KR101397441B1 - 극돌기 안정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샤프트 수용부와, 상기 샤프트 수용부를 중심으로 비대칭적으로 연장된 제1 단부 및 제2 단부로 이루어진 제1 플레이트 및 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 샤프트; 및 상기 샤프트의 외주를 둘러싸는 스페이서를 포함하며, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 극돌기와 접하는 일면에 스파이크 형태의 돌기를 구비하고, 상기 제1 플레이트의 제1 단부 및 제2 플레이트 제1 단부 말단에는 스크류 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 극돌기 안정화 장치에 관한 것이다.

Description

극돌기 안정화 장치{IMPLANT FOR STABILIZING SPINOUS PROCESS}
본 발명은 극돌기에 부착하여 척추를 안정화시키기 위한 장치에 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 환경적 요인으로 인해 손상되거나 틀어질 경우 척추관을 통과하는 신경을 압박함으로써 심한 통증을 유발하게 된다.
이러한 척추 질환의 치료를 위해 추간판 공간 내에 또는 척추를 따라 척추체들 간에 인공장치를 이식하는 척추 안정화 수술이 시행되고 있다. 특히 관절이 약해지거나 골절로 인해 척추골이 앞으로 빠져나오고 신경근을 누르는 척추전방전위증으로 야기되는 척추의 상태를 교정하며, 척추와 척추를 유합(fusion)시키는 척추 유합술이 시행되고 있다. 과거 추체간 삽입물 케이지와 후방 척추경 스크류를 사용하여 척추체간을 융합시키는 수술법이 행해져 왔다. 척추 후방 고정기기인 척추 고정 스크류를 사용한 유합술의 경우 수술이 어렵고, 수술 시 절개부위가 비교적 크며, 수술 시간이 길어 환자의 회복이 늦어지는 단점이 있다. 따라서 척추 고정 스크류(Pedicle screw)을 대체할 수 있는 많은 제품들이 개발 및 출시되고 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 2008-0011180호는 이격된 제 1 및 제 2 플레이트로서, 제 1 플레이트는 제 2 플레이트의 표면과 접하는 표면을 구비하는 플레이트; 각각의 플레이트와 연결되고 제 1 플레이트의 대면 표면으로부터 제 2 플레이트의 대면 표면까지 연장하는 포스트; 및 가시돌기의 인접한 표면과 접촉하고 그 사이를 연장하기에 적합한 크기를 가진, 포스트에 대해 비회전식으로 위치된 스페이서 부재를 포함하는 가시돌기(spinous process)의 안정화를 위한 이식형 장치를 개시한다.
또한, 미국 공개특허 2011/0319936호는 적어도 하나의 플레이트, 다축적으로 조절 가능한 고정 요소와 다축적인 조절 잠금 장치를 포함한 플레이트 결합체를 개시한다.
상기 장치들은 기존 척추체간 융합술에 사용되었던 추간체 고정재인 척추 고정 스크류(Pedicle screw)보다 수술절개 부위가 작고 수술시간이 짧아서 환자의 회복이 빠르다는 장점을 갖는다. 그러나, 상하 극돌기의 양쪽 면을 돌기가 형성된 판으로만 고정하는 방식이므로, Pedicle screw 만큼의 고정력을 부여하기 어렵고 나아가 극돌기간의 골절을 유발할 수 있으며, 인접분절 관절(facet joint)에 하중과 무리를 줌으로써 안정된 체내 융합(Interbody Fusion)을 구현하지 못하고 재수술 또는 골절 등의 2차 부작용을 초래하는 문제점을 갖는다. 또한, 주로 티타늄 소재로 만들어져 인체의 반복 하중에 의하여 접촉부 극돌기의 손상 등 2차 부작용의 위험성이 높다. 또한, 멀티 레벨로 척추를 안정화시키기에는 해부학적 정합성 및 안정성 면에서 한계가 있다.
KR 2008-0011180 A US 20110319936 A
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 척추질환의 치료에 있어서 척추간의 간격을 지지하는데 사용되는 극돌기 안정화 장치, 특히 기존의 극돌기간 고정기구보다 우수한 고정력을 나타내고, 극돌기간의 안정된 골융합을 가능하게 하며, 골절의 위험을 줄일 수 있고, 해부학적 정합성 및 안정성이 제고된 극돌기 안정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
샤프트 수용부와, 상기 샤프트 수용부를 중심으로 비대칭적으로 연장된 제1 단부 및 제2 단부로 이루어진 제1 플레이트 및 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 샤프트; 및
상기 샤프트의 외주를 둘러싸고, 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 개재하는 스페이서를 포함하며,
상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 극돌기와 접하는 일면에 스파이크 형태의 돌기를 구비하고,
상기 제1 플레이트의 제1 단부 및 제2 플레이트의 제1 단부의 말단에는 스크류 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 극돌기 안정화 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치는 기존의 극돌기간 고정 기구에 비해 스크류 고정부에 의한 고정 시스템을 추가함으로써 우수한 고정력을 나타날 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치는 기존의 극돌기간 고정장치가 갖는 MIS(최소절개술)의 구현이 가능하다는 장점과 스크류 고정시스템(Pedicle screw system)이 가지고 있는 높은 고정력으로 인한 수술 부위의 안정성을 동시에 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치는 비대칭적으로 연장된 상단부 및 하단부로 이루어지는 플레이트를 포함함으로써, 피이식체에 해부학적으로 정합된 위치로 이식되어 척추형태의 변화 및 척추운동에 대응하여 극돌기를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치의 일 실시예의 분해도이다.
도 2는 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치의 일 실시예의 상면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치의 다른 실시예의 상면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 샤프트 수용부와, 상기 샤프트 수용부를 중심으로 비대칭적으로 연장된 제1 단부 및 제2 단부로 이루어진 제1 플레이트 및 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 샤프트; 및
상기 샤프트의 외주를 둘러싸고, 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 개재하는 스페이서를 포함하며,
상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 극돌기와 접하는 일면에 스파이크 형태의 돌기를 구비하고,
상기 제1 플레이트의 제1 단부 및 제2 플레이트의 제1 단부의 말단에는 스크류 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 극돌기 안정화 장치를 제공한다.
본 발명의 극돌기 안정화 장치는 샤프트 수용부와, 상기 샤프트 수용부를 중심으로 비대칭적으로 연장된 제1 단부 및 제2 단부로 이루어진 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 샤프트 수용부는 체결 나사산과 체결 나사로 이루어진다. 샤프트 수용부는 인접한 조직이나 신경 요소와의 접촉으로 인한 부작용을 최소화하기 위해 원통형인 것이 바람직하다.
척추는 다수의 추체가 디스크에 의해 연결되어 S자형의 곡선을 이루고 있으며 추체간의 간격이 좁다. 따라서 플레이트가 대칭적으로 연장된 직선형인 경우 멀티레벨(multi-level)로 척추에 이식되었을 때 피이식체의 척추에 해부학적으로 정합하기 어려울 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치에 포함되는 플레이트는 제1 단부 및 제2 단부가 비대칭적으로 연장됨으로써, 멀티 레벨로 극돌기 안정화 장치가 이식될 경우 해부학적으로 정합되기에 유리하다.
상기 제1, 제2 플레이트의 샤프트 수용부에는 길이방향으로 체결공이 형성된다상기 체결공에는 나사산이 형성되고, 각 플레이트에 형성된 관통공과 종으로 연결된다.
상기 제1, 제2 플레이트의 몸체에는 횡방향으로 관통공이 구비된다. 샤프트가 제1, 제2 플레이트의 관통공을 함께 관통함으로써, 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 서로 마주보면서 극돌기에 근접하게 위치할 수 있다. 각 플레이트 간의 간격은 각 플레이트를 샤프트를 따라 활주시킴으로써 조절되며, 그 결과 본 발명의 극돌기 안정화 장치는 피이식체의 척추에 정합될 수 있다.
상기 샤프트는 제1 플레이트와 제2 플레이트의 중심부에 형성된 관통공을 관통하며 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하고, 샤프트는 샤프트 수용부의 체결 나사에 의해 제1 플레이트와 제2 플레이트에 체결된다.
본 발명의 극돌기 안정화 장치는 샤프트의 외주를 둘러싸고, 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 개재하는 스페이서를 포함한다. 스페이서는 플레이트들 사이 또는 극돌기들 사이에 개재하여 척추뼈를 지지하여 수술 후 극돌기들 사이의 신연을 유지하거나 제공하거나, 척추 운동으로 인해 극돌기들이 서로 접근하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
스페이서는 극돌기의 인접한 표면들과 접촉하고 그 사이에서 연장되기에 적합한 크기를 갖는 것이 바람직하다.
스페이서는 골융합 공간을 만들어주는 역할을 하므로, 인체 피질골(Cortical bone)과 유사한 탄성률을 가지고 있는 생체용 폴리머인 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 재질인 것이 바람직하다. 그 결과 본 발명의 극돌기 안정화 장치는 기존의 티타늄 등의 재질이 지속적인 반복하중을 그대로 극돌기에 전달하여 극돌기의 손상과 인접 요추부 퇴행을 초래하고, 금속 알레르기 등의 부작용을 일으키는 문제점을 최소화할 수 있다.
본 발명의 극돌기 안정화 장치는 사람마다의 다양한 척추간 및 극돌기간 높이를 구현하는 스페이서 교체 방식을 적용하여, 해부학적으로 성별, 연령, 국적에 따라 다양한 체형의 고유한 척추간의 간격과 곡선(lordosis)을 유지 시켜주기 위한 형태와 치수를 가질 수 있다.
본 발명의 극돌기 안정화 장치에 포함되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 극돌기의 대향면과 접촉하는 면에 스파이크 형태의 돌기를 구비한다.
상기 스파이크 형태의 돌기의 일부는 극돌기에 임베드(embeded)될 수 있어 플레이트가 극돌기와 높은 강도로 체결될 수 있도록 한다. 바람직하게는, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트의 돌기는 서로 지그재그로 물리도록 형성됨으로써, 피이식체에 이식되었을 때 돌기의 임베드로 인해 극돌기에 가해지는 압력을 분산하도록 하여 극돌기의 골절을 예방할 수 있다.
본 발명의 극돌기 안정화 장치는 제1 플레이트의 제1 단부 및 제2 플레이트의 제1 단부 말단에 스크류 고정부가 형성된 것을 특징으로 한다. 스크류 고정부는 스크류와 스크류 지지대로 이루어진다. 스크류는 후관절에 임베드(embedded)되어 이식된 극돌기 안정화 장치의 이탈을 방지하고 고정력을 높일 수 있다.
상기 스크류 고정부에는 스크류의 X축 및 Y축 이동을 허용하는 0°초과 30°이하의 유격이 형성되어, 스크류가 다양한 피이식자의 체형에 정합되게 고정될 수 있게 한다.
그 결과 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치는 피이식체에 이식되었을 때 피이식체의 척추 형태 및 척추의 운동에 대응하여 해부학적으로 안정적인 위치를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 스크류 고정부는 1개 이상의 스크류와 스크류 지지대로 이루어질 수 있다.
본 발명의 극돌기 안정화 장치는 양 플레이트에 형성된 스파이크형 돌기를 극돌기간 측면에 고정시키고, 그 고정된 플레이트의 움직임 및 이탈을 방지하기 위하여 양 플레이트 말단에 형성된 스크류 고정부로 후관절을 연결함으로써, 이식된 장치의 이탈을 방지하고 더욱 안정된 고정력을 가지게 하며, 극돌기간 사이에 삽입되는 골융합 스페이서를 이용하여 골융합이 원활히 이루어지게 한다.
본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치의 재질은 티타늄 합금, 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone, PEEK) 또는 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite, HA) 인 것이 바람직하다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치의 일 실시예를 도시한다. 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치는 제1 플레이트(101), 제2 플레이트(201), 샤프트(301), 스페이서(302)를 포함한다. 제1 및 제2 플레이트(101, 201)는 샤프트(301)를 따라 서로를 향해 활주하여 극돌기의 대향면과 연접할 수 있다. 제1 플레이트(101)와 제2 플레이트(201)는 샤프트 수용부(102, 202)와, 상기 샤프트 수용부를 중심으로 비대칭적으로 연장된 제1 단부(101a, 201a)와 제2 단부(101b, 201b)로 이루어진다. 샤프트(301)는 제1 플레이트(101)와 제2 플레이트(201)의 관통공(105, 205)을 관통하며 제1 플레이트(101)와 제2 플레이트(201)를 연결하고, 샤프트(301)는 샤프트 수용부(102, 202)의 체결나사(104, 204)에 의해 제1 플레이트(101)와 제2 플레이트(201)에 체결됨으로써, 본 발명에 따른 극돌기 안정화 장치는 극돌기에 고정될 수 있다.
101: 제1 플레이트, 101a: 제1 단부, 101b: 제2 단부
201: 제2 플레이트, 201a: 제1 단부, 201b: 제2 단부
102, 202: 샤프트 수용부
103, 203: 체결공
104, 204: 체결나사
105, 205: 관통공
106, 206: 스파이크형 돌기
107, 207: 스크류 지지대
108, 208: 스크류
301: 샤프트
302: 스페이서

Claims (6)

  1. 샤프트 수용부와, 상기 샤프트 수용부를 중심으로 비대칭적으로 연장된 제1 단부 및 제2 단부로 이루어진 제1 플레이트 및 제2 플레이트;
    상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 샤프트; 및
    상기 샤프트의 외주를 둘러싸고, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 개재하는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 재질의 스페이서를 포함하며,
    상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 극돌기와 접하는 일면에 스파이크 형태의 돌기를 구비하고,
    상기 제1 플레이트의 제1 단부 및 제2 플레이트의 제1 단부의 말단에는 스크류 고정부가 형성되고,
    상기 스크류 고정부는 스크류와 스크류 지지대로 이루어지고,
    상기 스크류에는 0°초과 30°이하의 유격이 형성되는 것을 특징으로 하는 극돌기 안정화 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트의 스파이크 형태의 돌기는 서로 지그재그로 물리도록 형성되는 것을 특징으로 하는 극돌기 안정화장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 극돌기 안정화 장치의 재질은 티타늄 합금, 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone, PEEK) 또는 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite, HA) 인 것을 특징으로 하는 극돌기 안정화 장치.
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