KR101442674B1 - 극돌기간 유합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 극돌기(spinous process)의 불규칙한 면에 대응하여 해부학적 정합을 효과적으로 구현하고, 또한 미세한 척추운동(micro spinal motion)에 대해 기민하게 대응할 수 있는 극돌기간 유합장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 극돌기간 유합장치는, 상하로 인접한 극돌기들 사이에 개재된 연결축; 스파이크가 마련된 하나 이상의 피벗부재를 가진 제1바디; 스파이크가 마련된 하나 이상의 피벗부재를 가진 제2바디; 및 상기 제1바디 및 제2바디를 상기 연결축에 록킹시키는 록킹수단;을 포함하고, 상기 연결축의 길이방향을 따라 대향간격이 서로 조절되게 설치되며, 상기 피벗부재는 다축방향으로 탄성변형지지수단에 의해 상기 제1 및 제2 바디 각각에 대해 다축방향으로 운동하도록 설치되고, 상기 피벗부재는 스파이크와, 상기 제1면의 맞은편에 마련된 제2면과, 상기 제1면 및 제2면 사이에 연장된 구면(spherical surface)을 가지고, 상기 제1 및 제2 바디는 상기 피벗부재의 구면에 대응하는 곡면홈을 가진 소켓부를 가지며, 상기 피벗부재의 구면이 상기 소켓부에서 부분적으로 돌출되게 마련되고, 상기 소켓부의 단부에는 상기 피벗부재의 다축방향 운동 시에 외부 이탈을 방지하는 스토퍼부가 일체로 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

극돌기간 유합장치{INTERSPINOUS PROCESS FUSION APPARATUS}

본 발명은 극돌기간 유합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 극돌기(spinous process)의 불규칙한 면에 대응하여 해부학적 정합을 효과적으로 구현하고, 또한 미세한 척추운동(micro spinal motion)에 대해 기민하게 대응하여 보다 안정적인 극돌기간 유합을 수행할 수 있는 극돌기간 유합장치에 관한 것이다.

척추는 통상 24개(천추골제외)의 뼈로 이루어져 있으며, 각각의 뼈는 관절에 의해 연결되어 있고, 각 관절 사이는 수핵과 섬유륜으로 이루어진 탄성의 추간판(일명 디스크)으로 구성되어 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 압박하는 등의 결과로 심한 통증을 유발하게 된다.

이러한 척추 질환의 치료를 위해 추간판 공간 내에 또는 척추를 따라 척추체 들 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 연결축와 후방 척추경 스크류를 사용

하여 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.

예컨대, 대한민국 공개특허공보 2008-0011180호는 이격된 제1 및 제2 플레이트로서, 제1플레이트는 제2플레이트의 표면과 접하는 표면을 구비하는 플레이트; 각각의 플레이트와 연결되고 제1플레이트의 대면 표면으로부터 제2플레이트의 대면 표면까지 연장하는 포스트; 및 가시돌기의 인접한 표면과 접촉하고 그 사이를 연장하기에 적합한 크기를 가진, 포스트에 대해 비회전식으로 위치된 스페이서 부재를 포함하는, 극돌기(spinous process)를 고정하여 척추체간의 안정화를 위한 이식형 장치를 개시한다.

이러한 극돌기 안정화장치들은 기존 척추체간 유합술에 사용되었던 추간체 고정재인 척추 고정 스크류(Pedicle screw)보다 수술절개 부위가 작고 수술이 용이하여 수술시간이 짧아 환자의 회복이 빠른 장점을 가진다.

하지만, 상하로 인접한 척추체에서 각각 돌출된 극돌기의 양쪽 면을 돌기가 형성된 판으로만 고정하는 방식이므로, 스크류(Pedicle screw) 만큼의 고정력을 부여하기 어렵고 나아가 극돌기의 골절을 유발할 수 있으며, 인접분절 관절(facet joint) 사이에 부하가 걸려 안정된 극돌기간 유합(Interspinous Fusion)이 쉽게 구현되지 못하고 재수술 또는 골절 등의 2차 부작용을 초래하는 문제점을 갖는다.

특히, 종래기술은 극돌기(spinous process)의 불규칙한 면에 대응하여 해부학적 정합이 이루어지지 못하여 극돌기에 대해 견고하게 임베드(embeded)되지 못하는 경우가 많을 뿐만 아니라, 또한 미세한 척추운동(micro spinal motion)에 대해 기민하게 대응하기 어려워 척추의 안정화를 효과적으로 구현하지 못하는 단점이 있었다.

KR 10-2008-0011180 A(2008.1.31)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 스파이크들이 극돌기(spinous process)의 불규칙한 면에 대응하여 해부학적 정합이 효과적으로 이루어져 보다 견고하게 임베드(embeded)될 수 있고, 또한 미세한 척추운동(micro spinal motion)에 대해 기민하게 대응할 수 있으므로 척추의 안정화를 보다 효과적으로 구현할 수 있는 극돌기간 유합장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 극돌기간 유합장치는,

상하로 인접한 극돌기들 사이에 개재되고, 길게 연장된 연결축;

상기 연결축의 일측에 마련되고, 스파이크가 마련된 하나 이상의 피벗부재를 가진 제1바디;

상기 연결축의 타측에 상기 제1바디와 대향하도록 마련되고, 스파이크가 마련된 하나 이상의 피벗부재를 가진 제2바디; 및

상기 제1바디 또는 제2바디를 상기 연결축에 록킹시키는 록킹수단;을 포함하고,

상기 제1바디 및 제2바디는 상기 연결축의 길이방향을 따라 대향간격이 서로 조절되게 설치되며,

상기 피벗부재는 탄성변형지지수단에 의해 상기 제1 또는 제2 바디 각각에 대해 다축방향으로 운동하도록 설치되고,

상기 피벗부재는 스파이크가 돌출된 제1면과, 상기 제1면의 맞은편에 마련된 제2면과, 상기 제1면 및 제2면 사이에 연장된 구면(spherical surface)을 가지고,

상기 제1 및 제2 바디는 상기 피벗부재의 구면에 대응하는 곡면홈을 가진 소켓부를 가지며, 상기 피벗부재의 제1면이 상기 소켓부에서 부분적으로 돌출되게 마련되고, 상기 소켓부의 단부에는 상기 피벗부재의 다축방향 운동 시에 외부 이탈을 방지하는 스토퍼부가 일체로 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성변형지지수단은 상기 피벗부재의 다축방향 운동을 지지하도록 상기 피벗부재의 제2면 중심부와 접촉하면서 지지하는 접촉지지부를 가진 지지부재와, 상기 지지부재의 축선 둘레에서 상기 피벗부재의 다축방향 운동에 대응하도록 변형하면서 상기 피벗부재의 다축방향 운동을 탄성적으로 지지하는 탄성변형부재를 포함한다.

상기 제1 및 제2 바디는 상호 대향하는 대향면과, 대향면의 맞은편에 마련된 배향면과, 상기 대향면과 배향면 사이의 내부공간에 형성된 수용공간을 가지고,

상기 수용공간의 일단 개구에는 소켓부가 형성되며, 상기 소켓부를 통해 상기 피벗부재의 스파이크가 형성된 제1면이 대향면에서 돌출하고,

상기 수용공간의 타단에는 상기 피벗부재, 탄성변형부재, 지지부재가 삽입되는 삽입개구가 형성되고,

상기 지지부재는 상기 접촉지지부의 맞은편에 마개부를 가지고, 상기 마개부는 그 배면이 상기 제1 및 제2 바디의 배향면에서 돌출되지 않도록 상기 삽입개구에 분리가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 피벗부재 및 지지부재 중에서 적어도 하나의 외측면에는 적어도 하나 이상의 조직 수용공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결축은 그 내부에 골분 등 인체 조직 성분을 수용하는 챔버를 가지고, 상기 연결축에는 상기 챔버와 소통하는 적어도 하나의 수용 개구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 록킹수단은 상기 제1바디를 상기 연결축에 록킹하는 제1체결구와, 상기 제2바디를 상기 연결축에 록킹하는 제2체결구를 포함하고,

상기 제1바디는 상기 제1체결구가 체결되는 제1체결공을 가지고, 상기 제2바디는 상기 제2체결구가 체결되는 제2체결공을 가지는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 연결축의 일단에는 결합돌기가 돌출하고, 상기 결합돌기는 상기 제1체결공에 대응하는 내측 체결공을 가지며, 상기 제1바디의 중앙부에는 결합홈이 형성되며, 상기 연결축의 결합돌기가 제1바디의 결합홈에 삽입된 이후에 제1체결구가 상기 제1체결공 및 상기 결합돌기의 내측 체결공에 체결되고,

상기 제2바디는 그 중앙부에 끼움개구가 관통되고, 상기 제2체결공은 상기 끼움개구와 소통하도록 형성되며, 상기 제2바디의 끼움개구가 상기 연결축의 외면에 끼워진 상태로 상기 제2바디가 연결축의 길이방향을 따라 이동함에 따라 상기 제2바디는 제1바디에 대한 대향간격이 조절되고,

상기 제2체결구는 그 단부가 상기 연결축의 일측 외면을 가압하면서 상기 제2체결공에 체결되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 연결축의 일단에는 결합돌기가 돌출하고, 상기 결합돌기는 상기 제1체결공에 대응하는 내측 체결공을 가지며, 상기 제1바디의 중앙부에는 결합홈이 형성되며, 상기 연결축의 결합돌기가 제1바디의 결합홈에 삽입된 이후에 제1체결구가 상기 제1체결공 및 상기 결합돌기의 내측 체결공에 체결되고,

상기 제2바디는 그 중앙부에 끼움개구가 형성되고, 상기 끼움개구의 일측에는 상기 연결축의 폭에 대응하는 절개부가 형성되며, 상기 절개부의 맞은편에 제2체결공이 형성되고, 상기 제2체결공은 상기 끼움개구와 소통하도록 형성되며,

상기 연결축의 일측에는 상기 연결축의 길이방향을 따라 슬롯이 길게 형성되며, 상기 절개부는 상기 연결축의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 형성되고,

상기 연결축의 외면에 상기 제2바디의 끼움개구가 절개부를 통해 연결축에 대해 직교하는 방향으로 끼워지는 것을 특징으로 한다.

상기 제2체결구는 그 양단에 서로 반대 방향으로 조절용 나사부 및 결합용 나사부가 각각 형성되고, 상기 제2체결구의 조절용 나사부에는 조절용 너트가 체결되며, 상기 제2체결구의 결합용 나사부에는 결합용 너트가 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2체결구의 조절용 나사부 및 결합용 나사부 사이에는 가이드부가 외측방향으로 돌출되게 마련되고, 상기 슬롯의 상측 및 하측에는 한 쌍의 단턱부가 마련되고, 상기 한 쌍의 단턱부 각각에는 상기 조절용 너트 및 가이드부가 각각 안착되어 이동가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 피벗부재의 구면, 소켓부의 곡면홈, 탄성변형지지수단 등을 통해 피벗부재가 제1 및 제2바디의 소켓부에 대해 자유롭게 다축방향 운동하도록 구성됨으로써 스파이크들은 극돌기(spinous process)의 불규칙한 면에 대응하여 접촉면을 최대화하여 해부학적 정합이 효과적으로 이루어져 보다 견고하게 임베드(embeded)될 수 있고, 또한 극돌기에 임베드(embeded)된 피벗부재의 스파이크들이 미세한 척추운동(micro spinal motion)에 대해 기민하게 대응할 수 있으므로 척추의 안정화를 보다 효과적으로 구현할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 피벗부재의 제2면과 접촉하는 지지부재의 접촉지지부에 의해 피벗부재는 다축방향 운동을 보다 정밀하고 안정된 상태로 수행할 수 있고, 특히 지지부재의 축선 둘레에서 탄성변형부재가 피벗부재의 다축방향 운동에 대응하여 변형됨에 따라 피벗부재를 보다 안정된 상태로 지탱할 수 있으므로 척추의 안정화를 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 극돌기에 임베드되는 스파이크들 이외에 다른 구성요소, 예컨대, 지지부재의 배면이 돌출되지 않음으로 인해, 스파이트들이 극돌기에 임베드된 이후에 미세한 척추 운동으로 인해 주변의 근육 또는 조직에 이물감을 주는 요소를 원천적으로 차단할 수 있으므로, 척추 수술 이후에 척추 안정화를 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 극돌기간 유합장치가 상하로 인접한 극돌기들 사이에 유합(fusion/fixation)된 이후에 섬유아세포 등과 같은 생체조직이 피벗부재 및/또는 지지부재의 조직 수용공 내부로 성장함을 유도할 수 있고, 이를 통해 극돌기에 보다 안정되게 유합될 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 극돌기들과 제1 및 제2 바디 사이에 배치된 연결축은 챔버 내에 골분을 수용할 수 있는 구조로 이루어져 인접한 극돌기들 사이의 유합을 더욱 촉진시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 제1 및 제2 바디의 각 중앙부에 형성된 제1 및 제2 체결공 및 제1 및 제2 체결구로 이루어진 록킹수단에 의해, 연결축에서 제1바디와 제2바디의 대향간격을 조절하면서 분리가능하게 결합시킬 수 있으므로, 극돌기의 폭에 대응하여 제1바디와 제2바디 사이의 대향간격 조절을 매우 신속하고 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 제1체결공 및 내측 체결공에 제1체결구를 체결하여 제1바디를 연결축의 일단에 매우 견고하게 고정시킨 상태에서 끼움개구에 의해 제2바디를 연결축에 대해 매우 정확하고 안정되게 이동시킨 이후에 제2체결공에 제2체결구를 체결함으로써 제1바디와 제2바디 사이의 대향간격 조절을 신속하고 용이하게 수행할 수 있으므로 수술시간을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 제2바디의 절개부 및 슬롯에 의해 제2바디를 제1바디 및 연결축에 대해 분리된 상태에서 인체의 등 뒤쪽에서 인체의 극돌기를 향해 삽입할 수 있으므로 기존의 임플란트의 삽입에 비해 그 수술 절개부를 작게 형성할 수 있으므로, 환자의 회복시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 제2체결구의 양단에 조절용 너트 및 결합용 너트를 개별적으로 나사결합하는 구조를 통해, 제2바디의 이동거리 조절 및 고정이 매우 간편하고 신속하게 진행될 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 제2체결구의 가이드부에 의해 제2바디를 연결축에서 매우 신속하고 정밀하게 이동시킬 수 있고, 더불어 가이드부가 연결축의 단턱부에 넓은 접촉면적으로 지지됨에 따라 제2체결구의 양단에 체결되는 조절용 너트 및 결합용 너트의 체결력을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 저면방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 화살표 A방향에서 바라본 측면도이다.
도 7은 도 5의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9a는 도 5의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9b는 도 9a에서 피벗부재가 좌측으로 다축방향 운동한 상태를 도시한 도면이다.
도 9c는 도 9a에서 피벗부재가 우측으로 다축방향 운동한 상태를 도시한 도면이다.
도 10a는 본 발명의 제1실시예에 따른 극돌기간 유합장치가 극돌기에 임베드된 상태를 등의 뒤쪽에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.
도 10b는 본 발명의 제1실시예에 따른 극돌기간 유합장치가 극돌기에 임베드된 상태를 등의 측면에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 분해사시도이다.
도 13은 도 11의 저면방향에서 바라본 사시도이다.
도 14는 도 13에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 분해사시도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한 평면도이다.
도 16은 도 15의 화살표 E방향에서 바라본 측면도이다.
도 17은 도 15의 F-F선을 따라 도시한 단면도이다.
도 18은 도 17의 H-H선을 따라 도시한 단면도이다.
도 19a는 도 15의 G-G선을 따라 도시한 단면도이다.
도 19b는 도 19a에서 피벗부재가 좌측으로 다축방향 운동한 상태를 도시한 도면이다.
도 19c는 도 19a에서 피벗부재가 우측으로 다축방향 운동한 상태를 도시한 도면이다.
도 20a는 본 발명의 제2실시예에 따른 극돌기간 유합장치가 극돌기에 임베드된 상태를 등의 뒤쪽에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.
도 20b는 본 발명의 제2실시예에 따른 그돌기 유합장치가 극돌기에 임베드된 상태를 등의 측면에서 바라본 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1 내지 도 10b는 본 발명의 제1실시예에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 극돌기간 유합장치는, 상하로 인접한 극돌기(2, 3)들 사이에 개재되는 연결축(200)과, 연결축(200)을 통해 상호 대향되게 설치된 제1 및 제2 바디(110, 120)를 포함한다.

연결축(200)은 길이방향으로 길게 연장된 구조로 이루어지고, 연결축(200)에는 도 10a에 도시된 바와 같이 제1바디(110)와 제2바디(120)가 대향간격이 조절되도록 설치되며, 연결축(200)은 상하로 인접한 극돌기(2, 3)들 사이에 위치된다.

연결축(200)은, 도 2 등에 도시된 바와 같이 그 내부에 골분 등 인체조직이 수용될 수 있는 챔버(201)가 형성되고, 연결축(200)의 측벽에는 챔버(201)와 소통하는 하나 이상의 수용 개구(202)가 형성된다.

복수의 수용 개구(202)가 도 8에 도시된 바와 같이, 챔버(201)와 소통하도록 형성되며, 챔버(201)의 일측에는 폐쇄면(203)이 형성된다. 예를 들어, 이러한 구조의 챔버(201)에 생체조직의 일종인 골분 등을 높은 밀도로 충전하여 놓은 상태에서 수술을 수행하게 되면, 상개 챔버(201) 내의 골분과 주변의 생체조직이 쉽게 유합되어 이물감 없이 일체화된 상태를 보다 쉽게 얻을 수 있다. 특히, 폐쇄면(203)은 제1 및 제2 바디(110, 120)의 블록면(118, 128)을 향하는 부분에 형성될 수 있다.

즉, 본 발명은 챔버(201)를 통해 극돌기 등 주변 인체조직과의 유합(fusion/fixation) 과정을 더욱 촉진시켜, 임플란트가 체내에서 주변 조직과 쉽게 일체화될 수 있도록 함으로써, 그렇지 않을 경우 발생할 수 있는 이물감, 위치 이탈 등의 문제점을 줄일 수 있는 장점이 있다.

제1바디(110)는 대향면(111)과, 대향면(111)의 맞은편에 마련된 배향면(112)을 가진다. 제1바디(110)에는 한 쌍의 피벗부재(10)가 다축방향으로 운동을 하도록 설치되고, 대향면(111)과 배향면(112) 사이의 내부공간에는 도 9a 등에 도시된 바와 같이 수용공간(50)이 형성된다.

피벗부재(10)는 제1면(11)과, 제1면(11)의 맞은편에 마련된 제2면(12)과, 제1면(11) 및 제2면(12) 사이에 형성된 구면(13, spherical surface)을 가진다. 제1면(11)은 스파이크(15)가 돌출되게 형성된 평탄면을 가지고, 제2면(12)은 곡면지게 형성된 곡면부를 가진다.

수용공간(50)의 일단에는 피벗부재(10)가 설치되는 소켓부(20)가 형성되고, 수용공간(50)의 타단에는 피벗부재(10), 후술하는 탄성변형부재(40) 및 지지부재(30)가 순차적으로 삽입되는 삽입개구(55)가 형성된다.

그리고, 소켓부(20)는 피벗부재(10)의 구면(13)에 대응하는 곡면홈(23)을 가진다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 피벗부재(10)의 구면(13)의 반경(R1)과 소켓부(20)의 곡면홈(23)의 반경(R2)은 서로 동일하게 이루어질 수 있고, 구면(13)의 반경(R1)과 곡면홈(23)의 반경(R2)은 그 중심이 서로 동일하게 이루어진다. 이와 같이, 피벗부재(10)의 구면(13)이 소켓부(20)의 곡면홈(23)와 회전접촉함으로써 피벗부재(10)는 도 9b 및 도 9c와 같이 다축방향으로 운동하도록 설치된다.

한편, 피벗부재(10)는 그 일부가 소켓부(20)에서 부분적으로 돌출되고, 나머지는 소켓부(20)의 곡면홈(23) 내에 위치한다. 특히, 소켓부(20)의 곡면홈(23)이 구형으로 형성됨에 따라 소켓부(20)의 단부에는 피벗부재(10)의 다축방향 운동 시에 외부 이탈을 방지하는 스토퍼부(25)가 일체로 형성될 수 있다.

그리고, 피벗부재(10)는 탄성변형지지수단(30, 40)에 의해 탄성적으로 변형되게 지지됨으로써 다축방향 운동을 보다 원활하게 할 수 있고, 탄성변형지지수단(30, 40)은 지지부재(30) 및 탄성변형부재(40)로 이루어질 수 있다.

지지부재(30)는 피벗부재(10)를 지지하는 지지부(31)와, 지지부(31)에 일체로 마련된 마개부(32)를 가질 수 있다.

지지부(31)는 그 중심부에 접촉지지부(33)가 형성되고, 접촉지지부(33)는 곡면진 구조로 이루어져 피벗부재(10)의 제2면(12)의 중심부와 접촉하면서 지지하도록 구성된다. 이러한 접촉지지부(33)에 의해, 도 9b 및 도 9c와 같이 피벗부재(10)의 축선(X1)이 지지부재(30)의 축선(X2)에 대해 다양한 각도로 안정되게 교차될 수 있고, 이를 통해 피벗부재(10)의 다축방향 운동이 더욱 원활하고 안정되게 이루어질 수 있다.

마개부(32)는 지지부(3)의 맞은편에 마련되어 수용공간(50)의 삽입개구(51)에 분리가능하게 결합된다. 수용공간(50)의 삽입개구(51)를 통해 수용공간(50) 내로 피벗부재(20), 탄성변형부재(40), 지지부재(30)가 순차적으로 삽입되고, 이렇게 지지부재(30)의 마개부(32)가 수용공간(50)의 삽입개구(51)에 결합됨으로써 피벗부재(20)는 탄성변형부재(40) 및 지지부재(30)에 의해 매우 안정되게 지지될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 2, 도 4, 도 9a와 같이 지지부재(30)의 마개부(32)는 그 외주면에 나사부(35)가 형성되고, 삽입개구(55)의 내주면에는 나사부(56)가 형성됨으로써 지지부재(30)는 삽입개구(55)에 나사결합된다. 그리고, 마개부(32)에는 렌치 등과 같은 체결도구가 삽입되는 체결홈(34)이 형성됨으로써 마개부(32)의 나사결합을 보다 간편하게 할 수 있다.

한편, 지지부재(30)의 마개부(32)는 그 배면이 제1 및 제2 바디(110, 120)의 배향면(112, 122) 외측으로 돌출되지 않도록 삽입개구(55)에 분리가능하게 결합됨이 바람직하다. 예컨대, 마개부(32)의 배면이 제1 및 제2 바디(110, 120)의 배향면(112, 122)내로 유입되거나 동일한 레벨 상에서 위치될 수 있다.

이는, 극돌기(2, 3)에 임베드되는 스파이크(15)들 이외에 다른 구성요소, 예컨대, 지지부재(30)의 배면이 돌출되지 않음으로 인해, 스파이크(15)들이 극돌기(2, 3)에 임베드(embeded)된 이후에 미세한 척추 운동(micro spinal motion)으로 인해 주변의 근육 또는 조직에 이물감을 주는 요소를 원천적으로 차단할 수 있으므로, 척추 수술 이후에 척추 안정화를 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.(또한 마개부(32)로 인한 요철형 구조는 생체 조직과의 유합을 촉진할 수 있다)

탄성변형부재(40)는 지지부재(30)의 축선(X2) 둘레에서 도 9b 및 도 9c와 같이 피벗부재(10)의 축선(X1)이 지지부재(30)의 축선(X2)에 대해 교차함(즉, 피벗부재(10)의 다축방향 운동)에 대응하여 변형됨으로써 피벗부재(10)의 다축방향 운동을 탄성적으로 지지하도록 구성된다.

이에, 탄성변형부재(40)는 판스프링, 스냅링, 탄성 와셔 등과 같이 피벗부재(10)의 축선방향으로의 탄성력만을 주로 인가하는 탄성부재보다는 회전 상태에 대한 탄성력을 고르게 부여할 수 있는 탄성부재가 선택되는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따르면, 탄성변형부재(40)는 도 1 내지 도 4, 도 9a, 도 9b, 도 9c와 같이 지지부재(30)의 축선(X2) 둘레의 변형이 용이한 코일스프링으로 이루어질 수 있다.

대안적인 실시예에 따르면, 탄성변형부재(30)는 피벗부재(10)의 제2면(12)과 지지부재(30) 사이에 변형가능하게 채워지는 고무, 실리콘, 다공성 탄성 물질 중에서 어느 하나의 고형 탄성물질로 이루어질 수도 있다.

이와 같이, 탄성변형부재(40)가 지지부재(30)의 축선(X2) 둘레에서 피벗부재(10)의 다축방향 운동에 대응하여 탄성적으로 변형되게 구성됨에 따라 접촉되는 극돌기의 면에 최대한 밀착하여 피벗부재(10)를 보다 안정된 상태로 지탱할 수 있으므로 척추의 안정화를 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 피벗부재(10)의 구면(13), 소켓부(20)의 곡면홈(23), 탄성변형지지수단(30, 40) 등을 통해 피벗부재(10)가 제1 및 제2바디(110, 120)의 소켓부(20)에 대해 자유로운 다축방향 운동하도록 구성됨으로써 스파이크들은 극돌기(spinous process)의 불규칙한 면에 대응하여 해부학적 정합이 효과적으로 이루어져 보다 견고하게 임베드(embeded)될 수 있고, 또한 극돌기에 임베드(embeded)된 피벗부재의 스파이크들이 미세한 척추운동(micro spinal motion)에 대해 기민하게 대응할 수 있으므로 척추의 안정화를 보다 효과적으로 구현할 수 있는 장점이 있다.

피벗부재(10) 및 지지부재(30) 중에서 적어도 하나에는 도 9a에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 조직 수용공(19, 39)이 형성될 수 있고, 이러한 조직 수용공(19, 39)에 의해 상하로 인접한 극돌기(2, 3)들 사이에 유합(fusion/fixation)된 이후에 섬유아세포 등과 같은 생체조직이 피벗부재(10) 및/또는 지지부재(30)의 조직 수용공(19, 39) 내부로 성장함을 유도할 수 있고, 이를 통해 극돌기(2, 3) 주변의 인체조직에 보다 안정되게 유합될 수 있는 장점이 있다.

제1바디(110) 및 제2바디(120)는 연결축(200)에서 그 대향간격이 적절히 조절된 이후에 록킹수단에 의해 록킹될 수 있다. 이러한 록킹수단은 제1바디(110)를 연결축(200)에 록킹하는 제1체결구(61)와, 제2바디(120)를 연결축(200)에 록킹하는 제2체결구(62)를 포함하고, 제1바디(110)는 그 중앙부에 제1체결구(61)가 체결되는 제1체결공(71)을 가지며, 제2바디(120)는 그 중앙부에 제2체결구(62)가 체결되는 제2체결공(72)을 가진다. 이와 같이, 제1 및 제2 바디(110, 120)의 각 중앙부에 형성된 제1 및 제2 체결공(71, 72) 및 제1 및 제2 체결구(61, 62)로 이루어진 록킹수단에 의해, 연결축(200)에서 제1바디(110)와 제2바디(120)의 대향간격을 조절하면서 분리가능하게 결합시킬 수 있으므로, 극돌기(2, 3)의 폭에 대응하여 제1바디(110)와 제2바디(120) 사이의 대향간격 조절을 매우 신속하고 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

특히, 도 2, 도 4, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1바디(110)에는 연결축(200)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 제1체결공(71)이 형성되고, 연결축(200)의 일단에는 결합돌기(205)가 연결축(200)의 길이방향을 따라 돌출하며, 제1바디(110)의 중앙부에는 결합홈(115)이 형성된다. 결합돌기(205)에는 내측 체결공(73)이 제1체결공(71)에 대응되게 형성되고, 이에 연결축(200)의 결합돌기(205)가 제1바디(110)의 결합홈(115)에 삽입된 이후에 제1체결구(61)가 제1체결공(71) 및 결합돌기(205)의 내측 체결공(73)에 체결됨으로써 연결축(200)의 일측에 제1바디(110)가 매우 견고하게 결합될 수 있다.

제2바디(120)에는 연결축(200)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 제2체결공(72)이 형성되고, 제2바디(120)의 중앙부에는 대향면(121)과 배향면(122)을 관통하여 끼움개구(125)가 형성되며, 제2체결공(72)은 끼움개구(125)와 소통하도록 형성된다. 이에, 제2바디(120)의 끼움개구(125)가 연결축(200)의 외면에 끼워진 상태로 제2바디(120)가 연결축(200)의 길이방향을 따라 이동함에 따라 제2바디(120)는 제1바디(110)와의 대향간격이 조절될 수 있다.

제2체결공(72)에는 제2체결구(62)가 체결되고, 특히 제2체결구(62)는 그 단부가 제2바디(120)의 끼움개구(125)에 끼워진 연결축(200)의 일측 외면을 가압하면서 제2체결공(72)에 체결된다.

본 발명에 의하면, 제1체결공(71) 및 내측 체결공(73)에 제1체결구(61)를 체결하여 제1바디(110)를 연결축(200)의 일측에 매우 견고하게 고정시킨 상태에서 끼움개구(125)를 통해 제2바디(120)를 연결축(200)에 대해 매우 정확하고 안정되게 이동시킨 이후에 제2체결공(72)에 제2체결구(62)를 체결함으로써 제1바디(110)와 제2바디(120) 사이의 대향간격 조절을 신속하고 용이하게 수행할 수 있으므로 수술시간을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 제1바디(110)를 연결축(200)의 일측에 제1체결구(61)에 결합시킨 상태에서 인체의 등 뒤쪽의 절개부를 통해 먼저 삽입한 후에 제2바디(120)를 별도로 삽입하고, 극돌기(2, 3)에 인접하여 제2바디(120)의 끼움개구(125)를 통해 연결축(200)에 끼워넣을 수 있으므로, 인체의 등 뒤쪽의 수술 절개부를 기존의 임플란트 삽입에 비해 대폭 작게 할 수 있고, 이를 통해 환자의 회복시간을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

한편, 제1바디(110) 및 제2바디(120)는 그 일측에 블록부(118, 128)가 곡면지게 형성되고, 그 타측에 오목부(119, 129)가 곡면지게 형성된다. 인체의 척추는 중력 방향의 완충 작용 등을 위해 전체적으로 물결치는 곡선 형태로 이루어져 있으며, 본 발명이 적용될 수 있는 부분인 요추 또는 경추 부분은 배쪽으로 볼록한 곡선형태를 가지므로, 이러한 곡률에 맞추어 도 10b와 같이 제1바디(110)와 제2바디(120)의 블록부(118, 128)는 극돌기(2, 3)의 가장 안쪽 위치, 즉 후궁판(lamina) 및 척추체에 밀착하는 형태로 고정될 수 있으므로, 보다 안정적으로 척추에 견고하게 임베드(embeded)될 수 있다.

도 11 내지 도 20b는 본 발명의 제2실시예에 따른 극돌기간 유합장치를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 극돌기간 유합장치는 제2바디(120)의 끼움개구(125)에 절개부(126)가 형성되며, 절개부(126)는 연결축(200)의 폭에 대응하는 사이즈로 형성된다.

제2바디(120)의 절개부(126)의 맞은편에 제2체결공(72)이 형성되고, 제2체결공(72)은 끼움개구(125)와 소통하도록 형성된다.

연결축(200)의 일측에는 연결축의 길이방향을 따라 슬롯(74)이 길게 형성되며, 절개부(126)는 연결축(200)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 형성되고, 연결축(200)의 외면에 제2바디(120)의 끼움개구(125)가 절개부(126)를 통해 연결축(200)에 대해 직교하는 방향으로 끼워질 수 있다.

이에, 본 발명의 제2실시예는 제1바디(110)를 연결축(200)의 일측에 제1체결구(61)에 결합시킨 상태에서 인체의 등 뒤쪽의 절개부를 통해 먼저 삽입한 후에 제2바디(120)를 별도로 삽입하고, 극돌기(2, 3)에 인접하여 제2바디(120)의 절개부(126) 및 끼움개구(125)를 통해 연결축(200)에 끼워넣을 수 있으므로, 인체의 등 뒤쪽의 수술 절개부를 기존의 동종 임플란트 삽입에 비해 대폭 작게 할 수 있고, 이를 통해 환자의 회복시간을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고, 제2체결구(62)는 그 양단의 반대 방향으로 조절용 나사부(62a) 및 결합용 나사부(62b)가 각각 형성되고, 제2체결구(62)의 조절용 나사부(62a)에는 조절용 너트(64)가 체결되며, 제2체결구(62)의 결합용 나사부(62b)에는 결합용 너트(66)가 체결될 수 있다.

먼저, 제2체결구(62)의 조절용 나사부(62a)에 조절용 너트(64)를 슬롯(74)을 따라 이동 가능할 정도로 느슨하게 나사 결합한다. 이후, 제2체결구(62)의 결합용 나사부(62b)를 제2바디(120)의 제2체결공(72)에 삽입한 후, 제2체결구(62)를 연결축(200)의 슬롯(74)을 따라 이동시키면 제2바디(120)는 연결축(200)의 길이방향을 따라 이동한다. 이에 제2바디(120)는 연결축(200)에서 제1바디(110)와의 대향간격이 적절히 조절될 수 있고, 이렇게 제2바디(120)와 제1바디(110) 사이의 대향간격이 조절된 이후에는 결합용 너트(66)를 제2체결구(62)의 결합용 나사부(62b)에 조여 나사결합함으로써 조절용 나사부(62a)와 조절용 너트의 조임도 함께 이루어져 제2바디(120)는 연결축(200)에 견고히 결합된다.

이와 같이, 본 발명은 조절용 나사부(62a) 및 결합용 나사부(62b) 각각에 조절용 너트(64) 및 결합용 너트(66)가 개별적으로 나사결합됨에 따라, 제2바디(120)의 이동거리 조절 및 고정이 매우 간편하고 신속하게 진행될 수 있는 장점이 있다.

그리고, 제2체결구(62)의 조절용 나사부(62a) 및 결합용 나사부(62b) 사이에는 가이드부(68)가 외측방향으로 돌출되게 마련된다. 슬롯(74)의 상측 및 하측 각각에는 제1단턱부(76a) 및 제2단턱부(76b)가 형성되고, 제1단턱부(76a)에는 조절용 너트(64)가 안착되고, 제2단턱부(76b)에는 가이드부(68)가 안착된다. 이에 제2체결구(62) 및 이에 연결된 제2바디(120)는 연결축(200)의 슬롯(74)에 매우 정밀하게 이동할 수 있고, 더불어 가이드부(68)가 제2단턱부(76b)에 넓은 접촉면적으로 지지됨에 따라 제2체결구(62)의 양단에 체결되는 조절용 너트(64) 및 결합용 너트(66)의 체결력이 더욱 높아지는 장점이 있다.

또한, 제2실시예에 따르면, 지지부재(30)의 마개부(32)는 도 12, 도 14, 도 18, 도 19a와 같이 그 외주면에 복수의 걸림돌기(36)가 원주방향을 따라 일정간격으로 형성되고, 삽입개구(55)의 내주면에는 복수의 걸림돌기(36)에 대응하는 복수의 삽입홈(57)이 원주방향을 따라 일정간격으로 형성되며, 삽입개구(55)의 내측에는 복수의 걸림홈(58)이 원주방향을 따라 일정간격으로 형성된다. 복수의 걸림홈(58)과 복수의 삽입홈(57)은 원주방향을 따라 서로 엇갈리게 형성된다. 이에, 마개부(32)의 걸림돌기(36)를 삽입개구(55)의 삽입홈(57)에 맞춰 삽입한 후에 마개부(32)를 원주방향을 따라 회전시키면 마개부(32)의 걸림돌기(36)가 삽입개구(55)의 걸림홈(58)에 끼워져 마개부(32)는 삽입개구(55)에 결합된다. 특히, 지지부재(30)의 마개부(32)는 그 배면이 제1 및 제2 바디(110, 120)의 배향면(112, 122)에 대해 내측으로 유입된다.

그외 나머지 구성 및 결합관계 등은 선행하는 제1실시예와 유사 내지 동일하므로 그 자세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다

10: 피벗부재 20: 소켓부
30: 지지부재 40: 탄성변형부재
110: 제1바디 120: 제2바디
200: 연결축

Claims (5)

1. 상하로 인접한 극돌기들 사이에 개재된 연결축;
   상기 연결축의 일측에 마련되고, 스파이크가 마련된 하나 이상의 피벗부재를 가진 제1바디;
   상기 연결축의 타측에 상기 제1바디와 대향하도록 마련되고, 스파이크가 마련된 하나 이상의 피벗부재를 가진 제2바디; 및
   상기 제1바디 또는 제2바디를 상기 연결축에 록킹시키는 록킹수단;을 포함하고,
   상기 제1바디 및 제2바디는 상기 연결축의 길이방향을 따라 대향간격이 서로 조절되게 설치되며,
   상기 피벗부재는 탄성변형지지수단에 의해 상기 제1 또는 제2 바디 각각에 대해 다축방향으로 운동하도록 설치되고,
   상기 피벗부재는 스파이크가 돌출된 제1면과, 상기 제1면의 맞은편에 마련된 제2면과, 상기 제1면 및 제2면 사이에 연장된 구면(spherical surface)을 가지고,
   상기 제1 바디 또는 제2 바디는 상기 피벗부재의 구면에 대응하는 곡면홈을 가진 소켓부를 가지며, 상기 피벗부재의 제1면이 상기 소켓부에서 부분적으로 돌출되게 마련되고, 상기 소켓부의 단부에는 상기 피벗부재의 다축방향 운동 시에 외부 이탈을 방지하는 스토퍼부가 마련되는 것을 특징으로 하는 극돌기간 유합장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성변형지지수단은 상기 피벗부재의 다축방향 운동을 지지하도록 상기 피벗부재의 제2면 중심부와 접촉하면서 지지하는 접촉지지부를 가진 지지부재와, 상기 지지부재의 축선 둘레에서 상기 피벗부재의 다축방향 운동에 대응하도록 변형하면서 상기 피벗부재의 다축방향 운동을 탄성적으로 지지하는 탄성변형부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 극돌기간 유합장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 바디 및 제2 바디는 상호 대향하는 대향면과, 대향면의 맞은편에 마련된 배향면과, 상기 대향면과 배향면 사이의 내부공간에 형성된 수용공간을 가지고,
   상기 수용공간의 일단 개구에는 소켓부가 형성되며, 상기 소켓부를 통해 상기 피벗부재의 스파이크가 형성된 제1면이 대향면에서 돌출하고,
   상기 수용공간의 타단에는 상기 피벗부재, 탄성변형부재, 지지부재가 삽입되는 삽입개구가 형성되고,
   상기 지지부재는 상기 접촉지지부의 맞은편에 마개부를 가지고, 상기 마개부는 그 배면이 상기 제1 및 제2 바디의 배향면에서 돌출되지 않도록 상기 삽입개구에 분리가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 극돌기간 유합장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 피벗부재 및 지지부재 중에서 적어도 하나에는 적어도 하나 이상의 조직 수용공이 형성되는 것을 특징으로 하는 극돌기간 유합장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2바디는 그 중앙부에 끼움개구가 형성되고, 상기 끼움개구의 일측에는 상기 연결축의 폭에 대응하는 절개부가 형성되며,
   상기 절개부는 상기 연결축의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 형성되고,
   상기 연결축의 외면에 상기 제2바디의 끼움개구가 절개부를 통해 연결축에 대해 직교하는 방향으로 끼워질 수 있는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 극돌기간 유합장치.

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