KR20200137511A - Patient-customized device for vertebral fixation - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a vertebral fixation device customized to a patient to restrict the angle of segmentation movement to a different angle in accordance with the segmentation direction of the spine. According to the present invention, the vertebral fixation device customized to a patient comprises: a rod-structured core unit having predetermined elasticity in a bending direction; a support unit formed of a plurality of unit supporters coupled through a central coupling hole layer by layer to allow segmentation movement to the core unit; and a gap forming unit formed in each unit supporter and forming a predetermined gap between one unit supporter and another neighboring unit supporter. At least one of the plurality of unit supporters has an inclined resistance surface and a support surface corresponding to the resistance surface formed on the upper and lower surfaces thereof to restrict the angle of segmentation movement between the unit supporters to a different angle in accordance with the bending direction of the core unit.

Description

환자 맞춤형 척추 고정장치{Patient-customized device for vertebral fixation}Patient-customized device for vertebral fixation}

본 발명은 척추 고정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때는 물론, 허리를 옆으로 기울이는 경우 척추의 움직임에 연동해 변형되면서 척추 분절 운동을 제어하되, 척추가 분절되는 방향에 따라 다른 각도로 분절 운동을 제한할 수 있는 환자 맞춤형 척추 고정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spinal fixation device, and more specifically, when the waist is bent forward or reversely tilted back, as well as when the waist is tilted to the side, it is deformed in conjunction with the motion of the spine, and the spine segmental movement is controlled. It relates to a patient-specific spinal fixation device capable of restricting segmental motion to different angles according to directions.

척추를 구성하는 척추체 사이에는 관절로서 기능하는 디스크가 존재한다. 이러한 디스크의 바깥쪽은 질긴 섬유로 보호되고 있고, 디스크의 안쪽에는 수핵으로 채워져 있다. 디스크는 앞서 언급했듯이 관절로서 기능을 하며 척추의 움직임에 따라서 수핵의 위치와 모양이 바뀌면서 척추에 가해지는 충격을 최소화하는 매우 중요한 역할을 수행한다. Discs that function as joints exist between the vertebral bodies constituting the spine. The outer side of these discs are protected by tough fibers, and the inner side of the disc is filled with a nucleus. As mentioned above, the disk functions as a joint and plays a very important role in minimizing the impact on the spine by changing the position and shape of the nucleus according to the motion of the spine.

디스크를 구성하는 수핵의 대부분은 수분(물)으로 이루어져 있다. 그런데 나이가 들수록 수핵을 구성하는 수분의 양이 점차 줄어 디스크는 완충기능을 상실하게 되고, 이로 인해 섬유에 과도한 압력이 가해져 허리통증이 유발된다. 심한 경우 섬유가 심하게 늘어나거나 파열되면서 뒤쪽에 위치한 신경근을 눌러서 골반, 다리 등에 통증을 유발시키게 된다. Most of the nucleus that makes up the disc is made up of water (water). However, as the age increases, the amount of water constituting the nucleus gradually decreases, and the disk loses its buffering function, and this causes excessive pressure on the fibers, causing back pain. In severe cases, the fibers are severely stretched or ruptured, causing pain in the pelvis and legs by pressing the nerve roots located at the back.

또한 수핵을 구성하는 수분의 양이 줄면, 척추를 구성하는 척추체들 사이의 간격이 점차 좁아지거나 척추 뼈가 내려앉으면서 척추변형이 일어나는 등 각종 부작용이 발생될 수 있기 때문에 외과적인 치료가 필요하다. 디스크가 기능을 완전히 상실한 경우 디스크를 제거하고 제거된 부분에 뼈를 이식하여 두 개의 뼈를 하나로 합치는 척추 유합술(Spondylodesis)이 대표적인 외과적 치료 방법 중 하나이다.In addition, when the amount of water constituting the nucleus decreases, various side effects such as vertebral deformity may occur as the gap between the vertebral bodies constituting the spine gradually narrows or the vertebral bones settle down, so surgical treatment is required. When the disk completely loses its function, spondylodesis, in which the disk is removed and the bone is implanted in the removed part, is one of the representative surgical treatment methods.

척추 유합술은 손상된 부위의 디스크를 제거하고, 중공형의 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진 인공 보조물에 뼈 조각을 채워 디스크를 제거한 부위에 삽입하되, 손상된 디스크 아래와 위에 위치한 척추 뼈에 척추경 나사못을 고정하고, 척추경 나사못에 로드를 연결하여 척추 뼈 사이의 거리를 확보함으로써 정상적인 골 융합을 이루어지도록 하는 수술이다.In spinal fusion, the injured disc is removed, a piece of bone is filled with a hollow artificial aid made of metal or plastic and inserted into the area where the disc was removed, and pedicle screws are fixed to the vertebral bone located below and above the damaged disc. It is a surgery to achieve normal bone fusion by connecting a rod to a pedicle screw to secure the distance between the vertebral bones.

척추의 퇴행성 변화가 심한 경우에 시행되는 이러한 척추 유합술에서는 척추경 나사못과 로드로 해당 척추 분절의 배치를 바로잡고 관절의 운동을 제한하기 때문에 안정적이고 정상적인 골 융합 환경을 제공할 수 있다. 그러나 이처럼 관절의 운동을 제한하게 되면 인접 분절에 추가적인 부담을 주어 인접된 분절의 퇴행을 다시금 가속화시킬 수 있다는 문제가 있다. In this spinal fusion, which is performed in cases of severe degenerative changes in the spine, a stable and normal bone fusion environment can be provided because the pedicle screws and rods are used to correct the placement of the vertebral segment and limit the movement of the joint. However, if the motion of the joint is limited in this way, there is a problem that the degeneration of the adjacent segment can be accelerated again by placing an additional burden on the adjacent segment.

이에 기존에 비해 탄력적으로 움직이는 커넥션 로드를 채택함으로써 척추 분절이 어느 정도의 움직임을 보존할 수 있게 하여 인접 분절에 가해지는 부담을 최소화하는 기술이 본 출원인에 의해 제안된 바 있다(한국등록특허 제1765475호). 이는 소정의 탄성을 갖는 탄성체인 로드의 중간 영역에 슬롯을 형성하고, 슬롯 부분에 길이방향으로 와이어 로프를 결합시킨 것을 특징으로 한다.Accordingly, a technique for minimizing the burden on adjacent segments by adopting a connection rod that moves more elastically than before has been proposed by the applicant (Korean Patent No. 1765475). arc). This is characterized in that a slot is formed in the middle region of the rod, which is an elastic member having a predetermined elasticity, and a wire rope is coupled to the slot portion in the longitudinal direction.

이와 같은 본 출원인의 선행기술(한국등록특허 제1765475호)은 환자가 허리를 앞으로 구부리는 움직임은 자유롭게 하고 허리가 뒤로는 젖혀지지 않게 제한함으로써 척추를 안정적으로 지지할 수 있는 장점은 있으나, 특정 방향에 대해서만 척추 분절 운동을 제한하기 때문에, 모든 방향에 대하여 다른 크기로 운동범위를 제한해야 하는 조건을 충족시키지 못하는 단점이 있다.The prior art of the present applicant (Korean Patent No. 1765475) has the advantage of stably supporting the spine by restricting the patient's back bending motion freely and the waist not leaning backwards, but Since the motion of the spine segment is limited only to the vertebrae, there is a disadvantage that the condition of limiting the range of motion to different sizes in all directions cannot be satisfied.

한국등록특허 제10-1765475호(공고일 2017. 08. 07)Korean Patent Registration No. 10-1765475 (announcement date 2017. 08. 07)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때 또는 허리를 옆으로 기울이는 경우 척추의 움직임에 연동해 변형되면서 척추 분절 운동을 제어하되, 척추가 분절되는 방향에 따라 다른 각도로 분절 운동을 제한할 수 있는 환자 맞춤형 척추 고정장치를 제공하고자 하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to control the spine segmental motion while being deformed in conjunction with the motion of the spine when the waist is bent forward or reversed, or when the waist is tilted sideways, but at different angles depending on the direction in which the spine is segmented. The goal is to provide a patient-specific spinal fixation device that can limit segmental motion.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 실시 예에 따르면, According to an embodiment of the present invention as a means of solving the problem,

굽힘 방향으로 소정의 탄성을 갖는 막대 구조의 코어부;A core portion of a rod structure having a predetermined elasticity in a bending direction;

중앙의 결합구멍을 통해 상기 코어부에 분절 운동 가능하게 층층이 결합되는 복수의 단위 지지체들로 구성된 지지부; 및A support part composed of a plurality of unit supports to which a layered layer is coupled to the core part to enable segmental movement through a central coupling hole; And

각 단위 지지체에 형성되고, 단위 지지체와 이웃하는 다른 단위 지지체 사이에 소정의 간극을 형성시키는 간극 형성부;를 포함하며,Includes; a gap forming portion formed on each unit support and forming a predetermined gap between the unit support and the neighboring other unit support,

복수의 단위 지지체 중 적어도 하나의 단위 지지체는 상면과 하면에 상기 코어부가 휘는 방향에 따라 단위 지지체 사이의 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 경사진 저항면과 저항면에 대응되는 지지면이 형성된 환자 맞춤형 척추 고정장치를 제공한다.At least one of the plurality of unit supports is patient-customized with an inclined resistance surface and a support surface corresponding to the resistance surface formed on the upper and lower surfaces to limit the segmental motion between the unit supports to different angles according to the bending direction of the core unit Provide spinal fixation.

바람직하게는, 단위 지지체가 코어부에 지정된 결합 방향으로만 결합될 수 있도록 안내하고 단위 지지체가 코어부에 결합된 상태에서 회전되지 않도록, 상기 코어부의 외면부에 길이방향으로 연속되는 적어도 하나 이상의 슬롯 또는 돌기가 형성되고, 상기 단위 지지체의 결합구멍에는 상기 슬롯 또는 돌기와 맞물리는 돌기 또는 요홈이 형성될 수 있다.Preferably, at least one or more slots continuing in the longitudinal direction on the outer surface of the core portion so as to guide the unit support so that it can be coupled only in a specified coupling direction to the core portion and not rotate while the unit support is coupled to the core portion. Alternatively, a protrusion may be formed, and a protrusion or groove may be formed in the coupling hole of the unit support body to mesh with the slot or protrusion.

또한, 상기 코어부는 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton), 티타늄, 티타늄-니켓 합금 중 하나일 수 있으며, 지지부를 구성하는 복수의 단위 지지체는 합성고분자 플라스틱, 세라믹, 티타늄, 티타늄-니켈 합금 중 하나로 구성될 수 있다.In addition, the core portion may be one of carbon fiber reinforced polyether ether keton (PEEK), titanium, and titanium-nicket alloy, and the plurality of unit supports constituting the support are synthetic polymer plastic, ceramic, titanium, titanium-nickel It can be composed of one of the alloys.

그리고, 상기 간극 형성부는 단위 지지체 각각의 상기 결합구멍 상단 또는 하단의 개구 둘레에 소정의 높이로 돌출 형성될 수 있다.In addition, the gap forming portion may be formed to protrude to a predetermined height around an opening at an upper or lower end of the coupling hole of each unit support.

바람직하게는, 단위 지지체 각각의 결합구멍 하단 또는 상단의 개구 둘레에 상기 간극 형성부의 선단 일부가 삽입되는 요홈부가 요입 형성될 수 있다.Preferably, a concave groove portion into which a tip portion of the gap forming portion is inserted may be formed around an opening at a lower end or an upper end of the coupling hole of each of the unit supports.

그리고, 상기 저항면은 중앙부가 융기되어 있고, 융기된 부분을 중심으로 반경 방향으로 기울어진 면의 각도가 방향에 따라 상이한 구성일 수 있다.In addition, the resistance surface may have a configuration in which a central portion is raised, and an angle of a surface inclined in a radial direction around the raised portion may be different depending on the direction.

바람직하게는, 상기 저항면은 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 측의 기울어진 면의 각도가 가장 크고 척추에서 멀어질수록 면의 각도가 완만해지는 구성으로 이루어져, 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 쪽의 단위 지지체 사이의 간극이 가장 크고 척추에서 멀어질수록 단위 지지체 사이의 간극이 점차 줄어드는 구성일 수 있다.Preferably, the resistance surface is composed of a configuration in which the angle of the inclined surface on the side facing the spine during spinal implantation is the largest and the angle of the surface is smoother as it moves away from the spine, and the unit on the side facing the spine during spinal implantation The gap between the support bodies may be the largest and the gap between the unit supports gradually decreases as the distance from the spine increases.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치는, 상기 코어부의 상단과 하단에 지지부 이탈 방지용 엔드 로드가 구비되며, 두 엔드 로드 중 적어도 하나는 코어부로부터 분리 가능한 구성일 수 있다.In addition, the patient-tailored spinal fixation device according to an embodiment of the present invention includes end rods for preventing separation of the support portion at upper and lower ends of the core portion, and at least one of the two end rods may be configured to be detachable from the core portion.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치는, 상기 코어부 또는 엔드 로드가 구비된 코어부가 삽입되어 고정되는 결속구멍이 헤드에 형성된 척추경 나사못을 더 포함할 수 있다.In addition, the patient-tailored spinal fixation device according to an embodiment of the present invention may further include a pedicle screw having a binding hole formed in the head through which the core portion or the core portion having the end rod is inserted and fixed.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, According to another embodiment of the present invention as a means of solving the problem,

상하로 층층이 배치되는 복수의 단위 지지체; 및A plurality of unit supports in which the layered layers are arranged vertically; And

단위 지지체와 이웃하는 다른 단위 지지체 사이에 소정의 간극을 형성시키도록 구비되는 간극 형성부;를 포함하며,Includes; a gap forming portion provided to form a predetermined gap between the unit support and the neighboring other unit support,

상기 간극 형성부를 통해 서로 이웃하는 두 단위 지지체는 분절 운동 가능하게 연결되고,Two unit supports adjacent to each other through the gap forming part are connected to enable segmental motion,

복수의 단위 지지체 중 적어도 하나의 단위 지지체는 상면과 하면에 상기 코어부가 휘는 방향에 따라 단위 지지체 사이의 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 경사진 저항면과 저항면에 대응되는 지지면이 형성된 환자 맞춤형 척추 고정장치를 제공한다.At least one of the plurality of unit supports is patient-customized with an inclined resistance surface and a support surface corresponding to the resistance surface formed on the upper and lower surfaces to limit the segmental motion between the unit supports to different angles according to the bending direction of the core unit Provide spinal fixation.

여기서, 상기 복수의 단위 지지체와 간극 형성부가 한 몸체로 구성될 수 있으며, 이 경우 한 몸체로 구성된 복수의 단위 지지체 및 간극 형성부의 재질은 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton)일 수 있다.Here, the plurality of unit supports and the gap forming part may be composed of one body, and in this case, the material of the plurality of unit supports and gap forming parts composed of one body may be carbon fiber reinforced polyether ether keton (PEEK). .

또한, 상기 저항면은 중앙부가 융기되어 있고, 융기된 부분을 중심으로 하여 반경 방향으로 기울어진 면의 각도가 방향에 따라 상이하게 구성될 수 있다.In addition, the resistance surface has a central portion raised, and an angle of a surface inclined in a radial direction around the raised portion may be configured differently depending on the direction.

바람직하게는, 상기 저항면은 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 측의 기울어진 면의 각도가 가장 크고 척추에서 멀어질수록 면의 각도가 완만해지는 구성으로 이루어져, 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 쪽의 단위 지지체 사이의 간극이 가장 크고 척추에서 멀어질수록 단위 지지체 사이의 간극이 점차 줄어드는 구성일 수 있다.Preferably, the resistance surface is composed of a configuration in which the angle of the inclined surface on the side facing the spine during spinal implantation is the largest and the angle of the surface is smoother as it moves away from the spine, and the unit on the side facing the spine during spinal implantation The gap between the support bodies may be the largest and the gap between the unit supports gradually decreases as the distance from the spine increases.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치는, 상기 복수의 단위 지지체 중 최상단과 최하단의 단위 지지체의 일부가 삽입되어 고정되는 결속구멍이 헤드에 형성된 척추경 나사못을 더 포함할 수 있다.In addition, the patient-customized spinal fixation device according to another embodiment of the present invention may further include a pedicle screw having a binding hole formed in the head into which a portion of the uppermost and lowermost unit supports are inserted and fixed among the plurality of unit supports. have.

본 발명의 실시 예에 따르면, 특정 방향에 구애됨이 없이 척추의 모든 방향 움직임에 연동하여 탄성 변형될 수 있도록 구성되되, 단위 지지체의 상면과 하면에 척추가 분절되는 방향에 따라 이웃하는 두 단위 지지체의 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 방향 별 경사진 각도가 다른 저항면 및 이 저항면에 대응되는 지지면이 형성된다.According to an embodiment of the present invention, it is configured to be elastically deformed in conjunction with all directions of the spine without being restricted to a specific direction, but two unit supports adjacent to the upper and lower surfaces of the unit support according to the direction in which the spine is segmented. A resistance surface having a different inclined angle for each direction and a support surface corresponding to the resistance surface are formed to limit the segmental motion of

이에 따라, 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때는 물론, 허리를 옆으로 기울이는 경우 이웃하는 두 단위 지지체의 저항면과 지지면이 서로 맞닿는 면접촉이 일어나면서 척추의 분절 운동을 제한하되, 저항면과 지지면의 방향 별 경사진 각도가 다르게 형성됨으로써 척추의 분절 방향에 따라 다른 각도로 분절 운동을 제한할 수 있다는 장점이 있다. Accordingly, when the waist is bowed forward or reversely tilted backwards, as well as when the waist is tilted to the side, surface contact occurs in which the resistance surface and the support surface of the two neighboring units come into contact with each other, limiting the segmental movement of the spine. Since the inclined angle is formed differently for each direction of the support surface, there is an advantage that the segmental motion can be limited to a different angle according to the segmental direction of the spine.

즉 본 발명의 실시 예에 따른 척추 고정장치는 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때는 물론, 허리를 옆으로 기울이는 경우 척추의 움직임에 연동해 변형되면서 척추 분절 운동을 제어하되, 척추가 분절되는 방향에 따라 다른 각도로 분절 운동을 제한할 수 있어 모든 방향에 대하여 다른 크기로 운동범위를 제한해야 한다는 조건을 충족시킬 수 있다.That is, the spine fixation device according to an embodiment of the present invention controls spine segmental motion while being deformed in conjunction with the motion of the spine when the waist is bent forward or reversed, and when the waist is tilted sideways, but in the direction in which the spine is segmented. Accordingly, it is possible to limit the segmental motion at different angles, thereby satisfying the condition that the range of motion must be limited to different sizes in all directions.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 척추 고정장치의 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 척추 고정장치의 정면도.
도 4는 도 1에 도시된 척추 고정장치의 측면도.
도 5는 도 2의 'A'부를 장치 저면에서 바라본 요부 확대 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치를 척추 뼈에 고정시킨 상태를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 작동 상태도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치의 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 척추 고정장치의 정면도.
도 10은 도 8에 도시된 척추 고정장치의 측면도.1 is a perspective view of a spine fixation device customized for a patient according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the spinal fixation device shown in Figure 1;
Figure 3 is a front view of the spinal fixation device shown in Figure 1;
Figure 4 is a side view of the spinal fixation device shown in Figure 1;
FIG. 5 is an enlarged perspective view of a main part as viewed from the bottom of the device'A' of FIG. 2.
6 is a view showing a state in which a patient-specific spine fixation device according to an embodiment of the present invention is fixed to a vertebral bone.
7 is an operating state diagram of the present invention.
Figure 8 is a perspective view of a patient-customized spinal fixation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a front view of the spinal fixation device shown in Figure 8;
Figure 10 is a side view of the spinal fixation device shown in Figure 8;

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features or It is to be understood that the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of preliminary exclusion.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... unit", "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. I can.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same drawing reference numerals are assigned to the same components, and redundant descriptions thereof will be omitted. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 척추 고정장치의 분해 사시도이다. 그리고 도 3과 도 4는 도 1에 도시된 척추 고정장치의 정면도와 측면도이며, 도 5는 도 2의 'A'부를 장치 저면에서 바라본 요부 확대 사시도이다. 1 is a perspective view of a spine fixation device customized for a patient according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the spine fixation device shown in FIG. 1. 3 and 4 are a front view and a side view of the spine fixation device shown in FIG. 1, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of a main part viewed from the bottom of the device'A' of FIG. 2.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 척추 고정장치(1)는, 코어부(10)와 지지부(20), 그리고 간극 형성부(30)로 구성된다. 코어부(10)는 굽힘 방향으로 소정의 탄성을 갖는 막대 구조이며, 지지부(20)는 복수의 단위 지지체(22)들로 구성된다. 그리고 간극 형성부(30)는 인접하는 두 단위 지지체(22) 사이에 소정의 간극이 형성되도록 이격시키는 역할을 한다.Referring to Figures 1 to 5, the spine fixing device 1 according to an embodiment of the present invention is composed of a core portion 10, a support portion 20, and a gap forming portion 30. The core part 10 is a rod structure having a predetermined elasticity in the bending direction, and the support part 20 is composed of a plurality of unit supports 22. In addition, the gap forming part 30 serves to separate the two adjacent unit supports 22 so that a predetermined gap is formed.

코어부(10)는 종래의 척추 고정장치와 마찬가지로, 척추 유합술 시 척추경 나사못(50a, 50b_도 6 참조)을 통해 치료를 요하는 디스크의 인접 상부 및 인접 하부에 위치하는 척추 뼈에 일단과 타단이 견고하게 고정된다. 이로 인해 해당 디스크(문제가 있는 디스크)를 사이에 두고 인접하는 두 척추 뼈 사이의 거리는 코어부(10)에 의해 일정 거리로 유지될 수 있다. Like a conventional spinal fixation device, the core part 10 has one end and one end on the vertebral bone located in the adjacent upper and lower part of the disk requiring treatment through pedicle screws 50a, 50b_refer to FIG. 6 during spinal fusion. The other end is firmly fixed. For this reason, the distance between the two adjacent vertebral bones with the corresponding disk (problem disk) between them can be maintained at a certain distance by the core portion 10.

코어부(10)는 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때는 물론, 허리를 옆으로 기울이는 경우 척추 뼈의 움직임에 의해 힘을 받아 힘이 가해진 방향으로 변형될 수 있다. 코어부(10)는 그 탄성계수를 척추 뼈와 비슷하게 구성함으로써 허리의 움직임을 유연하게 하면서도, 응력차폐 현상도 방지할 수 있는 복합재료, 특히 생체적합성이 우수한 복합재료로 제작될 수 있다.The core portion 10 may be deformed in the direction in which the force is applied by receiving force by the movement of the spine bones when the waist is bent forward or when the waist is tilted to the side. The core portion 10 may be made of a composite material, particularly a composite material having excellent biocompatibility, capable of flexing the movement of the waist and preventing stress shielding by configuring its elastic modulus similar to that of the vertebral bone.

이러한 특성을 가진 복합재료로는 현재 생체적합성이 충분히 검증된 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton)가 사용될 수 있다. 국내에서도 식품의약품안전평가원이 "PEEK 재질 정형용 임플란트의 물리ㅇ기계적 특성 평가 가이드 라인"을 발행할 정도로 이에 대한 연구 및 임상적용이 활발히 이루어지고 있다.As a composite material having these properties, carbon fiber reinforced PEEK (Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton), which has been sufficiently verified for biocompatibility, can be used. In Korea, research and clinical application are being actively conducted so that the Korea Food and Drug Administration (KFDA) has issued "Guidelines for the evaluation of physical and mechanical characteristics of orthopedic implants made of PEEK".

탄소섬유 강화 PEEK와 같은 복합재료로 제작되는 코어부(10)의 탄성계수의 조절은 복합재료를 적층하는 구조, 구체적으로는 적층각 또는 적층방향을 달리함으로써 구현될 수 있음은 주지의 사실이다. 따라서 복합재료의 적층 최적화를 통해 환자의 척추 형상, 척추 근육의 근밀도, 나이나 성별 등에 따라 적절한 탄성계수를 갖는 코어부(10)를 제작하여 이를 적용함이 바람직하다.It is a well-known fact that the modulus of elasticity of the core portion 10 made of a composite material such as carbon fiber reinforced PEEK can be adjusted by varying the structure in which the composite material is laminated, specifically by varying the lamination angle or lamination direction. Therefore, it is desirable to fabricate and apply the core portion 10 having an appropriate elastic modulus according to the shape of the patient's spine, muscle density of the spinal muscles, age or gender, etc. through the stacking optimization of the composite material.

물론, 코어부(10)가 탄소섬유 강화 PEEK로 국한되는 것은 아니다. 생체적합성 및 요구 강성과 탄성을 만족시킬 수 있는 금속도 얼마든지 적용 가능하다. 생체적합성 및 요구 강성과 탄성을 만족시킬 수 있는 금속으로는 예를 들어, 티타늄(Titanium) 또는 티타늄-니켈 (Ti-Ni)합금 등이 고려될 수 있다.Of course, the core portion 10 is not limited to carbon fiber reinforced PEEK. Any metal that can satisfy biocompatibility and required stiffness and elasticity can be applied. As a metal capable of satisfying biocompatibility and required stiffness and elasticity, for example, titanium or titanium-nickel (Ti-Ni) alloy may be considered.

지지부(20)는 복수의 단위 지지체(22)들로 구성된다. 각각의 단위 지지체(22)는 대략 중앙부에 이를 수직으로 관통하는 결합구멍(221)을 구비하며, 결합구멍(221)에 코어부(10)가 관통 결합된다. 즉 복수의 단위 지지체(22)는 각각에 형성된 상기 결합구멍(221)을 통해 상기 코어부(10)에 층층이 결합되고, 따라서 코어부(10)의 굽힘 변형에 따라 코어부(10) 상에서 분절 운동을 할 수 있다.The support part 20 is composed of a plurality of unit supports 22. Each unit support 22 has a coupling hole 221 vertically penetrating it at a substantially central portion, and the core portion 10 is penetrated to the coupling hole 221. That is, in the plurality of unit supports 22, the layers are coupled to the core portion 10 through the coupling holes 221 formed in each, and thus, the segmental motion on the core portion 10 according to the bending deformation of the core portion 10 can do.

복수의 단위 지지체(22) 중 적어도 하나 이상은 그 상면과 하면에 경사진 저항면(220)과 저항면(220)에 대응되는 지지면(222)이 형성된다. 허리를 앞으로 숙이거나 뒤로 젖힐 때 또는 허리를 옆으로 기울일 때 척추 뼈의 움직임에 따라 코어부(10)가 전방이나 후방 또는 측방으로 휘는 경우 어느 한 쪽의 저항면(220)과 이와 마주하도록 대응되는 지지면(222)이 서로 맞닿는 면접촉을 이루게 되고, 이로 인해 코어부(10)의 휨 정도, 즉 최대 굽힘각이 소정 각도로 제한된다.At least one of the plurality of unit supports 22 has a resistance surface 220 inclined on an upper surface and a lower surface thereof and a support surface 222 corresponding to the resistance surface 220. If the core part 10 is bent forward, backward, or laterally according to the movement of the vertebral bone when the waist is bowed forward or when the waist is tilted sideways, the resistance surface 220 of either side and corresponding to face it The support surfaces 222 are in contact with each other, and the degree of bending of the core portion 10, that is, the maximum bending angle, is limited to a predetermined angle.

저항면(220)은 코어부(10)가 휘는 방향에 따라 단위 지지체(22) 간 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 구성됨으로써 굽힘 방향에 따라 상기 최대 굽힘각은 상이해질 수 있다. 이는 저항면(220)의 중앙부가 융기되고, 융기된 부분을 중심으로 반경 방향으로 기울어진 면의 각도를 방향에 따라 상이하게 한 구성(α≠β≠γ)으로써 달성될 수 있다.The resistance surface 220 is configured to limit the segmental motion between the unit supports 22 to different angles depending on the direction in which the core portion 10 is bent, so that the maximum bending angle may be different depending on the bending direction. This can be achieved by a configuration (α≠β≠γ) in which the central portion of the resistance surface 220 is raised and the angle of the surface inclined in the radial direction around the raised portion is made different depending on the direction.

저항면(220)은 바람직하게, 본 실시 예에 따른 척추 고정장치를 척추에 설치하는 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 측의 기울어진 면의 각도(β)가 가장 크고 척추에서 멀어질수록 면의 각도가 완만해지는 구성을 이룸으로써, 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 쪽의 단위 지지체(22) 사이의 간극(g2)이 가장 크고 척추에서 멀어질수록 단위 지지체(22) 사이의 간극이 점차 줄어드는 구성(g2>g3>g1)일 수 있다.The resistance surface 220 is preferably, the angle β of the inclined surface facing the spine during a spinal implant in which the spinal fixation device according to the present embodiment is installed on the spine is the largest, and the angle of the surface is further away from the spine. The gap between the unit supports 22 on the side facing the spine during spinal implantation is the largest (g2) and the gap between the unit supports 22 gradually decreases as the distance from the spine increases (g2 >g3>g1).

이는 척추 뼈의 허용 변위가 허리를 앞으로 구부릴 때가 가장 크고, 반대로 뒤로 젖힐 때 가장 작으며, 허리를 옆으로 기울이는 경우 상대적으로 앞으로 구부리는 것보다는 작고 뒤로 젖히는 경우 보다는 큰 구조적인 특성에 따른 방향 별 변위 정도를 고려한 설계로서, 방향별 저항면(220)의 기울어진 각도는 환자 상태에 따라 달라질 수 있으므로 특별하게 한정되는 것은 아니다.This means that the permissible displacement of the vertebral bone is the largest when the waist is bent forward, and is the smallest when the waist is tilted backward, and when the waist is tilted sideways, it is relatively smaller than the forward bend, and is larger than the case when it is tilted backwards. As a design in consideration of the degree, the inclined angle of the resistance surface 220 for each direction may vary depending on the patient's condition, and thus is not particularly limited.

즉 단위 지지체(22) 상면과 하면 중앙의 융기된 부분을 중심으로 전방(척추와 마주하는 측)과 후방(척추 반대편), 그리고 측방의 저항면(220) 기울기는, 척추의 구조적인 특성을 고려했을 때 전술한 바와 같이 전방 측 기울기 가장 크고 반대편으로 갈수록 완만해지는 구성이 바람직하며, 이때 방향별 저항면(220)의 기울기는 환자 상태에 따라 달라질 수 있으므로 특정 값으로 한정되는 것은 아니다.That is, the inclination of the front (side facing the spine) and rear (opposite the spine), and lateral resistance surface 220 centering on the raised portion in the center of the upper and lower surfaces of the unit support 22, takes into account the structural characteristics of the spine. In this case, as described above, a configuration in which the front side slope is largest and becomes smoother toward the opposite side is preferable. At this time, the slope of the resistance surface 220 for each direction may vary depending on the patient's condition, and thus, is not limited to a specific value.

방향별 저항면(220)의 기울기를 결정함에 있어서는, 환자의 척추 상태, 척추 근육의 근밀도, 나이나 성별 등을 고려하여 방향별로 기울어진 정도를 달리 해야 최적의 치료 효과를 얻을 수 있다. In determining the inclination of the resistance surface 220 for each direction, the optimal treatment effect can be obtained by varying the degree of inclination for each direction in consideration of the state of the spine of the patient, muscle density of the spinal muscles, and age or gender.

그러므로 단위 지지체(22) 제작 시 환자의 상태(척추 상태, 척추 근육의 근밀도, 나이나 성별 등)에 따라 방향별 저항면(220)의 각도를 적절히 설계함으로써 환자 상태에 맞춰 방향별 최적의 운동 제한 성능을 발휘할 수 있는 맞춤형 척추 고정장치를 제공하는 것이 바람직하다. Therefore, when manufacturing the unit support 22, by properly designing the angle of the resistance surface 220 for each direction according to the patient's condition (spine condition, muscle density of the vertebral muscles, age or gender, etc.), the optimal movement for each direction according to the patient condition It is desirable to provide a customized spinal fixation device capable of exerting limited performance.

지지부(20)를 구성하는 단위 지지체(22)는 생체 거부 반응이 일지 않는 생체 적합재이면서도 단단한 재질로 제작될 수 있다. 지지부(20)는 합성고분자 플라스틱, 세라믹, 티타늄, 티타늄-니켈(Ti-Ni) 합금 등으로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 생체 적합도가 우수하면서도 충분한 압축강도를 가진 재질이라면 특별한 제한은 없다.The unit support 22 constituting the support 20 may be made of a hard material while being a biocompatible material that does not undergo a biorejection reaction. The support part 20 may be composed of synthetic polymer plastic, ceramic, titanium, titanium-nickel (Ti-Ni) alloy, etc., but is not limited thereto, and there is no particular limitation as long as it is a material having excellent biocompatibility and sufficient compressive strength. .

인접하는 두 단위 지지체(22)는 상기 간극 형성부(30)에 의해 서로 간 소정의 간극을 유지한 채 하나의 코어부(10)에 층층이 배열된다. 간극 형성부(30)는 각 단위 지지체(22)에 형성되어 단위 지지체(22)와 이웃하는 다른 단위 지지체(22) 사이에 소정의 간극을 형성시켜 줌으로써 방향별 허용된 소정의 각도 범위에서 이웃하는 단위 지지체(22)는 상호 간섭 없이 원활한 분절 운동을 할 수 있다. The two adjacent unit supports 22 are arranged in layers on one core part 10 while maintaining a predetermined gap between each other by the gap forming part 30. The gap forming part 30 is formed on each unit support 22 to form a predetermined gap between the unit support 22 and the neighboring other unit support 22, so that it is adjacent in a predetermined angle range allowed for each direction. The unit support 22 can perform smooth segmental motion without mutual interference.

도 5에 도시된 바와 같이, 간극 형성부(30)는 각 단위 지지체(22)의 결합구멍(221) 상단 개구 둘레에 소정의 높이로 돌출 형성되거나, 도시되지는 않았으나 각 단위 지지체(22)의 결합구멍(221) 하단 개구 둘레에 소정의 높이로 돌출 형성될 수 있다. 간극 형성부(30)는 바람직하게, 도면(도 5)에 예시한 바와 같이 이웃하는 단위 지지체(22)를 향하여 볼록하게 만곡진 구성일 수 있다.As shown in FIG. 5, the gap forming part 30 is formed to protrude to a predetermined height around the upper opening of the coupling hole 221 of each unit support 22, or the unit support 22 The coupling hole 221 may protrude to a predetermined height around the lower opening. The gap forming part 30 may preferably have a configuration that is convexly curved toward the neighboring unit support 22 as illustrated in the drawing (FIG. 5).

단위 지지체(22) 각각의 결합구멍(221) 하단 또는 상단의 개구 둘레에는 상기 간극 형성부(30)에 대응하여 소정의 깊이로 요홈부(225)가 요입 형성될 수 있다. 요홈부(225)는 바람직하게, 간극 형성부(30)의 선단 일부가 밀착된 상태로 이탈 없이 수평방향 모든 방향에 대하여 자유롭게 굴절될 수 있도록, 볼록하게 만곡진 상기 간극 형성부(30)의 선단 형상에 대응하여 오목하게 만입된 구성일 수 있다.A concave groove 225 may be formed at a predetermined depth corresponding to the gap forming part 30 around the opening of the lower or upper end of the coupling hole 221 of each of the unit support 22. The concave groove 225 is preferably convexly curved so that the tip of the gap forming part 30 can be freely bent in all directions in the horizontal direction without departing in a state in which a part of the tip of the gap forming part 30 is in close contact. It may be a concave configuration corresponding to the shape.

코어부(10)의 외면부에는 길이방향으로 연속되는 적어도 하나 이상의 슬롯(102, 또는 돌기)이 형성될 수 있다. 그리고 단위 지지체(22)의 결합구멍(221)에는 상기 슬롯(102, 또는 돌기)과 결합 가능한 돌기(222, 또는 요홈)가 형성될 수 있다. 이러한 슬롯(102)과 돌기(222)에 의해 단위 지지체(22)는 코어부(10)에 지정된 결합 방향으로만 결합될 수 있으며, 코어부(10)에 결합된 상태에서도 임의 회전이 방지될 수 있다.At least one or more slots 102 or protrusions continuous in the longitudinal direction may be formed on the outer surface of the core portion 10. In addition, in the coupling hole 221 of the unit support 22, a protrusion 222 (or groove) capable of being coupled to the slot 102 or protrusion may be formed. By these slots 102 and protrusions 222, the unit support 22 can be coupled only in a specified coupling direction to the core portion 10, and arbitrary rotation can be prevented even in a state coupled to the core portion 10. have.

본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치(1)는 또한, 상기 코어부(10)의 상단과 하단에 구비되는 지지부(20) 이탈 방지용 엔드 로드(40a, 40b)를 포함할 수 있다. The patient-customized spinal fixation device 1 according to an embodiment of the present invention may further include end rods 40a and 40b for preventing separation of the support 20 provided at the upper and lower ends of the core 10. .

상단과 하단의 엔드 로드(40a, 40b) 중 적어도 하나(40a)는 코어부(10)로부터 분리 가능하게 구성될 수 있으며, 따라서 코어부(10)에 단위 지지체(22)를 층층이 결합한 후 마지막에 엔드 로드(40a, 40b)를 결합하여 지지부(20)를 구속하는 방식으로 조립이 구현될 수 있다.At least one (40a) of the upper and lower end rods (40a, 40b) may be configured to be detachable from the core portion 10, and thus, after the unit support 22 is coupled to the core portion 10, the last The assembly may be implemented in a manner that binds the end rods 40a and 40b to constrain the support part 20.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치를 척추 뼈에 고정시킨 상태를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a state in which a patient-specific spine fixation device according to an embodiment of the present invention is fixed to a vertebral bone.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 척추 고정장치는 척추경 나사못(50a, 50b)을 통해 척추 뼈(Ve)에 고정될 수 있다. 구체적으로는, 손상된 디스크의 위아래로 위치한 척추 뼈에 척추경 나사못(50a, 50b)을 각각 고정하고, 척추경 나사못(50a, 50b)의 헤드(52)에 형성된 결속구멍(54)에 전술한 코어부(10) 또는 엔드 로드(40a, 40b)가 구비된 코어부(10)를 삽입함으로써 고정될 수 있다.Referring to FIG. 6, the device for fixing a spine according to an embodiment of the present invention may be fixed to a vertebral bone Ve through pedicle screws 50a and 50b. Specifically, each of the pedicle screws 50a and 50b are fixed to the vertebral bones located above and below the damaged disk, and the aforementioned core is formed in the binding hole 54 formed in the head 52 of the pedicle screws 50a and 50b. It can be fixed by inserting the part 10 or the core part 10 provided with the end rods 40a and 40b.

본 발명의 일 실시 예에 따른 척추 고정장치(1)를 척추 뼈(Ve)에 고정시킴에 있어서는, 도 6의 예시와 같이, 지지부(20)를 구성하는 단위 지지체(22) 사이의 간극이 가장 큰 쪽이 척추 뼈(Ve)를 향하고 간극이 가장 작은 쪽이 척추 뼈로 제일 먼 곳에 위치하도록 고정한다. 이는 척추 뼈의 허용 변위가 허리를 앞으로 구부릴 때가 가장 크고, 반대로 뒤로 젖힐 때 가장 작기 때문이다. In fixing the spinal fixation device 1 according to an embodiment of the present invention to the vertebral bone Ve, as illustrated in FIG. 6, the gap between the unit supports 22 constituting the support 20 is the most Fix so that the larger side faces the vertebral bone (Ve) and the side with the smallest gap is located farthest from the vertebral bone. This is because the allowable displacement of the vertebral bone is the largest when the waist is bent forward and the lowest when the back is reclined.

도 7은 도 6과 같이 설치되는 본 발명의 작동 상태를 도시한 도면으로서, 도 7의 (a)는 허리를 앞으로 구부릴 때 본 발명의 작동 상태도이고, 도 7의 (b)는 허리를 뒤로 젖힐 때 본 발명의 작동 상태도이다. 그리고 도 7의 (c)는 허리를 옆으로 기울일 때 작동 상태를 나타낸다. Figure 7 is a view showing the operating state of the present invention installed as shown in Figure 6, Figure 7 (a) is an operating state diagram of the present invention when the waist is bent forward, Figure 7 (b) is a back tilt When is the operation state diagram of the present invention. And Figure 7 (c) shows the operating state when the waist is inclined sideways.

본 발명의 일 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치(1)는, 이웃하는 단위 지지체(22)가 소정의 간극을 두고 이격되되, 방향에 따라 다른 각도로 경사진 저항면(220) 및 이와 마주하도록 대응되는 지지면(222) 의하여 방향별로 간극(g1≠g2≠g3)의 크기가 상이하다(도 3 및 도 4 참조). 구체적으로는, 척추 뼈에 인접한 측의 간극(g2)이 가장 크고 척추 뼈에서 멀어질수록 간극이 점차 좁아지도록 구성된다.In the patient-customized spinal fixation device 1 according to an embodiment of the present invention, the neighboring unit supports 22 are spaced apart by a predetermined gap, but the resistance surface 220 inclined at a different angle according to the direction and the opposite surface thereof. The size of the gap g1≠g2≠g3 is different for each direction by the corresponding support surface 222 (see FIGS. 3 and 4). Specifically, the gap g2 on the side adjacent to the vertebral bone is the largest, and the gap is gradually narrowed as the distance from the vertebral bone increases.

이와 같은 구성에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 척추 고정장치는, 허리를 앞으로 구부리는 방향(도 7의 (a))의 허용 변동 폭이 가장 크고, 허리를 뒤쪽으로 젖히는 방향(도 7의 (b))의 허용 변동 폭이 가장 작으며, 허리를 옆으로 기울이는 방향(도 7의 (c))의 허용 변동 폭은 허리를 앞으로 구부릴 때(도 7의 (a))보다는 작고, 허리를 뒤로 젖힐 때보다는 상대적으로 여유 있다.According to this configuration, the spinal fixation device according to an embodiment of the present invention has the largest allowable fluctuation width in the direction in which the waist is bent forward (Fig. 7 (a)), and the direction in which the waist is bent backward (( b)) has the smallest allowable fluctuation width, and the allowable fluctuation width in the direction in which the waist is inclined sideways (Fig. 7(c)) is smaller than when the waist is bent forward (Fig. 7(a)), Relatively more relaxed than when reclining.

즉 허리를 뒤쪽으로 젖힐 때보다 허리를 앞으로 구부릴 때 더 큰 각도로 휘어질 수 있으며, 상대적으로는 허리를 뒤로 젖힐 때 허용 변동 폭이 가장 작기 때문에 허리가 뒤로 젖혀지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 즉 허리에 무리를 주지 않는 범위 내에서 방향에 따라 다른 각도로 척추의 분절 운동을 허용할 수 있다.That is, when the waist is bent forward, it can be bent at a larger angle than when the waist is bent backward, and since the allowable fluctuation width is relatively small when the waist is tilted backward, it can effectively suppress the waist from leaning backward. In other words, it is possible to allow segmental motion of the spine at different angles depending on the direction within a range that does not cause a strain on the lower back.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치의 사시도이며, 도 9와 도 10은 도 8에 도시된 척추 고정장치의 정면도와 측면도이다. 8 is a perspective view of a spine fixation device customized for a patient according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are front and side views of the spine fixation device shown in FIG. 8.

도 8 내지 도 10에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치(1')는, 코어부(10)에 단위 지지체(22)를 층층이 결합하여 지지부(20)를 구성한 조립식 구성의 전술한 일 실시 예에 따른 척추 고정장치와는 달리, 척추 고정장치(1')를 전체적으로 하나의 단일 구성품으로 구성함으로써 구성의 단순화를 도모하고자 한 것이다.The patient-customized spinal fixation device 1 ′ according to another embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 8 to 10 is an assembly-type configuration in which the support part 20 is formed by combining the unit support 22 to the core part 10. Unlike the spine fixation device according to the above-described embodiment, the spine fixation device 1 ′ is configured as a single component as a whole to simplify the configuration.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치(1')는, 복수의 단위 지지체(22') 및 간극 형성부(30')를 포함한다. 단위 지지체(22')는 상하로 층층이 배치되며, 간극 형성부(30')는 단위 지지체(22')와 이웃하는 다른 단위 지지체(22') 사이에서 이들 단위 지지체(22')를 분절 운동 가능하게 연결하면서 안정적인 분절 운동이 구현될 수 있도록 소정의 간극을 형성시키는 역할을 한다.8 to 10, a patient-customized spinal fixation device 1'according to another embodiment of the present invention includes a plurality of unit supports 22' and a gap forming part 30'. The unit support 22 ′ is arranged in layers up and down, and the gap forming part 30 ′ allows segmental movement of these unit supports 22 ′ between the unit support 22 ′ and other adjacent unit support 22 ′. It plays a role of forming a predetermined gap so that stable segmental motion can be implemented while being connected in a way.

복수의 단위 지지체(22')와 간극 형성부(30')는 사출 성형이나 CNC 가공, 3D 프린팅 등을 통해 하나의 단일 구성품 형태로 제작될 수 있다. 바람직하게는, 소정의 탄성을 가지면서도 생체적합성이 충분이 검증된 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton)와 같은 복합재료로 제작될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니다.The plurality of unit supports 22 ′ and the gap forming part 30 ′ may be manufactured in the form of a single component through injection molding, CNC machining, 3D printing, or the like. Preferably, it may be made of a composite material such as carbon fiber reinforced polyether ether keton (PEEK), which has a predetermined elasticity and is sufficiently biocompatible, but is not limited thereto.

복수의 단위 지지체(22') 중 적어도 하나의 단위 지지체(22')는 상면과 하면에는 전술한 일 실시 예와 마찬가지로, 단위 지지체(22')의 분절 운동을 방향에 따라 다른 각도로 제한하는 경사진 저항면(220')과 저항면(220')에 대응되는 지지면(222')이 형성된다. 저항면(220')은 바람직하게, 중앙부가 융기되어 있고, 융기된 부분을 중심으로 하여 반경 방향으로 기울어진 면의 각도가 방향에 따라 상이한 구성(α≠β≠γ)일 수 있다.At least one unit support 22 ′ among the plurality of unit supports 22 ′ has the upper and lower surfaces of the unit support 22 ′ limited to different angles depending on the direction, as in the above-described embodiment. The photo resistive surface 220' and the support surface 222' corresponding to the resistive surface 220' are formed. The resistance surface 220 ′ may preferably have a configuration (α≠β≠γ) in which the central portion is raised, and the angle of the surface inclined radially around the raised portion is different depending on the direction.

저항면(220')은 바람직하게, 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 측의 기울어진 면의 각도(β)가 가장 크고 척추에서 멀어질수록 면의 각도가 완만해지는 구성을 이룸으로써, 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 쪽의 단위 지지체(22') 사이의 간극(g2)이 가장 크고 척추에서 멀어질수록 단위 지지체(22') 사이의 간극이 점차 줄어드는 구성(g2>g3>g1)일 수 있다.The resistance surface 220 ′ preferably has a configuration in which the angle β of the inclined surface on the side facing the spine during spinal implantation is the largest and the angle of the surface becomes gentle as it moves away from the spine. The gap g2 between the unit supports 22 ′ facing the side is largest and the gap between the unit supports 22 ′ gradually decreases as the distance from the spine increases (g2>g3>g1).

본 발명의 다른 실시 예에 따른 환자 맞춤형 척추 고정장치(1') 역시, 상기 복수의 단위 지지체(22') 중 최상단과 최하단의 단위 지지체(22')의 일부가 삽입되어 고정되는 결속구멍이 헤드에 형성된 척추경 나사못(도 6 참조)을 통해 척추 뼈에 고정될 수 있으며, 척추 뼈에 고정된 상태에서의 작동 상태는 전술한 일 실시 예와 동일하므로 작동 상태에 대한 중복된 설명은 이하 생략한다.A patient-customized spine fixing device 1'according to another embodiment of the present invention also includes a binding hole in which a portion of the uppermost and lowermost unit supports 22' among the plurality of unit supports 22' is inserted and fixed. It can be fixed to the vertebral bone through a pedicle screw (see Fig. 6) formed in the vertebral bone, and the operation state in the state of being fixed to the vertebral bone is the same as the above-described embodiment, so a duplicate description of the operation state will be omitted below .

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따르면, 특정 방향에 구애됨이 없이 척추의 모든 방향 움직임에 연동하여 탄성 변형될 수 있도록 구성되되, 단위 지지체의 상면과 하면에 척추가 분절되는 방향에 따라 이웃하는 두 단위 지지체의 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 방향 별 경사진 각도가 다른 저항면 및 이 저항면에 대응되는 지지면이 형성된다.According to the embodiment of the present invention described above, according to the embodiment of the present invention, it is configured to be elastically deformed in connection with all directions of the spine without being restricted to a specific direction, but the upper and lower surfaces of the unit support A resistance surface having different inclined angles for each direction and a support surface corresponding to the resistance surface are formed so as to limit the segmental motion of two adjacent unit supports to different angles according to the direction in which the is segmented.

이에 따라, 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때는 물론, 허리를 옆으로 기울이는 경우 이웃하는 두 단위 지지체의 저항면과 지지면이 서로 맞닿는 면접촉이 일어나면서 척추의 분절 운동을 제한하되, 저항면과 지지면의 방향 별 경사진 각도가 다르게 형성됨으로써 척추의 분절 방향에 따라 다른 각도로 분절 운동을 제한할 수 있다는 장점이 있다. Accordingly, when the waist is bowed forward or reversely tilted backwards, as well as when the waist is tilted to the side, surface contact occurs in which the resistance surface and the support surface of the two neighboring units come into contact with each other, limiting the segmental movement of the spine. Since the inclined angle is formed differently for each direction of the support surface, there is an advantage that the segmental motion can be limited to a different angle according to the segmental direction of the spine.

즉 본 발명의 실시 예에 따른 척추 고정장치는 허리를 앞으로 숙이거나 반대로 뒤로 젖힐 때는 물론, 허리를 옆으로 기울이는 경우 척추의 움직임에 연동해 변형되면서 척추 분절 운동을 제어하되, 척추가 분절되는 방향에 따라 다른 각도로 분절 운동을 제한할 수 있어 모든 방향에 대하여 다른 크기로 운동범위를 제한해야 한다는 조건을 충족시킬 수 있다.That is, the spine fixation device according to an embodiment of the present invention controls spine segmental motion while being deformed in conjunction with the motion of the spine when the waist is bent forward or reversed, and when the waist is tilted sideways, but in the direction in which the spine is segmented. Accordingly, it is possible to limit the segmental motion at different angles, thereby satisfying the condition that the range of motion must be limited to different sizes in all directions.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only specific embodiments according thereto have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to a particular form mentioned in the detailed description, but rather, it is understood to include all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. Should be.

1 : 척추 고정장치
10 : 코어부
20 : 지지부
22, 22' : 단위 지지체
30, 30' : 간극 형성부
40a, 40b : 엔드 로드
50a, 50b : 척추경 나사못
220 : 저항면
221 : 결합구멍
222 : 지지면
225 : 요홈부
g1, g2, g3 : 단위 지지체 사이의 방향 별 간극1: spinal fixation device
10: core part
20: support
22, 22': unit support
30, 30': gap forming part
40a, 40b: end rod
50a, 50b: pedicle screw
220: resistance surface
221: coupling hole
222: support surface
225: groove
g1, g2, g3: gaps by direction between unit supports

Claims (15)

굽힘 방향으로 소정의 탄성을 갖는 막대 구조의 코어부;
중앙의 결합구멍을 통해 상기 코어부에 분절 운동 가능하게 층층이 결합되는 복수의 단위 지지체들로 구성된 지지부; 및
각 단위 지지체에 형성되고, 단위 지지체와 이웃하는 다른 단위 지지체 사이에 소정의 간극을 형성시키는 간극 형성부;를 포함하며,
복수의 단위 지지체 중 적어도 하나의 단위 지지체는 상면과 하면에 상기 코어부가 휘는 방향에 따라 단위 지지체 사이의 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 경사진 저항면과 저항면에 대응되는 지지면이 형성된 환자 맞춤형 척추 고정장치.
A core portion of a rod structure having a predetermined elasticity in a bending direction;
A support part composed of a plurality of unit supports to which a layered layer is coupled to the core part to enable segmental movement through a central coupling hole; And
Includes; a gap forming portion formed on each unit support and forming a predetermined gap between the unit support and the neighboring other unit support,
At least one of the plurality of unit supports is patient-customized with an inclined resistance surface and a support surface corresponding to the resistance surface formed on the upper and lower surfaces to limit the segmental motion between the unit supports to different angles according to the bending direction of the core unit Spinal fixation device.
 제 1 항에 있어서,
상기 코어부의 외면부에 길이방향으로 연속되는 적어도 하나 이상의 슬롯 또는 돌기가 형성되고,
상기 단위 지지체의 결합구멍에는 상기 슬롯 또는 돌기와 맞물리는 돌기 또는 요홈이 형성되는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 1,
At least one slot or protrusion continuing in the longitudinal direction is formed on the outer surface of the core part,
A patient-customized spinal fixation device in which a protrusion or groove engaging with the slot or protrusion is formed in the coupling hole of the unit support.
 제 1 항에 있어서,
상기 코어부는 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton)이고, 지지부를 구성하는 복수의 단위 지지체는 합성고분자 플라스틱 또는 세라믹으로 구성되는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 1,
The core portion is a carbon fiber reinforced PEEK (Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton), and a plurality of unit supports constituting the support portion is a patient-customized spinal fixation device composed of synthetic polymer plastic or ceramic.
 제 1 항에 있어서,
상기 간극 형성부는 단위 지지체 각각의 상기 결합구멍 상단 또는 하단의 개구 둘레에 소정의 높이로 돌출 형성되는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 1,
The patient-customized spinal fixation device wherein the gap forming part protrudes to a predetermined height around an opening at an upper or lower end of the coupling hole of each unit support.
 제 4 항에 있어서,
단위 지지체 각각의 결합구멍 하단 또는 상단의 개구 둘레에 상기 간극 형성부의 선단 일부가 삽입되는 요홈부가 형성되는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 4,
A patient-tailored spinal fixation device in which a concave portion into which a tip portion of the gap forming portion is inserted is formed around an opening of a lower or an upper portion of the coupling hole of each unit support.
 제 1 항에 있어서,
상기 저항면은 중앙부가 융기되어 있고, 융기된 부분을 중심으로 반경 방향으로 기울어진 면의 각도가 방향에 따라 상이한 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 1,
The resistance surface has a central portion raised, and the angle of the surface inclined radially around the raised portion is different according to the direction of the patient-specific spine fixation device.
 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 저항면은 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 측의 기울어진 면의 각도가 가장 크고 척추에서 멀어질수록 면의 각도가 완만해지는 구성으로 이루어져,
척추 임플란트 시 척추와 마주하는 쪽의 단위 지지체 사이의 간극이 가장 크고 척추에서 멀어질수록 단위 지지체 사이의 간극이 점차 줄어드는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 1 or 6,
The resistance surface is composed of a configuration in which the angle of the inclined surface on the side facing the spine during spinal implantation is the largest and the angle of the surface becomes gentle as it moves away from the spine,
A patient-specific spinal fixation device in which the gap between the unit supports on the side facing the spine is largest during spinal implantation, and the gap between the unit supports gradually decreases as it moves away from the spine.
 제 1 항에 있어서,
상기 코어부의 상단과 하단에 지지부 이탈 방지용 엔드 로드가 구비되며,
두 엔드 로드 중 적어도 하나는 코어부로부터 분리 가능한 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 1,
End rods for preventing separation of the support are provided at the top and bottom of the core part,
At least one of the two end rods is a patient-specific spinal fixation device that is detachable from the core part.
 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 코어부 또는 엔드 로드가 구비된 코어부가 삽입되어 고정되는 결속구멍이 헤드에 형성된 척추경 나사못을 더 포함하는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method according to claim 1 or 8,
Patient-tailored spinal fixation device further comprising a pedicle screw having a binding hole in the head to which the core portion or the core portion having the end rod is inserted and fixed.
 상하로 층층이 배치되는 복수의 단위 지지체; 및
단위 지지체와 이웃하는 다른 단위 지지체 사이에 소정의 간극을 형성시키도록 구비되는 간극 형성부;를 포함하며,
상기 간극 형성부를 통해 서로 이웃하는 두 단위 지지체는 분절 운동 가능하게 연결되고,
복수의 단위 지지체 중 적어도 하나의 단위 지지체는 상면과 하면에 상기 코어부가 휘는 방향에 따라 단위 지지체 사이의 분절 운동을 다른 각도로 제한하도록 경사진 저항면과 저항면에 대응되는 지지면이 형성된 환자 맞춤형 척추 고정장치.
A plurality of unit supports in which the layered layers are arranged vertically; And
Includes; a gap forming portion provided to form a predetermined gap between the unit support and the neighboring other unit support,
Two unit supports adjacent to each other through the gap forming part are connected to enable segmental motion,
At least one of the plurality of unit supports is patient-customized with an inclined resistance surface and a support surface corresponding to the resistance surface formed on the upper and lower surfaces to limit the segmental motion between the unit supports to different angles according to the bending direction of the core unit Spinal fixation device.
 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 단위 지지체와 간극 형성부가 한 몸체로 구성되는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 10,
A patient-specific spine fixation device comprising the plurality of unit supports and the gap forming part as one body.
 제 11 항에 있어서,
한 몸체로 구성된 복수의 단위 지지체 및 간극 형성부의 재질이 탄소섬유 강화 PEEK(Carbon fibers reinforced Polyether Ether Keton)인 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 11,
A patient-specific spinal fixation device made of carbon fiber reinforced Polyether Ether Keton (PEEK) with a plurality of unit supports composed of one body and the material of the gap forming part.
 제 10 항에 있어서,
상기 저항면은 중앙부가 융기되어 있고, 융기된 부분을 중심으로 하여 반경 방향으로 기울어진 면의 각도가 방향에 따라 상이한 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 10,
The resistance surface has a central portion raised, and the angle of the surface inclined radially around the raised portion is different according to the direction of the patient-specific spine fixation device.
 제 10 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 저항면은 척추 임플란트 시 척추와 마주하는 측의 기울어진 면의 각도가 가장 크고 척추에서 멀어질수록 면의 각도가 완만해지는 구성으로 이루어져,
척추 임플란트 시 척추와 마주하는 쪽의 단위 지지체 사이의 간극이 가장 크고 척추에서 멀어질수록 단위 지지체 사이의 간극이 점차 줄어드는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 10 or 13,
The resistance surface is composed of a configuration in which the angle of the inclined surface on the side facing the spine during spinal implantation is the largest and the angle of the surface becomes gentle as it moves away from the spine,
A patient-specific spinal fixation device in which the gap between the unit supports on the side facing the spine is largest during spinal implantation, and the gap between the unit supports gradually decreases as it moves away from the spine.
 제 10 항에 있어서,
상기 복수의 단위 지지체 중 최상단과 최하단의 단위 지지체의 일부가 삽입되어 고정되는 결속구멍이 헤드에 형성된 척추경 나사못을 더 포함하는 환자 맞춤형 척추 고정장치.
The method of claim 10,
A patient-customized spinal fixation device further comprising a pedicle screw having a binding hole formed in the head to which a portion of the uppermost and lowermost unit supports are inserted and fixed among the plurality of unit supports.
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