉을 최대로 만든다.
교체 가능한 압축 플러그는 양호하게 원추형 내측 단부를 포함한다. 이러한 구성은 이식편을 압축하기 위해 이식편내로 플러그의 관통을 용이하게 한다.
효과적인 압축을 달성하기 위해, 교체 가능한 압축 플러그 및 이 플러그를 수용하는 축방향 나사구멍은 유리하게도, 후방벽의 부근에서 내부 캐비티의 폭과 실질적으로 동일한 직경을 가진다.
교체 가능한 압축 플러그가, 이 플러그를 수용하는 축방향 나사구멍내에 나사결합되는 끝에서 플러그의 내측 단부가 상기 내부 캐비티의 길이의 적어도 1/4의 거리까지 관통하도록 하는 그러한 길이를 가진다면 양호한 결과가 달성된다.
임플란트는 양호하게 길이가 다른 적어도 2개의 교체 가능한 압축 플러그를 구비하여서, 의료인이 이식편을 압축하기 위한 가장 적절한 플러그를 선택할 수 있게 된다.
하나의 유익한 실시예에서, 임플란트 본체의 후방벽은 임플란트의 축방향 회전을 실행하기 위한 외부 직경 홈을 포함함으로써, 임플란트의 측벽들이 상단 및 하단에 있는 상태의 삽입 위치에서부터, 인접한 추간판에서 상부벽 및 하부벽이 지탱되어 있는 상태의 추골 지지 위치로 임플란트를 이동시킬 수 있게 된다.
임플란트는 티타늄과 같은 고체의 생체적합성 물질이나 유익하게는 방사선 투과성을 가지는 이점을 갖는 PEEK형 폴리머로 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참고하여 아래에서 설명하는 특별한 실시예로부터 나타날 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 의한 척추사이 임플란트 본체의 3/4 후방 사 시도.
도 2는 도 1의 임플란트 본체의 3/4 전방 사시도.
도 3 내지 도 6은 도 1 및 도 2의 임플란트 본체의 구조물을 위에서 바라본 평면도, 측면에서 본 측면도, 정면에서 본 정면도, 및 후방에서 본 후면도를 각각 도시하고 있다.
도 7은 도 1의 임플란트 본체와 교체 가능한 압축 플러그를 포함하는 본 발명의 임플란트의 3/4 후방 사시도.
도 8은 도 7의 임플란트의 평면도.
도시된 실시예에서, 본 발명의 척추사이 임플란트는 모두 볼록하고 전방을 향해 약간 발산하는 큰 상부벽(2) 및 큰 하부벽(3)과, 평평하며 전방을 향해 약간 발산하는 2개의 대향한 측벽들(4, 5)과, 축방향 나사구멍(7)을 갖는 후방벽(6), 및 전방벽(8)에 의해 한정된 관형 구조로 된 생체적합성 고체 물질의 임플란트 본체(1)를 포함한다.
임플란트 본체(1)의 내부는 단일 내부 캐비티(9)를 가지며, 이 캐비티는 상단에서 상부 오리피스(10)를 통해 개방되며 하단에서 하부 오리피스(11)를 통해 개방된다. 따라서, 내부 캐비티(9)는 임플란트 본체(1)에서 큰 상부면(2)에 제공된 상부 오리피스(10)와 하부면(3)에 제공된 하부 오리피스(3) 사이의 교통을 가능하게 한다.
도시된 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 캐비티(9)는 전방벽(8)의 방향으로 넓어지는 절두형 피라미드의 일반적인 형상을 가진다. 상부 오리피스(10) 및 하부 오리피스(11)가 의미하는 것은, 내부 캐비티(9)가 측벽들(4, 5) 사이에서 그 전체 폭에 걸쳐 개방되고 후방벽(6)과 전방벽(8) 사이에서 그 전체 길이에 걸쳐 개방된다는 것이다.
후방벽(6)은 임플란트 본체에 축방향 회전을 부여하기 위해 드라이버 블레이드와 같은 공구와 결합하는 외부 직경 홈(12)을 가진다.
전방벽(8)은 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 편심 나사구멍(13)을 포함하며, 이 편심 나사구멍(13)은 전방벽(8)의 직경 보다 작은 직경을 가진다.
큰 상부벽(2) 및 큰 하부벽(3)은 전방 리브(14), 중간 리브(15) 및 후방 리브(16)와 같이 이빨 모양의 환형 제거방지 리브들(annular toothed anti-expulsion ribs)을 포함한다.
벽(4)과 같은 측벽들은 구멍들(17, 18)과 같은 작은 측면 구멍들을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 임플란트 본체의 폭 즉, 측벽들(4, 5)의 외부면들 사이의 거리는 임플란트의 높이 즉, 상부벽(2)과 하부벽(3)의 외부면들에 의해 한정된 거리 보다 작다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 척추사이 임플란트가 조립된 상태를 도시하고 있으며, 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명한 바와 같은 임플란트 본체(1)를 도시하며, 추가로 임플란트는, 후방벽(6)의 축방향 나사구멍(7)내에 나사결합됨으로써 끼워진 교체 가능한 압축 플러그(19)를 포함하고 있다.
축방향 나사구멍(7)과 유사하게, 교체 가능한 압축 플러그(19)는 내부 캐비티(9)의 가장 작은 폭 즉, 후방벽(6)의 부근에서 측벽들(4, 5) 사이의 거리와 실질적으로 동일한 직경을 가진다.
도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서, 교체 가능한 압축 플러그(19)는 대체로 원추형 또는 첨두아치형의 내측 단부(20)를 포함하며, 이러한 형상은 플러그가 내부 캐비티(9)에 삽입된 이식편 안으로 관통하는 것을 용이하게 만든다.
교체 가능한 압축 플러그(19)는 x-선으로 검출될 수 있도록 티타늄으로 제조되는 것이 좋다. 한편, 임플란트 본체(1)는 방사선 투과성 물질로 제조되는 것이 유익하며, 또는 PEEK(폴리에테르에테르케톤)형 폴리머로 제조되는 것이 유익하다.
이런 경우에, 티타늄 마커는 교체 가능한 압축 플러그(19)에서 멀리 떨어진 임플란트 본체(1)에 제공되는 것이 유익하다.
도시된 실시예에서, 상부벽(2) 및 하부벽(3)은 각각 원추형 모양을 가지며, 상부 오리피스(10) 및 하부 오리피스(11)는 각각 그 전방 단부와 후방 단부에서 측벽들(4, 5)에 직각인 개별 편평부(flat:21 또는 22)에 의해 경계가 정해진다.
본 발명의 임플란트는 수술하고자 하는 인접한 추골들 사이에서 아래와 같은 단계를 거쳐 끼워맞추어질 수 있다:
- 임플란트가 배치되는 판 영역들을 정사각형으로 만든다.
- 임플란트 본체(1)의 내부 캐비티(9) 내에 뼈 이식편을 배치한다.
- 임플란트가 최소 높이를 가지도록 하기 위해 본체의 평평한 측면들(4, 5)이 수술하고자 하는 추골의 판들과 평행하게 되도록 임플란트 본체(1)의 방향을 정한다.
- 이러한 방법으로 지향된 임플란트 본체(1)를 간격이 떨어져 있는 수술하고자 하는 2개의 인접한 추골들 사이에 삽입한다.
- 임플란트 본체(1)를 축방향으로 90도 회전시켜서 수술하고자 하는 추골의 판에 상부벽(2) 및 하부벽(3)을 배치시킨 후, 추골을 방출한다.
- 교체 가능한 압축 플러그(19)를 이식편에 나사결합하여 압축하며 그 다음에 수술하고자 하는 추골에 대고 이식편을 압박한다.
본 발명은 명료하게 설명되어 있는 실시예를 제한하지 않으며, 청구범위내에서 변경 및 일반화를 포함한다.

Claims (13)

  1. 모두 볼록하고 전방을 향해 발산하는 상부벽(2) 및 하부벽(3)과, 평평하며 전방을 향해 발산하는 2개의 대향한 측벽들(4, 5)과, 축방향 나사구멍(7)을 갖는 후방벽(6)에 의해 한정된 관형 구조로 된 생체적합성 고체 물질의 임플란트 본체(1)를 포함하고, 상기 상부벽(2)에 제공된 오리피스와 상기 하부벽(3)에 제공된 오리피스 사이의 교통을 가능하게 하는 내부 캐비티(9)를 가지는, 인접한 추골들을 안정화시키기 위한 척추사이 임플란트에 있어서,
    상기 상부벽(2) 및 상기 하부벽(3) 각각은 단일의 큰 상부 오리피스(10) 또는 하부 오리피스(11)를 구비하고,
    교체 가능한 압축 플러그(19)가 상기 후방벽(6)의 축방향 나사구멍(7)내에 나사결합에 의해 끼워지도록 구성되어 있고,
    상기 내부 캐비티(9)가 전방벽(8)에 의해 전방이 폐쇄되고,
    상기 측벽들(4, 5)에 의해 한정된 임플란트의 폭은 상기 상부벽(2) 및 상기 하부벽(3)에 의해 한정된 임플란트의 높이 보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 오리피스(10) 및 상기 하부 오리피스(11)에 의해, 상기 내부 캐비티(9)가 상기 측벽들(4, 5) 사이에서 캐비티의 폭 전체에 걸쳐 개방되고, 상기 후방벽(6)과 전방벽(8) 사이에서 캐비티의 길이 전체에 걸쳐 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교체 가능한 압축 플러그(19)는 원추형 내측 단부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교체 가능한 압축 플러그(19) 및 이 플러그를 수용하는 상기 축방향 나사구멍(7)은, 상기 측벽들(4, 5) 사이에서 상기 내부 캐비티(9)의 가장 작은 폭과 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교체 가능한 압축 플러그(19)는 이 플러그를 수용하는 축방향 나사구멍(7)내에 나사결합으로 삽입되는 끝에서, 내측 단부(20)가 상기 내부 캐비티(9)의 길이의 적어도 1/4의 거리까지 상기 내부 캐비티(9)를 관통하게 되는 그러한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 길이가 다른 2개 이상의 교체 가능한 압축 플러그들(19)이 제공되는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임플란트 본체(1)의 후방벽(6)은 상기 임플란트의 축방향 회전을 가능하게 하는 외부 직경의 홈(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전방벽(8)은 상기 전방벽(8)의 직경보다 더 작은 직경을 갖는 편심 나사구멍(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 큰 상부벽(2) 및 상기 큰 하부벽(3)은 이빨 모양의 환형 제거방지 리브들(14, 15, 16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교체 가능한 압축 플러그(19)는 티타늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임플란트 본체(1)는 PEEK형 폴리머로 제조되는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 임플란트 본체(1)에서 상기 교체 가능한 압축 플러그(19)로부터 멀리 떨어진 티타늄 마커를 구비하는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부벽(2) 및 하부벽(3)은 각각 일반적인 원추형이고, 상기 상부 오리피스(10) 및 상기 하부 오리피스(11)는 각각 그 전방 단부 및 후방 단부에서 상기 측벽들(4, 5)에 직각인 편평부(21, 22)에 의해 경계가 정해지는 것을 특징으로 하는 척추사이 임플란트.
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