KR100545276B1 - 추골간 로드를 위한 오프축 고정부를 구비한 척추용 골 접합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척추 접합장치를 제공하는바, 그 장치는 뼈고정부재와, 상기 뼈 고정부재를 다른 고정부재에 접속시키기에 적합한 추골간 결합 로드와, 중간 부재와, 상기 중간 부재의 제1 부와 뼈 고정부재 사이의 볼-소켓 결합부와, 중간 부재의 제2 부와 추골간 결합 로드 사이의 클램핑 결합부와, 볼-소켓 결합부및 클램핑 결합부를 로킹시키기 위한 로킹 수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 클램핑 결합가 볼-소켓 결합부로부터 측방향으로 연장하여 개방되는 두 분기부(branch)를 갖는 클램프로 구성되고, 클램핑 결합부를 로킹시키기 위한 수단이 두 분기부의 자유단부영역에서 상기 단부를 서로 각각을 향하여 가압하는 방법으로 상기 분기부상에 작용하는 클램핑 부재를 포함한다. 본 발명은 특히 상기 로드를 상시 축상에 수용할 수 있는 일반적인 타입의 뼈 이식장치 상에 추골간로드의 오프- 액시스 장착이 가능하다.

Description

추골간 로드를 위한 오프축 고정부를 구비한 척추용 골 접합장치{An Osteosynthesis Device for the Spine with an Off-Axis Fixing for an Intervertebral Rod}

본 발명은 일반적인 척추용 골 접합 장치에 관한 것이다.

척추 골 접합용 임플란트는 이미 공지되었는바, 특히 FR-A-2 659 546 호의 명세서에 공지된 임플란트는 일반적인 소리굽쇠(tuningfork) 형태로서 척추를 함께 결합시키기 위한 원통형 로드를 직접적으로 수용할 수 있는 헤드를 구비한 페디큐라(pedicular) 나사를 포함하고 있다. 헤드의 두개의 분기부 사이에 작용하는 분할 링과 나사산 클램핑 플러그는, 조립체를 로드와 페디큐라 나사축 사이에서 각도 조정이 가능한 상태에서 체결시킬 수 있다.

이러한 형태의 임플란트의 설치는, 다양한 페디큐라 나사의 헤드가 충분히 서로 각각 잘 정렬된다면 외과의사에게 큰 어려움을 나타내지 않지만, 이러한 상황하에서 과도한 스트레스 또는 나사 뒤틀림 없이, 추골간 결합 로드가 상기 헤드 내에 비교적 용이하게 소정 위치에 놓여질 수 있다.

그러나, 특히 외과의사에 의해 수행되는 페디큐라 목적 형태와, 또한 각 환자에 특유한 페디클(pedicle) 방향에 따라, 페디큘라 나사 축이 종방향(sagittal) 평면에 대해 상당히 경사지고 그 결과, 추골간 결합 로드를 수용하기 위한 다양한 나사 헤드에 의해 형성되는 하우징이 정렬 상태에서 현저하게 벗어나는 경우가 종종 발생한다.

이러한 상황하에서, 로드를 상당히 변형시키는 것으로 강요된 경로를 따르도록 가압하는 해결은 실제적으로 불가능하고, 상당한 변형력이 필요하거나 또는 로드를 약화시키는 위험이 있기 때문이다.

페디큘라 나사에 대해 횡방향으로 오프세트(offset)되는 로드를 고정 및 로크시키는 것이 가능하도록 하는 다양한 장치가 공지되어 있다. 이러한 장치의 예는 DE-A-195 12 709, US-A-5 575 791, US-A-5 002 542, WO-A-95 02372 및 WO-A-96 29947 에서 볼 수 있다.

그럼에도 불구하고, 이러한 공지된 모든 장치는 문제점이 있다. 따라서, 그들의 일부는 크기, 특히 높이가 높아 바람직하지 않고 또한 전술된 종류의 "소리 굽쇠형(tuningfork-type)"의 간결함의 특징을 감소시킨다. 다른 것들은 구조가 복잡하고 다수 부품을 갖는다. 한편, 다른 것들은 "소리굽쇠형" 나사에 의해 강요되는 페디클로부터의 적절한 거리에서 로드를 수용할 수 없는 구조로 되어 있다. 마지막으로, 공지된 장치의 일부는 매우 견고하고 강하게 뼈의 고정점에 로드를 체결시키는데 적합하지 않다.

본 발명의 목적은, 따라서 상기 문제점을 해결하여 간편하고 설치가 복잡하지 않으며, 로드가 뼈 이식장치에 대하여 오프축 상태의 일반적인 형태의 뼈 이식 장치를 추골간 결합 로드로 견고하게 접속하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 이런 오프세트의 크기와 관계 없이 모든 척추에 동일한 형태의 페디큐라 나사를 사용하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 페디큐라 형태의 천골 고정부에 결합 로드를 고정하기 위한 오프축 고정부를 제공하는 데에 있다.

따라서 본 발명은, 뼈 고정 부재와, 상기 뼈 고정 부재를 다른 고정 부재에 접속시키기에 적합한 추골간 결합 로드와, 중간 부재와, 중간 부재의 제1 부분과 뼈 고정 부재 사이의 볼-소켓 결합부와, 중간 부재의 제2 부분과 추골간 결합 로드 사이의 클램핑 결합부와, 볼-소켓 결합부와 클램핑 결합부를 결합시키기 위한 결합장치를 포함하는 척추용 골 접합 장치에 있어서, 상기 클램핑 결합부는, 볼-소켓 결합부로부터 횡방향으로 연장되고 이곳에서 이격 개방되며, 이들 사이에 추골간 결합 로드를 지지하는 두개의 분기부를 갖는 클램프로 구성되고, 제1 결합장치는, 상기 분기부 각각을 서로를 향하여 가압하도록 로드에 대하여 볼-소켓 결합부의 반대측의 상기 분기부의 단부영역에서 클램프 상에 작용하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치를 제공한다.

양호하게는 제한되지 않는 본 발명의 특징은 다음과 같다.

- 상기 볼-소켓 결합부는, 뼈 고정 부재의 헤드에 설치된 구 형상의 시트와, 상기 시트에 수용되는 상보적인 압축 링을 포함하고, 상기 중간 부재의 제1 부분은 상기 링에 수용된 원통형 돌출부를 포함한다.

- 상기 원통형 돌출부가 원형 단면이다.

- 상기 원통형 돌출부는, 결합 이전에, 뼈 고정 부재와 추골간 결합 로드 사이의 축방향 오프세트를 변화시키도록 링에 대하여 슬라이드가능한 일정한 길이를 갖는다.

- 상기 원통형 돌출부는, 그 자유단의 영역에서, 상기 돌출부가 결합하기 이전에, 링으로부터 자유로운 이탈을 방지하도록 확대부를 갖는다.

- 상기 링은 분할 링이고, 상기 확대부는 돌출부가 일시적 탄성 변형에 의한 링을 통한 힘에 의하여 결합될 수 있도록 일정한 직경을 갖는다.

- 중간 부재의 상기 제1 부분은 뼈 고정부재의 헤드용 하우징을 갖고, 상기 볼-소켓 결합부는 상기 하우징에 형성된 구형 시트와, 상기 헤드에 형성된 상보적 구형 벽을 갖는다.

- 상기 볼-소켓 결합부를 결합하는 결합장치는, 시트로부터 이격된 상기 하우징의 개구 내에 나사 결합된 나사 플러그를 포함한다.

- 클램프의 상기 분기부는, 이들 사이에 추골간 결합 로드를 수용하기에 적합한 중공 통로를 형성하고, 상기 클램핑 부재가 나사에 의해 구성된다.

본 발명의 다른 목적, 특징과 특성이 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명되는 양호한 실시예를 통하여 보다 명백히 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 구성하는 척추 골 접합장치의 분해 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 장치를 부분적으로 조립한 후의 단면도이다.

도 3 및 도 4는 간략화의 목적으로 장치의 일부 부재가 생략된 상태에서 두 상이한 맞물림 위치에서 도시된 도 1 및 도 2 장치의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예를 구성하는 척추 골 접합장치의 일부의 외형도이다.

도 6은 도 5의 화살표 Ⅵ를 따라 투시한 정면도이다.

도 7은 도 5의 화살표 Ⅶ를 따라 투시한 배면도이다.

도 8은 도 5의 화살표 Ⅷ를 따라 투시한 평면도이다.

도 9는 도 5 내지 도 8에 도시된 부재의 사시도이다.

도 10은 조립 상태에서 본 발명의 제2 실시예를 구성하는 척추 골 접합장치의 개략도이다.

도 11은 도 10에 도시된 장치의 단면도이다.

먼저 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 척추 골 접합 장치의 제1 실시예가 도시되었는바, 이 장치는 헤드(12)와, 뼈와 협동하기 위한 나사부(11)를 갖는 페디큐라 나사 형태의 뼈 고정부재(10)를 포함한다.

헤드(12)는 전체적으로 소리굽쇠형으로, 내측에 나사부를 갖고 하부에 형성된 구형 시트(122)와 함께 공동(121)을 규정하고 있다. 외측 나사부(21)와 전체적으로 평면형상 또는 오목한 베어링면(22)을 갖는 나사산 플러그(20)가, 이하에 설명하는 바와 같이, 체결 소켓(23) 내에 삽입되는 공구에 의하여 두개의 분기부 사이에서 나사 체결되는데 적합하다.

그리고, 하방으로 연장하는 스커트(33)와, 전술한 체결공구를 위하여 내부에 형성된 개구(32)를 갖는 상부면(31)이 있는 캡(30)이 헤드(12)의 상부에 분기부를 덮도록 특히 상기 체결 동안 분기부가 이격되는 것을 방지할 수 있다.

제1 실시예의 장치는 도 1의 우측에 원통형 로드(41)를 규정하는 제1 단부를 갖는 부재(40)를 포함한다. 이 로드(41)는 링(50)을 갖고, 링은 일반적으로 구형의 외측면과 로드(41) 직경 보다 약간 큰 직경의 원통형 관통구를 갖고 있다. 링은 이하에 설명되는 바와 같이 약간의 탄성 변형을 주기 위해 포인트(51)에서 분할된다.

로드의 자유단 근처에서, 로드(41)는 링(51)이 리브상에 가압되는 것에 의해 소정 위치된 후에 로드(41)로부터 자유롭게 이탈되는 것을 방지하도록 작용하는 약간 돌출된 리브(42)를 갖고 있다. 그 대향 단부에서, 부재(40)는 일방이 타방의 상하로 위치되는 두개의 분기부(43a, 43b)를 갖는 클램프 형성부(43)를 구비하고 있다. 두개의 분기부의 루트(root)부 근처에서, 이들 분기부 각각은 로드(41)의 축에 수직으로 방향된 원통형 통로(45)를 함께 형성하는 반원형 리세스(44a, 44b)를 갖고 있다. 상기 리세스와 이들의 자유단 사이에서, 분기부(43a, 43b)는 갭(43c)에 의해 분리되어 있고, 통로(45)와 로드(41)에 수직방향으로 정렬되는 상태에서 연장되는 원통형 통로를 갖고 있다. 상부 통로는 완만하지만, 하부 통로는 탭핑 형상으로 되어 있다.

클램핑 나사(60)가 상기 통로 내에 삽입 체결되어 있고, 이 나사는 종래 방법으로 나사 로드(62), 큰 헤드(61), 체결 공구를 수용하기 위하여 헤드(61)에 형성된 소켓(63)을 갖고 있다.

이점에 관해서, 페디큘러 나사(10), 나사 플러그(20), 캡(30) 및 링(50)으로 구성된 조립체는 FR-A-2 659 546 의 명세서에 기재된 바와 같다.

도 2는 도 1의 장치를 부분적으로 조립한 상태의 장치를 도시하고 있다. 따라서, 페디큘러 나사(10)가 일단 척추 골에 고정되면, 링(50)에 고정된 로드(41)가 나사(10)의 헤드(12) 내측의 공간(121)에 위치되고, 하부 영역을 갖는 링(50)은 내측 공간 바닥부에 형성된 오목형상 베어링면(122)에 대해 가압하고 있다.

일단 부재(40)가 적절한 위치에 도달하면, 플러그(20)가 헤드(12) 내에 예비 장착되고, 캡이 플러그 상부의 소정 위치에 놓이고, 플러그(20)는 공구를 사용하여 체결된다. 플러그(20)는 이때, 각도적으로 축을 따른 방향에서도 소정 위치에 로드(40)를 결합시키도록 링(50)을 압축하여 변형시킨다. 통로(45)는 다른 뼈 고정부재에 접속된 추골간 결합 로드(도시생략)를 수용할 수 있도록 설계되어 있다.

분기부(43a,43b)를 함께 클램핑하는 것에 의해, 나사(60)를 체결하는 것은 전술의 결합 로드를 소정 위치에 결합시키는 것이 가능하다. 따라서, 전술의 장치는 FR-A-2 659 546 에 기재된 종래 이식장치와 비교하여 제조와 취급이 간단하고 오프축 및 선택적으로 오프세트된 상태에서 추골간 결합 로드를 고정시키는 것이 용이하고, 플러그(20)에 의한 결합 전에 로드(41) 상의 링(50) 위치를 선택하는 것에 의해, 또 로드(41)의 각도 방향을 선택하는 것에 의해 대단히 넓은 조정 가능한 범위를 얻을 수 있다.

도 3은 페디큐라 나사(10)와 결합 로드 사이의 축방향 오프세트가 소정값(L1)을 갖는 반면, 페디큘러 나사(10)와 로드(41)의 축에 수직한 평면 사이의 각도(α)는 0 이 아닌 경우를 보여주고 있다.

도 4의 경우, 전술한 축방향 오프세트는 L1 미만인 L2 로 감소되는 반면, 페디큘러 나사(10)의 축은 로드(41)의 축에 수직인 평면에 위치되고 있다([α]= 0 [°]).

필요한 경우, 부재(40)의 추골간 결합 로드의 위치는 나사(60)에 의한 결합 이전에 조정될 수 있다.

이제 도 6 내지 도 11에 본 발명의 척추 골 접합장치의 제2 실시예가 도시된다. 이들 도면에서는 전술한 실시예와 동일 또는 유사한 부재 또는 부분에 가능하면 동일한 참조 부호가 표시되었다. 이 장치는 특히 천골(sacrum)에 고정하기 위한 나사(10)을 포함하고, 상기 나사(10)는 체결 목적의 중공 소켓(131)이 나사 로드로부터의 이격된 단부에 형성되는 구형 헤드(13)가 놓이는 나사 로드(11)를 구비하고 있다.

이 장치는 중공 형태부분인 구형 본체부(141)를 포함한다. 상기 본체부에 형성된 공동(1410)은 탭핑 형상의 원통부(1411)와, 탭핑 하방에 천골 고정나사(10)의 구형 헤드(13)의 직경과 동일한 직경을 갖는 오목한 구형 시트(1412)를 갖는다. 이 공동(1410)은 탭핑부를 경유하여 상방으로 개방하고, 구형 시트의 하부에 위치된 나사(10)의 로드(11)의 단면보다 큰 크기의 오리피스를 경유하여 하방으로 개방하고 있다.

탭핑부(1411)와 협동하는 외측 나사(21)를 갖는 플러그(20)는 나사 결합에 의하여 상부로부터 공동(1410) 내측으로 맞물리고, 플러그의 상부면은 공구에 의해 체결될 수 있는 관통 소켓(23)을 갖고 있다. 소켓(23)의 출구부 주위에는 플러그(20)의 하부면이 나사(10)의 구형 헤드(13)의 직경과 동일한 직경을 갖는 중공의 구형 면(24)이 형성되어 있다. 부재(140)는 본체부(141)로부터 횡방향으로 돌출하며, 도 1 내지 도 4의 클램프(43)와 유사한 클램프 형성 연장부(143)를 갖고 있다. 상세하게는, 두개의 분기부(143a, 143b)가 서로 평행하게 연장하고, 이들의 루트부 근처에서, 분기부는 도 10에 부분적으로 도시한 바와 같이 추골간 결합 로드(70)를 위한 관통로(145)를 형성하는 반원통형 세트백(setback)(144a, 144b)을 형성한다. 이 통로와 이들의 자유단 사이에서, 분기부(143a ,143b)는 갭(143c)에 의해 분리되고, 이들 분기부 중 일부는 이를 통과하는 완만한 보어(1431)를, 타방은 도 1 내지 도 4의 그것과 동일한 클램핑 나사(60)를 수용하기 위한 탭핑 보어(1432)를 갖고 있다.

이 장치는 다음과 같이 조립된다.

- 천골 고정나사(10)를 부재(140)의 본체부(141)의 공동(1410) 내에 삽입시켜서 그 헤드(13)가 상기 공동 내에서 스트로크를 종료하도록 삽입하는 것에 의해, 나사부(11)가 본체부(141) 하방으로 돌출하여 소켓(131) 내에 접촉하는 공구에 의하여 천골 내로 나사결합된다.

- 플러그(20)를 체결하지 않고 헤드(13) 상방에서 공동(141) 내로 나사 결합시키고, 결합 로드(70)를 수용하는 클램프(143)에 나사(10)의 축에 대해 소정의 경사를 부여하고, 그후에 플러그가 소켓(23) 내에서 접촉하는 공구에 의하여 체결되고, 나사의 헤드(13)가 소정위치에서 부재(140)에 대하여 견고하게 결합된다.

- 나사(60)에 의하여 통로(145) 내에 결합 로드(70)를 결합시킨다.(이 작업은 전술한 단계중의 적어도 하나 이전에 실시될 수 있다.)

삭제

따라서, 본 실시예는 단일 부재(140)에 의해, 그 자체 종래 다른 수단에 의하여 천골에 인접한 척추에 접속되는 추골간 결합 로드와 천골 고정 나사 사이에 오프축 결합을 제공하는 것이 가능하게 된다. 이점에 관해서는 부재(140) 표면 전체의 둥근 형상{또한 전술한 실시예에서는 클램프-형성부(43)}은 인접한 조직의 상해를 최소화하도록 기능한다. 당연히, 전술의 두개의 척추 골 접합장치의 구성 성분은 생물학적으로 적합한 스테인리스 스틸 또는 티타늄 합금으로 제조된다.
한편, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 정신 범위내에서 다양한 변화와 변형이 가능함을 이해하여야 한다.

Claims (9)

1. 뼈 고정 부재(10)와, 상기 뼈 고정 부재를 다른 고정 부재에 접속시키기에 적합한 추골간 결합 로드(70)와, 중간 부재(40; 140)와, 중간 부재의 제1 부분(41; 141)과 뼈 고정 부재(10) 사이의 볼-소켓 결합부(122, 50; 1412, 13)와, 중간 부재의 제2 부분과 추골간 결합 로드 사이의 클램핑 결합부(43; 143)와, 볼-소켓 결합부와 클램핑 결합부를 결합시키기 위한 결합장치(20, 60)를 포함하는 척추용 골 접합 장치에 있어서,

   상기 클램핑 결합부는, 볼-소켓 결합부로부터 횡방향으로 연장되고 이곳에서 이격 개방되며, 이들 사이에 추골간 결합 로드를 지지하는 두개의 분기부(43a, 43b; 143a, 143b)를 갖는 클램프(43 ; 143)로 구성되고, 결합장치(60)는, 상기 분기부 각각을 서로를 향하여 가압하도록 로드에 대하여 볼-소켓 결합부의 반대측의 상기 분기부의 단부영역에서 클램프 상에 작용하도록 설치되어 있는 것을 특징으로하는 척추용 골 접합장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼-소켓 결합부는, 뼈 고정 부재의 헤드(12)에 설치된 구 형상의 시트(122)와, 상기 시트에 수용되는 상보적인 압축 링(50)을 포함하고, 상기 중간 부재의 제1 부분은 상기 링(50)에 수용된 원통형 돌출부(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 원통형 돌출부(41)가 원형 단면인 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 원통형 돌출부(41)는, 결합 이전에, 뼈 고정 부재(10)와 추골간 결합 로드(70) 사이의 축방향 오프세트를 변화시키도록 링(50)에 대하여 슬라이드가능한 일정한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 원통형 돌출부(41)는, 그 자유단의 영역에서, 상기 돌출부가 결합하기 이전에, 링(50)으로부터 자유로운 이탈을 방지하도록 확대부(42)를 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 링(50)은 분할 링이고, 상기 확대부(42)는 돌출부가 일시적 탄성 변형에 의한 링을 통한 힘에 의하여 결합될 수 있도록 일정한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
7. 제1항에 있어서, 중간 부재의 상기 제1 부분은 뼈 고정부재의 헤드(13)용 하우징(141)을 갖고, 상기 볼-소켓 결합부는 상기 하우징에 형성된 구형 시트(1412)와, 상기 헤드(13)에 형성된 상보적 구형 벽을 갖는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 볼-소켓 결합부를 결합하는 결합장치는, 시트(1412)로부터 이격된 상기 하우징의 개구 내에 나사 결합된 나사 플러그(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.
9. 제1항에 있어서, 클램프의 상기 분기부(43a, 43b; 143a, 143b)는, 이들 사이에 추골간 결합 로드(70)를 수용하기에 적합한 중공 통로(45, 145)를 형성하고, 상기 결합장치가 나사(60)에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 척추용 골 접합장치.

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