KR100544806B1 - 척추골 로드/플레이트 로킹 기구 - Google Patents

척추골 로드/플레이트 로킹 기구 Download PDF

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도허티토마스브이.
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디퍼이 아크로메드 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 고정 또는 정복(reduction)을 위해서 사용되는 로드 또는 케이블과 같은 링크부를 고정하기 위한 정형외과용 접합 또는 고정 조립체에 관한 것이다. 조립체는 개구형 플레이트를 관통하여 설치되는 슬롯형 볼트와, 볼트에 대해서 설치되어서 편리한 설치작업을 위한 단일 부재 조립체의 플레이트를 포획하는 지지 플랫폼을 포함한다. 볼트의 베이스는 플레이트에서 오목하게 되고 캡 또는 너트는 단단하게 조여서 링크 부재 즉, 로드 또는 케이블을 볼트 슬롯에서 고정하고 동시에, 볼트를 클램프하여서 플레이트에서 그 위치 및 배향을 모두 고정한다. 지지 플랫폼은 로드가 안착하는 횡방향 홈을 포함하는 상부면과 플레이트에 인접하는 하부면을 갖는 일반적인 환형 워셔의 형태를 가진다. 슬리브 부분은 플레이트의 주위벽을 지지하고 주위벽 내에서 연장될 수 있다. 플레이트는 후크 또는 오프셋 아암, 후두부의 T 플레이트 또는 척추 플레이트와 같이, 여러 형태를 취할 수 있다. 한 실시예에서, 지지 플랫폼은 볼트로 굽혀져서 볼트가 자유롭게 회전하도록 허용하며 포획 조립체로써 뼈 플레이트의 슬롯을 따라서 슬라이드하여 설치하는 동안 정렬상태를 억압하지 않고 모든 요소들을 함께 유지한다. 다른 실시예는 부재들을 스냅하여 유지하기 위해서 지지부의 내면과 볼트 축 상에 있는 메이팅 융기부(ridge)와 홈 또는 원주방향의 다른 디텐트를 사용한다. 로드 또는 다른 링크부를 배치할 때, 로크 너트 또는 캡은 볼트 상에서 조여져셔 로드를 지지 플랫폼에 대해서 안착시키고 볼트의 위치와 슬롯의 환형 배향 모두를 로크시킨다. 너트 또는 캡을 조이면, 로드를 아래로 가압하여서 지지 플레이트 상에 착석시키고 볼트를 위로 당겨서 볼트의 베이스를 플레이트의 바닥부를 향하여 가압한다. 베이스의 표면을 향하는 플레이트 뿐 아니라 지지 워셔의 바닥면은 거칠거나 또는 조직되어서 플레이트와 결합하거나 또는 일단 로드가 배치되고 너트가 토크가 하강하면 회전하는 측방향 운동에 대한 내구성을 증가시킨다.
정형외과, 접합 조립체, 로드, 척추골, 흉부

Description

척추골 로드/플레이트 로킹 기구 {Spinal rod/plate locking mechanism}
도 1은 본 발명의 로드 접합 시스템(rod junction system)의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 실시예의 요소들이 플레이트에 안착된 것을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 시스템의 단면도.
도 4는 오프셋 탭의 실시예의 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 고정 볼트와 지지 워셔의 다른 실시예의 예시도.
도 5a는 지지 워셔의 다른 실시예의 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 고정 볼트와 지지 워셔의 다른 실시예의 예시도.
도 7, 도 7a 및 도 7b는 본 발명을 실시하기 위한 지지 워셔의 다른 실시예의 예시도.
도 8은 도 7 내지 도 7b의 지지 워셔의 실시예에 사용하기 위한 본 발명의 고정 볼트의 예시도.
도 9, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 지지 워셔의 다른 실시예의 예시도.
도 10 및 도 10a는 도 9 내지 도 9b의 워셔 실시예와 함께 사용되는 고정 볼트 실시예의 예시도.
도 11은 본 발명의 조립체에 사용하기 위한 양호한 후두부 고정 플레이트(occipital fixation plate)의 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2: 플레이트 3: 로드
5: 개구 10: 로드 접합 시스템
12: 볼트 22: 플랫폼
본 발명은 정형외과 수술에 사용되는 고정 장치에 대한 것이며, 특히 한 영역의 뼈 또는 뼈 조각에 부착되며 다른 영역에 체결된 케이블, 와이어, 플레이트, 또는 스크류 등에 부착된 로드에 고정된 플레이트를 사용하여 골절 정복(fracture reduction) 또는 뼈의 위치결정에 사용되는 장치에 대한 것이다. 그러므로, 로드는 두 개의 뼈 영역 사이에 부착되어 뼈들을 고정, 위치결정, 안정화 또는 골절을 정복시킨다.
다수의 이러한 메커니즘이 공지되어 있으며, 이중에 그 볼트 헤드가 뼈 또는 뼈 조각에 부착된 플레이트의 슬롯으로 슬라이딩하는 스플릿(split) 또는 슬롯형 볼트를 사용하는 함스 T-플레이트(Harms T-plate)가 언급되어야 한다. 상기 플레이트는 슬롯형 볼트가 아래로부터 들어오게 되며 상이한 채널 중의 임의의 하나를 따라 볼트의 위치결정 및 정렬이 이루어질 수 있도록 플레이트의 다른 방향으로 연장하는 몇 개의 채널 또는 홈을 갖는다. 사용시에, 연결 로드는 슬롯형 볼트를 통해 끼워 맞춰지고, 너트에 의해 고정되며, 이 너트는 조여졌을 때 채널의 제 위치에 볼트를 고정시키며 로드를 슬롯에 고정한다. 일반적으로, 시스템은 각각의 채널이 볼트의 외측으로 돌출한 부분의 로드-수용 슬롯의 방향을 결정하도록 그 베이스에서 사각형 플랜지를 갖는 슬롯형 볼트를 사용한다. 그러므로, 플레이트는 로드 고정 지점에 대해 각각의 고정된 각도 배향(angular orientation)으로 몇 개의 별개의 라인을 따라 여러 선형 위치(linear position)의 범위를 제공한다.
이러한 플레이트 이외에, 목의 뒷부분을 고정하기 위해 다수의 아이 스크류(eye screw)가 존재하며, 각각의 아이 스크류는 단일 고정 위치에서 뼈에 직접 나사로 고정된다. 이러한 스크류에서, 아이(eye)의 구조는 일반적으로 캡에 의해 닫히기 전에 그 안에 로드를 수용하도록 적용되는 개방 슬롯(open slot) 또는 로드를 수용하기 위한 다른 개방 형태로 되어 있다. 캡은 종래의 나사체결식 고정 너트일 수 있으며 또는 일부 구조에서 슬라이딩하여 들어가 로드를 밀어 고정하면서 그 개방단부에서 수용 슬롯을 닫는 더브테일식 캡(dovetailed cap) 부분일 수도 있다. 이러한 아이 스크류는 일부 구조에서 안정화 로드(stabilization rod)를 잡아주는 것에 부가하여 플레이트를 뼈에 고정하기 위해 사용될 수도 있다. 이렇게 사용할 때, 플레이트는 부착된 것의 결합정도를 강화하고 고정 스크류에 관련한 응력을 분포시킨다.
로드-수용 고정 스크류의 한 변형예는 미국 특허 제 5,672,176호에 나타난 바와 같은 모스-마이애미 다축 스크류(Moss-Miami polyaxial screw)이다. 이 장치에서, 스크류는 구형(spherical) 헤드를 갖는다. 원추형으로 테이퍼진 내면을 갖는 슬롯형 로드 유지용 캡 구조가 볼 및 소켓 조인트 방식으로 구형 헤드의 외측 둘레와 끼워맞춰진다. 로드 유지용 캡 구조는 안쪽에 나사형으로 형성되고 다수의 형상 패킹(shaped packing) 또는 압력 지지용 삽입물(pressure-bearing insert)을 구비하며 그 전체 구조는 캡이 상향으로 당겨짐에 따라 헤드가 원추 각도를 갖는 아래쪽으로 밀려 구형 스크류 헤드 둘레가 조여진다. 캡은 구형 헤드 상에서 조여지기 전에 회전될 수 있어, 이러한 클램핑 결합이 로드-유지 부재를 볼트체결하고 그 슬롯이 스크류의 축 둘레로 회전하여 임의의 각도로 향해져 고정된다. 로드는 유지용 캡 구조(holding cap structure)의 슬롯을 통해 끼워지고 나사형 캡으로 볼트를 조여 고정된다. 유닛은 스크류의 볼 단부 주위에 내부에 위치되고 압인부(swaging part)에 의해 캡을 위쪽으로 유지하는 압력-지지 부재 또는 패킹을 구비한 사전에 조립된 장치가 된다. 캡을 로드에 대해 조인 다음 원추형 외측 유지체(holding body)를 볼에 대해 위쪽으로 당기고, 슬롯 방향을 로드와 맞게 제 위치에 고정한다.
아래쪽의 뼈가 충분한 강도(integrity)를 갖는다면, 이러한 개개의 아이 스크류는 한 평면에서 로드의 배향에 상당한 가요성을 제공한다. 또한, 여러 개의 스크류에 의해 고정되는 뼈 플레이트(bone plate)가 필요할 때, 함스 플레이트(Harms plate)는 케이블, 고정 로드 또는 정복 로드(reduction rod)를 연결하기 위한 상이한 조합의 각도 배향으로 여러 클램핑 지점 변환 위치를 제공한다. 그러나, 각각의 이들 시스템은 그 시스템이 수용할 수 있는 부하의 정도 또는 위치 또는 배향의 범위에 대해 또는 편의성에 대해 자체 한계를 갖는다.
따라서, 각도를 조정할 수 있는 뼈 플레이트 및 로드 접합 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
슬롯형 플레이트를 따라 자유롭게 위치결정할 수 있는 다축 로드 결합체(multi-axis rod connection)를 제공하는 것이 바람직하다.
구성요소가 수술중에 하나의 유닛으로 설치될 수 있도록 사전에 조립된 다축 로드 결합체를 제공하는 것이 바람직하다.
본원의 청구항 1의 전제부의 형태를 포함하는 로드 고정 장치 또는 접합 조립체는 아펠바움(Apfelbaum) 씨 등의 미국 특허 제 5,928,233호에 기재되어 있다.
상술한 바람직한 하나 이상의 목적은 본 발명에 따라, 슬롯형 볼트, 볼트에 끼워지는 로드 지지 플랫폼, 양호하게는 로드를 지지 플랫폼의 슬롯에 고정하기 위해 조이는 너트를 포함하는 청구항 1에 기재된 접합 조립체에 의해 달성된다. 볼트의 베이스는 양호하게는 슬롯 또는, 플레이트 안쪽의 카운터-보어링된 개구(counter-bored aperture) 또는 채널 또는 오프셋 탭에 올라가도록 설정되고 플레이트에서 자유롭게 회전하도록 양호하게는 둥글며, 지지 플랫폼은 양호하게는 볼트의 베이스와의 사이에 플레이트를 끼워 넣도록 볼트의 베이스 상에 있고 플레이트를 제 위치에 견고하게 클램핑하는 일반적으로 환형이면서 두꺼운 워셔의 형태를 갖는다. 워셔는 양호하게는 그 상부면 위에 로드가 놓이는 둥근 홈으로 처리된 상부면과, 개구 안쪽으로 연장하며 플레이트의 개구의 벽을 보강하는 스텝 칼라(step collar)를 구비한 하부면을 갖는다. 플레이트는 볼트의 베이스와 지지 플랫폼 사이에 끼워져, 넓은 면적에 걸쳐 응력을 분포시키면서 로드를 지지하기 위해 강한 앤빌(strong anvil)을 제공한다.
지지 플랫폼은 로드를 수용하기 위한 횡방향 홈을 구비한다.
일 실시예에서, 지지 플랫폼은 얇은 벽 부분을 남겨두도록 플랫폼의 반경방향 내벽면에 가깝지만 관통하지는 않는 깊이로 반경방향으로 연장하는 측방향 개방부를 갖는다. 볼트는 플레이트를 관통하여 위치되고 플랫폼은 상기 얇은 벽 부분에서 볼트에 압인되어 뼈 플레이트를 그 사이에 잡아주어 취급 및 설치작업의 편리성을 위해 단일 부재(single-piece) 조립체를 제공한다. 이러한 구성에서, 볼트는 뼈 플레이트 개구 내에서 유지용(captive) 조립체로서 자유롭게 움직일 수 있으며, 모든 구성요소를 일체화하여 수술중에 설치하기 쉽게 된다. 압인하게 되면 양 부재가 자유롭게 회전할 수 있게 하면서, 볼트의 슬롯 방향을 따라 지지용 플레이트 형태의 홈이 정렬되도록 고정되며, 플레이트 개구가 슬롯일 때, 뼈 플레이트의 슬롯을 따라 이동하게 된다. 압인하기보다, 양호한 실시예에서는, 원주방향 홈과 이에 상응하는 볼트 축과 지지용 플랫폼 상의 융기부(ridge)를 제공하여 일체형 부품으로 실시하여, 스냅 링(snap ring)으로서 기능하며 취급 및 사용하는 동안 두 개의 부품을 함께 유지한다. 사용시에, 일단 로드가 위쪽으로 연장하는 볼트 슬롯에 위치되면, 종래의 형태일 수 있는 체결용 너트 또는 캡이 볼트에 나사체결된다. 너트가 로드를 지지 플랫폼에 대해 가압하고 이 지지 플랫폼은 교대로 뼈 플레이트에 대해 하향으로 밀면서 너트는 볼트를 상향으로 당겨 볼트 베이스 플랜지를 플레이트의 하부에 대해 가압한다. 지지 플랫폼의 하부면, 볼트 플랜지의 플레이트를 마주하는 면 및/또는 플레이트의 표면은 일단 로드가 위치결정되고 너트가 회전모멘트를 가하여 체결되면 볼트의 회전 또는 측방향 운동에 대한 저항을 증가시키면서 고정력을 강화시키도록 거칠거나 치형돌기(toothed)가 형성될 수 있다.
본 발명의 특징은 도면의 실시예를 참조하여 하기의 상세한 설명을 읽어 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 시스템의 로드 접합 시스템(10)의 일 실시예의 분해 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에 있어서, 본 발명은 볼트(12)에 끼워지며 로드와 접촉하는, 지지 칼라 또는 지지 플랫폼(22)과, 로드를 고정하기 위해 볼트 단부에 설치되는 너트 또는 캡(32)과 함께 슬롯형 볼트(12)가 관통하여 끼워지는 플레이트(2)를 포함한다. 로드(3)는 예시를 위해 투영도로 도시되어 있다. 플레이트(2)의 개구(5; aperture)는 예시된 바와 같이 단순한 둥근 구멍, 기다란 폐쇄 단부형 슬롯, 또는 플레이트의 길이를 따라 볼트가 여러 위치로 이동할 수 있게 하는 종래 기술로 공지된 형태의 개방 단부형 슬롯일 수 있다. 또한, 플레이트는 정형외과에서 고정에 통상 사용되는 다양한 형상의 복수의 구성 중의 임의의 것을 취할 수 있다. 즉, 플레이트는 일반적으로 평면형이고 L-, T 형상의 스트립(strip)과 같은 형상을 가지거나, 또는 로드(3)를 클램핑하기 위해 볼트를 오프셋되거나 또는 로드의 평면으로부터 벗어나게 위치시키기 위해 뼈의 고정 지점으로부터 측방향으로 연장되도록 적용되는 짧은 탭(tab)일 수 있다. 만곡된 뼈의 표면에 설치하기 위해서 만곡된 평면일 수 있다. 양호한 실시예에서, 조립체는 후두부 뼈 고정 플레이트의 외형부(contour)를 갖는 플레이트(2)와 함께 사용된다.
구멍 또는 슬롯(5)은 대 직경의 개구(5a)로 카운터 보어링되거나 또는 밀링가공되어, 슬롯형 볼트의 베이스(13)가 위쪽으로 끼워지고 플레이트(2)의 하부면의 레벨로부터 스텝 또는 스러스트 면(5b)에 대해 오목하게 된다. 그러므로, 개구(5)는 카운터 보어링 구멍 또는 기다란 구멍, 또는 몇 단으로 층진 슬롯 중의 하나일 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 볼트(12)는 베이스(13)로부터 연장하는 생크 부분(14)과, 이 생크 부분 위로 연장하는 축의 나사부(15)를 포함한다. U자형 슬롯(16)은 축의 나사부(15)의 길이를 따라 연장하고 양호하게는 생크 부분(14)의 적어도 일부를 지나 연장한다. 또한, 예시된 실시예의 베이스(13)는 일반적으로 디스크 형상이거나 또는 반경방향으로 대칭이어서 볼트(12)가 완전히 1회전되어 플레이트(2)의 구멍 또는 슬롯에서 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 베이스(13)는 개구(5)보다 상당히 넓어, 볼트(12)가 당겨져 플레이트를 통해 빠질 수 없다.
플레이트(2)의 다른 측면에서, 지지 플랫폼(22) 또는 스러스트 칼라가 볼트의 축의 나사부 둘레에 끼워지고, 플랫폼의 상부면(27)에 형성된 낮은 높이의 요크(yoke) 또는 횡방향 홈(26; 도 3)을 갖는다. 사용시에, 홈(26)은 볼트(12)의 슬롯(16)과 정렬되고, 그 위에 로드(3)가 안착되는 지지면 또는 시트면을 형성한다. 지지 플랫폼(22)은 로드(3)를 지지하기 위한 앤빌(anvil) 및 볼트(12) 주위의 칼라 또는 슬리브로 기능하는 환형 워셔로서 형성된다. 그러므로, 지지 플랫폼(22)은 볼트와 함께 작용하여 개구형 플레이트(2)를 보강하며 플랫폼(22) 자신과 볼트의 베이스(13) 사이에 플레이트를 효과적으로 샌드위치시킨다.
슬롯 방향에 대해 횡방향으로 볼트의 직경 평면으로 취해진 도 3의 수직 단면도로 도시된 바와 같이, 이를 위해, 플랫폼(22)은 플레이트(2)의 상부에 안착하는 밴드(24a; band)의 외측 주변면을 갖는 워셔 형태의 본체 부분과, 플레이트 개구(5)로 연장하며 플레이트(2)의 개구(5) 내에서 칼라 또는 보강 슬리브를 형성하는 내부의 환형 부분(24b)을 포함하는 하부면(24)을 갖는다. 본 실시예에서, 그 중의 하나를 도 1에서 볼 수 있는 한 쌍의 반경방향으로 향해진 구멍(25)이 플랫폼(22)의 원주방향 외벽으로부터 그 반경방향 내면(24c)에 가까운 깊이로 내측으로 연장한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 구멍(25)은 지지용 플랫폼(22) 부재의 나머지 얇은 벽의 내측 칼라 부분을 볼트(12)에 압인할 수 있는 액세스 구멍(access hole)으로서 작용하며, 플레이트(2)는 볼트 베이스(13)와 플랫폼(22) 사이에 포획되어, 전체 조립체가 설치 전에 취급하다가 부품을 잃어버릴 위험이 없이 헐겁게 함께 유지되고 자유롭게 움직일 수 있는 단일 유닛을 형성한다.
도 1 및 도 2에 예시된 실시예에서, 플랫폼(22)이 슬롯(26)의 축선에 대해 횡방향인 위치에서, 축의 나사부(15) 아래쪽의 볼트의 생크 부분(14)에 압인되도록 구성요소가 크기설정된다. 이를 위해, 교차 구멍(cross hole) 또는 리세스(14a)는 양호하게는 내벽의 변형된 압인부에 상응하는 위치에서 생크 부분에 드릴 가공되거나 또는 다른 방식으로 형성된다. 볼트(12)의 베이스(13)와 같이, 플랫폼(22)은 개구(5) 너머 외측 반경 방향으로 연장하여 볼트와 함께 압인되었을 때 플레이트(2)가 그 사이에 끼워지면서 볼트 및 지지 플랫폼 조립체(12, 22)가 볼트 축의 축선에 대해 횡방향에 있는 평면에서 임의의 각도 위치로 하나의 유닛으로서 함께 자유롭게 회전할 수 있다. 도시된 바와 같이, 볼트의 나사가공되지 않은 생크 부분(14)은 플레이트(2)와 플랫폼(22)의 두께와 거의 같은 길이로 연장하고, 축의 나사부(15)는 너트(32)가 로드와 볼트 조립체를 함께 클램핑할 수 있도록 충분한 길이로 연장한다.
도 2는 명료성을 위해 볼트(12)가 생략되어 있는 상태에서 플레이트(2) 상의 제 위치에 안착하고 있는 플랫폼(22)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 지지 플랫폼(22)의 두께는 플레이트 고정 영역을 상당히 구조적으로 보강한다. 플랫폼 부재 내의 홈은 그 베이스를 향해 약간 내측으로 테이퍼진 로드(3)가 슬롯에 하향으로 삽입되고 클램핑될 때, 지지용 홈의 측면에 대해 밀접하게 끼워져 전체 시스템을 더욱 강하게 할 수 있다. 볼트(12)의 전체 길이는 양호하게는, 나사부가 너트(32)를 수용하도록 플랫폼(22)의 상부 위로 예를 들어 1cm보다 약간 작게 연장하여, 너트가 일단 설치되면 로드와 플레이트에 대해 낮은 높이를 갖는다.
도 11은 본 발명에 사용되는 한 후두부 고정 플레이트(102)의 일례를 도시한다. 플레이트(102)는 두 개의 개구(105)를 포함하며, 이들 개구 각각은 슬롯형 볼트 조립체를 수용하며, 이 볼트 조립체는 본원의 도면에 도시된 실시예 및 이에 상당하는 것 중의 임의의 하나일 수 있다. 도시된 바와 같이, 후두부 플레이트(102)에 대해, 개구(105)는 측방향으로 길게 형성되어서, 로드, 케이블 또는 다른 고정 링크장치를 고정하기 위해 볼트를 조이기 전에 볼트의 위치를 측방향(side-to-side direction)으로 조정할 수 있다.
상기 기술된 볼트와, 플레이트를 포획하여 편리하게 설치된 단일 부재 플레이트를 형성하는 굽혀진 지지 워셔와, 고정 로드를 고정하는 여러 각도의 고정 조립체 이외에도, 본 발명은 다른 실시예를 포함한다. 도 5는 이러한 다른 일 실시예를 예시하며, 고정 볼트(120)가 단일 조립체(unitary assembly)에서 지지 워셔(122)를 잡아주기 위해 위치되는 돌출하는 원주방향 융기부(121)를 구비하여 형성된다. 이 경우, 지지 워셔(122)는 융기부가 끼워져 워셔를 볼트에 고정하고 플레이트(2)를 잡아주는 상응하는 홈 또는 리세스(123)를 갖는다. 이러한 홈을 갖는 지지 워셔는 도 1 내지 도 3에 도시된 것보다 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 또한, 비록 상술한 제 1 실시예의 슬리브 부분에 상응하는 부분이 지지용 워셔(122a)에 대해 도 5a에 도시된 센터링 칼라 또는 슬리브(125)로서 구비될 수 있으나, 상술한 제 1 실시예의 슬리브 부분(24b)에 상응하는 구조적인 부분을 가질 필요는 없다.
도 6은 본 발명에 따른 고정 볼트 및 지지 워셔(130, 132)의 다른 실시예를 도시한다. 다른 실시예와 같이, 상기 두 부품이 함께 체결되어 뼈 플레이트를 잡아주며, 설치 중에 자유롭게 조작될 수 있고 슬롯형 볼트가 볼트를 로드 또는 케이블 링크장치 조립체에 대해 조여 고정하기 전에 각도 조정될 수 있고 일부 실시예에서는 선형 위치(linear position)도 조정할 수 있는, 분리되지 않는 단일 조립체를 제공한다. 도 6의 실시예에서, 볼트(130)는 오목한 원주방향 홈(131)을 가지고, 지지 워셔(132)는 이 두 부품을 함께 유지하기 위해 홈(131) 안으로 물리는 돌출 융기부(136)에 상응하는 부분을 갖는다. 융기부(136)는 연속적인 융기부일 필요는 없으나, 접촉하는 부품이 전단되거나 또는 균열되지 않고 작은 압력으로 홈(131)으로 이동할 수 있는 크기를 갖는 하나 또는 소수의 작은 범프(bump) 또는 돌출부로 구성될 수 있다. 융기부가 아니라 범프가 구비될 경우, 홈(131)은 몇 개의 이산된 압입부로 대체될 수 있으며, 이 경우, 볼트 슬롯과 로드 지지용 홈을 정렬하도록 선택된 각도로 위치될 수도 있다. 하향으로 연장하는 칼라 부분(135)은 짝을 이루는 융기부(136) 또는 돌출하는 범프가 볼트 생크 부분 상에서 매우 낮게 위치되도록 하여 장치가 장착되는 플레이트 보다 약간 높게 연장하는 전체 높이를 가질 수 있다.
도 7 내지 도 7b와, 도 8 및 도 8a는 본 발명을 실시하기 위한 정형외과용 고정 볼트(140)와 지지 워셔(142)의 다른 실시예를 도시한다. 다른 실시예와 같이, 워셔는 고정 로드 또는 케이블을 지지하기 위한 횡방향 홈 또는 시트 면을 가지고, 아래쪽 뼈 플레이트에 대해 안착하는 일반적으로 편평한 워셔형 본체를 갖는다. 도 7의 실시예에서, 워셔(142)는 양호하게는 반경방향 내측으로 돌출하는 치형부(143)가 볼트 내의 상응하는 리세스(140a)와 결합하도록 워셔가 휘어져 개방되어 볼트(140) 상에 위치되도록 방사방향으로 연장하는 갭(142a)을 갖는 분할 워셔(split washer)이다. 도 7은 워셔의 상부 평면도를 도시하며, 도 7a는 워셔 갭(142a)을 지나 직경 평면을 따라 취한 수직 단면을 예시한다. 도 7b는 워셔의 편평한 상부면 및 하부면을 예시하는 측면도를 도시한다. 도 8은 볼트의 슬롯 너머로부터 축방향을 따라 취한 볼트(140)의 단부의 도면이며, 선 A-A로 예시된 일점 쇄선은 도 8a의 부분 절단도의 방향을 나타낸다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 약 1mm 깊이의 리세스(140a)는 지지 워셔의 돌출하는 치형부를 잡아주는 볼트 생크 부분에 구비된다.
도 9 내지 도 9b, 도 10 및 도 10a는 본 발명의 고정 볼트 및 워셔 조립체(150, 152)의 다른 실시예를 도시한다. 이들 도면은 도 7 내지 도 7b와, 도 8 및 도 8a의 도면에 상응하며, 이들 도면 간에 유사한 특징은 유사하게 도시되어 있다. 그러나, 본 실시예에서, 볼트(150)는 볼트의 생크 부분의 상부 근처에서 외측 반경방향으로 연장하는 고리(catch) 또는 반경방향으로 돌출하는 예각의 에지(150a)를 구비한다. 고리(150a)는 지지 워셔(152)의 상부면의 반경방향 내측 에지(152a)에 걸린다. 이를 위해, 지지면의 반경방향 내측 영역은 축방향으로 약간 오목하게 되어 있으므로, 지지 워셔(152)의 체결용 에지(152a)가 볼트(150)의 생크 부분의 레벨에서 낮아진다. 그러므로, 전체 조립체는 낮은 높이를 갖는다. 또한, 오목한 내측 스텝은 체결용 에지가 텀블링(tumbling)과 같은 벌크 마무리 공정(bulk finishing process)이 지지 워셔의 결함을 제거 또는 마무리처리하기 위해 사용되는 경우 흠이 생기거나, 둥글거나(rounded) 또는 달리 손상되는 것을 방지한다.
그러므로, 고정 조립체는 복수의 상이한 워셔 또는 칼라형 지지 요소로 실시되어 플레이트를 포획하고 자유롭게 배향된 고정 볼트 조립체를 제공할 수 있다. 플레이트 자체는 개개의 척추골 플레이트, 후크 또는 오프셋 요소를 포함하는 다양한 형태를 취하거나 또는 후두부 T자형 플레이트와 같이 성형되어서 하나 이상의 고정 볼트를 갖는 조립체를 형성할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 정형외과용 고정장치의 다수의 대표 실시예에 대한 설명을 마친다.
특별히 예시하지는 않았지만, 플레이트의 개구(5)는 원형 구멍, 또는 기다란 구멍 또는 개방-단부형 또는 폐쇄-단부형 슬롯일 수 있다. 후자의 세 가지 경우에, 그 축 주위로 완전히 회전가능한 것 이외에 볼트(12)가 제 위치에서 조여지기 전에 슬롯을 따라 임의의 선형 위치로 슬라이딩할 수 있다. 지지 플랫폼의 하부면(24a; 도3) 및 볼트의 베이스의 상부면(13a; 도 1)은 조여졌을 때 이들 표면이 플레이트를 확실히 고정하여 볼트가 회전되거나 위치가 이동되는 것을 방지하기 위해 치형가공, 널링가공(Knurled), 거칠게 형성되거나 또는 다른 방식으로 조직(textured)될 수 있다. 대안적으로 플레이트의 상응하는 접촉 영역은 이러한 그립핑 조직(gripping texture) 또는 표면 마무리를 가질 수 있다. 또한, 플레이트 구성요소는 본 발명의 하나 이상의 볼트/칼라 조립체를 수용하도록 적용되는 다수의 개구, 홈 또는 채널을 가질 수 있고, 넓은 범위의 위치를 선택할 수 있도록 상이한 방향을 따라 연장하는 몇 개의 홈을 가질 수 있다. 볼트 및 지지 플레이트는 디텐트(detent) 또는 억지 끼워맞춤(interference fit)에 의해 도면에 예시된 다양한 설정으로 서로 고정될 수 있다.
본 발명은 플레이트 부분이 후두부에 확실하게 안착하도록 성형되는 후두부 고정 조립체로써 특수한 용도를 가진다. 그러나, 병진이동 또는 오프셋 이동을 허용하면서 로드 수용 슬롯의 완전한 회전을 용이하게 제공하는 기능은 다양한 다른 실시예에서 활용되며, 여기서, 조립체의 플레이트 부분이 도 4에 도시된 바와 같은 오프셋 탭 실시예와 같이 다양한 길이 또는 형상, 짧은 척추골 플레이트 및 특정한 응용예에 적용되는 다른 형상으로 구성된다.
상술한 본 발명, 본원에 예시된 예시적인 실시예 및, 본 발명의 다른 변형 및 수정이 당업자에게 이해될 것이며, 이러한 모든 변형 및 수정은 본원에 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 청구범위 내에 포함되는 것으로 고려된다.

Claims (13)

  1. 헤드(13) 및 슬롯(16)을 구비한 볼트(12,120,130,140,150)와;
    볼트(12,120,130,140,150)가 한 측부로부터 한 개구(5,105)를 관통해서 설치되어서 볼트가 슬롯(16)에 로드, 케이블 또는 정형 고정부재(3)를 수용하기 위하여 다른 측부를 통해서 연장되는, 상기 개구(5,105)를 구비한 플레이트(2,102)와;
    슬롯(16)과 정렬가능한 지지면(26)을 구비하는 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)을 포함하고,
    상기 볼트(12,120,130,140,150) 및 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)은 그 사이에 플레이트를 포획(capture)하여서, 슬롯(16)의 각도 배향(orientation)을 규정하도록 상기 플레이트에서 이동가능한 조립체를 형성하고, 상기 볼트(12,120,130,140,150)는 상기 배향을 고정하고 상기 슬롯(16)의 상기 배향을 따라서 로드를 견고하게 앵커(anchor)시키기 위하여, 볼트(12,120,130,140,150)와, 상기 지지 플랫폼(22,122,132,142,152) 및 플레이트를 견고하게 함께 클램핑하도록 부가로 구성되는 뼈 고정을 위한 접합 조립체(10)에 있어서,
    상기 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)은 볼트(12,120,130,140,150)에 대해서 고정하도록 구성되고,
    상기 지지면은 횡방향 홈이며,
    상기 볼트(12,120,130,140,150) 및 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)은 함께 고정되어 그 사이에 플레이트를 포획(capture)하여서, 슬롯(16)의 각도 배향을 규정하도록 상기 플레이트에서 이동가능한 단일 조립체를 형성하는 것을 특징으로 하는 접합 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)은 개구에 설치되는 슬리브 부분을 포함하는 접합 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)의 슬리브 부분은 상기 플레이트를 부분적으로 관통하여 연장하는 접합 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 볼트(12,120,130,140,150)의 베이스는 상부면을 구비하고, 상기 상부면과 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)의 하부면중 적어도 하나는 볼트(12,120,130,140,150)가 인장력을 받을 때, 플레이트를 향하여 이동하는 것을 방지하도록 구성되는 접합 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼트(12,120,130,140,150)는 생크 부분(shank portion)과 나사부를 포함하고, 상기 슬롯(16)은 적어도 상기 나사부를 통해서 연장되는 접합 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개구는 계단형 슬롯이며, 볼트(12,120,130,140,150)가 로드를 수용하기 위해 정렬된 위치로 상기 계단형 슬롯을 따라서 슬라이드되는 접합 조립체.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 볼트(12,120,130,140,150)의 베이스가 플레이트에서 오목하도록, 카운터 가공(counter-machined)되는 접합 조립체.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트는 볼트(12,120,130,140,150)를 오프셋 위치에 배치하기 위해 오프셋 부분을 포함하는 접합 조립체.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배향을 규정하기 위해 플레이트의 리세스에서 회전하도록, 상기 플레이트가 카운터 가공되고 볼트(12,120,130,140,150)의 베이스는 둥글게 가공되는 접합 조립체.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 플랫폼(22,122,132,142,152)은 스플릿트 워셔(split washer)인 접합 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스플릿트 워셔는 고리(catch) 또는 디텐트(detent)를 포함하는 접합 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고리 또는 디텐트는 시트면을 볼트(12,120,130,140,150)의 슬롯(16)과 정렬시키는 접합 조립체.
  13. 삭제
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