KR101765475B1 - 척추 고정장치 - Google Patents

Abstract

개시되는 척추 고정장치는, 몸체의 중간 영역에 길이방향을 따라 형성된 슬롯을 구비하는 로드; 및 상기 로드의 구부림 변형시의 중립면에 대해 상기 슬롯의 개방면 쪽으로 치우치게 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되고, 상기 로드의 탄성계수보다 더 큰 탄성계수를 갖는 와이어 로프;를 포함한다.

Description

척추 고정장치{Device for vertebral fixation}

본 발명은 척추 고정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 허리를 앞으로 숙이거나 또는 비트는 동작까지 자유롭게 할 수 있지만 허리가 뒤로 넘어가는 움직임은 효과적으로 억제할 수 있는 새로운 구조의 척추 고정장치에 관한 것이다.

척추 뼈와 뼈 사이에는 디스크가 있는데, 이러한 디스크의 바깥쪽은 질긴 섬유로 보호되고 있고, 디스크의 안쪽에는 수핵이라는 것이 들어있다.

디스크는 관절의 기능을 하며, 척추의 움직임에 따라서 수핵의 위치와 모양이 바뀌면서 척추에 가해지는 충격을 최소화하는 매우 중요한 역할을 하게 된다. 수핵의 대부분은 수분(물)으로 이루어져 있는데, 나이를 먹으면서 점차 수분량이 줄어들어 디스크는 완충기능을 상실하게 된다. 이로 인해 섬유에 과도한 압력이 가해지면 허리 통증이 발생하고, 여기서 더 진행되면 섬유가 심하게 늘어나거나 파열되면서 뒤쪽에 위치한 신경근을 눌러서 골반, 다리 등에 통증이 발생하게 된다. 이후 척추의 간격이 점차 좁아지거나 척추 뼈가 내려앉으면서 척추 변형이 일어나는 등 각종 부작용들이 발생하고 있다. 이 때문에 심하게 찌그러지거나 상한 디스크를 제거하는 수술을 하는 경우 척추 간격을 유지하고 척추가 변형되거나 흔들리는 것을 방지하기 위한 조치를 취해야 한다.

이를 위해서, 척추 디스크 환자는 척추 뼈의 손상된 부분이 눌리거나 압박되지 않도록 손상된 부위의 디스크를 제거하고, 중공형의 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진 인공 보조물(케이지)에 뼈 조각을 채워 디스크를 제거한 부위에 삽입한 다음, 손상된 디스크 상하부위의 척추 뼈에 척추경 나사못을 삽입 고정하고, 척추경 나사못에 로드를 연결하여 척추 뼈 사이의 거리를 확보함으로써 골 융합이 정상적으로 이루어지도록 하는 방식이 시술되고 있으며, 이러한 시술을 척추 유합술이라 한다.

한편, 척추 디스크 환자 중 척추 뼈 사이의 디스크의 손상이 경미한 경우에는 디스크는 그대로 두고, 손상된 디스크의 상하부위의 척추 뼈에 척추경 나사못을 삽입 고정한 후, 척추경 나사못에 로드를 연결하여 척추 뼈 사이의 거리를 확보함으로써 손상된 디스크의 상태가 악화되는 것을 방지하는 방식이 사용되고 있다.

근래에는 척추 유합술을 통해 척추를 지지하게 되는 로드의 재질을 복합재료로 만드는 연구가 많이 진행되고 있다. 복합재로는 적층 구조를 달리함에 따라 탄성계수를 쉽게 조절할 수 있는데, 허리를 받치기 위해 요추에 고정되는 로드로서 일반적으로 사용되는 금속 대신에 이보다 유연하고 탄성계수가 높지 않은 복합재료로 제작하면 환자의 허리 움직임을 유연하게 하는데 유리하기 때문이다. 또한 복합재료의 탄성계수를 척추 뼈와 비슷하게 맞추면 응력차폐(stress shielding) 현상까지도 방지할 수 있기 때문이기도 하다. 참고로 응력차폐 현상이란 탄성계수 차이로 인해 뼈의 밀도가 저하되고, 이로 인해 임플란트나 인공관절과 뼈 사이의 결합이 느슨해져 임플란트나 인공관절의 수명이 단축되는 현상을 말한다.

그런데, 복합재료로 만들어진 로드는 환자의 움직임을 자유롭게 하고 응력차폐 현상을 방지하기는 하나, 허리가 뒤로 넘어갈 때 이를 제대로 지탱해주지 못한다는데 문제가 있다. 이는 아직까지는 복합재료인 로드가 휘어지는 방향성에 제한을 주는 구조가 마련되어 있지 않기 때문이다.

한국공개특허 제2013-0022546호 (2013.03.07. 공개) 한국공개특허 제2016-0042257호 (2016.04.19. 공개)

본 발명은 허리를 앞으로 숙이거나 비트는 동작을 자유롭게 할 수 있는 동시에 허리가 뒤로 넘어가는 움직임은 효과적으로 억제할 수 있는 새로운 구조의 척추 고정장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 척추 고정장치는, 몸체의 중간 영역에 길이방향을 따라 형성된 슬롯을 구비하는 로드; 및 상기 로드의 구부림 변형시의 중립면에 대해 상기 슬롯의 개방면 쪽으로 치우치게 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되고, 상기 로드의 탄성계수보다 더 큰 탄성계수를 갖는 와이어 로프;를 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 슬롯의 깊이는 상기 로드 몸체 두께의 절반 이하일 수 있다.

그리고, 상기 와이어 로프의 탄성계수는 상기 로드의 탄성계수보다 1.5배 이상일 수 있다.

이러한 본 발명의 척추 고정장치에 있어, 상기 로드는 탄소섬유 강화 PEEK이고, 상기 와이어 로프는 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금의 소선(素線) 또는 탄소 섬유의 소선을 꼬아서 만들어질 수 있다.

그리고, 상기 와이어 로프의 길이는 상기 로드의 몸체가 상기 관통공을 기준으로 1∼2°각도로 비틀렸을 때부터 인장력이 작용하도록 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되는 직선길이보다 더 길게 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 와이어 로프의 길이는 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되는 직선길이에 대해 0.01∼0.1% 더 길게 구비된다.

아울러, 본 발명의 척추 고정장치는, 상기 로드의 몸체 중 적어도 상기 슬롯을 감싸도록 결합되는 파이프 형태의 실링부재를 더 포함할 수 있다.

이러한 실링부재는 상기 로드의 몸체를 완전히 감쌀 수도 있다.

여기서, 상기 실링부재의 탄성계수는 상기 로드의 탄성계수와 같거나 이보다 작은 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 척추 고정장치는, 상기 로드, 또는 상기 실링부재가 결합된 로드가 삽입되어 고정되는 관통공이 헤드에 형성된 척추경 나사못을 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 척추 고정장치는 로드가 슬롯의 반대편 방향으로 구부러지는 힘을 받을 때 와이어가 이에 저항하여 로드가 구부러지지 않도록 억제하는 간단한 구조를 통해, 환자가 허리를 앞으로 구부리는 움직임은 자유롭게 할 수 있는 한편 허리가 뒤로는 젖혀지지 않게 지지하는 것이 가능해진다.

또한, 와이어의 길이에 아주 작은 마진을 주는 것만으로도 환자가 허리를 비트는 동작도 자유롭게 할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 척추 고정장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 척추 고정장치에 대한 분해 사시도.
도 3은 도 1의 척추 고정장치가 슬롯의 반대편으로 구부러질 때 작용하는 힘을 도시한 도면.
도 4는 실링부재를 더 포함하는 척추 고정장치를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 척추 고정장치가 척추 뼈에 고정되는 일례를 도시한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시형태를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 척추 고정장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 척추 고정장치에 대한 분해 사시도로서, 이를 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도면에 나타난 것처럼, 본 발명에 따른 척추 고정장치(10)는, 로드(100)와 와이어(200)라는 두 개의 간단한 구성품으로 이루어진다.

로드(100)는 종래의 척추 고정장치에서와 마찬가지로 척추경 나사못(400)으로 척추 뼈에 고정되어 척추 뼈 사이의 거리를 유지시키는 구성이며, 허리를 굽히거나 비트는 운동에 의한 척추 뼈의 움직임에 의해 힘을 받아 변형될 수 있다. 전술한 바와 같이, 로드(100)는 그 탄성계수를 척추 뼈와 비슷하게 만들어 허리의 움직임을 유연하게 하면서 응력차폐 현상도 방지할 수 있는 복합재료, 특히 생체적합성이 우수한 복합재료로 만드는 것이 바람직하다.

이러한 특성을 가진 복합재료로는 현재 생체적합성이 충분히 검증된 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced PolyEtherEtherKetone)가 적용될 수 있는데, 국내에서도 식품의약품안전평가원이 "PEEK 재질 정형용 임플란트의 물리·기계적 특성 평가 가이드 라인"을 발행할 정도로 이에 대한 연구 및 임상적용이 활발히 이루어지고 있다.

복합재료로 만들어지는 로드(100)의 탄성계수를 조절하는 방식은 복합재료를 적층하는 구조, 구체적으로는 적층각을 변경하여 탄성계수를 바꿀 수 있다. 전산모사 실험 결과에 따르면, 적층각을 0°와 90°로 하였을 때 최대치인 70 GPa의 탄성계수가 나타나고, 45°로 적층하면 뼈의 외피로서 강성이 가장 큰 피질골의 강성과 유사한 18 GPa의 최소 탄성계수를 얻을 수 있다. 따라서, 복합재료의 적층 최적화를 통해 적절한 탄성계수를 갖는 로드(100)를 만들 수 있다.

로드(100)를 구성하는 몸체(110)의 중간 영역에는 길이방향을 따라 가느다랗게 패인 슬롯(130)이 형성되어 있다. 로드(100)의 몸체(110)는 도시된 바와 같이 원통 형상으로 만들어지는 것이 가장 일반적인데, 이외에 다각기둥의 형상으로도 만들어질 수 있다.

와이어(200)는 로드(100)의 구부림 변형시의 중립면을 기준으로 하여 슬롯(130)의 개방면 쪽으로 치우치도록 슬롯(130)의 상·하면에 그 양단이 각각 고정된다. 여기서, 와이어(200)의 탄성계수(영 계수, Young's modulus)는 로드(100)의 탄성계수보다 더 커야 한다.

와이어(200)를 고정시키는 방식에는 특별한 제한은 없으며, 와이어(200)에 상당한 인장력이 작용하더라도 고정상태를 유지시킬 수만 있으면 된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 것처럼, 슬롯(130)의 상·하면에 작은 구멍을 만들고, 와이어(200)의 양단에 대응하는 크기와 형상의 고정수단(210)을 마련하여 상호 결속시키는 방식을 취할 수 있다. 이밖에 나사를 이용하여 고정하거나 후크에 거는 방식 등으로 연결하거나, 또는 인서트 몰딩 방식을 통해 일체로 만드는 것도 생각할 수 있다.

도 3은 도 1의 척추 고정장치(10)가 슬롯(130)의 반대편으로 구부러질 때 작용하는 하는 힘을 도시한 도면인데, 이는 중립면에 대한 와이어의 위치 관계를 설명하기 위한 것이다. 중립면(N.P, Nuetral Olane)이란 굽힘 모멘트에 의해 길이부재가 구부러질 때, 수직응력이 작용하지 않는 내부의 가상면을 말한다. 즉, 중립면에는 굽힘 모멘트에 의한 인장력이나 압축력이 작용하지 않으며, 따라서 본래의 길이가 그대로 유지된다. 원 기둥과 정다각형 기둥이라면 중심을 가로지르는 평면이 중립면이 된다.

도 3과 같이, 척추 고정장치(10)의 로드(100)가 슬롯(130)의 반대편으로 구부러진다고 가정하면, 중립면을 기준으로 슬롯(130) 쪽으로는 인장력이 작용하고 그 반대쪽으로는 압축력이 작용한다. 이럴 경우, 와이어(200)의 탄성계수가 로드(100) 자체의 탄성계수보다 충분히 크다면, 로드(100)가 구부러지려고 하여도 탄성계수가 크기 때문에 잘 늘어나지 않는 와이어(200)가 슬롯(130)의 상·하면을 잡아 로드(100)의 구부러짐을 억제하게 된다.

이와는 대조적으로, 도 3의 구부러지는 방향과 정반대 방향으로 굽힘 모멘트를 받으면 와이어(200)에는 압축력이 작용하게 된다. 그런데, 와이어(200)는 압축력을 받지 못하기 때문에 로드(100)의 변형에 아무런 작용을 하지 않게 되며, 따라서 로드(100)는 슬롯(130) 쪽으로는 자유롭게 구부러질 수 있다.

이와 같이, 로드(100)의 구부림 변형시의 중립면을 기준으로 하여 슬롯(130)의 개방면 쪽으로 치우치도록 슬롯(130)의 상·하면에 와이어(200)의 양단이 고정되면, 슬롯(130) 슬롯(130) 반대쪽으로 구부러지는 변형이 억제된다. 이러한 척추 고정장치(10)를, 도 5와 같이, 슬롯(130) 쪽이 척추 뼈(Ve)를 향하는 방향으로 고정하면, 시술을 마친 환자는 허리를 앞으로 구부리는 움직임은 자유롭게 할 수 있는 반면 허리가 뒤로 넘어가는 것은 와이어(200)의 힘으로 억제되어 허리가 지탱된다.

슬롯(130)은 와이어(200)를 설치하기 위한 공간으로서 아예 몸체(110)를 관통하도록 만들어지는 것도 가능하다. 그렇지만, 로드(100)의 내구성을 고려한다면, 슬롯(130)의 깊이는 로드(100) 몸체(110) 두께의 절반 이하 정도로 만드는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 전술한 바와 같이, 와이어(200)의 탄성계수는 로드(100)의 탄성계수보다 더 커야 하는데, 와이어(200)가 로드(100)의 구부러짐을 충분히 억제하려면 로드(100)의 탄성계수보다 적어도 1.5배 이상 정도의 탄성계수를 갖도록 하는 것이 좋다.

우선 와이어(200)의 탄성계수는 와이어(200)의 소재 자체를 잘 선택하여 목표로 하는 수준을 맞출 수 있다. 예를 들면, 전술한 것처럼 로드(100)를 탄소섬유 강화 PEEK 재질로 만든다면, 와이어(200)는 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금으로 만들 수 있다. 척추 뼈의 탄성계수는 대략 10∼30 GPa 정도인데, 복합재료인 탄소섬유 강화 PEEK 재질은 대략 30 GPa을 넘지 않도록 하여 척추 뼈의 탄성계수에 유사하게 만들 수 있다. 그리고, 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금의 탄성계수는 75∼83 GPa 정도로서 로드(100)의 탄성계수보다 1.5배 이상으로 충분히 높고, 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금은 생체적합성도 우수하기 때문에 본 발명에 적용하기에 적절하다.

또한, 와이어(200)의 소재로 탄소 섬유를 사용하는 것도 가능하다. 탄소 섬유의 탄성계수는 약 247 GPa 정도로서 로드(100)의 탄성계수 대비 10배 이상으로 매우 높다. 또한, 탄소 섬유는 생체적합성도 우수할 뿐만 아니라 금속 재질에 비해 밀도가 낮아 방사선 진단시 산란이 발생하지 않기 때문에 본 발명에 적용하기에 매우 적합한 소재라 할 수 있다.

다른 방안으로는, 와이어(200)를 복수 개의 소선(素線)을 꼬아서 만든 와이어 로프(200')로 구성하는 것이다. 와이어 로프(200')는 꼬여있는 하나하나의 소선이 맞닿으면서 와이어 로프(200') 전체가 인장력을 받기 때문에 동일 소재의 와이어 단선에 비해 인장력에 대한 탄성계수가 훨씬 높아져 척추 환자의 허리가 뒤로 넘어가는 것을 확실히 방지해준다. 따라서, 소재 자체의 탄성계수가 다소 낮더라도 본 발명에 충분히 적용할 수 있게 된다. 또한, 와이어 로프(200')는 압축력이 작용할 때 꼬여 있는 소선이 자연스럽게 벌어지기 때문에 로드(100)가 슬롯(130) 쪽으로 구부러지는 변형에 무리가 없다. 따라서, 와이어 로프(200')로서 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금의 소선(素線) 또는 탄소 섬유의 소선을 꼬아서 만드는 것도 매우 바람직하다.

한편, 본 발명의 척추 고정장치(10)는 허리를 굽히는 움직임은 물론 비트는 운동도 자유롭게 할 수 있도록 구성될 수 있다. 물론 이런 경우라도 허리가 뒤로 넘어가지 않도록 지탱하는 기능은 당연히 유지되어야 한다.

도 1 및 도 3에 도시된 척추 고정장치(10)를 다시 한번 살펴보면, 로드(100)가 슬롯(130) 반대쪽으로 구부러지지 않는 것은 와이어(200)가 인장력을 받아도 쉽게 늘어나지 않는 강한 탄성을 지니고 있기 때문임을 알 수 있다. 마찬가지로, 로드(100)의 상·하부가 서로 비틀린다면, 도면을 기준으로 할 때, 와이어(200)가 상하로 똑바른 방향(연직 방향)에서 비스듬하게 기울어지려 한다는 것이고, 이는 와이어(200)의 길이가 늘어나는 인장력이 작용하게 된다는 것을 의미한다.

로드(100)가 비틀리는 힘을 받는 경우는 환자가 허리를 좌우로 돌릴 때이다. 따라서, 로드(100)에 힘이 작용하지 않는 중립상태에서 와이어(200)가 쳐짐이 없이 설치되어 있으면, 허리를 뒤로 젖히는 동작은 물론 허리를 돌리는 운동도 제한된다. 그렇지만, 허리를 비트는 동작은 허리를 젖히는 동작에 비해 일상 생활에서 빈번히 필요한 움직임이기 때문에 이를 허용하는 것이 더욱 바람직하다.

관련 연구 논문에 따르면, 건강한 지원자의 몸통을 45°돌렸을 때 요추의 회전반경은 대략 1.2∼1.7°정도라고 보고하고 있다. 이는 골반에서부터 시작하여 여러 개의 척추 뼈 하나하나가 조금씩 비틀리면서 전체 회전 각도를 만들어내기 때문이다.

이러한 연구 결과를 고려할 때, 요추에 문제가 있는 환자의 경우라면 아무리 크게 잡아도 2°이하의 각도로만 회전할 수 있으면 충분하고, 최소 1°이상으로만 돌릴 수 있어도 일상 생활에 무리가 없을 것이다.

따라서, 본 발명의 척추 고정장치(10)의 일 실시형태에 의하면, 와이어(200)의 길이를 설정함에 있어 로드(100)의 몸체(110)가 관통공(120)을 기준으로 1∼2°각도로 비틀렸을 때부터 인장력이 작용하도록 슬롯(130)의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되는 직선길이(d)보다 더 길게 구성할 수 있다. 즉, 와이어(200)의 길이에 미소한 마진을 주는 것이다.

이러한 본 발명의 실시형태를 평균적인 성인의 척추 뼈 사이의 거리를 기준으로 하여 설계한다면, 와이어(200)의 길이는 슬롯(130)의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되는 직선길이(d)에 대해 0.01∼0.1% 더 길게 구비된다.

이와 같이, 본 발명의 척추 고정장치(10)는 와이어(200)의 길이에 아주 미소한 마진을 주는 것만으로도 환자가 허리를 무리 없이 비트는 움직임이 가능해진다. 이에 비해 와이어(200) 길이의 마진은 아주 작기 때문에 허리를 뒤로 젖히는 동작은 여전히 효과적으로 제한할 수 있다.

그리고, 첨부된 도면과 같이, 와이어(200)가 비스듬하게 비틀리는 것을 고려하여 슬롯(130)의 상·하부에 약간의 아크를 형성함으로써 와이어(200)가 슬롯(130)의 측면에 접촉하는 현상을 방지하는 실시형태도 가능하다.

아울러, 도 4를 참조하면, 본 발명의 척추 고정장치(10)는 로드(100)의 몸체(110) 중 적어도 슬롯(130) 부분을 감싸서 외부로부터 밀봉되도록 결합하는 파이프 형태의 실링부재(300)를 더 포함할 수 있다. 이는 움푹 파인 슬롯(130) 구조에 혈전이 생기는 현상을 방지하기 위해 슬롯(130) 부분을 밀봉하기 위한 것이다. 실링부재(300)의 내부 공간 단면 형상은 로드(100) 몸체(110)의 단면 형상에 대응하고, 따라서 실링부재(300)를 로드(100) 몸체(110)에 끼워 결합할 수 있다.

실링부재(300)는 최소한 슬롯(130)을 밀봉할 수만 있다면 본래의 기능을 다 하는 것이지만, 확실한 밀봉 효과와 함께 척추 고정장치(10)의 표면을 매끈하게 마무리한다는 측면에서, 도 4에 도시된 실시형태와 같이, 로드(100)의 몸체(110)를 완전히 감싸는 것이 바람직할 수 있다.

여기서, 실링부재(300)의 탄성계수는 로드(100)의 탄성계수와 같거나 작은 것이 바람직하다. 이는 로드(100)를 감싸는 실링부재(300)의 탄성계수가 로드(100)의 탄성계수보다 크면 애초에 설계했던 로드(100)의 변형 특성에 영향을 주게 되고, 응력차폐 현상을 야기할 우려도 있기 때문이다. 가장 간단하게는 로드(100)와 실링부재(300)를 동일한 소재로 제조하면 문제가 없을 것이다.

도 5는 본 발명의 척추 고정장치(10), 특히 실링부재(300)까지 로드(100)에 결합된 척추 고정장치(10)를 척추 뼈(Ve)에 고정시키는 시술의 일례를 도시한 것이다. 척추 고정장치(10)를 척추 뼈(Ve)에 고정시키기 위해서는 일반적으로 척추경 나사못(400)을 사용하게 된다. 도 5에 도시된 실시형태는 척추경 나사못(400)의 헤드에 관통공(410)을 형성하고, 이 관통공(410)에 척추 고정장치(10)를 끼워서 고정시키는 방식을 보여준다.

이때, 척추 고정장치(10)가 척추 뼈(Ve)에 고정되었을 때 슬롯(130)이 척추 뼈(Ve)를 향하도록 해야 허리를 뒤로 구부릴 때에만 허리가 지탱되는 효과를 얻을 수 있다. 도시된 척추 고정장치(10)의 실시형태는 로드(100)가 원통형이기 때문에 고정되는 방향을 임의로 조절할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 실시형태가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재내용과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

10: 척추 고정장치 100: 로드
110: 몸체 130: 슬롯
200: 와이어 200': 와이어 로프
300: 실링부재 400: 척추경 나사못
410: 관통공 Ve: 척추 뼈

Claims (10)

1. 몸체의 중간 영역에 길이방향을 따라 형성된 슬롯을 구비하는 로드; 및
   상기 로드의 구부림 변형시의 중립면에 대해 상기 슬롯의 개방면 쪽으로 치우치게 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되고, 상기 로드의 탄성계수보다 더 큰 탄성계수를 갖는 와이어 로프;
   를 포함하는 척추 고정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬롯의 깊이는 상기 로드 몸체 두께의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 와이어 로프의 탄성계수는 상기 로드의 탄성계수보다 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 로드는 탄소섬유 강화 PEEK이고, 상기 와이어 로프는 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금의 소선(素線) 또는 탄소 섬유의 소선을 꼬아서 만든 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 와이어 로프의 길이는 상기 로드의 몸체가 관통공을 기준으로 1∼2°각도로 비틀렸을 때부터 인장력이 작용하도록 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되는 직선길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 와이어 로프의 길이는 상기 슬롯의 상·하면에 그 양단이 각각 고정되는 직선길이에 대해 0.01∼0.1% 더 긴 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 로드의 몸체 중 적어도 상기 슬롯을 감싸도록 결합되는 파이프 형태의 실링부재를 더 포함하는 척추 고정장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 실링부재는 상기 로드의 몸체를 완전히 감싸는 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 실링부재의 탄성계수는 상기 로드의 탄성계수와 같거나 그보다 작은 것을 특징으로 하는 척추 고정장치.
10. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 로드, 또는 실링부재가 결합된 로드가 삽입되어 고정되는 관통공이 헤드에 형성된 척추경 나사못을 더 포함하는 척추 고정장치.
    

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