KR20190030941A

KR20190030941A - 경추용 인공디스크

Info

Publication number: KR20190030941A
Application number: KR1020170118612A
Authority: KR
Inventors: 신민식
Original assignee: 주식회사 지에스메디칼
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-03-25
Also published as: KR101964862B1

Abstract

본 발명은, 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200) 및 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 구비되는 탄성부재(300)로 이루어지는 경추용 인공디스크로서, 상기 상부플레이트의 저면에서 돔형상으로 형성되어 상기 탄성부재의 상부를 수용하는 제1홈(125); 상기 하부플레이트의 상면에 형성되어 상기 탄성부재의 하부를 수용하는 제2홈(213); 상기 탄성부재의 저면 외곽테두리에 형성되어 상기 제2홈(213) 바닥에 접하는 접촉면(340);을 포함하고, 상기 탄성부재의 저면은, 상기 제2홈의 바닥에 접하는 접촉면;과 상기 접촉면의 내측에 오목하게 형성되어 상기 제2홈의 바닥에 접하지 않는 비접촉면;으로 이루어져서, 척추에 가해지는 하중이나 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크를 제공한다.
발명의 목의 척추용 인공디스크는 상부플레이트와 하부플레이트의 조립 및 척추 시술을 간단하게 실시할 수 있고, 탄성부재의 하부 홈과 하부플레이트의 상면 구조로 인해, 종방향으로 작용하는 인체 하중을 분산시킬 수 있고 인공디스크 고분자 재질의 탄성부재가 하중을 흡수할 수 있는 있어서 경추에 작용하는 하중과 충격을 흡수 및 완화시킬 수 있는 효과가 발생하고, 또한, 인체의 종방향으로 작용하는 하중의 적절한 분배를 통해서 인접 분절의 급속한 퇴화를 방지하는 효과가 발생한다.

Description

경추용 인공디스크{ARTIFICIAL DISC FOR CERVICAL VERTEBRAE}

본 발명은 경추용 인공디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 돔 형상의 탄성부재를 배치하되, 하부플레이트와 탄성부재의 대응되는 접촉면에는 오목한 부위가 형성되어 있어서 하중과 충격을 흡수 및 완화시키고, 인공디스크의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

목이나 허리 등에서 척추 뼈를 서로 연결시켜 주고 있는 디스크는 나이가 들수록 퇴행성 변화를 일으켜 탄력성이 저하되고, 수분량이 감소하여 디스크의 마모 또는 균열이 발생하게 되어 주요 기능인 완충기능을 상실하게 되는 것이 일반적이며, 디스크의 기능이 상실하게 되면, 통증을 유발하고, 여기서 더 진행되면 섬유가 심하게 늘어나거나 파열되면서 뒤쪽에 위치한 신경근을 눌러서 골반, 다리 등에 통증이 발생하게 되며, 이후 척추의 간격이 점차 좁아지거나 척추 뼈가 내려앉으면서 척추변형이 일어나 척추와 관련된 각종 질병으로 유발하게 된다.

종래의 척추 간 인공디스크는 제조 및 성형하는 공정이 매우 복잡하고 까다로워 작업의 효율성이 크게 저하되고, 수술 후에도 하중과 충격을 원활하게 완충하기 못하고 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 발명은 경추 사이에 위치될 수 있도록 소정 형태로 형성되는 상부부재와 하부부재 및 이들 사이에 자체 고탄성을 갖는 탄성부재를 구비하 줌으로써, 조립이 쉽고 수술을 간단하게 실시할 수 있어 수술과정의 효율성 및 생산성을 향상시킴은 물론 척추의 유동성을 확보하여 운동성을 향상시키고, 하중 또는 충격을 흡수 및 완화시킬 수 있는 경추용 인공디스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200) 및 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 구비되는 탄성부재(300)로 이루어지는 경추용 인공디스크로서, 상기 상부플레이트의 저면에서 돔형상으로 형성되어 상기 탄성부재의 상부를 수용하는 제1홈(125); 상기 하부플레이트의 상면에 형성되어 상기 탄성부재의 하부를 수용하는 제2홈(213); 상기 탄성부재의 저면 외곽테두리에 형성되어 상기 제2홈(213) 바닥에 접하는 접촉면(340);을 포함하고,

상기 탄성부재의 저면은, 상기 제2홈의 바닥에 접하는 접촉면;과 상기 접촉면의 내측에 오목하게 형성되어 상기 제2홈의 바닥에 접하지 않는 비접촉면;으로 이루어져서, 척추에 가해지는 하중이나 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크를 제공한다.

상기 탄성부재는 원형의 플레이트 형상이며 상기 제2홈에 수용되는 제1부재(310)와, 상기 제1부재의 상측에 돔 형상으로 형성되는 제2부재(320)로 이루어진다.

상기 하부플레이트의 제2홈(213)의 내측에 오목하게 형성되어 상기 탄성부재 저면과 접촉하지 않는 오목부(215);를 더 포함할 수 있다.

상기 상부플레이트의 상면에서 횡방향으로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 상부슬롯(112); 및 상기 하부플레이트의 저면에서 횡방향으로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부슬롯(221);을 더 포함할 수 있다.

상기 상부슬롯 및 하부슬롯에 의해 상기 상부플레이트의 상면과 상기 하부플레이트의 저면에 각각 형성되는 상부돌기(113)와 하부돌기는 전방을 향해 상향 경사져서 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 것이 좋다.

상기 상부플레이트의 상면에서 삼각뿔 형태로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 상부 삼각돌기(115); 및 상기 하부플레이트의 저면에서 삼각뿔 형태로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부 삼각돌기(225);를 더 포함한다.

상부 삼각돌기 및 하부 삼각돌기는, 전방을 향해 상향 경사져서 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 것이 좋다.

상기 상부플레이트의 후면에는 내측으로 라운드진 라운드부(130)가 형성되어 수술시 척수에 상해를 주는 것을 방지한다.

그리고, 상기 상부플레이트의 전면에는 조절홈(140)이 형성되어 있어서, 인공디스크 삽입 후 상부플레이트와 하부플레이트의 간격을 조절할 있다.

발명의 목의 척추용 인공디스크는 상부플레이트와 하부플레이트의 조립 및 척추 시술을 간단하게 실시할 수 있고, 탄성부재의 하부 홈과 하부플레이트의 상면 구조로 인해, 종방향으로 작용하는 인체 하중을 분산시킬 수 있고 인공디스크 고분자 재질의 탄성부재가 하중을 흡수할 수 있는 있어서 경추에 작용하는 하중과 충격을 흡수 및 완화시킬 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명의 인공디스크는 상기 구조로 인해서 인체의 종방향으로 작용하는 하중의 적절한 분배를 통해서 인접 분절의 급속한 퇴화를 방지하는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 사시도이며,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 상부플레이트이며,
도 3a 내지 도 3c은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 하부플레이트이며,
도 4a과 도 4b는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 탄성부재이며,
도 5는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크가 인체에 삽입된 모습이며,
도 6은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크를 간격조절장치로 수술하는 모습이며,
도 7은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 수술도구인 간격조절장치이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 사시도이며, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 상부플레이트이며, 도 3a 내지 도 3c은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 하부플레이트이며, 도 4a과 도 4b는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 탄성부재이며, 도 5는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 삽입된 모습이며, 도 6은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크를 간격조절장치로 수술하는 모습이며, 도 7은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 수술도구인 간격조절장치이다.

본 발명에 따른 경추용 인공디스크는, 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200) 및 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 구비되는 탄성부재(300)로 이루어진다.

먼저, 본 발명 설명을 위해 방향을 규정하기로 한다. 인공디스크가 환자의 경추에 삽입된 상태에서 환자의 앞(전방)을 향하는 방향을 설명의 편의상 '전방'이라고 하고, 그 반대의 방향을 '후방'이라고 한다. 즉, 도 1 내지 도 4의 그림에서 A방향이 전방이 되고 B방향이 후방이 된다. 그리고, 설명 편의상 '횡방향'이라 함은 위 A-B방향의 선에 수직하면서 상부플레이트의 상면 또는 하부플레이트의 하면에 위치하는 방향을 의미하는 것으로 한다.

[상부플레이트]_도 2a 내지 도 2c 및 도 5 참고

상기 상부플레이트(100)의 상면은 단일 평면이 아니라, 다수 개의 평면이 복합적으로 형성되어 상면을 이루고 있으며, 상면에는 횡방향으로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 상부슬롯(112)을 갖는다. 상기 상부슬롯의 형성으로 인해, 상부슬롯과 상부슬롯 사이에는 상부돌기(113)가 형성되는데, 상부돌기는 상부플레이트의 전방을 향해 상향 경사지는 형태를 이룬다. 즉 상부돌기는 전방을 향해 경사지는 경사면을 갖게 된다. 이러한 구조를 통해서 인공디스크 삽입 시에 전방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부플레이트의 상면에서 삼각뿔 형태로 형성되는 스파이크 구조를 더 포함한다. 상기 스파이크 구조는 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 상부 삼각돌기(115)가 형성되며, 상기 스파이크 구조는 인공 디스크가 삽입된 후 상측에 위치하는 디스크 뼈에 삽입되어 박히게 되는 부분이다. 상기 상부 삼각돌기(115)의 세면 중 한면(S1)은 전방을 향하고, 상기 전방을 향하는 면에 대응되는 모서리(L1)는 전방을 향해 상향 경사져서 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 것이 좋다. 상기 상부슬롯과 상부 삼각돌기는 상면의 적절한 위치에 적절한 개수로 형성될 수 있다.

그리고, 상부플레이트의 저면(120)에는, 돔형상으로 형성되어 상기 탄성부재의 상부를 수용하는 제1홈(125)이 구비된다. 상기 제1홈(125)는 대략 저면의 가운데 부분에 적절한 곡률로 둥글게 형성된 홈 형상이며, 탄성부재의 상부 일부가 수용된다.

본 발명의 상부플레이트는 횡방향(Lateral, 측면방향, 상면에서 A-B에 수직한 방향)에 각도를 3°의 경사를 갖도록 하였다. 이를 통해, 경추 뼈의 해부학적 구조 모사를 통한 구조적 안전성 높인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 삽입된 모습이며,

그리고, 상기 상부플레이트의 측면 중 후면에는 내측(전방측)으로 라운드 형상으로 곡률이 형성된 라운드부(130)가 형성되어 있어서 수술시 척수에 상해를 주는 것을 방지하도록 한다. 도 5를 보면 경추의 전방으로 파여있는 해부학적 구조의 형상(C)을 반영하여, 상부플레이트의 후면에 라운드부를 구비하도록 한 것이다. 이것은 아래에서 설명할 하부플레이트의 측면 중 후면에도 내측(전방측)으로 라운드 형상으로 곡률이 형성된 라운드부(230)가 형성되어 있는 것도 같은 이유이다.

그리고, 상기 상부플레이트의 측면 중 전면에는 조절홈(140)이 형성되어 인공디스크 삽입후 간격 조절을 위한 동작을 수행할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 인공 디스크를 경추에 삽입한 후, 간격조절장치(도 7, 이하 설명)을 이용하여 상부플레이트와 하부플레이트의 간격을 약간 벌려서 조절하는 과정을 거치게 되는데, 이때 상기 간격조절장치의 선단(도 7의 420)이 삽입되는 부위이다.

[하부플레이트]_도 3a 내지 도 3c 참고

상기 하부플레이트(200)는 탄성부재를 아래쪽에서 지지하는 부재로서, 하부플레이트의 상면(210)에는 탄성부재의 하단이 수용되는 제2홈(213)을 갖는다. 상기 제2홈(213)은 단일한 평면을 갖는 하나의 면이 아니라, 가운데 부분에는 한번 더 내측으로(아래쪽으로) 오목하게 형성되는 오목부(215)를 갖는다. 상기 오목부는 상기 탄성부재 저면과 접촉하지 않는 부위이다.

상기 하부플레이트의 저면에서 횡방향으로 형성되는 스파이크 구조를 더 포함한다. 상기 스파이크 구조는 삼각뿔 형태로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부 삼각돌기(225) 형상이며, 스파이크 구조는 인공 디스크가 삽입된 후 하측에 위치하는 디스크 뼈에 삽입되어 박히게 되는 부분이다. 그리고, 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부슬롯(221)을 더 포함하는 점은 상부 플레이트와 유사하다.

상기 하부슬롯(221)의 형성으로 인해, 이들 슬롯 사이에는 하부돌기(222)가 형성되는데, 하부돌기는 하부플레이트의 전방을 향해 하향 경사지는 형태를 이룬다. 이러한 구조를 통해서 인공디스크 삽입 시에 전방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 하부플레이트의 하면에서 삼각뿔 형태로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부 삼각돌기(225)가 형성된다. 상기 하부 삼각돌기(225)의 세면 중 한면(S2)은 전방을 향하고, 상기 전방을 향하는 면에 대응되는 모서리(L2)는 전방을 향해 상향 경사져서 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 것이 좋다. 상기 하부슬롯과 하부 삼각돌기는 하부플레이트 하면의 적절한 위치에 적절한 개수로 형성될 수 있다.

[탄성부재]_도 4a 및 도 4b 참조

상기 탄성부재(300)는 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 위치하여 탄성력을 제공하여 경추에 작용하는 종방향 하중에 대응하여 탄성력을 발휘하는 부재로서 고분자 재질의 탄성체로 이루어진다.

본 발명의 탄성부재는, 하부구조와 상부구조 이루어지며, 하부구조는 탄성부재의 저면의 외곽테두리를 이루는 부분으로 상기 하부플레이트의 제2홈(213)에 수용된다. 즉, 상기 탄성부재는 원형의 플레이트 형상이며 상기 제2홈에 수용되는 제1부재(310)와, 상기 제1부재의 상측에 돔 형상으로 형성되는 제2부재(320)로 이루어진다. 그리고, 상기 탄성부재의 저면(즉, 제1부재의 하면)은, 상기 하부플레이트의 제2홈의 바닥에 접하는 접촉면(340)과 상기 접촉면의 내측에 오목하게 형성되어 상기 제2홈의 바닥에 접하지 않는 비접촉면(350)으로 이루어진다. 이렇게 탄성부재의 바닥을 형성하여 탄성부재 전면의 외곽부에서만 하부플레이트와 접하게 함으로써 탄성작용의 효과를 높여서 척추에 가해지는 하중이나 충격을 효과적으로 흡수할 수 있고 또한 인공디스크의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크를 간격조절장치로 수술하는 모습이며, 도 7은 본 발명에 따른 경추용 인공디스크의 수술도구인 간격조절장치이다.

인공 디스크는 수술 과정에서, 경추의 디스크와 디스크 사이에 인공 디스크를 삽입한 후, 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)의 사이를 전방측에서 조금 벌리면서 조절할 필요가 있다. 본 발명에 따른 인공 디스크는 이러한 간격 조절을 위해서 간격조절장치(internal distractor, 400)를 이용한다. 상기 간격조절장치(400)는 손으로 잡는 부위인 파지부(410)와 파지부의 반대쪽에 선단(420)이 구비된다. 그리고, 상기 상부플레이트의 측면 중 전면에는 상기 선단(420)에 대응되는 형상을 가진 조절홈(140)이 형성된다.

수술 과정을 보면, 환자의 경추 사이에 본 발명의 인공디스크를 삽입하고, 간격조절장치(400)의 파지부(410)를 잡고서 상기 선단(420)을 조절홈(140) 끼운 상태에서 파지부를 손으로 누르면 선단이 벌어지게 되고, 선단이 벌어지면서 상부플레이트와 하부플레이트 사이 간격을 벌리게 된다. 이렇게 간격을 조절하는 이유는 디스크의 전면부가 후면부 보다 간격이 조금 더 벌어져 있기 때문이고, 또한 간격을 조절하는 과정을 통해서 인공 디스크가 삽입된 곳의 상하측 디스크와 서로 접합이 원활히 이루어질 수 있기 때문이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 상부플레이트, 200: 하부플레이트
300: 탄성부재 400: 간격조절장치

Claims

상부플레이트와 하부플레이트 및 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 구비되는 탄성부재로 이루어지는 경추용 인공디스크로서,
상기 상부플레이트의 저면에서 돔형상으로 형성되어 상기 탄성부재의 상부를 수용하는 제1홈; 및
상기 하부플레이트의 상면에 형성되어 상기 탄성부재의 하부를 수용하는 제2홈;을 포함하고,
상기 탄성부재의 저면은, 상기 제2홈의 바닥에 접하는 접촉면;과 상기 접촉면의 내측에 오목하게 형성되어 상기 제2홈의 바닥에 접하지 않는 비접촉면;으로 이루어져서, 척추에 가해지는 하중이나 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제1항에 있어서,
상기 탄성부재는 원형의 플레이트 형상이며 상기 제2홈에 수용되는 제1부재와,
상기 제1부재의 상측에 돔 형상으로 형성되는 제2부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제1항에 있어서,
상기 하부플레이트의 제2홈의 내측에 오목하게 형성되어 상기 탄성부재 저면과 접촉하지 않는 오목부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제1항에 있어서,
상기 상부플레이트의 상면에서 횡방향으로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 상부슬롯; 및
상기 하부플레이트의 저면에서 횡방향으로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부슬롯;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제4항에 있어서,
상기 상부슬롯 및 하부슬롯에 의해 상기 상부플레이트의 상면과 상기 하부플레이트의 저면에 각각 형성되는 상부돌기와 하부돌기는 전방을 향해 상향 경사져서 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제1항에 있어서,
상기 상부플레이트의 상면에서 삼각뿔 형태로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 상부 삼각돌기; 및
상기 하부플레이트의 저면에서 삼각뿔 형태로 형성되어 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 다수 개의 하부 삼각돌기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제6항에 있어서,
상부 삼각돌기 및 하부 삼각돌기는, 전방을 향해 상향 경사져서 인공디스크의 전방 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제1항에 있어서,
상기 상부플레이트의 후면에는 내측으로 라운드진 라운드부가 형성되어 수술시 척수에 상해를 주는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 경추용 인공디스크.
제1항에 있어서,
상기 상부플레이트의 전면에는 조절홈(140)이 형성되어 있어서, 인공디스크 삽입 후 상부플레이트와 하부플레이트의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 경추용 인공디스크.