KR101743051B1 - 정형외과 임플란트 및 체결구 조립체 - Google Patents

정형외과 임플란트 및 체결구 조립체

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KR101743051B1
KR101743051B1 KR1020127002527A KR20127002527A KR101743051B1 KR 101743051 B1 KR101743051 B1 KR 101743051B1 KR 1020127002527 A KR1020127002527 A KR 1020127002527A KR 20127002527 A KR20127002527 A KR 20127002527A KR 101743051 B1 KR101743051 B1 KR 101743051B1
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고오스케 와타나베
로이 샌더스
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스미스 앤드 네퓨, 인크.
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Abstract

본 발명은 골수강내 네일 등의 임플란트 그리고 래그 나사 및 압박 나사 조립체 등의 체결 조립체의 한쪽 또는 양쪽 모두를 사용하여 골절을 치료하는 것에 관한 것이다. 일부 실시예에서의 임플란트는 횡단 구멍 내에 체결 조립체를 선택적으로 구속하도록 성형될 수 있는 비-원형 단면을 갖는 횡단 구멍을 보유하는 근접 섹션을 갖는다. 체결 조립체의 2개 이상의 구성 요소가 임플란트의 횡단 구멍 내에서 제어 방식으로 활주되도록 그리고 그에 인가되는 힘 모멘트에 저항하는 데 협력하도록 수용될 수 있다.

Description

정형외과 임플란트 및 체결구 조립체{ORTHOPAEDIC IMPLANT AND FASTENER ASSEMBLY}
[관련출원에 대한 교차참조]
본 출원은 2009년 6월 30일자로 출원된 미국 임시 출원 제61/222,078호에 대한 우선권을 향유하고, 이러한 출원의 전체 내용은 참조로 여기에 합체되어 있다.
본 발명은 정형외과 임플란트 및 체결구 조립체에 관한 것이다.
대퇴골(femur), 상완골(humerus), 경골(tibia) 그리고 다른 장관골(long bone)의 골절(fracture)을 치료하는 데 사용되는 다양한 장치가 있다. 예컨대, 대퇴 골경, 골두, 전자간 영역(femoral neck, head, and intertrochanteric region)의 골절은 배럴 부재(barrel member), 래그 나사(lag screw) 및 압박 나사(compressing screw)를 갖는 압박 판(compression plate)을 일반적으로 포함하는 다양한 압박 나사 조립체(compression screw assembly)로써 성공적으로 치료되어 왔다. 이들 예는 스미스 & 네퓨, 인크.(Smith & Nephew, Inc.)에 의해 제공되는 앰비(AMBI)® 및 클래식(CLASSIC)™ 압박 고관절 나사 시스템(compression hip screw system)을 포함한다. 이러한 시스템에서, 압박 판은 대퇴골의 외부에 고정되고, 배럴 부재는 대퇴 골두의 방향으로 사전-천공된 구멍 내에 삽입된다. 래그 나사는 나사산형 단부 또는 뼈와 결합되는 또 다른 기구 그리고 매끄러운 부분을 갖는다. 래그 나사는 골절부(break)를 횡단하여 그리고 대퇴 골두 내로 연장되도록 배럴 부재를 통해 삽입된다. 나사산형 부분은 대퇴 골두와 결합된다. 압박 나사는 판에 래그 나사를 연결한다. 압박 나사의 인장력을 조정함으로써, 골절부의 압박(감압)이 변동될 수 있다. 래그 나사의 매끄러운 부분은 압박 나사의 조정을 가능케 하도록 배럴 부재를 통해 자유롭게 활주된다. 종래 기술의 일부 조립체는 압박 판 및 배럴 부재에 대한 래그 나사의 회전을 방지하는 데 그리고 또한 래그 나사 상에서의 대퇴 골두의 회전을 방지하는 데 다수개의 나사를 사용한다.
래그 나사 또는 다른 나사 조립체와 연계하여 사용되는 골수강내 네일(intramedullary nail)이 대퇴골, 상완골, 경골 그리고 또한 다른 장관골의 골절을 치료하는 데 성공적으로 사용되어 왔다. 이러한 장치의 중요한 적용 분야가 대퇴골 골절의 치료이다. 하나의 이러한 네일 고정 시스템이 스미스 & 네퓨, 인크.에 의해 제공되는 IMHS® 시스템이고, 적어도 부분적으로 미국 특허 제5,032,125호 그리고 다양한 관련 국제 특허에 의해 포함된다. 당업계에서의 다른 중요한 특허는 미국 특허 제4,827,917호, 제5,167,663호, 제5,312,406호 및 제5,562,666호를 포함하고, 이들 특허는 모두 스미스 & 네퓨에게 양도되어 있다. 이들 특허는 모두 참조로 여기에 합체되어 있다. 전형적인 종래 기술의 골수강내 네일은 말단 뼈 나사 또는 핀(pin)이 골수강내 네일의 말단 단부에서 대퇴골을 통해 나사 결합되게 하거나 그렇지 않으면 삽입되게 하도록 그 말단 단부를 관통하는 1개 이상의 횡단 구멍을 가질 수 있다. 이것은 "로킹(locking)"으로 불리고, 대퇴골에 골수강내 네일의 말단 단부를 고정한다. 추가로, 전형적인 골수강내 네일은 래그 나사 조립체가 골수강내 네일의 근접 단부를 통해 그리고 대퇴골 내로 나사 결합되게 하거나 그렇지 않으면 삽입되게 하도록 그 근접 단부를 관통하는 1개 이상의 구멍을 가질 수 있다. 래그 나사는 대퇴골 내의 골절부를 횡단하여 위치되고, 래그 나사의 단부 부분이 대퇴 골두와 결합된다. 골수강내 네일은 또한 대퇴골 또는 다른 장관골의 골간 골절(shaft fracture)을 치료하는 데 사용될 수 있다.
압박 고관절 나사 시스템과 관련하여, 골수강내 네일 시스템은 종종 압박 나사 및/또는 래그 나사가 네일을 통해 활주되게 하고 그에 따라 골편(bone fragment) 사이의 접촉을 가능케 하도록 설계된다. 활주 압박으로부터 기인하는 접촉은 일부의 상황에서 더 빠른 치유를 촉진한다. 일부 시스템에서, 2개의 별개의 나사(또는 1개의 나사 그리고 별개의 핀)가 특히 대퇴골의 잔여부에 대한 대퇴 골두의 회전을 방지하는 데, 대퇴 골두를 지나는 단축 나사(single screw)의 침투를 방지하는 데 그리고 단축 나사가 대퇴 골경 및 골두를 파열시키는 것을 방지하는 데 사용된다. 그러나, 추가의 나사 또는 핀이 사용될 때에, 별개의 나사 또는 핀에 인가되는 불균등한 힘은 별개의 나사 또는 핀이 활주되도록 의도되는 구멍의 측면에 대해 별개의 나사 또는 핀이 가압되게 할 수 있다. 이것은 결속(binding)을 발생시킬 수 있고, 이러한 결속은 네일을 통한 나사 또는 핀의 활주를 감소시킨다. 역으로, 문제점이 골절 부위를 향한 또는 골절 부위 내로의 대퇴 골두의 과도한 압박으로부터 기인될 수 있다. 극단적인 경우에, 과도한 활주 압박은 대퇴 골두가 대퇴골의 전자 영역(trochanteric region) 내로 줄곧 압박되게 할 수 있다.
제1 골편 내에 매식되거나 제1 골편을 안정화하도록 구성되는 구조물 그리고 체결 조립체 중 한쪽 또는 양쪽 모두가 골절을 치료하는 데 사용될 수 있다. 이 구조물은 뼈의 외부 표면(outer surface)으로의 적어도 부분적인 적용을 위한 판 또는 다른 장치, 또는 뼈 내에서의 적어도 부분적인 매식을 위한 임플란트의 형태를 취할 수 있다. 이러한 임플란트는 횡단 구멍 그리고 실질적으로 그 길이를 따른 구멍을 갖는 근접 섹션을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이들 임플란트는 추가의 강도 그리고 인장력에 대한 저항성(resistance to tension)을 부여하는 형상을 특징적으로 갖는 그 근접 부분 내의 적어도 1개의 단면을 포함한다. 이러한 형상은 예컨대 (1) 단면의 외측 부분 내에 추가의 질량을 추가함으로써 및/또는 (2) 플랜지(flange)가 I-빔(I-beam) 및 채널(channel)에 구조적 이익을 추가하는 방식과 유사한 플랜지 효과를 이용하도록 단면 내에 질량을 전략적으로 추가하고 감소시킴으로써 제공될 수 있다. 적어도 1개의 축에 대해 비대칭일 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없는 이러한 단면을 특징적으로 갖는 하나의 방식에 따르면, 이들 단면은 일반적으로 단면의 외측 접선(lateral tangent)으로부터 내측 접선(medial tangent)까지의 선분의 중점(midpoint)인 지점으로부터 외측 방향으로 연장되는 관성 모멘트(moment of inertia)를 특징적으로 갖는다. 일부 구조에서, 그 선분은 횡단 구멍의 축과 공면이고 단면과 공면이고 그에 따라 이들 평면의 교차에 의해 형성된다. 그 선분의 종점(endpoint)은 각각 단면의 내측 외관부(medial aspect) 및 외측 외관부(lateral aspect)에 대한 접선과 선분의 교점으로서 형성될 수 있다. 이러한 임플란트는 또한 전형적으로 말단 섹션 그리고 근접 섹션과 말단 섹션 사이의 접합을 제공하는 전이 섹션을 포함한다.
체결 조립체는 결합 부재 및 압박 장치를 포함할 수 있다. 체결 조립체는 활주 관계로 임플란트의 횡단 구멍 내에 수용되도록 구성되고, 그에 의해 체결 조립체가 횡단 구멍에 대해 활주되도록 구성되고, 그에 따라 골절부에 그리고 임의의 다른 요구된 목적을 위해 압박을 가한다. 결합 부재는 제2 골편 내에서 지레 작용(purchase)을 얻도록 구성된다. 결합 부재 및 압박 장치는 압박 장치가 임플란트의 일부 그리고 또한 결합 부재의 일부와 상호 작용하고 그에 의해 압박 장치의 조정이 임플란트에 대한 결합 부재의 활주를 제어하고 그에 의해 제1 및 제2 골편 사이에서의 제어 이동을 가능케 하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 압박 장치는 매식될 때에 제2 골편과 적어도 부분적으로 직접적으로 접촉된다.
하나의 일반적인 태양에서, 대퇴골 골수강내 네일은, 근접 영역, 말단 영역, 내측 측면(medial side), 외측 측면(lateral side) 그리고 근접 방향으로 및 말단 방향으로 연장되는 길이 방향 축을 갖는 샤프트로서, 근접 영역은 길이 방향 축에 직각인 비-원형 단면 형상을 갖는, 샤프트를 포함한다. 재건 구멍(reconstruction aperture)이 재건 모드에서 2개의 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되고, 구멍은 대퇴 골두 및 골경을 목표로 하도록 배향된다. 전향 구멍(antegrade aperture)이 전향 모드에서 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치된다. 전향 구멍은 소전자(lesser trochanter)를 목표로 하도록 배향된다. 재건 구멍은 네일의 내측 측면으로부터 외측 측면까지 연장되고, 전향 구멍은 재건 구멍으로부터 반경 방향으로 오프셋된다.
실시예는 다음의 특징들 중 1개 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 전향 구멍은 재건 구멍 내에 위치되는 출구 개구를 포함한다. 재건 구멍은 2개의 중첩 구멍을 포함한다. 샤프트는 근접 영역 내의 헤드 부분을 포함하고, 헤드 부분은 샤프트의 말단 영역의 길이 방향 축에 직각인 단면 형상과 상이한 길이 방향 축에 직각인 단면 형상을 갖는다. 헤드 부분 내의 길이 방향 축은 말단 영역 내의 길이 방향 축으로부터 경사져 있다.
또 다른 일반적인 태양에서, 대퇴골 골수강내 네일은 근접 영역, 말단 영역, 내측 측면, 외측 측면 그리고 근접 방향으로 및 말단 방향으로 연장되는 길이 방향 축을 갖는 샤프트를 포함한다. 재건 구멍이 재건 모드에서 2개의 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되고, 구멍은 대퇴 골두 및 골경을 목표로 하도록 배향된다. 전향 구멍이 전향 모드에서 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치된다. 전향 구멍은 소전자를 목표로 하도록 배향된다. 말단 구멍이 말단 영역 내에 위치되고, 재건, 전향 및 말단 구멍은 중심 관통 축을 각각 갖는다. 전향 구멍의 중심 관통 축은 전향 평면 내에 놓이고, 이 때에 전향 평면은 길이 방향 축에 평행하다. 말단 구멍의 관통 축은 전향 평면 그리고 전향 평면에 평행한 평면 내에 놓이고, 재건 구멍의 중심 관통 축은 전향 평면과 교차된다.
실시예는 다음의 특징들 중 1개 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 재건 구멍은 2개의 중첩 구멍을 포함한다. 재건 구멍은 2개의 개별 구멍을 포함한다. 샤프트는 근접 영역 내의 헤드 부분을 포함하고, 헤드 부분은 길이 방향 축에 직각인 비-원형 단면을 갖는다. 헤드 부분 내의 길이 방향 축은 말단 영역 내의 길이 방향 축으로부터 경사져 있다.
또 다른 일반적인 태양에서, 골수강내 네일은 근접 영역, 말단 영역, 내측 측면, 외측 측면 그리고 근접 방향으로 및 말단 방향으로 연장되는 길이 방향 축을 갖는 샤프트를 포함한다. 재건 구멍이 재건 모드에서 2개의 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되고, 이 때에 재건 구멍은 실질적으로 샤프트의 외측 측면 상의 입구 개구 그리고 실질적으로 샤프트의 내측 측면 상의 출구 개구를 갖는다. 전향 구멍이 전향 모드에서 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되고, 이 때에 전향 구멍은 실질적으로 샤프트의 외측 측면 상의 입구 개구 그리고 실질적으로 샤프트의 내측 측면 상의 출구 개구를 갖는다. 전향 구멍 출구 개구는 전체적으로 재건 구멍 출구 개구 내에 포함된다.
실시예는 다음의 특징들 중 1개 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 재건 구멍은 2개의 중첩 구멍을 포함한다. 재건 구멍은 2개의 개별 구멍을 포함한다. 샤프트는 근접 영역 내의 헤드 부분을 포함하고, 헤드 부분은 길이 방향 축에 직각인 비-원형 단면을 갖는다. 헤드 부분 내의 길이 방향 축은 말단 영역 내의 길이 방향 축으로부터 경사져 있다. 전향 구멍의 중심 관통 축이 재건 구멍의 중심 관통 축을 포함하는 평면과 교차된다.
또 다른 일반적인 태양에서, 골수강내 네일은 네일의 중심 장축으로부터 벗어나게 배향되는 중심 관통 축을 갖는 제1 비-원형 횡단 구멍을 포함하고, 이 때에 제1 횡단 구멍은 견부를 포함하고, 압박 조립체를 수용하도록 구성된다. 제1 횡단 구멍은 네일의 외측 측면 상의 입구 그리고 네일의 내측 측면 상의 출구를 포함한다. 제2 횡단 구멍이 네일의 중심 장축으로부터 벗어나게 배향되는 중심 관통 축을 갖고, 네일의 외측 측면 상의 입구 그리고 제1 횡단 구멍의 출구 내의 네일의 내측 측면 상의 출구를 갖는다. 제2 횡단 구멍의 중심 관통 축은 제1 횡단 구멍의 중심 관통 축으로부터 반경 방향으로-오프셋되는 축을 따라 연장된다.
실시예는 다음의 특징들 중 1개 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 횡단 구멍 및 제2 횡단 구멍은 헤드 내에 위치되고, 제3 횡단 구멍이 네일의 말단 단부에 근접하게 위치된다. 헤드는 장축에 대해 경사져 있다. 보어(bore)가 장축의 방향으로 연장되고, 이 때에 보어는 제1 횡단 구멍과 교차된다.
또 다른 일반적인 태양에서, 정형외과 임플란트는 장축, 장축으로부터 벗어나게 배향되는 관통 구멍을 형성하는 내부 벽 그리고 관통 구멍에 근접하는 제1 횡단 구멍을 갖는 네일을 포함한다. 내부 벽은, 180˚ 초과의 원호를 갖고 관통 구멍의 제1 부분을 형성하는 제1 반-원통형 섹션을 포함한다. 제2 U자형 섹션이 한 쌍의 평행 벽 그리고 대략 180˚의 원호를 갖는 반-원통형 세그먼트를 갖는다. 제2 U자 형상 섹션은 관통 구멍의 제2 부분을 형성한다. 제1 반-원통형 섹션의 원호는 관통 구멍의 제1 부분의 제1 개방 표면을 형성하고, 제2 U자 형상 부분의 평행 벽은 제1 개방 표면에 대향되는 관통 구멍의 제2 부분의 제2 개방 표면을 형성하고, 그에 의해 제2 반-원통형 섹션의 직경과 실질적으로 동일한 직경의 원통형 부재가 관통 구멍의 제2 부분으로부터 관통 구멍의 제1 부분을 향해 통과할 수 있다.
실시예는 다음의 특징들 중 1개 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 횡단 구멍은 내부 벽 내에 위치되는 출구를 갖는다. 제1 횡단 구멍은 관통 구멍의 배향으로부터 반경 방향으로-오프셋되는 축을 따라 연장된다. 네일은 네일의 말단 단부에 근접하게 위치되는 제2 횡단 구멍을 추가로 포함한다. 제2 횡단 구멍은 네일의 장축에 비-직각인 축을 따라 연장된다. 제1 횡단 구멍은 장축으로부터 벗어나게 배향되고, 네일의 헤드 내에 위치되는 입구를 갖고, 네일의 헤드는 네일의 장축에 대해 경사져 있다. 제2 횡단 구멍이 네일의 말단 단부에 근접하게 위치되고, 제2 횡단 구멍은 제1 근접 구멍의 입구와 정렬되는 개구를 갖는다.
도1은 대퇴골 내에 설치된 것으로 도시된 골수강내 네일의 사시도이다.
도1a는 골수강내 네일의 더 상세한 사시도이다.
도1b는 골수강내 네일의 사시도이다.
도1c는 도1b의 네일의 일부의 단면도이다.
도1d는 골수강내 네일의 사시도이다.
도2는 도1의 골수강내 네일의 정면도이다.
도3은 선 3-3을 통해 취해진 도2의 골수강내 네일의 단면도이다.
도4는 도2의 골수강내 네일의 측면도이다.
도5는 선 5-5를 통해 취해진 도4의 골수강내 네일의 단면도이다.
도6은 선 6-6을 통해 취해진 도4의 골수강내 네일의 단면도이다.
도7-도12는 골수강내 네일의 사시도이다.
도13은 선 13-13을 통해 취해진 도7의 골수강내 네일의 단면도이다.
도14는 선 14-14를 통해 취해진 도8의 골수강내 네일의 단면도이다.
도15는 선 15-15를 통해 취해진 도9의 골수강내 네일의 단면도이다.
도16은 선 16-16을 통해 취해진 도10의 골수강내 네일의 단면도이다.
도17은 선 17-17을 통해 취해진 도11의 골수강내 네일의 단면도이다.
도18은 선 18-18을 통해 취해진 도12의 골수강내 네일의 단면도이다.
도19는 어떤 장치를 수용하도록 뼈를 준비하는 공구의 사시도이다.
도20은 어떤 버전의 체결구 조립체를 포함하는 장치의 사시도이다.
도21은 도20에 도시된 골수강내 장치 및 체결구 조립체의 분해도이다.
도22는 도20에 도시된 체결구 조립체의 사시도이다.
도23은 도20의 체결구 조립체의 분해도이다.
도24는 도23의 체결구 조립체의 결합 부재의 정면도이다.
도25는 도24의 결합 부재의 측면도이다.
도26은 선 26-26을 통해 취해진 도24의 결합 부재의 단면도이다.
도27은 도24의 결합 부재의 일단부의 단부도이다.
도28은 도24의 결합 부재의 타단부의 단부도이다.
도29는 도22의 체결구 조립체의 압박 장치의 정면도이다.
도30은 선 30-30을 통해 도시된 도29의 압박 장치의 단면도이다.
도31은 도29의 압박 장치의 일단부의 단부도이다.
도32는 도29의 압박 장치의 타단부의 단부도이다.
도33은 골수강내 네일 및 나사 조립체의 단면도이다.
도34는 체결구 조립체의 사시도이다.
도35는 도34의 체결구 조립체의 래그 나사의 사시도이다.
도36은 체결구 조립체의 사시도이다.
도37은 도36의 체결구 조립체의 래그 나사의 사시도이다.
도38은 체결구 조립체의 사시도이다.
도39는 도38의 체결구 조립체의 분해도이다.
도40은 체결구 조립체의 사시도이다.
도41은 도40의 체결구 조립체의 분해도이다.
도42는 체결구 조립체를 포함하는 압박 판의 사시도이다.
도43은 체결구 조립체를 포함하는 관절 주위 판(periarticular plate)의 사시도이다.
도44는 어깨 관절 내의 상완골 복원과 관련하여 사용되는 장치의 사시도이다.
도45는 골수강내 네일의 외측 측면을 도시하는 사시도이다.
도46은 도45의 골수강내 네일의 내측 측면을 도시하는 사시도이다.
도47은 선 47-47을 따라 취해진 도45의 골수강내 네일의 단면도이다.
도48은 골수강내 네일의 외측 측면의 평면도이다.
도49는 도48의 골수강내 네일의 측면도이다.
도50은 도47의 골수강내 네일의 근접 단부도이다.
도51은 도50의 M-L 평면 내의 도48의 선 A-A를 따라 취해진 골수강내 네일의 단면도이다.
도52는 도50의 AP 평면을 따라 취해진 골수강내 네일의 단면도이다.
도53은 도50의 AP 평면에 직각인 도47의 골수강내 네일의 측면도이다.
도54는 도53의 선 M-M을 따라 취해진 골수강내 네일의 말단 단부의 외측 측면의 평면도이다.
도55는 도54의 선 O-O를 따라 취해진 골수강내 네일의 단면도이다.
도56은 도54의 선 P-P를 따라 취해진 골수강내 네일의 단면도이다.
도57은 도54의 선 S-S를 따라 취해진 골수강내 네일의 단면도이다.
도58은 곡면부(bend)를 포함하는 도50의 AP 평면에 직각인 도47-도57의 골수강내 네일의 측면도이다.
도59는 도58의 골수강내 네일의 단부도이다.
도60은 도58의 네일의 외측 측면의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 방법, 장치 및 시스템은 대퇴골 골절의 개선된 치료를 제공하는 것을 추구한다. 도1-도6은 골수강내 네일(100)의 하나의 실시예의 다양한 도면을 도시하고 있다. 골수강내 네일(100)은 뼈 내로의 삽입을 돕도록 관통하는 길이 방향 보어(130)를 갖는다. 골수강내 네일(100)은 근접 섹션(102), 전이 섹션(104) 및 말단 섹션(106)을 갖는다.
도1-도6에 도시된 특정 구조의 근접 섹션(102)은 바람직하게는 전형적인 피질골(cortical bone)에 더 정확하게 대응하는 해부학적으로 고려된 형상을 특징적으로 갖는다. 하나의 버전의 이러한 형상이 도6에 근접 섹션(102)의 단면도로 도시되어 있다. 도6에 도시된 근접 섹션(102)의 특정 단면은 대체로 비-원형이고, 골수강내 네일(100)의 길이의 적어도 일부 부분을 따라 존재한다. 도6의 단면은 내측 측면 또는 외관부(109)보다 큰 외측 측면 또는 외관부(108)를 갖는다. 외측 측면(108) 및 내측 측면(109)은 제1 측면(110) 및 제2 측면(116)에 의해 접합된다. 외측 측면(108)과 제1 측면(110)의 교차부에는 제1 반경형 코너(112)가 있고, 외측 측면(108)과 제2 측면(116)의 교차부에는 제2 반경형 코너(114)가 있다. 제1 측면(110), 제2 측면(116) 및 외측 측면(108)은 대략 동일한 길이로 되어 있다. 제1 측면(110) 및 제2 측면(116)은 외측 측면(108)에 대해 예각으로 배향되고, 그에 의해 내측 측면(109)이 외측 측면(108)보다 작다. 외측 측면(108)을 내측 측면(109)보다 크게 함으로써, 골수강내 네일(100)의 회전 안정성이 증가되고, 굽힘 및 비틀림에 대한 저항성이 또한 향상될 수 있다.
도6에 도시된 내측 측면(109)은 반경형일 수 있다. 도4에서 관찰될 수 있는 것과 같이, 반경형 내측 측면(109)은 전이 섹션(104)으로부터 돌출되고, 골수강내 네일(100)의 근접 단부까지 계속된다. 내측 측면(109)의 돌출부는 대퇴골의 캘카 영역(calcar region)에 대응하고, 뼈와 골수강내 네일(100) 사이의 하중 분포의 균일성을 개선한다.
나아가, 근접 섹션(102)의 대체적인 단면 기하 구조는 근접 섹션(102) 내에서의 피크 응력을 감소시킨다. 더 구체적으로, 골수강내 네일 및 나사 조립체 조합의 전형적인 고장 모드는 그 외측 측면 상에서의 인장 하에서의 네일의 고장이다. 인장력은 나사 조립체에 인가되는 신체 중량 하중에 의해 유도되는 굽힘 모멘트에 의해 생성된다. 그러므로, 인장 하에 있는 네일의 측면 즉 외측 측면 상에 더 많은 재료를 포함하는 것, 외측 영역 내의 강도(strength) 및 강인성(robustness)을 향상시키도록 더 효과적으로 단면을 성형하는 것 또는 양쪽 모두를 수행하는 것이 네일의 근접 섹션 내의 응력을 감소시키는 데 유리할 것이다. 도6에 도시된 설계는 이러한 목적을 성취한다. 외측 측면(108)은 내측 측면(109)보다 넓고, 그에 따라 적어도 부분적으로 플랜지형 효과를 부여한다. 외측 측면(108) 상에 유도되는 단위 면적당 응력은 외측 측면이 내측 측면(109)의 단면적 등의 더 작은 단면적을 특징적으로 갖는 경우보다 낮다.
동일한 원리로부터 이익을 제공하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구조가 도1b 및 도1c에 도시되어 있고, 이들 도면은 대체로 원형 단면을 갖는 골수강내 네일(1100)을 도시하고 있고, 그 대체로 원형 구멍(1128)이 단면의 주연부와 동심으로 배치되지 않는다. 이들 2개의 도면에 도시된 특정 구조에서, 오프셋 구멍(1128)은 재료의 더 큰 부분이 외측 측면(1108) 상에서 하중을 수용하여 응력을 감소시키는 데 이용 가능하도록 내측 측면(1109)을 향해 오프셋된다. 마찬가지로, 단면의 외측 측면 상에 더 많은 재료를 제공하는 임의의 단면이 그 측면 상에서 네일 내에서의 단위 면적당 응력을 감소시킨다.
재료 또는 질량이 근접 부분(102)의 단면의 외측 부분의 일부 부분에 추가될 수 있는 방식, 재료가 외측 부분의 강도 및 강인성을 증가시키도록 단면의 일부 부분에 대해 추가 또는 제거될 수 있는 방식 또는 양쪽 모두의 방식과 무관하게, 효과는 적어도 부분적으로 외측 측면 또는 외관부(108)의 방향으로 배향되는 단면에 관성 모멘트를 부여하는 것으로서 특징화될 수 있다. 양호한 실시예에서, (도6에서 문자 M에 의해 도시된) 관성 모멘트는 외측 방향으로 또는 적어도 부분적으로 선분 L의 중점인 지점 P로부터 외측 외관부 또는 측면(108)을 향해 연장되는 것으로서 특징화될 수 있고, 이 선분 L은 외측 측면(108)에 대한 접선 T1과 그 선분의 교점(I1)으로부터 내측 측면(109)에 대한 접선 T2와 그 선분의 교점(I2)까지 연장된다. 또 다른 방식으로 말하면, 적어도 일부의 경우에서의 효과는 단면의 중심으로부터 적어도 부분적으로 외측 방향으로 연장되는 관성 모멘트를 특징적으로 갖는 단면을 생성하는 것이다. 바람직하게는, 그 중심은 단면의 외측 및 내측 모서리 사이의 중점일 수 있다. 대체예에서, 그 중심은 단면의 질량 중심일 수 있다. 중심으로부터의 증분 질량의 거리의 제곱의 함수인 관성 모멘트에 의해 반영되는 회전 반경(radius of gyration)은 단면 내의 더 많은 질량 또는 더 전략적으로 위치되는 질량에 의해 유발되는 근접 부분(102)의 외측 부분 내에서의 추가의 강도를 반영한다. 일부 구조에서, 선분 L은 길이 방향 보어(130)의 축과 공면이고 단면의 평면과 공면이고 그에 따라 이들 평면의 교차에 의해 형성된다. 한편으로는 도1a 그리고 다른 한편으로는 도1b 및 도1c가 반영하는 것과 같이 그리고 이들은 이러한 추가의 외측 강도 및 강인성을 부여할 수 있는 무수한 구조들 중 단지 2개인 것을 감안하면, 단면은 그 축들 중 적어도 하나에 대해 비대칭일 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 추가예에서, 길이 방향 보어(130)는 단면의 기하 중심과 그 중심 축을 공유하도록 위치될 수 있거나, 외측 강도를 부여하는 것을 돕도록 또는 다른 목적을 위해 오프셋될 수 있다.
도1-도6에 도시된 특정 장치에서, 제1 측면(110), 제2 측면(116) 및 외측 측면(108)은 평탄형 부분을 갖는다. 대체예에서, 이들 측면은 곡면형일 수 있다. 도1-도6에 도시된 실시예에서, 내측 측면(109)은 반경형이지만, 당업자가 이해할 수 있는 것과 같이, 내측 측면은 평탄형일 수 있거나 1개 이상의 평탄형 부분을 가질 수 있다.
근접 섹션(102)은 골수강내 네일(100)을 통해 (그 다양한 버전이 도19-도41에 도시되어 있는) 체결 또는 나사 조립체(200)를 수용하는 근접 횡단 구멍(118)을 갖는다. 도1-도4에 도시된 근접 횡단 구멍(118)의 하나의 실시예가 2개의 중첩 원형 구멍(120, 122)으로부터 형성되고, 여기에서 근접 원 구멍(120)은 말단 원 구멍(122)보다 직경 면에서 작다. 도시된 근접 원 구멍(120)은 아래에서 더 상세하게 설명되는 것과 같이 나사 조립체의 삽입 깊이를 구속하는 견부(132)를 갖는다. 다양한 나사 조립체의 삽입을 가능케 하는 다양한 다른 구멍이 당업자에게 공지된 것과 같이 사용될 수 있다. 예컨대, 도33은 원형 구멍을 갖는 골수강내 네일을 도시하고 있다. 도33의 실시예는 아래에서 더 상세하게 설명된다. 도45 내지 도47은 또 다른 비-원형 구멍을 도시하고 있고, 이것은 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도3에 도시된 근접 섹션(102)은 근접 단부 구멍(128)을 갖는다. 근접 단부 구멍(128)은 근접 횡단 구멍(118) 내에서의 나사 조립체의 회전 및 병진 위치를 고정하는 데 사용될 수 있는 설정 나사의 삽입을 가능케 하도록 나사산형이다. 설정 나사는 래그 나사(202)의 회전 또는 병진을 독립적으로 제한하도록 압박 나사(204)(도19)를 횡단하고 래그 나사(202)(도19)를 간섭하는 기구를 또한 포함할 수 있다.
도1-도6에 도시된 것과 같이, 전이 섹션(104)은 근접 섹션(102)으로부터 말단 섹션(106)으로 테이퍼형이다. 전이 섹션(104)의 테이퍼형 성격은 함몰(subsidence)을 제어하는 골수관(intramedullary canal) 내로의 압입 끼워맞춤(press fit)을 생성한다. 테이퍼형 전이 섹션(104)은 네일(100)이 의도된 것보다 대퇴골의 골수관 내로 추가로 가압되는 것을 방지하는 것을 돕는다.
도1-도6에 도시된 골수강내 네일(100)의 실시예에서, 전이 섹션(104)의 단면은 원형이지만, 단면은 당업자에게 공지된 것과 같이 변동될 수 있다. 단면은 근접 섹션(102)의 단면과 유사하게 타원형 또는 비-원형으로 해부학적으로 유도될 수 있다. 도1-도6에 도시된 실시예에서, 전이 섹션(104)은 말단 횡단 구멍(124)을 포함한다. 말단 구멍(124)은 골수강내 네일(100)의 로킹을 위한 말단 로킹 나사의 골수강내 네일(100)을 통한 삽입을 가능케 한다.
골수강내 네일(100)의 말단 섹션(106)은 대체로 원통형이고, 감소된 굽힘 강성(bending stiffness)을 제공하도록 구성된다. 도1-도5에 도시된 실시예는 2개의 측면(134, 136)을 형성하는 말단 섹션(106)의 중심을 관통하는 길이 방향 슬롯(longitudinal slot)(126)을 갖는다. 슬롯은 골수강내 네일(100)의 말단 단부에서 굽힘 강성을 감소시키고, 보철물 주위 골절(periprosthetic fracture)의 가능성을 감소시킨다.
도1d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 이러한 네일은 그 근접 부분에서 그 외측-내측 축에 대해 대칭인 (이러한 경우에, 바람직하게는 그러나 반드시 그럴 필요는 없는, 단면이 타원형인) 비-원형 단면을 특징적으로 갖고, 이러한 네일은 (이러한 경우에, 바람직하게는 그러나 반드시 그럴 필요는 없는, 단면이 원형인) 중심 길이 방향 보어를 특징적으로 갖는다. 이러한 네일은 골수관 내에서의 비틀림에 저항하는 정도까지 추가의 안정성을 성취한다. 이러한 네일은 또한 근접 단면의 외측 모서리 또는 외관부를 향해 더 많은 질량을 위치시키는 목적을 성취한다. 나아가, 이러한 네일은 내측 모서리 또는 외관부를 향해 추가의 질량을 위치시키고, 그에 따라 그에 의해 적재될 때에 외측 모서리 또는 외관부 상에 인장 응력을 부과하는 구성 요소인 체결 조립체의 기계적 이용을 감소시키는 지지점(fulcrum)으로서 작용하는 추가의 구조를 제공한다.
도7-도18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 도7 및 도13은 관통하는 길이 방향 보어를 갖지 않는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다.
도8 및 도14는 전이 섹션(104) 및 말단 섹션(106) 내의 강성 감소 슬롯(140)을 갖는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 강성 감소 슬롯(140)은 골수강내 네일(100)의 말단 단부에서의 굽힘 강성을 감소시키고, 일부 실시예에서 로킹 나사를 수용하는 데 사용될 수 있다.
도9 및 도15는 클로버잎 패턴을 형성하는 말단 섹션(106) 내의 3개의 길이 방향 슬롯(138) 그리고 전이 섹션(104)의 일부를 갖는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 이러한 패턴은 골수강내 네일(100)의 근처에서의 혈류를 더 용이하게 가능케 하고, 또한 네일(100)의 말단 단부에서의 굽힘 강성을 감소시킨다.
도10 및 도16은 말단 섹션(106) 그리고 전이 섹션(104)의 일부가 일련의 길이 방향 홈(146)을 갖는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 길이 방향 홈(146)은 말단 단부에서의 굽힘 강성을 감소시키고, 회전 저항성을 제공하고, 골수강내 네일(100)의 근처에서의 혈류를 향상시킨다.
도11 및 도17은 전이 섹션(104) 및 말단 섹션(106)이 핀(fin)(144)을 갖는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 핀(144)은 골수강내 네일(100)에 회전 저항성을 제공한다.
도12 및 도18은 말단 섹션(106) 그리고 전이 섹션(104)의 일부 상에 위치되는 바브(barb)(142)를 갖는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 바브(142)는 골수강내 네일(100)에 회전 저항성을 제공한다.
본 발명에 따른 골수강내 네일이 임의의 적절한 공지된 기술에 의해 환자의 신체 내로 삽입될 수 있다. 일반적으로, 뼈의 골수관은 네일의 삽입을 위한 보이드(void)를 생성하도록 적절한 공구로써 준비된다. 보이드의 일부 부분은 네일의 주변부보다 약 1 ㎜ 크고 그에 의해 네일의 삽입 후에 혈류를 위한 충분한 공간을 허용하도록 준비될 수 있다. 안내 핀 또는 와이어(wire)가 선택 사항으로 준비된 골수관 내로 삽입된다. 네일이 그 다음에 요구된 위치로 유입된다. 네일이 삽관식이면, 네일이 안내 와이어를 통해 유입될 수 있다. 네일의 위치는 영상 증강 처리(image intensification)에 의해 확인될 수 있다.
도19는 골수관을 준비하는 공구(300)의 하나의 실시예를 도시하고 있다. 공구는 리밍(reaming)을 위한 드릴 비트(drill bit)(302) 그리고 또한 모티스 치즐(mortise chisel)(304)을 갖는다. 동작 시에, 드릴 비트(302)는 대퇴골의 골수관을 리밍하고, 모티스 치즐(304)은 뼈의 더 근접한 단부 내의 더 큰 섹션을 절단한다. 도19에 도시된 것과 같이, 모티스 치즐(304)은 골수강내 네일의 근접 섹션과 대략 동일한 형상의 해부학적으로 유도된 단면을 갖는다. 이러한 형태로 성형된 모티스 치즐을 적용함으로써, 네일의 근접 단부는 단지 최소로 변형된 피질골 상에 더 양호하게 장착될 수 있을 것이다. 모티스 치즐(304)은 광범위한 형상 심지어 복잡한 비대칭 형상으로 되어 있을 수 있다. 이것은 단지 원형 보이드를 과도하게-리밍하지 않으면서 골수강내 네일의 광범위한 형상을 수용할 수 있는 보이드를 준비하는 장치 및 방법을 가능케 하기 때문에 유리하다. 정확하게 순응되는 보이드의 준비는 건강한 뼈의 불필요한 제거를 피하는 데 그리고 네일의 안정된 장착을 보증하는 데 중요하다.
동작 시에, 공구(300)는 하나의 유닛으로서 전진되고, 이 때에 동시에 드릴 비트(302)가 리밍하고 모티스 치즐(304)이 절단한다. 드릴 비트(302)는 전동 드라이버로써 또는 수동으로 회전될 수 있다. 마찬가지로, 전체 공구(300)는 수동으로 골수관 내로 전진될 수 있거나, 기계적 이용 또는 전동 장비의 도움으로써 전진될 수 있다. 다른 구성에서, 드릴 비트(302)는 전체 공구(300)가 골수관 내로 삽입된 안내 와이어 위에서 동작 가능하고 안내 와이어에 의해 안내되도록 (도시되지 않은) 삽관식일 수 있다.
다른 실시예에서, 리밍을 위한 비트는 모티스 치즐(304) 등의 절단 공구와 별개인 더 전통적인 리머이다. 이러한 경우에 보이드를 준비하는 방법은 우선 전통적인 리머로써 개구를 리밍하는 단계를 포함할 것이다. 매식될 골수강내 네일과 유사하게 성형되는 치즐 또는 브로치(broach) 등의 장치가 그 다음에 보이드를 준비하는 데 사용될 것이다. 치즐 또는 브로치는 수동으로, 해머(hammer) 또는 맬릿(mallet)의 도움으로써 또는 다른 전동 장비의 사용으로써 구동될 수 있다. 준비된 보이드와 일치되는 네일이 그 다음에 매식될 것이다.
윤곽 브로치(contoured broach) 또는 맞춤식 루터 비트 및 템플릿(custom router bit and template) 등의 다른 맞춤식 기구가 또한 사용될 수 있다. 브로치가 고관절 스템(hip stem)을 위한 개구를 준비하는 데 오랫동안 사용되어 왔고, 브로치의 사용은 당업자에게 친숙할 것이다. 루터 비트 및 템플릿은 뼈 내에 요구된 형상을 밀링하는(mill out) 데 효과적으로 사용될 수 있다. 이러한 방법은 또한 요구된 보이드를 생성하는 데 리밍 또는 브로칭과 연계하여 사용될 수 있다.
본 발명의 골수강내 네일은 다른 장관골 골절 중에서 근위 대퇴골 골절 및 대퇴 골간 골절을 치료하는 데 사용될 수 있다. 대퇴 골간 골절을 치료하는 데 사용될 때에, 골수강내 네일은 1개 이상의 체결 장치에 의해 대퇴골 내에 고정된다. 근위 대퇴골 골절의 치료를 위해 사용될 때에, 골수강내 네일은 바람직하게는 근위 체결구 조립체와 연계하여 사용된다.
도20 및 도21은 체결구 조립체(200)와 연계하여 사용되는 골수강내 네일(100)을 도시하고 있다. 이러한 형태의 체결구 조립체는 다양한 다른 뼈에서 다수개의 다른 징후를 치료하는 데 사용될 수 있지만, 예를 제공할 목적을 위해, 근위 대퇴골에서 사용되는 것으로 여기에서 설명된다. 일반적으로, 체결구 조립체(200)는 하나의 골편이 제어 방식으로 또 다른 골편에 대해 인출 또는 압박되어야 하는 임의의 상황에서 유용하다. 체결구 조립체는 골편의 이동이 성취된 후에 요구된 방향으로의 조립체의 활주를 가능케 하도록 구성 가능하다는 추가의 장점을 제공한다.
도21에 도시된 것과 같이, 골수강내 네일(100) 내의 근접 횡단 구멍(118)의 축은 근접 섹션(102)에 대해 경사져 있고, 사용 시에, 대퇴 골두를 향해 배향된다. 체결구 조립체(200)의 이러한 실시예에서, 래그 나사(202) 등의 결합 부재가 압박 나사(204) 또는 압박 페그(compression peg)등의 압박 장치와 연계하여 사용된다. 나사는 사용 시에 래그 나사(202)의 원주부가 압박 나사(204)의 원주부와 부분적으로 교차되도록 구성되고, 그에 의해 압박 나사(204)가 래그 나사(202)의 원주부 내에 부분적으로 장착된다. 래그 나사(202) 및 압박 나사(204)의 이러한 특정 조합이 도22 내지 도32에 추가로 도시되어 있다. 간략하게, 이들 도면에 도시된 래그 나사(202)는 대퇴 골두와 결합되도록 그리고 네일(100)의 횡단 구멍(118) 내에서 활주되도록 의도된다. 압박 나사(204)는 횡단 구멍(118) 내의 네일(100)의 견부(132) 또는 다른 구조물과 결합되고, 압박 나사(204)가 장착되는 래그 나사(202)의 부분 내에 나사산 결합되고, 그에 의해 압박 나사(204)의 회전이 네일(100)에 대한 래그 나사(202)의 활주 그에 따라 골절 부위에 대한 대퇴 골두의 압박을 제어한다.
이들 도면에 도시된 래그 나사(202)는 긴 본체(206) 및 나사산형 단부(208)를 포함한다. 도24 및 도25에 도시된 것과 같이, 나사산형 단부(208)는 예리한 단부를 포함하지 않고, 이것은 대퇴 골두를 관통하는 절단의 가능성을 감소시킨다. 긴 본체(206)는 래그 나사(202)의 원주부의 내부측에서 부분적으로 압박 나사(204)의 위치 설정을 가능케 하는 채널(212)을 포함한다. 채널(212)은 압박 나사(204)의 나사산형 섹션(214)과 상보적으로 협력하는 나사산형 부분(210)을 포함한다. 압박 나사(204)는 나사산형 섹션(214) 및 헤드 섹션(215)을 포함한다. 압박 나사(204)의 나사산형 섹션(214)은 나사산이 외부 표면에서 비교적 평탄하고 매끄럽고 그에 의해 이들 나사산이 구멍 내에서 용이하게 활주될 수 있고 또한 절단의 가능성을 감소시킬 수 있도록 구성된다.
래그 나사(202)는 래그 나사(202)가 골절부를 횡단하여 그리고 대퇴 골두 내로 연장되도록 근접 횡단 구멍(118) 내에 그리고 대퇴골 내의 사전-천공된 구멍 내로 수용된다. 래그 나사(202)의 나사산형 단부(208)는 래그 나사(202)가 구멍(118) 내에서 회전되고 그에 의해 그 나사산형 단부(208)가 대퇴 골두와 결합되게 함에 따라 대퇴 골두와 결합된다. 나사산형 단부(208)는 대퇴 골두 내에서 지레 작용을 얻는 임의의 장치일 수 있고, 헬릭스(helix), 바브, 블레이드(blade), 후크(hook), 팽창 장치 등을 포함하는 임의의 요구된 구성의 나사산을 포함하지만 이들에 제한되지 않는다. 대퇴 골두 내로의 래그 나사(202)의 배치 깊이는 골절부의 요구된 압박에 따라 상이하다.
압박 나사(204)가 또한 근접 횡단 구멍(118)을 통해 대퇴 골두 내의 사전-천공된 구멍 내로 수용될 수 있다. 압박 나사(204)의 나사산형 섹션(214)은 래그 나사(202)의 채널(212)의 나사산형 부분과 결합된다. 근접 횡단 구멍(118)은 구멍(118)을 통한 대체로 내측 방향으로의 압박 나사(204)의 활주를 제한하고 그에 따라 래그 나사(202)의 활주를 제한하는 내부 견부(132)(도21)를 포함한다. 압박 나사(204)가 조여질 때에, 압박 나사 나사산(214)은 래그 나사 채널 나사산형 부분(210)과 결합되고, 압박 나사(204)는 래그 나사(202) 아래로 대체로 내측 방향으로 이동된다. 압박 나사(204)의 헤드 섹션(215)은 근접 횡단 구멍(118)의 견부(132)와 결합되고, 그에 의해 압박 나사(204)가 대체로 내측 방향으로 추가로 이동되는 것을 방지한다. 압박 나사(204)가 조여짐에 따라, 래그 나사(202)가 골수강내 네일을 향해 대체로 외측 방향으로 인출되고, 그에 의해 골절부에 압박을 제공한다. 래그 나사(202)의 원주부와 부분적으로 교차되는 압박 나사(204)는 더 큰 표면 저항을 제공하고, 대퇴 골두 회전의 방지를 돕는다. 그러므로, 압박 나사(204)는 서로에 대해 골절된 골편을 이동시키는 기구의 일부로서 작용하고, 또한 대퇴 골두가 래그 나사(202)의 축에 대해 회전되는 것을 방지하는 것을 돕도록 대퇴 골두의 뼈와 직접적으로 접촉된다.
하나의 실시예에서, 골수강내 네일의 근접 단부 구멍(128) 내에 위치되는 (도시되지 않은) 설정 나사가 압박 나사(204)와 결합되어 소정 위치에 압박 나사(204) 및 래그 나사(202)를 고정하는 데 사용된다. 소정 위치에 체결구 조립체(200)를 고정하는 설정 나사의 사용은 골절 패턴 의존성이다. 설정 나사가 체결구 조립체와 결합되는 데 사용되지 않으면, 체결구 조립체(200)가 견부(132)에 의해 제한되는 근접 구멍 내에서 활주될 수 있다.
도20-도32에 도시된 래그 나사 및 압박 나사의 실시예에서, 압박 나사(204)의 직경은 래그 나사(202)의 직경보다 작다. 래그 나사(202) 및 압박 나사(204)의 직경이 동일할 수 있거나, 래그 나사(202)의 직경이 압박 나사(204)의 직경보다 작을 수 있다. 래그 나사(202) 및 압박 나사(204)의 나사산은 당업자에게 공지된 것과 같이 다양한 상이한 형상일 수 있다. 일반적으로, 래그 나사(202)의 목적은 뼈 내에서 지레 작용을 얻는 것이고, 압박 나사(204)의 목적은 래그 나사와 결합되어 래그 나사를 인출하거나 이동시키는 것이다. 이들 기능을 가능케 하는 임의의 구성은 본 발명의 범주 내에 있다.
체결구 조립체(200)는 추가예에서 보철물 대퇴 골두 및 골경의 추가를 가능케 하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 래그 나사(202)는 보철물 골두 및 골경으로써 교체될 것이다. 골경은 네일(100) 내의 근접 횡단 구멍(118) 내로 끼워질 것이다. 이 설계는 복원된 대퇴골 골절 및 고관절의 퇴행 또는 재부상이 고관절 전치환술(THA: total hip arthroplasty)을 필요로 하는 경우에 유리할 것이다. THA를 수행하는 결정은 수술 중에 또는 일정 기간 후에 수행될 수 있다. THA와 관련하여 공지된 것과 같이 고관절 스템을 수용하도록 대퇴골을 준비하여야 하는 대신에, 단지 뼈의 작은 부분이 체결구 조립체(200)와 함께 제거될 것이 필요할 것이다. 보철물 골두 및 골경이 그 다음에 근접 횡단 구멍(118) 내로 삽입될 수 있고, 비구(acetabulum)가 준비될 수 있고, THA의 잔여 절차가 완료될 수 있다.
도33은 대체예의 체결구 조립체(400)를 갖는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 골수강내 네일(100)의 단면도이다. 체결구 조립체(400)는 참조로 여기에 합체되어 있는 미국 특허 제5,032,125호 그리고 다양한 관련 국제 특허에 더 완전하게 개시되어 있는 것과 같이 스미스 & 네퓨의 IMHS® 시스템의 압박 체결구 조립체와 매우 유사하다. 도시된 장치의 개선점에 따르면, 이러한 장치는 위에서 논의된 것과 같이 해부학적으로 유도된 형상 그리고 그 다수개의 장점을 갖는 골수강내 네일(100)을 포함한다. 동작 시에, 슬리브(sleeve)(401)가 골수강내 네일(100)을 통해 끼워지고, 설정 나사 또는 다른 효과적인 기구에 의해 네일에 고정될 수 있다. 활주 래그 나사(402)가 슬리브(401) 내에서 축 방향으로 이동될 수 있다. 압박 나사(404)가 활주 래그 나사(402) 내로 나사산 결합되고, 그에 의해 압박 나사(404)의 조임이 슬리브(401)의 후방으로 활주 래그 나사(402)를 인출한다. 이러한 기구로써, 골편이 요구된 위치로 이동될 수 있지만, 여전히 일단 위치되면 활주 압박을 성취하게 된다.
도34-도35는 래그 나사(202) 및 압박 페그(502)를 갖는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결구 조립체(200)를 도시하고 있다. 도34에 도시된 것과 같이, 래그 나사(202) 및 압박 페그(502)는 사용 시에 래그 나사(202)의 원주부가 압박 페그(502)의 원주부와 부분적으로 교차되도록 구성되지만, 일부 실시예에서, 원주부는 교차되는 대신에 인접할 수 있다. 래그 나사(202)는 긴 본체(206) 및 나사산형 단부(208)를 포함한다. 래그 나사(202)는 채널(212) 상의 키(key)(504)를 갖는다. 압박 페그(502)는 래그 나사(202)의 키(504)를 수용하도록 구성되는 슬롯(503)을 갖는다. 키(504) 및 슬롯(503)은 단면이 고려될 때에 삼각형, D자형, 열쇠-구멍형 그리고 당업자에게 자명한 것과 같은 다른 형상 등의 다양한 상보성 형상일 수 있다. 동작 시에, 압박 페그(502)는 압박 페그(502)와 래그 나사(202) 사이에 또는 전체 조립체와 골수강내 네일(100) 사이에 상이한 힘을 인가하는 (도시되지 않은) 압박 공구에 의해 래그 나사(202)에 대해 이동될 수 있다.
도34-도35에 도시된 체결구 조립체(200)에서, 래그 나사(202)는 골수강내 네일의 근접 구멍 내에서 활주되고 그에 의해 래그 나사(202)가 골절부를 횡단하여 그리고 대퇴 골두 내로 연장되도록 수용된다. 래그 나사(202)의 나사산형 단부(208)는 대퇴 골두와 결합된다. 래그 나사(200)가 대퇴 골두와 적절하게 결합되면, 압박 페그(502)가 근접 구멍 내에서 대퇴 골두 내의 사전-천공된 구멍 내로 삽입되고, 그에 의해 압박 페그(502)의 슬롯(503)이 래그 나사(202)의 키(504)를 수용함에 따라 래그 나사(202)의 추가의 회전을 방지한다. 저항을 위한 더 큰 면적을 제공함으로써, 압박 페그(502)는 래그 나사(202) 상에서의 대퇴 골두의 회전을 방지하는 것을 돕는다. 압박 페그(502)는 네일의 근접 단부 구멍 내에 위치되는 설정 나사에 의해 골수강내 네일(100) 내의 소정 위치에 고정된다. 래그 나사(202)는 근접 구멍을 통해 압박 페그(502) 상에서 활주될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 압박 페그(502)는 그 표면 상의 바브를 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 체결구 조립체(200)가 도36-도37에 도시되어 있고, 래그 나사(202)의 키(504) 그리고 압박 페그(502)의 슬롯(503)이 상보성 래칫 치형부(complementary ratchet tooth)(506)를 갖는다는 점을 제외하면 도34-도35에 도시된 실시예와 유사한 압박 페그(502) 및 래그 나사(202)를 갖는다. 압박 페그(502)는 근접 단부 구멍 내에 위치되는 설정 나사에 의해 골수강내 네일 내의 소정 위치에 고정된다. 골절부의 압박이 대체로 외측 방향으로 래그 나사를 견인함으로써 성취될 수 있다. 래칫 치형부(506)는 래그 나사(202)가 대체로 외측 방향으로 이동되게 하지만, 래그 나사(202)가 대체로 내측 방향으로 이동되는 것을 방지하게 한다. 도34-도35와 관련하여 설명된 공구와 유사한 압박 공구가 이동을 성취하는 데 사용될 수 있다.
도38-도39는 래그 나사(602), 십자형 나사(610) 및 압박 나사(604)를 갖는 체결구 조립체(200)를 도시하고 있다. 래그 나사(602)는 긴 본체(606) 및 나사산형 단부(608)를 포함한다. 긴 본체(606)는 단면이 반-원형이다. 나사(602, 604, 610)는 래그 나사(602)의 원주부가 십자형 나사(610) 및 압박 나사(604)의 원주부와 교차되도록 구성된다. 래그 나사(602)의 긴 본체(606)는 십자형 나사(610)의 나사산형 섹션과 상보적으로 협력하도록 나사산 결합된다. 십자형 나사(610)는 래그 나사(602) 및 압박 나사(604)와 결합되도록 나사산 결합된다. 압박 나사(604)는 나사산형 부분(614) 및 헤드 부분(612)을 포함한다.
도38-도39의 실시예에서, 래그 나사(602), 십자형 나사(610) 및 압박 나사(604)는 골수강내 나사의 근접 구멍 내에서 활주되도록 동시에 수용된다. 래그 나사(602)는 골절부를 횡단하여 그리고 대퇴 골두 내로 연장된다. 래그 나사(602)의 나사산형 단부(608)는 대퇴 골두와 결합된다. 압박 나사(604)가 조여짐에 따라, 압박 나사의 나사산(614)이 십자형 나사(610) 및 래그 나사(602)의 나사산과 결합되고, 그에 의해 골수강내 네일을 향해 대체로 외측 방향으로 래그 나사(602)를 이동시키고, 그에 의해 대퇴 골두에 압박을 제공한다. 십자형 나사(610)가 그 다음에 회전되고, 그에 의해 압박 나사(604)가 래그 나사(602)로부터 말단 방향으로 이동되게 한다. 체결구 조립체(200)는 대체예에서 압박 나사(604)가 래그 나사(602)에 대해 근접 방향으로 이동되도록 구성될 수 있다. 래그 나사(602)로부터 분리된 압박 나사(604)는 저항을 위한 더 큰 면적을 추가함으로써 래그 나사(602) 상에서의 대퇴 골두의 회전을 방지하는 것을 돕는다.
도40-도41은 래그 나사(702) 및 압박 페그(704)를 갖는 체결구 조립체(200)를 도시하고 있다. 래그 나사(702)는 긴 본체(706) 및 나사산형 단부(708)를 포함한다. 긴 본체(706)는 대퇴골 내로의 삽입을 위해 압박 페그(704)가 래그 나사(702)의 원주부의 내부측에 부분적으로 위치되게 하도록 반-원형이고, 긴 본체(706)의 내부 측면 상에 위치되는 키(712)를 갖는다. 긴 본체(706)는 본체를 관통하는 구멍(710)을 또한 갖는다. 압박 페그(704)는 대체로 원통형이고, 래그 나사의 반-원형 본체(706) 내에 끼워지는 크기로 되어 있다. 래그 나사(702)의 키(712)는 압박 페그(704) 내의 슬롯(714)에 의해 수용된다. 키(712) 및 슬롯(714)은 상보성 래칫 치형부를 포함한다.
래그 나사(702) 및 압박 페그(704)는 골수강내 나사의 근접 구멍 내에서 대퇴골 내의 사전-천공된 구멍 내로 활주되도록 동시에 수용된다. 래그 나사(702)는 골절부를 횡단하여 그리고 대퇴 골두 내로 연장된다. 래그 나사(702)의 나사산형 단부는 대퇴 골두와 결합된다. 도34-도35와 관련하여 설명된 공구와 유사한 압박 공구가 압박 페그(704)와 래그 나사(702) 사이 또는 전체 조립체와 골수강내 네일(100) 사이의 이동을 성취하는 데 사용될 수 있다. 설정 나사가 체결구 조립체의 위치를 고정하는 데 사용될 수 있다. 설정 나사는 설정 나사가 조여질 때에 설정 나사 상의 돌출부가 래그 나사(702)의 슬롯(710)을 통해 수용되어 래그 나사(702)로부터 멀어지게 압박 나사(704)를 이동시키도록 구성된다. 래그 나사(702)로부터 분리된 압박 나사(704)는 저항을 위한 더 큰 면적을 추가함으로써 래그 나사 상에서의 대퇴 골두의 회전을 방지하는 것을 돕는다.
도42는 체결구 조립체(200)가 압박 판(150)과 협력하여 채용되는 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도시된 것과 같이, 이 장치는 대퇴골에 적용 중이다. 위에서 개시된 체결구 조립체(200)의 다양한 실시예가 유사한 압박 판과 사용될 수 있고, 다양한 압박 판이 인체의 다른 부분에 적용 가능하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도43은 체결구 조립체(200)가 관절 주위 판(170)과 사용 중인 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도시된 판 및 체결구 조립체는 근위 경골에 적용 중이다.
도44는 체결구 조립체(200)가 상완골 네일(190)과 연계하여 사용되는 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도시된 것과 같이, 압박 나사(204)의 헤드 섹션(212)이 상완골에 대한 압박을 수행하도록 상완골에 대해 지지된다. 래그 나사(202)에 인가되는 압박력 그리고 그 나사산형 단부(208)를 통해 골편에 부착되는 래그 나사(202)로써, 골편은 적절한 치유를 위해 소정 위치로 인출될 수 있다. 일부의 상황에서, 헤드 섹션(212)과 헤드 섹션(212)이 압박하는 상완골 사이에 (도시되지 않은) 와셔(washer) 또는 지지 표면을 위치시키는 것이 유리할 수 있다. 또 다른 변형예에서, 상완골 내의 개구는 헤드 섹션(212)이 상완골 내로 침투되게 하여 상완골 네일(190)의 일부에 대해 지지되게 하도록 확대될 수 있다. 이러한 실시예에서, 체결구 조립체(200)는 나사산형 단부(208)로써 뼈의 동일한 영역 내에서 지레 작용을 얻도록 도45에 도시된 것보다 짧을 것이다.
도45-도47을 참조하면, 범용 대퇴골 네일(800)은 위에서 설명된 것과 같이 재건 모드에서 대퇴 골두 및 골경에 대한 골절 또는 다른 부상을 치료하고 대퇴 골두 및 골경을 목표로 하는(targeting) 재건 구멍(801) 그리고 전향 모드에서 대퇴 골간의 골절을 치료하고 소전자를 목표로 하는 전향 구멍(802)을 형성한다. 네일(800)은 중심 장축(800a), 네일(800)의 근접 부분(812)에 형성되는 헤드(800b) 그리고 네일(800)의 헤드(800b)로부터 말단 부분(814)까지 연장되는 샤프트(813)를 포함한다. 장축(800a)에 직각인 평면 내에서의 헤드(800b)의 단면 형상은 대체로 비-원형이다. 도50에 도시된 것과 같이, 헤드(800b)의 단면 형상은 대체로 사다리꼴이고, 둥근 부분을 포함한다. 예컨대, 외측 측면(800d)의 적어도 일부가 평탄형이다. 그러나, 내측 측면(800e)은 대체로 둥글다. 도50에 또한 도시된 것과 같이, 내측-외측 평면(M-L)은 헤드(800b)를 양분하고, 재건 구멍의 중심 관통 축(801a)을 포함하고, 네일(800)의 중심 장축(800a)을 포함한다. 이와 같이, 도시된 것과 같이, 내측-외측 평면(M-L)은 네일의 후방부로부터 네일의 전방부를 분리하는 네일(800)의 관상 평면(coronal plane)과 공면이다. 이러한 평면은 환자의 신체의 관상 평면 또는 심지어 환자의 대퇴골의 관상 평면과 반드시 관련될 필요는 없다는 것이 주목되어야 한다. 추가예에서, 일부 실시예에서, 재건 구멍(801)은 내측-외측 평면(M-L)이 중심 관통 축(801a)을 포함하지 않고 내측-외측 평면(M-L)이 재건 구멍(801)의 중심 관통 축(801a)에 평행하고 네일(800)의 관상 평면에 평행하도록 헤드(800b)의 중심 내에 배치되지 않는다.
재건 횡단 구멍(801)은 "전구형"이고, 네일(800)의 장축(800a)으로부터 벗어나게 배향되고, 위에서 설명된 래그 나사(202) 및 압박 나사(204) 등의 래그 부재 및 압박 부재를 수용하도록 구성된다. 재건 모드에서 대퇴 골두 및 골경을 목표로 하기 위해, 재건 구멍(801)의 중심 관통 축(801a)은 내측-외측 평면(M-L) 내에 놓이고, 중심 장축(800a)에 대해 약 122˚의 각도 A로 배향된다. 전향 횡단 구멍(802)이 또한 약 35˚인 각도 B만큼 장축(800a)으로부터 벗어나게 배향된다. 전향 구멍(802)은 전향 구멍(802)의 중심 관통 축(802a)이 장축(800a)에 평행하고 대략 12˚의 각도 C만큼 내측-외측 평면(M-L)으로부터 반경 방향으로 오프셋되는 전향 평면(AP) 내에 놓이도록 배향된다. 도50에 도시된 것과 같이, 전향 구멍(802)은 헤드(800b)의 중심 내에 위치되지 않고, 그에 의해 전향 구멍(802)의 중심 관통 축(802a)이 네일(800)의 장축(800a)과 교차되지 않는다. 일부 실시예에서 그리고 도50에 도시된 것과 같이, 중심 관통 축(802a)은 내측 측면(800e)에 근접하게 내측-외측 평면(M-L)과 교차된다.
도48 및 도49에 도시된 것과 같이, 네일(800)은 사용 시에 네일(800)의 말단 섹션을 안정화하는 핀 또는 나사를 수용할 수 있는 네일의 말단 섹션(814) 내에 위치되는 3개의 구멍(831, 832, 833)을 또한 포함한다. 가장 근접한 구멍(831)은 슬롯으로서 형성되고, 중심 및 가장 말단의 구멍(832, 833)은 원형 구멍으로서 형성된다. 대퇴 골간의 골절을 치료할 때에, 위에서 논의된 것과 같이, (도시되지 않은) 뼈 핀 또는 다른 체결구가 3개의 구멍(831, 832, 833) 중 1개 이상 내에 배치되고, 건강한 뼈에 고정된다.
가장 근접한 구멍(831) 및 가장 말단의 구멍(833)은 가장 근접한 구멍(831) 및 가장 말단의 구멍(833)의 각각의 중심 관통 축(831a, 833a)이 전향 평면(AP)에 평행한 평면 내에 놓이도록 형성된다. 바꿔 말하면, 중심 관통 축(831a, 833a)은 전향 구멍(802)의 중심 관통 축(802c)과 동일한 각도만큼 내측-외측 평면(M-L)으로부터 반경 방향으로 오프셋된다. 이와 같이, 전향 구멍(802), 가장 근접한 구멍(831) 및 가장 말단의 구멍(833)은 평행한 것으로 또는 평행 평면 내에 위치되는 것으로 언급될 수 있지만, 이들 구멍은 네일(800)의 중심 축(800a)에 대해 상이하게 배향될 수 있다. 예컨대, 위에서 논의된 것과 같이, 전향 구멍(802)의 중심 관통 축(802a)은 네일(800)의 중심 장축(800a)에 대해 35˚로 배향된다. 그러나, 가장 근접한 구멍(831) 및 가장 말단의 구멍(833)은 중심 장축(800a)에 대략 90˚로 또는 다른 각도 배향으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 가장 근접한 구멍(831)의 중심 관통 축(831a)은 가장 말단의 구멍(833)의 중심 관통 축(833a)과 동일한 평면 내에 놓인다. 추가예에서, 가장 근접한 구멍(831) 및 가장 말단의 구멍(833)의 중심 관통 축(831a, 833a)은 중심 관통 축(802a, 831a, 833a)이 공면이도록 전향 평면(AP) 내에 놓일 수 있다.
중심 구멍(832)의 중심 관통 축(832a)이 또한 내측-외측 평면(M-L)으로부터 반경 방향으로 오프셋된다. 그러나, 중심 관통 축(832a)은 중심 관통 축(831a, 833a)과 상이한 크기만큼 내측-외측 평면(M-L)으로부터 오프셋된다. 예컨대, 중심 구멍(832)의 중심 관통 축(832a)은 37˚만큼 내측-외측 평면(M-L)으로부터 오프셋되고, 25˚만큼 전향 평면(AP)으로부터 반경 방향으로 오프셋된다.
대퇴골의 골경, 골두 및 전자간 영역의 골절을 치료할 때에, 네일(800)은 재건 구멍(801) 내에 수용되는 래그 나사(202) 및 압박 나사(204) 등의 제1 및 제2 부재와 연계하여 사용된다. 단지 대퇴 골간 내의 골절을 치료할 때에, 네일(800)은 전향 구멍(802) 내에 수용되는 뼈 핀과 연계하여 사용된다. 네일(800)의 장축(800a)을 따라 보어(816)가 연장된다. (도시되지 않은) 설정 나사가 제1 및 제2 부재 또는 뼈 핀을 로킹하도록 보어(816) 내에 배치될 수 있다.
재건 구멍(801)은 재건 구멍(801)의 제1 부분(811)(도46)과 관련되는 제1 반-원통형 구멍(810) 그리고 재건 구멍(801)의 제2 부분(821)(도46)과 관련되는 제2 U자형 구멍(820)을 갖는다. 네일(800)은 재건 구멍(801)을 형성하는 내부 벽(805)(도47)을 포함한다. 내부 벽(805)은 반-원통형 구멍(810)을 형성하는 제1 반-원통형 섹션(807) 그리고 U자형 구멍(820)을 형성하는 제2 U자형 섹션(809)을 포함한다. 도시된 것과 같이, 견부(803)를 제외하면, 재건 구멍(801)은 재건 구멍(801)의 길이 치수 L을 따라 일정한 단면 형상을 갖는다. 견부(803)는 U자형 섹션(809) 내의 외향 계단부(818)에 의해 형성된다.
내부 벽(805)의 반-원통형 섹션(807)은 180˚ 초과 예컨대 270˚만큼 연장되고 2개의 대향 모서리(808a, 808b)에서 종료되는 원호 세그먼트를 포함한다. 대향 모서리(808a, 808b) 사이의 평면은 반-원통형 섹션(807)의 표면(841)을 형성한다. 대향 모서리(808a, 808b)는 내부 벽(805)의 반-원통형 섹션(807)과 U자형 섹션(809) 사이의 전이부(T)에 위치된다. 이와 같이, 반-원통형 섹션(807) 및 U자형 섹션(809)은 재건 구멍(801)의 연속 표면을 형성한다.
내부 벽(805)의 U자형 섹션(809)은 반-원통형 섹션(807)의 표면(841)에 대향되는 원호 세그먼트(809a) 그리고 반-원통형 원호 세그먼트(809a)로부터 연장되는 2개의 상호-대향 벽(809b, 809c)을 포함한다. 내부 벽(805)의 U자형 섹션(809)은 벽(809b, 809c)의 모서리(809e, 809f) 사이의 평면에 의해 형성되는 표면(845)을 또한 포함한다. 도시된 것과 같이, U자형 섹션(809)의 표면(845)은 반-원통형 섹션(807)의 표면(841)과 공면이다. 반-원통형 원호 세그먼트(809a)는 내부 벽(805)의 반-원통형 세그먼트(807)의 표면(841)[그리고 내부 벽(805)의 U자형 섹션(809)의 표면(845)]과 대향되고 대향 벽(809b, 809c)에 의해 그로부터 이격되는 표면(843)을 포함한다.
일부 실시예에서, 반-원통형 원호 세그먼트(809a)의 표면(843)은 반-원통형 원호 세그먼트(809a)의 직경과 실질적으로 동일한 직경의 원형 단면을 갖는 원통형 부재가 반-원통형 원호 세그먼트(809a)에 인접하게 배치될 때에 재건 구멍(801)의 제1 부분(811) 내로 연장되도록 거리 D만큼 제1 반-원통형 구멍(810)의 제1 개방 표면(841)으로부터 이격된다. 예컨대, 반-원통형 원호 세그먼트(809a)가 180˚ 원호 세그먼트인 경우에, 평행 벽(809b, 809c)은 반-원통형 원호 세그먼트(809a)의 반경보다 작은 거리 D만큼 반-원통형 원호 세그먼트(809a)로부터[즉, 반-원통형 원호 세그먼트(809a)의 표면(843)으로부터] 연장된다. 일부 실시예에서, 반-원통형 원호 세그먼트(809a)의 직경은 약 5 내지 약 15 ㎜이고, 반-원통형 섹션(807) 내에 수용되는 원통형 부재와 이러한 원통형 부재의 중첩량은 약 1 내지 약 5 ㎜이다.
도시된 것과 같이, 대향 벽(809b, 809c)은 평행하고, 반-원통형 원호 세그먼트(809a)는 180˚ 원호 세그먼트이다. 그러나, 대체예에서, 대향 벽(809b, 809c)은 발산형일 수 있고, 및/또는 반-원통형 원호 세그먼트(809a)는 180˚ 미만의 원호 세그먼트일 수 있다. 이와 같이, 반-원통형 원호 세그먼트(809a) 내에 끼워지는 크기로 되어 있는 부재가 U자형 구멍(820) 내에 배치될 때에, 부재는 U자형 구멍(820)의 협소함에 의해 구속되지 않는다. 이와 같이, 반-원통형 원호 세그먼트(809a) 내에 끼워지는 크기로 되어 있는 부재는 제2 부재가 반-원통형 구멍(810) 내에 배치될 때에만 반-원통형 구멍(810) 내로 이동되는 것이 구속된다. 예컨대, 압박 나사(204)가 내부 벽(805)의 U자형 섹션(809) 내에 배치되고 래그 나사(202)가 내부 벽(805)의 반-원통형 섹션(807) 내에 배치될 때에, 압박 나사(204)가 U자형 섹션(809) 내에 남아 있도록 구속되고, 래그 나사(202) 및 압박 나사(204)가 래그 나사(202) 및 압박 나사(204)의 한쪽 또는 양쪽 모두에 인가되는 힘 모멘트에 저항하는 데 협력한다. 그러나, 래그 나사(202)가 내부 벽(805)의 반-원통형 섹션(807) 내에 존재하지 않으면, 압박 나사(204)가 압박 나사(204)에 인가되는 힘에 따라 이동될 수 있고, 그에 의해 압박 나사(204)의 굽힘 또는 파단의 발생이 감소된다.
추가예로서 도48-도52를 참조하면, 전향 구멍(802)은 네일(800)의 외측 측면(800d) 내에 형성되는 재건 구멍(801)의 제1 개구(또는 입구)(801a)에 근접한 네일(800)의 외측 측면(800d) 내에 형성되는 제1 개구(또는 입구)(802a)를 포함한다. 재건 구멍(801)의 제1 개구(801a)는 대체로 네일(800)의 외측 측면(800d)의 중심 상에 위치되고, 전향 구멍(802)의 제1 개구(802a)는 네일(800)의 외측 측면(800d)의 중심 상에 위치되지 않는다. 내측 측면(800e)보다 큰 외측 측면(800d)을 갖는 헤드(800b)의 비-원형 단면 형상은 헤드(800b) 내에서 중심으로부터-벗어나게 전향 구멍(802)의 제1 개구(802a)를 위치시키는 추가의 표면적을 제공하고, 전향 구멍(802)이 내측-외측 평면(M-L)으로부터 벗어나게 배향될 때에 원형 단면 형상을 갖는 헤드에 비해 증가된 강도를 제공할 수 있다.
추가예에서, 재건 구멍(801)은 네일(800)의 내측 측면(800e) 내에 형성된 재건 구멍(801)의 제2 개구(또는 출구)(801b)가 재건 구멍(801)의 제1 개구(801a)보다 근접하도록 대퇴 골경의 방향으로 배향되지만, 전향 구멍(802)은 네일(800)의 내측 측면(800e) 내에 형성된 재건 구멍(801)의 제2 개구(801b)보다 근접한 위치에서 내부 벽(805) 내에 형성되는 제2 개구(또는 출구)(802b)를 향해 말단 방향으로 배향된다. 그러나, 일부 실시예에서, 전향 구멍(802)의 제2 개구(802b)는 네일(800)의 내측 측면(800e) 내에 형성될 수 있고, 제2 개구(802b)는 재건 구멍(801)의 제2 개구(801b)의 근접 방향으로 또는 말단 방향으로 위치될 수 있다.
도51 및 도52에 도시된 것과 같이, 출구 개구(802b)는 출구 개구(802b)가 전체적으로 재건 구멍(801)의 출구 개구(801b) 내에서 구속되도록 네일(800)의 내측 측면(800e) 상에 형성된다. 전향 구멍(802) 및 재건 구멍(801)의 주어진 치수에 대해, 출구 개구(802b, 801b)의 공동-위치는 네일(800)의 내측 측면(800e)으로부터 제거되는 재료량을 감소시킨다. 위에서 언급된 것과 같이, 헤드(800b)의 비-원형 단면 형상은 헤드(800b)의 구조적 강도를 유지하면서 전향 평면(AP) 및 내측-외측 평면(M-L)의 반경 방향 오프셋과 연계하여 출구 개구(802b, 801b)의 공동-위치를 가능케 한다.
일부 실시예에서, 도58 및 도59에 도시된 것과 같이, 네일(800)의 헤드(800b)는 5˚등의 각도 D만큼 샤프트(813)로부터 경사져 있다. 곡면부는 헤드(800b) 내의 위치 831에서의 장축(800a)의 접선이 샤프트(813) 내의 위치 833에서의 장축(800a)의 접선에 대해 대략 5˚의 각도를 형성하도록 전향 평면(AP) 내에 형성된다. 도시된 것과 같이, 헤드(800b) 및 샤프트(813)는 양쪽 모두가 전향 평면(AP) 내에서 대체로 직선형이다. 도59 및 도60에 도시된 것과 같이, 네일(800)은 전향 평면(AP)이 또한 곡면형이도록 전향 평면(AP)에 대해 직각으로 곡면형이다. 도60에 도시된 곡면은 복합형이고, 전향 평면(AP)에 직각으로 1 초과의 곡률 반경을 갖는다.
당업자가 이해하는 것과 같이, 위에서 설명되고 도면에 도시된 특정 실시예는 예시를 위해 제공되고, 다양한 변형이 예시된 실시예의 구조 및 재료 면에서 수행될 수 있다. 예컨대, 도45-도47의 비-원형 구멍은 원형 반-원통형 부분을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 비-원형 구멍은 타원형 또는 직사각형 등의 다른 단면 형상을 갖는 반-원통형 부분을 가질 수 있다. 따라서, 대응 형상을 갖는 체결 부재 즉 정사각형, 직사각형, 타원형, 초승달형 또는 다른 단면 형상을 갖는 원통형 체결구가 사용될 수 있다. 나아가, 비-원형 구멍은 원통형일 수 있거나 원통형이 아닐 수 있는 추가의 부분을 가질 수 있다. 추가예에서, 그 제2 개구의 근접 방향으로 또는 말단 방향으로 위치되는 제1 개구를 갖는 말단 단부(800c)의 근처에 위치되는 구멍(831, 832, 833) 중 1개 이상이 축(800a)에 비-직각으로 경사질 수 있다. 나아가, 일반적으로, 장축(800a)에 직각인 평면 내에서의 샤프트(813)의 단면 형상은 실질적으로 원형이지만, 샤프트(813)의 직경은 장축(800a)을 따라 변동될 수 있다. 예컨대, 샤프트(813)의 모두 또는 일부가 테이퍼형일 수 있다. 또한, 헤드(800b)는 예컨대 원형, 타원형 또는 다각형을 포함하는 다른 단면 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 형상이 헤드(800b)에 대해 선택되는 경우에, 내측-외측 평면(M-L)은 여전히 중심 장축(800a)을 포함하고, 재건 구멍(801)의 중심축(801a)에 평행하거나 재건 구멍(801)의 중심축(801a)을 포함한다. 추가예에서, 횡단 구멍(801)은 각도 A가 약 110˚ 내지 약 150˚ 또는 약 120˚ 내지 약 130˚일 수 있도록 배향될 수 있다. 중심 구멍(832)의 중심 관통 축(832a)은 약 20˚ 내지 약 75˚ 또는 약 30˚ 내지 약 60˚ 등의 다른 각도량만큼 내측-외측 평면(M-L) 및 전향 평면(AP)으로부터 오프셋될 수 있다. 각도 C는 약 0˚ 내지 약 30˚, 약 0˚ 내지 약 20˚ 또는 약 10˚ 내지 약 15˚일 수 있다. 각도 D는 약 0˚ 내지 약 20˚ 또는 약 0˚ 내지 약 10˚일 수 있다. 중심 구멍(832)의 중심 관통 축(832a)은 약 0˚ 내지 약 90˚ 또는 약 0˚ 내지 약 45˚의 각도만큼 전향 평면으로부터 반경 방향으로 오프셋될 수 있다.
800: 대퇴골 네일
800a: 중심 장축
800b: 헤드
800d: 외측 측면
800e: 내측 측면
801: 재건 구멍
802: 전향 구멍
812: 근접 부분
813: 샤프트
814: 말단 부분

Claims (27)

  1. 대퇴골 골수강내 네일이며,
    근접 영역, 말단 영역, 내측 측면, 외측 측면 그리고 근접 방향으로 및 말단 방향으로 연장되는 길이 방향 축을 갖는 샤프트로서, 근접 영역은 길이 방향 축에 직각인 비-원형 단면 형상을 갖는, 샤프트와;
    재건 모드에서 적어도 1개의 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되는 재건 구멍으로서, 구멍은 대퇴 골두 및 골경을 목표로 하도록 배향되는, 재건 구멍과;
    전향 모드에서 적어도 1개의 부재를 수용하는 근접 영역 내의 전향 구멍으로서, 전향 구멍은 소전자를 목표로 하도록 배향되고, 재건 구멍 내에 위치되는 출구 개구를 포함하는, 전향 구멍을 포함하고,
    재건 구멍은 네일의 내측 측면으로부터 외측 측면까지 연장되고, 전향 구멍은 재건 구멍으로부터 반경 방향으로 오프셋되는
    골수강내 네일.
  2. 제1항에 있어서, 재건 구멍은 2개의 중첩 구멍을 포함하는 골수강내 네일.
  3. 제1항에 있어서, 샤프트는 근접 영역 내의 헤드 부분을 포함하고, 헤드 부분은 샤프트의 말단 영역의 길이 방향 축에 직각인 단면 형상과 상이한 길이 방향 축에 직각인 단면 형상을 갖는, 골수강내 네일.
  4. 제3항에 있어서, 헤드 부분 내의 길이 방향 축은 말단 영역 내의 길이 방향 축으로부터 경사지는 골수강내 네일.
  5. 대퇴골 골수강내 네일이며,
    근접 영역, 말단 영역, 내측 측면, 외측 측면 그리고 근접 방향으로 및 말단 방향으로 연장되는 길이 방향 축을 갖는 샤프트와;
    재건 모드에서 적어도 1개의 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되는 재건 구멍으로서, 구멍은 대퇴 골두 및 골경을 목표로 하도록 배향되는, 재건 구멍과;
    전향 모드에서 적어도 1개의 부재를 수용하는 근접 영역 내의 전향 구멍으로서, 전향 구멍은 소전자를 목표로 하도록 배향되는, 전향 구멍과;
    말단 영역 내의 말단 구멍으로서, 재건, 전향 및 말단 구멍은 중심 관통 축을 각각 갖는, 말단 구멍을 포함하고,
    전향 구멍의 중심 관통 축은 전향 평면 내에 놓이고, 전향 평면은 길이 방향 축에 평행하고, 말단 구멍의 관통 축은 전향 평면과 전향 평면에 평행한 평면 중 하나 내에 놓이고, 재건 구멍의 중심 관통 축은 전향 평면과 교차되는
    골수강내 네일.
  6. 제5항에 있어서, 재건 구멍은 2개의 중첩 구멍을 포함하는 골수강내 네일.
  7. 제5항에 있어서, 재건 구멍은 2개의 개별 구멍을 포함하는 골수강내 네일.
  8. 제5항에 있어서, 샤프트는 근접 영역 내의 헤드 부분을 포함하고, 헤드 부분은 길이 방향 축에 직각인 비-원형 단면을 갖는, 골수강내 네일.
  9. 제8항에 있어서, 헤드 부분 내의 길이 방향 축은 말단 영역 내의 길이 방향 축으로부터 경사지는 골수강내 네일.
  10. 골수강내 네일이며,
    근접 영역, 말단 영역, 내측 측면, 외측 측면 그리고 근접 방향으로 및 말단 방향으로 연장되는 길이 방향 축을 갖는 샤프트와;
    재건 모드에서 적어도 1개의 부재를 수용하도록 근접 영역 내에 위치되는 재건 구멍으로서, 재건 구멍은 샤프트의 외측 측면 상의 입구 개구 그리고 샤프트의 내측 측면 상의 출구 개구를 갖는, 재건 구멍과;
    전향 모드에서 적어도 1개의 부재를 수용하는 근접 영역 내의 전향 구멍으로서, 전향 구멍은 샤프트의 외측 측면 상의 입구 개구 그리고 샤프트의 내측 측면 상의 출구 개구를 갖고, 전향 구멍 출구 개구는 전체적으로 재건 구멍 출구 개구 내에 포함되는, 전향 구멍을 포함하는
    골수강내 네일.
  11. 제10항에 있어서, 재건 구멍은 2개의 중첩 구멍을 포함하는 골수강내 네일.
  12. 제10항에 있어서, 재건 구멍은 2개의 개별 구멍을 포함하는 골수강내 네일.
  13. 제10항에 있어서, 샤프트는 근접 영역 내의 헤드 부분을 포함하고, 헤드 부분은 길이 방향 축에 직각인 비-원형 단면을 갖는, 골수강내 네일.
  14. 제13항에 있어서, 헤드 부분 내의 길이 방향 축은 말단 영역 내의 길이 방향 축으로부터 경사지는 골수강내 네일.
  15. 제10항에 있어서, 전향 구멍의 중심 관통 축이 재건 구멍의 중심 관통 축을 포함하는 평면과 교차되는 골수강내 네일.
  16. 골수강내 네일이며,
    네일의 중심 장축으로부터 벗어나게 배향되는 중심 관통 축을 갖는 제1 비-원형 횡단 구멍으로서, 제1 횡단 구멍은 견부를 포함하고 압박 조립체를 수용하도록 구성되고, 제1 횡단 구멍은 네일의 외측 측면 상의 입구 그리고 네일의 내측 측면 상의 출구를 포함하는, 제1 비-원형 횡단 구멍과;
    네일의 중심 장축으로부터 벗어나게 배향되는 중심 관통 축을 갖고, 제1 횡단 구멍의 출구 내의 네일의 내측 측면 상의 출구 및 네일의 외측 측면 상의 입구를 갖는, 제2 횡단 구멍을 포함하고,
    제2 횡단 구멍의 중심 관통 축은 제1 횡단 구멍의 중심 관통 축으로부터 반경 방향으로-오프셋되는 축을 따라 연장되는,
    골수강내 네일.
  17. 제16항에 있어서, 헤드를 추가로 포함하고, 제1 횡단 구멍 및 제2 횡단 구멍은 헤드 내에 위치되고, 네일의 말단 단부에 근접하게 위치되는 제3 횡단 구멍을 추가로 포함하는, 골수강내 네일.
  18. 제17항에 있어서, 헤드는 장축에 대해 경사지는 골수강내 네일.
  19. 제16항에 있어서, 장축의 방향으로 연장되는 보어를 추가로 포함하고, 보어는 제1 횡단 구멍과 교차되는, 골수강내 네일.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
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