KR20060005357A - 경부 추간판용 인공 관절 - Google Patents

Abstract

본 발명은 추체와의 연결을 위해 제공된, 깊이보다 더 넓은 연결면(10)을 표함하는 덮개판(1)을 갖는 경부 인공 추간판에 관한 것이다. 연결면(10)의 경계부(24)는 뒤측면 영역에서 전후 방향의 영역에서의 경계부(14)와 비교하여 후퇴된다. 연결면(10)의 후퇴된 경계부는 그 이상으로 돌출된 가장자리(14)와 곡면처리부 또는 경사진 절단부(25)을 통해 연결된다.

추체, 덮개판, 경부 인공 추간판, 연결면, 경계부, 절단부.

Description

경부 추간판용 인공 관절{PROSTHETIC JOINT CERVICAL INTERVERTEBRAL DISCS}

두 개의 덮개판과 하나의 관절 수핵으로 이루어져 있는 경부 추간판을 대체하기 위한 관절로 된 관내 인공 삽입물은 공지되어 있다(프랑스 특허 제2718635호, 유럽 특허 제699426호, 국제 공개 공보 제03063727호, 국제 공개 공보 제0211650호, 유럽 특허 제1166725호, 유럽 특허 제820740호). 상기 수핵의 양측에서 상호간에 대략 평행하게 배치되어 있는 상기 덮개판들은 이웃한 추체(vertebral body)의 종판들과 결합되도록 지정된 연결면들을 포함하고 있다. 하부 인공 삽입물 덮개판과 연결되는 두 개의 추체 덮개판은 대략 사각형 형태를 갖는다. 추체 덮개판은 대략 평면이며 측면은 톱니모양을 통해 범위가 정해진다. 꼬리 추체 덮개판은 앞쪽 가장자리에 구상돌기 영역이라고 불리는 소뿔 모양의 돌출부를 구비한다. 이러한 돌출부는 인공삽입물이 장착되기 전에 제거되어야 한다. 인공 보철물에 장착하기 위한 정해진 추체의 면은 인공 보철물의 연결면에 추체의 면을 맞추기 위해 가공되는 것이 적절하다.

이러한 유형의 공지된 보철물들은 원형으로만 그 윤곽이 제한되어 있다. 상기 추체의 종판들은 본질적으로 전후 방향의 깊이보다 그 폭이 더욱 넓기 때문에, 상기 공지된 보철물들은 하중 전달을 위해 자연히 지정되는 표면들의 크기를 활용 하지 못한다. 그 결과 보철물 표면들과 추체들 사이에는 표면 활용이 개선될 수 있는 경우에서보다 더욱 높은 하중이 발생하게 된다. 요추용으로 사용되는 추간판 보철물의 경우 타원형의 보철물 윤곽(국제 공개 공보 제0101893호, 유럽 특허 제471821호) 또는 콩팥 형태(유럽 특허 제747025호)를 이용함으로써 최대의 공간 활용이 달성되는데, 이는 추체의 덮개판이 타원형부터 콩팥 형태 구조를 갖기 때문이다. 또한, 직사각형 보철물 형태도 공지되어 있다(미국 특허 제5425773호).

관절형태의 인공 추간판과 달리, 인접한 추체를 움직이지 않도록 서로 고정시키는, 이를 통해 추체들이 서로 직접 융합될 수 있는, 소위 케이지(cage)가 사용된다. 이때 공간의 필요성은 중요치 않다. 많은 경우 단지 추체 폭의 작은 부분만을 취하는 케이지를 사용하는 것으로 충분하다. 다른 경우 추간 공간 확보가 의도된 또는 비 의도된 케이지의 사용이 알려져 있다. 케이지에 대한 기술의 관점은(유럽 특허 제179695호, 국제 공개 공보 제9720526호, 미국 특허 제2001/0016774, 국제 공개 공보 제0191686호, 국제 공개 공보 제9000037호) 그 때문에 관절형태의 추간 인공 보철물에 대한 적절한 배치의 문제 해결을 위한 어떠한 표시도 제공할 수 없다.

본 발명의 목적은, 척추의 경추 영역에서 추간판을 교체하기 위한 최상의 가능한 공간활용을 가능하게 하는 관절 형태의 관내 인공 삽입물을 제작하는 것이다. 추체 접촉면이 대략 사각형 형태이기 때문에, 이를 위해 인공 보철물에 대한 연결면은 우선적으로 사각형 형태 또는 타원 형태가 적절하다. 그러나 본 발명은 두 연결면 중 적어도 한 개의 연결면, 그러나 가급적이면 두 연결면이 청구항 제1항에 따른 형태를 갖는 인공 보철물을 사용함으로써 더 좋고 확실한 결과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.

만약 수술 집도의사가 앞쪽에서 인공 보철물의 추체 측면의 접촉면을 수술할 경우, 의사는 척추 채널로부터 안전한 거리를 유지하여야 한다. 이는 특히 접촉면의 뒤측면 모서리를 작업하는 경우에 유효하며, 이 접촉면의 경우 중앙 뒤쪽 영역에서보다 시각적 통제가 더 어렵다. 추체-덮개판의 뒤측면 모서리에 추체의 처리된 접촉면 밖으로 돌출되는 뼈물질이 남아있을 수 있다는 것을 의미한다. 사각형 형태의 인공 보철물이 사용된다면, 인공 보철물의 뒤쪽 모서리가 남아있는 뼈물질과 부딪치기 때문에, 이 인공 보철물이 추간 공간에 완전히 삽입될 수 없는 경우도 발생한다. 인공 보철물의 모서리가 곡면 처리되는 경우, 이러한 상황이 근본적으로 더 유리하지는 않다. 인공 보철물은 앞쪽에서 추체 밖으로 돌출되며 혹시 식도 자극 또는 식도에 존재하는 대동맥 자극을 초래할 수도 있다. 본 발명에 따른 인공 보철물-연결면의 후퇴는 뒤측면 모서리를 생략할 수 있으며 이를 통해 이러한 단점이 보완된다. 연결면의 앞측면 영역에서 연결면의 면적크기는 대조적으로 변화가 없다.

본 발명에 따른 방법은 덮개판을 에워싼 의도된 사각형의 모서리로부터 연결면의 경계부까지의 거리에 관한 것이 최상의 표현이 될 수 있다. 여기서 덮개판의 둘레 아웃라인과 접하는 사각형의 측면은 시상면에 평행하게 또는 이 측면에 수직으로 뻗어있다고 가정된다. 이러한 내용상 단지 이러한 부분들은 추간 공간에 수용하기 위해 의도된 덮개판으로 고려된다. 앞쪽 플랜지가 예를 들어 덮개판과 연결되는 경우와, 플랜지가 이식 상태에서 추체의 앞쪽 정면에 놓이면, 의도된 사각형의 구조상 이는 덮개판으로 간주되지 않는다.

의도된 사각형의 뒤쪽 모서리로부터 연결면의 경계부까지의 최소 간격은 앞쪽 모서리로부터의 최소 간격보다 바람직하게는 적어도 1.3배, 더 바람직하게는 1.5배, 더 바람직하게는 적어도 두 배는 크다. 여기서 가능하면 덮개판의 폭이 덮개판의 전후 방향의 크기보다 크며, 사실 일반적으로 1.1 내지 1.6배, 바람직하게는 1.2 내지 1.4배이다.

일반적으로 두 인공 보철물-덮개판의 연결면은 본 발명에 따라 형상된다. 그러나 두 연결면 중 한 개의 연결면 만으로 충분한 경우가 있는데, 즉 특히 하부 연결면의 경우이다.

본 발명의 특히 바람직한 실시형태의 경우 인공 보철물-덮개판의 가장자리는 결합된 연결면의 경계부 밖으로 돌출된다 이를 통해 덮개판, 인공 보철물 본체 및 덮개판에 그리고 인공 보철물 본체에 상호작용하는 연결- 또는 마찰면은 연결면의 후퇴된 특징에도 불구하고 최적의 크기를 갖는다. 그러므로 이러한 부품들은 예를 들어 대략, 곡면 처리된 모서리를 갖는 사각형의 형태를 취할 수 있다.

뒤측면에 후퇴된 연결면의 경계부에서 더 확장된 가장자리까지의 전환은 경사진 전환면의 형태로 형성된다. 이는 연결면에 직접 연결된다. 이는 또한 전환면 자체가 경우에 따라서는 힘 전달에 관여할 수 있다는, 즉 뒤측면에 남아있는, 추체의 가공된 접촉면으로부터 돌출된 뼈 부품과 접촉된다는 장점을 갖는다. 변이면은 횡단면도에서 직선형태로, 볼록하게 곡면처리된 형태로 또는 역시 계단 형태로 나타날 수 있다.

뒤측면이란 개념은 덮개판의 측면 관점에서 뒤쪽 관점으로의 전환 영역을 나타낸다. 본 발명에 따른 연결면의 후퇴는 따라서 단지 측면 영역 또는 단지 뒤쪽 영역에만 제한된 것이 아니고 대신 두 영역의 부분 영역을 포함한다. 후퇴란 개념은 중심 횡축으로부터 앞쪽과 뒤쪽이 대략 대칭인 덮개판의 표준-아웃라인과 관련이 있다. 연결면의 경계부는 이 표준-아웃라인에 관하여 후퇴되어있다. 불확실한 경우 표준-아웃라인은 중심 횡축으로부터 뒤쪽으로 반영된 덮개판의 앞측면 아웃라인이다. 덮개판이 연결면의 경계부 밖으로 돌출된, 표준-아웃라인보다 더 돌출되지않는 가장자리를 갖는다면, 연결면의 경계부의 후퇴는 또한 이 가장자리의 아웃라인과 연관될 수 있다.

측면 방향으로부터 관찰될 때 부분 영역은 뻗어있는데, 이 부분 영역에는 연결면의 경계부가 일반적으로 연결면의 전후방향 크기의 1/3 이상 후퇴되어있다. 뒤쪽으로부터 관찰될 때 일반적으로 양쪽이 각각 연결면의 폭 크기에 대해 적어도 대략 1/4분 이상 부분 영역이 뻗어있다. 뒤쪽 판 가장자리의 중심 부분 영역에서의 연결면이 뒤쪽에 비교하여 후퇴되지 않거나 뒤측면 영역보다 덜 후퇴된다면, 적절할 수 있다. 이러한 중심 부분 영역은 적당히 연결면에 대한 폭 크기의 적어도 1/4분 이상 뻗어있다.

덮개판의 뒷면의 1/3인 앞쪽에 연결면의 경계부는 가능하면 후퇴되지 않는다. 이때 연결면에 대한 모서리의 약간의 곡면처리는 설명되지 않는다. 연결면 경계부의 후퇴는 가급적이면 최대인, 의도된, 에워 쌓인 사각형의 뒤쪽에서 가장 가까운 위치가 적합하다. 연결면의 후퇴된 경계부는 대략 직선 형태를 갖는다.

연결면의 후퇴된 경계부와 밖으로 돌출된 가장자리 사이에 높이 차이가 최대인 위치에서는 높이 차이가 적어도 대략 1 mm 는 되어야 한다.

본 발명은 다음에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 도시하는 도면과 관련하여 더욱 상세하게 설명된다.

도1 및 도2는 전체 인공 보철물에 대한 사시도이다.

도3 및 도4는 인공 보철물의 후면부, 측면부, 꼬리부에 대한 도면이다.

도6 내지 도8은 전환면에 대한 상이한 윤곽도이다.

도9는 대안적인 실시예의 평면도이다.

도10은 연결면 및 가장자리 아웃라인에 대한 확대도이다.

도1 내지 도8에 도시된 인공 보철물은 두 개의 덮개판(1)과 인공 보철물 본체(2)로 구성된다. 두 덮개판 중 한 개의 덮개판 내측은 인공 보철물 본체(2)에 대해 고정체로 제공되는 반면 다른 덮개판은 인공 보철물 본체와 예를 들어, 구형 접촉면(3)을 형성한다. 각각의 덮개판 전면 가장자리에 플랜지(4)가 구비되며, 이 플랜지의 후면부(5)는 추체의 전면부에 착지 되도록 할당된다. 플랜지는, 예를 들어 나사 구멍(6)과 같은 고정 수단을 구비한다. 각각의 인공 보철물-덮개판은 연관된 추체-덮개판에 또는 추체의 작업을 통해 생성되는 접촉면에 착지 되도록 연결 면(10)을 구비하는데, 이 연결면은 덮개판의 주 확장면에 대략 평행하게 전개된다. 이 연결면은 기본적으로 평면이지만 약간 곡면의 형태를 취할 수도 있다. 이 연결면은 톱니(13) 및/또는, 예를 들면 활생체학적 막과 같은 뼈를 안정적인 위치에 연결시키기 위한 다른 수단을 구비하여 장치된다.

각각의 덮개판은 연결면(10)에 대략 수직으로 위치하는 주연면(14)으로부터 에워싸여 있는데, 이 주연면(14)은 앞의 내용과 연관시킬 경우 가장자리로써 표현된다. 가장자리(14)는 덮개판의 주연부 아웃라인을 정의하는데, 이 주연부 아웃라인은 타원형으로 또는 곡면처리된 모서리를 갖는 사각형태로써 표현될 수 있는 길쭉한 모양을 갖는다. 이러한 형태는 도10에 도면부호 14로 표시된다. 인공 보철물 본체(2)는 동일한 주연부 아웃라인을 갖는다. 덮개판(1)의 전후방향 깊이(11)는 덮개판의 폭(12)보다 작은데, 즉, 예를 들면 3:4의 비율을 갖는다. 검증된 예로 15 mm의 폭과 20 mm의 폭을 갖는다. 덮개판의 연장은 추체 덮개판 쪽으로 나타나며 대략 추체 덮개판 연장보다 약간 작으며, 이를 통해 인공 보철물은 추체로부터 제공되며 가공된 추간 공간에 적응된다. 경우에 따라서는 인공 보철물의 상이한 크기 차이가 발생할 수도 있다. 덮개판(1)은 특히 금속으로 구성되며 본체(2)는 폴리에틸렌으로 구성된다.

덮개판(1) 또는 가장자리(14)의 아웃라인은 앞면(15), 뒷면(16) 및 측면(17, 18)을 갖는다. 그 사이에 도10에 의도된 사각형(21)의 면으로 주어진 전후 방향의 깊이(11)과 폭(12)이 펼쳐져 있는데, 이 사각형은 덮개판 또는 가장자리의 아웃라인(14)을 접하여 에워싼다. 이러한 사항의 경우 단지 플랜지면(5) 뒤쪽에 위치한 덮개판(1)의 부분만이 포함되는데, 이것은 단지 추간 공간에 놓이는 이러한 부품들의 크기에만 의존하기 때문이다.

앞면(15)에 그리고 측면(17, 18)의 앞 절반 부분에 가장자리(14) 아웃라인의 연결면의 경계부가 놓인다. 모서리의 곡면처리 또는 모서리 절단의 형태에 따라 약간의 돌출되기 때문에 정확한 일치는 형성되지 않는다. 모서리 처리되는 부분의 일반적으로 폭 크기(12)의 3% 이내에 놓인다.

측면(17, 18)에서 가장자리 뒤쪽(16)으로의 전환 영역에 있어서 앞의 내용은 뒤측면 영역으로 표시되는데, 연결면(10) 경계부(24)의 부분 영역(23)에는 아웃라인(14)이 따르지 않고 이 아웃라인에 관해 후퇴되어 위치된다. 이러한 후퇴의 최대치는 평면도상에서 대략 2 mm에서 5 mm 사이에 놓이며, 일반적으로 수치 정열에 있어서 2.5 mm 에서 3.5 mm 사이에 놓인다. 사각형(21)의 모서리(29)로부터 최소 간격(28)은 13% 이상, 특히 15% 이상이며 특히 폭(12)의 18% 이상이다. 검증된 실시예의 경우 최소 간격은 이 폭(12)의 20%를 약간 상회한다.

아웃라인(14)에 대한 경계부(24)의 후퇴는 경사진 전환면(25)이 경계부(24)와 가장자리 사이에서 나타나는 것을 통해 발생한다. 전환면이 연결면의 평면에 대해 상승되기 때문에, 추체를 가공할 경우에 뒤측면 영역에 남아있는 이러한 뼈 부분들을 수용하기 위한 공간이 전환면 하부에 생성된다. 이러한 공간은 이와 같은 목적을 위해 적당한 높이를 취해야 한다는 것을 이해할 수 있다. 이 높이는 연결면과 가장자리(14) 사이의 최대 높이 차이가 나는 위치에서 적어도 1 mm는 취해야 한다. 전환면(25)은 예를 들어 볼록하게 곡면처리(도6) 되거나 또는 직선의 윤 곽을 취할 수 있다(도7). 전환면은 역시 계단 형태로도 절단될 수 있다(도8).

부분 영역(23) 내에 경계부(24)가 가장자리(14)의 아웃라인(25)에 비하여 후퇴된 부분 영역(23)은 표시된 예의 측면도에서 대략 깊이(11)의 2/3를 취하며, 가급적이면 깊이(11)의 1/3분보다 작지 않다. 앞쪽 1/3에서 덮개판의 아웃라인은 연결면의 경계부로부터 벗어나지 않는다. 여기서 모서리에 대한 약간의 곡면처리는 고려되지 않는다.

뒤쪽에서 관찰된(도3), 연결면 경계부(24)의 후퇴는 중앙 쪽으로 감소된다. 중앙 부분 영역(22)에서 뒷면(16)의 가장자리(14)는 실제로 경계부(24) 이상 돌출되지 않는다. 이 중앙 부분 영역의 길이는 가급적이면 폭 크기(12)의 1/10과 1/3 사이에 놓인다.

뒤측면 영역에 연결면(10)의 경계부(24)에 대한 후퇴된 부분 영역(23)은 대략 직선 형태를 갖는다. 이 부분 영역의 끝점을 서로 연결하는 직선구간과 부분 영역을 비교하면 부분 영역은 구간으로부터 거의 돌출되지 않는다. 편차는 반드시 이 구간의 길이에 대해 10% 훨씬 이하에 놓인다. 구간의 끝점은, 연결면의 경계부(24)에 대한 편차가 주연부 아웃라인(14)로부터 다른 방법으로 제공된 모서리 곡면처리의 범위를 넘는 이러한 점들에 놓인다.

주연부 아웃라인(14)의 뒤측면 영역에 경계부(24)의 돌출은 대략 덮개판(12)의 10% 그리고 5% 이하가 되어서는 안된다.

위의 설명과 일치하는 뒤측면 영역에서 연결면에 대한 경계부의 후퇴는 도9에 따른 실시예가 도1 내지 도8의 실시예와 다르다는 것은 가장자리(14)가 연결면 의 경계부 이상 초과하지 않는다는 것을 통해 나타난다. 도1 내지 도8 및 도10과 일치하는 실시예의 설명은 이 실시예에 적합하며, 이를 통해 뒤측면 영역에서 연결면에 대한 경계부의 코스는 주연부 아웃라인(14)과 비교되는 것이 아니고 중앙의 횡축(21)을 통해 앞측면 덮개판-주연부 아웃라인(14)의 뒤쪽으로 대칭된 코스(14')와 비교된다.

도10은 앞- 및 뒤측면 영역에서 의도된 사각형(21)의 모서리에 관하여 연결면에 대한 경계부의 상이한 코스를 도식화한다. 경계부(24)에 대한 뒤쪽 모서리점(29)의 최소 간격(28)은 앞쪽 모서리점(27)의 일치하는 최소 간격(26)보다 거의 3배정도 크다. 최소 간격은 일반적으로 적어도 1.5배 더 커야한다.

Claims (10)

1. 추체와의 연결을 위해 제공된 연결면(10)을 포함하는 덮개판(1)을 갖는 경부 인공 추간판에 있어서,

   덮개판(1)의 주연부 아웃라인(14)을 둘러싸는 사각형(21)의 각각 인접한 측면 모서리(29)로부터의 연결면(10)의 뒤측면 경계부(24)는, 인접한 앞쪽 모서리(27)로부터의 앞측면 경계부(14)보다 더 큰 최소 간격(28)을 갖는 것을 특징으로 하는 경부 인공 추간판.
2. 제1항에 있어서, 뒤쪽 모서리(29)로부터의 연결면(10)에 대한 경계부(24)의 최소 간격(28)은 앞쪽 모서리(27)의 최소 간격(26)보다 적어도 1.3배 큰 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
3. 제1항에 있어서, 전후 깊이(11)에 대한 덮개판(1) 폭(12)의 비율은 1.1 과 1.6 사이에 있는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
4. 제3항에 있어서, 뒤측면 영역(23)에 덮개판(1)의 가장자리(14)는 연결면(10)의 경계부(24) 이상으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
5. 제4항에 있어서, 아웃라인(14)에 대해, 가장자리(14)를 갖는 연결면(10)의 후퇴된 경계부(24)는 경사져 진행되는 전환면(25)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
6. 제4항에 있어서, 연결면(10)의 경계부(24)는 뒤쪽 영역(16)의 중앙에서 가장자리(14)에 대해 약간 또는 전혀 후퇴되지 않는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 연결면(10)의 경계부는 확장부(11)의 앞쪽 1/3 부분에서 가장자리(14)에 대해 후퇴되지 않는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 뒤측면 영역의 부분 영역(23) 내에서 연결면(10) 경계부(24)는 가장자리(14)에 대해 후퇴되며, 부분 영역(23)은 연결면의 전후방향 확장부(11)의 적어도 1/3 이상 연장되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 연결면(10)의 가장자리(14)에 대해 후퇴되어 있는 부분 영역(23) 내에서 연결면(10)에 대한 경계부(24)는 대략 직선 형태로 나타나는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 후퇴된 연결면(10)의 경계부(24) 와 가장자리(14) 사이에 놓이는 높이 차이는 적어도 1 mm 인 것을 특징으로 하는 인공 추간판.

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