KR102346367B1 - 추간체 유합 보형재 - Google Patents

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KR102346367B1
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정의수
조명래
권병우
엄정도
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(주)시지바이오
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재는, 내부에 중공이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 상부 및 하부에 상기 중공과 연통되도록 형성되어 상기 몸체의 상부 및 하부에 가해지는 하중을 분산시키는 복수개의 관통홀을 포함한다.

Description

추간체 유합 보형재{INTERVERTEBRAL FUSION DEVICE}
본 발명은 추간체 유합 보형재에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 척추체 사이의 간격 확보를 위해 척추체 사이에 삽입되어 고정되는 추간체 유합 보형재에 관한 것이다.
추간체 유합 보형재는 척추 질환의 수술적 치료 방법인 유합술(fusion)에 이용되는 장치이다. 질병이나 사고로 인하여 디스크가 파열되거나 약화되면 척추 신경을 압박하여 통증이 발생하는데, 이러한 경우 손상된 디스크를 제거하고, 손상 부위가 제거된 추간체에 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡(lordosis)을 복구하고 유지시키는 추간체 유합 보형재를 삽입하여 척추뼈 간의 유합술을 시행한다.
이와 같이 추간체 유합 보형재는 퇴행성 디스크가 제거된 척추뼈 사이의 추간체에 삽입되어 유합을 위해 뼈가 성장되어 들어갈 공간을 확보하여 준다. 또한, 추간체 유합 보형재는 척추체 사이의 간격을 확보하여 통증을 경감시켜 주며, 척추의 안정성을 회복시켜 준다.
종래에는 PEEK/Titanium 추간체 유합 보형재가 많이 사용되고 있다. 종래의 PEEK/Titanium 추간체 유합 보형재의 경우 기계가공을 통해 제품이 제작되는데, 기계가공의 한계로 의해, 형상에 제약이 가해진다. 이는 제품의 사용성, 성능 부분에 직접적인 영향을 미치는데, 해부학적으로 보다 인체에 적합하고 유사한 형태일수록 기계가공으로 접근하기가 난해하기 때문이다.
그러나 근래에는 3D 프린팅을 통해 다소 복잡한 형태의 제품을 제작하고자 하는 시도가 활발히 이루어지고 있다. 이에 종래의 형태적 한계를 벗어나 해부학적으로 더욱 인체에 적합한 형태의 추간체 유합 보형재의 설계가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 10-1371418 “추간체 유합 보형재”
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 해부학적으로 인체에 보다 적합한 형태의 추간체 유합 보형재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 인체에 삽입된 상태에서 상하에 가해지는 하중을 효과적으로 분산시키는 추간체 유합 보형재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 회전을 통해 높이의 조절이 가능하면서도 회전 시 추체 또는 추골종판(endplate)의 손상을 방지하는 추간체 유합 보형재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 골 이식재의 이탈을 방지하는 한편 뼈가 형성되는 스캐폴드 구조를 구비하는 추간체 유합 보형재를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 중공이 형성된 몸체와, 상기 몸체의 상부 및 하부에 상기 중공과 연통되도록 형성되어 상기 몸체의 상부 및 하부에 가해지는 하중을 분산시키는 복수개의 관통홀을 포함하는 추간체 유합 보형재가 제공된다.
이때, 상기 복수개의 관통홀은 허니콤 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 관통홀은 상하 대칭 구조를 형성할 수 있다.
또한, 상기 추간체 유합 보형재는, 상기 몸체의 일측 및 타측 중 어느 하나 이상에 상기 중공과 연통되어 형성된 다공성 메쉬부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다공성 메쉬부의 공극은 3~7㎛의 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체는 일측에서 타측으로 갈수록 전방으로 돌출되는 전방 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전방 돌출부의 상부는 후방에서 전방을 향해 하방향으로 경사진 부분을 포함하고, 상기 전방 돌출부의 하부는 후방에서 전방을 향해 상방향으로 경사진 부분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체는 일측 또는 타측으로 회전 시 높이가 변경되도록 좌우 폭과 높이가 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체는 상하 좌우의 모서리가 곡면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체는, 상기 몸체의 상면에 일측에서 타측으로 비스듬한 방향을 따라 상부로 돌출 형성된 상부 킬 및 상기 몸체의 하면에 일측에서 타측으로 비스듬한 방향을 따라 하부로 돌출 형성된 하부 킬을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 추간체 유합 보형재는, 상기 몸체의 후방에 상기 중공과 연통되어 형성된 후방 관통홀을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌우가 비대칭으로 형성되며, 전방이 완만한 곡면으로 형성될 수 있어 해부학적으로 인체에 적합한 형태의 추간체 유합 보형재를 제공받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 몸체의 상부 및 하부에 형성된 다수의 관통홀들을 통해 추간체 유합 보형재의 하중 분산이 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전방이 곡면으로 형성되고, 상하좌우 모서리가 곡면으로 형성되어 회전을 통해 높이의 조절이 가능하면서도 회전 시 추체 또는 추골종판(endplate)의 손상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다공성 메쉬부를 통해 골 이식재의 이탈을 방지하고 뼈가 형성되는 스캐폴드 구조를 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 상하를 뒤집어 배치한 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 회전 배치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 일측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 타측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 인체 삽입 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. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 상하를 뒤집어 배치한 상태의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 척추 질환의 수술적 치료 방법인 유합술(fusion)에 이용되는 장치이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 척추뼈 사이의 추간체에 삽입되어 유합을 위해 뼈가 성장되어 들어갈 공간을 확보하여 준다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 몸체(10), 관통홀(20), 다공성 메쉬부(30) 및 후방 관통홀(40)을 포함한다.
몸체(10)는 내부에 중공을 구비하는 부재로 이루어진다. 상기 중공에는 골 이식재가 충전될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 몸체(10)는 중공의 상측을 커버하며 배치되는 상측부(11), 상측부(11)의 하부에서 중공의 하측을 커버하며 배치되는 하측부(12), 상측부(11)의 일측과 하측부(12)의 일측을 연결하며 배치되는 일측부(13), 상측부(11)의 타측과 하측부(12)의 타측을 연결하며 배치되는 타측부(14) 및 중공의 전방을 커버하며 전방으로 돌출되는 전방 돌출부(15)를 포함할 수 있다.
전방 돌출부(15)는 일측에서 타측으로 갈수록 전방으로 돌출되는 부분을 포함한다. 도 3에 가장 잘 나타난 바와 같이, 전방 돌출부(15)는 일측에서 타측으로 비스듬한 각도로 연장되며, 좌우 비대칭 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 TLIF(Transforaminal Lumbar Interbody Fusion) 수술에 사용될 수 있는데, 추간체 유합 보형재(1)의 삽입 각도를 고려할 때, 전방 돌출부(15)는 몸체(10)의 일측 및 타측과 수직한 직선에 대해 20~50°사이의 각도(예를 들면, 25~35°의 각도)를 형성할 수 있다.
이와 같은 전방 돌출부(15)의 좌우 비대칭 형상과 연계되어, 일측부(13)는 타측부(14)에 비해 짧게 형성된다. 다시 말하면, 타측부(14)는 일측부(13)에 비해 길게 형성된다.
한편, 전방 돌출부(15)의 상부는 후방에서 전방을 향해 하방향으로 경사진 부분을 포함하고, 전방 돌출부의 하부는 후방에서 전방을 향해 상방향으로 경사진 부분을 포함할 수 있다. 이때, 하방향 경사 및 상방향 경사는 완만한 곡선으로 형성되어 전방 돌출부(15)는 전체적으로 전방으로 볼록하게 형성될 수 있다. 전방 돌출부(15)가 이와 같이 형성됨으로써 추간체 유합 보형재(1)가 인체에 용이하게 삽입될 수 있게 된다.
도 4를 참조하면, 몸체(10)는 일측 또는 타측으로 회전 시 높이가 변경되도록 좌우 폭과 높이가 상이하게 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 몸체(10)의 좌우 폭은 높이 보다 크게 형성되어 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)를 추간 공간에 삽입한 후 추가적인 상하 간격이 필요할 경우 추간체 유합 보형재(1)를 전후 방향(길이 방향) 중심축을 중심으로 회전시킴으로써 높이를 증가시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 몸체(10)의 전방 돌출부(15)는 곡면으로 굴곡지게 형성되어 있다. 따라서 몸체(10)의 회전 시에도 추체 또는 추골종판의 손상이 방지될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에서, 몸체(10)는 상하좌우 모서리가 곡면으로 형성될 수 있다. 즉, 상측부(11)와 일측부(13) 사이의 연결 부위, 일측부(13)와 하측부(12) 사이의 연결 부위, 하측부(12)와 타측부(14) 사이의 연결 부위, 타측부(14)와 상측부(11) 사이의 연결 부위가 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 따라 몸체(10)의 회전 시 추체 또는 추골종판 손상 방지 효과가 향상될 수 있다.
몸체(10)는 상면에 일측에서 타측으로 비스듬한 방향을 따라 상부로 돌출 형성된 상부 킬(16a) 및 몸체(10)의 하면에 일측에서 타측으로 비스듬한 방향을 따라 하부로 돌출 형성된 하부 킬(16b)을 더 포함할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 TLIF 수술에 사용될 수 있는데, 상부 킬(16a) 및 하부 킬(16b)은 전방 돌출부(15)와 마찬가지로 몸체(10)의 일측 및 타측과 수직한 직선에 대해 20~50°사이의 각도(예를 들면, 25~35°의 각도)를 형성할 수 있다.
한편, 몸체(10)에는 추간체 유합 보형재(1)의 인체 삽입을 위한 인서터가 결합되는 인서터 결합부(17)가 형성되어 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 인서터 결합부(17)는 몸체(10)의 일측부(13) 및 타측부(14)의 후방 측에 전후 방향을 따라 형성된 한 쌍의 리세스(17a, 17b)로 이루어져 있다.
관통홀(20)은 몸체(10)의 상부 및 하부에 상기 중공과 연통되도록 형성되어 몸체(10)의 상부 및 하부에 가해지는 하중을 분산시킨다. 더욱 상세하게, 관통홀(20)은 몸체(10)의 상측부(11)에 형성되는 상측 관통홀(20a), 몸체(10)의 하측부(12)에 형성되는 하측 관통홀(20b)을 포함한다.
이때, 복수개의 관통홀(20)은 허니콤 구조로 형성될 수 있다. 관통홀(20)이 복수개 형성되며 허니콤 구조를 형성함으로써 추간체 유합 보형재(1)에 가해지는 하중을 구조 전체로 효과적으로 분산시킬 수 있다.
또한, 복수개의 관통홀(20)은 상하 대칭 구조를 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서, 상측 관통홀(20a)과 하측 관통홀(20b)은 상하로 마주보며 대칭을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 복수개의 관통홀(20)은 추간체 유합 보형재(1)와 척추체 사이의 골 결합(bone integration)이 이루어질 수 있는 통로로서의 역할도 동시에 수행할 수 있다.
다공성 메쉬부(30)는 몸체(10)의 일측 및 타측 중 어느 하나 이상에 상기 중공과 연통되어 형성된다. 도 5 및 도 6에 가장 잘 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 다공성 메쉬부(30)는 몸체(10)의 일측부(13)에 형성된 일측 다공성 메쉬부(30a) 및 몸체(10)의 타측부(14)에 형성된 일측 다공성 메쉬부(30b)를 포함한다.
다공성 메쉬부(30)는 친수성을 높이기 위한 방식으로 채택될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 다공성 메쉬부(30)는 뼈가 형성되는 스캐폴드 역할을 수행할 수 있다. 이와 더불어서 상기 중공에 주입된 골 이식재의 이탈을 막아주는 장벽으로서의 역할도 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 다공성 메쉬부(30)의 공극은 3~7㎛의 크기로 형성될 수 있다.
후방 관통홀(40)은 몸체(10)의 후방에 상기 중공과 연통되어 형성된다. 후방 관통홀(40)은 추간체 유합 보형재(10)가 추간 공간에 삽입되기 전 또는 후에 골 이식재를 상기 중공 내로 주입하는 통로가 된다. 이때, 골 이식재는 동종골, 이종골, 탈회골, 인조골(synthetic bone) 등이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 후방 관통홀(40)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다. 후방 관통홀(40)의 나사산에는 다른 요소가 결합될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)를 이용한 수술 시 추간체 유합 보형재(1)의 삽입 후 골 이식재의 주입이 이루어지는 경우 골 이식재의 주입이 완료된 다음 후방 관통홀(40)을 폐쇄하기 위한 락킹 스크류(미도시)가 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 종래 추간체 유합 보형재와 비교하여 전방 돌출부(15)를 비롯한 전체적인 형상이 해부학적으로 보다 인체에 적합하고 유사한 형태를 가지고 있다. 이와 같은 형상은 종래 기계 가공 방식으로는 구현이 다소 어려울 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 3D 프린팅 방식을 통해 제작되는 것이 바람직할 것이다.
도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 인체 삽입 상태가 나타나 있다.
도 7을 참조하면, 추간체 유합 보형재(1)는 수술 시 환자의 추간체(S) 후방에서 전방으로 삽입되는데, 추간체(S)의 전방은 곡선을 이루고 있다. 그런데, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(1)는 완만한 곡면으로 형성된 전방 돌출부(15)를 구비하고 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 추간체 유합 보형재(1)를 추간체(S) 전방의 곡선을 따라 거의 밀착시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의할 경우, 추간체 유합 보형재(1)는 추간체(S) 내에서 효과적으로 배치될 수 있다. 이때, 평면 상에서 전방 돌출부(15), 상부 킬(16a) 및 하부 킬(16b)은 환자의 관상면(coronal plane)과 평행하게 배치되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 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.
10: 몸체
20: 관통홀
30: 다공성 메쉬부
40: 후방 관통홀

Claims (11)

  1. 내부에 중공이 형성된 몸체와,
    상기 몸체의 상부 및 하부에 상기 중공과 연통되도록 형성되어 상기 몸체의 상부 및 하부에 가해지는 하중을 분산시키는 복수개의 관통홀과,
    상기 몸체의 일측 및 타측 중 어느 하나 이상에 상기 중공과 연통되어 형성된 다공성 메쉬부를 포함하고,
    상기 몸체는 일측 또는 타측으로 회전 시 높이가 변경되도록 좌우 폭과 높이가 상이하게 형성되되,
    상기 몸체는 일측에서 타측으로 갈수록 전방으로 돌출되는 전방 돌출부를 포함하며,
    상기 전방 돌출부의 상부는 후방에서 전방을 향해 하방향으로 경사진 부분을 포함하고, 상기 전방 돌출부의 하부는 후방에서 전방을 향해 상방향으로 경사진 부분을 포함하고,
    상기 몸체는 상하 좌우의 모서리가 곡면으로 형성되는 추간체 유합 보형재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 관통홀은 허니콤 구조로 형성되는 추간체 유합 보형재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 관통홀은 상하 대칭 구조를 형성하는 추간체 유합 보형재.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 메쉬부의 공극은 3~7㎛의 크기로 형성되는 추간체 유합 보형재.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는, 상기 몸체의 상면에 일측에서 타측으로 비스듬한 방향을 따라 상부로 돌출 형성된 상부 킬 및 상기 몸체의 하면에 일측에서 타측으로 비스듬한 방향을 따라 하부로 돌출 형성된 하부 킬을 더 포함하는 추간체 유합 보형재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 후방에 상기 중공과 연통되어 형성된 후방 관통홀을 더 포함하는 추간체 유합 보형재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100106997A (ko) * 2007-11-27 2010-10-04 클로쓰 헤닝 척추간 임플란트
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