KR101788693B1 - 조직, 특히 뼈 조직 이동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기준 부품(1), 이동 부품(2), 나사산 로드(3), 상기 나사산 로드(3) 위에 조립된 너트(4), 구동축 및 상기 구동축을 너트(4)에 연결하는 다수의 구동 커넥터(71, 72, 73)를 포함하며, 상기 이동 부품(2)은 상기 기준 부품(1)에 대하여 슬라이딩할 수 있도록 설치되고 상기 기준 부품의 제1 브라켓(14, 15)과 상호작용하는 제1 스토퍼(34)에 의하여 상기 기준 부품(1)에 대한 회전이 제한되는 체내 조직, 특히 뼈 조직 이동 장치에 관한 것으로, 상기 나사산 로드(3)는 제1 스토퍼(34)에 의하여 상기 기준 부품(1)에 대한 회전이 차단되고, 상기 너트(4)는 상기 기준 부품(1)에 대한 회전이 자유로운 것을 특징으로 한다.

Description

조직, 특히 뼈 조직 이동 장치{DEVICE FOR THE DISPLACEMENT OF TISSUES, ESPECIALLY BONE TISSUES}

본 발명은 기하학적 구조가 재수술 또는 마취 없이 점진적이고 가역적으로 변형될 수 있는 체내 조직, 특히 뼈 조직의 이동 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 인장하에서만 작용하고 장치가 신장함에 따라 부하를 받는 길이가 줄어들도록 설치된 나사산 로드를 사용하는, 체내 조직, 특히 뼈 조직의 이동 장치에 관한 것이다.

이러한 장치들은 본 발명인의 이름으로 WO 2007144489 및 FR 200904306에 개시되어 있다. 이 문헌들에 따른 성장기 뼈 보철기, 골격 신장 장치, 골격 이송 장치, 흉부 교정대 및 척추 교정대는 우수한 치료 결과를 보여주고 있다.

기하학적 구조가 재수술 또는 마취 없이 점진적이고 가역적으로 변형될 수 있는 체내 조직, 특히 뼈 조직의 종래의 이동 장치들은 압축하에 작용하고 장치가 신장함에 따라 부하를 받는 길이가 늘어나는 나사산 로드를 사용하며 이에 따라 골절 위험이 증가하며, 필요에 따라, US 6849076, US 20070270803 또는 WO 2009058546에 기재된 바와 같이 나사 회전 연동을 위한 힘을 얻기 위하여 공간을 차지하고 비싼 비용의 감속 장치를 사용해야 한다.

본 출원인은 텐션하에서만 작용하고 장치가 신장함에 따라 부하를 받는 길이가 줄어들도록 설치된 나사산 로드를 사용하는 종래의 구성의 장점을 유지하면서 장치의 주어진 길이에 대한 더 큰 성장 가능성과 굴절에 대한 기계적 저항을 강화할 수 있는 다른 구성의 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 체내 조직, 특히 뼈 조직 이동 장치는 기준 부품, 이동 부품, 나사산 로드, 상기 나사산 로드 위에 조립된 너트, 구동축 및 상기 구동축을 너트에 연결하는 다수의 구동 수단들을 포함하고, 상기 이동 부품은 상기 기준 부품에 대하여 슬라이딩할 수 있도록 설치되고 상기 기준 부품의 제1 브라켓과 상호작용하는 제1 스토퍼에 의하여 상기 기준 부품에 대한 회전이 제한되며, 상기 나사산 로드는 제1 스토퍼에 의하여 상기 기준 부품에 대한 회전이 차단되고, 상기 너트는 상기 기준 부품에 대한 회전이 자유롭다.

종래의 장치들에서는 너트와 스토퍼/브라켓의 접촉부, 두 부위로 나누어졌던 마찰을 본 발명의 구성에서는 너트에 모아주며, 따라서 장치의 더욱 원활한 작동을 가능하게 한다: 종래의 장치에서는 너트는 스토퍼/브라켓 접촉부의 운동없이 회전할 수 있고 그 역도 가능하며, 이 경우 나사는 두 개의 마찰 부위에서 비틀림을 겪게 되고 이는 구동축의 회전 각도와 장치의 실 신장 사이에서 이력현상(hysteresis)를 유발한다. 본 발명에 따른 장치에서는 너트는 모든 마찰이 제거된 경우에만 회전하며 장치 길이의 직접적 변동을 유발한다.

바람직하게는, 상기 제1 스토퍼는 상기 나사산 로드의 단부에 고정되고, 상기 제1 브라켓은 상기 기준 부품의 단부에 고정되며, 상기 제1 스토퍼와 너트는 상기 제1 브라켓의 양편에 위치되고, 상기 나사산 로드의 제1 스토퍼에서 제1 브라켓 방향으로의 상기 기준 부품에 대한 길이방향 이동은 상기 제1 스토퍼와 제1 브라켓의 상호작용에 의하여 제한된다.

바람직하게는, 상기 장치는 상기 나사산 로드의 일 단부에 고정된 제2 스토퍼를 포함하고, 상기 제2 스토퍼는 상기 나사산 로드의 제1 브라켓에서 제1 스토퍼 방향으로의 상기 기준 부품에 대한 길이방향 이동을 제한하도록 상기 기준 부품에 고정된 제2 브라켓과 상호 작용할 수 있으며, 상기 제1 브라켓 및 제2 브라켓은 상기 제1 스토퍼 및 제2 스토퍼 사이에 위치하고, 상기 너트는 상기 제1 브라켓 및 제2 브라켓 사이에서 상기 나사산 로드를 따라 이동할 수 있다.

실제로, 본 발명에 따른 체내 조직, 특히 뼈 조직 이동장치는, 제1 및 제2 단부를 가진 기준 부품, 제1 및 제2 단부를 가지고 기준 부품에 대하여 슬라이딩할 수 있는 이동 부품, 제1 및 제2 단부를 가진 나사산 로드를 포함하고, 이동 부품과 나사산 로드의 제1 및 제2 단부는 지속적으로 기준 부품의 제2 단부에 대하여 제1 단부 측에 있으며, 나사산 로드의 제2 단부에 고정된 제1 스토퍼는 기준 부품의 제2 단부에 고정된 제1 브라켓과 상호작용하여 제1 스토퍼에서 제1 브라켓 방향으로의 기준 부품에 대한 나사산 로드의 길이방향 이동을 제한하며, 너트가 나사산 로드에 설치되고, 상기 제1 스토퍼와 너트는 제1 브라켓의 각 양편에 위치되며, 상기 나사산 로드를 따라 상기 너트의 제1 방향의 이동을 상기 이동 부품의 상기 기준 부품에 대한 이동으로 변경하는 컨버터 및 구동축을 포함하고:

- 제1 스토퍼는 또한 기준 부품에 대한 나사산 로드의 회전을 차단하기 위하여 제1 브라켓과 상호작용하고,

- 너트는 기준 부품에 대하여 회전이 자유로우며,

- 구동 커넥터가 구동축을 너트에 연결한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 또한 다음을 포함할 수 있다:

- 제2 스토퍼가 나사산 로드의 일 단부에 고정되고, 제1 브라켓에서 제1 스토퍼 방향으로의 상기 기준 부품에 대한 길이방향 이동을 제한하도록 기준 부품에 고정된 제2 브라켓과 상호 작용할 수 있으며, 제1 브라켓 및 제2 브라켓은 상기 제1 스토퍼 및 제2 스토퍼 사이에 위치하고, 상기 너트는 상기 제1 브라켓 및 제2 브라켓) 사이에서 상기 나사산 로드를 따라 이동할 수 있다.

나사산 로드를 따라 너트의 제1 방향에 반대인 제2 방향의 이동을 상기 이동 부품의 상기 기준 부품에 대한 이동으로 변경하는 컨버터를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 다양한 실시 형태에 따르면:

- 구동축은 영구 자석을 포함할 수 있다.

- 영구 자석은 거의 직경 자력 방향을 가지는 네오디뮴(Neodymium) 자석일 수 있고, 특히 나사산 로드를 통과시키기 위한 축 구멍을 포함하며, 상기 구동축을 너트에 연결하는 구동 커넥터는 상기 너트에 고정된 단단한 덮개이며, 상기 덮개 내에 상기 영구 자석이 유지될 수 있다.

- 나사산 로드를 따라 상기 너트의 제1 방향의 이동을 상기 이동 부품의 상기 기준 부품에 대한 이동으로 변경하는 커넥터는 상기 나사산 로드의 축과 상호작용할 수 있고 상기 축에 거의 수직인 상기 너트에 고정된 제1 브라켓 면과 상기 이동 부품에 고정된 제2 브라켓 면을 포함할 수 있다.

- 나사산 로드를 따라 상기 너트의 제2 방향의 이동을 상기 이동 부품의 상기 기준 부품에 대한 이동으로 변경하는 커넥터는 상기 나사산 로드의 축과 상호작용할 수 있고 상기 축에 거의 수직인 상기 너트에 고정된 제3 브라켓 면과 상기 이동 부품에 고정된 제4 브라켓 면을 포함할 수 있다.

- 제1 브라켓은 기준 부품에 대하여 이동 부품의 회전을 가이드하고 병진 이동을 제한하기 위해 이동 부품의 면들과 상호작용할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 체내 조직, 특히 뼈 조직 이동 장치의 구성과 장점들이 첨부 도면을 참조한 다음의 실시예를 통하여 더 상세히 설명될 것이다:
도 1은 제1 실시예에 따른 장치의 두 부분이 부분적으로 단면화된 분해 사시도;
도 2는 도 1에 따른 장치의 신장 전의 조립 단면도;
도 3은 도 1에 따른 장치의 일부 신장된 후의 조립 단면도;
도 4는 제2 실시예에 따른 장치의 사시도;
도 5는 도 4에 따른 장치의 신장 전의 조립 단면도;
도 6은 제3 실시예에 따른 장치의 분해 사시도;
도 7은 도 6에 따른 장치의 신장 전의 조립 단면도;
도 8은 도 6에 따른 장치의 일부 신장된 후의 조립 단면도이다.
도면에서 참조 부호를 찾을 수 없다, 다른 도면에서 쉽게 찾을 수 있다. 특히, 도 1 내지 도 3에서 참조 번호가 이미 기재된 부품들은 도 4 및 도 5에서 동일한 부품은 그 부호를 모두 기재하지는 않았다.

도 1 내지 도 3은, 확대가능한 보철물의 제조에 매우 적합한 제1 실시예를 도시한 것이다. 제1 실시예의 비제한적 예로서, 말초 대퇴부 확대가능한 보철물이 도시되어 있다. 이는 다음을 포함한다:

- 기준 부품(1):

o 힌지 보철 말초 대퇴부의 알려진 외형에서 말단 제1 단부(11)은 축 및 경골 부분(도시되지 않음)과 상호작용할 수 있음,

o 근접 제2 단부(12)는 거의 원통형이며, 대체된 뼈 부분의 축에 대응한 축을 따라 원통형 하우징(13)이 제공됨. 제2 단부(12)는 또한 일면이 수직이고 두면이 상기 원통형 하우징(13)의 축과 거의 평행한 두 개의 리세스(14, 15)를 가진다;

- 상기 기준 부품(1)의 원통형 하우징(13) 내에서 슬라이딩할 수 있게 설계된 원통형 제1 단부(21)를 포함하는 이동 부품(2):

o 축을 따라, 두 개의 제1 및 제2 카운터보어(23, 24), 및 직경이 감소되고 제1 단부(21) 방향으로 개방된 연속 보어(25)를 포함,

o 상기 이동 부품(2)이 조립될 때, 보철 대퇴부의 연장여부와 관계없이, 상기 기준 부품(1)의 리세스(14, 15)가 항상 서로 마주 보도록 두 개의 길이방향으로 연장된 스로트(26, 27)가 위치된다. 상기 이동 부품(2)의 제2 단부(22)는 꼬리형이며, 알려진 방식으로, 재건을 위해 잔여 뼈 부품의 골수 공간 내에서 초경되거나 압력-맞춤된다;

- 제1 단부(31) 및 제2 단부(32)를 포함하는 나사산 로드(threaded rod, 3);

- 거의 직사각형 단면을 가지는 제1 스토퍼로 불리는 암(34): 암의 단부(342, 343)는 기준 부품(1)의 제2 단부(12)에서 각각 양 리세스(14, 15)와 상호작용할 수 있고, 상기 리세스(14, 15)는 제1 브라켓을 형성한다. 상기 암(34)은 또한 중앙에 나사산 로드(3)의 제2 단부(32)를 수용할 수 있는 스레드(341)를 포함하며, 상기 스레드 주위에 강성 돌출부(344)를 포함할 수 있고, 또는 적용 부하(applied load)에 대한 저항을 제공하기에 충분하도록 상기 나사산 로드(3)에 수직 방향으로 일정한 두께를 갖는다;

- 나사산 로드와 협력 가능한 스레드 내부의 너트(4): 너트의 외측(73)은 바람직하게 원통형이지만 예를 들어 육각형일 수 있으며, 제2 단부(42)에 근접한 제1 숄더(74)와 함께 제1 단부면(41) 및 제2 단부면(42)을 포함한다;

- 중앙에 나사산 로드(3)보다 약간 큰 직경의 홀(511)을 갖는 제1 베어링 와셔(51): 상기 와셔는 일면의 가장자리에서 이동 부품(2)의 제2 카운터보어(24)의 바닥에 지지되고, 다른 일면의 홀(511)의 가장자리에서 너트(4)의 제2 단부면(42)과 협력하고, 따라서 함께 나사산 로드(3)를 따라 상기 너트(4)의 제1 방향의 이동을 기준 부품(1)에 대한 이동 부품(2)의 이동으로 바꾸는 컨버터(42, 51)을 형성한다;

- 실질적으로 원통형이며 자신의 축을 따라 홀(61)을 갖고, 그 안에 실리콘 접착제에 의한 접착으로 너트(4)가 유입되고 유지될 수 있는, 살균 온도에 저항력이 있는 네오디뮴(즉 네오디뮴, 철, 붕소) 자석(6): 이 자석은 구동축를 형성한다;

- 튜브 세그먼트 형태의 커버(71): 이 커버는 일 단부에서 너트(4)의 숄더(74)에 적용되는 개구(711)을 제외하고 평판 벽에 의하여 닫히고, 타 단부는 개방 단부이며, 와셔(72)의 외주면이 이러한 개방 단부를 막기 위해 적용된다. 상기 중앙 개구(711)는 상기 너트(4)의 제1 단부(41)에 대한 통로이다. 상기 커버(71) 및 와셔(72)는 함께 상기 너트(4)의 외주면(73)을 형성한다. 상기 커버(71) 및 와셔(72)가 형성하는 공간은 상기 너트에 구동축(6)을 연결하는 구동 커넥터(71, 72)이고, 유기체로부터 자석(6)을 절연시키는 공간이며, 이러한 공간 안에서 자석(6)을 유지하는 접착제를 포함한다. 상기 접착제는 바람직하게 유기체에 내성이 있는 실리콘 접착제이다. 상기 너트(4)의 외주면(73) 및 자석의 중앙 홀(61)은 또한 상호 관련 회전 시 그들을 차단하는, 육각형 단면과 같은, 단면을 포함할 수 있다;

- 중앙에 나사산 로드(3)의 직경보다 약간 큰 직경의 홀(521)을 가지는 제2 베어링 와셔(52): 이는 일측 표면의 가장자리에서, 상기 이동 부품(2)의 제1 카운터보어(23)의 내주면에 지지되고, 상기 홀의 같은 표면의 가장자리에서, 상기 너트(4)의 제1 단부면(41)과 협력하며, 이에 의해 나사산 로드(3)을 따라 상기 너트(4)의 제1방향에 반대되는 제2방향에 변위를 상기 기준 부재(1)에 대한 이동 부품(2)의 변위로 변환하는 컨버터(52, 41)을 형성한다. 이러한 제2 베어링 와셔(52)는 만약 신장 방향으로 단독 작동이 요구된다면 생략될 수 있다.

상기 이동 부품(2)의 제1 카운터보어(23)은 상기 제2 베어링 와셔(52)를 공차 없이 수용하도록 설계된다.

상기 이동 부품(2)의 제2 카운터(24)은 상기 제1 베어링 와셔(51), 자석(6) 및 자석의 공간(71, 72, 73)을 부가하여 이러한 어셈블리의 회전을 허용하기 위한 충분한 공차를 가지고 수용하도록 설계된다.

상기 이동 부품(2)의 보어(25)는, 제1 스토퍼(34)가 만약 강성 돌출부를 포함하면, 제1 스토퍼(34)가 상기 보어(25)의 축을 따라 그것의 긴 길이가 보어 축에 삽입될 수 있도록 설계되며, 그 후, 상기 이동 부품(2)의 길게 연장된 스로트(26, 27)를 가로질러 그것의 작동 위치에서 회전된다. 돌출부(244)를 제외한 제1 스토퍼(34)의 두께는 상기 스로트(26, 27)에서 슬라이딩 가능하도록 상기 스로트의 폭보다 약간 작게 제조된다. 다른 실시예에서, 상기 강성 돌출부(344)는 존재하지 않으며, 제1 스토퍼를 형성하는 상기 암(34)은 예상되는 부하(loads)를 견디기에 충분한 일정한 두께를 갖는다. 상기 보어(25)는 이때 더 이상 사용되지 않아 제거되며, 상기 스로트(26, 27)는 상기 암(34)이 일측 개구에 의해 단일 스로트로 유입된 후 상기 나사산 로드(3)의 통과를 허용하기에 충분한 암(34)의 두께보다 약간 큰 폭을 갖는 단일 스로트로 통합된다.

제1 실시예에 따른 말초 대퇴부는 이하 방식에 의해 조립된다:

- 상기 너트(4) 및 커버(71)는 너트(4)의 숄더부(74)와 커버의 대응 개구(711)사이의 접합점에서 상호 조립되고 용접된다. 이렇게 생성된 하우징은 유기체에 의해 좋은 내성이 있는 실리콘 접착제에 의해 접착되며, 상기 자석(6)은 접착제를 주위로 퍼뜨리기 위하여 압력으로 하우징 안에 유입된다. 상기 와셔(72)는 가장자리에서 커버(71)에 조립되고 용접되며, 이에 의해 자석(6)의 공간이 폐쇄된다;

- 제1스토퍼(34)는 상기 이동 부품(4)의 보어(25) 안에 유입되며 상기 스토퍼(34)을 그것의 정상 작동 위치에 놓음으로써, 긴 장축의 스로트(26, 27)을 가로질러 회전한다. 제1브라켓과 협력 가능한 그것의 면(14, 15)는 상기 이동 부품(2)의 뚫린 제1단부(21)을 향해 회전한다;

- 상기 나사산 로드(3)은 제1스토퍼(34)의 스레드(341)에 뒤틀리며(screwed) 장축으로 연장된 스로트(26, 27)의 하나를 가로질러 제1스토퍼(34)상의 단부에서 레이져 용접된다;

- 상기 베어링 와셔(51)는 제2 카운터보어(24)의 내주면에 정지할 때까지 삽입되며, 상기 너트(4)는 그 후 나사산 로드(3)에 뒤틀리며, 최길이방향으로 상기 베어링 와셔(52)는 큰 직경의 제1 카운터보어(23) 내에 배치되고, 그것의 주변이 용접된다;

- 이렇게 형성된 어셈블리는 제1 실시예에 따른 확대가능한 말초 대퇴부를 형성하기 위한 상기 기준 부품(1)의 원통형 하우징(13) 내에 최길이방향으로 유입된다.

제1 실시예에 따른 말초 대퇴부는 다음과 같은 방식으로 신장될 수 있다:

- 상기 구동축(6)은 상기 너트(4)가 제1스토퍼(34)를 향해 나사산 로드(3)를 따라 이동하며, 외부 필드 소스에 의해 생성된 회전 자기장에 의하여, 나사산 로드(3)의 피치에 의존하는 신장 방향에서 회전한다.

- 상기 외부 필드 소스는 바람직하게 수동 영구자석이며, 그것의 하나는 극 중 하나에 유지되는 다리 주위에 회전된다, 즉 일정하게 회전하는N극은 상기 자석(6)을 향한다,

- 또는, 상기 자석 높이에서 합당한 거리에서 360°회전이 불가능 할지라도, 예를 들어 관절의 높이와 같이, 상기 자석(6)에 직면한 N극의 다리 주위에서 거의 반회전한다. 그 후 상기 자석(6)에 직면한 S극에 다리 주위에서 다시 반회전한다. 양 반회전은 같은 장소에서 시작되고 달성된다. 나사산 로드(3)의 피치는 예컨대 0.1 내지 0.2 mm 사이이며, 5 내지 10 회전 또는 10 내지 12 반회전이 1 mm 신장을 유입한다. 영구 자석을 구동 가능한 다수 알려진 전자기 또는 기계화 또는 전기 기계적 장치는 또한 그러한 회전 필드를 생성한다.

- 구동축(6)의 회전은 너트(4)에 구동축 6을 연결한 구동 커넥터(71,72,73) 통해 너트(4)의 회전을 구동하며, 상기 너트(4)의 병진운동은 나사산 로드(3)을 따라 제1스토퍼(34)를 향한다. 상기 나사산 로드(3)는 제1스토퍼(34) 및 제1브라켓(14, 15)를 통하여 기준 부품(1)에 지지된다. 상기 너트(4)는 또한 기준 부품(1)과 관련하여 병진운동하며, 상기 이동 부품(2)는 상기 기준 부품(1)과 관련한 이동 부품(2)의 변위에서 나사산 로드(3)을 따라 너트(4)의 제1방향에 변위를 변환하기 위한 컨버터(51,42)로써 기준 부품(1)과 이격된다.

또한 제1방향에서 구동축(6)의 회전은 제1 실시예에 따른 대퇴부 신장을 구동한다. 반대 방향에서의 구동축(6)의 회전은 단지 연한 조직의 긴장 및 환자의 하중과 같은, 제1브라켓(14, 15)에 대해 제1스토퍼(34)를 이동 가능한 외부 힘이 적용될 때 그것에 의해 짧은 구동을 한다.

따라서 제1 실시예에서:

- 상기 이동 부품(2)의 제1단부(21,31) 및 나사산 로드(3) 은 장치의 신장 형상이 어떻든 간에 기준 부품의 제2단부(12)와 관련된 기준 부품의 제1단부(11)의 측면에 일정하게 존재한다;

- 상기 제1스토퍼(34) 및 너트(4)는 제1브라켓(14, 15)의 양 측면에 위치한다;

- 기준 부품과 관련한 나사산 로드(3)의 장축 병진운동의 제한을 위해, 상기 원통형 하우징(13)의 축에 수직인 리세스의 면을 통해 리세스(14, 15)와 협력하는 제1스토퍼(34)는 또한, 기준 부품(1)과 관련된 나사산 로드(3)의 회전 보존을 위해, 상기 원통형 하우징의 축과 실질적으로 평행한 리세스의 면을 통해, 리세스(14, 15)와 협력한다;

- 상기 너트(4)는 기준 부품(1)과 관련된 회전에 자유롭다;

- 제1스토퍼(34)는 또한 회전을 안내하기 위하여 그리고 기준 부품(1)과 관련된 이동 부품(2)의 병진운동을 제한하기 위해 이동 부품(2)의 장축으로 긴 스로트(26, 27)과 협력한다.

이제, 도 4 및 도 5를 참조하여 확대가능한 보철물의 사용에 아주 적합한 제2 실시예를 설명한다. 그러나, 이 실시예는 골 연장 네일(bone lengthening nails), 골 이송 네일, 흉부 및 척추 분산 로드(rod)의 제조에도 사용될 수 있다. 제2 실시예의 비제한적 예시를 위해, 말초 대퇴부 확대가능한 보철물이 다시 설명된다. 이는 상기 제1 실시예와 유사하나, 나사산 로드(3)의 제1 단부(31)가 기준 부품(1)의 구멍(17)을 통하여 연장되어 있고, 상기 나사산 로드(3)의 제1 브라켓(14,15)에서 제1 스토퍼(34) 방향으로의 상기 기준 부품(1)에 대한 길이방향 이동을 제한하기 위하여, 기준 부품의 제1 단부(11)의 개구는 제2 브라켓(16)을 형성하는 바닥에 면한 지점에서 나사산 로드(3)의 제1 단부(31)에 특히 나사결합 또는 용접에 의하여 고정된 제2 스토퍼(33)를 수용할 수 있다.

도 4는 제2 스토퍼(33)의 위치가 보이는 제2 실시예에 따른 말초 대퇴부 확대가능한 보철물의 사시도를 보여준다.

도 5는 이런 보철물의 전개 전 단면을 보여준다.

제2 실시예에 따라서 이런 성장 말초 대퇴부를 설치하는 것(mounting)은 제1 실시예와 같이 시작하지만, 일단 이동 부품(2)이 기준 부품(1)의 원통형 하우징(13) 안으로 들어가면, 제 2 스토퍼(33) 끝에서 나사산 로드(threaded rod)(3)의 제1 단부(31)에 나사 결합 및 용접하여 끝난다.
상기 제2 실시예에 따른 확대가능한 말초 대퇴부는 제1 실시예와 작동하지만 제 1 스토퍼를 제 1 브라켓(14, 15)에 대하여 이동할 수 있는 외부력의 부재시 짧아질 수 있으며, 유기체에 압축력을 부가할 수 있으며, 이는 유기체에 대하여 바람직하다.

삭제

이제, 도 6 내지 8을 참조하여 제3 실시예를 설명한다.

도 6 내지 8상에 나타난 장치는 실질적으로 원통 관형인, 제 1 단부(11) 및 제 2 단부(12)를 가진 관형 기준 부품(1)를 포함한다.

기준 부품(1)의 제1 단부(11)는 주입(inlantation) 및 외식(explantation)을 하는 동안에 못(nail)의 취급에 사용되는, 부속물 부재를 고정하기 위한 부착 구조물을 포함한다. 도시된 실시예에서, 상기 부착 구조물은 서로 마주보는 두 개의 오목한 부분(11a,11b) 및 기준 부품(1)를 형성하는 관형 부분 내에 나사산을 포함한다. 기준 부품(1)의 제1 단부(11)는 또한 유기체에의 부착 구조물을 포함한다. 도시된 실시예에서, 이러한 부착 구조물은 고정 나사가 통과하는 평평하거나 또는 나사산이 형성된 구멍(11c)을 포함한다.

기준 부품(1)의 제2 단부(12)는 두 개의 오목한 부분(14,15), 흔히 말하는 제1 브라켓, 상당히 가파른 면 및 기준 부품(1)의 연장 축이 상당히 평행한 두 면을 포함한다.

도 1 내지 5에서와 같이, 도 6 내지 8에 도시된 장치는 이동 부품(2), 나사산 로드(3), 제1 스토퍼로 불리는 암(34), 너트(4), 자석, 덮개(71,51) 및 제2 베어링 와셔(52)를 포함한다.

상기 이동 부품(2)은 기준 부품(1)의 원통형 하우징(13) 안으로 미끄러져 들어가서 수용되도록 만들어진 제1 원통 단부(21)를 포함한다. 이동 부품(2)은 장치의 변화 양상이 어떤 것이든 간에 이동 부품(2)이 조립된 때 기준 부품(1)의 제2 단부(12)의 오목한 부분(14,15)가 항상 서로 마주보도록 위치되는 두 개의 길이방향으로 연장된 긴 스로트(throats)(26,27)를 포함한다. 이동 부품(2)의 제2 단부(22)은 유기체(organism)에 부착 구조물을 제공하고 제1 단부(21)의 지름과 같거나 큰 지름을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 이러한 부착 구조물은 평평하거나 나사산이 형성된 고정 나사의 통과를 위한 구멍(22a)를 포함한다.

제1 스토퍼로 불리는 암(34)은 기준 부품(1)의 제2 단부(12)의 오목한 부분(14,15)과 상호 협력할 수 있는 두 개의 방사상 단부(342,343)을 포함한다. 암(34)은 중심에 나사산 로드(3)의 제2 단부(32)를 수용할 수 있는 바람직하게는 나사산이 형성된 하우징(341)을 포함한다.

너트(4)에는 나사산 로드(3)와 상호 협력할 수 있는 내부 나사산이 제공된다.

제1 베어링 와셔(51)는 이동 부품(2) 내에 만들어지고 중심에는 나사산 로드(3)의 지름보다 약간 작은 지름을 가진 구멍(511)이 제공된다.

바람직하게는 네오디뮴, 철 및 붕소로 이루어진 멸균 온도에 저항력이 있는 자석(6)은 실질적으로 원통형이고 축을 따라서 나사산 로드(3)가 삽입되는 구멍(61)을 가진다. 자석은 덮개(71), 와셔(72) 및 너트(4)에 의하여 형성되는 동공(cavity)내로 삽입 된다. 덮개(71)는 튜브의 부분의 형상이며 한 쪽 단부에서 와셔(72)에 의하여 닫히고 반대편 단부는 너트(4)에 의하여 닫힌다. 와셔(72)는 나사산 로드(3)의 통과를 위한 구멍(721)을 제공하며 자석의 회전을 위한 베어링을 형성한다.

도 6 내지 8에 도시된 제3 실시예에 따른 장치는 이하의 방법으로 조립될 수 있다.

너트(4) 및 덮개(71) 둘은 너트(4)의 숄더(74)와 덮개의 대응 구멍(711) 사이의 접합점에서 조립되고 용접된다. 이렇게 형성된 하우징은 유기체에 내성이 있는 실리콘 접착제(glue)를 써서 잘 접합되고 자석(6)은 접착제를 모든 방향으로 퍼뜨리도록 압력을 써서 들어가게 된다. 이러한 단계 동안에 이동 가능한 코어는 접착제로부터 자석(6)을 보호한다. 와셔(72) 및 덮개(71) 둘은 와셔(72)의 환형 숄더(annular shoulder) 및 관 모양 덮개(71)의 환형 테두리 사이의 접합점에서 조립되고 용접된다.

제1 스토퍼(34)는 길이방향으로 연장된 긴 구멍(26,27)을 지나서 이동 부품(2) 안으로 들어간다. 나사산 로드(3)는 제1 베어링 와셔(51)의 구멍(511)을 지나서 이동 부품(2) 안으로 들어가고, 제1 스토퍼(34)의 하우징 (341) 안에 위치되고 나사로 조여지고 난 후 상기 길이방향으로 연장된 긴 구멍(26,27) 중 하나를 지나서 제1 스토퍼(34) 상의 일 단부에서 레이져로 용접된다.

너트(4), 덮개(71), 와셔(72) 및 자석(6)으로 형성된 조립체(assembly)는 나사산 로드(3)에 나사산 로드(3) 상에서 너트(4)의 나사 조임에 의하여 조립된다.

관형 요소(28)는 제1 단부(281)에서 제2 베어링 와셔(52)에 덮개(skirt)를 형성하도록 조립되고 용접된다. 이러한 덮개는 자석(6) 및 공동(71,72,4)에 의하여 형성된 구동축을 수용한다. 제2 단부(282)에서, 이런 덮개는 이동 부품(2)의 제1 단부(21)에 베어링 와셔(51) 상에 조립되고 용접된다. 나사산 로드(3)는 제2 베어링 와셔(42)의 구멍(521)을 지나서 튀어나와 있다.

이렇게 형성된 조립체는 기준 부품의 제2 단부(12) 안으로 들어가고, 기준 부품의 오목한 부분(14,15) 안에 제1 스토퍼(34)가 수용된다. 기준 부품(1)은 카운터보어(13)와 제2 스토퍼(33)를 수용할 수 있는 제2 브라켓을 형성하는 바닥을 제공한다. 나사산 로드(3)의 제1 단부(31)는 제2 스토퍼(33)에 용접된다.

도 6 내지 8에 도시된 제3 실시예에 따른 장치는 이하의 방법으로 신장(expand)될 수 있다. 이동 부품(2)의 제2 단부(22) 및 고정된 기준 부품(1)의 제1 단부(11)는 구멍(11c,22a)를 통과하는 뼈 고정 나사를 써서 고정되고, 회전 자기장은 외부 자기장원(source)에 의하여 만들어진다.

자기장원은 바람직하게는 수동(hand-operated) 영구 자석이고 상기 장치 주변을 축 중 하나(즉, N극)을 유지하면서 끊임없이 자석(6)을 향하여 돌고 회전한다. 다른 실시예에서, 자석(6)은 자석(6)을 마주보는 N극 주위로 장치 주변을 선회(half-turned)한 후에 자석(6)을 마주보는 S극 주위로 장치 주변을 다시 선회하고, 상기 두 개의 선회는 같은 장소에서 시작되고 달성된다.

나사산 로드(3)의 피치(pitch)(나사의 1회전 거리)는 예컨대 0.1 과 0.2 mm이고, 따라서 5 내지 10 회전 또는 10 내지 20 선회가 1mm 확장을 야기할 수 있다.

다른 실시예에서, 외부 자기장은 전자기 장치에 의해 제공될 수 있다.

제1 방향의 자석(6)의 회전은 너트(4)를 나사산 로드(3) 상에서 회전(즉 제1 스토퍼(34)를 향한 너트(4)의 변위)시키고, 이로 인하여 기준 부품(1)에 관한 이동 부품(2)이 변위하고 장치는 신장한다. 상기 나사산 로드(3)는 인장(tension) 상태에서 작용하고 부하가 적용된 길이(8)는 너트(4)가 제1 스토퍼(34)로 가까워짐에 따라 그리고 장치가 확장함에 따라 감소된다.

제2 방향의 자석(6)의 회전은 연조직(soft tissues)의 장력(tension) 및 환자의 체중 같은 외부 힘이 가해질 때 장치의 단축을 유발한다. 상기 세 가지 실시예 각각에 있어서, 본 장치는 기준 부품(1), 이동 부품(2), 나사산 로드(3), 나사산 로드(3)에 설치된 너트(4), 영구 자석(6)을 포함하는 구동 축(driving shaft) 및 너트(4)에 구동 축을 연결하는 구동 커넥터(71,72,73)을 포함한다. 너트(4)는 기준 부품(1)에 대하여 회전하기에 자유롭고, 너트(4)는 나사산 로드(3)을 따라서 이동하며, 이동 부품(2)은 기준 부품(1)에 대하여 슬라이딩할 수 있다. 기준 부품(1)에 대하여 나사산 로드(3)의 회전은 제1 브라켓(14,15)와 상호 협력하는 제1 스토퍼(34)에 의하여 차단되고, 제1 스토퍼(34)는 나사산 로드(3)의 단부(32)에 고정되고, 제1 브라켓(14,15)은 나사산 로드(3)의 단부(32)에 고정되고, 제1 브라켓 (14,15)은 기준 부품(1)의 단부(12)에 고정되고, 제1 스토퍼(34) 및 너트는 제1 브라켓(14,15)의 양편에 위치해 있다. 제1 브라켓(14)을 향한 제1 스토퍼(34) 방향으로의 기준 부품(1)에 관해 나사산 로드(3)의 길이방향 이동은 제1 스토퍼(34)와 제1 브라켓(14)의 상호 협력에 의하여 제한된다.

기준 부품에 대한 막대의 이동을 차단하는 구조물은 또한 기준 부품에 대한 나사산 로드의 회전을 막는다.

나사산 로드는 기준 부품에 대한 회전에 있어서 기준 부품에 대한 이동 부품의 회전을 제한하는 구조물에 의하여 차단된다.

비록 본 발명에 따른 장치가, 오직 나사산 로드는 인장(tension) 상태에서 작용하고 부하가 적용된 나사산 로드의 길이가 장치의 확장에 따라 줄어든다는, 발명자에 의해 설계된 본 장치의 이점을 계속 가진다고 할지라도, 이는 분명히 다른 것이다. 예를 들면, 발명자 이름으로 출원된 FR 2　901　991의 장치에 있어서, 나사산 로드는 제1 부분 내에서 회전하고 어떤 구조체도 제1 부분 또는 제2 부분에 대한 회전을 차단하지 않는다. 상기 문헌에서 참조 번호 55로 기재된 지지 조각(strip)으로 불리는 부분은 나사산 로드가 자유롭게 회전하는 구멍을 포함한다.

WO 2001/78614에 기술된 장치에서, 자석의 회전은 나사산 로드를 회전시키고 이로써 장치가 확장된다.

지시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장치에 있어서, 나사산 로드의 지름은 약 1.2 내지 3mm일 수 있고, 자석의 외부 지름은 4 내지 12 mm 사이에 포함될 수 있고, 영구 자석의 길이는 10 내지 100mm 사이에 포함될 수 있다.

도 1 내지 5에는 가장 흔한 부위인 말초 대퇴부를 도시하였지만, 다른 긴 뼈 확대가능한 보철물도 같은 방법으로 본 발명 장치의 지름 및 길이 그리고 제공된 부위에서 유기체와 접촉하는 부분의 기하학적 외형(geometry)을 개조함으로써 간단하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 인접 대퇴부를 잘 보여주기 위하여, 기준 부품는 힙 조인트(hip joint)에 의하여 끝나야 하고, 이동 부품은 말초 대퇴부에 대하여 실질적으로 수정되지 않고; 모든 대퇴부에 대하여 이동 부품은 힙 조인트에 의하여 끝나야 하고, 기준 부품는 말초 대퇴부에 대하여 변화하지 않는다. 같은 방법으로, 모든 긴 뼈 확대가능한 보철물이 아닌 경골(tivia) 및 상완골(humerus)에 인접한 본 발명에 따라 실현될 수 있는 요골(radius) 또는 팔꿈치(elbow) 또는 지골(phalanx) 같이 가장 작은 것들을 포함하는 보철술(prosthetic) 이 실현될 수 있다.

턱과 얼굴 또는 골반 수술에 대하여, 확장 또는 뼈 운송에 대하여, 긴 뼈의 골수 공동(medullary cavity)에 위치한 못 또는 뼈를 따라서 위치한 판(plate)은 또한 본 발명에 따른 장치의 부위로 상기 장치(mechanism)의 길이 및 지름이 개조되어 본 발명에 따라서 만들어져야 하고, 이동 부품 및 기준 부품의 외부 형태는 도 6 내지 8에서 도시된 것처럼 못(nail)인 경우에는 실질적으로 원통형이 되고, 경골 못(tibial nail)의 경우에는 굽은 말단(bent extremity)을 가지고, 금속판(plate)의 경우에는 더 평평해 지게 되며, 잘 알려진 방법으로서 자유단(free end)에서는 뼈 나사를 수용할 수 있는 구멍을 가진 금속판의 경우에는 옆쪽에 구비된다.

본 발명은 또한 골반, 척추 또는 늑골에 고정되는 혼란(distraction) 또는 압축 막대같이 상기 장치(mechanism)의 길이 및 지름을 개조한 척추(spinal) 및 흉부(thorax) 교정(correction) 용 장비에 적용가능하며, 도 6 내지 8에서 묘사된 것처럼 실질적으로 원통형인 이동 부품 및 기준 부품의 단부 및 뼈에 연결되도록 사용되는 나사 또는 고리와 호환되는 지름의 단부를 개조하는 것으로 적용 가능하다.

이들 중에서, 기준 부품에 대한 이동 부품의 변위에 있어서 나사산 로드를 따른 너트의 제1 방향의 변위를 변경하기 위한 컨버터는 지렛대(lever) 같이 힘 또는 변위를 증폭하기 위한 구조체를 포함할 수 있다. 지렛대의 회전 축은 예를 들면 기준 부품에 고정되어 있고, 지렛대의 제1 단부는 너트 상에 그리고 이동 부품 상의 제2 단부 상에 기울어져 있다. 제1 단부/ 축 및 축/지렛대의 제2 단부 비율의 길이는 생산된 증폭 형태를 좌우한다.

상기 장치에 의하여 생성된 힘을 증폭하도록 하는 속이 빈 샤프트 플래넷(shaft planet) 축소기를 포함하는 구동 축을 볼트에 연결하는 구동 커넥터가 또 다른 실시예로서 존재한다.

상기 구동축은 예를 들면 전기 모터 또는 스프링 모터를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 기계적으로 저항력이 있고 유기체에 의하여 좋은 내성이 있는, 예를 들면 316L같은 스테인레스 철, 티타늄 합금, PEEK(Poly-ether-ether-ketone) 같은 폴리머(polymer) 또는 바람직하게는 Arcelor Mittal사에서 PHYNOX이란 상표로 출시한(프랑스 규격 협회(AFNOR) K 13C20N16Fe15D07참조) 오스테나이트(austenitic) 합금 같은 고성능 크롬 및 코발트 합금으로 만들어져 있다.

또한, 유리하게, 마찰을 받는 장치의 표면, 특히 나사산 로드는 예를 들면 탄소 또는 텅스텐 이산화물 같은 다이아몬드에 기초하여 마모 저항 표면 처리(wear resistant surface treatment) 또는 마찰 색인(friction index)을 줄이는 표면 처리를 받는다.

본 발명에 따른 장치는 특히 턱과 얼굴 수술 및 확대가능한 보철물을 포함하는 척추 또는 흉부 교정, 뼈 확장 또는 운송 못 및 판 용 막대를 실현시키는데 유용하다.

본 발명에 따른 장치는 또한 창자(intestine)의 부분 같은 연조직의 확장 또는 뒤틀림(distortion)에 적합하거나 또는 동맥 원형 결찰(artery cerclage), 발전적 형상을 가진 판막성형술 링(valvuloplasty rings), 위 링(gastring bands)에 적합하다.

Claims (10)

1. 기준 부품(1), 이동 부품(2), 나사산 로드(3), 상기 나사산 로드(3) 위에 조립된 너트(4), 구동축 및 상기 구동축을 너트(4)에 연결하는 다수의 구동 커넥터(71, 72, 73)를 포함하며, 상기 이동 부품(2)은 상기 기준 부품(1)에 대하여 슬라이딩할 수 있도록 설치되고 상기 기준 부품의 제1 브라켓(14, 15)과 상호작용하는 제1 스토퍼(34)에 의하여 상기 기준 부품(1)에 대한 회전이 제한되며, 상기 나사산 로드(3)는 제1 스토퍼(34)에 의하여 상기 기준 부품(1)에 대한 회전이 차단되고, 상기 너트(4)는 상기 기준 부품(1)에 대한 회전이 자유로운 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 스토퍼(34)는 상기 나사산 로드(3)의 제2 단부(32)에 고정되고, 상기 제1 브라켓(14,15)은 상기 기준 부품(1)의 제2 단부(12)에 고정되며, 상기 제1 스토퍼(34)와 너트(4)는 상기 제1 브라켓(14,15)의 양편에 위치되고, 상기 나사산 로드(3)의 제1 스토퍼(34)에서 제1 브라켓(14) 방향으로의 상기 기준 부품(1)에 대한 길이방향 이동은 상기 제1 스토퍼(34)와 제1 브라켓(14,15)의 상호작용에 의하여 제한되는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 나사산 로드(3)의 제1 단부(31)에 고정된 제2 스토퍼(33)을 포함하고, 상기 제2 스토퍼(33)는 상기 나사산 로드(3)의 제1 브라켓(14,15)에서 제1 스토퍼(34) 방향으로의 상기 기준 부품(1)에 대한 길이방향 이동을 제한하도록 상기 기준 부품(1)에 고정된 제2 브라켓(16)과 상호 작용할 수 있으며, 상기 제1 브라켓(14, 15) 및 제2 브라켓(16)은 상기 제1 브라켓(14, 15) 및 제2 브라켓(16) 사이의 상기 나사산 로드(3)를 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동축은 영구 자석(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 영구 자석(6)은 너트(4)에 고정되는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 영구 자석(6)의 자력 방향은 상기 너트(4)의 축에 대하여 직경 방향인 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 영구 자석(6)은 나사산 로드(3)를 통과시키기 위한 축 구멍(61)을 포함하는 네오디뮴(Neodymium) 자석이고, 상기 구동축을 너트(4)에 연결하는 구동 커넥터는 상기 너트(4)에 고정된 덮개(72,73,74)를 포함하며, 상기 덮개 내에 상기 영구 자석(6)이 유지되는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 나사산 로드(3)를 따라 상기 너트(4)의 제1 방향의 이동을 상기 이동 부품(2)의 상기 기준 부품(1)에 대한 이동으로 변경하는 제1 컨버터를 포함하고, 상기 제1 컨버터는 상기 나사산 로드(3)의 축과 상호작용할 수 있고 상기 축에 수직인 상기 너트(4)에 고정된 제1 브라켓 면(42)과 상기 이동 부품(2)에 고정된 제2 브라켓 면(51)을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
   상기 나사산 로드(3)를 따라 상기 너트(4)의 제2 방향의 이동을 상기 이동 부품(2)의 상기 기준 부품(1)에 대한 이동으로 변경하는 제2 컨버터를 포함하고, 상기 제2 컨버터는 상기 나사산 로드(3)의 축과 상호작용할 수 있고 상기 축에 수직인 상기 너트(4)에 고정된 제3 브라켓 면(41)과 상기 이동 부품(2)에 고정된 제4 브라켓 면(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 기준 부품(1)은 무릎, 발목, 어깨 또는 팔꿈치의 보철 관절을 포함하는 것을 특징으로 하는 체내 조직 이동 장치.

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