KR20090076473A - 인공인대 - Google Patents

Abstract

폭과 두께를 갖고, 상기 폭과 두께의 합보다 충분히 길은 길이를 가지며 인체에 무해한 소재로 형성되어 척추의 서로 이웃하는 둘 이상의 극돌기를 감싸 극돌기의 운동을 제한하는 밴드부; 일정 수준 이상의 강도를 가지며 호(arc)형 형상으로 형성되고 상기 밴드부를 극돌기로 안내하는 후크부; 및 일단은 상기 밴드부에 고정되고, 타단은 상기 후크부에 고정되어 상기 밴드부와 후크부를 연결하는 연결부; 를 포함하여 이루어지는 인공인대가 개시된다.

인공인대를 이용한 척추 수술은 수혈이 필요 없어 종래의 골유합술이 부적합한 환자에게 효과적이다. 본 발명에 의하면 신경감압술 후 수술 시간은 1시간 이내로서 종래의 수술시간에 비하여 매우 짧고, 최소한의 피부절개만 이루어지므로 근육 손상이 적으며 인공인대가 근육과 신경 사이를 막아주므로 수술 후 후천적인 신경 유착 등을 방지할 수 있다.

인대(ligament), 척추(spine), 극돌기(spinous process), 임플란트(implant), 로도시스(lordosis)

Description

인공인대{Artificial Ligament}

본 발명은 인공인대에 관한 것이다.

상세하게는, 본 발명은 연속적으로 서로 인접하는 둘 이상의 극돌기(spinous process)를 묶어 극돌기의 간격을 일정하게 유지시키고 서로 인접하는 상추간관절(superior facet)과 하추간관절(inferior facet) 간에 상대적인 움직임이 발생하지 않도록 고정, 결착하는 인공인대에 관한 것이다.

도 5는 인체 척추의 단면도로, 인체의 등 쪽에 여러 개의 극돌기(3)가 순차적으로 위치하며, 마찬가지로 그 반대쪽으로는 추체(vertebral body)(8)가 위치한다. 도면부호 “1”은 척추신경으로서, 극돌기(3)와 추체(8) 사이에 위치한다. 그리고 각 극돌기(3) 사이에는 극간인대(interspionous ligament)(7)와 황색인대(ligamentum flavum)(6)가 위치한다. 또한, 극돌기(3)로부터 인체의 등 쪽을 향하여 극상인대(supraspinous ligament)(5)가 존재한다.

미설명 도면부호 “2”와 “4”는 각각 피부(skin)와 추간판(disc)이다.

척추는 노화 또는 사고 등 후천적인 요인에 의해 퇴행성 변화가 발생하는데, 점선(A)으로 표시한 바와 같이 극돌기(3) 간의 간격이 가까워지거나, 또는 황색인대(6)가 탄력을 잃고 두꺼워져서 점선(B)과 같이 전방으로 돌출되는 변형이 발생하 게 된다. 예컨대 척추 협착증(lumbar spinal stenosis)은 위와 같은 변화에 의해 극돌기(3) 또는 황색인대(6)가 척추신경(1) 또는 척추신경(1)과 연결되는 신경돌기(미도시)를 압박하는 증상이다.

척추 질병의 치료 방법으로는 약물 치료, 물리 치료, 수술 치료 등 여러 방법이 제안되고 있는데, 이 중 수술 치료는 타 치료 방법에 의해 치료되지 않을 경우에 선택되는 것이다.

일반적인 수술 치료는 신경을 압박하는 뼈와 조직들을 제거하고, 이로 인해 척추가 불안정해지는 것을 방지하기 위하여 임플란트(통상적으로 알려진 것은 척추경 나사못이다)로 척추를 고정하는 치료이다. 척추경 나사못(미도시) 외에도, 극돌기 사이에 추간체 고정 보형재(삽입체, 스페이서)(미도시)를 넣어 고정하거나, 추체(8) 사이에 인공디스크(artificial disc)(미도시)를 삽입, 고정하는 방법이 있다.

위와 같이 알려진 종래의 수술법은 근육, 뼈, 조직 등을 광범위하게 절개하고 해당 관절부위 척추뼈를 크게 제거한 다음, 해당 부위 디스크도 필요할 경우 전부 제거하고 그 공간에 다시 뼈를 이식한 후, 전체적인 균형은 척추경 나사못 등으로 고정하여 주는 대수술이다.

위와 같은 수술은 전신 마취가 필요하다. 또한, 수술 시간이 길고 수술 자체가 힘들며, 연로(年老)한 환자는 수술을 하기가 어려운 경우가 많다.

도 6a 내지 6b에 종래의 임플란트가 도시되었다. 등록특허 제650208호에 기 술된 이 척추경 나사못(150)은, 척추골의 척추경 또는 천골에 소정의 각도와 깊이로 삽입되고, 길이방향으로 연장되어 구성된 로드가이드(230)를 포함하여 이루어지며, 상기 로드가이드(230)에 의해 안내되는 척추로드(400) 및 위 척추로드(400)와 척추경 나사못(150)을 연계하여 체결하는 결합체결부(300)로 구성되어 있다. 이 척추경 나사못은 척추경에 삽입하여 고정되는 나사봉(100)과, 상기 나사봉(100)의 상부에 형성되며 내측에 U형 홈(210) 및 나사선(250)을 포함하는 헤드부(200)와, 상기 헤드부(200) 상단에서 길이 방향으로 연장되어 상기 척추로드(400)를 받쳐주는 로드가이드(230)를 포함한다.

미설명 도면부호 “320”, “330”, “310”, “220” 및 “240”은 각각 “육각홈”, “n형 홈”, “받침부”, “절단면” 및 “연결결합부”이다.

인체가 노화되거나 추간판에 이상이 발생하는 경우에는, 위와 같은 척추 협착증 외에도 상추간관절(superior facet)과 하추간관절(inferior facet) 간에 상대적인 변위 이동이 발생할 수 있다.

척추분리증이 동반되지 않은 퇴행성 병변이 주된 원인인 경우에는, 느슨해진 인대를 팽팽하게 조여줌으로써 척추 불안정을 회복시키는 광범위한 수술을 피해야 한다.

본 발명의 목적은 척추 질병을 가진 환자를 치료할 때, 뼈를 잘라 내거나 이식하는 대신, 정상적인 기능을 갖지 못하는 인대를 보강함으로써 흔들리는 척추를 안정감 있게 고정, 강화하는 인공인대를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 환자 부담을 줄이고 시술이 간단한 인공인대를 제공하고자 함에 있다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 인공인대는, 폭과 두께를 갖고, 상기 폭과 두께의 합보다 충분히 길은 길이를 가지며 인체에 무해한 소재로 형성되어 척추의 서로 이웃하는 둘 이상의 극돌기를 감싸 극돌기의 운동을 제한하는 밴드부; 일정 수준 이상의 강도를 가지며 호(arc)형 형상으로 형성되고 상기 밴드부를 극돌기로 안내하는 후크부; 및 일단은 상기 밴드부에 고정되고, 타단은 상기 후크부에 고정되어 상기 밴드부와 후크부를 연결하는 연결부; 를 기술 수단으로 채택한다.

인공인대를 이용한 척추 수술은 수혈이 필요 없어 종래의 골유합술이 부적합한 환자에게 효과적이다. 예컨대 골다공증 환자, 당뇨병 환자, 고혈압 환자 또는 고령자에게도 적용할 수 있고, 광범위하게 허리뼈를 절제할 필요가 없다. 나사못 고정술이나 뼈 이식술 같은 큰 수술은 더더욱 불필요하다.

본 발명에 의하면 신경감압술 후 수술 시간은 1시간 이내로서, 종래의 수술시간에 비하여 매우 짧다.

또한, 본 발명에 의하면 척추 수술이 약 5㎝ 정도의 최소한의 피부절개만 이루어지므로 근육 손상이 적고, 인공인대가 근육과 신경 사이를 막아주므로 수술 후 후천적인 신경 유착증을 방지할 수 있다.

척추분리증이 동반되지 않은 퇴행성 병변이 주된 원인인 경우에는, 느슨해진 인대를 조여줌으로써 척추를 안정시켜 광범위한 수술을 피할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인공인대를 도시한 사시도이다.

본 발명인 인공인대는 극돌기를 묶는 밴드(band)부(11); 상기 밴드부(11)의 양단에 각각 형성되는 후크(hook)부(13a, 13b); 및 상기 후크부(13a, 13b)와 밴드부(11)를 연결하는 연결부(12);로 구성된다.

밴드부(11)는 상대적으로 일정한 큰 폭(w)과 작은 두께(t)를 갖는데, 폭이 두께에 비하여 더 크다(w≫t). 이는 극돌기와 접촉하는 면적을 높여 극돌기를 감싸게 함으로써 후술되는 스페이서와 극돌기가 서로 견고하게 결합되도록 하기 위함이다.

밴드부(11)의 양 끝단부는 후크부(13a, 13b)와 연결될 수 있도록 폭(w)이 점점 좁아지는데, 결국은 폭(w)과 두께(t)가 점점 같아지면서 그 끝단부 단면이 대략적으로 원형을 이룬다.

여기서, 상기 스페이서는 본 발명의 인공인대와 함께 필요에 따라 사용될 수 있는 것으로, 극돌기를 고정하기 위하여 두 극돌기 사이에 삽입되는 삽입체이다. 도 2에 도시된 바와 같이 스페이서(20)는 위, 아래 부분에 각각 한 쌍의 플랜지(21a, 21b)가 형성되어 있고, 이 플랜지(21a, 21b)에 의해 형성되는 “U”자형 공간에 극돌기를 수용된다. 극돌기는 일반적으로 상부가 좁고 하부가 넓은 형상을 갖기 때문에, 상, 하 두 쌍의 플랜지(21a, 21b)도 서로 완전히 동일하지 않고 형상, 길이 등에 약간의 차이가 있을 수 있다. 한편, 스페이서(20)의 중앙부에는 밴드부(11)가 통과될 수 있도록 관통홀(22)이 형성되어 있다. 도시된 스페이서(20)에는 좌, 우 방향으로 하나의 관통홀(22)이 형성되었지만, 위, 아래 방향의 관통홀이 추가로 더 형성될 수도 있고, 필요에 따라 선택적으로 어느 한 관통홀만 단독으로 형성될 수도 있다.

되돌아와서, 위와 같은 밴드부(11)는 폴리에스터 또는 폴리에틸렌 등의 합성 섬유, 천연 가죽 또는 인조 가죽 등의 재질 등과 같이 인체에 무해하고 일정 수준 이상의 마찰력과 인장강도를 갖는 재질로 제작된다. 밴드부(11)는 여러 가지 방법으로 제조될 수 있으나, 바람직하게는 위에서 열거한 재료 중 어느 하나 또는 둘 이상을 합하여 가늘고 긴 실로 구비하고 이를 직조함으로써 형성하는 것이 바람직하다.

상기 밴드부(11)는 극돌기와 스페이서(20)를 “8”자 형태로 묶어 고정하며, 자체의 마찰력을 이용하여 스페이서(20)와 극돌기를 고정하게 되는데, 보다 구체적인 내용은 후술된다.

상기 연결부(12)도 바람직하게는 밴드부(11)와 마찬가지로 동일한 재료 및 방법으로 형성된다. 연결부(12)는 밴드부(11)와 일체로 형성될 수도 있고, 밴드부(11)와 별개로 형성한 후 위 밴드부(11)에 단단하게 재봉(봉제)할 수도 있다. 연결부(12)는 일단부터 타단까지 단면의 형상이 비교적 일정하며, 원에 가깝다.

후크부(13a, 13b)는 제1후크(13a)와 제2후크(13b)를 포함한다. 제1후크(13a)는 스페이서(20)의 관통홀(22) 및 위쪽 극돌기의 상부 극간 인대를 관통한다. 즉, 제1후크(13a)는 스페이서(20)의 관통홀(22)을 완전히 관통할 수 있어야 할 것이다. 제2후크(13b)는 아래쪽 극돌기의 상부 근처의 극간 인대를 관통하는데, 그 형상은 아래쪽 극돌기의 상부 형상에 따라서 결정될 수 있다. 제1후크(13a)와 제2후크(13b)는 바람직하게는 금속으로 이루어지며, 호(arc) 형상을 이룬다. 필요에 따라 제1후크(13a)와 제2후크(13b)는 서로 곡률이 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1,2후크(13a, 13b)가 관통하는 극돌기가 서로 다르기 때문에, 각각의 후크부(13a, 13b)는 크기와 곡률 등이 서로 다를 수 있다. 또한, 후크부(13a, 13b)는 밴드부(11)를 극돌기 사이와 스페이서(20)의 관통홀(22)에 원활하게 삽입, 관통할 수 있도록 안내하기 위한 것이므로, 그 외주면은 날(blade)이 없고 뭉툭하며 선단부도 이와 마찬가지이다.

후크부(13a, 13b)의 일단부에는 연결부(12)를 끼워 넣기 위하여 길이방향으로 충분히 긴 홈(미도시)을 형성하고, 연결부의 일단을 이 홈에 끼워 넣고 후크부(13a, 13b)의 위 끼워진 부분을 강하게 영구히 조여 연결부를 고정함으로써 밴드부(11), 연결부(12) 및 후크부(13a, 13b)를 일체로 되게 한다.

위와는 다른 실시예로서, 제1후크(13a) 또는 제2후크(13b) 중 어느 한쪽만 선택적으로 구비될 수 있다. 이 경우에는 형성된 하나의 후크만으로 스페이서(20)의 관통홀(22)과 필요한 극간 인대들만을 모두 관통하면 충분히 고정이 가능하다.

한편, 인공인대(10)는 두 개 또는 둘 이상의 극돌기와 스페이서(20)를 묶어 고정하는데, 인공인대(10) 자체로 극돌기를 묶어 고정할 수 있지만 바람직하게는 극돌기 사이에 삽입체(20)를 삽입하여 고정한 후 인공인대(10)를 묶어 고정하게 된다.

본 발명이 주로 적용되는 적응증(indication)은 아래에 열거되지만, 이들에 한정되지는 아니한다.

㉠ 협착증(spinal stenosis)

㉡ 디스크 탈출증(lumbar disc herniation)

㉢ 퇴행성 요추 전방 전위증(degenerative spondylolisthesis)

㉣ 퇴행성 디스크 질환(degenerative disc disease)

도 3 및 도 4a 내지 4e를 참조하여 본 발명에 따른 인공인대 사용법의 일 예를 살펴본다.

수술자는 수술 전 모든 수술기구와 시술방법에 대해 먼저 완벽하게 숙지하고, 수술기구가 모두 정상인지 또는 파손 유무를 확인한다. 또한, 고압증기멸균기 등을 이용하여 인공인대를 수술 전 예컨대 121℃, 1.5기압의 환경에서 30분 동안 고압 증기 멸균 처리한다.

먼저, 환자를 편안하게 엎드려 눕게 하고(prone position) 마취한 후 환부를 확인한다. 그리고 수술부위를 절개(보통 5㎝ 정도)한다. 스페이서(20)를 삽입할 부분의 극상인대(supraspinous ligament)를 들어올리고, 그 부분의 극간인대(interspinous ligament)를 제거한 후, 극간인대가 제거된 두 극돌기(spinous process) 사이의 공간에 스페이서를 삽입한다(도 3).

각 극돌기의 운동을 제한하기 위하여 인공인대(10)로써 극돌기와 스페이서를 고정하는데, 그 방법은 다음과 같다.

제1후크(13a)를 스페이서(20)의 관통홀(20)에 관통시킨다(도 4a).

상기 제1후크(13a)를 상부 극돌기의 위쪽 극간인대에 통과시킨다(도 4b).

상기 제1후크(13a)를 한 번 더 관통홀(20)에 관통시키고, 제2후크(13b)를 하부 극돌기의 아래쪽 극간인대에 관통시킨다(도 4c).

제1후크(13a)와 마찬가지로 제2후크(13b)도 관통홀(22)을 관통시킨다. 단, 제1후크(13a)와 제2후크(13b)는 서로 관통하는 극돌기가 바뀔 수 있다. 그리고 연결부(12)와 제1,2후크(13a, 13b)를 잘라내고 인공인대(20)의 양단을 화살표 방향으로 단단히 잡아당긴다(도 4d). 그러면 인공인대(10)가 마찰에 의해 잠겨지고, 위, 아래 두 극돌기가 스페이서(20)의 노치 내에 단단하게 고정, 유지된다. 이와 같이 인공인대(10)가 잠기는 경우에, 상기 인공인대(10)가 스페이서(20)의 외측 오목한 부위에 밀착되어 더욱 견고하게 결합된다.

그리고 인공인대(10)의 양단을 인공인대(10)의 극돌기를 감싸고 있는 부분과 매듭을 맺어 단단하게 고정한다. 또는, 클립 본체(미도시)에 인공인대(10)의 양단을 삽입한 후 클립 너트(미도시)를 조여 마찰력을 이용하여 인공인대(10)를 고정한 다(도 4e).

이상으로 본 발명에 따른 인공인대(10)에 대하여 설시하였으나, 이는 적어도 하나 이상의 실시예로써 제시되는 것일 뿐, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 한정되지는 아니한다. 본 발명은 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경될 수 있는 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가 구조 또한 본 발명에 귀속되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 인공인대를 나타내는 사시도,

도 2는 추간체고정보형재(삽입체, 스페이서)를 나타내는 사시도,

도 3은 스페이서가 삽입되는 방법을 형상화한 단면도,

도 4a 내지 도 4e는 인공인대로써 극돌기를 고정하는 모습을 나타내는 순서도,

도 5는 인체의 척추를 나타내는 단면도,

도 6a 내지 도 6b는 각각 종래의 임플란트를 나타내는 분해 사시도 및 그 시술된 모습을 나타내는 단면도이다.

**** 도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명 ****

10: 인공인대 11: 밴드부

12: 연결부 13a, 13b: 후크부

20: 스페이서 21a, 21b: 플랜지

22: 관통홀

Claims (1)

1. 폭과 두께를 갖고, 상기 폭과 두께의 합보다 충분히 길은 길이를 가지며 인체에 무해한 소재로 형성되어 척추의 서로 이웃하는 둘 이상의 극돌기를 감싸 극돌기의 운동을 제한하는 밴드부;

   일정 수준 이상의 강도를 가지며 호(arc)형 형상으로 형성되고 상기 밴드부를 극돌기로 안내하는 후크부; 및

   일단은 상기 밴드부에 고정되고, 타단은 상기 후크부에 고정되어 상기 밴드부와 후크부를 연결하는 연결부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공인대.

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