KR102151554B1

KR102151554B1 - 역동적 안정화를 위한 ３ｄ 프린팅 척추 케이지

Info

Publication number: KR102151554B1
Application number: KR1020200059497A
Authority: KR
Inventors: 민우기; 이덕현
Original assignee: (주)칼리스토
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2020-09-03

Abstract

본 발명은 척추 케이지에 관한 것으로서, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되어 척추 뼈의 유합에 사용되는 척추 케이지를 프레임 형태의 다공성 구조로 형성하여 넓은 골 이식 충전공간을 확보하고, 상부와 하부의 양측 가장자리 사이에 탄성력을 갖는 판상체로 형성되되, 웨이브(Wave) 형태의 판상 스프링을 일체로 각각 형성하여 척추 뼈 사이에 가해지는 축성 압박력에 대하여 각각 독립적 또는 전체적으로 미세한 움직임을 허용하는 역동적 안정화를 통해 골 유합이 잘 일어나도록 할 수 있으며, 그 기술적 구성은, 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면이 가장자리 부분을 제외한 나머지가 일정부분 개방형성되고, 전면 및 후면이 폐색되는 다공성 구조로 형성되되, 내부에 골 이식 충전공간이 형성되며, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되는 케이지 본체; 및 탄성력을 갖는 판형상체로서, 케이지 본체의 골 이식 충전공간의 상부 좌측 가장자리와 하부 좌측 가장자리 사이, 및 상부 우측 가장자리와 하부 우측 가장자리 사이에 각각 설치되고, 그 일측 단부 및 타측 단부는 케이지 본체의 전면 및 후면의 내측에 일체로 연결되도록 수평방향으로 연장형성되고, 케이지 본체에 가해지는 축성 압박력에 대하여 미세한 움직임을 허용하여 변형되는 판상 스프링; 을 포함하되, 3D 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

역동적 안정화를 위한 ３Ｄ 프린팅 척추 케이지{3D printing intervertebral cage of dynamic stabilization}

본 발명은 척추 케이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되는 척추 케이지를 다공성 구조로 형성하여 넓은 골 이식 충전공간을 확보하고, 골 이식 충전공간의 양측에 탄성력을 갖는 판상체로 형성되되, 웨이브(Wave) 형태의 판상 스프링이 일체로 각각 형성되어 척추 뼈 사이에 가해지는 축성 압박력에 대하여 각기 개별적으로 미세한 움직임을 허용하는 역동적 안정화를 통해 골 유합을 촉진시킬 수 있는 역동적 안정화를 위한 ３Ｄ 프린팅 척추 케이지에 관한 것이다.

일반적으로, 척추체는 몸통을 이루는 32∼35개의 척추골(vertebra)과 척추골 사이의 추간원판(intervertebral disk) 즉, 디스크로 이루어지며, 체간의 지주를 이루면서 상단의 두개골과 하단의 골반을 연결하는 우리 몸의 중추를 이루는 부분이다.

척추골은 위로부터 7개의 경추(Cervical Vertebra), 12개의 흉추(Thoracic Vertebra), 5개의 요추(Lumber Vertebra), 5개의 천추(Sacrum), 3∼5개의 미추(Coccyx)로 이루어지는데, 성인은 5개의 천추가 유합하여 1개의 천골이 되고, 3~5개의 미추가 유합하여 1개의 미추가 된다.

질병이나, 사고로 인하여 디스크가 파열 또는 약화가 되면 척추 신경을 압박하여 통증이 발생하는데, 이러한 경우, 손상된 디스크를 제거하고 인접한 척추 뼈 사이에 두 척추 뼈의 간격을 복구 및 유지하는 인공 보정체인 케이지를 삽입하여 척추 뼈 간의 유합술을 시행한다.

이러한 유합술에 있어서는 이식된 케이지와 척추 뼈와의 골결합(bone integration)을 증가시키는 것이 중요한데, 이를 위해 내부에 빈 공간을 두어 골이 성장하도록 설계되고 있으며, 골의 성장을 촉진하기 위하여 자가골(autograft), 동종골(allograft) 또는 합성골(synthetic bone)을 빈 공간에 채우는 등의 골 융합을 촉진시키기 위한 시도를 하고 있다.

최근에는, 척추 케이지를 다공성으로 제조하여 체내에 이식 시 케이지 내에 존재하는 거대기공(macropore)에 골조직 침투(bone ingrowth)가 일어나도록 하여 척추 케이지 고정에 소요되는 시간을 단축하고, 고정력을 증가시키도록 이루어진다.

이렇게, 척추 뼈 사이에 시술된 척추 케이지는 척추 간 디스크를 원래의 높이로 복원할 수 있도록 적당한 두께와 인체 해부학적인 형상(Anatomic Type)을 갖으며, 다공성 구조로 형성되어 환자의 자가골을 삽입해 뼈의 생장을 용이하게 하고, 삽입도구가 장착되기 위한 장착구를 갖는 형태로 이루어진다.

그러나, 단순히 척추 케이지를 다공성 구조로 형성하는 경우, 주변 골조직과의 유합은 용이하나, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입시술된 후 척추 뼈의 축성 압박력이 가해질 경우, 축성 압박력을 흡수할 수 없으며, 이로 인해 척추 뼈를 지탱하기 위한 강도가 저하된다는 문제점이 있었다.

또한, 척추 케이지를 다공성 구조로 제조하기 위해서는 고가의 장비를 사용하여야 하고, 척추 케이지를 제조하기 위한 제조시간이 길어 제조비용이 증대된다는 문제점이 있었다.

따라서, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입설치된 척추 케이지에 축성 압박력이 가해질 경우, 미세한 움직임을 허용하는 역동적 안정화 기능이 요구됨과 동시에 보다 넓은 면적의 골 이식 충전공간이 요구되고 있으며, 이로 인해 골 유합이 보다 용이함과 동시에 골 유합 시간을 단축하고, 제조가 쉽고 용이한 척추 케이지의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0000249호 대한민국 공개특허 제10-2017-0001989호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되어 척추 뼈의 유합에 사용되는 척추 케이지를 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면이 가장자리 부분을 제외한 나머지 부분이 개방형성되되, 그 전면 및 후면이 폐색되는 프레임 형태의 다공성 구조로 형성하여 넓은 골 이식 충전공간을 확보하고, 상부와 하부의 양측 가장자리 사이에 탄성력을 갖는 판상체로 형성되되, 웨이브(Wave) 형태의 판상 스프링을 일체로 각각 형성하여 척추 뼈 사이에 가해지는 축성 압박력에 대하여 각각 독립적 또는 전체적으로 미세한 움직임을 허용하는 역동적 안정화를 통해 골 유합이 잘 일어나도록 할 수 있는 역동적 안정화를 위한 ３Ｄ 프린팅 척추 케이지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 판상 스프링에 압박이 가해지는 부분과 그 연결부분의 두께에 차이를 두어 척추 뼈 사이에 삽입된 후 축성 압박력에 의해 미세하게 변형되도록 이루어지되, 최대치의 축성 압박을 허용하도록 형성함으로써 골 유합을 촉진시킬 수 있으며, 3D 프린팅 기술을 접목하여 설계 및 제조가 가능하고, 뼈의 생장을 촉진하여 인접하는 척추 뼈 사이의 결합을 유도하며, 충분한 내구성을 갖도록 강도를 보강하여 척추 뼈 사이의 유합뿐만 아니라, 신속하고 안정되게 골 유합의 결과를 도모할 수 있는 역동적 안정화를 위한 ３Ｄ 프린팅 척추 케이지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더불어, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면이 가장자리 부분을 제외한 나머지가 일정부분 개방형성되고, 전면 및 후면이 폐색되는 다공성 구조로 형성되되, 내부에 골 이식 충전공간이 형성되며, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되는 케이지 본체; 및 탄성력을 갖는 판형상체로서, 케이지 본체의 골 이식 충전공간의 상부 좌측 가장자리와 하부 좌측 가장자리 사이, 및 상부 우측 가장자리와 하부 우측 가장자리 사이에 각각 설치되고, 그 일측 단부 및 타측 단부는 케이지 본체의 전면 및 후면의 내측에 일체로 연결되도록 수평방향으로 연장형성되고, 케이지 본체에 가해지는 축성 압박력에 대하여 미세한 움직임을 허용하여 변형되는 판상 스프링; 을 포함하되, 3D 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 판상 스프링은 상판 스프링과 상판 스프링의 하부에 구비되는 하판 스프링을 포함하되, 상판 스프링과 하판 스프링은 다수의 산과 골이 연속되게 형성되는 웨이브 형태로 형성되고, 상판 스프링의 산과 하판 스프링의 골은 케이지 본체의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되며, 상판 스프링의 골과 하판 스프링의 산은 상호 맞닿도록 배치된다.

대안적으로는, 케이지 본체의 골 이식 충전공간의 상, 하부 양측 가장자리 사이의 중심부에 수평방향으로 적어도 하나 이상의 구획벽이 형성되어 판상 스프링이 설치되기 위한 설치공간을 다수의 설치공간으로 구획형성하고, 구획형성된 각 설치공간에 판상 스프링이 각각 구비되며, 판상 스프링은 상판 스프링과 상판 스프링의 하부에 구비되는 하판 스프링을 포함하되, 상판 스프링과 하판 스프링은 다수의 산과 골이 연속되게 형성되는 웨이브 형태로 형성되고, 상판 스프링의 산과 하판 스프링의 골은 케이지 본체의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되며, 상판 스프링의 골과 하판 스프링의 산은 상호 맞닿도록 배치된다.

한편, 상판 스프링과 하판 스프링에 형성되는 산의 두께와 골의 두께는 동일하게 형성되고, 산과 골이 연결되는 연결부의 두께는 그 중심부를 향하여 산과 골의 두께보다 작게 형성된다.

그리고, 상판 스프링과 하판 스프링에 형성되는 산과 골의 두께, 및 산과 골이 연결되는 연결부의 중심부 두께는 1.5 : 1의 비율로 이루어진다.

바람직하게는, 상판 스프링과 하판 스프링에 형성되는 산과 골의 두께, 산과 골이 연결되는 연결부의 중심부 두께, 및 축성 압박력에 의한 산과 골의 움직임 허용 범위는 1.5mm : 1mm : 0.5 내지 1mm로 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되어 척추 뼈의 유합에 사용되는 척추 케이지를 프레임 형태의 다공성 구조로 형성하여 넓은 골 이식 충전공간을 확보할 수 있으며, 상부와 하부의 양측 가장자리 사이에 탄성력을 갖는 판상체로 형성되되, 웨이브(Wave) 형태의 판상 스프링이 일체로 각각 형성되어 척추 뼈 사이에 가해지는 축성 압박력에 대하여 각각 독립적 또는 전체적으로 미세한 움직임을 허용하는 역동적 안정화를 통해 골 유합을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은, 판상 스프링에 압력이 가해지는 부위와 그 연결부위의 두께에 차이를 두어 축성 압박력에 의한 압박 시 변형되면서 최대치의 축성 압박을 허용할 수 있으며, 뼈의 생장을 촉진하여 인접하는 척추 뼈 사이의 결합을 유도하여 골 유합을 촉진시킬 수 있으며, 3D 프린팅 기술을 접목하여 설계 및 제조가 가능하여 제조비용 및 제조시간을 단축시킬 수 있으며, 이로 인해 환자의 부담을 최소화할 수 있고, 충분한 내구성을 갖도록 강도를 보강하여 제조가 가능하며, 척추 뼈 사이의 유합뿐만 아니라, 신속하고 안정되게 골 유합의 결과를 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 척추 케이지의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 2는 본 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 3은 본 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 척추 케이지의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 5는 본 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 6 및 도 7은 본 실시예에 따른 척추 케이지가 척추 뼈 사이에 삽입되어 축성 압박력에 의해 미세하게 움직이는 동작과정을 개략적으로 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 척추 케이지의 제3 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 9는 발명에 의한 척추 케이지의 제4 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 10은 본 발명에 의한 척추 케이지의 제5 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도.

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

본 명세서에 사용되는 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명맥하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 척추 케이지의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도이며, 도 3은 본 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 척추 케이지의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 실시예에 따른 척추 케이지가 척추 뼈 사이에 삽입되어 축성 압박력에 의해 미세하게 움직이는 동작과정을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명에 의한 척추 케이지의 제3 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도이고, 도 9는 발명에 의한 척추 케이지의 제4 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도이며, 도 10은 본 발명에 의한 척추 케이지의 제5 실시예에 따른 유동판을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 척추 케이지(1)는 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입설치되어 척추 뼈(3, 3')의 축성 압박력에 의해 미세하게 움직이면서 변형되어 역동적 안정화를 통해 골 유합이 잘 일어날 수 있으며, 3D 프린팅을 통해 제작되도록 이루어진다.

여기서, 상기 척추 케이지(1)는 케이지 본체(10)와 판상 스프링(30a)을 포함하여 구성된다.

상기 케이지 본체(10)는 대략 직육면체로서, 전면 및 후면이 폐색되고, 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면이 가장자리 부분을 제외한 나머지가 일정부분 개방형성되는 프레임 형태의 다공성 구조로 형성되고, 내부에 골 유합을 위한 골 이식 충전공간(11)이 형성된다.

그리고, 상기 케이지 본체(10)의 상, 하부의 양측 가장자리 상, 하부면에는 그 길이방향으로 일정간격 이격되어 다수개의 돌기(13)가 돌출형성되고, 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입 시 상기 돌기(13)가 척추 뼈(3, 3')에 밀착고정되도록 한다.

여기서, 상기 돌기(13)는 척추 뼈(3, 3')와의 밀착고정이 용이하도록 그 상, 하부면이 거칠게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 각 돌기(13)가 대략 육면체형상으로 형성되되, 그 상, 하부면이 거칠게 형성되어 척추 뼈(3, 3')에 밀착고정되도록 이루어져 있으나, 상기 각 돌기(13)가 쐐기 형태로 형성되는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니하며, 척추 뼈(3, 3')에 고정이 용이한 구조라면 기타 다양하게 변경실시가능하다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 척추 케이지(1)의 케이지 본체(10)가 상, 하부면 및 좌, 우측면의 가장자리를 제외한 나머지 일정 부분이 각각 개방형성되고, 상기 케이지 본체(10)의 상, 하부의 양측 가장자리 상, 하부면에 길이방향으로 일정간격 이격되어 다수개의 돌기(13)가 돌출형성되어 있으나, 상기 케이지 본체(10)의 상, 하부면이 전체적으로 폐색되어 막히도록 형성되고, 폐색되는 상, 하부면에 너비방향으로 돌기(13)가 돌출형성되되, 그 길이방향으로 일정간격 이격되어 다수개로 형성되는 것도 가능하다.

한편, 상기 케이지 본체(10)의 후면 중심부에는 척추 케이지(1)를 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입하기 위한 수술도구(미도시) 등이 결합되도록 홀(도번 미도시)이 관통형성된다.

상기 판상 스프링(30a, 30a')은 상기 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11) 내에 일체로 연결되되, 수평방향으로 연장형성되어 케이지 본체(10)에 수직방향으로 가해지는 축성 압박력에 대해 미세한 움직임을 허용하여 변형되고, 이로 인한 역동적 안정화를 통해 골 유합이 잘 일어나도록 한다.

이를 위하여, 상기 케이지 본체(10)의 상, 하부 양측 가장자리 사이에 각각 판상 스프링(30a, 30a')이 구비되되, 상기 각 판상 스프링(30a, 30a')의 일측 단부 및 타측 단부는 케이지 본체(1) 내부의 길이방향 양측 단부에 폐색되게 형성되는 전면 내측 및 후면 내측에 연결된다.

즉, 상기 판상 스프링(30a, 30a')은 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11) 상부 좌측 가장자리와 하부 좌측 가장자리 사이에 구비되는 판상 스프링(30a')과 상기 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11) 상부 우측 가장자리와 하부 우측 가장자리 사이에 구비되는 판상스프링(30a)을 포함하여 구비되되, 상기 각 판상 스프링(30a, 30a')의 일측 단부는 케이지 본체(10) 내부의 길이방향 일측에 폐색되게 형성되는 전면 내측에 연결되고, 그 타측 단부는 케이지 본체(10) 내부의 길이방향 타측에 폐색되게 형성되는 후면 내측에 연결된다.

여기서, 상기 판상 스프링(30a, 30a')은 탄성력을 갖는 판형상체로서, 각각 한 쌍으로 구비되되, 상판 스프링(31a, 31a')과 상기 상판 스프링(31a, 31a')의 하부에 배치되는 하판 스프링(31b, 31b')을 포함하여 구성된다.

이로 인해, 상기 판상 스프링(30a, 30a')의 상판 스프링(31a)과 하판 스프링(31b)의 일측 단부 및 타측 단부는 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11) 양측 단부에 폐색되게 형성되는 전면 내측 및 후면 내측에 일체로 연결된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 판상 스프링(30a, 30a')이 케이지 본체(10)의 상, 하부 양측 가장자리 사이에 각각 구비됨으로써 축성 압박력에 의해 각각 전체적으로 또는 개별적으로 미세하게 움직이면서 변형되어 역동적 안정화가 용이함과 동시에 각각의 판상 스프링(30a, 30a') 사이의 골 이식 충전공간(11)을 넓은 형태의 빈 공간으로 형성할 수 있어 주변 골조직과의 유합이 용이하도록 이루어진다.

한편, 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')은 다수의 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연속되게 형성되는 웨이브(Wave) 형태로 형성되되, 상기 상판 스프링(31a, 31a')의 산(33a)과 하판 스프링(31b, 31b')의 골(34b)은 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11)의 양측 가장자리 상, 하부면에 맞닿도록 배치되고, 상기 상판 스프링(31a, 31a')의 골(33b)과 하판 스프링(31b, 31b')의 산(34a)은 상호 맞닿도록 배치되는 등 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판스프링(31b, 31b')은 상호 대칭되게 배치된다.

즉, 상기 판상 스프링(30a, 30a')의 상판 스프링(31a, 31a') 및 하판 스프링(31b, 31b')은 다수의 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연속되어 웨이브 형태로 형성되되, 상기 상판 스프링(31a, 31a')의 산(33a)의 외부면 중심부는 골 이식 충전공간(11)의 상부에 형성되는 프레임 형태의 양측 가장자리 하부면에 맞닿도록 배치되고, 상기 하판 스프링(31b, 31b')의 골(34b)의 외부면 중심부는 골 이식 충전공간(11)의 하부에 형성되는 프레임 형태의 양측 가장자리 상부면에 맞닿도록 배치되며, 상기 상판 스프링(31a, 31a')의 골(33b)의 외부면 중심부와 상기 하판 스프링(31b, 31b')의 산(34a)의 외부면 중심부가 상호 맞닿도록 배치된다.

상기한 바와 같이, 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')이 다수의 산(33a, 33a)과 골(33b, 34b)이 연속되는 웨이브 형태로 형성됨으로써 척추 케이지(1)를 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입설치 후 축성 압박력이 가해질 경우, 축성 압박력에 따른 상판스프링(31a, 31a') 및 하판스프링(31b, 31b')의 미세한 움직임이 허용되고, 이로 인해 역동적 안정화를 통한 골 유합이 더 잘 일어나도록 이루어진다.

또한, 상기 판상 스프링(30a, 30a')이 상기 케이지 본체(10)의 상, 하부면 양측 가장자리 사이에 각각 구비되어 각기 개별적으로 미세하게 움직임을 허용하도록 이루어짐으로써 케이지 본체(10)의 너비방향 일측과 타측에 가해지는 축성 압박력에 의해 전체적으로 미세하게 움직임을 허용하거나, 각각 독립적으로 미세하게 움직임을 허용할 수 있어 역동적 안정화에 유리하도록 이루어진다.

여기서, 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')의 너비방향 길이는 상기 케이지 본체(10)에 형성되는 가장자리의 수평방향 너비의 길이에 대응되게 형성된다. 즉, 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')의 너비방향 길이는 케이지 본체(10)에 형성되되, 케이지 본체(10)의 상, 하부 좌, 우측에 프레임 형태로 형성되는 각 가장자리의 수평방향 너비의 길이에 대응되게 형성되어 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')이 상기 케이지 본체(10)를 형성하는 프레임 형태의 가장자리 사이에 인입설치된다.

그리고, 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')을 형성하는 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 두께와 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연결되는 연결부(38)의 두께가 각각 다르게 형성된다. 즉, 상기 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')에서 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)은 동일한 두께로 형성되고, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연결되는 연결부(38)는 그 중심부(38a)를 향하여 두께가 점진적으로 감소하도록 이루어진다.

이때, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 두께 및 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께는 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어진다.

예를 들면, 상기 상판 스프링(31a, 31a') 및 하판 스프링(31b, 31b')의 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 두께가 1.5mm일 경우, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)을 연결하는 연결부(38)는 그 중심부를 향하여 두께가 점진적으로 감소하고, 그 중심부(38a) 두께는 1mm로 이루어진다.

이렇게, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 단부에서 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)을 연결하는 연결부(38)의 중심부(38a)까지 두께가 감소하도록 이루어짐으로써 본 발명에 의한 척추 케이지(1)가 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입된 후 축성 압박력이 수직방향으로 가해질 경우, 축성 압박력은 케이지 본체(10)의 상, 하부로 가해지고, 상기 케이지 본체(10)의 상, 하부로 가해지는 축성 압박력은 케이지 본체(10)의 양측 가장자리에 구비되는 각 판상 스프링(30a, 30a')으로 가해지며, 상기 각 판상 스프링(30a, 30a')으로 가해지는 축성 압박력에 의해 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')이 미세하게 움직임을 허용하되, 두께가 상대적으로 얇게 형성되는 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a)에 축성 압박력이 집중됨으로써 상기 연결부(38)의 중심부(38a)를 기준으로 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 미세하게 수직방향으로 움직이면서 각각 변형되도록 이루어져 역동적 안정화가 가능해진다.

여기서, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 두께 및 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께가 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어질 경우, 축성 압박력에 의한 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 움직임 허용 범위는 0.5 내지 1로 이루어진다.

즉, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 두께가 1.5mm이고, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께가 1mm일 경우, 축성 압박력에 의한 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)이 수직방향으로 움직이는 허용 범위는 0.5mm 내지 1mm로 이루어진다.

상기한 바와 같이, 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)의 두께가 상기 산(33a, 34a)과 골(33b, 34b)을 연결하는 연결부(38)의 두께와 차이가 발생되도록 다르게 형성됨으로써 축성 압박 시 축성 압박력에 의해 일정 범위 내에서 축성 압박을 허용할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 척추 케이지(1)의 케이지 본체(10) 내의 골 이식 충전공간(11)의 상, 하부 양측 가장자리 사이에 상판 스프링(31a, 31a')과 하판 스프링(31b, 31b')으로 이루어지는 판상 스프링(30a, 30a')이 각각 한 쌍으로 구비되어 있으나, 상기 케이지 본체(10) 내의 골 이식 충전공간(11)의 상, 하부 양측 가장자리 사이의 중심부에 수평방향으로 적어도 하나 이상의 구획벽(15)이 형성되어 상기 판상 스프링(30a, 30a')이 설치되기 위한 설치공간을 다수의 설치공간(11a, 11b)으로 구획형성하고, 구획형성된 각 설치공간(11a, 11b)에 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')이 각각 구비되는 것도 가능하다.

즉, 도 4 및 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 케이지 본체(10) 내의 골 이식 충전공간(11) 상, 하부 양측 가장자리 사이의 중심부에 수평방향으로 구획벽(15)을 각각 일체로 연장형성하여 상부 설치공간(11a)과 하부 설치공간(11b)으로 구획형성하고, 구획형성된 상부 설치공간(11a)에 상판 및 하판 스프링(31a, 31a', 31b, 31b')으로 이루어지는 판상 스프링(30a, 30a')이 각각 구비되고, 하부 설치공간(11b)에 상판 및 하판 스프링(35a, 35a', 35b, 35b')으로 이루어지는 판상 스프링(30b, 30b')이 각각 구비되는 등 상기 구획벽(15)에 구획된 각 설치공간(11a, 11b)에 한 쌍의 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')이 각각 구비되는 것도 가능하다.

이때에도, 상기 상부 설치공간(11a) 및 하부 설치공간(11b)에 구비되는 각 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')의 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)의 두께, 및 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께는 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어진다.

상기한 바와 같이, 상기 척추 케이지(1)의 케이지 본체(10) 내 골 이식 충전공간(11)의 상, 하부 양측 가장자리 사이의 중심부에 수평방향으로 구획벽(15)을 각각 형성하여 설치공간을 상, 하로 구획형성한 후 각 설치공간(11a, 11b)에 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')이 각각 구비됨으로써 도 6 및 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 본 발명에 의한 척추 케이지(1)를 삽입설치한 후 수직방향으로 축성 압박력이 가해질 경우, 케이지 본체(10) 내의 골 이식 충전공간(11)의 상, 하부 양측 가장자리 사이에 구비되는 각 상판 스프링(31a, 31a' 35a, 35a')과 각 하판 스프링(31b, 31b', 35b, 35b')이 축성 압박력에 의해 미세하게 움직임을 허용하면서 변형되어 역동적 안정화가 가능해진다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 판상 스프링(30a, 30a')이 웨이브 형태로 형성되어 축성 압박력에 의해 미세한 움직임을 허용하도록 이루어져 있으나, 도 8에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 판상 스프링(30')이 대략 "┏┓" 형태의 철부(33'a, 34'a)와 대략 "┗┛" 형태의 요부(33'b, 34'b)가 연속되게 형성되는 상판 스프링(31'a)과 하판 스프링(31'b)으로 형성되되, 상기 철부(33'a, 34'a)와 요부(33'b, 34'b)가 연결되는 연결부(38)가 사선방향으로 일정각도 경사지게 형성된다.

이때에도, 상기 판상 스프링(30')의 상판 스프링(31'a)의 철부(33'a)와 하판 스프링(31'b)의 요부(34'b)가 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11)의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되고, 상기 상판 스프링(31'a)의 요부(33'b)와 하판 스프링(31'b)의 철부(34'a)가 상호 맞닿도록 배치되는 등 상기 상판 스프링(31'a)과 하판 스프링(31'b)은 상호 대칭되게 배치되며, 상기 상판 스프링(31'a) 및 하판 스프링(31'b)의 철부(33'a, 34'a)와 요부(33'b, 34'b)의 두께 및 철부(33'a, 34'a)와 요부(33'b, 34'b)가 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께는 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어진다.

또한, 도 9에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 판상 스프링(30")의 철부(33"a, 34"a)가 "∧" 형태로 형성되고, 요부(33"b, 34"b)가 "∨" 형태로 형성되되, 철부(33"a, 34"a)와 요부(33"b, 34"b)가 연속되게 형성되는 것도 가능하다.

즉, 상기 판상 스프링(30")의 상판 스프링(31"a)과 하판 스프링(31"b)은 쐐기 형태의 철부(33"a, 34"a)와 쐐기 형태의 요부(33"b, 34"b)가 반복적으로 연속되게 형성되어 지그재그 형태로 형성된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 판상 스프링(30")의 상판 스프링(31"a)의 철부(33"a)와 하판 스프링(31"b)의 요부(34"b)의 단부가 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11)의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되고, 상, 하부면에 맞닿도록 배치되고, 상기 상판 스프링(31"a)의 요부(33"b)의 단부와 하판 스프링(31"b)의 철부(34"a)의 단부가 상호 맞닿도록 배치된다.

여기서, 상기 판상 스프링(30")의 각 모서리가 필렛(Fillet) 형태로 형성된다. 즉, 상기 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11)의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿는 접촉 면적 및 상판 스프링(31"a)의 요부(33"b)와 하판 스프링(31"b)의 철부(34"a)가 상호 맞닿는 접촉 면적을 확대하여 안정적으로 접촉하도록 상기 상판 스프링(31"a)과 하판 스프링(31"b)에 형성되는 쐐기 형태의 각 모서리는 필렛 형태로 형성된다.

이때에도, 상기 상판 스프링(31"a) 및 하판 스프링(31"b)의 철부(33"a, 34"a)와 요부(33"b, 34"b)의 두께 및 (33"a, 34"a)와 요부(33"b, 34"b)가 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께는 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어진다.

한편, 도 10에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 판상 스프링(30''')의 상판 스프링(31'''a)이 "∧" 형태의 철부(33'''a)와 "┗┛" 형태의 요부(33'''b)로 형성되되, 철부(33'''a)와 요부(33'''b)가 연속되게 형성되고, 상기 하판 스프링(31'''b)이 "┏┓" 형태의 철부(34'''a)와 "∨" 형태의 요부(34'''b)로 형성되되, 철부(34'''a)와 요부(34'''b)가 연속되게 형성되고, 상기 철부(33'''a, 34'''a)와 요부(33'''b, 34'''b)가 연결되는 연결부(38)가 사선방향으로 일정각도 경사지게 형성된다.

여기서, 상기 상판 스프링(31'''a)의 철부(33'''a)의 모서리와 하판 스프링(31'''b)의 요부(34'''b)의 모서리는 필렛(Fillet) 형태의 단부로 형성되고, 상기 상판 스프링(31'''a)의 철부(33'''a)와 하판 스프링(31'''b)의 요부(34'''b)에 형성되는 필렛 형태의 단부는 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11)의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되고, 상기 상판 스프링(31'''a)에 형성되는 "┗┛" 형태의 요부(33'''b)와 하판 스프링(31'''b)에 형성되는 "┏┓" 형태의 철부(34'''a)가 상호 맞닿도록 배치된다.

이때에도, 상기 케이지 본체(10)의 골 이식 충전공간(11) 내 상, 하부면에 맞닿도록 배치되는 상판 스프링(31'''a)의 철부(33'''a)의 각 모서리 및 하판 스프링(31'''b)의 요부(34'''b)의 각 모서리는 필렛 형태로 형성된다.

그리고, 상기 상판 스프링(31'''a) 및 하판 스프링(31'''b)의 철부(33'''a, 34'''a)와 요부(34'''b, 34'''b)의 두께 및 철부(33'''a, 34'''a)와 요부(34'''b, 34'''b)가 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께는 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어진다.

이하, 본 발명에 의한 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지의 동작과정을 설명한다.

먼저, 시술이 요구되는 환자의 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 척추 케이지(1)를 삽입설치한다.

이때, 본 발명에 의한 척추 케이지(1)의 후면 중심부에 형성되는 홀(도번 미도시)에 수술기구(미도시)를 체결한 후 수술기구를 이용하여 시술이 요구되는 환자의 척추 뼈(3) 사이에 척추 케이지(3')를 삽입설치한다.

상기한 바와 같이, 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입되는 척추 케이지(1)는 다공성 구조로 형성되되, 넓은 형태의 빈 공간으로 형성되는 골 이식 충전공간(11)으로 인해 인조 뼈 또는 뼈 대체 인공물질 등의 골 유합을 촉진시킬 수 있다.

한편, 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입설치되는 척추 케이지(1)는 케이지 본체(10)의 상, 하부 양측 가장자리 상, 하부면에 길이방향으로 돌출형성되는 다수개의 돌기(13)에 의해 척추 뼈(3, 3')에 밀착고정되어 척추 뼈(3, 3') 사이에서의 이탈이 방지된다.

여기서, 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 척추 케이지(1)가 삽입설치된 후 축성 압박력이 가해질 경우, 상기 척추 케이지(1)의 케이지 본체(10) 내의 골 이식 충전공간(11)의 상, 하부 양측 가장자리 사이에 각각 구비되되, 한 쌍으로 구비되는 판상 스프링(30)이 미세하게 움직여 변형되면서 축성 압박을 허용한다.

즉, 도 6 및 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입설치된 후 축성 압박력이 척추 케이지(1)에 가해질 경우, 케이지 본체(10)에 가해지는 축성 압박력에 의해 웨이브 형태로 형성되되, 구획벽(15)에 의해 구획형성되는 각 설치공간(11a, 11b)에 설치되는 각 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')이 전체적 또는 독립적으로 미세하게 움직이면서 변형되어 축성 압박을 허용하되, 상기 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')의 상판 스프링(31a, 31a', 35a, 35a')과 하판 스프링(31b, 31b', 35b, 35b')의 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)을 연결하는 연결부(38)의 두께가 (33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)의 두께보다 작게 형성됨으로써 축성 압박 시 미세하게 움직이면서 변형되어 축성 압박을 허용한다.

여기서, 상기 판상 스프링(30a, 30a', 30b, 30b')의 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)의 두께 및 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부(38a) 두께가 1.5 : 1의 두께 비율로 이루어질 경우, 축성 압박력에 의한 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)의 움직임 허용 범위의 비율은 0.5 내지 1로 이루어진다.

즉, 상기 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)의 두께가 1.5mm이고, 상기 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)이 연결되는 연결부(38)의 중심부 두께(38a)가 1mm일 경우, 축성 압박력에 의한 산(33a, 34a, 36a, 37a)과 골(33b, 34b, 36b, 37b)이 수직방향으로 움직이는 축성 압박력의 허용 범위는 0.5mm 내지 1mm로 이루어진다.

	산	골	연결부의 중심부	허용 범위
실시예	1mm	1mm	0.5mm	0.5 내지 1mm
비교예 1	1mm	1mm	1mm	0.2 내지 0.3mm
비교예 2	1mm	1mm	1.5mm	0.1mm 미만

상기 [표 1]은 척추 케이지의 산과 골의 두께와 산과 골을 연결하는 연결부의 중심부의 두께에 따른 척추 케이지의 축성 압박력의 허용범위를 나타내는 표이다.

[표 1]에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 산과 골의 두께와 산과 골을 연결하는 연결부의 중심부 두께를 달리하되, 산과 골의 두께보다 산과 골을 연결하는 연결부의 중심부 두께를 작게 형성함으로써 축성 압박력에 따라 0.5 내지 1mm의 허용범위를 갖도록 이루어지나, 비교예 1에서와 같이, 산과 골의 두께와 산과 골을 연결하는 연결부의 중심부 두께를 동일하게 형성할 경우, 축성 압박력에 따라 0.2 내지 0.3mm의 허용범위를 갖으며, 비교예 2에서와 같이, 산과 골의 두께보다 산과 골을 연결하는 연결부의 중심부의 두께를 더 두껍게 형성할 경우, 축성 압박력은 0.1mm 미만이고, 축성 압박력이 허용범위를 벗어날 경우, 다공성 구조로 형성되는 척추 케이지가 파손될 수 있다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 본 발명에 의한 척추 케이지(1)는 척추 뼈(3)와 척추 뼈(3') 사이에 삽입되어 판상 스프링(30a)이 각각 독립적 또는 전체적으로 미세하게 움직임을 허용함으로써 역동적 안정화가 가능하고, 이로 인해 척추 뼈(3, 3')의 골 유합을 촉진시킬 수 있고, 골 이식 충전공간(11)을 넓은 형태의 빈 공간으로 형성할 수 있어 주변 골조직과의 유합이 용이하고, 시술 시간을 단축시킴과 동시에 환자의 부담을 최소화할 수 있다.

이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1 : 척추 케이지, 3, 3" : 척추 뼈,
11 : 골 이식 충전공간, 11a : 상부 설치공간,
11b : 하부 설치공간, 13 : 돌기,
15 : 구획벽,
30a, 30a', 30b, 30b', 30', 30", 30''' : 판상 스프링,
31a, 31a', 35a, 35a', 31'a, 31"a, 31'''a : 상판 스프링,
31b, 31b', 35b, 35b', 31'b, 31"b, 31'''b : 하판 스프링,
33a, 34a, 36a, 37a : 산,
33b, 34b, 36b, 37b : 골,
33'a, 34'a, 33"a, 34"a, 33'''a, 34'''a : 철부,
33'b, 34'b, 33"b, 34"b, 33'''b, 34'''b : 요부,
38 : 연결부, 38a : 중심부.

Claims

상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면이 가장자리 부분을 제외한 나머지가 일정부분 개방형성되고, 전면 및 후면이 폐색되는 다공성 구조로 형성되되, 내부에 골 이식 충전공간이 형성되며, 척추 뼈와 척추 뼈 사이에 삽입되는 케이지 본체; 및
탄성력을 갖는 판형상체로서, 상기 케이지 본체의 골 이식 충전공간의 상부 좌측 가장자리와 하부 좌측 가장자리 사이, 및 상부 우측 가장자리와 하부 우측 가장자리 사이에 각각 설치되고, 그 일측 단부 및 타측 단부는 케이지 본체의 전면 및 후면의 내측에 일체로 연결되도록 수평방향으로 연장형성되고, 상기 케이지 본체에 가해지는 축성 압박력에 대하여 미세한 움직임을 허용하여 변형되는 판상 스프링;
을 포함하되, 3D 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지.
청구항 1에 있어서,
상기 판상 스프링은 상판 스프링과 상기 상판 스프링의 하부에 구비되는 하판 스프링을 포함하되, 상기 상판 스프링과 하판 스프링은 다수의 산과 골이 연속되게 형성되는 웨이브 형태로 형성되고, 상기 상판 스프링의 산과 하판 스프링의 골은 케이지 본체의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되며, 상기 상판 스프링의 골과 하판 스프링의 산은 상호 맞닿도록 배치되는 것을 특징으로 하는 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지.
청구항 1에 있어서,
상기 케이지 본체의 골 이식 충전공간의 상, 하부 양측 가장자리 사이의 중심부에 수평방향으로 적어도 하나 이상의 구획벽이 형성되어 상기 판상 스프링이 설치되기 위한 설치공간을 다수의 설치공간으로 구획형성하고, 구획형성된 각 설치공간에 판상 스프링이 각각 구비되며,
상기 판상 스프링은 상판 스프링과 상기 상판 스프링의 하부에 구비되는 하판 스프링을 포함하되, 상기 상판 스프링과 하판 스프링은 다수의 산과 골이 연속되게 형성되는 웨이브 형태로 형성되고, 상기 상판 스프링의 산과 하판 스프링의 골은 케이지 본체의 양측 가장자리 하부면 및 상부면에 맞닿도록 배치되며, 상기 상판 스프링의 골과 하판 스프링의 산은 상호 맞닿도록 배치되는 것을 특징으로 하는 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지.
청구항 2 또는 3에 있어서,
상기 상판 스프링과 하판 스프링에 형성되는 산의 두께와 골의 두께는 동일하게 형성되고, 상기 산과 골이 연결되는 연결부의 두께는 그 중심부를 향하여 산과 골의 두께보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지.
청구항 4에 있어서,
상기 상판 스프링과 하판 스프링에 형성되는 산과 골의 두께, 및 산과 골이 연결되는 연결부의 중심부 두께는 1.5 : 1의 비율로 이루어지는 특징으로 하는 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지.
청구항 4에 있어서,
상기 상판 스프링과 하판 스프링에 형성되는 산과 골의 두께, 산과 골이 연결되는 연결부의 중심부 두께, 및 축성 압박력에 의한 산과 골의 움직임 허용 범위는 1.5mm : 1mm : 0.5 내지 1mm로 이루어지는 것을 특징으로 하는 역동적 안정화를 위한 3D 프린팅 척추 케이지.