KR102179189B1

KR102179189B1 - 수평 확장형 추간체 유합 보형재

Info

Publication number: KR102179189B1
Application number: KR1020180144356A
Authority: KR
Inventors: 박대현
Original assignee: 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2020-11-16
Also published as: WO2020106087A1; KR20200059524A

Abstract

본 발명은 수평 확장형 추간체 유합 보형재에 관한 것이다. 이는, 환자의 척추뼈 사이로 삽입되며, 격벽으로 구획된 다수의 공간부와, 상기 공간부를 후방으로 개방시키되 직선의 연장선상에 위치하는 다수의 가이드구멍을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 상면 및 저면에 교체 가능하도록 장착되며, 척추뼈에 박혀 고정되는 스파이크판과; 상기 하우징의 각 공간부 내부에 설치되는 것으로서, 상기 가이드구멍을 통해 삽입된 푸싱로드에 의해 하우징 외부로 밀려 나가 척추뼈 사이에 노출되고, 그 내부에 척추뼈 유합용 뼈를 수용하는 다수의 인너케이스를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수평 확장형 추간체 유합 보형재는, 척추뼈의 사이에 삽입된 상태로 면적이 확장되어 척추뼈에 대한 하중을 분산시키므로, 척추뼈의 손상을 발생하지 않음은 물론, 척추뼈 사이의 평행성을 안정적으로 유지할 수 있어 그만큼 치료효과가 좋다.

Description

수평 확장형 추간체 유합 보형재{Horizontal expandable Intervertebral fusion implant cage}

본 발명은 수평 확장형 추간체 유합 보형재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 척추뼈와의 접촉면적이 넓어 하중이 분산되므로 척추뼈의 손상이 방지되어 치료 효과를 높일 수 있는 수평 확장형 추간체 유합 보형재에 관한 것이다.

인체의 척추를 이루는 각 척추뼈의 사이에는, 디스크라고 불리는 추간판(椎間板)이 위치한다. 상기 추간판은, 위 아래로 이웃하는 척추뼈의 사이에 고정된 상태로 척추의 움직임이 가능하도록 함은 물론 충격을 흡수 및 완화하는 역할을 한다.

이러한 추간판은 수핵과 섬유륜으로 구성된다. 수핵은 수분이 함유된 점액질로서 물렁물렁하고 외력에 의해 눌려 형태가 변하는 부분이다. 가령 목이 한쪽으로 기울어지면 수핵이 (섬유륜 내에서) 압력이 덜한 쪽으로 몰리고, 목을 수직으로 세우면 원래의 위치인 중앙으로 서서히 되돌아온다.

또한, 섬유륜은 매우 질기고 두터운 섬유질로서, 여러 겹으로 겹쳐진 상태로 수핵을 감싸 수핵이 척추뼈 외부로 새어나가지 않게 한다. 디스크가 단단하고 적절한 지지력을 유지하는 것은 바로 이 섬유륜이 척추뼈 아래위의 연골판에 단단히 붙어 있기 때문이다. 상기 섬유륜이 탄력성이 있고 단단할 때는 수핵이 섬유륜 외부로 삐져 나가지 못한다.

그런데, 상기 섬유륜이 약화되거나 탄력성을 잃어 찢어지거나 또는 기타 이유로 틈이 생기면, 섬유륜 내부의 변성된 수핵이 외부로 빠지게 된다. 이를 추간판 탈출증(椎間板脫出症)이라고 한다. 추간판 탈출증은 어느 날 갑자기 생기는 것이 아니라, 가령, 잘못된 자세로 물건을 반복해서 들어 올리거나, 추간판이 견딜 수 있는 이상의 임이 가해져 손상이 누적될 때 발생한다.

추간판 탈출증을 치료하기 위한 치료방법에는 여러 가지가 있으며, 그 중, 수술적 치료 방법으로서 척추 유합술이 알려져 있다. 척수 유합술은, 손상된 디스크를 제거한 후, 상추체와 하추체 사이에 유합용 보형재를 임플란트하는 수술법으로서, 추간판탈출층 등의 구조적 이상을 치료함은 물론, 척추 뼈 이식, 척추 이탈 및 만곡증의 고정, 전방 전위 척추체의 복구, 골절된 척추체의 높이 복구 등의 목적으로 사용되고 있다.

상기 유합용 보형재에는 다양한 종류가 있으며, 그 중 국내 등록특허 제10-1370424호 (척추용 복합형 임플란트)에는, 수지 소재로 형성된 케이지와 케이지의 외면에 부착되는 다공성 금속 레이어로 구성된 복합형 임플란트가 개시되어 있다. 상기 임플란트는 그 사이즈의 조절이 불가능하여, 추체의 간격이나 형상에 효율적으로 대응할 수 없다.

또한, 두께의 조절이 가능한 유합 보형재도 사용되고 있는데, 이러한 두께 조절형 보형재는 두께의 조절에만 초점이 맞추어져 있으므로, 가령, 척추뼈의 사이에서 추골종판(vertebal endplate)을 파괴시키는 등의 부작용을 유발한다.

국내 등록특허공보 제10-1370424호 (척추용 복합형 임플란트) 국내 등록특허공보 제10-1371418호 (추간체 유합 보형재) 국내 등록특허공보 제10-1889365호 (금속판 체결형 추간체 유합 보형재 구조)

본 발명은, 척추뼈의 사이에 삽입된 상태로 면적이 확장되어 척추뼈에 대한 하중을 분산시키므로, 척추뼈의 손상을 발생하지 않음은 물론, 척추뼈 사이의 평행성을 안정적으로 유지할 수 있는 수평 확장형 추간체 유합 보형재를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 수평 확장형 추간체 유합 보형재는, 환자의 척추뼈 사이로 삽입되며, 격벽으로 구획된 다수의 공간부와, 상기 공간부를 후방으로 개방시키되 직선의 연장선상에 위치하는 다수의 가이드구멍을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 상면 및 저면에 교체 가능하도록 장착되며, 척추뼈에 박혀 고정되는 스파이크판과; 상기 하우징의 각 공간부 내부에 설치되는 것으로서, 상기 가이드구멍을 통해 삽입된 푸싱로드에 의해 하우징 외부로 밀려 나가 척추뼈 사이에 노출되고, 그 내부에 척추뼈 유합용 뼈를 수용하는 다수의 인너케이스를 포함한다.

또한, 상기 공간부는; 상기 하우징의 삽입방향을 기준으로, 전방에 위치하며 삽입방향 전방으로 개방된 전방공간부와, 상기 전방공간부의 후방에 위치하고 측방향으로 개방된 후방공간부를 포함하며, 상기 인너케이스는; 상기 후방공간부내에 위치하되 하우징에 대해 지지핀으로 지지된 상태로 상기 푸싱로드에 의해 가압될 때 지지핀을 중심으로 회전하여 후방공간부 외부로 노출되는 것으로서, 상하로 개방되며 상기 유합용 뼈를 수용하는 용기, 상기 용기에 장착되어 유합용 뼈의 유실을 방지하는 다공커버를 갖는 제1인너케이스와, 상기 전방공간부 내에 구비되고, 삽입된 푸싱로드에 가압되어 전방으로 밀려 나가는 것으로서, 상하로 개방되며 상기 유합용 뼈를 수용하는 용기, 상기 용기에 장착되어 유합용 뼈의 유실을 방지하는 다공커버를 구비한다.

또한, 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 수평 확장형 추간체 유합 보형재는, 환자의 척추뼈 사이에 삽입되며, 상하로 개방되고 유합용 뼈를 수용하는 뼈수용공간, 양측으로 개방된 아암설치구, 상기 아암설치구을 후방으로 개방하는 가이드구멍이 형성되어 있는 하우징과; 상기 하우징의 상면 및 저면에 착탈 가능하게 고정되며, 척추뼈에 밀착 결합하고, 상기 뼈수용공간에 대응하는 개방통로를 갖는 스파이크판과; 상기 스파이크판의 개방통로에 끼워져 유합용 뼈의 유실을 방지하는 다공커버와; 상기 아암설치구의 내부에 회전 가능하게 지지된 상태로 아암설치구의 외부로 연장되고, 상기 가이드구멍을 통해 진입하는 푸싱로드에 의해 회전하여 아암설치구 외부로 벌어지는 한 쌍의 다단곡선아암을 포함한다.

아울러, 상기 푸싱로드의 선단부에는 톱니형 헤드가 구비되며, 상기 다단곡선아암은; 지지핀을 통해 아암설치구내에 회전 가능하도록 링크되며, 상기 푸싱로드로부터 회전력을 인가받는 톱니부, 곡선으로 연장되며 연장방향을 따라 형성된 가이드장홈을 갖는 구동아암부재와, 상기 구동아암부재의 가이드장홈에 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지는 슬라이딩레일, 상기 슬라이딩레일과 평행하게 연장된 가이드장홈을 구비하며 곡선으로 연장된 중간아암부재와, 상기 중간아암부재의 가이드장홈에 슬라이딩 이동 가능하게 끼워지며 곡선으로 연장된 말단아암부재와, 상기 구동아암부재 및 중간아암부재의 가이드장홈에 내장되고, 상기 푸싱로드에 의해 다단곡선아암이 벌어질 때 작용하여, 다단곡선아암의 길이를 확장하는 다수의 스프링을 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수평 확장형 추간체 유합 보형재는, 척추뼈의 사이에 삽입된 상태로 수평적 면적이 확장되어 척추뼈에 대한 접촉 면적이 최대로 넓어지므로, 척추의 하중에 따른 응력집중 현상을 발생하지 않아, 척추뼈의 손상을 발생하지 않음은 물론, 척추뼈 사이의 평행성을 안정적으로 유지할 수 있어 그만큼 치료효과가 좋다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 확장형 추간체 유합 보형재의 사시도이다.
도 2에 도시한 제1인너케이스를 별도로 나타내 보인 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시한 유합 보형재의 동작을 설명하기 위한 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 수평 확장형 추간체 유합 보형재의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 유합 보형재를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 도시한 다단곡선아암의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 5에 도시한 유합 보형재의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본 발명의 유합 보형재는, 척추뼈의 사이에 삽입되어 척추뼈 상호간의 위치를 고정시키는 것으로서, 특히 그 평면적 넓이의 확장이 가능하다. 즉, 척추뼈의 상면 및 저면에 대해 최대한 넓게 접촉하여 척추의 하중을 분산함으로써 보형재에 의한 척추뼈의 함몰이나 손상을 방지하는 것이다.

이러한 본 발명의 유합 보형재는 두 가지의 기본 구조를 갖는다. 그 중 하나는, 환자의 척추뼈 사이로 삽입되며, 격벽으로 구획된 다수의 공간부와, 상기 공간부를 후방으로 개방시키되 직선의 연장선상에 위치하는 다수의 가이드구멍을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 상면 및 저면에 교체 가능하도록 장착되며, 척추뼈에 박혀 고정되는 스파이크판과; 상기 하우징의 각 공간부 내부에 설치되는 것으로서, 상기 가이드구멍을 통해 삽입된 푸싱로드에 의해 하우징 외부로 밀려 나가 척추뼈 사이에 노출되고, 그 내부에 척추뼈 유합용 뼈를 수용하는 다수의 인너케이스를 포함한다.

나머지 하나는, 환자의 척추뼈 사이에 삽입되며, 상하로 개방되고 유합용 뼈를 수용하는 뼈수용공간, 양측으로 개방된 아암설치구, 상기 아암설치구을 후방으로 개방하는 가이드구멍이 형성되어 있는 하우징과; 상기 하우징의 상면 및 저면에 착탈 가능하게 고정되며, 척추뼈에 밀착 결합하고, 상기 뼈수용공간에 대응하는 개방통로를 갖는 스파이크판과; 상기 스파이크판의 개방통로에 끼워져 유합용 뼈의 유실을 방지하는 다공커버와; 상기 아암설치구의 내부에 회전 가능하게 지지된 상태로 아암설치구의 외부로 연장되고, 상기 가이드구멍을 통해 진입하는 푸싱로드에 의해 회전하여 아암설치구 외부로 벌어지는 한 쌍의 다단곡선아암의 구성을 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수평 확장형 추간체 유합 보형재(10)의 사시도이고, 도 2에 도시한 제1인너케이스를 별도로 나타내 보인 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 제1실시예에 따른 유합 보형재(10))는, 하우징(21), 스파이크판(23), 다수의 인너케이스(27,29)를 구비한다.

먼저, 하우징(21)은, 척추뼈의 사이로 삽입될 수 있는 납작한 박스의 형태를 취하며 그 내부에 전방공간부(도 3의 21d) 및 후방공간부(21b)를 갖는다. 전방공간부(21d)와 후방공간부(21b)는, 도 3에 도시한 격벽(21c)에 의해 구획된 영역이다.

전방공간부(21d)는, 보형재(10)의 삽입방향을 기준으로 하여, 삽입방향 전방에 위치하는 공간으로서 전방으로 개방되고, 그 내부에 제2인너케이스(29)를 수용한다. 전방공간부(21d)는 격벽에 의해 두 개로 나뉠 수 있다. 아울러, 전방공간부(21d)와 후방공간부(21b)를 나누는 격벽(21c)에는 두 개의 가이드구멍(21e)이 형성되어 있다. 가이드구멍(21e)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 푸싱로드(31)가 통과하는 구멍이다.

후방공간부(21b)는 전방공간부(21d)의 뒤쪽에 마련되어 있는 공간으로서 한 쌍의 제1인너케이스(27)를 수용한다. 후방공간부(21d)는 하우징(21)의 좌측 및 우측 방향으로 개방되어 있다.

또한 후방공간부(21d)는 두 개의 가이드구멍(21a)을 통해 뒤쪽으로 으로 뚫려있다. 가이드구멍(21a)은 푸싱로드(31)가 삽입되는 구멍이다. 특히 상기 가이드구멍(21a)은 격벽(21c)에 형성되어 있는 다른 가이드구멍(21e)과 일직선상에 위치한다. 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 직선형 푸싱로드(31)가 가이드구멍(21a,21e)을 차례로 통과하여 하우징(21)을 완전히 관통할 수 있다.

상기 푸싱로드(31)는, 후방공간부(21d)와 전방공간부(21d)를 차례로 통과하며, 제1인너케이스(27)를 화살표 a 방향으로 회동시키고, 제2인너케이스(29)를 화살표 b방향으로 밀어 이동시키는 수술도구이다. 상기 푸싱로드(31)에 의해 제1,2인너케이스(27,29)가 전개됨으로써 유합 보형재(10)의 넓이가 최대로 확장된다.

아울러 상기 하우징(21)의 상면과 저면에는 스파이크판(23)이 착탈 가능하게 고정된다. 스파이크판(23)은 톱니형 패턴을 갖는 판상부재로서, 척추 내부로 삽입된 상태로 척추뼈의 대향면에 미세하게 박혀 고정된다. 스파이크판(23)의 작용에 의해 유합 보형재(10)가 척추뼈의 후방으로 이탈하지 않게 된다. 이러한 기능을 할 수 있는 한 스파이크판의 형상은 다양하게 변경 가능하다.

도면부호 24는 스파이크판(23)을 하우징(21)에 결합하는 고정나사이다. 고정나사(24)를 풀면 스파이크판(23)을 교체할 수 있다.

상기 제1인너케이스(27)는, 용기(27a)와 다공커버(27e)로 구성된다. 용기(27a)는, 지지핀(27f)이 끼워지는 수직의 핀구멍(27c)과 뼈수용공간(27b)을 갖는다. 상기한 바와 같이, 제1인너케이스(27)는 후방공간부(21b)내에 설치되는데, 후방공간부(21b) 내부에서 지지핀(27f)으로 지지되는 것이다.

따라서, 제1인너케이스(27)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 후방공간부(21b) 내에 수납된 상태로 대기하며, 가이드구멍(21a)을 통해 푸싱로드(31)를 삽입할 때 푸싱로드(31)에 밀려 화살표 a방향으로 회전함으로써 하우징(21) 외부로 노출된다.

상기 용기(27a)의 상하부는 개방되며 다공커버(27e)가 채워진다. 다공커버(27e)는 다수의 구멍이 형성되어 있는 덮개로서 용기(27a)에 수용되어 있는 유합용 뼈가 용기로부터 빠지지 않도록 지지한다.

상기 뼈수용공간(27b)에 수용되는 유합용 뼈는, 환자 자신의 뼈를 일부분 떼어내 분쇄한 것이거나 인공뼈조각 일 수 있다. 보통 유합용 뼈는 5mm 이하의 입도를 갖는 사이즈를 갖는다. 유합용 뼈는, 수술 후 상하 척추뼈와 서서히 유합(癒合)된다.

다공커버(27e)는 일정패턴의 관통구멍이 형성되어 있는 부재로서, 용기(27a)의 상하단부에 형성되어 있는 걸림턱(27d)에 결합한 상태로 유합용 뼈의 유실을 방지한다. 유합용 뼈와 척추뼈의 유합은 다공커버(27e)에 형성되어 있는 구멍을 통해 이루어진다.

또한, 상기 제2인너케이스(29)는, 상하로 개방된 용기(29a)와, 용기(29a)의 상하단부에 고정되는 다공커버(29b)로 이루어진다. 용기(29a)의 내부에는 유합용 뼈가 수용되고, 다공커버(29b)는 유합용 뼈의 유실을 방지한다. 제2인너케이스(29)의 기본 구성이나 역할은 제1인너케이스와 동일하다.

도 3 및 도 4는 도 1에 도시한 유합 보형재(10)의 동작을 설명하기 위한 평단면도이다.

제1실시예에 따른 유합 보형재(10)를 사용하기 위해서는, 먼저, 척추뼈 사이에 확보된 공간내에 유합 보형재(10)를 삽입한다. 삽입방법은 일반적인 수술 방식에 따른다.

도 3에 도시한 것처럼, 척추뼈(A) 사이에 유합 보형재(10)가 삽입되었다면, 유합 보형재(10)의 평면적 넓이를 확장하기 위하여 상기한 푸싱로드(31)를 가이드구멍(21a)에 삽입한다.

푸싱로드(31)를 가이드구멍(21a)에 삽입한 상태로 전방으로 가압 이동시키는 동안, 푸싱로드(31)는 제1인너케이스(21)를 재끼며 화살표 a방향으로 회전시키고 가이드구멍(21e)으로 삽입된다. 가이드구멍(21e)을 통해 전방공간부(21d)로 삽입된 푸싱로드(31)는 제2인너케이스(29)를 화살표 b방향으로 밀어 이동시킨다. 하우징(21)에 대한 제1,2인너케이스(29)의 노출 정도는 필요에 따라 달라질 수 있다.

상기 과정을 통해, 제1인너케이스(27)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 하우징(21)의 양측부로 확장되고, 두 개의 제2인너케이스(29)는 하우징의 전방으로 확장된다. 일반적으로 척추뼈의 상면이나 저면은 중앙부가 약간 오목한 상태이므로, 제1,2인너케이스(27,29)는 척추뼈의 대향면에 접하며 하중을 분담하게 된다. 아울러 상기한 바와 같이, 제1,2인너케이스(27,29) 내부에 수용되어 있는 유합용 뼈는 시간이 지남에 따라 척추뼈와 유합된다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 수평 확장형 추간체 유합 보형재(50)의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시한 유합 보형재를 분해하여 도시한 도면이다. 또한, 도 7 및 도 8은 도 6에 도시한 다단곡선아암의 구조 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 다단곡선아암(60)이 압축된 상태이고, 도 8은 길이가 확장된 모습을 나타낸다.

도시한 바와 같이, 제2실시예에 따른 유합 보형재(50)는, 하우징(51), 스파이크판(55), 다공커버(55c), 다단곡선아암(60)을 구비한다.

상기 하우징(51)은, 대략 T 자의 형태를 취하는 부재로서, 뼈수용공간(51b), 아암설치구(51a), 가이드구멍(도 9의 51g), 다수의 암나사구(51c)를 갖는다. 하우징(51)을 T자로 적용한 이유는 파킹부(51e)을 확보하기 위한 이유이다. 파킹부(51e)는 도 9에 도시한 바와 같이, 오므라진 상태, 즉, 사용전의 상태의 다단곡선아암(60)의 말단아암부재(65)를 받치는 역할을 한다. 후술하는 바와 같이, 다단곡선아암(60)이 내부에는 다수의 스프링이 내장되어 길이방향으로 늘어나려는 성향을 가지므로, 파킹부(51e)을 이용해 다단곡선아암(90)이 압축된 상태를 유지시키는 것이다.

상기 뼈수용공간(51b)은 상하로 개방된 공간부로서 그 내부에 유합용 뼈를 수용하고 다공커버(55c)에 커버된다. 다공커버(55c)는 스파이크판(55)에 형성되어 있는 개방통로(55b)에 결합되며, 스파이크판(55)을 하우징(51)에 결합함에 따라 뼈수용공간(51b)을 커버하여 유합용 뼈의 유실을 방지한다.

또한 아암설치구(51a)는 하우징(51)의 후방측에 형성되어 있는 공간부로서, 도 9에 도시한 바와 같이, 지지핀(53)을 통해 다단곡선아암(60)의 후단부를 지지한다. 다단곡선아암(60)은 지지핀(53)을 회전축으로 삼아 회동운동 한다. 후술하는 바와 같이 다단곡선아암(60)은 두 개가 하나의 쌍을 이룬다.

상기 하우징(51)에는 지지핀(53)을 장착하기 위한 핀끼움구멍(51d)이 마련되어 있다. 지지핀(53)은 구동아암부재(61)에 형성되어 있는 핀구멍(61a)을 통과한 상태로 핀끼움구멍(51d)에 끼워져 고정된다.

상기 스파이크판(55)은 하우징(51)의 상면 및 저면에 고정되는 판상 부재로서 상기한 개방통로(55b)를 갖는다. 하우징의 상부와 하부에 고정되는 스파이크판(55)은 동일한 형상을 갖는다. 상기 개방통로(55b)는 뼈수용공간(51b)을 개방하는 사각 구멍으로서 다공커버(55c)가 끼워진다. 뼈수용공간(51b)에 담겨져 있는 유합용 뼈는, 수술 후, 다공커버(55c)를 통해 척추뼈와 유합된다.

상기 스파이크판(55)은 대향하고 있는 척추뼈에 미세하게 박혀 고정됨으로써 유합 보형재(50)가 후방으로 빠지지 않게 한다. 도 1을 통해 설명한 스파이크판(23)과 동일한 역할을 하는 것이다.

도면부호 55a는 나사구멍이다. 다수의 고정나사(54)는 나사구멍(55a)을 통과하여 암나사구(51c)에 결합한다. 고정나사(54)를 풀어 스파이크판(55)을 교체할 수 있는 것이다.

또한, 도면부호 71은 푸싱로드이다. 푸싱로드(71)의 선단부에는 톱니형헤드(71a)가 고정되어 있는데, 톱니형헤드(71a)는 도 10에 도시한 것처럼, 구동아암부재(61)의 후단부에 형성되어 있는 톱니부(61b)에 치합 가능하다. 따라서, 푸싱로드(71)의 선단부를 가이드구멍(51g)에 끼우고 화살표 f방향으로 전진시키면, 톱니부(61b)가 푸싱로드(71)로부터 회전력을 받아 다단곡선아암(60)이 화살표 g방향으로 회전하게 한다.

한편, 상기 다단곡선아암(60)은 그 후단부가 지지핀(53)을 통해 하우징(51)에 연결되는 것으로서, 두 개가 하나의 쌍을 이루며 대칭을 이룬다. 양측 다단곡선아암(60)의 구조는 동일하다.

다단곡선아암(60)은, 사용 전에는 압축된 상태로 도 9에 도시한 바와 같이, 파킹부(51e)에 걸려 있는 상태로 대기한다. 또한 사용을 위해 푸싱로드(71)를 삽입하면 벌어지며 길이방향으로 팽창하여 도 10의 상태가 된다. 다단곡선아암(60)의 평면 면적만큼, 유합 보형재(50)의 면적이 확장되는 것이다.

이러한 다단곡선아암(60)은, 구동아암부재(61), 중간아암부재(63), 말단아암부재(65), 다수의 스프링(61d,63c)을 포함한다. 중간아암부재(63)는 한 개 이상 적용 가능하다.

구동아암부재(61)는, 상기한 지지핀(53)을 통해 아암설치구(51a) 내에 회전 가능하도록 링크되며 상기 푸싱로드로부터 회전력을 인가받는다. 이를 위해 구동아암부재(61)에는 핀구멍(61a)과 톱니부(61b)가 형성된다. 위에 설명한 바와 같이, 핀구멍(61a)은 지지핀(53)이 통과하는 구멍이고, 톱니부(61b)는 푸싱로드(71)의 톱니형헤드(71a)로부터 회전력을 인가받는 부분이다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 구동아암부재(61)는 소정 곡률로 구부러진 형상을 취하며 일측면에 가이드장홈(61c)을 갖는다. 가이드장홈(61c)은 구동아암부재(61)의 연장방향을 따라 연장되며 일정 폭을 갖는 홈으로서, 중간아암부재(63)의 슬라이딩레일(63b)을 수용한다. 슬라이딩레일(63b)은 가이드장홈(61c) 내에 끼워진 상태로 가이드장홈(61c)의 길이방향을 따라 슬라이딩 운동 가능하다.

중간아암부재(63)는, 구동아암부재(61)와 동일한 곡률을 갖는 것으로서, 상기한 슬라이딩레일(63b)과 가이드장홈(63a)을 구비한다. 슬라이딩레일(63b)은, 가이드장홈(61c) 내에 슬라이딩 가능하게 유지되어, 구동아암부재(61)와 중간아암부재(63)를 링크시키는 역할을 겸한다. 슬라이딩레일(63b)과 가이드장홈(63a)은 상호 나란다. 가이드장홈(63a)은, 말단아암부재(65)의 슬라이딩레일(65a)을 수용한다.

말단아암부재(65)는 중간아암부재(63)와 같은 곡률을 가지며 슬라이딩레일(65a)을 구비한다. 슬라이딩레일(65a)은 중간아암부재(63)의 가이드장홈(63a)에 수용 지지된 상태로, 가이드장홈(63a)의 연장방향으로 슬라이딩 운동 한다.

한편, 상기 구동아암부재(61)와 중간아암부재(63)의 가이드장홈(61 c,63a) 내부에는 스프링(61d,63c)이 내장된다. 스프링(61d,63c)은 푸싱로드(71)에 의해 다단곡선아암(60)이 벌어져 파킹부(51e)로부터 벗어나는 순간 작용하여, 다단곡선아암(60)의 길이를 화살표 k방향으로 확장하는 역할을 한다.

도 9 및 도 10은 도 5에 도시한 유합 보형재(50)의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 다단곡선아암(60)이 오므라져 있는 상태, 즉 사용전 상태의 유합 보형재(50)를 척추뼈(A)의 사이에 삽입한다. 척추뼈 사이에 유합 보형재(50)를 삽입하는 방식은 종전의 방식과 동일하다.

척추뼈의 사이에 유합 보형재(50)가 정위치 되었다면, 푸싱로드(71)의 톱니형헤드(71a)를 가이드구멍(51g)을 통해 양측 톱니부(61b) 사이로 진입시킨다. 푸싱로드(71)가 도 10의 화살표 f방향으로 진행함에 따라 양측의 다단곡선아암(60)은 화살표 g방향으로 벌어지고, 말단아암부재(65)의 단부는 파킹부(51e)로부터 벗어난다.

말단아암부재(65)가 파킹부(51e)로부터 벗어나는 순간, 상기 스프링이 작용하여, 중간아암부재(63)와 말단아암부재(65)가 화살표 k방향으로 연장된다. 구동아암부재(61), 중간아암부재(63), 말단아암부재(65)에 의해 유합 보형재(50)의 전체 면적이 확장된 것이다.

다단곡선아암(60)의 전개가 완료되었다면, 푸싱로드(71)를 빼내고, 캐뉼러 등을 통해 척추 내부에 본시멘트(bone cement) 등을 삽입하여 유합을 촉진시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:유합 보형재 21:하우징 21a:가이드구멍
21b:후방공간부 21c:격벽 21d:전방공간부
21e:가이드구멍 23:스파이크판 24:고정나사
27:제1인너케이스 27a:용기 27b:뼈수용공간
27c:핀구멍 27d:걸림턱 27e:다공커버
27f:지지핀 29:제2인너케이스 29a:용기
29b:다공커버 31:푸싱로드 50:유합 보형재
51:하우징 51a:아암설치구 51b:뼈수용공간
51c:암나사구 51d:핀끼움구멍 51e:파킹부
51g:가이드구멍 53:지지핀 54:고정나사
55:스파이크판 55a:나사구멍 55b:개방통로
55c:다공커버 60:다단곡선아암 61:구동아암부재
61a:핀구멍 61b:톱니부 61c:가이드장홈
61d:스프링 63:중간아암부재 63a:가이드장홈
63b:슬라이딩레일 63c:스프링 65:말단아암부재
65a:슬라이딩레일 71:푸싱로드 71a:톱니형헤드

Claims

환자의 척추뼈 사이로 삽입되며, 격벽으로 구획된 다수의 공간부와, 상기 공간부를 후방으로 개방시키되 직선의 연장선상에 위치하는 다수의 가이드구멍을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 상면 및 저면에 교체 가능하도록 장착되며, 척추뼈에 박혀 고정되는 스파이크판과; 상기 하우징의 각 공간부 내부에 설치되는 것으로서, 상기 가이드구멍을 통해 삽입된 푸싱로드에 의해 하우징 외부로 밀려 나가 척추뼈 사이에 노출되고, 그 내부에 척추뼈 유합용 뼈를 수용하는 다수의 인너케이스를 포함하고,
상기 공간부는;
상기 하우징의 삽입방향을 기준으로, 전방에 위치하며 삽입방향 전방으로 개방된 전방공간부와, 상기 전방공간부의 후방에 위치하고 측방향으로 개방된 후방공간부를 포함하며,
상기 인너케이스는;
상기 후방공간부내에 위치하되 하우징에 대해 지지핀으로 지지된 상태로 상기 푸싱로드에 의해 가압될 때 지지핀을 중심으로 회전하여 후방공간부 외부로 노출되는 것으로서, 상하로 개방되며 상기 유합용 뼈를 수용하는 용기, 상기 용기에 장착되어 유합용 뼈의 유실을 방지하는 다공커버를 갖는 제1인너케이스와,
상기 전방공간부 내에 구비되고, 삽입된 푸싱로드에 가압되어 전방으로 밀려 나가는 것으로서, 상하로 개방되며 상기 유합용 뼈를 수용하는 용기, 상기 용기에 장착되어 유합용 뼈의 유실을 방지하는 다공커버를 구비한 수평 확장형 추간체 유합 보형재.
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