KR20100031193A - 인공 추간판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공 추간판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추간 추간판을 제거하고, 척추간에 주머니 형상의 막을 삽입하여 팽창시킨 후 상기 팽창된 막 내부에 단계별로 작은 크기를 갖는 복수개의 막을 순차적으로 삽입 팽창시키고, 마지막으로 삽입 팽창되는 막 내부에 끈으로 엮인 내부코어를 충진시킴으로써 척추간 간격을 복원 및 유지시키고, 유동성을 부여해주어 환자의 운동범위를 넓혀주는 인공 추간판에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 개구부가 형성된 팽창가능한 주머니 형상으로, 생체 친화적인 물질로 직조되어 척추간에 삽입되되, 서로 수용되도록 단계별로 작은 크기를 갖는 복수의 막과, 중앙에 관통홀이 형성된 다수의 조각으로 구성되고, 상기 복수의 막 중 가장 내부에 위치되는 막 내에 충진되는 내부코어와, 상기 내부코어의 관통홀을 관통하여 상기 내부코어를 엮는 끈을 제공한다.

척추, 인공, 추간판, 디스크, 보철물, 막

Description

인공 추간판{Artificial intervertebral disc}

본 발명은 인공 추간판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 척추간 추간판을 제거하고, 척추간에 주머니 형상의 막을 삽입하여 팽창시킨 후 상기 팽창된 막 내부에 단계별로 작은 크기를 갖는 복수개의 막을 순차적으로 삽입 팽창시키고, 마지막으로 삽입 팽창되는 막 내부에 끈으로 엮인 내부코어를 충진시킴으로써 척추간 간격을 복원 및 유지시키고, 유동성을 부여해주어 환자의 운동범위를 넓혀주는 인공 추간판에 관한 것이다.

추간판은 척추의 추골(椎骨) 사이에 있는 추간조직으로써 그 구조상 강한 탄력성과 팽창성을 가지고 있으며, 척추의 굴신운동이나 척추의 지지에 중요한 역할을 하고 있다.

한편, 척추에 무리한 힘이 가해지거나 노화현상 등으로 추간판이 손상될 경우 척추를 지지하는 기능이 손실되어 척추가 탈출 또는 변형하게 되어 추간판 탈출증, 요부변형성 척추증 등의 척추 질환이 유발하게 된다.

이러한 척추 질환을 치료하기 위한 종래 기술로는 주로 손상된 추간판을 제 거하여 케이지 등의 인공 추간판으로 대체하는 기술이 개발되었으나, 상기 케이지와 같은 인공 추간판은 척추간의 골 융합을 통해 해당 척추를 고정시킴으로써 환자의 운동 범위에 제한을 주게 되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 개발된 기술로는 한국공개특허 제 2008-0036217호에 기재된 수핵용 수화겔 풍선 보철물을 들 수 있다.

상술한 한국공개특허 제 2008-0036217호에 기재된 수핵용 수화겔 풍선 보철물은 추간판을 제거하지 않고, 추간판 내에 구성되는 수핵의 일부 또는 전체를 생체 적합성 액체, 폴리머 또는 수화겔 등으로 충진된 풍선 보철물로 치환하여 추간판의 추가적 마모를 방지하는 기술이다.

이와 같이 수핵용 수화셀 풍선 보철물은 추간판을 제거하지 않고 추간판의 손상된 기능을 보완해주어 그 기능을 연장해주고 있으나, 손상 정도가 큰 추간판에는 상기 수핵용 수화셀 풍선 보철물이 적합하지 않다는 단점이 있다.

또한, 수핵용 수화겔 풍선 보철물과 같이 수핵만을 보완해주는 방법으로는 노화에 의해 추간판 전체가 마모될 경우, 손상된 추간판을 다른 인공추간판으로 대체하기 위한 추가적인 수술이 필요하게 되어 환자에게 신체적, 정신적 부담을 주게 되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 손상된 추간판을 제거하고 주머니 형상의 생체 친화적인 막을 척추간에 삽입하여 팽창시킨 후, 점점 작은 크기를 갖는 복수의 막들을 상기 삽입 팽창된 막 내부에 단계적으로 삽입 팽창시키고, 마지막으로 삽입 팽창되는 막 내부에 끈으로 엮인 내부코어를 충진시켜줌으로써 척추간 간격을 복원 및 유지시켜주고 척추를 지지해주며, 동시에 척추의 움직임에 대한 일정의 운동 범위를 부여해주는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 개구부가 형성된 팽창가능한 주머니 형상으로, 생체 친화적인 물질로 직조되어 척추간에 삽입되되, 서로 수용되도록 단계별로 작은 크기를 갖는 복수의 막과, 중앙에 관통홀이 형성된 다수의 조각으로 구성되고, 상기 복수의 막 중 가장 내부에 위치되는 막 내에 충진되는 내부코어와, 상기 내부코어의 관통홀을 관통하여 상기 내부코어를 엮어 상기 가장 내부에 위치되는 막 내에 삽입되는 끈을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면 인공 추간판은 척추에 걸리는 압력을 수용하는 강도와, 내부코어가 외부로 빠져나가지 않도록 조밀한 구조를 갖는 생체 친화적인 막를 통해 추간판의 형태를 구성함으로써 외부의 충격을 흡수하고 척추간에 유동성을 부여해 주는 효과가 있다.

또한, 상기 복수의 막에서 가장 내부에 위치되는 막 안에 실리콘 등의 내부코어를 끈으로 엮어 충진시켜줌으로써 척추를 지지해주는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 척추간에 삽입된 인공 추간판(100)을 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판(100)은 생체 친화적인 물질로 직조되어 척추(10)간에 위치되는 복수의 막(110, 111, 112, 113)과, 다수의 조각으로 구성되어 상기 복수의 막(110, 111, 112, 113) 중 가장 내부에 위치되는 막(113) 내에 충진되는 내부코어(200) 및 상기 내부코어(200)들을 엮는 끈(300)으로 구성된다.

막(110, 111, 112, 113)들은 단면이 타원인 주머니 형상으로 다수의 크기로 구성되고, 개구부(101)가 구비되어 있어 다른 막을 삽입시킬 수 있으며, 상기 막(110, 111, 112, 113)은 서로를 수용하기 위하여 단계적으로 작은 크기를 갖도록 구성되어 진다.

즉, 가장 먼저 척추간에 삽입되는 막(110)은 외부막으로서, 원래 추간판의 크기와 동일한 크기로 구성되며, 다음으로 삽입되는 막(111)은 내부막으로서 상기 외부막 내부에 삽입되도록 외부막보다 작은 크기로 구성되어 진다.

여기서, 외부막으로서의 막(110)은 보통 성인 남자를 기준으로 가로 30mm, 세로 27mm 및 높이 11mm의 크기이며, 상기 외부의 막(110) 내에 삽입될 내부막으로서의 막(111, 112, 113)들은 이보다 단계별로 작은 크기를 갖도록 구비되고, 이때 내부막으로서 삽입될 막(111, 112, 113)은 환자에 따라 다양한 개수로 구비될 수 있다.

또한, 외부막으로서의 막(110)에는 개구부(101)의 끝단에 모든 막(110, 111, 112, 113)을 봉합하기 위한 봉합선(102)이 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

이러한 막(110, 111, 112, 113)은 생체 친화성을 가진 분해되지 않는 물질로 직조되는데, 수분과 기타 혈장과 같은 체내 수액의 이동이 용이하고, 내부코어(200)가 외부로 이탈되지 않게 하기 위하여 조밀한 구조를 갖도록 구성된다.

또한, 외부 충격으로부터 척추에 걸리는 압력을 견디기 위한 일정 강도를 지니도록 구성된다.

이러한 특성을 갖는 막(110, 111, 112, 113)의 재질로는 폴리에틸렌, 폴리머를 포함하는 수화겔 또는 화합성 폴리머들의 혼합물 등으로 제조된 팽창 가능한 물질 등을 들 수 있으며, 일반적으로 인공 디스크 수핵 대체술(Prosthetic Disc Nucleus: PDN)에 사용되는 인공 수핵의 막과 동일한 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

내부코어(200)는 실리콘 등을 재질로 하여 다수의 조각으로 구성되는데, 상기 척추(10)간에 삽입되어 팽창되는 막(110, 111, 112, 113)들 중 가장 마지막 즉, 가장 내부에 삽입 팽창되는 막(113)에 충진되어 진다.

내부코어(200)의 형태는 중앙에 끈이 관통되도록 관통홀이 형성되는 튜브형태이며, 단면이 원형, 타원형 또는 삼각형, 사각형 등의 다각형으로 다양한 형태로 형성되어 막(113) 내에 용이하게 충진되도록 구성되어 진다.

상기 끈(300)은 인체 무해한 천연 조직이나 합성 물질 등 다양한 재질로 구성될 수 있으며, 다수의 내부코어(200)의 관통홀을 관통하여 내부코어(200)가 일렬로 배열되어 엮여지도록 해준다.

또한, 상기 끈(300)은 복수의 막(110, 111, 112, 113)들을 봉합해주는 봉합선으로도 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판(100)의 막(110)이 척추간에 삽입되는 것을 보여주기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 척추(10)간 입구에 카테터(catheter)(400)가 위치되어 있고, 카테터(400) 내부로 막(110)이 부착된 파이프(500)가 삽입되어 막(110)이 척추(10)간에 위치되어 있다.

시술 전에, 먼저 막(110)은 척추(10)간에 용이하게 삽입 가능하도록 막(110)의 개구부(101)를 기준으로 꼬아져 삽입하기 쉬운 나선형의 형태로 감겨진다.

막(110) 개구부(101)의 내측 둘레면은 막(110)을 척추(10)간에 이식하기 위해 사용되는 파이프(500)의 외측 둘레면에 접착되는데, 막(110) 개구부(101)의 내측 둘레면과 파이프(500)의 외측 둘레면은 접착제로 접착되거나 줄 또는 끈 등으로 묶여 서로 연결되어 진다.

여기서, 상기 막(110)과 파이프(500)를 접착제나 줄 또는 끈 등으로 연결시 키는 이유는 막(110)이 파이프(500)를 통해 척추(10)간에 용이하게 삽입되도록 하기 위함이며, 또한 막(110)이 척추(10)간에 삽입된 이후, 내부막으로서의 다른 막이 삽입되거나 가장 마지막에 삽입되는 내부막 안에 내부코어가 삽입되는 경우 해당 막이 밀려들어가지 않게 하기 위함이다.

막(110)과 파이프(500)의 부착에 있어서, 그 부착 정도는 막(110)이 척추간에 충분히 삽입된 이후 파이프(500)가 용이하게 분리될 수 있을 정도로 해준다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판(100)의 외부의 막(110) 및 내부의 막(111)이 척추간에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3(a)에서와 같이, 파이프(500)의 끝단 둘레면에는 나선형의 형태로 감겨진 막(110)이 부착되어 있으며, 막(110)이 부착된 파이프(500)는 카테터(catheter)(400)를 통해 척추간에 삽입되어 있으며, 도 3(b)에서와 같이 카이포(kypho)(600)를 통해 공기가 주입되어 상기 막(110)이 팽창되어진다.

여기서, 카테터(400)는 고무 또는 금속제의 가는 관으로서 원래는 체강(늑막강 ·복막강) 또는 관상(管狀)·낭상(囊狀) 기관(소화관 ·방광 등)의 내용액의 배출을 측정하기 위해 사용되었으나, 현재 약제 또는 세정액의 주입 등 다양한 용도로 사용되는 의료용 도구이다.

그리고, 카이포(600)는 특수한 풍선(610)이 달린 주사기 형태로 풍선(610)에 공기를 주입하여 부서져 찌그러진 척추 뼈를 들어올리는 데에 사용되는 도구이다.

다시 말해서, 파이프(500)는 카테터(400) 내에 삽입되어, 파이프(500)의 끝단에 부착된 막(110)이 척추간에 위치되도록 해주고, 카이포(600)는 파이프(500) 내부로 삽입되어 공기 주입을 통해 풍선(610)을 부풀림으로써 상기 말려있는 막(110)이 확장되어 팽창되도록 해준다.

이와 같이, 막(110)이 충분히 팽창된 후에는 도 3(c) 및 도 3(d)에서와 같이 카이포(600)의 풍선(610)을 수축시켜 카이포(600)를 파이프(500) 외부로 제거시킨다.

상기 팽창된 막(110) 내에는 도 4(a)에 나타나듯이 보다 작은 크기를 갖는 막(111)이 부착된 파이프(500)를 삽입시킨 후 도 4(b)에서와 같이 다시 카이포(600)를 삽입하여 풍선(610)을 부풀림으로써 상기 삽입된 막(111)을 팽창시켜 준다.

상기 막(111)이 팽창된 후에는 도 4(c) 및 도 4(d)에서와 같이 카이포(600)의 풍선(610)을 수축시켜 카이포(600)를 파이프(500) 외부로 제거시킨다.

이러한 방법으로 다수의 막(110, 111)을 단계적으로 삽입 팽창시켜줌에 따라 척추간 추간판의 형상이 형성되어 진다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판의 내부코어(200)가 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 내부코어(200)는 다수개의 조각으로 구성되어 끈(300)을 통해 서로 엮어져 있다.

내부코어(200)는 중앙에 끈(300)이 관통하도록 관통홀이 형성되어 튜브형태로 구성되며, 도시된 도면에서는 단면이 사각형인 형상으로 구성되어 있으나 단면이 원형, 타원형 또는 다각형 등의 다양한 형상으로 구성될 수 있으며, 또한 다양 한 크기 및 개수로 구성될 수 있다.

이러한 내부코어(200)를 삽입하기 위하여 파이프(500)보다 작은 크기의 카테터(700)를 삽입하고 상기 카테터(700) 내부로 끈(300)으로 연결된 내부코어(200)들을 가장 내부에 있는 막(112) 안으로 삽입하여 막(112) 내에 충진되도록 해준다.

내부코어(200)들이 막(112) 내에 충분히 충진되면 카테터(700) 및 파이프(500)들을 제거하고, 막(110, 111, 112)의 개구부(101) 부분을 내시경 봉합 기구 등을 이용하여 봉합시킨다.

여기서, 막(110, 111, 112)을 봉합하기 위한 방법으로는 외부막으로서 가장 먼저 삽입된 막(110)의 개구부(101) 끝단에 봉합선(102)을 미리 구비시켜, 모든 막(110, 111, 112)의 개구부(101)를 상기 봉합선(102)으로 감아 봉합시키거나 또는 내부코어(200)들을 연결한 끈(300)에서 막(112)의 개구부(101) 밖으로 나온 끈(300)으로 모든 막(110, 111, 112)의 개구부(101)를 봉합시킬 수 있다.

이 외에도 복수의 막(110, 111, 112)을 봉합하기 위한 방법으로는 상기 복수의 막(110, 111, 112) 각각에 봉합선(102)을 적어도 하나 이상 구비시켜 가장 내부에 있는 막(112)부터 봉합해 나가거나 또는 의료용 접착제를 이용하여 상기 복수의 막(110, 111, 112)의 개구부(101)를 접착시켜 봉합시킬 수 있다.

상술한 봉합 기술은 수술의 형태에 따라 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 어느 특정 방법으로 제한되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따른 인공 추간판(100)은 생체 친화적인 복수의 막(110, 111, 112, 113)들을 점차적으로 작은 크기를 갖도록 구성시켜 서로 수용할 수 있도록 하여 척추(10)간에 단계적으로 삽입 팽창시키고, 가장 내부에 위치한 막(113) 안에 끈(300)으로 엮인 내부코어(200)들을 충진시켜줌으로써 충격 흡수에 유리하고 높은 유동성을 갖게 됨에 따라 환자의 움직임에 대해 보다 넓은 운동 범위를 제공해줄 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 척추간에 삽입된 인공 추간판을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판의 막이 척추간에 삽입되는 것을 보여주기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판의 외부막이 척추간에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판의 내부막이 척추간에 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인공 추간판의 내부코어가 삽입되는 과정을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 인공 추간판 110, 111, 112, 113 : 막

101 : 개구부 102 : 봉합선

200 : 내부코어 300 : 끈

400, 700 : 카테터 500 : 파이프

600 : 카이포 610 : 풍선

Claims (6)

1. 개구부가 형성된 팽창가능한 주머니 형상으로, 생체 친화적인 물질로 직조되어 척추간에 삽입되되, 서로 수용되도록 단계별로 작은 크기를 갖는 복수의 막과;

   중앙에 관통홀이 형성된 다수의 조각으로 구성되고, 상기 복수의 막 중 가장 내부에 위치되는 막 내에 충진되는 내부코어와;

   상기 내부코어의 관통홀을 관통하여 상기 내부코어를 엮는 끈;

   을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수의 막 중 가장 외부에 있는 막의 개구부에는 적어도 하나 이상의 봉합선이 구비되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복수의 막의 각 개구부에는 상기 복수의 막을 봉합하기 위한 적어도 하나의 봉합선이 구비되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 내부코어는 단면이 원형, 타원형 또는 다각형인 튜브형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 내부코어는 실리콘을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 개구부는 봉합선 또는 의료용 접착제 중에서 선택적으로 봉합되는 것을 특징으로 하는 인공 추간판.

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