WO2022139012A1 - 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법 - Google Patents

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WO2022139012A1
WO2022139012A1 PCT/KR2020/018899 KR2020018899W WO2022139012A1 WO 2022139012 A1 WO2022139012 A1 WO 2022139012A1 KR 2020018899 W KR2020018899 W KR 2020018899W WO 2022139012 A1 WO2022139012 A1 WO 2022139012A1
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이병훈
이병일
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Definitions

  • the present invention relates to a cervical artificial disc and a method for constructing the same, and more particularly, when designing a cervical artificial disc applied to a patient in need of cervical artificial disc replacement, a plurality of landmarks are designated to the cervical artificial disc.
  • the present invention relates to a cervical artificial disc in which an available space to be inserted is modeled, and the cervical artificial disc is designed based on the available space modeling, and a method for configuring the same.
  • the spine includes cervical (neck), thoracic (spine), lumbar (lumbar), sacral (pelvic), and coccyx (tailbone), and includes 7 cervical vertebrae, 12 thoracic vertebrae, 5 lumbar vertebrae, 5 sacrum, It consists of 33 vertebrae with 4 coccyx.
  • intervertebral disc between each vertebra of the cervical, thoracic, and lumbar vertebrae, and the intervertebral disc is made of fibrocartilage rich in elasticity in a thick disc shape, and the annulus fibrosus surrounds the nucleus pulposus.
  • the disks that connect the vertebrae to each other in the neck or waist, etc. cause degenerative changes as they age, resulting in a decrease in elasticity, and a decrease in the amount of water that causes wear or cracks in the disk, which results in loss of its main function, a cushioning function.
  • the existing artificial disc was not customized for the patient, so there was no need to base the design itself on the patient's actual image. In other words, in the case of a ready-made product, the design of the disc itself is not necessary, and the degree of operation plan needs to be checked. However, when trying to use a patient-specific disc, an efficient design is required because detailed disc modeling is required every time.
  • the space of the A-space into which the cervical artificial disc will be inserted is modeled using a plurality of landmarks, and a cervical artificial disc suitable for the modeled A-space is easily designed. We would like to suggest a way to do it.
  • the present invention sets 7 landmarks in the cranial (cranial, skull) direction of the upper part of the upper unit cervical vertebra in the skull direction in a specific joint (two unit cervical vertebrae and the disc between them), and the spine
  • a method for modeling the space of A-space into which the cervical artificial disc will be inserted is proposed by setting 10 landmarks in the direction of the caudal (caudal, coccyx) direction of the lower unit cervical vertebrae.
  • Korean Patent No. 1137991 (2012.04.12.) relates to a method for manufacturing an image-based patient-tailored medical type spinal implant and the spinal implant.
  • a method for manufacturing an image-based patient-customized medical spinal prosthesis and a method for manufacturing an image-based patient-customized medical spinal prosthesis that is made of a polymer-based material and operated on a spinal prosthesis tailored to the individual vertebral shape of each patient that can be inserted by introducing an image of the patient to solve the problem is about
  • the prior art proposes a biocompatible polymer-based implant to overcome the disadvantage that the existing implant is metallic, so that the biocompatible polymer is used, so that rejection from the patient can be reduced, and it can be inserted without driving a screw into the spine. Because it has a structure, it describes a spinal implant that provides a minimally invasive surgical method.
  • the present invention uses a plurality of landmarks to model the space of A-space into which the cervical artificial disc is to be inserted, and to easily design a cervical artificial disc suitable for the space-modeled A-space,
  • the difference in technical configuration between the prior art and the present invention is clear.
  • Korean Patent No. 1936780 (2019.01.11.) relates to a patient-tailored implant design and manufacturing system for correcting spinal deformity and a method for controlling the same. It relates to an implant design and manufacturing system for correcting spinal deformity tailored to the patient and a method for controlling the same, which reduces the error of spinal deformity and the trial and error process that surgeons may face by designing and manufacturing an optimized implant that provides it to surgeons.
  • the prior art performs virtual spinal deformity correction by introducing a computer simulation using computational mechanics such as finite element method in the pre-operative planning stage, and searches for an implant suitable for the patient's spine through the simulation result. It describes a system for building procedures that can be designed and produced, and a control method thereof.
  • the present invention uses 7 landmarks set in the upper cranial direction and 10 landmarks set in the lower coccyx direction to model the space of the A-space into which the cervical artificial disc will be inserted, and the space Since it is to easily design a cervical artificial disc suitable for the modeled A-space, there is a significant difference in configuration between the prior art and the present invention.
  • the present invention was created to solve the above problems, and it is an object of the present invention to use a plurality of landmarks to model the space of A-space into which the cervical artificial disc will be inserted.
  • Another object of the present invention is to enable the design of the cervical artificial disc with a height, length, width, shape, or a combination thereof corresponding to the A-space modeled using a plurality of landmarks.
  • the present invention sets 7 landmarks in the upper cranial direction, and sets 10 landmarks in the lower caudal direction, thereby creating a space for the A-space in which the cervical artificial disc will be inserted. To be able to model it serves another purpose.
  • Another object of the present invention is to design a customized cervical artificial disc for each patient performing cervical artificial disc replacement surgery.
  • Cervical artificial disc according to an embodiment of the present invention, a cranial plate coupled to the upper unit cervical vertebrae; a caudal plate coupled to the lower unit cervical vertebra; and an artificial disk member coupled between the cranial plate and the nose plate to support a longitudinal load, wherein the cranial plate, the nose plate and the artificial disk member are implanted with a cervical artificial disk represented by a plurality of landmarks. It is characterized in that it is formed based on the available space to be used.
  • the landmark is, the cranial anterior center, cranial anterior right and cranial anterior left are set at the center and left and right of the front perimeter of the upper unit cervical vertebrae, and the cranial apex is set at the center of the upper unit cervical vertebrae, , cranial posterior center, cranial posterior right, and cranial posterior left are set in the center and left and right of the rear outer side of the upper unit cervical vertebra;
  • the caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left, and caudal anterior far left are set at the center and left and right of the anterior outer part of the lower unit cervical vertebrae, and the rear of the lower unit cervical vertebrae It is characterized in that caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left, and caudal posterior far left are set in the center and left and right of the outside.
  • the available space is a space between two unit cervical vertebrae in which the cervical artificial disc is implanted (A-space), and the cranial anterior center, cranial anterior right , cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right and cranial posterior left with a line connecting the cranial edge line (cranial edge line); a cranial center line that is a left and right center line of the cranial plate connecting the cranial anterior center, the apex center, and the cranial posterior center with a line; an apex height that is the distance between the cranial center line and the apex center; a caudal edge line connecting the caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center and caudal posterior near left to a line (caudal edge line); The caudal anterior center and the caudal
  • the nose wing angle allows the nose plate to be positioned at the left and right centers of the artificial cervical vertebrae when implanting the nose plate on the unit cervical vertebrae, and the nose wing plate is configured to install the nose plate on the unit cervical vertebrae.
  • the cervical artificial disc is not rotated through friction with the surface of the unit cervical vertebrae.
  • the cranial plate is manufactured to have a size that can cover the body of the upper unit cervical vertebrae, thereby preventing the cranial plate from being depressed in the corresponding unit cervical vertebra to which the cranial plate is attached, or a portion of the corresponding unit cervical vertebra body. It is characterized in that it prevents bleeding that occurs due to failure to cover.
  • the method of constructing an artificial cervical vertebrae disc comprises: forming a cranial plate for coupling to an upper unit cervical vertebra; forming a caudal plate for coupling to the lower unit cervical vertebra; and forming an artificial disk member coupled between the cranial plate and the chordal plate to support a longitudinal load, wherein the cranial plate, the koddle plate and the artificial disk member are represented by a plurality of landmarks It is characterized in that it is formed based on the available space in which the cervical artificial disc will be implanted.
  • the configuration method sets the landmarks of the cranial anterior center, cranial anterior right, and cranial anterior left at the center and left and right of the front periphery of the upper unit cervical vertebrae, and cranial apex at the center of the upper unit cervical vertebrae.
  • the available space is a space between two unit cervical vertebrae in which the cervical artificial disc is implanted (A-space), and the cranial anterior center, cranial anterior right , forming a cranial edge line (cranial edge line) by connecting the cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right and cranial posterior left with a line; connecting the cranial anterior center, the apex center, and the cranial posterior center with a line to form a cranial center line, which is a left and right center line of the cranial plate; forming a height between the outer edge of the cranial center line and the apex center with reference to an apex height between the cranial center line and the apex center; forming a caudal edge line by connecting the caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior
  • the nose wing angle allows the nose plate to be positioned at the left and right centers of the artificial cervical vertebrae when implanting the nose plate on the unit cervical vertebrae, and the nose wing plate is configured to install the nose plate on the unit cervical vertebrae.
  • the cervical artificial disc is not rotated through friction with the surface of the unit cervical vertebrae.
  • the cranial plate is manufactured to a size that can cover the body of the upper unit cervical vertebra, so as to prevent the cranial plate from being depressed in the corresponding unit cervical vertebra to which the cranial plate is attached. , it is characterized in that it prevents bleeding caused by not covering a part of the corresponding unit cervical vertebra body.
  • the space of the A-space into which the cervical artificial disc is to be inserted is modeled using a plurality of landmarks, and the cervical artificial disc suitable for the modeled A-space is used.
  • the present invention makes it possible to precisely design the portion of the plate in contact with the cervical vertebrae of the cervical vertebrae in accordance with the curvature of the cervical vertebrae, thereby making it easy to position the cervical vertebrae artificial disc in the surgical process and cutting the bones to fit the shape. It has the effect of suppressing additional measures as much as possible.
  • the present invention can be applied to the design of artificial discs and artificial joints in various joint areas such as the lumbar spine, knee, and hip, as well as the cervical spine, there is an effect that can be extended to other body parts.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the structure of the cervical spine of the human body to which the present invention is applied.
  • Figure 2 is a view showing in detail the structure of the cervical artificial disc according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining in detail the A-space represented by a plurality of landmarks used for manufacturing a cervical artificial disc according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining in more detail the location of the landmark applied to the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining in detail the structure of an A-space represented by a plurality of landmarks applied to the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining the manufacture of a cervical artificial disc using an A-space represented by a plurality of landmarks applied to the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating in detail an operation process of a method for constructing an artificial cervical spine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating in detail a process of generating an A-space represented by a plurality of landmarks applied to the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the structure of the cervical spine of the human body to which the present invention is applied.
  • the cervical vertebra of the human body is composed of seven unit cervical vertebrae 1 , and a disk 2 is provided between the unit cervical vertebrae 1 .
  • the disc 2 is damaged by wrong posture or movement, aging, disease, etc., it is treated with an artificial cervical disc replacement surgery.
  • Figure 2 is a view showing in detail the structure of the cervical artificial disc according to an embodiment of the present invention.
  • the cervical artificial disc 100 used in the cervical artificial disc replacement surgery is a cranial plate 110 , a caudal plate 120 , an artificial disc member 130 , and a stopper. (140) and the like.
  • the cranial plate 110 is a portion coupled to the unit cervical vertebrae located in the upward direction, and at least one stopper 140 is provided on the upper surface of the cranial plate 110 to strengthen the connection with the unit cervical vertebrae.
  • the nose plate 120 is a portion coupled to the unit cervical vertebrae located in the lower direction, and at least one stopper 140 is provided on the lower surface to harden the coupling with the unit cervical vertebrae.
  • the cranial plate 110 and the nose plate 120 have rounded outer perimeters and corners so that they can move smoothly between the unit cervical vertebrae and not be damaged when in contact with the unit cervical vertebrae. desirable.
  • the artificial disk member 130 is coupled between the cranial plate 110 and the nose plate 120 to support a longitudinal load.
  • the artificial disk member 130 may be formed of various materials such as polymers and metals.
  • the cranial plate 110 , the nose plate 120 , and the artificial disk member 130 have a height corresponding to the A-space, which is an available space represented by a plurality of landmarks (eg, the height of the cranial plate 110 ).
  • the stopper 140 may not fall within the range of the A-space, and is for fixing the cervical artificial disc to the upper and lower cervical vertebrae.
  • the present invention sets a plurality of landmarks in a medical image of a specific patient when manufacturing the cervical artificial disc 100, models the space into which the A-space will be inserted based on the set landmarks, and the space modeling
  • the most suitable height for one A-space eg, the distance between the upper apex of the cranial plate 110 and the lower apex of the chordal plate 120
  • length eg, the width of the major axis
  • the width eg the width of the minor axis
  • FIG. 3 is a view for explaining in detail the A-space represented by a plurality of landmarks used for manufacturing a cervical artificial disc according to an embodiment of the present invention.
  • the A-space 300 is a space defined by a plurality of landmarks 200 , and is a space between two unit cervical vertebrae 1 in which the cervical artificial disc 100 is implanted. is modeled. That is, when one cervical artificial disc 100 is designed, it means a space defined by limits on its size and shape, and has a left-right symmetrical structure.
  • FIG. 4 is a view for explaining in more detail the location of the landmark applied to the present invention.
  • the landmark 200 is set to secure an area to sufficiently cover the unit cervical vertebrae of the surgical site, and to guide the implantation according to the center line, the upper cranial Seven are set in the unit cervical vertebra in the (cranial) direction, and 10 are set in the unit cervical vertebra in the lower caudal direction.
  • the A-space 300 into which the cervical artificial disc 100 will be inserted is three-dimensionally modeled by a total of 17 landmarks 200 .
  • the landmark 200 is a cranial anterior center, cranial anterior right, and cranial anterior left respectively set at the center and left and right of the front periphery of the upper unit cervical vertebrae, and cranial apex at the center of the upper unit cervical vertebrae. is set, and the cranial posterior center, cranial posterior right, and cranial posterior left are respectively set at the center and left and right of the rear outer part of the upper unit cervical vertebra.
  • the landmark 200 is set at the center and left and right of the front outer edge of the lower unit cervical vertebrae, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left, and caudal anterior far left, respectively. and caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left, and caudal posterior far left are set at the center and left and right of the rear outer part of the lower unit cervical vertebra, respectively.
  • the landmark 200 is an artificial intelligence learning model that an expert (eg, a doctor, an engineer, etc.) checks a medical image such as a CT image, an MRI image, an X-ray image, and sets it directly on the surgical site or creates in advance can be automatically estimated from the medical image of the user scheduled for surgery.
  • an expert eg, a doctor, an engineer, etc.
  • FIG. 5 is a view for explaining in detail the structure of an A-space represented by a plurality of landmarks applied to the present invention.
  • the A-space 300 has a cranial edge line 310 , a cranial center line 320 , and an apex height 330 .
  • caudal edge line (caudal edge line) 340 caudal center line (caudal center line) (350), caudal wing line (caudal wing line) (360), caudal wing plate (caudal wing plate) (370), It is configured to include a caudal wing angle and the like.
  • the cranial edge line 310 is a portion connecting the cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right and cranial posterior left among the landmarks 200 with a line, and the cervical artificial disc (100) means the maximum size of the cranial plate 110.
  • the cranial plate 110 of the cervical artificial disc 100 should be designed to have a size that can cover the body of the unit cervical vertebra as much as possible. Because, if the cranial plate 110 is made small, the cranial plate 110 is depressed in the corresponding unit cervical vertebra to which the cranial plate 110 is attached, so that it cannot function normally, or the unit cervical vertebra body. This is because bleeding occurs as it does not cover a portion of the
  • the cranial center line 320 is a left and right center line of the cranial plate 110 that connects the cranial anterior center, the apex center, and the cranial posterior center among the landmarks 200 with a line.
  • the apex height 330 is a distance between the cranial center line 320 and an apex center of the landmark 200 .
  • the nose edge line 340 is a portion connecting caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center, and caudal posterior near left among the landmarks 200 by lines.
  • the nose center line 350 is a left and right center line of the nose plate 120 connecting the caudal anterior center and the caudal posterior center among the landmarks 200 with a line.
  • the caudal wing line 360 is among the landmarks 200, caudal anterior near right and caudal anterior far right, the caudal anterior near left and caudal anterior far left, the caudal posterior near right and caudal posterior far right, and the caudal It is the part connecting the posterior near left and the caudal posterior far left with a line.
  • the caudal wing plate 370 is the caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right and caudal posterior near right, and the caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior among the landmarks 200 . It is a rectangular part connecting the far left and the caudal posterior near left with a line.
  • the nose wing angle is an interior angle of the center-side vertex of a triangle with the nose wing line 360 as a hypotenuse.
  • the nose wing angle serves to be positioned at the left and right center of the cervical artificial disc 100 when the nose plate 120 is implanted in the unit cervical vertebra 1 .
  • the cervical vertebra artificial disc 100 is formed through friction with the surface of the unit cervical vertebra 1 . It serves to prevent rotation.
  • FIG. 6 is a view for explaining the manufacture of a cervical artificial disc using an A-space represented by a plurality of landmarks applied to the present invention.
  • the present invention sets a plurality of landmarks 200 from a medical image of a specific patient in an apparatus for designing a cervical artificial disc, and A- consisting of the plurality of landmarks 200
  • the space 300 is three-dimensionally modeled. And, through the three-dimensional modeling 300, the A-space 300, the cervical vertebrae artificial disc 100 of the most suitable shape and size can be manufactured.
  • cervical vertebrae customized for each patient It is to enable the design of the artificial disc 100 .
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating in detail an operation process of a method for constructing a cervical artificial disc according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a process for generating an A-space represented by a plurality of landmarks applied to the present invention in detail It is a flowchart shown.
  • a plurality of landmarks 200 from the user's medical image in the device for designing the cervical artificial disc should be set
  • the landmark 200 is set to seven including cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial apex, cranial posterior center, cranial posterior right and cranial posterior left in the upper unit cervical vertebrae (cranial vertebrae), caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near 10 including left and caudal posterior far left are set.
  • the device After setting the plurality of landmarks 200 from the medical image of the user scheduled for surgery in this way, the device performs the step of generating the A-space 300 expressed by the set plurality of landmarks 200 ( S100). That is, the A-space 300, which is a space defined by the plurality of landmarks 200, is modeled.
  • the device first connects the cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right and cranial posterior left with a line, followed by the upper unit cervical vertebrae.
  • the cranial edge line 310 of the bone is formed (S110).
  • the device forms the cranial center line 320 of the upper unit cervical vertebra, which is the left and right center line of the cranial plate 110 by connecting the cranial anterior center, the apex center, and the cranial posterior center with a line (S120).
  • the device forms a height between the outer edge of the cranial center line 320 and the apex center with reference to the apex height 330 between the cranial center line 320 and the apex center (S130).
  • the device connects the caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center and caudal posterior near left to a line to form a nose edge line 340 of the lower unit cervical vertebra. (S140).
  • the apparatus connects the caudal anterior center and the caudal posterior center with a line to form the nose center line 350 of the lower unit cervical vertebra, which is the left and right center line of the nose plate 120 (S150).
  • the device measures the caudal anterior near right and caudal anterior far right, the caudal anterior near left and caudal anterior far left, the caudal posterior near right and caudal posterior far right, and the caudal posterior near left and caudal posterior far left
  • the nose wing angle which is the interior angle of the center vertex of a triangle with the nose wing line 360 as the hypotenuse, is checked (S160).
  • the device connects the caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right and caudal posterior near right, and the caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left and caudal posterior near left with a line
  • the caudal wing plate 370 of the lower unit cervical vertebra in a quadrangular shape, the A-space 300 is finally completed (S170).
  • the nose wing angle functions to be positioned at the left and right center of the cervical artificial disc 100 when the nose plate 120 is implanted in the unit cervical vertebrae, and the nose wing plate 370 is When the nose plate 120 is implanted in the unit cervical vertebra, it functions to prevent the cervical artificial disc 100 from rotating through friction with the surface of the unit cervical vertebra.
  • the device refers to the created A-space 300 , and a cranial for coupling to the upper unit cervical vertebrae.
  • a step of forming the plate 110 is performed (S200), and a step of forming the nose plate 120 for coupling to the lower unit cervical vertebra is performed (S300), and then the cranial plate 110 and the nose plate are performed (S300).
  • the steps of forming the artificial disk member 130 to be coupled between the 120 to support the longitudinal load are sequentially performed (S400).
  • the device is provided within itself or by using an external 3D printer, the height most suitable for the A-space 300 (eg, the gap between the upper apex of the cranial plate 110 and the lower apex of the chordal plate 120 ) ), length (eg, the width of the major axis), width (eg, the width of the minor axis), shape (surface or edge), or a combination thereof, the cranial plate 110 , the chord plate 120 and the artificial disc member 130 . ) to form the height most suitable for the A-space 300 (eg, the gap between the upper apex of the cranial plate 110 and the lower apex of the chordal plate 120 ) ), length (eg, the width of the major axis), width (eg, the width of the minor axis), shape (surface or edge), or a combination thereof, the cranial plate 110 , the chord plate 120 and the artificial disc member 130 . ) to form
  • the device when forming the cranial plate 110 through the step S200, the device needs to manufacture the cranial plate 110 in a size that can cover the upper unit cervical vertebrae. If the cranial plate 110 is designed to be small, bleeding occurs as the cranial plate 110 is depressed in the corresponding unit cervical vertebra to which it is attached or does not cover a portion of the unit cervical vertebra body. to be.
  • the apparatus After forming the cranial plate 110 , the nose plate 120 , and the artificial disk member 130 through steps S200 to S400 , respectively, the apparatus is configured to provide the cranial plate 110 and the nose plate 120 . ) by combining the artificial disk member 130 between the ends of the production of the cervical artificial disk (100).
  • the present invention uses a plurality of landmarks to model the space of A-space into which the cervical artificial disc is to be inserted, and since it is possible to easily design a cervical artificial disc suitable for the space-modeled A-space, the cervical spine By modeling the A-space into which the artificial disk is inserted, it is possible to manufacture a cervical artificial disk customized for each patient, unlike the ready-made products.
  • the present invention can precisely design the part of the plate in contact with the cervical vertebrae of the cervical vertebrae in accordance with the curvature of the cervical vertebrae, it is possible to easily position the cervical vertebrae artificial disc in the surgical process, and to cut the bones to fit the shape. Additional measures can be suppressed as much as possible.
  • the present invention can be applied not only to the cervical spine, but also to the design of artificial discs and artificial joints in various joint areas such as the lumbar spine, knee, and hip joint, it can be extended to other body parts.
  • the present invention uses a plurality of landmarks to model the space of A-space into which the cervical artificial disc is to be inserted, and since it is possible to easily design a cervical artificial disc suitable for the space-modeled A-space, the cervical artificial disc Through modeling of the A-space in which is inserted, it is possible to manufacture cervical artificial discs customized for each patient, unlike ready-made products.

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Abstract

본 발명은 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법에 관한 것으로, 경추 인공 디스크 치환술이 필요한 환자에게 적용되는 경추 인공 디스크를 디자인할 때, 복수 개의 랜드마크(landmark)를 지정하여 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 가용공간을 모델링하며, 상기 가용공간 모델링에 기반하여 상기 경추 인공 디스크를 디자인한 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법에 관한 것이다.

Description

경추 인공 디스크 및 그 구성 방법
본 발명은 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경추 인공 디스크 치환술이 필요한 환자에게 적용되는 경추 인공 디스크를 디자인할 때, 복수 개의 랜드마크(landmark)를 지정하여 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 가용공간을 모델링하며, 상기 가용공간 모델링에 기반하여 상기 경추 인공 디스크를 디자인한 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 척추는 경추(목뼈), 흉추(등뼈), 요추(허리뼈), 천추(골반뼈), 미추(꼬리뼈)를 포함하며, 경추 7개, 흉추 12개, 요추 5개, 천추 5개, 미추 4개로 총 33개의 척추뼈로 구성된다.
상기 경추와, 흉추, 요추의 각각의 척추뼈 사이에는 추간판(디스크)이 있고, 상기 추간판은 두꺼운 원반 형상으로 탄성이 풍부한 섬유 연골로 되어 있으며, 수핵을 섬유륜이 감싸는 형태를 가진다.
그러나 목이나 허리 등에서 척추뼈를 서로 연결시켜 주고 있는 디스크는 나이가 들수록 퇴행성 변화를 일으켜 탄력성이 저하되며, 수분량이 감소하여 디스크의 마모 또는 균열이 발생하게 되어 주요 기능인 완충기능을 상실하게 된다.
이처럼 디스크의 기능이 상실하게 되면, 통증을 유발하고, 여기서 더 진행되면 섬유가 심하게 늘어나거나 파열되면서 뒤쪽에 위치한 신경을 눌러 골반, 다리 등에 통증이 발생하게 되며, 이후 척추의 간격이 점차 좁아지거나 척추뼈가 내려앉으면서 척추변형이 일어나 척추와 관련된 각종 질병으로 유발하게 된다.
기존 인공디스크는 환자 맞춤형이 아니었고 그래서 디자인 자체를 환자의 실제 영상을 기반으로 할 필요가 없었다. 즉, 기성품으로 제작된 경우 디스크의 디자인 자체는 필요하지 않고, 수술계획 정도를 점검하면 되었다. 그러나 환자맞춤형 디스크를 활용하려고 하면 매번 상세한 디스크 모델링이 필요하기 때문에 효율적인 디자인이 요구되나, 종래의 경추 인공 디스크는 제조 및 성형하는 과정이 매우 복잡하기 때문에 작업의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명에서는 경추 인공 디스크를 디자인할 때, 복수 개의 랜드마크를 사용하여 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링하고, 상기 모델링한 A-스페이스에 적합한 경추 인공 디스크를 용이하게 디자인할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
특히, 본 발명은 특정 관절(2개의 단위 경추 뼈와 그 사이의 디스크)에서 두개골 방향 상단 단위 경추 뼈의 하단, 즉 상부의 크래니얼(cranial, 두개골) 방향에 7개의 랜드마크를 설정하고, 척추 방향 하단 단위 경추 뼈의 상단, 즉 하부의 코들(caudal, 미골) 방향에 10개의 랜드마크를 설정하여, 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링할 수 있는 방안을 제시한다.
다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저 한국등록특허 제1137991호(2012.04.12.)는 영상기반의 환자 맞춤 의료형 척추 보형물의 제조방법 및 그 척추 보형물에 관한 것으로, 척추 수술에서 사용되는 척추 보형물의 장착을 위해 척추에 손상을 주는 문제를 해결하기 위하여 환자의 영상이미지를 도입하여 삽입 가능한 환자 개개인의 척추형상에 맞추어진 척추 보형물을 폴리머 기반의 재료로 제작하고 수술하는 영상기반의 환자 맞춤 의료형 척추 보형물의 제조방법 및 그 척추 보형물에 관한 것이다.
즉, 상기 선행기술은 기존의 임플란트가 금속성이라는 단점을 극복하기 위해 생체 친화적 폴리머 기반의 임플란트를 제안하여 생체 친화적 폴리머를 사용하므로 환자로부터의 거부감이 적게 할 수 있고, 척추에 나사못을 박지 않고 삽입 가능한 구조를 가지고 있기 때문에 최소 침습적인 시술 방법을 제공하는 척추 보형물에 대하여 기재하고 있다.
반면에 본 발명은, 복수 개의 랜드마크를 사용하여 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링하고, 상기 공간 모델링한 A-스페이스에 적합한 경추 인공 디스크를 용이하게 디자인하도록 하는 것이므로, 상기 선행기술과 본 발명은 기술적 구성의 차이점이 분명하다.
또한 한국등록특허 제1936780호(2019.01.11.)는 환자 맞춤형 척추변형 교정용 임플란트 설계 및 제작시스템과 그 제어방법에 관한 것으로, 삼차원 적용 임플란트 설계 및 제작시스템을 통해 각 척추환자의 수술부위에 대응하는 최적화된 임플란트를 설계 및 제작하여 외과의사에게 제공하여 외과의사가 직면할 수 있는 척추변형 오차 및 시행착오 과정을 줄이는 환자 맞춤형 척추변형 교정용 임플란트 설계 및 제작시스템과 그 제어방법에 관한 것이다.
즉, 상기 선행기술은 수술 전 계획단계에서 유한요소법 등과 같은 전산역학 (Computational mechanics) 수법을 활용한 컴퓨터 시뮬레이션을 도입하여 가상 척추변형 교정술을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 통해 환자의 척추에 맞는 임플란트를 탐색, 설계, 생산할 수 있는 프로시져를 구축하는 시스템과 그 제어방법에 대해 기재하고 있다.
하지만, 본 발명은 상부의 크래니얼 방향에 설정한 7개의 랜드마크와 하부의 미골 방향에 설정한 10개의 랜드마크를 사용하여 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링하고, 상기 공간 모델링한 A-스페이스에 적합한 경추 인공 디스크를 용이하게 디자인할 수 있도록 하는 것이므로, 상기 선행기술과 본 발명은 현저한 구성상 차이점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 복수 개의 랜드마크를 사용하여 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 복수 개의 랜드마크를 사용하여 모델링한 A-스페이스에 대응하는 높이, 길이, 넓이, 모양 또는 이들의 조합으로 상기 경추 인공 디스크를 디자인할 수 있도록 하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상부의 크래니얼(cranial) 방향에 7개의 랜드마크를 설정하고, 하부의 코들(caudal) 방향에 10개의 랜드마크를 설정하여, 상기 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 경추 인공 디스크 치환술을 수행하는 환자별로 맞춤형 경추 인공 디스크를 디자인할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크는, 상부 단위 경추뼈에 결합되는 크래니얼(cranial) 플레이트; 하부 단위 경추뼈에 결합되는 코들(caudal) 플레이트; 및 상기 크래니얼 플레이트와 코들 플레이트 사이에 결합되어 종방향 하중을 지지하는 인공 디스크 부재;를 포함하며, 상기 크래니얼 플레이트, 코들 플레이트 및 인공 디스크 부재는, 복수 개의 랜드마크로 표현되는 경추 인공 디스크가 식립될 가용공간을 토대로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 랜드마크는, 상부 단위 경추뼈(cranial vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial anterior center, cranial anterior right 및 cranial anterior left가 설정되고, 상기 상부 단위 경추뼈의 중심에 cranial apex가 설정되고, 상기 상부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left가 설정되며; 하부 단위 경추뼈(caudal vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left 및 caudal anterior far left가 설정되고, 상기 하부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left 및 caudal posterior far left가 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가용공간은, 상기 복수 개의 랜드마크로 정의되는 공간으로서, 상기 경추 인공 디스크가 식립되는 2개의 단위 경추뼈 사이의 공간을 모델링한 것(A-space)이며, 상기 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 선으로 이은 크래니얼 에지 라인(cranial edge line); 상기 cranial anterior center, apex center 및 cranial posterior center를 선으로 이은 상기 크래니얼 플레이트의 좌우 중심선인 크래니얼 센터 라인(cranial center line); 상기 크래니얼 센터 라인과 상기 apex center간의 거리인 정점 높이(apex height); 상기 caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center 및 caudal posterior near left를 선으로 이은 코들 에지 라인(caudal edge line); 상기 caudal anterior center와 caudal posterior center를 선으로 이은 상기 코들 플레이트의 좌우 중심선인 코들 센터 라인(caudal center line); 상기 caudal anterior near right와 caudal anterior far right, 상기 caudal anterior near left와 caudal anterior far left, 상기 caudal posterior near right와 caudal posterior far right, 및 상기 caudal posterior near left와 caudal posterior far left를 선으로 이은 코들 윙 라인(caudal wing line); 상기 코들 윙 라인을 빗변으로 하는 삼각형상의 센터쪽 정점의 내각인 코들 윙 앵글(caudal wing angle); 및 상기 caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right 및 caudal posterior near right, 및 상기 caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left 및 caudal posterior near left를 선으로 이은 사각형상의 코들 윙 플레이트(caudal wing plate);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 코들 윙 앵글은, 상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 경추 인공 디스크의 좌우 중심에 위치될 수 있도록 하며, 상기 코들 윙 플레이트는, 상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 단위 경추뼈 표면과의 마찰을 통해서 상기 경추 인공 디스크가 회전되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 크래니얼 플레이트는, 상기 상부 단위 경추뼈의 바디를 덮을 수 있는 크기로 제작함으로써, 상기 크래니얼 플레이트가 부착되는 해당 단위 경추뼈에 함몰되는 것을 방지하도록 하거나, 해당 단위 경추뼈 바디의 일부분을 덮지 못함에 따라 발생하는 출혈을 방지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크 구성 방법은, 상부 단위 경추뼈에 결합하기 위한 크래니얼(cranial) 플레이트를 형성하는 단계; 하부 단위 경추뼈에 결합하기 위한 코들(caudal) 플레이트를 형성하는 단계; 및 상기 크래니얼 플레이트와 코들 플레이트 사이에 결합되어 종방향 하중을 지지하도록 하는 인공 디스크 부재를 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 크래니얼 플레이트, 코들 플레이트 및 인공 디스크 부재는, 복수 개의 랜드마크로 표현되는 경추 인공 디스크가 식립될 가용공간을 토대로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구성 방법은, 상부 단위 경추뼈(cranial vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial anterior center, cranial anterior right 및 cranial anterior left의 랜드마크를 설정하고, 상기 상부 단위 경추뼈의 중심에 cranial apex의 랜드마크를 설정하고, 상기 상부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left의 랜드마크를 설정하는 단계; 및 하부 단위 경추뼈(caudal vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left 및 caudal anterior far left의 랜드마크를 설정하고, 상기 하부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left 및 caudal posterior far left의 랜드마크를 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가용공간은, 상기 복수 개의 랜드마크로 정의되는 공간으로서, 상기 경추 인공 디스크가 식립되는 2개의 단위 경추뼈 사이의 공간을 모델링한 것(A-space)이며, 상기 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 선으로 이어 크래니얼 에지 라인(cranial edge line)을 형성하는 단계; 상기 cranial anterior center, apex center 및 cranial posterior center를 선으로 이어 상기 크래니얼 플레이트의 좌우 중심선인 크래니얼 센터 라인(cranial center line)을 형성하는 단계; 상기 크래니얼 센터 라인과 상기 apex center간의 정점 높이(apex height)를 참조하여 상기 크래니얼 센터 라인의 외곽과 상기 apex center간의 높낮이를 형성하는 단계; 상기 caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center 및 caudal posterior near left를 선으로 이어 코들 에지 라인(caudal edge line)을 형성하는 단계; 상기 caudal anterior center와 caudal posterior center를 선으로 이어 상기 코들 플레이트의 좌우 중심선인 코들 센터 라인(caudal center line)을 형성하는 단계; 상기 caudal anterior near right와 caudal anterior far right, 상기 caudal anterior near left와 caudal anterior far left, 상기 caudal posterior near right와 caudal posterior far right, 및 상기 caudal posterior near left와 caudal posterior far left를 선으로 이어 코들 윙 라인(caudal wing line)을 형성하는 단계; 상기 코들 윙 라인을 빗변으로 하는 삼각형상의 센터쪽 정점의 내각인 코들 윙 앵글(caudal wing angle)을 확인하는 단계; 및 상기 caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right 및 caudal posterior near right, 및 상기 caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left 및 caudal posterior near left를 선으로 이어 사각형상의 코들 윙 플레이트(caudal wing plate)를 형성하는 단계;를 수행함으로써, 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 코들 윙 앵글은, 상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 경추 인공 디스크의 좌우 중심에 위치될 수 있도록 하며, 상기 코들 윙 플레이트는, 상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 단위 경추뼈 표면과의 마찰을 통해서 상기 경추 인공 디스크가 회전되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 크래니얼 플레이트를 형성하는 단계에서, 상기 크래니얼 플레이트를 상기 상부 단위 경추뼈의 바디를 덮을 수 있는 크기로 제작함으로써, 상기 크래니얼 플레이트가 부착되는 해당 단위 경추뼈에 함몰되는 것을 방지하도록 하거나, 해당 단위 경추뼈 바디의 일부분을 덮지 못함에 따라 발생하는 출혈을 방지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법에 따르면, 복수 개의 랜드마크를 사용하여 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링하고, 상기 모델링한 A-스페이스에 적합한 경추 인공 디스크를 용이하게 디자인할 수 있도록 함으로써, 상기 경추 인공 디스크가 삽입되는 A-스페이스에 대한 모델링을 통해서 기성 제품과 달리 각 환자별로 맞춤화된 경추 인공 디스크를 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 경추 인공 디스크의 경추에 닿는 플레이트 부분을 경추의 곡률에 맞추어 정밀하게 디자인할 수 있도록 함으로써, 수술 과정에서 경추 인공 디스크의 위치를 잡기 쉽게 하며, 모양을 맞추기 위해 뼈를 깍아내는 등의 추가적인 조치를 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 경추뿐만 아니라, 요추, 무릎, 고관절 등 다양한 관절 부위의 인공 디스크 및 인공관절 디자인에 적용할 수 있으므로, 다른 신체 부위까지 확장하여 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 인체의 경추 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크의 구조를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크 제작에 사용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 랜드마크의 위치를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스의 구조를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스를 이용한 경추 인공 디스크의 제조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크 구성 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스를 생성하는 과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 경추 인공 디스크 및 그 구성 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명이 적용되는 인체의 경추 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인체의 경추는 7개의 단위 경추뼈(1)로 구성되고, 상기 단위 경추뼈(1) 사이에 디스크(2)가 구비된다. 이때 상기 디스크(2)가 잘못된 자세나 움직임, 노화, 질환 등에 의해서 손상되면, 경추 인공 디스크 치환술로 치료하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크의 구조를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 경추 인공 디스크 치환술에 사용되는 경추 인공 디스크(100)는 크래니얼(cranial) 플레이트(110), 코들(caudal) 플레이트(120), 인공 디스크 부재(130), 스토퍼(140) 등을 포함하여 구성된다.
상기 크래니얼 플레이트(110)는 상부 방향에 위치한 단위 경추뼈에 결합되는 부분으로서, 상부면에 상기 단위 경추뼈와 결합을 단단하게 하기 위한 스토퍼(140)가 적어도 하나 이상 구비되어 있다.
상기 코들 플레이트(120)는 하부 방향에 위치한 단위 경추뼈에 결합되는 부분으로서, 하부면에 상기 단위 경추뼈와 결합을 단단하게 하기 위한 스토퍼(140)가 적어도 하나 이상 구비되어 있다.
이때 상기 크래니얼 플레이트(110)와 상기 코들 플레이트(120)는 외측 둘레 및 각 모서리를 둥글게 형성하여, 단위 경추뼈 사이에서 원활하게 움직일 수 있도록 하며, 단위 경추뼈와 접촉할 때 손상되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 인공 디스크 부재(130)는 상기 크래니얼 플레이트(110)와 상기 코들 플레이트(120) 사이에 결합되어 종방향 하중을 지지하는 기능을 수행한다.
이때 상기 인공 디스크 부재(130)는 폴리머, 금속 등의 다양한 재질로 형성할 수 있다.
여기서, 상기 크래니얼 플레이트(110), 코들 플레이트(120) 및 인공 디스크 부재(130)는, 복수 개의 랜드마크로 표현되는 가용공간인 A-스페이스에 대응하는 높이(예: 크래니얼 플레이트(110)의 상부 정점과 코들 플레이트(120)의 하부 정점간의 간격), 길이(예: 장축의 폭), 넓이(예: 단축의 폭), 모양(표면 또는 모서리) 또는 이들의 조합을 토대로 상기 A-스페이스에 가장 적합한 형태로 형성된다.
또한 상기 스토퍼(140)는 상기 A-스페이스의 범위에 속하지 않을 수 있으며, 상기 경추 인공 디스크를 상하 경추뼈에 고정하기 위한 것이다.
즉 본 발명은 상기 경추 인공 디스크(100)를 제작할 때, 특정 환자의 의료영상에 복수 개의 랜드마크를 설정하고, 상기 설정한 랜드마크를 토대로 A-스페이스가 삽입될 공간을 모델링하며, 상기 공간 모델링한 A-스페이스에 가장 적합한 높이(예: 크래니얼 플레이트(110)의 상부 정점과 코들 플레이트(120)의 하부 정점간의 간격), 길이(예: 장축의 폭), 넓이(예: 단축의 폭), 모양(표면 또는 모서리) 또는 이들의 조합을 갖는 경추 인공 디스크를 디자인하도록 하는 것이다. 이에 따라 본 발명은 경추 인공 디스크 치환술을 수행하는 환자별로 맞춤형 경추 인공 디스크를 디자인할 수 있게 된다.
이처럼, 본 발명의 경추 인공 디스크를 제작할 때 사용되는 상기 랜드마크와 A-스페이스에 대한 구성을 도 3 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크 제작에 사용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 A-스페이스(300)는 복수 개의 랜드마크(200)로 정의되는 공간으로서, 상기 경추 인공 디스크(100)가 식립되는 2개의 단위 경추뼈(1) 사이의 공간을 모델링한 것이다. 즉 하나의 경추 인공 디스크(100)가 디자인될 때 그 크기와 모양에 대한 한계로 정의된 공간을 의미하며, 좌우 대칭형의 구조이다.
이때 상기 A-스페이스(300)는 각 환자별, 수술부위별로 모두 다르기 때문에 본 발명에서 제안된 방식으로 상기 A-스페이스(300)를 모델링하여 상기 경추 인공 디스크(100)를 제작하게 되면, 종래의 획일적 디자인의 경추 인공 디스크를 사용하여 수술함에 따라 발생되었던 수술 성공가능성이 저하되고 수술 난이도가 높아지며 환자의 만족도가 떨어지는 문제를 해결할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 적용되는 랜드마크의 위치를 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 랜드마크(200)는 수술부위의 단위 경추뼈를 충분히 감싸도록 면적을 확보하고, 중심선에 맞추어 식립할 수 있도록 가이드할 수 있도록 하기 위해서 설정되는 것으로서, 상부 크래니얼(cranial) 방향의 단위 경추뼈에 7개가 설정되며, 하부 코들(caudal) 방향의 단위 경추뼈에 10개가 설정된다. 그리고 총 17개의 랜드마크(200)에 의해서 상기 경추 인공 디스크(100)가 삽입될 A-스페이스(300)가 3차원 모델링된다.
즉 상기 랜드마크(200)는 상부 단위 경추뼈(cranial vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial anterior center, cranial anterior right 및 cranial anterior left가 각각 설정되고, 상기 상부 단위 경추뼈의 중심에 cranial apex가 설정되며, 상기 상부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left가 각각 설정된다.
또한 상기 랜드마크(200)는 하부 단위 경추뼈(caudal vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left 및 caudal anterior far left가 각각 설정되며, 상기 하부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left 및 caudal posterior far left가 각각 설정된다.
한편, 상기 랜드마크(200)는 전문가(예: 의사, 엔지니어 등)가 CT 영상, MRI 영상, X-레이 영상 등의 의료영상을 확인하고 수술부위에 직접 설정하거나, 미리 생성해둔 인공지능 학습모델을 사용하여 수술예정 사용자의 의료영상으로부터 자동으로 추정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 적용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스의 구조를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 A-스페이스(300)는 크래니얼 에지 라인(cranial edge line)(310), 크래니얼 센터 라인(cranial center line)(320), 정점 높이(apex height)(330), 코들 에지 라인(caudal edge line)(340), 코들 센터 라인(caudal center line)(350), 코들 윙 라인(caudal wing line)(360), 코들 윙 플레이트(caudal wing plate)(370), 코들 윙 앵글(caudal wing angle) 등을 포함하여 구성된다.
상기 크래니얼 에지 라인(310)은 상기 랜드마크(200) 중에서 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 선으로 이은 부분으로서, 상기 경추 인공 디스크(100)의 크래니얼 플레이트(110)의 최대치 크기를 의미한다.
보다 구체적으로, 상기 경추 인공 디스크(100)의 크래니얼 플레이트(110)는 단위 경추뼈의 바디를 최대한 덮을 수 있는 크기로 디자인되어야 한다. 왜냐하면, 상기 크래니얼 플레이트(110)를 작게 제작하면, 상기 크래니얼 플레이트(110)가 상기 크래니얼 플레이트(110)가 부착되는 해당 단위 경추뼈에 함몰되어 정상적으로 기능하지 못하거나, 해당 단위 경추뼈 바디의 일부분을 덮지 못함에 따라 출혈이 발생하기 때문이다.
상기 크래니얼 센터 라인(320)은 상기 랜드마크(200) 중에서 cranial anterior center, apex center 및 cranial posterior center를 선으로 이은 상기 크래니얼 플레이트(110)의 좌우 중심선이다.
상기 정점 높이(330)는 상기 크래니얼 센터 라인(320)과 상기 랜드마크(200) 중에서 apex center 사이의 거리이다.
상기 코들 에지 라인(340)은 상기 랜드마크(200) 중에서 caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center 및 caudal posterior near left를 선으로 이은 부분이다.
상기 코들 센터 라인(350)은 상기 랜드마크(200) 중에서 caudal anterior center와 caudal posterior center를 선으로 이은 상기 코들 플레이트(120)의 좌우 중심선이다.
상기 코들 윙 라인(360)은 상기 랜드마크(200) 중에서 caudal anterior near right와 caudal anterior far right, 상기 caudal anterior near left와 caudal anterior far left, 상기 caudal posterior near right와 caudal posterior far right, 및 상기 caudal posterior near left와 caudal posterior far left를 선으로 이은 부분이다.
상기 코들 윙 플레이트(370)는 상기 랜드마크(200) 중에서 상기 caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right 및 caudal posterior near right, 및 상기 caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left 및 caudal posterior near left를 선으로 이은 사각형상 부분이다.
상기 코들 윙 앵글은 상기 코들 윙 라인(360)을 빗변으로 하는 삼각형상의 센터쪽 정점의 내각이다.
한편, 상기 코들 윙 앵글은 상기 코들 플레이트(120)를 상기 단위 경추뼈(1)에 식립할 때, 상기 경추 인공 디스크(100)의 좌우 중심에 위치될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
또한 상기 코들 윙 플레이트(370)는 상기 코들 윙 플레이트(370)를 상기 단위 경추뼈(1)에 식립할 때, 상기 단위 경추뼈(1) 표면과의 마찰을 통해서 상기 경추 인공 디스크(100)가 회전되지 않도록 하는 역할을 수행한다.
도 6은 본 발명에 적용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스를 이용한 경추 인공 디스크의 제조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 경추 인공 디스크를 디자인하기 위한 장치에서 특정 환자의 의료영상으로부터 복수 개의 랜드마크(200)를 설정하고, 상기 복수의 랜드마크(200)로 구성되는 A-스페이스(300)를 3차원 모델링한다. 그리고 상기 3차원 모델링(300)한 A-스페이스(300)를 통해서 가장 적합한 모양과 크기의 상기 경추 인공 디스크(100)를 제작할 수 있도록 한다.
즉 상부(cranial) 단위 경추뼈에 설정된 7개의 랜드마크와 하부(caudal) 단위 경추뼈에 설정된 10개의 랜드마크를 이용하여, 상기 A-스페이스(300)를 3차원 모델링함으로써, 각 환자별로 맞춤형 경추 인공 디스크(100)를 디자인할 수 있도록 하는 것이다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 경추 인공 디스크 구성 방법의 일 실시예를 도 7과 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크 구성 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이며, 도 8은 본 발명에 적용되는 복수 개의 랜드마크로 표현되는 A-스페이스를 생성하는 과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 인공 디스크(100)를 구성하기 위해서는, 먼저 경추 인공 디스크를 디자인하기 위한 장치에서 사용자의 의료영상으로부터 복수 개의 랜드마크(200)를 설정해야 한다.
이때 상기 랜드마크(200)는 상부 단위 경추뼈(cranial vertebrae)에 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial apex, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 포함한 7개가 설정되며, 하부 단위 경추뼈(caudal vertebrae)에 caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left 및 caudal posterior far left를 포함한 10개가 설정된다.
이렇게 수술예정 사용자의 의료영상으로부터 복수 개의 랜드마크(200)를 설정한 이후, 상기 장치는 상기 설정한 복수 개의 랜드마크(200)로 표현되는 A-스페이스(300)를 생성하는 단계를 수행한다(S100). 즉 상기 복수 개의 랜드마크(200)로 정의되는 공간인 A-스페이스(300)를 모델링하는 것이다.
상기 S100 단계를 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 장치는 우선 상기 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 선으로 이어 상부 단위 경추뼈의 크래니얼 에지 라인(310)을 형성한다(S110).
또한 상기 장치는 상기 cranial anterior center, apex center 및 cranial posterior center를 선으로 이어 상기 크래니얼 플레이트(110)의 좌우 중심선인 상부 단위 경추뼈의 크래니얼 센터 라인(320)을 형성한다(S120).
이어서, 상기 장치는 상기 크래니얼 센터 라인(320)과 상기 apex center간의 정점 높이(330)를 참조하여, 상기 크래니얼 센터 라인(320)의 외곽과 상기 apex center간의 높낮이를 형성한다(S130).
또한 상기 장치는 상기 caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center 및 caudal posterior near left를 선으로 이어 하부 단위 경추뼈의 코들 에지 라인(340)을 형성한다(S140).
또한 상기 장치는 상기 caudal anterior center와 caudal posterior center를 선으로 이어 상기 코들 플레이트(120)의 좌우 중심선인 하부 단위 경추뼈의 코들 센터 라인(350)을 형성한다(S150).
이어서, 상기 장치는 상기 caudal anterior near right와 caudal anterior far right, 상기 caudal anterior near left와 caudal anterior far left, 상기 caudal posterior near right와 caudal posterior far right, 및 상기 caudal posterior near left와 caudal posterior far left를 선으로 이어 하부 단위 경추뼈의 코들 윙 라인(360)을 형성한 다음, 상기 코들 윙 라인(360)을 빗변으로 하는 삼각형상의 센터쪽 정점의 내각인 코들 윙 앵글을 확인한다(S160).
또한 상기 장치는 상기 caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right 및 caudal posterior near right, 및 상기 caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left 및 caudal posterior near left를 선으로 이어 사각형성으로 된 하부 단위 경추뼈의 코들 윙 플레이트(370)를 형성함으로써, 상기 A-스페이스(300)를 최종적으로 완성한다(S170).
이때 상기 코들 윙 앵글은 상기 코들 플레이트(120)를 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 경추 인공 디스크(100)의 좌우 중심에 위치될 수 있도록 하는 기능을 수행하며, 상기 코들 윙 플레이트(370)는 상기 코들 플레이트(120)를 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 단위 경추뼈 표면과의 마찰을 통해서 상기 경추 인공 디스크(100)가 회전되지 않도록 하는 기능을 수행한다.
다시 도 7을 참조하면, 상기 S100 단계를 통해 상기 A-스페이스(300)를 생성한 이후, 상기 장치는 상기 생성한 A-스페이스(300)를 참조하여, 상부 단위 경추뼈에 결합하기 위한 크래니얼 플레이트(110)를 형성하는 단계를 수행하고(S200), 하부 단위 경추뼈에 결합하기 위한 코들 플레이트(120)를 형성하는 단계를 수행하며(S300), 이어서 상기 크래니얼 플레이트(110)와 코들 플레이트(120) 사이에 결합되어 종방향 하중을 지지하도록 하는 인공 디스크 부재(130)를 형성하는 단계를 차례대로 수행한다(S400).
즉 상기 장치는 자체 내에 구비되거나 외부의 3D 프린터를 이용하여, 상기 A-스페이스(300)에 가장 적합한 높이(예: 크래니얼 플레이트(110)의 상부 정점과 코들 플레이트(120)의 하부 정점간의 간격), 길이(예: 장축의 폭), 넓이(예: 단축의 폭), 모양(표면 또는 모서리) 또는 이들의 조합으로 상기 크래니얼 플레이트(110), 코들 플레이트(120) 및 인공 디스크 부재(130)를 형성하는 것이다.
이때 상기 S200 단계를 통해 크래니얼 플레이트(110)를 형성할 때, 상기 장치는 상기 크래니얼 플레이트(110)를 상부 단위 경추뼈의 바디를 덮을 수 있는 크기로 제작하는 것이 필요하다. 만일 상기 크래니얼 플레이트(110)를 작게 설계하면, 상기 크래니얼 플레이트(110)가 부착되는 해당 단위 경추뼈에 함몰되거나, 해당 단위 경추뼈 바디의 일부분을 덮지 못함에 따라 발생하는 출혈이 발생되기 때문이다.
상기 S200 단계 내지 S400 단계를 통해 상기 크래니얼 플레이트(110), 코들 플레이트(120) 및 인공 디스크 부재(130)를 각각 형성한 이후, 상기 장치는 상기 크래니얼 플레이트(110)와 상기 코들 플레이트(120) 사이에 상기 인공 디스크 부재(130)를 결합하여 상기 경추 인공 디스크(100)의 제작을 마무리한다.
이처럼, 본 발명은 복수 개의 랜드마크를 사용하여 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링하고, 상기 공간 모델링한 A-스페이스에 적합한 경추 인공 디스크를 용이하게 디자인할 수 있기 때문에, 상기 경추 인공 디스크가 삽입되는 A-스페이스에 대한 모델링을 통해서 기성 제품과 달리 각 환자별로 맞춤화된 경추 인공 디스크를 제작할 수 있다.
또한 본 발명은 경추 인공 디스크의 경추에 닿는 플레이트 부분을 경추의 곡률에 맞추어 정밀하게 디자인할 수 있기 때문에, 수술 과정에서 경추 인공 디스크의 위치를 잡기 쉽게 하며, 모양을 맞추기 위해 뼈를 깍아내는 등의 추가적인 조치를 최대한 억제할 수 있다.
또한 본 발명은 경추뿐만 아니라, 요추, 무릎, 고관절 등 다양한 관절 부위의 인공 디스크 및 인공관절 디자인에 적용할 수 있기 때문에, 다른 신체 부위까지 확장하여 적용할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
본 발명은 복수 개의 랜드마크를 사용하여 경추 인공 디스크가 삽입될 A-스페이스의 공간을 모델링하고, 상기 공간 모델링한 A-스페이스에 적합한 경추 인공 디스크를 용이하게 디자인할 수 있기 때문에, 상기 경추 인공 디스크가 삽입되는 A-스페이스에 대한 모델링을 통해서 기성 제품과 달리 각 환자별로 맞춤화된 경추 인공 디스크를 제작할 수 있다.

Claims (10)

  1. 상부 단위 경추뼈에 결합되는 크래니얼(cranial) 플레이트;
    하부 단위 경추뼈에 결합되는 코들(caudal) 플레이트; 및
    상기 크래니얼 플레이트와 코들 플레이트 사이에 결합되어 종방향 하중을 지지하는 인공 디스크 부재;를 포함하며,
    상기 크래니얼 플레이트, 코들 플레이트 및 인공 디스크 부재는, 복수 개의 랜드마크로 표현되는 경추 인공 디스크가 식립될 가용공간을 토대로 형성되는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 랜드마크는,
    상부 단위 경추뼈(cranial vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial anterior center, cranial anterior right 및 cranial anterior left가 설정되고, 상기 상부 단위 경추뼈의 중심에 cranial apex가 설정되고, 상기 상부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left가 설정되며;
    하부 단위 경추뼈(caudal vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left 및 caudal anterior far left가 설정되고, 상기 하부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left 및 caudal posterior far left가 설정되는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가용공간은,
    상기 복수 개의 랜드마크로 정의되는 공간으로서, 상기 경추 인공 디스크가 식립되는 2개의 단위 경추뼈 사이의 공간을 모델링한 것(A-space)이며,
    상기 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 선으로 이은 크래니얼 에지 라인(cranial edge line);
    상기 cranial anterior center, apex center 및 cranial posterior center를 선으로 이은 상기 크래니얼 플레이트의 좌우 중심선인 크래니얼 센터 라인(cranial center line);
    상기 크래니얼 센터 라인과 상기 apex center간의 거리인 정점 높이(apex height);
    상기 caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center 및 caudal posterior near left를 선으로 이은 코들 에지 라인(caudal edge line);
    상기 caudal anterior center와 caudal posterior center를 선으로 이은 상기 코들 플레이트의 좌우 중심선인 코들 센터 라인(caudal center line);
    상기 caudal anterior near right와 caudal anterior far right, 상기 caudal anterior near left와 caudal anterior far left, 상기 caudal posterior near right와 caudal posterior far right, 및 상기 caudal posterior near left와 caudal posterior far left를 선으로 이은 코들 윙 라인(caudal wing line);
    상기 코들 윙 라인을 빗변으로 하는 삼각형상의 센터쪽 정점의 내각인 코들 윙 앵글(caudal wing angle); 및
    상기 caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right 및 caudal posterior near right, 및 상기 caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left 및 caudal posterior near left를 선으로 이은 사각형상의 코들 윙 플레이트(caudal wing plate);를 포함하는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 코들 윙 앵글은,
    상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 경추 인공 디스크의 좌우 중심에 위치될 수 있도록 하며,
    상기 코들 윙 플레이트는,
    상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 단위 경추뼈 표면과의 마찰을 통해서 상기 경추 인공 디스크가 회전되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 크래니얼 플레이트는,
    상기 상부 단위 경추뼈의 바디를 덮을 수 있는 크기로 제작함으로써, 상기 크래니얼 플레이트가 부착되는 해당 단위 경추뼈에 함몰되는 것을 방지하도록 하거나, 해당 단위 경추뼈 바디의 일부분을 덮지 못함에 따라 발생하는 출혈을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크.
  6. 상부 단위 경추뼈에 결합하기 위한 크래니얼(cranial) 플레이트를 형성하는 단계;
    하부 단위 경추뼈에 결합하기 위한 코들(caudal) 플레이트를 형성하는 단계; 및
    상기 크래니얼 플레이트와 코들 플레이트 사이에 결합되어 종방향 하중을 지지하도록 하는 인공 디스크 부재를 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 크래니얼 플레이트, 코들 플레이트 및 인공 디스크 부재는, 복수 개의 랜드마크로 표현되는 경추 인공 디스크가 식립될 가용공간을 토대로 형성되는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크 구성 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 구성 방법은,
    상부 단위 경추뼈(cranial vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial anterior center, cranial anterior right 및 cranial anterior left의 랜드마크를 설정하고, 상기 상부 단위 경추뼈의 중심에 cranial apex의 랜드마크를 설정하고, 상기 상부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left의 랜드마크를 설정하는 단계; 및
    하부 단위 경추뼈(caudal vertebrae)의 앞쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal anterior near left 및 caudal anterior far left의 랜드마크를 설정하고, 상기 하부 단위 경추뼈의 뒤쪽 외곽의 중앙 및 좌우에 caudal posterior center, caudal posterior near right, caudal posterior far right, caudal posterior near left 및 caudal posterior far left의 랜드마크를 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크 구성 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가용공간은,
    상기 복수 개의 랜드마크로 정의되는 공간으로서, 상기 경추 인공 디스크가 식립되는 2개의 단위 경추뼈 사이의 공간을 모델링한 것(A-space)이며,
    상기 cranial anterior center, cranial anterior right, cranial anterior left, cranial posterior center, cranial posterior right 및 cranial posterior left를 선으로 이어 크래니얼 에지 라인(cranial edge line)을 형성하는 단계;
    상기 cranial anterior center, apex center 및 cranial posterior center를 선으로 이어 상기 크래니얼 플레이트의 좌우 중심선인 크래니얼 센터 라인(cranial center line)을 형성하는 단계;
    상기 크래니얼 센터 라인과 상기 apex center간의 정점 높이(apex height)를 참조하여 상기 크래니얼 센터 라인의 외곽과 상기 apex center간의 높낮이를 형성하는 단계;
    상기 caudal anterior near right, caudal anterior center, caudal anterior near right, caudal posterior near right, caudal posterior center 및 caudal posterior near left를 선으로 이어 코들 에지 라인(caudal edge line)을 형성하는 단계;
    상기 caudal anterior center와 caudal posterior center를 선으로 이어 상기 코들 플레이트의 좌우 중심선인 코들 센터 라인(caudal center line)을 형성하는 단계;
    상기 caudal anterior near right와 caudal anterior far right, 상기 caudal anterior near left와 caudal anterior far left, 상기 caudal posterior near right와 caudal posterior far right, 및 상기 caudal posterior near left와 caudal posterior far left를 선으로 이어 코들 윙 라인(caudal wing line)을 형성하는 단계;
    상기 코들 윙 라인을 빗변으로 하는 삼각형상의 센터쪽 정점의 내각인 코들 윙 앵글(caudal wing angle)을 확인하는 단계; 및
    상기 caudal anterior near right, caudal anterior far right, caudal posterior far right 및 caudal posterior near right, 및 상기 caudal anterior near left, caudal anterior far left, caudal posterior far left 및 caudal posterior near left를 선으로 이어 사각형상의 코들 윙 플레이트(caudal wing plate)를 형성하는 단계;를 수행함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크 구성 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 코들 윙 앵글은,
    상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 경추 인공 디스크의 좌우 중심에 위치될 수 있도록 하며,
    상기 코들 윙 플레이트는,
    상기 코들 플레이트를 상기 단위 경추뼈에 식립할 때, 상기 단위 경추뼈 표면과의 마찰을 통해서 상기 경추 인공 디스크가 회전되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크 구성 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 크래니얼 플레이트를 형성하는 단계에서,
    상기 크래니얼 플레이트를 상기 상부 단위 경추뼈의 바디를 덮을 수 있는 크기로 제작함으로써, 상기 크래니얼 플레이트가 부착되는 해당 단위 경추뼈에 함몰되는 것을 방지하도록 하거나, 해당 단위 경추뼈 바디의 일부분을 덮지 못함에 따라 발생하는 출혈을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 경추 인공 디스크 구성 방법.
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