KR101377734B1 - 체외고정기 - Google Patents

Abstract

체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업을 용이하게 한다. 뼈에 삽입되는 복수의 핀과, 연결부재와, 상기 핀과 상기 연결부재를 상대적으로 고정하는 동시에 상기 연결부재에 의해 연결되고 적어도 일부가 볼인 회전부재와, 상기 볼을 회전 가능하도록 지지하는 제1의 지지부와 제1의 나사가 형성되어 있는 지지부재와, 양단부에 개구를 갖는 동시에 상기 볼을 수용하는 통 형상으로서 일단부에는 상기 제1의 나사에 대응하는 제2의 나사가 형성되고, 타단부에는 상기 제1의 나사에 상기 제2의 나사가 끼워짐으로써 상기 볼을 상기 제1의 지지부에 밀어붙이는 제2의 지지부가 형성되어 있는 체결부재를 각각 구비하는 복수의 볼 조인트를 포함하며, 상기 핀과 상기 연결부재는 상기 지지부재와 상기 회전부재에 장착되는 체외고정기를 제공한다.

체외고정기, 핀, 연결부재, 회전부재, 지지부재, 체결부재, 볼 조인트

Description

체외고정기{EXTERNAL FIXATOR}

본 발명은 골절한 뼈의 고정을 행하는 체외고정기에 관한 것이다.

골절을 치료할 때에 뼈를 정복(整復;reset)하여 고정하는 기구로서 체외고정기가 알려져 있다. 체외고정기에 있어서는, 일반적으로 뼈에 삽입하는 핀과 핀끼리를 연결하는 부재를 구비하여, 이 부재와 핀이 상대적으로 움직이지 않도록 고정함으로써 뼈를 정복한 상태로 고정한다.

예컨대 일본국 특허 제3740640호 공보에서는, 골절한 부위를 걸치는 복수의 부위에 복수의 핀을 삽입하고, 각 부위에 있어서 클램프(clamp)에 의해 복수의 핀을 고정한다. 또한 각 클램프는 양단에 볼 조인트(ball joint)를 구비하는 봉형상 부재로 연결되어 고정된다. 일본국 공개특허 평10-43204호 공보에서도 클램프에 의해 복수의 핀이 고정되고 클램프에 볼 조인트가 연결되는 기술이 개시되어 있다.

또 일본국 공표특허 2002-534150호 공보 및 일본국 공개특허 2005-65762호 공보에서도 클램프에 의해 복수의 핀이 고정되는 구성이 개시되어 있으며, 또한 이들 공보에 있어서는, 클램프끼리를 연결하는 봉형상 부재를 상대적으로 회전시켜 구부러뜨리는 구성이 개시되어 있다.

일본국 공개특허 2004-298253호 공보에서는 볼 조인트의 볼과 상기 볼을 덮 는 소켓을 겸하는 볼 조인트 수단에 의해 핀을 고정하는 기술이 개시되어 있다. 일본국 특허 3308271호 공보에서는, 선단(先端)이 서서히 가늘어지는 고정부재의 상단에 클램프 부재를 연결하고 나사로 조임으로써 고정부재와 결합부재를 연결하는 기술이 개시되어 있다.

그 외에 일본국 공표특허 평8-501011호 공보, 일본국 특허 제3308271호 공보, 일본국 공개특허 2005-65762호 공보, 일본국 공개특허 평2-215456호 공보, 일본국 공개특허 2002-95675호 공보에도 각종 체외고정기가 기재되어 있다.

상술한 체외고정기에서는 핀의 삽입방향에 제한이 있어 생체에 대하여 정확하게 핀을 삽입하고 적절한 정복을 행하는 것이 곤란했다. 또 한쪽 측의 핀과 다른쪽 측의 핀을 연결하는 봉형상 부재의 방향에 제한이 있어, 체외고정기를 장착할 때의 자유도가 낮고 또 고정 강도도 낮았다.

즉, 일본국 특허 제3740640호 공보에 있어서는, 볼 조인트나 길이가 가변(可變)의 봉형상 부재에 의해 클램프끼리를 연결할 때의 자유도가 향상하긴 하지만, 뼈에 삽입하는 핀은 클램프에 의해 고정되므로 핀을 삽입할 때의 자유도는 역시 크게 제한을 받게 된다.

구체적으로는, 일본국 특허 제3740640호 공보에서는 복수의 대지름 핀(5)을 클램프(3)에 의해 유지하고 또 복수의 소지름 핀(6)을 클램프(4)에 의해 유지하기 때문에, 복수의 대지름 핀(5)이나 소지름 핀(6)은 동일 평면 내에 배치되어 있을 필요가 생기고 또 핀끼리의 거리나 각도가 제한된다. 생체에 핀을 삽입할 때에는 핀의 삽입위치를 정확하게 제어하는 것은 극히 곤란하고, 뼈에 대한 핀의 삽입을 다시 할 수도 없다. 따라서, 핀의 삽입방향에 극히 높은 자유도가 없으면 체외고정기의 취급이 극히 곤란해진다.

한편, 일본국 공개특허 평10-43204호 공보, 일본국 공표특허 2002-534150호 공보 및 일본국 공개특허 2005-65762호 공보에 있어서도 마찬가지로, 이들 기술에서는 클램프에 의해 핀의 삽입방향이 규제되어 있기 때문에, 핀의 삽입방향의 자유도가 낮아 체외고정기의 취급이 극히 곤란하다.

또 일본국 공개특허 2004-298253호 공보에 있어서는, 핀이 볼 조인트 수단의 볼을 관통한 상태로 사용되기 때문에 볼의 회전 각도가 제한된다. 게다가 볼 조인트 수단이 볼과 소켓을 겸하고 있기 때문에 인접하는 볼끼리의 거리를 변경할 수 없다. 따라서, 볼의 회전 각도와 볼끼리의 거리가 제한된 상태로 체외고정기의 장착을 행할 필요가 있으며, 핀의 삽입방향은 역시 크게 제한된다.

또한 일본국 특허 3308271호 공보나 상술한 공보 중 어느 것에 있어서도, 각 핀에 대하여 연결되어 있는 볼 조인트는 하나뿐이다. 따라서, 볼 조인트끼리를 연결하는 봉형상 부재는 한 방향을 향할 수밖에 없고, 체외고정기의 장착위치나 방향에 크게 제한이 있었다. 또 일본국 특허 3308271호 공보의 도 8 등에 개시된 기술에 있어서는, 클램프 부재(2)와 네스트식(nested) 부재(35, 51)가 일체로 된 상태로 클램프 부재(2)를 고정부재(1)에 장착할 필요가 있다. 따라서, 클램프 부재(2)의 방향은 네스트식 부재(35, 51)의 양단에서 선택할 수 있는 방향의 범위 내에서 결정할 필요가 있으며, 각각의 클램프 부재(2)의 방향을 별개 독립적으로 결정할 수는 없다. 이 때문에, 체외고정기의 장착시에는 클램프 부재(2)로 설정 가능한 방향에 맞춰서 미리 고정부재(1)의 방향을 설정할 필요가 있고, 체외고정기의 장착위치나 방향에 큰 제한이 있었다.

더욱이, 종래의 체외고정기는 개략 한 방향으로 긴 봉형상 부재의 양단에 볼 조인트 및 핀을 장착하는 구성이기 때문에, 봉형상 부재에 대하여 거의 직각방향의 힘 성분을 갖는 뒤틀림 등에 대하여 강도를 높이는 것이 곤란했다.

그리고 상술한 것 중 어느 선행기술문헌에 기재된 체외고정기에 있어서도, 골절 부위를 낀 복수의 뼈에 핀을 고정한 후에, 가동부위가 있는 구조체를 각각의 핀에 고정하고, 그 구조체의 가동부위를 고정하는 작업은 다음과 같이 상당한 곤란을 수반한다.

체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업은 골절 부위를 포함하는 뼈가 상대적으로 움직일 수 있는 상태에 있어서, 가동부위가 있는 체외고정기를 뼈에 대하여 고정하고 조립하면서 그 가동부위를 고정하는 것이다. 따라서, 종래의 체외고정기를 이용한 수술에서는, 환부와 체외고정기라고 하는 2개의 조작 대상이 함께 불안정한 상태에서 복수의 핀에 대하여 가동부위가 있는 구조체를 고정하는 작업이나, 핀에 고정된 구조체의 가동부위를 나사로 고정하거나 그 나사를 푸는 작업을 반복하도록 강요받게 된다.

볼을 수용하는 소켓과는 별도의 부재인 나사를 소켓에 끼워서 볼 조인트를 고정하는 종래의 구성에서는, 렌치(wrench) 등의 도구를 이용하여 복수의 나사를 죄거나 풂으로써 볼 조인트를 고정하게 된다. 그런데, 종래 이용되고 있던 이러한 종류의 나사는 체외고정기를 소형 경량화하기 위해선 작지 않으면 안 되고, 치료 대상의 뼈가 손바닥의 뼈와 같이 작은 경우에는 크게 설계할 수 없을 뿐만 아니라, 처음부터 볼을 수용하는 소켓보다도 충분히 작게 설계할 필요가 있기 때문에 취급이 용이하지 않다.

또 볼을 수용하는 소켓과는 별도의 부재인 복수의 나사를 소켓에 끼워서 볼 조인트를 고정하는 체외고정기에서는, 볼의 회전을 구속하는 힘이 발생하는 방향이 나사마다 다르고 또 일반적으로 모든 나사가 볼에 접촉할 때까지 볼과 소켓과의 접촉점은 일정하지 않다. 따라서, 볼 조인트를 연결하는 연결부재의 핀에 대한 자세를 특정 방향으로 변화시키기 위해 필요한 힘의 감소폭은 푸는 나사에 따라 다르다. 또 볼과 소켓과의 접촉점이 일정하지 않은 상태에서는, 특정 나사를 풂으로써 핀에 대한 연결부재의 자세를 변화시키기 위해 필요한 힘의 감소폭이 최대가 되는 자세변화의 방향 자체가 변화한다.

이 때문에, 볼을 수용하는 소켓과는 별도의 부재인 복수의 나사를 소켓에 끼워서 볼 조인트를 고정하는 종래의 구성에서는, 복수의 나사를 각각 죄거나 풀거나 하는 작업을 반복하면서 볼 조인트를 고정하지 않으면 안 된다. 따라서, 이러한 종래의 구성에서는 핀에 대하여 연결부재의 자세를 조정하면서 볼 조인트를 고정하는 것이 상당히 곤란하다.

또 볼을 수용하는 소켓과는 별도의 부재인 하나의 나사를 소켓에 끼워서 볼 조인트를 고정하는 체외고정기에서는, 그 나사를 죄는 것에 따른 핀에 대한 연결부재의 자세의 구속력의 증대폭은 자세의 변화방향에 따라 다르다. 따라서, 이 구성에서도 핀에 대하여 연결부재의 자세를 조정하면서 볼 조인트를 고정하는 것이 상당히 곤란하다.

본 발명은 상술한 과제에 비추어 이루어진 것으로, 체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

(1)상기 목적을 달성하는 체외고정기는, 뼈에 삽입되는 복수의 핀과 연결부재와 복수의 볼 조인트를 구비한다. 각각의 상기 볼 조인트는, 상기 핀과 상기 연결부재를 상대적으로 고정하는 동시에 상기 연결부재에 의해 연결되고 적어도 일부가 볼인 회전부재와, 상기 볼을 회전 가능하도록 지지하는 제1의 지지부와 제1의 나사가 형성되어 있는 지지부재와, 양단부에 개구(開口)를 갖는 동시에 상기 볼을 수용하는 통 형상의 체결부재를 구비한다. 체결부재에 있어서는, 일단부에는 상기 제1의 나사에 대응하는 제2의 나사가 형성되고, 타단부에는 상기 제1의 나사에 상기 제2의 나사가 끼워짐으로써 상기 볼을 상기 제1의 지지부에 밀어붙이는 제2의 지지부가 형성되어 있다. 그리고 상기 핀과 상기 연결부재는 상기 지지부재와 상기 회전부재에 장착된다.

이러한 구성의 체외고정기에서는, 볼 조인트를 고정하기 위해 볼과 지지부재를 상대적으로 회전 불가능하게 고정하기 위해서는, 볼을 수용하는 체결부재 자체를 지지부재에 대하여 회전시킴으로써 볼을 지지부재의 제2의 지지부에 밀어붙이면 되고, 체결부재와는 별도의 나사 등을 필요로 하지 않는다. 본 발명의 체외고정기에서는, 볼을 수용하는 체결부재 자체를 지지부재에 대하여 회전시킴으로써 볼 조인트를 고정하는 구성이기 때문에, 볼 조인트를 고정하기 위한 조작 대상인 체결부재를 크게 설계할 수 있는 동시에, 하나의 부재에 대한 회전 조작으로 볼 조인트를 조정하면서 고정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 체외고정기는 뼈를 고정하는 작업을 현격히 용이하게 한다.

(2)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 제1의 나사에 상기 제2의 나사가 끼워질 때, 상기 제2의 지지부는 적어도 3점에서 지지하면서 상기 볼을 상기 제1의 지지부에 밀어붙이고, 상기 볼이 상기 제1의 지지부와 상기 제2의 지지부에 접촉하고 있을 때, 상기 볼에 대한 상기 제1의 지지부와 상기 제2의 지지부의 접촉점의 중심(重心)은 항상 상기 볼의 중심(中心)에 일치하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의하면, 볼이 제1의 지지부와 제2의 지지부에 접촉하고 있는 한, 볼의 회전을 구속하는 힘이 되는 마찰력은 볼의 회전방향에 관계가 없으며, 어떠한 방향으로 볼이 회전하려고 하는 경우에도 동일한 저항력이 된다. 따라서, 이러한 구성의 체외고정기에서는, 1개의 부재(체결부재)에 대한 회전 조작만으로 핀에 대한 연결부재의 자세를 조정하기 위해 필요한 힘을 모든 방향의 자세변화에 대해서 동시에 조정하면서 고정할 수 있다. 또 이러한 구성의 체외고정기에서는, 1개의 부재(체결부재)에 대한 회전 조작만으로 핀에 대한 연결부재의 자세의 고정력을 모든 방향의 자세변화에 대해서 동시에 증대시킬 수 있다. 그 결과, 체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업은 더욱 용이해진다.

(3)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 체결부재와 상기 지지부재 중 외측에 마련되는 하나에 끼워짐으로써, 내측에 마련되는 다른 하나를 누르고, 상기 체결부재와 상기 지지부재를 회전 불가능하도록 고정하는 제3의 나사를 구비해도 된다.

환자가 움직이면, 체결부재의 제2의 나사가 풀어지는 방향으로 뒤틀리는 힘이 연결부재 또는 핀으로부터 볼 조인트에 가해진다. 따라서 체결부재와 지지부재의 체결력은 서서히 작아질 수 있다. 그러나 제3의 나사를 체외고정기에 구비함으로써 체결부재와 지지부재의 체결력을 계속해서 유지할 수 있다.

(4)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 회전부재와 상기 지지부재의 적어도 하나는 다른 하나를 끌어당기는 방향으로 착자(着磁;magnetizing)되어 있어도 된다.

이 구성에 의해, 체결부재를 지지부재에 끼워서 볼을 제1의 지지부에 밀어붙이기 전의 상태에서도 핀에 대한 연결부재의 자세를 자력(磁力)에 의해 가고정(假固定)할 수 있다. 이 때문에 체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업이 더욱 용이해진다.

(5)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 회전부재 및 상기 지지부재는 플라스틱 마그넷으로 형성되어 있어도 된다.

골절 치료에 있어서는 X선을 이용해서 골절 부위의 접합상태를 확인하면서 체외고정기가 사용된다. 체외고정기가 X선 투과율이 낮은 재료로 이루어지는 경우, 체외고정기가 X선 화상에 짙게 투영되어 골절 부위의 확인이 곤란해진다. 그래서 회전부재와 지지부재를 플라스틱 마그넷으로 형성함으로써, 핀과 연결부재를 자력에 의해 가고정할 수 있는 기능을 유지하면서도 골절 부위의 확인이 용이한 체외고정기를 실현할 수 있다.

한편, 회전부재와 지지부재 이외의 구성부재에 대해서도 X선 투과율이 금속 등에 비해 높은 수지를 기재(基材)로 하는 재료 등으로 형성하는 것이 바람직하다.

(6)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기는 뼈에 삽입되는 복수의 핀과, 연결부재와, 상기 핀과 상기 연결부재를 상대적으로 고정하는 동시에 상기 연결부재에 의해 연결되는 복수의 볼 조인트를 구비한다. 각각의 상기 볼 조인트는 적어도 일부가 볼인 회전부재와, 상기 볼의 중심을 그 내측에 배치 가능한 오목부와 외면으로부터 상기 오목부에 도달하는 나사 구멍을 갖는 소켓과, 상기 나사 구멍에 끼워짐으로써 상기 볼을 상기 오목부에 밀어붙이는 나사를 구비한다. 그리고 상기 핀과 상기 연결부재는 상기 소켓과 상기 회전부재에 장착되며, 상기 회전부재와 상기 소켓의 적어도 하나는 다른 하나를 끌어당기는 방향으로 착자되어 있다.

이 체외고정기에 의하면, 회전부재와 소켓의 적어도 하나는 다른 하나를 끌어당기는 방향으로 착자되어 있기 때문에, 나사로 볼을 소켓의 오목부에 밀어붙이기 전의 상태에 있어서도 핀과 연결부재를 자력에 의해 가고정할 수 있다. 이 때문에 체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업이 용이해진다.

볼 조인트는 볼과 볼에 대하여 회전 가능한 소켓을 조합시켜서 형성된다. 상기 볼 조인트를 통해서 핀과 연결부재를 연결함으로써 양자의 상대관계에 높은 자유도를 갖게 할 수 있다. 따라서 예컨대, 뼈에 대하여 임의의 방향으로 삽입한 핀에 볼 조인트를 장착하고, 볼 조인트의 위치에 상관없이 연결부재를 볼 조인트에 장착하여 체외고정기를 형성하도록 볼의 크기와 소켓의 크기를 조정할 수 있으며, 그 가동범위를 조정할 수 있다.

또 오목부는 볼 조인트에 있어서의 볼을 배치해서 고정할 수 있으면 되는데, 볼의 지름과 거의 동일한 지름의 거의 반구 형상의 오목부여도 되고, 직사각형의 오목부여도 되며, 오목부의 단면(端面)과 오목부의 최심부(最深部)의 거리가 볼의 반지름보다 크고, 볼의 중심이 오목부의 단면보다 내측(오목부측)에 배치되도록 구성하면 된다.

또 볼에 대하여 나사 및 오목부의 벽면이 적어도 4군데에서 접촉하고, 상기 4군데의 접점을 정점으로 하는 4면체의 내측에 볼의 중심이 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 복수의 나사 구멍 중 어느 하나 또는 조합에 의해 볼과 소켓을 고정할 수 있다. 따라서, 본체가 볼에 대하여 어떠한 방향이어도 나사 고정이 용이한 구멍을 선택하여 볼과 소켓을 고정할 수 있고, 극히 용이하게 체외고정기의 장착을 행할 수 있다. 이러한 효과는 체외고정기가 소형인 경우나, 체외고정기를 장착하는 부위가 복잡한 형상을 하고 있을 때에 특히 현저하게 나타난다.

(7)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 회전부재 및 상기 소켓은 플라스틱 마그넷으로 형성되어 있어도 된다.

회전부재와 소켓을 플라스틱 마그넷으로 형성함으로써, 핀과 연결부재를 자력에 의해 가고정할 수 있는 기능을 유지하면서도 골절 부위의 확인이 용이한 체외고정기를 실현할 수 있다.

한편, 회전부재와 소켓 이외의 구성부재에 대해서도, X선 투과율이 금속 등에 비해 높은 수지를 기재로 하는 재료 등으로 형성하는 것이 바람직하다.

(8)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 볼 조인트의 적어도 하나에 있어서는, 상기 회전부재와 상기 소켓 중 어느 하나가 상기 핀의 선단에 장착되고, 장착된 상기 회전부재 혹은 상기 소켓에 대하여 상기 회전부재와 상기 소켓의 다른 하나가 장착되어도 된다.

이 구성에 의하면, 핀이 회전부재 볼을 관통할 일이 없으므로 핀에 영향을 받지 않고 회전부재를 회전시킬 수 있으며, 핀의 선단(뼈와 반대측의 단부)에 대하여 극히 높은 자유도로 연결부재를 연결할 수 있다. 또 각 핀의 선단에 있어서 소켓의 방향을 별개 독립적으로 규정할 수 있다. 따라서, 핀의 삽입방향에 의존하지 않고 소켓과 연결부재의 관계를 결정할 수 있고, 핀의 삽입방향이나 연결부재의 방향에 극히 높은 자유도를 갖게 할 수 있다.

한편, 회전부재와 소켓 중 어느 하나가 핀에 연결되는 구성이어도 되고, 회전부재가 핀에 연결되는 경우에 핀의 선단에 회전부재를 연결하는 구성을 채용할 수 있다. 이때, 볼의 바깥둘레에서 핀과 반대측으로 소켓을 연결하므로 소켓은 핀의 선단에 있어서 극히 높은 자유도로 방향을 결정할 수 있다.

소켓이 핀에 연결되는 경우라도 소켓이 핀의 선단에 연결됨으로써 핀의 방향에 관계없이 소켓에 수용되는 볼을 회전시킬 수 있다. 또한 소켓을 핀에 연결할 때에는 볼 조인트를 통해서 핀과 연결부재를 연결할 수 있도록 소켓을 핀에 연결할 수 있으면 되고, 소켓을 핀에 연결할 때의 방향 등을 적절히 조정할 수 있다.

(9)나아가 각 핀에 대하여 복수의 볼 조인트를 연결하는 경우, 핀의 한쪽 단부와 다른쪽 단부의 사이에 볼 조인트를 연결하게 되고, 이 때문에 바람직한 구성예로서 볼 조인트를 형성하는 회전부재와 소켓 중 어느 하나에 핀을 삽입하여 고정할 수 있는 삽입부를 형성하는 구성을 채용할 수 있다.

즉, 상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 회전부재와 상기 소켓 중 어느 하나에 관통 구멍이 형성되어 있는 삽입부를 구비하고, 상기 핀은 상기 삽입부의 관통 구멍에 삽입되는 동시에 고정되어도 된다.

이 구성에 의하면, 관통 구멍에 삽입된 핀을 중심으로 해서 회전부재와 소켓 중 어느 하나를 회전시킬 수 있고, 회전해서 위치 결정한 후에 회전부재와 소켓을 연결할 수 있다. 따라서, 극히 자유도가 높은 연결을 행하는 것이 가능하다.

한편, 핀의 한쪽 단부와 다른쪽 단부의 사이에 볼 조인트를 연결하기 위해서는, 회전부재와 소켓 중 어느 하나로부터 돌출하는 부위를 형성하고, 이 부위에 관통 구멍을 형성하는 등으로 삽입부를 구성할 수 있다.

(10)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 볼 조인트는 각 핀에 대하여 복수개 고정되어도 된다.

1개의 핀에 대하여 복수의 볼 조인트를 연결하면, 연결부재의 방향이 한 방향으로 한정되지 않고, 극히 장착의 자유도가 높은 체외고정기를 제공할 수 있다. 또 연결부재가 복수의 방향을 향한 상태로 체외고정기를 장착함으로써, 여러 방향으로부터 작용하는 힘에 대하여 높은 강도를 갖도록 체외고정기를 장착할 수 있다.

또 n개(n은 2 이상)의 핀 각각에 대하여 1개 이상의 볼 조인트를 연결하고, 합계 n개 이상의 볼 조인트가 연결되어 있도록 구성하여 복수의 핀 각각에 대하여 볼 조인트를 연결하며, 상기 볼 조인트를 통해서 핀과 연결부재를 고정함으로써, 모든 핀과 연결부재의 상대적인 위치 관계에 극히 높은 자유도를 갖게 할 수 있다. 따라서, 복수의 핀 각각이 어떠한 방향으로 뼈에 삽입되어 있다 하더라도, 그 방향에 영향을 받지 않고 연결부재에 의해 볼 조인트끼리를 연결하여 핀을 고정할 수 있다.

또 복수의 핀 각각에 대하여 다른 볼 조인트를 연결함으로써, 핀끼리의 거리나 각도에 제한(예컨대, 어떤 부위에 복수의 핀을 평행하게 삽입해야만 하는 제한)이 없어지고, 핀끼리 동일한 평면 내에 배치될 필요도 없어진다. 따라서, 복수의 핀 각각에 대하여 다른 볼 조인트를 연결함으로써, 체외고정기를 장착할 때에 핀의 삽입 각도를 전혀 고려하지 않고 뼈의 정복에 필요한 위치, 및 방향으로 핀을 삽입할 수 있으며, 극히 사용하기 편리한 체외고정기를 제공할 수 있다.

(11)상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 연결부재는 상기 볼 조인트를 연결하는 복수의 연결부를 구비하고, 상기 복수의 연결부의 위치는 적어도 상기 연결부재의 길이방향으로 조정 가능해도 된다.

이 구성에 있어서는, 연결부재와 볼 조인트를 연결하는 연결부의 위치를 적어도 상기 연결부재의 길이방향으로 조정할 수 있다. 따라서, 복수의 핀을 임의의 방향으로 뼈에 삽입한 결과, 각 핀에 연결된 볼 조인트끼리가 어떠한 거리였다 하더라도, 그 거리에 맞추면서 연결부재와 볼 조인트를 연결할 수 있다. 이 때문에 극히 사용하기 좋은 체외고정기를 제공할 수 있다.

연결부재는 볼 조인트를 연결할 수 있고 또 그 연결부를 적어도 연결부재의 길이방향으로 조정할 수 있으면 된다. 따라서, 연결부재 자체의 길이를 조정해서 연결부의 위치를 조정하는 구성으로 해도 되고, 연결부재에 있어서의 복수의 개소에서 볼 조인트를 연결할 수 있도록 구성해도 되며, 복수의 부재에 의해 연결부재를 구성하는 동시에 그들을 연결하는 각도를 조정함으로써 연결부의 위치를 조정할 수 있도록 구성해도 되는 등 여러 가지 구성을 채용할 수 있다.

(12)볼 조인트에 대한 연결부의 위치를 조정하기 위한 연결부재의 구성예로서, 제1~제3의 봉형상 부재를 나사 기구에 의해 연결하고, 제1의 봉형상 부재를 회전시킴으로써 길이를 조정할 수 있도록 구성해도 된다.

즉, 상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 연결부재는 제1의 봉형상 부재와 상기 제1의 봉형상 부재에 있어서의 양단의 각각에 나사 기구를 통해서 연결되는 제2 및 제3의 봉형상 부재를 구비하고, 상기 양단의 나사 기구는 한쪽이 우(右)나사이고 다른쪽이 좌(左)나사여도 된다.

이 구성에 의하면, 제1의 봉형상 부재에 대하여 제2의 봉형상 부재를 어떤 회전방향으로 회전시키면서 끼우는 것이 가능하고, 제1의 봉형상 부재에 대하여 제3의 봉형상 부재를 역방향으로 회전시키면서 끼우는 것이 가능하다. 따라서, 제2 및 제3의 봉형상 부재를 제1의 봉형상 부재에 연결한 상태로 제1의 봉형상 부재를 어떤 방향으로 회전시키면, 제2 및 제3의 봉형상 부재의 쌍방이 회전하면서 서로 근접하도록 이동하고, 제1의 봉형상 부재를 역방향으로 회전시키면, 제2 및 제3의 봉형상 부재의 쌍방이 서로 멀어지도록 이동한다.

이 결과, 제1의 봉형상 부재의 회전에 의해 제1~제3의 봉형상 부재를 조합시킨 연결부재 전체의 길이를 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 극히 용이하게 연결부재의 길이를 조정할 수 있게 되고, 이 조정에 의해 연결부재와 볼 조인트와의 연결부의 위치를 조정할 수 있다.

한편, 제1~제3의 봉형상 부재에 있어서는, 나사 기구에 의해 그 조합의 길이를 조정할 수 있으면 되는데, 예컨대 제1의 봉형상 부재를 통 형상의 부재로 구성해서 그 내벽에 나사 홈을 형성하는 동시에 제2 및 제3의 봉형상 부재를 원기둥 형상의 부재로 구성해서 그 외벽에 나사 돌기를 형성하는 구성 등을 채용할 수 있다. 물론 제1~제3의 봉형상 부재에 있어서 어느 것을 통 형상으로 해도 되고, 어느 것에 나사 홈을 구성해도 되며, 여러 가지 조합을 채용할 수 있다.

(13)나아가 볼 조인트에 대한 연결부의 위치를 조정하기 위한 연결부재의 구성예로서, 복수의 봉형상 부재를 연결함으로써 연결부재를 형성하고, 그 연결 각도를 조정할 수 있도록 구성해도 된다. 예컨대 상기 목적을 달성하기 위한 체외고정기에 있어서, 상기 연결부재는 2개의 봉형상 부재를 구비하는 동시에, 상기 2개의 봉형상 부재는 상기 연결부재에 의해 연결되는 2개의 상기 볼 조인트 사이에 있어서 적어도 평면 내에서 회전 가능하도록 연결되어도 된다.

이 구성에 있어서 2개의 봉형상 부재의 각각의 단부에 볼 조인트를 연결하면, 상기 2개의 봉형상 부재끼리를 상대적으로 회전시킴으로써 볼 조인트의 연결부의 위치를 조정할 수 있다. 또한 상기 연결부에 있어서는 적어도 어느 평면 내에서 2개의 봉형상 부재가 회전할 수 있도록 구성하면 되고, 물론 이 연결부도 볼 조인트에 의해 구성하여 높은 자유도로 회전할 수 있도록 구성해도 된다.

이상의 체외고정기는 뼈를 정복하고 골절을 치료하는 치료 방법에 적용할 수 있다. 물론 인체 및 동물의 어느 골절에 대해서도 이용할 수 있다. 또 체외고정기의 크기는 특별히 한정되지 않으나, 본 발명에 따른 체외고정기에 있어서는 핀을 뼈에 삽입할 때의 자유도가 극히 높으므로, 생체의 구조가 복잡한 부위나 미소한 뼈, 복잡 골절이어도 그 치료에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 도면이다.

도 2는 핀 및 볼의 구조를 설명하는 설명도이다.

도 3A는 소켓의 설명도이며, 도 3B는 도 3A의 A-A단면도이다.

도 4는 봉형상 부재의 설명도이다.

도 5는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 한 실시형태에 따른 핀 및 볼의 구조를 설명하는 설명도이다.

도 9는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 단면도이다.

도 11은 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 사시도이다.

도 12A는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체결부재의 예를 나타내는 평면도이다.

도 12B는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체결부재의 예를 나타내는 평면도이다.

도 13A는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13B는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13C는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13D는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13E는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13F는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13G는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

도 13H는 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 사용방법을 나타내는 모식도이다.

여기서는 하기의 순서에 따라 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명한다.

(1)체외고정기의 개략 구성:

(2)핀 및 회전부재의 구성:

(3)소켓의 구성:

(4)연결부재의 구성:

(5)그 외의 실시형태:

(1)체외고정기의 개략 구성:

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 체외고정기의 예를 나타내는 도면이다. 상기 도면에 있어서는 인간의 손뼈(10)를 나타내는 동시에, 그 일부의 뼈(11)가 부위(11c)에서 부러져 있는 상태를 예로서 나타내고 있다. 상기 골절되어 있는 뼈(11)는 뼈(11a) 및 뼈(11b)로 이루어지고, 정복된 상태로 고정하기 위해 본 실시형태에 따른 체외고정기(200)를 장착한다.

도 1에 있어서는, 뼈(11a)와 뼈(11b)를 정복하기 위해 각각 핀(210)을 삽입한 상태를 나타내고 있으며, 치료를 행할 때에는 피부 위로부터 핀(210)을 꽂아 핀(210)을 뼈(11a, 11b)에 삽입한다. 핀(210)에 있어서 뼈(11)와 반대측의 선단에는 볼 조인트(220)가 연결된다.

볼 조인트(220)는 회전부재로서의 볼(221)과 소켓(222)을 구비하고 있으며, 볼(221)에 소켓(222)을 씌운 상태에서 높은 자유도로 소켓(222)의 방향을 변경할 수 있다. 소켓(222)에는 나사 홈이 마련된 구멍이 형성되어 있으며, 상기 구멍에 대하여 육각 구멍의 고정 나사(hexagon socket set screw)를 끼워서 소켓(222)을 볼(221)에 대하여 고정할 수 있다.

소켓(222)에는 연결부재(230)를 삽입할 수 있는 삽입부가 형성되어 있으며, 이 삽입부에 대하여 연결부재(230)를 삽입해서 나사 고정함으로써 연결부재(230)를 소켓(222)에 대하여 고정할 수 있다. 연결부재(230)는 제1의 봉형상 부재(231)와 제2의 봉형상 부재(232)와 제3의 봉형상 부재(233)를 구비하고 있다.

제1의 봉형상 부재(231)는 거의 원통의 부재이며, 외벽의 중앙에는 구멍이 형성되어 있는 동시에 양단의 내벽에는 나사 홈이 형성되어 있다. 제2의 봉형상 부재(232)와 제3의 봉형상 부재(233)는 거의 원기둥의 부재이며, 한쪽 단부에는 나사 홈이 형성되어 있다. 제1의 봉형상 부재(231)의 양단에 형성된 나사 홈은 한쪽이 우나사이고 다른쪽은 좌나사이며, 한쪽에 제2의 봉형상 부재(232)의 나사 홈이 대응하고, 다른쪽에 제3의 봉형상 부재(233)의 나사 홈이 대응하고 있다.

따라서, 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)를 회전시켜서 제1의 봉형상 부재(231)의 내부에 진입시킬 때의 회전방향은 서로 역방향이며, 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)가 제1의 봉형상 부재(231)에 삽입 된 상태로 상기 제1의 봉형상 부재(231)를 회전시킴으로써 제2의 봉형상 부재(232)와 제3의 봉형상 부재(233)의 거리를 서로 근접하게 하거나 또는 멀어지게 할 수 있다. 이 때문에 본 실시형태에 있어서는, 제1의 봉형상 부재(231)를 회전시킴으로써 연결부재(230)의 길이를 조정할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 있어서는 핀(210)의 선단에 볼 조인트(220)를 연결하고, 소켓(222)에 대하여 연결부재(230)를 연결한다. 또 연결부재(230)의 길이를 조정할 수 있기 때문에, 연결부재(230)와 볼 조인트(220)를 연결하는 연결부(본 실시형태에서는 소켓(222)의 삽입부로 나사 고정되는 연결부재(230) 위의 부위)의 위치를 용이하게 조정할 수 있다.

따라서, 핀(210)의 삽입방향에 상관없이 극히 높은 자유도로 핀(210)과 볼 조인트(220)와 연결부재(230)의 고정을 행할 수 있다. 즉, 핀(210)을 뼈(11a), 뼈(11b)에 삽입할 때에는 피부에 핀(210)을 꽂아 피부의 내측에서 핀(210)을 뼈(11a), 뼈(11b)에 도달시키므로, 뼈(11a), 뼈(11b)의 형상이나 상태를 눈으로 확인하면서 핀(210)의 삽입 작업을 할 수는 없다.

또 뼈(11a), 뼈(11b)는 생체 내부에 존재하고 또 골절되어 있기 때문에 생체 내에서 고정하는 것은 극히 곤란하며, 핀(210)의 삽입에 수반하여 뼈(11a), 뼈(11b)가 눌림으로써 위치나 방향이 쉽게 변동할 수 있다. 따라서, 핀(210)을 생체 내의 뼈에서의 소망하는 위치에 삽입하거나 소망하는 각도로 삽입하는 것은 극히 곤란하다.

그러나 본 실시형태에 있어서는, 어떠한 각도로 뼈(11a), 뼈(11b)에 대하여 핀(210)을 삽입했다 하더라도 피부 위에 노출되어 있는 핀(210)의 선단에는 볼(221)이 연결되어 있기 때문에, 각 볼(221)에 대하여 소망하는 방향으로 소켓(222)을 씌우는 것은 극히 용이하다. 또한 여기서는 각 핀(210)의 선단에 있어서 소켓(222)의 방향을 별개 독립적으로 규정할 수 있어, 핀(210)의 삽입방향에 의존하지 않고 소켓(222)과 연결부재(230)의 관계를 결정할 수 있다. 따라서, 핀(210)의 삽입방향이나 연결부재(230)의 방향으로 극히 높은 자유도를 갖도록 할 수 있다.

또 연결부재(230)에 있어서는, 나사 기구에 의해 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)를 제1의 봉형상 부재(231)에 대하여 삽입하는 것이 가능하고, 또 제1의 봉형상 부재(231)를 회전시킴으로써 길이를 조정할 수 있다. 따라서, 핀(210)의 삽입방향에 상관없이 극히 용이하게 핀(210)과 볼 조인트(220)를 연결하고, 또한 볼 조인트(220)와 연결부재(230)를 연결할 수 있다.

예컨대, 미리 제1~제3의 봉형상 부재를 연결한 상태로 제2의 봉형상 부재(232)와 소켓(222)을 가고정하고, 제3의 봉형상 부재(233)와 소켓(222)을 가고정해둔다. 그리고 임의의 위치나 방향으로 뼈에 삽입된 핀(210)의 선단에 연결된 볼(221)의 한쪽에 소켓(222)의 한쪽을 씌우면서 연결부재(230)의 길이를 조정하여 연결부의 위치를 미조정하면, 다른쪽의 소켓(222)을 다른쪽의 볼(221)에 대하여 극히 용이하게 씌울 수 있다.

각 소켓(222)을 각 볼(221)에 씌울 수 있으면, 나사에 의해 볼(211)과 소켓(222)을 고정하고 연결부재(230)를 소켓(222)에 고정함으로써 체외고정기(200)의 장착을 완료할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서 핀(210) 이외의 장착 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 뼈에 대하여 핀(210)을 삽입한 후에 볼(221)에 대하여 소켓(222)을 가고정해두고, 소켓(222)의 삽입부에 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)를 삽입하여 그들 사이에 제1의 봉형상 부재(231)를 배치해서 나사를 연결하는 등 여러 가지 장착 순서를 채용할 수 있다. 물론 체외고정기(200)의 장착시에는 가고정을 해제하거나, 가고정에 의한 나사의 죔을 강화하거나 하는 등의 작업을 적절히 채용하는 것은 가능하다.

(2)핀 및 회전부재의 구성:

다음으로 본 실시형태에 따른 핀(210) 및 회전부재로서의 볼(221)의 구성을 상세하게 설명한다. 도 2는 핀(210) 및 볼(221)의 구조를 설명하는 설명도이다. 핀(210)은 거의 원기둥의 부재이며, 그 한쪽 단부에 있어서는 도 2에 나타내는 바와 같이 선단에 근접할수록 가늘어지는 동시에 나사 홈(210a)이 형성되어 있다.

볼(221)은 거의 구체(球體)이며, 핀(210)을 삽입하는 구멍(221a)과 상기 핀(210)을 나사 고정하기 위한 나사 구멍(221b)을 구비하고 있다. 즉, 구멍(221a)은 볼(221)의 중심을 지나는 구멍인 동시에 그 안지름은 핀(210)의 바깥지름과 거의 동일하다. 따라서, 핀(210)을 구멍(221a)에 끼워 넣을 수 있다.

핀(210)은 구멍(221a)에 끼워 넣어진 상태로 나사 구멍(221b)을 통해서 육각 구멍의 고정 나사(221c)로 나사 고정된다. 본 실시형태에 있어서는 핀(210)의 선단에 볼(221)을 연결하지만, 물론 핀(210)이 볼(221)을 관통하지 않도록 핀(210)을 나사 고정해도 되며, 핀(210)이 볼(221)을 관통하도록 나사 고정한 후에, 핀(210)의 일단을 절단해서 핀(210)의 일단에 볼(221)이 연결되어 있도록 구성해도 된다.

어느 경우에 있어서도, 핀(210)의 선단에 볼(221)을 연결하고 핀(210)이 볼(221)을 관통하고 있지 않은 상태로 함으로써, 핀(210)과 소켓(222)이 간섭하지 않는 모든 범위를 소켓(222)의 가동 범위로 할 수 있다. 이 결과, 소켓(222)의 방향에 극히 높은 자유도를 부여할 수 있다.

(3)소켓의 구성:

다음으로 본 실시형태에 따른 소켓(222)의 구성을 상세하게 설명한다. 도 3A는 소켓(222)에 있어서 볼(221)에 접촉하는 면을 하측, 연결부재(230)를 삽입하는 삽입부를 상측으로 해서 나타낸 도면이며, 도 3B는 도 3A의 A-A단면도이다. 또한 도 3A에 있어서는 그 내부구조를 파선으로 나타내고 있다.

소켓(222)은 거의 반구 형상의 외형을 갖는 본체(222a)와 상기 본체(222a)로부터 돌출한 거의 원기둥 형상의 삽입부(22b)를 구비하고 있다. 본체(222a)의 내측에는 거의 반구 형상의 오목부(222c)가 형성되어 있다. 상기 오목부(222c)는 볼(221)의 지름과 거의 동일한 지름의 반구를 본체(222a)로부터 도려내도록 해서 형성되어 있다. 따라서, 소켓(222)을 볼(221)에 씌우면서 높은 자유도로 소켓(222)의 방향을 조정할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 본체(222a)의 벽면의 4군데에 나사 구멍(222d)이 형성되어 있다. 상기 나사 구멍(222d)은 본체(222a)의 외벽으로부터 본체(222a)의 내부에 형성된 오목부(222c)에 달하도록 형성된 동일한 지름의 구멍이며, 각 나사 구멍(222d)은 본체(222a)의 바깥둘레 원 위에 거의 등간격으로 형성되어 있다. 또한 상기 나사 구멍(222d)은 복수개 형성되어 있으면 되는데, 물론 4개로 한정되지 않고 적절히 그 수를 조정할 수 있다.

나사 구멍(222d)에는 육각 구멍의 고정 나사(222e)를 끼우는 것이 가능하며, 볼(221)에 소켓(222)을 씌운 상태로 1개 이상의 나사 구멍(222d)에 육각 구멍의 고정 나사(222e)를 끼움으로써 소켓(222)을 볼(221)에 대하여 고정할 수 있다. 또한 본 실시형태에 있어서는, 나사 구멍(222d)의 축을 지나는 선의 교점이 볼(221)을 오목부(222c)에 접촉시켰을 때의 상기 볼(221)의 중심위치와 일치하도록 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 오목부(222c)는 볼의 중심을 그 내측에 배치할 수 있는 오목부이다.

한편, 고정시에 사용하는 나사 구멍(222d)의 개수는 고정에 필요한 강도에 따라 선택할 수 있다. 또 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 본체(222a)의 바깥둘레 원 위에 4개의 나사 구멍(222d)이 형성되어 있으며, 임의의 나사 구멍(222d)을 이용하여 소켓(222)을 볼(221)에 대하여 고정할 수 있다. 따라서, 소켓(222)의 방향에 관계없이 인체의 부위와 간섭하지 않고 육각 구멍의 고정 나사(222e)를 끼울 수 있는 나사 구멍(222d)을 선택할 수 있어, 극히 용이하게 상기 끼우는 작업을 실시할 수 있다.

상기 삽입부(222b)는 소켓(222)의 본체(222a)의 외면으로부터 오목부(222c)의 반대측으로 돌출되어 있으며, 거의 원기둥 형상인 동시에 상기 원기둥의 축에 대하여 거의 직각인 방향으로 연장되는 삽입 구멍(222f)을 구비하고 있다. 상기 삽 입 구멍(222f)의 안지름은 제2의 봉형상 부재(232)와 제3의 봉형상 부재(233)의 바깥지름과 거의 동일한 지름이며, 제2의 봉형상 부재(232)나 제3의 봉형상 부재(233)를 삽입 구멍(222f)에 삽입할 수 있다.

또 삽입부(222b)에는, 그 상단으로부터 소켓(222)의 내측으로 연장되는 나사 구멍(222g)이 형성되어 있어 육각 구멍의 고정 나사(222h)를 끼울 수 있다. 따라서, 삽입부(222b)에 제2의 봉형상 부재(232)나 제3의 봉형상 부재(233)를 삽입한 상태로 나사 구멍(222g)에 육각 구멍의 고정 나사(222h)를 끼움으로써, 연결부재(230)를 소켓(222)에 대하여 고정할 수 있다.

(4)연결부재의 구성:

다음으로 본 실시형태에 따른 연결부재(230)의 구성을 상세하게 설명한다. 도 4는 연결부재(230)를 구성하는 제1의 봉형상 부재(231)와 제2의 봉형상 부재(232)와 제3의 봉형상 부재(233)를 설명하는 설명도이며, 제1의 봉형상 부재(231)에서는 그 내부구조를 파선으로 나타내고 있다.

제1의 봉형상 부재(231)는 거의 통 형상의 부재이며, 그 중앙에 구멍(231a)이 형성되어 있는 동시에 상기 구멍(231a)으로부터 양단측의 내벽에는 나사 홈(231b, 231c)이 형성되어 있다. 나사 홈(231b)과 나사 홈(231c)에 있어서는, 홈의 선회방향이 역방향이며, 예컨대 나사 홈(231b)이 우나사이면 나사 홈(231c)이 좌나사이다.

한편, 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)는 거의 원기둥 형상의 부재이며, 그 한쪽측에 나사 홈(232a, 233a)이 각각 형성되어 있다. 제2의 봉 형상 부재(232)와 제3의 봉형상 부재(233)의 바깥지름은 제1의 봉형상 부재(231)의 안지름과 거의 동일하며, 도 4에 있어서 나사 홈(232a)의 선회방향은 나사 홈(231b)에 대응하고, 나사 홈(233a)의 선회방향은 나사 홈(231c)에 대응하고 있다.

따라서, 제2의 봉형상 부재(232)를 나사 홈(231c)에 대하여 끼우고, 제3의 봉형상 부재(233)를 나사 홈(231c)에 대하여 끼울 수 있다. 여기서 상술한 바와 같이, 나사 홈(231b)과 나사 홈(231c)에 있어서는 홈의 선회방향이 역방향이므로, 제2의 봉형상 부재(232)를 제1의 봉형상 부재(231)에 대하여 끼울 때의 선회방향과 제3의 봉형상 부재(233)를 제1의 봉형상 부재(231)에 대하여 끼울 때의 선회방향이 역방향이다.

이 결과, 제1의 봉형상 부재(231)를 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)를 서로 근접하게 하거나 또는 서로 멀어지게 할 수 있다. 즉, 제1의 봉형상 부재(231)를 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써 연결부재(230)의 길이를 조정하는 것이 가능하다. 또한 본 실시형태에 있어서는, 제1의 봉형상 부재(231)를 회전시켜서 연결부재(230)의 길이를 조정하기 때문에, 상기 제1의 봉형상 부재(231)에 있어서의 외측의 표면에 미끄럼 방지를 위해 홈 등을 형성해도 된다.

제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)에 있어서, 나사 홈(232a, 233a)과 반대측에 형성되는 원기둥부(232b, 233b)는 상술한 삽입부(222f) 에 삽입할 수 있는 동시에, 육각 구멍의 고정 나사(222h)에 의해 나사 고정할 수 있는 부위이다. 따라서, 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)를 소켓(222)에 고정할 때에는 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)를 삽입부(222f)에 삽입한 상태로 연결부재(230)의 길이를 조정하고, 원기둥부(232b, 233b)에 있어서의 임의의 위치에 육각 구멍의 고정 나사(222h)를 접촉시켜서 고정할 수 있다.

즉, 원기둥부(232b, 233b)에 대하여 육각 구멍의 고정 나사(222h)를 접촉시키는 위치(연결부의 위치)를 연결부재(230)의 길이방향(도 4의 L)으로 조정할 수 있다. 이 때문에, 핀(210)이 어떠한 방향으로 뼈(11)에 삽입되고, 상기 핀(210)에 연결된 볼(221)끼리의 거리가 어떠한 거리였다 하더라도, 연결부재(230)의 길이를 조정해 용이하게 볼(221)끼리의 거리에 대응시킬 수 있어, 극히 용이하게 체외고정기(200)의 고정 작업을 행할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서는 연결부재(230)의 길이를 조정할 수 있음으로써, 연결부재(230)의 길이가 될 수 있는 한 짧아지도록 조정한 후에 소켓(222)을 연결할 수 있다. 따라서, 체외고정기(200)의 크기를 될 수 있는 한 작게 할 수 있고, 체외고정기(200)의 사용자의 활동에 주는 영향을 억제할 수 있다.

또 제2의 봉형상 부재(232) 및 제3의 봉형상 부재(233)에 있어서, 육각 구멍의 고정 나사(222h)를 접촉시키기 위해 원기둥부(232b, 233b)를 마련하고 있으나, 나사 홈(232a, 233a)을 찌부러뜨리지 않도록 하여 고정하는 한에서 나사 홈(232a, 233a)에 육각 구멍의 고정 나사(222h)를 접촉시켜서 고정하는 것도 가능하다.

(5)그 외의 실시형태:

도 5는 연결부재를 원기둥부재에 의해 구성한 실시형태에 따른 체외고정기(201)의 예를 나타내는 도면이다. 상기 도면에 있어서, 상술한 실시형태와 같은 구성에 대해서는 동일한 부호를 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 실시형태에 있어서는, 상술한 연결부재(230) 대신에 연결부재(235)를 채용하고 있으며, 상기 연결부재(235)는 원기둥 형상의 부재이기 때문에 극히 간이한 구성에 의해 체외고정기(201)를 제공할 수 있다.

이 구성에 있어서는, 연결부재(235)의 임의의 위치에 대하여 소켓(222)을 연결할 수 있으므로, 역시 어떠한 방향으로 핀(210)이 뼈에 삽입되어 있었다 하더라도, 상기 핀(210)에 연결된 볼(221)에 대하여 소켓(222)을 씌우는 것은 극히 용이하다. 따라서, 핀(210)의 삽입방향에 영향을 받지 않고 극히 용이하게 체외고정기(201)의 장착을 행할 수 있다.

또한 1개의 연결부재(235)를 1개의 부재로 구성하는 경우에 있어서, 연결부재(235)는 볼 조인트와의 연결부만이 원기둥이기만 하면 된다. 예컨대, 2개의 연결부 사이의 형상은 각기둥이어도 되고 복수의 판의 조합이어도 된다.

나아가 연결부재의 방향에 자유도를 갖게 하는 구성을 채용하는 것도 가능하다. 도 6은 연결부재의 방향에 자유도를 갖게 한 실시형태에 따른 체외고정기(2020)의 예를 나타내는 도면이다. 상기 도면에 있어서도, 상술한 실시형태와 같은 구성에 대해서는 동일한 부호로 나타내고 있다. 이 실시형태에 있어서는 연결부재(236)가 2개의 봉형상 부재(236a, 236b)와 회전기구(236c~236e)로 구성되어 있 다.

봉형상 부재(236a)는 환형상 부재(236c)에 연결되며, 봉형상 부재(236b)는 환형상 부재(236d)에 연결되어 있다. 또 환형상 부재(236c, 236d)의 구멍에 나사(236e)를 삽입하고, 도시하지 않는 너트로 환형상 부재(236c, 236d)끼리를 연결하여 고정할 수 있다. 따라서, 환형상 부재(236c, 236d)를 함께 그 구멍에 나사(236e)를 삽입한 상태로 하면, 나사(236e)를 중심으로 해서 봉형상 부재(236a, 236b)를 공통의 평면 내에서 회전시킬 수 있다.

또 봉형상 부재(236a, 236b)는 원기둥 형상이기 때문에, 상기 봉형상 부재(236a, 236b)를 소켓(222)에 연결할 때에 그 연결부의 위치를 임의로 선택할 수 있다. 따라서, 어떠한 방향으로 핀(210)이 뼈에 삽입되어 있었다 하더라도, 봉형상 부재(236a, 236b)에 있어서의 회전각의 조정과, 소켓(222)에 대한 봉형상 부재(236a, 236b)의 연결 위치의 조정과, 소켓(222)을 볼(221)에 씌울 때의 방향을 조정함으로써, 극히 용이하게 체외고정기(202)의 장착 작업을 행할 수 있다.

물론 본 실시형태에 있어서, 환형상 부재(236c, 236d)를 고정하는 수법은 나사(236e)와 너트의 조합에 한정되지 않고, 환형상 부재(236c, 236d)를 상대적으로 회전시킬 수 있는 한에서 여러 가지 구성을 채용할 수 있다. 또 본 실시형태에 있어서는, 봉형상 부재(236a, 236b)가 공통의 평면 내에서 회전하도록 구성했으나, 물론 볼 조인트 등에 의해 보다 높은 자유도로 회전할 수 있도록 구성해도 된다.

나아가 핀에 대하여 볼 조인트의 소켓을 연결하는 구성을 채용해도 된다. 도 7은 핀에 대하여 볼 조인트의 소켓을 연결하는 예를 나타내는 도면이다. 상기 도면 에 있어서도, 상술한 실시형태와 같은 구성에 대해서는 동일한 부호로 나타내고 있다. 즉, 핀(210)과 볼 조인트(220)의 구성은 상술한 실시형태와 동일하지만, 핀(210)에 대한 볼 조인트(220)의 연결 수법 및 연결부재의 구성은 상술한 실시형태와 다르다.

구체적으로는, 핀(210)에 대하여 볼 조인트(220)의 소켓(222)을 연결하도록 되어 있으며, 핀(210)을 소켓(222)의 삽입부(222f)에 삽입해 육각 구멍의 고정 나사(222h)로 소켓(222)을 핀(210)에 고정한다. 물론 삽입부(222f)의 지름을 핀(210)의 지름에 맞추는 등의 조정은 적절히 실시할 수 있다.

본 실시형태에 있어서의 연결부재는 제1의 봉형상 부재(237a), 제2의 봉형상 부재(237b), 제3의 봉형상 부재(237c)를 구비하고 있으며, 상술한 실시형태와 마찬가지로 제1의 봉형상 부재(237a)가 거의 원통 형상, 제2의 봉형상 부재(237b) 및 제3의 봉형상 부재(237c)가 거의 원기둥 형상의 부재이다. 또 제1의 봉형상 부재(237a)에 있어서의 양단의 내벽에는 역방향의 선회방향의 나사 홈이 형성되어 있으며, 제2의 봉형상 부재(237b)와 제3의 봉형상 부재(237c)의 각각에는 이 나사 홈에 대응한 나사 홈이 한쪽 단부에 형성되어 있다.

따라서, 제2의 봉형상 부재(237b) 및 제3의 봉형상 부재(237c)를 제1의 봉형상 부재(237a)에 대해서 끼우면, 제1의 봉형상 부재(237a)를 회전시킴으로써 길이를 조정할 수 있는 연결부재(237)를 구성할 수 있다. 제2의 봉형상 부재(237b)와 제3의 봉형상 부재(237c)에 있어서, 나사 홈의 반대측 단부는 볼(221)의 구멍(221a)에 삽입할 수 있으며, 육각 구멍의 고정 나사(221c)로 제2의 봉형상 부 재(237b) 및 제2의 봉형상 부재(237b)를 볼(221)에 대하여 고정할 수 있다.

물론 여기서도 구멍(221a)의 지름이나 제2의 봉형상 부재(237b) 및 제3의 봉형상 부재(237c)의 지름을 적절히 조정할 수 있다. 또한 본 실시형태에 있어서는, 볼(221)과 제2의 봉형상 부재(237b) 및 제2의 봉형상 부재(237b)를 연결하는 부위가 연결부에 상당한다. 상술한 바와 같이 제1의 봉형상 부재(237a)를 회전시킴으로써 연결부재(237)의 길이를 조정할 수 있기 때문에, 본 실시형태에 있어서도 상기 연결부의 위치를 연결부재(237)의 길이방향으로 변화시킬 수 있다.

이상의 구성에 있어서, 핀(210)에 대하여 소켓(222)을 연결할 때에는 핀(210)을 중심으로 해서 소켓(222)을 자유롭게 회전시킬 수 있다. 또 제2의 봉형상 부재(237b) 및 제3의 봉형상 부재(237c)에 볼(221)을 장착한 상태로 연결부재(237)의 길이를 조정할 수 있다. 따라서, 뼈에 대하여 핀(210)이 어떤 식으로 삽입되어 있었다 하더라도, 소켓(222)의 방향과 연결부재(237)의 길이를 조정함으로써 체외고정기(203)의 장착을 용이하게 완료할 수 있다.

나아가 상술한 실시형태에 있어서는, 핀(210)을 분리한 뼈(11a, 11b)의 각각에 하나씩 삽입하는 예를 나타냈으나, 물론 복수의 핀(210)을 뼈에 삽입하고 임의의 2쌍을 볼 조인트 및 연결부재로 연결하는 구성을 채용해도 된다. 또 1개의 핀(210)을 복수의 뼈에 대하여 삽입해도 된다. 예컨대, 도 1에 있어서 핀(210)을 뼈(11a)에 관통시키고, 뼈(11a)를 관통한 핀(210)을 다시 뼈(11b)에 삽입하여 정복시켜도 된다. 즉, 골절의 상태나 뼈의 크기, 정복에 필요한 강도 등에 따라서 적절히 핀(210)의 삽입 수법을 변경할 수 있다.

또한 상술한 실시형태에 있어서는, 각 부재의 고정에 육각 구멍의 고정 나사를 이용했으나, 홈붙이 고정 나사(slotted set screw)를 이용해서 부재를 고정해도 되며, 나사 이외의 각종 고정 수단을 채용할 수 있다. 예컨대, 볼(221)과 핀(210)의 연결이나 볼(221)과 소켓(222)의 연결을 끼워 넣는 등의 구성을 채용할 수 있다. 나아가 상술한 실시형태에 있어서는, 거의 반구 형상의 오목부(222c)를 갖는 거의 반구 형상의 본체(222a)를 예로서 나타냈으나, 오목부는 볼을 배치해서 볼을 자유롭게 회전시킬 수 있는 형상이면 되고 거의 반구 형상으로 한정되지 않는다. 또 본체(222a)도 거의 반구 형상으로 한정되지 않고, 직사각형 등 여러 가지 구성을 채용할 수 있다.

다음으로 각 핀에 대하여 복수개의 볼 조인트를 연결하는 실시형태를 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 핀(210)의 선단에 상술한 볼(221) 및 소켓(222)으로 이루어지는 볼 조인트(220)(이하, 선단 조인트라고도 함)를 연결하고, 상기 선단 조인트와 핀(210)의 나사 홈(210a)과의 사이에 다른 볼 조인트(이하, 중간 조인트라고도 함)를 연결한다. 도 8은 상기 중간 조인트를 핀(210)에 연결하기 위한 회전부재(2210)를 나타내는 도면이다.

이 회전부재(2210)는 상기 도 8에 나타내는 바와 같이 볼(2211)과 원통 형상의 삽입부(2212)를 연결한 구성이다. 볼(2211)에는 상술한 소켓(222)을 씌우는 것이 가능하며, 소켓(222)과 볼(2211)을 접촉시키면서 소켓(222)을 볼(2211)의 바깥둘레 주변으로 회전시켜서 나사 고정하는 것이 가능하다.

한편, 삽입부(2212)에는 그 축에 수직인 방향으로 형성되는 동시에 삽입 부(2212)를 관통하는 구멍(2210a) 및 이 원통의 축에 평행한 나사 구멍(2210b)이 형성되어 있다. 구멍(2210a)은 핀(210)을 삽입하는 구멍이며, 나사 구멍(2210b)은 상기 구멍(2210a)에 삽입한 핀(210)을 나사 고정하기 위한 나사 구멍이다.

즉, 구멍(2210a)의 안지름은 핀(210)의 바깥지름과 거의 동일하다. 따라서, 핀(210)을 구멍(2210a)에 끼워 넣을 수 있다. 또 핀(210)은 구멍(2210a)에 끼워 넣어진 상태로 나사 구멍(2210b)을 통해서 육각 구멍의 고정 나사(2210c)로 나사 고정된다.

도 9는 본 실시형태에 있어서의 체외고정기의 사용예를 나타내는 모식도이다. 상기 도 9에 있어서는, 뼈(11c, 11d)에 대하여 총 3개의 핀(210)을 삽입한 상태를 예로서 나타내고 있다. 이 예에 있어서는, 2개의 핀(210)을 뼈(11c)에 삽입하고 1개의 핀(210)을 뼈(11d)에 삽입하고 있으며, 각 핀에는 선단 조인트(볼 조인트(220))와 중간 조인트(볼 조인트(2200))가 연결되어 있다.

즉, 선단 조인트는 상술한 도 1 등에 나타낸 볼 조인트와 마찬가지로 볼(221)과 소켓(222)으로 이루어지고, 각 핀의 선단에 연결된다. 본 실시형태에 있어서는, 이들 선단 조인트를 핀(210)에 대하여 연결하기 전에 회전부재(2210)와 소켓(222)으로 이루어지는 중간 조인트를 핀(210)에 대하여 연결한다.

보다 구체적으로는, 예컨대 이하의 순서에 따라 체외고정기를 시용(試用)할 수 있다. 핀(210)을 뼈(11c, 11d)에 삽입한 후 각 핀(210)에 대하여 회전부재(2210)를 삽입하고, 핀(210)의 선단과 뼈(11c, 11d)의 사이에서 회전부재(2210)를 육각 구멍의 고정 나사(2210c)로 가고정한다. 그리고 회전부재(2210)의 각각에 대하여 소켓(222)을 씌운 상태로 회전부재(2210)와 소켓(222)을 가고정한다.

다음으로 상술한 도 1과 마찬가지로, 핀(210)의 선단에 볼(221)을 연결하고 소켓(222)을 씌워서 가고정하며, 각 소켓(222)에 대하여 연결부재(235a, 235b, 238)를 삽입해서 가고정한다. 물론, 상기 가고정시에는 회전부재(2210), 소켓(222)의 방향을 조정할 수 있다. 또한 연결부재(235a, 235b)는 상술한 도 5에 나타내는 연결부재(235)와 동일하며, 연결부재(238)는 연결부재(235)를 굴곡시킨 부재이다.

이상과 같이 해서 볼 조인트(220, 2200)와 연결부재(235a, 235b, 238)를 연결한 상태로 가고정이 완료되면, 각 나사에 의해 소켓(222)이나 연결부재(235a, 235b, 238)를 고정한다. 이상과 같은 장착 과정에 있어서는, 핀(210)의 삽입 후에 소켓(222)의 방향이나 회전부재(2210)의 방향을 조정해서 체외고정기의 장착을 완료할 수 있다. 따라서, 체외고정기의 장착시에 핀(210)의 삽입방향은 극히 자유도가 높아 용이하게 적절한 정복을 실시할 수 있다.

또 각 핀(210)에 연결되는 볼 조인트에 있어서 연결부재의 방향은 한 방향에 한정되지 않고, 다(多)방향을 향한 상태로 연결부재를 연결할 수 있다. 따라서, 다방향으로부터 연장되는 연결부재에 의해 핀(210)을 고정하는 것이 가능하고 연결부재의 방향을 자유롭게 설정할 수 있으며, 체외고정기가 강고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다.

예컨대 뼈(11c)에 삽입되어 있는 2개의 핀(210)에 있어서, 뼈(11c)의 축방향(뼈(11c)가 길어지는 방향)으로 힘이 작용했다 하더라도, 연결부재(235a)가 존재함으로써 체외고정기가 극히 강고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다. 또한 상기 2 개의 핀(210)에 대하여 뼈(11c)의 축 주변의 힘이 작용했다 하더라도, 연결부재(235b, 238)가 존재함으로써 체외고정기가 극히 강고하게 고정된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 도 9에 나타낸 구성은 일례이며, 예컨대 연결부재의 구성은 연결부재(235a, 235b, 238)의 구성에 한정되지 않고, 상술한 각종 연결부재를 채용할 수 있다. 또 볼 조인트(220, 2200)의 크기는 정복 대상의 뼈의 크기에 맞춰서 적절히 조정할 수 있고, 핀(210)의 위치에 따라 다른 크기로 하는 것도 가능하다.

또한 상술한 도 9에 있어서는 간단히 하기 위해 각 나사를 생략하고 있으나, 물론 이들 나사는 육각 구멍의 고정 나사에 한정되지 않고, 각종 나사를 채용할 수 있다. 또한 본 실시형태에 있어서의 소켓(222)의 구성은 도 3에 나타내는 구성과 동일하며, 소켓(222)의 바깥둘레 위에서 등간격(본 실시형태에서는 4군데)으로 나사 구멍을 형성하고, 각 나사 구멍의 축이 오목부(222c)의 중심에서 교차하도록 구성하고 있다. 따라서, 소켓(222)에 대하여 다방향으로부터 육각 구멍의 고정 나사(222e)를 끼우는 것이 가능하며, 이 결과 체외고정기의 장착 작업이 극히 용이해져 있다.

예컨대 도 9에 나타내는 예에 있어서, 화살표 Ar로 나타내는 나사 구멍(222d)의 부근에 연결부재(235a)가 존재하므로, 상기 나사 구멍(222d)에 육각 구멍의 고정 나사(222e)를 끼우는 것은 곤란하지만, 다른 나사 구멍(222d)으로서 나사(222e)의 끼우는 작업이 용이한 나사 구멍(222d)을 선택하는 것은 극히 용이하다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 체외고정기의 장착 상태가 어떠하더라도 극히 용이하게 장착 작업을 행할 수 있다.

나아가 도 9에 나타내는 예에서는, 2개의 직선 형상의 연결부재(235a, 235b)와 1개의 굴곡한 연결부재(238)를 이용하고 있었으나, 물론 연결부재의 형상은 이들 형상에 한정되지 않는다. 예컨대, 양단를 제외한 부위가 만곡(灣曲)하고 있는 연결부재를 채용해도 된다. 이러한 연결부재를 채용하면 손가락이나 팔 등, 거의 원기둥 형상의 뼈에 대하여 거의 반대방향으로 핀을 삽입하고, 양자의 핀에 연결된 볼 조인트를 연결부재에 의해 연결하는 것도 가능하게 된다. 나아가 이상과 같이 해서 하나의 핀에 대하여 복수의 볼 조인트를 연결하는 구성은 도 8, 도 9 이외의 구성에 의해서도 실현 가능하다. 예컨대, 상술한 중간 조인트에 있어서 핀에 연결되는 부재를 도 7에 나타내는 예와 같이 소켓(222)으로 구성해도 된다.

다음으로 도 10 및 도 11에 나타내는 볼 조인트(320)에 대해서 설명한다. 볼 조인트(320)는 핀(210)과 연결부재(235)를 상대적으로 고정하는 동시에 연결부재(235)에 의해 도시하지 않는 다른 볼 조인트(320)와 연결된다. 볼 조인트(320)는 이미 기술한 볼 조인트와 치환함으로써 여러 가지 체외고정기를 구성할 수 있는 구성이다. 즉, 볼 조인트 이외의 체외고정기의 구성은, 이미 기술한 실시형태의 구성을 그대로 볼 조인트(320)에 적용할 수 있다.

회전부재(321)는 핀(210)을 삽입하는 구멍(321a)과 상기 핀(210)을 나사 고정하기 위한 나사 구멍(321b)이 형성된 볼이다. 핀(210)은 구멍(321a)에 삽입된 상태로 나사 구멍(321b)에 끼워지는 고정 나사(321c)로 나사 고정된다.

지지부재(322)에는 수나사인 제1의 나사(322b)가 형성되어 있다. 제1의 나 사(322b)의 선단부에는 회전부재(321)를 회전 가능하도록 지지하는 제1의 지지부(322a)가 형성되어 있다. 제1의 지지부(322a)는 회전부재(321)의 반지름과 실질적으로 동일한 곡률 반지름을 갖는 오목면이다. 제1의 지지부(322a)는 회전부재(321)와 3점 이상에서 지지하는 형상인 것이 바람직하다. 또 그 3점의 중심이 제1의 나사(322b)의 회전축을 지나고, 그 3점을 포함하는 평면이 제1의 나사(322b)의 회전축과 수직인 것이 바람직하다. 4점 이상의 접촉점의 중심이 회전부재(321)의 중심과 일치하면 더 바람직하다. 제1의 지지부(322a)가 회전부재(321)의 반지름과 실질적으로 동일한 곡률 반지름을 갖는 오목면인 경우, 접촉점의 중심은 회전부재(321)의 중심과 일치한다.

지지부재(322)에는 연결부재(235)를 장착하기 위한 관통 구멍(322c)과 나사 구멍(322d)이 형성되어 있다. 연결부재(235)는 관통 구멍(322c)에 삽입되고, 나사 구멍(322d)에 끼워지는 도시하지 않는 나사에 의해 지지부재(322)에 고정된다.

체결부재(323)는 양단부에 개구를 갖는 동시에 회전부재(321)를 수용하는 통 형상이다. 즉 체결부재(323)는 한쪽 개구의 지름(Rl)(도 12A 참조)이 회전부재(321)의 지름보다도 큰 통 형상이다. 또 체결부재(323)는 특수한 너트로서, 그 외면은 스패너(spanner) 등으로 유지 가능한 개략 육각 기둥의 측면 형상을 갖는다.

체결부재(323)의 일단부에는 제1의 나사(322b)와 대응하는 암나사인 제2의 나사(323a)가 형성되어 있다. 제2의 나사(323a)의 돌기의 지름은 회전부재(321)의 지름보다도 크게 설계되어 있다. 따라서, 체결부재(323)는 회전부재(321)를 수용할 수 있다. 또한 체결부재(323)와 지지부재(322)의 나사의 자웅관계는 반대여도 된다. 즉, 체결부재(323)의 외면에 수나사가 형성되고, 지지부재(322)의 내면에 암나사가 형성되어 있어도 된다.

체결부재(323)의 타단부에는 회전부재(321)를 적어도 3점에서 지지할 수 있는 제2의 지지부(323b)가 형성되어 있다. 제2의 지지부(323b)는 체결부재(323)의 중심축을 향해 돌출하고 있는 부분이다. 제2의 지지부(323b)의 내측단(內側端)은 도 12A에 나타내는 바와 같이 원형이다. 제2의 지지부(323b)의 안지름(R2)은 회전부재(321)의 지름보다도 작게 설계되어 있기 때문에, 제2의 지지부재(323b)는 회전부재(321)를 적어도 3점에서 지지할 수 있다. 제2의 지지부(323b)의 제2의 나사(323a)측(도 10의 지면(紙面)의 상측)의 단면은 제2의 나사(323a)가 형성되어 있는 측의 체결부재(323)의 개구단(開口端)을 향해 지름이 커지는 테이퍼(taper) 형상이다.

제2의 지지부(323b)는 회전부재(321)를 제1의 지지부(322a)에 밀어붙일 수 있는 형상이면 되는데, 예컨대 도 12B와 같이 복수의 볼록부로 이루어지는 형상이어도 된다. 그리고 회전부재(321)가 제1의 지지부(322a)와 제2의 지지부(323b)에 접촉한 상태로 제1의 나사(322b)에 제2의 나사(323a)가 끼워질 때에, 회전부재(321)에 대한 제1의 지지부(322a)와 제2의 지지부(323b)의 접촉점의 중심이 항상 회전부재(321)의 중심에 일치하는 것이 바람직하기 때문에, 제2의 지지부(323b)는 제2의 나사(323a)의 중심축에 대하여 수직인 평면 위에 있고 중심이 제2의 나사(323a)의 중심축 위에 있는 적어도 3점에서 회전부재(321)를 지지할 수 있는 형 상인 것이 바람직하다. 이 경우, 1개의 부재(체결부재)에 대한 회전 조작만으로 핀(210)에 대한 연결부재(235)의 자세를 조정하기 위해 필요한 힘을 모든 방향의 자세변화에 대해서 동시에 조정하면서 고정할 수 있다. 또 이 경우, 1개의 부재(체결부재)에 대한 회전 조작만으로 핀(210)에 대한 연결부재(235)의 자세의 고정력을 모든 방향의 자세변화에 대해서 동시에 증대시킬 수 있다. 그 결과, 체외고정기에 의해 뼈를 고정하는 작업은 더욱 용이하게 된다.

그러나 예컨대, 제1의 지지부(322a)와 회전부재(321)가 3점 이상에서 접촉하고, 그들 접촉점이 제1의 나사(322b)의 회전축과 수직인 평면 위에 있는 경우, 제2의 지지부(323b)의 1점에서 회전부재(321)를 제1의 지지부(322a)에 밀어붙이는 구성도 가능하다. 이 경우, 제2의 지지부(323b)와 회전부재(321)의 접촉점을 지나 제2의 나사(323a)의 중심축과 평행한 직선이 제1의 지지부(322a)와 회전부재(321)의 접촉점을 정점으로 하는 다각형의 내측을 지나면서, 제2의 나사(323a)의 중심축이 그 다각형의 내측을 지나고 있으면 충분하다. 이 경우, 회전부재(321)가 제1의 지지부(322a)와 제2의 지지부(323b)에 접촉한 상태로 제1의 나사(322b)에 제2의 나사(323a)가 끼워질 때, 회전부재(321)에 대한 제1의 지지부(322a)와 제2의 지지부(323b)의 접촉점의 중심은 항상 회전부재(321)의 중심에 일치한다.

제2의 지지부(323b)의 제2의 나사(323a)로부터 먼 측(도 10의 지면의 하측)의 단면은, 제2의 지지부(323b)가 형성되어 있는 측의 체결부재(323)의 개구단을 향해 지름이 커지는 테이퍼 형상이다. 제2의 지지부(323b)의 단면을 이러한 테이퍼 형상으로 설계함으로써 핀(210)의 가동범위가 넓어진다.

다음으로 이와 같이 구성된 볼 조인트(320)를 구비한 체외고정기의 사용방법에 대해서 도 13A에서 도 13H에 기초하여 설명한다.

먼저, 부러진 뼈(11a, 11b)의 각각에 드릴을 이용하여 핀(210)의 선단을 삽입해 고정한다(도 13A).

다음으로 핀(210)을 소망하는 길이로 절단한다(도 13B).

다음으로 체결부재(323)를 적절한 방향으로 각각의 핀(210)에 통과시키고, 그런 다음 고정 나사(321b)를 이용하여 핀(210)의 단(端)에 회전부재(321)를 장착한다(도 13C).

다음으로 회전부재(321)를 양측에서 끼워 넣도록 해서 지지부재(322)와 체결부재(323)를 느슨히 체결한다(도 13D). 이 상태에서는 볼 조인트(320)가 자유롭게 움직이도록 해둔다.

다음으로 각각의 지지부재(322)의 관통 구멍(322c)에 연결부재(235)를 삽입한다(도 13E). 이때, 볼 조인트(320)는 자유롭게 움직일 수 있고, 연결부재(235)와 볼 조인트(320)와의 연결부의 위치를 자유롭게 조정할 수 있기 때문에, 지지부재(322)의 관통 구멍(322c)에 연결부재(235)를 삽입하는 것은 용이하다. 또 볼 조인트(320)가 자유롭게 움직일 수 있는 동시에 연결부재(235)를 관통 구멍(322c)에 삽입했을 뿐 고정하고 있지 않은 상태에서는, 부러진 뼈(11a, 11b)의 접합상태를 자유롭게 조정할 수 있다.

다음으로 연결부재(235)를 유지한 상태로 렌치 등을 이용하여 체결부재(323)를 지지부재(322)에 끼운다(도 13F). 즉, 체결부재(323)의 제2의 나사를 지지부 재(322)의 제1의 나사에 끼운다. 이때, 체결부재(323)는 예컨대 도 3에 나타내는 고정 나사(222e)보다도 훨씬 크기 때문에, 체결부재(323)를 렌치로 돌리는 것은 용이하다. 또 각각의 회전부재(321)가 체결부재(323)와 지지부재(322)의 양쪽에 접촉하고 있는 상태에서는, 체결부재(323)의 끼우는 양을 조정함으로써 핀(210)에 대한 연결부재(235)의 자세를 변화시키기 위해 필요한 힘을 모든 방향에 대하여 균일하게 조정할 수 있다. 또 그 상태에서는, 연결부재(323)와 관통 구멍(322c)의 틈(clearance)이 무시할 수 있을 만큼 작으면, 골절한 뼈(11a, 11b)의 접합상태를 변화시키는데 필요한 힘을 모든 방향에 대해서 균일하게 조정할 수 있다.

또 연결부재(235)로 연결되어 있는 2개의 볼 조인트(320) 중 하나에 있어서 체결부재(323)가 지지부재(322)에 꽉 끼워져 있는 상태에서는, 연결부재(235)가 회전 불가능하기 때문에, 다른 하나의 볼 조인트(320)에 있어서 체결부재(323)의 나사 끼우는 양을 한 손으로 조정할 수 있다. 즉 이 상태에서는, 연결부재(235)를 유지할 필요가 없기 때문에, 한쪽 손을 사용해서 체결부재(323)의 끼우는 양을 조정하면서 다른쪽 손을 사용해서 환부를 조작할 수 있다. 또한 연결부재(323)와 관통 구멍(322c)의 틈이 무시할 수 있을 만큼 작으면, 연결부재(235)로 연결되어 있는 2개의 볼 조인트(320)의 양쪽에서 체결부재(323)가 꽉 끼워져 있는 상태에 있어서는, 부러진 뼈(11a, 11b)의 한쪽의 자세와 위치는 다른쪽에 대하여 실질적으로 변화하지 않는다. 이 때문에, 부러진 뼈(11a, 11b)의 접합상태를 X선 화상으로 확인하면서, 혼자서 부러진 뼈(11a, 11b)를 적절한 접합상태로 거의 고정할 수 있다.

다음으로 부러진 뼈(11a, 11b)가 적절하게 접합되어 있는 상태에 있어서, 고 정 나사(322e)를 이용해서 연결부재(235)를 각각의 지지부재(322)에 고정한다(도 13G). 이것에 의해 부러진 뼈(11a, 11b)의 접합상태를 완전하게 고정할 수 있다.

한편 그런 다음, 도 13H에 나타내는 바와 같이, 체결부재(323)에 마련한 나사 구멍에 제3의 나사(323d)를 끼우고, 제3의 나사(323d)의 선단에서 지지부재(322)를 누르는 것이 바람직하다. 이 경우, 지지부재(322)가 제1의 나사(322b)의 나사 돌기를 눌러 없애면 더 좋다. 이것에 의해 체결부재(323)의 느슨함을 완전히 방지할 수 있다.

그런데 상기의 여러 가지 실시형태에 있어서, 치료를 하는 자가 환부를 조작하지 않는 한 볼 조인트가 움직이지 않고, 치료를 하는 자가 환부를 조작하면 볼 조인트가 움직이는 상태로 볼 조인트를 고정할 수 있으면, 체외고정기의 취급은 더욱 용이해진다. 그러나 이러한 상태를 나사의 조임 양의 조정으로 실현하는 것은 용이하지 않다. 그래서 핀이 장착되는 부재(회전부재)에 대하여, 연결부재가 장착되는 부재(소켓 및 지지부재)가 회전할 수 있는 상태에 있어서, 이들 2개의 부재가 자력에 의해 서로 끌어당기는 구성이 바람직하다. 이 구성에서는, 예컨대 도 2에 나타내는 볼(211)과 소켓(222)을 서로 끌어당기도록 착자된 강자성체로 형성하면 된다. 또 예컨대 도 10에 나타내는 회전부재(321)와 지지부재(322)를 서로 끌어당기도록 착자된 강자성체로 구성하면 된다. 강자성체로서는 페라이트, 네오디뮴, 산화철, 산화크롬, 코발트 등, 체외고정기의 크기나 질량에 따라 필요한 자력이 얻어지는 것을 적절히 채용하면 되고, 또 강도와 자력을 양립시키기 위해 합금을 채용하는 것이 바람직하다.

또 상기의 여러 가지 실시형태에 있어서, 체외고정기가 X선 사진에 짙게 투영되지 않으면 부러진 뼈의 접합상태를 X선 사진으로 확인하기가 용이해진다. 그래서 체외고정기의 구성부재를 X선의 투과율이 예컨대 뼈보다도 높은 소재로 형성하는 구성이 바람직하다. 이 구성에서는, 예컨대 카본 화이버, 유리 화이버 등으로 보강된 복합 플라스틱 재료를 연결부재에 이용하거나, 플라스틱 마그넷을 볼 조인트에 이용하면 좋다. 이러한 각종 플라스틱 재료를 이용함으로써 체외고정기를 경량화할 수 있고, 또 사출 성형을 이용할 수 있기 때문에 구성부재의 성형 비용을 저감할 수 있으며 또 녹도 방지할 수 있다. 복합 플라스틱 재료의 기재로서는 열가소성 수지, 열경화성 수지 중 어느 것이어도 되고, 폴리카보네이트 등의 엔지니어링 플라스틱, 폴리페닐렌설파이드, 비결정 폴리아릴레이트, 방향족 폴리에테르케톤 수지, 열가소성 폴리이미드 등의 수퍼엔지니어링 플라스틱을 이용할 수 있다. 그리고 볼 조인트에 플라스틱 마그넷을 이용함으로써 핀과 연결부재를 자력에 의해 가고정할 수 있는 기능을 유지하면서도, 골절 부위의 확인이 용이한 체외고정기를 실현할 수 있다.

예컨대, 도 2에 나타내는 볼(211)과 소켓(222)을 서로 끌어당기도록 착자된 플라스틱 마그넷으로 형성하거나, 도 10에 나타내는 회전부재(321)와 지지부재(322)를 서로 끌어당기도록 착자된 플라스틱 마그넷으로 형성함으로써, 자력에 의해 볼 조인트를 가고정할 수 있는 기능을 유지하면서도, 골절 부위의 확인이 용이한 체외고정기를 실현할 수 있다.

본 발명은 골절의 치료에 사용할 수 있다. 또 골절의 치료 용구의 제조업자가 제품으로서 제공할 수 있다.

Claims (17)

1. 뼈에 삽입되는 복수의 핀;과,

   연결부재;와,

   상기 핀과 상기 연결부재를 상대적으로 고정하는 동시에 상기 연결부재에 의해 연결되고 볼인 회전부재;와,

   상기 볼을 회전 가능하도록 지지하는 제1의 지지부와 제1의 나사가 형성되어 있는 지지부재;와,

   양단부에 개구를 갖는 동시에 상기 볼을 수용하는 통 형상으로서, 일단부에는 상기 제1의 나사에 대응하는 제2의 나사가 형성되고, 타단부에는 상기 제1의 나사에 상기 제2의 나사가 끼워짐으로써 상기 볼을 상기 제1의 지지부에 밀어붙이는 제2의 지지부가 형성되어 있는 체결부재;를 각각 구비하는 복수의 볼 조인트;를 포함하고,

   상기 핀은 상기 회전부재에 형성되어 있는 구멍에 삽입된 상태로 상기 회전부재에 장착되며,

   상기 연결부재는 상기 지지부재에 장착되는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구멍은 상기 회전부재의 전부를 구성하고 있는 단일부재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 회전부재는 상기 제2의 지지부에 접촉할 때까지 상기 체결부재의 상기 개구의 한쪽을 통과할 정도로 작은 것을 특징으로 하는 체외고정기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 회전부재에 형성되어 있는 상기 구멍은 상기 회전부재를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 구멍에 삽입되는 상기 핀은, 상기 회전부재에 형성되고 상기 구멍에 통하고 있는 나사 구멍에 끼워지는 나사에 의해 상기 회전부재에 나사 고정되는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제1의 나사에 상기 제2의 나사가 끼워질 때, 상기 제2의 지지부는 적어도 3점에서 지지하면서 상기 볼을 상기 제1의 지지부에 밀어붙이고,

   상기 볼이 상기 제1의 지지부와 상기 제2의 지지부에 접촉하고 있을 때, 상기 볼에 대한 상기 제1의 지지부와 상기 제2의 지지부와의 접촉점의 중심(重心)은 항상 상기 볼의 중심(中心)에 일치하는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 체결부재와 상기 지지부재 중 외측에 마련되는 하나에 끼워짐으로써 내측에 마련되는 다른 하나를 누르고, 상기 체결부재와 상기 지지부재를 회전 불가능하도록 고정하는 제3의 나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 회전부재와 상기 지지부재의 적어도 한쪽은 다른쪽을 끌어당기는 방향으로 착자(着磁;magnetizing)되어 있는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 회전부재 및 상기 지지부재는 플라스틱 마그넷으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
10. 뼈에 삽입되는 복수의 핀;과,

    연결부재;와,

    상기 핀과 상기 연결부재를 상대적으로 고정하는 동시에 상기 연결부재에 의해 연결되고, 적어도 일부가 볼인 회전부재;와,

    상기 볼의 중심을 그 내측에 배치할 수 있는 오목부와 외면으로부터 상기 오목부에 도달하는 나사 구멍을 갖는 소켓;과,

    상기 나사 구멍에 끼워짐으로써 상기 볼을 상기 오목부에 밀어붙이는 나사;를 각각 구비하는 복수의 볼 조인트;를 포함하고,

    상기 핀과 상기 연결부재는 상기 소켓과 상기 회전부재에 장착되며,

    상기 회전부재와 상기 소켓의 적어도 한쪽은 다른쪽을 끌어당기는 방향으로 착자되어 있는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 회전부재 및 상기 소켓은 플라스틱 마그넷으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
12. 제10항에 있어서,

    상기 볼 조인트의 적어도 하나에 있어서는, 상기 회전부재와 상기 소켓 중 어느 하나가 상기 핀의 선단에 장착되고, 장착된 상기 회전부재 혹은 상기 소켓에 대하여 상기 회전부재와 상기 소켓의 다른 하나가 장착되는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
13. 제10항에 있어서,

    상기 볼 조인트는 상기 회전부재와 상기 소켓 중 어느 하나에 관통 구멍이 형성되어 있는 삽입부를 포함하고,

    상기 핀은 상기 삽입부의 관통 구멍에 삽입되는 동시에 고정되는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 볼 조인트는 각 핀에 대하여 복수개 고정되는 것을 특징으로 하는 체외고정기.
15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 연결부재는 상기 볼 조인트를 연결하는 복수의 연결부를 포함하고,

    상기 복수의 연결부의 위치는 적어도 상기 연결부재의 길이방향으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는 체외고정기.
16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 연결부재는 제1의 봉형상 부재와 상기 제1의 봉형상 부재에 있어서의 양단의 각각에 나사 기구를 통해서 연결되는 제2 및 제3의 봉형상 부재를 포함하고, 상기 양단의 나사 기구는 한쪽이 우나사이고 다른쪽이 좌나사인 것을 특징으로 하는 체외고정기.
17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 연결부재는 2개의 봉형상 부재를 포함하는 동시에, 상기 2개의 봉형상 부재는 상기 연결부재에 의해 연결되는 2개의 상기 볼 조인트 사이에 있어서 적어도 평면 내에서 회전 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 체외고정기.

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