KR20190134903A - 척추 유합용 케이지 - Google Patents

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KR20190134903A
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Abstract

척추 유합용 케이지를 제공한다. 본 출원의 일 실시예에 따른 척추 유합용 케이지는 상측 및 하측에 각각 복수의 제1 돌기부(111; 111a, 111b)가 형성된 2개의 외측 플레이트(110) 및 상기 2개의 외측 플레이트(110) 사이에 위치하며, 상측 및 하측에 각각 복수의 제2 돌기부(121; 121a, 121b)가 형성된 내측 플레이트(120; 120a, 120b)를 포함하는 플레이트부(100) 및 메시(mesh) 구조의 메시부(200)를 포함하며, 상기 메시부(200) 중 어느 하나의 메시와 인접한 메시의 간격(d1)은 0.3mm 이상 0.7mm 이하일 수 있다.

Description

척추 유합용 케이지{CAGE FOR SPINAL FUSION}
본 출원은 척추 유합용 케이지에 관한 것이다.
퇴행성 척추 질환으로 가장 빈번하게 발생하는 디스크 탈출증 또는 디스크 협착증 등은 질환이 발생한 디스크를 제거하고, 상하 척추뼈를 고정하여 유합시킴으로써 통증을 완하하게 된다. 이때, 제거된 디스크를 대체하여 척추체 사이의 간격을 유지시키며 상하 척추체의 골 유합을 위한 공간을 제공하기 위하여 케이지를 이식하게 된다.
이러한 척추 유합용 케이지는 척추체와의 유합이 중요한 부분이나, 종래의 케이지의 경우 척추체와 유합이 잘 이루어지지 않는 문제점이 존재하였다.
한국등록특허문헌 제10-1839299호 (2018.03.19) 한국공개특허문헌 제10-2015-0000249호 (2015.01.02)
본 출원은 케이지 내부로 골전도가 발생하여 척추체 간 유합이 단단히 이루어질 수 있도록 하는 메시 구조를 갖는 척추 유합용 케이지에 관한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 출원의 일 실시예는, 상측 및 하측에 각각 복수의 제1 돌기부(111; 111a, 111b)가 형성된 2개의 외측 플레이트(110) 및 상기 2개의 외측 플레이트(110) 사이에 위치하며, 상측 및 하측에 각각 복수의 제2 돌기부(121; 121a, 121b)가 형성된 내측 플레이트(120; 120a, 120b)를 포함하는 플레이트부(100) 및 메시(mesh) 구조의 메시부(200)를 포함하며, 상기 메시부(200) 중 어느 하나의 메시와 인접한 메시의 간격(d1)은 0.3mm 이상 0.7mm 이하인, 척추 유합용 케이지를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 외측 플레이트(110)의 두께(d2) 및 상기 내측 플레이트(120; 120a, 120b)의 두께(d3)는 각각 0.5mm 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 척추 유합용 케이지를 상측 또는 하측에서 바라보았을 때, 상기 플레이트부(100)의 면적은 상기 척추 유합용 케이지의 둘레 내부의 면적의 20% 이상 50% 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 척추 유합용 케이지에 가해지는 압력 하중이 4000N 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 지면과 상기 척추 유합용 케이지가 이루는 각도는 0도 내지 8도이고, 상기 복수의 제1 돌기부(111; 111a, 111b) 중 어느 하나의 제1 돌기부(111a)의 후단과 인접한 제1 돌기부(111b)의 선단의 높이 차이(h)는 0.1mm 이상 1mm 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 2개의 외측 플레이트(110)에는 골전도를 위한 윈도우(112)가 각각 관통 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 2개의 외측 플레이트(110)의 선단을 서로 연결하며, 전방을 향할수록 축경되는 헤드부(130)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 메시부(200)는 메시 구조가 서로 연결된 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 메시부(200)의 상측 및 하측 말단의 형상은 상기 플레이트부(100)의 상측 및 하측 말단의 형상에 상응한 형상을 가지며, 상기 메시부(200)의 높이와 상기 플레이트부(100)의 높이의 차이는 1mm 이하일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 내측 플레이트(120b) 내부는 비어있는 공간일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 척추 유합용 케이지는 3D 프린팅을 통해 제조될 수 있다.
본 출원에 따르면, 케이지와 추체 사이의 유합력이 향상되어 추체간 삽입되는 케이지가 이탈하지 않고 삽입 위치에서 유지되는 것이 가능하다.
또한, 생장하는 뼈가 침투하는 메시부의 면적을 극대화하고, 플레이트부의 면적을 최소화하여 케이지와 추체 사이의 유합력을 향상시키면서도, 하중 압력이 가해지더라도 그 형상이 변형되지 않는 장점을 가진다.
또한, 기존의 케이지에 비해 추체에 접촉하는 면적이 최대화되어 보다 단단한 유합을 이룰 수 있다.
또한, 메시부의 높이가 플레이트부의 높이보다 동일하거나 낮게 구비되어, 케이지 삽입 시 추체에의 접촉에 의한 메시 구조의 파손과, 하중 압력이 가해짐에 따라 메시 구조이 파손되는 현상을 방지가능하다.
또한, 측면에 윈도우가 형성되어 방사선 등의 촬영 시 골 생장 정도를 쉽게 확인할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 다른 실시예에서 내부 플레이트 내부의 공간이 빈 공간으로 형성되어, 자가골, 타가골 등의 물질이 채워질 수 있음에 따라 추체와의 유합력이 향상될 수 있다.
도 1은 본 출원의 제1 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 본 출원의 제2 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 본 출원의 제3 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이다.
도 7은 도 6의 측면도이다.
도 8은 본 출원의 제4 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이다.
도 9 및 10은 플레이트부와 메쉬부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.
1. 제1 실시예
도 1 내지 3을 참조하여 본 출원의 제1 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 출원의 제1 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 출원의 제1 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)는 외측 플레이트(110), 내측 플레이트(120; 120a) 및 헤드부(130)를 포함하는 플레이트부(100)와 메시부(200)를 포함한다.
플레이트부(100)는 케이지(300)의 외형을 이루는 부분으로서, 케이지의 측부에 해당하는 2개의 외측 플레이트(110), 앞쪽 부분에 해당하는 헤드부(130), 뒤쪽 부분에 해당하는 테일부(140) 및 내부에 위치한 1개의 내측 플레이트(120; 120a)를 포함한다. 도 1에는 1개의 내측 플레이트(120; 120a)만이 도시되나, 2개 그 이상의 내측 플레이트(120)를 가지는 것도 얼마든지 가능하다.
케이지(300)는 헤드부(130)가 전방을 향하고, 외측 플레이트(110) 및 내측 플레이트(120; 120a)의 돌기부(111, 211)들이 추체에 접하도록 추체간에 삽입된다. 케이지(300)와 추체 사이의 유합력을 향상시키기 위하여, 외측 플레이트(110)의 상측 및 하측면에는 복수의 제1 돌기부(111)가 형성되고 내측 플레이트(120; 120a)의 상측 및 하측면에는 복수의 제2 돌기부(121)가 형성된다.
제1 돌기부(111)와 제2 돌기부(121)의 형상은 동일할 수 있으며, 그 형상은 도 3에 나타난 바와 같이, 일면이 후상방을 향하여 연장되고, 다른 일면이 하측을 향해 연장되는 형상일 수 있다.
여기서, 복수의 돌기부(111, 121)중 어느 하나의 돌기부(111a, 121a)의 후단과 그와 인접한 돌기부(111b, 121b)의 선단의 높이 차이(h1), 즉 돌기부(111, 121)가 형성된 깊이는 0.1mm 이상 1mm 이하일 수 있다. 돌기부(111, 121)의 깊이가 0.1mm보다 작은 경우 케이지(300)의 추체간 삽입 시 초기 고정력이 약하여 케이지(300)의 제자리 이탈 현상이 발생할 수 있고, 1mm 보다 큰 경우 유합되는 부분의 추체를 손상시킬 수 있다.
헤드부(130)는 2개의 외측 플레이트(110) 및 1개의 내측 플레이트(120; 120a)의 선단을 서로 연결하는 부분이며, 전방을 향해 연장될수록 축경된다. 삽입 시 추체 또는 주변 조직에 손상을 입히지 않도록 라운딩 처리된 것일 수 있으며, 헤드부(130)의 선단은 평면, 구체적으로 사각형 형상을 띄는 평면일 수 있다.
테일부(140)는 2개의 외측 플레이트(110) 및 1개의 내측 플레이트(120; 120a)의 후단을 서로 연결하는 부분이며, 테일부(140)의 선단은 평면, 구체적으로 사각형 형상을 띄는 평면일 수 있다.
케이지(300)는 추체간에 삽입되는 삽입물이기 때문에, 일정량 이상의 하중 하에서도 그 변형이 일어나지 않아야 한다. 상기한 플레이트부(100)에 이러한 하중이 가해지며, 보다 구체적으로는 4000N 이상의 압력 하중을 견딜 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위하여 케이지(300)를 상측 또는 하측에서 바라보았을 때, 플레이트부(100)의 면적의 합은 케이지(300) 둘레 내부 면적의 20% 이상 50% 이하로 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 외측 플레이트(110)의 두께(d2) 및 내측 플레이트(120; 120a)의 두께(d3)는 각각 0.5mm이상일 수 있다. 이를 통하여, 4000N 이상의 압력 하중 하에서도 추체간 삽입된 케이지(300)의 변형이 이루어지지 않는 장점을 가지게 된다.
메시부(200)는 플레이트부(100)의 내부 공간에 형성되며, 메시(mesh) 구조를 가지는 부분이다. 여기서 메시 구조란 그물망, 철망의 격자 구조와 같이 일정한 구조가 반복되는 구조를 의미한다. 그 형상은 제한되지 않으나, 도 2에서는 사각형 형상의 구조가 반복되는 메시부(200)가 도시된다. 메시부(200)는 메시 구조가 3차원적으로 서로 연결되어 플레이트부(100) 내부 공간을 모두 채우는 것이 바람직하다.
메시부(200)는 복수의 메시로 구성되어, 그 내부에 다수의 기공(공간)이 형성된다. 이 공간을 통해 뼈가 생장하면서 케이지(300)와 추체간 골유합이 단단히 이루어질 수 있다.
메시부(200)에서 어느 하나의 메시와 인접한 메시의 간격(d1)은 0.3mm 이상 0.7mm 이하일 수 있다. 이는 메시부(200)에 형성된 공간의 크기를 의미하며, 0.3mm보다 작은 경우 생장하는 뼈가 공간에 침투하기 어렵고, 0.7mm보다 큰 경우 생장하는 뼈가 공간에 침투하기는 용이하나, 그와 반대로 추체와의 골유합력이 약해져 케이지(300)의 고정이 잘 이루어지지 않을 수 있다.
또한, 메시부(200)의 전체적인 형상은 외측 플레이트(110)의 형상과 상응한 것이 바람직하다. 즉, 메시부(200)의 상측 및 하측 말단의 형상은 외측 플레이트(110) 및 내측 플레이트(120; 120a)의 상측 및 하측 말단에 형성된 돌기부(111, 121)의 형상을 가지는 것이 바람직하다(도 9 및 10). 이를 통해, 메시부(200) 자체가 추체에 더 근접하도록 케이지(300)가 삽입될 수 있어, 뼈가 쉬이 메시부(200)에 침투하여 유합을 이룰 수 있다.
더 구체적으로는, 메시부(200)의 형상이 외측 플레이트(110) 및 내측 플레이트(120; 120a)의 형상과 상응한 형상을 가지면서, 그 높이가 외측 플레이트(110) 및 내측 플레이트(120; 120a)의 높이와 1mm 이하의 차이(도 10에서 h2)를 가질 수 있다. 메시부(200)의 경우 플레이트부(100)보다 그 강도가 낮기 때문에, 케이지(300) 삽입 시 추체와의 마찰을 통해 쉽게 파손될 수 있다. 또한, 삽입 후 플레이트부(100)가 아닌 메시부(200)에 하중이 집중되는 경우도 쉽게 파손되기 때문에, 플레이트부(100)와 높이 차이가 1mm 이하로 형성함으로써 생장하는 뼈가 쉽게 유합되도록 함과 동시에 삽입 과정에서 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
상기한 척추 유합용 케이지(300)는 지면에 대해, 추체가 인체 내부에 형성된 각도에 상응하는 각도를 가질 수 있다. 추체는 지면과 평행한 각도를 이루는 것이 아닌, 다소 기울어져 있기 때문에, 이에 삽입되는 척추 유합용 케이지(300) 또한 이에 상응하는 각도를 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 척추 유합용 케이지(300)가 지면에 대해 이루는 각도는 0도 내지 8도일 수 있다.
2. 제2 실시예
도 4 및 5를 참조하여 본 출원의 제2 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)를 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 출원의 제2 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다.
제 1 실시예와 같이 플레이트부(100)와 메시부(200)를 가져 추체간 삽입되는 것이 동일하되, 내측 플레이트(120; 120b)의 형상이 상이하다. 제1 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
제2 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)의 내측 플레이트(120; 120b)는 제1 실시예 내측 플레이트(120; 120a)처럼 판 형상으로 구비되는 것이 아니고, 도 5에 나타난 것처럼 내부에 소정의 공간을 가진 폐쇄형 기둥 형상으로 구비될 수 있다. 그리고, 메시 구조의 메시부(200)가 상기 소정의 공간에도 형성된다.
제2 실시예의 내측 플레이트(120; 120b)는 제1 실시예 내측 플레이트(120; 120a)에 비해 추체에 접하는 면적이 더 넓게되어 케이지(300)와 추체간 유합력이 향상된다.
3. 제3 실시예
도 6 및 7을 참조하여 본 출원의 제3 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)를 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 출원의 제3 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이고, 도 7은 도 6의 측면도이다.
제2 실시예의 형상과 유사하며, 외측 플레이트(110)에 윈도우(112)가 더 형성된다는 점이 상이하다. 제2 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 6에 나타난 것처럼, 제3 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)의 2개의 외측 플레이트(110)에는 각각 윈도우(112)가 관통 형성되는데, 윈도우(112)가 관통 형성된 공간에도 메시부(200)가 채워져 있는 것이 특징이다. 윈도우(112)가 형성됨으로써 방사선 촬영 등으로 케이지(300) 내부에 뼈가 얼마나 생장하여 유합되었는지 관찰할 수 있다는 장점을 가지며, 윈도우(112)에 형성된 메시부(200)를 통해 케이지(300) 내부로 생장하는 뼈가 침투되어 보다 단단한 유합을 이룰 수 있다.
4. 제4 실시예
도 8을 참조하여 본 출원의 제4 실시예에 따른 척추 유합용 케이지(300)를 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 출원의 제4 실시예에 따른 척추 유합용 케이지의 사시도이다.
제3 실시예의 형상과 유사하며, 내측 플레이트(120; 120b) 내부의 공간(210)이 메시 구조로 이루어진 것이 아닌, 빈 공간이라는 점이 상이하다. 제3 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
제4 실시예 케이지(300)는 내측 플레이트(120; 120b) 내부의 공간(210)이 빈 공간이며, 이 빈 공간에 자가골, 타가골 등의 유합에 도움이되는 물질이 채워질 수 있다. 이러한 공간(210)에 채워진 물질은 케이지(300)와 추체간 유합을 도와주는 역할을 하게 된다.
이상, 본 명세서에는 본 출원을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 출원의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 출원의 보호범위는 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 플레이트부
110: 외측 플레이트
111; 111a, 111b: 제1 돌기부
112: 윈도우
120; 120a, 120b: 내측 플레이트
121; 121a, 121b: 제2 돌기부
130: 헤드부
140: 테일부
200: 메시부
210: 공간
300: 척추 유합용 케이지

Claims (11)

  1. 상측 및 하측에 각각 복수의 제1 돌기부(111; 111a, 111b)가 형성된 2개의 외측 플레이트(110) 및 상기 2개의 외측 플레이트(110) 사이에 위치하며, 상측 및 하측에 각각 복수의 제2 돌기부(121; 121a, 121b)가 형성된 내측 플레이트(120; 120a, 120b)를 포함하는 플레이트부(100); 및
    메시(mesh) 구조의 메시부(200);를 포함하며,
    상기 메시부(200) 중 어느 하나의 메시와 인접한 메시의 간격(d1)은 0.3mm 이상 0.7mm 이하인,
    척추 유합용 케이지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측 플레이트(110)의 두께(d2) 및 상기 내측 플레이트(120; 120a, 120b)의 두께(d3)는 각각 0.5mm 이상인,
    척추 유합용 케이지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 척추 유합용 케이지를 상측 또는 하측에서 바라보았을 때,
    상기 플레이트부(100)의 면적은 상기 척추 유합용 케이지의 둘레 내부의 면적의 20% 이상 50% 이하인,
    척추 유합용 케이지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 척추 유합용 케이지에 가해지는 압력 하중이 4000N 이상인,
    척추 유합용 케이지.
  5. 제1항에 있어서,
    지면과 상기 척추 유합용 케이지가 이루는 각도는 0도 내지 8도이고,
    상기 복수의 제1 돌기부(111; 111a, 111b) 중 어느 하나의 제1 돌기부(111a)의 후단과 인접한 제1 돌기부(111b)의 선단의 높이 차이(h1)는 0.1mm 이상 1mm 이하인,
    척추 유합용 케이지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 외측 플레이트(110)에는 골전도를 위한 윈도우(112)가 각각 관통 형성되는,
    척추 유합용 케이지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 외측 플레이트(110)의 선단을 서로 연결하며, 전방을 향할수록 축경되는 헤드부(130);를 더 포함하는,
    척추 유합용 케이지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메시부(200)는 메시 구조가 서로 연결된 것인,
    척추 유합용 케이지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메시부(200)의 상측 및 하측 말단의 형상은 상기 플레이트부(100)의 상측 및 하측 말단의 형상에 상응한 형상을 가지며,
    상기 메시부(200)의 높이와 상기 플레이트부(100)의 높이의 차이는 1mm 이하인,
    척추 유합용 케이지.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 내측 플레이트(120b) 내부는 비어있는 공간인,
    척추 유합용 케이지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    3D 프린팅을 통해 제조되는,
    척추 유합용 케이지.
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