KR20210100780A

KR20210100780A - 다공성 추간체 유합 보형재 구조

Info

Publication number: KR20210100780A
Application number: KR1020200014235A
Authority: KR
Inventors: 안경기; 안윤호
Original assignee: 주식회사 지비에스커먼웰스; 피엠티 리퍼블릭 주식회사; 안경기
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2021-08-18
Also published as: KR102370651B1; US11547576B2; US20210244548A1

Abstract

본 발명은 추간체 유합 보형재 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인접하는 척추체 사이에 삽입되며, 상부면, 하부면, 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면으로 구분되는 케이지본체, 상기 케이지본체의 상부면과 하부면에 형성되는 다수의 상하기공 및 상기 케이지본체의 좌측면과 우측면에 적층되는 다수의 좌우구조체를 포함하며, 상기 상하기공과 좌우구조체는 각각 상하, 좌우, 전후로 반복되는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하여, 케이지본체의 강도를 척추체의 강도에 근접하게 감소시킬 수 있는 다공성 추간체 유합 보형재 구조에 관한 것이다.

Description

다공성 추간체 유합 보형재 구조{STRUCTURE OF POROUS SPINAL IMPLANT}

본 발명은 추간체 유합 보형재 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정한 패턴이 반복될 수 있도록 3차원 프린터로 출력되어 기존의 척추체와 유사한 탄성력을 구현할 수 있는 다공성 추간체 유합 보형재 구조에 관한 것이다.

척추는 선천성, 퇴행성 혹은 사고 같은 기타 여러 이유로 안정적인 배열에 문제가 발생하거나 척추체 간의 간격이 좁아지는 등 구조학적인 문제가 발생할 수 있다. 대표적인 척추질환으로는 척추기형, 척추골절, 추간판탈출증, 척추관 협착증, 후관절 비대증 등이 있으며, 이러한 척추질환은 증상이 악화되어 보존적 치료가 어려워지면 수술적 치료를 필요로 하게 된다.

수술적 치료 방법 중 척추 유합술(fusion)은, 척추질환이 발생한 추간판을 제거한 후, 척추체 사이에 추간체 유합 보형재(spinal cage)를 삽입하여 유합을 위해 뼈가 성장되어 들어갈 공간을 확보하여 주고, 척추체 사이에 간격을 높여주어 통증을 경감시켜주며, 척추의 굴곡(lordosis)을 복원하여 척추의 안정성을 유지시켜 주는 시술이다.

일반적으로 척추 유합술에 사용되는 추간체 유합 보형재는 그 내부에 중공이 형성되어 본칩(bone chip)이 삽입되고, 본칩이 재생됨에 따라 상위척추체와 하위척추체 사이에 골유합이 이루어진다.

상기 추간체 유합 보형재는 시술방법 등에 따라 다양한 종류가 개발되어 있으며, 인체에 이식 가능하면서도 척추의 생체 역학적 안정성 복원을 위한 형상의 개발도 다각적으로 이루어지고 있다.

추간체 유합 보형재는 척추체 사이에서 일정한 간격을 유지하여야 하므로 인체 하중을 지지하기에 적합한 기계적 성질을 가진 티타늄 또는 티타늄 합금과 같은 금속재로 이루어진 중실체의 구조로 되어 있다.

그러나 종래 추간체 유합 보형재는 척추 유합술 시술이 완료된 후에 척추체와 이웃하는 척추체의 마주보는 면이 추간체 유합 보형재의 상부면 및 하부면에 의해 침강되는 문제점이 있다.

아울러, 종래 추간체 유합 보형재는 골유합이 진행되는 과정에서 발생하는 침강 현상을 막을 수 없고, 사용자의 체중이나 자세 변화에 따른 압력 및 충격에 대하여 완충 효과를 전혀 구현할 수 없다는 문제점이 있다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 케이지본체의 강도를 척추체의 강도에 근접하게 감소시킬 수 있는 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 케이지본체의 상부면과 하부면에 다수의 상하기공을 형성하고, 좌측면과 우측면에 다수의 좌우구조체를 형성하여 유합율을 향상시킬 수 있는 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 인접하는 척추체 사이에 삽입되며, 상부면, 하부면, 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면으로 구분되는 케이지본체; 상기 케이지본체의 상부면과 하부면에 형성되는 다수의 상하기공; 및 상기 케이지본체의 좌측면과 우측면에 적층되는 다수의 좌우구조체; 를 포함하며, 상기 상하기공과 좌우구조체는 각각 상하, 좌우, 전후로 반복되는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 상하기공은 원형 또는 타원형으로 케이지본체의 상부면과 하부면을 상하방향으로 천공하여 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 좌우구조체는 미리 정해진 폭을 가지고 단면이 육각형인 내부가 비어있는 기둥 형태로 형성되며, 좌우방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 상하기공의 단축 대 장축의 길이 비율은 1:1 내지 1:3 인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 상하기공의 단축 또는 장축의 길이는 300 내지 700 ㎛ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 케이지본체의 상부면과 하부면에는 다수의 톱니치가 돌출 형성되며, 상기 상하기공은 다수의 톱니치 상에 상하로 관통 형성될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 상하기공은 케이지본체의 상부면과 하부면 중 다수의 톱니치가 형성되지 않은 나머지 영역에 관통 형성될 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 좌우구조체는 전방과 후방에 각각 배치된 한 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도가 120° 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 좌우구조체는 0.3 내지 1.5 mm의 테두리 두께를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 좌우구조체의 전후방향 길이는 3 내지 9 mm 이고, 상하방향 길이는 2 내지 6 mm 인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 좌우구조체의 테두리 내측 각 꼭짓점에는 미리 정해진 곡률을 가지는 호 형상의 제1분산부가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 좌우구조체의 테두리 내측 각 꼭짓점에는 일직선의 평평한 형상으로 제2분산부가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 케이지본체의 전방면에는 중심부를 기준으로 미리 정해진 각도를 가지는 전방경사면이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 케이지본체의 전방면에는 그 중심부를 전후방향으로 관통하는 가이드홀이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 케이지본체의 후방면 중심부에는 케이지본체의 좌측면과 우측면 사이의 폭보다 상대적으로 좁은 폭을 가지는 단차부가 함몰 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 단차부의 양 측부는 중심부를 기준으로 미리 정해진 각도를 가지는 단차경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 케이지본체의 후방면에는 그 중심부를 전후방향으로 관통하며 내부에 나사산이 형성된 체결홀이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 체결홀은 가이드홀과 전후방향으로 동축상에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조는, 인접하는 척추체 사이에 삽입되며, 상부면, 하부면, 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면으로 구분되는 케이지본체; 상기 케이지본체의 상부면과 하부면에 형성되는 다수의 상하기공; 및 상기 케이지본체의 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면에 적층되는 다수의 좌우구조체; 를 포함하며, 상기 상하기공과 좌우구조체는 각각 상하, 좌우, 전후로 반복되는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 케이지본체의 중앙 부분을 상하로 관통하는 한 쌍의 중공; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 한 쌍의 중공 사이에 전후방향으로 배치되어 한 쌍의 중공 사이를 구획하는 격벽; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조에서 상기 격벽의 측부에는 다수의 좌우구조체가 좌우방향으로 배치되어 격벽의 측부를 관통하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 케이지본체의 상부면과 하부면에 다수의 상하기공을 형성하고, 좌측면과 우측면에 다수의 좌우구조체를 형성하여 케이지본체의 강도를 환자의 척추체 또는 PEEK(Polyetheretherketone) 제품의 강성도에 근접하게 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 다수의 상하기공 및 다수의 좌우구조체가 케이지본체에 전체적으로 형성되어 있으므로 기공을 통한 골성장에 유리하여 유합율을 현저히 향상시키는 효과가 있다.

나아가, 본 발명은 케이지본체의 전방면에 가이드홀이 형성되고 후방면에 체결홀이 형성되어 와이어 형태의 기구에 체결될 수 있으므로 최소침습 수술이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조의 전체적인 모습을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상하기공의 형태를 예시적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 좌우구조체의 형태를 예시적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 후방에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 전후방향 축을 기준으로 자른 단면의 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 측부에서 바라본 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조의 전체적인 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조의 전체적인 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조는 인접하는 척추체 사이에 삽입되는 케이지본체(100)를 포함하여 이루어진다. 상기 케이지본체(100)는 상부면(110), 하부면(120), 좌측면(130), 우측면(140), 전방면(150) 및 후방면(160)으로 구분된다.

상기 케이지본체(100)는 척추 유합술에 사용되는 의료용 기기로서, 척추체 사이에 삽입되어 척추체 사이의 간격을 유지하고, 유합을 위해 골이 성장되어 들어갈 공간을 확보해주는 역할을 한다.

상기 케이지본체(100)의 중앙 부분에는 중공(170)이 형성되고, 이러한 중공(170)에는 골의 성장을 촉진하기 위해 자가골(autograft), 동종골(allograft) 또는 합성골(synthetic bone)이 충전(充塡)된다.

상기 케이지본체(100)는 생체적합성이 뛰어난 금속 분말 또는 세라믹 분말 등의 소재로 이루어지며, SLM(Selective Laser Melting) 방식 3D 프린터 장비를 이용하여 제조되는 것이 바람직하다.

도시된 실시예에서 상기 케이지본체(100)는 전후방향으로 긴 총알 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 납작한 형태, 굴곡이 있는 형태, 원판 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120)에는 다수의 상하기공(200)이 형성된다. 상기 상하기공(200)은 원형 또는 타원형으로 케이지본체(100)를 상하방향으로 천공하여 형성된다. 본 발명에서 상기 상하기공(200)은 전후좌우로 반복되는 패턴으로 형성된다.

상기 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120)에는 상위척추체와 하위척추체로 파고들어 케이지본체(100)가 척추체 사이에서 일정한 고정력을 가질 수 있도록 하는 다수의 톱니치(111)가 형성된다. 다수의 톱니치(111)는 척추 유합 시술 초기 단계에서 케이지본체(100)의 위치를 안정적으로 유지시켜 준다.

상기 다수의 상하기공(200)은 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120)에서 이러한 톱니치(111)가 형성된 영역을 그대로 상하로 관통하도록 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 다수의 상하기공(200)은 톱니치(111) 상에도 형성될 수 있다.

물론, 상기 다수의 상하기공(200)은 상부면(110)과 하부면(120) 중 다수의 톱니치(111)가 형성되지 않은 나머지 영역 상에도 관통 형성될 수 있다.

아울러, 상기 다수의 상하기공(200)은 케이지본체(100)의 형태에 따라 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120) 뿐만 아니라 케이지본체(100)의 전방면(150)과 후방면(160)의 상부 및 하부에도 일부 또는 전부 형성될 수 있다.

상기 케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140)에는 다수의 좌우구조체(300)가 적층된다. 상기 좌우구조체(300)는 육각형 형태의 단면을 가지며, 미리 정해진 폭을 가지는 내부가 비어있는 기둥 형태로 형성된다. 상기 좌우구조체(300)는 케이지본체(100)에 좌우방향으로 배치되며 상하전후로 반복되는 패턴으로 형성된다.

상기 다수의 상하기공(200)과 마찬가지로 다수의 좌우구조체(300)는 케이지본체(100)의 형태에 따라 케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140) 뿐만 아니라 케이지본체(100)의 전방면(150)과 후방면(160)의 좌측 및 우측에도 일부 또는 전부 형성될 수 있다.

또한, 상기 다수의 좌우구조체(300)는 케이지본체(100)의 크기나 외각 형상에 따라 완전히 단면이 육각형인 형태를 이루지 못하고 일부 불안전한 형태를 이룰 수도 있다.

상기 상하기공(200)은 케이지본체(100)의 상부면(110) 및 하부면(120) 뿐만 아니라, 좌우구조체(300)의 소정의 폭 상에도 형성되어 좌우구조체(300)가 좌우방향으로 열려있음과 동시에 상하방향으로도 열려있을 수 있도록 할 수 있다.

다시 말하면, 본 발명에서 상기 좌우구조체(300)는 좌우로 구멍이 뚫려있으면서 상하로도 구멍이 뚫려있으므로 기공을 통한 골성장에 유리하여 유합율을 현저히 향상시키는 효과가 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상하기공의 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.

상기 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120)에 천공되는 상하기공(200)은 원형 또는 타원형의 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서는 타원형을 예로 들어 설명하고 있다.

전술한 것처럼 상기 상하기공(200)은 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120) 뿐만 아니라, 전방면(150), 후방면(160), 톱니치(111) 상, 좌우구조체(300)의 폭 상 등 케이지본체(100)를 상하로 관통할 수 있는 위치라면 어디든지 형성될 수 있다.

상기 상하기공(200)은 척추체 종판과의 접촉 면적을 넓혀주어 침강 안정성을 향상시키고, 케이지본체(100)의 강성도를 환자의 뼈 또는 PEEK(Polyetheretherketone) 제품의 강성도에 근접하게 감소시키며, 골유합이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

상기 상하기공(200)의 단축(x) 대 장축(y)의 길이 비율은 1:1 내지 1:3 인 것이 바람직하고, 단축(x) 또는 장축(y)의 길이는 300 내지 700 ㎛ 인 것이 바람직하다.

이는, 위와 같은 비율 및 길이가 척추 유합술 시술에 있어서 인체 내에서 골유합이 가장 활발하게 일어나는 상하기공(200)의 비율 및 길이에 해당하기 때문이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 좌우구조체의 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.

구체적으로 도 3(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 좌우구조체의 꼭짓점 각도를 설명하기 위한 도면이고, 도 3(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 좌우구조체의 제1분산부를 설명하기 위한 도면이며, 도 3(c)는 본 발명의 일실시예에 따른 좌우구조체의 제2분산부를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 좌우구조체(300)는 케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140)을 좌우방향으로 천공하여 형성되며 육각형 형태의 단면을 가지는 좌우기공(310) 및 좌우기공의 둘레를 따라 좌우기공을 둘러싸도록 배치되며 소정의 두께(t)를 가지는 좌우테두리(320)를 포함하여 이루어진다.

상기 좌우테두리(320)는 좌우기공(310)을 둘러싸는 6개의 모서리로 이루어지며, 각 모서리는 하나의 좌우기공(310) 및 이에 이웃하는 좌우기공(310) 사이에 배치되어 양 좌우기공(310)이 공유한다(도 1 참조).

상기 좌우기공(310)은 육각형 형태의 단면을 가지므로 전방과 후방에 각각 배치된 한 쌍의 마주보는 꼭짓점, 상부와 하부에 각각 배치된 두 쌍의 마주보는 꼭짓점을 포함하여 총 6개의 꼭짓점을 구비한다.

이때, 상기 좌우기공(310)의 전방과 후방에 각각 배치된 한 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도(α)는 120° 이하인 것이 바람직하다. 이에 따라, 좌우기공(310)의 상부와 하부에 각각 배치된 두 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도에서 90°를 감산한 각도(β)는 30° 이상이 될 수 있다.

이는, 본 발명에서 케이지본체(100)는 별도의 프레임 없이도 좌우구조체(300)에 의해 처지지 않고 자립할 수 있는데, 좌우구조체(300)가 자립하여 적층되기 위해서는 좌우기공(310)의 상부와 하부에 각각 배치된 두 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도에서 90°를 감산한 각도(β)가 30° 이상이 되어야 한다.

다시 말하면, 상기 좌우기공(310)의 전방과 후방에 각각 배치된 한 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도(α)는 120° 이상이 되면, 좌우기공(310)의 상부와 하부에 각각 배치된 두 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도에서 90°를 감산한 각도(β)는 30° 이하가 되어 좌우구조체(300)가 자립하여 적층될 수 없다.

전술한 것처럼 상기 좌우테두리(320)는 좌우기공(310)의 둘레를 따라 배치되며 소정의 두께(t)를 가진다. 이때, 상기 좌우테두리(320)의 두께(t)는 0.3 내지 1.5 mm가 되는 것이 바람직하다.

이는, 본 발명과 같이 육각형 형태의 단면을 가지는 좌우구조체(300)를 상하전후로 반복되는 패턴으로 형성할 때, 좌우테두리(320)의 두께(t)가 0.3 내지 1.5 mm이면, 케이지본체(100)가 PEEK 소재의 제품과 유사한 구조적 강성도를 지니기 때문이다.

만약, 좌우테두리(320)의 두께(t)가 0.3 mm 미만이면 케이지본체(100)가 양 척추체 사이에서 일정한 간격을 유지하여 인체의 하중을 지지할 수 없고, 좌우테두리(320)의 두께(t)가 1.5 mm 초과이면 케이지본체(100)의 탄성력이 미미하여 척추체가 침강되거나 압력과 충격에 대한 완충 효과를 전혀 구현할 수 없다.

한편, 상기 좌우테두리(320)를 포함하는 좌우구조체(300)의 전후방향 길이(d)는 3 내지 9 mm 이고, 상하방향 길이(h)는 2 내지 6 mm 인 것이 바람직하다.

도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 좌우구조체(300)의 좌우테두리(320)의 내측 각 꼭짓점에는 미리 정해진 곡률을 가지는 호 형상의 제1분산부(321)가 형성되고, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 상기 좌우구조체(300)의 좌우테두리(320)의 내측 각 꼭짓점에는 일직선의 평평한 형상으로 제2분산부(322)가 형성된다.

전술한 것처럼 케이지본체(100)는 별도의 프레임 없이도 좌우구조체(300)에 의해 처지지 않고 자립할 수 있는데, 제1분산부(321) 또는 제2분산부(322)는 좌우구조체(300)의 각 꼭짓점에 가해지는 응력을 분산시키는 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 후방에서 바라본 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 전후방향 축을 기준으로 자른 단면의 모습을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조를 측부에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 케이지본체(100)의 전방면(150)에는 중심부를 기준으로 미리 정해진 각도를 가지는 전방경사면(151)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 케이지본체(100)의 전방면(150)의 중심부에는 가이드홀(152)이 전후방향으로 관통 형성된다.

즉, 상기 케이지본체(100)의 전방면(150)은 중심부의 가이드홀(152)을 기준으로 상부, 하부, 좌측, 우측이 전방경사면(151)으로 형성되어 수렴하는 사각뿔 형태로 형성될 수 있다.

이때, 상기 케이지본체(100)의 전방면(150)의 상부와 하부에 배치된 전방경사면(151)에는 상하기공(200)이 관통 형성될 수 있으며, 케이지본체(100)의 전방면(150)의 좌측과 우측에 배치된 전방경사면(151)에는 좌우구조체(300)가 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 케이지본체(100)의 후방면(160) 중심부에는 케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140) 사이의 폭보다 상대적으로 좁은 폭을 가지는 단차부(161)가 함몰 형성된다.

상기 단차부(161)는 케이지본체(100)의 후방면(160)보다 상대적으로 전방 측에 배치되며, 도 5에 도시된 것처럼 단차부(161)의 후단은 케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140) 사이의 폭보다 상대적으로 좁은 폭을 가지고, 단차부(161)의 전단은 케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140) 사이의 폭과 동일한 폭을 가진다.

다시 말하면, 단차부(161)의 후단과 전단은 폭 차이가 존재하므로 단차부(161)의 양 측부는 중심부를 기준으로 미리 정해진 각도를 가지는 단차경사면(162)으로 형성된다.

상기 케이지본체(100)의 후방면(160)에는 그 중심부를 전후방향으로 관통하며 내부에 나사산이 형성된 체결홀(163)이 형성된다. 즉, 상기 케이지본체(100)의 후방면(160)에는 체결홀(163)이 형성되고, 이러한 체결홀(163)을 중심으로 단차부(161)가 형성되며, 단차부(161)의 양 측부에 단차경사면(162)이 형성된다.

한편, 도 6에 도시된 것처럼 상기 케이지본체(100)의 후방면(160)에는 케이지본체의 좌측면(130)과 우측면(140)을 좌우방향으로 관통하는 관통부(164)가 추가로 더 형성될 수 있다.

상기 관통부(164)는 체결홀(163)과 직교하는 방향으로 배치되고, 관통부(164), 체결홀(163), 단차부(161) 및 단차경사면(162)은 서로 유기적으로 형성되어 케이지본체(100)를 척추체 사이에 삽입할 때 삽입 기구가 케이지본체(100)에 용이하게 체결될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 도 5에 도시된 것처럼 상기 체결홀(163)은 가이드홀(152)과 전후방향으로 동축상에 배치되고, 체결홀(163)과 가이드홀(152)을 관통하여 와이어 기구(W)가 삽입될 수 있다. 상기 와이어 기구(W)는 케이지본체(100)를 척추체 사이에 삽입할 때 가이드 역할을 수행한다.

이와 같이, 본 발명은 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120)에 다수의 상하기공(200)을 형성하고, 좌측면(130)과 우측면(140)에 다수의 좌우구조체(300)를 형성하여 케이지본체(100)의 강도를 환자의 척추체 또는 PEEK 제품의 강성도에 근접하게 감소시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 다수의 상하기공(200) 및 다수의 좌우구조체(300)가 케이지본체(100)에 전체적으로 형성되어 있으므로 기공을 통한 골성장에 유리하여 유합율을 현저히 향상시키는 효과가 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 추간체 유합 보형재 구조의 전체적인 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 케이지본체(100)는 상부면(110), 하부면(120), 좌측면(130), 우측면(140), 전방면(150) 및 후방면(160)으로 구분되고, 케이지본체(100)의 중앙 부분에는 중공(170)이 형성된다.

상기 케이지본체(100)의 상부면(110)과 하부면(120)에는 전술한 것처럼 다수의 상하기공(200)이 형성된다. 상기 상하기공(200)은 원형 또는 타원형으로 케이지본체(100)를 상하방향으로 천공하여 형성된다. 본 발명에서 상기 상하기공(200)은 전후좌우로 반복되는 패턴으로 형성된다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 케이지본체(100)의 좌측면(130), 우측면(140), 전방면(150) 및 후방면(160)에는 다수의 좌우구조체(300)가 적층된다. 상기 좌우구조체(300)는 케이지본체(100)에 상하전후 또는 상하좌우로 반복되는 패턴으로 형성된다.

케이지본체(100)의 좌측면(130)과 우측면(140)에 배치되는 좌우구조체(300)는 육각형 형태의 단면을 가지며 미리 정해진 폭을 가지는 내부가 비어있는 기둥 형태로 형성되고, 케이지본체(100)의 전방면(150)과 후방면(160)에 배치되는 좌우구조체(300)는 일부가 잘린 형태 또는 일부가 불완전한 형태로 형성된다.

전술한 것처럼 상기 상하기공(200)은 케이지본체(100)의 상부면(110) 및 하부면(120) 뿐만 아니라, 좌우구조체(300)의 소정의 폭 상에도 형성되어 좌우구조체(300)가 좌우방향 또는 전후방향으로 열려있음과 동시에 상하방향으로도 열려있을 수 있도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 중공(170)은 한 쌍으로 형성되며, 이러한 중공 사이에는 격벽(180)이 배치되어 한 쌍의 중공(170) 사이를 구획한다. 상기 격벽(180)은 전후방향으로 배치되어 한 쌍의 중공(170)을 좌우방향으로 구획한다.

상기 격벽(180)의 상부와 하부에는 다수의 상하기공(200)이 관통 형성되며, 격벽(180)의 측부에는 다수의 좌우구조체(300)가 좌우방향으로 배치되어 격벽의 측부를 관통한다.

즉, 상기 격벽(180) 역시 상하좌우로 모두 오픈되어 골유합이 원활히 이루어질 수 있도록 도와주며, 케이지본체(100)의 강성도가 PEEK 제품의 강성도에 근접하도록 감소시킨다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 케이지본체 110 : 상부면
111 : 톱니치 120 : 하부면
130 : 좌측면 140 : 우측면
150 : 전방면 151 : 전방경사면
152 : 가이드홀 160 : 후방면
161 : 단차부 162 : 단차경사면
163 : 체결홀 164 : 관통부
170 : 중공 180 : 격벽
200 : 상하기공 300 : 좌우구조체
310 : 좌우기공 320 : 좌우테두리
321 : 제1분산부 322 : 제2분산부

Claims

인접하는 척추체 사이에 삽입되며, 상부면, 하부면, 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면으로 구분되는 케이지본체;
상기 케이지본체의 상부면과 하부면에 형성되는 다수의 상하기공; 및
상기 케이지본체의 좌측면과 우측면에 적층되는 다수의 좌우구조체; 를 포함하며,
상기 상하기공과 좌우구조체는 각각 상하, 좌우, 전후로 반복되는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 상하기공은 원형 또는 타원형으로 케이지본체의 상부면과 하부면을 상하방향으로 천공하여 형성하는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 좌우구조체는 미리 정해진 폭을 가지고 단면이 육각형인 내부가 비어있는 기둥 형태로 형성되며, 좌우방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 2 항에 있어서,
상기 상하기공의 단축 대 장축의 길이 비율은 1:1 내지 1:3 인 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 2 항에 있어서,
상기 상하기공의 단축 또는 장축의 길이는 300 내지 700 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 2 항에 있어서,
상기 케이지본체의 상부면과 하부면에는 다수의 톱니치가 돌출 형성되며,
상기 상하기공은 다수의 톱니치 상에 상하로 관통 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 6 항에 있어서,
상기 상하기공은 케이지본체의 상부면과 하부면 중 다수의 톱니치가 형성되지 않은 나머지 영역에 관통 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 좌우구조체는 전방과 후방에 각각 배치된 한 쌍의 마주보는 꼭짓점의 각도가 120° 이하인 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 좌우구조체는 0.3 내지 1.5 mm의 테두리 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 좌우구조체의 전후방향 길이는 3 내지 9 mm 이고, 상하방향 길이는 2 내지 6 mm 인 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 좌우구조체의 테두리 내측 각 꼭짓점에는 미리 정해진 곡률을 가지는 호 형상의 제1분산부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 좌우구조체의 테두리 내측 각 꼭짓점에는 일직선의 평평한 형상으로 제2분산부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 케이지본체의 전방면에는 중심부를 기준으로 미리 정해진 각도를 가지는 전방경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 케이지본체의 전방면에는 그 중심부를 전후방향으로 관통하는 가이드홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 케이지본체의 후방면 중심부에는 케이지본체의 좌측면과 우측면 사이의 폭보다 상대적으로 좁은 폭을 가지는 단차부가 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 15 항에 있어서,
상기 단차부의 양 측부는 중심부를 기준으로 미리 정해진 각도를 가지는 단차경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 14 항에 있어서,
상기 케이지본체의 후방면에는 그 중심부를 전후방향으로 관통하며 내부에 나사산이 형성된 체결홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 17 항에 있어서,
상기 체결홀은 가이드홀과 전후방향으로 동축상에 배치되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 케이지본체의 후방면 중심부에는 케이지본체의 좌측면과 우측면을 좌우방향으로 관통하는 관통부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
인접하는 척추체 사이에 삽입되며, 상부면, 하부면, 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면으로 구분되는 케이지본체;
상기 케이지본체의 상부면과 하부면에 형성되는 다수의 상하기공; 및
상기 케이지본체의 좌측면, 우측면, 전방면 및 후방면에 적층되는 다수의 좌우구조체; 를 포함하며,
상기 상하기공과 좌우구조체는 각각 상하, 좌우, 전후로 반복되는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 20 항에 있어서,
상기 케이지본체의 중앙 부분을 상하로 관통하는 한 쌍의 중공; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 21 항에 있어서,
상기 한 쌍의 중공 사이에 전후방향으로 배치되어 한 쌍의 중공 사이를 구획하는 격벽; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.
제 22 항에 있어서,
상기 격벽의 측부에는 다수의 좌우구조체가 좌우방향으로 배치되어 격벽의 측부를 관통하는 것을 특징으로 하는 다공성 추간체 유합 보형재 구조.