KR101136427B1 - 경추체간 유합 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경추체간에 삽입되는 케이지 및 이를 고정하는 플레이트와 스크류를 가지며 경추와 경추간판과의 다양한 각도 변위에도 불구하고 기기가 경추에 밀착되어 장착되도록 하는 경추체간 유합 기기에 관한 것으로, 경추체간에 삽입되고, 내부에 설치홀이 형성되는 케이지; 상기 설치홀에 체결되는 고정 스크류에 의해 상기 케이지에 고정되고, 복수의 체결홀이 형성되는 보강플레이트; 상기 보강플레이트의 체결홀을 관통하여 상기 케이지가 설치된 상하의 척추 뼈에 고정되는 보강 스크류; 및 상기 보강플레이트와 상기 케이지 사이의 상대변위가 가능하도록 상기 케이지와 상기 보강플레이트 사이에 배치되는 유동와셔를 포함한다.

경추, 경추간판, 케이지, 스페이서, 스크류, 플레이트

Description

경추체간 유합 기기{Cervical intervertebral fusion device}

본 발명은 경추체간 유합 기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경추에 삽입되는 케이지 및 이를 고정하는 플레이트와 스크류를 가지며 케이지와 보강 플레이트 간의 상대 변위가 가능한 경추체간 유합 기기에 관한 것이다.

일반적으로 경추(頸椎)는 7개의 등골뼈로 된 척추의 맨 윗부분에 위치하는 것으로 머리뼈와 등뼈 사이에 있는데, 모양이 대부분 작고 납작하며, 가로로 난 횡 돌기에 척추동맥(제7경추 제외)?정맥?교감 신경 총이 지나가는 구멍이 형성되어 있다.

여기에서 제1경추 둥근 모양으로 두개골을 받치는 관절면이 있으나, 추체와 극 돌기가 없고, 제2경추는 목의 회전을 돕는 것으로 축추(軸椎)라고 하며, 추체에서 위로 솟아오른 치돌기가 형성되어 있다.

환추와 축추에서는 회전운동이 많이 일어나는 곳으로 제3경추에서 제6경추까지 작고 넓은 추체와 삼각형의 추공이 있으며, 끝이 둘로 갈라진 극 돌기가 형성되 어 있다. 제7경추는 융추(隆椎)라는 것으로 길고 끝이 갈라지지 않은 극 돌기가 있다.

한편, 경추 속에 있는 척수강으로는 뇌에서 사지로 전달하는 운동신경, 사지와 몸통 각 기관에서 뇌로 전달하는 감각신경들이 척수로 되어 지나간다. 경추 앞쪽으로는 심장박동?호흡?소화 기능을 조절하는 자율신경, 양쪽에는 대뇌에 혈액을 공급하는 동맥이 지나간다.

상기와 같은 구조와 기능을 갖는 경추는 사고로 인한 외부의 충격이나 비틀어진 자세가 장시간 지속됨에 따라 손상을 입거나 휘어진 상태의 변형이 생기게 되며, 이때 경추 간격이 좁아지거나, 경추간판이 탈출하여 압박하게 됨에 따라 초기에는 가벼운 통증을 느끼게 되며, 중기와 말기에는 심한 통증과 더불어 몸이 마비되는 증세가 수반되기도 한다.

이러한 통증을 해소하기 위하여 경추간판을 제거하여 신경의 압박을 제거한 후에, 환자의 골반 뼈를 크기와 모양에 맞추어 채취하여 이를 경추간판 제거 부위에 삽입하고 소정의 길이를 갖는 플레이트를 스크류로 경추에 고정하여 삽입된 조각 뼈가 빠지는 것을 방지한다. 이 경우 환자의 골반에 또 다른 상처가 남고, 통증이 있으며, 이로 인하여 보행의 불편을 호소하기도 하고 골반 뼈의 유합 과정 중의 골 흡수 과정에 의하여 목의 길이가 짧아지는 불편감을 호소하기도 하였다.

이 방법을 해결하기 위한 방법으로 환자의 뼈 대신에 티타늄 합금이나 PEEK 등의 재질의 케이지를 경추간판에 삽입하여 그 간격을 넓혀주고 이 상태를 유지시키기 위하여 금속(티타늄 합금) 등의 재질로 된 보강 플레이트를 경추에 밀착 고정 시키도록 상기 보강 플레이트를 케이지와 스크류 등의 결합부재로 결합하고 상하의 경추에 또 다른 결합부재로 상기 플레이트를 고정한다.

티타늄 합금이나 PEEK 재질의 케이지를 사용하는 경우에는 골반 골 채취 부위의 불편감이나 합병증이 없고, 수술 후 완치 시간을 감소시킨다.

케이지를 삽입 한 후에 보강 플레이트를 사용하는데 경추는 서로 크기와 모양이 상이하여 케이지 삽입 후에 보강 플레이트 위치나 형상이 좋지 않게 되는 경우가 많으며, 이에 의해 시간이 지남에 따라 보강 플레이트가 위 또는 아래 경추간판 부위로 침범하여 인접 경추간판의 석회화를 야기 시킨다.

또한, 보강 스크류의 위치가 잘못되어 인접 분절의 경추간판을 침범하게 되면 인접 분절의 경추간판 탈출이나 퇴행을 조장하며, 케이지 삽입 후에 보강 플레이트를 장착하는 방법이 중심선을 맞추고 위 또는 아래의 경추간판에 침범하지 않도록 장착하는데에 신중을 기하는 작업이 필요하다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 본 발명은 경추추체간 유합 기기에 것으로, 더욱 상세하게는 경추체간에 삽입되는 케이지 및 이를 고정하는 플레이트와 스크류를 가지며 경추와 경추간판과의 다양한 각도 변위에도 불구하고 기기가 경추에 밀착되어 장착되도록 하는 경추체간 유합 기기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 종래기술이 케이지와 보강플레이트가 별도의 기구로 이루어져서 그 크기 및 형상이 일정하고 방향이 고정되는 것에 의해 야기되는 문제점을 해결할 수 있도록 케이지와 보강 플레이트를 하나의 기기로 통합하여 케이지 삽입과 보강 플레이트의 장착이 동시에 이루어질 수 있으며, 우연한 이유로 본 기기를 제거하여야 할 경우 보강 플레이트만의 제거도 가능하고 기기 전체의 제거도 가능한 경추체간 유합 기기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 수술을 시행한 이후에 인접 경추간판을 수술해야 하는 경우에, 이미 수술된 경추간판 외의 인접한 두 개 혹은 그 이상의 경추간판 탈출증의 수술에도 마디별로 사용이 가능하여 기(旣)수술 부위의 기기를 제거할 필요없이 추가적인 수술이 가능한 경추체간 유합 기기를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 경추에 삽입되고, 내부에 설치홀이 형성되는 케이지; 중심부에 형성된 관통홀을 관통하여 상기 설치홀에 체결되는 고정 스크류에 의해 상기 케이지에 고정되고, 복수의 체결홀이 형성되는 보강 플레이트; 상기 보강 플레이트의 체결홀을 관통하여 상기 케이지가 설치된 상하의 경추에 고정되는 보강 스크류; 및 상기 보강 플레이트와 상기 케이지 사이의 상대변위가 가능하도록 상기 케이지와 상기 보강플레이트 사이에 배치되는 유동와셔를 포함하는 경추체간 유합 기기이다.

상기 고정 스크류의 헤드의 저면은 일정한 각도로 테이퍼가 형성되어서, 상기 관통홀 주위에 형성된 지지면에 대하여 임의의 방향으로 경사운동이 가능한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 보강 플레이트의 저면은 상기 유동와셔의 변형에도 상기 설치홀의 주위부에 접촉하지 않는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 보강 스크류는 상기 보강플레이트의 저면에 대하여 경사지게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 보강플레이트에는 상기 보강 스크류의 헤드가 위치하는 헤드자리부가 형성되고, 상기 헤드자리부에서 상기 보강 스크류의 헤드는 미끄럼 접촉 가능하여 상기 보강 스크류의 나사부가 상기 보강플레이트의 저면에 대하여 각도변경이 가능한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 보강 플레이트의 세로길이는 경추체의 높이와 경추간판의 높이의 합 이하인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 복수의 보강 스크류는 상기 고정 스크류를 중심으로 상기 보강플레 이트에 좌우대칭이 되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 좌우대칭이 되는 보강 스크류는 서로 나사방향이 반대로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 체결홀은 단면이 장원(長圓) 또는 타원으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 케이지의 표면에는 경추로부터의 탈락을 방지하는 탈락방지치가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 케이지의 상면의 탈락방지치와 케이지 하면의 탈락방지치는 치높이 또는 피치가 서로 다른 것을 특징으로 한다.

또, 상기 케이지의 상면은 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통하여. 금속 재질 또는 폴리머(PEEK)의 케이지를 사용하는 경우에는 수술비 감소와 완치시간을 감소시키는 장점을 가지면서도, 경추에 대하여 케이지에 고정된 플레이트가 일정범위 내에서 유동이 가능하여, 목 운동에 있어 종래 기술의 문제점인 이질감을 상당히 해소할 수 있다.

본 발명은 케이지와 보강 플레이트를 하나의 기기로 통합하여 케이지 삽입과 보강 플레이트의 장착이 동시에 이루어지면서, 종래기술이 케이지와 보강플레이트가 별도의 기구로 이루어져서 그 크기 및 형상이 일정하고 방향이 고정되는 것에 의해 야기되는 문제점을 해결할 수 있다.

기 수술된 경추간판 외의 인접한 두 개 혹은 그 이상의 경추간판 탈출증의 수술에도 이 경추체간 유합 기기를 마디별로 사용이 가능하여 수술을 시행한 이후에 인접 경추간판을 수술해야 하는 경우에도 기 수술 부위의 기기를 제거할 필요 없이 수술이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 경추체간 유합 기기는 우연한 이유로 본 기기를 제거하여야 할 경우 보강 플레이트만의 제거도 가능하고 기기 전체의 제거도 가능하다.

보강 스크류를 좌우대칭으로 설치하면서, 서로 나사선 방향을 반대로 함으로써, 목운동에 따른 나사풀림을 방지할 수 있다.

보강 스크류가 설치되는 설치홀을 장원형 또는 타원형으로 하여 하중에 의해 보강 스크류의 미세한 이동을 완충시킬 수 있어서, 환자가 느끼는 통증 등을 해소할 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경추체간 유합 기기(100)의 사시도이다.

본 발명의 경추체간 유합 기기(100)의 주요특징은 높은 자유도를 가지면서, 환자의 목운동에도 대응가능하고, 하중에 의한 눌림에도 대응할 수 있다는 것이다.

이러한 특징을 위해, 상기 경추체간 유합 기기(100)는 경추에 삽입되고 내부에 설치홀(140)이 형성되는 케이지(138)와, 중심부에 형성된 관통홀(106)을 관통하여 상기 설치홀(140)에 체결되는 고정 스크류(132)에 의해 상기 케이지에(138) 고정되고 복수의 체결홀(108,110,112,114)이 형성되는 보강 플레이트(102)와, 상기 보강플레이트(102)의 체결홀(108,110,112,114)을 관통하여 상기 케이지(138)가 설치된 상하의 경추(미도시)에 고정되는 보강 스크류(116,124,126,128)와, 상기 보강플레이트(102)와 상기 케이지(138) 사이의 상대변위가 가능하도록 상기 보강 플레이트(102)와 상기 케이지(138) 사이에 배치되는 유동와셔(136)를 포함하여 이루어진다.

상기 케이지(138)는 내부에 공간을 가지며, 표면에는 경추(미도시)로부터의 탈락을 방지하는 탈락방지치가 형성되는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 케이지(138)의 상면의 탈락방지치와 상기 케이지(138) 하면의 탈락방지치는 치높이 또는 피치가 서로 다르게 하여, 상기 케이지(138)에 외력이 작용할 경우 상호 보완 작용에 의해 경추 사이에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 케이지(138)의 상면은 실제 척추와 유사하게 볼록하게 형성시켜서, 인접된 뼈와 접촉면이 커지게 되므로, 뼈와 상기 케이지(138)의 융합이 원활하게 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 케이지(138)의 일측 면에는 상기 보강플레이트(102)와 결합되도록 암나사가 형성된 설치홀(140)이 배치된다.

상기 설치홀(140)에는 상기 보강 플레이트(102)의 관통홀(106)을 관통한 고정 스크류(130)가 나합되서, 상기 보강플레이트(102)와 상기 케이지(138)를 일체로 연결한다.

이 때, 상기 고정 스크류(130)의 헤드의 저면은 일정한 각도로 테이퍼가 형성된다. 따라서, 상기 관통홀(106)의 주위에 형성된 지지면에 원형의 선 접촉을 하게 된다. 상기 지지면은 평평하므로, 상기 고정 스크류(130)는 상기 관통홀(106)의 지지면에 대하여 임의의 방향으로 경사운동이 가능해진다.

또, 상기 보강플레이트(102)와 상기 케이지(138)를 결합할 때, 상기 보강플레이트(102)와 상기 케이지(138) 사이에는 유동와셔(136)를 개재하여 설치하는 것이 바람직하다. 상기 유동와셔(136)는 실리콘 등의 소재로 이루어질 수 있다.

상기 유동와셔(136)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일측면은 상기 설치홀(140)의 주위에 밀착되며, 타 측면은 상기 관통홀(106)의 지지면의 하부에 맞닿는다.

따라서, 상기 보강플레이트(102)가 상기 케이지(138)에 대하여 임의의 각도로 경사운동을 할 경우, 그 경사운동의 방향을 따라서 상기 유동와셔(136)가 변형되며, 상기 고정 스크류(130)는 상기 케이지(138)에 대하여 나합된 상태 그대로 유지되어, 이 결과 상기 고정 스크류(130)는 상기 관통홀(106) 주위의 지지면에 대해 상기 경사운동의 방향으로 기울어지게 된다.

이 경우에, 상기 보강플레이트(102)의 저면은 상기 유동와셔(136)의 변형에도 불구하고, 상기 설치홀(108)의 주위부, 즉 상기 케이지(138)의 일면에 접촉하지 않아야 한다.

따라서, 이 점을 고려하여 상기 고정스크류(130)의 헤드의 테이퍼각도 및 상기 유동와셔(136)의 모양 및 크기 등을 결정한다.

그리고, 상기 보강플레이트(102)에는 상기 관통홀(106)의 주위로 복수의 체결홀(108,110,112,114)이 형성된다. 상기 보강플레이트(102)의 바디(104)는 중량을 감소시키기 위해 상기 관통홀(106)을 중심으로 상기 체결홀(108,110,112,114)이 형성되는 대략 X자 형상으로 형성된다.

상기 체결홀(108,110,112,114)을 통해 상기 케이지(138)를 중심으로 위아래의 경추에 보강 스크류(116,124,126,128)가 설치된다.

이 체결홀의 위치가 경추체와 경추간판의 연접부가 되도록하여서 보강 플레이트의 길이를 최소화하며, 이를 통하여 인접한 마디에도 개별적으로 이 기기를 삽입할 수 있도록 하여 준다.

이 때, 상기 보강 스크류(116,124,126,128)는 안정적인 설치를 위해 상기 보강플레이트(102)의 저면에 대하여 경사지게 설치된다. 좀 더 상술하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 측의 보강 스크류(116,224)는 서로 근접하는 방향으로 경사지면서 상향으로 배치되고, 하부 측의 보강 스크류(126,128)는 서로 멀어지는 방향으로 경사지면서 하향으로 배치된다.

물론, 상기 보강 스크류(116,124,126,128)의 경사방향은 본 발명의 실시예로 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 형태가 예상될 수 있다. 다만, 상기 복수의 보강 스크류(116,124,126,128)는 상기 고정 스크류(130)를 중심으로 상기 보강플레이트(102)에 좌우대칭이 되도록 설치되는 것이 구조적으로 안정적이어서 바람직하다.

특히, 상기 좌우대칭이 되는 보강 스크류(116,124,126,128)는 서로 나사방향이 반대로 형성되도록 하여, 목운동에 따른 상기 보강 스크류(116,124,126,128)의 풀림현상을 방지할 수 있다.

이러한 상기 보강 스크류(116,124,126,128)는 상기 보강플레이트(102)에 각도변경이 가능하면서, 하중의 부여를 대비해 일정한 범위 내로 유동이 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 보강플레이트(102)에는 상기 보강 스크류(116,124,126,128)의 헤드(122)가 위치하는 헤드자리부가 형성되고, 상기 헤드자리부에서 상기 보강 스크류의 헤드는 미끄럼 접촉가능하다. 따라서, 상기 보강스크류(116,124,126,128)의 나사부(118)가 상기 보강플레이트(102)의 저면에 대하여 각도변경이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강 스크류(116,124,126,128)의 유동이 가능하도록 상기 체결홀(108,110,112,114)을 장원(長圓) 또는 타원의 형상으로 한다. 이에 의해, 상기 체결홀(108,110,112,114) 내에서 상기 보강 스크류(116,124,126,128)의 유동이 일정 범위 내에서 가능하므로, 하중이 경추에 부여된 경우 그에 따른 경추간 거리변화에 대하여 상기 보강 스크류(116,124,126,128)가 환자에게 통증을 주지 않으면서 상기 경추간 거리변화를 완충할 수 있다.

다시 말해, 상기 보강 스크류(116,124,126,128)는 상기 보강플레이트(102)에 대하여 임의방향의 각운동 및 상기 체결홀(108,110,112,114)의 형상에 따른 허용범위 내의 유동이 가능하다.

또, 상기 보강플레이트(102)의 세로방향길이를 제한하여, 기 수술된 경추간판 외의 인접한 두 개 혹은 그 이상의 경추간판 탈출증의 수술이 필요한 경우, 상기 경추체간 유합 기기(100)를 마디별로 사용하여 기수술 부위의 기기를 제거할 필요없이 수술이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 보강플레이트(102)의 세로길이는 인접하는 상측의 경추체의 높이의 1/2과 인접하는 하측의 경추체의 높이의 1/2과 경추간판의 높이의 합과 같거나 작아야 한다. 다시 말해, 상기 보강플레이트(102)의 세로길이는 경추체의 높이와 경추간판의 높이의 합 이하여야 한다.

더욱 바람직하게는 상기 보강플레이트(102)가 상기 케이지(138)에 대하여 유동하는 변위량을 고려하여, 경추체의 높이와 경추간판의 높이의 합에서 상기 변위량을 뺀 값 이하여야 한다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경추체간 유합 기기의 사시도이다.

도 2는 도 1의 경추체간 유합 기기의 세로방향 단면도이다.

도 3은 도 1의 경추체간 유합 기기의 보강플레이트의 사시도이다.

도 4는 도 1의 경추체간 유합 기기의 보강스크류의 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 경추체간 유합 기기 102: 보강플레이트

104: 보강플레이트바디 106: 관통홀

108,110,112,114: 체결홀 116,124,126,128: 보강스크류

118: 나사부 120: 보강스크류헤드

122: 보강스크류헤드저면 130: 고정스크류

132: 고정스크류바디 134: 고정스크류헤드

136: 유동와셔 138: 케이지

140: 설치홀

Claims (12)

1. 경추체간에 삽입되고, 내부에 설치홀이 형성되는 케이지;

   중심부에 형성된 관통홀을 관통하여 상기 설치홀에 체결되는 고정 스크류에 의해 상기 케이지에 고정되고, 복수의 체결홀이 형성되는 보강플레이트;

   상기 보강 플레이트와 상기 케이지 사이의 상대변위가 가능하도록 상기 케이지와 상기 보강플레이트 사이에 배치되는 유동와셔; 및

   상기 보강플레이트의 체결홀을 관통하여 상기 케이지가 설치된 상하의 경추에 고정되는 보강스크류를 포함하고

   상기 고정스크류의 헤드의 저면은 일정한 각도로 테이퍼가 형성되서, 상기 관통홀 주위에 형성된 지지면에 대하여 임의의 방향으로 경사운동이 가능하며,

   상기 보강플레이트의 저면은 상기 유동와셔의 변형에도 상기 설치홀의 주위부에 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 보강 플레이트의 세로길이는 경추체의 높이와 경추간판의 높이의 합 이하인 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
5. 제1항에 있어서, 상기 보강 스크류는 상기 보강플레이트의 저면에 대하여 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
6. 제1항에 있어서, 상기 보강플레이트에는 상기 보강 스크류의 헤드가 위치하는 헤드자리부가 형성되고, 상기 헤드자리부에서 상기 보강 스크류의 헤드는 미끄럼 접촉 가능하여 상기 보강 스크류의 나사부가 상기 보강플레이트의 저면에 대하여 각도변경이 가능한 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 보강 스크류는 상기 고정 스크류를 중심으로 상기 보강플레이트에 좌우대칭이 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
8. 제7항에 있어서, 상기 좌우대칭이 되는 보강 스크류는 서로 나사방향이 반대 로 형성되는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
9. 제1항에 있어서, 상기 체결홀은 단면이 장원(長圓) 또는 타원으로 형성되는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
10. 제1항에 있어서, 상기 케이지의 표면에는 경추로부터의 탈락을 방지하는 탈락방지치가 형성되는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
11. 제10항에 있어서, 상기 케이지의 상면의 탈락 방지치와 케이지 하면의 탈락방지치는 치 높이 또는 피치가 서로 다른 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.
12. 제10항에 있어서, 상기 케이지의 상면은 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 경추체간 유합 기기.

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