KR101365843B1 - 경추 추간공 확장기 - Google Patents

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KR101365843B1
KR101365843B1 KR1020120100617A KR20120100617A KR101365843B1 KR 101365843 B1 KR101365843 B1 KR 101365843B1 KR 1020120100617 A KR1020120100617 A KR 1020120100617A KR 20120100617 A KR20120100617 A KR 20120100617A KR 101365843 B1 KR101365843 B1 KR 101365843B1
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김성민
조도상
천권수
양인철
김남훈
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이화여자대학교 산학협력단
동국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 두개의 척추체 사이의 후관절에 삽입되기 위한 경추 추간공 확장기에 있어서, 개구부가 형성되며, 일측에 팁부를 포함하여 상기 후관절에 삽입되는 삽입부; 상기 삽입부 타측으로부터 연결되어 상기 두개의 척추체 중 적어도 어느 하나의 척추체 측면에 고정되는 고정부; 및 상기 개구부에 삽입되는 골 대체재가 함침된 메쉬부; 를 포함하는 추간공 확장기에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 추간공 확장기를 후관절에 삽입하기 위한 삽입기구를 포함하고, 상기 삽입기구는 일측에 추간공 확장기를 수용하기 위한 가이드부를 포함하는 추간공 확장기 삽입장치에 관한 것이다.

Description

경추 추간공 확장기{Apparatus for cervical foraminal distraction}
본 발명은 후관절 공간에 삽입되기 위한 경추 추간공 확장기에 관한 것이다.
일반적으로 추간판은 경추의 일부를 제외한 각 척추 뼈와 뼈사이에서 몸의 하중과 충격을 흡수시켜 주고, 스프링처럼 충격을 분산시키는 완충역할을 한다. 이때 추간판은 척추 뼈가 이탈되지 않도록 붙잡아 주고, 척추 신경이 압축되지 않도록 두 척추 뼈를 분리시켜 척추 관절공의 범위를 원만히 해주며, 척추 뼈 각각의 움직임을 원활하게 하는 역할을 한다.
그러나 노화, 과도한 스포츠, 사고 또는 나쁜 자세 등과 같은 원인으로 인해 척추 분절 주변의 관절비후, 추간판변성(추간판의 수분저하, 부피감소 등) 등으로 인해 2차적으로 추간공(신경근이 지나가는 길)이 좁아지게 된다. 이로 인하여 추간공을 통해 척수로부터 나오는 신경근이 압박되고, 좁아진 추간공에 의한 신경근 압박으로 인하여 목, 어깨, 등, 팔 등에 통증을 느끼거나 근력이 약해질 수 있으며, 감각장애 등이 발생할 수 있다. 또한 척수가 직접 압박 되면, 보행 기능장애와 장이나 방광 조절 능력 저하와 같이 신체 전반에 영향을 미칠 수 있는 척수병증이 발생할 수 있다.
이렇게 퇴행성 변화 등으로 인해 수반되는 질병 치료의 한 방법으로, 두 개의 인접한 경추 사이의 후관절에 임플란트 또는 인공보철을 삽입할 수 있다. 즉, 좁아진 추간공을 넓혀주어 신경근 압박을 해소하여 통증 완화를 위한 것으로, 임플란트의 높이만큼 관절의 위쪽과 아래쪽 경추 사이의 간격이 벌어지게 되며, 이를 통해 환자가 느끼는 통증이 제거될 수 있을 만큼 추간공 공간을 넓히도록 한다.
이에 대한 기술이 미국 등록특허공보 제 8118838 호에 개시된 바 있다. 그러나 이와 같은 임플란트는 facet joint 사이에 삽입 되며, 위와 아래 관절면에 고정되어진다. facet joint 사이의 모션을 보전하려 하므로써, 위와 아래 파트들이 각각 조인트를 가지고 있어서 임플란트 크기가 커질 수 있으며, 구조가 복잡할 수있다. 이는 오랜 기간동안 사용으로 인한 내구성의 문제를 야기할 수 있으며, 여러 파트의 구성으로 간단치 못한 수술법이 필요할 수 있다.
또한 상기 발명은 임플란트 안으로 들어가는 골이식재료와 후관절면 사이에 접촉하는 면적이 제한되어 있으며, 그 구조가 복잡하다.
US 8118838(등록번호)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 추간공 확장기에 개구부를 형성하고, 개구부는 골대체제가 함침된 메쉬부를 포함하여 골대체제가 윗쪽면과 애랫쪽면에 닿는 면적을 증가시켜 골유합을 촉진시키는, 추간공 확장기를 제공한다.
본 발명은 두개의 척추체 사이의 후관절에 삽입되기 위한 경추 추간공 확장기에 있어서, 개구부가 형성되며, 일측에 팁부를 포함하여 상기 후관절에 삽입되는 삽입부; 상기 삽입부 타측으로부터 연결되어 상기 두개의 척추체 중 적어도 어느 하나의 척추체 측면에 고정되는 고정부; 및 상기 개구부에 삽입되는 골 대체재가 함침된 메쉬부; 를 포함하는 추간공 확장기를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 추간공 확장기를 후관절에 삽입하기 위한 삽입기구를 포함하고, 상기 삽입기구는 일측에 추간공 확장기를 수용하기 위한 가이드부를 포함하는 추간공 확장기 삽입장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 의하면, 두개의 척추체 사이의 후관절에 추간공 확장기를 삽입함으로써 통증을 완화시키며, 추간공 확장기에 개구부를 형성하고, 상기 개구부에 골대체제가 함침된 메쉬부를 포함시킴으로써 후관절면의 윗쪽 면과 아랫쪽 면이 닿는 면적을 높여 골유합을 빠르게 진행되도록 하여 임플란트의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기를 후관절에 적용한 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 분해 사시도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 측면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 평면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 측면도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 분해 사시도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 평면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 메시부의 사시도를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메시부의 사시도를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 메시부의 사시도를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 메시부의 사시도를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기 삽입장치의 사시도를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기 삽입장치의 측면도를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기 삽입장치의 부분확대도를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기 삽입장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기 삽입장치의 부분확대된 사시도를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 삽입기구의 부분확대된 측면도를 나타낸다.
도 23은 도 22를 정면에서 바라본 도면을 나타낸다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 26은 도 24 및 도 25를 V방향에서 바라본 도면을 나타낸다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 28은 도 27을 V방향에서 바라본 도면을 나타낸다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기의 사시도를 나타낸다.
도 30은 도 29를 V방향에서 바라본 도면을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
그리고, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.
도 1 내지 도 30은 본 발명에 따른 추간공 확장기(100) 및 추간공 확장기 삽입장치(300)를 나타내는 도면으로써 함께 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 추간공 확장기(100)는 후관절에 삽입을 위한 구조물로, 좁아진 추간공의 공간을 복원하고, 몸의 하중을 지지하도록 구성되며, 삽입부(110), 고정부(120) 및 메쉬부(130)를 포함하여 구성된다.
도 1 에 도시된 바와 같이 삽입부(110)는 인접한 두 개의 척추 뼈마디 사이에 삽입되어 상기 척추 뼈 간의 일정 공간이 유지되기 위한 일정 두께를 가지며, 일측에는 팁부(112)를 포함하고, 타측은 고정부(120)와 연결되어 있다.
이때, 상기 두 개의 척추 뼈마디 사이는 두 개의 척추체 사이의 후관절을 의미하며, 보다 구체적으로 상기 두 개의 척추체란 제1척추체(101) 및 제2척추체(102)를 의미한다.
본 발명의 팁부(112)는 “U”자 형태로 만곡되어 있으며, 삽입되기 용이하도록 얇게 형성된 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로 팁부(112)는 상기 팁부(112)를 제외한 삽입부(110)의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 삽입부(110)의 두께는 후관절의 형상에 따라 설정 가능할 수 있다. 구체적으로, 삽입부(110)의 두께는 다양한 볼록도를 고려하여, 이식하고자 하는 환자의 체형 구조에 보다 적합하게 제공될 수 있는 것으로 삽입부의 두께가 변화할 수 있으며, 이는 어느 한 형태에 한정하지 않는다.
본 발명의 고정부(120)는 삽입부(110) 타측과 연결되어 있으며 두개의 척추체 측면 중 적어도 어느 하나의 척추체 측면에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로 도 2 내지 도 5 에서의 추간공 확장기(100)는 제2척추체(102) 측면에 고정부(120)가 위치하게 될 때의 일 실시예를 나타낸 도면이고, 도 6 내지 도 9 에서의 추간공 확장기(100)는 제1척추체(101) 측면에 고정부(120)가 위치하게 될 때의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
또한 본 발명의 삽입부(110) 및 고정부(120)는 일정 각도(θ)만큼 기울여 후관절면의 뒷면에 밀착되도록 한다. 보다 구체적으로 삽입부(110) 및 고정부(120)가 이루는 각도(θ)는 후관절 및 척추체 측면이 이루는 각도와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다.
일정 각도(θ)는 후관절과 척추체 측면이 이루는 각도를 의미하는 것으로써 수술전 환자의 CT영상을 이용하여 각도를 측정한 후 설계에 반영하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 고정부(120)가 하향으로 고정될 때는 110° 내지 150°일 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 고정부(120)가 상향으로 고정될 때는 20° 내지 60일 수 있다.
또한 고정부(120)가 하향으로 고정될 때는 연령, 성별에 관계없이 경추 아랫쪽으로 갈수록 각도가 작아질 수 있다.
고정부(120)는 본 발명의 추간공 확장기(100)를 후관절에 보다 안전하고 정확하게 체결하기 위한 수단이다. 보다 바람직하게 고정부(120)는 척추체 측면에 고정하기 위한 고정나사를 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 고정나사를 수용할 수 있는 적어도 하나의 홀(121)을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 삽입부(110)는 개구부(111)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 개구부(111)라 함은 뼈의 성장을 허용하는 공간을 의미하며, 골대체재와 인접하는 뼈와의 접촉면을 증가시켜 보다 안정된 상태를 유지할 수 있고, 골유합이 빠르게 진행될 수 있도록 한다.
또한 본 발명의 삽입부(110)는 적어도 일부에 방사선 비투과 물질을 포함할 수 있다. 상기 방사선 비투과 물질이라 함은 추간공 확장기(100)의 위치확인을 하기 위한 수단으로써, 삽입부(110)의 팁부(112) 또는 개구부(111)에 포함될 수 있다.
한편, 인접하는 척추 뼈와 닿는 추간공 확장기(100)의 상면 또는 하면의 표면은 인접하는 척추 뼈 사이에 이식된 상태에서 이탈을 방지하고 최초 삽입 위치의 변화를 최소화시키도록 일정 이상으로 거친 표면을 갖도록 구성될 수 있다. 도 10 에서와 같이 인접하는 척추 뼈와 닿는 추간공 확장기(100)의 상면에 돌기(113)가 형성될 수 있고, 도 11 및 도 12 에서와 같이 요철(114)을 형성할 수 있다. 특히 삽입은 가능하나 빠지지 않게 하기 위해서 도 11 에서 보는 바와 같이 앞쪽 경사면이 길고, 뒤쪽은 짧은 래칫 형태의 요철(114)을 형성할 수 있으며, 이는 어느 한 형태에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 추간공 확장기(100)는 인체에 무해하며 소정의 탄성을 가지는 PEEK(polyetheretherketone)재질 또는 티타늄 등으로 구성될 수 있으며, 이 밖에도 탄타늄, 형상기억합금, 스테인리스 스틸 및 플라스틱 등과 같이 본 발명의 추간공 확장기(100)로 용이한 재질이라면 이용 가능하다.
다음으로 본 발명은 메쉬부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 메쉬부(130)는 골 대체재를 함침하여 본 발명의 개구부(111)에 삽입될 수 있다. 일 예로 메쉬부(130)가 개구부(111)에 삽일될 때 슬라이드 삽입될 수 있다. 상기 메쉬부(130)는 그물망 형태를 하고 있는 것으로써, 골대체제 또는 골유합제를 안전하고 효과적으로 유지시키기 위한 형태라면 그물망 형태, 그물 바구니 형태, 이중 구조의 그물망 형태일 수 있으며, 특별히 제한되지 않으며 도 13 내지 도 16에서 와 같이 어떠한 형태든지 가능하다.
메쉬부(130)에 함침되어 있는 골대체재로 인하여 척추 뼈와 접촉면을 증가시켜 골유합이 빠르게 진행될 수 있다.
여기서 골 대체재의 일 예로는 DBM(Demineralized bone matrix)을 사용하였다. 이는 표면에 존재하는 미네랄을 화학적 처리로 제거한 이식재로서, 골전도능력 및 골유도능력을 지닌 치료용 이식재를 의미한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 메쉬부(130)는 인체에 무해하며 소정의 탄성을 가지는 PEEK(polyetheretherketone)재질 또는 티타늄 등으로 구성될 수 있으며, 이 밖에도 탄타늄, 형상기억합금, 스테인리스 스틸 및 플라스틱 등과 같이 본 발명의 추간공 확장기(100)로 용이한 재질이라면 이용 가능하다.
또한 본 발명은 추간공 확장기(100)를 후관절에 삽입하기 위한 삽입기구(200)를 포함하는 추간공 확장기 삽입장치(300)에 관한 발명이다.
도 17 내지 도 23을 참조하면, 길이방향으로 확장되어 있어 일측에는 추간공 확장기(100)를 수용하기 위한 가이드부(210)를 포함하고 타측에는 그립부(220)를 포함한다. 특히, 상기 가이드부(210)는 고정부(120)의 홀(121)에 연결되는 가이드 돌기(211)를 포함하고, 가이드부(210) 및 가이드 돌기(211)는 고정부(120)와 평행하도록 구성되어 있으며, 실질적으로 가이드부(210) 및 가이드 돌기(211)의 일면은 상기 고정부(120)와 동일한 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 가이드부(210)는 회전방지 수단(212)을 더 포함 할 수 있다. 도 24, 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기(100) 사시도, 도 26은 도 24, 도 25를 V방향에서 바라본 도면, 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기(100)의 사시도, 도 28은 도 27을 V방향에서 바라본 도면, 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간공 확장기(100)의 사시도, 도 30는 도 29를 V방향에서 바라본 도면을 나타낸다.
회전방지 수단(212)은 상기 도 24 내지 도 30과 같이 고정부(120)의 가이드 홈(122)의 모양에 따라서 달라 질 수 있으며, 어느 하나에 한정하는 것은 아니다.
그리고 본 발명에 따른 추간공 확장기(100)는 전방(A) 및 후방(P)의 두께와 다양한 볼록도를 고려하여, 이식하고자 하는 환자의 체형 구조에 보다 적합하게 제공하는 것이 바람직하며, 사출성형, 열간성형 및 열간가압성형 등을 이용하여 용이하게 생산해내는 것이 가능하다.
상기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
100: 추간공 확장기
101: 제1척추체 102: 제2척추체
110: 삽입부 111: 개구부
112: 팁부 113: 돌기
114: 요철 120: 고정부
121: 홀 122: 가이드 홈
130: 메쉬부
200: 삽입기구
210: 가이드부 211: 가이드 돌기
212: 회전방지 수단 220: 그립부
300: 추간공 확장기 삽입장치

Claims (12)

  1. 두개의 척추체 사이의 후관절에 삽입되기 위한 경추 추간공 확장기에 있어서,
    개구부가 형성되며, 일측에 팁부를 포함하여 상기 후관절에 삽입되는 삽입부;
    상기 삽입부 타측으로부터 연결되어 상기 두개의 척추체 중 적어도 어느 하나의 척추체 측면에 고정되는 고정부; 및
    상기 개구부에 삽입되는 골 대체재가 함침된 메쉬부; 를 포함하는 추간공 확장기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팁부는 만곡되어 있으며, 상기 팁부를 제외한 삽입부의 두께보다 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부의 두께는 후관절의 형상에 따라 설정 가능한 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부 및 고정부가 이루는 각도(θ)는 후관절 및 척추체 측면이 이루는 각도와 동일한 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각도(θ)는 고정부가 하향으로 고정될 때 110° 내지 150°인 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 각도(θ)는 고정부가 상향으로 고정될 때 20° 내지 60°인 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는 방사선 비투과 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 후관절면에 고정나사를 수용할 수 있는 적어도 하나의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 추간공 확장기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 추간공 확장기를 상기 후관절에 삽입하기 위한 삽입기구를 포함하고, 상기 삽입기구는 일측에 추간공 확장기를 수용하기 위한 가이드부를 포함하는 추간공 확장기 삽입장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 삽입기구는 길이방향으로 확장되어 타측에는 그립부를 포함하는 추간공 확장기 삽입장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가이드부의 일면은 추간공 확장기의 고정부의 일면과 동일한 경사면을 이루며, 고정부의 홀에 연결되는 가이드 돌기를 포함하는 추간공 확장기 삽입장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가이드부의 일면은 추간공 확장기의 고정부의 일면과 동일한 경사면을 이루며, 회전방지 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 추간공 확장기 삽입장치.
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