KR20120093166A - 척추 교정 장치 - Google Patents

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레호스라브 프란치셰크 시우피크
마렉 스즈팔스키
로버트 건츠버르그
다니엘 자르지츠키
제르지 피에니아제크
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엘에프씨 스폴카 제트 오.오.
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Abstract

척추 교정 장치는 척추 교정용 임플란트, 및 구동 기구(4)를 포함한다. 임플란트는 슬라이딩식으로 상호 작용하는 내부 나사부를 갖는 슬라이딩 부재(1), 및 캐리어 부재(3)로 이루어진 2개의 부재들을 포함한다. 구동 기구(4)는 슬라이딩 부재(1)와 캐리어 부재(3) 사이에 배치된다. 구동 기구(4)는 외부 나사부를 갖는다. 구동 기구(4)는 헤드부(5)를 갖는다. 슬라이딩 부재(1)는 나사형 가이드 라인(2)과 시트를 갖는다. 나사형 가이드 라인(2)은 구동 기구와 연동된다. 시트는 헤드부(5)의 시트와 동일한 직경, 및 헤드부(5)의 길이보다 긴 길이를 갖는다. 캐리어 부재(3)는 헤드부(5)의 직경과 길이 각각과 동일한 직경과 길이를 갖는 원통형 시트(12)를 갖는다. 슬라이딩 부재(1)와 캐리어 부재(3)는 교정 동작 중에 장치의 축 방향과 직교하는 방향을 따라 슬라이딩 부재(1)와 캐리어 부재(3)의 분리를 방지하는 로킹부(8, 9)들을 갖는다.

Description

척추 교정 장치{DEVICE FOR SURGICAL DISPLACEMENT OF VERTEBRAE}
본 발명은 척추탈위증(spondylolisthesis)을 수술하는데 적용되는 척추(vertebrae) 교정 장치에 관한 것이다.
문헌 데이터에 따르면, 척추의 미끄러짐은 등(back)의 통증으로 인해서 평균적으로 10% 정도의 환자에게 발생된다. 이러한 병적 이상(pathology)은 청년층과 장년층 모두에서 심각한 장애를 유발한다. 비록 전통적 치료가 이미 시행되더라도, 신경학적(neurological) 증상 또는 통증이 발생되거나, 또는 증가되면, 척추탈위증을 수술해야 한다. 현재까지의 의학 관행으로는, 가장 일반적으로 사용된 치료는 미끄러짐 레벨에서 뼈의 결합에 의해 척추를 고정하는 것이다. 척추고정술(spondylodesis) 그 자체는 디스크 공간의 높이에 비례한 복원, 정확한 기하학적 구조의 재건, 자세 변형의 감소, 등의 불편함 제거, 생체 역학적(biomechanical) 균형의 복원과 같은 형상 측면에서 항상 만족할만한 수단이 아니면서 긍정적인 결과를 이끌어내지도 않는다. 상기된 장점 모두를 달성하기 위해서는, 신경 구조의 감압과 이동된 척추의 재배치가 중요하다.
공지된 척추탈위증 재배치 장치 대부분은 서로 다른 종류의 견인 스크류(pulling screw)들 또는 특별한 재배치 구조물을 기반으로 한다. 이러한 장치의 주요 특징은 상당히 많은 수의 부품을 가지면서 이러한 병적 이상을 제거하는 시스템의 복잡에 기인하는 치료의 어려움을 갖는다는 것이다.
상기 장치를 이용하면 환자의 부담을 증가시키면서 내부적으로 수술 후유증을 상당히 증가시키는 아주 많은 치료 행위들을 종종 유발하게 된다.
척추탈위증 보정 임플란트, 장치 및 방법이 WO96/40016에 개시되어 있다. 임플란트는 척추의 탈구(dislocation)을 방지하기 위한 하나의 부재인 케이지(cage) 형상이다. 반면에, 보정 자체는 척추 사이의 공간 내로 도입되도록 특별하게 설계된 장치에 의해 수행된다. 상기 장치는 탈구된 척추와 정렬되어 서로 상대적으로 이동하는 2개의 부재들로 이루어진 길이 방향의 몸체를 포함한다. 그러나, 상기 장치의 단점은 로킹 케이지와 함께 장치를 이동하는 도중에 재배치 위치를 상실할 가능성이 있다는 것이다.
인접한 척추의 재정렬 및 안정 장치 및 방법이 미국공개특허 2008/319481에 개시되어 있다. 임플란트는 상호 로킹되어 서로에 대해서 수평 방향을 따라 미끄러지도록 되어 있는 절반부들을 포함한다. 임플란트의 절반부들의 이동과 각각의 위치들은 임플란트 내의 스크류 세트에 의해 제어된다. 임플란트는 오정렬된 척추 내에 형성된 정렬 슬롯들에 맞추어진 방사형 앵커(radial anchor)들을 포함한다. 임플란트 내의 스크류 세트는 보정 위치들로 오정렬된 척추를 차례로 이동시키는 임플란트 절반부들을 전진시키기 위해 사용된다. 그러나, 이러한 장치는 오직 환자의 신체 앞쪽으로 접근하여 척추탈위증을 보정하기 때문에, 신체 앞쪽에 위치한 중요한 수술 기구들과 간섭할 가능성으로 인해서 수술 행위를 방해하거나 정지되도록 하여 수술 시간을 늘어나게 하는 심각한 위험을 초래한다. 또한, 상기 장치는 환자 고정을 위해 특별한 기수를 사용해서 척추 내에 슬롯 형성을 위한 절개가 필수적이다. 아울러, 상기 장치의 단점은 복잡한 구조를 가지면서 신체 내로 임플란트를 도입하고 슬롯들 내에 임플란트를 맞추기가 매우 어렵다는 것이다. 상기 장치의 스크류 기어는 탈구된 척추의 재배치 방향인 오직 한 방향으로만 이동되도록 되어 있다. 역방향 기구가 없기 때문에, 수술 중의 보정 행위와 임플란트의 제거가 방지되어, 환자에게 심각한 위험이 될 수 있다. 상호 작용하는 임플란트의 절반부들은 스크류의 미는 동작에 의해 서로 이격되어 있으므로, 도브 테일(dove tail) 형상의 가이드는 로킹 쉬프트(locking shift)에 대해서 어떠한 보호 장치도 갖지 못한다. 척추의 고정과 임플란트 자체의 로킹을 위해서는 너트와 같은 추가 체결 수단과 추가 고정 플레이트가 필요하게 되어, 임플란트 부품의 수를 증가시키고 피부 조직을 자극하게 된다.
미국공개특허 2007/123989는 척추탈위증 수술에 사용되는 신체 내의 스페이서를 개시하고 있다. 스페이서는 2개의 절반부(halve)들과 하나의 로킹 스크류 기어를 포함한다. 로킹 스크류 기어는 신체 앞쪽으로 접근하여 2개의 척추들 사이에 배치되고, 뼈 고정 스크류로 플레이트와 함께 척추에 고정된다. 상기 공개특허에 개시된 실시예에서, 척추탈위증의 교정은 절반부들이 상대적으로 이동하여 척추를 정렬시키는 방식으로 조정 기구를 조작하는 것에 의해서 달성된다. 로킹 스크류 기어는 회전에 의해 절반부들 중 하나는 전후진시키는 중앙 스크류를 갖는다. 스크류 기어의 실시예에서, 중앙 레일은 절반부 모두를 전후진시킬 수 있고, 상기 조정 기구는 측면 장애물에 의해 고정될 수 있다. 그러나, 조정 기구에 의해 절반부들은 서로 반대 방향으로 이동되지는 않는다. 이러한 장치의 또 하나의 단점은 척추 내에 스페이서를 고정하는 조정 기구가 재배치 중에 견고한 고정을 제공하지 않는다는 것이다. 이로 인하여, 스페이서의 부품들이 병적 이상 저감 이후 척추의 가장자리들로부터 돌출되어 주변 생체 구조물을 위험에 처하게 한다.
상기된 단점들을 해소할 수 있는 척추 교정 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 척추 교정 장치는 척추 교정용 임플란트, 및 구동 기구를 포함한다. 임플란트는 슬라이딩식으로 상호 작용하는 내부 나사부를 갖는 슬라이딩 부재(sliding part), 및 캐리어 부재(carrier part)로 이루어진 2개의 부재들을 포함한다. 구동 기구는 슬라이딩 부재와 캐리어 부재 사이에 배치된다. 구동 기구는 외부 나사부를 갖는다. 구동 기구는 헤드부를 갖는다. 슬라이딩 부재는 나사형 가이드 라인과 시트를 갖는다. 나사형 가이드 라인은 구동 기구와 연동된다. 시트는 헤드부의 시트와 동일한 직경, 및 헤드의 길이보다 긴 길이를 갖는다. 캐리어 부재는 헤드부의 직경과 길이 각각과 동일한 직경과 길이를 갖는 원통형 시트를 갖는다. 슬라이딩 부재와 캐리어 부재는 교정 동작 중에 장치의 축 방향과 직교하는 방향을 따라 슬라이딩 부재와 캐리어 부재의 분리를 방지하는 로킹부들을 갖는다. 상기 로킹부는 슬라이딩 부재와 캐리어 부재 각각에 하나씩 구비된 적어도 하나의 부재를 포함한다. 슬라이딩 부재의 로킹부는 원통 형상을 가질 수 있다. 또는, 슬라이딩 부재의 로킹부는 직육면체 형상을 가질 수 있다.
구동-앵커 기구가 슬라이딩 부재와 캐리어 부재의 외표면 상에 구비된다. 구동-앵커 기구는 적어도 하나의 절단된 나이프 형상이 저항 표면들을 갖는 선반 형태로 배열된 구조를 갖는다. 구동-앵커 기구는 갭들을 갖는다. 적어도 하나의 선반이 장치의 외표면 상에 위치한 시트에 관절 형태로 연결된다. 이동 가능한 선반은 저항 돌출부를 갖는다. 슬라이딩 부재 상의 구동-앵커 기구는 외표면에 대해서 0°내지 100°의 각도로 배치될 수 있고, 캐리어 부재 상의 구동-앵커 기구는 외표면에 대해서 0°내지 100°의 각도로 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 척추 교정에 위해 척추탈위증을 치료하는 장치는 수술 행위의 간섭 영역을 제한하는 간단하면서 컴팩트한 구조를 갖는다. 따라서, 수술 절차의 침습력(invasiveness)이 감소된다. 상기 장치는 의학적 필요와 추천에 따라 환자의 앞쪽과 뒤쪽 모두로 접근하여 수술이 가능하게 한다. 동시에, 상기 장치는 긴장된 신경 구조를 완화시키고, 해부학적으로 정확한 균형으로 복원시키며, 전체 시스템을 최종적으로 블로킹하고, 다른 추가적으로 수반하는 부재들을 사용하지 않고 2차 저하(slippage)를 방지함으로써, 안정화 시스템의 모든 요소들이 상호 연동되는 것이 필수적으로 요구되는 것과 관련된 위험을 감소시킨다.
구동 부재의 나사형 가이드 라인은 블로킹에 대해서 구동 재배치 시스템을 보장하여, 척추 교정 수술의 안전성을 향상시킨다.
신체 내에 임플란트는 간단하면서 안전하게 안착시키는 것은 수술 시간을 단축시키고 환자의 부담을 덜어줌으로써, 환자의 안전이 확보된다. 임플란트의 구조는 환자의 안정화를 위한 생체학적 요구를 만족시킨다. 이러한 임플란트의 구조는 신체 내의 해부학적 형상과 맞추어져서, 모든 연령의 환자들 수술에 효과적이다.
도 1은 절단된 나이프 형상들이 선반 형태로 배열된 구동 기구와 구동-앵커 기구를 갖는 척추 교정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 슬리브 형상의 나사형 가이드 라인과 균일한 선반 형태의 구동-앵커 기구를 갖는 척추 교정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 개구된 슬리브 형상의 나사형 가이드 라인과 갭이 구비된 선반을 갖는 슬라이딩 부재를 나타낸 사시도이다.
도 4는 슬라이딩 부재와 캐리어 부재 상에서 이동 가능한 슬리브 형태의 구동-앵커 기구를 갖는 척추 교정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 척추 교정 장치는 나사 형상의 가이드 라인(2)을 갖는 슬라이딩 부재(1), 캐리어 부재(carrier part)(3), 및 외부 나사부와 헤드부(5)를 갖는 구동 기구(4)를 포함한다. 슬라이딩 부재(1)와 캐리어 부재(3)는 구동-앵커(drive-anchor) 기구(6)의 외표면 상에 구비된다. 슬라이딩 부재(1) 상의 구동-앵커 기구(6)는 절단된 나이프(7) 형상들이 저항 표면들을 갖는 선반 형태로 배열된 구조를 갖는다. 또한, 슬라이딩 부재(1)는 원통형 조각 형상의 적어도 2개의 부재(8)들을 갖는다. 원통형 조각부(8)들은 캐리어 부재(3) 내의 로킹홈(9)에 결합되어, 장치의 축 방향과 직교하는 방향으로 슬라이딩 부재(1)와 캐리어 부재(3)의 분리가 방지된다. 구동 기구(4)의 헤드부(5)는 설치 기구와 함께 작동되도록 되어 있는 조정부(manipulative element)(10)를 갖는다.
도 2에 도시된 장치는 균일한 선반 형태로 배열된 구동-앵커 기구(6)의 외표면 상에 구비된다. 캐리어 부재(3)는 원통형 시트(11), 로킹홈(9) 및 갭(12)을 갖는다. 갭(12)은 나사형 가이드 라인(2)의 형상과 대응한다. 구동 기구(4)의 헤드부(5)와 연동하는 원통형 시트(11)는 헤드부(5)의 직경과 길이와 각각 대응하는 직경과 길이를 갖는다. 슬라이딩 부재(1)는 원통형 시트(13) 및 원통형 조각부(8)를 갖는다. 원통형 시트(13)는 헤드부(5)의 직경과 동일한 직경, 및 헤드부(5)의 길이보다 긴 길이를 갖는다. 원통형 조각부(8)는 직육면체 형상을 가져서 로킹 기구로서의 기능을 갖는다. 나사형 가이드 라인(2)은 슬리브(sleeve) 형상을 갖는다.
도 3의 다른 실시예에서, 슬라이딩 부재(1)의 나사형 가이들 라인(2)은 장치의 축 방향과 직교하는 방향으로 개구된 슬리브 형상을 갖는다. 돌출부(8)는 원통형 조각 형상을 갖는다. 갭(14)을 갖는 구동-앵커 기구(6)는 슬라이딩 부재(1)의 외표면에 구비된다.
도 4의 실시예에서, 장치는 슬라이딩 부재(1)와 캐리어 부재(3)의 외표면 상에 위치한 시트(15)에 관절 형태로 이어진 2개의 구동-앵커 기구(6)들을 포함한다. 구동-앵커 기구(6)들 중 하나는 선반의 제어되지 않는 회전 방지를 위해 저항 돌출부(16)를 갖는다.
1 ; 슬라이딩 부재 2 ; 나사형 가이드 라인
3 ; 캐리어 부재 4 ; 구동 기구
5 ; 헤드부 6 ; 구동-앵커 기구
7 ; 절단된 나이프 8 ; 원통형 조각부
9 ; 로킹 홈

Claims (10)

  1. 내부 나사부를 갖는 슬라이딩 부재;
    상기 슬라이딩 부재와 슬라이딩 방식으로 연동되는 캐리어 부재; 및
    상기 슬라이딩 부재와 상기 캐리어 부재 사이에 배치되고 외부 나사부를 갖는 구동 기구를 포함하고,
    상기 구동 기구(4)는 헤드부(5)를 갖고,
    상기 슬라이딩 부재(1)는 상기 구동 기구(4)와 연동하는 나사형 가이드 라인(2), 및 상기 헤드부(5)의 직경과 동일한 직경과 상기 헤드부(5)의 길이보다 긴 길이를 갖는 시트(14)를 포함하며,
    상기 캐리어 부재(3)는 상기 헤드부(5)의 길이와 직경과 동일한 길이와 직경을 갖는 원통형 시트(12)를 갖고,
    상기 캐리어 부재(3)는 상기 슬라이딩 부재(1)와 상기 캐리어 부재(3)가 축 방향과 직교하는 방향으로 분리하는 것을 방지하는 로킹부(8, 9)들을 갖는 척추 교정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(1)의 나사형 가이드 라인(2)은 슬리브 형상을 갖는 척추 교정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(1)의 나사형 가이드 라인(2)은 상기 축 방향으로 개구된 슬리브 형상을 갖는 척추 교정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(1)의 로킹부(8)는 원통형 조각 형상을 갖는 척추 교정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(1)의 로킹부(8)는 직육면체 조각 형상을 갖는 척추 교정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 부재(3)와 상기 슬라이딩 부재(1)의 외표면 상에는 구동-앵커 기구(6)들이 구비된 척추 교정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동-앵커 기구(6)들은 저항면들과 적어도 하나의 절단된 나이프(7)들이 구비된 선반 형상을 갖는 척추 교정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 구동-앵커 기구(6)들은 갭(14)들을 갖는 척추 교정 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 구동-앵커 기구(6)들 중 적어도 하나는 상기 장치의 외표면 상에 위치한 시트(15)에 관절 형태로 연결되고, 상기 구동-앵커 기구(6)들 중 적어도 하나는 저항 돌출부(16)를 갖는 척추 교정 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩 부재(1) 상의 구동-앵커 기구(6)는 상기 장치의 외표면에 대해서 0°내지 110°의 각도로 배치되고, 캐리어 부재(3) 상의 구동-앵커 기구(6)는 상기 장치의 외표면에 대해서 0°내지 110°의 각도로 배치된 척추 교정 장치.
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