KR102073541B1 - 압박 스크류 시스템 - Google Patents

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KR102073541B1
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파트릭 부르키
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신세스 게엠바하
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Abstract

나사형성된 샤프트 및 샤프트의 근위 단부와 결합되는 헤드를 포함하는 압박 스크류가 개시된다. 헤드는 회전력이 스크류 드라이브로부터 스크류로 전달될 수 있도록 하는 방식으로 스크류 드라이브를 수용하기 위한 복수의 리세스를 그 사이에 한정하기 위해 서로 이격되는 복수의 외향으로 연장되는 돌출부를 구비한다. 헤드의 돌출부는 봉합재 고정 구멍을 구비할 수 있거나, 봉합재 커플링이 헤드의 돌출부들 사이에서 연장되도록 샤프트 위에 위치될 수 있다.

Description

압박 스크류 시스템{COMPRESSION SCREW SYSTEM}
참고 문헌의 포함
2012년 1월 24일자로 출원된 미국 가출원 제61/589,947호의 전체 내용이 본 명세서에 명백히 참고로 포함된다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념은 일반적으로 이식가능 압박 스크류(implantable compression screw)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제한됨이 없이 봉합재 고정 특징부(suture anchoring feature)를 갖춘 압박 스크류 시스템 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.
이식가능 압박 스크류는 전형적으로 예를 들어 압박 스크류가 골절된 골편들을 서로에 대해 고정시키거나 압박하여 골이 치유되거나 재성장하게 허용하도록 압박 스크류를 골절된 골 내에 이식함으로써 골 골절을 다루기 위해 사용된다. 소정의 골절에서, 골을 보강하고 골이 치유되도록 허용하기 위해, 외부 판이 전형적으로 하나 초과의 압박 스크류에 의해 골에 대해 압박될 수 있다.
건 및 인대와 같은 연조직이 일반적으로 작은 콜라겐 섬유에 의해 골에 부착된다. 이들 섬유는 강하지만, 건과 인대가 가요성을 갖도록 허용한다. 몇몇 골절 또는 다른 골 부상은 연조직이 골로부터 떼어지거나 탈착되어 수복을 필요로 하는 결과를 가져온다. 외과 의사는 흔히 탈착된 연조직을, 전형적으로 연조직을 골 내에 이식된 봉합재 앵커(suture anchor)를 통해 골에 재부착하는 하나 이상의 봉합재로 수복하도록 요구된다. 그러한 봉합재 앵커는 보통 광범위한 외과 시술을 통해 또는 관절경 수술 기법을 통해 환자의 골 내에 이식된다. 일반적으로, 몇몇 봉합재 앵커는 외과 의사가 봉합재 내의 매듭을 결속시킬 것을 필요로 할 수 있거나, "무매듭(knotless)"일 수 있는데, 즉 봉합재가 봉합재 앵커와 골에 의해 유지되기 때문에 연조직을 골에 고정시키는 데 매듭이 요구되지 않는다.
기존의 압박 스크류는, 예를 들어 일반적으로 골 내로의 구멍의 드릴링을 필요로 하는 것과 예컨대 골 내로의 압입 또는 스크류 체결됨으로써 드릴링 없이 이식될 수 있는 것으로 분류될 수 있는 다수의 방식으로 환자의 골 내에 이식된다. 몇몇 압박 스크류는 자가-태핑형(self-tapping)인 나사형성된 팁을 포함하고, 몇몇 압박 스크류는 압박 스크류를 골 내에 이식하기 전에 골 내에 구멍 또는 채널이 드릴링되거나 형성될 것을 필요로 한다.
일단 압박 스크류가 이식되면, 예를 들어 근육, 건, 연골 및 피부와 같은 인접 연조직이 환자의 통상적인 신체 움직임으로 인해 압박 스크류의 헤드 위로 움직일 수 있다. 현재 이용가능한 압박 스크류는 골의 표면 위로 돌출되는 그리고 예를 들어 연조직 찰과상, 자극 및 손상을 초래할 수 있는 큰 헤드를 구비한다. 또한, 압박 스크류를 둘러싸는 골 표면이 전형적으로 변화하는 각도를 갖기 때문에, 종래 기술의 압박 스크류의 헤드는 골의 표면과 같은 높이로 안착되지 않아, 인접 연조직에 대한 추가의 자극 및 부상을 초래할 수 있다.
종래 기술에서 몇몇 가변-각도 압박 스크류가 개발되었지만, 그러한 가변 각도 압박 스크류는 여전히 위의 단점을 갖는다(예를 들어 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 명백히 참고로 포함되는 미국 특허 출원 제11/971,358호 참조).
현존하는 압박 스크류의 다른 문제는 압박 스크류가 봉합재가 그에 부착되도록 허용하지 않아, 봉합재 앵커와 같은 봉합재를 부착시키기 위한 별개의 수단이 흔히 골 골절에 수반되는 연조직 부상을 수복하기 위해 사용될 것을 요구하는 것이다. 그러한 별개의 봉합재 앵커는 별개의 삽입 위치가 선택될 것과 추가의 삽입 구멍이 이미 손상된 골 내에 형성될 것을 필요로 하여, 장기간의 외과 시술 시간, 증가된 시술 복잡성과 비용, 및 증가된 환자 회복 시간을 유발한다.
관련 기술 분야의 당업자가 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념을 만들고 사용하는 데 도움을 주기 위해, 축척에 맞게 도시되도록 의도되지 않는 그리고 일관성을 위해 동일한 도면 부호가 동일하거나 유사한 요소를 가리키도록 의도되는 첨부 도면과 개략도가 참조된다. 명확함을 위해, 모든 구성요소가 모든 도면에서 표기되지는 않을 수 있다. 도면의 소정 특징부 및 소정 관점은 명확함과 간결함을 위해 과장되어 그리고 축척에 맞지 않게 또는 개략적으로 도시될 수 있다.
<도 1a>
도 1a는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류 시스템의 예시적인 실시예의 사시도.
<도 1b>
도 1b는 도 1a의 원 1B의 확대도.
<도 2a>
도 2a는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 스크류 드라이브(screw drive)의 예시적인 실시예의 사시도.
<도 2b>
도 2b는 도 2a의 원 2B의 확대도.
<도 3a>
도 3a는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류의 예시적인 실시예의 상부 사시도.
<도 3b>
도 3b는 도 3a의 압박 스크류의 하부 사시도.
<도 3c>
도 3c는 도 3a의 압박 스크류의 측방향 돌출부의 다른 실시예의 측면도.
<도 3d>
도 3d는 도 3a의 압박 스크류의 측방향 돌출부의 다른 실시예의 평면도.
<도 3e>
도 3e는 도 3a의 압박 스크류의 측방향 돌출부의 다른 실시예의 평면도.
<도 3f>
도 3f는 도 3a의 압박 스크류의 측방향 돌출부의 다른 실시예의 측면도.
<도 3g>
도 3g는 골 내에 이식되어 도시된 도 3a의 압박 스크류의 단면도.
<도 4a>
도 4a는 봉합재 커플링(suture coupling)과 조합되어 도시된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류의 예시적인 실시예의 상부 사시도.
<도 4b>
도 4b는 도 4a의 압박 스크류의 하부 사시도.
<도 4c>
도 4c는 골 내에 이식되어 도시된 도 4a의 압박 스크류의 단면도.
<도 4d>
도 4d는 도 4a의 압박 스크류의 상부 사시도.
<도 4e>
도 4e는 도 4a의 압박 스크류의 하부 사시도.
<도 5>
도 5는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 봉합재 커플링의 예시적인 실시예의 평면도.
<도 6a>
도 6a는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 6b>
도 6b는 봉합재가 내부에 통합되어 도시된 도 6a의 봉합재 커플링의 평면도.
<도 6c>
도 6c는 봉합재가 내부에 사전탑재되어 도시된 도 6a의 봉합재 커플링의 평면도.
<도 6d>
도 6d는 봉합재가 내부에 사전탑재되어 도시된 도 6a의 봉합재 커플링의 평면도.
<도 6e>
도 6e는 봉합 루프(suture loop)가 내부에 통합되어 도시된 도 6a의 봉합재 커플링의 평면도.
<도 7>
도 7은 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 8a>
도 8a는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 8b>
도 8b는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 9>
도 9는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 10>
도 10은 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 11a>
도 11a는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 11b>
도 11b는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 11c>
도 11c는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 12>
도 12는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 13a>
도 13a는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 13b>
도 13b는 도 13a의 봉합재 커플링의 대안적인 실시예의 평면도.
<도 13c>
도 13c는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 13d>
도 13d는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 14>
도 14는 봉합재 커플링의 다른 실시예의 평면도.
<도 15>
도 15는 압박 스크류에 부착되어 도시된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 커플링 클립(coupling clip)의 단면도.
<도 16>
도 16은 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 커플링 스테이플(coupling staple)의 단면도.
<도 17a>
도 17a는 봉합재 커플링과 조합되어 도시된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류의 일 실시예의 사시도.
<도 17b>
도 17b는 도 17a의 압박 스크류의 평면도.
<도 17c>
도 17c는 도 17a의 압박 스크류의 측면도.
<도 17d>
도 17d는 골 내에 이식되어 도시된 도 17a의 압박 스크류의 정면도.
<도 18a>
도 18a는 봉합재 커플링과 조합되어 도시된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류의 예시적인 실시예의 측면도.
<도 18b>
도 18b는 도 18a의 압박 스크류의 평면도.
<도 18c>
도 18c는 봉합재가 봉합재 커플링을 당기는 것으로 도시된 도 18a의 봉합재 링(suture ring)과 조합된 압박 스크류의 사시도.
<도 18d>
도 18d는 봉합재가 봉합재 커플링을 당기는 것으로 도시된 도 18a의 봉합재 링과 조합된 압박 스크류의 평면도.
<도 19a>
도 19a는 봉합재 커플링과 조합된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류의 예시적인 실시예의 측면도.
<도 19b>
도 19b는 도 19a의 압박 스크류의 사시도.
<도 20a>
도 20a는 봉합재 커플링과 조합된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류의 예시적인 실시예의 사시도.
<도 20b>
도 20b는 도 20a의 봉합재 커플링과 조합된 압박 스크류의 단면도.
<도 21a>
도 21a는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 가변 각도 압박 스크류의 예시적인 실시예의 사시도.
<도 21b>
도 21b는 도 21a의 원 21B의 확대도.
<도 21c>
도 21c는 도 21a의 가변 각도 압박 스크류의 단면도.
<도 21d>
도 21d는 골 내에 이식되어 도시된 도 21a의 2개의 가변 각도 압박 스크류의 단면도.
<도 22a>
도 22a는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 가변 각도 압박 스크류의 예시적인 실시예의 하부 사시도.
<도 22b>
도 22b는 도 22a의 가변 각도 압박 스크류의 상부 사시도.
<도 22c>
도 22c는 도 22a의 가변 각도 압박 스크류의 단면도.
<도 22d>
도 22d는 골 내에 이식되어 도시된 도 22a의 가변 각도 압박 스크류의 단면도.
<도 23a>
도 23a는 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 가변 각도 동적 로킹(dynamic locking) 압박 스크류의 예시적인 실시예의 상부 사시도.
<도 23b>
도 23b는 도 23a의 가변 각도 동적 로킹 압박 스크류의 하부 사시도.
<도 23c>
도 23c는 도 23a의 가변 각도 압박 스크류의 단면도.
<도 23d>
도 23d는 골 내에 이식되어 도시된 도 23a의 가변 각도 압박 스크류의 단면도.
<도 24>
도 24는 골 내에 이식되어 도시된 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 골 판 시스템의 예시적인 실시예의 단면도.
본 발명의 개념의 적어도 일 실시예를 상세히 설명하기 전에, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념이 그 적용에 있어 하기의 설명에 기재되거나 도면에 예시된 구성, 실험, 예시적인 데이터 및 구성요소의 배열의 상세 사항으로 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 개념은 다른 실시예를 가능하게 하거나 다양한 방식으로 실시 또는 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 채용된 어구와 용어가 단지 설명을 위한 것이고, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념을 어떠한 방식으로도 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 개념의 실시예의 하기의 상세한 설명에서, 본 발명의 개념의 더욱 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세 사항이 기재된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념이 이들 특정 상세 사항 없이 실시될 수 있는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 본 개시 내용을 불필요하게 복잡하게 하는 것을 피하기 위해 잘 알려진 특징부가 상세히 설명되지 않았다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하다", "포함하는", "구비하다", "구비하는", "갖다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비-배타적 포함을 포괄하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 요소의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품 또는 장치가 반드시 그들 요소로만 제한되는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 그 내에 고유하게 존재하는 다른 요소를 포함할 수 있다.
명백히 반대로 기술되지 않는 한, "또는"은 배타적 또는이 아니라 포함적 또는을 지칭한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B가 다음 중 임의의 것에 의해 만족된다: A가 참(또는 존재함)이고 B가 거짓(또는 존재하지 않음)이며, A가 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B가 참(또는 존재함)이며, A 및 B 둘 모두가 참(또는 존재함)이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "또는 이들의 조합"은 그 용어에 선행하는 열거된 항목의 모든 순열 및 조합을 지칭한다. 예를 들어, "A, B, C 또는 이들의 조합"은 다음 중 적어도 하나를 포함하도록 의도된다: A, B, C, AB, AC, BC 또는 ABC, 그리고 특정 맥락에서 순서가 중요하다면, 또한 BA, CA, CB, CBA, BCA, ACB, BAC 또는 CAB. 이 예를 계속하면, BB, AAA, AAB, BBC, AAABCCCC, CBBAAA, CABABB 등과 같은 하나 이상의 항목 또는 용어의 반복을 포함하는 조합이 명백히 포함된다. 당업자는 전형적으로 맥락으로부터 달리 명백하지 않는 한 임의의 조합의 항목 또는 용어의 수에 제한이 없음을 이해할 것이다.
또한, "하나"("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서의 실시예의 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 개념의 일반적인 의미를 제공하기 위해 이루어진다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 단수형은 또한 그것이 달리 의미되는 것이 명백하지 않는 한 복수형을 포함한다.
또한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "하나의 실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 임의의 언급은 그 실시예와 관련되어 설명된 특정 요소, 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 본 명세서의 다양한 곳에서의 어구 "일 실시예에서"의 출현은 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키지는 않지만, 본 발명의 개념은 본 명세서에 개시된 실시예의 특징의 임의의 그리고 모든 조합을 포함하도록 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "약", "대략" 및 "실질적으로"와 같은 수식어는 수식되는 항목이 명시된 정확한 값으로 제한되는 것이 아니라, 예를 들어 측정 오차, 제조 공차, 다양한 부품에 가해지는 응력, 마모 및 인열 또는 이들의 조합에 의해 유발되는, 그로부터의 다소의 차이 또는 편차를 포함함을 의미하도록 의도된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "가이드 와이어(guide wire)", "키르쉬너 와이어(Kirschner wire)", "K-와이어" 또는 "k-와이어" 및 이들의 임의의 변형은 다양한 의료 시술에 사용되는 핀 또는 로드를 포함한다. K-와이어는 전형적으로 스테인리스강으로 제조되고, 예를 들어 나사형성되거나 홈형성되거나 매끄러울 수 있다. K-와이어는 1909년의 그의 도입 후 사용되고 있으며, 그 구조 및 의료 시술에의 사용이 당업자의 수준 내에 있는 것으로 여겨지며, 따라서 본 개시 내용을 불필요하게 복잡하게 하는 것을 피하기 위해 본 명세서에서 상세히 설명되지 않을 것이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념은 일반적으로 하나 이상의 봉합재를 보유하도록 구성되는 저-프로파일 헤드를 갖춘 압박 스크류와 압박 스크류를 골 내에 이식하도록 구성되는 드라이브(drive)에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념의 예시적인 실시예에 따른 압박 스크류는 외과 의사가 골절된 골을 수복하도록 그리고 파열되거나 탈착된 연조직을 별개의 봉합재 앵커의 사용 없이 재부착하도록 허용한다.
이제 도면, 특히 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 압박 스크류 시스템(100)의 예시적인 실시예가 예시된다. 압박 스크류 시스템(100)은 스크류 드라이브(102)와 압박 스크류(104)를 포함한다. 스크류 드라이브(102)와 압박 스크류(104)는 캐뉼러형(cannulated)일 수 있어서, 압박 스크류 시스템(100)이 예를 들어 K-와이어 또는 다른 유형의 가이드 와이어와 같은 가이드 와이어(미도시)와 함께 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 개념이 캐뉼러형 스크류 드라이브(102)와 캐뉼러형 압박 스크류(104)로 제한되지 않으며, 몇몇 예시적인 실시예에서, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 스크류 드라이브(102)와 압박 스크류(104)가 캐뉼러형이 아닐 수 있고, 가이드 와이어를 통해 골 내에 이식될 수 있거나 그렇지 않을 수 있는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 스크류 드라이브(102)는 손잡이(108)와 샤프트(110)를 포함하고, 관통하여 연장되는 그리고 가이드 와이어가 통과되게 허용하도록 구성되는 중심 캐뉼러(central cannula)(미도시)를 구비할 수 있다.
손잡이(108)는 사용자에 의해 보유되도록 그리고 사용자가 손잡이(108)에 회전력을 부여하게 허용하도록 구성된다. 손잡이(108)는 예를 들어 플라스틱, 금속, 세라믹, 수지, 고무 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 재료로 제조된다. 손잡이(108)는 근위 단부(112)와, 하나 이상의 봉합재 고정 노치(notch)(118)가 내부에 형성된 봉합재 고정 칼라(collar)(116)를 포함하는 원위 단부(114)를 구비한다. 봉합재 고정 칼라(116)와 봉합재 고정 노치(118)는 하나 이상의 봉합재를 그 내부에 유지시키도록 협동하고 예를 들어 외과 시술 동안 그러한 봉합재를 제위치로 보유하는 데 도움을 줄 수 있다.
손잡이(108)는 예를 들어 홈, 줄무늬, 범프(bump), 마디, 크림프(crimp), 리지(ridge), 고무를 입힌 인레이(inlay) 또는 인서트(insert), 또는 이들의 조합과 같은 그립-향상 특징부 또는 표면(미도시)을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 손잡이(108)는 예를 들어 이식 시술 동안 압박 스크류(104)의 깊이와 위치를 추정하기 위해, 손잡이(108)가 완료한 회전의 수를 사용자가 시각적으로 계수할 수 있게 하는 시각 마킹(미도시)을 구비할 수 있다.
샤프트(110)는 손잡이(108)에 확고하게 연결되는 근위 단부(120)와, 드라이브(124)를 구비하는 원위 단부(122)를 포함한다. 샤프트(110)는 예를 들어 스테인리스강, 티타늄, 수지, 플라스틱, 금속, 세라믹 또는 이들의 조합과 같은, 충분한 강도 및 내구성을 갖는 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다.
드라이브(124)는 리세스(recess)(128)에 의해 분리되는 돌출부들(126)을 구비한다. 리세스(128)는 압박 스크류(104)의 헤드의 대응하는 돌출부를 내부에 수용하도록 구성되어, 예를 들어 회전력이 본 명세서에 후술될 바와 같이 스크류 드라이브(102)로부터 압박 스크류(104)로 전달될 수 있다. 4개의 돌출부(126)가 도 1 및 도 2에 도시되지만, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념이 예를 들어 2개, 3개, 5개 또는 5개 초과의 종방향 돌출부(126)와 같은 임의의 수의 종방향 돌출부(126)를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 압박 스크류(104)는 헤드(130)와 헤드(130)에 확고하게 부착되는 샤프트(132)를 포함한다. 압박 스크류(104)는 예를 들어 스테인리스강, 티타늄, 폴리에틸렌, 폴리-락트-산(PLA), 폴리 락틱 코-글리콜산(PLGA), 폴리우레탄, 골 조직, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 에폭시 수지 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 생체-불활성, 생체적합성 또는 생체-흡수성 재료로 제조될 수 있다. 압박 스크류(104)는 예를 들어 성형, 기계가공, 주조 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 공정을 사용하여 형성될 수 있다.
헤드(130)는 복수의 돌출부(134)가 반경방향 외향으로 연장되고 회전력 및 회전 운동이 스크류 드라이브(102)에 의해 압박 스크류(104)에 부여될 수 있도록 리세스(128) 내에 적어도 부분적으로 끼워맞추어지고 드라이브(124)의 대응하게 형상화된 돌출부(126)와 상호로킹되도록 구성되는 대체로 클로버잎 형상을 갖는 것으로 도 3a 및 도 3b에 예시된다. 헤드(130)는 바람직하게는 압박 스크류(104)가 골 내에 이식될 때, 헤드(130)가 헤드(130)와 인접 연조직과의 상호작용으로 인한 연조직 자극 및 부상을 최소화시키기 위해 골의 표면과 실질적으로 같은 높이이도록 저 프로파일을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 실질적으로 같은 높이란 헤드(130)가 골의 표면과 같은 높이인 것과, 골의 표면 위로 약간 돌출되지만 그러한 약간의 돌출이 예를 들어 인접 연조직의 자극 또는 손상을 피하기 위해 가능한 한 낮게 유지되는 것을 포함하도록 의도된다.
헤드(130)는 4개의 돌출부(134)를 구비하는 것으로 도시되며, 이때 돌출부(134) 각각은 내부에 형성되는 봉합재 고정 구멍(136)을 구비한다. 그러나, 헤드(130)가 다양한 구성 및 수의 돌출부를 구비하도록 형성될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 헤드(130)는 2개, 3개 또는 4개 초과의 돌출부를 구비하도록 형성될 수 있다. 봉합재 고정 구멍(136)은 예를 들어 사출 성형, 드릴링 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 방식으로 돌출부(134) 내에 형성될 수 있다. 봉합재 고정 구멍(136)은 연조직이 헤드(130)에 부착될 수 있도록 하나 이상의 봉합재가 통과되도록 허용하는 기능을 한다. 4개의 봉합재 고정 구멍(136)이 도 3a 및 도 3b에 도시되지만, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념이 후술될 바와 같이 봉합재 고정 구멍(136)이 생략된 상태로 또는 임의의 수의 봉합재 고정 구멍(136)을 갖고서 구현될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 봉합재 고정 구멍(136)이 각각의 돌출부(134) 상에 도시되지만, 몇몇 돌출부(134)가 내부에 형성되는 봉합재 고정 구멍(136)을 구비하지 않을 수 있고, 몇몇 돌출부(134)가 내부에 형성되는 하나 이상의 봉합재 고정 구멍(136)을 구비할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 실시예에서, 봉합재 고정 구멍(136)이 예를 들어 하나 이상의 홈(도 3c), 하나 이상의 채널(도 3d), 하나 이상의 탄성 조(jaw)(도 3e 및 도 3f), 하나 이상의 후크, 골과 맞물리는 헤드(130)의 표면 상의 하나 이상의 홈, 골과 맞물리는 헤드(130)의 면 내로의 하나 이상의 채널 또는 홈, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 예시적인 실시예에서, 봉합재가 샤프트(132) 둘레로 권취될 수 있고, 돌출부(134)는 봉합재를 제위치로 압박, 포획, 구속 또는 달리 유지시키기 위해 사용될 수 있다.
샤프트(132)는 헤드(130)에 확고하게 부착되는 근위 단부(138)와, 그의 외부 표면 상에 형성되는 나사(142)를 갖춘 원위 단부(140)를 구비한다. 나사(142)는 회전력이 스크류 드라이브(102)에 의해 종축(148)에 대해 압박 스크류(104)에 가해질 때 압박 스크류(104)가 골 내에 스크류 체결되고 그 내부에 유지되도록 골 조직과 맞물리게 구성된다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류(104)가 임의의 유형의 골 또는 조직 내에 이식될 수 있고, 예를 들어 피질 골 조직, 해면 골 조직, 연골, 결합 조직 또는 이들의 조합과 맞물리도록 구성되는 나사(142)를 구비할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
샤프트(132)는 나사형성되지 않은 부분(144)을 구비하는 것으로 도시되지만, 압박 스크류(104)의 몇몇 예시적인 실시예가 나사형성되지 않은 부분(144)을 생략할 수 있고 샤프트(132)의 길이를 따라 연장되는 나사(142)를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 예시적인 실시예가 나사(142) 대신에 또는 그에 더하여 리브(rib), 홈, 범프, 채널, 돌출부 또는 이들의 조합과 같은 다른 유지 수단 또는 특징부(미도시)를 포함할 수 있다. 나사(142)는 자가-태핑형 또는 자가-드릴링형일 수 있거나, 예를 들어 나사(142)가 맞물리기에 적합한 크기의 개구 또는 채널을 골 내에 형성하기 위해 드릴 또는 다른 공구가 사용될 수 있다.
압박 스크류(104)는 샤프트(132) 및 헤드(130)를 통해 연장되는 중심 캐뉼러(146)와 종축(148)을 구비한다. 중심 캐뉼러(146)는 환자의 골 내로의 압박 스크류(104)의 이식 동안 가이드 와이어를 수용하도록 구성된다. 그러나, 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류(104)가 몇몇 예시적인 실시예에서 중심 캐뉼러(146)를 생략할 수 있고, 그러한 비캐뉼러형 압박 스크류(104)가 가이드 와이어를 사용하여 또는 그의 사용 없이 이식될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 3g를 참조하면, 사용 중, 압박 스크류(104)는 나사(142)가 골(150)의 해면질 부분(152)과 맞물리도록 골(150) 내에 이식되고, 헤드(130)는 골(150)의 피질 부분(154)의 표면에 대해 압박된다. 샤프트(132)는 예를 들어 원하는 압박력이 골(150)에 가해지도록 골(150) 내로 전진될 수 있다. 헤드(130)는 샤프트(132)의 종축(148)에 대해 각도 α로 배향되는 것으로 도시된다. 각도 α가 90°의 각도와, 예를 들어 제조 공차 및 압박 스크류(104)가 골(150) 내에 이식될 때 골(150)에 의해 헤드(130)에 가해지는 압박력에 의해 유발되는 압박 스크류(104)의 변형 또는 이들의 조합으로 인한 편차와 같은, 90°의 각도로부터의 다소의 편차를 비롯한 임의의 각도를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 하나 이상의 봉합재(151)가 예를 들어 봉합재 고정 구멍(136)을 통해 꿰어질 수 있어서, 하나 이상의 봉합재(151)가 압박 스크류(104)에 의해 보유된다. 연조직이 하나 이상의 봉합재(151)를 통해 골(150)에 고정될 수 있다.
이제 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 봉합재 고정 구멍(136)이 생략된 것을 제외하고는, 압박 스크류(104)와 유사하게 구현될 수 있는 압박 스크류(104a)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 압박 스크류(104a)는 헤드(160)와 종축(164)을 갖는 샤프트(162)를 포함한다. 압박 스크류(104a)는 예를 들어 스테인리스강, 티타늄, 폴리에틸렌, 폴리-락트-산(PLA), 폴리 락틱 코-글리콜산(PLGA), 폴리우레탄, 인체 골 조직, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 에폭시 수지 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 생체-불활성 또는 생체-흡수성 재료로 제조될 수 있다. 압박 스크류(104a)는 예를 들어 성형, 기계가공, 주조 또는 이들의 조합과 같은 임의의 통상적인 공정을 사용하여 형성될 수 있다.
헤드(160)는 회전 운동이 스크류 드라이브(102)에 의해 압박 스크류(104a)에 부여될 수 있도록 스크류 드라이브(102)의 대응하게 형상화된 종방향 돌출부(126)와 상호로킹되도록(예컨대, 리세스(128) 내에 적어도 부분적으로 위치됨으로써) 구성되는 복수의 돌출부(166)를 포함하는 대체로 클로버잎 형상의 구조체로서 도시된다. 헤드(160)는 바람직하게는 압박 스크류(104a)가 골 내에 이식될 때, 헤드(160)가 헤드(160)와 인접 연조직과의 상호작용으로 인한 연조직 자극 및 부상을 최소화시키기 위해 골의 표면과 실질적으로 같은 높이이도록 저 프로파일을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 실질적으로 같은 높이란 헤드(160)가 골의 표면 위로 약간 돌출되지만 그러한 약간의 돌출이 예를 들어 인접 연조직의 자극 또는 손상을 피하기 위해 가능한 한 낮게 유지되는 것을 포함한다.
샤프트(162)는 헤드(160)에 확고하게 부착되는 근위 단부(168)와, 그의 외부 표면 상에 형성되는 나사(172)를 갖춘 원위 단부(170)를 구비한다. 나사(172)는 회전 운동이 스크류 드라이브(102)에 의해 압박 스크류(104a)에 가해질 때 압박 스크류(104a)가 골 조직 내에 스크류 체결되고 그 내부에 유지되도록 골(예컨대, 피질 또는 해면 골 조직)과 맞물리도록 구성된다. 샤프트(162)는 나사형성되지 않은 부분(174)을 포함하는 것으로 도시되지만, 압박 스크류(104a)의 몇몇 예시적인 실시예가 나사형성되지 않은 부분(174)을 생략할 수 있고 샤프트(162)의 길이를 따라 나사(172)를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 예시적인 실시예가 나사(172) 대신에 또는 그에 더하여 리브, 홈, 범프, 채널, 돌출부 또는 이들의 조합과 같은 다른 유지 수단 또는 특징부(미도시)를 포함할 수 있다. 나사(172)는 자가-태핑형 또는 자가-드릴링형일 수 있거나, 예를 들어 나사(172)가 맞물리기에 적합한 크기의 개구 또는 채널을 골 내에 형성하기 위해 드릴 또는 다른 공구가 사용될 수 있다.
압박 스크류(104a)는 샤프트(162)를 통해 그리고 헤드(160)를 통해 연장되는 중심 캐뉼러(176)를 구비한다. 중심 캐뉼러(176)는 환자의 골 내로의 압박 스크류(104a)의 이식 동안 예를 들어 K-와이어와 같은 가이드 와이어를 수용하도록 구성된다. 그러나, 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류(104a)가 몇몇 예시적인 실시예에서 중심 캐뉼러(176)를 생략할 수 있고, 그러한 비-캐뉼러형 압박 스크류(104a)가 가이드 와이어(106)의 사용 없이 이식될 수 있거나 그렇지 않을 수 있는 것이 이해되어야 한다.
도 4a 내지 도 4c와 도 5를 참조하면, 봉합재 커플링(178)이 연조직 부상을 처치 또는 수복하기 위해 압박 스크류(104a)와 조합되어 사용될 수 있다. 봉합재 커플링(178)은 압박 스크류(104a)의 샤프트(162)를 수용하도록 구성되는 개구(180)를 갖춘 얇은, 평평한 몸체(179)를 포함하여, 압박 스크류(104a)가 골 내에 이식될 때, 봉합재 커플링(178)이 압박 스크류(104a)의 헤드(160)와 골의 표면 사이에서 압박된다. 몇몇 실시예에서, 봉합재 커플링(178)은 봉합재 커플링(178)을 샤프트(162)에 대해 실질적으로 중심에 유지시키기 위해 그것이 샤프트(162)의 나사형성되지 않은 부분(174) 둘레에 꼭 맞게 끼워맞추어지도록 크기설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 봉합재 커플링(178)은 봉합재 앵커(미도시)와 골의 표면 사이에 개재되도록 크기설정될 수 있다.
봉합재 커플링(178)은 바람직하게는 예를 들어 직물 재료(예컨대, 임의의 천, 또는 하나 이상의 섬유 또는 다른 재료의 직조, 편직, 브레이딩(braiding), 트위스팅(twisting) 또는 펠팅(felting)에 의해 제조된 제품), 폼(foam) 재료, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, PLA, PLGA, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유 및 이들의 조합과 같은 연질 또는 유연한 생체-불활성 재료로 제조된다. 연질 또는 유연한 재료는 봉합재 커플링(178)이 골의 표면의 형상에 정합하도록 그리고 날카로운 에지를 갖지 않도록 허용하여 연조직 자극을 최소화시킬 것이다. 또한, 봉합재 커플링(178)은 접히고 예를 들어 스크류 드라이브(102)와 같은 관절경 수술 기구의 캐뉼러를 통해 삽입될 수 있다. 봉합재 커플링(178)은 예를 들어 하나 이상의 봉합재(182)를 봉합재 커플링(178)에 결속시킴으로써 또는 하나 이상의 봉합재(182)를 봉합재 커플링(178)에 꿰매 넣음으로써 또는 이들의 조합에 의한 것과 같이, 하나 이상의 봉합재(182)(도 4c)를 압박 스크류(104a)에 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 봉합재 커플링(178)은 예를 들어 항생 물질, 치료제, 항응고제, 항염증제 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 물질로 코팅되거나 함침될 수 있다.
헤드(160)는 샤프트(162)의 종축(164)에 대해 각도 α로 배향되는 것으로 도시된다. 각도 α가 90°의 각도와, 예를 들어 제조 공차 및 압박 스크류(104a)가 골(184) 내에 이식될 때 골(184)에 의해 헤드(160)에 가해지는 압박력에 의해 유발되는 압박 스크류(104a)의 변형 또는 이들의 조합으로 인한 편차와 같은, 90°의 각도로부터의 다소의 편차를 비롯한 임의의 각도를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
당업자에 의해 인식될 바와 같이, 봉합재 커플링(178)과 함께 압박 스크류(104a)를 사용하는 것은 봉합재 우선 기법(suture first technique)(예컨대, 봉합재 커플링(178)을 압박 스크류(104a) 상으로 삽입하고 압박 스크류(104a)를 이식하기 전에 하나 이상의 봉합재(182)가 봉합재 커플링(178)에 부착됨) 또는 임플란트 우선 기법(implant first technique)(예컨대, 봉합재 커플링(178)이 압박 스크류(104a)로 삽입되고, 압박 스크류(104a)가 골(184) 내로 이식된 다음에, 하나 이상의 봉합재(182)가 봉합재 커플링(178)에 고정됨)의 사용을 허용한다. 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 2개의 돌출부(166) 사이에서 연장되는 봉합재 커플링(178)의 일부분이 압박 스크류(104a)가 골(184) 내에 이식된 후 사용자가 접근가능하게 유지될 수 있다. 압박 스크류(104a)는 예를 들어 원하는 압박력이 골(184)에 가해지도록 골(184) 내로 전진될 수 있다.
이제 도 4d 및 도 4e를 참조하면, 봉합재 커플링(186)이 그 상에 삽입된 압박 스크류(104a)가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(186)은 봉합재 커플링(186)이 실질적으로 둥근 표면을 갖춘 몸체(187)를 구비하는 반면, 봉합재 커플링(178)의 몸체가 실질적으로 평평한 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(178)과 유사하게 구현될 수 있다. 또한, 봉합재 커플링(186)은 예를 들어 강화 고무, 스테인리스강, 니티놀, 티타늄, 코발트 크롬, 촘촘히 직조된 직물 및 이들의 조합과 같은, 봉합재 커플링(178)보다 상대적으로 더욱 강직성인 재료로 구성될 수 있다. 봉합재 커플링(186)의 둥근 표면은 인접 연조직 자극 및 손상을 더욱 최소화시킬 수 있고, 예를 들어 동일하거나 유사한 재료로 구성된 봉합재 커플링(178)에 비해 봉합재 커플링(186)의 증가된 강도를 생성할 수 있다.
이제 도 6a를 참조하면, 다른 봉합재 커플링(190)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(190)은 봉합재 커플링(190)이 보강된 내측 에지(196) 및 보강된 외측 에지(198)를 포함하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(178)과 유사하다. 보강된 내측 에지(196)와 보강된 외측 에지(198)는 예를 들어 봉합재 커플링(190)의 제조 동안 커플링 기부와 상호연결된 재료의 제2 층을 브레이딩 또는 직조함으로써 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 구현될 수 있다.
도 6b는 봉합재 커플링(190)에 꿰매지거나 달리 일체화된 봉합재(200)를 가진 봉합재 커플링(190)을 도시한다. 봉합재(200)는 예를 들어 하나 이상의 봉합재(200)를 부착될 조직을 통해 꿰고, 봉합재(200)를 결속시키고, 봉합재(200)의 임의의 초과 부분을 잘라내거나 커팅하거나 달리 제거하는 것에 의한 것과 같이, 연조직을 봉합재 커플링(190)에 부착시키기 위해 사용될 수 있다.
도 6c는 예를 들어 미끄럼 매듭의 사용을 용이하게 하기 위해 봉합재(202)가 내부에 사전탑재된 봉합재 커플링(190)을 도시한다.
도 6d는 봉합재(203)가 내부에 사전탑재된 봉합재 커플링(190)을 도시한다. 봉합재(203)는 바늘(204)을 구비한다. 바늘(204)은 각각의 봉합재(203)에 부착되어 도시되며, 봉합재(203)를 예를 들어 연조직에 부착시키기 위해 사용될 수 있다.
도 6e는 봉합재 커플링(190)에 꿰매지거나 달리 일체화된 봉합재 루프(206)를 가진 봉합재 커플링(190)을 도시한다. 봉합재 루프(206)는 당업자에 의해 이해될 바와 같이 연조직이 봉합재 커플링(190)에 부착되게 허용하도록 구성된다.
이제 도 7을 참조하면, 다른 봉합재 커플링(208)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(208)은 봉합재 커플링(208)이 보강된 외측 에지(212) 및 보강된 내측 에지(214)를 포함하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 보강된 외측 에지(212)는 강성 보강 링(218)을 구비하고, 보강된 내측 에지(214)는 강성 보강 링(220)을 구비한다. 보강 링(218, 220)은 강성 와이어의 형태일 수 있고, 금속 또는 중합체 또는 임의의 다른 적합한 재료로 구성될 수 있다. 강성 보강 링(218, 220)은 예를 들어 보강 링(218, 220)을 봉합재 커플링(208)과 상호연결함으로써, 또는 봉합재 커플링(208)을 예를 들어 보강 링(218, 220) 둘레로 직조함으로써와 같이, 봉합재 커플링(208)의 제조 동안 구현될 수 있다.
이제 도 8a를 참조하면, 또 다른 봉합재 커플링(222)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(222)은 봉합재 커플링(222)이 개구(230)와 하나 이상의 봉합재 아일릿(eyelet)(232)을 구비하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 봉합재 아일릿(232)은 그를 통해 봉합재가 꿰어질 수 있도록 보강된 에지(234)에 의해 한정될 수 있다. 봉합재 아일릿(232)은 그를 통해 하나 이상의 봉합재가 꿰어지게 허용하도록 구성되지만, 봉합재가 또한 예를 들어 봉합재 커플링(222)에 꿰매 넣어지거나 그를 통해 꿰어지거나, 개구(230)를 통과하거나 이들의 조합을 할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
도 8b는 봉합재 커플링(222a)이 복수의 보강 세그먼트(231)를 구비하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(222)과 유사한 봉합재 커플링(222a)을 예시한다. 보강 세그먼트(231)는 복수의 봉합재 섹션(231a)을 한정하도록 개구(230a)로부터 외측 에지까지 반경방향으로 연장될 수 있다. 봉합재 커플링(222a)은 4개의 보강 세그먼트(231)를 구비하는 것으로 도시되지만, 보강 세그먼트의 수가 달라질 수 있는 것이 인식될 것이다.
이제 도 9를 참조하면, 봉합재 커플링(236)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(236)은 봉합재 커플링(236)이 난형 형상과 한 쌍의 스크류를 내부에 수용하기 위한 한 쌍의 개구(242a, 242b)를 구비하는 것으로 도시되는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 하나 이상의 봉합재가 봉합재 커플링(236), 개구(242a) 또는 개구(242b)를 통해 꿰어질 수 있다. 봉합재 커플링(236)이 난형 형상인 것으로 그리고 2개의 개구(242a, 242b)를 구비하는 것으로 예시되었지만, 봉합재 커플링(236)이 다양한 형상으로 그리고 예를 들어 2개 초과의 개구(242a 및/또는 242b)를 구비하여 구성될 수 있는 것이 인식되어야 한다.
이제 도 10을 참조하면, 봉합재 커플링(246)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(246)은 봉합재 커플링(246)이 복수의 돌출부(248, 249)를 포함하도록 실질적으로 십자-형상인 것으로 도시되는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 돌출부(248)는 돌출부(248)가 예를 들어 압박 스크류(104 또는 104a)와 같은 압박 스크류의 헤드 둘레로 권취되도록 허용하기 위해 돌출부(249)의 길이보다 큰 길이를 갖는 것으로 예시된다. 일단 헤드(예컨대, 압박 스크류(104 또는 104a)의 헤드(130) 또는 헤드(160)) 둘레로 권취되면, 돌출부(248)는 봉합재 커플링(246)을 압박 스크류의 헤드 둘레에 고정시켜 인접 연조직에 대한 자극을 최소화시키기 위해 서로 스티칭(stitched)되거나 달리 부착될 수 있다.
이제 도 11a를 참조하면, 봉합재 커플링(254)의 다른 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(254)은 봉합재 커플링(254)이 외측 에지로부터 내측 에지까지 연장되는 슬릿(264)을 구비하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 슬릿(264)은 스크류(104 또는 104a)가 골 내로 적어도 부분적으로 삽입된 후 봉합재 커플링(254)이 스크류(104 또는 104a) 주위에 위치되도록 허용한다. 외측 에지는 2개 이상의 폐쇄 루프(266)를 구비하며, 이러한 폐쇄 루프는 일단 봉합재 커플링(254)이 예를 들어 스크류(104 또는 104a) 주위에 위치되면 봉합재 커플링을 페쇄하기 위해 봉합재(미도시)가 폐쇄 루프(266)를 통해 꿰어지고 조여지도록 허용한다.
도 11b는 봉합재 커플링(254a)이 복수의 보강 세그먼트(231a)를 구비하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(254)과 유사한 다른 봉합재 커플링(254a)을 도시한다. 보강 세그먼트(231a)는 복수의 봉합재 섹션(231b)을 한정하도록 개구(230b)로부터 외측 에지까지 반경방향으로 연장될 수 있다. 봉합재 커플링(254a)은 4개의 보강 세그먼트(231a)를 구비하는 것으로 도시되지만, 보강 세그먼트의 수가 달라질 수 있는 것이 인식될 것이다. 봉합재 커플링(254a)은 또한 복수의 봉합재 아일릿(255)을 포함하는 것으로 도시된다.
도 11c는 봉합재 커플링(254b)을 예시한다. 봉합재 커플링(254b)은 봉합재 커플링(254b)이 복수의 돌출부(258)를 구비하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(254a)과 유사하다. 돌출부(258)는 봉합재 커플링이 골 판과 골 사이에 고정될 때, 도 24에 도시된 골 판(482)과 같은 골 판의 하나 이상의 에지로부터 일정 거리로 연장되기에 충분한 길이를 가질 수 있다. 봉합재 커플링(254)은 스크류를 수용하기 위한 개구(259)와 개구(259)로부터 외측 에지까지 연장되는 슬릿(254a)을 구비할 수 있다. 돌출부(258)는 또한 하나 이상의 봉합재 아일릿(260)을 구비할 수 있다.
이제 도 12를 참조하면, 봉합재 커플링(270)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(270)은 봉합재 커플링(270)이 봉합재 커플링(270)의 몸체의 적어도 일 면 상에 보강 메시(286)를 구비하는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 보강 메시(286)는 거미줄과 유사할 수 있고, 강성 금속, 중합체 또는 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다. 보강 메시(286)는 강성을 제공하는 기능과 봉합재 커플링(270)의 사용 동안 조직 거상(liftoff)을 최소화시키는 기능을 한다.
이제 도 13a를 참조하면, 봉합재 커플링(290)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(290)은 복수의 꽃잎 또는 돌출부(294)를 구비하도록 꽃 형상이다. 꽃 형상의 봉합재 커플링(290)은 예를 들어 표준 직조 기술을 사용하여 구성될 수 있고, 예컨대 봉합재 커플링(290)의 제조 동안 커플링 기부와 상호연결된 재료의 제2 층을 브레이딩 또는 직조함으로써 보강된 그의 에지를 구비할 수 있다. 돌출부(294)는 예를 들어 봉합재 아일릿(232)과 유사하게 구현되고 기능할 수 있는 봉합재 아일릿(298)을 구비한다.
이제 도 13b를 참조하면, 봉합재 커플링(290a)의 다른 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(290a)은 봉합재 커플링(290a)이 양모-유사 직물로 형성되는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(290)과 유사하다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 양모-유사 직물은 봉합재 커플링(290)에 비해 상대적으로 더욱 연질이고 덜 치밀한 직물 재료를 포함하도록 의도되는 것이 이해되어야 한다. 양모-유사 직물은 예를 들어 비-재흡수성 중합체, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리-에테르-에테르-케톤(PEEK), 폴리-에테르-케톤-케톤(PEKK), 재흡수성 중합체, 예컨대 폴리-락트산(PLA), 폴리-L-락티드(PLLA), 폴리-L/D-락티드(PLDLA), 폴리-락틱-코-글리콜산(PLGA), 폴리-글리콜라이드 또는 폴리-글리콜산(PGA), 폴리-카프로-락톤(PCL), 또는 연질 금속, 예컨대 니티놀을 포함하는 재료들 중 하나 또는 재료들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 봉합재 커플링(290a)은 예를 들어 봉합재 커플링(290)의 제조 동안 커플링 기부와 상호연결된 재료의 제2 층을 예컨대 브레이딩 또는 직조함으로써 보강된 그의 에지 및 봉합재 아일릿을 구비할 수 있다.
이제 도 13c를 참조하면, 봉합재 커플링(290b)의 다른 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(290b)은 봉합재 커플링(290ba)이 복수의 꽃잎 또는 돌출부(294b)를 구비하도록 대체로 클로버 형상을 갖도록 구성되는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(290)과 유사하다. 돌출부(294b)는 예를 들어 봉합재 아일릿(232)과 유사하게 구현되고 기능할 수 있는 봉합재 아일릿(298b)을 구비한다.
도 13d는 대체로 캠 형상 또는 웨지 형상인 봉합재 커플링(290c)을 도시한다. 이로써, 봉합재 커플링(290c)은 좁은 단부(299a)와 넓은 또는 나팔형 단부(299b)를 구비한다. 좁은 단부(299a)는 압박 스크류의 샤프트를 수용하기 위한 개구(300a)를 구비한다. 넓은 단부(299b)는 봉합재 아일릿(300b)을 구비할 수 있다.
이제 도 14를 참조하면, 봉합재 커플링(304)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 봉합재 커플링(304)은 봉합재 커플링(304)이 초기에 개구를 구비하지 않는 것을 제외하고는, 봉합재 커플링(190)과 유사하다. 따라서, 사용자가 예를 들어 봉합재 커플링(304) 내의 원하는 곳에 압박 스크류 또는 앵커와 같은 임플란트를 수용하기 위한 구멍을 커팅하거나 달리 형성할 수 있다.
이제 도 15를 참조하면, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 커플링 캡(cap)(310)이 도면에 도시된다. 커플링 캡(310)은 커플링 캡(310)이 봉합재 커플링(318)을 골(316)로부터 멀어지게 들어올리거나 들어올려지는 것을 방지하도록 외과용 스크류(예컨대, 104 또는 104a)의 헤드에 삽입 또는 그 상에 클립핑(clipped-on)되거나 달리 그에 부착될 수 있다. 예를 들어, 커플링 캡(310)은 커플링 캡(310)의 주연부 에지(317)가 봉합재 커플링(318) 또는 봉합재 커플링(318)에 부착되는 그리고 그로부터 연장되는 봉합재(319) 중 적어도 하나에 인접하게 또는 그와 접촉하게 위치되도록 외과용 스크류(314)가 골(316) 내에 이식된 후 외과용 스크류(314)의 스크류 드라이브(312) 내부에 부착될 수 있다. 커플링 캡(310)이 본 명세서에 개시된 봉합재 커플링들 중 임의의 것과 함께 사용될 수 있고, 몇몇 예시적인 실시예에서 종래 기술의 봉합재 커플링과 함께 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 16을 참조하면, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 커플링 스테이플(320)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 하나 이상의 커플링 스테이플(320)이 본 명세서에 개시된 봉합재 커플링들 중 임의의 것과 조합되어 사용될 수 있고, 예를 들어 봉합재 커플링 회전 및 거상을 방지하는 기능을 할 수 있다. 커플링 스테이플(320)은 예를 들어 외과 시술 필요 또는 외과 의사 선호도에 따라, 봉합재(319)가 그에 부착된 봉합재 커플링(318)이 이미 외과용 스크류(314)를 통해 이식된 후 골(316) 내에 이식될 수 있거나, 봉합재 커플링(318)과 사전-조립될 수 있다. 커플링 스테이플(320)은 예를 들어 금속, 금속 중합체, 플라스틱, 세라믹, 수지, 중합체 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 커플링 스테이플(320)은 예를 들어 커플링 스테이플(320)을 적합한 외과용 도구(미도시)를 통해 골(316) 내로 도입함으로써와 같이, 봉합재 커플링(318)을 통해 골(316) 내로 삽입될 수 있다.
이제 도 17a 내지 도 17c를 참조하면, 봉합재 링(186)이 그 상에 삽입된 압박 스크류(104)가 도면에 도시된다. 봉합재(322)가 봉합재 링(186)을 통해 꿰어지고 봉합재 링(186)을 압박 스크류(104)의 샤프트(144)로부터 약간 멀어지게 당기는 것으로 도시된다. 도 17d에서 볼 수 있는 바와 같이, 봉합재 링(186)은 압박 스크류(104)와 골(324) 사이에서 압박되어, 봉합재(322)가 봉합재 링(186)을 압박 스크류(104)로부터 멀어지게 당기는 것을 방지한다.
이제 도 18a 내지 도 18d를 참조하면, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른, 봉합재 링(186)이 그 상에 삽입된 압박 스크류(326)의 일 실시예가 도면에 도시된다. 압박 스크류(326)는 돌출부(328)가 예를 들어 압박 스크류(104)의 돌출부(134)보다 긴 것을 제외하고는, 압박 스크류(104)와 유사하게 구현될 수 있다. 이는 봉합재(329)가 봉합재 링(186)을 압박 스크류(326)로부터 멀어지게 당기고 있을 때 봉합재 링(186)이 압박 스크류(326)에 부착되어 유지되도록 허용한다.
이제 도 19a 및 도 19b를 참조하면, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류(330)의 일 실시예가 도면에 도시된다. 압박 스크류(330)는 압박 스크류(104a)와 유사하게 구현될 수 있고, 헤드(334)의 골 맞물림 표면(333) 내에 형성되는 하나 이상의 치(tooth)(332)를 구비한다. 치(332)는 봉합재 링(186)과 맞물리는 기능(예컨대, 봉합재 링(186)을 골에 대해 압박함으로써)과 봉합재 링(186)이 헤드(334)로부터 멀어지게 당겨지는 것을 방지하는 기능을 한다. 그러나, 본 개시 내용의 이익을 가진 당업자에게 명백해질 바와 같이, 압박 스크류(330)가 본 명세서에 기술된 봉합재 커플링 및 봉합재 링 중 임의의 것은 물론 임의의 통상적인 봉합재 커플링과 조합되어 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 20a 및 도 20b를 참조하면, 봉합재 링(186)과 조합되어 도시된 압박 스크류(336)의 일 실시예가 도면에 도시된다. 압박 스크류(336)는 압박 스크류(336)가 그의 헤드(342)의 골 맞물림 표면(340) 내에 형성되는 환상 홈(annular groove)(338)을 구비하는 것을 제외하고는, 압박 스크류(104a)와 유사하게 구현될 수 있다. 환상 홈(338)은 그것이 봉합재 링(186)의 적어도 일부분을 내부에 내장할 수 있어, 봉합재 링(186)이 표면(340)과 골 사이에서 압박되고 하나 이상의 봉합재에 의해 압박 스크류(336)로부터 멀어지게 당겨지는 것을 방지되도록 크기설정된다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따라 구성된 봉합재 커플링을 내장하도록 구성되는 실린더형 환상 홈(미도시)이 몇몇 예시적인 실시예에서 골 맞물림 표면(340) 내에 형성될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
이제 도 21a 내지 도 21d를 참조하면, 본 발명의 개념에 따른 가변 각도 압박 스크류(350)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 가변 각도 압박 스크류(350)는 종축(356), 근위 단부(358) 및 원위 단부(360)를 갖춘 샤프트(354)와 조합되는 헤드(352)를 구비한다.
샤프트(354)는 관통하여 연장되는 중심 캐뉼러(362)를 포함한다. 중심 캐뉼러(362)는 예를 들어 K-와이어와 같은 가이드 와이어(미도시)의 삽입을 허용하도록 구성된다. 그러나, 본 발명의 개념에 따른 가변 각도 압박 스크류(350)의 몇몇 예시적인 실시예가 중심 캐뉼러(362)를 생략할 수 있고, 가이드 와이어 위로 골 내에 이식될 수 있거나 그렇지 않을 수 있는 것이 이해되어야 한다.
샤프트(354)의 근위 단부(358)는 나사(366)가 그 상에 형성된 볼록한 부분(364)을 포함한다. 나사(366)는 바람직하게는 샤프트(354)의 종축(356)에 대해 반경방향으로 배향된다. 나사(366)는 임의의 적합한 피치를 갖는 임의의 적합한 나사(366)일 수 있고, 예를 들어 성형, 커팅, 기계가공 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 방식으로 볼록한 부분(364)으로 형성될 수 있다.
근위 단부(358)는 또한 회전 운동이 종축(356)에 대해 샤프트(354)에 부여될 수 있도록 통상적인 6각형 드라이버(미도시)의 헤드를 수용하도록 구성되는 6각형 드라이브(368)(도 21c 및 도 21d)를 구비한다. 그러나, 근위 단부(358)가 본 발명의 개념의 몇몇 예시적인 실시예에서 6각형 드라이브(368) 대신에, 예를 들어 필립스 드라이브(Phillips drive), 납작 드라이브, 십자형 드라이브, 8각형 드라이브 및 별-형상 드라이브와 같은 임의의 통상적인 드라이브와 맞물리도록 구성되는 드라이브를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
샤프트(354)의 원위 단부(360)는 그 내부에 형성되는 나사(370)를 구비하며, 이때 나사(370)는 가변 각도 압박 스크류(350)가 골 내에 이식되고 그 내에 유지될 수 있도록 골과 맞물리게 구성된다. 샤프트(354)는 나사형성되지 않은 부분(372)을 포함하는 것으로 도시되지만, 가변 각도 압박 스크류(350)의 몇몇 예시적인 실시예가 나사형성되지 않은 부분(372)을 생략할 수 있고 샤프트(354)의 길이를 따라 나사(370)를 구비할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 샤프트(354)의 몇몇 예시적인 실시예가 나사(370) 대신에 또는 그에 더하여 리브, 홈, 범프, 채널, 돌출부 또는 이들의 조합과 같은 다른 유지 수단 또는 특징부(미도시)를 포함할 수 있다. 나사(370)는 자가-태핑형 또는 자가-드릴링형일 수 있거나, 예를 들어 나사(370)가 맞물리기에 적합한 크기의 개구 또는 채널을 골 내에 임의의 원하는 각도로 사전-드릴링하기 위해 드릴이 사용될 수 있다.
헤드(352)는 각각 봉합재 고정 구멍(376)이 내부에 형성된 복수의 돌출부(374)를 갖춘 클로버잎 형상의 구조체인 것으로 도시된다. 헤드(352)는 나사(380)의 칼럼(column)이 그의 내부 표면 내에 형성되는 중심 개구(378)를 추가로 포함한다. 중심 개구(378)는 그 내부에 샤프트(354)의 볼록한 부분(364)을 나사식으로 수용하도록 구성되어, 나사(380)가 샤프트(354)의 나사(366)와 맞물려, 헤드(352)를 샤프트(354)에 임의의 원하는 각도로 고정시킨다. 나사(380)의 4개의 칼럼이 도 21c에 도시되지만, 본 발명의 개념이 예를 들어 연속 나사(380)와 함께, 또는 나사(380)의 4개 미만의 또는 4개 초과의 칼럼과 함께 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
가변 각도 압박 스크류(350)를 사용하는 예시적인 실시예가 골(382) 내에 개구를 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 예컨대 종축(356)에 대해 드라이버(미도시)로 샤프트(354)에 회전 운동을 가함으로써 가변 각도 압박 스크류(350)의 샤프트(354)가 개구 내로 전진될 수 있다. 일단 샤프트(354)의 근위 단부(358)가 골(382)의 표면과 같은 높이에 있거나 골(382)의 표면 바로 아래에 있으면, 중심 개구(378)가 골(382) 내의 개구와 정렬되도록 헤드(352)가 골(382)의 표면에 맞대어져 보유될 수 있다(예컨대, 스크류 드라이브(102)를 통해). 예시적 일 실시예에서, 샤프트(354)는 헤드(352)를 샤프트(354)에 확실하게 부착시키기 위해 나사(366)가 나사(380)와 맞물리도록 골(382)로부터 후퇴될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 헤드(352)는 샤프트(354) 상에 스크류 체결될 수 있다. 본 개시 내용의 이익을 가진 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 헤드(352)가 샤프트(354)에 연결될 때, 헤드(352)는 샤프트(354)의 종축(356)에 대해 변화하는 각도 α를 가질 수 있고, 그러한 각도 α는 종축(356)으로부터 어느 방향으로든, 예를 들어 약 90° 내지 약 135°, 또는 약 90° 내지 약 120°의 사전결정된 범위 내의 범위를, 이들 사이의 임의의 범위 및 하위-범위를 포함하여 가질 수 있다.
또한, 예를 들어 헤드(352)를 샤프트(354)에 고정시키기 전에 하나 이상의 봉합재(미도시)가 봉합재 고정 구멍(376)을 통해 헤드(352)에 고정될 수 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 봉합재 고정 구멍(376)이 생략될 수 있고, 그리고/또는 예를 들어 봉합재 커플링을 헤드(352)와 골(382) 사이에 위치시키고, 전술된 바와 같이 샤프트(354)를 사용하여 헤드(352)와 봉합재 커플링을 골(382)에 고정시킴으로써 그러한 봉합재 커플링이 하나 이상의 봉합재를 가변 각도 압박 스크류(350)에 고정시키기 위해 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 실시예에서, 예를 들어, 봉합재 고정 구멍(376)이 하나 이상의 봉합재를 헤드(352)에 고정시키기 위해 사용될 수 있고, 하나 이상의 봉합재 커플링이 하나 이상의 봉합재를 헤드(352)에 고정시키기 위해 사용될 수 있거나, 이들의 조합이 가능할 수 있다.
이제 도 22a 내지 도 22d를 참조하면, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 압박 스크류(384)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 압박 스크류(384)는 종축(388)을 갖는 샤프트(386)와 헤드(390)를 포함한다.
샤프트(386)는 근위 단부(392) 및 원위 단부(394)와 관통하여 연장되는 중심 캐뉼러(396)를 구비한다. 근위 단부(392)는 넥(neck) 부분(398)과, 나사(402)가 그의 오목한 표면 상에 형성되는 오목한 칼라(400)를 포함한다. 근위 단부(392)는 회전 운동이 종축(388)에 대해 샤프트(386) 상에 부여될 수 있도록 6각형 드라이버(미도시)를 수용하도록 구성되는 6각형 드라이브(404)를 추가로 포함한다. 원위 단부(394)는 그 내부에 형성되는 나사(406)를 구비하며, 이때 나사(406)는 골과 맞물리도록 구성된다. 샤프트(386)가 나사형성되지 않은 부분(408)을 포함하는 것으로 도시되지만, 샤프트(386)가 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념의 몇몇 실시예에서 그의 전체 길이를 따라 나사(406)를 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 예시적인 실시예가 6각형 드라이브(404)를 생략할 수 있고, 회전력 또는 회전 운동을 샤프트(386)에 부여할 수 있는 임의의 통상적인 스크류 드라이브를 구비할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
헤드(390)는 개구(410)와 하나 이상의 돌출부(412)를 구비한다. 개구(410)는 헤드(390)가 샤프트(386)의 넥 부분(398) 주위에 활주가능하게 위치되도록, 그리고 헤드(390)가 샤프트(386)의 넥 부분(398)을 따라 활주할 수 있도록 크기설정된다. 헤드(390)가 4개의 돌출부(412)를 갖춘 클로버잎 형상을 포함하는 것으로 도시되지만, 예를 들어 세잎 클로버 형상의 헤드(390), 원형 헤드(390) 및 정사각형 헤드(390)와 같은 임의의 적합한 형상의 헤드(390)가 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념과 함께 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 헤드(390)의 외측 에지는 연조직 자극/부상을 감소시키기 위해 헤드(390)가 직사각형 단면보다는 볼록한 형상의 단면을 갖도록 테이퍼질 수 있다.
하나 이상의 돌출부(412)는 하나 이상의 봉합재(미도시)를 내부에 고정시키도록 구성되는 봉합재 고정 구멍(414)을 포함할 수 있다.
개구(410)는 샤프트(386)의 근위 단부(392)로부터 원위 단부(394)를 향해 내향으로 테이퍼지고, 오목한 칼라(400) 상의 나사(402)와 맞물리도록 구성되는 나사(416)의 4개의 칼럼을 포함한다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 나사(416, 402)의 그러한 배열은 헤드(390)가 종축(388)에 대해 각도 α로 배향되도록 오목한 칼라(400)가 헤드(390)의 개구(410)와 맞물리도록 허용하며, 이 각도 α는 예를 들어 약 90°로부터 약 120°까지 이들 사이의 임의의 범위 및 하위-범위를 포함하여 변할 수 있다. 이는 압박 스크류(384)가 골(418) 내에 이식될 때 헤드(390)가 골(418)의 표면과 가능한 한 같은 높이에 안착되도록 압박 스크류(384)가 헤드(390)와 샤프트(386) 사이에서 가변 각도를 갖도록 허용한다.
압박 스크류(384)는 예를 들어 사출 성형, 기계가공, 주조 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 공정에 의해 제조될 수 있다. 비제한적 실시예에서, 샤프트(386)는 제1 부분(420)과, 제1 부분(420) 내에 활주가능하게 수용되는 그리고 그 내에 용접되거나 접착되거나 달리 고정되는 제2 부분(422)을 포함할 수 있다. 압박 스크류(384)를 조립하기 위해, 헤드(390)가 제2 부분(422)의 넥 부분(398) 상으로 활주되며, 제2 부분(422)이 제1 부분(420) 내로 활주되고 전술된 바와 같이 그 내부에 고정된다. 그러한 2-부분 압박 스크류의 일례에 대해, 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 제12/332,756호를 참조한다. 그러나, 예를 들어, 압박 스크류(384)가 샤프트(386)를 구비할 수 있고, 헤드(390)가 샤프트(386)의 넥 부분(398) 상에 활주가능하게 위치되도록 헤드(390)가 서로 결합되는 2개의 부분을 구비할 수 있는 것이 이해되어야 한다.
작동 중, 샤프트(386)는 예를 들어 6각형 드라이브(404)와 맞물리는 6각형 드라이버(미도시)를 통해 샤프트(386)에 회전 운동을 부여함으로써와 같이, 골(418) 내로 점진적으로 전진된다. 압박 스크류(384)는 예를 들어 샤프트(386)를 통해 연장되는 중심 캐뉼러(396)(도 22c)를 통해 삽입된 가이드 와이어(미도시) 위로 이식될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 넥 부분(398)이 골(418)의 표면 아래로 전진하기 시작하는 바로 그 순간에, 도 22c에 도시된 바와 같이 헤드(390)가 접촉하는 골(418)의 표면의 각도를 반영하는 각도 α로 헤드(390)의 나사(416)가 오목한 칼라(400)의 나사(402)와 맞물린다. 압박 스크류(384)는 예를 들어 헤드(390)에 의해 골(418)에 원하는 압박력이 가해질 때까지 더욱 전진될 수 있다.
이제 도 23a 내지 도 23d를 참조하면, 본 발명의 개념에 따른 가변-각도 동적 로킹 스크류(dynamic locking screw, DLS)(430)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 가변 각도 DLS(430)는 샤프트(432), 종축(434) 및 헤드(436)를 포함한다.
샤프트(432)는 관통하여 연장되는 캐뉼러(438)와 근위 단부(440) 및 원위 단부(442)를 구비한다. 근위 단부(440)는 외벽(444)과, 일정 거리를 두고 이격되는 내벽(446)을 포함하여, 환상 공간(448)이 외벽(444)과 내벽(446)에 의해 한정된다. 환상 공간(448)은 내벽(446)이 종축(434)에 대해 반경방향으로 외벽(444)을 향해 그리고 그로부터 멀어지게 이동하도록 허용하는 기능을 한다.
샤프트(432)는 실린더형 공간을 한정하는, 개방 단부를 갖춘 제1 부분(450)과, 실린더형 공간 내에 활주가능하게 수용되고 그 내부에 고정되도록 구성되는 제2 부분(452)을 구비하여, 환상 공간(448)이 제1 부분(450)과 제2 부분(452)에 의해 한정된다. 제1 부분(450)과 제2 부분(452)은 예를 들어 용접, 초음파 용접, 접착제 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 방식으로 서로 고정될 수 있다. 동적 로킹 스크류를 제조하는 예시적인 방법에 대해, 그 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 출원 제12/332,756호 및 제12/940,531호를 참조한다.
근위 단부(440)는 샤프트(432)의 제1 부분(450) 위로 연장되는 넥 부분(454) 및 칼라(456)를 추가로 포함한다. 칼라(456)는 실질적으로 오목하고, 근위 단부(440)로부터 원위 단부(442)를 향해 종축(434)에 대해 내향으로 테이퍼진다. 칼라(456)는 그의 오목한 표면(460) 상에 나사(458)를 구비한다. 칼라(456)는 또한 회전 운동이 종축(434)에 대해 6각형 드라이브(462)를 통해 샤프트(432)에 부여될 수 있도록 6각형 드라이버(미도시)를 수용하도록 구성되는 상기한 6각형 드라이브(462)를 구비한다.
원위 단부(442)는 골 조직(468)의 해면질 부분(466)과 맞물리도록 구성되는 나사(464)를 포함하여, 샤프트(432)가 그 내부에 유지될 수 있다.
헤드(436)는 넥 부분(454) 주위에 활주가능하게 배치되고, 근위 단부(440)로부터 원위 단부(442)를 향해 종축(434) 쪽으로 내향으로 테이퍼지는 중심 개구(470)를 포함한다. 예를 들어, 헤드(436)는 샤프트(432)의 제1 부분(450)과 제2 부분(452)을 결합시키기 전에 넥 부분(454) 주위에 배치될 수 있다.
중심 개구(470)는 또한 칼라(456)의 나사(458)와 맞물리도록 구성되는 나사(472)의 4개의 열을 구비한다. 나사(472)는 헤드(436)가 종축(434)에 대해 각도 α로 배향되도록 나사(458)와 맞물리며, 이 각도 α는 예를 들어 약 90°로부터 약 130°까지 이들 사이의 임의의 범위 및 하위-범위를 포함하여 변할 수 있다.
헤드(436)는 또한 봉합재 고정 구멍(476)이 내부에 형성되는 하나 이상의 돌출부(474)를 구비한다. 봉합재 고정 구멍(476)은 예를 들어 하나 이상의 봉합재를 헤드(436)와 골(468) 사이에서 압박함으로써와 같이, 하나 이상의 봉합재(미도시)를 고정시키도록 구성된다.
작동 중, 샤프트(432)는 전술된 바와 같이 임의의 적합한 각도로 골(468) 내로 전진된다. 샤프트(432)는 자가-태핑형 또는 자가-드릴링형 나사(464)를 통해 전진될 수 있거나, 예를 들어 그 내부로 샤프트(432)가 전진되는 적합한 크기의 채널 또는 개구가 골(468) 내에 형성될 수 있다. 칼라(456)의 나사(458)는 헤드(436)가 전술된 바와 같이 종축(434)에 대해 각도 α로 배향되도록 헤드(436)를 샤프트(432)에 고정시키기 위해 나사(472)와 맞물린다. 샤프트(432)는 예를 들어 원하는 압박력이 골(468)에 가해지도록 골(468) 내로 전진될 수 있다. 사용 동안, 힘이 종축(434)에 대해 반경방향으로 헤드(436) 및/또는 샤프트(432)에 가해질 때, 내벽(446)이 예를 들어 도 23d에 도시된 바와 같이 외벽(444)에 대해 환상 공간(448) 내부로 이동하도록, 가변 각도 DLS(430)가 휘어지거나 굽혀짐으로써 그러한 힘을 적어도 부분적으로 흡수할 수 있다.
가변 각도 DLS(430)의 몇몇 예시적인 실시예가 봉합재 고정 구멍(476)을 생략할 수 있고, 그리고/또는 실질적으로 전술된 바와 같이 구현될 수 있고 기능할 수 있는 봉합재 커플링(미도시)을 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 몇몇 예시적인 실시예에서, 가변 각도 DLS(430)는 본 개시 내용의 이익을 가진 당업자에 의해 이해될 바와 같이 하나 초과의 환상 공간(448)을 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 봉합재가 샤프트(432) 둘레로 권취될 수 있고, 예를 들어 가변 각도 DLS(430)가 골(468) 내에 이식될 때 헤드(436)에 의해 골(468)에 대해 압박될 수 있다.
이제 도 24를 참조하면, 골 판 조립체(480)의 예시적인 실시예가 도면에 도시된다. 골 판 조립체(480)는 골 판(482)과 하나 이상의 압박 스크류(484)를 포함한다.
골 판(482)은 예를 들어 스테인리스강, 티타늄, 폴리에틸렌, 폴리-락트-산(PLA), 폴리 락틱 코-글리콜산(PLGA), 폴리우레탄, 골 조직, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 에폭시 수지 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 생체-불활성, 생체적합성 또는 생체-흡수성 재료로 구성될 수 있다.
골 판(482)은 축(488), 상부 표면(490), 골 표면(492), 및 내부에 형성되는 하나 이상의 부착 개구(494)를 갖춘 판 몸체(486)를 포함할 수 있다. 부착 개구(494)는 상부 표면(490)으로부터 골 표면(492)으로 외향으로 테이퍼지며, 즉 부착 개구(494)는 상부 표면(490)에서 보다 좁고 골 표면(492)에서 보다 넓다. 부착 개구(494)는 내부에 형성되는 나사(496)의 4개의 칼럼을 추가로 포함하며, 이때 나사(496)는 후술될 바와 같이 하나 이상의 압박 스크류(484)의 나사와 맞물리도록 구성된다.
하나 이상의 압박 스크류(484)는 종축(500)을 갖는 샤프트(498)와 관통하여 연장되는 캐뉼러(502)를 포함한다. 샤프트(498)는 근위 단부(504) 및 원위 단부(506)를 구비한다.
근위 단부(504)는 나사(510)가 내부에 형성된 볼록한 표면을 갖춘 그리고 골 표면(492)에서 부착 개구(494)에 들어가서 부착 개구(494) 내의 나사(496)의 칼럼들 중 하나 이상과 나사식으로 맞물리도록 구성되는 헤드(508)를 포함한다.
원위 단부(506)는 골 조직과 맞물리도록 구성되는 나사(512)를 구비하여, 압박 스크류(484)가 그 내부에 유지될 수 있다.
작동 중, 하나 이상의 압박 스크류(484)가 골(514) 내에 이식되고, 하나 이상의 압박 스크류(484)의 헤드(508)가 골(514)의 표면과 같은 높이에 있거나 바로 아래에 안착되도록 골(514) 내로 전진된다. 이어서, 골 판(482)의 부착 개구들(494) 중 하나가 하나 이상의 압박 스크류(484)의 헤드(508)와 정렬되도록 골 판(482)이 골(514)에 맞대어져 배치된다. 이어서, 골 판(482)을 하나 이상의 압박 스크류(484)에 부착시키기 위해 하나 이상의 압박 스크류(484)의 나사(510)가 부착 개구(494)의 나사(496)와 맞물리도록 하나 이상의 압박 스크류(484)가 후퇴된다. 하나 이상의 압박 스크류들(484) 중 하나는 압박 스크류(484)의 종축(500)이 축(488)과 각도 α로 교차하도록 배향될 수 있으며, 이 각도는 예를 들어 약 30° 내지 약 120° 사이에서 이들 사이의 임의의 범위 및 하위-범위를 포함하여 변할 수 있다. 또한, 하나 이상의 압박 스크류(484)가 압박 스크류(484)의 종축(500)이 축(488)과 각도 β로 교차하도록 배향될 수 있으며, 이 각도는 예를 들어 약 30° 내지 약 120° 사이에서 이들 사이의 임의의 범위 및 하위-범위를 포함하여 변할 수 있다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념의 몇몇 예시적인 실시예에서 각도 α 및 β는 상이할 수 있는 반면, 다른 예시적인 실시예에서 각도 α 및 β는 서로 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다.
단지 2개의 압박 스크류(484)만이 도 24에 도시되지만, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 골 판(482)이 예를 들어 하나 이상의 압박 스크류(484)로 골(514)에 부착될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 예를 들어 DLS와 같은, 압박 스크류(484)와는 다른 압박 스크류가 골 판(482)을 골(514)에 부착시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, 전술된 봉합재 커플링들 중 하나 이상, 특히 봉합재 커플링(254b)(도 11c)이 골 판 시스템(480)과 함께 사용될 수 있는 것이 이해될 것이다.
또한, 골 판(482)이 직사각형 단면을 갖는 것으로 도 24에 도시되지만, 본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 골 판(482)은 인접 연조직의 부상 또는 자극을 최소화시키기 위해 예를 들어 오목한, 볼록한, 둥글게 된 또는 이들의 조합과 같은 임의의 적합한 단면을 가질 수 있다.
본 명세서에 개시된 단계들이 동시에 또는 임의의 원하는 순서로 수행될 수 있고, 예를 들어 사람에 의해 또는 기계에 의해 그리고 이들의 조합으로 수행될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 단계들 중 하나 이상이 생략될 수 있고, 하나 이상의 단계가 하나 이상의 하위-단계로 추가로 분할될 수 있으며, 2개 이상의 단계 또는 하위-단계가 예를 들어 하나의 단계로 조합될 수 있다. 또한, 몇몇 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 단계가 1회 이상 반복될 수 있되, 그러한 반복이 연속적으로 수행되든 다른 단계 또는 하위-단계에 의해 산재되든 간에 반복될 수 있다. 또한, 하나 이상의 다른 단계 또는 하위-단계가 예를 들어 본 명세서에 개시된 단계들 전에, 그들 후에, 또는 그들 사이에 수행될 수 있다.
본 명세서에 개시되고 청구된 본 발명의 개념과 그 이점이 상세히 기술되었지만, 첨부 특허청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 그 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변화, 대체 및 변경이 본 명세서에서 이루어질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본 출원의 범주는 본 명세서에 기술된 공정, 장치, 제조 물품, 물질 조성, 수단, 방법 및 단계의 특정 실시예로 제한되도록 의도되지 않는다. 당업자가 현재 개시되고 청구된 본 발명의 개념의 개시 내용으로부터 쉽게 인식할 바와 같이, 본 명세서에 기술된 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현재 존재하거나 추후 개발될 다양한 공정, 장치, 제조 물품, 물질 조성, 수단, 방법 또는 단계가 현재 개시되고 청구된 본 발명의 개념에 따라 이용될 수 있다. 따라서, 첨부 특허청구범위는 그러한 공정, 장치, 제조 물품, 물질 조성, 수단, 방법 또는 단계를 그 범위 내에 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 압박 스크류(compression screw) 시스템으로서,
    스크류; 및
    봉합재 커플링을 구비하고,
    상기 스크류는,
    근위 단부 및 원위 단부를 갖는 샤프트로서, 적어도 상기 원위 단부가 골과 맞물리도록 나사형성되는, 상기 샤프트; 및
    상기 샤프트의 상기 근위 단부와 결합되는 헤드로서, 서로 이격된 복수의 외향으로 연장되는 돌출부들을 가져서 상기 돌출부들 사이에 복수의 리세스(recess)들을 한정하는, 상기 헤드를 구비하고,
    상기 봉합재 커플링은,
    상기 스크류가 상기 골 내에 이식될 때 상기 봉합재 커플링이 상기 스크류의 상기 헤드와 상기 골 사이에서 압박되도록 그리고 상기 봉합재 커플링이 상기 헤드의 인접한 돌출부들 사이에서 연장되도록 구성되는 상기 봉합재 커플링 및 상기 스크류의 상기 샤프트를 수용하기 위한 개구를 갖는, 압박 스크류 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤드의 상기 돌출부들은 반경방향 외향으로 연장하는, 압박 스크류 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 헤드의 상기 돌출부들 중 적어도 하나는 관통하여 연장되는 적어도 하나의 봉합재 고정 구멍(suture fixation hole)을 갖는, 압박 스크류 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 헤드의 상기 돌출부들 각각은 관통하여 연장되는 적어도 하나의 봉합재 고정 구멍을 갖는, 압박 스크류 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 샤프트 및 상기 헤드 각각은 관통하여 연장되는 캐뉼러(cannula)를 갖는, 압박 스크류 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 봉합재 커플링은 생체-불활성 직물 재료(bio-inert textile material)로 구성되는, 압박 스크류 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 봉합재 커플링은 링(ring) 형상의 몸체인, 압박 스크류 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 헤드는 골 맞물림 표면을 갖고, 상기 골 맞물림 표면은 상기 봉합재 커플링의 상기 링 형상의 몸체와 맞물리도록 구성되는 복수의 치(tooth)들을 갖는, 압박 스크류 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 헤드의 상기 돌출부들 각각은 골 맞물림 표면을 갖고, 상기 골 맞물림 표면들 각각은 홈을 가지며, 상기 홈들은 상기 봉합재 커플링의 상기 링 형상의 몸체를 수용하기 위한 환상 홈(annular groove)을 형성하기 위해 상기 홈들이 협동하도록 구성되는, 압박 스크류 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 헤드는 복수의 나사 칼럼(thread column)들이 내부에 형성된 중심 개구를 갖고, 상기 샤프트의 상기 근위 단부는 상기 헤드를 상기 샤프트에 연결하기 위해 상기 중심 개구의 상기 나사 칼럼들과 맞물리도록 구성되는 복수의 나사들을 갖는, 압박 스크류 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 샤프트의 상기 근위 단부는 나사형성된 오목한 칼라(collar)를 갖고, 상기 샤프트는 상기 나사형성된 오목한 칼라에 인접하게 위치된 넥(neck) 부분을 더 가지며, 상기 헤드는 상기 넥 부분 상에 위치되고 상기 오목한 칼라와 나사식으로 맞물리도록 구성되는, 압박 스크류 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 샤프트의 상기 근위 단부는 내벽 및 외벽을 가져서 상기 내벽과 상기 외벽 사이에 환상 공간을 한정하고, 상기 내벽은 넥 부분 및 오목한 칼라를 포함하며, 상기 헤드는 상기 넥 부분 상에 위치되고 상기 오목한 칼라와 나사식으로 맞물리도록 구성되는, 압박 스크류 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 스크류 드라이브(screw drive)로서, 회전력이 상기 스크류 드라이브로부터 상기 스크류로 전달될 수 있는 방식으로 상기 샤프트의 상기 헤드의 상기 리세스들 내에 수용되도록 구성되는 복수의 돌출부들을 갖는 상기 스크류 드라이브를 더 구비하는, 압박 스크류 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 봉합재 커플링은 평평한 몸체를 한정하도록 생체-불활성 재료를 구비하고, 상기 몸체는 상기 몸체가 골의 표면에 맞대어져 위치될 때 상기 골의 상기 표면의 윤곽에 정합가능한(conformable), 압박 스크류 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 스크류 드라이브(screw drive)로서, 회전력이 상기 스크류 드라이브로부터 상기 스크류로 전달될 수 있는 방식으로 상기 샤프트의 상기 헤드의 상기 리세스들 내에 수용되도록 구성되는 복수의 돌출부들을 갖는 상기 스크류 드라이브를 더 구비하는, 압박 스크류 시스템.
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