KR20210060328A - 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치 - Google Patents

삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치 Download PDF

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KR20210060328A
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central shaft
rotatable central
rotatable
spinal device
connecting beam
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첸 리-센
차오 체-양
카오 리-환
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바이오라이프 메디컬 디바이스 인크.
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Abstract

삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치로서, 회전 가능한 중심 샤프트; 고정부 ― 상기 회전 가능한 중심 샤프트는 상기 고정부를 관통하며 상기 고정부에 대해 회전 가능함 ―; 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 일부를 둘러싸고 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 회전에 응답하여 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 축 방향을 따라 이동 가능한, 이동 가능한 슬라이드; 상기 고정부에 선회 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제1 연결 빔; 상기 이동 가능한 슬라이드에 선회 가능하게 연결되며 대응하는 제1 연결 빔에 선회 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제2 연결 빔;을 포함하며, 이로 인해 상기 회전 가능한 중심 샤프트는 상기 고정부 내에서 회전하여 상기 이동 가능한 슬라이드가 상기 고정부에 대해 멀어지도록 구동시키며, 상기 제1 및 제2 연결 빔은 척추를 그 원래 형상으로 복구하도록 확장된다.

Description

삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치{EXPANDABLE VERTEBRAL DEVICE WITH TRIANGULAR CONNECTION BEAM}
교차 참조
본 발명은 2019년 11월 15일에 제출된 TW 108141587에 대해 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 발명은 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치에 관한 것이다. 특히, 이는 척추를 원래 형상으로 복원하도록 인체에 삽입될 때 삼각 연결 빔에 의해 자체적으로 확장할 수 있는 확장 가능한 척추 장치에 관한 것이다.
인간의 척추(예를 들어, 경추(cervical vertebrae), 흉추(thoracic vertebrae), 요추(lumbar vertebrae) 등)가 압박 골절을 겪거나 골밀도가 좋지 않아 쓰러질 때, 척추에 삽입되는 척추 장치는 척추를 더 나은 조건으로 복원하기 위해 공간을 확장하는데 도움이 될 수 있다. US 7,846,206 B2, US 9,414,932 B2 및 TW I589266은 다양한 유형의 척추 장치를 공개한다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명은 삼각 연결 빔을 갖는 다른 기계적 구조를 사용하여 필요한 구성 요소의 수가 감소되고 척추 장치가 변형에 저항하기 위해 더 나은 기계적 강도를 갖는다.
하나의 관점에서, 본 발명은 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치를 제공하며, 이는: 회전 가능한 중심 샤프트; 회전 가능한 중심 샤프트가 고정부를 관통하며 고정부에 대해 회전 가능한 고정부; 회전 가능한 중심 샤프트의 일부를 둘러싸며 회전 가능한 중심 샤프트의 회전에 응답하여 회전 가능한 중심 샤프트의 축방향을 따라 이동 가능한 슬라이드; 고정부에 선회 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제1 연결 빔; 이동 가능한 슬라이드에 선회 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제2 연결 빔;을 포함하며, 이에 의해 회전 가능한 중심 샤프트가 고정부에 대해 이동하도록 이동 가능한 슬라이드를 구동시키기 위해 고정부 내에서 회전할 때, 제1 및 제2 연결 빔은 회전 가능한 중심 샤프트의 반경 방향으로 확장된다.
일 실시예에서, 제1 연결 빔은 제2 연결 빔보다 더 길다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트의 외부 표면 및 이동 가능한 슬라이드의 내부 표면은 나사산이 형성된다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트의 외부 표면은 고정부를 구속하도록 구성된 에지를 갖는다.
일 실시예에서, 확장 가능한 척추 장치는 회전 가능한 중심 샤프트의 일 단부에 고정된 너트를 더 포함한다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트는 내부에 중공이 있으며 입구 및 적어도 하나의 출구가 제공된다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트는 회전 가능한 중심 샤프트의 반경 방향 표면에 적어도 하나의 출구가 제공된다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트는 회전 가능한 중심 샤프트를 회전시키기 위해 대응하는 도구에 의해 구동되도록 구성되는 작동 가능한 단부를 갖는다.
일 실시예에서, 작동 가능한 단부는 육각형 형상을 갖는다.
본 발명의 목적, 기술적 세부 사항, 특징 및 효과는 첨부된 도면을 참조하여 하기 실시예의 상세한 설명과 관련하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 폐쇄된 상태에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치를 도시한다.
도 2는 확장된 상태에서의 도 1의 확장 가능한 척추 장치를 도시한다.
도 3은 도 1의 확장 가능한 척추 장치의 분해도를 도시한다.
도 4는 확장된 상태에서의 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치를 도시한다.
도 5는 도 4의 확장 가능한 척추 장치의 제1 및 제2 연결 빔을 도시한다.
도 6은 확장된 상태에서의 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치를 도시한다.
도 7은 폐쇄된 상태에서의 도 6의 확장 가능한 척추 장치를 도시한다.
본 발명의 설명 전반에 걸쳐 언급된 도면은 구성 요소 간의 상호 관계를 나타내도록 단지 예시를 위한 것이며, 형상 및 크기의 실제 스케일에 따라 그려지지는 않는다.
각각 폐쇄된 상태(도 1)에서, 그 확장된 상태(도 2)에서, 그리고 분해도(조립된 상태의 확장 가능한 척추 장치 및 분해된 상태의 구성 요소를 도시하는 도 3)의 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치(즉, 확장 가능한 척추 장치(100))를 도시하는 도 1-3을 참조해보자.
확장 가능한 척추 장치(100)는 회전 가능한 중심 샤프트(101), 고정부(103), 이동 가능한 슬라이드(104), 적어도 하나의 제1 연결 빔(105) 및 적어도 하나의 제2 연결 빔(106)을 포함한다. 회전 가능한 중심 샤프트(10)는 고정부(103)를 관통하고 고정부(103)에 대해 회전 가능하다. 이동 가능한 슬라이드(104)는 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 일부를 둘러싸고 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 회전에 응답하여 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 축방향을 따라 이동 가능하다. 적어도 하나의 제1 연결 빔(105)은 고정부(103)에 선회 가능하게 연결된다(이 실시예에서, 예를 들어 제1 연결 빔(105)의 상대적인 선회를 허용하는 연결 부재(107A)를 통함). 각 제1 연결 빔(105)은 대응하는 제2 연결 빔(106)에 선회 가능하게 연결되며(이 실시예에서, 예를 들어 제2 연결 빔(106)의 상대적인 선회를 허용하는 연결 부재(107C)를 통함), 적어도 하나의 제2 연결 빔(106)은 이동 가능한 슬라이드(104)에 선회 가능하게 연결된다(이 실시예에서, 예를 들어 제2 연결 빔(106)의 상대적인 선회를 허용하는 연결 부재(107B)를 통함). 각각의 연결 부재(107A, 107B 및 107C)는 자체적으로 독립형 구성 요소가 되어 고정부(103) 또는 이동 가능한 슬라이드(104)에 조립될 수 있거나, 고정부(103), 제1 연결 빔(105), 제2 연결 빔(106) 및 이동 가능한 슬라이드(104) 중 하나와 일체로 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 연결 부재(107A)는 고정부(103) 또는 제1 연결 빔(105)과 일체로 제조될 수 있다. 연결 부재(107B)는 이동 가능한 슬라이드(104) 또는 제2 연결 빔(106)과 일체로 제조될 수 있다. 연결 부재(107C)는 제1 연결 빔(105) 또는 제2 연결 빔(106)과 일체로 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 하나 또는 두 개의 단부는 고정부(103)가 회전 가능한 중심 샤프트(101)로부터 분리되는 것을 방지하고/방지하거나 이동 가능한 슬라이드(104)를 회전 가능한 중심 샤프트(101)로부터 분리되는 것을 방지하도록 너트(109)에 끼워질 수 있다. 그러나, 이것이 문제되지 않는다면, 너트(109)는 생략될 수 있다. 또한, 너트(109)에 의해 고정부(103) 또는 이동 가능한 슬라이드(104)의 분리를 피하는 것은 예시일 뿐이며, 이동 가능한 슬라이드(104)의 이동 가능 범위를 차단하거나 제한하는 다른 방법이 있을 수 있으며, 이는 모두 본 명세서의 개시된 것으로 간주되어야 한다는 것을 유의해야 한다. 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 중심 샤프트에는 주변 에지(102)가 제공되어, 위 도면에서 좌측의 너트(109)가 에지(102)에 가까운 고정부(103)를 눌러 고정부(103)를 에지(102)와 구속시킴으로써 미리 결정된 위치에 고정부(103)를 유지시킬 수 있다. 일 실시예에서, 고정부(103)의 내부 표면과 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 외부 표면의 대응하는 미리 결정된 부분은 매끄러워서(즉, 나사산 없음) 회전 가능한 중심 샤프트(101) 및 고정부(103) 사이의 상대 회전이 더 쉽다.
도 2와 함께 도 1을 참조해보자. 도 1은 폐쇄된 상태에서의 본 발명에 따른 확장 가능한 척추 장치를 도시하며, 도 2는 확장된 상태에서의 도 1의 확장 가능한 척추 장치를 도시한다. 본 명세서의 개시의 도면에서 확장 가능한 척추 장치의 오른쪽은 전방 단부이며 본 명세서의 개시의 도면에서 확장 가능한 척추 장치의 왼쪽은 후방 단부이다. 의사가 확장 가능한 척추 장치를 인체에 삽입하기 위해 수술을 할 때 오른쪽(전방 단부)가 우선 인체에 들어간다(왼쪽, 후방 단부와 비교했을 때).
회전 가능한 중심 샤프트(101)의 좌측(후방 단부)은 작동 가능한 단부(101A)를 가진다. 의사는 대응하는 도구를 사용하여 작동 가능한 단부(101A)를 회전시킬 수 있으므로 회전 가능한 중심 샤프트(101)가 고정부(103)에 대해 회전하도록 할 수 있다. 도시된 실시예에서, 작동 가능한 단부(101A)는 육각형 형상을 가지며 상보적인 육각형 드라이버에 의해 회전될 수 있다. 그러나, 회전 가능한 중심 샤프트(101)를 구동하는 툴링은 실제 필요에 따라 변경될 수 있다. 작동 가능한 단부(101A)는 대응/보완 도구에 의해 회전하도록 구동될 수 있는 임의의 형상 또는 형태일 수 있다.
회전 가능한 중심 샤프트(101)가 회전할 때, 이동 가능한 슬라이드(104)는 고정부(103)에 대해 이동하도록 구동되고, 고정부(103)와 이동 가능한 슬라이드(104) 사이의 거리는 변화한다. 회전 가능한 중심 샤프트(101) 및 고정부(103) 사이의 상대적인 회전은 이동 가능한 슬라이드(104)가 고정부(103)로부터 멀어지는 것을 초래하며, 제1 연결 빔(105)(이 실시예에서는 복수개) 및 제2 연결 빔(106)(이 실시예에서는 복수개) 사이의 각도가 변경되어 장치가 확장되도록 하며, 장치가 차지하는 공간을 확장하기 위해 위쪽 및 아래쪽 삼각형 구조를 형성하여 척추를 개선된 상태로 복원한다. 일 실시예에서, 한편으로는 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 회전에 응답하여 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 축 방향을 따라, 다른 한편으로는 이동 가능한 슬라이드(104)가 원하는 위치에 도달하면 이동 가능한 슬라이드(104)를 미리 결정된 안정한 위치에 유지시키도록, 이동 가능한 슬라이드(104)의 이동 범위를 제어하기 위해, 회전 가능한 중심 샤프트(101)(이동 가능한 슬라이드(104)가 통과할 수 있는 곳)의 외부 표면 및 이동 가능한 슬라이드(104)의 내부 표면은 바람직하게는 나사산이 형성되어 제공된다. 또한, 일 실시예에서, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 연결 빔(105)은 제2 연결 빔(106)보다 상대적으로 길 수 있으며, 이로 인해 폐쇄된 상태에서 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)은 회전 가능한 중심 샤프트(101)에 상당히 가까워서 본 명세서의 도면에서의 확장 가능한 척추 장치의 전방 단부가 더 좁은 프로파일을 가지므로 수술 중에 장치가 보다 쉽게 인체에 삽입될 수 있도록 한다. 제1 연결 빔(105)이 상대적으로 짧고 제2 연결 빔(106)이 상대적으로 더 길거나 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)이 동일한 크기인 경우, 본 명세서의 도면에서 확장 가능한 척추 장치의 전방 단부는 수술 중의 삽입에 불리한 더 큰 프로파일을 갖게 될 것이다.
제1 연결 빔(105)과 제2 연결 빔(106)이 폐쇄된 상태에서 확장될 때, 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)은 서로에 대해 선회할 뿐만 아니라 고정부(103) 및 이동 가능한 슬라이드(104) 각각에 대해서도 선회한다. 따라서, 이들 구성 요소는 상대적인 선회를 허용하는 방식으로 서로 연결되어야 한다. 그러나, 상기 구성 요소 사이에서 상대적인 선회를 허용하는 많은 방법이 있으며, 본 개시의 범위는 이러한 변경을 포함해야 한다. 예를 들어, 도 3의 연결 부재(107C)에 의해 도시된 바와 같이, 대응하는 홀을 통과하고 보완적인 너트와 결합하는 로드/핀은 상대적인 회전을 허용하는 한가지 방법이다. 다른 예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 가능한 척추 장치(200)를 도시하는 도 4 및 도 4의 확장 가능한 척추 장치(200)에서의 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)을 도시하는 도 5를 참조해보면, 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)은 다른 방식으로 서로 선회 가능하게 연결될 수 있다. 이 실시예에서, 연결 부재(107C)는 제1 연결 빔(105)과 일체로 제조되고, 제2 연결 빔(106)은 상보적인 노치(점선 블록을 지칭함)가 제공된다. 이는 상대적인 선회를 허용하는 변형의 예이다. 확실히, 이는 연결 부재(107C)를 제2 연결 빔(106)과 일체로 제조하고 제1 연결 빔(105)에 상보적인 노치를 제공하는 것과 동일하다. 위의 예는 상대적인 선회를 허용하는 많은 변형이 있을 수 있음을 보여준다. 본 개시의 범위는 이러한 변형을 포함해야 한다.
일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트(101)는 중공 내부를 포함하며, 회전 가능한 중심 샤프트에는 입구 및 적어도 하나의 출구가 제공되어 확장 가능한 척추 장치가 인체에 삽입될 때 골 시멘트(bone cement) 또는 골 이식재(bone graft)와 같은 필러는 입구로부터 중공 내부를 통해 주입되어 출구에서 척추로 유출될 수 있다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에서, 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 후방 단부(왼쪽)에서 입구로부터 주입된 필러는 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 중공 내부를 통해 흐르고 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 오른쪽에서 출구로부터 흘러 나오며, 상기 필러는 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 반경 방향 표면에 제공된 출구(예를 들어, 도 3 및 4에 도시된 바와 같은 출구(101B))로부터 반경 방향으로 흘러 나올 수 있으므로 장치는 상기 필러를 척추로 방출하기 위한 다중 채널을 제공할 수 있다. 도면에 도시된 출구(101B)의 수, 크기 및 형상은 예시적인 예이다. 출구의 수, 크기 및 형상의 변화도 본 명세서 내에 개시된 것으로 간주되어야 한다.
도 6 및 7을 참조해보자, 도 6은 확장된 상태에서의 본 발명의 다른 실시예에 따른 확장 가능한 척추 장치를 도시하며, 도 7은 폐쇄된 상태에서의 도 6의 확장 가능한 척추 장치를 도시한다. 이 실시예는 다음을 도시한다: 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)은 본 명세서의 다른 도면과 같이 대향하는 2 개의 측면 대신 회전 가능한 중심 샤프트(101)의 한쪽 측면(이 실시예의 상기 도면에 도시된 바와 같이)에만 제공될 수 있다. 도 6 및 7은 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)이 일 측에 제공될 수 있음을 도시하는 반면, 도 1-5는 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)이 2 개의 측면에 제공될 수 있음을 도시한다. 그러나, 본 발명의 사상에 따라, 회전 가능한 중심 샤프트(101) 주위에 대칭 또는 비대칭배열로 위치될 수 있는 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)의 3 개 이상의 쌍이 있을 수 있다.
본 발명은 특정 바람직한 실시예를 참조하여 상당히 상세하게 설명되었다. 설명은 본 발명의 적용 범위를 제한하기 위한 것이 아니라 예시를 위한 것임을 이해해야 한다. 본 발명의 실시예 또는 청구항은 본 발명의 모든 목적 또는 이점을 달성해야 하는 것으로 간주될 필요가 없다. 명칭과 초록은 검색을 돕기 위해 제공되지만 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 당업자는 본 명세서의 개시 내용의 사상 내에서 변형 및 수정을 쉽게 생각할 수 있으며, 따라서 본 발명자에 의해 만들어진 다음 청구범위의 범위에 포함되어야 한다. 예를 들어, 기본 목표가 달성되는 한 추가 구성 요소를 추가하거나 별도의 참조 번호가 부여되고 개별 항목으로 설명된 구성 요소를 하나로 결합할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 상부 및 하부에 도시된 제2 연결 빔(106)은 하나로 결합될 수 있다. 다른 예로서, 제1 연결 빔(105) 및 제2 연결 빔(106)의 수, 크기 및 형상이 수정될 수 있다. 단독으로 사용되는 것은 앞서 설명된 각각의 실시예에 대해 제한되지 않는다. 본 발명의 사상 하에, 전술한 실시예 중 둘 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 실시예가 함께 사용될 수 있거나, 일 실시예의 일부가 다른 실시예의 대응하는 부분을 대체하기 위해 사용될 수 있다. 전술한 내용을 고려하여, 본 발명의 사상은 이러한 모든 수정 및 변경을 포함해야 하며, 이는 다음의 청구 범위 및 그 균등물의 범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 삼각 연결 빔을 갖는 확장 가능한 척추 장치로서,
    회전 가능한 중심 샤프트;
    고정부 ― 상기 회전 가능한 중심 샤프트는 상기 고정부를 관통하며 상기 고정부에 대해 회전 가능함 ―;
    상기 회전 가능한 중심 샤프트의 일부를 둘러싸고 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 회전에 응답하여 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 축 방향을 따라 이동 가능한, 이동 가능한 슬라이드;
    상기 고정부에 선회 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제1 연결 빔;
    상기 이동 가능한 슬라이드에 선회 가능하게 연결되며 대응하는 제1 연결 빔에 선회 가능하게 연결되는 적어도 하나의 제2 연결 빔;을 포함하며,
    이로 인해 상기 회전 가능한 중심 샤프트는 상기 고정부 내에서 회전하여 상기 이동 가능한 슬라이드가 상기 고정부에 대해 이동하도록 구동시키며, 상기 제1 및 제2 연결 빔은 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 반경 방향을 향해 확장되는,
    확장 가능한 척추 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 빔은 상기 제2 연결 빔보다 긴,
    확장 가능한 척추 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 가능한 중심 샤프트의 외부 표면 및 상기 이동 가능한 슬라이드의 내부 표면은 나사산이 형성되는,
    확장 가능한 척추 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 가능한 중심 샤프트의 외부 표면은 미리 결정된 위치에서 상기 고정부를 제한하도록 구성된 에지를 갖는,
    확장 가능한 척추 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전 가능한 중심 샤프트의 적어도 하나의 단부에 고정되는 너트를 더 포함하는,
    확장 가능한 척추 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전 가능한 중심 샤프트는 중공 내부를 포함하며, 상기 회전 가능한 중심 샤프트에는 인체로의 필러의 주입을 위해 입구 및 적어도 하나의 출구가 제공되는,
    확장 가능한 척추 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 가능한 중심 샤프트에는 상기 회전 가능한 중심 샤프트의 반경 방향 표면 상의 적어도 하나의 출구가 제공되는,
    확장 가능한 척추 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전 가능한 중심 샤프트는 상기 회전 가능한 중심 샤프트를 회전시키기 위해 대응하는 도구에 의해 구동되도록 구성되는 작동 가능한 단부인 단부를 갖는,
    확장 가능한 척추 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 작동 가능한 단부는 육각형 형상을 갖는,
    확장 가능한 척추 장치.
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