KR20100089133A - 인공 척추 지지체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 인공 척추 지지체는, 스크류 또는 기타 고정 수단을 이용해 하나의 척추뼈에 고정 설치된 로드를 파지하기 위하여, 상기 로드가 수용, 안착될 수 있는 수용홈과, 상기 수용홈에 상기 로드가 안착된 경우 상기 로드를 고정하기 위한 체결 수단을 구비한 로드 파지부를 포함하여 구성된 적어도 한 개 이상의 지지편들로 구성되며, 인접한 척추체에 각각 고정 설치된 로드를 한 개씩 파지한 인접한 상기 지지편들은, 상호 맞닿는 부분을 연결하는 연결부를 형성하되, 상기 연결부는, 인접한 상기 지지편들이 상호 연결된 상태에서 상기 연결부를 중심으로 한 이음새 움직임을 확보하기 위해, 인접한 상기 지지편들 중 일방의 지지편으로부터 상호 맞닿는 방향으로 돌설된 돌설체를 인입시켜 수용하는 형태의 돌설체 수용부가 타방의 지지편에 형성된 구조로 구성되어, 인접한 척추뼈들을 로드로 지탱하는 종래의 수술법과 마찬가지로, 좁아진 척추체 사이의 간격을 복원시켜 지지한다거나, 손상된 부분의 압력을 분산시키기 위한 안정적인 지지물 역할을 한다거나, 원위치에서 척추뼈가 이탈되거나 척추가 휜 상태 등을 원상태로 교정시킨 후 유지하기 위한 기능을 수행할 수 있음은 물론, 로드를 이용한 종래의 방법으로는 전혀 기대할 수 없었던, 수술 부위의 척추 관절의 움직임을 허용할 수 있도록 하는 효과를 가진다.

Description

인공 척추 지지체 {ARTIFICIAL STRUCTURE FOR SUPPORTING SPINE}

본 발명은 인공 척추 지지체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사람의 척추를 이루는 척추뼈들이 어긋나거나, 손상된 등의 경우 수술적인 방법으로 이를 교정하거나 원위치 시킨 상태로 지지하기 위해 사용되는 인공 척추 지지체에 관한 것이다.

사람의 척추는 단골(短骨)에 속하는 다수의 척추뼈가 일명 디스크라고도 불리는 허리 척추 원반(lumbar intervertebral disc, 요추간원판이라고도 하며, 이하 약칭하여 척추 디스크라고 함)을 사이에 두고 연결되어 구성된 것으로서, 그 위치에 따라 목 부분의 척추를 경추, 경추 이하 가슴 부분에 해당하는 척추를 흉추, 허리 부분의 척추를 요추 등으로 구분하기도 한다.

척추 디스크는 척추뼈, 보다 구체적으로는 척추뼈의 원기둥형 부분인 척추체 사이에 있는 원반모양의 물렁뼈로, 겉은 비교적 단단한 섬유륜으로 되어 있고, 속은 젤리와 같은 수핵으로 이루어져 있다. 척추뼈 사이에서 쿠션과 같은 역할을 하면서 충격을 흡수하고, 척추뼈 사이 관절운동을 원활하게 하는 기능을 하는 부분으 로서, 척추는 척추뼈들의 사이에 이러한 척추 디스크를 개재한 구조적 특성을 가짐으로써 다양한 방향으로 유연한 휘어짐 동작을 확보할 수 있게 된다.

한편, 척추뼈는, 인접한 척추뼈와 척추 디스크를 사이에 두고 직접 연결되는 부분인 원기둥 형태의 척추체와, 상기 척추체로부터 등 방향으로 연장된 각종 돌기들을 구비한 형태를 띄는데, 통상 척추체로부터 등 방향으로 수직하게 돌출된 돌기를 극돌기라 하며, 상기 극돌기를 중심으로 좌, 우에 대칭적인 형태로 위치하며 등쪽 방향으로 방사상으로 돌출된 두 개의 돌기를 횡돌기라고 한다.

그 호칭이 구분되어 불려지는 것에서처럼, 척추를 이루는 경추, 흉추, 요추 등은 전술한 돌기들의 형태, 수 등에서 다소 다른 모습을 가지기도 하나, 척추체의 외측면과, 상기 척추체로부터 등쪽 방향으로 연장되어 형성된 돌기들로 둘러싸인 부분에는, 뇌로부터 연장되어 신체 각 부분에 신호를 전달하기 위한 중요 기관인 척수가 지나가며 이를 보호하기 위한 공간인 추공이 공통적으로 형성된 형태를 가진다.

따라서, 사람의 척추는 신체를 지탱하기 위한 중심 기둥으로서 역학적으로 중요한 역할을 담당하고 있는 것은 물론, 중요 기관인 척수를 보호하고 있는 기관으로서, 척추에 이상이 발생하는 경우 몸 전체의 지탱과 관련한 문제가 발생하는 것은 물론, 각종 신경학적 증상 역시 발생할 가능성이 매우 높다.

이러한 척추 관련 질병들 중 많은 부분이 외과적인 수술에 의해 다루어지거나 치료되기도 하는데, 예를 들어 인접한 척추체들의 간격이 좁아지는 등의 원인으로 인해 척추 디스크 내의 압력이 증가하여 수핵의 일부를 둘러싸고 있는 섬유륜이 파열되어 척추관 안으로 돌출하거나 탈출하여 척추신경을 압박하게 되는 질병인 추간판 탈출증의 경우, 증세가 경미한 경우에는 운동 요법이나, 레이저에 의한 돌출 부분의 제거와 같은 간단한 수술에 의해 치료되기도 하나, 심한 불안정성을 동반한 경우에는, 좁아진 척추체 간의 간격을 원위치로 회복시킨 후 이 상태를 지지하기 위한 보형물을 설치하는 수술이 행해지기도 한다.

또한, 척추체에 골절이 발생하였거나, 사고 기타 원인으로 인해 척추뼈의 일부가 탈골된 경우, 척추가 원래의 형태에서 심하게 휜 심각한 척추측만증 등의 경우에도, 잘못된 척추뼈를 교정하거나, 손상된 척추뼈를 보호, 지지하기 위한 목적 등으로 전술한 바와 같은 보형물을 설치하는 수술이 행해지기도 한다.

이러한 형태의 종래 수술법에 의한 보형물의 장착예가 도 9에 도시되어 있다.

도 9는 척추의 측면 방향에서 보형물이 장착된 상태를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 상기한 바와 같은 문제가 발생한 척추뼈를 교정하거나 보호한 상태로 지지함으로써 치료 목적을 달성하기 위해, 수술 대상이 되는 인접한 척추뼈에는 각각 척추 스크류(100)가 삽입, 고정되며, 교정되거나 치료된 구조를 견고하 게 유지하도록 하기 위해, 인접한 상, 하의 척추뼈에 각각 고정된 스크류(100)의 헤드부에는 막대형의 로드(200)를 파지할 수 있는 구조의 로드 파지 수단이 형성되며, 이를 통해 척추의 길이 방향과 나란하게 종방향으로 둘 이상의 척추뼈에 걸쳐 로드(200)가 단단하게 고정된다.

한편, 보다 안정적인 지지 구조를 위해, 도면에 도시되지 않은 반대측 측면에도 동일한 구조로 스크류(100) 및 로드(200)가 장착되는 것이 일반적이며, 이때 스크류(100)는 척추체로부터 등쪽 방향으로 방사상으로 돌출 형성된 두 개의 횡돌기 부근에서 척추체 방향을 향하도록 대칭적인 형태로 고정되는데, 이에 대한 보다 구체적인 구조는 이후 참조하여 설명할 도 1 등을 통해서도 파악할 수 있으므로 해당 부분에서 다시 언급하도록 한다.

또한 도시된 형태는 두 개의 척추체만이 보형물에 관련된 구조이나, 척추 골절, 탈골 등을 치료하기 위해서 손상, 교정 범위가 넓은 경우에는 전술한 바와 같이 세 개 이상의 척추뼈를 지지하도록 로드가 설치되기도 하는데, 예를 들어 넓은 범위에 걸쳐 척추가 휜 척추측만증을 치료하기 위해서는 척추의 거의 모든 범위에 걸쳐 도시된 바와 같은 형태의 보형물이 장착되기도 한다.

상기한 바와 같은 구조로 스크류(100) 및 로드(200)를 설치함으로써, 잘못된 척추뼈의 위치를 교정하거나 척추뼈 사이의 간격을 회복시키고, 골절된 척추에 가해지는 힘을 분산시킨 상태로 지지해 주는 등의 기능을 부여하여 척추의 이상에서 오는 각종 질병이나 신경학적 증상등을 완화, 치료할 수 있게 되기는 하나, 통상 단단한 합금 소재로 이루어진 상기 로드가 설치된 해당 부분의 척추 관절은 굽혀질 수 없도록 단단하게 고정되게 되므로, 본래의 척추 관절이 가지고 있는 기본적인 휘어짐 등의 동작을 수행할 수 없게 되어 수술 받은 환자의 움직임에 있어 자유도가 크게 제한될 뿐만 아니라, 척추의 자연스러운 휘어짐에서 오는 충격 완화 등의 효과 또한 얻을 수 없어 신체에 커다란 불편함을 느끼게 된다.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 단순한 막대 형태의 로드를 대체하여, 중앙 부분에 주름 형태등을 형성시킨 로드가 제공되고 있기는 하나, 이 역시 일체화된 형태로 제공될 뿐이어서 다소간의 굽힘으로 인해 강한 외력 등으로 인한 척추의 휘어짐에 대해 충격을 완화하는 등의 역할을 기대할 수 있는 정도일 뿐이지, 수술 환자가 자의에 의해 허리 등을 굽히려 하는 데에 따른 척추 관절의 움직임을 허용할 수 있는 효과를 기대하기란 불가능하다.

즉, 척추체에 골절이 일어나거나 하여 해당 부분의 척추가 움직이지 못하도록 단단히 고정하여야 하는 경우는 별론으로 하더라도, 척추체의 간격을 넓힌 상태로 지지하기 위한 추간판 탈출증에 대한 수술이나, 어긋난 뼈의 교정을 위한 수술 등에 있어서는, 수술 후 각 척추뼈들이 제 위치를 유지하도록 하면서도 무리가 되지 않을 정도의 굽힘을 허용할 수 있는 지지 수단이 제공되는 것이 바람직하며, 특히 전술한 척추측만증에 대한 교정 수술에서와 같이 척추 대부분의 범위가 단단하 게 고정되는 수술을 받은 환자가 겪게 되는 고통 등을 감안할때, 수술 후에도 척추 관절의 휘어짐을 허용할 수 있는 지지수단에 대한 필요성은 더욱 강하게 요구된다 할 것이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 스크류 기타 고정 수단 등을 경유하여 척추에 장착됨으로써 치료 대상이 되는 척추뼈들을 견고하게 지지하면서도, 척추 관절의 기본적인 굽힘 움직임 등을 허용할 수 있는 구조의 인공 척추 지지체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체는, 스크류 또는 기타 고정 수단을 이용해 하나의 척추뼈에 고정 설치된 로드를 파지하기 위하여, 상기 로드가 수용, 안착될 수 있는 수용홈과, 상기 수용홈에 상기 로드가 안착된 경우 상기 로드를 고정하기 위한 체결 수단을 구비한 로드 파지부를 포함하여 구성된 적어도 한 개 이상의 지지편들로 구성되며, 인접한 척추체에 각각 고정 설치된 로드를 한 개씩 파지한 인접한 상기 지지편들은, 상호 맞닿는 부분을 연결하는 연결부를 형성하되, 상기 연결부는, 인접한 상기 지지편들이 상호 연결된 상태에서 상기 연결부를 중심으로 한 이음새 움직임을 확보하기 위해, 인접 한 상기 지지편들 중 일방의 지지편으로부터 상호 맞닿는 방향으로 돌설된 돌설체를 인입시켜 수용하는 형태의 돌설체 수용부가 타방의 지지편에 형성된 구조로 구성된다.

이때, 상기 체결 수단은, 상기 로드가 상기 수용홈에 안착된 상태에서 상기 로드를 안착된 면에 대하여 조여 가압할 수 있는 체결 나사일 수 있다.

이때, 상기 돌설체는 반구형의 면을 구비한 형태로 인접 지지편의 방향으로 돌설된 반구형 돌설체로 이루어지고, 상기 돌설체를 수용하는 상기 돌설체 수용부는 상기 반구형 돌설체와 형태적으로 합치되도록 반구형으로 오목한 오목홈 형태의 반구형 오목 수용부로 구성되어, 상기 연결부는 볼 조인트(ball joint) 연결 구조로 이루어질 수 있다.

더욱이, 상기 반구형 돌설체와 상기 반구형 오목 수용부는, 한 개의 상기 지지편에서, 대칭되는 위치에 함께 구비될 수 있다.

더욱이, 상기 연결부에 있어, 상기 반구형 오목 수용부에 형태 합치적으로 수용된 상기 반구형 돌설체가 상기 반구형 오목 수용부로부터 임의로 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 반구형 오목 수용부의 내측면과 인접면을 관통하는 관통공이 형성되고, 상기 관통공보다 넓은 면적의 헤드와 상기 헤드 면의 중심부로부터 수직 방향으로 연장된 결합축을 구비한 결합구의 상기 결합축이 상기 관통공을 경유하여 상기 반구형 돌설체에 고정될 수 있다.

더욱이, 상기 지지편으로부터 돌설된 상기 반구형 돌설체는, 상기 지지편으로부터 돌설 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 상기 지지편과 분리된 구조로 이루어지며, 돌설된 반대 방향의 하단에는, 상기 지지편과의 상대적 연결 위치를 설정하는 한편, 외력에 의해 이동된 경우 원 위치로 복원시키는 탄성력을 부여하는, 탄성 수단이 연결될 수 있다.

한편, 상기 연결부는, 상호 연결된 인접한 상기 지지편들의 상대적 연결 거리에 대하여 탄성 복원력을 부여하는, 탄성 수단을 더욱 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 인접한 척추뼈를 로드에 의해 지지하도록 하는 종래의 수술법과 마찬가지로, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체에 의해 인접한 척추뼈들을 지지하도록 장착한 경우, 좁아진 척추체 사이의 간격을 복원시켜 지지한다거나, 손상된 부분의 압력을 분산시키기 위한 안정적인 지지물 역할을 한다거나, 원위치에서 척추뼈가 이탈되거나 척추가 휜 상태 등을 원상태로 교정시킨 후 유지하기 위한 기능 등을 수행할 수 있음은 물론, 로드를 이용한 종래의 방법으로는 전혀 기대할 수 없었던, 수술 부위의 척추 관절의 움직임을 허용할 수 있도록 하는 효과를 가진다.

둘째, 종래 수술법에 사용되는 스크류, 로드 등의 구성 및 단계를 거의 그대로 이용하면서 본 발명에 따른 인공 척추 지지체를 장착하는 단계가 추가되는 정도로 수술이 가능하므로, 종래에 비해 비교적 용이한 단계만을 추가하고도, 수술 환자에게 있어 수술 부위의 척추 관절을 굽힐 수 있게 하여 활동의 자유도를 높이고 척추의 고정에서 오는 불편함을 배제할 수 있는 극적인 상승 효과를 부여한다.

이하, 전술한 본 발명에 따른 인공 척추 지지체의 구성을, 본 발명의 바람직한 실시예들이 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

한편, 앞서 설명한 종래 기술에서와 동일하거나 유사한 기능을 하는 구성 부분에 대해서는, 동일한 참조 번호를 부여하여 설명하도록 한다.

도면을 참조하여 설명함에 있어, 본 발명과 전술한 종래 기술과의 유사점 및 차이점을 명확히 하기 위하여 본 발명에 따른 인공 척추 지지체가 수술적인 방법으로 인체에 장착되는 과정을 단계별로 설명할 것이며, 이에 따라 첨부 도면들 역시 수술 과정의 시적 순서에 따라 배치되어 있다. 이때, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체의 구성과 관련하여서는, 인공 척추 지지체가 장착되는 단계를 언급하는 부분에 이르러 집중적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인공 척추 지지체를 장착하기 위한 사전 단계로서, 앞서 종래 기술을 설명할 때 언급한 방식과 동일한 방식으로 두 개의 스크류(100)가 대칭되는 위치의 횡돌기(3) 부분으로부터 척추체(1) 방향으로 삽입되어 고정된 상태를 도시한다.

이러한 스크류(100)의 고정 방식은 로드(200)를 종으로 고정하는 종래의 수술법을 적용하기 위해 사용되던 방식과도 거의 동일한 것으로서, 이때 스크류 헤드부(110)는 로드(200)를 파지하여 고정하기 위한 구조를 구비한다.

한편, 이러한 형태로 스크류(100)를 삽입, 고정할 때에는, 추공(5)에 위치하는 척수에 손상을 가하지 않도록 조심하여야 한다.

도 2 역시 본 발명에 따른 인공 척추 지지체를 장착하기 위한 사전 단계로서, 상기 스크류 헤드부(110)에 로드(200)가 장착되는 상태를 도시한다.

척추 교정 등을 위한 종래 방식에서 상기 로드(200)가 척추의 길이 방향을 따라 인접한 두 개 이상의 척추뼈에 종으로 장착되었던 것과는 달리, 본 발명에서는 도 1 내지 도 2에서와 같은 형태로 하나의 척추뼈에 고정된 두 개의 스크류(100) 각각의 스크류 헤드부(110)에 상기 로드(200)의 양 단부가 고정되는 방식으로 횡 방향으로 장착되어야 한다.

이때, 로드(200)의 장착, 고정을 위해서는, 도시된 바와 같이 스크류 헤드부(110)에 형성된 로드 수용을 위한 홈에 로드(200)를 안착 시킨 후 나사 방식으로 조여 고정시키는 방식이 적용될 수 있으나, 이는 종래 기술에서 로드(200) 고정을 위해 흔히 쓰이는 방식이므로 이에 대한 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

전술한 바와 같이 로드(200)가 하나의 척추뼈에 대하여 횡방향으로 고정된 이후에는, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인공 척추 지지체를 구성하는 하나의 지지편이 상기 로드(200)를 단단하게 파지하게 되는데, 이러한 인공 척추 지지체 및 이를 구성하는 지지편들의 구성 및 결합 방식은 도 3 내지 도 5, 도 7 내지 도 8 등을 통하여 보다 구체적으로 설명할 것이다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 인공 척추 지지체를 장착하기 위해서 필요한 경우에는 도 1에 도시된 극돌기(2) 등을 제거할 수도 있으며, 도시된 바와 같은 직선형 로드(200)가 아닌 특정 곡률을 가진 U자형 로드 등이 선택될 수도 있다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인공 척추 지지체에 대한 도면으로서, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인공 척추 지지체가 로드(200)들을 파지하는 단계를 설명하는 도면이며, 도 5는 제 1 실시예에 따른 인공 척추 지지체의 명확한 구성을 나타내기 위한 단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 인공 척추 지지체는 도 3 등에도 도시된 바와 같이 적어도 2개 이상의 지지편(11,12)들로 구성되며, 수술에 관련된 척추뼈의 수 등과의 관계에서 필요에 따라 세 개 이상의 지지편(11,12)들이 연결된 구조로 이루어질 수도 있다.

제 1 실시예에서 각각의 지지편(11,12)들은 각기 하나씩의 로드(200)를 파지할 수 있는 구조로 형성되며, 이를 위한 로드 파지부의 구성은, 로드(200)를 수용하여 안착시킬 수 있는 구조의 수용홈(15)과, 도 4에 도시된 바와 같은 형태로 상기 수용홈(15)에 안착된 로드(200)을 안착된 면에 대하여 조여 가압 고정하는 구조의 체결 수단인 체결 나사(25)로 이루어지는데, 이에 대한 보다 구체적인 구성은 도 5를 통하여 다시 설명하도록 한다.

즉, 도 3 내지 도 5에서, 도면상 위쪽의 지지편을 제 1 지지편(11), 아래쪽의 지지편을 제 2 지지편(12)이라고 할 때, 제 1 지지편(11)은, 수술 대상이 되는 인접한 척추뼈들 중 위쪽의 척추뼈에 고정된 로드(200)를 파지하게 되며, 제 2 지지편은 아래쪽의 척추뼈에 고정된 로드(200)를 파지하게 된다.

이러한 구조를 감안하여 보면, 상기 제 1 지지편(11)과 제 2 지지편(12)의 조합으로 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인공 척추 지지체의 경우, 종래 기술에서 종방향으로 고정 결합되는 로드(200)의 역할을 하게될 것임을 추측할 수 있을 것이다.

그러나, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체가 종래의 로드와 같은 견고한 지지체로서의 역할을 하기 위해서는, 이를 구성하는 제 1 지지편(11)과 제 2 지지편(12)이 적절한 구조로 연결된 연결부를 가져야 하는데, 이러한 연결부의 구조 등을 도 5를 통하여 상세히 설명한다.

기본적으로는 분리된 지지편들로 구성된 본 발명에 따른 인공 척추 지지체가 종래의 로드와 같은 지지 역할을 하기 위해서 고려되어야 하는 연결부 구조는 수술의 목적에 따라 다소 차이를 가질 수 있다.

예를 들어, 단순히 인접한 척추뼈의 좁아진 간격을 넓히고 이를 유지하기 위한 수술의 경우, 각각의 척추뼈에 고정된 로드(200)를 단단하게 파지하게 되는 지지편들의 구조적 특성상, 이들의 연결부는 최소한 상호 어긋남을 방지하며 본 발명의 목적에 따라 어느 정도의 굽힘을 확보할 수 있는 구조로 이루어지면 된다.

이를 위해서, 지지편간의 연결부를, 일방의 지지편으로부터 연결부 방향으로 돌설된 돌설체가 타방의 지지편에 의해 수용되는 구조로 구성할 경우, 지지편들의 상호 어긋남 방지와 연결부에서의 움직임 확보를 동시에 이룰수 있다.

한편, 도 5는 이러한 구조를 보다 구체화한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결부의 구성을 구체적으로 도시하는데, 도 3 내지 도 4에서도 확인되는 바와 같이, 제 2 지지편(12)으로부터 제 1 지지편(11)과의 연결방향으로 돌설된 돌설체는 반구형의 면을 구비한 반구형 돌설체(16)이며, 상기 반구형 돌설체(16)를 수용하는 제 1 지지편의 돌설체 수용부는 상기 반구형 돌설체와 형태적으로 합치되는 반구형 오목 수용부(17)이다.

이와 같이 구(球)형 표면이 맞물린 형태의 연결 구조를 볼 조인트(ball joint) 연결 구조라하는데, 요철(凹凸)의 맞물림에 의해 연결부에서의 어긋남을 효과적으로 방지하면서도, 구면의 특성상 방향의 한정없이 연결부에서의 자유로운 굽힘이 가능하다는 점에서 큰 이점을 가지는 연결 구조이다.

한편, 도시된 바와 같이 제 1 지지편(11)과 제 2 지지편(12)은 완전히 동일한 구조로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 하나의 지지편(11,12)에서 도면상 종 방향으로 대칭되는 위치에 각각 반구형 돌설체(16)와 반구형 오목 수용부(17)를 함께 구비할 수 있다.

이러한 구조의 이점은, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체를 구성하는 각각의 지지편들이, 인접한 지지편의 돌설체를 수용하는 돌설체 수용부로서의 역할을 함과 동시에 타방의 지지편에 돌설체를 인입시킬 수 있는 돌설체 제공부로서의 역할을 수행할 수 있게 구성됨으로써, 수 개의 지지편들이 연결되어 구성된 인공 척추 지지체에서 상단, 중앙 또는 하단의 위치에 상관없이 어디에나 결합될 수 있다는 것을 의미하므로, 이론상 지지편들의 무한한 연장 구조에 의한 인공 척추 지지체의 구성이 가능하다는 것이다.

또한, 돌설체로부터 돌설체 수용부에 이르는 각 지지편들의 길이를, 사람의 표준화된 척추 길이에 따라 등급별로 몇가지 종류만 갖추어 놓는 경우에도 신체 조건에 따라 자유로이 선택하여 적용할 수 있으므로, 동일 구조 지지편들의 양산 가능성 또한 확보할 수 있는 측면도 기대할 수 있다.

한편, 지지편들간의 연결 어긋남의 위험성을 극단적으로 최소화하여야 하는 상황에서는, 볼 조인트 구조에 의한 굽힘을 허용하면서도 인접 지지편들 사이의 연결을 견고하게 확보하기 위한 수단이 더욱 추가될 수 있다.

이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 지지편(11)과 제 2 지지편(12)의 연결부에는, 반구형 오목 수용부(17)의 내측면과 인접면을 관통하는 관통공(27)이 형성되고, 상기 관통공(27)보다 넓은 면적의 헤드와 상기 헤드 면의 중심부로부터 수직 방향으로 연장된 결합축을 구비한 나사 형태의 결합구(30)가, 상기 결합축이 상기 관통공(27)을 경유하는 형태로 상기 반구형 돌설체(16)에 고정되도록 할 수 있다.

이와 같이 구성됨으로써, 연결부에서의 굽힘은 가능하되, 제 1 지지편(11)과 제 2 지지편(12)의 도면상 종방향으로의 임의적인 분리는 효과적으로 방지할 수 있다.

이때, 도 3 내지 도 5 등에서도 도시된 바와 같이 관통공(27)의 두께에 해당되는 길이 만큼 반구형 돌설체(16)의 결합구(30)와의 결합 부분을 부시 형태로 돌설시켜 놓음으로써, 견고하면서도 연결부에서의 굽힘 동작이 원활한 효과적인 연결이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체가 적용된 척추 관절의 굽혀짐의 정도를 더욱 크게 확보하기 위해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 고정된 연결부 구성요소간에 도면상 종방향으로의 탄성 복원력을 부여하는 탄성 수단(40)이 더욱 추가될 수 있다.

도면 및 실시예를 통해 설명해온 바와 같이, 본 발명에 따른 인공 척추 지지체는 통상 등쪽 방향에서 척추의 외측면에 근접하여 위치하게 되며, 연결부가 결합 구(30)를 통해 체결되어 있는 경우라 할지라도 전술한 바와 같은 굽힘 동작이 가능한 연결부 구조로 인하여 수술 후에도 인체의 좌우 측면 방향으로의 굽힘은 비교적 자유롭게 허용된다.

그러나, 이러한 상태에서도 다양한 방향으로의 굽힘 동작이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위해서는, 전술한 볼 조인트 연결 구조만으로는 다소 부족한 점이 있으며, 이를 해소하기 위한 구조로서, 도시된 바와 같은 형태의, 지지편(11,12)과는 독립된 구조로 지지편(11,12) 내에서 직선 이동이 가능하게 구성된 반구형 돌설체(16)와, 상기 반구형 돌설체(16)를 지지편(11,12)에 대하여 연결하되, 반구형 돌설체(16)의 이동에 대한 탄성 복원력을 부여하기 위하여 상기 반구형 돌설체(16)의 하단과 지지편(11,12)을 연결하는 코일 스프링 등의 탄성 수단(40)이 지지편 내의 구성으로서 추가되는 것이 바람직한 것이다.

그러나, 이러한 탄성 수단(40)이 적용된 인공 척추 지지체의 경우, 수술 후 원활한 척추의 굽힘 동작 확보가 더욱 중요시 되는 경우에 적용될 수 있는 것으로서, 이런 경우와는 달리 보다 안정적인 지지 구조가 요구되는 케이스에 있어서는, 상기 탄성 수단(40)이 적용되지 않은 것을 선택적으로 사용할 수 있도록 다양한 형태로 본 발명에 따른 인공 척추 지지체가 제공되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 앞서 설명한 로드(200)와 지지편(11,12)들간의 고정 구조가 도 5를 통하여 보다 명확히 도시된다. 즉, 로드(200)는 수용홈(15)을 통하여 인입되어 도시된 바와 같이 안착될 수 있으며, 이때, 체결 수단으로서의 체결 나사(25)는 상기 로드(200)를 가압함으로써 로드(200)에 각각의 지지편(11,12)이 단단히 고정되도록 하는 역할을 한다.

이와 같은 구성에 의한 로드 파지부는 다양한 형태로 변경, 설계될 수 있는데, 도 7 내지 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인공 척추 지지체로서, 제 1 실시예와는 상기 로드 파지부를 이루는 수용홈(15)의 형태에 있어 다소 다른 구조의 지지편(11',12')들을 구비한 인공 척추 지지체를 도시한다.

제 2 실시예에는, 수술 편의상 지지편들(11',12')에 로드(200)를 먼저 파지하여 고정한 후 상기 로드(200)가 각각의 척추뼈에 고정된 스크류(100)에 고정되도록 하는 장착 순서의 변경이 일어날 수 있는데, 이러한 순서 변경을 초래한 지지편들(11',12')의 구조 변경은 본 발명에 따른 인공 척추 지지체의 제조 편의성 향상 등을 위한 시도의 일환일뿐, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성의 기본 개념에는 차이가 없음은 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이 구성되어, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공 척추 지지체가 적절한 단계를 거쳐 수술적인 방법으로 척추에 완전히 장착된 상태가 도 6에 도시된다.

도 6은 척추의 후방에서 바라본 형태로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인공 척추 지지체는 척추의 중심에 맞춰 장착되는 것이 바람직하며, 이러한 결합 구조에 의해, 수술의 목적하는 바에 따라 척추체 사이의 간격을 유지하거나, 어긋 나거나 손상된 척추를 교정하는 등의 기본적인 역할을 수행하면서도, 척추체간의 굽힘 동작을 최대한 허용할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예 및 이를 도시한 도면에 의해 설명하였으나, 본 발명은 도시되고 설명된 실시예에 의한 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 다른 인공 척추 지지체를 장착하기 위한 사전 단계로 척추뼈에 스크류를 고정시킨 형태를 도시한 도면,

도 2는 도 1은 본 발명에 다른 인공 척추 지지체를 장착하기 위한 사전 단계로 도 1의 스크류에 로드를 고정시킨 형태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인공 척추 지지체가 로드에 장착되는 상태를 도시한 사시도,

도 4는 도 3의 인공 척추 지지체가 로드에 장착된 상태를 도시한 사시도,

도 5는 도 3의 인공 척추 지지체의 측단면도,

도 6은 도 3의 인공 척추 지지체가 척추에 장착된 상태를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인공 척추 지지체가 장착되는 상태를 도시한 분해 사시도,

도 8은 도 7의 인공 척추 지지체가 장착 완료된 상태를 도시한 사시도이다.

<도면 주요 부호의 설명>

1: 척추체 2: 극돌기

3: 횡돌기 5: 추공

11,11': 제 1 지지편 12,12': 제 2 지지편

15: 수용홈 16: 반구형 돌설체

17: 반구형 오목 수용부 25: 체결 나사

27: 관통공 30: 결합구

40: 탄성 수단 100: 스크류

110: 스크류 헤드부 200: 로드

Claims (7)

1. 스크류(100) 또는 기타 고정 수단을 이용해 하나의 척추뼈에 고정 설치된 로드(200)를 파지하기 위하여, 상기 로드(200)가 수용, 안착될 수 있는 수용홈(15)과, 상기 수용홈(15)에 상기 로드(200)가 안착된 경우 상기 로드(200)를 고정하기 위한 체결 수단을 구비한 로드 파지부를 포함하여 구성된 적어도 한 개 이상의 지지편(11,12)들로 구성되며,

   인접한 척추체에 각각 고정 설치된 로드(200)를 한 개씩 파지한 인접한 상기 지지편(11,12)들은, 상호 맞닿는 부분을 연결하는 연결부를 형성하되,

   상기 연결부는, 인접한 상기 지지편(11,12)들이 상호 연결된 상태에서 상기 연결부를 중심으로 한 이음새 움직임을 확보하기 위해, 인접한 상기 지지편(11)들 중 일방의 지지편(12)으로부터 상호 맞닿는 방향으로 돌설된 돌설체를 인입시켜 수용하는 형태의 돌설체 수용부가 타방의 지지편(11)에 형성된 구조인 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 체결 수단은, 상기 로드(200)가 상기 수용홈(15)에 안착된 상태에서 상기 로드(200)를 안착된 면에 대하여 조여 가압할 수 있는 체결 나사(25)인 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결부는, 상기 돌설체는 반구형의 면을 구비한 형태로 인접 지지편의 방향으로 돌설된 반구형 돌설체(16)로 이루어지고, 상기 돌설체를 수용하는 상기 돌설체 수용부는 상기 반구형 돌설체(16)와 형태적으로 합치되도록 반구형으로 오목한 오목홈 형태의 반구형 오목 수용부(17)로 구성된, 볼 조인트(ball joint) 연결 구조인 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 반구형 돌설체(16)와 상기 반구형 오목 수용부(17)는, 한 개의 상기 지지편(11,12)에서, 대칭되는 위치에 함께 구비된 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 연결부에 있어, 상기 반구형 오목 수용부(17)에 형태 합치적으로 수용된 상기 반구형 돌설체(16)가 상기 반구형 오목 수용부(17)로부터 임의로 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 반구형 오목 수용부(17)의 내측면과 인접면을 관통하는 관통공(27)이 형성되고, 상기 관통공(27)보다 넓은 면적의 헤드와 상기 헤드 면의 중심부로부터 수직 방향으로 연장된 결합축을 구비한 결합구(30)의 상기 결합축이 상기 관통공(27)을 경유하여 상기 반구형 돌설체(16)에 고정된 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 지지편(11,12)으로부터 돌설된 상기 반구형 돌설체(16)는, 상기 지지편(11,12)으로부터 돌설 방향으로 왕복 이동할 수 있도록 상기 지지편(11,12)과 분리된 구조로 이루어지며, 돌설된 반대 방향의 하단에는, 상기 지지편(11,12)과의 상대적 연결 위치를 설정하는 한편, 외력에 의해 이동된 경우 원 위치로 복원시키는 탄성력을 부여하는, 탄성 수단(40)이 연결된 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결부는, 상호 연결된 인접한 상기 지지편(11,12)들의 상대적 연결 거리에 대하여 탄성 복원력을 부여하는, 탄성 수단을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는, 인공 척추 지지체.

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