KR100974497B1 - 뼈 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뼈 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소아 척추 측만증(scoliosis) 환자 수술에 사용될 수 있는 뼈 고정장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치는 외주연에 수나사가 형성되고 뼈에 삽입되는 나사부와 상기 나사부에 연결되고 내주연에 암나사가 형성되어 있는 헤드부를 구비하는 나사못, 상기 헤드부의 암나사에 결합하는 세트 스크류, 그리고 상기 헤드부와 상기 세트 스크류를 지지하는 캡 클립(cap clip)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 소아 척추 측만증 환자에 있어, 환자의 성장기간 동안 척추가 성장하여 그 길이가 늘어나기 때문에, 성장이 멈출 때까지의 일정 기간 동안 다수 번의 수술을 통해 척추간 간격을 조절해 줄 필요가 없다. 또한, 세트 스크류가 나사못으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있어, 척추경 나사못 삽입술과 같이 뼈 고정장치를 사용하는 수술요법의 안정성을 높일 수 있다.

Description

뼈 고정장치 {Bone anchoring device}

본 발명은 뼈 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소아 척추 측만증(scoliosis) 환자 수술에 사용될 수 있는 뼈 고정장치에 관한 것이다.

의학 기술의 발전과 더불어, 뼈 고정장치를 활용한 수술 기법이 널리 활용되고 있는 실정이다. 예를 들면, 척추 측만증 등에 활용되는 척추경 나사못 삽입술이 대표적인 경우이다.

정상적인 척추는 정면에서 보았을 때 일직선이며, 옆에서 보았을 때에는 경추와 요추는 앞으로 휘고(전만곡) 흉추와 천추부는 뒤로 휘어(후만곡)있다. 척추 측만증은 척추를 정면에서 보았을 때 척추가 옆으로 휜 것을 지칭하나, 실제로는 단순한 2차원적인 기형이 아니라 추체 자체의 회전 변형과 동반되어 옆에서 보았을 때에도 정상적인 만곡 상태가 아닌 3차원적인 기형 상태를 말한다.

도 1은 이러한 척추 측만증 교정을 위한 척추경 나사못 삽입술에 사용되는 종래의 뼈 고정장치의 주요 구성을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 뼈 고정장치는 나사못(100)과 세트 스크류(300)로 구성된다.

나사못(100)은 로드 삽입구(150), 암나사(160)가 형성되어 있는 헤드부(140), 그리고 수나사가 형성되어 있고 척추경에 삽입되는 나사부(120)로 구성되어 있다. 세트 스크류(300)의 외주연에는 나사못(100)의 암나사(160)에 결합되는 수나사(320)가 형성되어 있고, 그 중심부에는 렌치삽입홈(340)이 형성되어 있다. 그리고 로드(500)는 바(bar) 형태로 이루어져 있다.

종래의 뼈 고정장치에 로드(500)를 연결할 때에는 나사부(120)를 척추경에 삽입 고정하고 로드(500)를 로드 삽입구(150)에 안착시킨 다음, 로드 삽입구(150)에 세트 스크류(300)를 체결시켜 회전시킴으로써 로드(500)를 로드 삽입구(150) 내에 고정한다.

그런데 종래의 뼈 고정장치를 사용한 척추경 나사못 삽입술은, 소아 척추 측만증 환자가 성장기간 동안 척추가 성장하여 그 길이가 늘어나기 때문에, 성장이 멈출 때까지의 일정 기간 동안 다수 번의 수술을 통해 척추간 간격을 조절해 주어야만 하였다. 즉, 환자의 척추가 일정 길이 이상 성장하는 경우, 나사못과 로드의 연결을 해제하여 척추간 간격을 재설정하고, 이후 각각의 나사못과 로드를 다시 연결해 주어야 하였다.

이로 인해 소아인 환자는 척추 성장에 따른 다수 번의 수술에 대한 부담감을 갖게 된다. 또한, 다수 번의 수술로 인해 절개되는 환부의 면적이 넓어짐에 따라 회복 기간이 늦춰지게 됨은 물론, 환자의 신체에는 크고 짙은 흉터가 남게 되어 환자에게 신체적, 정신적 스트레스를 줄 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소아 척추 측만증 환자에 있어 시술 후 시간의 경과에 따라 로드의 길이를 신체 성장에 맞추어 별도로 조절해 줄 필요가 없는 뼈 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치는 외주연에 수나사가 형성되고 뼈에 삽입되는 나사부와 상기 나사부에 연결되고 내주연에 암나사가 형성되어 있는 헤드부를 구비하는 나사못, 상기 헤드부의 암나사에 결합하는 세트 스크류, 그리고 상기 헤드부와 상기 세트 스크류를 지지하는 캡 클립(cap clip)을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서, 상기 헤드부에는 상기 캡 클립이 상방으로 이탈하는 것을 방지하는 방지턱이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서, 상기 헤드부에는 상기 캡 클립이 하방으로 이탈하는 것을 방지하는 지지턱이 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 캡 클립은 상기 헤드부를 지지하는 헤드부 지지부와, 상기 세트 스크류를 지지하는 세트 스크류 지지부를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 헤드부 지지부는 상기 헤드부의 일측을 지지하는 제1 지지부와, 상기 헤드부의 타측을 지지하는 제2 지지부를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 헤드부의 일측과 타측에는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 삽입되는 그루우브(groove)가 각각 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 서로 마주하는 방향으로의 탄성력을 가지고, 상기 세트 스크류 지지부는 하방으로의 탄성력을 가진다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 헤드부에는 로드 삽입공이 더 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 나사부와 상기 헤드부는 별도로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치에서 상기 그루우브의 상하 폭은 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 폭과 실질적으로 동일하다.

본 발명에 따르면, 소아 척추 측만증 환자에 있어, 환자의 성장기간 동안 척추가 성장하여 그 길이가 늘어나기 때문에, 성장이 멈출 때까지의 일정 기간 동안 다수 번의 수술을 통해 척추간 간격을 조절해 줄 필요가 없다.

또한, 척추경 나사못 삽입술에 있어 환자의 회복 기간을 단축할 수 있고, 환자의 신체에 흉터가 남는 것을 최소화할 수 있어, 환자에게 발생할 수 있는 신체적, 정신적 스트레스를 줄일 수 있다.

또한, 세트 스크류가 나사못으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있어, 척추경 나사못 삽입술과 같이 뼈 고정장치를 사용하는 수술요법의 안정성을 높일 수 있다.

도 1은 종래의 뼈 고정장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치의 개념도이다.
도 3은 도 2의 뼈 고정장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 뼈 고정장치의 측면도이다.
도 5는 도 2의 뼈 고정장치의 캡 클립을 나타낸다.
도 6은 도 2의 뼈 고정장치를 사용한 소아 척추 측만증 환자의 시술예를 나타내는 영상 사진이다.

이하의 상세한 설명에서 본원의 일부를 구성하는 첨부의 도면이 참조 된다. 문맥에서 다르게 지시하지 않는 한, 도면에서 유사한 부호는 일반적으로 유사한 구성요소를 나타낸다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 기재된 예시적인 실시예들은 한정하고자 하는 의도가 아니다. 여기에서 제시된 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 다른 실시예들이 이용될 수 있고 다른 변경들이 이루어질 수 있을 것이다. 본원의 구성요소들은, 여기에서 일반적으로 설명되고 도면에서 도시된 바와 같이, 상이한 구성들의 폭넓은 다양성 내에서의 상이한 구성들로 배열되고, 치환되고, 결합되고, 설계될 수 있으며, 이 모두가 분명히 고려되었고 본원의 일부를 이루는 것임이 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정장치는 나사못(1), 세트 스크류(set screw)(2), 캡 클립(cap clip)(3)을 포함한다.

나사못(1)은 외주연에 수나사가 형성되고 뼈에 삽입되는 나사부(11)와, 나사부(11)에 연결되고 내주연에 암나사가 형성되어 있는 헤드부(12)를 구비한다. 참고로, 본 실시예에서는 나사부(11)와 헤드부(12)가 일체(one body)로 형성된 것을 예시적으로 나타내었으나, 나사부(11)와 헤드부(12)가 별도로 형성되어 결합될 수도 있을 것이다.

도 3을 참조하면, 헤드부(12)에는 캡 클립(3)이 상방(도 3 기준으로 윗방향)으로 이탈하는 것을 방지하는 방지턱(121)이 형성되어 있다. 또한, 헤드부(12)에는 캡 클립(3)이 하방(도 3 기준으로 아랫방향)으로 이탈하는 것을 방지하는 지지턱(122)이 형성되어 있다. 예컨대, 방지턱(121)과 지지턱(122)은 헤드부(12)에 그루우브(groove)(123)를 가공함으로써 형성할 수 있다. 참고로, 그루우브(123)는 헤드부(12)의 양측(일측과 타측)에 형성될 수 있다.

또한, 헤드부(12)의 암나사 부분 아래에 위치하는 내부 바닥부분에는 로드(50)가 삽입되는 로드 삽입공(124)이 로드(50)의 형상에 대응한 형상으로 형성되어 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 그루우브(123)의 상하 폭(w1)은 후술되는 캡 클립(3)의 제1 지지부(31)와 제2 지지부(32)의 폭(w2)과 실질적으로 동일하다. 여기서, '실질적으로 동일'하다는 의미는 제작 공정상 허용되는 공차 범위 내의 차이는 동일하다고 본다는 의미이다.

한편, 세트 스크류(2)는 헤드부(12)의 암나사에 나사 결합하여 로드(50)를 로드 삽입공(124)에 밀착 고정한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 캡 클립(3)은 나사못(1)의 헤드부(12)와 세트 스크류(2)를 지지한다. 캡 클립(3)은 나사못(1)의 헤드부(12)를 지지하는 2개의 헤드부 지지부(31,32)와, 세트 스크류(2)를 지지하는 세트 스크류 지지부(33)를 구비할 수 있다.

헤드부 지지부(31,32)는 나사못(1)의 헤드부(12)의 일측을 지지하는 제1 지지부(31)와, 나사못(1)의 헤드부(12)의 타측을 지지하는 제2 지지부(32)를 구비한다. 제1 지지부(31)는 헤드부(12)의 일측에 형성된 그루우브(123)에, 제2 지지부(32)는 헤드부(12)의 타측에 형성된 그루우브(123)에 각각 끼워진다. 이때, 끼움 조건은 캡 클립(3)이 잘 빠지지 않도록 억지끼움(shrink fit) 방식으로 끼워지는 것이 바람직하다.

또한, 캡 클립(3)에서 제1 지지부(31)와 제2 지지부(32)는 서로 마주하는 방향으로의 탄성력을 가지고, 세트 스크류 지지부(33)는 하방(도 4 기준으로 아랫방향)으로의 탄성력을 가지는 것이 바람직하다. 이를 통하여, 캡 클립(3)이 나사못(1)의 헤드부(12)와 세트 스크류(2)를 밀착되게 지지할 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 작용에 대하여 설명한다. 참고로, 도 6은 도 2의 뼈 고정장치를 사용한 소아 척추 측만증 환자의 시술예를 나타내는 영상 사진의 한 예로서, 본 발명에 따른 뼈 고정장치는 이 외에도 다양한 형태의 시술예에 적용될 수 있을 것이다.

먼저, 영역(I)에는 본 발명에 따른 뼈 고정장치(10)가 시술되어 있고, 영역(I)을 제외한 나머지 부분에는 종래의 뼈 고정장치(100)가 시술되어 있다. 물론, 도 6에서 도시된 것과는 달리, 본 발명에 따른 뼈 고정장치(10)가 시술되는 영역과 종래의 뼈 고정장치(100)가 시술되는 영역은 환자의 상태를 고려하여 시술자가 적절하게 선택 및 변경할 수 있을 것이다.

영역(I)에 본 발명에 따른 뼈 고정장치(10)를 시술하는 방법으로는, 먼저 수술 요법이 필요한 척추경에 나사못(1)을 삽입한 후, 나사못(1)의 헤드부(12)의 로드 삽입공(124)에 로드(50)를 안착시킨다.

다음, 헤드부(12)에 세트 스크류(2)를 체결한 후 회전시켜 로드(50)를 로드 삽입공(124) 내에 위치시킨다. 이때, 세트 스크류(2)는 헤드부(12)에 느슨하게 장착하여, 로드(50)가 로드 삽입공(124) 내에서 이동 가능하도록 한다.

최종적으로, 캡 클립(3)의 제1 지지부(31)와 제2 지지부(32)를 각각 헤드부(12)의 일측 및 타측 그루우브(123) 쪽으로 끼워넣는다. 이때, 캡 클립(3)의 세트 스크류 지지부(33)는 세트 스크류(2)의 윗면과 접촉하여 지지하게 된다.

본 발명에 따른 뼈 고정장치(10)의 시술이 완료되면, 캡 클립(3)이 잘 빠지지 않도록 억지끼움(shrink fit) 방식으로 헤드부(12)와 세트 스크류(2)에 끼워져 있고, 또한 캡 클립(3)의 제1 지지부(31)와 제2 지지부(32)가 헤드부(12)에 형성된 그루우브(123)의 방지턱(121) 및 지지턱(122)에 의해 외부로 이탈되는 것이 방지된다.

한편, 영역(I)을 제외한 나머지 부분에는 종래의 뼈 고정장치(100)가 시술되어 있는데, 이때 세트 스크류(300)는 로드(50)가 로드 삽입구(150) 내에서 이동하지 못하게 단단히 고정되도록 헤드부(140)의 암나사(160)에 나사 결합되어 있다.

이를 통하여, 소아 척추 측만증 환자가 최초 시술 후에 시간이 지남에 따라 성장하더라도, 영역(I)에 장착되어 있는 본 발명에 따른 뼈 고정장치(10)에서는 세트 스크류(2)가 느슨하게 장착되어 있으므로 환자의 성장에 맞추어 나사못(1)의 위치가 자연스럽게 이동될 수 있다. 즉, 로드(50)에 대한 나사못(1)의 상대적인 위치가 변동될 수 있다. 또한, 세트 스크류(2)가 느슨하게 장착되어 있어 세트 스크류(2)가 나사못(1)으로부터 이탈될 수 있는 위험을 캡 클립(3)을 사용하여 미연에 방지하고 있다.

따라서, 본 발명에서는 종래의 뼈 고정장치만을 사용하여 소아 척추 측만증 환자를 시술한 경우와는 달리, 최초 시술 후 시간의 경과에 따라 환자의 신체 성장에 맞추어 다수 번의 수술을 통해 척추간 간격을 조절해 주어야 할 필요성이 줄어든다. 즉, 환자의 척추가 일정 길이 이상 성장하는 경우, 나사못과 로드의 연결을 해제하여 척추간 간격을 재설정하고, 이후 각각의 나사못과 로드를 다시 연결해 주어야 할 필요가 없게 된다.

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.

1.나사못 11.나사부
12.헤드부 121.방지턱,
122.지지턱 123.그루우브(groove),
124.로드 삽입공 2.세트 스크류(set screw),
3.캡 클립(cap clip) 50,60.로드
w1.그루우브의 상하 폭 w2.제1 지지부와 제2 지지부의 폭
31.제1 지지부 32.제2 지지부
33.세트 스크류 지지부

Claims (10)

1. 외주연에 수나사가 형성되고 뼈에 삽입되는 나사부와, 상기 나사부에 연결되고 내주연에 암나사가 형성되어 있는 헤드부를 구비하는 나사못,
   상기 헤드부의 암나사에 결합하는 세트 스크류, 그리고
   상기 헤드부와 상기 세트 스크류를 지지하는 캡 클립(cap clip)
   을 포함하는 뼈 고정장치.
2. 제1항에서,
   상기 헤드부에는 상기 캡 클립이 상방으로 이탈하는 것을 방지하는 방지턱이 형성되어 있는 뼈 고정장치.
3. 제1항에서,
   상기 헤드부에는 상기 캡 클립이 하방으로 이탈하는 것을 방지하는 지지턱이 형성되어 있는 뼈 고정장치.
4. 제1항에서,
   상기 캡 클립은 상기 헤드부를 지지하는 헤드부 지지부와, 상기 세트 스크류를 지지하는 세트 스크류 지지부를 구비하는 뼈 고정장치.
5. 제4항에서,
   상기 헤드부 지지부는 상기 헤드부의 일측을 지지하는 제1 지지부와, 상기 헤드부의 타측을 지지하는 제2 지지부를 구비하는 뼈 고정장치.
6. 제5항에서,
   상기 헤드부의 일측과 타측에는 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부가 삽입되는 그루우브(groove)가 각각 형성되어 있는 뼈 고정장치.
7. 제5항에서,
   상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 서로 마주하는 방향으로의 탄성력을 가지고, 상기 세트 스크류 지지부는 하방으로의 탄성력을 가지는 뼈 고정장치.
8. 제1항에서,
   상기 헤드부에는 로드 삽입공이 더 형성되어 있는 뼈 고정장치.
9. 제1항에서,
   상기 나사부와 상기 헤드부는 별도로 형성될 수 있는 뼈 고정장치.
10. 제6항에서,
    상기 그루우브의 상하 폭은 상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부의 폭과 실질적으로 동일한 뼈 고정장치.
    

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