KR100996240B1 - 고정 부재 - Google Patents

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KR100996240B1
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위르겐 하름스
헬마 라프
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비이더만 모테크 게엠베하 ＆ 코. 카게
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Abstract

본 발명은 고정부재에 관한 것으로, 이 고정부재는 뼈 나사산 부분을 구비한 생크(13)와 헤드(14; 140)를 가지는 나사(12)를 포함하고, 나사를 로드형의 부재(40)에 연결하기 위한 수용부(1)를 포함하고, 나사 및 수용부는 다축 또는 단축의 방식으로 상호 연결되고, 나사의 생크(13)는 관상으로 설계되고, 그 벽은 복수의 오목부(18)를 가진다. 이와 같이 하여, 뼈나사가 주위의 뼈 물질과 융합하는 것이 가능하고, 동시에 뼈 부분 또는 추골을 상호에 대하여 위치시키고 또 고정하는 것이 가능하다. 더욱, 뼈에 도입될 물질을 소망의 부위에 정확하게 도입하는 것이 가능하다.

Description

고정 부재{Anchoring element}
본 발명은 뼈 나사산 부분을 구비한 생크 및 헤드를 가지는 나사를 포함하고, 또 청구항 1의 전제부에 따른 나사를 로드에 연결하기 위한 수용부를 포함하는 고정부재에 관한 것이다. 이와 같은 고정부재는 특히 척주의 수술에 이용되고, 외상의 수술에도 이용된다. 본 발명은 또 선단부에 연결하기 위한 그리고 뼈에 나사삽입하기 위한 관상 생크부재에 관한 것이다.
청구항 1의 전제부에 따른 고정부재는 예를 들면 DE 43 07 576 C1로부터 공지되어 있다.
뼈의 결함, 특히 골다공증에 의한 골절을 치료하기 위한 공지의 치료법은 뼈 시멘트 및/또는 의약용 활성물질, 특히 성장촉진물질을 뼈에 주입하는 것을 포함한다. 이것은 특히 척주의 영역에서는 추골에 주입되는 물질을 정확하게 위치시킬 필요가 있다. 더욱, 많은 경우, 결함이 있는 추골을 더욱 안정시키고, 이것들을 상호에 대하여 고정할 필요가 있다.
DE 100 55 891 A1은 뼈 나사산을 가지는 관상 나사산 부분과 나사산 부분의 벽에 형성된 복수의 개구부를 구비한 뼈나사를 개시한다.
본 발명의 목적은 도입부분에 기재되는 종류의 고정부재를 특히 골다공증에 의한 골절의 치료에 이용할 수 있도록 개선하는 것이다.
이 목적은 청구항 1을 특징으로 하는 고정부재에 의해 달성된다. 이와 같이 하여, 뼈나사는 주위의 뼈 물질과 융합하는 것이 가능하고, 동시에 뼈 부분 또는 추골을 상호에 대하여 위치시키고 또 고정하는 것이 가능하다. 더욱, 뼈에 도입될 물질을 소망의 부위에 정확하게 도입하는 것이 가능하다. 더욱, 이와 같은 고정부재를 위해 청구항 15에 청구되는 생크부재를 이용하는 것이 가능하다.
본 발명의 추가 실시형태는 종속 청구항에 기재되어 있다.
본 발명의 추가의 특징 및 상세는 첨부의 도면에 관련하여 구체적인 실시예의 설명에서 기술된다.
도 1은 고정부재의 제1의 실시예의 분해도이다.
도 2는 고정부재의 단면을 보이는 측면도이다.
도 3은 도 1에 따른 고정부재의 변형례의 단면을 보이는 상세도이다.
도 4는 제1의 실시예에 따른 고정부재의 추가의 변형례의 단면을 보이는 상세도이다.
도 5는 제2의 실시예의 분해도이다.
도 6은 고정부재의 제2의 실시예의 단면을 보이는 측면도이다.
도 7a는 고정부재의 제3의 실시예도이다.
도 7b는 고정부재의 제4의 실시예도이다.
도 8은 고정부재의 제5의 실시예도이다.
도 9는 상기 실시예의 변형예도이다.
도 10은 도 9의 변형예를 보이는 확대 부분단면도이다.
도 11은 확대 부분단면도의 추가의 변형예도이다.
도 12는 상기 실시예의 추가의 변형예도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 제1의 실시예에서 고정부재는 제1의 단부(2)와 반대측의 제2의 단부(3)를 구비한 원통형의 수용부(1)를 가진다. 2개의 단부는 대칭축 또는 종방향축(4)에 대하여 수직으로 연장한다. 종방향축(4)에 대하여 동축으로 제2의 단부(3)로부터 사전 설정된 거리까지 제1의 단부(2)로부터 연장하는 제1의 동축 보어(5)가 형성되어 있다. 제2의 단부(3)에 제2의 보어(6)가 형성되고, 그 직경은 제1의 보어의 직경보다 작다. 도시된 실시예에서 제2의 보어는 개구부로서 설계되고, 그 단연부(edge)는 중공의 부분 구형체로서 형성되고, 그 중간점은 제1의 단부(2)의 쪽에 배향되어 있다.
수용부(1)는 제1의 단부(2)로부터 출발하고 종방향축선(4)에 대하여 수직으로 연장하고, 제1의 단부(2)에 단부를 가지는 2개의 자유 다리부(8, 9)를 구비한 U자형의 오목부(7)를 가진다. 제1의 단부(2)에 인접하여 자유 다리부가 암나사산(10)을 가진다. 암나사산은 예를 들면 나사산 플랭크(flank)가 어느 경우에도 대칭축(4)에 대하여 90° 각도로 연장하는 평탄한 나사산으로서 설계된다. U자형의 오목부의 저부는 제2의 단부(3)로부터 사전설정된 거리까지 연장한다.
수용부(1)와 협동하는 나사(12)는 나사산 부분을 구비한 나사생크(13)를 가지고, 도 2에 도시된 조립된 상태에서 나사생크에 연결되는 부분 구형체의 헤드(14)를 가지고, 또 선단부(15)를 가진다.
나사생크(13)는 관상으로 설계되고, 헤드(14)의 쪽을 향한 제1의 단부(16)와, 이 단부(16)로부터 먼 단부(17)를 가진다. 관상 나사생크(13)는 그 벽에 복수의 오목부(18)를 가지고, 이들 복수의 오목부(18)는 도시된 실시예에서 다이아몬드 형상이다. 이 다이아몬드 형상은 여기서 어느 경우에도 대칭축이 관의 대칭축과 평행하게 연장하도록 배향되어 있다. 오목부(18)는 개구부가 원주방향에 배치된 전열의 개구부의 개구부 사이에 배치되도록 축방향으로 상호 어긋나게 배치된다. 외벽 상에는 나사생크(13)의 제2의 단부(17)로부터 제1의 단부(16)로부터의 적어도 사전설정된 거리까지 연장하는 영역에 소위 뼈 나사산(19)이 있고, 이 뼈 나사산(19)의 형상은 종래의 뼈나사의 뼈 나사산에 대응한다. 도시된 실시예에서, 관상 나사생크(13)는 또 제1의 단부(16)에 인접하는 부분(20)을 가지고, 이곳에는 뼈 나사산(19)이 형성되지 않고, 그 면은 주로 매끈하다. 더욱, 나사를 뼈에 나사삽입하기 위해 스크루드라이버를 위한 슬릿(21)이 제1의 단부(16)에 형성되어 있다.
선단부(15)는 선단부분 자체와 생크(22)를 포함하고, 이 생크(22)는 도시된 예시적인 실시예에서 미터 수나사산을 가진다. 제2의 단부(17)에 인접하여 관상 나사생크(13)는 그 내벽 상에 대응하는 미터 암나사산을 구비한 부분을 가지고, 조립된 상태에서 그 선단부는 관상 나사생크에 강고하게 나사삽입된다.
도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 헤드(14)는 수용부(1)의 제1의 단부(2)의 방향을 향하는 단부가 평탄하게 된 구체로서 설계되고, 종방향축선(4)에 대하여 동축으로 연장하는 제1의 보어(23)를 가지고, 그 직경은 관상 나사생크(13)의 직경보다 작다. 동축의 제2의 보어(24)가 또 형성되고, 조립된 상태에서 수용부의 제2의 단부(3)의 쪽을 향한 헤드(14)의 그 단부로부터 사전설정된 거리만큼 헤드의 내부에 연장하고, 그 직경은 관상 나사생크(13)의 부분(20)의 외경과 동일하고, 그러므로 나사생크의 부분(20)을 압입하여 마찰에 의해 보어(24) 내에 삽입시키는 것이 가능하다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 이렇게 중공의 부분 구형체로서 형성된 헤드(14)는 평탄하게 된 단부로부터 먼 측에 절삭부(25)를 구비한다. 절삭부(25)는 원주방향으로 상호 이격되게 배치되고, 종방향축선(4)과 평행하게 연장하고, 평탄하게 된 측으로부터 먼 단부에 까지 연장된다. 이와 같이 하여, 조립된 상태의 수용부의 제1의 단부(2)로부터 먼 쪽을 향한 단부(26)는 나사생크(13)의 삽입을 가능하게 하기 위해 탄력적으로 외측으로 변형될 수 있도록 설계된다.
원통형으로 설계된 압력부재(30)가 또 형성되고, 그 외경은 정확히 이 압력부재를 제1의 보어(5)에 삽입하고 또 이곳에서 축방향으로 왕복하여 운동하는 것이 가능하도록 한 외경이다. 압력부재는 제2의 단부(3)의 쪽을 향한 그 하측에 중공의 부분 구형체로서 형성된 부분(31)을 가지고, 이 부분(31)은 종방향축선(4)에 대해 대칭이고, 그 반경은 헤드(14)의 반경에 대응한다. 압력부재는 또 종방향축선(4)에 대하여 횡방향으로 연장하는 U자형의 오목부(32)를 가지고, 그 자유 다리부는 제1의 단부(2)의 쪽으로 연장하고, 로드(40)를 수용하기 위한 체널을 형성한다. U자형의 오목부의 깊이는 삽입될 로드(40)의 직경보다 크므로 조립된 상태에서 압력부재(30)의 다리는 삽입된 로드(40)의 상측으로 돌출한다. U자형의 오목부(32)의 저부에는 나사체결 공구와 결합하는 것에 이용되는 동축보어(33)가 있다.
수용부(1)에 대하여 삽입된 나사생크(13)와 함께 헤드(14)의 위치를 고정하기 위하여 너트(50)를 수용부의 다리(8)와 다리(9)의 사이에 나사삽입하는 것이 가능하고, 상기 너트(50)는 다리의 암나사산(11)과 협동하는 수나사산(51)을 구비한다. 이 너트는 일단부에 나사체결 공구와 결합하기 위한 슬릿(52)을 가진다.
너트(50)에 나사삽입하기 위한 내부나사(60)를 또 구비하고, 이 내부나사(60)는 너트(50)의 암나사산과 협동하는 수나사산을 가진다. 내부나사(60)는 나사체결 공구와 결합하기 위한 오목부(61)를 가진다.
사용시, 나사(12)는 먼저 뼈 또는 추골에 나사삽입된다. 다음에, 뼈 시멘트 또는 다른 충전제 및/또는 활성물질이 주사기를 개재하여 관상 생크에 주입된다. 다음에, 수용부(1)는 제2의 보어(6)를 생크(13)의 상측으로 하여 배치되고, 헤드(14)는 제1의 단부(2)의 방향으로부터 생크(13) 상에 안내되고, 따라서, 생크(13)는 뼈 나사산이 없는 부분(20)을 통해 보어(24)에 삽입되고, 헤드는 도 2에 도시된 방식으로 생크를 둘러싼다. 헤드(14) 및 생크(13)는 마찰 끼워맞춤에 의해 상호 연결된다. 다음에, 압력부재(30)가 끼워지고, 나사삽입되는 너트(50)에 의해 슬릿(25)을 구비한 헤드(14) 상에 압입되고, 이 것에 의해 상기 헤드(14)는 생크(13)에 강고하게 연결되거나 또는 체결되고, 동시에 수용부에서 중공의 부분 구형체에 밀착가압되고, 그 결과 그 회전이 억제되도록 고정된다. 로드(40)는 여전히 자유롭게 변위할 수 있다. 다음에, 상기 로드(40)가 나사삽입되는 내부나사(60)에 의해 고정된다. 따라서, 고정부재는 활성물질에 의해 및/또는 주위의 뼈 물질과의 융합에 의한 안정화에 의해, 동시에 로드에 의해 골편 또는 추골을 위치시키고 또 고정하는 것에 의해 결함이 있는 뼈의 치료를 가능하게 한다.
도 3에 도시된 변형례는 헤드(14)의 보어(24)의 내벽이 원주방향으로 파형(27)을 구비하도록 설계되고, 또 생크(13)의 부분(20)이 대응하는 파형(27')을 구비하고 있는 점에서 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와는 상이하다.
도 4에 도시된 변형례에서 헤드(14) 및 생크(13)는 생크를 헤드에 나사삽입하는 것이 가능하도록 파형이 아닌 적합한 나사산(28, 28')을 가진다.
나사생크(13)는 또 이것을 뼈에 나사삽입하기 위한 다른 수단도 가질 수 있다. 예를 들면, 나사생크(13)는 또 그 제1의 단부에 인접하는 암나사산을 가질 수 있고, 또는 축의 전장에 걸쳐 연장하는 암나사산을 가질 수도 있다. 이 경우, 생크는 나사삽입되고, 또 나사삽입 후에 다시 제거되는 헤드 또는 다른 보조기구를 개재하여 소정의 위치에 나사삽입될 수 있다. 대안으로서, 나사생크(13)는 그 제1의 단부에 인접하여 알렌키(Allen key)와 결합하기 위한 내면의 육각형을 가지는 것이 가능하다.
나사체결 전에 나사생크(13)에 뼈 물질을 충전할 수 있고, 이 뼈 물질은 나사삽입 후에 나사를 둘러싸고 있는 뼈 물질과 융합한다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예는 주로 나사헤드(140)의 설계 및 나사생크(13)에의 그 연결의 점에서 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 상이하다.
나사헤드(140)는 부분 구형체로 설계되고, 그 구체 반경은 중공의 부분 구형체로서 형성되는 수용부의 부분의 반경과 실질적으로 동일하다. 헤드는 또 수용부(1)의 제1의 단부(2)의 방향을 향하는 그 평평한 단부에 스크루드라이버와 결합하기 위한 오목부(141)를 가진다. 그 타단부에서 나사헤드(140)는 관상 나사생크(13)의 외경에 대응하는 외경을 가지는 원통형의 네크(neck; 142)를 가진다. 이 네크로부터 수나사산을 구비한 돌기(143)가 연장하고, 이것에 의해 나사헤드를 관상 나사생크(13)에 나사삽입할 수 있고, 이 목적을 위해 관상 나사생크(13)는 그 제1의 단부(16)에 인접하여 그 내벽 상에 암나사산(131)을 가진다. 따라서, 제1의 실시예와 대조적으로 헤드는 헤드가 나사생크 내에 삽입됨으로써 나사생크에 연결되지만, 제1의 실시예에서 헤드는 생크의 주위에서 결합한다.
이 실시예에서 나사헤드(140)는 내부를 관통하고 또 활성물질의 도입을 위한 체널로서의 역할을 수행하는 동축보어(도시생략)를 편의상 가질 수 있다.
제1의 실시예에서와 같이, 관상 나사생크(13)의 제2의 단부(17)에 인접하는 내벽은 마찬가지로 선단부(15)가 나사삽입되는 암나사산을 구비한다. 또 제1의 실시예와 마찬가지로 암나사산은 관상 나사생크의 전장에 걸쳐 형성될 수 있고, 이것은 제조기술의 관점에서 바람직하고, 더하여 관상 나사생크를 소망의 길이까지 단축하는 것을 가능하게 한다. 슬릿(132)은 스크루드라이버와의 결합을 위해 나사생크(13)의 제1의 단부에 형성될 수 있다.
도시된 예시적인 실시예는 제1의 실시예에 도시된 헤드/로드 고정의 변형례를 보여준다. 제1의 실시예의 압력부재(50)와 대조적으로 압력부재(150)는 삽입되는 로드(40)의 측면을 따라 상방으로 돌출하지 않는 짧은 다리(151, 152)만을 가진다. 그렇지 않은 경우, 압력부재는 제1의 실시예와 마찬가지로 헤드의 쪽을 향한 측에 구형의 요부(depression; 153)와 동축보어(154)를 가진다.
헤드 및 로드를 고정하기 위해 내부나사(160)가 구비되고, 이 내부나사(160)는 수용부의 다리의 암나사산에 대응하는 수나사산(161)과 스크루드라이버와 결합하기 위한 오목부를 가진다. 확실하게 고정하기 위하여 수용부(1)의 외면에 나사체결될 수 있는 로크너트(170)가 구비된다.
사용시, 선단부가 먼저 나사생크(13)에 나사체결된다. 다음에, 필요하면 뼈 물질이 관상 나사생크에 도입되고, 헤드(140)가 나사체결된다. 다음에, 모두 나사체결된 생크(13), 선단부(15) 및 헤드(140)로 구성되는 나사가 공지의 다축나사와 같이 수용부(1) 내에 도입되고, 뼈에 나사삽입된다. 캐뉼상의 헤드(cannulated head; 140)를 사용하는 경우, 활성물질 또는 충전제는 주입에 의해 도입할 수 있다. 마지막으로, 압력부재가 끼워지고, 수용부가 내부나사(160) 및 로크너트(170)를 나사체결하는 것에 의해 로드에 강고하게 연결되고, 그 결과 수용부 내의 헤드의 각도위치가 고정된다.
대안으로서, 나사생크가 스크루드라이버와의 결합을 위한 슬릿(132)을 가지는 경우, 나사체결식의 선단부(15)를 구비한 나사생크(13)를 헤드(140)가 없는 상태에서 먼저 나사삽입하는 것도 가능하다. 다음에, 활성물질을 도입하고, 수용부를 끼우고, 헤드를 나사체결하는 것이 가능하다. 다음에, 로드에 대한 연결이 상기와 같이 수행된다.
기재된 실시예의 변형이 가능하다. 한편 헤드 및 로드의 고정은 기재된 변형례에 한정되지 않는다. 제2의 실시예에서 헤드 및 로드의 고정은 제1의 실시예에서 이용할 수 있고, 그 역의 경우도 동일하다. 더욱, 예를 들면 로드에 작용하는 내부나사만을 구비하는 다른 구성예를 제공할 수도 있다.
나사생크에서 다이아몬드 형의 개구부 대신 원형의 개구부、타원형의 개구부 또는 소망의 형상의 다른 개구부를 형성하는 것도 가능하다. 개구부는 또 나사생크의 축의 전장에 걸쳐 연장할 수 있다.
제1의 실시예에서 헤드(14)는 일 지점에서 축방향으로 연속하는 슬롯을 구비할 수 있다. 그 결과 얻어진 탄성은 헤드가 약간 가압될 수 있으므로 수용부의 제2의 단부(3)의 방향으로부터 도입시킬 수 있다는 것을 의미한다.
선단부(15)는 셀프태핑(self-tapping)설계일 수 있다. 더욱, 선단부는 활성물질이 통과하기 위한 동축으로 연장하는 연속한 체널을 가질 수 있다.
관상 나사생크(13)는 특정의 적용례에 적합한 길이를 가질 수 있고, 상기 길이는 적절한 경우, 적용례에 대응하는 직경의 보다 긴 관부분으로부터 소망의 길이의 관부분을 절단하여 얻을 수 있다. 특히, 나사는 페디클 스크류(pedicle screw)로서 설계될 수 있다.
척주 또는 뼈를 안정시키기 위해 이 발명에 따른 고정부재는 일반적으로 로드에 의해 공지의 고정부재와 결합될 수 있다.
도 7a) 및 b)에 도시된 실시예에서 로드(40)에 대한 다축연결은 전술한 실시예에서와 같이 나사축의 방향으로 수행되지 않고, 대신 나사축에 대해 횡으로 옵세트된다.
도 7a)에 따른 고정부재는 관상 나사생크(13), 선단부, 및 부분 구형체로서 형성되는 헤드(140)로 구성되는 나사부재를 포함하고, 헤드(140)를 수용하는 2개의 부분으로 되는 홀더(70)를 더 포함한다. 이 홀더의 하측부분(71)은 나사생크의 쪽을 향하고, 상측부분(72)은 나사생크로부터 먼 쪽을 향하고, 이들의 부분은 함께 로드(40)를 둘러싼다. 하측부분(71) 및 상측부분(72)은 동일하게 설계되고, 상호에 대해 경면대칭으로 배치된다. 이들은 각각 암나사산을 구비한 중심보어(73, 74)를 가지고, 각각의 부분(71, 72)으로부터 먼 방향을 향하는 면 상에 접시머리 보어(countersunk bore)를 가진다. 보어(73, 74)의 측에 그로부터 이격된 위치에 각각의 부분(71, 72)에 대면하는 부분 원통 형상의 오목부(75, 76)가 형성되고, 이들 오목부(75, 76)는 로드(40)를 파지하기 위해 이용된다. 보어(73, 74)의 타측에 대하여 하측부분(71) 및 상측부분(72)은 각각의 타측 부분의 쪽을 향한 측에 나사헤드(140)를 파지하기 위한 부분 구형체로서 형성되는 오목부(77, 78)를 가진다. 부분(71, 72)로부터 먼 방향을 향하는 면 상에서 오목부(77, 78)는 외측으로 확개되는 오목부(79, 80)와 동축으로 인접한다.
홀더의 하측부분(71) 및 상측부분(72)은 나사(81)에 의해 상호 연결된다. 이 나사(81)는 상측부분의 암나사산 내에 도입되고 하측부분의 암나사산 내에 나사삽입될 수 있다. 상측부분(72)을 통해 안내되는 부분의 나사(81)의 직경은 상측부분의 암나사산의 직경보다 작고, 하측부분을 통해 안내되는 부분은 하측부분의 암나사산과 협동하는 수나사산을 가진다. 부분 원통형으로서 형성된 오목부(75, 76) 및 부분 구형체로서 형성된 오목부(77, 78)는 로드(40) 및 헤드(140)를 파지하는 상태에서 하측부분(71) 및 상측부분(72)이 상호에 대해 평행하게 배향되는 또 상호에 대해 이격되는 치수 및 배치를 가진다.
사용시, 나사부재는 먼저 선단부 및 헤드(140)를 생크 상에 나사체결하는 것에 의해 조립된다. 홀더의 상측부분 및 하측부분은 나사(81)를 풀어줌으로써 상호에 대해 90° 회전되고, 이것에 의해 나사부재를 하측부분에 도입하는 것이 가능하다. 나사부재는 그 헤드(140)가 하측부분(71)의 부분 구형체 형상의 오목부(77)에 위치할 때까지 도입된다. 다음에, 이것이 뼈에 나사삽입된다. 다음에, 로드(40)가 삽입되고, 상측부분(72)을 90° 회전시켜 로드를 파지한다. 홀더에서 나사헤드(140)의 각도위치 및 로드의 위치를 설정한 후, 이 구성은 나사(81)를 조여줌으로써 고정된다.
이 임플란트는 골반 및 장골의 골절을 고정하는 것에 특히 적합하다.
도 7b)에 도시된 실시예는 홀더(70')가 2개의 로드(40, 40')를 파지하기 위해 본질적으로 대칭적으로 설계된 하측부분(71') 및 상측부분(72')을 가지는 점에서 도 7a)에 도시된 실시예와 상이하다. 하측부분(71') 및 상측부분(72')은 이 경우 로드(40, 40')의 중심선 및 나사의 부분 구형체 형상의 헤드(140)의 중심점에 의해 규정되는 면에 대하여 대칭으로 설계되고, 이들 각각은 2개의 보어(73, 73') 및 보어(74, 74')를 각각 가지고, 또 2개의 부분 원통형의 오목부(75, 75') 및 오목부(76, 76')를 각각 가진다. 이것들을 고정하기 위하여 2개의 고정나사(81, 81')가 제공된다. 그 동작은 상기 예시적인 실시예와 유사하고, 유일한 차이점은 2개의 로드가 고정된다는 점이다.
도 8에 도시된 실시예에서 고정부재는 관상 나사생크(13) 및 이것에 연결되는 선단부에 의해 형성되는 나사부재와, 나사부재에 단축으로 연결될 수 있고 또 로드(40)를 수용하는 수용부(90)로 구성된다. 수용부(90)는 실질적으로 원통형이고, 단면이 U자형인 오목부(91)를 가지고, 이 오목부(91)는 정확히 로드(40)가 삽입되어 오목부의 저부에 끼워질 수 있는 치수를 가진다. 2개의 자유 다리부(92, 93)가 U자형의 오목부(91)에 의해 형성된다. 다리부(92, 93)는 그 자유단의 인접부에 암나사산(94)을 가지고, 이 암나사산(94)은 로드(40)를 고정하기 위해 이들의 다리의 사이에 나사삽입되는 내부나사(95)의 대응하는 수나사산과 협동한다. 수용부(90)는 자유단으로부터 먼 쪽으로 향한 그 단부에 관상 생크(13)에 나사삽입되는 나사산이 형성된 축(96)을 가진다.
사용시, 고정부재 전체가 먼저 조립되는 것이 바람직하고, 필요한 경우, 관상 생크에 활성물질 또는 뼈 물질이 충전된다. 다음에, 고정부재는 공지의 단축나사와 같이 뼈에 나사삽입된다. 다음에, 로드에 의해 1개 이상의 다른 고정부재에 대한 연결이 이루어진다. 다음에 정확한 위치에서 로드는 내부나사에 의해 고정된다.
도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에서 오목부(18)의 중의 일부는 뼈 나사산의 나선상의 봉우리를 중단시키도록 배치된다. 이렇게 하여 치(teeth) 또는 날카로운 단부(edge)가 뼈 나사산 상에 형성된다. 이 치 또는 날카로운 단부는 상기 부재가 뼈에 나사삽입될 때 밀링 효과(milling effect)를 발휘한다. 그러나, 어떤 적용례에서는 원활한 나사삽입이 요망되거나 필요하다.
이 종류의 적용례에 대해서는 도 9 내지 도 11에 도시된 관상 나사생크의 변형례가 유리하다. 관상 나사생크(113)는 제1의 단부(114)와 이것으로부터 먼 쪽의 제2의 단부(115)를 구비한 원통형의 관으로 구성된다. 도 1 내지 도 8의 실시예에서 이미 설명된 바와 같이, 관의 외벽은 뼈에 나사삽입하기 위한 뼈 나사산을 구비한 뼈 나사산 부분(116)을 가진다. 뼈 나사산은 셀프태핑 나사산으로서 설계되고, 공지의 방식으로 나사산 플랭크(117), 나선상의 봉우리(118), 폭 B의 나사산 골짜기(119) 및 나사산 피치 P를 가진다. 적어도 뼈 나사산 부분(116)에서는 관상 생크의 벽은 단면이 원형인 복수의 오목부(120)를 가진다. 이들 오목부(120)는 각각의 경우 그 중심이 나사산 골짜기(119)에 위치하도록 구성되고, 각 오목부(120)의 직경 D는 나사산 피치 P보다 작고, 특히 나사산 골짜기의 폭 B보다 크지 않으므로 도 9 및 도 10에 도시된 예시적인 실시예에서 오목부(120)는 전체가 나사산 골짜기(119) 내에 위치하고, 플랭크(117) 내에 연장하지 않는다. 나사의 나사산 골짜기(119)에서 복수의 오목부(120)가 나선 상에 균일하게 이격되어 배치되므로 축방향에서 보면 나선 상으로 배치된 오목부는 그 하측에 배치된 오목부의 상측에 위치한다.
도 9에서 특히 볼 수 있는 바와 같이, 관상 생크(113)는 제1의 단부(115)에 인접하여 뼈 나사산을 가지지 않는 또 오목부가 형성되어 있지 않은 매끈한 외벽을 가지는 부분(121)을 가진다. 더욱, 도시된 예시적인 실시예에서 암나사산 부분(122)이 제1의 단부(114) 및 제2의 단부(115)에 인접하여 형성되고, 상기 암나사산 부분(122)은 선단부 및 나사헤드 및 수용부에 각각 연결하는 작용을 한다. 이것은 전술한 실시예에 관련하여 기재된 바와 같다.
도 11에 도시된 다른 변형된 실시예는 오목부(120')의 직경 D'가 나사산 골짜기(119)의 폭 B보다 크므로 오목부(120')가 뼈 나사산의 플랭크(117)까지 연장하지만 나선상의 봉우리(118)를 중단시키지 않는다는 점에서 도 9 및 도 10에 도시된 실시예와 상이하다. 이와 같이 하여, 뼈에 대한 보다 양호한 융합을 달성하기 위해 오목부를 보다 크게 할 수 있으나, 나사산 정부(crest)가 손상되지 않은 상태로 유지되므로 나사삽입 중에 밀링 작용을 하는 치(teeth)의 형성이 방지된다.
다른 변형례(도시생략)에서 오목부(120, 120')의 전부 또는 일부가 표면 거칠기(surface roughness)를 형성하여 융합을 보다 용이하게 하는 카운터싱크(countersink)를 구비하여 벽의 외측에 형성되어 있다. 그러나, 나사축방향의 이 카운터싱크의 직경이 나사산 피치 P보다 작으므로 나선상의 봉우리(118)는 손상되지 않은 상태로 유지 된다.
다른 변형례에서 오목부는 타원형 또는 다이아몬드 형상이다. 중요한 것은 이들이 나사산 골짜기에 배치되고, 또 뼈 나사산의 정부를 손상시키지 않는 치수인 것이다. 더욱, 나사의 각 나선 마다 오목부를 형성할 필요가 없다.
다른 변형례에서 뼈 나사산 부분(116)은 생크(113)의 전장에 연장한다. 암나사산(122)도 마찬가지로 그 전장에 연장할 수 있다. 대안으로서, 암나사산(122)은 또 일단부의 일부분에만 형성되거나 전부 생략될 수 있다. 암나사산을 형성하지 않는 경우, 고정부재의 다른 부분에 대한 연결은 예를 들면 끼워맞춤(snug fit)에 의해 달성된다.
도 12에 도시된 생크의 다른 변형된 실시예에서 관상 나사생크(125)는 전체가 원통형으로 설계되어 있지 않고, 선단부에 연결되는 단부(127)를 향한 테이퍼 형상의 원추형의 뼈 나사산 부분(126)을 가진다. 원추형의 뼈 나사산 부분(126)에 인접하고 또 대향하는 단부(127, 128)에까지 연장하여 암나사산을 구비한 원통형 부분(129, 130)이 어느 경우에도 있고, 전술한 바와 같이 일단부(127)는 선단부에 연결되고, 타단부(128)은 헤드 또는 수용부에 연결된다.
이 것의 변형례에서 선단부에 연결되는 원통형 부분(129)이 제공되지 않고, 그 대신 원추형의 뼈 나사산 부분(126)의 자체의 자유단이 선단부의 역할을 한다.
도 12에 도시된 실시예에서, 도 9 내지 도 11에 도시된 실시예와 마찬가지로 나사산 골짜기 상에 오목부(120)가 형성되어 있다. 다른 변형례에서, 도 1 내지 도 8에 도시된 관상 생크(13)의 적어도 일부분은 마찬가지로 원추형이 된다.

Claims (31)

  1. 뼈 나사산 부분을 구비한 생크(13) 및 헤드(14; 140)를 가지는 나사(12)를 포함하는 고정부재로서, 상기 나사를 로드형의 부재(40)에 연결하기 위한 일체형 수용부(1)를 포함하고, 상기 나사의 상기 생크(13)는 관상으로 설계되고, 그 벽은 복수의 오목부(18)를 가지고, 관상 생크는 일 단부(17)에서 선단부를 수용하도록 설계되고, 타 단부(16)에 생크를 뼈에 나사삽입하기 위한 스크루드라이버와 결합하기 위한 수단(21)을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 생크(13) 및 상기 헤드(14; 140)는 별개의 부분으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 생크(13)는 상기 헤드의 쪽을 향한 그 단부(16)에 암나사산 부분을 가지고, 상기 헤드(140)는 상기 헤드를 상기 생크에 나사삽입하는 것이 가능하도록 대응하는 수나사산(143)을 구비한 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 헤드(14)는 상기 생크의 쪽을 향한 그 단부에 상기 생크(13)가 파지되는 오목부(24)를 가지는 것을 고정부재.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 헤드(14)는 상기 생크(13)의 방향을 향하는 측에 탄력적으로 변형되는 단연부(25, 26)를 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 생크(13)는 상기 헤드(14)의 방향을 향하는 그 단부에 인접하여 뼈 나사산이 없는 부분(20)을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 뼈 나사산이 없는 부분(20)은 기본적으로 매끈한 외면을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 뼈 나사산이 없는 부분(20)은 상기 오목부(24)의 벽 상의 대응하는 암나사산(28)과 협동하는 미터 수나사산(28')을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 뼈 나사산이 없는 부분(20)은 상기 오목부(24)의 파형의 벽(27)과 협동하는 파형의 외면(27')을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드는 그것을 통해 연장하는 체널을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사의 선단부는 상기 생크의 암나사산 부분에 나사삽입되는 것이 가능한 별개의 부재인 것을 특징으로 하는 고정부재.
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  20. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사 및 수용부는 다축으로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 수용부(1)는 중공의 부분 구형체로서 형성되는 부분(6)을 가지고, 상기 헤드(14; 140)는 이것에 대응하여 다축연결이 가능하도록 중공의 부분 구형체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  22. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 수용부(70, 70')는 상기 수용부에서 로드형의 부재(40, 40')가 나사축에 대하여 옵세트되어 파지되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  23. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사의 헤드 및 수용부(90)는 일체로 설계되어 단축연결 상태로 되는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  24. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부(18)의 중의 일부가 나선상의 봉우리를 중단시키도록 뼈 나사산에 돌출하는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  25. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 오목부(120, 120')는 뼈 나사산의 나사산 골짜기(119)에 배치되고, 또 상기 뼈 나사산의 나선상의 봉우리(118)가 손상되지 않는 치수로 되는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  26. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상 생크는 원추형의 뼈 나사산 부분(126)을 가지는 것을 특징으로 하는 고정부재.
  27. 척주의 수술 또는 외상의 수술에 이용되기 위한 관상 생크부재로서, 뼈 나사산 부분(13)과, 상기 뼈 나사산 부분의 벽에 형성된 오목부(18)를 구비하고, 상기 관상 생크부재는 일 단부(17)에서 선단부를 수용하도록 설계되고, 타 단부(16)에 생크부재를 뼈에 나사삽입하기 위한 스크루드라이버와 결합하기 위한 수단(21)을 가지는 관상 생크부재.
  28. 제 27 항에 있어서, 스크루드라이버와 결합하기 위한 상기 수단은 단부면에 형성된 슬릿(21)인 것을 특징으로 하는 관상 생크부재.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 오목부(18)의 중의 일부가 나선상의 봉우리를 중단시키도록 뼈 나사산에 돌출하는 것을 특징으로 하는 관상 생크부재.
  30. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 오목부(120, 120')는 뼈 나사산의 나사산 골짜기(119)에 배치되고, 또 상기 뼈 나사산의 나선상의 봉우리(118)가 손상되지 않는 치수로 되는 것을 특징으로 하는 관상 생크부재.
  31. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 관상 생크는 원추형의 뼈 나사산 부분(126)을 가지는 것을 특징으로 하는 관상 생크부재.
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