KR101288513B1 - 래칫팅 고정 플레이트 - Google Patents

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KR101288513B1
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로버트 에이. 패리스
제이슨 엠. 메이
알렉산더 알. 바카로
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워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
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Abstract

척추 고정을 위한 장치 및 방법은 하나 이상의 제1 및 제2 플레이트 부재를 이용하는데, 이들 플레이트 부재가 서로를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지도록 하고 장착된 이후에 서로로부터 떨어지지 않도록 플레이트 부재의 움직임을 제한하기 위해 구성된다. 하나의 뼈 플레이트와 관련된 스프링 부재는 다른 하나의 뼈 플레이트의 톱니부(들)와 체결할 수 있다. 뼈 플레이트들은 각각 서로 간격을 두고 다른 뼈 플레이트의 대응하는 암과 체결되는 암들을 구비한다. 다수의 제한된 운동 영역을 가진 둘 이상의 뼈 플레이트들이 존재할 수 있다.
뼈 플레이트, 톱니부, 스프링 부재, 암, 패스너

Description

래칫팅 고정 플레이트{RATCHETING FIXATION PLATE}
본 발명은 환자의 척주 내 척추뼈를 고정하기 위한 뼈 플레이트 장치에 관한 것이다.
다양한 외과 수술, 특히 척추유합술(spinal fusion procedures) 이후에 척추의 다양한 부분들을 안정화시키기 위하여 척추 플레이트(spinal plate)가 개발되어 왔다. 종래의 척추 고정 플레이트는 전형적으로 대향하는 단부들(ends)에 있는 한 쌍의 뼈 나사 개구부와 함께 단일 플레이트 형태를 이룬다. 척추 플레이트는, 인접한 척추뼈로 유합되기 위한 뼈 이식편이 배치되는, 척주 내의 도려내진 뼈 이식편-수용 부위(bone graft-receiving site) 위에 배치되며, 뼈 나사들을 이용하여 적소(適所)에 고정된다. 이러한 선행 기술의 척추 고정 플레이트들은 뼈 이식편-수용 부위의 양쪽에 일정한 간격을 두고 인접한 척추뼈를 고정한다.
척추 고정 플레이트가 몇몇 상황에서는 적절하지만, 환자 개개인의 요구에 대한 조정 기능의 부족으로 인하여 실제로 몇 가지 어려움이 발생한다. 특히, 이러한 고정 플레이트는 미리 정해진 나사 구멍의 간격과 길이를 구비한다. 상이한 간격을 갖는 고정 플레이트가 특정 환자에게 필요할 경우, 다른 고정 플레이트는 이용가능하게 만들어져야 한다. 환자의 특정한 요구가 수술 전에 알려지지 않은 경우, 다양한 크기의 플레이트들이 준비된 목록에 존재해야 한다. 이러한 점을 고려하여, 몇몇 형태의 길이 가변형 고정 플레이트들이 제안되어 성공의 척도가 달라졌다. 길이 가변형 장치는 의사가 수술 도중에 장치의 길이를 조절할 수 있도록 하고, 적절한 잠금기구(locking mechanisms)를 통해 길이를 고정하게 한다. 그러나, 길이 가변형 장치라도 수술 도중에는 장치의 전체 길이는 고정되고 수술 후에는 변하지 않는다.
이식편이 척추뼈에 융합될 때, 어떤 시간에 걸쳐서 대상체에게 뼈 이식편을 압박하는 것이 유리해질 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 상술한 종래의 길이 고정형 또는 길이 가변형 척추 플레이트를 사용하면, 수술하는 동안 성취된 임의의 초기 압박 이상의 뼈 이식편 압박을 불가능하게 한다. 척추 고정에 대한 추가적인 접근이 필요한데, 인접한 척추뼈 사이에서 뼈 이식편이 서서히 압박되도록 하는 것이 유리하다 .
[요약]
본 발명은 전형적으로 척추 고정을 위한 뼈 고정 장치 및 이의 사용 방법에 대한 다양한 구현예에 관한 것이다. 특정한 하나의 구현예는 인접한 척추뼈 등의 뼈 부분에 고정되도록 구성된 하나 이상의 제1 뼈 플레이트 부재 및 제2 뼈 플레이트 부재를 이용한다. 이들 뼈 플레이트 부재는, 플레이트 부재가 서로를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지고 장착 후에는 서로로부터 떨어지는 플레이트 부재의 움직임을 제한하도록 구성된다. 예를 들어, 하나의 뼈 플레이트 부재와 연결된 스프링 부재는 나머지 하나의 플레이트 부재상의 톱니부(toothed section)와 체결될 수 있다. 스프링 부재는 통상적으로 제1 플레이트 부재 및 제2 플레이트 부재와 접하고 이들 플레이트와는 별개의 것인 U자형 스프링 부재로 할 수 있다. 뼈 플레이트 부재들은 각각 서로 간격을 두고 배치되고 다른 뼈 플레이트 부재상의 대응하는 암과 체결되는 암들을 구비할 수 있다. 이들 암은 메일(male)/피메일(female) 관계로 체결될 수 있고, 메일 암의 원위부는 대응하는 피메일 암에 의해 실질적으로 둘러싸일 수 있다. 암들이 합체되었을 때, 중심선은 실질적으로 일치될 수 있다.
다수의 운동 영역이 제한된 둘 이상의 뼈 플레이트 부재가 존재할 수 있다. 필요한 경우, 이러한 측면들의 다양한 조합 역시 이용될 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예는 환자의 척주 내 척추뼈를 고정하기 위한 뼈 플레이트 장치에 관한 것이다. 일반적으로 도 1에서 30으로 표시된 장치의 하나의 구현예는 메일(male) 뼈 플레이트(40), 피메일(female) 뼈 플레이트(80) 및 스프링 잠금 부재(spring lock member, 100)를 포함한다. 도 1에서 하부에 배치된 메일 뼈 플레이트(40)는 통상적으로 두 개의 암들(arms: 60a, 60b)과 중간에 있는 베이스부(base section, 42)를 가진 U자형 몸체를 포함한다. 베이스부(42)는 고정용(anchoring) 뼈 나사(5)를 수용하는 두 개의 구멍(44)을 포함하는데, 이들은 카운터-싱크(counter-sink)되는 것이 유리하다. 또한, 베이스부(42)는, 뼈 나사(5)가 완전히 장착되면, 뼈 나사(5)를 적소에 유지되도록 하는 잠금 링(locking ring) 또는 다른 장치(도시되지 않음)를 고정하기 위한 제3 구멍(46)을 포함할 수 있다. 베이스부(42)는 상부면(top surface, 4OT)과 저부면(bottom surface, 4OB)을 가지는데, 원하는 바에 따라 평탄하거나 장착 위치의 오르쏘딕한 곡선(orthodic curve)과 일치하도록 약간 곡선형이 유리할 수 있다. 암들(60a, 60b)은 베이스부(42)로부터 뻗고 메일 뼈 플레이트(40)의 중심선에 대해 대칭적으로 배치되는 것이 유리하고, 중심선은 전체 뼈 플레이트 장치(30)의 종축(longitudinal axis, 32)과 일치하는 것이 유리하다. 또한, 암들(60a, 60b)은 서로 거리 DMC를 두고 배치된 개념상의 중심선들(68a, 68b)을 가지며, 통상적으로 종축(32)에 대하여 평행한 것이 유리하다. 종축(32)에 대해, 암들(60a, 60b)은 각각 내면(66)과 외면(67)을 구비한다. 내면(66)은 내부에 복수의 톱니(teeth, 72)를 가지는 각각의 부분(70a, 70b)을 포함하는데, 때때로 본 명세서에서 톱니부들(70a, 70b)이라고 한다. 톱니부들(70a, 70b)의 톱니(72)는 통상적으로 종축(32)에 대하여 수직으로 배치된 평탄한 근위면(proximal face, 74)과 바깥쪽으로 경사진 원위면(distal face, 75)을 갖는 비대칭 프로파일(profile)을 가지는 것이 유리하다. 살펴본 바와 같이, 이러한 톱니부들(70a, 70b)은 암들(60a, 60b)의 원위 단부(distal end portion)로부터 가깝게 배치되는 것이 유리할 수 있다. 암들(60a, 60b)의 두께는 가변적인데, 예를 들면 베이스부(42)에 가까운 부분(62)은 더 두껍고 베이스부(42)로부터 멀리 있는 부분(64)은 얇다. 또한, 두께의 변화에 따라 숄더(shoulder, 63)가 형성되기도 한다. 톱니부들(70a, 70b)의 가까운 곳부터 원위 방향으로 이의 선단부(tip)까지 연장되는 암들(60a, 60b)의 부분은 두께가 일정한 것이 유리하다. 암들의 내면(66)은 U자형 전체의 안쪽 중앙부에 대응하는 베이스부(42)의 만곡부(curved portion, 43)와 결합되는 것이 유리하다.
도 1의 상부에 배치된 피메일 뼈 플레이트(80)는 통상적으로 두 개의 암들(90a, 90b)과 중간에 있는 베이스부(82)를 가진 U자형 본체를 포함한다. 베이스부(82)는 뼈 나사(5)를 수용하는 두 개의 구멍(84)을 포함하는데, 이들은 카운터-싱크되는 것이 유리하다. 또한, 베이스부(82)는, 뼈 나사(5)가 완전히 장착되면 뼈 나사(5)가 적소에 유지되도록 하는 잠금 링 또는 다른 장치(도시되지 않음)를 고정하기 위한 제3 구멍(86)을 포함할 수 있다. 베이스부(82)는 상부면(8OT)과 저부면(8OB)을 가지는데, 원하는 바에 따라 평탄하거나 장착 위치의 오르쏘딕한 곡선과 일치되도록 약간 곡선형이 유리할 수 있다. 암들(90a, 90b)은 베이스부(82)로부터 뻗고 피메일 뼈 플레이트(80)의 중심선에 대하여 대칭적으로 배치되는 것이 유리하고, 중심선은 전체 뼈 플레이트 장치(30)의 종축(32)과 일치하는 것이 유리하다. 또한, 암들(90a, 90b)은 서로 거리 DFC를 두고 배치된 개념상의 중심선들(98a, 98b)을 가지며, 통상적으로 종축(32)에 대하여 평행한 것이 유리하다. 각각의 암들(90a, 90b)은 상응하는 메일 뼈 플레이트(40)의 암들(60a, 60b)의 원위부(distal portion, 64)를 수용하는 베이(bay, 92)를 포함하고, 그 결과 단면의 형태가 일치한다. 종축(32)에 대해, 암들(90a, 90b)은 각각 내면(90si) 및 외면(90so)을 구비한다. 또한, 암들(90a, 90b)은 각각 상부면(8OT)과 저부면(8OB)을 가지는데, 베이스부(82)의 상부면, 저부면(80T, 80B)의 형태가 유지되는 것이 유리하다. 그루브(groove, 94)는 베이스부(82)의 원위 곡면(distal curved surface, 83)을 통과하여 하나의 암(90a) 및 다른 하나의 암(90b)을 따라 뻗는 내면(90si)에 형성될 수 있다. 그루브(94)의 각각의 단부 근처에서, 작은 통로(small passage, 93)는 그루브(94)를 대응하는 베이(92)에 연결한다. 필요한 경우, 상부면(8OT)은 종축(32)으로부터 바깥쪽으로 짧은 거리, 즉 그루브(94)의 종단부(terminal end) 근처까지 뻗는 노치(notch, 96)를 포함한다. 그루브(94)는 아래에서 설명하는 바와 같이, 스프링 부재(100)를 수용하기 위한 것이다. 암들(90a, 90b)은, 두께가 상부의 피메일 뼈 플레이트(80)의 베이스부(82)의 두께와 일치하는 등, 두께가 비교적 균일한 것이 유리하다. 또한, 하부의 메일 뼈 플레이트(40)의 톱니부들(70a, 70b) 사이의 거리(DT)보다 암들(90a, 90b)의 내면(90si)의 거리(Dsi)가 더 작은 경우가 유리하다는 점을 기억해야 한다.
스프링 부재(100), 또는 간단한 스프링 부재는 U자형의 각각의 단부에서 종축(32)으로부터 바깥쪽으로 뻗는 폴 바브들(pawl barb, 102a, 102b)을 가지는 것이 유리하다. 스프링 부재(100)의 재료는 필요한 경우 가요성(flexibility)을 부가하고자 U자형 원위부를 향하여 테이퍼(taper)될 수 있다. 각각의 폴 바브들(102a, 102b), 또는 간단하게 폴은 종축(32)에 대하여 수직으로 연장하는 평탄한 근위면(104) 및 스프링 부재(100)의 근위측 밖으로 그리고 역방향으로 기울어진 경사 원위면(105)을 가진 비대칭 프로파일을 구비하는 것이 유리하다.
스프링 부재(100)는 바브들(102a, 102b)을 밖으로 향하게 하여 그루브(94) 내로 삽입하여 피메일 뼈 플레이트(80)와 연결된다. 그루브(94)의 종단부 근처에 있는 선택적인 노치(96)는 바브들(102a, 102b)이 적당한 위치에 자리잡도록 해 준다. 바브들(102a, 102b)의 선단부는 통로(93)를 통해 대응하는 베이(92)로 연장하기 위함이라는 점을 기억해야 한다. 스프링 부재(100)의 고유의 스프링 힘은 바브들(102a, 102b)이 적소에 장착되는 것을 돕는다. 스프링 부재(100)가 구속받지 않은 상태에 있을 때, 약간 더 평탄한 U자형으로 되는 것이 유리할 수 있으나, 상부의 피메일 뼈 플레이트(80)와의 상호작용(예를 들어, 그루브(94)에 의한 제한)으로 좁은 U자형으로 되는 것이 필요하다.
스프링 부재(100)가 적소에 있는 경우, 메일 뼈 플레이트(40)의 암들(60a, 60b)은 피메일 뼈 플레이트(80)의 암들(90a, 90b)의 베이(92) 속으로 삽입된다. 유리한 것은 두 개의 뼈 플레이트들(40, 80)이 느슨하게 연결되어 서로 멀어지기도 하고 가까워지기도 하게 움직여질 수 있는 것이다. 이러한 상태는 예를 들어, 스프링 부재(100)의 폴들(102a, 102b)이 톱니부들(70a, 70b)로부터 원위 방향으로 암들(60a, 60b)의 내면(66)을 지탱하도록 함으로써 가능해진다. 용이한 참고를 위해, 이러한 구성을 사전 장착 구성(pre-installation configuration)이라고 할 수 있다. 뼈 플레이트 장치(30)는 사전 장착 구성 내에 포함되어 제조자로부터 제공되거나, 또는 수술에 앞서 또는 수술 도중에 조립될 수 있다.
사용 중, 수술 부위는 임의의 공지된 방식으로 개방되고 준비된다. 그 과정 중 적절한 시점, 예를 들어 뼈 이식 임플란트가 적소에 배치된 직후에 뼈 플레이트 장치(30)가 뼈 나사(5) 및 구멍(44, 84)을 사용하여 각각의 척추뼈들(Vl, V2)에 뼈 플레이트들(40, 80)을 고정함으로써 장착된다. 장착되는 동안, 뼈 플레이트 장치(30)의 길이는 서로에 대하여 뼈 플레이트들(40, 80)을 미끄러지게 함으로써 조절될 수 있다. 장착되는 동안, 뼈 플레이트들(40, 80)이 서로를 향하여 움직여 스프링 부재(100)의 폴들(102a, 102b)이 톱니부들(70a, 70b)의 몇몇 톱니(72), 예를 들어 가장 먼 위치의 톱니(72)와 체결되는 것이 유리하다. 용이한 참고를 위하여, 이러한 구성을 부분 체결 구성(partially-engaged configuration)이라고 할 수 있다.
이러한 부분 체결 구성에서, 뼈 플레이트들(40, 80)의 간격은 폴들(102a, 102b)과 톱니부들(70a, 70b)의 체결로 인해 제한된다. 그러나, 뼈 플레이트들(40, 80)은 폴들(102a, 102b) 및 톱니(72)의 경사진 면들(angled face, 75, 105)의 상호작용으로 인해 서서히 래칭 방식으로 가까워질 수 있다. 전방으로의 이동 또는 접근 이동 도중에, 폴들(102a, 102b)에 근접하는 스프링 부재(100)의 단부는 다음 톱니(72)를 통과할 때까지 종축(32)을 향하여 안쪽으로 편향되는데, 이 시점에서 스프링 부재(100)의 고유의 스프링 힘이 폴들(102a, 102b)을 바깥쪽으로 향하게 하여 증분 이동(incremental movement)을 "록-인(lock-in)"하게 한다. 따라서, 의사가 수술 부위에 근접하기에 앞서 원하는 초기 길이로 뼈 플레이트 장치(30)를 조절할 수 있다.
수술 후, 상술한 뼈 플레이트 장치(30)는 증분적으로 계속 좁혀질 수 있으나(예를 들어, 뼈 플레이트들(40, 80)의 근위부들(48, 88)이 서로를 향하여 이동할 수 있다), 늘어나는 능력은 제한되므로, 뼈 이식편의 적당한 압박을 확보할 수 있다. 당연하게, 뼈 플레이트 장치(30)가 계속 단축(shorten)됨에 따라, 뼈 플레이트들(40, 80)은 서로를 향하여 최대로 움직일 수 있는 지점에 도달할 것이다. 예를 들어, 암들(90a, 90b)의 선단부는 암들(60a, 60b)이 두께를 변화시켜 암들(60a, 60b)의 숄더(63)와 접할 수 있도록 함으로써, 뼈 플레이트 장치(30)의 추가적인 단축을 방지한다. 용이한 참고를 위하여, 이러한 구성을 완전 체결 구성(fully-engaged configuration)이라고 할 수 있다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 암들(60a, 60b)과 암들(90a, 90b)이 체결됨에 따라, "메일" 암들(60a, 60b)보다 "피메일" 암들(90a, 90b)이 종축(32)을 향하여 더욱 안쪽으로 뻗는 것이 유리하고, 또한 대응 암들(counterpart arm, 60a, 60b)의 중심선들(68a, 68b)보다 종축(32)으로부터 더욱 바깥쪽으로 뻗는 것이 유리하다. 몇몇 구현예에서, 암들(90a, 90b)은 대응 암들(60a, 60b)보다 더 많이 또는 적어도 동등한 정도로 바깥쪽으로 뻗는 것이 유리할 수 있다. 진정으로, 몇몇 구현예에서, 피메일 암들(90a, 90b)은 실질적으로 메일 암들(60a, 60b)의 원위부(64) 주위을 둘러쌀 수 있다. 게다가, 몇몇 구현예에서는 암들(90a, 90b)의 중심선들(98a, 98b) 사이의 거리(DFC)가 암들(60a, 60b)의 중심선들(68a, 68b)과 관련된 거리(DMC)와 거의 동일한 것이 유리하다는 점을 기억해야 한다. 모든 구현예에서 요구되는 것은 아니지만, 상술한 암들(60a, 60b, 90a, 90b)의 유리한 간격 및/또는 전체적인 배치는 뼈 플레이트들(40, 80)의 만곡부들(43, 83)로 하여금 뼈 플레이트 장치(30)를 통해 일반적으로 타원형의 가시화 포트(visualization port, 34)를 한정하는 것을 돕게 하여, 의사가 척추뼈들(Vl, V2) 사이에 뼈 이식편을 용이하게 관측하게 한다. 사전 장착, 부분 체결 및 완전 체결 구성에서는 이러한 가시화 포트(34)가 존재하는 것이 유리하다. 두 개의 곡면들(43, 83)을 연결하는 이론상의 선을 횡단하는 방향, 예를 들어 종축(32)을 따라 가시화 포트(34)의 폭(Wo)과 이와 동일한 방향으로 톱니부들(70a, 70b) 사이의 거리(DT)가 거의 동일한 것이 유리하다.
몇몇 구현예에서, 스프링 부재(100)는 뼈 나사(5)가 완전히 장착되면 그 자리에 뼈 나사(5)를 유지하도록 하는 근위부를 추가로 구비할 수 있다. 이러한 추가 부분은, 필요할 경우, 분할된 원에 가까운 두 개의 만곡된 핑거(finger, 108)의 형태를 취할 수 있다. 핑거(108)는 피메일 뼈 플레이트(80)의 근위부(82)의 적당한 오목부에 위치할 수 있고, 뼈 나사(5)가 장착되면 안으로 구부러질 수 있으나, 스프링이 느슨해져서(back out) 피메일 뼈 플레이트(80)와 함께 뼈 나사(5)를 유지하고 뼈 나사(5)들이 완전히 장착된 이후에 뼈 나사(5)가 느슨해지는 것(backing out)을 방지한다. 뼈 나사(5)는 이의 헤드에 이의 주위을 둘러싸는 작은 숄더를 포함하는 것이 유리할 수 있다. 느슨해지는 것은 환자에 장착되는 동안 뼈 나사(5)가 우연히 제거되거나 심각하게 느슨해지는 것을 의미하는 것이지, 예를 들어 의사가 뼈 나사(5)를 의도적으로 느슨하게 하거나 제거하는 것을 의미하지 않는다. 다른 구현예에서, 폴들(102a, 102b) 근처에 있는 스프링 부재(100)의 단부는 작은 구멍(112)을 포함할 수 있고 안으로 뻗는 작은 탭(tab, 110)을 포함할 수도 있다. 이러한 탭(110)에서 예를 들어, 구멍(112)을 통해 뻗는 리테이닝 링 플라이어(retaining ring pliers)와 함께, 안으로 당겨 폴들(102a, 102b)을 분리하고 결국 그러한 것은 뼈 플레이트들(40, 80)을 고의로 떼어놓는 것이 필요하다. 대안으로, 몇몇 구현예들에서는 노치(96) 및/또는 통로(93) 내로 적당한 기구를 삽입하여 폴들(102a, 102b)을 분리한다. 또 다른 구현예에서, 스프링 부재(100)의 레그(leg)는 폴들(102a, 102b)보다 U 부분에 가깝게 배치되고 바깥쪽으로 돌출된 작은 범프(bump, 114)를 포함하는데, 이것은 암들(90a, 90b) 내에 대응하는 함몰부(depressions)(도시되지 않음)에 위치하여 피메일 뼈 플레이트(80)와 함께 스프링 부재(100)를 유지하게 돕는다.
몇몇 구현예에서, 뼈 플레이트들(40, 80) 사이의 상호 연결은 뼈 플레이트들(40, 80)의 미끄럼 이동의 안내를 돕는 상호 체결용 레일(rail, 65) 및 슬롯(95)을 추가로 포함한다. 이러한 상태에서, 메일 뼈 플레이트(40)의 암들(60a, 60b)의 원위부(64)는 일반적으로 축(32)에 평행하게 연장하고 중심선들(68a, 68b)을 따라 위치하는 것이 유리한 레일(65)을 포함한다. 이러한 레일(65)은 피메일 뼈 플레이트(80)의 암들(90a, 90b) 내에 대응하는 슬롯(95)과 연결된다. 대안으로, 레일(65)과 슬롯(95)의 위치는 반대로 될 수 있다.
상술한 톱니부들(70a, 70b)의 톱니(72)는 하나의 톱니(72)의 베이스(base, 76)와 인접한 톱니(72)의 베이스(76)가 접한 채로, 간격이 일정하고 필수적으로 연속하여 배치되는 것으로 추측되었다. 그러나, 이러한 배열이 모든 구현예에서 요구되는 것은 아니다. 몇몇 구현예에서, 톱니(72)가 어느 정도 간격을 두고 배치될 수 있어서 인접한 톱니(72)의 베이스(76) 사이에 상당한 공간(space, 78)이 생긴다. 도 11을 참조한다. 스프링 부재(100)의 폴들(102a, 102b)이 이러한 공간(78)에 배치되는 경우, 뼈 플레이트들(40, 80)은 어느 정도 제한된 범위로 서로에 대하여 앞뒤로 움직일 수 있다. 이러한 배열로 인해, 이러한 배열이 없다면 뼈 플레이트 장치(30)로 하여금 다음번 작은 증분(increment)에 래칫하게 할 수도 있는 환자의 작은 움직임에도 이러한 래칫팅(ratcheting)이 유발되지 않게 된다. 이러한 공간(78)은 톱니(72)의 베이스(76)의 크기보다 크지 않게 제한될 수 있어서, 결과적으로 톱니부들(70a, 70b)은 제거되는 그 밖의 모든 톱니(72)의 외관을 구비한다. 다른 톱니 프로파일 및 톱니 구성 또한 가능한데 예를 들면, 다른 톱니부들(70a, 70b)의 스태거링(staggering) 톱니(72), 톱니(72)를 위한 굴곡형 프로파일 등이다. 이러한 논의는 두 개의 인접한 척추뼈들(Vl, V2)을 고정시키기 위하여 두 개의 뼈 플레이트들(40, 80)을 구비하는 뼈 플레이트 장치(30)에 대한 것이었다. 그러나, 몇몇 뼈 플레이트 장치(30)의 구현예들은 두 개 이상의 척추뼈를 함께 고정하는 더욱 많은 뼈 플레이트를 구비한다.
예를 들어, 도 12 내지 도 14의 멀티 레벨(multi-level) 뼈 플레이트 장치(30')는 인접하는 세 개의 척추뼈들(V1, V2, V3)을 고정하기 위한 세 개의 뼈 플레이트를 구비한다. 두 개의 뼈 플레이트, 즉 상, 하부 뼈 플레이트들(80', 80")은 피메일 뼈 플레이트(80)의 경우에 대하여 위에서 설명한 바와 같은 것으로 할 수 있다. 다른 뼈 플레이트, 즉 중심 뼈 플레이트(120)는 각 단부에 두 개가 아닌 네 개의 암(60')을 가지는 것을 제외하고 위에서 언급한 메일 뼈 플레이트(40)와 다소 유사하다. 따라서, 이러한 구현예의 중심 뼈 플레이트(120)는 네 개의 대응하는 톱니부(70')을 가지는 네 개의 암(60'), 및 두 개의 만곡부(43')를 구비한다. 이러한 뼈 플레이트(120)에 있어서, 용어 "근위(proximal)" 및 "원위(distal)"는 전체 뼈 플레이트 장치(30')의 종축(32')에 수직인 중심선에 관한 것이다. 또한, 이러한 장치(30')는 상술한 스프링 부재(100)와 유사한 두 개의 스프링 부재(100')를 구비한다. 이러한 구성에 있어서, 상, 하부 뼈 플레이트들(8O', 8O")은 뼈 플레이트 장치(30')의 종축(32')을 따라 반대 방향으로부터 중심 뼈 플레이트(120)를 향하여 움직인다. 이러한 멀티 레벨 장치를 사용하기 위하여, 하부 뼈 플레이트(80')는 상부 척추뼈(Vl)에 고정되고, 중심 뼈 플레이트(120)는 중간 척추뼈(V3)에 고정되며, 하부 뼈 플레이트(80")는 하부 척추뼈(V2)에 고정된다. 전체 뼈 플레이트 장치(30')의 작동을 제한하는 장착 및 운동은 실질적으로 위에서 설명한 바와 같다.
상술한 구현예들에서의 메일/피메일 관계는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 반전될 수 있다. 예를 들어, 멀티 레벨 뼈 플레이트 장치의 다른 구현예를 도 16에 도시하였다. 이러한 멀티 레벨 뼈 플레이트 장치(30")는 중심 뼈 플레이트(120')와 하부 뼈 플레이트(40')간의 연결이 반전된 메일/피메일 관계인 점을 제외하고 바로 직전에 설명한 바와 유사하다 . 따라서, 중심 뼈 플레이트(120')는 상부 뼈 플레이트(80')를 향하여 연장하는 두 개의 메일 암(암들(60a, 60b)과 같은) 및 하부 뼈 플레이트(40')를 향하여 연장하는 두 개의 피메일 암(암들(90a, 90b)과 같은)을 구비한다.
뼈 플레이트들(40, 40', 80, 80', 80")과 스프링 부재들(100, 100')은 상당 기간 동안 동물체 내에서 사용하기에 적합한 티타늄, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 등의 임의의 재료 또는 재료들로 만들어질 수 있다. 대안으로 생체흡수성(bioabsorbable) 및/또는 재흡수성(resorbable) 재료들이 사용될 수 있다.
다양한 구현예의 뼈 플레이트 장치들(30, 30', 30")은 동물체 내의 다양한 위치, 즉 제한 없이 경추부(cervical portions), 흉추부(thoracic portions) 및 요추부(lumbar portions)의 전방 또는 측면 위치에서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예들은 본 발명의 범위 및 본질적인 특징으로부터 벗어나지 않고 본 명세서에서 설명한 사항들보다 더욱 특정한 다른 방식으로 성취될 수 있다. 용어 "상부", "저부", "내부", "외부" 등은 상이한 요소들의 상대적인 위치를 설명하기 위한 용어이고 일반적인 의미로 사용되었다. 그러므로, 본 구현예들은 예시적인 것이지 이러한 범위로 제한되는 것으로 고려되어서는 안되며, 청구항의 의미 및 균등 범위 내에서 가하여진 모든 변화들은 본 명세서에 포함되는 것으로 의도된다.
도 1은 척주의 경추부에 부착된 본 발명의 하나의 구현예를 나타낸다.
도 2는 척주의 흉추부 및/또는 요추부에 부착된 본 발명의 하나의 구현예를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 하나의 구현예에 따른 뼈 플레이트 장치의 분해 조립도(exploded view)이다.
도 4는 부분 체결 구성으로 된 도 3의 뼈 플레이트 장치이다.
도 5는 "피메일" 뼈 플레이트부의 하나의 구현예를 나타낸다.
도 6은 "메일" 뼈 플레이트부의 하나의 구현예를 나타낸다.
도 7은 스프링 부재의 하나의 구현예를 나타낸다.
도 8은 스프링 부재의 다른 구현예를 나타낸다.
도 9는 스프링 부재의 또 다른 하나의 구현예를 나타낸다.
도 10은 가이드 레일(guide rails)과 슬롯을 구비하는 본 발명의 다른 구현예에 따르는 다른 뼈 플레이트 장치를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 하나의 구현예에 따르는 톱니부를 접사(close up)한 도면이다.
도 12는 뼈 플레이트 장치의 하나의 멀티-레벨 구현예의 분해 조립도이다.
도 13은 뼈 플레이트 장치의 다른 멀티-레벨 구현예의 분해 조립도이다.
도 14는 조립된 상태에 있는 도 13의 장치를 나타낸다.
도 15는 도 13의 뼈 플레이트 장치 구현예에서 사용하기에 적절한 "피메일" 뼈 플레이트부의 하나의 구현예를 나타낸다.
도 16은 도 12의 구현예에 대해 피메일/메일 관계를 반전시키는 하나의 접근을 나타내는, 뼈 플레이트 장치의 또 다른 멀티-레벨 구현예의 분해 조립도이다.

Claims (34)

  1. 뼈 플레이트 장치의 종축(longitudinal axis)의 양쪽(opposite sides)에 배치되며 각각 복수의 톱니를 포함하는 제1 및 제2 톱니부(toothed section)를 구비하고 뼈에 고정되도록 구성된 제1 플레이트 부재;
    뼈에 고정되도록 구성되고 제1 플레이트 부재와 커플링되는 제2 플레이트 부재; 및
    제2 플레이트 부재와 체결되고 제1 및 제2 톱니부와 변위 가능하게 체결되는 스프링 부재를 포함하고,
    스프링 부재와 제1 및 제2 톱니부가 체결됨으로써, 플레이트 부재가 서로를 향하여 서서히 미끄럼 전진(progressive sliding advancement)이 가능해지고 서로로부터 떨어지는 플레이트 부재의 움직임이 제한받는 뼈 플레이트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 스프링 부재가 제1 및 제2 플레이트 부재와 접하고 제1 및 제2 플레이트 부재와는 별개의 것인 U자형 스프링 부재를 포함하는 뼈 플레이트 장치.
  3. 제2항에 있어서, 스프링 부재가 제1 및 제2 톱니부 각각을 변위 가능하게 체결하기 위한 제1 및 제2 일체형 폴(integral pawl)을 포함하는 뼈 플레이트 장치.
  4. 제3항에 있어서, 제1 폴과 제2 폴이 반대 방향을 가리키며, 제1 폴과 제2 폴이 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 뼈 플레이트 장치.
  5. 제1항에 있어서, 제1 플레이트 부재가 서로 간격을 두고 배치되고 제1 및 제2 톱니부를 각각 구비하는 제1 및 제2 암(arm)을 구비하는 뼈 플레이트 장치.
  6. 제1항에 있어서, 제2 플레이트 부재가 제3 및 제4 암, 제3 암과 제4 암 사이로 연장하는 베이스부(base section), 및 제3 암을 따라 베이스부를 가로지르고 제4 암을 따라 뻗는 그루브(groove)를 포함하고, 스프링 부재가 그루브 속에 배치되는 뼈 플레이트 장치.
  7. 제1항에 있어서, 제1 플레이트 부재가 제1 만곡부(curved section)를 포함하고, 제2 플레이트 부재가 제2 만곡부를 포함하며, 제1 및 제2 플레이트 부재가 서로를 향하여 최대한 멀리 배치될 때, 제1 만곡부와 제2 만곡부가 뼈 장치를 관통하는 가시화 포트(visualization port)를 한정하고, 가시화 포트는, 제1 곡면과 제2 곡면을 연결하는 선을 횡단하는 방향으로의 폭이 제1 톱니부와 제2 톱니부 사이의 거리와 동일한 뼈 플레이트 장치.
  8. 제1항에 있어서, 제2 플레이트 부재를 뼈에 고정하는 제1 패스너(fastener)를 하나 이상 추가로 포함하고, 스프링 부재가, 제1 패스너가 완전히 장착된 이후에 제1 패스너가 느슨해지는 것(backing out)을 억제하는 뼈 플레이트 장치.
  9. 제8항에 있어서, 제2 플레이트 부재를 뼈에 고정하는 제2 패스너를 하나 이상 추가로 포함하고, 스프링 부재가, 제1 및 제2 패스너가 완전히 장착된 이후에 제1 및 제2 패스너 모두가 느슨해지는 것을 추가로 억제하는 뼈 플레이트 장치.
  10. 제1항에 있어서, 톱니부가 베이스(base)를 가지는 복수의 톱니와 당해 톱니의 베이스들 사이의 복수의 공간을 구비하는 뼈 플레이트 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    뼈에 고정되기에 적합하고 제1 및 제2 플레이트 부재 중 어느 하나와 체결되는 제3 플레이트 부재,
    서로 간격을 두고 배치되고 각각은 복수의 톱니를 포함하는 제3 및 제4 톱니부 및
    제3 및 제4 톱니부와 변위 가능하게 체결되는 제2 스프링 부재를 추가로 포함하고,
    제2 스프링 부재와 제3 및 제4 톱니부가 체결됨으로써, 제3 플레이트 부재가 하나의 플레이트 부재를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지고 하나의 플레이트 부재로부터 떨어지는 제3 플레이트 부재의 움직임이 제한받는 뼈 플레이트 장치.
  12. 제11항에 있어서, 제3 플레이트 부재가 제2 플레이트 부재보다 제1 플레이트 부재에 가깝게 배치되는 뼈 플레이트 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    제1 플레이트 부재가 서로 간격을 두고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 제1 및 제2 암을 구비하고; 제1 및 제2 암 각각은 이들 암과 관련된 중심선을 구비하며;
    제1 및 제2 톱니부가 뼈 플레이트 장치의 종축에 대하여 제1 및 제2 암 각각의 안쪽 면에 배치되고;
    제2 플레이트 부재가 제1 플레이트 부재를 향하여 뻗은 제3 및 제4 암을 구비하고; 제3 암은 제1 암과 체결되고 제4 암은 제2 암과 체결되며; 제3 암은 제1 암보다 뼈 플레이트 장치의 종축을 향하여 더욱 안쪽으로 뻗고 제1 암의 중심선보다 뼈 플레이트 장치의 종축으로부터 더욱 바깥쪽으로 뻗는 뼈 플레이트 장치.
  14. 제13항에 있어서, 제1 암의 원위부(distal portion)가 제3 암에 의해 둘러싸이는 뼈 플레이트 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    제1 플레이트 부재가 제1 및 제2 톱니부를 각각 구비하는 제1 및 제2 암을 구비하고; 제1 및 제2 암이 서로 간격을 두고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되고; 제1 및 제2 중심선이 각각 제1 및 제2 암과 관련되어 서로 제1 거리를 두고 배치되고;
    제2 플레이트 부재가 제1 플레이트 부재를 향하여 뻗고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 제3 및 제4 암을 구비하고; 제3 및 제4 중심선은 각각 제3 및 제4 암과 관련되어 서로 제2 거리를 두고 배치되며;
    제1 거리와 제2 거리가 동일한 뼈 플레이트 장치.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    스프링 부재가 제1 및 제2 플레이트 부재와 접하고 제1 및 제2 플레이트 부재와는 별개인 것인 U자형 스프링 부재를 포함하고, 스프링 부재가 제1 및 제2 톱니부 각각을 변위 가능하게 체결하기 위한 제1 및 제2 일체형 폴을 포함하고;
    제1 플레이트 부재가 서로 간격을 두고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 제1 및 제2 암을 구비하고; 제1 및 제2 톱니부 각각은 뼈 플레이트 장치의 종축에 대하여 제1 및 제2 암의 안쪽 면에 배치되며; 제1 및 제2 중심선 각각은 제1 및 제2 암과 관련되어 제1 거리를 두고 배치되며;
    제2 플레이트 부재가 제3 및 제4 암, 제3 암과 제4 암 사이로 연장하는 베이스부, 및 제3 암을 따라 베이스부를 가로지르고 제4 암을 따라 뻗은 그루브를 포함하고; 스프링 부재가 그루브 속에 배치되고; 제3 암은 제1 암과 체결되고 제4 암은 제2 암과 체결되며; 제3 및 제4 중심선 각각은 제3 및 제4 암과 관련되어 제2 거리를 두고 배치되고; 제1 거리와 제2 거리는 동일하며; 제3 암은 제1 암보다 뼈 플레이트 장치의 종축을 향하여 더욱 안쪽으로 뻗고 제1 암의 중심선보다 뼈 플레이트 장치의 종축으로부터 더욱 바깥쪽으로 뻗으며; 제1 암의 원위부는 제3 암에 의해 둘러싸이며;
    제2 플레이트 부재를 뼈에 고정하는 제1 패스너를 하나 이상 추가로 포함하고, 스프링 부재가, 패스너가 완전히 장착된 이후에 제1 패스너가 느슨해지는 것을 억제하는 뼈 플레이트 장치.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제16항에 있어서,
    뼈에 고정되기에 적합하고 제2 플레이트 부재와 커플링되는 제3 플레이트 부재;
    서로 간격을 두고 배치되고 각각이 복수의 톱니를 포함하는 제3 및 제4 톱니부; 및
    제3 및 제4 톱니부와 변위 가능하게 체결되는 제2 스프링 부재를 추가로 포함하고,
    제2 스프링 부재와 제3 및 제4 톱니부가 체결됨으로써, 제2 및 제3 플레이트 부재가 서로를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지고 서로로부터 떨어지는 제2 및 제3 플레이트 부재의 움직임이 제한받는 뼈 플레이트 장치.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    서로 간격을 두고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 제1 및 제2 암을 구비하고, 제1 및 제2 암 각각이 이들 암과 관련된 중심선을 구비하며, 제1 및 제2 암이 안쪽 면을 구비하고 뼈 플레이트 장치의 종축에 대하여 복수의 톱니를 포함하는 제1 및 제2 톱니부를 구비하며 뼈에 고정되도록 구성된 제1 플레이트 부재; 및
    제1 플레이트 부재와 커플링되고 제1 플레이트 부재를 향하여 뻗는 제3 및 제4 암을 구비하고, 제3 암은 제1 암과 체결되고 제4 암은 제2 암과 체결되며, 제3 암은 제1 암보다 뼈 플레이트 장치의 종축을 향하여 더욱 안쪽으로 뻗고 제1 암의 중심선보다 뼈 플레이트 장치의 종축으로부터 더욱 바깥쪽으로 뻗으며 뼈에 고정되도록 구성된 제2 플레이트 부재를 포함하고,
    톱니부가, 플레이트 부재들이 서로를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지도록 하고 서로로부터 떨어지는 플레이트 부재들의 움직임을 제한하는 잠금기구(locking mechanism)의 일부를 형성하는 뼈 플레이트 장치.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서, 제3 암이 제1 암과 동등한 정도로 뼈 플레이트 장치의 종축으로부터 떨어져 뻗는 뼈 플레이트 장치.
  20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제19항에 있어서, 제1 암의 원위부가 제3 암에 의해 둘러싸이는 뼈 플레이트 장치.
  21. 청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서, 제3 암이 제1 암의 원위부의 주위을 둘러싸는 상부면, 저부면, 외부면 및 내부면을 구비하는 뼈 플레이트 장치.
  22. 청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제21항에 있어서, 제4 암이 제2 암보다 뼈 플레이트 장치의 종축을 향하여 더욱 안쪽으로 뻗고 제2 암의 중심선보다 뼈 플레이트 장치의 종축으로부터 더욱 바깥쪽으로 뻗으며, 제4 암이 제2 암의 원위부의 주위을 둘러싸는 상부면, 저부면, 외부면 및 내부면을 구비하는 뼈 플레이트 장치.
  23. 청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서, 제1 및 제2 플레이트 부재와 접하고 제1 및 제2 플레이트 부재와는 별개의 것으로, 제2 플레이트 부재 및 제1 및 제2 톱니부와 변위 가능하게 체결하는 U자형 스프링 부재를 추가로 포함하는 뼈 플레이트 장치.
  24. 청구항 24은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제23항에 있어서, 제2 플레이트 부재가 제3 및 제4 암 사이로 뻗은 베이스부를 구비하고, 제3 암을 따라 베이스부를 가로지르고 제4 암을 따라 뻗은 그루브를 추가로 포함하며, 스프링 부재가 그루브 속에 배치되는 뼈 플레이트 장치.
  25. 청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제23항에 있어서, 제2 플레이트 부재를 뼈에 고정하는 제1 패스너를 하나 이상 추가로 포함하고, 스프링 부재가, 패스너가 완전히 장착된 이후에 제1 패스너가 느슨해지는 것을 억제하는 뼈 플레이트 장치.
  26. 청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제25항에 있어서, 제2 플레이트 부재를 뼈에 고정하는 제2 패스너를 하나 이상 추가로 포함하고, 스프링 부재가, 제1 및 제2 패스너들이 완전히 장착된 이후에 제1 및 제2 패스너 모두가 느슨해지는 것을 추가로 억제하는 뼈 플레이트 장치.
  27. 청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서, 톱니부가 베이스를 가지는 복수의 톱니와 당해 톱니의 베이스들 사이의 복수의 공간을 구비하는 뼈 플레이트 장치.
  28. 청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서,
    제1 및 제2 플레이트 부재 중 어느 하나와 체결하고 서로 간격을 두고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 제5 및 제6 암을 구비하고, 제5 및 제6 암이 각각 이들 암과 관련된 중심선을 구비하고, 하나의 플레이트 부재가 하나의 플레이트 부재로부터 멀리 뻗는 제7 및 제8 암을 추가로 포함하며, 제7 암은 제5 암과 체결되고 제8 암은 제6 암과 체결되며 뻬에 고정되도록 구성된 제3 플레이트 부재를 추가로 포함하고,
    제3 플레이트 부재가 하나의 플레이트 부재를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지도록 하고 제3 플레이트 부재 및 하나의 플레이트 부재가 서로로부터 떨어지는 움직임을 제한하는 잠금기구의 일부를 형성하는 제3 및 제4 톱니부를 추가로 포함하는 뼈 플레이트 장치.
  29. 청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항에 있어서, 제3 및 제4 톱니부가 각각 제5 및 제6 암에 배치되는 뼈 플레이트 장치.
  30. 청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항에 있어서, 제3 및 제4 톱니부가 각각 제7 및 제8 암에 배치되는 뼈 플레이트 장치.
  31. 청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항에 있어서, 하나의 플레이트 부재가 제2 플레이트 부재인 뼈 플레이트 장치.
  32. 청구항 32은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제28항에 있어서, 하나의 플레이트 부재가 제1 플레이트 부재인 뼈 플레이트 장치.
  33. 청구항 33은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제18항에 있어서,
    제3 암이 제1 암의 원위부의 주위을 둘러싸는 상부면, 저부면, 외부면 및 내부면을 구비하고, 제4 암이 제2 암보다 뼈 플레이트 장치의 종축을 향하여 더욱 안쪽으로 뻗고 제2 암의 중심선보다 뼈 플레이트 장치의 종축으로부터 더욱 바깥쪽으로 뻗으며 제2 암의 원위부의 주위을 둘러싸는 상부면, 저부면, 외부면 및 내부면을 구비하고,
    제1 및 제2 플레이트 부재와 접하고 제1 및 제2 플레이트 부재와는 개별적인 것으로, 제2 플레이트 부재 및 제1 및 제2 톱니부와 변위 가능하게 체결하는 U자형 스프링 부재로서, 스프링 부재가 제1 및 제2 톱니부와 변위 가능하게 체결하기 위한 제1 및 제2 일체형 폴을 포함하고, 제2 플레이트 부재가 제3 암과 제4 암 사이를 뻗는 베이스부 및 제3 암을 따라 베이스부를 가로지르고 제4 암을 따라 뻗는 그루브를 포함하며, 스프링 부재가 그루브 속에 배치되는 U자형 스프링 부재를 포함하고,
    제2 플레이트 부재를 뼈에 고정하는 제1 패스너를 하나 이상 추가로 포함하며, 스프링 부재가, 제1 패스너가 완전히 장착된 이후에 제1 패스너가 느슨해지는 것을 억제하는 뼈 플레이트 장치.
  34. 청구항 34은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제33항에 있어서,
    제1 및 제2 플레이트 부재 중 어느 하나와 체결하고 서로 간격을 두고 뼈 플레이트 장치의 종축의 양쪽에 배치되는 제5 및 제6 암을 구비하고, 제5 및 제6 암은 각각 이들 암과 관련된 중심선을 구비하고, 하나의 플레이트 부재가 하나의 플레이트 부재로부터 멀리 뻗는 제7 및 제8 암을 추가로 포함하며, 제7 암은 제5 암과 체결되고 제8 암은 제6 암과 체결되며 뼈에 고정되도록 구성된 제3 플레이트 부재를 추가로 포함하고,
    제3 플레이트 부재가 하나의 플레이트 부재를 향하여 서서히 미끄럼 전진이 가능해지도록 하고 제3 플레이트 부재 및 하나의 플레이트 부재가 서로로부터 떨어지는 움직임을 제한하는 잠금기구의 일부를 형성하는 제3 및 제4 톱니부를 추가로 포함하는 뼈 플레이트 장치.
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