KR200297069Y1 - 척추경 나사못 - Google Patents

Abstract

변형된 척주를 교정하여 안정화시키기 위한 외과적인 수술에서 사용되는 척추경 나사못이 개시되어 있다. 상기 척추경 나사못은 척주를 고정하기 위한 척추 로드를 고정시키기 위한 헤드와, 상기 헤드와 일체로 형성되며 척추경에 삽입되어 고정되는 나사봉을 포함한다. 상기 나사봉은 실린더 형상을 갖는 제1나사봉과 원뿔 형상을 갖는 제2나사봉을 포함한다. 제2나사봉은 척추경 나사못의 삽입을 용이하게 하며, 제1나사봉은 척추경 나사못의 고정력을 증가시킨다. 따라서, 척주 교정 수술의 시간이 단축되며, 척추 로드를 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.

Description

척추경 나사못{Pedicle screw}

본 고안은 의료용 나사못에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 정형외과의 척주(spinal column) 수술 과정에서 사용되며, 변형된 척주를 고정시키기 위한 척추경 나사못(pedicle screw)에 관한 것이다.

최근, 병원의 수술에는 다양한 뼈 고정용 나사못이 사용되고 있다. 치아 교정과 같은 단순한 교정에서부터 두개골 고정 및 척추경(pedicle) 고정에까지 종류와 구조가 각각의 시술에 따라 다른 나사못들이 사용되고 있다.

상기와 같은 의료용 나사못은 티타늄과 같은 내식성이 강한 재질로 이루어지며, 뼈에 삽입되었을 때 뼈로부터 이탈되지 않아야 하며, 견고하게 고정되어야 한다. 따라서, 나사산의 형상 및 나사산이 형성된 나사부의 구조가 주요 설계 변수로 인식되고 있다.

척주는 신체에 지지부를 제공하고 섬세한 척수와 척수 신경을 보호하는 뼈의 연결 조직의 고도로 복잡한 시스템이다. 척주는 하나의 위에 다른 하나가 적층되는 다수의 추골을 포함하며, 각 추골의 척추경은 비교적 약한 해면 뼈로 이루어진 내부 및 비교적 강한 피질성 뼈로 이루어진 외부를 포함한다. 각각의 추골 사이에는 척주가 겪는 압축력을 완화 및 완충하는 추간 원판이 위치한다. 척수와 척수 신경을 포함하는 척추관은 척추경의 배후에 위치한다.

척주 측만증(척주의 비정상적인 측방향 만곡), 척주 후만증(일반적으로 흉추에서의 척주의 비정상적인 전방 만곡), 과도한 척주 전만증(일반적으로 요추에서의 척주의 비정상적인 후방 만곡), 추골 전전위증(일반적으로 요추 또는 경추에서 하나의 추골이 다른 추골 위로 전방 이동하는 것), 및 척추경의 파열 또는 골절, 퇴행성 척추경 질환, 추골의 골절과 같은 외상, 질병 또는 비정상(abnormality)에 의해 야기되는 기타 장애를 포함한 많은 종류의 척주 장애가 존재한다. 그러한 증상으로 고통받는 환자는 일반적으로 극도의 고통 및 저하된 신경 기능을 경험하게 된다.

특히, 퇴행성 척주 질환은 외부 충격 등에 의해 골절되는 경우와는 달리, 장기간에 걸쳐 탈골 등과 같은 뼈 사이의 어긋남이 발생된 상태에서 굳어진 것이기 때문에, 물리 치료와 같이 일시적인 방법만으로는 정상적인 자세로의 교정이 어렵고, 오히려 물리 치료 이후에는 치료전의 척주 질환 상태로 복귀하는 경향을 보인다.

상기와 같이 변형된 척주를 고정시켜 안정화시키기 위한 방법으로 척추경 나사못에 의한 고정 방법이 있다. 이는 척주의 형상에 따라 적절한 형상을 갖는 척추 로드와 상기 척추 로드를 척주에 고정시키기 위한 척추경 나사못에 의해 달성된다. 상기 척추경 나사못의 경우, 고정력을 증가시키기 위한 나사산의 구조가 다양하게 개발되어 왔다. 예를 들면, 나사봉의 외경과 내경이 나사못의 길이 방향으로 일정한 실린더 타입(cylinder type)이 있고, 나사봉의 외경과 내경이 나사못의 끝단을 향하여 점차 작아지는 원뿔 형상을 갖는 콘 타입(cone type)이 있다.

실린더 타입의 경우, 척추경 나사못의 삽입 후 척추경 나사못의 고정력이 크다는 장점이 있으나, 척추경 나사못의 삽입 전 척추경 나사못의 삽입을 위한 드릴링 작업을 수행해야 한다는 불편함이 있다. 또한, 상기와 같은 작업으로 수술에 소요되는 시간이 연장되며, 수술 시간의 연장에 따라 수술에 대한 합병증과 같은 위험 부담이 증가한다는 문제점이 있다. 콘 타입의 경우, 자체 회전에 의해 척추경에 삽입되므로 드릴링 작업이 불필요하다는 장점이 있지만, 삽입된 후 고정력이 약하다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 한 방법으로, 실린더 타입과, 콘 타입을 변형시킨 척추경 나사못이 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 도시된 척추경 나사못(100)은 척추경에 삽입되는 나사봉(110)과, 나사봉(110)의 일측 단부에 나사봉(110)과 일체로 형성되는 헤드(120)를 포함한다. 헤드(120)에는 척주를 고정하기 위한 척추 로드(10)가 수용되는 로드 수용 채널(122, channel)이 형성되어 있다. 헤드(120)는 로드 수용 채널(122)에 의해 전체적으로 'U'자 형상을 갖는다. 로드 수용 채널(122)은 척추경 나사못(100)의 중심축과 직교하는 방향으로 형성되며, 로드 수용 채널(122)에 삽입되는 척추 로드(10)의 중심축은 척추경 나사못(100)의 중심축과 교차한다. 헤드(120)의 외측면에는 척추 로드(10)를 고정시키기 위한 고정 부재(미도시)의 고정을 위한 나사부(124)가 형성되어 있다.

나사봉(110)은 전체적으로 실린더 형상을 갖는다. 즉, 나사봉(110)의 외경은 나사봉(110)의 중심축 방향으로 일정하게 형성된다. 그러나, 나사봉(110)의 내경은 나사봉의 끝단(110a)을 향하여 점차 감소된다.

한편, 나사봉의 끝단(110a)은 라운딩(rounding) 처리되어 있다. 이는 척추경에 삽입될 때, 삽입 오류가 발생하는 경우 나사봉의 끝단(110a)이 신경근(nerve root) 및/또는 척수(spinal cord)를 손상시키지 않도록 하기 위함이다.

상기와 같은 척추경 나사못(110)의 경우 고정력은 콘 타입의 척추경 나사못에 비하여 증가하지만 결합시 콘 타입의 척추경 나사못에 비하여 회전력을 더 많이 요구하므로 시술의 어려움이 있으며, 수술 시간이 증가되어 환자에게 악영향을 줄 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 척추경에 삽입이 용이하며, 고정력이 향상된 척추경 나사못을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 척추경 나사못을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 척추경 나사못을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 척추경 나사못을 나타내는 사시도이다.

도 4는 도 2에 도시된 헤드의 다른 예를 보여주는 사시도이다.

도 5는 도 2에 도시된 나사봉의 다른 예를 보여주기 위한 도면이다.

도 6은 도 2에 도시된 척추경 나사못을 포함하는 척추경 나사못 조립체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 척추 로드 200 : 척추경 나사못

210 : 나사봉 212 : 제1나사봉

214 : 제2나사봉 220 : 헤드

222 : 척추 수용 채널 222a : 삽입홈

224 : 나사부 230 : 고정 부재

232 : 원형 블록 234 : 누름부

240 : 고정 너트

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 척추경(pedicle)에 삽입되어 고정되는 나사봉과, 상기 나사봉의 후단부에서 상기 나사부와 일체로 형성되며 척주(spinal column)를 교정하기 위한 척추 로드를 수용하기 위한 로드 수용 채널 및 상기 척추 로드의 고정을 위한 나사부를 갖는 헤드를 포함하는 척추경 나사못에 있어서, 상기 나사봉은, 상기 헤드로부터 연장되며, 실린더 형상을 갖는 제1나사봉 및 상기 제1나사봉으로부터 연장되며, 원뿔 형상을 갖는 제2나사봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추경 나사못을 제공한다.

상기 본 고안에 따른 일 실시예로서, 상기 제1나사봉은 연장되는 방향으로 일정한 제1내경을 가지며, 상기 제2나사봉은 연장되는 방향으로 점차 감소되는 제2내경을 갖는다. 또한, 상기 제1나사봉의 제1피치(pitch)는 제2나사봉의 제2피치보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1나사봉의 제1길이와 상기 제2나사봉의 제2길이는 동일한 것이 바람직하다. 이는 실린더 형상을 갖는 제1나사봉의 제1피치가 클수록 척추경에 대한 고정력이 향상되기 때문이다.

상기 본 고안에 따르면, 원뿔 형상을 갖는 제2나사봉은 척추경 나사못의 삽입을 용이하게 하며, 제2나사봉의 제2피치보다 큰 제1나사봉의 제1피치는 척추경 나사못의 고정력을 증가시킨다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 척추경 나사못을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 척추경 나사못을 나타내는 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 도시된 척추경 나사못(200)은 척추경에 삽입되어 고정되는 나사봉(210)과, 나사봉(210)의 후단부에 일체로 형성되며 척주를 고정시키기 위한 척추 로드(10)가 고정되는 헤드(220)를 포함한다.

헤드(220)에는 척추 로드(10)를 수용하기 위한 로드 수용 채널(222)이 상부면(220a)으로부터 그루브(groove) 형상으로 형성되어 있다. 이때, 로드 수용 채널(222)에 수용되는 척추 로드(10)의 중심축은 척추경 나사못(200)의 중심축과 직교하며, 헤드(220)는 로드 수용 채널(222)에 의해 전체적으로 'U'자 형상을 갖는다. 헤드(220)의 외측면에는 척추 로드(10)의 고정을 위한 나사부(224)가 형성되어있고, 로드 수용 채널(222)의 내측에는 척추 로드(10)를 고정하기 위한 고정 부재(미도시)가 삽입되는 삽입홈(222a)이 형성되어 있다. 한편, 도 4를 참조하면, 헤드(320)에 형성된 나사부(324)는 로드 수용 채널(322)의 내측면에 형성될 수도 있다.

상기 척추 로드(10)는 다양한 원인에 의해 변형된 척주를 교정하고, 변형된 추골을 안정화시키기 위해 사용된다. 상기 척추 로드(10)는 환자의 척주에 시술되기 전에 척주의 변형된 정도에 따라 적절하게 밴딩(banding)되어 사용된다.

나사봉(210)은 헤드(220)의 하부에 일체로 형성되어 있으며, 헤드(220)의 중심축 방향으로 연장되어 있다. 이때, 나사봉(210)의 중심축은 헤드(220)의 중심축과 일치한다. 헤드(220)로부터 연장되는 나사봉(210)은 헤드(220)와 인접하는 제1나사봉(212)과, 제1나사봉(212)에 일체로 연결된 제2나사봉(214)을 포함한다. 헤드(220)로부터 연장되는 제1나사봉(212)은 실린더 형상을 가지며, 제1나사봉(212)으로부터 연장되는 제2나사봉(214)은 원뿔 형상을 갖는다. 즉, 제1나사봉(212)의 제1외경은 연장되는 방향을 따라 일정하며, 제2나사봉(214)의 제2외경은 연장되는 방향을 따라 점차 감소된다. 여기서, 제2나사봉(214)의 끝단(214a)은 라운딩 처리되어 있다. 이는 척추경 나사못(20)의 삽입에 오류가 발생될 경우 신경근 또는 척수를 손상시키지 않도록 하기 위함이다.

한편, 제1나사봉(212)의 제1내경은 연장되는 방향을 따라 일정하며, 제2나사봉(214)의 제2내경은 제2나사봉의 끝단(214a)을 향해 점차 감소된다. 따라서, 시술자는 환자의 척추경에 척추경 나사못(200)의 고정을 보다 용이하게 할 수 있으며,이는 수술 시간을 단축시켜 환자의 위함 부담을 감소시킨다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1나사봉(312)의 제1피치(P₁, pitch)는 제2나사봉(314)의 제2피치(P₂)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 척추경 나사못의 고정력을 향상시키고, 척추경 나사못의 삽입을 보다 용이하게 하기 위함이다. 이때, 제1나사봉(312)의 제1길이(L₁)와 제2나사봉(314)의 제2길이(L₂)의 비율은 1:1이 바람직하다.

제1나사봉(212)의 제1외경, 제1내경, 제1피치 및 제1길이 그리고, 제2나사봉(214)의 제2외경, 제2내경, 제2피치 및 제2길이 등은 환자의 상태에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 척추경 나사못을 갖는 척추경 나사못 조립체를 설명하기 위한 분해 사시이다.

도 6을 참조하면, 헤드(220)의 외측면에는 척추 로드(10, 도 2 참조)의 고정을 위한 나사부(224)가 형성되어 있고, 로드 수용 채널(222)의 내측에는 척추 로드(10)의 고정을 위한 고정 부재(230)가 삽입되는 삽입홈(222a)이 형성되어 있다.

고정 부재(230)는 삽입홈(222a)에 삽입되는 원형 블록(232)과, 나사부(224)에 결합되는 고정 너트(240)의 체결력에 의해 척추 로드(10)를 가압하는 누름부(234)를 포함한다. 고정 부재(230)가 삽입홈(222a)에 삽입되었을 때, 누름부(234)는 로드 수용 채널(222)의 외측으로 돌출되며, 돌출된 부위를 고정 너트(240)가 가압한다. 고정 너트(240)에 의해 가압된 고정 부재(230)는 로드 수용 채널(222)에 삽입된 척추 로드(10)에 밀착되어 척추 로드(10)를 고정시킨다.

척주는 평상시에 연골 추간 원판에 의해 서로 분리되는 다수개의 추골로 형성되어 있다. 이러한 추간 원판은 인접한 추골사이에 탄력을 형성하여 척주의 지지축을 따른 압력을 지탱하고, 건강한 척주의 특징적인 유연성을 제공하기 위한 추골 사이의 한정된 움직임을 허용한다. 상처, 질병 또는 다른 퇴행성 질환으로 인해 하나 이상의 추간 원판이 수축하거나, 함입되거나, 파괴되거나, 이동하거나, 이탈하거나 또는 다른 손상을 입는 경우가 발생할 수 있다. 이것은 인접한 척수 또는 척수 신경을 압박하여 만성적이며 종종 움직일 수 없는 통증을 일으키고, 더 진행되면 상지(upper limbs) 또는 하지(lower limbs)의 비가역적 마비를 일으키기에 이른다.

상기와 같은 척주의 변형이 발생하는 경우, 외과적인 수술을 통해 변형된 척주를 치료하는 방법으로, 변형이 발생한 추골과 인접한 추골을 영구히 안정화시키거나 융합시켜서 적절한 추간 공간을 유지하고, 추골 사이의 상대적인 움직임을 제거하는 방법이 있다. 상기와 같은 추골의 안정화 방법은 도 6에 도시된 척추경 나사못 조립체와 척추 로드를 이용하여 달성될 수 있다. 변형된 척주를 안정화시키기 위해 적절하게 밴딩된 척추 로드를 척추경에 삽입되어 고정된 척추경 나사못 조립체에 고정함으로서 변형된 척주를 안정적으로 고정시킬 수 있다.

척추경 나사못은 척주의 변형된 정도에 따라 사용 수량이 적절하게 조절되며, 일반적으로 한 쌍의 척추 로드와, 다수의 척추경 나사못 및 한 쌍의 척추 로드를 더욱 견고하게 고정시키기 위해 한 쌍의 척추 로드를 연결하는 크로스 링크(cross link)가 사용된다.

상기와 같은 변형된 척주의 안정화에서 본 고안에 따른 척추경 나사못은 척추경에 용이하게 삽입되며, 견고하게 고정된다. 즉, 원뿔 형상을 갖는 제2나사봉은 척추경 나사못의 삽입을 용이하게 하며, 제2나사봉의 제2피치보다 큰 제1피치를 갖는 제1나사봉은 척추경 나사못의 고정력을 증가시킨다. 따라서, 변형된 척주를 교정하며, 안정화시키는 척추 로드를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.

상기와 같은 본 고안에 따르면, 변형된 척주를 교정하여 안정화시키기 위해 척추경에 삽입되는 척추경 나사못의 나사봉은 실린더 형상을 갖는 제1나사봉과 원뿔 형상을 갖는 제2나사봉을 포함한다. 제2나사봉은 척추경 나사못의 삽입을 용이하게 하며, 제1나사봉은 척추경 나사못의 고정력을 증가시킨다.

따라서, 척주의 교정 수술에 소요되는 시간이 단축되며, 시술자의 피로도를 감소시키고, 환자의 위험 부담을 감소시킨다. 또한, 척추경 나사못 조립체에 의해 변형된 척주를 교정하여 안정화시키는 척추 로드를 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 실용신안등록청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 척추경(pedicle)에 삽입되어 고정되는 나사봉과, 상기 나사봉의 후단부에서 상기 나사부와 일체로 형성되며 척주(spinal column)를 교정하기 위한 척추 로드를 수용하기 위한 로드 수용 채널(channel) 및 상기 척추 로드의 고정을 위한 나사부를 갖는 헤드를 포함하는 척추경 나사못에 있어서,

   상기 나사봉은, 상기 헤드로부터 연장되며, 실린더 형상을 갖는 제1나사봉; 및

   상기 제1나사봉으로부터 연장되며, 원뿔 형상을 갖는 제2나사봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추경 나사못.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1나사봉은 연장되는 방향으로 일정한 제1내경을 가지며, 상기 제2나사봉은 연장되는 방향으로 점차 감소되는 제2내경을 갖는 것을 특징으로 하는 척추경 나사못.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1나사봉의 제1피치(pitch)는 제2나사봉의 제2피치보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 척추경 나사못.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1나사봉의 제1길이와 상기 제2나사봉의 제2길이는 동일한 것을 특징으로 하는 척추경 나사못.