KR101688858B1

KR101688858B1 - 척추 임플란트용 스크류 어셈블리

Info

Publication number: KR101688858B1
Application number: KR1020150086830A
Authority: KR
Inventors: 전창훈; 김민나; 전일진
Original assignee: 김민나; 전일진
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2016-12-22

Abstract

본 발명은 상단부 가장자리로부터 상호 대향하면서 절개되어 하단부가 원호 형상인 삽입홈을 구비하며, 내부 공간을 형성하고 상하 관통인 제1 유닛; 상기 삽입홈에 일측의 외주면이 안착되고, 상기 제1 유닛과 이웃한 제1 유닛의 삽입홈에 타측의 외주면이 안착되는 로드; 상부는 상기 내부 공간의 하부측에 회동 가능하게 수용되고, 하부는 척추를 구성하는 추체(vertebral body)에 풀림 방지되게 나사 결합되어 고정되는 제2 유닛; 상기 내부 공간의 상측에 나사 결합되어 상기 로드를 고정하는 제3 유닛; 및 상기 내부 공간과 상기 제2 유닛의 상부 사이에 배치되어 상기 제2 유닛의 회동을 제한하는 것으로, 상기 제2 유닛의 상부에 배치된 볼 조인트 헤드의 상측 외면을 누르며 상기 내부 공간에 안착됨과 동시에 상부에 상기 로드의 외주면과 접촉하며 상기 제1 유닛에 결합된 상기 제3 유닛의 체결력으로 가압되는 가압 캡을 포함한 제4 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리에 관한 것이다.

Description

척추 임플란트용 스크류 어셈블리{SCREW ASSEMBLY FOR SPINAL IMPLANT}

본 발명은 척추 임플란트용 스크류 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 다양한 체형에 맞게 시술되고 설치되는 각도 및 위치 조절이 자유로우면서도 견고한 시술 상태의 유지가 가능하도록 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리에 관한 것이다.

척추는 신체를 지지하는 부분으로서, 통상 24개의 뼈로 구성되며 뼈와 근접한 뼈의 사이에는 디스크가 구비되고, 척추관으로는 신경이 지나가도록 구성된다.

척추는 신체를 지탱할 뿐만 아니라, 신체가 움직일 수 있는 근원이 되는 부분으로 중요한 기능을 한다.

사고 등으로 인하여 척추가 손상되거나, 연령에 따른 퇴행성 질환이 진행되거나 또는 척추가 손상되거나 뒤틀릴 경우에는 척추를 구성하는 추체(vertebral body)들 사이에서 완충 작용을 하는 디스크가 압박을 받으면서 이에 따라 신경 또한 압박되어 심한 통증이 유발된다.

통증이 경미한 경우에는 보존적 치료방법을 사용하고 있지만 통증이 심한 경우에는 척추를 고정하는 고정장치를 삽입하여 척추의 위치를 바로잡거나 신경을 압박하는 부분이 압박되지 않도록 교정을 해야 한다.

척추를 고정하는 고정장치는 추체와 인접한 추체에 복수의 나사못을 척추경에 삽입하고, 삽입된 나사못을 서로 연결하도록 로드를 설치하여 추체들을 고정하거나, 변형된 척추를 교정하였다.

그러나, 이러한 기존의 척추를 고정하는 고정장치는 환자들의 지속적인 활동으로 가해지는 외력 등의 작용으로 인하여 척추가 움직이면서 추체들에 고정된 나사못이 이완되거나, 역회전 되어 이탈되는 문제점이 있었다.

특히, 이러한 문제가 발생된 환자에게는 재시술을 실시해야 하므로, 그만큼 회복이 늦어지고, 추가적으로 실시하는 시술 시간이 늘어나게 되므로, 환자에게 고통을 가중시키는 치명적인 문제점에 직면하게 된다.

등록특허 제10-0509885호 등록특허 제10-1056119호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 환자의 다양한 체형에 맞게 시술되고 설치되는 각도 및 위치 조절이 자유로우면서도, 견고한 시술 상태의 유지가 가능하도록 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상단부 가장자리로부터 상호 대향하면서 절개되어 하단부에 형성된 삽입홈을 구비하며, 내부 공간을 형성하고 상하 관통인 제1 유닛; 상기 삽입홈에 일측의 외주면이 안착되고, 상기 제1 유닛과 이웃한 제1 유닛의 삽입홈에 타측의 외주면이 안착되는 로드; 상부는 상기 내부 공간의 하부측에 회동 가능하게 수용되고, 하부는 척추를 구성하는 추체(vertebral body)에 풀림 방지되게 나사 결합되어 고정되는 제2 유닛; 상기 내부 공간의 상측에 나사 결합되어 상기 로드를 고정하는 제3 유닛; 상기 내부 공간과 상기 제2 유닛의 상부 사이에 배치되어 상기 제2 유닛의 회동을 제한하는 것으로, 상기 제2 유닛의 상부에 배치된 볼 조인트 헤드의 상측 외면을 누르며 상기 내부 공간에 안착됨과 동시에 상부에 상기 로드의 외주면과 접촉하며 상기 제1 유닛에 결합된 상기 제3 유닛의 체결력으로 가압되는 가압 캡을 포함한 제4 유닛; 및 상기 제4 유닛의 상기 가압 캡을 상기 제1 유닛에 용이하게 삽입되게 하고, 삽입된 상기 가압 캡의 이탈을 방지하는 C링을 포함하는 제5 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리를 제공할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 제2 유닛 상측의 회동을 제한하는 가압 캡을 구비한 제4 유닛을 포함하는 구조로부터 환자의 다양한 동작으로 발생되는 외력에 대하여 제2 유닛의 하측이 척추경으로부터 이탈되는 것을 방지하고 견고한 시술 상태를 유지할 수 있다.

또한, C링을 포함하는 제5 유닛이 제1 유닛 내로 삽입된 가압 캡의 이완과 이탈을 방지함으로써 더욱 견고하고 확실한 체결 상태의 유지가 가능하게 될 것이다.

그리고, 본 발명은 제1 유닛에 제2 유닛이 회동 가능하게 결합되므로, 환자의 연령이나 체형 또는 질환 정도에 따라 제각각인 시술 및 설치 각도를 다양하게 가변시킬 수 있으므로 범용성의 측면에서 우수하다.

또한, 본 발명은 제1 유닛에 다양한 형상의 홈, 구체적으로는 파지용 라인 홈과 제1 파지용 홈과 제2 파지용 홈 등을 형성하여 시술 도구가 제1 유닛과 확실하게 클램핑되는 상태에서 일반적인 수술은 물론 최소 침습적인 수술 또한 가능하게 실시될 수 있도록 함으로써 확실하고 우수한 시술 결과를 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 전체적인 결합 관계를 나타낸 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 전체적인 결합 관계를 나타낸 단면 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 주요부인 제1 유닛의 상세한 구조를 나타낸 외관 사시도
도 4는 도 3의 A 부분 확대 사시도
도 5는 도 3의 B 부분 확대 사시도
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리를 조립할 때 제4 유닛 또는 제3 유닛으로 고정하기 직전에 제1 유닛에 제2 유닛을 안착된 상태를 나타낸 단면 개념도의 다양한 변형예들
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 주요부인 제3 유닛에 있어서 나사산의 형성 방향 및 배치 구조를 모식적으로 나타낸 부분 확대 단면 개념도
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 주요부인 제2 유닛의 볼 조인트 헤드의 구조를 나타낸 개념도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 주요부인 제2 유닛의 체결부의 구조를 나타낸 개념도
도 12 및 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 주요부인 제2 유닛의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 개념도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리가 척추에 시술된 상태를 나타낸 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 전체적인 결합 관계를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 임플란트용 스크류 어셈블리의 전체적인 결합 관계를 나타낸 단면 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 제1 유닛(100)에 로드(600)가 안착되고, 이러한 로드(600)를 제3 유닛(300)이 고정하며, 제2 유닛(200)의 상부는 회동을 허용하면서 제1 유닛(100)에 수용되고, 제4 유닛(400)은 시술이 마무리될 때 제2 유닛(200)의 회동을 제한하여 견고한 시술 상태를 유지토록 한 구성임을 파악할 수 있다.

여기서, 후술할 제5 유닛(500)인 C링(500)은 제1 유닛(100)에 삽입된 제4 유닛(400)의 이완 및 이탈을 방지한다.

제1 유닛(100)은 상단부 가장자리로부터 상호 대향하면서 절개되어 하단부가 원호 형상인 삽입홈(101)을 구비하며, 내부 공간(102)을 형성하고 상하 관통인 부재이다.

로드(600)는 삽입홈(101)에 일측의 외주면이 안착되고, 제1 유닛(100)과 이웃한 제1 유닛(100)의 삽입홈(101)에 타측의 외주면이 안착되는 것이다.

제2 유닛(200)은 상부는 내부 공간(102)의 하부측에 회동 가능하게 수용되고, 하부는 척추(800, 이하 도 14 참조)를 구성하는 척추경(810, vertebral body pedicle, 이하 도 14 참조)의 양측에 걸림 고정되는 것이다.

제3 유닛(300)은 내부 공간(102)의 상부측에 나사 결합되어 로드(600)를 고정하는 것이다.

제4 유닛(400)은 내부 공간(102)과 제2 유닛(200)의 상부 사이에 배치되어 제2 유닛(200)의 회동을 제한하는 것이다.

여기서, 제4 유닛(400)은 제2 유닛(200)의 상부에 배치된 볼 조인트 헤드(210)의 상측 외면을 누르며 내부 공간(102)에 안착됨과 동시에 상부에 로드(600)의 외주면과 접촉하며 제1 유닛(100)에 결합된 제3 유닛(300)의 체결력으로 가압되는 가압 캡(410)을 포함한다.

후술할 C링(500)인 제5 유닛(500)은 제4 유닛(400)의 가압 캡(400) 외부에 형성된 수용홈(418)에 배치되고, 제4 유닛(400)이 제1 유닛(100)에 삽입된 후 제4 유닛(400)이 제1 유닛(100)으로부터 이탈되거나 이완되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 본 발명은 추체(810)와 이웃한 추체(810) 사이의 간격이 신경 압박에 따른 통증이 완화될 수 있을 정도로 일정하게 유지토록 하기 위한 것이라 할 수 있다.

즉, 제1 유닛(100)과 별개의 제1 유닛(100)을 구비하고, 각각의 제1 유닛(100)에 구비된 제2 유닛(200)이 추체(810)에 삽입 고정되면서 로드(600)가 이러한 제1 유닛(100)과 이웃한 제1 유닛(100) 상호간의 간격을 유지한다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

제1 유닛(100)은 전술한 바와 같이 로드(600)를 수용하는 것으로, 하우징(110)과 제2 나사부(120)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

하우징(110)은 상단부 가장자리로부터 삽입홈(101)이 상호 대향되게 형성되며, 내부 공간(102)이 형성된 것이다.

제2 나사부(120)는 하우징(110)의 상부 내주면을 따라 형성되어 제3 유닛(300)의 외주면에 형성된 둥근 나사 형상인 제1 나사부(310)와 결합되는 것으로, 제1 나사부(310)를 형성하는 나사산과 이웃한 나사산 사이에 형성된 나사골이 둥근 나사 형상인 것이다.

한편, 제3 유닛(300)은 상측면에서 연장되어 형성되고, 서로 마주보도록 한 쌍으로 구비되는 지지대(700, 이하 도 1 참조)를 더 구비할 수 있다.

시술자가 환자의 척추(800)에 제1 유닛(100)과 결합된 제2 유닛(200)을 체결 고정하기 위해서는 제3 유닛(300)을 수술공구(미도시)의 일단에 고정한 상태에서 환자의 척추(800)에 체결 고정할 위치에 배치한다.

지지대(700)는 시술자의 부주의로 인해 수술 중에 제3 유닛(300)이 수술공구에서 이탈되어 환자의 수술 부위 내로 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다.

시술자가 환자의 척추(800)에 나사못을 체결 고정한 후 불필요한 지지대(700)를 제거하기 위해 지지대(700)의 하단을 얇은 두께로 형성하여 용이하게 절단할 수 있도록 한다.

즉, 지지대(700)는 제3 유닛(300)의 상측으로부터 연장되어 수술공구에 밀착 고정되어 수술공구로 제3 유닛(300)을 체결한 후에 제거되는 것으로, 시술자에게 작업의 편의를 제공하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

한편, 제1 유닛(100)은 도 3 및 도 5와 같이 상부 외측면을 따라 제1 유닛(100)의 상면과 평행하게 함몰된 파지용 라인 홈(111)과, 제1 유닛(100)의 외측면에 일정 깊이와 일정 크기로 함몰되어 파지용 라인 홈(111)의 하부에 배치되는 제1 파지용 홈(112)과, 파지용 라인 홈(111)과 제1 파지용 홈(112) 사이에 배치되는 것으로, 상호 대향하는 삽입홈(101) 각각의 양측 가장자리로부터 함몰되어 제1 유닛(100)의 외측면을 따라 배치되는 사각 형상의 제2 파지용 홈(113)을 더 포함하는 구조를 적용할 수 있다.

여기서, 전술한 파지용 라인 홈(111)과 제1 파지용 홈(112) 및 제2 파지용 홈(113)은 시술 도구(이하 미도시)가 제1 유닛(100)과 확실하게 클램핑되는 상태에서 시술될 수 있도록 함으로써 확실하고 우수한 시술 결과를 획득할 수 있다.

한편, 제1 유닛(100)은 도 3 및 도 4과 같이 제1 유닛(100)의 외측면의 일정 부분으로부터 제1 유닛(100)의 상면 가장자리까지 점차 넓어지게 형성되는 하우징 사면부(114)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이러한 하우징 사면부(114) 또한 시술 도구가 제1 유닛(100)을 확실하게 클램핑한 상태에서 일반적인 수술은 물론 최소 침습적인 수술 또한 가능하게 실시될 수 있도록 하고, 시술 도구로부터 제1 유닛(100), 즉 하우징(110)이 이탈되지 않도록 하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

이를 위하여, 하우징 사면부(114)가 제1 유닛(100)의 외측면과 이루는 각도(α)는 0.1도 내지 5도인 것이 바람직하며, 각도(α)가 0.1도 이하일 경우 시술 도구로부터 하우징(110)이 이탈될 우려가 있고, 각도(α)가 5도 이상일 경우 시술 도구의 클램핑 자체가 힘들 수도 있다.

즉, 각도(α)가 5도 이하라면 시술 도구로부터 하우징(110)이 이탈될 우려가 없기 때문이다.

한편, 제2 유닛(200)은 도 6과 같이 내부 공간(102)에 수용되어 제1 유닛(100)에 안착되는 볼 조인트 헤드(210)와, 볼 조인트 헤드(210)의 하부측으로부터 연장되고, 제1 유닛(100)의 바닥면에 관통되어 내부 공간(102)과 연통되는 연통홀(115)로부터 노출되어 추체(810)에 삽입 고정되는 나사산(221)이 구비된 체결부(220)를 포함한다.

여기서, 연통홀(115)의 직경은 체결부(220)의 직경보다 크거나 작고, 볼 조인트 헤드(210)의 직경은 연통홀(115)의 직경보다 크게 형성함으로써 시술시 볼 조인트 헤드(210)가 하우징(110) 내에서 원활하게 회전할 수 있을 것이다.

이때, 본 발명은 도 6과 같은 실시예에 외에도 도 7과 같이 볼 조인트 헤드(210)가 하우징(110) 내에서 원활하게 회전할 수 있도록, 연통홀(115)의 내주면을 따라 형성된 제1 가체결 나사산(140)을 더 포함하는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

즉, 도 6과 같은 실시예는 위에서부터 체결부(220)를 하우징(110)에 그대로 삽입하는 구조임에 비하여, 도 7과 같은 실시예에서 하우징(110)은, 체결부(220)를 나사 회전하면 체결부(220)의 형성 방향을 따라 형성된 나사산(221)도 함께 하우징(110)에 형성된 제1 가체결 나사산(140)을 통하여 수나사와 암나사의 상호 체결과 같이 체결부(220) 전체가 하우징(110) 내로 삽입될 수 있는 것이다.

한편, 도 1을 다시 참조하여 도 8을 살펴보면 본 발명은, 제3 유닛(300)의 외주면에 형성된 둥근 나사 형상인 제1 나사부(310)와, 제1 유닛(100)의 내부 공간(102)의 상측 내주면을 따라 형성되고, 제1 나사부(310)와 체결되는 둥근 나사 형상인 제2 나사부(120)를 포함하는 것을 파악할 수 있다.

즉, 도 8(a)와 같이, 제1, 2 나사부(310, 120)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산(221)은 각각 제1 유닛(100)의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1, 이하 도 12 참조)에 대하여 상향 경사지게 형성된다.

다시말해, 제1 나사부(310)가 제1 유닛(100)의 제2 나사부(120)에 용이하고 정확하게 안내되어 회전하면서 나사 결합하여 밀려들어 갈 수 있도록 하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.

더욱 구체적으로 살펴보면 제1 나사부(310) 또는 제2 나사부(120)의 나사골 중심을 통과하며 제1 가상선(ℓ1)과 직교하는 제2 가상선(ℓ2)에 대하여, 제2 가상선(ℓ2) 상측의 나사산과 제2 가상선(ℓ2)이 이루는 제1 경사각(θ1)은, 제2 가상선(ℓ2) 하측의 나사산과 제2 가상선(ℓ2)이 이루는 제2 경사각(θ2)과 같거나 다른 것이 바람직하다.

이러한 제1 나사부(310) 및 제2 나사부(120)의 구성은 상기 제3 유닛(300)이 제1 유닛(100)에 체결 고정되는 제3 유닛(300)이 제1 유닛(100)을 더욱 가압 되도록 밀착하는 효과가 있으며, 제3 유닛(300)이 제1 유닛(100) 내로 용이하게 삽입될 수 있는 구조이다.

그리고, 본 발명은 도 8(b)와 같이 제1, 2 나사부(310, 120)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산(221)은 각각 제1 유닛(100)의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 직교를 이루게 형성되도록 할 수 있으며, 도 9와 같은 실시예들을 적용할 수도 있다.

즉, 본 발명은 도 9(a)와 같이 제1, 2 나사부(310, 120)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산 각각의 상면은 제1 유닛(100)의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 상향 경사지게 형성되고, 나사산 각각의 하면은 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 하향 경사지게 형성되는 구조를 적용할 수 있다.

그리고, 본 발명은 도 9(b)와 같이 제1, 2 나사부(310, 120)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산 각각의 상면은 제1 유닛(100)의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 직교를 이루게 형성되고, 나사산 각각의 하면은 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 하향 경사지게 형성되는 구조를 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 도 9(c)와 같이 제1, 2 나사부(310, 120)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산 각각의 상면은 제1 유닛(100)의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 상향 경사지게 형성되고, 나사산 각각의 하면은 제1 가상선(ℓ1)에 대하여 직교를 이루게 형성되는 구조를 적용할 수도 있다.

한편, 볼 조인트 헤드(210)는 도 1의 확대부 및 도 10과 같이 상부가 평평하게 잘려진 원형의 평탄면(212)과, 평탄면(212)으로부터 볼 조인트 헤드(210)의 하단부측을 향하여 동심인 링 형상의 돌기가 반복되는 제1 가로 걸림 패턴(211a)과, 양단부가 평탄면(212)의 가장자리와 볼 조인트 헤드(210)의 하단부에 연결되는 돌기가 반복되어 제1 가로 걸림 패턴(211a)과 직교되게 격자 형상을 이루는 제1 세로 걸림 패턴(211b)을 더 구비하는 구조를 적용할 수 있다.

여기서, 제1 가로 걸림 패턴(211a)과 제1 세로 걸림 패턴(211b)은 제4 유닛(400)과 결합되어 볼 조인트 헤드(210)의 회동을 확실하게 제한할 수 있다.

또한, 볼 조인트 헤드(210)는 도 10을 참조로 더욱 구체적으로 살펴보면 받침부(213) 상에 회동부(214)가 구비된 구조임을 알 수 있다.

받침부(213)는 중심부로부터 제1 반경(R1)을 가진 구의 일부분을 이루는 사발 형상의 것으로, 하면의 일부 또는 전부가 제1 유닛(100)에 안착되며, 하면으로부터 체결부(220)가 형성되는 것이다.

회동부(214)는 받침부(213)와 동일한 중심부를 가지며, 중심부로부터 제1 반경(R1)보다 작은 제2 반경(R2)을 가진 구의 일부분을 이루는 것이다.

따라서, 회동부(214)는 반경이 각각 다른 구가 결합되므로, 제2 유닛(200)의 회전 반경이 커지며, 제4 유닛(400)이 제2 유닛(200)을 압박하면 제2 유닛(200)의 회전 운동이 정지된 상태가 더욱 견고하게 이루어지며 받침부(213)의 상면 중심에 맞닿아 접하여 받침부(213)와 일체를 이루는 것이다.

볼 조인트 헤드(210)는 더욱 상세하게는, 구 형상인 회동부(214)의 상부가 평평하게 잘려진 원형의 평탄면(212)이 구비되고, 평탄면(212)으로부터 회동부(214)의 하단부측을 향하여 동심인 링 형상의 돌기가 반복되는 제1 가로 걸림 패턴(211a)이 더 구비된다.

그리고, 볼 조인트 헤드(210)는 양단부가 평탄면(212)의 가장자리와 회동부(214)의 하단부에 연결되는 돌기가 반복되어 제1 가로 걸림 패턴(211a)과 직교되게 격자 형상을 이루는 제1 세로 걸림 패턴(211b)을 더 구비한다.

따라서, 제1 가로 걸림 패턴(211a)과 제1 세로 걸림 패턴(211b)은 제4 유닛(400)과 결합되어 회동부(214)의 회동을 더욱 확실하게 제한할 수 있게 되는 것이다.

한편, 가압 캡(410)은, 도 1의 확대부와 같이 크게 캡접촉부(412)와 캡하면부(414)와 제1 가로 걸림 패턴(416a)과 제2 세로 걸림 패턴(416b)과 C링(500)수용홈(418)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

즉, 캡접촉부(412)는 내부 공간(102)을 형성하는 제1 유닛(100)의 내주면에 접촉 고정되는 외주면을 구비한 상하 관통인 캡 형상의 부재이다.

캡하면부(414)는 캡접촉부(412)의 하부 가장자리를 따라 하측으로 연장되고, 저면 내측에 볼 조인트 헤드(210)의 상측 외면과 대응하는 형상의 누름홈(413)을 구비한 부재이다.

제2 가로 걸림 패턴(416a)은 볼 조인트 헤드(210)의 상단부 중심으로부터 하단부측을 향하여 동심인 링 형상의 돌기가 반복되는 제1 가로 걸림 패턴(211a)에 대응하여 누름홈(413)의 형성 방향을 따라 복수로 형성된 것이다.

제2 세로 걸림 패턴(416b)은 캡하면부(414)의 누름홈(413)에 제2 가로 걸림 패턴(416a)과 직교되게 격자 형상을 이루도록 직선 형상의 돌기가 반복된 것이다.

수용홈(418)은 캡접촉부(412)와 캡하면부(414) 사이의 외면에 형성되고 C링(500)인 제5 유닛(500)이 장착된다.

따라서, C링(500)은 캡접촉부(412)와 캡하면부(414) 사이의 외면에 형성된 수용홈(418)에 장착되며, 링 형상인 부재의 일부가 절결된 절결부(510)를 형성하여 수축력을 가지도록 하는 것이다.

즉, C링(500)은 가압 캡(410)이 제1 유닛(100)에 용이하게 삽입되도록 하면서, 가압 캡(410)이 제1 유닛(100)에 삽입된 후, 제1 유닛(100)으로부터 가압 캡(410)이 이탈하는 것을 방지하는 역할을 수행하기 위한 것이다.

위와 같은 가압 캡(410)의 구조는 환자의 다양한 동작으로 발생되는 외력에 대하여 제2 유닛(200)의 하측이 척추경으로부터 이탈되는 것을 방지하고 견고한 시술 상태를 유지할 수 있다.

한편, 제2 유닛(200)은 도 11과 같이 볼 조인트 헤드(210)와 체결부(220) 각각의 중심을 직선 형상으로 관통하는 일정 직경의 와이어 가이드로(215)를 더 포함할 수 있다.

따라서, 시술자는 와이어 가이드로(215)를 통하여 의료용 와이어(이하 미도시)나 골 시멘트 또는 골 대체재 또는 유합용 골 분말을 투입할 수 있을 것이다.

여기서, 제2 유닛(200)은 도 11과 같이 체결부(220)의 단부로부터 상호 마주보게 볼 조인트 헤드(210)측으로 절개 형성되어 와이어 가이드로(215)와 연통되는 한 개 이상의 절개 슬롯(216, 216)을 더 구비할 수도 있다.

여기서, 절개 슬롯(216, 216)은 도 11에서는 한 쌍이 구비된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이러한 구조에 국한되는 것은 아니며, 복수로 형성되도록 하는 응용 및 변형 설계 또한 가능하다.

이때, 절개 슬롯(216, 216)은 골 시멘트 또는 골 대체재 또는 유합용 골 분말이 환자의 시술 부위인 척추체 내에 균일하고 확실하며 폭넓게 분산되도록 하기 위한 기술적 수단인 것이다.

한편, 체결부(220)는 도 12(a)와 같이 볼 조인트 헤드(210)측으로부터 단부측으로 갈수록 점차 좁아지게 테이퍼진 형상으로 형성되거나, 도 12(b)와 같이 볼 조인트 헤드(210)측으로부터 단부측까지 일정한 직경으로 형성되도록 함으로써, 시술 조건에 따라 체결부(220)의 형상이 테이퍼지거나 일정 직경으로 형성되게 한 것을 선택적으로 채택하여 사용할 수도 있음은 물론이다.

한편, 체결부(220)는 도 13과 같이 나사산(221)을 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산으로 각각의 상면은 제2 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1) 과 직교하는 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 또는 하향 경사지게 형성되거나, 나사산(221) 각각의 하면은 제1 가상선(ℓ1) 과 직교하는 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 경사지게 형성되는 구조를 적용할 수 있으며, 도 13a, 도 13b, 도 13c와 같은 실시 예들을 적용할 수도 있다.

더욱 구체적으로 살펴보면 나사산(221)의 나사골(223) 중심을 통과하며 제1 가상선(ℓ1)과 직교하는 제3 가상선(ℓ3)에 대하여, 제3 가상선(ℓ3) 상측의 나사산과 제3 가상선(ℓ2)이 이루는 제3 경사각(θ3)은, 제3 가상선(ℓ3) 하측의 나사산과 제3 가상선(ℓ3)이 이루는 제4 경사각(θ4)과 같거나 또는 다른 것이 바람직하다.

즉, 본 발명은 도 13a와 같이 나사부(221, 223)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산(221) 각각의 상면은 제2 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)과 직교하는 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 하향 경사지게 형성되고, 나사산 각각의 하면은 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 경사지게 형성되는 구조를 적용할 수 있다.

그리고, 본 발명은 도 13b와 같이 나사부(221, 223)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산(221) 각각의 상면은 제2 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)과 직교하는 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 경사지게 형성되고, 나사산 각각의 하면은 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 경사지게 형성되는 구조를 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 도 13c와 같이 나사부(221, 223)를 구성하는 둥근 나사 형상인 나사산(221) 각각의 상면은 제2 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선(ℓ1)과 직교하는 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 경사지게 형성되고, 나사산 각각의 하면은 제3 가상선(ℓ3)에 대하여 상향 경사지게 형성되며, 나사산(221) 사이의 나사골(223)의 형태는 나사부와 같이 둥근 형태(도 13a 및 도 13b)와는 달리, 또는 각 나사부가 일정 길이로 떨어져 있어 나사골(223)이 직선이거나 약간 둥근 구조도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 도 13d와 같이 제2 유닛(200)의 체결부(220) 원위부는 둥근 나사산의 형태를 갖추고, 근위부는 둥근 형태의 나사산이 아닐 수도 있으므로, 제2 유닛(200)의 나사산(221)은 전체 나사부의 일부에서만 둥근 형태의 나사산 구조를 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 환자의 다양한 체형에 맞게 시술되고 설치되는 각도 및 위치 조절이 자유로우면서도, 견고한 시술 상태의 유지가 가능하도록 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...제1 유닛
101...삽입홈
102...내부 공간
110...하우징
111...파지용 라인 홈
112...제1 파지용 홈
113...제2 파지용 홈
114...하우징 사면부
115...연통홀
120...제2 나사부
140...제1 가체결 나사산
200...제2 유닛
210...볼 조인트 헤드
211a...제1 가로 걸림 패턴
211b...제1 세로 걸림 패턴
212...평탄면
213...받침부
214...회동부
215...와이어 가이드로
216...절개 슬롯
220...체결부
221...나사산
223...나사골
300...제3 유닛
310...제1 나사부
400...제4 유닛
410...가압 캡
412...캡접촉부
413...누름홈
414...캡하면부
416a...제2 가로 걸림 패턴
416b...제2 세로 걸림 패턴
418...수용홈
500...C링(제5 유닛)
600...로드
700...지지대
800...척추
810...추체
ℓ1...제1 가상선
ℓ2...제2 가상선
ℓ3...제3 가상선
R1...제1 반경
R2...제2 반경

Claims

상단부 가장자리로부터 상호 대향하면서 절개되어 하단부에 형성된 삽입홈을 구비하며, 내부 공간을 형성하고 상하 관통인 제1 유닛으로서,
상기 제1 유닛은,
상부 외측면을 따라 상기 제1 유닛의 상면과 평행하게 함몰된 파지용 라인 홈과,
상기 제1 유닛의 외측면에 일정 깊이와 일정 크기로 함몰되어 상기 파지용 라인 홈의 하부에 배치되는 제1 파지용 홈과,
상기 파지용 라인 홈과 상기 제1 파지용 홈 사이에 배치되는 것으로, 상호 대향하는 상기 삽입홈 각각의 양측 가장자리로부터 함몰되어 상기 제1 유닛의 외측면을 따라 배치되는 사각 형상의 제2 파지용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 유닛;
상기 삽입홈에 일측의 외주면이 안착되고, 상기 제1 유닛과 이웃한 제1 유닛의 삽입홈에 타측의 외주면이 안착되는 로드;
상부는 상기 내부 공간의 하부측에 회동 가능하게 수용되고, 하부는 척추를 구성하는 추체(vertebral body)에 풀림 방지되게 나사 결합되어 고정되는 제2 유닛;
상기 내부 공간의 상측에 나사 결합되어 상기 로드를 고정하는 제3 유닛;
상기 내부 공간과 상기 제2 유닛의 상부 사이에 배치되어 상기 제2 유닛의 회동을 제한하는 것으로, 상기 제2 유닛의 상부에 배치된 볼 조인트 헤드의 상측 외면을 누르며 상기 내부 공간에 안착됨과 동시에 상부에 상기 로드의 외주면과 접촉하며 상기 제1 유닛에 결합된 상기 제3 유닛의 체결력으로 가압되는 가압 캡을 포함한 제4 유닛; 및
상기 제4 유닛의 상기 가압 캡을 상기 제1 유닛에 삽입되게 하고, 삽입된 상기 가압 캡의 이탈을 방지하는 C링을 포함하는 제5 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 C링을 포함하는 상기 제5 유닛은 상기 제4 유닛의 상기 가압 캡의 외부에 형성된 수용홈에 배치되며,
상기 제5 유닛은 상기 제4 유닛이 상기 제1 유닛에 삽입된 상태에서, 상기 제4 유닛이 상기 제1 유닛으로부터 이탈되거나 이완되는 것을 방지하고, 수축력을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 유닛은,
상기 제1 유닛의 외측면의 일정 부분으로부터 상기 제1 유닛의 상면 가장자리까지 점차 넓어지게 형성되는 하우징 사면부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 4에 있어서,
상기 하우징 사면부가 상기 제1 유닛의 외측면과 이루는 각도는 0.1도 내지 5도인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 유닛은,
상기 내부 공간에 수용되어 상기 제1 유닛에 안착되는 볼 조인트 헤드와,
상기 볼 조인트 헤드의 하부측으로부터 연장되고, 상기 제1 유닛의 바닥면에 관통되어 상기 내부 공간과 연통되는 연통홀로부터 노출되어 상기 추체(vertebral body)에 삽입 고정되는 나사산이 구비된 체결부를 포함하며,
상기 연통홀의 직경은 상기 체결부의상기 나사산과 이웃한 나사산 사이에 형성되는 나사골이 이루는 직경보다 크고,
상기 볼 조인트 헤드의 직경은 상기 연통홀의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 척추 임플란트용 스크류 어셈블리는,
상기 연통홀의 내주면을 따라 형성되는 제1 가체결 나사산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 볼 조인트 헤드는,
상부가 평평하게 잘려진 원형의 평탄면과,
상기 평탄면으로부터 상기 볼 조인트 헤드의 하단부측을 향하여 동심인 링 형상의 돌기가 반복되는 제1 가로 걸림 패턴과,
양단부가 상기 평탄면의 가장자리와 상기 볼 조인트 헤드의 하단부에 연결되는 돌기가 반복되어 상기 제1 가로 걸림 패턴과 직교되게 격자 형상을 이루는 제1 세로 걸림 패턴을 더 구비하고,
상기 제1 가로 걸림 패턴과 상기 제1 세로 걸림 패턴은 상기 제4 유닛과 결합되어 상기 볼 조인트 헤드의 회동을 제한하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 볼 조인트 헤드는,
중심부로부터 제1 반경을 가진 구의 일부분을 이루는 사발 형상의 것으로, 상면은 평평하고, 하면의 일부 또는 전부가 상기 제1 유닛에 안착되며, 상기 하면으로부터 상기 체결부가 형성되는 받침부와,
상기 받침부와 동일한 중심부를 가지며, 상기 중심부로부터 상기 제1 반경보다 작은 제2 반경을 가진 구의 일부분을 이루는 것으로, 하면은 상기 받침부의 상면 중심에 맞닿아 접하여 상기 받침부와 일체를 이루는 회동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 가압 캡은,
상기 내부 공간을 형성하는 상기 제1 유닛의 내주면에 접촉 고정되는 외주면을 구비한 상하 관통인 링 형상의 캡접촉부와,
상기 캡접촉부의 하부 가장자리를 따라 하측으로 연장되고, 저면 내측에 상기 볼 조인트 헤드의 상측 외면과 대응하는 형상의 누름홈을 구비한 캡하면부와,
상기 볼 조인트 헤드의 상단부 중심으로부터 하단부측을 향하여 동심인 링 형상의 돌기가 반복되는 제1 가로 걸림 패턴에 대응하여 상기 누름홈의 형성 방향을 따라 복수로 형성된 제2 가로 걸림 패턴과,
상기 캡하면부의 상기 누름홈에 상기 제2 가로 걸림 패턴과 직교되게 격자 형상을 이루도록 직선 형상의 돌기가 반복되는 제2 세로 걸림 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 유닛은,
상기 볼 조인트 헤드와 상기 체결부 각각의 중심을 직선 형상으로 관통하는 일정 직경의 와이어 가이드로를 더 포함하며,
상기 와이어 가이드로에 의료용 와이어나 골 시멘트, 골 대체재 또는 유합용 골 분말이 투입되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 11에 있어서,
상기 제2 유닛은,
상기 체결부의 단부로부터 상호 마주보게 상기 볼 조인트 헤드측으로 절개 형성되어 상기 와이어 가이드로와 연통되는 하나 이상의 절개 슬롯을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 유닛의 나사부는 각이 지지 않은 둥근 곡선 나사 형상의 나사산으로 구성되며,
상기 나사산 각각의 상면은 상기 제2 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선에 대하여 상향 경사지고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 상향 경사지게 형성되는 구조이거나,
상기 나사산 각각의 상면은 상기 제1 가상선과 직교하는 제3 가상선에 대하여 상향 경사지고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제3 가상선에 대하여 상향 경사지게 형성되는 구조 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 나사산과 이웃한 나사산 사이의 나사골은, 상기 나사산에 대응하는 각이 지지 않은 둥근 곡선 형태이거나, 상기 제2 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선에 대하여 평행한 직선 형상이거나, 상기 직선의 양단부가 각이 지지 않은 둥근 곡선 형태를 형성한 형상 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 볼 조인트 헤드와 인접한 상기 체결부의 상기 나사산에 대하여 상기 볼 조인트 헤드와 이격된 상기 체결부의 상기 나사산의 일부만 각이 지지 않은 둥근 곡선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 척추 임플란트용 스크류 어셈블리는,
상기 제3 유닛의 외주면에 형성된 각이 지지 않은 둥근 곡선 나사 형상인 제1 나사부를 포함하며,
상기 제1 나사부는 상기 제1 유닛의 내부 공간의 상측 내주면을 따라 형성되는 제2 나사부와 체결되고,
상기 제1 나사부를 형성하는 나사산 각각의 상면은 상기 제1 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선에 대하여 상향 경사지고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 상향 경사진 구조이거나,
상기 나사간 각각의 상면은 상기 제1 가상선에 대하여 상향 경사지고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 하향 경사진 구조이거나,
상기 나사간 각각의 상면은 상기 제1 가상선에 대하여 상향 경사지고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 직교한 구조이거나,
상기 나사간 각각의 상면은 상기 제1 가상선에 대하여 직교하고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 상향 경사진 구조이거나,
상기 나사간 각각의 상면은 상기 제1 가상선에 대하여 직교하고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 하향 경사진 구조이거나,
상기 나사간 각각의 상면은 상기 제1 가상선에 대하여 직교하고, 상기 나사산 각각의 하면은 상기 제1 가상선에 대하여 직교한 구조 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 척추 임플란트용 스크류 어셈블리는,
상기 제3 유닛의 외주면에 형성된 각이 지지 않은 둥근 곡선 나사 형상인 제1 나사부를 포함하며,
상기 제1 나사부는 상기 제1 유닛의 내부 공간의 상측 내주면을 따라 형성되는 제2 나사부와 체결되고,
상기 제1 유닛의 상하 길이 방향을 따라 중심부를 관통하는 제1 가상선에 대하여 직교하는 제2 가상선이 정의되고, 상기 제2 가상선에 대하여 경사지게 형성된 상기 제1 나사부를 형성하는 나사산 각각의 상면과 하면이 이루는 경사각은 서로 같거나 다른 것을 특징으로 하는 척추 임플란트용 스크류 어셈블리.