KR100764191B1 - 척주 수술 또는 외상 수술용 로드 형상의 삽입물, 이를 포함하는 안정화 장치 및 로드 형상의 삽입물의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

적어도 두 개의 뼈 고정부재(2,3)의 연결을 위한 로드 형상의 삽입물(1,100,101,102,300)로서, 각각의 뼈 고정부재는 뼈에 고정시킬 고정부(12)와 로드 형상의 삽입물에 연결될 수용부재(13)를 포함하며, 수용부재(13)에 배치될 수 있도록 치수가 정해지는 적어도 하나의 경질부(7,8)와, 경질부에 인접 배치되는 가요부(9,90,900,902)를 갖는 로드 형상의 삽입물이 제공된다. 가요부와 경질부는 원 피스로 형성된다. 본 발명에 따른 안정화 장치는 로드 형상의 삽입물과 적어도 두 개의 뼈 고정부재를 포함하며 일정 방식으로 서로에 대해 두 척추 또는 뼈 부분의 운동을 제한하기 위한 것이다.

로드 형상의 삽입물, 뼈 고정, 척추 수술, 외상 수술

Description

척주 수술 또는 외상 수술용 로드 형상의 삽입물, 이를 포함하는 안정화 장치 및 로드 형상의 삽입물의 제조 방법{Rod-Shaped Element for Application in Spine Surgery or Trauma Surgery, Stabilization Apparatus Comprising Said Rod-Shaped Element, and Production Method for the Rod-Shaped Element}

도 1은 제 1 적용에 있어서, 로드 형상의 삽입물을 포함하는, 본 발명에 따른 안정화 장치의 개략적인 사시도;

도 2는 제 1 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 사시도;

도 3a는 제 1 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 측면도;

도 3b는 제 1 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 단면도;

도 4a는 로드 형상의 삽입물과 뼈 고정부재간의 연결을 도시하는 사시도;

도 4b는 로드 형상의 삽입물과 뼈 고정부재간의 연결을 도시하는 단면도;

도 5는 제 2 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 측면도;

도 6은 제 3 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 측면도;

도 7은 90°회전한 제 3 실시예의 도 6의 로드 형상의 삽입물의 측면도;

도 8은 제 4 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 사시도;

도 9는 도 8에 따른 로드 형상의 삽입물의 측면도;

도 10은 제 5 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물의 단면도;

도 11은 제 4 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물을 제 1 상태로 포함하는, 본 발명에 따른 안정화 장치의 동작도;

도 12는 도 11에 따른 로드 형상의 삽입물의 제 1 상태에서의 측면도;

도 13은 제 4 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물을 제 2 상태로 포함하는, 본 발명에 따른 안정화 장치의 사시도;

도 14는 도 13에 따른 로드 형상의 삽입물의 제 2 상태에서의 측면도;

도 15는 안정화 장치의 제 2 적용예도;

도 16은 안정화 장치의 제 3 적용예도;

도 17은 안정화 장치의 제 4 적용예도;

도 18a는 로드 형상의 삽입물의 제 5 실시예의 사시도;

도 18b는 대시선이 은폐된 제 5 실시예의 측면도;

도 18c는 도 18b에 따른 90°회전한 제 5 실시예의 측면도;

도 18d는 가요부에서 종축에 수직인 제 5 실시예의 단면도;

도 19a는 로드 형상의 삽입물의 제 6 실시예의 사시도;

도 19b는 제 6 실시예의 측면도;

도 19c는 제 6 실시예의 로드 형상의 삽입물을 로드 축선을 따라 본 단면도;

도 20a는 도 19c의 하부의 확대도;

도 20b는 도 20a의 헤드부(134)의 사시도이다.

본 발명은 척주 수술 또는 외상 수술용 로드 형상의(rod-shaped) 요소, 이를 포함하는 안정화 장치 및 로드 형상의 삽입물의 제조 방법에 관한 것이다.

EP 0 669 109 B1은 두 개의 단축 페디클(pedicle) 나사 및 클램핑 나사에 의해 각각의 페디클 나사의 수용부재에 고정되는 스트랩을 포함하고, 스트랩 상에 장착되며 내압체로서 설계되는 지지 요소를 포함하는, 인접하는 흉부 척추를 안정화하는 안정화 장치를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 안정화 장치는 비틀림 강성을 확보하지 못하고 있다. 또한, 단축 페디클 나사의 사용으로 이러한 안정화 장치의 적용이 제한을 받는다. 단축 페디클 나사 대신 다축 페디클 나사가 사용되는 유사한 안정화 장치가 EP 1 188 416 A1으로부터 공지되어 있다.

관절, 예를 들면, 손목이나 무릎 관절용 고정 장치가 US 6,162,223으로부터 공지되어 있는데, 이 장치는 단부에서 뼈(bone) 고정부재와 연결되며 두 부분으로 구성되어 있는 고정 로드를 포함하고, 고정 로드의 두 부분은 가요성 커플링을 통해 상호 연결되며 고정 로드와 커플링은 본체의 외측에 배열된다. 상호 마주보는 고정 로드의 두 부분의 단부는 반구형으로 설계되며 상호 인접하여 있으며, 이에 따라 자유 운동이 가요성 커플링에 의해 제한되는 관절 형태를 모방하게 된다. 이러한 공지의 고정 장치는 자체의 복잡하고 부피가 큰 구조로 인해 척주 상에 사용하기에는 적합하지 않다.

US 2003/0109880 A1은 척주에 고정될 제 1 및 제 2 나사를 포함하고 나사 연결을 위한 스프링을 추가로 포함하며, 각각의 나사에는 나사를 연결하는 스프링의 삽입을 위한 수용부재가 제공되어 있는, 척추용의 역학적 안정화 장치를 개시하고 있다. 스프링 자체는 대체로, 나선형 장력 스프링과 유사하게, 촘촘하게 감긴 나선형 스프링 형태로 설계되며, 클램핑 나사에 의해 수용부재에 고정된다. 그러나, 이는 스프링이 자체의 가요성으로 인해 클램핑 나사의 압력을 회피하여, 뼈 나사와 스프링 간의 고정 상태를 느슨하게 할 위험성을 제기한다.

본 발명의 목적은 로드 형상의 삽입물이 단순하고 컴팩트한 디자인을 가지며, 취급이 용이하며, 다방면으로 사용될 수 있으며, 이와 동시에 사용시에 높은 신뢰성을 제공하는, 상호 연결될 척추 또는 뼈의 안정화와 제한된 운동을 위한 로드 형상의 삽입물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 그러한 로드 형상의 삽입물을 사용하는 컴팩트한 디자인의 역학적 안정화 장치 및 로드 형상의 삽입물의 제조 방법을 제공하는 것이다.

이러한 과제는 본 발명에 의해, 제 1 항에 따른 로드 형상의 삽입물, 제 10 항에 따른 역학적 안정화 장치, 및 제 12 항에 따른 상기 로드 형상의 삽입물의 제조 방법에 의해 해결된다.

본 발명의 추가적인 실시예는 종속항에 기재되어 있다.

본 발명은 로드 형상의 삽입물이 축력(axial forces), 굽힘력 및 비틀림력을 흡수하고 공지의 다축 또는 단축 뼈 나사와 결합하여 사용될 수 있으며, 뼈 나사에 의해 적소 확실하게 고정될 수 있다는 이점이 있다. 특히, 로드 형상의 삽입물은 다양한 중증도의 추간판 결함의 경우에 인접 척추의 안정화와 제한된 운동을 위해 사용하기에 적합하다. 이러한 특징은 생산 중에 로드 형상의 삽입물의 치수를 변화시킴으로써 용이하게 실현될 수 있다.

본 발명의 추가 특징 및 기능성은 첨부 도면을 참조한 실시예에 기술되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 안정화 장치는 제 1 적용 상태에서 로드 형상의 삽입물(1) 및 로드 형상의 삽입물에 의해 상호 연결되는 두 개의 페디클 나사(2,3)를 포함한다. 페디클 나사(2,3)는 손상된 추간판(6)이 개재되어 있는 인접한 두개의 척추(4,5)의 페디클에 고정된다.

본 발명에 따른 로드 형상의 삽입물(1)은 단일체로서 설계된다. 도 2, 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예의 로드 형상의 삽입물은 제 1 단부로부터 일정 길이만큼 연장하는 제 1 경질부(rigid section; 7), 제 2 단부로부터 일정 길이만큼 연장하는 제 2 경질부(8), 및 이들 경질부(7,8) 사이에 제공되는 일정 길이의 가요부(flexible section; 9)를 포함한다. 상기 양 경질부 및 가요부의 외경은 동일하다. 또한, 일정 직경의 동축 보어가 로드 형상의 삽입물을 관통하여 연장한다. 가요부(9)는 일정 피치의 권취부(11)를 갖는 나선형 스프링으로서 설계된다. 로드 형상의 삽입물의 종축선(A) 방향의 가요부(9)의 권취부(11)의 높이, 반경 방향으로 권취부(11)의 두께를 규정하는 동축 보어(10)의 직경, 및 피치의 치수는 로드 형상의 삽입물(1)에 작용하는 축력, 굽힘력 및 비틀림력에 대한 필요한 강성을 얻을 수 있는 치수로 선택된다.

도 1, 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 안정화 장치의 페디클 나사(2,3)는 공지된 바와 같이 뼈 나사산을 갖는 나사 섕크(shank) 및 로드 형상의 삽입물의 삽입을 위한 U자형 홈(15)을 갖는 본질적으로 원통형인 수용부재(13)를 포함한다. 공지의 방식으로 수용부재(13) 내에 나사결합될 수 있는 내부 나사(14)를 제공하여 수용부재(13)에 경질부(7,8)를 고정시킨다. 페디클 나사는 다축 나사로서 설계되는 것이 바람직하다. 로드 형상의 삽입물의 경질부(7,8)의 축방향 길이와 직경은 로드 형상의 삽입물(1)이 페디클 나사(2,3)에 경질부(7,8)로 연결될 수 있는 치수로 정해진다. 따라서, 경질부(7,8)의 길이는 적어도 로드 형상의 삽입물의 고정을 위해 제공되는 내부 나사(14)의 직경에 대략 일치한다. 페디클 나사(20)에 로드 형상의 삽입물이 위로부터 삽입되지 않고 개구(21) 중으로 측면에서 밀어 넣어지는 수용부재(13′)가 제공될 경우, 경질부의 길이도 마찬가지로 적어도 수용부재(13′) 내에 로드 형상의 삽입물을 고정하는 고정부재(14)의 직경의 치수에 대략 일치한다.

도 1에 도시된 안정화 장치의 예에서, 로드 형상의 삽입물(1)의 가요부(9)의 길이는 추간판(6)이 응력을 받지 않는 상태가 되도록 그리고 페디클 나사(2,3) 간의 거리에 본질적으로 일치하도록 선택된다. 그러나, 가요부(9)는 더 짧거나 길어도 무방하다.

로드 형상의 삽입물(1)은 티타늄과 같은 생체 적합성 재료, 또는 탄성을 갖지 않거나 갖더라도 탄성이 약한 생체 적합성 플라스틱 재료로 제조된다.

시술시, 먼저 페디클 나사(2,3,20)를 인접한 복수의 척추의 페디클 내에 나사고정한 후, 로드 형상의 삽입물(1)의 경질부(7,8)를 페디클 나사(2,3,20)의 수용부재(14) 중 하나에 삽입한다. 상기 척추(4,5)의 상대위치를 조정하고, 상기 페디클 나사(2, 3, 20)를 로드 형상의 삽입물에 대해 조정한 후, 경질부(7,8)를 수용부재(13,13′) 내에 고정시킨다. 하나의 적용예에 있어서, 척추(4,5)의 상대적인 위치는 추간판(6)에 응력이 가해지지 않는 상태 하에서 상기 로드 형상의 삽입물(1)의 가요부(9)가 정지 위치에 존재하도록 결정된다. 응력이 가해지면, 척추와 상기 결속 장치를 통해 추간판(6) 상에 힘이 가해진다. 상기 로드 형상의 삽입물(1)의 가요부(9)는 상기 척추의 상대적인 다축 운동을 제한함으로써 추간판 상에 강력한 힘이 작용하는 것을 방지한다. 그 결과, 추간판의 경미한 결함을 가지고 있거나 중간 정도의 결함을 가진 추간판의 퇴행 과정을 중단시킬 수 있다. 또는 특정 징후에 따라, 척주에 응력이 가해지지 않는 상태 하에서 추간판의 완화를 위해 상기 안정화 장치를 사용하여 소정의 디스트랙션(distraction)을 달성한다. 또는 특정 징후에 따라, 척추체의 측면에 뼈 나사를 직접 고정시킬 수 있다.

도 5에 도시되어 있는 제 2 실시예의 로드 형상의 삽입물(1)은, 제 1 실시예와 같이, 경질부(7,8)와, 나선형 스프링으로서 설계되고 일체형으로 경질부(7,8)에 연결되고 경질부(7,8) 사이에 배치되는 가요부(90)를 포함한다. 이 구조는 제 1 실시예와 달리 가요부(90)의 직경이 경질부(7,8)의 직경 보다 크다. 그 결과, 제 1 실시예의 로드 형상의 삽입물보다 높은 강성이 얻어진다. 시술방법은 제 1 실시예와 동일하다.

도 6 및 7은 제 3 실시예에 따른 로드 형상의 삽입물(101)을 도시한 것이다. 이들 로드 형상의 삽입물은 전술한 실시예의 로드 형상의 삽입물(1, 100)과 달리 경질부(7,8) 사이에 제공되는 가요부(900)가 상호 180°의 옵셋(offset)을 형성함과 동시에 로드 축선을 향해 오목한 형상을 가지는 두 영역(901)을 포함한다. 상기 영역(901)의 로드 축선 방향으로의 길이 L은 가요부(900)의 길이 이하이고, 굽힘 반경은 나선형 스프링의 권취부가 간섭되지 않도록 하는 반경이다. 이 형태에 의해, 가요부(900)는 로드 축선 A에 수직인 B 방향으로 잘룩한 형태를 취하므로 이 방향에서 더 작은 강성을 갖게 된다. 따라서, 특정 사용 분야에 적합한 지향적 강성이 확보된다.

시술방법은 제 1 및 제 2 실시예와 동일하고, 로드 형상의 삽입물(101)을 원주 방향으로 배향된 페디클 나사에 고정할 수 있다는 점이 다르다. 스프링 부분의 치수를 선택함으로써, 정확하게 원하는 강성을 선택할 수 있고 조정할 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시되어 있는 제 4 실시예의 로드 형상의 삽입물(102)은 원통형 코어(110)를 포함한다. 이 코어는 가요부(902)를 관통하여 이 가요부와 동축 방향으로 연장하고, 특정의 굽힘 가요성을 구비한다. 코어(110)의 직경은 코어(110)가 보어(10) 내에 삽입된 후 충실하게 고정될 수 있는 치수로 정해진다. 상기 코어는 로드 형상의 삽입물과 동일한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 그러나, 가요성 플라스틱 재료로 구성할 수도 있다.

변형 실시예의 코어(110)는 경질부(7,8) 및 가요부(902)의 나선형 스프링의 권취부에 일체로 연결된다.

상기 코어(110)는 로드 형상의 삽입물(102)의 굽힘 강성을 제 1 실시예에 비해 증대시키는 작용을 한다. 본 실시예에 의해, 직경이 더 큰 가요부를 가지는 제 2 실시예의 로드 형상의 삽입물(100)의 것과 유사한 강성을 얻을 수 있다. 또, 이 굽힘 강성은 코어의 직경 및/또는 코어의 재료를 선택함으로써 조절할 수 있다. 또, 예를 들면, 초탄성 특징을 갖는 공지의 형상 기억 합금을 이용할 수 있다.

시술 방법은 전술한 실시예와 동일하다. 그러나, 가요부(902)의 축 방향 압축력 및/또는 신장력, 및 치수에 따라 감소된 비틀림력은 전술한 실시예와 상이하다. 이 경우, 특정 적용 분야에 유리한 굴곡 운동만이 허용되는 것이 바람직하다.

도 10에 도시되어 있는 제 5 실시예의 로드 형상의 삽입물(103)은, 제 1 실시예와 같이, 경질부(7,8) 및 가요부(9)를 포함한다. 동축 보어인 것이 바람직한 보어(10) 내에는 견인 요소(112), 예를 들면, 와이어가 제공된다. 상기 견인 요소는 클램핑 나사(13)와 같은 고정부재를 이용하여 경질부(7, 8)에 긴장된 상태로 장착된다. 그 결과, 상기 가요부(9)는 시술 중에 긴장 상태가 된다.

전술한 실시예의 특징들은 상호 조합될 수 있다. 예를 들면, 제 2 실시예의 로드 형상의 삽입물은 또한 지향성 강성을 얻기 위하여 코어 및/또는 성형부를 포함할 수 있다. 변형된 제 3 실시예의 가요부는 일 지점이 균일하게 잘룩하거나, 또는 원주 방향으로 상호 균등하게 이격되고 오목하게 성형되는 수 개의 영역이 소정의 방향으로 특수한 강성을 얻도록 제공된다.

추가의 실시예의 로드는 다수의 경질부와 이들 사이에 배치된 다수의 가요부를 포함한다. 이러한 방식으로 연결된 복수개의 페디클 나사는 부분적으로는 경질 연결 상태가 되고, 부분적으로는 가요성 연결 상태가 된다.

추가의 실시예에서, 가요부 주위에 생체 적합성 재료로 이루어진 코팅 또는 보호성 피복을 제공하여, 조직이나 혈관 또는 타 신체 물질이 권취부 사이의 공간으로 유입되는 것이 방지되고, 그 결과 로드 형상의 삽입물의 손상이 방지되거나 로드 형상의 삽입물이 적절한 기능을 발휘하는데 영향을 미치지 않도록 보장한다.

추가의 실시예에서, 단축 나사 대신 다축 나사가 제공되거나, 다축 나사와 단축 나사를 포함하는 조합 또는 수 개의 이들 나사의 조합이 안정화 장치용으로 사용된다. 후크를 뼈 나사 대신 사용하는 것도 고려해 볼 수 있다. 추가의 실시예에서, 경질부 및/또는 가요부는 휘어진다.

도 11 내지 17은 로드 형상의 삽입물을 포함하는 본 발명에 따른 안정화 장치의 바람직한 적용 상태를 도시한 것이다. 도 11 내지 14에 도시되어 있는 안정화 장치에서, 코어(110)가 설치된 제 4 실시예의 로드 형상의 삽입물이 사용된다. 예를 들면, 상기 안정화 장치는 경미하거나 중간 정도의 결함이 있는 추간판을 지지하거나 척추의 운동을 제한함으로써 추간판 상에 유해한 힘이 작용하는 것을 방지하고자 하는 경우에 사용된다. 상기 로드 형상의 삽입물(102)은 축 방향으로 경질이고, 축 방향으로 압축이나 신장이 불가능하다. 그러나, 로드 축선에 대하여 α각, 예를 들면, ±8°까지의 각도 범위의 굴곡 운동은 가능하다.

도 15는 로드 형상의 삽입물을 포함하는 안정화 장치의 적용 상태를 도시한 것으로서, 여기에서 두 척추(4,5)는 그 사이의 천연 추간판이 제거되고, 티타늄 원통체와 같은 경질 요소(200)에 의해 융합된다. 여기서, 운동을 적절히 제한하기 위해서는 로드의 강성을 더욱 증대시켜야 한다. 그러나, 주기적인 부분 응력은 뼈의 성장을 자극하고, 그 결과 골화 과정을 가속시키므로 척추가 완전한 고정상태로 연결된 것에 비해 작은 범위의 상대운동이 가능한 상태로 연결된 것이 유리하다.

도 16은 장거리 융합(long-distance fusion)의 가요성 단부로서의 동적 안정화 장치의 적용 상태를 도시한 것으로, 여기서 복수의 척추(5, 5′, 5″)는 경질 요소에 의해 융합되어 있고, 경질 로드(300)를 통해 후방 연결(posterior connection)된 상태에 있다. 상기 복수의 척추 중에서 최종부의 척추(5) 및 후속 척추(4) 사이의 천연 추간판(6)은 평균 이상의 응력을 받게 되어 마모량이 증대된다. 이들 인접 척추를 비정상적인 운동 및 응력으로부터 보호하기 위해 상기 안정화 장치가 설치된다. 상기 실시예에 있어서, 로드(300)는 3개의 페디클 나사(2, 2', 2")가 연결될 수 있는 치수의 경질부(308); 이 경질부에 인접한 가요부(309); 및 페디클 나사(3)에 연결되는 다른 경질부(307)를 구비한다.

도 17은 예를 들면 장골을 안정화시키기 위한 내부 고정장치(fixateur interne)의 안정화 장치 내에 로드 형상의 삽입물(1)을 적용한 상태를 도시한 것이다. 뼈 부분(30,31)은 예를 들면 연결 요소(33)를 통해 본 발명에 따른 로드 형상의 삽입물(1)과 경질 로드(34)에 연결되는 뼈 나사(32)에 의해 안정화된다.

상기 로드 형상의 삽입물 제조방법의 제 1 단계에서, 티타늄과 같은 생체 적합성 재료로 제작된 소정 직경의 경질 로드가 제공된다. 다음에 로드의 양 단부 사이에 밀링에 의해 나선 스프링을 형성함으로써 가요부(9, 900, 902)가 형성된다. 다음에 필요에 따라 상기 스프링 부분을 통해 연장하는 코어를 드릴가공에 의해 뽑아냄으로써 제 1 실시예의 로드가 제조된다.

제 4 실시예에 따른 로드를 제조하기 위하여, 코어(110)를 원위치에 남겨두거나 후속단계에서 별도의 코어를 삽입한다.

제 2 실시예에 따른 로드를 제조하기 위하여, 필요한 가요부(90)의 직경에 상응하는 직경의 로드가 기본재료로서 제공된다. 다음, 밀링가공에 의해 나선형 스프링을 제조한다. 다음, 경질 단부(7,8)를 필요한 직경으로 형성한다.

제 3 실시예에 따른 로드를 제조하기 위하여, 재료를 원주 방향으로 180°만큼 상호 옵셋되는 가요부의 지점에서 제거하여 지향된 잘록부를 형성한다.

추가의 실시예가 도 18a 내지 18d에 도시되어 있다. 이들 실시예에서, 코어(120)의 적어도 상기 가요부(9)의 범위 내에 속하는 부분에 있어서의 상기 로드의 축선에 대해 수직한 단면의 형상은 장방형을 이루고 있다(도 18 참조). 따라서, 도 18d에 도시된 바와 같은 장변(120a)과 단변(120b)을 갖는 직사각형의 단면이 형성된다. 도 18b에 도시된 바와 같이, 코어(120)가 삽입된 상태에서 경질부(7,8) 내부에 위치하는 코어(120)의 형상은 전술한 실시예와 같은 코어 고정 구조를 채용하기 위해 보어(10)의 내경에 적합한 원형의 단면을 구비하는 것이 바람직하다. 코어의 고정은 예를 들면 횡방향 보어를 관통하는 핀으로 실현할 수 있다.

상기 가요부(9)의 영역 내의 코어(120)의 직사각 형상에 의해 그 장변(120a) 방향으로의 로드 형상의 삽입물의 높은 굴곡강성을 가지는 효과 및 그 단변(120b)의 방향으로의 낮은 굴곡강성을 가지는 효과가 발휘된다. 따라서, 특수한 사용분야에의 적용시, 코어(120)의 배치 방향에 따라 일방향의 운동성(mobility)은 높고, 이에 수직한 타방향의 운동성은 제한되도록 할 수 있다. 본 실시예는 코어가 없는 실시예 또는 보어 내에 와이어가 구비된 실시예와 비교하여 압축강도 및 인장강도가 증대된다. 또한, 적절한 코어를 선택함으로써 비틀림 강성을 조절할 수 있다.

전술한 코어의 효과를 달성하기 위하여, 코어의 단면을 직사각형으로 할 필요는 없고, 타원형 단면, 직사각형을 기본으로 하고 오목하거나 볼록한 변들을 구비하는 단면, 또는 삼각형 단면 같은 다른 형태의 단면을 선택할 수 있다. 상기 로드 축선에 수직한 면에서의 상기 코어의 단면은 그 2개의 수직축(또는 적어도 2개의 다른 방향)의 치수가 서로 달라야 한다. 그 결과, 방향에 의존하는 굴곡 강성을 실현할 수 있다.

형태에 의존하는 다른 실시예에서와 같이, 본 실시예의 코어(120)는 로드와 일체로 성형하거나 별체로 성형한 후 로드에 삽입할 수도 있다. 또, 로드 형상의 삽입물의 특성을 특정 요구조건에 부합시키기 위해 상기 코어(120)와 다른 실시예와의 조합도 가능하다.

도 19a 내지 19c 및 20a에 도시된 실시예는 코어를 위한 특수 장착 구조를 제공한다. 도 19c에 도시된 바와 같이, 경질부(7,8)의 양단부 보어(10)에 인접한 제 2 동축 보어(10a,10b)가 각각 형성되어 있다. 본 실시예의 경질부(7,8)는 가요부(9)의 양측에 대칭적으로 형성되므로, 이하 일측의 경질부(8)에 대해서만 도 20a를 참조하여 기술한다.

보어(10)에 인접한 제 2 보어(10b) 내에는 헤드 수용부재(131)이 제공되어 있다. 이 헤드 수용부재의 상기 제 2 보어(10b)의 축선에 수직한 방향의 외경은 제 2 보어(10b)의 내경과 기본적으로 동일하다. 헤드 수용부재는 기본적으로 보어(10)의 축선 방향을 따라 배열된 2개의 쉘(131a,131b)로 형성되어 있다. 이들 쉘의 내부는 보어(10)의 축선을 따라 길게 늘어난 기본적으로 구형상인 공동부(cavity; 133)를 구비한다. 상기 양 쉘(131a,131b)의 각 전면에는 제 2 보어(10b)에 동축인 보어(132a,132b)가 각각 형성되어 있고, 이들 보어의 직경은 코어(130)의 단면 보다 대직경이고, 상기 캐비티(133)으로부터 상기 전면 쪽을 향해 확대되는 형상을 가진다.

코어(130)의 외경은 보어(10)의 내경에 비해 상당히 작다. 경질부(8)에 면하는 코어(130)의 단부에는 헤드 부재(134)에 형성된 보어의 내부 나사산(138)과 결합하는 외부 나사산(137)이 형성되어 있다. 상기 헤드 부재(134)는 도 20b에 도시되어 있다. 상기 헤드 부재는 실질적으로 반구형인 2개의 하프(halves; 134a,134b)로 구성되어 있고, 이들 2개의 하프는 조립 상태에서 구형이 되고, 그 직경은 캐비티(133)의 직경에 비해 작다. 외부 나사산이 형성된 코어(130)의 자유 단부는 보어(132b)를 관통하여 캐비티(133) 내에 배치된 헤드 부재(134)의 2개의 하프(134a,134b) 내에 나사결합된다.

코어(130)의 타측 자유 단부도 유사한 방식으로 경질부(7) 내에 수용된다. 헤드 부재(134)와 코어(130)의 자유단부 사이의 나사결합 정도에 따라, 헤드 부재(134)는 보어(10)에 대면하는 수용부재(131)의 내측에 밀착하거나, 제2보어(10a)의 자유단부에 대면하는 수용부재(131)의 내측에 밀착하거나, 또는 상기 수용부재(131)의 양 내측에 대해 공차를 가지게 된다.

상기 실시예에서, 헤드 수용부재(131)의 구형부에 결합된 헤드부재(134)의 구형 형상에 의해 상기 헤드부재(134)는 헤드 수용부재(131) 내에서 슬라이드 운동이 가능하다. 따라서, 외부로부터 굴곡 부하(flexural load)가 작용하면, 코어에 작용하는 부하는 소량으로 제한된다. 상기 헤드부재(134)를 헤드 수용부재(131)의 코어측 내면에 밀착하도록 나사결합사거나 상기 코어로부터 먼쪽의 상기 헤드 수용부재(131)의 내면에 밀착시키도록 나사결합하면, 로드 형상의 삽입물의 인장강도 및 압축강도가 각각 강화될 수 있다. 헤드 수용부재(131)와 헤드 부재(134)의 양측 사이에 공차를 설정하면, 상기 로드 형상의 부재의 외부를 소정량만큼 신축시킬 때만 코어를 유효하게 제어할 수 있다.

도 19 내지 20a는 헤드 수용부재(131)가 나사(135)에 의해 제 2 보어(10a,10b) 내에 고정되는 것을 예시적으로 도시하고 있다. 그러나, 측부로부터 조여지는 나사에 의해 고정하거나, 또는 제 2 보어 내에 헤드 수용부재를 압입(press-fitting)하여 고정할 수도 있다.

또, 상기 실시예의 일부와 다른 실시예를 조합하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 안정화 장치는 로드 형상의 삽입물과 적어도 두 개의 뼈 고정부재를 포함하며 일정 방식으로 서로에 대해 두 척추 또는 뼈 부분의 운동을 제한하기 위한 것이다.

Claims (17)

1. 뼈에 고정될 고정부(12)와 로드 형상의 삽입물(1,100,101,102,103,300)에 연결되는 수용부재(13,13′)를 포함하는 적어도 두 개의 뼈 고정부재(2,3,20)의 연결용 로드 형상의 삽입물에 있어서,

   상기 수용부재(13,13′) 내에 배치될 수 있도록 치수가 정해지는 적어도 하나의 경질부(7,8,307,308)를 포함하고, 상기 경질부에 인접한 가요부(9,90,900,902,309)를 추가로 포함하고, 상기 경질부와 가요부가 일체로 형성되는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가요부(9,90,900,902,309)가 나선형 스프링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가요부(9,90,900,902,309)가 상기 로드 형상의 삽입물의 외면의 슬롯형 개구에 의해 형성되고, 상기 슬롯은 반경방향 내측으로 연장하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 경질부(7,307)에 대향하는 위치의 상기 가요부(9,90,901,902,309)의 단부의 인접부에 제 2 경질부(8,308)가 제공됨을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 가요부(90,900)의 외경의 적어도 한 지점이 상기 경질부(7,8,307,308)의 외경과 상이한 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 가요부(900,901)가 적어도 부분적으로 로드 축선에 수직인 특정 방향에서의 외경이 또 다른 방향에서의 외경보다 더 작거나 더 큰 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 가요부(900,901)의 외경이 상기 가요부의 길이를 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 로드 형상의 삽입물을 관통하여 연장하는 동축 보어(10)가 제공되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 가요부(902)가 코어(110,112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
10. 뼈에 고정될 고정부(12)와 수용부재(13)를 포함하는 적어도 두 개의 뼈 고정부재(2,3), 및 제 1 항에 따른 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물(1,100,101,102,103,300)을 구비하고, 상기 로드 형상의 삽입물은 상기 복수의 뼈 고정부재(2,3) 중 하나에 연결되는 뼈 안정화 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 뼈 고정부재(2,3,20)가 단축 또는 다축 뼈 나사인 것을 특징으로 하는 뼈 안정화 장치.
12. 경질 로드를 제공하는 단계; 및

    상기 로드의 자유 단부로부터 소정의 거리에 로드의 적어도 하나의 종단면에 나선형 스프링부를 생성하는 단계를 포함하는, 제 1 항에 따른 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물의 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 축 방향으로 연장하는 코어가 드릴 작업에 의해 제거되거나 원위치에 유지되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물의 제조 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 재료의 일정 영역을 상기 가요부의 종방향으로 제거시켜 상기 가요부의 적어도 일 영역에 원형이 아닌 단면을 생성시키는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물의 제조 방법.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 경질부의 직경이 상기 가요부의 직경에 비하여 감소되거나 확대됨을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물의 제조 방법.
16. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 코어(120)가 상기 가요부의 적어도 일부의 위치에서 이방성 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.
17. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 코어(120)가 상기 로드의 축선방향으로 공차를 갖는 상기 보어 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정부재 연결용 로드 형상의 삽입물.

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