KR101300760B1 - 후궁성형술용 스페이서 및 후궁성형술용 임플란트 - Google Patents

후궁성형술용 스페이서 및 후궁성형술용 임플란트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 후궁성형술용 스페이서 및 후궁성형술용 임플란트에 관한 것으로, 구체적으로 힌지 결합부를 포함하는 스페이서를 절단된 후궁면에 고정시켜 기존의 후궁성형술에 의한 척추관의 확장에 비하여 넓게 확장된 척추관을 형성시킬 수 있고, 적은 수의 체결나사에 의해서도 충분한 고정력이 발생되며, 힌지 결합부에 의해 고정부가 후궁면에 신속하게 고정될 수 있어 수술 시간을 단축시키는 후궁성형술용 스페이서 및 후궁성형술용 임플란트이다.

Description

후궁성형술용 스페이서 및 후궁성형술용 임플란트{SPACER FOR LAMINOPLASTY AND IMPLANT FOR LAMINOPLASTY}
본 발명은 후궁성형술용 스페이서 및 후궁성형술용 임플란트에 관한 것이다.
척추는 통상 24개(천추골제외)의 뼈로 이루어져 있으며, 각각의 뼈는 관절에 의해 연결되어 있고, 각 관절 사이에는 디스크로 이루어져 있다. 이러한 구성에 의하여 상기 척추는 완충작용을 하면서 인간의 자세를 지탱해 줄 뿐만 아니라, 운동의 토대가 되며 내장의 모든 기관을 보호하는 중요한 기능을 한다. 그러나, 상기 척추가 외부의 인위적인 요인, 퇴행성 또는 비정상적인 자세가 오래 지속 됨에 따라 손상되거나 틀어질 경우 척추관을 통과하는 신경을 압박함으로써 심한 통증을 유발하게 된다.
대표적인 척추 질환으로는 척추관 협착증(spinal stenosis), 후종인대 골화증(ossification of posterior longitudinal ligament) 등이 있다. 척추관이란 척추 가운데 관 모양의 속이 빈 곳으로, 아래위 척추에 의해 추간공이 생기며 가운데 관 속은 뇌로부터 팔다리까지 신경(척수)이 지나가는 통로이다.
상기 척추관 협착증이란 어떤 원인으로 척추 중앙의 척추관, 신경근관 또는 추간공이 좁아져서 허리의 통증을 유발하거나 다리에 여러 복합적인 신경증세를 일으키는 질환을 말한다. 이때 목의 척추관이 좁아지면 경추 척추관 협착증이라고 하며, 허리의 척추관이 좁아지면 요추 척추관 협착증이라고 한다. 상기 후종인대 골화증은 척추체의 뒤쪽과 척추관의 앞쪽에서 지지하는 후종인대가 여러 가지 원인에 의해 뼈처럼 단단하게 굳어지는 골화를 일으켜 척추관을 지나는 신경을 압박함으로써 신경장애가 나타나는 질환이다.
일반적으로 척추관 내에 보다 넓은 공간을 형성하기 위하여 2가지의 후방 수술 방법이 있다. 그 하나는 척추관의 배후를 구성하는 뼈구조들과 그에 연결된 인대들을 제거하는 척추궁절제술(laminectomy)이 있고, 다른 방법으로는 상기 척추관을 감싸고 경계를 한정하는 골질의 척추골 구조들의 하나 또는 그 이상을 교환하는 후궁성형술(laminoplasty)이 있다. 상기 후궁성형술은 다시 '반측부 개방 문 후궁성형술(hemilateral door laminoplasty)' 및 '양측부 개방 문 후궁성형술(bilateral open door laminoplasty)'로 구분된다.
상기 반측부 개방 문 후궁성형술에 대해서는, 분리된 후궁(lamina)의 전방부 및 후방부 사이에서의 분리상태를 견고하게 유지시키고, 척추관의 공간을 최대한 확장하는 것이 중요하다. 분리된 후궁 사이에 골이식편(bone graft) 또는 특정 임플란트 장치에 의해 연결되는 것이 공지되었지만, 상기 골이식편의 사용에는 자신의 골이식편의 적절한 조각을 획득하기 위하여 별도의 외과적 수술과 시간이 소요되며, 특정 장치에 의해 연결시킬 경우 척추관에 대한 확장이 제한적인 문제점이 있다.
상기 양측부 개방 문 경추체후궁성형술에 대해서는 뼈이식편을 절단되어 분리된 후궁에 고정시키기 위한 봉합이 공지되어 있다. 그러나, 이러한 봉합은 삽입하는 것이 기술적으로 어렵고, 시간이 많이 소요되며, 전형적으로 상기 뼈이식편을 상기 분리된 후궁에 확실하게 고정시키지 못한다. 그에 따라 이들 사이의 접합이 분열되거나 또는 연장되는 등의 불리한 점들의 원인이 된다.
또한, 양측부 개방 문 경추체후궁성형술에서 대한민국 등록특허 제10-0813228호에서 제공되는 후궁성형술용 스페이서의 경우, 분리된 후궁에 고정시키기 위하여 봉합사가 사용되지만, 이러한 봉합은 기술적으로 어렵고, 삽입하는 데 시간이 많이 소요되며, 상기 스페이서를 절개된 후궁에 견고하게 고정시키지 못한다. 또한, 척추궁의 확장이 제한적인 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0813228호
본 발명의 목적은 척추 질환에 대한 후궁성형술에 있어서, 기존의 제한적이었던 척추관 확장에 비하여 넓게 확장된 척추관을 형성시킬 수 있는 후궁성형술용 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 체결나사에 의하여 쉽고 정확하게 고정되며, 힌지 결합부를 포함하여 신속한 수술이 가능하고, 환자의 건강 회복에 효과적인 후궁성형술용 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 체결나사를 통해 후궁의 제1 절단면에 고정되고, 하나의 체결홀을 포함하는 제1 고정부; 스페이서부; 상기 제1 고정부 및 상기 스페이서부를 힌지 결합시키는 힌지 결합부; 및 상기 스페이서부로부터 연장 형성되고, 체결나사를 통해 후궁의 제2 절단면에 고정되고, 하나 이상의 체결홀을 포함하는 제2 고정부를 포함하는 후궁성형술용 스페이서를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 후궁성형술용 스페이서 및 체결나사를 포함하는 후궁성형술용 임플란트를 제공한다.
본 발명의 힌지 결합부를 포함하는 스페이서를 절단된 후궁면에 고정시켜 기존의 후궁성형술에 의한 척추관의 확장에 비하여 넓게 확장된 척추관을 형성시켜 환자의 건강을 회복시키는데 우수한 효과를 나타낸다.
또한 본 발명의 힌지 결합부를 포함하는 스페이서를 체결나사에 의해 절단된 후궁면에 고정시켜 적은 수의 체결나사에 의해서도 충분한 고정력이 발생되며, 힌지 결합부에 의해 고정부가 후궁면에 신속하게 고정될 수 있어 수술 시간을 단축시키고 환자의 건강 회복에 도움을 준다.
도 1은 경추(Cervical vertebra)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 1에 대한 정면도이다.
도 3은 실시예 1에 대한 측면도로 힌지 결합부의 회전에 따른 형태의 변화를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 1을 사용하여 후궁성형술이 진행되는 단계를 순서에 따라 나타내는 도면이다.
도 5는 후궁성형술용 스페이서가 체결나사에 의하여 후궁의 절단면에 수직으로 결합되는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예 2에 대한 정면도이다.
도 7은 실시예 2에서 제1 스페이서부 및 제2 스페이서부를 각각 나타내는 정면도이다.
도 8은 실시예 2가 길이조절 수단에 의해 길이가 조절되는 형태를 나타내는 측면도이다.
도 9는 실시예 3에 의한 후궁성형술용 스페이서의 형태를 나타내는 도면이다.
도 10은 실시예 4에 의한 후궁성형술용 스페이서의 형태를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시예 3에서 고정 또는 잠금 수단에 압력을 가하여 힌지 결합부를 고정시키는 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는 실시예 4에서 고정 또는 잠금 수단에 압력을 가하여 힌지 결합부를 고정시키는 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 후궁성형술용 스페이서의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 후궁성형술용 스페이서의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 후궁성형술용 스페이서의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 16은 종래 임플란트를 적용한 수술의 경우 확장된 척추관의 모습을 나타내는 도면이다.
도 17은 또 다른 종래 임플란트를 적용한 수술의 경우 확장된 척추관의 모습을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 후궁성형술용 임플란트를 적용한 수술의 경우 확장된 척추관의 모습을 나타내는 모습이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 체결나사를 통해 후궁의 제1 절단면에 고정되고, 하나의 체결홀을 포함하는 제1 고정부; 스페이서부; 상기 제1 고정부 및 상기 스페이서부를 힌지 결합시키는 힌지 결합부; 및 상기 스페이서부로부터 연장 형성되고, 체결나사를 통해 후궁의 제2 절단면에 고정되고, 하나 이상의 체결홀을 포함하는 제2 고정부를 포함하는 후궁성형술용 스페이서를 제공한다. 상기 후궁성형술용 스페이서는 좁아진 척추관을 확장하기 위한 수술 방법에 사용되는 것으로, 바람직하게는 경추 협착증(Cervical stenosis), 후종인대 골화증(Ossification of posterior longitudinal ligament) 등의 척추 질환에 대한 수술에 적용되나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 후궁성형술 중 양측부 개방 문 후궁성형술(bilateral open door laminoplasty)에 적용되는 것이 바람직하며, 스페이서의 고정부를 고정시키기 위하여 체결나사를 절단된 후궁면에 수직으로 체결시키는 것이 바람직하다. 상기 체결나사가 후궁의 절단면에 체결되는 경우 길이가 5mm 이상인 체결나사를 사용할 수 있어 후궁에 대한 스페이서의 고정력을 높일 수 있으며, 각각 고정부를 고정시키는데 하나씩의 체결나사만으로도 충분한 고정력이 확보될 수 있다.
상기 스페이서부와 제1 고정부는 힌지 결합부로 연결되며, 제1 고정부를 절단된 후궁면에 고정시 스페이서부 및 제1 고정부의 각도를 조절하여 수술할 수 있다. 즉, 수술에서 스페이서를 고정시킬 수 있도록 후궁의 간격을 넓히고 고정시키는 단계를 거치지 않고, 직접 제1 고정부를 후궁의 절단면에 고정시킬 수 있어 수술 시간이 단축시키는데 효과적이다.
상기 힌지 결합부에 의해 제1 고정부가 스페이서부에 대하여 70° 내지 200° 각도로 회전되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 90° 내지 180°인 것이 좋다. 상기 제1 고정부 및 스페이서부의 각도가 70° 내지 200°일 경우 체결나사로 스페이서를 후궁면에 체결하는데 불편함이 없고, 신속하게 제1 고정부를 절단된 후궁면에 고정시킬 수 있으며, 수술 후 스페이서부가 절단된 후궁에 대한 지지력을 확보하는데 유리하다.
또한, 상기 후궁성형술용 스페이서의 재질이 티타늄 합금, 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone, PEEK) 또는 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite, HA) 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V인 것이 좋다.
또한, 상기 힌지 결합부의 회전을 고정시키는 고정 또는 잠금 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 수술 후 스페이서부 및 제1 고정부 사이의 각도는 170° 내지 190°를 유지하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 180°를 유지하는 것이 좋다. 제1 고정부 및 제2 고정부를 절단된 후궁면에 고정시킨 후 상기 각도를 유지시키기 위하여 힌지 결합부의 회전을 고정시킬 수 있는 고정 또는 잠금 수단이 포함되는 것이 바람직하다. 상기 고정 또는 잠금 수단은 예를 들어 도 9 또는 도 10과 같이 스페이서부 상에 일정 공간을 형성시켜 구비할 수 있으며, 이때 힌지 결합부의 고정을 위하여 후궁성형술용 스페이서를 후궁에 결합시킨 후 일정 압력을 가하여 힌지 결합부를 고정시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
나아가 상기 스페이서부에 길이조절 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 길이조절 수단을 통해 수술이 필요한 환자의 상태에 따라 적합한 길이의 스페이서를 사용할 수 있으며, 환자의 건강 회복에 우수한 효과를 나타낼 수 있다. 상기 길이조절 수단은 예를 들어 도 8에 나타내는 바와 같이 제1 스페이서부(701) 및 제2 스페이서부(702)를 포함하는 스페이서부를 통해 길이조절 수단(601)이 포함된 스페이서를 구현할 수 있다.
본 발명의 후궁성형술용 스페이서는 예를 들어, 도 13에서 나타낸 바와 같이 스페이서부의 측면에 길이조절 수단이 구비되어 있고, 길이조절 수단과 함께, 힌지 결합부가 구비된 형태의 후궁성형술용 스페이서를 제공한다. 또 다른 예로, 도 14에 나타낸 바와 같이 스페이서부에 고정 또는 잠금 수단을 더 구비한 스페이서부를 포함하는 후궁성형술용 스페이서를 제공한다. 또 다른 예로, 도 15에 나타낸 바와 같이 스페이서부에 고정 또는 잠금 수단을 더 구비한 스페이서부를 포함하는 후궁성형술용 스페이서를 제공하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
나아가 본 발명은 체결나사를 통해 후궁의 제1 절단면에 고정되고, 하나의 체결홀을 포함하는 제1 고정부; 스페이서부; 상기 제1 고정부 및 상기 스페이서부를 힌지 결합시키는 힌지 결합부; 및 상기 스페이서부로부터 연장 형성되고, 체결나사를 통해 후궁의 제2 절단면에 고정되는, 하나 이상의 체결홀을 포함하는 제2 고정부를 포함하는 후궁성형술용 스페이서 및 체결나사가 포함되는 후궁성형술용 임플란트를 제공한다.
이때, 상기 임플란트에 포함되는 체결나사의 길이는 5 내지 12mm인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 6 내지 10mm인 것이 좋다. 상기 체결나사는 도 4 및 도 5에서 나타낸 바와 같이 절단된 후궁면에 수직으로 체결되며, 스페이서를 고정시키는데 충분한 고정력을 제공할 수 있어, 제1 고정부 및 제2 고정부에 각각 하나의 체결나사만을 사용할 수 있으며, 이를 통해 수술시간을 단축시킬 수 있어 환자의 건강 회복에 도움이 된다.
나아가 도 16 및 도 17에서 나타낸 바와 같이 척추관의 면적을 확장하기 위한 기존의 임플란트는 수술 후 확장 능력이 수술 전 면적 대비 50% 미만으로 확장된 반면, 도 18에 나타낸 바와 같이 본 발명의 후궁성형술용 임플란트는 후궁의 절단면에 고정되어 수술 후 확장 능력이 수술 전 면적 대비 75% 확장된 모습을 나타내고 있어, 척추 질환에 대하여 우수한 효과를 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
도 1은 경추(Cervical vertebra)의 구조에 대한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 후궁성형술용 스페이서에 대한 정면도이다.
본 발명의 실시예 1은 도 2에서 나타내는 바와 같이, 체결나사(401a)를 통해 후궁의 제1 절단면(402)에 고정되고, 하나의 체결홀(202)을 포함하는 제1 고정부(201); 스페이서부(204); 상기 제1 고정부(201) 및 상기 스페이서부(204)를 힌지 결합시키는 힌지 결합부(203); 및 상기 스페이서부(204)로부터 연장 형성되고, 체결나사(401b)를 통해 후궁의 제2 절단면(404)에 고정되고, 하나 이상의 체결홀(206)을 포함하는 제2 고정부(205)를 포함하는 후궁성형술용 스페이서이다.
또한, 상기 힌지 결합부(203)에 의하여 상기 스페이서부(204) 및 제1 고정부(201)는 일정한 각도를 이루도록 회전이 가능하며, 도 3은 상기 각도가 180°에서 90°로 회전되는 형태를 나타내는 측면도이다. 상기 회전에 의하여, 제1 고정부(201)가 후궁의 제1 절단면(402)에 고정시킬 때, 시술하는 사람의 편의에 따라 각도를 조절할 수 있으며, 바람직하게는 80 내지 100°의 각도로 조절하여 제1 고정부(201)를 먼저 고정시키는 것이 좋다.
도 4는 실시예 1의 후궁성형술용 스페이서를 사용하여 후궁성형술이 진행되는 단계를 나타내는 도면으로, 우선 후궁의 양측에 작은 절개홈을 형성시키고, 후궁을 절단한 후 힌지 결합부(203)에 의해 스페이서부(204) 및 제1 고정부(201)가 일정 각도를 유지한 채 후궁의 제1 절단면(402)에 체결나사(401a)로 고정시킨다. 이후 후궁의 양쪽을 벌리며 힌지 결합부(203)를 일정 각도로 조절하여 제2 고정부(205) 및 후궁의 제2 절단면(404)이 체결나사(401b)에 의해 고정되어 절단된 후궁면(402, 404)과 스페이서가 완전한 결합을 이루게 된다.
이 경우 절단된 후궁면(402, 404)과 접촉되는 제1 고정부(201), 스페이서부(204) 및 제2 고정부(205)는 뼈와 직접 결합하는 특성을 갖는 하이드록시아파타이트를 사용함에 따라 영구적으로 결합하여 체내화 될 수 있다.
상기 도 4에서 제2 고정부(205)가 체결나사(401b)에 의하여 고정된 후 힌지 결합부의 고정 또는 잠금 수단을 통해 상기 스페이서부(204) 및 제1 고정부(201)를 일정한 각도가 유지될 수 있도록 고정시키는 것이 바람직하다. 고정 또는 잠금 수단이 포함되지 않은 경우, 후궁성형술용 임플란트를 후궁 절단면에 체결나사로 고정시킨 후 스페이서부에 압력을 가하여 형태를 변형시키고, 이를 통해 힌지 결합부의 형태에 변형을 일으켜 힌지 결합부가 더 이상 회전되지 않고 고정되게 할 수 있다.
< 실시예 2>
도 6은 실시예 2의 후궁성형술용 스페이서를 나타내는 정면도로서, 체결나사(401a)를 통해 후궁의 제1 절단면(402)에 고정되고, 하나의 체결홀(202)을 포함하는 제1 고정부(201); 스페이서부(204); 상기 제1 고정부(201) 및 상기 스페이서부(204)를 힌지 결합시키는 힌지 결합부(203); 및 상기 스페이서부(204)로부터 연장 형성되고, 체결나사(401b)를 통해 후궁의 제2 절단면(404)에 고정되고, 하나 이상의 체결홀(206)을 포함하는 제2 고정부(205)가 포함되며, 상기 스페이서부(204)에 길이조절 수단(601)을 더 포함하는 후궁성형술용 스페이서를 나타낸다.
제1 스페이서부(701) 및 제2 스페이서부(702)를 포함하는 스페이서부(204)를 통해 스페이서부(204)의 길이조절이 가능하여, 수술 시 환자의 상태에 적합한 길이의 스페이서를 사용할 수 있다. 상기 길이조절 수단에 대하여 실시예 2에서 제1 스페이서부(701) 및 제2 스페이서부(702)를 통한 길이조절 수단을 채택하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 스페이서부(701) 및 제2 스페이서부(702)의 상대적인 위치를 조절함으로서 스페이서부(204)의 길이를 조절할 수 있으며, 도 8은 전체로 길이가 조절되는 형태를 나타내는 측면도이다.
< 실시예 3>
실시예 1에서, 상기 스페이서부 대신에 고정 또는 잠금 수단(801)을 더 구비한 스페이서부를 포함하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여, 도 9에 나타내었다.
< 실시예 4>
실시예 2에서, 상기 스페이서부 대신에 고정 또는 잠금 수단(801)을 더 구비한 스페이서부를 포함하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일하게 실시하여, 도 10에 나타내었다.
101: 후궁(lamina)
102: 극돌기(spinous process)
103: 하 관절돌기(inferior articular process)
104: 상 관절돌기(superior articular process)
105: 추근(pedicle)
106: 횡돌기(transverse process)
107: 추체(body)
108: 가로돌기 앞결절(anterior tubercle of transverse process)
109: 횡돌공(foramen transversarium)
110: 가로돌기 뒤결절(posterior tubercle of transverse process)
201: 제1 고정부
202, 206: 체결홀
203: 힌지 결합부
204: 스페이서부
205: 제2 고정부
401a, 401b: 체결나사
402: 제1 절단면
403: 제1 후궁
404: 제2 절단면
405: 제2 후궁
601: 길이조절 수단
701: 제1 스페이서부
702: 제2 스페이서부
801: 고정 또는 잠금 수단

Claims (7)

  1. 체결나사를 통해 후궁의 제1 절단면에 고정되고, 하나의 체결홀을 포함하는 제1 고정부;
    스페이서부;
    상기 제1 고정부 및 상기 스페이서부를 힌지 결합시키는 힌지 결합부; 및
    상기 스페이서부로부터 연장 형성되고, 체결나사를 통해 후궁의 제2 절단면에 고정되고, 하나 이상의 체결홀을 포함하는 제2 고정부를 포함하는 후궁성형술용 스페이서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 힌지 결합부에 의해 제1 고정부가 스페이서부에 대하여 70° 내지 200° 각도로 회전되는 것을 특징으로 하는 후궁성형술용 스페이서.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 후궁성형술용 스페이서의 재질이 티타늄 합금, 폴리에테르 에테르 케톤 또는 하이드록시아파타이트인 것을 특징으로 하는 후궁성형술용 스페이서.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 힌지 결합부의 회전을 고정시키는 고정 또는 잠금 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후궁성형술용 스페이서.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 스페이서부에 길이조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후궁성형술용 스페이서.
  6. 청구항 1 내지 5중 어느 한 항의 후궁성형술용 스페이서 및 체결나사를 포함하는 후궁성형술용 임플란트.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 체결나사의 길이가 5 내지 12mm인 것을 특징으로 하는 후궁성형술용 임플란트.
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