KR20100080908A - 극돌간 스페이서 - Google Patents

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KR20100080908A KR1020107008105A KR20107008105A KR20100080908A KR 20100080908 A KR20100080908 A KR 20100080908A KR 1020107008105 A KR1020107008105 A KR 1020107008105A KR 20107008105 A KR20107008105 A KR 20107008105A KR 20100080908 A KR20100080908 A KR 20100080908A
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spinous processes
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피터 센
펠릭스 애스츠만
말틴 오스왈드
한스저르그 에멕
그랜트 에이. 스키드모레
에이치. 마이클 메이어
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신세스 게엠바하
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Abstract

본 발명은 척추 협착증을 치료하기 위해서 인접한 극돌기들(spinous processes) 사이에 삽입(implantation)하기 위한 극돌간 스페이서(interspinous spacer)에 대한 것이다.

Description

극돌간 스페이서{Interspinous spacer}
본 발명은 척추 협착증을 치료하기 위해서 인접한 극돌기들(spinous processes) 사이에 삽입(implantation)하기 위한 극돌간 스페이서(interspinous spacer)에 대한 것이다.
이 출원은 2007년 9월 14일에 출원된 미국 가출원(provisional application) 제60/972,572호 "극돌간 스페이서(interspinous spacer)"를 기초로 우선권을 주장하고, 상기 가출원에 포함된 내용 전체는 이 명세서에 참조로 포함된다.
사람의 척추(vertebra)는 극돌기(spinous process)라고 알려진 뒤쪽으로 돌출된 부분을 가진다. 척추(spine)의 굽힘은 인접한 척추(vertebra)의 극돌기들이 서로에 대해서 움직이도록(즉, 앞으로 및/또는 멀어지는 방향으로) 한다. 순차적으로 이것은 척추관(spinal canal)과 구멍(foramina)의 공간을 축소하고, 따라서 통증을 유발할 수 있다. 협착증(stenosis)이라고 알려진 이러한 축소(constriction)는 인접한 극돌기들 사이의 공간에 스페이서(spacer)를 삽입함으로써 치료될 수 있다.
일반적으로, 척추 협착증(spinal stenosis)에는 (1) 경성 또는 딱딱한 척추 협착증(hard or rigid spinal stenosis) 또는 (2) 연성 또는 동적인 척추 협착증(soft or dynamic spinal stenosis)의 두 종류가 있다. 두 종류 모두에 있어서, 척추 협착증은 퇴화(degeneration)에 따른 조직(tissue)의 과도한 성장, 디스크 높이의 손실, 인접한 척추(vertebrae)의 정상적인 상대적 위치 및/또는 방향이 수정된 곳의 척추앞전위증(척추처짐증, spondilolisthesis)과 같은 질환에 의해서 발생된다.
상기 두 종류의 척추 협착증에 있어서 가장 현저한 차이점은, 일반적으로 말해서, 동적 척추 협착증(dynamic spinal stenosis)은 영향받는 수준(affected level)에서 척추의 떼어당김(distraction)에 의해서 치료될 수 있는 반면에, 일반적으로 경성 척추 협착증(hard spinal stenosis)은 영향받는 수준에서 척추관(spinal canal) 또는 구멍(foramina)을 방해하는 조직을 제거하는 것이 요구된다. 조직을 제거하는 경우에 일반적으로 환자는 척추(spine)의 안정성을 일부 잃어버리는 것을 받아들여야 한다. 그러므로, 척추부분(spinal segment)의 강성(stiffness)을 증가시키거나 및/또는 척추부분의 움직임을 제한하기 위해서 인접한 척추(vertebrae) 사이에 극돌간 스페이서(interspinous spacer)를 삽입하는 것에 의해서 척추 부분의 안정성을 증가시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 척추부분(spinal segment)의 강성(stiffness)을 증가시키거나 및/또는 척추부분의 움직임을 제한하기 위해서 인접한 척추(vertebrae) 사이에 삽입되어 척추부분의 안정성을 증가시키는 극돌간 스페이서(interspinous spacer)를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 극돌간 스페이서(interspinous spacer)는 인접한 극돌기들 사이에 삽입하기 위한 W 형상 또는 S 형상의 판 스프링 몸체 부재와, 인접한 극돌기에 스페이서를 부착하기 위해서 상기 몸체로부터 연장된 하나 또는 그 이상의 와이어 스트랩을 바람직하게 포함한다. 바람직하게, 와이어 스트랩은 판 스프링의 한쪽 측면으로부터 연장되어 극돌기의 한쪽 측면과 극돌기의 위 또는 아래를 거쳐서 와이어 스트랩이 판 스프링에 결합될 수 있는 다른쪽 측면까지 연장될 수 있는 사이즈와 형상을 가진다. 대안으로서, 상기 스페이서는 인접하는 극돌기 중의 하나 또는 모두와 체결하기 위해서 하나 또는 그 이상의 후크를 포함할 수 있다. 바람직하게, 극돌기의 바닥면(bottom surface)에 존재하는 자연스럽게 형성된 오목한 곳(concavity)에 스페이서가 더 잘 안착되도록 하기 위해서 상단 뼈 접촉면(top bone contacting surface)은 바닥면(bottom surface)에 비하여 더 두드러진 볼록 형상(a more accentuated convex shape)을 가진다.
한 실시예에서, 바람직하게, 극돌간 스페이서는 인접한 상측 및 하측의 극돌기 사이에 삽입하기 위한 W 형상 또는 S 형상의 판 스프링 및, 스페이서를 인접한 극돌기들에 고정하기 위해서 판 스프링으로부터 연장된 체결수단을 구비하고, 상기 판 스프링은 상측의 극돌기와 접촉하기 위한 상단면과, 하측의 극돌기와 접촉하기 위한 바닥면을 가진다.
본 발명은 척추부분(spinal segment)의 강성(stiffness)을 증가시키거나 및/또는 척추부분의 움직임을 제한하기 위해서 인접한 척추(vertebrae) 사이에 삽입되어 척추부분의 안정성을 증가시키는 극돌간 스페이서(interspinous spacer)를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 극돌간 스페이서는 감압술(decompression)과 함께 척추 협착증을 치료하기 위해서 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 극돌간 스페이서는 추가적인 치료없이 척추 협착증을 치료하기 위해서 사용될 수 있다. 특히, 감압술이 사용되는 경우에는 극돌간 스페이서를 이용하여 척추(spine)의 안정성(stability)의 적어도 일부를 회복시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 상기 극돌간 스페이서는 동일한 척추(spine) 수준(level)에 대해서 압축력(compressive force) 뿐만 아니라 분산력(distractive force)을 적용하는 것을 허용한다(예를 들어, 척추(spine)를 연장(extension)하는 경우에는 분산력이고 척추(spine)를 휘게하는 경우에는 압축력). 상기 극돌간 스페이서는 극돌기에 대한 한정된 접촉면적(defined contact area)을 가지는 것에 의해서 환자가 일정한 분산력 및/또는 압축력에 참을 수 있도록 하고, 이것은 뼈와 만나는 상기 스페이서에서 재생 조건(reproducible condition)(예를 들어, 전달력(transmittal forces))을 촉진한다. 또한, 상기 극돌간 스페이서는 인접한 극돌기들에 대해 더 빠르고, 더 간단하고 더 안전한(예를 들어, 줄어든 뼈 손상) 부착을 가능하게 한다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명 뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원의 기구를 예시하기 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 극돌간 스페이서의 예시적인 실시예를 보여주는 측면도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 또 다른 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 극돌간 스페이서에서 와이어 스트랩이 풀려진 것을 보여주는 또 다른 사시도이다.
도 5는 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 사시도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 6은 도 5에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 또 다른 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 극돌간 스페이서에서 와이어 스트랩이 풀려진 것을 보여주는 또 다른 사시도이다.
도 8은 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 측면도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 9a는 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 측면도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 9b는 도 9a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 또 다른 측면도이다.
도 9c는 도 9a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 후면도(rear view)이다.
도 9d는 도 9a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 평면도(top view)이다.
도 9e는 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 후면도(rear view)이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 10a는 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 사시도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 10b는 도 10a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 측면도이다.
도 10c는 도 10a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 후면도이다.
도 11a는 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 사시도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 11b는 도 11a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 측면도이다.
도 11c는 도 11a에 도시된 극돌간 스페이서를 보여주는 후면도이다.
도 12a는 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 사시도이고, 상기 스페이서는 W 형상의 판 스프링을 포함한다.
도 12b는 도 12a에 도시된 극돌간 스페이서에서 와이어 스트랩이 완전히 연장된 것을 보여주는 또 다른 사시도이다.
도 13은 극돌간 스페이서의 또 다른 예시적인 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 14는 대안적인 극돌간 스페이서의 예시적인 실시예를 보여주는 측면도이고, 상기 스페이서는 S 형상의 판스프링을 포함한다.
의미를 제한하는 것이 아니라 단지 편의를 위해서 아래의 설명에서 어떤 용어가 사용된다. "오른쪽"(right), "왼쪽"(left), "상단(top) 및, "바닥(bottom)"은 도면에서 방향을 나타낸다. "안쪽으로(inwardly)", "바깥쪽으로(outwardly)"라는 단어는 기구의 기하학적 중심 및 그 기구의 지정된 부분을 향하거나 멀어지는 방향을 각각 나타낸다. "앞쪽의"(anterior), "후방의"(posterior), "상측의"(superior),"하측의"(inferior) 및 관련된 단어들 및/또는 구절은 인체 내부에서 바람직한 위치와 방향을 나타내는 것이고 의미를 제한하는 것은 아니다. 상기 용어는 위에 나열된 단어들과, 상기 단어들의 파생어들(derivatives) 및, 유사한 의미(import)의 단어들을 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예가 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 일반적으로, 상기 실시예는 척추 협착증을 치료하기 위해서 인접한 상측 및 하측의 척추(vertebrae)의 극돌기들 사이에 삽입(implantation) 및/또는 첨부(affixation)되기 위한 극돌간 스페이서에 관계된다.
상기 극돌간 스페이서는 감압술(decompression)과 함께 척추 협착증을 치료하기 위해서 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 극돌간 스페이서는 추가적인 치료없이 척추 협착증을 치료하기 위해서 사용될 수 있다. 특히, 감압술이 사용되는 경우에는 극돌간 스페이서를 이용하여 척추(spine)의 안정성(stability)의 적어도 일부를 회복하는 것이 바람직하다.
사용하는 중에, 본 발명의 상기 극돌간 스페이서는 동일한 척추(spine) 수준(level)에 대해서 압축력(compressive force) 뿐만 아니라 분산력(distractive force)을 적용하는 것을 허용한다(예를 들어, 척추(spine)를 연장(extension)하는 경우에는 분산력이고 척추(spine)를 휘게하는 경우에는 압축력). 바람직하게, 상기 극돌간 스페이서는 극돌기에 대한 한정된 접촉면적(defined contact area)을 가지는 것에 의해서 환자가 일정한 분산력 및/또는 압축력에 참을 수 있도록 하고, 이것은 뼈와 만나는 상기 스페이서에서 재생 조건(reproducible condition)(예를 들어, 전달력(transmittal forces))을 촉진하는데, 이점에 대해서는 아래에서 아주 자세히 설명될 것이다. 또한, 상기 극돌간 스페이서는 인접한 극돌기들에 대해 더 빠르고, 더 간단하고 더 안전한(예를 들어, 줄어든 뼈 손상) 부착을 가능하게 한다.
상기 극돌간 스페이서는 예를 들어 티타늄, 티타늄 합금, 스테인레스 스틸 등과 같은 금속, 예를 들어 PEEK, PCU 등과 같은 고분자들(polymers), 및 이들의 조합을 포함하는, 그러나 여기에 한정되지는 않는, 생체 적합성 물질(biocompatible material)로부터 만들어질 수 있다. 상기 스페이서가 PEEK로부터 만들어지는 경우에는 고분자와 같은 탄성 고무(elastic rubber)와의 조합이, 요구되는 큰 변형과 높은 하중을 허용하도록 사용될 수 있다.
이 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자가 일반적으로 이해할 수 있겠지만, 상기 극돌간 스페이서는 후방 척추 고정(posterior spinal fixation)과 관련해서 설명되지만, 이 기술분야의 당업자는 상기 스페이서와 상기 스페이서의 구성요소가 인체의 다른 부분을 고정하기 위해서 사용될 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 극돌간 스페이서(10)는 인접한 극돌기(SP) 사이에 삽입될 수 있도록 형성되고 상기 삽입을 위한 사이즈를 가진 몸체부재(body member)(20)를 포함한다. 또한, 상기 극돌간 스페이서(10)는 인접한 극돌기(SP)에 몸체부재(20)를 부착하기 위한 체결수단(40)을 포함할 수 있다.
바람직하게, 도면에 나타난 바와 같이, 몸체부재(20)는 "W-형상"의 판 스프링("W-shaped" leaf spring)(21)의 형태이다. W-형상의 판 스프링(21)은, 바람직하게는, 상측 극돌기(superior spinous process)(SP)와 접촉하는 상단 뼈 접촉면(top bone contacting surface)(22), 하측 극돌기(inferior spinous process)(SP)와 접촉하는 바닥 뼈 접촉면(bottom bone contacting surface)(24) 및, 스페이서(10)의 압축 및/또는 연장(extension)을 가능하게 하는 탄력적으로 유연한 중앙부(26)를 포함한다.
대안적으로, 도 14에 나타난 바와 같이, 몸체부재(20)는 "S-형상"의 판 스프링("S-shaped" leaf spring)(21)의 형태이다. 상기 스페이서는 S-형상의 판 스프링(21)을 가짐으로써 W-형상의 판 스프링(21)을 가진 스체이서가 가진 많은 장점(아래에서 설명됨)과 동일한 장점을 더 콤팩트한 디자인으로 제공할 수 있다. 남은 실시예들이 W-형상의 판 스프링을 보여주고 논의할 것이지만, W-형상의 판 스프링을 S-형상의 판 스프링으로 대체할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
W-형상의 판 스프링 또는 S-형상의 판 스프링을 제공함으로써, 본 발명에 따른 극돌간 스페이서는 극돌간 스페이서와 인접한 극돌기(SP) 사이의 하중 전달의 관점에서 더 줄여준다(forgiving). 이것은 스페이서의 강성(stiffness)이 W-형상의 판 스프링 또는 S-형상의 판 스프링 때문에 접촉 점(the point of contact)에 따른 예를 들어, C 형상의 스페이서를 포함한 종래의 극돌간 스페이서의 강성의 큰 변화에 비하여 작게 변하기 때문이다. 이것은 C 형상의 스페이서에서는 예를 들어, 상단 및 바닥 뼈 접촉 면의 전방부(anterior portion)에 작용된 힘은 강성이 큰 스페이서와 만나는 반면에, 상단 및 바닥 뼈 접촉 면의 후방부(posterior portion)에 작용된 힘은 강성이 작은 스페이서와 만나기 때문이다. 이것은 C 형상의 판 스프링에 작용된 힘은 단일 루프(loop)와 만나고, 이에 따라 서로에게 크게 의존하고 상기 힘이 작용되는 위치에 크게 의존한다. 이에 비하여, W-형상의 판 스프링과 S-형상의 판 스프링의 전방부(anterior portion)와 후방부(posterior portion)에 작용된 힘은 서로 다른 루프(loop)와 만나고, 이에 따라 전방부와 후방부에서 강성(stiffness)이 조절될 수 있고, 접촉 점(contact point)에 따라 차이가 있지만, 상기 강성은 C 형상의 스페이서에 비하여 더 균일하다.
바람직하게, 체결수단(40)은 W 형상의 판 스프링(21) 더욱 바람직하게는, 상단 및 바닥면(22)(24)에 부착되는 하나 또는 그 이상의 와이어 스트랩(wire strap)(42) 형태이다. 와이어 스트랩(42)은 제1 끝단(43), 제2 끝단(44) 및, 길이(length)를 가진다. 도 2와 도 3에 가장 잘 나타나 있듯이, 상기 스트랩(42)의 제1 끝단(43)은 바람직하게 W 형상의 판 스프링(21)에 연결되는데, W 형상의 판 스프링(21)과 일체로 형성될 수도 있다. W 형상의 판 스프링(21)은, 바람직하게, 잠금 기구(30)를 또한 포함한다. 나타난 바와 같이, 잠금기구(30)는 W 형상의 판 스프링(21)으로부터 연장된 구성요소를 포함할 수 있거나 와이어 스트랩(42)의 반대편에서 W 형상의 판 스프링(21)에 형성된 구멍(opening)을 포함할 수 있다. 사용시에는, 와이어 스트랩(42)이 인접한 극돌기(SP) 중의 하나의 한 측면을 따라 W 형상의 판 스프링(21)으로부터 연장되고, 상기 인접한 극돌기(SP)의 위 또는 아래를 따라 반대쪽 측면으로 연장되며, 스페이서(10)를 인접한 극돌기(SP)에 견고하게 부착하기 위해서 잠금기구(30)에 와이어 스트랩(42)이 삽입될 수 있는 반대쪽으로 돌아온다.
도 4에 가장 잘 나타나 있듯이, 바람직하게, 제2 끝단(44)은 와이어 스트랩(42)의 끝부분(tip)에 형성된 일체로 된 커팅 블레이드(integrated cutting blade)(46)를 포함한다. 와이어 스트랩(42)의 끝단에 형성된 일체로 된 커팅 블레이드(46)는 와이어 스트랩(42)이 극돌기(SP)의 한쪽 측면에서 다른쪽 측면으로 지나갈 때 극돌간 인대(interspinous ligament)를 통과할 수 있도록 한다. 와이어 스트랩(42)이 극돌기(SP)에 고정된 후에는 와이어 스트랩(42)의 과도하게 남은 길이는 잘라져서 제거될 수 있다.
사용시에는, 바람직하게, W 형상의 극돌간 스페이서(10)는 가능한 한도내에서 배쪽(예를 들어, 전방)으로 삽입된다(inserted as ventral(anteriorly) as possible). W 형상의 판스프링(21)의 상단 및 바닥 뼈 접촉면(22)(24)(예를 들어, 인접한 극돌기에 접하는 판 스프링의 부분)은, 바람직하게, 인접한 극돌기에 작용하는 분산력이 한정된 면적에 작용하도록 인접한 극돌기의 전-후 방향(anterior-posterior direction)으로의 길이 보다 짧은 전-후 방향의 길이를 갖는다. 바람직하게, 상기 한정된 면적은 해부학적 차이(예를 들어, 인접한 극돌기의 형상 및 그에 따른 접촉 면적)로 인한 스페이서 성능(예를 들어, 강성)의 차이를 줄이기 위해서 가능한 한도내에서 배쪽으로 멀다(as far ventral as possible).
바람직하게, 와이어 스트랩(42)은 휘어지는 경우에 늘어남(extension)에 대한 낮은 스페이서의 강성을 허용하기 위해서 W 형상의 판 스프링(21)의 후방에서 인접한 극돌기(SP)에 부착되거나 및/또는 위치된다. 사용시에는, 각도 중립 휨(angle neutral flexion)이 일반적으로 각도 중립-늘어남(angle neutral-extension)에 비하여 크기 때문에 늘어남에 비하여 휨의 경우에 낮은 강성을 가지는 것이 바람직하고, 이에 따라 늘어남 보다 휨을 더 작게 방해하는 것이 바람직하다.
도 5 ~ 7에 가장 잘 나타난 바와 같이, 체결수단(40)은 한 쌍의 와이어 스트랩(42)을 갖는 것(도 1~4에 도시됨)보다 인접한 극돌기(SP)에 체결하기 위해서 한쌍 또는 그 이상의 후크(60)를 갖는다. 나타난 바와 같이, 상기 스페이서(10')는 상측의 극돌기(SP)에 체결하기 위해서 와이어 스트랩(42)을 포함하고 하측의 극돌기(SP)에 체결하기 위해서 한쌍의 후크(60)를 포함한다. S1 수준(level)에서 극돌기는 일반적으로 와이어 스트랩(42)의 부착을 허용하지 않기 때문에 스트랩(42) 대신에 하나 또는 그 이상의 후크(60)를 갖는 것은 허리 척추(lumbar spine)의 L5/S1 수준에서 삽입(implantation)하기 위해서 특별히 유용하다. 따라서, 바람직하게, 도면에 나타난 바와 같이, 극돌간 스페이서(10')는 L5 극돌기에 체결하기 위해서 W 형상의 판 스프링(21)의 상단 뼈 접촉면(22)으로부터 연장되는 와이어 스트랩(42)과, S1에 체결하기 위해서 W 형상의 판 스프링(21)의 바닥 뼈 접촉면(24)으로부터 연장되는 한 쌍의 후크(60)를 포함한다. 대안적으로, 극돌간 스페이서(10')는 바닥 뼈 접촉면(24)으로부터 연장되는 와이어 스트랩(42)과 상단 뼈 접촉면(22)으로부터 연장되는 한 쌍의 후크(60)를 포함하거나, 또는 W 형상의 판 스프링(21)의 상단 및 바닥 뼈 접촉면(22)(24) 모두로부터 연장되는 한쌍의 후크부재(60)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 후크(60)는 엉치뼈의 구멍(the foramina of the sacrum)에 체결할 수 있는 형상과 사이즈를 가진다.
상기 후크(60)는 후크(60)를 W 형상의 판 스프링(21)에 연결하기 위해서 와이어 또는 케이블(62)을 또한 포함할 수 있다. 바람직하게, 와이어 또는 케이블(62)은 외과의사가 후크(60)와 W 형상의 판 스프링(21) 사이의 상대적인 길이를 조절할 수 있도록 허용하는 방식으로 후크(60)와 W 형상의 판 스프링(21)을 서로 연결한다. 후크(60)와 W 형상의 판 스프링(21)을 서로 연결하는 다른 형식도 또한 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다. W 형상의 판 스프링(21)의 바닥면(24)은 외과의사가 스페이서(10')를 적절하게 위치시키는 것을 돕기 위해서 한쌍의 가이드(120)를 포함할 수 있는데, 이것에 대해서는 아래에서 아주 자세하게 설명된다.
비록, 도 5~7에 도시된 극돌간 스페이서(10')는 L5/S1 수준과 관련해서 사용되는 것이 설명되었으나, 극돌간 스페이서(10')는 척추(spine)를 따라 어느 곳의 인접한 극돌기(SP)를 연결하기 위해서도 사용될 수 있다는 것을 추가적으로 주목해야 한다.
도 8에 가장 잘 나타난 바와 같이, W 형상의 판 스프링(21)은 인접한 극돌기(SP) 중의 하나에 체결하거나 및/또는 접촉하기 위해서 라미나 후크(lamina hook)(75)를 또한 포함할 수 있다. 바람직하게, 라미나 후크(75)는 W 형상의 판 스프링(21)의 바닥 뼈 접촉면(24)으로부터 연장되거나 및/또는 바닥 뼈 접촉면(24)에 형성된다. 라미나 후크(75)는 W 형상의 판 스프링(21)의 상단 뼈 접촉면(22)으로부터 연장되거나 및/또는 상단 뼈 접촉면(22)에 형성된다. 라미나 후크(75)는 극돌간 스페이서(10)(10')가 후방으로 미끄러지거나 및/또는 이동하는 것을 방지하기 위해서 극돌기(SP)에 체결하기 위한 사이즈와 형상을 가지고, 이에 따라 예를 들어, S1 극돌기가 충분히 발현되지(developed) 않을 수 있는 곳에 극돌간 스페이서(10)(10')가 삽입되는 것이 허용되고, 이러한 곳에서는 이동의 위험없이 극돌간 스페이서(10)(10')가 S1 라미나(lamina)의 모서리(edge)에 안착하게 된다.
도 7 및 도 8에 가장 잘 나타난 바와 같이, W 형상 판 스프링(21)의 상단 및 바닥 뼈 접촉면(22)(24)은 극돌기(SP)의 인접하는 표면과 접촉하기 위해서 예를 들어, 이빨(teeth), 산(ridge) 등과 같은 하나 또는 그 이상의 돌기들(80)을 가질 수 있다.
비록, 라미나 후크(75)와 돌기들(80)이 도 5~8에 개시된 극돌간 스페이서(10')와 관련해서 도시되고 설명되었지만, 이러한 특징들은 도 1~4에 개시된 극돌간 스페이서(10) 및 다른 극돌간 스페이서와 관련해서도 또한 사용될 수 있음을 주목해야 한다.
도 9a ~ 9d를 참조하면, 스페이서(10'')는 W 형상 판 스프링(21)을 구비하고, W 형상 판 스프링(21)은 상측 극돌기(SP)의 하부면에 접촉하기 위해서 볼록 형상(convex shape)을 가지는 상단 뼈 접촉면(22)을 가지는 한편, 바닥 뼈 접촉면(24)은 하측 극돌기(SP)의 상부면에 접하기 위해서 실질적으로 평평하거나 직선이다. 볼록 형상의 상단 뼈 접촉면(22)을 제공함으로써 극돌간 스페이서(10)(10')(10'')는 이상적인 전방/후방 위치 즉, 극돌기의 바닥면에 존재하는 자연스럽게 형성된 오목한 곳(concavity)에 더 잘 위치할 수 있다. 바람직하게, W 형상 판 스프링(21)은 테이퍼된 측면(tapered side surface)(28)을 가진다(예를 들어, 상단 뼈 접촉면(22), 탄력적으로 유연한 중앙부(26) 및 바닥 뼈 접촉면(24)을 연결하는 표면의 폭을 좁힘). 테이퍼된 측면(28)을 제공함으로써, 극돌간 스페이서(10)(10')(10'')는 측면 조인트(facet joints) 또는 라미나(laminae)에 접촉하지 않고 이상적인 전방/후방 위치에 더 잘 위치할 수 있다.
도 9a ~ 9d를 참조하면, 극돌간 스페이서(10'')에 형성된 체결수단(40)은 인접한 극돌기(SP)의 측면에 접촉하기 위해서 상단 및 바닥 뼈 접촉면(22)(24)으로부터 연장된 다수의 날개(wing)(100) 형태일 수 있다. 바람직하게, 날개(100)는 상단 및 바닥 뼈 접촉면(22)(24)으로부터 멀어짐에 따라 날개(100)가 벌어지도록 날개(100)가 미리 꺾여진다. 날개(100)가 미리 꺾여지는 것에 의해서 스페이서(10'')는 날개(100)를 펼쳐 개방시킬 필요성이 없이 상측과 하측 극돌기(SP)를 더 잘 수용할 수 있다. 따라서, 날개(100)를 미리 꺾는 것은 삽입 공정(implantation process)을 단순화한다. 일단 인접한 극돌기(SP) 사이에 극돌간 스페이서(10'')가 적절하게 위치되면, 인접한 척추(vertebrae)에 대해서 스페이서(10'')의 위치를 견고하게 하기 위해서 외과의사에 의해서 인접한 극돌기(SP)에 대하여 날개(100)가 고정(crimped)될 수 있다.
바람직하게, 날개(100)는 상측 날개(100a)가 하측 날개(100b)에 비하여 더 전방에 위치되도록 간격을 둘 수 있다(staggered). 이격된 날개(100a)(100b)를 제공함으로써, 상측 날개(100a)는 상측 라미나(superior laminae)에 접촉하는 것에 의해서 삽입 깊이에 대한 기계적인 정지(stop)로서의 역할을 할 수 있다.
비록, 볼록 형상의 상단 뼈 접촉면(22) 및/또는 이격된 날개들(100)은 도 9a~9d에 개시된 극돌간 스페이서(10'')와 관련해서 도시되고 설명되었지만, 이러한 특징들은 도 1~7에 개시된 극돌간 스페이서(10)(10') 및 다른 극돌간 스페이서와 관련해서도 사용될 수 있다.
도 9e를 참조하면, 스페이서(10''')는 상측 날개(100a)가 하측 날개(100b)로부터 횡적으로 떨어진(laterally offset) 상측 및 하측 날개(100a)(100b)를 대안적으로 포함할 수 있다. 횡적으로 떨어진 상측 및 하측 날개(100a)(100b)를 제공하는 것에 의해서 극돌간 스페이서(10''')는 예를 들어, 퇴행성 척추측만증(degenerative scoliosis)으로 인해서 일렬로 정렬되지 않은 극돌기(SP)를 더 잘 수용할 수 있다.
도 10a ~ 10c를 참조하면, 극돌간 스페이서(10'''')는 상측 날개(100a) 대신에 한 쌍의 가이드 부재(120)를 포함할 수 있다. 사용시에, 가이드 부재(120)는 극돌기(SP)에 고정되지(crimped) 않고 단지 스페이서(10'''')가 삽입되는 동안과 삽입 후에 가이드의 역할만을 한다. 대안적으로, 한 쌍의 가이드 부재(120)가 하측 날개(100b) 대신에 사용될 수 있다.
도 11a~11c를 참조하면, 스페이서(10''''')를 인접한 극돌기(SP)에 부착하기 위해서 상측 및 하측 날개(100a)(100b)가 탄성 돌기(elastic projection)(130)에 의해 대체될 수 있다. 사용시, 날개(100)에 의해서 일반적으로 요구되어지는 것 처럼, 극돌기(SP)에 대해 돌기(130)를 능동적으로 고정할 필요없이 돌기(130)가 자동적으로 극돌기(SP)에 체결되도록 탄성돌기(130)들은 서로 가까워지도록 바이어스된다(biased). 사용시, 스페이서(10''''')가 삽입되는 동안에 탄성돌기(130)는 개방된 상태를 유지한다. 스페이서(10''''')가 적절하게 위치되면, 삽입기구의 제거와 함께 탄성돌기(130)는 자동적으로 극돌기(SP)의 측면을 가압할 수 있다.
도 12a와 도 12b를 참조하면, 극돌간 스페이서(200)는 두개 또는 그 이상의 구성요소로 형성될 수 있다. 나타난 바와 같이, 극돌간 스페이서(200)는 제2 구성요소(220)에 결합된 제1 구성요소(210)로 형성될 수 있는데, 제1 구성요소(210)는 위에서 설명한 바와 같이 W 형상 극돌간 스페이서(21)의 형태일 수 있고, 제2 구성요소(220)는 와이어 스트랩(wire-strap)(242)을 가진 인서트(insert)(222)의 형태일 수 있다. 사용시, 인서트(222)의 결합은 강성이 더 큰 극돌간 스페이서(200)를 제공한다.
도 13을 참조하면, 인서트(322)는 인접한 극돌기(SP)에 삽입하기 위한 독립형 스페이서(stand-alone spacer)(300)로 형성될 수 있다. 나타난 바와 같이, 스페이서(300)는 인접한 극돌기(SP) 사이에 스페이서(300)를 고정하기 위해서 일체화된 와이어 스트랩(342) 및 잠금 요소(330)를 포함할 수 있다.
W 형상 판 스프링(21)의 상단 및 바닥 뼈 접촉면(22)(24)은 스페이서/뼈 접촉면(spacer/bone interface)에서 더 나은 하중 분포를 위해서 "부드러운" 물질(예를 들어, 낮은 탄성계수를 가진 물질) 또는 폼(foam)으로 이루어진 층(layer)을 포함할 수 있다. 상기 폼은 예를 들어, 티타늄 폼(titanium foam), PEEK 폼(PEEK foam) 등의 형태일 수 있다. 부드러운 물질의 경우에는 상기 층이 압력이 높은 부분에서 변형되고 이에 따라 접촉면적이 늘어나고 압력이 감소된다. 상기 폼이 사용되는 경우에는 폼층(foam layer)이 접촉 압력이 높은 부분에서 붕괴되고(collapse) 이에 따라 접촉면적이 늘어나고 압력이 감소된다.
비록, 어떤 실시예와 관련해서 어떤 특징들이 예시되고 설명되었지만, 이러한 특징들은 상호 교환될 수 있고 여기에서 설명된 어떠한 극돌간 스페이서에도 사용될 수 있음을 주목해야 한다.
본 발명의 넓은 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이 위에서 설명된 실시예들에 대해서 변화가 만들어질 수 있음은 당업자가 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 개시된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니고 첨부된 청구항들에 의해서 한정된 본 발명의 사상과 범위 내에서 수정사항들을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.
10, 10', 10'', 10''', 10'''', 10''''' : 극돌간 스페이서
20 : 몸체부재
21 : W-형상의 판 스프링, S-형상의 판 스프링
22 : 상단 뼈 접촉면 24 : 바닥 뼈 접촉면
30 : 잠금기구 40 : 체결수단
42 : 와이어 스트랩 60 : 후크
100 : 날개 SP :극돌기

Claims (16)

  1. 상측 및 하측의 극돌기 사이에 삽입되는 스페이서로서,
    인접한 상측 및 하측의 극돌기 사이에 삽입하기 위하여 W 형상의 판 스프링과 S 형상의 판 스프링 중의 하나; 및
    스페이서를 인접한 극돌기들에 고정하기 위해서 판 스프링으로부터 연장된 체결수단;을 구비하고,
    상기 판 스프링은 상측의 극돌기와 접촉하기 위한 상단면(top surface)과, 하측의 극돌기와 접촉하기 위한 바닥면(bottom surface)을 가지는 극돌간 스페이서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체결수단은 하나 또는 그 이상의 와이어 스트랩(wire strap)을 포함하고,
    각각의 와이어 스트랩은 판 스프링과 수술적으로 관련된(operatively associated) 제1 끝단, 제2 끝단 및, 길이를 포함하고,
    와이어 스트랩은 판 스프링의 한쪽 측면과, 극돌기들 중 하나의 위 또는 아래를 거쳐서 상기 극돌기의 나머지 한쪽면으로 연장되는 사이즈와 형상을 가지는 스페이서.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 와이어 스트랩이 판 스프링과 일체로 형성된 스페이서.
  4. 제2항에 있어서,
    판 스프링이 와이어 스트랩의 제2 끝단을 수용하기 위한 구멍(opening)을 포함하는 스페이서.
  5. 제2항에 있어서,
    와이어 스트랩의 제2 끝단이 커팅 블레이드(cutting blade)를 포함하는 스페이서.
  6. 제1항에 있어서,
    판 스프링의 상단면 및 바닥면은 전-후 방향(anterior-posterior direction)으로 길이(length)를 가지고, 상기 길이는 전-후 방향으로의 인접한 극돌기의 길이보다 짧은 스페이서.
  7. 제1항에 있어서,
    체결수단은 인접한 극돌기 중의 하나와 체결되기 위해서 한 쌍 또는 그 이상 후크들(hooks)을 포함하는 스페이서.
  8. 제1항에 있어서,
    판 스프링의 상단면 및 바닥면 중의 적어도 하나는 인접한 극돌기와 체결되기 위한 후크를 포함하는 스페이서.
  9. 제1항에 있어서,
    판 스프링의 상단면 및 바닥면 중의 적어도 하나는 인접한 극돌기와 체결되기 위해 다수의 이빨(teeth)을 포함하는 스페이서.
  10. 제1항에 있어서,
    바닥면에 비하여 상단면은 더 두드러진 볼록 형상(a more accentuated convex shape)을 갖는 스페이서.
  11. 제1항에 있어서,
    상단면은 볼록하고 바닥면은 실질적으로 평평한 스페이서.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 체결수단은,
    상측 및 하측의 극돌기와 체결하기 위해서 상단면 및 하단면 중 적어도 하나로부터 연장된 한쌍 또는 그 이상의 날개를 가지는 스페이서.
  13. 제12항에 있어서,
    상단면으로부터 연장된 한 쌍의 상측 날개와, 바닥면으로부터 연장된 한 쌍의 하측 날개를 포함하고,
    하측 날개에 비해서 상측 날개가 더 앞쪽에 위치하도록 상측 날개가 하측 날개에 대해서 이격된 스페이서.
  14. 제12항에 있어서,
    상단면으로부터 연장된 한 쌍의 상측 날개와, 바닥면으로부터 연장된 한 쌍의 하측 날개를 포함하고,
    상측 날개가 하측 날개에 비해서 횡방향으로 이격된(laterally offset) 스페이서.
  15. 제1항에 있어서,
    스페이서가 삽입(implantation)되는 동안과 삽입된 후에 스페이서를 가이드하기 위해서 상단면과 바닥면 중의 적어도 하나로부터 연장된 한 쌍의 가이드 부재를 포함하는 스페이서.
  16. 제1항에 있어서,
    체결수단은 상측 및 하측의 극돌기와 체결하기 위해서 상단면과 바닥면 중의 적어도 하나로부터 연장된 하나 또는 그 이상의 탄성 돌기들(elastic projection)을 포함하고, 탄성 돌기는 상측 및 하측의 극돌기와 자동적으로 체결하기 위한 사이즈와 형상을 가지는 스페이서.
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