KR101952597B1 - 골대체 임플란트 - Google Patents

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Abstract

골대체 임플란트가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 골대체 임플란트는 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체를 포함하고, 인접한 골의 표면과 접촉하여 유합하기 위한 골유합부재; 인접한 골 사이에 고정하기 위한 임플란트몸체; 및 골유합부재와 임플란트몸체 사이에 배치되어 골유합부재와 임플란트몸체를 이격시키는 완충부재;를 포함한다.

Description

골대체 임플란트{Implant for bone substitute}
본 발명은 골대체 임플란트에 관한 것으로, 특히, 시술이 용이하고 골과의 유합성 및 기계적 안정성을 향상시킬 수 있는 골대체 임플란트에 관한 것이다.
일반적으로 골대체 임플란트는 병변으로 인한 제거 또는 유실이 발생한 골을 대체하기 위한 것으로서, 척추체나 추간체를 대체하기 위한 척추 임플란트가 대표적이다.
종래에는 이러한 골대체 임플란트를 티타늄(Ti)과 같은 금속이나 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone)과 같은 고분자 재료 등으로 제작하였는데, 이러한 재료들은 골과의 유합성이 서로 상이하다.
여기서, 이러한 임플란트재료는 골과의 유합성이 높지 않으며, 골과의 낮은 유합성을 극복하기 위해 골 이식재를 필수적으로 별도로 사용한다.
그러나, 이러한 골 이식재를 적용하기 위해서는 골 이식재를 효과적으로 수용할 수 있는 구조를 임플란트에 구비해야 하고, 시술시 골 이식재를 시술하는 경우 번거로운 문제점이 있다.
아울러, 골 이식재를 사용하는 경우에도, 골과 직접 접촉하는 임플란트 재료의 낮은 유합성 때문에 임플란트와 골 사이의 융합을 보조하기에 충분하지 않으므로 골과 임플란트 사이의 유합성 제고를 위한 노력이 끊임없이 이루어져 왔으나, 여전히 근본적인 해결 방안이 없는 실정이다.
JP 2013-169465 A (공개일 2013.09.02) JP 2011-092712 A (공개일 2011.05.12)
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 시술이 용이하고 골과의 유합성 및 기계적 안정성을 향상시킬 수 있는 골대체 임플란트를 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체를 포함하고, 인접한 골의 표면과 접촉하여 유합하기 위한 골유합부재; 상기 인접한 골 사이에 고정하기 위한 임플란트몸체; 및 상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체 사이에 배치되어 상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체를 이격시키는 완충부재;를 포함하는 골대체 임플란트가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 임플란트몸체는 티타늄(Ti) 계열로 이루어지고, 상기 완충부재는 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone) 소재로 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 생체활성 결정화 유리소재는 CaSiO3, 아파타이트 및 Ca2Mg(Si2O7)을 1 : 0.7 ~ 1.5 : 0.5 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 몸체는 환자의 의료 영상 정보에 기초하여 CAD/CAM 또는 3D 프린팅에 의해 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 골유합부재는 인접한 제1추골과 제2추골 사이의 공간에 매립되고, 상기 몸체는 상기 제1추골 및 상기 제2추골 각각의 표면 형상에 대응하는 형상을 가지며, 상기 임플란트몸체는 상기 제1추골과 상기 제2추골에 고정되는 플레이트를 포함하고, 상기 완충부재에 결합되며, 상기 완충부재를 결합하기 위한 홈부가 상기 몸체의 측면에 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충부재는, 상기 골유합부재의 몸체에 결합하기 위한 한 쌍의 지지부; 및 상기 한 쌍의 지지부를 연결하는 중앙부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 골유합부재의 몸체의 홈부에 끼움방식으로 삽입 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 임플란트몸체는 인접한 제1극돌기와 제2극돌기 사이를 고정하고, 상기 몸체는 사각 형상으로 이루어지며, 상기 몸체의 측면에는 상기 제1극돌기 및 상기 제2극돌기 각각의 접촉면에 대응하는 위치에 오목부가 구비되고, 상기 임플란트몸체는 상기 제1극돌기 및 상기 제2극돌기의 일측면에 고정하기 위한 제1플레이트, 및 상기 제1극돌기 및 상기 제2극돌기의 타측면에 고정하기 위한 제2플레이트를 포함하며, 상기 몸체의 중앙부에는 상기 제1플레이트의 샤프트 및 상기 완충부재가 삽입되는 관통홀이 구비될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충부재는 한 쌍으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 완충부재 각각은, 상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트와 상기 골유합부재 사이를 이격하도록 판상으로 이루어지고, 그 중앙부에는 상기 제1플레이트의 샤프트에 대응하는 형상의 관통홀이 구비되는 판상의 이격부; 및 상기 이격부로부터 연장 형성되어 상기 관통홀의 측벽을 이루고, 상기 샤프트와 상기 골유합부재를 이격시키도록 상기 골유합부재의 관통홀에 삽입되는 삽입부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 임플란트몸체는 서로 연결된 복수 개의 척추체 중 어느 하나를 대체하며, 상기 골유합부재는 상기 척추체의 표면과 대응되는 형상을 가지며 서로 간격을 두고 이격배치되는 상부 및 하부 골유합부재를 포함하고, 상기 임플란트 몸체는 상기 상부 및 하부 골유합부재 사이에 배치되고 사용자의 조작시 슬라이딩 이동을 통해 상기 상부 및 하부 골유합부재 사이의 간격을 조절하여 전체길이를 가변시키는 길이조절부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 임플란트 몸체는 상,하부가 개방된 중공형의 금속재질로 이루어지고, 상부측이 상기 상부 골유합부재와 고정결합되는 제1케이스; 및 상,하부가 개방된 중공형의 금속재질로 이루어지고, 하부측이 상기 하부 골유합부재와 고정결합되며, 상기 제1케이스에 대하여 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 제2케이스;를 더 포함하고, 상기 완충부재는 상기 제1케이스와 상기 상부 골유합부재의 대향면 사이 및 상기 제2케이스와 하부 골유합부재의 대향면 사이에는 각각 배치되며, 상기 상부 골유합부재 및 하부 골유합부재의 몸체로부터 일방향으로 돌출형성되는 돌출부 측에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골대체 임플란트는 골과의 유합성과 강도가 큰 소재를 이용하여 골과의 유합성을 향상시키는 동시에 기계적 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 취성이 큰 골유합부재와 고강도의 임플란트몸체 사이에 완충부재를 구비하여 외력에 의해 골유합부재의 파손을 억제할 수 있으므로 기계적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 유합부의 면적을 증가시켜 골과의 융합을 더욱 촉진시킬 수 있으며, 골 사이의 위치를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 별도의 골 이식재를 구비할 필요가 없음으로 시술시 골 이식재를 적용하는 번거로움이 없이 시술이 용이하여 시술시간을 단축할 수 있어 환자 및 의료진에게 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 골대체 임플란트의 사용 상태를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 골대체 임플란트의 사용 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트의 사용 상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 골대체 임플란트의 사시도,
도 5는 도 4의 분해사시도,
도 6은 도 2의 골대체 임플란트의 사시도,
도 7은 도 6에서 제2플레이트의 일부를 제거한 상태의 사시도,
도 8은 도 6에서 제2플레이트의 사시도,
도 9는 도 6에서 골유합부와 완충부의 분해 사시도,
도 10은 도 3의 골대체 임플란트에서 작업도구가 체결되기 전의 상태를 나타낸 도면,
도 11은 도 10의 분리도,
도 12는 도 10의 단면도, 그리고,
도 13은 도 12에서, 잠금나사가 체결된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 골대체 임플란트를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 골대체 임플란트(100,200,300)는 골유합부재(110,210,310~320), 임플란트몸체(120,220~230,330~370) 및 완충부재(130,240,380)를 포함한다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같은 골대체 임플란트(100)는 본 발명의 제1실시예로서, 간 연골 등의 추간체를 대체하기 위한 것으로 추간체 대체용 임플란트일 수 있다. 이러한 골대체 임플란트(100)는 인접한 제1추골(11)과 제2추골(12) 사이의 공간에 매립된다.
도 2에 도시된 바와 같은 골대체 임플란트(200)는 본 발명의 제2실시예로서, 인접하는 극돌기 사이를 고정하기 위한 것으로, 극돌기 임플란트일 수 있다. 이러한 골대체 임플란트(200)는 인접하는 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22) 사이에 삽입되어 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 양측면에 고정된다.
도 3에 도시된 바와 같은 골대체 임플란트(300)는 본 발명의 제3실시예로서, 서로 연결된 복수 개의 척추체 중 어느 하나를 대체하여 대체된 척추체의 역할을 수행하기 위한 것으로, 척추체 대체용 임플란트일 수 있다. 여기서, 상기 대체된 척추체는 병변으로 인한 손상 또는 유실이 발생한 척추체일 수 있다.
골유합부재(110,210,310~320)는 인접한 골의 표면과 접촉하여 골과 유합하기 위한 것으로, 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체를 포함할 수 있다. 생체활성 결정화 유리소재는 CaSiO3를 포함할 수 있다. 또한, 상기 생체활성 결정화 유리소재는 Ca10(PO4)6A (여기서, A는 산소원자이다.) 및 Ca10(PO4)6B2(여기서, B는 수산화기, 불소원자 또는 염소원자이다.) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 아파타이트 및 Ca2Mg(Si2O7)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 셍체활성 결정화 유리소재는 CaSiO3, 아파타이트 및 Ca2Mg(Si2O7)을 1 : 0.7 ~ 1.5 : 0.5 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있다.
이와 같은 생체활성 결정화 유리소재는 골유합 특성 및 큰 강도를 가지므로 생체 내 이식되었을 때 효과적으로 생체의 결조직 결손부를 대체하거나 골격과 융합을 촉진시킬 수 있다.
따라서, 별도의 골 이식재를 구비할 필요가 없음으로 시술시 골 이식재를 적용하는 번거로움이 없이 시술이 용이하여 시술시간을 단축할 수 있어 환자 및 의료진에게 편의성을 향상시킬 수 있다.
골유합부재(110,210,310~320)의 몸체는 접촉되는 골들의 표면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 골유합부재(110,210,310~320)의 몸체는 환자의 의료 영상 정보에 기초하여 CAD/CAM 또는 3D 프린팅에 의해 제조될 수 있다. 이러한 골유합부재(110,210,310~320)의 몸체는 접촉되는 골들과 접촉하는 표면이 경사지거나 굴곡지게 형성될 수 있다.
이를 통해 골유합부재(110,210,310~320)는 환자의 추골 형상과 실질적으로 유사 또는 동일하게 맞춤식으로 제작이 가능하여 척추 사이의 해부학적 형합 불일치를 최소화할 수 있다.
임플란트몸체(120,220~230,330~370)는 인접한 골 사이에 고정하기 위한 것으로, 골대체 임플란트(100,200,300)의 적용부위에 따라 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 임플란트몸체(120,220~230,330~370)는 추간체를 대체하거나 척추체를 대체하거나 극돌기 사이의 고정을 위한 구조를 가질 수 있다.
여기서, 임플란트몸체(120,220~230,330~370)는 티타늄(Ti) 계열로 이루어질 수 있다. 일례로, 임플란트몸체(120,330~370)는 티타늄으로 이루어지고, 임플란트몸체(220,230)는 Ti-6Al- 4V 소재로 이루어질 수 있다.
완충부재(130,240,380)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 소재로 이루지고, 골유합부재(110,210,310~320)와 임플란트몸체(120,220~230,330~370) 사이에 배치되어 골유합부재(110,210,310~320)와 임플란트몸체(120,220~230,330~370)를 이격시킨다.
이러한 완충부재(130,240,380)는 취성이 큰 골유합부재(110,210,310~320)와 금속재질의 임플란트몸체(120,220~230,330~370)를 서로 이격하기 위한 것으로 골유합부재(110,210,310~320)와 임플란트몸체(120,220~230,330~370)가 직접 접촉하는 경우, 인체 또는 인접한 골들로부터 가해지는 외력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이하 도 4 및 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 골대체 임플란트(100,200,300)를 더 상세하게 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 골대체 임플란트(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 골유합부재(110), 플레이트(120) 및 완충부재(130)를 포함한다. 여기서, 플레이트(120)는 임플란트몸체에 대응한다.
이러한 골대체 임플란트(100)는 제1나사(140a)에 의해 제1추골(11)에 결합되고, 제2나사(140b)에 의해 제2추골(12)에 결합될 수 있다.
이때, 골유합부재(110)는 제1추골(11)과 제2추골(12)의 양측 사이에 매립되고, 플레이트(120)는 제1추골(11)과 제2추골(12)의 일측 단에 고정될 수 있다.
골유합부재(110)는 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체(110a)를 포함할 수 있다. 이러한 몸체(110a)는 제1추골(11) 및 제2추골(12)의 각각의 표면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 몸체(110a)는 환자의 의료 영상 정보에 기초하여 CAD/CAM 또는 3D 프린팅에 의해 제조될 수 있다. 이러한 몸체(110a)는 제1추골(11) 및 제2추골(12)과 접촉하는 표면이 경사지게 형성될 수 있다.
여기서, 몸체(110a)는 그 측면을 따라 홈부(111a,111b,111c)가 구비될 수 있다. 이때, 몸체(110a) 양측의 홈부(111a)에는 완충부재(130)의 지지부(131)가 삽입 결합될 수 있다.
또한, 몸체(110a) 전방의 홈부(111b)는 완충부재(130)의 중앙부(132)가 삽입 결합되고, 후방의 홈부(111c)에는 완충부재(130)의 지지부(131)의 끝단이 삽입 결합될 수 있다. 즉, 몸체(110a)는 홈부(111a,111b,111c)에 완충부재(130)가 삽입되어 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
이에 의해, 골유합부재(110)는 완충부재(130)를 통하여 제1추골(11)과 제2추골(12)에 고정하기 위한 플레이트(120)에 결합될 수 있다.
또한, 몸체(110a)의 상면 및 하면, 즉, 제1추골(11) 및 제2추골(12) 각각과 접촉되는 표면에는 일방향으로 돌기부(112)가 복수개 구비될 수 있다. 이러한 돌기부(112) 각각은 몸체(110a)의 표면으로부터 일정한 두께와 길이로 구비되며 서로 일정한 간격으로 구비될 수 있다.
이를 통해, 제1추골(11) 및 제2추골(12)과 접합되는 유합 면적을 증가시킴으로써 골과의 융합을 더욱 촉진시킬 수 있으며, 제1추골(11) 및 제2추골(12)과 유합되는 돌기부(112)에 의해 골 사이에서 몸체(110a)의 위치를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다.
아울러, 돌기부(112)와 제1추골(11) 및 제2추골(12)은 상호간 마찰 결합에 의해 몸체(110a)의 고정력을 향상시킬 수 있다.
플레이트(120)는 티타늄(Ti)으로 이루어진 몸체(121)를 포함하고, 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)에 의해 제1추골(11) 및 제2추골(12)에 고정된다.
이러한 플레이트(120)는 몸체(121)의 양측에 제1나사(140a)를 수용하는 제1수용홀(122a) 및 제2나사(140b)를 수용하는 제2수용홀(122b)이 구비될 수 있다. 이러한 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)은 서로 상이한 각도로 경사지게 구비될 수 있다. 즉, 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)가 서로 상이한 방향의 각도로 제1추골(11) 및 제2추골(12)에 결합되기 때문에, 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)가 플레이트(120)에 삽입되는 각도로 서로 상이하게 되도록 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)은 경사지게 구비될 수 있다.
또한, 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)은 선택적으로 그 내부에 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)를 체결하기 위한 나사산이 구비될 수도 있다.
또한, 플레이트(120)는 제1수용홀(122a)과 제2수용홀(122b) 사이의 중앙부에 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)의 잠금을 위한 잠금나사(129)를 수용하는 한 쌍의 수용홈(124)이 구비될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 수용홈(124)은 격벽에 의해 서로 분리되어 독립적으로 구비되며, 그 일측에는 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)과 연통하는 연통부(125)가 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 수용홈(124)과 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)은 서로 중첩되게 구비되어 그 일부가 서로 연통하게 된다.
이를 통해, 연통부(125)에서 잠금나사(129)의 머리부분이 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)의 일부를 막음으로써, 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)가 외부로 이탈되지 않도록 잠금을 수행할 수 있다.
이때, 잠금나사(129)는 일측에 일부가 내측으로 파인 제1부분(129a)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1부분(129a)은 연통부(125)에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 잠금나사(129)가 플레이트(120)에 일체로 구비되는 경우, 제1부분(129a)이 연통부(125)에 위치하도록 회전시킴으로써, 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)은 잠금나사(129)에 의해 막히는 부분이 없이 완전히 개방되므로 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)가 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)에 삽입될 수 있다.
또한, 플레이트(120)는 제1추골(11)에 접촉하는 면과 제2추골(12)에 접촉하는 면에서 적어도 하나의 쐐기부(123)가 구비될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트(120)는 제1수용홀(122a)의 하측 면, 및 제2수용홀(122b)의 상측 면에 서로 대칭하는 위치에 적어도 하나의 쐐기부(123)가 구비될 수 있다.
여기서, 쐐기부(123)는 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)의 체결 방향과 반대 위치에 구비될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1나사(140a)가 골유합부재(110)의 상측으로 결합되면, 쐐기부(123)는 제1수용홀(122a)의 하측에 배치되고, 제2나사(140b)가 골유합부재(110)의 하측으로 결합되면, 쐐기부(123)는 제2수용홀(122b)의 상측에 배치될 수 있다.
그러나, 쐐기부(123)의 형성 위치는 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)의 체결 방향에 따라 변형될 수 있음은 물론이다.
이러한 쐐기부(123)는 복수개로 구비되는 경우 서로 일정한 간격으로 이격되게 배치될 수 있고, 일단은 제1추골(11) 또는 제2추골(12)에 고정되도록 첨단이 뾰족하게 형성될 수 있다.
이를 통해, 환자의 움직임에 따라 발생할 수 있는 골대체 임플란트(100)의 비틀림을 억제하거나 최소화할 수 있어 구조적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있고, 따라서, 골대체 임플란트(100)의 사용수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 플레이트(120)는 양측에 완충부재(130)의 체결홈(135)에 대응하는 체결돌기(127)가 구비될 수 있다. 이러한 체결돌기(127)는 플레이트(120)의 후방측으로, 즉, 완충부재(130) 측으로 형성될 수 있다. 여기서, 체결돌기(127)는 그 일단이 몸체(121)의 내측으로 꺾어진 형태로 구비될 수 있다. 즉, 체결돌기(127)는 몸체(121)의 후면에서 "ㄱ"자 형상으로 형성될 수 있다.
이를 통해, 플레이트(120)는 완충부재(130)에 간단한 구조에 의해 결합될 수 있다. 이 때문에, 플레이트(120)는 그 두께를 얇게 형성할 수 있으므로 플레이트(120)의 부피를 최소화하여 골유합부재(110)의 부피를 크게 형성할 수 있고, 따라서, 골과의 유합 면적을 더욱 증가시킬 수 있다.
완충부재(130)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 소재로 이루어지고, 골유합부재(110)와 플레이트(120)의 사이에 배치되어 골유합부재(110)와 플레이트(120)를 결합할 수 있다. 여기서, 완충부재(130)는 한 쌍의 지지부(131) 및 중앙부(132)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 지지부(131)는 골유합부재(110)의 몸체(110a)에 결합하기 위한 것으로 몸체(110a)의 홈부(111a)에 삽입 결합될 수 있다. 이때, 지지부(131)의 일단은 내측으로 굽혀진 절곡부(133)를 포함할 수 있다. 여기서, 절곡부(133)는 골유합부재(110)의 몸체(110a)의 홈부(111c)의 양측에 삽입 결합될 수 있다.
중앙부(132)는 한 쌍의 지지부(131) 사이를 연결하며, 골유합부재(110)의 몸체(110a)의 홈부(111b)에 삽입 결합될 수 있다.
이를 통해 완충부재(130)는 지지부(131)와 중앙부(132)가 골유합부재(110)의 홈부(111a,111b,111c)에 각각 삽입 결합되며, 이때 끼움 방식으로 삽입 결합될 수 있다.
여기서, 중앙부(132)의 양측에는 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)가 일정한 각도로 제1추골(11) 및 제2추골(12)에 결합되도록 한 쌍의 가이드홈(134)이 구비될 수 있다. 즉, 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1추골(11) 및 제2추골(12)에 비스듬하게 결합되기 때문에, 플레이트(120)의 후방에 배치되는 완충부재(130)의 중앙부(132)와 간섭될 수 있다.
이를 해소하기 위해, 한 쌍의 가이드홈(134)이 제1수용홀(122a) 및 제2수용홀(122b)과 연통하여 형성될 수 있다. 이때, 한 쌍의 가이드홈(134)은 중앙부(132)의 양측에서 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
즉, 제1수용홀(122a)에 대응하는 가이드홈(134)은 중앙부(132)에서 상측에 배치되고, 제2수용홀(122b)에 대응하는 가이드홈(134)은 중앙부(132)에서 하측에 배치될 수 있다.
여기서, 가이드홈(134)은 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)의 체결 방향과 동일한 위치에 구비될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1나사(140a)가 골유합부재(110)의 상측으로 결합되면, 제1수용홀(122a)에 대응하는 가이드홈(134)은 중앙부(132)에서 상측에 배치되고, 제2나사(140b)가 골유합부재(110)의 하측으로 결합되면, 제2수용홀(122b)에 대응하는 가이드홈(134)은 중앙부(132)에서 하측에 배치될 수 있다.
그러나, 제1수용홀(122a), 제2수용홀(122b) 및 한 쌍의 가이드홈(134)의 형상은 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)의 체결 방향 또는 체결 방식에 따라 변형될 수 있음은 물론이다.
이러한 가이드홈(134)은 중앙부(132)에서 상측 또는 하측으로 개방된 형태로 구비될 수 있다. 일례로, 가이드홈(134)은 반구 형상으로 구비될 수 있다.
이를 통해, 제1추골(11) 및 제2추골(12)에 결합되는 제1나사(140a) 및 제2나사(140b)의 가변적인 결합 각도가 용이하게 확보될 수 있다.
또한, 완충부재(130)는 중앙부(132)의 양측에 플레이트(120)를 결합하기 위한 체결홈(135)이 구비될 수 있다. 이러한 체결홈(135)은 플레이트(120)의 체결돌기(127)에 대응하는 형상으로 구비될 수 있다.
일례로, 체결홈(135)은 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부(132)의 양측에서 지지부(131)의 일측으로부터 내측으로 형성될 수 있다. 여기서, 체결홈(135)의 하단(135a)은 플레이트(120)의 체결돌기(127)의 하면이 지지되도록 지지부(131)로부터 연장 형성될 수 있다.
이를 통해 플레이트(120)가 완충부재(130)의 전면에 결합되고 골유합부재(110)가 완충부재(130)의 후면에 결합됨으로써, 플레이트(120)와 골유합부재(110)가 일정 간격으로 이격되면서 안정적으로 결합될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 골대체 임플란트(200)는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 골유합부재(210), 제1플레이트(220), 제2플레이트(230) 및 완충부재(240)를 포함한다. 여기서, 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)는 임플란트몸체에 대응한다.
이러한 골대체 임플란트(200)는 제1플레이트(220)의 샤프트(224)에 구비된 나사산(226)을 통하여 제2플레이트(230)와의 길이를 조정함으로써, 제1플레이트(220)와 제2플레이트(230)가 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 양측면을 가압하여 그에 고정될 수 있다.
이때, 골유합부재(210)는 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22) 사이의 공간에 매립되어 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 서로 대향하는 측면에 밀착될 수 있다.
골유합부재(210)는 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체(211)를 포함할 수 있다. 이러한 몸체(211)는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 각각의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 몸체(211)는 환자의 의료 영상 정보에 기초하여 CAD/CAM 또는 3D 프린팅에 의해 제조될 수 있다.
여기서, 몸체(211)는 도 9에 도시된 바와 같이, 사각 형상으로 이루어지며, 몸체(211)의 측면에는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22) 각각의 접촉면에 대응하는 위치에 오목부(212)가 구비될 수 있다. 즉, 오목부(212)는 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22)가 서로 대향하는 측면이 용이하게 접촉되도록 몸체(211)의 측면에 구비될 수 있다.
이러한 오목부(212)는 스레드(thread) 구조를 갖는 스레드부(212a)가 구비될 수 있다. 즉, 오목부(212)에는 복수의 홈부 또는 돌기부가 일정 간격으로 연속적으로 구비되어 스레드 구조로 이루어질 수 있다.
이에 의해, 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)와 접합되는 유합 면적을 증가시킴으로서 골과의 융합을 더욱 촉진시킬 수 있으며, 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)와 스레드부(212a)에 의해 골 사이에서 몸체(211)의 위치를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다.
아울러, 스레드부(212a)와 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 측면은 상호간의 마찰 결합에 의해 몸체(211)의 고정력을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 몸체(211)의 중앙부에는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(220)의 샤프트(224)가 삽입되는 관통홀(213)이 구비될 수 있다. 이러한 관통홀(213)에는 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)와 골유합부재(210)를 이격시키는 완충부재(240)가 삽입될 수 있다.
이러한 관통홀(213)은 완충부재(240)의 형상에 대응하는 형상으로 이어지며, 대략 원 형상을 이루어질 수 있다. 즉, 관통홀(213)에는 한 쌍의 완충부재(240)가 먼저 삽입된 후 완충부재(240) 내의 관통홀(243)에 제1플레이트(220)의 샤프트(224)가 삽입될 수 있다.
이에 의해, 골유합부재(210)는 완충부재(240)를 사이에 두고 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)와 결합될 수 있다.
제1플레이트(220)는 티타늄(Ti) 계열로 이루어지는 몸체(221)를 포함하고, 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 일측면에 고정된다. 여기서, 몸체(221)는 Ti-6Al- 4V 소재로 이루어질 수 있다.
이러한 제1플레이트(220)는 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 즉, 제1플레이트(220)는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 형상에 따라 제2플레이트(230)와 간격을 상이하게 조정할 수 있다.
이때, 한 쌍의 제1플레이트(220) 각각은 골유합부재(210)의 관통홀(213)에 삽입되는 샤프트(224)가 일체로 구비될 수 있다. 여기서, 샤프트(224)는 한 쌍의 제1플레이트(220)에서 중심측에 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 제1플레이트(220)는 서로 대향하는 측에 샤프트(224)가 구비될 수 있다.
아울러, 제1플레이트(220)는 한 쌍으로 이루어지기 때문에, 시술되는 환자의 부위에 따라 서로 상이하게 형태를 채용할 수 있다. 일례로, 골대체 임플란트(200)가 골반 부위에 삽입되는 경우, 하부에 배치되는 제1플레이트(220)는 골반뼈의 접합면에 적합한 형태로 구비되고, 상부에 배치되는 제1플레이트(220)는 극돌기에 접합면에 적합한 형태로 구비될 수 있다.
여기서, 샤프트(224)의 일단에서 일영 영역에는 나사산(226)이 구비될 수 있다. 이러한 나사산(226)은 톱니 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 나사산(226)은도 7에 도시된 바와 같이, 제2플레이트(230)의 간격조절부재(236)의 나사산과 맞물려 직선 운동함으로써, 제1플레이트(220)와 제2플레이트(230)의 간격을 조정할 수 있다.
여기서, 샤프트(224)의 일단(225)은 뾰족한 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 샤프트(224)는 도 7에 도시된 바와 같이, 몸체(221)의 대향측 일단에 모따기를 통하여 뾰족한 형상으로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 제1플레이트(220)를 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22) 사이의 공간에 삽입하는 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 몸체(221)에는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 골형성 단백질(BMP)을 수용하기 수용홀(223)이 구비될 수 있다. 이러한 수용홀(223)은 몸체(221)의 양측면을 관통하여 형성됨으로써, 골형성 단백질(BMP) 또는 유체가 이동할 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
이를 통해, 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22) 사이에서 골대체 임플란트(200)와 골과의 융합을 향상시킬 수 있다.
또한, 몸체(221)는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)에 접하는 면에, 즉, 샤프트(224)가 구비되는 내측면에 복수개의 돌기부(222)가 구비될 수 있다. 여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1플레이트(220)는 내측면에서 외곽측에 복수개의 돌기부(222)가 구비될 수 있다. 즉, 돌기부(222)는 몸체(221)에서 샤프트(224)가 구비된 반대측에 구비될 수 있다.
이러한 돌기부(222)는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)에 고정되도록 첨단이 뾰족하게 형성될 수 있다. 이때, 돌기부(222)의 형상은 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)에 고정되는 부위에 따라 서로 상이한 크기로 구비될 수 있다.
이를 통해, 환자의 움직임에 따라 발생할 수 있는 골대체 임플란트(200)의 비틀림을 억제하거나 최소화할 수 있어 구조적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있고, 따라서 골대체 임플란트(200)의 사용수명을 연장시킬 수 있다.
제2플레이트(230)는 티타늄(Ti) 계열로 이루어지는 몸체(230a)를 포함하고, 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 타측면에 고정된다. 여기서, 몸체(230a)는 Ti-6Al- 4V 소재로 이루어질 수 있다.
이러한 몸체(230a)는 제2플레이트(230)는 일체로 형성되고 그 중앙부에는 제1플레이트(220)의 샤프트(224)가 삽입되는 수용홀(233)이 구비될 수 있다.
여기서, 수용홀(233)의 상측에는 수용홀(233)과 연통하여 공간부(235)가 형성되고, 공간부(235) 내에는 도 7에 도시된 바와 같이, 간격조절부재(236)가 삽입될 수 있다. 이때, 간격조절부재(236)는 하측에 제1플레이트(220)의 샤프트(224)에 구비된 나사산(226)에 대응하는 형상의 나사산이 구비될 수 있다.
간격조절부재(236)의 상측에는 간격조절부재(236)를 고정하기 위한 잠금나사(237)가 구비되고, 잠금나사(237)의 일측에는 잠금나사를 고정하기 위한 고정핀(239)과 고정핀(239)을 고정하기 위한 잠금핀(238)이 구비될 수 있다.
이에 의해, 제1플레이트(220)의 샤프트(224)를 제2플레이트(230)의 수용홀(233)에 삽입한 상태에서 길이를 조정한 후, 간격조절부재(236)가 샤프트(224)의 해당 위치의 나사산(226)에 고정되도록 잠금나사(237)를 회전시킨 후 잠금핀(238)을 삽입함으로써, 제1플레이트(220)와 제2플레이트(230)의 사이의 거리를 고정시킬 수 있다.
또한, 몸체(230a)는 수용홀(233)이 오측으로 연장되도록 가이드하는 확장가이드(234)가 구비될 수 있다. 이러한 확장가이드(234)는 몸체(230a)에서 외측으로 즉, 제1플레이트(220)의 반대측면에서 외부로 돌출 형성될 수 있다.
이를 통해, 수용홀(233)에 삽입되어 제2플레이트(230)의 외부로 돌출되는 제1플레이트(220)의 샤프트(224)에 모멘텀(momentum)을 수용할 수 있으므로 기구적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 제2플레이트(230)는 도 8에 도시된 바와 같이, 골형성 단백질(BMP)을 수용하기 수용홀(232)이 구비될 수 있다. 이러한 수용홀(232)은 몸체(230a)의 양측면을 관통하여 형성됨으로써, 골형성 단백질(BMP) 또는 유체가 이동할 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
이를 통해, 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22) 사이에서 골대체 임플란트(200)와 골과의 융합을 향상시킬 수 있다.
또한, 몸체(230a)는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)에 접하는 면에, 즉, 제1플레이트(220)에 대향하는 내측면에 복수개의 돌기부(231)가 구비될 수 있다. 여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2플레이트(230)는 내측면에서 외곽측에 복수개의 돌기부(231)가 구비될 수 있다. 즉, 돌기부(231)는 몸체(2310a)에서 수용홀(233)의 양측에 구비될 수 있다.
이러한 돌기부(231)는 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)에 고정되도록 첨단이 뾰족하게 형성될 수 있다. 이때, 돌기부(231)의 형상은 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)에 고정되는 부위에 따라 서로 상이한 크기로 구비될 수 있다.
이를 통해, 환자의 움직임에 따라 발생할 수 있는 골대체 임플란트(200)의 비틀림을 억제하거나 최소화할 수 있어 구조적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있고, 따라서 골대체 임플란트(200)의 사용수명을 연장시킬 수 있다.
이와 같이, 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)가 착탈 가능하게 결합될 수 있으므로 제1극돌기(21) 및 제2극돌기(22)의 인대를 제거하지 않고도 골대체 임플란트(200)를 시술할 수 있고 따라서, 환자의 회복시간을 단축할 수 있다.
완충부재(240)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 소재로 이루어지고, 골유합부재(210)와 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230) 사이에 배치되어 골유합부재(210)와 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)를 이격시킬 수 있다. 여기서, 완충부재(240)는 이격부(241) 및 삽입부(242)를 포함할 수 있다.
이격부(241)는 제1플레이트(220) 또는 제2플레이트(230)와 골유합부재(210) 사이를 이격하도록 일정한 두께로 판상으로 이루어질 수 있다. 즉, 이격부(241)는 도 9에 도시된 바와 같이, 완충부재(240)의 양측면이 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)와 이격되도록 판상으로 이루어질 수 있다.
이때, 완충부재(240)는 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)와 골유합부재(210) 사이의 이격하는 동시에 그 내부에 제1플레이트(220)의 샤프트(224)가 삽입되도록 링 형상으로 이루어질 수 있다. 여기서, 완충부재(240)의 외경은 골유합부재(210)의 폭보다 작고, 내경은 골유합부재(210)의 관통홀(213)보다 클 수 있다.
또한, 완충부재(240)는 도 6에 도시된 바와 같이, 골유합부재(210)의 관통홀(213) 내부에서 제1플레이트(220)의 샤프트(224)와 이격되어야 한다. 즉, 완충부재(240)는 골유합부재(210)의 관통홀(213)에 삽입되어야 한다. 이때, 이격부(241)는 골유합부재(210)의 관통홀(213)의 내경 보다 크기 때문에 완충부재(240)는 골유합부재(210)의 관통홀(213)에 삽입될 수 있도록 한 쌍의 이루어질 수 있다. 이때, 한 쌍의 완충부재(240) 각각은 도 9에 도시된 바와 같이, 골유합부재(210)의 양측에서 각각 삽입될 수 있다.
또한, 이격부(241)의 중앙부에는 관통홀(243)이 구비될 수 있다. 이러한 관통홀(243)은 제1플레이트(220)의 샤프트(224)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어질 수 있다. 일례로, 관통홀(243)은 사각 형상의 샤프트(224)에 대응하여 사각 형상으로 이루어질 수 있다.
삽입부(242)는 이격부(241)로부터 연장 형성되어 관통홀(243)의 측벽을 이룰 수 있다. 여기서, 삽입부(242)는 골유합부재(210)의 두께에 따른 길이로 구성될 수 있다. 즉, 삽입부(242)의 길이는 골유합부재(210)의 관통홀(213)에 삽입되는 길이일 수 있다. 이때, 완충부재(240)가 동일 형상을 갖는 한 쌍인 경우, 삽입부(242)의 길이는 동일하게 구성될 수 있지만, 서로 상이하게 구성될 수도 있다.
이에 의해, 완충부재(240)는 골유합부재(210)의 양측면 및 관통홀(213) 내부에서 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230)와 이격을 보장함으로써 외력에 의해 골유합부재(210)의 파손을 방지할 수 있다.
이때, 한 쌍의 제1플레이트(220)의 몸체(221) 및 제2플레이트(230)의 몸체(130a)는 연이어 배치될 때 서로 간섭되지 않도록 양측면이 대략적으로 45도 정도로 동일한 기울기로 형성될 수 있다.
이와 같은 극돌기 임플란트(200)는 서로 연이은 극돌기들에 연속적으로 사용될 수 있다. 즉, 제1극돌기(21)와 제2극돌기(22) 사이 및 제2극돌기(22)와 제3극돌기(미도시) 사이에서 연이어 배치될 수 있다.
이를 통해 척추의 손상의 정도 및 범위에 따라 복수의 극돌기 임플란트(200)를 용이하게 시술할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 극돌기 임플란트(200)는 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130) 각각이 시술되는 환자의 부위에 따라 일측과 타측이 서로 상이한 형태로 구비될 수 있다. 즉, 극돌기 임플란트(200)는 골반뼈와 접하는 면적을 최대화할 수 있도록 일체형의 제2플레이트(130)의 일측의 몸체와 한 쌍의 제1플레이트(120)의 일측의 몸체를 날개형으로 변경할 수 있다.
일례로, 극돌기 임플란트(200)는 제1플레이트(220) 및 제2플레이트(230) 모두가 "ㄴ"자 또는 역"ㄴ"자 형태로 일측이 절곡될 수 있다.
즉, 한 쌍의 제1플레이트(220) 중 하나의 플레이트는 상술한 바와 같은 몸체(121)로 이루어지고, 다른 하나의 플레이트는 "ㄴ"자 또는 역"ㄴ"자 형태의 몸체(미도시)로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 제1플레이트(220) 일측의 "ㄴ"자형 몸체(미도시) 및 제2플레이트(230) 일측의 "ㄴ"자형 몸체(미도시)는 골반뼈에 접하도록 배치된 후 나사(미도시)를 통하여 골반뼈에 고정되고, 제1플레이트(220)의 타측 몸체(221) 및 제2플레이트(230)의 타측 몸체(130a)를 극돌기(11,12)와의 접합면에 고정할 수 있다.
이를 통해 극돌기 임플란트(200)는 골반뼈와 인접한 극돌기에 고정이 용이하여 골반 부위의 척추 질환에 적합하게 사용될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 골대체 임플란트(300)는 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 골유합부재(310,320), 길이조절부(330,340,350), 케이스(360,370) 및 완충부재(380)를 포함한다. 여기서, 길이조절부(330,340,350) 및 케이스(360,370)는 임플란트몸체에 대응한다.
골유합부재(310,320)는 일면이 단절된 척추체의 표면에 직접 접촉되어 서로 단절된 두 개의 척추체(32,34)를 상호 연결하기 위한 것이다. 즉, 골유합부재(310,320)는 두 개로 구비되고, 상기 길이조절부를 매개로 서로 간격을 두고 이격 배치됨으로써 서로 단절된 두 개의 척추체(32,34)와 각각 접촉될 수 있다.
이를 위해, 골유합부재(310,320)는 서로 단절된 두 개의 척추체(32,34) 중 상측에 위치하는 척추체(32)의 표면과 일면이 접촉되는 상부 골유합부재(310)와 두 개의 척추체 중 하측에 위치하는 척추체의 표면(34)과 일면이 접촉되는 하부 골유합부재(320)로 구성될 수 있다.
이와 같은 골유합부재(310,320)는 상기 척추체와 접촉되는 일면이 상기 척추체의 표면형상과 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 골유합부재(310,320)의 일면은 환자의 의료 영상 정보에 기초하여 CAD/CAM 또는 3D 프린팅에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 상기 척추체와 접촉되는 골유합부재(310,320)의 일면은 수평면을 가질 수도 있고 경사지게 형성될 수도 있다.
일례로, 골유합부재(310,320)는 상기 척추체의 일면과 대응되는 형상의 접촉면을 갖는 몸체(312,322)와 상기 접촉면의 반대면에 일정길이 연장되는 돌출부(314,324)로 구성될 수 있으며, 돌출부(314,324)는 측에는 후술하는 완충부재(380)가 체결될 수 있다.
여기서, 골유합부재(310,320) 중 상부 골유합부재(310)는 후술하는 길이조절부의 동력전달부재(350)가 결합될 수 있으며, 하부 골유합부재(320)는 후술하는 길이조절부의 피가동부재(340)가 결합될 수 있다.
이때, 상기 접촉면 측에는 복수 개의 돌기부(311,321)가 일방향으로 돌출형성될 수 있다. 이러한 돌기부(311,321)는 상기 접촉면의 표면으로부터 소정의 높이를 갖추어 소정의 패턴으로 형성될 수 있다.
이를 통해, 각각의 척추체(32,34)와 접합되는 유합 면적을 증가시킴으로써 척추체(32,34)와 골유합부재(310,320)간의 융합을 더욱 촉진시킬 수 있으며, 척추체(32,34)와 유합되는 돌기부(311,321)를 통해 서로 단절된 척추체(32,34) 사이에서 골유합부재(310,320)의 위치를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다.
또한, 골유합부재(310,320)는 척추체(32,34)와 접촉되는 접촉면 상에 소정의 길이로 돌출형성되는 적어도 하나의 쐐기부(390)가 형성될 수 있다. 이와 같은 쐐기부(390)는 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)가 연속적으로 배열된 복수 개의 척추체 중 어느 하나를 대체하여 두 개의 척추체(32,34) 사이에 배치되는 경우 서로 접촉되는 척추체(32,34)의 일면에 박혀 결합력을 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 서로 접하는 각각의 척추체(32,34)와 골유합부재(310,320)가 쐐기부(390)를 통해 분리될 위험성이 최소화됨으로써 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)가 서로 단절된 두 개의 척추체(32,34)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
여기서, 쐐기부(390)는 몸체(312,322)와 일체로 형성될 수도 있으나 몸체(312,322)의 접촉면에서 내측으로 일정깊이 인입형성되는 안착홈(313,323)에 삽입되는 방식으로 결합될 수 있다. 더불어, 쐐기부(390)는 척추체(32,34)와의 결합성 및 체결성을 높일 수 있도록 몸체(312,322)의 접촉면으로부터 외측으로 갈수록 단면적이 서서히 감소하는 형태일 수 있다. 일례로, 쐐기부(390)는 원뿔형상일 수 있다. 또한, 쐐기부(390)는 골유합부재(310,320)와 동일한 재질로 이루어질 수도 있으나 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 재질로 이루어질 수 있다.
상기 길이조절부는 두 개의 골유합부재(310,320)의 사이의 간격을 조절하여 골대체 임플란트(300)의 전체길이를 가변하기 위한 것이다. 이를 통해, 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)가 서로 연속적으로 배열된 복수 개의 척추체 중 어느 하나를 대체하여 서로 단절된 두 개의 척추체(32,34)를 연결하는 경우 상측과 하측에 위치하는 각각의 척추체(32,34)와 상부 골유합부재(310) 및 하부 골유합부재(320)가 완전히 밀착된 상태로 배치될 수 있음으로써 안정적인 지지력을 확보할 수 있다.
이와 같은 길이조절부는 두 개의 골유합부재(310,320) 사이의 간격이 사용자의 조작시 슬라이딩 방식을 통하여 가변될 수 있는 구조라면 공지의 모든 방식이 적용될 수 있다.
일례로, 본 발명의 제3실시예에 적용되는 길이조절부는 사용자의 조작시 공지의 베벨기어 방식을 통해 구동력이 제공됨으로써 두 개의 골유합부재(310,320) 사이의 간격이 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 길이조절부는 사용자의 조작시 작업도구(30)와의 기어결합에 의해 회전되는 가동부재(330)와, 가동부재(330)의 회전시 가동부재(330)를 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 피가동부재(340) 및 가동부재(330)와 피가동부재(340)의 상대적인 운동에 의해 발생되는 구동력을 상부 골유합부재(310) 측으로 전달하는 동력전달부재(350)를 포함할 수 있다.
가동부재(330)는 소정의 길이를 갖는 중공형의 실린더 형상으로 구비될 수 있으며, 작업도구(30)와의 접촉시 베벨기어 방식으로 기어결합될 수 있도록 상부단에 원주방향을 따라 복수 개의 기어홈(331)이 형성될 수 있다. 여기서, 가동부재(330)는 기어홈(331)을 통해 작업도구(30)에 형성된 구동기어와 서로 맞물림으로써 피동기어의 역할을 수행할 수 있다(도 10 참조).
이에 따라, 가동부재(330)는 사용자가 작업도구(30)를 일방향으로 회전시키게 되면 구동력이 기어결합을 통해 제공됨으로써 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다.
또한, 가동부재(330)는 외주면에 길이방향을 따라 제1나사부(332)가 형성될 수 있으며, 피가동부재(340)는 내주면을 따라 제1나사부(332)와 대응되는 제2나사부(342)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 가동부재(330)는 기어결합에 의한 회전시 피가동부재(340)와의 상대운동을 통해 나사이동될 수 있다.
여기서, 피가동부재(340)는 가동부재(330)를 수용할 수 있도록 소정의 길이를 갖추고 내주면에 제2나사부(342)가 형성된 중공형의 실린더 형상으로 구비될 수 있으며, 하부측이 하부 골유합부재(320)와 고정될 수 있다.
이로 인해, 피가동부재(340)가 고정된 상태에서 가동부재(330)가 회전하게 되면 가동부재(330)는 제1나사부(332)가 제2나사부(342)를 따라 나사이동됨으로써 피가동부재(340)의 길이방향을 따라 상승하거나 하강될 수 있다.
한편, 동력전달부재(350)는 소정의 길이를 갖추고 상부단이 상부 골유합부재(310)와 고정될 수 있으며 하부단이 가동부재(330)의 상부측과 접하도록 배치될 수 있다. 일례로, 가동부재(330)는 기어홈(331)이 형성된 상부측에 단턱부(333)가 형성됨으로써 동력전달부재(350)의 하부테두리 측이 단턱부(333)에 의해 지지될 수 있다.
이에 따라, 사용자의 조작을 통해 가동부재(330)가 회전되면서 피가동부재(340)와의 상대적인 운동을 통해 나사이동되면 가동부재(330)의 단턱부(333)에 의해 지지된 동력전달부재(350)가 상부 골유합부재(310)와 함께 상방으로 이동하거나 하방으로 이동될 수 있다. 이를 통해, 두 개의 골유합부재(310,320)는 서로 간격이 멀어지거나 좁아짐으로써 골대체 임플란트(300)의 전체길이가 조절될 수 있다(도 12 및 13 참조).
여기서, 동력전달부재(350)의 일측에는 작업도구(30)의 단부측이 삽입되어 지지될 수 있는 삽입홈(352)이 형성됨으로써 사용자가 작업도구(30)의 조작시 작업도구(30)의 구동기어(미도시)와 가동부재(330)에 형성된 기어홈(331)이 서로 맞물린 상태에서 작업도구(30)가 삽입홈(352)을 중심으로 원활하게 회전될 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)는 상,하부가 개방된 중공형으로 구비되어 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 한 쌍의 케이스(360,370)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 케이스(360,370)는 상부 골유합부재(310) 및 하부 골유합부재(320) 중 어느 하나와 각각 고정될 수 있다.
일례로, 한 쌍의 케이스(360,370) 중 제1케이스(360)는 상부측이 상부 골유합부재(310)와 고정결합될 수 있고, 제2케이스(370)는 하부측이 하부 골유합부재(320)와 결합될 수 있으며, 제1케이스(360)가 제2케이스(370)의 내측에 위치하도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 가동부재(330)가 피가동부재(340)의 길이방향을 따라 나사이동되는 경우 동력전달부재(350)를 통해 전달된 구동력에 의해 제1케이스(360)는 상부 골유합부재(310)와 함께 동일하게 이동됨으로써 제2케이스(370)에 대하여 슬라이딩 이동될 수 있다.
이때, 한 쌍의 케이스(360,370)는 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)가 두 개의 단절된 척추체(32,34) 사이에 배치된 상태에서 사용자의 움직임에 의해 척추체(32,34) 간에 비틀림이 발생하는 경우 상기 비틀림 하중을 지지할 수 있도록 다각단면의 형상으로 이루어질 수 있으며, 하중에 의한 파손을 방지할 수 있도록 금속재질로 이루어질 수 있다. 일례로, 한 쌍의 케이스(360,370)는 상,하부가 개방된 중공형의 사각 파이프 형상일 수 있으며, 티타늄(Ti)으로 이루어질 수 있다.
또한, 한 쌍의 케이스(360,370)는 상기 길이조절부의 외측을 감싸도록 배치됨으로써 골형성 단백질을 내부에 수용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)는 케이스(360,370)의 내부에 배치된 골형성 단백질을 통해 척추체(32,34)와의 융합성을 더욱 촉진시킬 수 있다.
한편, 한 쌍의 케이스(360,370)는 복수 개의 통공(362,372)이 관통형성될 수 있으며, 제2케이스(370)에 대하여 제1케이스(360)가 슬라이딩 이동된 상태에서 서로 겹쳐진 위치에 위치하는 제1통공(362) 및 제2통공(372)이 항상 연통되도록 형성될 수 있다.
일례로, 제1통공(362) 및 제2통공(372)은 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 제1통공(362)은 제1케이스(360)의 높이방향을 따라 장공으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1케이스(360)가 슬라이딩 이동되어 제1통공(362) 및 제2통공(372)의 상대적인 위치가 변하더라도 제1케이스(360) 및 제2케이스(370)가 중첩된 위치에 형성된 제2통공(372)은 항상 제1통공(362)과 연통된 상태를 유지할 수 있다. 이로 인해, 제1케이스(360) 및 제2케이스(370)의 내부와 외부가 제1통공(362) 및 제2통공(372)을 통해 서로 연결된 상태를 유지하여 생체 내에 존재하는 체액의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다. 이를 통해, 케이스(360,370) 내부에서 체액이 정체되는 경우 발생될 수 있는 세균 번식이나 괴사와 같은 문제를 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 한 쌍의 케이스(360,370)는 작업도구(30)의 단부측이 용이하게 진입하여 가동부재(330)의 기어홈(331)과 기어결합될 수 있도록 소정의 면적을 갖는 개구부(363,373)가 각각 관통형성 될 수 있으며, 제2케이스(370)에 형성된 개구부(373)는 제1케이스(360)의 슬라이딩 이동시 제1케이스(360)에 형성된 개구부(363)의 길이중간이 막히는 것을 방지할 수 있도록 일측이 개방된 형태일 수 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)는 금속재질로 이루어진 케이스(360,370)와 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 골유합부재(310,320)가 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있도록 완충부재(380)가 배치될 수 있다. 이와 같은 완충부재(380)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 소재로 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 같이 골유합부재(310,320)의 돌출부(314,324) 측에 결합될 수 있다.
즉, 완충부재(380)는 취성이 큰 골유합부재(310,320)와 금속재질의 케이스(360,370)를 서로 이격시키는 스페이서의 역할을 수행함으로써 물리적인 안정성을 확보할 수 있다. 만일, 골유합부재(310,320)와 케이스(360,370)가 직접 접촉하는 경우, 인체 또는 척추체(32,34)로부터 가해지는 외력에 의해 취성이 큰 골유합부재(310,320)가 케이스(360,370)에 의해 파손될 수 있기 때문이다.
여기서, 돌출부(314,324)의 표면 및 완충부재(380)의 내면에는 서로 대응되는 단턱구조가 형성됨으로써 완충부재(380)가 돌출부(314,324)로부터 용이하게 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 완충부재(380)가 돌출부(314,324)의 둘레를 감싸도록 배치된 상태에서 볼트부재와 같은 별도의 고정부재를 통해 고정될 수도 있으며, 두 가지 방식이 모두 적용될 수도 있다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)는 인체 또는 척추체(32,34)에서 가해지는 외력에 의해 가동부재(330)가 회전되는 것을 방지할 수 있도록 잠금나사(392)를 통해 가동부재(330)의 회전이 구속될 수 있다.
즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 골대체 임플란트(300)가 서로 단절된 척추체(32,34) 사이에 위치하도록 배치한 후 사용자의 조작을 통해 각각의 골유합부재(310,320)가 대응되는 척추체(32,34)의 표면과 완전히 밀착된 상태에서 상기 길이조절부 측에 잠금나사(392)를 체결함으로써 가동부재(330)의 회전을 구속할 수 있다.
이를 위해, 피가동부재(340)는 측부에 적어도 하나의 체결공(344)이 관통형성될 수 있으며, 제2케이스(370) 측에는 체결공(344)과 대응되는 위치에 제2통과공(374)이 관통형성될 수 있다. 여기서, 제1케이스(360) 측에는 제2통과공(374)과 대응되는 위치에 길이방향을 따라 장공의 제1통과공(364)이 형성됨으로써 제1케이스(360)가 제2케이스(370)에 대하여 슬라이딩 이동되더라도 항상 제1통과공(364) 및 제2통과공(374)이 연통된 상태를 유지하도록 한다.
이에 따라, 사용자의 조작을 통하여 골대체 임플란트(300)의 전체길이 조절이 완료된 상태에서 사용자는 제1통과공(364) 및 제2통과공(374)을 통하여 잠금나사(392)가 체결공(344) 측에 결합시킬 수 있으며, 잠금나사(392)의 단부측이 가동부재(330)의 측부를 가압함으로써 가동부재(330)의 회전이 구속될 수 있다.
여기서, 잠금나사(392)는 길이 중간 또는 머리부(392a)가 제1통과공(364)에 위치함으로써 제1케이스(360)에 의해 회전이 구속됨으로써 결과적으로 잠금나사(392)에 의해 가동부재(330)의 회전이 구속될 수 있다.
이때, 체결공(344)은 잠금나사(392)가 나사결합될 수 있도록 내면에 나사부가 형성될 수 있으며, 제2통과공(374)은 잠금나사(392)의 머리부(392a)가 제2케이스(370)의 외부로 돌출되지 않도록 잠금나사(392)의 머리부(392a)와 동일하거나 상대적으로 더 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100,200,300 : 골대체 임플란트
110,210,310~320 : 골유합부재
120,220~230,330~370 : 임플란트몸체
130,240,380 : 완충부재

Claims (10)

  1. 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체를 포함하고, 인접한 골의 표면과 접촉하여 유합하기 위한 골유합부재;
    상기 인접한 골 사이에 고정하기 위한 임플란트몸체; 및
    상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체 사이에 배치되어 상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체를 이격시키는 완충부재;를 포함하고,
    상기 임플란트몸체는 티타늄(Ti) 계열로 이루어지고,
    상기 완충부재는 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone) 소재로 이루어지며,
    상기 골유합부재는 인접한 제1추골과 제2추골 사이의 공간에 매립되고,
    상기 몸체는 상기 제1추골 및 상기 제2추골 각각의 표면 형상에 대응하는 형상을 가지며, 상기 임플란트몸체는 상기 제1추골과 상기 제2추골에 고정되는 플레이트를 포함하고, 상기 완충부재에 결합되며,
    상기 완충부재를 결합하기 위한 홈부가 상기 몸체의 모든 측면을 따라 구비되며,
    상기 플레이트는 상기 제1추골에 접촉하는 면과 상기 제2추골에 접촉하는 면에서 적어도 하나의 쐐기부가 구비되는 골대체 임플란트.
  2. 삭제
  3. 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체를 포함하고, 인접한 골의 표면과 접촉하여 유합하기 위한 골유합부재;
    상기 인접한 골 사이에 고정하기 위한 임플란트몸체; 및
    상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체 사이에 배치되어 상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체를 이격시키는 완충부재;를 포함하고,
    상기 임플란트몸체는 티타늄(Ti) 계열로 이루어지고,
    상기 완충부재는 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone) 소재로 이루어지며,
    상기 임플란트몸체는 인접한 제1극돌기와 제2극돌기 사이를 고정하고,
    상기 몸체는 사각 형상으로 이루어지며,
    상기 몸체의 측면에는 상기 제1극돌기 및 상기 제2극돌기 각각의 접촉면에 대응하는 위치에 오목부가 구비되고,
    상기 임플란트몸체는 상기 제1극돌기 및 상기 제2극돌기의 일측면에 고정하기 위한 제1플레이트, 및 상기 제1극돌기 및 상기 제2극돌기의 타측면에 고정하기 위한 제2플레이트를 포함하며,
    상기 몸체의 중앙부에는 상기 제1플레이트의 샤프트 및 상기 완충부재가 삽입되는 관통홀이 구비되는 골대체 임플란트.
  4. 생체활성 결정화 유리소재로 이루어진 몸체를 포함하고, 인접한 골의 표면과 접촉하여 유합하기 위한 골유합부재;
    상기 인접한 골 사이에 고정하기 위한 임플란트몸체; 및
    상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체 사이에 배치되어 상기 골유합부재와 상기 임플란트몸체를 이격시키는 완충부재;를 포함하고,
    상기 임플란트몸체는 티타늄(Ti) 계열로 이루어지고,
    상기 완충부재는 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone) 소재로 이루어지며,
    상기 임플란트몸체는 서로 연결된 복수 개의 척추체 중 어느 하나를 대체하며,
    상기 골유합부재는 상기 척추체의 표면과 대응되는 형상을 가지며 서로 간격을 두고 이격배치되는 상부 및 하부 골유합부재를 포함하고,
    상기 임플란트 몸체는 상기 상부 및 하부 골유합부재 사이에 배치되고 사용자의 조작시 슬라이딩 이동을 통해 상기 상부 및 하부 골유합부재 사이의 간격을 조절하여 전체길이를 가변시키는 길이조절부를 포함하는 골대체 임플란트.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생체활성 결정화 유리소재는 CaSiO3, 아파타이트 및 Ca2Mg(Si2O7)을 1 : 0.7 ~ 1.5 : 0.5 ~ 1.2 중량비로 포함하는 골대체 임플란트.
  6. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체는 환자의 의료 영상 정보에 기초하여 CAD/CAM 또는 3D 프린팅에 의해 제조되는 골대체 임플란트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재는,
    상기 골유합부재의 몸체에 결합하기 위한 한 쌍의 지지부; 및
    상기 한 쌍의 지지부를 연결하는 중앙부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 골유합부재의 몸체의 홈부에 끼움방식으로 삽입 결합되는 골대체 임플란트.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 완충부재는 한 쌍으로 이루어지고, 상기 한 쌍의 완충부재 각각은,
    상기 제1플레이트 또는 상기 제2플레이트와 상기 골유합부재 사이를 이격하도록 판상으로 이루어지고, 그 중앙부에는 상기 제1플레이트의 샤프트에 대응하는 형상의 관통홀이 구비되는 판상의 이격부; 및
    상기 이격부로부터 연장 형성되어 상기 관통홀의 측벽을 이루고, 상기 샤프트와 상기 골유합부재를 이격시키도록 상기 골유합부재의 관통홀에 삽입되는 삽입부;를 포함하는 골대체 임플란트.
  9. 삭제
  10. 제4항에 있어서,
    상기 임플란트 몸체는 상,하부가 개방된 중공형의 금속재질로 이루어지고, 상부측이 상기 상부 골유합부재와 고정결합되는 제1케이스; 및
    상,하부가 개방된 중공형의 금속재질로 이루어지고, 하부측이 상기 하부 골유합부재와 고정결합되며, 상기 제1케이스에 대하여 슬라이딩 이동가능하게 결합되는 제2케이스;를 더 포함하고
    상기 완충부재는 상기 제1케이스와 상기 상부 골유합부재의 대향면 사이 및 상기 제2케이스와 하부 골유합부재의 대향면 사이에는 각각 배치되며,
    상기 상부 골유합부재 및 하부 골유합부재의 몸체로부터 일방향으로 돌출형성되는 돌출부 측에 결합되는 골대체 임플란트.
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