KR102147077B1 - 높이조절이 가능한 척추 유합 케이지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최저높이로 추체 사이에 삽입하고, 삽입된 상태에서 높이를 조절할 수 있으며, 엔드플레이트를 통해 삽입되는 뼈스크류에 의해 정착력이 향상된 척추 유합 케이지에 관한 것으로, 한개의 케이지로 일정한 범위 내의 높이를 가지는 케이지를 대체할 수 있다. 따라서, 제조자 입장에서 생산해야 하는 제품군이 적어지고, 재고 또한 줄일 수 있다. 또한, 종래기술에서 일정한 간격으로 기설정된 높이를 가지는 케이지와 달리 환자의 추체 간격에 따라 선형적으로 높이가 조절되므로, 환자 상태에 따른 최적의 높이로 수술이 가능하다.

Description

높이조절이 가능한 척추 유합 케이지{Expandable Spinal Fusion Cage}
본 발명은 높이조절이 가능한 척추 유합 케이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최저높이로 추체 사이에 삽입하고, 삽입된 상태에서 높이를 조절할 수 있으며, 특히 엔드플레이트를 통해 삽입되는 뼈스크류에 의해 정착력이 향상된 척추 유합 케이지에 관한 것이다.
추체는 몸통을 이루는 32~35개의 척추골(vertebra)과 척추골 사이의 추간판 (intervertebral disk) 즉, 디스크로 이루어지며, 상단의 두개골과 하단의 골반을 연결하는 우리 몸의 중추를 이루는 부분이다.
척추골은 위로부터 7개의 경추(cervical), 12개의 흉추(thoracic), 5개의 요추(lumber), 5개의 천추(sacrum), 3~5개의 미추(coccyx)로 이루어지는데, 성인에서는 5개의 천추가 유합하여 1개의 천골이 되고, 3~5개의 미추가 유합하여 1개의 미골이 된다.
오랫동안 심각한 척추질환의 치료를 위한 치료 방법의 하나로 척추의 유합술이 있다. 이러한 척추 유합술은 추간판(디스크; intervertebral disc)을 제거하고 이를 대체하는 케이지(Cage)를 삽입하여 인접하는 추체를 서로 유합시키는 수술법이다.
이러한 척추 유합술은 요추에 시술될 경우, 케이지의 삽입방향에 따라, 후방추체 유합술(Posterial Lumbar Interbody Fusion, PLIF), 횡추간공 추체 유합술(Transformational Lumbar Interbody Fusion, TLIF), 측방 추체 유합술(Lateral lateral Lumbar Interbody Fusion, LLIF), 사측방 추체유합술 (Oblique Lumbar Interbody Fusion, OLIF), 전방추체 유합술(Anterior Lumbar Interbody Fusion, ALIF) 등으로 구분될 수 있다.
후방추체 유합술(PLIF)은 척추의 중심선을 따라 절개를 하고, 척추체가 모두 노출되도록 개방하고 척추뼈의 후방측 일부를 제거한 후 디스크를 제거하고 PLIF 케이지를 삽입하는 방법이다.
후방추체 유합술(PLIF)은 척추 유합술 중 가장 오래전부터 시행해온 것으로써, 두마디나 세마디 유합술을 할 때 꼭 필요한 방법이다. 하지만, 수술과정으로 인해 신경과 인대와 근육에 유착이 될 가능성이 많고, 절개영역이 커서 치유시간이 길며, 사람에 따라서는 후유증이 큰 단점이 있다.
PLIF 케이지는 한쌍의 작은 케이지가 좌우 양측에 배치되며, 모든 척추 유합술에 사용되는 케이지 중에서 가장 작다.
횡추간공 추체 유합술(TLIF)은, 척추 근육 양옆을 따라 작게 절개를 하고 최소한으로 척추체를 노출시키고 난 이후 척추 관절 부위를 신경공이 나오는 방향으로 제거하면서 TLIF 케이지를 디스크를 삽입하는 수술 방법이다. 이 수술기법은 출혈도 적고, 수술 시간도 단축시키는 장점이 있기 때문에 한 마디 수술인 경우에 적합하지만 여러 부위 수술이 필요한 경우에는 PLIF 수술을 해야 한다. TLIF 케이지는 대부분 원호 형상으로 되어 있어서, 추체에 넣고 회전시켜 TLIF 케이지의 볼록한 부분이 배쪽을 향하도록 한다. TLIF 케이지는 PLIF 케이지보다는 크지만 지지면적이 이후에 언급할 LLIF 케이지 또는 ALIF 케이지 보다는 작다.
전방추체 유합술(ALIF)은 수술회복도 빠르고 유착도 걱정할 필요가 없는 등의 여러가지 장점이 있지만, 전방(배쪽)을 절개하여 내장을 제치며 척추쪽으로 접근해서 시행하므로 고도의 숙련된 기술이 필요하다는 단점이 있다. ALIF 케이지는 모든 척추 유합술 케이지 중에서 가장 큰 지지면적을 가지는 장점이 있다.
이러한 ALIF 케이지 중에서 시술 후 케이지의 이탈을 방지하기 위해 스크류를 추체에 삽입 고정할 수 있는 홀을 가지는 자립형 케이지(Integrated Cage)가 개시된 바 있다(US2014-0277487A).
그리고, US9585762, US2019-0133782A에서는 높이를 조절할 수 있는 자립형 ALIF 케이지가 개시되었다. 그러나, US9585762는 수직형 라쳇(302)에 의해 높이가 조절되는 것으로 실질적으로 높이가 아닌 각도가 조절되는 것이 특징이다. US2019-0133782A는 높이가 조절되지만, 구조가 너무 복잡하여 제조가 용이하지 않은 문제가 있다.
US9585762B2 US2019-0133782A US2014-0277487A
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 최저높이로 추체 사이에 삽입하고, 삽입된 상태에서 높이를 조절할 수 있으면서도 한쌍의 엔드플레이트의 이동을 안정적으로 지지할 수 있으며, 특히 엔드플레이트를 통해 삽입되는 뼈스크류에 의해 정착력이 향상된 척추 유합 케이지를 제공하는 데에 있다.　
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인접하는 추체에 맞닿는 제1엔드플레이트 및 제2엔드플레이트; 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트의 일단에 형성된 플레이트경사부에 상대적으로 이동가능하도록 고정되는 말단 이동블럭; 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트의 타단에 형성된 플레이트경사부에 상대적으로 이동가능하도록 고정되는 근위 이동블럭; 상기 근위이동블럭에 회전가능하도록 고정되고 상기 말단이동블럭과 나사결합하여, 상기 말단이동블럭과 상기 근위이동블럭 사이의 거리를 조절할 수 있는 조절부재; 상기 제1엔드플레이트에 상기 제2엔드플레이트를 향해 형성되는 제1가이드부; 상기 제2엔드플레이트에 상기 제1엔드플레이트를 향해 형성되고, 상기 제1가이드부와의 슬라이딩운동에 의해 상기 제1엔드플레이트와 상기 제2엔드플레이트가 서로 근접하거나 서로 이격하는 운동방향을 구속하는 제2가이드부; 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트에 형성된 뼈스크류홀을 통해 삽입되는 뼈스크류; 및 상기 뼈스크류의 이탈을 방지하기 위해 상기 근위 이동블럭에 체결되는 잠금부재를 포함하고, 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부는 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트의 길이방향 또는 폭방향으로의 하중에 대해 지지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지이다.
상기 말단이동블럭 및 상기 근위이동블럭에는 블럭슬라이더가 형성되고, 상기 플레이트경사부에는 상기 블럭슬라이더에 대해 미끄럼운동하는 플레이트슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 말단이동블럭의 블럭슬라이더는 플레이트경사부에 대응되는 블럭경사부의 양측에 배치되고, 상기 양측에 배치되는 블럭슬라이더의 외측으로 블럭보조슬라이더가 배치되며, 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트에는 상기 블럭보조슬라이더에 대응되는 플레이트보조슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 블럭경사부의 중심부에는 블럭보강경사부가 형성되고,상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트에는 상기 보강경사부에 대응되는 보강경사부자리가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상상기 조절부재는 일단에 상기 말단이동블럭과 나사결합하는 나사부를 가지고, 타단에 상기 근위이동블럭에 대해 제위치에서 회전가능한 조절부재지지면을 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제1가이드부는 상기 제2엔드플레이트를 향해 돌출되는 기둥을 포함하고, 상기 제2가이드부는 상기 기둥에 대해 미끄럼운동이 가능하도록 상기 제1엔드플레이트를 향해 돌출되는 연장벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제1엔드플레이트와 상기 제2엔드플레이트가 접근할 때 상기 연장벽을 수용할 수 있는 수용부가 상기 기둥의 주위로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 연장벽에는 상기 기둥의 삽입을 유도하는 안내홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 연장벽에는 상기 뼈스크류의 간섭을 방지하는 절개여유부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 잠금부재는 상기 뼈스크류를 커버하는 잠금플레이트와, 상기 잠금플레이트에 관통하여 상기 근위이동블럭에 고정되는 잠금볼트를 포함하고, 상기 근위이동블럭에는 상기 조절부재의 전단에 잠금볼트가 결합될 수 있는 잠금볼트체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 잠금플레이트의 후단에는 상기 뼈스크류를 향해 돌출되는 잠금돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 잠금볼트는 결합시 상기 조절부재와 접촉하여 가세하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 뼈스크류는 말단부에 나사산이 없는 앵커부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 앵커부는 상기 뼈스크류의 길이방향으로 길게 형성되는 앵커홈을 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 앵커부에는 방사상으로 돌출되는 앵커돌기를 가지는 것을 특징으로 한다.
　본 발명을 통하여, 한개의 케이지로 일정한 범위 내의 높이를 가지는 케이지를 대체할 수 있다. 따라서, 제조자 입장에서 생산해야 하는 제품군이 적어지고, 재고 또한 줄일 수 있다. 또한, 종래기술에서 일정한 간격으로 기설정된 높이를 가지는 케이지와 달리 환자의 추체 간격에 따라 선형적으로 높이가 조절되므로, 환자 상태에 따른 최적의 높이로 수술이 가능하다.
또, 최저높이에서 케이지가 삽입되므로, 기존의 적절한 추체간격에 맞추어 시험삽입물을 별도로 생산해야 하는 부담을 줄일 수 있고, 의사 입장에서도 복수의 시험삽입물을 순차적으로 삽입하면서 삽입공간을 확보해야 하는 수고를 덜 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 척추 유합 케이지의 실시예의 최저 높이 상태의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 2는 도 1의 척추 유합 케이지의 후면 상측에서 바라본 사시도이다.
도 3은 실시예의 최고 높이 상태의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 3의 척추 유합 케이지의 후면 상측에서 바라본 사시도이다.
도 5는 실시예의 척추 유합 케이지의 전면상측에서 바라본 분해사시도이다.
도 6은 실시예의 척추 유합 케이지의 후면상측에서 바라본 분해사시도이다.
도 7은 실시예의 척추 유합 케이지의 잠금플레이트를 결합하는 모습의 사시도이다.
도 8은 실시예의 제1엔드플레이트의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 9는 도 8의 제1엔드플레이트의 후면하측에서 바라본 사시도이다.
도 10은 실시예의 제2엔드플레이트의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 11은 도 10의 제2엔드플레이트의 후면하측에서 바라본 사시도이다.
도 12는 실시예의 근위 이동블럭의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 13은 도 12의 근위 이동블럭의 후면상측에서 바라본 사시도이다.
도 14는 실시예의 말단 이동블럭의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 15는 도 14의 말단 이동블럭의 후면상측에서 바라본 사시도이다.
도 16은 실시예의 조절부재의 사시도이다.
도 17은 실시예의 잠금플레이트의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 18은 도 17의 잠금플레이트의 후면상측에서 바라본 사시도이다.
도 19는 실시예의 잠금 볼트의 전면상측에서 바라본 사시도이다.
도 20은 실시예에 사용되는 뼈스크류의 제1예이다.
도 21은 실시예에 사용되는 뼈스크류의 제2예이다.
도 22는 실시예에 사용되는 뼈스크류의 제3예이다.
도 23은 실시예에 사용되는 뼈스크류의 제4예이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 7은 실시예에 따른 척추 유합케이지(100) 전체를 도시하고 있고, 도 8 내지 도 23은 상기 척추 유합 케이지(100)의 각 요소들을 도시하고 있다.
상기 척추 유합 케이지(100)는 크게 상하로 마주 보게 배치되는 제1엔드플레이트(102) 및 제2엔드플레이트(104)와, 상기 제1엔드플레이트(102) 및 상기 제2엔드플레이트(104) 사이에 배치되어 상기 제1엔드플레이트(102,202)와 상기 제2엔드플레이트(104) 사이의 거리에 따라 이동하는 말단이동블럭(108) 및 근위이동블럭(106), 상기 근위이동블럭(106)에 관통하여 상기 말단이동블럭(108)과 연결하는 조절부재(110)와, 상기 제1엔드플레이트(102) 및 상기 제2엔드플레이트(104)에 삽입되어 추체에 고정되는 뼈스크류(120)와, 상기 뼈스크류(120)의 이탈을 방지하는 잠금부재를 포함하여 이루어진다.
상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)는 추체에 맞닿는 면에 치형돌기를 가지는 제1플레이트바디(104)와 제2플레이트바디(146)를 가진다. 상기 치형돌기는 추체에 대해 이탈되는 것을 방지하기 위해 형성되며 다양한 변형이 가능하다. 또, 상기 제1플레이트바디(104)와 상기 제2플레이트바디(146)의 중심부에는 뼈형성물질(bone graft)을 삽입하기 위한 제1윈도우(145) 및 제2윈도우(172)가 각각 형성된다.
그리고, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1플레이트바디(122)에는 길이방향에 따라 근위방향으로 근위이동블럭자리(130)이 형성되고, 말단방향으로 말단이동블럭자리(138)가 형성된다. 상기 근위이동블럭자리(130)에 연장되어 플레이트경사부(128)가 형성되고, 상기 플레이트경사부(128)의 양측으로 한쌍의 플레이트슬라이더(132)가 대향하여 형성된다. 그리고, 상기 플레이트슬라이더(132)의 외측으로 뼈스크류홀(134)이 형성된다. 상기 뼈스크류홀(134)은 뼈스크류(120)를 삽입할 수 있도록 관통되며, 상기 뼈스크류홀(134)의 입구측에는 상기 뼈스크류(120)를 안내하는 안내면(136)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 말단이동블럭자리(138)의 주위로 플레이트경사부(139)가 형성된다. 상기 플레이트경사부(139)는 상기 말단이동블럭자리(138)의 양단에 형성되며, 상기 플레이트경사부(139)의 외측으로 플레이트슬라이더(142)가 각각 형성된다. 또, 상기 플레이트슬라이더(142)의 외측으로 상기 플레이트슬라이더(142)에 대향되도록 플레이트보조슬라이더(144)가 형성될 수 있다. 상기 근위부에 형성되는 상기 플레이트슬라이더(132)와 상기 말단부에 형성되는 상기 플레이트슬라이더(142)는 상기 제1플레이트바디(122)의 표면에서 두께방향으로 갈수록 상기 제1플레이트바디(122)의 중심을 향해 근접하는 방향으로 경사지게 형성된다.
또, 상기 말단이동블럭자리(138)에 연장되어 보강경사부자리(140)가 형성된다. 상기 보강경사부자리(140)는 하기(下記)하는 보강경사부(200)가 위치할 수 있으며, 상기 말단이동블럭(108)의 이동시 상기 보강경사부(200)가 상기 제1플레이트바디(122)에 간섭되는 것을 방지한다.
마찬가지로, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제2플레이트바디(146)에 길이방향에 따라 근위방향으로 근위이동블럭자리(156)이 형성되고, 말단방향으로 말단이동블럭자리(164)가 형성된다. 상기 근위이동블럭자리(156)에 연장되어 플레이트경사부(154)가 형성되고, 상기 플레이트경사부(154)의 양측으로 한쌍의 플레이트슬라이더(158)가 대향하여 형성된다. 그리고, 상기 플레이트슬라이더(158)의 외측으로 뼈스크류홀(160)이 형성된다. 상기 뼈스크류홀(160)은 뼈스크류(120)를 삽입할 수 있도록 관통되며, 상기 뼈스크류홀(160)의 입구측에는 상기 뼈스크류(120)를 안내하는 안내면(162)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 말단이동블럭자리(138)의 주위로 플레이트경사부(165)가 형성된다. 상기 플레이트경사부(165)는 상기 말단이동블럭자리(164)의 양단에 형성되며, 상기 플레이트경사부(165)의 외측으로 플레이트슬라이더(168)가 각각 형성된다. 또, 상기 플레이트슬라이더(168)의 외측으로 상기 플레이트슬라이더(168)에 대향되도록 플레이트보조슬라이더(170)가 형성될 수 있다. 상기 근위부에 형성되는 상기 플레이트슬라이더(158)와 상기 말단부에 형성되는 상기 플레이트슬라이더(168)는 상기 제2플레이트바디(146)의 표면에서 두께방향으로 갈수록 상기 제2플레이트바디(146)의 중심을 향해 근접하는 방향으로 경사지게 형성된다.
또, 상기 말단이동블럭자리(164)에 연장되어 보강경사부자리(166)가 형성된다. 상기 보강경사부자리(166)는 하기(下記)하는 보강경사부(200)가 위치할 수 있으며, 상기 말단이동블럭(108)의 이동시 상기 보강경사부(200)가 상기 제2플레이트바디(122)에 간섭되는 것을 방지한다.
상기 근위이동블럭(106)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 조절부재(110)가 삽입되어 지지되는 조절부재홀(188)을 가지는 근위연결관체(190)를 중심으로 근위측에 블럭경사부(174)가 형성된다. 상기 블럭경사부(174)의 양측에는 상기 제1 및 제2엔드플레이트(102,104)에 형성되는 플레이트슬라이더(132,158)에 미끄럼 결합하는 블럭슬라이더(180)이 배치된다. 상기 조절부재홀(188)은 상기 조절부재(110)과 맞닿아 지지하는 지지부(184)와, 상기 지지부(184)의 말단측에 상기 조절부재(110)의 이탈을 방지하도록 지지턱(186)이 형성된다. 또, 지지부(184)에 위치하는 상기 조절부재(110)의 근위측 이탈을 방지하기 위해 핀홀(178)이 상기 근위이동블럭(106)의 측부에 형성된다. 그리고, 상기 근위이동블럭(106)의 측부에는 기구가 상기 척추 유합 케이지(100)를 고정할 수 있도록 기구자리(176)가 형성된다. 그리고, 상기 조절부재(110)가 삽입되는 영역보다 근위측에는 하기(下記)하는 잠금볼트(114)와 체결되는 잠금볼트체결부(182)가 형성된다.
상기 말단이동블럭(108)은 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 중심부에 상기 조절부재(110)와 나사결합되는 이동블럭나사부(202)를 가지는 말단연결관체(198)가 형성되고, 상기 말단연결관체(198)의 양측으로 날개부(196)를 가진다. 상기 날개부(196)에는 블럭경사부(194)가 형성되고, 상기 날개부(196)의 양측으로 블럭슬라이더(204)가 배치된다. 상기 블럭슬라이더(204)의 외측으로는 블럭보조슬라이더(206)가 형성된다. 상기 블럭슬라이더(204)와 상기 블럭보조슬라이더(206)은 제1 및 제2엔드플레이트(102,104)의 플레이트슬라이더(142,168) 및 플레이트보조슬라이더(144,170)와 각각 미끄럼 결합하게 된다.
상기 말단이동블럭(108)은 추체 사이에 삽입이 용이하도록 말단벽(192)을 가지며, 상기 말단벽(192)은 상기 블럭경사부(194)와 일체이다. 그리고, 높이가 가장 낮은상태에서 상기 말단벽(192)이 상기 제1엔드플레이트(102) 단부 및 상기 제2엔드플레이트(104)의 단부와 맞닿아 전체적으로 하나의 삽입부를 구성한다. 특히, 상기 말단벽(192)의 양측에는 말단절곡면(208)이 형성되어, 삽입을 더욱 용이하게 한다.
상기 말단이동블럭(108)의 중심에는 보강경사부(200)가 형성되어, 상기 블럭슬라이더(204) 및 상기 블럭보조슬라이더(206)에 의해 하중이 지지되는 것을 강화시키는 역할을 한다. 상기 보강경사부(200)는 상술한 바와 같이 상기 제1엔드플레이트(102) 및 상기 제2엔드플레이트(104)의 보강경사부자리(140,166)에 삽입되면서 안정적으로 위치하게 된다.
상기 말단이동블럭(108) 및 상기 근위이동블럭(106)은 대략 쐐기형상의 구조를 가지고 상기 제1엔드플레이트(102) 및 상기 제2엔드플레이트(104)를 가세하여 올리거나 내리게 된다.
상기 조절부재(110)는 도 16에 도시된 바와 같이 대략 볼트의 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 조절부재(110)는 조절부재지지면(210)과 조절나사부(214)를 가진다. 상기 조절부재지지면(210)과 상기 조절나사부(214) 사이에는 연결부(212)가 형성될 수 있다. 상기 조절부재지지면(210)의 근위측으로 핀자리(218)가 형성되고, 그 중심에 공구홈(216)이 형성되어 상기 조절부재(110)에 구동력을 제공할 수 있다. 상기 조절나사부(214)는 수나사이지만 도면상에서는 자세한 표현을 생략한다.
상기 조절부재지지면(210)은 상기 말단이동블럭(108)의 지지부(184)와 접하며 회전가능하게 지지된다. 상기 조절나사부(214)는 상기 조절부재(110)의 이동블럭나사부(202)와 나사결합된다. 상기 이동블럭나사부(202)는 암나사이지만 도면상에서는 자세한 표현을 생략한다. 그리고, 상기 지지턱(186)에 상기 조절부재지지면(210)의 말단측 여유면이 접촉하기 때문에 상기 조절부재(110)는 상기 말단이동블럭(108)에서 말단측 방향으로 이탈되지 않는다. 또, 상기 핀자리(218)에 핀부재(118)가 삽입되어 상기 핀자리(218)에 위치하는 것에 의해 상기 조절부재(110)는 상기 말단이동블럭(108)의 근위측 방향으로 이탈하지 않게 된다.
이 결과, 상기 조절부재(120)가 상기 조절부재(110) 내부의 제위치에서 회전이 가능하게 된다.
상기 제1플레이트바디(122)의 양측에는 두께방향, 즉 상기 제2엔드플레이트(104)를 향하는 방향으로 한쌍의 기둥(124)이 형성된다. 그리고, 상기 기둥(124)의 주위로 아래에서 언급하는 연장벽(148)이 수용될 수 있는 수용부(126)가 형성된다. 그리고, 상기 제2플레이트바디(146)의 양측에는 두께방향, 즉 상기 제1엔드플레이트(102)를 향하는 방향으로 연장벽(148)이 형성되고, 상기 연장벽(148)의 내측으로 상기 기둥(124)을 수용한 상태로 안내될 수 있는 그루브(150)가 형성된다. 이 결과, 상기 그루브(150)의 내부로 상기 기둥(124)이 수용되면서 상하로 이동하는 것에 의해 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)는 서로 근접하거나 이격하는 방향으로의 운동이 구속된다. 여기서, 상기 기둥(124)와 상기 연장벽(148)이 제1가이드부와 제2가이드부에 해당한다. 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부는 상기 제1엔드플레이트(102) 및 상기 제2엔드플레이트(104)의 길이방향 또는 폭방향의 하중, 또는 토션에 대해 지지하는 기능을 한다.
또, 상기 연장벽(148)은 상측에서 봤을 때, 대략 U자 형상을 가지면서 상기 기둥(124)을 감싸도록 형성된다. 또한, 좁은 공간에서 상기 연장벽(148)이 뼈스크류(120)의 삽입시 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 연장벽(148)에는 절개여유부(149)가 형성된다.
상기 잠금부재는 상기 뼈스크류(120)를 커버하는 잠금플레이트(112)와, 상기 잠금플레이트(112)에 관통하여 상기 근위이동블럭(106)에 고정되는 잠금볼트(114)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 잠금플레이트(112)는 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 대략적으로 판형의 잠금플레이트바디(220)를 가지며, 상기 잠금플레이트바디(220)의 양측으로 연재되는 커버부(222)는 상기 잠금볼트(114)의 커버를 위해 약각 만곡지게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 커버부(222)의 후단, 즉 말단측에는 잠금돌기(228)가 형성될 수 있다. 상기 잠금돌기(228)는 대략 반구형상으로 형성될 수 있으며, 다양한 변형이 가능하다. 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)의 간격이 변화하기 때문에, 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)에 삽입된 뼈스크류(120)의 스크류헤드(236)의 간격도 변화하게 된다. 따라서, 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104) 사이의 간격이 최소일 때로부터 최대일 때까지 모든 영역에서 상기 스크류헤드(236)를 커버할 수 있도록 상기 잠금돌기(228)가 상기 커버부(222)의 후단에 형성되는 것이 바람직하다.
또, 상기 잠금플레이트바디(220)의 중심부에는 잠금볼트홀(226)이 형성되어 상기 잠금볼트(114)의 일부가 관통할 수 있다. 그리고, 상기 잠금볼트홀(226)에는 잠금볼트자리(224)가 형성되어, 상기 잠금볼트(114)의 잠금볼트헤드(230)의 후단을 지지할 수 있다. 그리고, 상기 근위이동블럭(106)에는 상기 조절부재(110)의 전단에 잠금볼트(114)가 결합될 수 있는 잠금볼트체결부(182)가 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 잠금볼트체결부(182)는 암나사이지만 도면상에서는 자세한 표현을 생략한다.
상기 잠금볼트(114)는 상기 잠금볼트자리(224)에 안착될 수 있는 잠금볼트헤드(230)와, 상기 잠금볼트체결부(182)와 체결되는 나사산을 가지는 잠금나사부(234)와, 공구가 결합되는 공구홈(232)를 포함하여 이루어진다. 특히, 상기 잠금볼트(114)가 상기 잠금플레이트(112)로부터 이탈되지 않도록, 상기 잠금볼트(114)에 링홈을 배치하고, 상기 링홈에 고정링(116)을 끼우는 것도 가능하다.
상기 잠금볼트(114)가 상기 근위이동블럭(106)에 체결될 때, 상기 잠금볼트(114)가 상기 조절부재(110)에 접촉시키면, 상기 잠금볼트(114)가 상기 조절부재(110)을 밀어붙이는 것과 동시에 접촉영역에서 마찰력이 발생된다. 이 결과, 상기 조절부재(110)은 나사영역에서 마찰력이 증대하여 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)에 하중, 특히 반복하중이 가해져도 상기 조절부재(110)가 풀리지 않는 장점을 가진다.
다음으로 도 20 내지 도 23을 참조하여 실시예에서 사용되는 뼈스크류(120)와, 그 변형예인 뼈스크류(242,252,264)에 대해 설명한다.
도 20에 도시된 뼈스크류(120)는 종래기술에 따른 것으로, 상기 뼈스크류홀(134,160)에 삽입시 뼈스크류(120)의 진입량을 제한하는 스크류헤드(236)와, 상기 스크류헤드(236)에 형성되어 공구와 체결되는 공구홈(238)과, 상기 스크류헤드(236)과 일체이고 추체에 삽입되는 영역인 나사부(240)를 포함하여 이루어진다. 상기 나사부(240)는 해면골(cancellous bone)과 피질골(Cortical bone)에 모두 적합하도록 2줄나사와 1줄나사를 부분적으로 포함하고 있다.
도 21에 도시된 뼈스크류(242)는 스크류헤드(244)와, 상기 스크류헤드(244)에 형성되는 공구홈(246)과, 상기 스크류헤드(244)과 일체이고 추체에 삽입되는 영역이 근위부는 나사부(248)이고 말단부는 앵커부(250)를 포함하여 이루어진다.
ALIF 케이지의 시술시 최초 방향을 설정하기 위해 아울(awl)과 같은 별도의 기구가 필요하다. 또, 해면골(cancellous bone)에서는 스크류의 정착력이 크지 않기 때문에 이 영역에서의 나사산은 큰 의미가 없는 경우가 많다. 따라서, 상기 뼈스크류(242)는 나사부(248)의 말단부에 일정영역을 앵커부(250)로 형성시키는 것에 의해 최초 방향설정시 별도 기구가 필요없고, 일정 영역동안 타격에 의해 삽입하기 때문에 스크류의 회전에 따른 불편함도 줄일 수 있다.
상기 뼈스크류(242)의 앵커부(250)는 못(nail)과 같은 형태로, 자루(shank)의 단부만 원추형으로 선단이 삽입이 용이하도록 하였다.
도 22에 도시된 뼈스크류(252)는 스크류헤드(254)와, 상기 스크류헤드(254)에 형성되는 공구홈(256)과, 상기 스크류헤드(254)과 일체이고 추체에 삽입되는 영역이 근위부는 나사부(258)이고 말단부는 앵커부(260)를 포함하여 이루어지고, 추가적으로 상기 앵커부(260)에 앵커홈(262)이 형성된다.
상기 앵커홈(262)은 상기 뼈스크류(252)의 길이방향으로 형성되며, 뼈와의 접촉면적을 늘려서 정착력을 증대시키기 위함이다.
도 23에 도시된 뼈스크류(264)는 스크류헤드(266)와, 상기 스크류헤드(266)에 형성되는 공구홈(268)과, 상기 스크류헤드(268)과 일체이고 추체에 삽입되는 영역이 근위부는 나사부(270)이고 말단부는 앵커부(272)를 포함하여 이루어지고, 추가적으로 상기 앵커부(272)에 앵커홈(274)이 형성되는 것과 동시에 앵커돌기(276)가 방사상으로 형성된다.
상기 앵커홈(274)은 상기 뼈스크류(252)의 길이방향으로 형성되며, 뼈와의 접촉면적을 늘려서 정착력을 증대시키고, 동시에 상기 앵커돌기(276)에 의해 상기 뼈스크류(264)의 이탈을 방지할 수 있다.
상기 척추 유합 케이지(100)는 상술한 바와 같이 구성되며, 이하에서는 상기 척추 유합 케이지(100)의 시술방법에 대해 설명한다.
먼저, 수술기구를 활용해서 추체까지의 수술경로를 확보하고 대상이 되는 디스크를 제거한다. 그리고, 도시되지 않은 케이지 홀더로 상기 척추 유합 케이지(100)를 파지한 상태에서 상기 척추 유합 케이지(100)를 디스크가 제거된 추체 사이에 삽입한다.
이후, 상기 조절부재(110)의 공구홈(216)에 드라이버 등과 같은 기구를 삽입하여 일방향으로 회전하는 것에 의해 상기 근위이동블럭(106)과 상기 말단이동블럭(108)을 서로 근접시키고, 이 결과 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)를 서로 이격시킨다.
이후에, 상기 뼈스크류(120)를 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104)의 상기 뼈스크류홀(134,160)에 삽입 고정한다. 이 때, 상기 뼈스크류(120)의 삽입을 위하여 아울(awl)이라는 기구에 의해 최초에 구멍을 형성하고, 상기 기 형성된 구멍을 통해 드릴으로 구멍을 깊게 한다. 이후, 탭퍼(tapper)라는 기구로 나사산을 상기 뼈스크류(120)보다 약간 작은 치수로 하여 나사산이 진행하는 길을 만들고 나서 상기 뼈스크류(120)를 드라이버 등의 기구로 회전시켜 삽입한다. 상기 탭퍼에 의한 나사산 형성은 생략될 수도 있다.
그러나, 도 21 내지 도 23의 뼈스크류(242,252,264)는 이러한 아울, 드릴, 탭퍼 등의 기구를 생략하고, 바로 말렛(mallet) 등의 기구로 쳐서 상기 뼈스크류(242,252,264)의 방향설정 및 초기삽입을 하고, 드라이버 등의 기구로 회전시켜 나머지 나사부 구간을 삽입한다.
위와 같이 뼈스크류(120,242,252,264)이 삽입이 종료되면, 상기 잠금플레이트(112)를 상기 근위이동블럭(106)에 근접시키고, 상기 잠금볼트(114)를 드라이버 등의 기구로 회전시켜서 상기 근위이동블럭(106)의 잠금볼트체결부(182)에 결합하는 것으로 상기 척추 유합 케이지(100)의 삽입과정이 종료된다.
마찬가지로, 상기 척추 유합 케이지(100)를 잘못 삽입하거나 재수술을 위해 제거하자 하는 경우, 상기 잠금볼트(114)를 드라이버 등의 기구로 반대로 회전시켜서 상기 근위이동블럭(106)으로부터 상기 잠금 플레이트(112)를 분리한다. 그리고, 드라이버 등의 기구에 의해 상기 뼈스크류(120,242,252,264)를 회전시켜서 상기 척추 유합 케이지(100)로부터 이탈시킨다. 앵커부를 가지는 뼈스크류(242,252,264)의 경우에는 나사산 영역이 이탈된 이후에는 집게 등으로 잡아 뽑아 분리한다.
그리고, 도시되지 않은 케이지 홀더로 상기 척추 유합 케이지(100)를 파지한 상태에서 상기 조절부재(110)에 드라이버 등의 기구를 삽입하여 타방향으로 회전하는 것에 의해 상기 근위이동블럭(106)과 상기 말단이동블럭(108)의 거리를 이격시키고, 이 결과 상기 제1엔드플레이트(102)와 상기 제2엔드플레이트(104) 사이의 거리를 근접시켜서 전체적인 높이를 낮추게 하고 추체로부터 이탈시킨다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명을 통하여, 한개의 케이지로 일정한 범위 내의 높이를 대응할 수 있어서 재고부담 및 생산부담을 줄일 수 있고, 수술시 반복작업이 줄어서 의사의 수고를 줄일 수 있을 뿐 아니라, 수술시간 역시 감소하므로 출혈량이 감소하여 환자의 회복시간 역시 크게 짧아질 수 있는 장점을 가지므로, 해당분야에서 널리 쓰일 수 있을 것으로 예상된다.
100: 척추 유합 케이지 102: 제1엔드플레이트
104: 제2엔드플레이트 106: 근위이동블럭
108: 말단이동블럭 110: 조절부재
112: 잠금플레이트 114: 잠금볼트
116: 고정링 118: 핀부재
120,242,252,264: 뼈스크류 122: 제1플레이트바디
124: 기둥 126: 수용홈
128,139,154,165: 플레이트경사부 130,156: 근위이동블럭자리
132,142,158,168: 플레이트슬라이더 134,160: 뼈스크류홀
136,162: 안내면 138,164: 말단이동블럭자리
140,166: 보강경사부자리 144,170: 플레이트보조슬라이더
145: 제1윈도우 146: 제2플레이트바디
148: 연장벽 150: 그루브
152: 안내홈 154: 절개부
172: 제2윈도우 174,194: 블럭경사부
176: 기구자리 178: 핀홀
180,204: 블럭슬라이더 182: 잠금볼트체결부
184: 지지부 186: 지지턱
188: 조절부재홀 190: 근위연결관체
192: 말단벽 196: 날개부
198: 말단연결관체 200: 보강경사부
202: 이동블럭나사부 206: 블럭보조슬라이더
208: 말단절곡면 210: 조절부재지지면
212: 연결부 214: 조절나사부
216,232,238,246,256,268: 공구홈 218: 핀자리
220: 잠금플레이트바디 222: 커버부
224: 잠금볼트자리 226: 잠금볼트홀
228: 잠금돌기 230: 볼트헤드
234: 잠금나사부 236,244,254,266: 스크류헤드
240,248,258,270: 나사부 250,260,272: 앵커부
262,274: 앵커홈 276: 앵커돌기

Claims (15)

  1. 인접하는 추체에 맞닿는 제1엔드플레이트 및 제2엔드플레이트;
    상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트의 일단에 형성된 플레이트경사부에 상대적으로 이동가능하도록 고정되는 말단 이동블럭;
    상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트의 타단에 형성된 플레이트경사부에 상대적으로 이동가능하도록 고정되는 근위 이동블럭;
    상기 근위이동블럭에 회전가능하도록 고정되고 상기 말단이동블럭과 나사결합하여, 상기 말단이동블럭과 상기 근위이동블럭 사이의 거리를 조절할 수 있는 조절부재;
    상기 제1엔드플레이트에 상기 제2엔드플레이트를 향해 형성되는 제1가이드부;
    상기 제2엔드플레이트에 상기 제1엔드플레이트를 향해 형성되고, 상기 제1가이드부와의 슬라이딩운동에 의해 상기 제1엔드플레이트와 상기 제2엔드플레이트가 서로 근접하거나 서로 이격하는 운동방향을 구속하는 제2가이드부;
    상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트에 형성된 뼈스크류홀을 통해 삽입되는 뼈스크류; 및
    상기 뼈스크류의 이탈을 방지하기 위해 상기 근위 이동블럭에 체결되는 잠금부재를 포함하고,
    상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부는 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트의 길이방향 또는 폭방향으로의 하중에 대해 지지하도록 형성되며,
    상기 잠금부재는 상기 뼈스크류를 커버하는 잠금플레이트와, 상기 잠금플레이트에 관통하여 상기 근위이동블럭에 고정되는 잠금볼트를 포함하고, 상기 근위이동블럭에는 상기 조절부재의 전단에 잠금볼트가 결합될 수 있는 잠금볼트체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 말단이동블럭 및 상기 근위이동블럭에는 블럭슬라이더가 형성되고, 상기 플레이트경사부에는 상기 블럭슬라이더에 대해 미끄럼운동하는 플레이트슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 말단이동블럭의 블럭슬라이더는 플레이트경사부에 대응되는 블럭경사부의 양측에 배치되고, 상기 양측에 배치되는 블럭슬라이더의 외측으로 블럭보조슬라이더가 배치되며, 상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트에는 상기 블럭보조슬라이더에 대응되는 플레이트보조슬라이더가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 블럭경사부의 중심부에는 블럭보강경사부가 형성되고,상기 제1엔드플레이트 및 상기 제2엔드플레이트에는 상기 블럭보강경사부에 대응되는 보강경사부자리가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조절부재는 일단에 상기 말단이동블럭과 나사결합하는 나사부를 가지고, 타단에 상기 근위이동블럭에 대해 제위치에서 회전가능한 조절부재지지면을 가지는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1가이드부는 상기 제2엔드플레이트를 향해 돌출되는 기둥을 포함하고, 상기 제2가이드부는 상기 기둥에 대해 미끄럼운동이 가능하도록 상기 제1엔드플레이트를 향해 돌출되는 연장벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1엔드플레이트와 상기 제2엔드플레이트가 접근할 때 상기 연장벽을 수용할 수 있는 수용부가 상기 기둥의 주위로 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 연장벽에는 상기 기둥의 삽입을 유도하는 안내홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  9. 제7항에 있어서, 상기 연장벽에는 상기 뼈스크류의 간섭을 방지하는 절개여유부가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 잠금플레이트의 후단에는 상기 뼈스크류를 향해 돌출되는 잠금돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  12. 제1항에 있어서, 상기 잠금볼트는 결합시 상기 조절부재와 접촉하여 가세하는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  13. 제1항에 있어서, 상기 뼈스크류는 말단부에 나사산이 없는 앵커부가 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 앵커부는 상기 뼈스크류의 길이방향으로 길게 형성되는 앵커홈을 가지는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 앵커부에는 방사상으로 돌출되는 앵커돌기를 가지는 것을 특징으로 하는 척추 유합 케이지.
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