KR20120126262A - 인공 디스크 보형재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이웃하는 척추골들 사이에서 삽입되는 인공 디스크 보형재에 있어서, 일측의 척추골에 고정되며 고정돌기가 돌출된 하체;와 일측면은 볼록면으로 형성된되고 타측면에는 상기 고정돌기가 삽입되는 장착홈이 형성된 관절체; 및 타측의 척추골에 고정되며 관절체의 볼록면에 밀착되어 활주 가능하도록 오목면이 형성된 상체;를 포함하며, 상기 고정돌기의 끝단에는 외경이 확장된 플랜지가 형성되고 상기 플랜지의 외경 보다 더 작은 내경을 갖는 림이 장착홈의 둘레를 따라 돌출 형성되며 상기 관절체는 탄성을 갖는 재질로 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 상체와 하체 사이의 축 이동을 허용하여 즉, 관절체의 이동을 허용하여 인공 디스크 보형재의 거동 자유도를 향상시킨 효과가 있다. 그리고, 상체와 하체에는 걸림부가 돌출되어 척추골에 더 견고히 고정될 수 있는 효과가 있다.

Description

인공 디스크 보형재{ARTIFICIAL DISC REPLACEMENT}

본 발명은 인공 디스크 보형재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관절체에 운동성을 부여하여 외부 하중 및 충격에 따른 응력 집중을 분산하여 피로에 따른 파손 가능성을 억제할 수 있는 인공 디스크 보형재에 관한 것이다.

척추에는 척추골과 이웃하는 척추골 사이에 하중을 지지하고 충격을 흡수시켜 줄 수 있도록 완충기능을 하는 추간판(椎間板, disk) 즉, 척추 디스크가 자리한다.

상기 디스크는 척추가 거동할 수 있도록 추골에 가해지는 충격을 완화시켜주며, 주변에 인대 및 근육 조직에 둘러싸여 보호된다.

그러나, 척추에 외부 충격이 발생하거나 또는 올바르지 않는 자세가 지속적으로 반복되거나 그리고 노화가 진행됨에 따라 디스크의 손상이나 이탈이 발생하면 이에 따른 치료가 요구된다.

상기 디스크의 이상으로 인한 척추 치료 방법은 수술 여부에 따라 구분될 수 있다.

비수술적 치료는 손상된 추간판이 자가회복 할 수 있도록 시술되는 방법으로서 PRP(Platelet Rich Plasma)치료, 운동치료, 신경성형술 등이 대표적이다. 그리고, 수술을 통한 치료에서는 손상된 추간판을 제거하고 인공 디스크 보형재가 디스크를 대신하도록 삽입되는 방법이 대표적이다.

이 중 수술적 치료 방법로서 종래의 인공 디스크 보형재의 구조를 더 상세히 살펴보면, 도 1 에 도시된 바와 같이, 이웃하는 척추골들 사이로 각각의 척추골들에는 상체와 하체가 삽입되되, 상체와 하체 사이에는 관절체가 위치한다. 즉, 상체와 하체는 돌출부가 각각 형성되어 척추골에 고정되되, 하체에는 볼록면이 형성된 관절체가 부착되고 상체에는 관절체의 볼록면에 밀착되는 오목홈이 형성된다. 따라서, 상체가 관절체에 맞닿아 활주하며 이웃하는 척추골들 사이의 움직임이 허용된다. 그리고, 참고적으로, 상기 돌출부는 상체와 하체를 고정하기 위해 척추골에 장착되는 별도의 고정체(미도시)에 결합되기 위해 또는 척추골에 홈을 형성한 후 끼워지도록 돌출된다.

그러나, 상기와 같은 구조의 인공 디스크 보형재는 (도 7 에 도시된 바와 같이) 관절체가 하체에 고정되어 밀착된 면에서만 활주하는 구조로서 상체와 하체 사이의 요동 그리고 관절체의 요동을 허용하지 않는다.

즉, 이와 같은 움직임의 제한은 디스크 본연의 움직임을 재현하는데 한계가 있었다. 또한, 이와 같은 거동 제한은 인체의 하중이나 외부의 물리적 충격에 의해 특정 부분에 응력이 집중되어 피로를 촉진시켜 유효수명 단축할 수 있는 가능성이 있었다.

따라서, 전술한 바와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 본 발명은 상체와 하체 사이의 거동이 더 자유로운 인공 디스크 보형재를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이웃하는 척추골들 사이에서 삽입되는 인공 디스크 보형재에 있어서, 일측의 척추골에 고정되며 고정돌기가 돌출된 하체;와 일측면은 볼록면으로 형성된되고 타측면에는 상기 고정돌기가 삽입되는 장착홈이 형성된 관절체; 및 타측의 척추골에 고정되며 관절체의 볼록면에 밀착되어 활주 가능하도록 오목면이 형성된 상체;를 포함하며, 상기 고정돌기의 끝단에는 외경이 확장된 플랜지가 형성되고 상기 플랜지의 외경 보다 더 작은 내경을 갖는 림이 장착홈의 둘레를 따라 돌출 형성되며 상기 관절체는 탄성을 갖는 재질로 제조되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 플랜지의 진입 시, 림의 탄성 변형을 촉진하도록 상기 림에는 절개부가 형성된다.

상기 관절체는 의료용 폴리에틸렌(Poly Ethylene) 또는 의료용 폴리에테르에테르케톤(PolyEther Ether Ketone) 중 어느 하나를 포함하는 재질로 제조되는 것이 바람직하다.

상기 관절체가 하체에서 고정돌기를 중심으로 일정 간격만큼 이동가능하도록 상기 림의 내경은 고정돌기의 외경보다 더 크게 형성된다.

아울러, 상기 하체와 상체는 척추골과 맞닿는 표면에 각각 걸림부가 돌출형성된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 상체와 하체 사이의 축 이동을 허용하여 즉, 관절체의 이동을 허용하여 인공 디스크 보형재의 거동 자유도를 향상시킨 효과가 있다. 그리고, 상체와 하체에는 걸림부가 돌출되어 척추골에 더 견고히 고정될 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 인공 디스크 보형재의 사시도 및 척추골에 삽입된 모습을 도시한 사사도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공 디스크 보형재의 분해사시도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공 디스크 보형재의 사시도 및 A-A 단면도,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절체의 사시도 및 B-B 단면도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하체의 사시도 및 C-C 단면도,
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상체의 사시도 및 D-D 단면도,
도 7 은 종래의 관절체와 본 발명에 따른 관절체의 거동 가능한 방향을 화살표로 표기한 평면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공 디스크 보형재를 더 상세히 설명한다.

도 2 와 도 3 을 참조하면, 본 발명의 인공 디스크 보형재는 이웃하는 척추골들 사이에 삽입되되, 하측 척추골의 상단에 맞닿도록 끼워지는 하체(30)와 상기 하체(30) 위로 상측 척추골의 하단에 맞닿도록 끼워지는 상체(10) 및 하체(30)와 상체(10) 사이에 삽입되어 상체(10)와 하체(30) 사이에 운동성을 부여하는 관절체(20)로 구성된다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 관절체(20)는 상체(10)의 하부와 맞닿는 상측면은 볼록면으로서 소정의 곡률을 갖고 돌출된 형상이며, 하체(30)의 상부와 맞닿는 바닥면은 평평하게 형성되되 내측 소정의 깊이로 장착홈(21)이 형성된다.

그리고, 상기 장착홈(21)의 테두리 하단에는 둘레를 따라 장착홈(21)의 내경(d1) 보다 더 작은 내경(d2)을 형성하도록 림(22)이 형성된다. 또한, 관절체(20)는 하체(30)에 결합시 림(22)이 탄성적으로 변형될 수 있도록 소정의 탄성을 갖는 재질로 제조되되, (플랜지에 눌리는) 림(22)의 탄성 변형을 더 촉진하도록 간격을 두고 다수 개의 절개부(23)들이 형성된다.

도 5 에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하체(30)의 사시도 및 단면도가 도시되었다. 본 발명의 하체(30)는 전술한 바와 같이 하측 척추골 상측에 위치되되, 하측 척추골에서 미끄러짐 등을 방지하며 더 견고히 고정되도록 바닥면에는 걸림부(32)가 형성되되, 상기 걸림부(32)는 절두형각뿔(truncated pyramid)또는 절두형원뿔(truncated circular cone) 형상의 대걸림부(32a)와 상기 대걸림부(32a) 보다 크기가 작은 소걸림부(32b) 돌출 형성된다. 그리고, 상면에는 고정돌기(31)가 형성된다.

상기 고정돌기(30)는 장착홈(21)의 내부에 삽입되어 결속되되, 장착홈(21)에 억지끼움으로 장착된 후 이탈을 방지하도록 고정돌기(31)의 상단에는 외경이 더 크게 확장된 원판형의 플랜지(31')가 형성된다.

한편, 관절체(20)의 장착홈(21)과 하체(30)의 고정돌기(31)의 크기를 비교해보면, 플랜지(31')가 안착되는 장착홈(21)의 안쪽(림의 윗쪽) 내경(d1)이 가장 크게 형성되고 장착홈(21)의 내경(d1) 보다는 플랜지(31')의 외경(d3)이 작게 형성되고, 그 다음으로는 플랜지(31')의 외경(d3) 보다 림(22)의 내경(d2)이 작게 형성되되, 림(22)의 내경(d2)은 플랜지(31) 하단의 고정돌기(31)의 외경 보다 더 크게 형성된다. 따라서, 림(22)의 내경(d2)과 고정돌기(31)의 외경 차이만큼 즉, 간극(間隙)의 크기만큼 관절체(20)는 하체에서 (도 7 에서 화살표로 도시된 방향으로) 움직임이 가능하다.

도 6 에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상체(10)가 도시되어 있다. 상체(10)의 상면은 전술한 바와 같이 상측 척추골 하측에 위치되되, 하체(30)와 마찬가지로 상측 척추골에서 미끄러짐 등을 방지하며 더 견고히 고정되도록 바닥면에는 절두형각뿔 또는 절두형원뿔 형상의 대걸림부(11a) 및 상기 대걸림부(11a) 보다 크기가 작은 각뿔형태의 소걸림부(11b)로 구성되는 걸림부(11)가 돌출 형성되며, 하면에는 관절체의 볼록면이 밀착되도록 오목면(12)이 형성된다.

상기 오목면(12)은 관절체(20)의 볼록면의 곡률에 따라 가급적 밀착될 수 있는 곡률을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

참고적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관절체(20)는 인체에 무해한 다양한 재질로 제조될 수 있으나, 의료용으로서 널리 사용되는 폴리에틸렌(PE: Poly Ethylene) 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK: PolyEther Ether Ketone) 중 어느 하나를 포함하는 재질로 제조되는 것이 바람직하다.

한편, 걸림부(11, 32)가 대걸림부(11a, 32a)와 소걸림부(11b, 32b)로 나눠짐으로서 척추골과의 맞닿는 면적을 증대시킬 수 있되, 상기 대걸림부와 소걸림부는 각각 열(列)을 이루도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 소걸림부의 열은 대걸림부의 열들 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 상체
20 : 관절체
30 : 하체

Claims (5)

1. 이웃하는 척추골들 사이에서 삽입되는 인공 디스크 보형재에 있어서,
   일측의 척추골에 고정되며 고정돌기가 돌출된 하체;와
   일측면은 볼록면으로 형성된되고 타측면에는 상기 고정돌기가 삽입되는 장착홈이 형성된 관절체; 및
   타측의 척추골에 고정되며 관절체의 볼록면에 밀착되어 활주 가능하도록 오목면이 형성된 상체;를 포함하며,
   상기 고정돌기의 끝단에는 외경이 확장된 플랜지가 형성되고 상기 플랜지의 외경 보다 더 작은 내경을 갖는 림이 장착홈의 둘레를 따라 돌출 형성되며 상기 관절체는 탄성을 갖는 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 인공 디스크 보형재.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지의 진입 시, 림의 탄성 변형을 촉진하도록 상기 림에는 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 인공 디스크 보형재.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 관절체는 폴리에틸렌(Poly Ethylene) 또는 폴리에테르에테르케톤(PolyEther Ether Ketone) 중 어느 하나를 포함하는 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 인공 디스크 보형재.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관절체가 하체에서 고정돌기를 중심으로 일정 간격만큼 이동가능하도록 상기 림의 내경은 고정돌기의 외경보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 인공 디스크 보형재.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 하체와 상체는 척추골과 맞닿는 표면에 각각 걸림부가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 인공 디스크 보형재.
   

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