KR101512143B1 - 뼈 고정 요소에 로드를 커플링하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부 및 이러한 수용부를 가진 뼈 고정 장치 - Google Patents

뼈 고정 요소에 로드를 커플링하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부 및 이러한 수용부를 가진 뼈 고정 장치 Download PDF

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비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
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Abstract

본 발명은 뼈 고정 요소에 로드(Rod)를 결합하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부를 개시한다. 상기 수용부는:
수용부 몸체(5)와,
성기 로드를 수용하기 위한 채널(9)을 가진 로드 수용부(9)와,
뼈 고정 요소의 헤드(3)를 수용하기 위한 헤드 수용부(16)와, 상기 헤드 수용부(16)는 개방 단부(17)를 가지며 상기 헤드가 들어와 클램핑되도록 가요성을 가지며,
상기 헤드 수용부를 둘러싸는 로킹링(8)을 포함하고, 상기 로킹링은 그 내부에서 상기 헤드를 상기 헤드 수용부에 힘이 작용하게 하고,
상기 로킹링(8)은 상기 헤드를 사전 로킹 상태로 클램핑되도록 상기 수용부 몸체의 부분과 협동하는 스프링부(83)를 포함한다.

Description

뼈 고정 요소에 로드를 커플링하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부 및 이러한 수용부를 가진 뼈 고정 장치{Receiving part for receiving a rod for coupling the rod to a bone anchoring element and a bone anchoring device with such a receiving part}
본 발명은 뼈 고정 요소에 로드를 커플링하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부 및 이러한 수용부를 가진 뼈 고정 장치에 관한 것이다. 수용부는 수용부 몸체와 로킹링을 포함한다. 뼈 고정 요소의 헤드는 로킹링에 의해 헤드의 측면을 둘러싸고 있는 수용부의 헤드 수용부의 압축에 의해 수용부 몸체 내에 로크된다. 로킹링은 외과 수술을 하는 동안에 안전하게 취급하기 위하여 사전 로킹 위치 내에 헤드를 클램프하기 위하여 사전 응력이 작용되게 되도록 수용부 몸체의 부분과 협동하는 스프링부를 포함한다. 뼈 고정 장치는, 예를 들면 다축 뼈 나사의 형태로 실현될 수 있다.
여러 종류의 다축 뼈나사의 설계에서, 헤드는 뼈나사의 회전 위치를 로크하 기 위하여 측면으로부터 클램핑된다는 것이 공지되어 있다.
US 5,672,176호에는 윗면과 측면으로부터 헤드에 대하여 압력이 작용하게 하는 원추형으로 형성된 시트와 원추형으로 형성된 가압 요소를 가진 수용부를 가진 뼈 나사를 개시한다. 압축 부재는 로드가 채널 내에 클램핑 되어 있도록 온도가 상승할 때, 수용 부재의 부분 대하여 수축된다.
WO 2007/038350 A2호에는 지지 로드에 뼈 고정 장치를 연결하기 위한 장치와 커넥터 몸체와 캡을 포함하는 장치를 개시한다. 커넥터 몸체는 삽입, 각도 조정 및 뼈 고정 장치의 제거용 소켓을 가진다. 슬리브는 임시 위치에 커넥터 몸체 위에 부착되도록 구성되어 있고, 상기 슬리브는 임시 로킹 위치까지 이동하도록 뼈 고정 장치의 삽입을 허용하고 상기 슬리브는 각도 조정은 허용하나 뼈 고정 장치의 제거를 방지하고, 슬리브가 각도 조정과 뼈 고정 장치의 제거를 모두 방지하는 로킹 위치로 이동을 허용한다. 상기 슬리브는 소켓의 전길이에 걸쳐 연장되어 있다.
본 발명의 목적은 치수가 작으며 동시에 수술 중 안전 취급을 제공하며 안전한 최종 로킹을 제공하는 뼈 고정 요소에 로드를 커플링하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부 및 이러한 수용부를 가진 뼈 고정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적은 청구항 1에 따른 수용부에 의해 달성되며, 청구항 18에 따른 뼈 고정 장치에 의해 달성된다. 다른 특징은 종속 청구항에 청구되어 있다.
로킹링은 세 위치에 배열될 수 있다. 삽입 위치에서 헤드는 헤드 수용부 내에 삽입가능하다. 사전 로킹 위치에 있어서, 로킹링은 헤드를 헤드 수용부 내에 사전 로킹하고 이는 헤드가 헤드 수용부로부터 잘못하여 제거되는 것을 방지하고 헤드가 수술 중에 수용부에 대하여 잘못하여 이동되는 것을 방지한다. 이는 수술 중에 뼈 고정 장치의 안전한 취급을 허용한다. 로킹 위치에서, 헤드는 최종적으로 수용부 내에 로킹된다. 로킹링은 삽입 위치에 해제가능하게 지지되고 사전 로킹 위치 내에 해제가능하게 지지된다. 이는 취급을 편리하게 해준다.
헤드의 사전 로킹 및 로킹은 단일의 로킹링에 의해 달성된다. 그러므로, 본 발명에 따른 수용부와 뼈 고정 장치는 제조 비용을 감소시키고 취급을 용이하게 하는 적은 요소를 구비한다. 이는 헤드를 클램핑하는 데 필요한 힘을 감소시키는 측 면으로부터 둘레로 뼈 고정 요소의 헤드를 클램핑하는 원리를 이용한다. 수용부의 설계는 높이 치수를 감소시키고 하부 외경을 감소시키며 이는 목 척추 수술, 소아 적용, 외상 및 최소 절개 적용과 같은 작은 치수의 고정 장치가 필요한 경우에 특히 적절하다.
여러 가지의 뼈 고정 장치와 다른 종류의 수용부를 구비함으로써 수술하기 전에 모듈러 시스템으로 사용가능하다.
수용부는 작은 치수로 형성가능하다. 로킹링을 거쳐 헤드 수용부에 작용하는 압력은 뼈 고정 장치의 가장 큰 직경을 가진 헤드에서 가장 크다. 그러므로, 로킹링은 헤드 수용부의 개방 단부까지 연장되지 않으면 않되며 이는 로킹링이 하부 단부에서 감소된 직경을 가지도록 허용된다.
로킹링이 만곡된 내표면부를 가진다면, 로킹링과 헤드 수용부 사이의 재밍은 발생되지 않는다.
본 발명의 다른 특징 및 잇점은 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 대한 설명을 읽으면 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치는 나사이를 가진 축(2)과 만곡된 표면부, 본 실시예에서는 구면 분절 형상의 헤드(3)를 가진 뼈 나사의 형태의 뼈 고정 요소(1)를 구비한다. 헤드(3)는 나사 조임 툴에 결합되기 위한 홈(4)을 가진다. 뼈 고정 장치는 뼈 고정 요소(1)에 연결하기 위한 로 드를 수용하기 위한 수용부 몸체(5)를 더 구비한다. 또한, 내부 나사 형태의 폐쇄 부재(7)는 수용부 몸체(5) 내에 로드(6)를 수용하기 위하여 구비된다. 또한, 뼈 고정 장치는 헤드를 수용부 몸체(5) 내에 로킹하기 위한 로킹링(8)을 구비한다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 수용부 몸체(5)는 실제적으로 원통형이며 제 1 단부(9a)와 대향하는 제 2 단부(9b)를 가진 로드 수용부(9)를 구비한다. 로드 수용부(9)는 제 2 단부(9b)에 구비되어 있는 제 1 동축 구멍(10)을 가진다. 제 1 구멍(10)의 직경은 뼈 고정 요소의 헤드(3)의 직경보다 작다. 또한, 로드 수용부(9)는 제 1 단부(9a)로부터 제2 단부(9b)로부터의 거리까지 연장되어 있는 제 2 동축 구멍(11)을 구비한다. 제 2 구멍(11)의 직경은 제 1 구멍(10)의 직경보다 크고 로드(6)의 직경보다 크다. 실제적으로 U자 형상의 홈(12)은 제 1 단부(9a)로부터 제 2 단부(9b)까지 연장된 로드 수용부(9) 내에 구비되어 있고 홈(12)의 직경은 로드(6)의 직경보다 약간 크고 이 때문에 로드(6)는 홈 내에 설치될 수 있고 그 내부에서 안내될 수 있다. 홈(12)에 의해 두 개의 자유 레그(12a, 12b)는 내부 나사(13)가 구비되어 있는 곳에 형성된다. 내부 나사는 미터법 나사, 평판 나사, 음각 나사, 톱니 나사 또는 다른 모든 형태의 나사일 수도 있다. 평판 나사 또는 음각 나사와 같은 나사 형태는 내부 나사가 나사 결합될 때, 레그(12a, 12b)가 흔들리는 것을 방지하기 위하여 사용된다면 바람직하다. 홈(12)의 깊이는 로드(6)와 내부 나사(7)가 레그 들 사이에 삽입될 수 있는 깊이를 가진다. 홈의 하부와 레그(12a, 12b) 사이에 편평부(14)는 구멍(1)의 단부를 형성하도록 구비된다.
도 1, 2, 3 및 6에 도시된 바와 같이, 절개부(24)는 홈(12)에 의해 형성된 채널의 단부 상에서 로드 수용부 내에 구비되어 있다.
수용부 몸체(5)의 로드 수용부(9)는 제 2 단부(9b)로부터 제 1 단부로부터의 거리까지 연장된 복수의 동축 슬릿(15)을 더 구비하고, 상기 거리는 내부 나사(13)의 길이에 대응한다. 슬릿(15)은 제 2 단부(9b)로 개방되어 있고, 도 1, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 실제적으로 U자 형상 홈(12)을 통하여 연장된다. 적어도 하나의 슬릿(15)에서, 하나 이상의 슬릿은 홈(12)의 한 측에 구비되는 것이 바람직하다. 다수의 슬릿은 슬릿에 의해 제공되는 가요도에 따라 구비된다. 이는 재료와 벽두께 및/또는 다른 인자에 따라 달라진다.
로드 수용부는 제 2 단부(9b)에 인접하게 환형 홈(30)을 가지고 이에 의해 쇼올더(31)는 제 2 단부로부터 일정 거리에 형성된다. 홈(30)의 깊이는 하기한 바와 같이, 로킹링(8)의 일부와 협동할 수 있는 깊이이다.
제 2 단부(9b)에 인접하게 수용부 몸체(5)는 뼈 고정 장치(5)의 헤드(3)에 대한 수용 공간을 제공하는 헤드 수용부(16)를 구비한다. 헤드 수용부(16)는 제 2 단부(9b)를 향하여 테이퍼진 외표면을 가지며 제 2 단부(9b)에 대향하는 개방 단부(17)를 가진다. 헤드 수용부(16)의 외표면은 부분적으로 또는 온전히 테이퍼져 있다. 이는 적어도 헤드(3)의 가장 큰 직경 영역에서 테이퍼져 있다. 개방 단부(17)는 둥근 에지를 가질 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 단부(9b)에서 로드 수용부(9)의 외경은 제 2 단부(9b)에 인접한 헤드 수용부(16)의 외경보다 크고 개방 단부(17)에서 헤드 수용부의 외경보다 또한 크다. 그러므로, 헤드 수용부(16)는 로드 수용 부(9)에 대하여 움푹 들어가 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 헤드 수용부(16)는 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)를 위한 시트를 형성하는 내부 중공부(18)를 가진다. 중공부(18)는 헤드(3) 형상에 맞는 형상으로 적용되고, 도시된 실시예에서 이는 구면 헤드(3)를 수용하는 구면 섹션이다. 중공부(18)는 헤드(3)의 가장 큰 직경을 포함하는 측면 커버 영역으로부터 뼈 고정 요소의 헤드(3)를 둘러싸는 치수를 가진다.
복수의 슬릿은 개방 단부(17)로부터 로드 수용부의 제 2 단부(9b)까지 연장된 개방 단부(17)로 개방된 헤드 수용부(16) 내에 구비되어 있다. 슬릿(19)의 갯수는 슬릿(15)의 갯수와 동일할 수도 있으나, 헤드 수용부(16)의 요구되는 가요도에 따라 많을 수도 적을 수도 있다. 또한, 슬릿(20)은 도 6에 도시된 바와 같이, 로드 수용부의 실제적으로 U자 형상 홈(12)에 인접한 헤드 수용부(16)의 측면상에 구비된다. 슬릿(20)은 제 2 단부(9b)의 거리에서 종단된다. 헤드 수용부(16)의 가요도는 고정 요소의 헤드(3)가 헤드 수용부를 펼쳐서 삽입될 수 있도록 하고 헤드 수용부를 가압하여 클램핑되게 하는 정도이다. 로드 수용부 내의 슬릿(15)은 헤드(3)에 수용부 몸체(5)의 수동 장착을 용이하게 해준다.
로킹링(8)은 도 1, 2 및 도 7 내지 13을 참조하여 설명한다. 로킹링(8)은 실제적으로 원통형이며 테이퍼진 내표면(81a)을 가진다. 제 1 부분의 외표면은 하부 외측 직경을 축소하기 위하여 또한 테이퍼져 질 수 있다. 제 1 부분(81)의 치수는 테이퍼진 외표면(81a)이 헤드 수용부(16) 상에서 압축력이 작용하도록 헤드 수용부(16)의 외표면의 테이퍼진 부분과 결합할 수 있는 치수이다. 제 1 부분의 내표 면(81a)은 로킹링의 중심을 향한 곡률 반경을 가지고 만곡되어 있다.
또한, 로킹링은 원통형 제 2 부분(82)을 가지고 있고 그 자유 단부는 도 11에 도시된 바와 같이, 로드 수용부의 제 2 단부(9b)에 대하여 접촉될 수 있다.
두 개의 돌출부(21)는 제 2 단부 방향으로 환형 표면(82a)으로부터 연장되어 대각선 방향으로 서로 대향되어 위치되어 있다. 돌출부(21)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 로킹링(8)이 헤드(3) 내의 어떤 위치에 로크되지 않을 때, 실제적으로 U자 형상 홈(12) 위로 돌출되고 절개부(24) 내로 연장되는 높이를 가진다. 돌출부(21)의 자유 단부(22)는 로드(6)의 곡률 반경에 대응하는 곡률 반경을 가지고 만곡, 특히 내측으로 만곡되어 있다. 로킹링은 돌출부가 홈(12)의 위치들에 위치되는 수용부 몸체(5)의 헤드 수용부(16) 둘레에 배열되어 있다. 이러한 수단에 의해, 홈(12) 안으로 돌출된 돌출부(21)는 로드가 삽입되어 있지 않을 때, 로킹링이 회전되는 것을 방지한다.
로킹링의 제 3 부분(83)은 환형 표면(82)의 외측 에지로부터 돌출된 약간 테이퍼진 환형림이다. 복수의 축방향 슬릿(84)은 자유 단부로 개방된 림 내에 구비되어 있고 이는 림이 방사방향으로 약간 구부러지게 한다. 림의 높이는 도 11에 도시된 바와 같이, 헤드 수용부(16)의 홈(30)의 높이보다 높다. 림의 내경은 도 1에 도시된 바와 같이, 로킹링이 로드 수용부(9)를 클램핑하는 내경이며 가요성 림에 의해 발생되는 사전 응력에 의해 지지된다.
헤드 수용부(16)의 가요도와 개방 단부(17)에서의 헤드 수용부의 치수는 자유 단부(17)로부터 조립하여 로킹링(8)을 헤드 수용부(16) 상에 장착을 허용한다. 헤드 수용부의 외경이 로드 수용부(9)의 직경보다 작기 때문에, 로킹링은 로드 수용부를 지나 방사방향으로 최소한으로만 돌출된다.
내부 나사(7)는 레그 상에 구비되어 있는 내부 나사(13)에 대응하는 나사를 가진다. 레그가 헐거워지는 것을 방지하는 나사 형태가 사용되었다면, 내부 나사(7)와 같은 단일 폐쇄 요소면 충분하다. 이는 뼈 고정 요소의 방사 방향 치수를 감소시켜준다. 예를 들면, 외측 나사와 같은 다른 폐쇄 요소도 또한 가능하다.
수용부 몸체(5), 로킹링(8), 내부 나사(7), 뼈 고정 요소(1)는, 예를 들면 티타늄 또는 스테인리스강 또는 생체적합성 합금 또는 충분한 강도를 가진 생체적합성 플라스틱으로 만들어진다.
뼈 고정 장치는 수용부 몸체(5)의 헤드 수용부(16) 상에 장착된 로킹링(8)과 삽입된 나사 헤드(3)와 사전 조립될 수도 있다.
로킹링의 기능은 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 로킹링(8)의 제 1 위치(P1)는 로킹링이 최상위 위치에 놓이도록 규정되고 이 경우에 환형 표면(82a)은 로드 수용부(9)의 제 2 단부(9b)에 대하여 접촉된다. 이 위치에서, 로킹링(8)은 로드 수용부 상에서 가요성 림(83)에 의해 작용하는 사전 응력에 의해 지지된다. 헤드 수용부(16)는 압축되지 않는다. 이 위치에서, 나사 헤드(3)의 도입이 가능하다.
제 2 위치(P2)는 도 12에 도시된 바와 같이 사전 로킹 위치이다. 상기 위치(P2)에서, 로킹링은 로드 수용부(9)에 구비되어 있는 홈(30) 내로 가요성 림(83) 이 탄성 스냅되고 상부 에지가 홈의 쇼올더에 대하여 접촉할 때까지 하방으로 시프트된다. 림(83)이 약간 테이퍼져 있기 때문에, 로킹링은 가요성림(83)에 의해 작용하는 사전 응력에 의해 이 위치에 지지된다. 로킹링의 테이퍼진 내표면(81a)은 헤드(3)를 사전 로킹하는 헤드 수용부(16) 상에서 사전 응력이 작용하게 된다. 수용부 몸체(5)에 대한 뼈 고정 요소(1)의 각도 위치를 수술 중에 증가되는 조건하에서 로킹 수단이 유지되고, 수용부 몸체 또는 나사 요소 상에 부가적인 힘이 작용하여 헐거워질 수 있다. 그러므로, 헤드의 잘못된 제거가 방지된다. 로킹링(8)의 사전 로킹 위치는 로킹링을 수동으로 아래로 누르던가 로드를 삽입하고 내부 나사를 나사 결합하여 이루어지고 이 때문에 로드가 돌출부를 가압한다.
로킹 위치인 제 3 위치(P3)는 도 13에 도시되어 있다. 로킹 위치는 나사 헤드(3)가 헤드 수용부 내에 최종 로킹되는 위치로 규정된다. 상기 위치(P3)에서 테이퍼진 내표면(81a)은 헤드(3)가 헤드 수용부의 압축에 의해 로킹되도록 헤드 수용부(16)의 외표면에 결합된다. 로드(6)를 누름으로써 내부 나사(7)를 최종적으로 조여 달성된다. 유사하게는, 로킹링(8)의 더 하방으로의 이동은 방지된다.
수용부 몸체 내의 홈(30)은 생략될 수도 있다. 림(83)은 수용부 몸체의 제 2 단부(9b)와 또한 협동할 수 있다.
사용에 있어서, 사전 조립된 뼈 고정 장치는 수용부 몸체와 뼈 고정 요소와 뼈에 나사 고정되는 로킹링을 구비한다. 헤드의 홈(4)은 제 1 구멍(10)을 통하여 나사 툴이 접근할 수 있다. 로킹링(8)은 사전 로킹 위치(P2)에 이미 있다. 연결될 로드에 대하여 수용부를 정확히 정렬하기 위하여, 부가적인 힘이 수동 또는 도구를 적용하여 수용부에 작용하게 된다. 다른 뼈 고정 장치에 대하여 로드의 위치가 일단 수정되면, 내부 나사(7)가 조여지고 이에 의해 로킹링(8)을 로킹 위치(P3)로 변위시킨다. 로킹링(8)이 헤드 수용부의 자유 단부를 향하여 이동될 때, 이는 그들의 헤드수용부를 가압하고 이 때문에 헤드를 로킹한다. 내부 나사의 최종 조임은 로드와 헤드를 동시에 로크한다.
뼈 고정 장치는 제조업자 또는 수술 준비 과정 중에 또는 언제나 사전 조립할 수 있다. 의사는 수술 전에 임상 적용의 특정 요구 사항에 따라 필요한 수용부와 뼈고정 요소를 선택한다. 뼈 고정 장치의 형태는 고정부의 직경, 길이 및 다른 특징에 의해 적절한 뼈 고정 요소를 선택하게 된다. 그러므로, 모듈러 시스템은 개별적으로 선택되고 적용되는 수용부와 여러 개의 뼈 고정 요소를 구비한다.
사전 로킹 조건에 있어서, 내부 나사가 헐거워진 상태로 있을 때, 클램핑된다. 이는 로드의 조정을 더 할 수 있도록 허용한다.
뼈 고정 장치의 제 2 실시예를 도 14 내지 도 24를 참조하여 설명한다. 제 1 실시예와 같은 부품에는 동일한 부품 번호가 매겨지며 중복 설명은 생략한다. 제 1 및 제 2 실시예의 차이점은 수용부 몸체와 로킹링의 형상이 다르다는 점이다. 수용부 몸체(5')는 제 2 단부(9b)에 홈(30)을 가지지 않는다. 이 대신에, 수용부 몸체(5')는 헤드 수용부(16)의 개방 단부(17) 근처에 두 개의 노치형 홈(40)을 가지며 헤드 수용부(16)의 개방 단부(17)에 인접하게 환형 홈(41)을 가진다. 노치형 홈(40)은 로드 수용부(9)의 U자 형상 홈(12)의 양측면에 서로 대각선 방향 반대방향으로 위치되어 있다. 그들은 개방 단부(17)로부터 어떤 거리에 배열되어 있다. 노치형 홈(40)의 단면은 V자 형상이고 바람직하게는 노치형 홈의 두 개의 측벽에 의해 포함되는 45도의 각도를 가지는 것이 바람직하다. 이에 의해 도 22b 내지 도 24b에 잘 도시된 바와 같이, 하방으로 경사진 표면(40a)이 형성되어 있다. 경사진 표면(40a)과 홈(41)에 의해, 돌출부(42)는 하기한 바와 같이 로킹링의 가용성 부분과 협동하도록 형성된다. 요홈(40)의 갯수는 두 개로 한정되지 않는다. 다수의 홈이 또한 구비될 수도 있다. 홈은 슬릿(19) 사이의 헤드 수용부(16)의 위치에 위치하는 것이 바람직하다.
로킹링(80)은 환형림이 슬릿을 가지지 않아 가요성이지 않기 때문에 환형림에 의해 제 3 부분(83')이 형성된 로킹링(8)과 다르다. 또한, 제 1 부분(81)의 내표면부(81a')는 테이퍼져 있지 않으나 도 20 내지 도 24에 도시된 바와 같이 내측으로 만곡되어 있다. 그러나, 이 또한 테이퍼져 있을 수 있다.
로킹링(80)의 제 1 부분(81)에 있어서, 두 개의 내측으로 대향된 탄성 노우즈(90)는 서로 대각선 방향으로 대향되어 위치되고 헤드 수용부(16)의 노치형 홈(40)과 결합될 수 있는 위치에서 돌출부(21)의 양측면 상에 형성되어 있다. 노우즈와 외표면 사이에, 중공부(91) 노우즈(91)를 탄성적으로 휘게 하도록 구비되어 있다. 각 노우즈의 치수는 노치형 홈(40)과 결합할 수 있는 치수이다.
제 2 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 기능은 도 22a 내지 도 24b를 참조하여 설명한다. 제 1 위치(P1)에서, 삽입 위치에 있고 로킹링은 도 22a 내지 도 22b에 도시된 바와 같이, 로드 수용부(9)의 제 2 단부(9b)에 대하여 환형 표면(82a)과 함께 접촉한다. 이 위치에 있어서, 노우즈(9)는 노치형 홈(40)과 결합된다. 로킹링(80)은 탄성 노우즈(90)에 의해 작용하는 사전 응력에 의해 이 위치 내에 지지된다. 이 위치에서, 헤드(3)는 개방 단부(17)로부터 삽입될 수 있다.
도 23a 및 도 23b에 있어서, 제 2 위치(P2)는 사전 로킹 위치이며 이는 노우즈(90)가 개방 단부(17)에 인접한 환형 홈(41)과 결합되도록 형성되어 있다. 이러한 위치는 로킹링(80)을 하방으로 변위시켜 달성된다. 이에 의해 노우즈(90)는 돌출부(42) 뒤쪽에서 스냅될 때까지 경사진 표면(40a)에 의해 안내된다. 사전 로킹 위치(P2)는 노치홈의 측면벽의 각도가 약 45도라면 용이하게 달성된다. 로킹링(80)은 도구의 적용 또는 수동에 의해서만 사전 로킹 위치로부터 해제될 수 있고 이에 의해 노우즈(9)는 환형 홈(41)으로부터 해제된다.
도 24a 및 도 24b에 도시된 바와 같이, 로드(6) 상에서 가압하는 내부 나사를 조임에 의해 로킹링(80)이 더욱더 하방으로 이동하여 로킹링(80)을 로킹 위치인 제 3 위치(P3)로 가져온다. 로킹 위치에 있어서, 노우즈는 홈(41) 밖으로 변위되고 이 때문에 개방 단부 밑에 위치된다. 이 위치에서 로킹링(80)의 내표면부(81a')는 헤드 수용부(16)를 구비하고 이 때문에 헤드(3)는 최종적으로 로크된다.
본 실시예에서 림(83')은 생략될 수 있다는 것을 알아야 한다.
뼈 고정 장치의 임상적인 사용은 제 1 실시예의 것과 유사하다.
뼈 고정 장치의 제 3 실시예는 도 25 내지 도 30에 도시되어 있다. 제 1 실시예의 것과 동일한 부품에는 같은 도면 부호를 붙이며 그 반복 설명은 생략한다. 제 1 및 제 2 실시예의 차이점은 수용부 몸체와 로킹링의 형태가 다르다. 수용부(5")는 로킹링(800)의 협동하는 외측벽 내에 있는 스프링부를 가진다. 스프링부는, 예를 들면 레그(12a, 12b) 상의 로드 수용부의 외측벽에서 대각선 방향으로 대향되어 배열된 동축으로 연장된 종방향 요소(100)에 의해 형성된다. 요소(100)는 로드 수용부의 외측벽 내에 형성되어 있는 외측 굴곡부(101)를 가진 판 스프링형 부품이다. 외측 굴곡부(101)는 벽으로부터 돌출되고 벽 내의 대응 공동 내로 탄성 가압될 수 있다.
로킹링(800)은 제 1 실시예의 로킹링(8)과 림(83")이 가요성이 아니라는 점이 다르다.
제 1 위치에서, 도 28에 도시된 바와 같이, 로킹링(800)은 림(83") 상에서 스프링부(100)에 의해 작용하는 사전 응력에 의해 지지된다. 헤드 수용부는 헤드(3)의 도입을 허용하도록 압축된다. 제 2 위치에서, 도 29에 도시된 바와 같이, 로킹링은 스프링 요소(100)로부터 해제되고 하방으로 편위된다. 스프링 요소는 사전 로킹 위치를 형성하는 정지부로서 작용한다. 도 30에 도시된 제 3 위치에서, 로킹링(800)은 더욱 하방으로 편위되고 상기 헤드는 로크된다.
스프링부의 다른 형상 및 갯수도 또한 가능하다.
도시된 실시예의 다른 수정도 가능하다. 예를 들면, 뼈 고정 요소의 헤드는, 예를 들면 원통형 형상과 같은 다른 형상을 가질 수도 있으며 이에 의해 단축 뼈 나사는 단일축 둘레의 수용부에 대하여 나사 요소의 회전을 허용하도록 구비된다. 헤드(3)는 또한 원추형 형상 또는 다른 형상일 수도 있고 헤드 수용부의 중공 내부 부분(18)은 이러한 형상이 채용된다. 다른 수정에 있어서, 수용부 몸체(5) 또는 적어도 헤드 수용부(16)는 일정 정도의 탄성도를 제공하는 생체 적합성 플라스틱 재료로 만들어진다. 이 경우에 있어서, 슬릿이 생략될 수도 있다.
헤드 수용부는 한 방향으로 헤드의 큰 각도 이동을 허용하는 경사진 개방 단부(17)를 가질 수 있다.
헤드 수용부의 외표면은 구형일 수도 있고 로킹링의 내표면은 테이퍼져 잇을 수 있다.
도 1은 뼈 고정 장치의 제 1 실시예의 분해사시도이다.
도 2는 조립된 상태의 도 1의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 수용부 몸체의 사시도이다.
도 4는 도 3의 수용부의 측면도이다.
도 5는 로드 축에 수직으로 취한 단면의 도 3의 수용부의 단면도이다.
도 6은 도 3의 수용부의 상면도이다.
도 7은 제 1 실시예의 로킹링의 사시도이다.
도 8은 도 7의 로킹링의 상면도이다.
도 9는 도 7의 로킹링의 측면도이다.
도 10은 도 7의 A-A선을 취한 단면의 도 7의 로킹링의 단면도이다.
도 11은 로드축에 수직인 단면의 제1 위치에서의 제 1 실시예의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 12는 제 2 위치에서의 도 11의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 13은 제 3 위치에서의 도 11의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 14는 뼈 고정 장치의 제 2 실시예의 분해 사시도이다.
도 15는 조립된 상태의 도 14의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 16은 제 2 실시예에 따른 수용부 몸체의 사시도이다.
도 17은 도 16의 수용부의 측면도이다.
도 18은 로드축에 수직으로 취한 단면의 도 16의 수용부 몸체의 단면도이다.
도 19는 도 16의 수용부 몸체의 상면도이다.
도 20은 제 2 실시예의 로킹링의 사시도이다.
도 21은 도 20의 A-A선을 취한 단면의 도 20의 로킹링의 단면도이다.
도 22a는 로드축에 수직인 단면을 취한 제 1 위치에서의 제 2 실시예의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 22b는 도 22a의 확대 상세도이다.
도 23a는 제 2 위치에서의 도 22a의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 23b는 도 23a의 확대 상세도이다.
도 24a는 제 3 위치에서의 도 22a의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 24b는 도 24a의 확대 상세도이다.
도 25는 조립된 상태에서의 도 25의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 26은 조립된 상태의 도 25의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 27은 제 3 실시예의 수용부 몸체의 상면도이다.
도 28은 로드축에 수직으로 취한 단면으로서 제 1 위치에서의 제 3 실시예의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 29는 제 2 위치에서의 도 28의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 30은 제 3 위치에서의 도 28의 뼈 고정 장치의 단면도이다.

Claims (21)

  1. 뼈 고정 요소에 로드를 결합시키기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부에 있어서,
    수용부 몸체(5; 5')와;
    상기 로드(6)를 수용하기 위한 채널(12)을 가진 로드 수용부(9)와;
    상기 뼈 고정 요소의 헤드(3)를 수용하기 위한 헤드 수용부(16)와; 상기 헤드 수용부(16)는 개방 단부(17)를 가지고 있고, 상기 헤드의 도입과 클램핑을 허용하도록 가요성이고,
    상기 헤드 수용부를 둘러싸고 있는 로킹링(8; 80; 800)을 포함하고,
    상기 로킹링(8, 80) 또는 상기 수용부 몸체(5')는 상기 수용부 몸체 또는 상기 로킹링(800)의 일부와 협동하는 스프링부(83; 90; 101)를 각각 포함하고, 이 때문에 상기 헤드를 상기 로킹링의 사전 로킹 위치 내에 클램핑되는 것을 특징으로 하는 수용부.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스프링부(83; 90)는 상기 로킹링의 에지에 구비된 것을 특징으로 하는 수용부.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 로킹링은 사전 로킹 위치(P2)를 점유할 수 있으며, 거기에서 상기 헤드는 상기 헤드 수용부(16)와 상기 헤드가 로킹되어 있는 로킹 위치(P3) 상에 작용하는 사전 응력에 의해 상기 헤드 수용부 내에 클램핑되어 있는 것을 특징으로 하는 수용부.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹링(8; 80)은 상기 헤드가 상기 헤드 수용부 내에 삽입될 수 있는 삽입 위치(P1)를 점유할 수 있는 것을 특징으로 하는 수용부.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹링(8)은 상기 헤드 수용부의 개방 단부(17)에 대향하는 하부 에지와 상기 개방 단부로부터 멀리 대향하고 있는 상부 에지를 가지고, 상기 스프링부(83)는 상기 상부 에지 상에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 수용부.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스프링부(83)는 방사방향으로 가요성인 림에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 수용부.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 스프링부(83)는 림에 구비되어 있는 적어도 하나의 동축 슬릿(84)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수용부.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 스프링부(83)는 상기 로드 수용부(9) 내의 홈(30) 또는 상기 로드 수용부의 단부면(9b)과 협동하는 것을 특징으로 하는 수용부.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹링(80)은 상기 헤드 수용부의 개방 단부(17)에 대향하는 하부 에지와, 상기 개방 단부로부터 멀리 대향되어 있는 상부 에지를 가지며, 상기 스피링부(90)는 상기 하부 에지에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 수용부.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스프링부(90)는 가요성의 방사 방향 돌출부에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수용부.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 스프링부(90)는 적어도 두 개의 가요성 방사 방향 노우즈(90)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 수용부.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 헤드 수용부 내의 홈(40)과 협동하는 것을 특징으로 하는 수용부.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 홈(40)은 상기 개방 단부 내에 배열된 것을 특징으로 하는 수용부.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 홈(40)은 노치 형상을 가지며 사전 로킹 상태에서 헐거워지게 되도록 상기 가요성 돌출부(90)의 해제를 용이하게 하기 위하여 하방으로 경사진 측벽(40a)을 구비한 것을 특징으로 하는 수용부.
  15. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드 수용부(16)는 테이퍼진 부분을 가진 외표면을 가지며 상기 로킹링(8)은 테이퍼진 부분(81a) 또는 만곡부(81a')를 가진 내표면을 가지며, 상기 만곡부는 상기 로킹링의 중심에 대향되어 있는 것을 특징으로 하는 수용부.
  16. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로킹링(8; 80; 800)은 상기 로드를 거쳐 로드에 일정 압력이 작용되도록 이동가능한 것을 특징으로 하는 수용부.
  17. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 수용부는 제 1 단부(9a)와, 제 2 단부(9b)와, 상기 제 1 단부로부터 상기 로드를 위한 채널을 형성하는 상기 제 2 단부 방향으로 연장된 홈(12)을 가진 것을 특징으로 하는 수용부.
  18. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 수용부(9)는 제 1 단부(9a)와 제 2 단부(9b)를 가지고 있고 상기 헤드 수용부(16)는 상기 제 2 단부(9b)의 측면에 배열되어 있고, 상기 제 2 단부의 측면의 상기 헤드 수용부(16)의 외경은 상기 제 2 단부(9b)에서 상기 로드 수용부(9)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 수용부.
  19. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용부 몸체(5)는 복수의 슬릿(19)을 구비하고 이는 개방 단부(17)로 개방되어 있고 적어도 하나의 슬릿(15, 19)은 연속적으로 상기 개방 단부로부터 상기 로드 수용부(9)내로 연장된 것을 특징으로 하는 수용부.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 스프링부(101)는 상기 수용부 몸체(5') 상에 구비된 것을 특징으로 하는 수용부.
  21. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 따른 수용부와 나사이를 가진 축과 헤드(3)를 가진 뼈 고정 요소(1)를 구비한 뼈 고정 장치로서, 폐쇄부재(7)는 상기 로드(6)를 상기 채널(12) 내에 고정하기 위한 내부 나사를 구비한 것을 특징으로하는 뼈 고정 장치.
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