KR100442555B1 - 척추용 탄성변형 가능한 골접합 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 골접합 시스템은 두 개의 척추골에 고정되는 두 개의 앵커부재(2)와 앵커부재를 서로 결합시켜 앵커부재가 서로에 대해 이동하는 것을 억제하는 작용을 하는 링크부재(6, 106)를 구비하고 있다. 링크부재(6, 106)는 변형축(45, 47, 49)에 대한 굽힘에 있어 탄성적으로 변형될 수 있다. 링크부재는 두 앵커부재에 고정되는 두 개의 고정부(16)와 중앙부(40)를 구비하고 있다. 이 중앙부는 두 고정부(16)의 정렬축(18)로 부터 벗어나 있다. 링크부재(6, 106)는 링크부재가 변형축에 대해 변구조물이 형성되는 해치커버 패널로 실현된다.

Description

척추용 탄성변형 가능한 골접합 시스템{OSTEOSYNTHESIS SYSTEM WITH ELASTIC DEFORMATION FOR SPINAL COLUMN}
문헌 FR-2659546에는 척추의 일련의 척추골에 고정하기 위한 앵커부재와 이 앵커부재를 서로 연결시키는 적어도 하나의 견고한 링크부재를 가지는 척수 또는 척추용 골접합 시스템이 공개되어 있다. 일단 이 시스템이 일련의 척추골에 고정되면, 또 일단 조립되면, 척추골을 서로 상대운동하지 않도록 하는 견고한 장치를 구성한다. 이렇게 견고히 설치된 장치는 일련의 척추골 대신에 일부 또는 전부의 압력(stress)을 지탱한다. 그럼에도 불구하고, 상기 일련의 척추골에 인접한 제1 척추골은 견고하게 되어 있는 상기 일련의 척추골에 대하여 자유로이 움직일 수 있다. 상기 일련의 척추골의 맨 마직막 척추골과 제1 자유 척추골 사이에 척추를 따라 압력분포의 갑작스런 불연속성이 일어날 수 있다. 따라서 이들 두 척추골 사이의 디스크는 과중한 압박을 받게 되고, 이 디스크에서 실제로 비정상적인 압력의 증가가 관찰되었다. 이렇게 되면 종종 디스크의 손상이 초래된다. 이것은 "뉴힌지 증후군"(new-hinge syndrome)으로 불린다.
문헌 WO 94/21185에는 척추용 골접합 장치가 기재되어 있는데, 여기에는 두개의 작은 나사가 링크부재에 의해 서로 연결되어 있으며, 이 링크부재는 U자 형태로 옆으로 조금 벗어난 유연한 중앙부를 구비하고 있다. 그리하여 두 개의 척추골이 두 개의 앵커부재를 변형축에 대해 상대회전하게 하는 압박을 받으면, 링크부재는 그 자체로 굽힘모멘트를 받게 되고 변형축에 대해 탄성적으로 굽게 된다. 따라서 링크부재는 이런 압박을 부분적으로 지탱하게 된다. 이러한 시스템은 척추골 사이의 디스크와 함께 두 개의 고정된 척추골로 만들어진 기능단위의 생물역학적 구조를 부분적으로 재생한다. 그럼에도 불구하고 그러한 장치는 본질적으로 상기 중앙부의 탄성의 작용으로 두 개의 작은 나사 사이의 상대회전 가능성이 있다는 단점이 있다. 다시 말하면, 변형을 위한 중앙부의 적합성은 상기한 탄성에 좌우된다. 그러나 불행히도, 상대이동을 제한하기 위해 탄성을 크게 하면, 척추골은 이에 해로운 높은 수준의 압박을 받게 된다. 반대로, 탄성이 낮으면, 척추골에 제공되는 지지력은 미미해진다.
본 발명은 척추용 골접합 시스템에 관한 것이다.
도 1은 두 개의 척추골에 고정된 본 발명의 골접합 시스템의 제1 실시예의 정면도,
도 2는 도 1의 링크부재의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 척추골에 고정된 본 발명의 골접합 시스템의 제2 실시예의 정면도,
도 4는 도 3의 링크부재의 부분 단면도이다.
본 발명의 목적은 탄성의 선택을 제한함이 없이 변형을 위한 중앙부의 변형가능성을 조절할 수 있게 하는 골접합 시스템을 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 척추의 두 개의 척추골에 고정되는 적어도 두 개의 앵커부재와 이 앵커부재를 서로 결합시키고 앵커부재의 서로에 대한 이동에 억제력을 발휘하는 링크부재로 이루어져 있되, 상기 링크부재는 적어도 하나의 변형축에 대하여 굽힘력에 탄성적으로 변형하며, 또 상기 링크부재는 상기한 두 개의 앵커부재에 고정되는 적어도 두 개의 고정부와 두 개의 고정부를 오로지 서로 결합시키는 적어도 하나의 중앙부를 가지고, 상기 중앙부는 상기 두 개의 고정부 사이의 정렬축(alignment axis)인 가로축으로부터 이격되어(offset) 있는 척추용 골접합 시스템을 제공한다. 상기 각 중앙부에 있어서, 링크부재는 서로 마주보는 두 개의 인접부를 갖되, 링크부재가 상기 변형축에 대하여 또는 적어도 하나의 변형축에 대하여 주어진 회전방향으로, 소정의 한계치에 이르는 각도로 변형될 때 서로 접촉하도록 배치되어 있다.
그리하여 이러한 회전방향으로의 링크부재의 변형폭은 제한된다. 상기 인접부는 상기 중앙부에 대한 선택된 탄성에 대한 어떠한 영향도 없이 링크부재의 변형능력을 조절하는 역할을 한다.
이러한 시스템에서 두 개의 앵커부재 사이는 견고히 결합되고 두 개의 앵커부재 사이는 변형가능한 링크부재로 결합된 3개의 앵커부재를 가지고서 상기 일련의 척추골의 한쪽 단부에 배치되면, 척추의 견고한 부분과 자유로운 부분 사이에 견고성과 이동율이 결정된다. 따라서 척추에 걸쳐 보다 나은 응력분포(distrbution of stresses)가 얻어진다. 이렇게 되면 일련의 견고한 척추골의 끝부분과 자유로운 첫 척추골 사이에서 응력분포의 갑작스런 불연속성은 피할 수 있으며, 척추에 걸쳐 조화로운 응력분포를 쉽게 얻을 수 있다. 덧붙여서, 이런 시스템이 두 개의 척추골에만 적용되면 이들 두 척추골 사이에 유연한 관절고정이 가능하게 된다.
바람직하게는, 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축은 각 앵커부재의 길이방향에, 그리고 링크부재의 길이방향에 수직으로 뻗어 있다.
바람직하게는, 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축은 각 앵커부재의 길이방향에 대체로 평행하게 뻗어 있다.
바람직하게는, 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축은 링크부재의 길이방향에 대체로 평행하게 뻗어 있다.
그리하여, 이러한 각각의 축은 척추골의 이동에 기인한 상기 두 개의 앵커부재의 서로에 대한 회전에서 상대변위의 축에 상응한다. 위와 같은 주변조건에 따라 척추골 사이의 디스크는 상기한 각각의 변위에 상응하는 응력의 일부나마 덜게 되는 것이다.
바람직하게는, 상기 정렬축(alignment axis)인 가로축은 상기 중앙부와 상기 두 개의 인접부 사이에 놓인다.
바람직하게는, 상기 중앙부는 구형의 외면을 가지고 있다.
바람직하게는, 각각의 두 인접부는 구형의 외면을 가지고 있다.
그리하여, 이러한 두 가지 경우에 있어서, 시스템이 인체안에 설치되도록 설계되기 때문에 날카로운 모서리의 수는 많으면 안되고, 날카로운 모서리는 환자의 몸안에 상기 시스템이 존재하게 됨에 따른 위해의 가능성을 줄일 수 있도록 배치되어야 한다.
바람직하게는, 상기 중앙부와 상기 두 개의 인접부의 구면은 공통의 구심을 갖는 것이 좋다.
바람직하게는, 상기한 또는 각 쌍의 고정부에 대해, 링크부재는 상기 두 고정부에 연속되는 연결부를 가지는 것이 좋고, 상기 또는 적어도 한쌍의 고정부에연결되는 이 연결부는 단일 형태로 되는 것이 좋다.
바람직하게는, 상기한 또는 각 쌍의 고정부에 대해, 링크부재는 상기 두 고정부에 연속되는 연결부를 가지는 것이 좋고, 상기 또는 적어도 한쌍의 고정부에 연결되는 이 연결부는 제1 및 제2의 서로 다른 링크요소와 이 제1 및 제2 링크요소를 고정하는 고정수단을 갖는다.
그리하여, 상기 연결부가 2부분으로 되어 있거나 링크부재가 전체 연결부의 수에 비해 많은 2부분 연결부를 가지고 있다면 링크부재는 손쉽게 조립할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고정수단은 상기 두 개의 관련된 앵커부재 사이의 거리가 링크부재의 길이방향으로 조절할 수 있게 하는 것이 좋다.
그리하여, 링크부재의 길이는 조절할 수 있고, 상기 시스템이 설치되었을 때, 상기 두 개의 앵커부재 사이의 거리는 상기 앵커부재와 관련된 척추골에 대해 바람직한 위치로 조절할 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 제2 링크요소는 로드(rod)로 구성되고, 상기 제1 링크요소는 상기 로드를 수용하기에 적합한 하우징을 가지고 있고, 또 제1 링크요소는 상기 링크부재의 길이방향을 따라 다수 위치에 상기 하우징 안에 상기 로드를 잠글 수 있는 잠금수단을 포함하고 있다.
바람직하게는, 상기 시스템에서 상기 정렬축인 가로축은 상기 고정부와 척추골 사이에 놓이게 하는 것이 좋다.
그래서, 두 개의 척추골이 두 개의 앵커부재를 상기 정렬축을 따라 서로에대해 이동하게 하는 응력을 받을 때, 이러한 구조는 하나의 변형축에 대해 굽힘이 일어나는 동안 굽힘모멘트에 포함되는 레버 아암을 증가시킨다. 상기 중앙부는 더 높은 굽힘모멘트를 받게 되고 이에 따라 중앙부에는 증가된 탄성변형이 일어난다. 이것은 상기 변형축에 대해 굽혀지고 비고정 관절과 함께 보다 나은 응력전이를 생성하는 관절고정부를 갖고 있는 척추관절의 하중수용능력을 증대시키는 것을 가능하게 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 1과 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 척추용 골접합 시스템의 제1 및 제2 실시예는 도시된 골접합 장치를 구성하는 데 이용된다. 이 시스템은 환자의 척추에서 서로 인접한 두 개의 척추골(4)에 각각 고정된 제1 및 제2 앵커부재(2) 즉, 작은 나사를 포함하여 이루어진다. 또한 이 시스템은 상기 두 개의 앵커부재(2)를 서로 연결하는 링크부재(6)를 구비하고 있다.
각각의 앵커부재(2)는 종축(10)으로 약간 원뿔형인 나사가 형성된 밑둥(shank, 12)을 가진 종축(10)으로의 연장부(8)를 가지며, 상기 밑둥(12)은 자유단을 향해 테이퍼지고 척추골(4)에 박히기 적절한 형태를 취하고 있다. 상기 연장부(8)는 밑둥(12)의 자유단의 반대쪽 선단에 헤드를 가지고 있고 환자의 몸속에서 척추골 바깥으로 연장되도록 설계되어 있다.
이런 경우, 링크부재(6)는 단일 형태를 이루고 있다. 링크부재는 제1 및 제2 고정부(16)를 포함하고 있는데, 각각은 곧게 뻗은 원기둥 로드(17)의 형태로 되어 있다. 이들 두 로드(17)는 서로 일직선상에 놓이고, 링크부재의 가로축이며 이들 두 로드(17)의 정렬축인 공통의 가로축을 가지고 있다.
각 고정부(16)는 알려진 수단으로 앵커부재의 헤드에 단단히 고정되어 있다. 링크부재의 가로축(18)은 상기 앵커부재의 축(10)에 대해 대체로 수직으로 되어 있다.
일단 이런 골접합 시스템이 설치되면, 각 앵커부재(2)는 해당 척추골(4)에 박히고, 앵커부재(2)는 링크부재(6)에 단단히 고정된다.
또한 링크부재(6)는 상기 각각의 로드(17)의 끝쪽에 상기 고정부(16)에 이어지고 상기 로드(17) 사이의 가로축(18) 위에 놓이는 연결부(28)를 구비하고 있다. 이 연결부(28)는, 대체로 구형이고 상기 양쪽의 고정부(16) 사이에 가로축(18)의 중간에 위치하는 구심을 가진 외면(30)을 구비하고 있다.
상기 연결부(28)는 상기 구형의 직경을 따라 이 연결부를 통과하는 원기둥형 오목홈(32)을 구비하고 있다. 상기 원기둥형 오목홈(32)은 양쪽의 고정부(16) 사이의 중간쯤에서 상기 링크부재의 가로축(18)과 교차하고 상기 가로축(18)에 수직으로 뻗어 있는 원기둥축(34)을 가진다.
또한 상기 연결부(28)는 조각난 구형 형태의 쐐기홈(36)을 가지고 있는데, 이 쐐기홈(36)은 서로 마주보면서 상기 원기둥형 오목홈의 축을 공유하고 상기 연결부의 두 평면(38) 사이에서 정의된다. 이 쐐기홈(36)은 상기 구형의 외면(30)과 상기 원기동형 오목홈(32) 사이의 원기둥축(34)에 대해 반경방향으로 뻗어 있다. 상기 원기둥형 홈의 상기 축(34)에 대해 상기 두 평면(38)에 의해 정해지는 쐐기홈(36)의 각도(α)는 약 15。이다. 상기 평면(38) 중의 하나는 상기 가로축(18)에 수직으로 되어 있어 상기 쐐기홈이 상기 링크부재의 상기 가로축(18)에 횡으로 뻗어 있는 중앙면의 한 측면위에 놓이게 된다.
상기 원기둥형 오목홈(32)과 상기 쐐기홈(36)은 상기 정렬축인 가로축(18)의 양쪽으로 뻗어 있는 연결부(28)의 두 부분을 구분시킨다. 그리하여 연결부는 상기 쐐기홈(36)과 관련된 가로축(18)의 제1 측부로 뻗어 있는 두 개의 인접부(39)를 가진다. 각 인접부(39)는 각 고정부(16) 중의 하나로부터 상기 쐐기홈(36)까지 이어져 있는데, 상기 마주보는 평면(38)이 상기 인접부의 양 선단면을 이루고 있다. 상기 연결부(28)는 상기 쐐기홈(36)으로부터 반대쪽에 가로축(18)의 다른쪽으로 이어지는 중앙부(40)를 구비하고 있다.
그래서 상기 인접부(39)는 상기 가로축(18)과 같이 상기 중앙부(40)와 동일 측면에 놓인다. 이 가로축(18)은 상기 중앙부(40)과 상기 인접부(39) 사이를 지나간다.
상기 구면(30)은 상기 인접부(39)의 외면과 상기 중앙부(40)를 이룬다. 상기중앙부와 상기 인접부의 구면은 공통의 구심을 갖는다. 상기 원기둥형 오목홈(32)은 상기 인접부(39)와 상기 중앙부(40)의 원기둥형 내면을 형성한다.
상기 중앙부(40)는 상기 두 고정부(16)에 대한 정렬축인 상기 가로축(18)에 대하여 옆으로 벗어나 이탈(offset)되어 있으며, 상기 중앙부는 중성섬유(neutral fiber, 42)를 구비하고 있다. 상기 이탈은 상기 중성섬유(42)와 상기 가로축(18) 사이의 거리 "d"로 표시되며, 이 이탈거리는 상기 가로축까지의 수직거리를 의미한다. 이 경우, 상기 거리는 양단의 고정부(16)를 구성하는 상기 로드(17)의 직경과 거의 같다.
상기 양단의 두 고정부(16)는 오로지 상기 중앙부(40)를 통해 서로 연결되어 있다. 이 중앙부는 가로축(18)을 따라 상기 두 고정부(16)의 서로를 향해 또는 반대방향의 이동을 억제하는 역할을 하며, 그리하여 상기 두 앵커부재(2)의 이동을 억제하게 된다. 상기 중앙부(40)는 상기 오목홈(32)의 축(34)에 평행하고 상기 중성섬유(42)와 같은 높이에서 중앙부와 교차하는 제1 변형축(45)에 대해 탄성적으로 변형될 수 있다. 즉, 양쪽 고정부(16)가 상기 중앙부(40)를 기준으로 올라가거나 내려가는 방향으로 변형될 수 있다.
상기 중앙부(40)는 또한 상기 가로축(18)과 상기 제1 축(45)에 수직이며, 상기 구의 구심을 지나고 상기 축들(45, 18)에 수직인 제2 변형축(47)에 대해서도 변형될 수 있다. 즉, 도 1에서 양쪽 고정부(16)가 상기 중앙부(40)를 기준으로 종이에 수직방향으로 올라가거나 내려가는 방향으로 변형될 수 있다. 상기 중앙부(40)는 또한 상기 가로축(18)에 평행하고 상기 제1 축(45)에 수직이며, 상기 중앙부의 중성섬유에서 교차하는 제3 변형축(49)에 대해서도 탄성적으로 변형될 수 있다. 즉, 도 1에서 양쪽 고정부(16)가 상기 중앙부(40)를 기준으로 서로 뒤틀리는 방향으로 변형될 수 있다. 상기 제2, 제3 축(47, 49)은 상기 중앙부(40)를 통과한다. 상기 세 축(45, 47, 49)은 서로 수직이며, 공통점에서 교차하면서 참조축을 형성한다.
이러한 시스템이 설치되면, 상기 링크부재(6)는 가로축(18) 방향으로 위치하여 상기 인접부(39)는 척추골(4)에 인접한 쪽에 위치하게 되고 상기 중앙부(40)는 척추골(4)에서 먼쪽에 놓이게 된다. 그리하여 제1 변형축(45)은 상기 앵커부재(2)의 종축(10)에 수직으로 뻗고, 제2 변형축(47)은 대체로 상기 종축(10)에 평행하다. 상기 중앙부(40)는 각각의 세 변형축에 대해 굽혀질 수 있게 되어 있어서, 두 척추골(4) 사이에 위치한 디스크에 정상적으로 작용하는 응력의 일부라도 지탱하게 된다. 이러한 굽힘은 이들 축에 대해 하나 또는 그 이상으로 동시에 일어난다.
상기 중앙부(40)가 상기 연장부(8)의 형태에 관련된 소정의 한계치와 같은 각도(α)로 그리고 서로를 향해 움직이는 상기 두 인접부에 대응하는 회전방향으로 제1 변형축(45) 주위로 굽혀질 때 상기 두 개의 인접부(39)는 서로 접하게 된다. 이것은 상기 링크부재가 상기 소정의 각도 이상으로 변형되는 것을 방지한다.
이러한 시스템은 두 척추골 사이의 유연한 관절고정을 제공한다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 골접합 시스템의 제2 실시예를 나타내는데, 여기서 각 요소의 참조부호는 100 이상으로 표시되어 있다.
이러한 시스템은 도 3에서 보아 장치의 오른쪽으로 이어지는 세 개의 앵커부재(도시하지는 않음)를 구비하고 있다. 세 앵커부재의 각각은 제1 실시예의 앵커부재와 같다. 링크부재(106)는 서로 구별되는 제1 링크요소(106a)와 제2 링크요소(106b)를 포함하는 연결부(128)를 구비하고 있다.
상기 제2 링크요소(106b)는 직선방향으로 가로축(18)을 따라 뻗어 있는 원형 단면의 길고 견고한 로드(144)를 가지고 있다. 제2 및 제3 앵커부재는 제1 실시예와 같은 방법으로 상기 제2 링크요소(106b)에 고정되어 있으며, 상기 제2 링크요소(106b)는, 특히, 제2 고정부(16)를 구비하고 있다.
제1 링크요소(106a)는 제1 실시예의 제1 고정부와 같은 제1 고정부(16)를 구비하고 있다. 상기 고정부의 한 끝에 인접하여, 이 고정부는 중앙부(40)와 두 인접부(39)를 구비하고 있다. 제1 링크요소(106a)는 상기 구면(30)과 원기둥형 내면(150)과 동일한 곡률반경을 갖는 원기둥형 외면(148)을 갖는 원기둥형 슬리브(146)를 구비하고 있다. 상기 고정부(16)와 상기 슬리브(146)는 상기 링크부재의 가로축(18)을 공유한다. 상기 외면(148)은 상기 구면(30)에서 이어져 뻗어나오고 상기 고정부(16)에서 길이방향으로 뻗어 나온다. 그리하여 상기 인접부(39)의 한 외면과 상기 중앙부(40)의 외면부는 원기둥 형태를 하고 있다. 상기 슬리브(146)의 내면(150)은 제2 링크요소(106b)의 로드(144) 반경보다 약간 큰 반경을 갖는다. 이 내면은 상기 로드를 수용하기에 적절한 하우징을 형성한다.
상기 슬리브(146)의 벽에는 이를 뚫고 지나가는 원기둥형 덕트가 슬리브의 가로축(18)에 수직인 축(151) 상으로, 슬리브의 외면(148)과 내면(150)을 연결하면서 형성되어 있다. 상기 덕트에는 나사산이 형성되어 있고, 상기 제2 링크요소(106b)는 상기 덕트에 결합되는 나사(152)를 구비하고 있어서 상기 하우징의 내면(150)에 수용되는 로드(144)에 접촉하여 이 로드를 가로축(18)을 따라 다수의 선택가능한 위치에서 고정할 수 있게 되어 있다. 상기 로드(144), 하우징의 내면(150) 및 상기 나사(152)는 두 링크요소(106a, 106b)를 서로 고정하는 수단을 형성하며, 또한 상기 두 고정부(16) 사이의 거리를 상기 가로축(18)을 따라 조정할 수 있게 해준다.
골접합 장치를 설치하기 위하여, 세 개의 앵커부재가 척추골(4)에 고정되며, 상기 제2 링크요소(106b)의 로드(144)는 상기 나사(152)를 조이지 않은 채 상기 제1 링크요소(106a)의 하우징의 내면(150)에 연결되어 상기 가로축(18)을 따라 자유로이 미끄러질 수 있게 된다. 링크부재(106)가 제 위치에 놓이고 세 개의 각 앵커부재가 링크부재(106)에 고정된 후에, 상기 하우징안에서 로드(144)의 위치는, 싱기 제2 링크요소(106b)와 관련된 척추골(4)에 상대적인 제1 링크요소(106a)에 관련된 인접한 척추골(4)을 위한 상기 가로축(18)을 따라 바람직한 위치의 작용으로서 선택된다. 그러고 나서 이들 두 링크요소는 나사(152)를 상기 로드(144)에 조임으로써 서로 고정된다.
상기 로드(144)는 제3 앵커부재를 단단히 제2 앵커부재에 연결시키는 링크부재(106)의 일부를 구성한다. 상기 세 앵커부재는 링크부재(106)에 의해 서로 결합되어 있다.
이런 골접합 시스템의 다양한 요소는 예컨대 생체적합성 합금으로 만들 수 있다.
상기한 각각의 실시예에서, 환자의 척추에는 같은 척추골에 고정되어 척추의 길이방향 중앙면의 어느 쪽에 대칭적으로 배치되는 두 가지 골접합 시스템이 설치된다.
최대의 굽힘 폭은 제3 변형축(49)에 대해(꼬임) 통상 2˚, 그리고 제2 변형축(47)에 대하여(측면 굽힘) 5˚-6˚정도이다.
당연히, 본 발명의 범위를 넘지 않고서 많은 변형 실시예가 만들어질 수 있다. 고정된 길이를 갖는 상기 제1 실시예의 링크부재(6)는 적어도 세 개의 앵커부재와 결합되도록 조정될 수 있다. 역으로, 변화되는 길이를 가지는 제2 실시예의 링크부재(106)는 단지 두 개의 앵커요소와 결합되도록 조정될 수 있다.
이 시스템은 셋 이상의 앵커부재를 구비할 수도 있다. 특히, 단일 링크부재는 하나 또는 그 이상의(일체형) 연결부(28)를 포함할 수 있으며, 서로 다른 두 요소로 만들어진 하나 또는 그 이상의 연결부(128)를 포함할 수도 있고, 또한 각 연결부는 두 앵커부재 사이로 뻗어 있도록 설계될 수도 있다. 바람직하게는, 링크부재는 다수의 2-요소 연결부(128)가 뒤따르는 단일의 일체형 연결부(28)를 한쪽에 구비하는 것이 좋다.
상기 중앙부의 구면의 구심 및/또는 상기 인접부의 구면의 구심은 상기 원기둥형 오목홈(32)의 축(34)상이 아닌 다른 곳에 위치할 수 있다.
인접부가 있거나 없거나 상관없이, 더욱 일반적으로는, 척추용 골접합 시스템을 제공할 수 있는데, 이 시스템은, 각각 제1, 제2, 제3 척추골에 고정되는 적어도 제1, 제2, 제3 앵커부재와, (하나 또는 그 이상의 요소로 되어 있는) 링크부재를 포함하여 이루어지되, 상기 링크부재는 상기 제2, 제3 앵커부재를 단단히 고정연결시키며, 상기 제1, 제2 앵커부재를 서로 연결하여 서로에 대해 이동하는 것을 억제하는 작용을 하고, 상기 제1, 제2 앵커부재 사이의 적어도 하나의 변형축에 대해 굽혀지는 데 있어서 탄성적으로 변형하게 한다.
그리하여, 상기 제1, 제2 척추골이 상기 제1, 제2 앵커부재를 상기 변형축에대한 회전하는 방향으로 서로에 대해 변위시키는 응력을 받게 될 때, 상기 링크부재는 굽힘 모멘트를 받게 되고 상기 변형축에 대해 탄성적으로 굽혀진다. 즉, 링크부재는 일부의 응력을 수용한다. 이러한 시스템은, 상기 고정된 제1, 제2 척추골 및 척추골 사이의 디스크와 함께 이루어진 기능단위의 생체역학적 시스템을 부분적으로 재생하며, 그리하여 상기 고정 시스템하에 있는 디스크에 전달되는 응력의 양을 경감시키는 것을 가능하게 한다. 세 개의 앵커부재를 구비하되 두 개의 앵커부재는 서로 단단히 결합되어 있고, 두 개의 앵커부재는 링크부재의 변형부에 의해 서로 연결되어 일련의 관절고정 장치의 끝부분에 위치하도록 된 이러한 시스템은 척추의 고정된 부분과 자유 부분 사이에 강성의 천이구역 또는 완충구역을 제공한다. 따라서, 척추에 걸쳐 보다 나은 응력분포를 얻을 수 있다.
이러한 골접합 시스템은, 일련의 고정된 척추골의 마지막 부분과 자유 척추골 사이에서 나타나는 응력분포의 갑작스런 불연속성을 피할 수 있게 하고, 반대로 척추에 걸쳐 조화로운 응력분포를 부여한다.

Claims (13)

  1. 척추의 두 척추골(4)에 고정되는 적어도 두 개의 앵커부재(2)와, 상기 두 앵커부재를 서로 결합하며 상기 두 앵커부재가 서로에 대해 이동하는 것을 억제하는 작용을 하는 링크부재(6,106)를 포함하여 이루어지되, 상기 링크부재(6,106)는 적어도 하나의 변형축(45, 47, 49)에 대해 굽혀짐에 있어서 탄성적으로 변형하도록 되어 있고, 상기 링크부재(6,106)는 상기 두 앵커부재에 고정되는 적어도 두 개의 고정부(16)와 적어도 하나의 중앙부(40)를 구비하여 상기 두 고정부는 오로지 상기 중앙부에 의해 서로 결합되며, 상기 중앙부는 상기 두 고정부(16)에 의해 정의되는 정렬축인 가로축(18)에서 벗어나 있는 척추용 골접합 시스템에 있어서, 상기 중앙부 (40)에 대하여 상기 링크부재(6, 106)는 서로 마주보는 인접부(39)를 구비하되, 링크부재가 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축에 대해 주어진 회전방향으로, 소정의 한계치와 동일한 각도(α)로 변형될 때 상기 두 인접부가 서로 접촉하도록 된 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축(45)은 각 앵커부재(2)의 길이방향 축(10)과 링크부재(6, 106)의 가로축(18)에 대해 수직으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축(47)은 각 앵커부재(2)의 길이방향 축(10)에 대해 대체로 평행하게 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 변형축 또는 적어도 하나의 변형축(49)은 상기 링크부재(6, 106)의 길이방향 축(18)에 대해 대체로 평행하게 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 정렬축(18)은 상기 중앙부(40)와 상기 두 인접부(39) 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 중앙부(40)는 구형의 외면(30)을 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각각의 두 인접부(39)는 구형의 외면(30)을 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 각각의 두 인접부(39)는 구형의 외면(30)을 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각 쌍의 고정부(16)에 대하여, 상기 링크부재(6)는 상기 두 고정부에서 연속되는 연결부(28)를 갖되, 이 연결부는 상기 적어도 한 쌍의 고정부와 일체로 연관되는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각 쌍의 고정부(16)에 대하여, 상기 링크부재(106)는 상기 두 고정부에서 연속되는 연결부(128)를 갖되, 이 연결부는, 서로 구별되는 제1, 제2 링크요소(106a, 106b)와 이들 제1, 제2 링크요소를 서로 고정하는 고정수단을 구비한 상기 적어도 한 쌍의 고정부와 일체로 연관되는 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 관련된 두 앵커부재(2) 사이의 거리를 상기 링크부재(106)의 가로축(18) 방향으로 조정할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 상기 제2 링크요소(106b)는 로드(144)를 구비하고 상기 제1 링크요소(106a)는 상기 로드를 수용하기에 적합한 하우징(150)을 구비하고 있되, 상기 제1 링크요소(106a)는 상기 링크부재의 가로축(18) 방향을 따라 상기 하우징(150) 내의 다수의 위치에서 상기 로드를 고정하기 위한 고정수단(152)을 갖춘 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
  13. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정렬축(18)은 상기 중앙부(40)와 상기 척추골(2) 사이에 놓이도록 된 것을 특징으로 하는 척추용 골접합 시스템.
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