KR20240008779A - 추간체 유합 보형재 - Google Patents

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권병우
조사무엘
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(주)시지바이오
이노팀 주식회사
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Abstract

추간체 유합 보형재가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재는, 상부 일측에 배치되는 제 1 플레이트; 상부 타측에 배치되는 제 2 플레이트; 하부 일측에 배치되는 제 3 플레이트; 하부 타측에 배치되는 제 4 플레이트; 제 1 내지 4 플레이트의 전방 부분이 각각 맞물리고, 배치부를 가지는 전방부재; 상기 배치부의 내부에 회전 가능하게 배치되는 헤드와, 상기 헤드에 연결되어 축방향으로 연장되며 외주면의 적어도 일부분에 나사가 형성된 구동 몸체를 가지는 구동 샤프트; 및 제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되고, 상기 나사에 맞물려 배치되어 상기 구동 샤프트의 회전 시 상기 전방부재에 대해 전방 또는 후방으로 변위하는 후방부재;를 포함할 수 있다.

Description

추간체 유합 보형재{Intervertebral fusion device}
본 발명은 추간체 유합 보형재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추 질환의 수술적 치료 방법인 유합술(fusion)에 사용되기 위한 추간체 유합 보형재에 관한 것이다.
추간체 유합 보형재는 척추 질환의 수술적 치료 방법인 유합술(fusion)에 이용되는 장치이다. 질병이나 사고로 인하여 디스크가 파열되거나 약화되면 척추 신경을 압박하여 통증이 발생하는데, 이러한 경우 손상된 디스크를 제거하고, 손상 부위가 제거된 추간체에 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡을 복구하고 유지시키는 추간체 유합 보형재를 삽입하여 척추뼈 간의 유합술을 시행한다.
추간체 유합 보형재는 퇴행성 디스크가 제거된 척추뼈 사이의 추간체에 삽입되어 유합을 위해 뼈가 성장되어 들어갈 공간을 확보하여 준다. 또한, 추간체 유합 보형재는 척추체 사이의 간격을 확보하여 통증을 경감시켜 주며, 척추의 안정성을 회복시켜 준다.
종래에는 PEEK/Titanium 추간체 유합 보형재가 많이 사용되고 있다. 일반적으로 PEEK/Titanium 추간체 유합 보형재의 경우, 각 제품마다 정해진 크기와 높이를 가지고 있다. 따라서 환자에 따라 차이가 존재하는 척추뼈 사이의 간격을 환자 맞춤형으로 알맞게 확보하는 것이 사실상 불가능하다. 또한, 환자의 척추뼈 사이의 디스크 공간이 좁을 경우 추간체 유합 보형재를 삽입하는 것이 쉽지 않았다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 인체 삽입 후 확장 조절이 가능한 추간체 유합 보형재가 선보이고는 있으나 기존 제품들의 경우 대부분 높이 및 각도 중 어느 하나의 요소만 조절 가능한 형태를 가지고 있다. 그 결과 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡 중 어느 하나에 대한 교정이 불만족스러운 경우가 발생하기도 한다. 또한, 기존의 확장형 추간체 유합 보형재는 대부분 수평 방향으로의 확장 메커니즘을 갖지 않아 추간체 유합 보형재에 의해 지지되는 지지 면적이 협소하여 안정성 측면에서도 문제가 발생하기도 한다.
한국 등록특허 제2315201호 '추간체 유합 보형재', 2021.10.14. 등록
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡을 동시에 교정하여 줄 수 있을 뿐만 아니라 척추뼈에 대한 지지 안정성도 향상된 추간체 유합 보형재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인체에 이식된 후 확장 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 추간체 유합 보형재를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 일측에 배치되는 제 1 플레이트; 상부 타측에 배치되는 제 2 플레이트; 하부 일측에 배치되는 제 3 플레이트; 하부 타측에 배치되는 제 4 플레이트; 제 1 내지 4 플레이트의 전방 부분이 각각 맞물리고, 배치부를 가지는 전방부재; 상기 배치부의 내부에 회전 가능하게 배치되는 헤드와, 상기 헤드에 연결되어 축방향으로 연장되며 외주면의 적어도 일부분에 나사가 형성된 구동 몸체를 가지는 구동 샤프트; 및 제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되고, 상기 구동 몸체의 나사에 맞물려 배치되어 상기 구동 샤프트의 회전 시 상기 전방부재에 대해 전방 또는 후방으로 변위하는 후방부재;를 포함하는 추간체 유합 보형재가 제공된다.
이때, 본 발명의 일 측면에 따른 추간체 유합 보형재는, 상기 제 1 내지 4 플레이트가 서로 나란히 인접 배치된 상태에서 상기 구동 샤프트가 일방향으로 회전 시 상기 후방부재가 전방으로 변위하고, 상기 제 1 내지 4 플레이트의 전방 부분들이 서로에 대해 폭 방향 및 높이 방향으로 멀어져 배치됨으로써 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장될 수 있다.
또한, 상기 전방부재는 상부 일측에 배치된 제 1 가이드, 상부 타측에 배치된 제 2 가이드, 하부 일측에 배치된 제 3 가이드, 하부 타측에 배치된 제 4 가이드를 더 가지고, 상기 제 1 플레이트는 상기 제 1 가이드와 맞물리는 제 1 피가이드를 가지고, 상기 제 2 플레이트는 상기 제 2 가이드와 맞물리는 제 2 피가이드를 가지고, 상기 제 3 플레이트는 상기 제 3 가이드와 맞물리는 제 3 피가이드를 가지고, 상기 제 4 플레이트는 상기 제 4 가이드와 맞물리는 제 4 피가이드를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 가이드는 전방에서 후방을 향해 일측에서 타측을 향해 하방향으로 경사지고, 상기 제 2 가이드는 전방에서 후방을 향해 타측에서 일측을 향해 하방향으로 경사지고, 상기 제 3 가이드는 전방에서 후방을 향해 일측에서 타측을 향해 상방향으로 경사지고, 상기 제 4 가이드는 전방에서 후방을 향해 타측에서 일측을 향해 상방향으로 경사질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 추간체 유합 보형재는, 상기 제 1 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 1 체결부재; 상기 제 2 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 2 체결부재; 상기 제 3 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 3 체결부재; 및 상기 제 4 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 4 체결부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 체결부재는 상부에서 하부를 향해 일측으로 경사지게 배치되고, 상기 제 2 체결부재는 상부에서 하부를 향해 타측으로 경사지게 배치되고, 상기 제 3 체결부재는 하부에서 상부를 향해 일측으로 경사지게 배치되고, 상기 제 4 체결부재는 하부에서 상부를 향해 타측으로 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 내지 4 플레이트는 후방에 각각 후크를 가지며, 상기 후방부재에 각각 상기 후크를 통해 결합될 수 있다.
또한, 상기 후방부재는 상기 제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되는 후방 몸체와, 상기 후방 몸체의 전방으로 나란히 연장되고 상기 구동 몸체의 나사에 맞물리는 한 쌍의 팔을 가질 수 있다.
또한, 상기 전방부재는 상기 한 쌍의 팔의 전방 부분이 전후로 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯을 더 가질 수 있다.
또한, 상기 후방부재는 상기 제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되는 후방 몸체와, 상기 후방 몸체를 전후방으로 관통하는 후방홀을 가질 수 있다.
또한, 상기 후방홀은 상기 추간체 유합 보형재의 인체 삽입을 위한 수술 툴의 결합 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 추간체 유합 보형재는, 상기 전방부재에 배치되고, 상기 구동 샤프트가 상기 전방부재에서 이탈하지 않도록 상기 구동 샤프트의 전후 방향 이동을 제한하는 이탈 방지 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 샤프트는 상기 구동 몸체에 원주방향을 따라 합입된 구동 몸체 그루브를 더 포함하고, 상기 이탈 방지 부재는 상기 구동 몸체 그루브에 삽입될 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 추간체 유합 보형재는, 확장 시 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장되는 구조를 통해 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡을 동시에 교정하여 주며, 안정적인 지지력을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 추간체 유합 보형재는, 구동 샤프트의 회전에 최소한의 한계토크(Threshold torque)를 부가함으로써 의도하지 않은 확장 상태의 해제를 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 상측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 하측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방부재의 후방을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 한계 토크 설정 부재 및 이탈 방지 부재의 배치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재가 확장된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 측면에서 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 평면에서 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 정면에서 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 상측 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 하측 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방부재의 후방을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재가 확장된 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 측면에서 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 평면에서 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 정면에서 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "측방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "측방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 상측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 하측 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)는 손상 부위가 제거된 추간체에 삽입되어 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡을 복구한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)는 확장 시 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장되는 구조를 통해 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡을 동시에 교정하여 주며, 안정적인 지지력을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)는 제 1 플레이트(110a), 제 2 플레이트(110b), 제 3 플레이트(110c), 제 4 플레이트(110d), 전방부재(120), 구동 샤프트(130) 및 후방부재(140)를 포함할 수 있다.
제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)는 추간체 유합 보형재(100)의 각도와 높이를 형성한다. 제 1 플레이트(110a)는 상부 일측에 배치된다. 제 2 플레이트(110b)는 상부 타측에 배치된다. 제 3 플레이트(110c)는 하부 일측에 배치된다. 제 4 플레이트(110d)는 하부 타측에 배치된다.
제 1 플레이트(110a)는 소정의 폭을 가지고 전후 방향으로 연장된다. 제 1 플레이트(110a)는 제 1 플레이트 몸체(111a), 전방부재(120)의 제 1 가이드(123a)와 맞물리도록 제 1 플레이트 몸체(111a)의 전방 부분에 구비된 제 1 피가이드(112a), 제 1 플레이트(110a)를 후방부재(140)에 고정시키는 제 1 체결부재(150a)가 삽입되도록 제 1 플레이트 몸체(111a)의 후방 부분에 구비된 제 1 플레이트 체결부(113a)를 포함한다. 제 1 플레이트 체결부(113a)는 홀 형태로 형성될 수 있다.
제 2 플레이트(110b)는 소정의 폭을 가지고 전후 방향으로 연장된다. 제 2 플레이트(110b)는 제 2 플레이트 몸체(111b), 전방부재(120)의 제 2 가이드(123b)와 맞물리도록 제 2 플레이트 몸체(111b)의 전방 부분에 구비된 제 2 피가이드(112b), 제 2 플레이트(110b)를 후방부재(140)에 고정시키는 제 2 체결부재(150b)가 삽입되도록 제 2 플레이트 몸체(111b)의 후방 부분에 구비된 제 2 플레이트 체결부(113b)를 포함한다. 제 2 플레이트 체결부(113b)는 홀 형태로 형성될 수 있다.
제 3 플레이트(110c)는 소정의 폭을 가지고 전후 방향으로 연장된다. 제 3 플레이트(110c)는 제 3 플레이트 몸체(111c), 전방부재(120)의 제 3 가이드(123c)와 맞물리도록 제 3 플레이트 몸체(111c)의 전방 부분에 구비된 제 3 피가이드(112c), 제 3 플레이트(110c)를 후방부재(140)에 고정시키는 제 3 체결부재(150c)가 삽입되도록 제 3 플레이트 몸체(111c)의 후방 부분에 구비된 제 3 플레이트 체결부(113c)를 포함한다. 제 3 플레이트 체결부(113c)는 홀 형태로 형성될 수 있다.
제 4 플레이트(110d)는 소정의 폭을 가지고 전후 방향으로 연장된다. 제 4 플레이트(110d)는 제 4 플레이트 몸체(111d), 전방부재(120)의 제 4 가이드(123d)와 맞물리도록 제 4 플레이트 몸체(111d)의 전방 부분에 구비된 제 4 피가이드(112d), 제 4 플레이트(110d)를 후방부재(140)에 고정시키는 제 4 체결부재(150d)가 삽입되도록 제 4 플레이트 몸체(111d)의 후방 부분에 구비된 제 4 플레이트 체결부(113d)를 포함한다. 제 4 플레이트 체결부(113d)는 홀 형태로 형성될 수 있다.
한편, 제 1 플레이트(110a)는 제 2 플레이트(110b)와 인접하는 제 1 플레이트 몸체(111a)의 측면에 제 1 함입부(114a)를 가질 수 있다. 또한, 제 2 플레이트(110b)는 제 1 플레이트(110a)와 인접하는 제 2 플레이트 몸체(111b)의 측면에 제 2 함입부(114b)를 가질 수 있다. 제 1 플레이트(110a)와 제 2 플레이트(110b)가 인접 배치된 상태에서 제 1 함입부(114a)와 제 2 함입부(114b)는 상하로 관통된 윈도우를 형성한다.
또한, 제 3 플레이트(110c)는 제 4 플레이트(110d)와 인접하는 제 3 플레이트 몸체(111c)의 측면에 제 3 함입부(114c)를 가질 수 있다. 또한, 제 4 플레이트(110d)는 제 3 플레이트(110c)와 인접하는 제 4 플레이트 몸체(111d)의 측면에 제 4 함입부(114d)를 가질 수 있다. 제 3 플레이트(110c)와 제 4 플레이트(110d)가 인접 배치된 상태에서 제 3 함입부(114c)와 제 4 함입부(114d)는 상하로 관통된 윈도우를 형성한다. 함입부들이 형성하는 윈도우는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)가 인체에 삽입된 후 추체 사이의 골 결합(bone integration)이 이루어질 수 있는 통로를 제공한다.
전방부재(120)는 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 전방 부분과 각각 맞물린다. 전방부재(120)는 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 전방 부분이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장되는 것을 가이드한다.
전방부재(120)는 전방부재 몸체(121), 전방부재 몸체(121)에 배치부(122)를 가진다. 배치부(122)는 종축 방향으로 형성될 수 있다. 여기서, 종축은 전후방향 축을 의미한다. 전방부재 몸체(121)는 상부에 후방에서 전방을 향해 하방향 경사진 부분을 포함하고, 하부에 후방에서 전방을 향해 상방향 경사진 부분을 가질 수 있다. 또한, 배치부(122)에는 구동 샤프트(130)가 회전 가능하게 배치된다.
전방부재(120)는 전방부재 몸체(121)의 상부 일측에 배치된 제 1 가이드(123a), 전방부재 몸체(121)의 상부 타측에 배치된 제 2 가이드(123b), 전방부재 몸체(121)의 하부 일측에 배치된 제 3 가이드(123c), 전방부재 몸체(121)의 하부 타측에 배치된 제 4 가이드(123d)를 가진다. 제 1 가이드(123a)는 제 1 플레이트(110a)의 제 1 피가이드(112a)와 맞물리고, 제 2 가이드(123b)는 제 2 플레이트(110b)의 제 2 피가이드(112b)와 맞물리고, 제 3 가이드(123c)는 제 3 플레이트(110c)의 제 3 피가이드(112c)와 맞물리며, 제 4 가이드(123d)는 제 4 플레이트(110d)의 제 4 피가이드(112d)와 맞물린다.
제 1 가이드(123a)는 전방에서 후방을 향해 일측에서 타측을 향해 하방향으로 경사지고, 제 2 가이드(123b)는 전방에서 후방을 향해 타측에서 일측을 향해 하방향으로 경사지고, 제 3 가이드(123c)는 전방에서 후방을 향해 일측에서 타측을 향해 상방향으로 경사지고, 제 4 가이드(123d)는 전방에서 후방을 향해 타측에서 일측을 향해 상방향으로 경사질 수 있다. 이러한 구조를 통해 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 전방 부분이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장되는 것이 효과적으로 가이드될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 내지 4 가이드(123a, 123b, 123c, 123d)는 슬롯 또는 그루브 형태를 가지고, 제 1 내지 4 피가이드(112a, 112b, 112c, 112d)는 상기 슬롯 또는 그루브에 상응하는 돌기 형태를 가지고 있다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의해 제 1 내지 4 가이드(123a, 123b, 123c, 123d) 및 제 1 내지 4 피가이드(112a, 112b, 112c, 112d)의 형태가 제한되는 것은 아니며, 제 1 내지 4 가이드(123a, 123b, 123c, 123d) 및 제 1 내지 4 피가이드(112a, 112b, 112c, 112d)는 서로 상보적으로 맞물릴 수 있는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다.
구동 샤프트(130)는 배치부(122)의 내부에 회전 가능하게 배치된다. 구동 샤프트(130)는 후방부재(140)에 맞물려 배치되고, 길이 방향 축을 중심으로 일방향 또는 타방향으로 회전 시 후방부재(140)를 전방 또는 후방으로 변위시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 구동 샤프트(130)는 배치부(122)의 내부에 회전 가능하게 배치되는 헤드(131)와, 헤드(131)에 연결되어 축방향으로 연장되며 외주면의 적어도 일부분에 나사가 형성된 구동 몸체(132)를 가진다.
후방부재(140)는 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 후방 부분들과 각각 결합된다. 후방부재(140)는 구동 샤프트(130)가 일방향으로 회전 시 전방으로 변위함으로써 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 전방 부분이 전방부재(120)에 의해 가이드되며 폭 방향 및 높이 방향으로 확장될 수 있게 해준다. 더욱 상세하게, 후방부재(140)는 구동 몸체(132)의 나사에 맞물려 배치되어 구동 샤프트(130)의 회전 시 전방부재(120)에 대해 전방 또는 후방으로 변위할 수 있다.
도 3에 가장 잘 나타난 바와 같이, 후방부재(140)는 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 후방 부분들이 각각 결합되는 후방 몸체(141)와, 후방 몸체(141)의 전방으로 나란히 연장되고 구동 몸체(132)의 나사에 맞물리는 한 쌍의 팔(143a, 143b)을 가질 수 있다.
후방 몸체(141)는 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)가 맞물리도록 제공된다. 또한, 후방부재(140)는 후방 몸체(141)를 전후방으로 관통하는 후방홀(146)을 가질 수 있다. 후방홀(146)은 상기 추간체 유합 보형재의 인체 삽입을 위한 수술 툴의 결합 인터페이스를 제공할 수 있다.
한 쌍의 팔(143a, 143b)은 구동 샤프트(130)의 회전 구동력을 직선 운동으로 변환한다. 이와 관련하여 도 4를 살펴보면, 전방부재(120)는 후방부재(140)의 한 쌍의 팔(143a, 143b)의 전방 부분이 전후로 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯(126a, 126b)을 더 가질 수 있다. 후방부재(140)의 한 쌍의 팔(143a, 143b)이 전방부재(120)의 가이드 슬롯(126a, 126b)이 삽입 배치될 경우 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d), 전방부재(120) 및 후방부재(140)가 안정적으로 결합 상태를 유지할 수 있다.
또한, 후방부재(140)는 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)를 후방부재(140)에 결합시키는 제 1 내지 4 체결부재(150a, 150b, 150c, 150d)가 삽입 고정되도록 후방 몸체(141)에 형성된 제 1 내지 4 후방부재 체결부(142a, 142b, 142c, 142d)를 가질 수 있다. 이때, 제 1 후방부재 체결부(142a)는 제 1 플레이트 체결부(113a)와 정렬되는 체결홀과 제 1 후방부재의 후방 부분이 삽입되는 슬롯을 포함할 수 있다. 또한, 제 2 후방부재 체결부(142b)는 제 2 플레이트 체결부(113b)와 정렬되는 체결홀과 제 2 후방부재의 후방 부분이 삽입되는 슬롯을 포함할 수 있다. 또한, 제 3 후방부재 체결부(142c)는 제 3 플레이트 체결부(113c)와 정렬되는 체결홀과 제 3 후방부재의 후방 부분이 삽입되는 슬롯을 포함할 수 있다. 또한, 제 4 후방부재 체결부(142d)는 제 4 플레이트 체결부(113d)와 정렬되는 체결홀과 제 4 후방부재의 후방 부분이 삽입되는 슬롯을 포함할 수 있다.
한편, 후방부재(140)는 한 쌍의 팔(143a, 143b)에 내측에서 외측을 향해 확장되는 형태로 경사를 제공하는 한 쌍의 보조 가이드(144a, 144b)를 가질 수 있다. 더욱 상세하게, 한 쌍의 보조 가이드(144a, 144b)는 내측에서 외측 상방향 및 외측 하방향을 향해 경사진 형태를 가질 수 있다. 한 쌍의 보조 가이드(144a, 144b)는 후방부재(140)의 변위 시 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)가 전방부재(120)에 의해 더욱 안정적으로 가이드될 수 있도록 보조하여 준다.
또한, 후방부재(140)는 한 쌍의 보조 가이드(144a, 144b)를 각각 측방으로 관통하는 한 쌍의 관통홀(145a, 145b)를 가질 수 있다. 한 쌍의 관통홀(145a, 145b)은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)가 인체에 삽입된 후 추체 사이의 골 결합(bone integration)이 이루어질 수 있는 통로를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)는 각각 체결부재를 통해 후방부재(140)에 결합된다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)는 제 1 플레이트(110a)의 후방을 후방부재(140)에 결합시키는 제 1 체결부재(150a), 제 2 플레이트(110b)의 후방을 후방부재(140)에 결합시키는 제 2 체결부재(150b), 제 3 플레이트(110c)의 후방을 후방부재(140)에 결합시키는 제 3 체결부재(150c) 및 제 4 플레이트(110d)의 후방을 후방부재(140)에 결합시키는 제 4 체결부재(150d)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 4 체결부재(150a, 150b, 150c, 150d)는 각각 핀 형태를 가질 수 있다.
또한, 제 1 체결부재(150a)는 상부에서 하부를 향해 일측으로 경사지게 배치되고, 제 2 체결부재(150b)는 상부에서 하부를 향해 타측으로 경사지게 배치되고, 제 3 체결부재(150c)는 하부에서 상부를 향해 일측으로 경사지게 배치되고, 제 4 체결부재(150d)는 하부에서 상부를 향해 타측으로 경사지게 배치될 수 있다. 이러한 배치는 구동 샤프트(130)의 일방향 회전에 따라 후방부재(140)가 전방으로 변위할 때 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 전방 부분이 서로에 대해 멀어지며 폭 방향 및 높이 방향으로의 확장이 효과적으로 이루어질 수 있게 해준다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 한계 토크 설정 부재 및 이탈 방지 부재의 배치를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)는 한계 토크 설정 부재(160) 및 이탈 방지 부재(170)를 더 포함할 수 있다.
한계 토크 설정 부재(160)는 전방부재(120)에 배치되고, 구동 샤프트(130)의 헤드(131)에 설정된 한계 토크 미만의 토크가 가해질 때에는 헤드(131)의 회전을 방지하고, 헤드(131)에 상기 한계 토크 이상의 토크가 가해진 경우 헤드(131)의 회전을 허용한다. 여기서, 헤드(131)의 회전은 결국 구동 샤프트(130)의 회전이 된다. 더욱 상세하게, 한계 토크 설정 부재(160)는 전방부재(120)에 형성된 한계 토크 설정 부재 배치부(124)에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 한계 토크 설정 부재 배치부(124)는 한계 토크 설정 부재(160)가 전방부재 몸체(121)의 측면을 관통하며 배치될 수 있도록 양측을 관통하는 슬롯 형태를 가지고 있다.
한계 토크 설정 부재(160)와 관련하여, 구동 샤프트(130)의 헤드(131)는 외주면에 하나 이상의 헤드 그루브(131a)를 가진다. 헤드 그루브(131a)는 구동 샤프트(130)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 또한, 헤드 그루브(131a)는 헤드(131)의 둘레 방향을 따라 일정 간격으로 복수개 배치될 수 있다.
위와 같은 구성을 전제로, 한계 토크 설정 부재(160)는 헤드(131)의 둘레의 적어도 일부를 둘러싸며 배치되는 한계 토크 설정 부재 몸체(161)와, 헤드 그루브(131a)에 삽입되도록 한계 토크 설정 부재 몸체(161)에서 헤드(131)를 향해 돌출된 걸림부(162)를 포함할 수 있다. 더욱 상세하게, 한계 토크 설정 부재 몸체(161)는 헤드(131)를 둘레 방향을 따라 감싸며 배치되고, 걸림부(162)는 한계 토크 설정 부재 몸체(161)의 일측 단부에서 헤드(131)를 향해 돌출될 수 있다. 걸림부(162)는 헤드 그루브(131a)에 삽입된 상태에서 한계 토크 이상의 토크가 구동 샤프트(130)에 작용하기 전까지 헤드(131)의 회전을 제한하며, 한계 토크 이상의 토크가 구동 샤프트(130)에 작용할 경우 헤드 그루브(131a)에서 이탈될 수 있다. 이와 관련하여 한계 토크 이상의 토크가 구동 샤프트(130)에 가해지는 경우 한계 토크 설정 부재 몸체(161)는 탄성 변형될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)가 한계 토크 설정 부재(160)를 더 포함할 경우 구동 샤프트의 회전에 최소한의 한계토크(Threshold torque)를 부가할 수 있게 된다. 이를 통해 추간체 유합 보형재(100)가 인체에 삽입되어 확장된 이후 의도되지 않은 확장 상태의 해제를 방지할 수 있다.
이탈 방지 부재(170)는 전방부재(120)에 배치되고, 구동 샤프트(130)가 전방부재(120)에서 이탈하지 않도록 구동 샤프트(130)의 전후 방향 이동을 제한한다. 이와 관련하여, 구동 샤프트(130)는 구동 몸체(132)에 원주방향을 따라 합입된 구동 몸체 그루브(133)를 포함할 수 있으며, 이탈 방지 부재(170)는 구동 몸체 그루브(133)에 삽입될 수 있다.
더욱 상세하게, 이탈 방지 부재(170)는 전방부재 몸체(121)에 형성된 이탈 방지 부재 배치부(125)에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 이탈 방지 부재 배치부(125)는 전방부재 몸체(121)의 양측을 관통하는 관통홀로 형성되되 이탈 방지 부재(170)의 적어도 일부분이 구동 몸체 그루브(133)에 삽입될 수 있게 형성된다. 이때, 이탈 방지 부재(170)는 핀 형상을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재가 확장된 상태를 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 측면에서 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 평면에서 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 정면에서 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)는, 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)가 서로 나란히 인접 배치된 상태에서 구동 샤프트(130)가 일방향으로 회전 시 후방부재(140)가 전방으로 변위하고, 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)의 전방 부분들이 서로에 대해 폭 방향 및 높이 방향으로 멀어져 배치됨으로써 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장된다. 이와 같이 추간체 유합 보형재(100)가 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장됨으로써 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡이 동시에 교정될 수 있으며, 추간체 유합 보형재(100)의 확장 후 형성되는 지지면적이 넓어져 안정적인 지지력이 확보될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 상측 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방 하측 사시도이다. 또한, 도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 분해 사시도이다. 또한, 도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 전방부재의 후방을 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(200)는 제 1 플레이트(210a), 제 2 플레이트(210b), 제 3 플레이트(210c), 제 4 플레이트(210d), 전방부재(220), 구동 샤프트(230), 후방부재(240), 한계 토크 설정 부재(260) 및 이탈 방지 부재(270)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서, 제 1 내지 4 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d) 즉, 제 1 내지 4 플레이트 몸체(211a, 211b, 211c, 211d), 제 1 내지 4 피가이드(212a, 212b, 212c, 212d) 및 제 1 내지 4 함입부(214a, 214b, 214c, 214d)는 본 발명의 일 실시예에의 제 1 내지 4 플레이트(110a, 110b, 110c, 110d)와 관련하여 설명한 바와 같다.
본 발명의 다른 일 실시예는 본 발명의 일 실시예와 비교하여, 제 1 내지 4 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d)가 후방에 각각 제 1 내지 4 후크(213a, 213b, 213c, 213d)를 가진다는 점에서 차이가 있다. 다시 말하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(200)에 따르면, 제 1 내지 4 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d)가 제 1 내지 4 후크(213a, 213b, 213c, 213d)를 통해 후방부재(240)에 결합된다.
이와 관련하여 후방부재(240)는 제 1 내지 4 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d)의 후방 부분들이 각각 결합되는 후방 몸체(241)와, 제 1 내지 4 후크(213a, 213b, 213c, 213d)가 결합되도록 후방 몸체(241)에 형성된 제 1 내지 4 후방부재 걸림부(242a, 242b, 242c, 242d)를 가질 수 있다. 이때, 제 1 후방부재 걸림부(242a)는 상부에서 하부를 향해 일측으로 경사지게 형성되고, 제 2 후방부재 걸림부(242b)는 상부에서 하부를 향해 타측으로 경사지게 형성되고, 제 3 후방부재 걸림부(242c)는 하부에서 상부를 향해 일측으로 경사지게 형성되고, 제 4 후방부재 걸림부(242d)는 하부에서 상부를 향해 타측으로 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 후방부재(240)의 나머지 구성들 즉, 후방홀(245), 한 쌍의 팔(243a, 243b), 한 쌍의 보조 가이드(244a, 244b)는 본 발명의 일 실시예와 관련하여 설명한 바와 같다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예의 전방부재(220), 구동 샤프트(230), 한계 토크 설정 부재(260) 및 이탈 방지 부재(270)는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)의 전방부재(120), 구동 샤프트(130), 한계 토크 설정 부재(160) 및 이탈 방지 부재(170)와 실질적으로 동일하다. 더욱 상세하게, 전방부재(220)의 전방부재 몸체(221), 배치부(222), 제 1 내지 4 가이드(223a, 223b, 223c, 223d), 한계 토크 설정 부재 배치부(224), 이탈 방지 부재 배치부(225), 구동 샤프트(230)의 헤드(231), 헤드 그루브(231a), 구동 몸체(232), 구동 몸체 그루브(233)는 본 발명의 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(100)의 전방부재(120)의 전방부재 몸체(121), 배치부(122), 제 1 내지 4 가이드(123a, 123b, 123c, 123d), 한계 토크 설정 부재 배치부(124), 이탈 방지 부재 배치부(125), 구동 샤프트(130)의 헤드(131), 헤드 그루브(131a), 구동 몸체(132), 구동 몸체 그루브(133)와 각각 실질적으로 동일하다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재가 확장된 상태를 나타낸 도면이다. 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 측면에서 나타낸 도면이다. 도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 평면에서 나타낸 도면이다. 도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재의 확장 과정을 정면에서 나타낸 도면이다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 추간체 유합 보형재(200)는, 제 1 내지 4 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d)가 서로 나란히 인접 배치된 상태에서 구동 샤프트(230)가 일방향으로 회전 시 후방부재(240)가 전방으로 변위하고, 제 1 내지 4 플레이트(210a, 210b, 210c, 210d)의 전방 부분들이 서로에 대해 폭 방향 및 높이 방향으로 멀어져 배치됨으로써 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장된다. 이와 같이 추간체 유합 보형재(200)가 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장됨으로써 척추뼈 사이의 간격 및 굴곡이 동시에 교정될 수 있으며, 추간체 유합 보형재(200)의 확장 후 형성되는 지지면적이 넓어짐으로써 안정적인 지지력이 확보될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예들에 의해 제한되지 아니한다. 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100, 200: 추간체 유합 보형재
110a, 210a: 제 1 플레이트 110b, 210b: 제 2 플레이트
110c, 210c: 제 3 플레이트 110d, 210d: 제 4 플레이트
120, 220: 전방부재 130, 230: 구동 샤프트
140, 240: 후방부재

Claims (13)

  1. 상부 일측에 배치되는 제 1 플레이트;
    상부 타측에 배치되는 제 2 플레이트;
    하부 일측에 배치되는 제 3 플레이트;
    하부 타측에 배치되는 제 4 플레이트;
    제 1 내지 4 플레이트의 전방 부분이 각각 맞물리고, 배치부를 가지는 전방부재;
    상기 배치부의 내부에 회전 가능하게 배치되는 헤드와, 상기 헤드에 연결되어 축방향으로 연장되며 외주면의 적어도 일부분에 나사가 형성된 구동 몸체를 가지는 구동 샤프트; 및
    제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되고, 상기 구동 몸체의 나사에 맞물려 배치되어 상기 구동 샤프트의 회전 시 상기 전방부재에 대해 전방 또는 후방으로 변위하는 후방부재;를 포함하는 추간체 유합 보형재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 4 플레이트가 서로 나란히 인접 배치된 상태에서 상기 구동 샤프트가 일방향으로 회전 시 상기 후방부재가 전방으로 변위하고, 상기 제 1 내지 4 플레이트의 전방 부분들이 서로에 대해 폭 방향 및 높이 방향으로 멀어져 배치됨으로써 후방에 비하여 전방이 폭 방향 및 높이 방향으로 확장되는 추간체 유합 보형재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방부재는 상부 일측에 배치된 제 1 가이드, 상부 타측에 배치된 제 2 가이드, 하부 일측에 배치된 제 3 가이드, 하부 타측에 배치된 제 4 가이드를 더 가지고,
    상기 제 1 플레이트는 상기 제 1 가이드와 맞물리는 제 1 피가이드를 가지고, 상기 제 2 플레이트는 상기 제 2 가이드와 맞물리는 제 2 피가이드를 가지고, 상기 제 3 플레이트는 상기 제 3 가이드와 맞물리는 제 3 피가이드를 가지고, 상기 제 4 플레이트는 상기 제 4 가이드와 맞물리는 제 4 피가이드를 가지는 추간체 유합 보형재.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드는 전방에서 후방을 향해 일측에서 타측을 향해 하방향으로 경사지고, 상기 제 2 가이드는 전방에서 후방을 향해 타측에서 일측을 향해 하방향으로 경사지고, 상기 제 3 가이드는 전방에서 후방을 향해 일측에서 타측을 향해 상방향으로 경사지고, 상기 제 4 가이드는 전방에서 후방을 향해 타측에서 일측을 향해 상방향으로 경사진 추간체 유합 보형재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 1 체결부재;
    상기 제 2 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 2 체결부재;
    상기 제 3 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 3 체결부재; 및
    상기 제 4 플레이트의 후방을 상기 후방부재에 결합시키는 제 4 체결부재;를 더 포함하는 추간체 유합 보형재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 체결부재는 상부에서 하부를 향해 일측으로 경사지게 배치되고, 상기 제 2 체결부재는 상부에서 하부를 향해 타측으로 경사지게 배치되고, 상기 제 3 체결부재는 하부에서 상부를 향해 일측으로 경사지게 배치되고, 상기 제 4 체결부재는 하부에서 상부를 향해 타측으로 경사지게 배치되는 추간체 유합 보형재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 4 플레이트는 후방에 각각 후크를 가지며, 상기 후방부재에 각각 상기 후크를 통해 결합되는 추간체 유합 보형재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방부재는 상기 제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되는 후방 몸체와, 상기 후방 몸체의 전방으로 나란히 연장되고 상기 구동 몸체의 나사에 맞물리는 한 쌍의 팔을 가지는 추간체 유합 보형재.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전방부재는 상기 한 쌍의 팔의 전방 부분이 전후로 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯을 더 가지는 추간체 유합 보형재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방부재는 상기 제 1 내지 4 플레이트의 후방 부분들이 각각 결합되는 후방 몸체와, 상기 후방 몸체를 전후방으로 관통하는 후방홀을 가지는 추간체 유합 보형재.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 후방홀은 상기 추간체 유합 보형재의 인체 삽입을 위한 수술 툴의 결합 인터페이스를 제공하는 추간체 유합 보형재.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방부재에 배치되고, 상기 구동 샤프트가 상기 전방부재에서 이탈하지 않도록 상기 구동 샤프트의 전후 방향 이동을 제한하는 이탈 방지 부재를 더 포함하는 추간체 유합 보형재.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동 샤프트는 상기 구동 몸체에 원주방향을 따라 합입된 구동 몸체 그루브를 더 포함하고, 상기 이탈 방지 부재는 상기 구동 몸체 그루브에 삽입되는 추간체 유합 보형재.
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