KR20040091711A - 경추 추간 보철물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각각의 관련 추골과 연결되어야 하는 두 개의 커버 플레이트를 갖는 경추 추간 보철물에 관한 것이다. 양 커버 플레이트(1, 3) 중 적어도 하나는 배쪽을 향한 가파른 플랭크(10)와 등쪽을 향한 덜 가파른 플랭크(10)를 포함하는 톱니를 갖는 추골(7)에 대면하는 치형부(9)를 보유한다. 보철물이 그의 인접한 추골들 사이에서 충분한 압력 하에 있으면, 세레이션 형태의 치형부의 멈춤 표면과의 조합은 보철물을 원하는 위치에 확실히 유지하기에 충분하다. 이는 많은 경우에 추가의 나사 고정을 생략하는 것을 가능케 한다. 따라서, 멈춤 표면(16)을 보유하는 플랜지(15)는 적절하게는 그가 뼈(7)의 리세스 내로 수납될 수 있으며 보철물이 인접한 추골(7)의 배쪽 기준면을 넘어 배쪽으로 돌출하지 않도록 짧아진다.

Description

경추 추간 보철물 {Cervical Intervertebral Prosthesis}

척추의 경추 영역 내에, 추간 보철물을 수납하기 위해 이용 가능한 소량의 공간만이 있다. 등쪽 방향으로의 보철물 부품의 약간의 변위도 척수의 신경에 영향을 줄 수 있다. 그러므로, 보철물의 확실한 고정이 매우 중요하다. 척추의 요추 영역을 위한 추간 보철물의 경우에, 추골 내의 준비된 홈과 결합하는 리브 또는 돌출부를 구비하도록 인접한 추골과 대면하거나 예리하고 자체 절단식으로 설계된 보철물의 커버 플레이트가 공지되어 있다. 이는 요추의 추골이 비교적 크고 높아서 이러한 종류의 고정 장치에 대해 이용 가능한 충분한 공간이 있다는 사실에 의해 가능해 진다. 이는 커버 플레이트를 관련 추골 상에 고정하기 위한 뼈 나사를 수납하기 위해 보철물의 커버 플레이트의 배쪽 모서리에 제공된 고정 플랜지에도 적용된다. 경추 영역 내의 추골의 작은 크기 및 낮은 높이는 종종 이러한 고정 장치의 사용을 배제하거나 상기 고정 장치가 만족스럽지 않게 나타난다는 것을 의미한다. 이는 무엇보다도 보철물의 배쪽으로 돌출한 부분이 회피되어야 하도록 주어지고, 이는 배쪽으로 돌출한 부분이 그들 바로 앞에 놓인 식도의 자극으로 이어질 수 있기 때문이다.

본 발명은 경추 추간 보철물에 관한 것이다.

도1은 보철물의 상단부 플레이트의 평면도를 대체로 실측으로 도시한다.

도2는 도1의 평면도를 확대하여 도시한다.

도3은 시상 단면도를 도2에 대응하는 축척으로 도시한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 제한된 공간 조건을 고려하고 그럼에도 불구하고 충분한 안전성을 제공하는 작은 고정 부재를 갖는 경추 추간 보철물을 이용할 수 있게 하는 것이다.

본 발명에 따른 해결책은 청구범위의 특징부 내에 있다. 기본적인 개념은 서로에 대해 작용하는 두 개의 고정 수단, 즉 한편으로는 뼈와 협동하며 보철물의 배쪽을 향한 상대 이동을 방지하고 등쪽을 향한 상대 이동을 촉진하는 치형부와 다른 한편으로 등쪽을 향한 상대 이동을 유한하게 제한하는 멈춤부가 사용되는 것이다.

제1항에 따르면, 보철물에 속하는 두 개의 커버 플레이트 중 적어도 하나가 관련 추골과 협동하는 그의 표면 상에서, 배쪽을 향한 가파른 플랭크와 등쪽을 향한 덜 가파른 플랭크를 갖는 적어도 하나의 톱니를 포함하는 치형부를 구비한다. 이는 통상 세레이션(serration)으로서 불린다. 이러한 세레이션의 효과는 커버 플레이트와 관련 추골 사이의 상대 이동의 경우에, 추골을 등쪽 방향으로 밀어내는 경향이 있는 힘이 추골 상에 가해지는 것이다. 따라서, 세레이션은 배쪽 방향으로의 커버 플레이트 및 보철물의 원치 않는 변위를 방지한다. 그러한 복수의 톱니는 양호하게는 치형부 내에 제공된다. 톱니는 적절하게는 시상 방향에 대해 횡단하여 리브처럼 연장된다. 치형부는 전체 표면을 대체로 덮어야 한다. 적어도 그는 추골을 향한 이용 가능한 표면의 대략 절반을 덮어야 한다. 톱니는 충분한 효과를 발휘할 수 있기에 충분히 높아야 한다. 다른 한편으로, 톱니는 작은 수직 공간만을 차지하도록 가능한 한 낮아야 한다. 톱니가 0.2 내지 0.6 mm 사이의 높이를 포함하고 시상 방향으로의 톱니의 간격이 0.5 내지 2 mm 사이인 것이 유리한 것으로 입증되었다.

치형부가 커버 플레이트 상에 가하는 등쪽을 향한 힘은 커버 플레이트와 관련 추골 사이의 상대 이동 시에만 효과적이다. 그러한 상대 이동은 바람직하지 않고, 이는 보통의 상황에서 커버 플레이트와 관련 추골 사이에 완전한 고정이 명백히 예상되기 때문이다. 사실, 거시적인 거친 부분으로 간주될 수 있는 톱니는 보통 커버 플레이트와 관련 추골 사이의 고정된 상태를 유지하는 데 기여한다. 이는 뼈와 보철물 표면 사이의 밀접한 연결을 촉진하는 코팅, 예를 들어 뼈 성장을 촉진하는 미세 다공성 및/또는 생리 활성 재료를 갖는 보철물 표면을 제공함으로써 더욱 촉진될 수 있다.

상대 이동의 경우에 치형부가 커버 플레이트 상에 등쪽 방향으로 가하는 힘은 관련 추골의 배쪽 가장자리와 협동하도록 커버 플레이트의 배쪽 모서리에 제공된 멈춤 표면에 의해 중화된다. 이러한 멈춤 표면의 효과는 커버 플레이트와 보철물이 커버 플레이트의 멈춤 표면이 추골의 배쪽 가장자리에 대해 맞닿을 때까지만 세레이션의 힘에 의해 등쪽 방향으로 이동될 수 있다는 것이다. 멈춤 표면이 추골의 배쪽 가장자리에 대해 맞닿을 때 보철물의 원하는 위치가 정확히 도달되도록 치수가 선택된다.

멈춤 표면은 적절하게는 적어도 커버 플레이트의 정중측면 치수의 절반 크기인 폭을 가로질러 커버 플레이트의 배쪽 모서리에 대칭으로 배열된 플랜지에 의해적절하게 형성된다. 이에 의해, 추골의 배쪽 가장자리 상에서의 플랜지의 평행한 맞닿음이 항상 달성되고 추골의 시상 방향에 대한 보철물의 원하는 시상 축의 기울어진 위치가 배제된다.

플랜지는 고정 부재, 예를 들어 뼈 나사를 수납하기 위한 개구를 구비할 수 있다. 그러나, 대부분의 경우에 이는 필요치 않다. 그러한 나사 구멍이 없고 플랜지가 그의 멈춤 기능만을 발휘할 수 있도록 더 작은 높이를 구비하는 설계가 특히 유리할 수 있다. 이는 그러한 설계가 추골 내에 플랜지를 수납하는 리세스를 형성하는 가능성을 제공하기 때문이다. 이에 의해, 보철물이 식도 또는 식도에서 연장되는 임의의 신경 또는 혈관의 자극을 일으키지 않을 수 있도록 인접한 추골의 배쪽 기준면에 대해 등쪽으로 멀리 변위될 수 있다. 보철물은 완전히 이러한 기준면 후방에 유지될 수 있으며, 따라서 배쪽 방향에서 보았을 때 추골의 영역 내에 완전히 고정될 수 있다. 나사 구멍이 없이 행하는 것은 또한 삽입물이 매우 작아져서 예를 들어 내시경의 좁은 접근 채널을 통해 삽입될 수 있도록 낮은 높이가 플랜지에 주어질 수 있는 장점을 갖는다.

세레이션이 시상 방향에 대해 횡단하여 연장되는 리브로서 형성되면, 커버 플레이트가 이러한 리브의 방향으로 관련 추골에 대해 변위될 가능성이 있다. 이는 톱니 리브의 방향에 대해 횡단하여 연장되는 홈 또는 리브를 제공함으로써 회피될 수 있다. 홈은 뼈 기질의 내측 성장을 가능케 하고, 이에 의해 원치 않는 횡단 방향 이동을 방지한다. 제공된 임의의 리브는 적절하게는 보철물이 삽입될 때 추골의 표면 내로 관통하도록 자체 절단식이다.

멈춤 표면은 플랜지에 의해 형성될 필요는 없다. 대신에, 많은 경우에 커버 플레이트의 평면에 대해 횡단하여 배향된 돌출부로 충분하다. 이러한 돌출부는 보철물의 배향을 추골의 방향과 일치시키기 위해 대칭되어 쌍으로 배열되어야 한다. 서로로부터 이격되어 대칭으로 배열된 돌출부 쌍에 멈춤 표면을 형성하는 것은 주로 식도에 근접할 것으로 예상되는 추골의 배쪽 중심 영역이 보철물 부품이 없는 장점을 갖는다.

보철물의 모든 배쪽 가장자리 및 모서리는 인접한 장기의 가능한 자극에 대한 잠재성을 최소화하기 위해 잘 라운딩되어야 한다.

본 발명은 유리한 예시적인 실시예를 도시하는 도면을 참조하여 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.

보철물은 단단하고 저항성인 재료, 특히 금속의 하부 커버 플레이트(1)와, 폴리에틸렌 또는 양호한 미끄럼 특성을 갖는 다른 플라스틱으로 구성된 보철물 코어(2)와, 하부 커버 플레이트(1)와 동일한 재료로 구성될 수 있는 상부 커버 플레이트(3)로 구성된다. 보철물 코어(2)는 견고하지만 탈착식으로 하부 커버 플레이트(1)와 연결된다. 연결은 상보적인 홈을 구비한 보철물 코어(2)가 삽입될 수 있는 하부 커버 플레이트(1)의 등쪽 측면 및 양 측면 상의 언더컷 레지(4)에 의해 달성된다. 삽입된 위치에서, 보철물 코어는 볼트(5)에 의해 고정된다. 보철물 코어(2) 및 상부 커버 플레이트(3)는 상호 작용하며 상보적이고 양호하게는 구형인 미끄럼 표면(6)을 형성한다.

각각 관련 추골(7)과 대면하는 커버 플레이트(1, 3)의 표면들은 동일하게 형성된다. 그들 표면의 많은 부분은 톱니가 형성된, 즉 배쪽 측면을 향한 가파른 플랭크(10) 및 등쪽 측면을 향한 덜 가파른 플랭크(11)를 구비한 복수의 톱니(9)로 덮인다. 가파른 플랭크는 양호하게는 커버 플레이트의 연장 평면에 대해 대체로 직교한다.

톱니(9)는 시상 중심 축(8)에 대해 횡단하여 연장되며 중간에서 단속되어 홈(12)을 형성하는 리브의 형태를 갖는다. 홈(12)의 영역 내에는 톱니(9)가 없다. 도시된 예에서, 홈의 바닥 표면(13)은 톱니의 바닥 표면과 일치하고 도3에서 점선으로 표시되어 있다. 그러나, 홈은 더 깊거나 더 얕을 수도 있다. 중심에 배열된 홈 대신에, 표면을 가로질러 분포된 복수의 더 좁은 홈이 제공될 수도 있다. 대칭 배열이 적절하다. 홈을 향한 톱니(9)의 측면 단부면은 보철물의 삽입 후에 인접한 뼈 기질과 협동하여, 뼈에 대한 보철물의 측방 변위에 대한 저항을 발생시킨다. 이러한 저항은 홈(12) 내로 성장하는 뼈 기질에 의해 계속되는 사용 중에 증가한다.

이러한 효과는 홈 대신에, 톱니(9)를 형성하는 리브의 연장선에 대해 횡단하여 배열된 하나 이상의 리브에 의해 발생될 수 있다. 이러한 리브는 보철물의 삽입 시에 뼈 기질 내로 쉽게 관통하여 각각의 관련 뼈 표면 상에서의 커버 플레이트 표면의 억지 끼워 맞춤의 즉각적인 생성을 방해하지 않도록 좁고 예리해야 한다.

보철물 표면과 뼈 표면 사이의 밀접한 접촉을 촉진하기 위해, 보철물 표면은 뼈 기질이 성장해 들어가는 세공을 가지며 그리고/또는 뼈 기질의 고착을 생물학적으로 촉진하는 코팅(14)을 구비할 수 있다.

배쪽 모서리에서, 커버 플레이트(1, 3)는 톱니(9)를 보유하는 표면을 넘어 위쪽 방향 또는 아래쪽 방향으로 돌출하는 리지형 돌출부(15)를 구비한다. 돌출부는 또한 그의 대체로 평평하게 연장되는 형태 때문에 플랜지로서 불린다. 간단하게 하기 위해, 이러한 표현은 돌출부가 도3에서 알 수 있는 바와 같이 낮은 높이를 가질 때만 사용된다. 이러한 플랜지는 삽입 시에, 그의 등쪽을 향한 멈춤 표면(16)이 관련 추골(7)의 배쪽 제한 표면(17) 전방에 놓이도록 위치될 수 있다. 그러나, 해부학적 상태에 따라 보철물 부품이 인접한 추골의 기준면(23)을 넘어 배쪽으로 돌출하여 거기서 식도 또는 다른 장기의 자극을 일으키는 것이 그러한 배열과 관련될 수 있기 때문에, 도3에 도시된 바와 같은 플랜지(15)가 뼈 속으로 들어가는 수술 기술이 양호하다. 바꾸어 말하면, 소량의 재료가 플랜지(15)에 대응하는 형상 및 크기를 가지며 삽입 후에 플랜지를 수납하는 리세스가 생성되도록 추골의 배쪽 가장자리에서 제거된다. 그 다음 플랜지의 멈춤 표면(16)은 이러한 리세스의 배쪽 단부면에 대해 놓인다. 이러한 단부면 상에서의 멈춤 표면(16)의 타이트한 맞닿음을 가능케 하기 위해, 플랜지의 모서리(18)는 라운딩될 수 있다. 뼈가 너무 많이 약해지지 않도록, 이는 플랜지가 톱니(9)를 보유하는 표면 위에서 낮은 높이만을 갖는 것을 요구한다. 이러한 높이는 0.5 내지 2 mm 정도, 양호하게는 0.8 내지 1.3 mm 사이이어야 한다. 전후 방향(AP 방향)으로의 삽입물의 최대 치수의 분율로 표현하면, 이는 양호하게는 1/20 내지 2/10이다.

플랜지의 낮은 높이는 삽입물의 크기가 플랜지가 고정 부재(예를 들어, 나사 구멍)를 구비하는 실시예에 비해 크게 감소되는 장점을 갖는다. 감소된 치수는 예를 들어 내시경 삽입 시에 대응하여 감소된 직경의 수술 개구 또는 삽입 채널을 통한 삽입을 가능케 한다.

본 발명에 따른 보철물은 등쪽 "공급 방향"을 일으키는 톱니가 원치 않는 배쪽 방향으로의 변위를 방지하며 플랜지가 보철물의 등쪽을 향한 이동을 제한하는 매우 견고한 맞춤을 제공한다. 따라서, 플랜지(15)의 멈춤 표면(16)이 관련 추골 또는 추골 내에 생성된 리세스의 대응하는 배쪽 면에 대해 맞닿는 삽입 시에 선택된 위치가 유지된다.

톱니(9)에 의해 달성되는 보철물 끼움의 확실성은 보철물이 인접한 추골들 사이에 충분한 가압에 의해 놓이는 것에 의존한다. 이러한 가압은 통상 후방 종방향 인대가 유지되면 충분하다. 이것이 가능하지 않으면, 의사는 뼈 나사에 의한 추가의 고정을 선호할 것이다. 이를 위해, 플랜지(15)가 일점 쇄선(19)에 의해 표시된 바와 같이 더 큰 높이를 가지며 일점 쇄선에 의해 표시된 뼈 나사(20)를 수납하는 역할을 하는 나사 구멍을 포함하는 설계가 제공된다. 이러한 설계는 수술 의사가 뼈의 특질이 보철물을 억지 끼워 맞춤 및 톱니(9)에 의해서만 견고하게 고정시키기에 충분한 지를 의심할 때 추천될 수도 있다. 더 높은 플랜지가 선택되면,의사는 통상 추골 내에 가공된 리세스에 의해 추골 내에 이러한 플랜지를 매설하지 않을 것이며, 이는 추골이 이에 의해 너무 많이 약해질 수 있기 때문이다. 더욱이, 보철물은 이러한 경우에 통상 플랜지가 척추의 배쪽 면 전방에 놓이도록 삽입된다.

각각의 경우에 인접한 장기의 임의의 자극을 회피하거나 최소화하기 위해, 인접한 추골의 기준면을 넘어 배쪽으로 돌출할 수 있는 모든 모서리가 예를 들어 모서리(21)에서 알 수 있는 바와 같이 양호하게 라운딩될 수 있다.

보철물의 톱니(9)는 보철물이 삽입 직후에 인접한 추골에 대한 그의 최종 위치에 도달하도록 미세해야 한다. 바꾸어 말하면, 톱니가 이후에 인접한 추골들 사이에서 일어나는 가압 하에서 톱니에 의해 추골 내로 무시할 만한 범위보다 더 많이 강하되는 것이 회피되어야 한다. 즉, 척추들 사이의 신경 통로의 단면의 원치 않는 감소가 이와 관련될 것이다. 이러한 관점에서, 0.2 내지 0.6 mm, 양호하게는 0.3 내지 0.5 mm 사이의 톱니의 높이와, 0.4 내지 2 mm, 양호하게는 0.6 내지 1.3 mm의 톱니 팁의 간격이 유용한 것으로 입증되었다.

배쪽 멈춤 표면(16)은 보철물의 폭을 완전히 가로질러 연장될 필요가 없다. 더욱이, 그는 적절하게는 대칭으로 배열된 분리되고 이격된 돌출부로부터 형성될 수도 있다. 두 개의 그러한 돌출부(22)는 도1에 표시되어 있다. 플랜지형 멈춤 표면(16)이 제공되면, 이는 적절하게는 도2에서 알 수 있는 바와 같이 추골의 배쪽 경계면에 대응하여 오목하게 형성된다. 그러나, 플랜지가 나사 구멍을 포함하지 않고 추골의 리세스 내로 통합되도록 대응하여 짧아지면, 직선으로 연장되는 멈춤표면(16)이 적절할 수 있고, 이는 그와 협동하는 리세스의 단부면이 임의의 원하는 방식으로 형성될 수 있으며 직선 형상이 특히 간단하기 때문이다.

Claims (20)

1. 각각 인접한 추골(7)과 연결되는 두 개의 커버 플레이트(1, 3)를 갖는 경추 추간 보철물에 있어서,

   두 개의 커버 플레이트(1, 3) 중 적어도 하나는 배쪽을 향한 가파른 플랭크(10)와 등쪽을 향한 덜 가파른 플랭크(11)를 갖는 적어도 하나의 톱니(9)를 포함하며 추골(7)에 대면하는 치형부(9)를 보유하고,

   커버 플레이트(1, 3)는 그의 배쪽 모서리에서, 추골(7)의 배쪽 표면과 협동하기 위한 등쪽을 향한 멈춤 표면(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
2. 제1항에 있어서, 양 커버 플레이트(1, 3)는 상기 치형부(9)와 멈춤 표면(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
3. 제1항에 있어서, 치형부는 세레이션 형태의 복수의 톱니(9)로 구성되고, 추골(7)을 향한 표면의 적어도 절반은 치형부로 덮이는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
4. 제3항에 있어서, 추골(7)에 대면하는 전체 표면은 대체로 치형부(9)로 덮이는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
5. 제3항에 있어서, 톱니 높이는 0.2 내지 0.8 mm 사이인 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
6. 제5항에 있어서, 톱니 간격은 0.4 내지 2 mm 사이인 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 치형부의 톱니(9)는 시상 방향(8)에 대해 대체로 횡단하여 연장되는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
8. 제7항에 있어서, 추골(7)에 대면하는 표면은 치형부의 톱니에 대해 횡단하여 연장되는 홈(12) 및/또는 리브를 보유하는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
9. 제3항에 있어서, 톱니는 다공성이고 그리고/또는 뼈 성장을 촉진하는 코팅(14)을 구비하는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 멈춤 표면(16)은 커버 플레이트(1, 3)의 배쪽 플랜지(15)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
11. 제10항에 있어서, 플랜지(15, 19)는 나사 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
12. 제10항에 있어서, 플랜지(15)는 나사 구멍을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
13. 제10항에 있어서, 치형부를 보유하는 표면(13) 위의 플랜지(15)의 높이는 0.5 내지 2 mm에 달하는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
14. 제10항에 있어서, 치형부(9)를 보유하는 표면(13) 위의 플랜지(15)의 높이는 커버 플레이트의 AP 치수의 1/5 이하인 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
15. 제10항에 있어서, 플랜지(15)는 커버 플레이트의 폭의 적어도 절반의 폭을 가로질러 연장되는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 멈춤 표면(16)은 서로로부터 이격되고 커버 플레이트(1, 3)의 시상 중심 축(8)에 대해 대칭인 두 개의 돌출부(22)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
17. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배쪽 모서리는 라운딩된 것을 특징으로 하는 경추 추간 보철물.
18. 치형부(9)와 등쪽 방향으로 향한 배쪽 멈춤 표면(16)을 구비한 적어도 하나의 커버 플레이트(1, 3)를 포함하는 경추 추간 보철물을 삽입하기 위한 방법이며,

    추간 보철물이 삽입되기 전에, 이러한 커버 플레이트(1, 3)가 협동하는 추골(7)은 배쪽 가장자리에서 멈춤 표면(16)을 보유하는 커버 플레이트(1, 3)의 부분(15)을 수납하기 위한 리세스를 구비하는 방법.
19. 제14항에 있어서, AP 방향으로의 리세스의 깊이는 보철물의 부분이 인접한 추골(7)의 배쪽 기준면을 넘어 식도를 향해 대체로 돌출하지 않도록 치수가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제14항에 있어서, 내시경에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.