KR20010082192A - 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바로 상하로 위치한 추간판을 가압할 수 있는 상면(14)과 하면(13)을 갖고, 상기 상하면에 적어도 하나의 관통공(11)이 마련된 본체(10)를 포함하는 임플란트에 관한 것이다.

본 발명은 임플란트가 상기 관통공을 이동하도록 장착된 고정부재(20)를 더 포함하고, 상기 고정부재는 제1 추간판에 인접한 지지부(22)와, 대향 추간판의 방향으로 상기 지지부로부터 연장가능한 적어도 하나의 돌출하는 고정요소(21)를 포함하고, 본체에 대해 이동하도록 상기 지지부 영역으로 제1 추간판에 의해 상기 고정부재(20)가 압박되도록 추간판 사이에 임플란트가 압축될 수 있다. 본 발명은 특히 경추 사이의 뼈 융합에 적용될 수 있다.

Description

경추용 인조 디스크 형태의 임플란트{INTERBODY CAVITY IMPLANT, IN PARTICULAR FOR CERVICAL VERTEBRAE}

다양한 형태의 인조 디스크가 이미 종래 기술로 공지되어 있다. 특히, 폭 넓게 사용되는 인조 디스크로는 예컨대 티타늄 합금 혹은 스테인레스 스틸과 같이 인체에 적합한 물질의 단일체로 구성되고, 임플란트를 고정하기 위해 추간판 사이에 탈출증 (distraction)이 발생할 때 위측의 추간판과 아래측의 추간판을 고정할 수 있도록, 이 단일체의 상면과 하면은 삼각형 단면의 톱니형상과 같은 양각(relief)을 갖고 있다. 이러한 인조 디스크에는, 또한 상부에서 바닥까지 본체를 관통하고 상면과 하면이 개방되어 있는 적어도 하나 이상의 관통공이 구비되어 있다. 이 관통공을 구성하는 공동은 이를 통해 추간판 사이에 골 성장 및 종국에는 이들 판 사이에 단단한 뼈 융합을 이루도록 골 형성 물질 혹은 이식 뼈로 채워진다.

그러나, 이들 공지의 인조 디스크는 특히 시간이 경과하면서 뼈 융합을 이루기 위해서는 필수적인 추간판 고정부의 안정성 면에서 한계를 갖고 있다.

이들 인조 디스크는 추간판이 안으로 만곡된 형상으로 되어 있어 지금까지의 톱니형상에 의한 이러한 고정 원리로는 불충분하여, 경추(頸椎)용 인조 디스크로는 적합하지 못하였다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 한계를 극복하고 경추 영역에서의 이식에 적합하고 양호한 고정 상태로 추간판에 결합될 수 있는 인조 디스크 형태의 새로운 임플란트를 제안하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 설치가 특히 간단하고 전체가 금속성인 종래 인조 디스크에 비해 무게를 줄일 수 있고, 이에 따라 제조가 보다 간단하고 저렴한 인조 디스크 형태의 임플란트를 제안하는 데에 있다.

본 발명은 일반적인 뼈의 외과적 수술로 추간판 디스크를 부분적으로 또는 완전히 제거하고 위측의 추간판과 아래측의 추간판 사이에 뼈 융합이 가능한 인조 디스크에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 임플란트 사시도이다.

도 2는 도 1 의 임플란트 정면도이다.

도 3은 도 1 및 도 2 의 임플란트 저면도이다.

도 4는 도 1 내지 도 3 의 임플란트 평면도이다.

도 5는 도 4 의 V-V 선을 따른 종방향 단면도이다.

도 6은 임플란트의 제1 위치에서, 도 4의 VI-VI 선을 따른 횡방향 단면도이다.

도 7은 임플란트의 제2 위치에서, 도 6과 유사한 도면이다.

따라서, 본 발명은, 위측과 아래측의 추간판을 지지할 수 있고, 상면과 하면을 갖는 본체를 포함하고, 또 상기 상하면에 개방된 적어도 하나의 관통공을 포함하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트에 있어서, 상기 관통공에 이동가능하도록 장착된 고정부재를 더 포함하며, 상기 고정부재는 제1 추간판에 인접한 지지부와, 대향하는 추간판의 방향으로 상기 지지부로부터 연장하는 적어도 하나의 돌출하는 고정요소를 포함하고, 추간판 사이에 임플란트가 압축될 때, 상기 고정부재가 본체에 대해 이동하기 위해 상기 유지부의 영역에서 제1 추간판에 의해 압박되므로 적어도 하나 구비된 상기 돌출하는 요소는 대향하는 추간판을 향해 회전하여 본체의 면과 동일하게 고정되는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트를 제안한다.

본 발명에 따른 임플란트의 바람직하지만 한정하지 않는 특징은 이하와 같다.

- 상기 본체는, 적어도 하나의 상하면에, 상보적 고정 배열을 갖고,

- 상기 고정부재는 복수 개의 돌출요소를 갖고,

- 상기 돌출요소는 길다랗고 궁극적으로 서로에 대해 평행하고,

- 돌출하는 고정요소 또는 각각의 돌출하는 고정요소는 뾰족한 자유단을 갖는 로드 형태이고,

- 본체의 상기 관통공은, 상기 제1 추간판에 의해 유발된 고정부재의 이동 원인을 제한하기 위해 상기 고정부재에 지지배열을 갖고,

- 상기 배열은 상기 관통공의 다른 크기의 두 부분 사이에 쇼울더를 구성하고,

- 고정부재의 상기 지지부는 상기 관통공의 대형부에 단단하게 고정되고,

- 고정부재가 지지배열에 대해 지지될 때,상기 부재의 지지부는 본체의 하면 내에 내접하고,

- 고정부재는 상기 관통부의 소형부에 단단하게 고정되고,

- 고정부재의 상기 지지부는, 중앙 관통공이 본체의 상기 관통공을 통해 본체의 상면과 하면 사이의 연속 통로를 확보하는 링 형상을 갖고,

- 본체는 큰 곡률 영역과 작은 곡률 영역을 갖는 일반적인 둥근 외측 형태를 갖고,

- 본체의 상기 관통공은 본체의 상기 외측 형태와 유사한 형태의 윤곽을 갖고,

- 고정부재에는 상기 관통공의 큰 곡률 영역에 인접 위치하고 이들 영역에 형성된 리세스에 수납되는 복수 개의 돌출요소가 구비되고,

- 본체의 상하면 중 하나는 볼록이고,

- 고정부재의 지지부는 일반적인 평면이고,

- 본체는 폴리에테르에테르 케톤과 같은 인체에 적합한 폴리머 물질로 제조되고,

- 고정부재는 인체에 적합한 금속 합금으로 제조된다.

본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 비제한적인 예로서 주어진 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조로 보다 명백하게 될 것이다.

도면을 참조하면, 두 추간판 사이에, 바람직하게는 경추 영역에 인조 디스크를 형성하기 위해, 외측 인조 디스크 본체(10)와 내측 보강부(20)의 두 부분으로 구성된 임플란트가 도시되어 있다.

인조 디스크 본체는 이 경우, 상부에서 보았을 때 둥근 코너의 실질적으로 삼각형 윤곽을 갖고 있다. 바람직하게는, 코너 윤곽을 모두 둥글게 형성할 수 있다.

본체(10)는 추간판 사이의 고정 방향에 기본적으로 수직한 방향으로 연장하고, 윗측의 추간판에 고정되는 삼각형 단면의 톱니형상(141)이 구비된 평탄한 상부면(14)을 갖고 있다.

본체의 하면(13) 일부는 아래측 경추판 상면에 대해 자연스런 오목함으로 궁극적으로 상보적인 볼록부를 갖고 있다. 이 하면(13)은 상기 아래측 추간판에 고정부를 제공하는 톱니바퀴의 가장자리(131)를 또한 갖고 있다.

상하면 사이에 매끄러운 원주면(12)이 연장하고, 나사를 구비하는 것이 바람직한 관통공(121)이 전방 영역에 존재하여, 지금까지의 통상적인 형태의 장치 단부에 임플란트가 장착된다.

본체(10)는 상하면에 개방된 공동(11)이 통과하고, 이 공동은 상부(111)와 이 상부 보다 폭이 다소 넓은 하부(112)로 구성되기 때문에, 이후 그 이유를 설명하는 바와 같이 이들 부분 사이의 이행부에 쇼울더(113)를 형성하고 있다.

공동(11)이 형성된 벽(16)은 본체의 외측 윤곽과 동일 형태, 즉 둥근 코너를 갖는 대략 삼각형이라는 것을 알 것이다.

보강부(20)는 공동(11) 내측에 수납될 수 있도록 구성되어 있다. 이 보강부는 그 베이스에서 대략 수평방향 평면으로 연장하는 링(22)을 갖고, 외측 윤곽은 적어도 그 길이의 실질적인 부분에 걸쳐 본체(10) 공동(11)의 하부(112) 벽 형상과 실질적으로 대응하고, 상기 하부는 수직방향 이행부로 안내될 수 있다. 이 링에는 중앙 관통공(221)이 관통한다.

이 경우에 있어서 링으로부터 상방 연장하는 세 개의 스파이크(spike, 21)가 원통형 로드 형태로 존재하고, 그 상단부는 상방으로 직립한 뾰족한 끝을 형성하는 원추형이다. 이들 스파이크는 본체(10) 공동(11)에 형성된 둥근 삼각형의 세 "코너" 에 대응하는 링의 세 영역으로부터 연장하는 것이 바람직하고, 또한 상기 수직방향 이행부에 대한 가이드를 형성하기 위해 상기 공동의 좁은 상부(111)를 형성하는 내벽을 따라 연장하도록 위치하고 있다.

특히, 스파이크(21)는 링(22)의 외측 가장자리에 배열되고, 공동의 상부(111) 영역에서 벽(16)은, 스파이크(21) 영역에서, 전술의 가이드를 보장하는 각 스파이크에 대해 크레이들(cradle)을 형성하도록 얕은 오목부(161)가 국부적으로 형성되어 있다.

보강부(20)가 존재함에도 불구하고, 링의 중앙 관통공(221)은 공동(11)으로 형성된 바와 같이, 본체(10)의 상면과 하면 사이의 연속적인 통로를 확보한다는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.

도 2 및 도 6에 도시된 위치에서 본체(10)의 보강부(20)를 위치함으로써 임플란트가 고정되고, 즉 스파이크(21)가 본체(10)의 상면(14)에서 약간 하측으로 위치하거나 같은 평면으로 위치하고 있다.

공동(11)에 형성된 임플란트의 내측 공간은 이식 뼈 또는 골 형성 물질로 부분적으로 또는 완전하게 채워진다. 경추판 사이의 탈출증은, 지금까지의 통상적인 장치의 도움으로 초래되고, 이들 판 사이에 임플란트가 위치하게 된다. 이 추간판 탈출증이 발생함으로써, 임플란트는 추간판 사이에 압축되어 자연스런 오목부를 갖는 하면 사이를 압축하여, 링(22)의 영역에 작용하는 것에 의해 상방으로 보강부(20)를 압박하고, 링의 평탄함은 핏팅시, 일부의 영역이 본체의 볼록 하면(13)에서 하방으로 돌출하는 것을 의미한다. 이 압박으로, 아래측의 추간판이 보강부(20)를 상방으로 가압하여 스파이크(21)가 본체 상면(14)을 지나 연장하고(도 7 참조), 이들 스파이크의 뾰족한 단부는 특히 효과적인 고정을 유지하기 위해 윗측의 추간판을 관통한다. 톱니형상(131, 141)은 그 일부가 부차적 고정을 보장하고, 스파이크(21)에 의해 메인 고정이 실현된다.

쇼울더(113)에 형성된 스톱은 보강부(20)의 상방 이동을 제한하고, 뼈 본체를 약화시키는 과도한 관통 위험이 주어질 경우, 윗측의 추간판에서의 스파이크의 관통 정도를 효과적으로 조절하는 것이 가능하다는 것을 알 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 이 스톱 위치에서 보강부(20)의 링(22)은 본체(10)의 하면(13)과 실질적으로 동일하게 위치하므로, 본체는 최대 표면적에 걸쳐 양호한 상태로 아래측의 추간판에 대해 지지된다.

전술한 바와 같이, 본체(10)의 내측면과 상보적인 형상에 의해, 보강부(20)는 상기 본체를 보강하는 기능을 수행한다. 이처럼 티타늄 합금이나 스테인레스 스틸 등과 같은 신체에 적합한 금속 합금을 이용하여 보강부(20)를 형성하는 것이 특히 바람직하지만, 본체(10)는 임플란트의 강도를 손상하지 않고 폴리에테르에테르 케톤(polyetherether ketone)과 같은 신체에 적합한 폴리머로 제조될 수 있다.

이처럼 임플란트는, 본체(10)가 몰딩으로 제조될 경우, 손쉽고 제조가 용이하고 저렴하게 얻어질 수 있다.

또한, 폴리머는 전파 투과성이기 때문에, 보강부(20)가 금속이라는 사실은 X선 촬영으로 임플란트의 안정성을 수술후 확인이 가능하다.

이처럼, 보강부(20)는 이 경우 세 개의 주기능, 즉 메인 고정기능, 본체의 보강 기능 및 X선 검사 기능을 갖는다.

물론, 스파이크(21)의 수와 배열을 적절하게 하는 것이 가능하며, 동일하게 본체(10)의 공동 크기와 형상은 이 보강부에 적합하다. 그러나, 견고한 뼈 융합을 위해서, 공동(11)의 수평방향 단면에 대해 임플란트의 수평방향 전체 단면의 적어도 사분의 일을 점유하는 것이 바람직하다.

Claims (18)

1. 위측과 아래측의 추간판을 지지할 수 있고, 상면(14)과 하면(13)을 갖는 본체(10)를 포함하고, 또 상기 상하면에 개방된 적어도 하나의 관통공(11)을 포함하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트에 있어서, 상기 관통공에 이동가능하도록 장착된 고정부재(20)를 더 포함하며, 상기 고정부재는 제1 추간판에 인접한 지지부(22)와, 대향하는 추간판의 방향으로 상기 지지부로부터 연장하는 적어도 하나의 돌출하는 고정요소(21)를 포함하고, 추간판 사이에 임플란트가 압축될 때, 상기 고정부재(20)가 본체에 대해 이동하기 위해 상기 유지부의 영역에서 제1 추간판에 의해 압박되므로 적어도 하나 구비된 상기 돌출하는 요소(21)는 대향하는 추간판을 향해 회전하여 본체의 면과 동일하게 고정되는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
2. 제1항에 있어서, 본체는, 적어도 하나의 상하면(14, 13)에, 상보적 고정 배열(141, 131)을 갖는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정부재(20)는 복수 개의 돌출요소(21)를 갖는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
4. 제3항에 있어서, 상기 돌출요소(21)는 길다랗고 궁극적으로 서로 평행한 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 돌출하는 고정요소 또는 각각의 돌출하는 고정요소들(21)은 뾰족한 자유단을 갖는 로드 형태인 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 본체의 상기 관통공(11)은, 상기 제1 추간판에 의해 유발된 고정부재의 이동 코스를 제한하기 위해 상기 고정부재(20)에 지지배열(113)을 갖는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
7. 제6항에 있어서, 상기 지지배열은 상기 관통공(11)의 다른 크기의 두 부분(111, 112) 사이에 쇼울더(113)를 구성하는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
8. 제7항에 있어서, 고정부재의 상기 지지부(22)는 상기 관통공(11)의 큰 부분(112)에 단단하게 고정되는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 고정부재가 지지배열(113)에 대해 지지될 때, 상기 고정부재의 지지부(22)는 본체(10)의 하면(13)에 완전하게 내접하는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 고정부재(20)는 상기 관통공(11)의 작은 부분(111)에 단단하게 고정되는 복수 개의 돌출하는 고정요소(21)를 갖는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 고정부재(20)의 상기 지지부(22)는, 중앙 관통공(221)이 본체의 상기 관통공(11)을 통해 본체의 상면과 하면 사이의 연속 통로를 확보하는 링 형상인 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 본체(10)는 큰 곡률 영역과 작은 곡률 영역의 일반적으로 둥근 외측 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
13. 제12항에 있어서, 본체의 상기 관통공(11)은 본체의 상기 둥근 외측 형태와 유사한 형태의 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
14. 제13항에 있어서, 고정부재(20)에는 상기 관통공(11)의 큰 곡률 영역에 인접 위치하고 이 영역에 형성된 리세스(161)에 수납되는 복수 개의 돌출요소(21)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 본체(10)의 상하면 중 하나(13)는 볼록한 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
16. 제15항에 있어서, 고정부재(20)의 지지부(22)는 일반적으로 평면인 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 본체(10)는 폴리에테르에테르 케톤과 같은 인체에 적합한 폴리머 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 고정부재(20)는 인체에 적합한 금속 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 경추용 인조 디스크 형태의 임플란트.