척추경 나사못 설계를 위한 기계적 평가와 생체역학적 유용성 분석

Abstract

인간의 평균수명 연장과 사회 환경의 변화로 인하여 사회 활동을 하는 노년층이 늘어남에 따라 요추부 척추관 협착증이나 퇴행성 척추 전방전위증과 같은 퇴행성 요추질환의 발생 빈도가 급속히 증가하고 있다. 척추경 나사못 시스템을 이용한 유합술은 해부학적으로 척추의 가장 튼튼한 구조물인 척추경을 통해 척추 전후방에 안정성을 부여할 수 있다. 또한 수술 초기에 통증을 완화하는 데 있어 큰 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 퇴행성 요추부 질환의 치료를 위해서 척추경 나사못(Pedicle Screw) 시스템의 하중에 대한 변형 저항을 감소시킨 다양한 후방 추간체 고정재 제품들이 소개되고 있다. 척추경 나사못의 간격(Pitch)차이를 일정 범위내에서 유지하고 리드의 수에 변화를 주는 연구가 이루어 지고 있다. 본 연구의 목적은 척추경 나사못의 간격(Pitch)차이를 일정 범위내에서 유지하고 리드의 수에 변화를 주어 Single Thread, Double Thread & Quad Thread의 척추경 나사못(Pedicle Screw)을 설계하고, 기계적 강도를 실험하고 유한요소 모델을 구현하여 생체역학적 영향을 평가하였다. 실험과 유한요소 결과를 비교하여 상관관계에 따른 유의성을 분석하여 기계적 강도를 유지하면서 생체역학적으로 임상적인 효과를 증대시킨 척추경 나사못(Pedicle Screw)의 설계 요소를 도출했다