KR20010020503A - 척추를 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치 - Google Patents

척추를 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치 Download PDF

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KR20010020503A
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Abstract

본 발명은 뼈계통, 특히 척추를 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치에 관한 것으로, 이러한 고정 장치는 뼈에 고정될 수 있는 1이상의 부분 (5), 축 (XX') 의 헤드 (3), 중간 링 (9), 및 상기 헤드 (3) 의 단부 (7) 에 고정될 수 있는 로킹 요소 (6) 를 갖는 앵커 요소 (1) 를 구비한다. 본 발명에 따라, 로킹 수단 (6) 은 축 (XX') 에 대해 측면으로 오프셋되어 있고 또한 복수의 고정 장치 사이에서 뻗어있는 연결봉 (4) 을 체결하고 또한 이러한 연결봉이 오리피스 (10) 내에서 움직이는 것을 방지하는 오리피스 (10) 를 갖는 클램핑 수단 (8) 을 지지하고 있는 지지면 (61) 을 갖고, 상기 지지면 (61) 은 구형 중공형상체로 되어 있는 한편, 중간 링이 상기 로킹 수단을 지지하고 있는 지지 영역 (91) 은 내부의 원형 리지로 되어 있으며, 또한 상기 클램핑 수단 (8) 은 2이상의 분리형 부품 (81, 82) 으로 이루어지며, 이들 분리형 부품은 반쪽-칼라 (121, 122) 를 각각 갖고 또한 클램핑 오리피스 (10) 를 함께 형성하고, 또한 각각의 분리형 부품은 상기 보어 (11) 를 구성하는 와셔형성부 (131, 132) 를 가지며, 이러한 와셔형성부는 상기 헤드 (3) 상에 맞물림될 수 있고 또한 그의 외부 지지면 (141, 142) 은 중간 링 (9) 의 지지 형상 및 로킹 수단 (6) 의 지지 형상과 조화되는 구형상으로 되어 있다.

Description

척추를 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치{ADJUSTABLE FIXING DEVICE FOR STRAIGHTENING AND SUPPORTING THE BACK BONE}
본 발명의 기술분야는 인조뼈 이식체를 제공하는 분야에 관한 것이다.
본 발명의 주요 적용 분야는 사람 또는 동물의 척추 또는 등뼈를 교정해서 지탱하기 위한 것이다. 이러한 교정 및 지탱 수술은 추골이 파열되거나 척주가 예를 들어 척추만곡, 척주후만, 또는 원판병증의 결과로서 편향되는 경우에 필요하다.
척추를 교정해서 지탱하는 상기와 같은 수술을 실행하기 위한 다양한 장치가 공지되어 있으며, 다른 무엇보다도 예를 들어 이러한 장치들 중 몇몇 장치는 특허출원 WO 91/01691호(Thierry MARNAY), FR 2624702호(Yves COTREL), 또는 FR 2711909호(본 발명과 동일한 출원인임)과 같은 특허출원의 요지를 구성하며, 이러한 모든 전술한 장치는 척추의 곡률을 따라 나사체결되고 또한 척추를 지탱하기 위하여 가시돌기(spinus process)에 대해 평행하게 뻗어있는 1개 또는 2개의 봉에 의해 상호연결되는 고정용 이식체이며; 이러한 봉은 이식체의 몸체를 형성하는 나사의 헤드에 형성된 그루브내로 종방향으로 삽입되며, 또한 이러한 로드는 상기 헤드상으로 나사체결되는 나사 및/또는 너트에 의해 그루브의 바닥부에 고정된다.
또한, 정위치에 나사체결되는 이식체를 사용하는 것이 아니라, 각각의 추골의 편평영역, 가시영역, 가로영역 또는 결합영역 둘레에 후크 또는 밴드를 사용하는 시스템이 존재한다.
모든 그러한 시스템 또는 장치에서 다양한 앵커 요소 사이에 있는 연결봉은 상기 요소에 대해 고정되는 배향을 갖는데, 즉 이러한 요소에 대해 직교하며, 이러한 배향은 수정할 수 없도록 되어 있으므로, 우선적으로 다양한 앵커 요소를 매우 정확하게 위치시킬 필요가 있는데, 이러한 정확한 위치결정이 항상 가능한 것은 아니고 종종 불안정함으로써, 그 다음으로 앵커 요소들 간에 발생할 수 있는 임의의 오프셋을 조절하기 위하여 연결봉을 구부릴 필요가 있으며: 상기 봉에 가해지는 변형량을 최소화하기 위하여 다양한 장치가 개발되어 각각의 이러한 앵커 요소에 대해 위치하도록 되어 있다.
몇몇 이러한 장치는 WO 96/27340호(STRYKER FRANCE)와 같은 특허출원의 요지를 구성하며, 여기에는 단일부로서 제조되고 또한 앵커 요소의 축에 대해 오프셋된 로킹 축을 갖는 클램프부를 구성하고 있는 봉 수용 및 로킹 요소가 소개되어 있으며, 상기 봉이 통과하는 캐비티에서 상기 클램프부는 부품들이 서로에 대해 다소 움직일 수 있도록 하는 압축가능한 링을 구비한다. 또한, FR 2693365호(Jean-Louis VIGNAUD) 에는 봉의 측면을 고정하는데 사용하고, 앵커 나사의 헤드상에 맞물림되기에 적절한 직사각형 구멍을 갖고, 또한 수용/로킹 요소가 직사각형 구멍의 긴 길이방향에서 앵커 나사에 대해 움직일 수 있도록 하는 클램핑 장치가 소개되어 있다. 이러한 두 장치는 모두 봉 클램핑 요소를 가짐으로써 봉은 앵커 요소에 대해 측면으로 움직이지 않는데, 이는 본 발명에서도 마찬가지이다.
또한, EP 242708호와 WO 89/00028호에 기술된 바와 같이, 연결봉이 앵커 요소의 축상에서만 이러한 앵커 요소에 대해서 배향될 수 있도록 하는 앵커 시스템이 소개되어 있다.
그중 몇몇은 보호된 이러한 모든 종래 장치는, 그럼에도 불구하고 링크 로드가 앵커 나사에 대해 각도의 폭과 자유도의 정도에 있어서 상당히 적은 양으로만 회전할 수 있도록 하며; 또한 대부분의 이러한 장치는 연결봉과 앵커 요소의 다양한 부품 사이에서 비교적 작은 접촉 및 클램핑 영역을 제공하는데 이러한 영역은 장시간에 걸쳐 큰 힘을 견뎌내기에는 부적합하다. 또한 이러한 장치중 몇몇 장치는 구현하기가 상당히 복잡한데, 예를 들어 처음에 언급된 장치는 앵커 요소상에서 클램프부를 동시에 맞물리도록 하기 전에 연결봉상으로 클램프를 끼워야 하므로, 이러한 작업은 실행 및 설치가 간단하지 않으며, 또한 매우 어려운 것으로 입증되었다.
본 발명은 뼈계통을 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치에 관한 것이다.
도 1 은 척추를 교정해서 지탱하기 위하여 공통 연결봉에 의해 상호연결되는 본 발명의 배향가능한 고정 장치를 나타내는 사시도.
도 2 는 연결봉과 함께 도시된 본 발명의 고정 장치의 사시도.
도 3 은 도 2 의 평면 (YY', ZZ') 상에서의 단면도.
도 4 는 조립전의 도 2 의 다양한 부품을 나타내는 사시도.
따라서, 제기된 문제는 뼈계통, 예를 들어 척추를 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치를 제공하는 것이며, 여기서 가능한 한 다수의 방향에서 각각의 방향마다 10°이상의 각도로 뼈에 고정된 각각의 앵커 시스템에 대해 연결봉을 배향시킬 수 있으며, 이러한 구성은 오프셋되어 있는 연결봉을 위한 클램핑 요소를 사용하여 이루어지므로 앵커 시스템의 축의 하나의 측면 또는 다른 하나의 측면상에서 연결봉을 위한 위치를 선택할 수 있고, 또한 시스템의 수직방향 높이를 감소시킬 수 있으며, 연결봉이 교정되어 지탱되어야 할 뼈에 더욱 근접위치하는 한편, 움직이는 모든 요소가 함께 고정된 후에 효과적이면서 지속적으로 움직이지 할 수 있으며, 또한 조립체를 신속하고 간단히 조립할 수 있도록 할 뿐만 아니라 각각의 조립체의 부품의 조절이 용이하도록 할 수 있다.
제기된 문제에 대한 해법은 배향가능한 고정 장치이며, 이러한 배향가능한 고정 장치는 뼈에 고정되는 1이상의 부분, 벌지(bulge)형 헤드, 및 상기 앵커 요소와 상기 벌지형상 헤드 사이에 있는 중간 링을 갖는 1 이상의 앵커 요소와; 복수의 고정 장치 사이에서 뻗어있는 연결봉이 상기 헤드에 대해 측면으로 위치된 오리피스에서 움직이는 것을 방지하기에 적절하도록 되어 있으며 또한 중간링을 가압하고 있는 동안 상기 헤드상에 맞물림되기에 적절한 보어를 포함하는 클램핑 수단과; 헤드의 단부에 고정되는 상기 클램핑 수단을 가압하는 로킹 수단을 구비하며; 본 발명에 따라,
-상기 클램핑 수단을 지지하고 있는 로킹 수단의 지지 영역은 중공형 구형상이며, 상기 로킹 수단을 지지하고 있는 상기 중간 링의 지지 영역은 상기 링 내부의 원형 리지(ridge) 이다. 해당 클램핑 수단의 외면을 맞물도록 할 목적으로 이러한 리지는 뾰족한 것이 바람직하며: 하기에 "밀착(impaction)" 으로 언급되는 이러한 맞물림으로 인해 로킹후 클램핑 수단이 앵커 요소에 대해 움직이는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 클램핑 수단의 구형상부에서의 중간 링의 더욱 확고한 밀착을 획득하기 위하여, 구형상부는 중간 링을 위해 사용되는 재료보다 더 작은 탄성 한계 및/또는 경도를 갖는 금속으로부터 제조될 수 있다(이러한 유형의 의학적 적용시, 사용되는 주 재료는 티타늄 또는 스테인레스강이다).
-상기 클램핑 수단은 2이상의 분리형 부품으로 이루어지며, 이들 각각의 분리형 부품은 일종의 브래킷을 형성하는 반쪽-칼라를 구비하며 또한 함께 연결봉을 위한 상기 클램핑 오리피스를 형성하고, 또한 상기 클램핑 수단은 상기 보어상에서 일종의 와셔를 형성하고 또한 그 외부 지지면이 중간 링과 로킹 수단의 해당 지지 형상들과 조화되는 구형상으로 이루어지며, 또한 상기 클램핑 수단은 연결봉의 상기 클램핑 오리피스가 배향되어 상기 벌지형상부의 축에 대해 직교하는 특정 축에 대해 모든 방향에서 5°내지 10°의 각도로 경사지도록 할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 2개의 분리형 부품은 서로 동일하며; 적어도 마주보는 면상에서 서로 지지하고 있고, 이러한 분리형 부품은 서로에 대해 위치해서 이들 부품이 서로에 대해 움직이는 것을 방지하기 위하여 서로 맞물려 상호 작동하는 각각의 중공형 암부 및 이와 조화되는 돌출형 수부를 갖는다.
특히 바람직한 실시에에서, 앵커 요소의 헤드의 단부가 스크류드라이버 공구와 상호작동하는 소켓을 가짐으로써 상기 앵커 요소가 유지될 수 있는 한편 로킹 수단(여기서 로킹 수단은 상기 헤드상으로 결합되는 자체-로킹 너트임)이 정위치에 놓이므로, 환자에게 외상을 입힐 수도 있고 또한 뼈를 견고하게 정착시키는데 해로운 조립힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
또 다른 실시예는 하기에 기술되며 또한 첨부 도면에 도시되어 있고; 이에 따라 척추를 교정해서 지탱하기에 우수한 장치를 획득할 수 있으며, 또한 상기에 제기된 문제를 충족시키고 종래 장치를 능가하는 장점을 제공할 수 있다.
앵커 요소의 헤드에서 일체형 보어를 포함하는 구성에 따라 다음과 효과가 발생할 수 있는데:
- 첫째, 클램핑 수단에 관련해서는, 상당한 접촉 영역과 우수한 클래핑 특성이 확보되며, 중간 링에 관련해서는, 상당한 지지 둘레 및 로킹 둘레가 주어져 다수의 부품들 사이의 우수한 강성을 확보할 수 있고; 또한
- 둘째, 연결봉은 모든 방향에서 앵커 시스템에 대해 각도를 형성할 수 있고, 이러한 각도는 앵커 요소의 고정축에 대해 수직한 평면에 대해 적어도 ±10°까지, 그리고 상기 평면에서 또한 그의 자체 축을 중심으로 하는 연결봉에 대해서는 360°로 이루어질 수 있다.
연결봉을 유지하기 위한 클램핑 수단을 측면 "브래킷" 형태로 배치함으로써 정렬되어야 하는 뼈애 대해 매우 근접하게 연결봉을 이동시킬 수 있는데: 이는 이러한 시스템이 브래킷 형태로 구성되었을 뿐만 아니라 회전 동작에 의해 상기 브래킷을 가능한한 낮게 위치하도록 할 수 있기 때문이다. 상기 클램핑 요소와 큭면 브래킷은, 연결봉이 위치되기 전에 하나가 위치되고 그 후에 다른 하나가 위치되어 있는 2부분으로 구현되며, 순서적으로 간단히 모든 클램핑 요소를 서로에 대해 정위치에 위치시킬 수 있으며, 또한 대부분의 경우에 있어서 연결봉을 휠 필요없도록 조절할 수 있으므로; 수술시 요구되는 시간을 단축시킬 수 있으며 기계적 부품의 조립을 약화시키지 않을 수 잇다.
본 발명의 또 다른 장점을 더 언급할 수도 있지만, 전술한 장점만으로 본 발명의 신규성과 중요성을 증명하기에 충분하다.
하기의 상세한 설명 및 도면은 본 발명의 실시예를 나타내지만 제한된 것은 아니며: 본 발명의 범위내에서 다른 실시예도 가능하며, 특히 여기에 나사로 도시된 앵커 요소를 변화시키는 것도 가능하고, 또한 추골을 외부적으로 고정시키기 위한 블레이드 형태 또는 포오크 형태의 가가진 베이스를 갖는 1이상의 후크로 구성될 수도 있다.
도 1 에는 매끄러운 형태로 가능한 연결봉 (4) 에 의해 상호연결되어 척추 (2) 를 교정해서 지탱하기 위한 3개의 장치가 소개되어 있다. 이러한 장치는 도 2 내지 도 4 를 참조하여 더욱 상세하게 기술될 것이다. 척추 (2) 는 2개의 동일한 시스템에 의해 지탱되고, 이러한 시스템의 각각의 세트는 가시돌기 (2a) 의 한쪽 측면상에서 서로에 대해 평행하게 위치되도록 고정된다. 따라서, 각각의 세트는 각각의 추골 (2c) 의 가로돌기 (2b) 상에서 앵커 나사 (5) 로서 나타내어진 고정 장치를 구비한다. 이러한 조립체는 추간판 (2d) 에 걸쳐져 척주후만, 척주옆굽이증, 원판병증과 같은 척추 (2) 의 변형을 교정하는데 사용된다.
종래에는, 각각의 배향가능한 고정 장치는,
- 뼈에 대해 고정되는 1이상의 부분 (5) 과, 축 (ZZ') 을 중심으로 벌지를 형성하는 헤드 (3) 와, 앵커 요소와 벌지형상 헤드 사이에 있는 중간 링 (9) 을 구비하는 앵커 요소 (1) 를 구비하며;
- 오리피스 (10) 에서 축 (ZZ') 의 하나에 측면에 위치되어 있고 또한 복수의 고정 장치 사이로 뻗어있는 축 (XX') 의 연결봉 (4) 을 유지하고 있는 클램핑 수단 (8) 을 구비하고, 이러한 각각의 클램핑 수단은 중간 링 (9) 을 가압하기 위하여 헤드 (3) 상에 맞물리는 보어 (11) 를 가지며; 또한
- 상기 클램핑 수단 (8) 을 가압할 뿐만 아니라 헤드 (3) 의 단부 (7) 에 고정되는 로킹 수단 (6) 을 구비한다.
본 발명에 따라, 상기 클램핑 수단 (8) 을 지지하기 위한 로킹 수단 (6) 의 지지면 (61) 은 중공형 실린더 형상으로 되어 있으며, 상기 클램핑 수단 (8) 을 지지하고 있는 상기 중간 링 (9) 의 지지면 (91) 은 상기 링 내부의 원형 에지로 이루어지며, 상기 중간 링은 원통형 세그먼트(예를 들어, 본 발명의 상세한 설명에서 하기에 특정된 치수를 갖는 장치를 위해서는 0.1mm 내지 0.4mm의 높이를 가짐) 의 단부의 내부 에지로 이루어지고 또한 캐비티 (92) 를 둘러싸고 있고, 이러한 캐비티의 내부에 수용되는 클램핑 수단 (8) 의 구형상부는 하기에 기술된 바와 같이 회전될 수 있다.
상기 로킹 수단 (6) 과 상기 중간 링 (9) 은 그 사이에서 바이스처럼 클램핑 수단 (8) 을 유지하며, 전술한 바와 같은 클램핑 수단의 해당부는 헤드 (3) 의 축 (ZZ') 을 중심으로 대칭인 구형상으로 되어 있다. 따라서, 로킹 수단 (6) 의 최종 조임중에, 중간 링 (9) 의 지지면 (91) 의 전체 둘레가 클램핑 수단 (8) 의 구형상부에 밀착됨으로써 선택된 위치에서 이러한 두 부품 사이에는 어떠한 상대적 움직임도 발생하지 않게 된다.
자체적으로 상기 클램핑 수단 (8) 은 2이상의 분리형 부품 (81, 82) 으로 이루어지며, 이들 분리형 부품은 반쪽-칼라 (half collar; 121, 122) 를 각각 갖고 또한 연결봉 (4) 을 클램핑하기 위한 클램핑 오리피스 (10) 를 함께 형성하고, 또한 각각의 분리형 부품은 상기 보어 (11) 를 구성하는 와셔형성부 (131, 132) 를 가지며; 중간 링 (61) 의 해당 지지면 (91) 과 로킹 수단의 지지 영역 (61) 을 지지하고 있는 이러한 "와셔" 의 외부 지지면 (141, 142) 은 이들이 접촉해서 상호작동하고 있는 상기 지지면과 조화되는 구형상으로 이루어지며, 정위치에 놓여져 조절되는 동안 볼과 소켓 조인트처럼 회전할 수 있다.
이러한 회전이 가능하도록 하기 위하여, 상기 부품들이 보완적 구형상을 가질 뿐만 아니라, 상기 지지면 (91) 의 외부 둘레, 로킹 수단 (6) 의 상기 지지 영역 (61) 의 외부 둘레, 및 상기 중간 링 (9) 의 외부 둘레는 상호 이격되어 있고, 이들 사이에는 헤드 (3) 의 축 (ZZ') 을 중심으로 주변 갭 (a) 이 형성되어, 연결봉 (4) 상으로 클램핑하기 위한 수단을 형성하고 있는 상기 2개의 분리형 부품 (81, 82) 은 상기 축 (ZZ') 을 중심으로 360°회전될 수 있으며: 와셔 (131, 132) 와 반쪽-칼라 (121, 122) 를 연결하는 부분 (19) 은 갭 (a) 의 높이보다 다소 작은 두께 (b) 의 넥(neck)을 함께 형성하므로, 상기 칼라들 (12) 은, 예를 들어 평면 (XX', YY') 에 대해 상부 또는 하부에서 그리고 평면 (YY', ZZ') 의 내부에서 10°이상의 각도 (α) 로 배향될 수 있고: 만약 지지면 (91) 의 외부 둘레 또는 지지 영역 (61) 의 외부 둘레가 감소 된다면 이러한 각도는 더 커질 수 있어, 갭 (a) 은 증가되는 반면에 지지 영역과 지지면은 손상될 수 있는데, 하지만 이러한 손상은 구의 직경을 증가시킴으로써 보완될 수 있다.
도 3 의 평면에서 각도 (α) 에 대해 한정된 방향에 대해 수직한 방향으로 10°이상의 각도 (β) 로, 그리고 도 2 에 도시된 바와 같이, 즉 평면 (XX', ZZ') 에서 반쪽-칼라 (12) 를 함께 기울어지도록 할 수 있으므로: 각도 (α, β) 를 통한 기울기와 축 (ZZ') 을 중심으로 하는 360°에 이르는 회전을 조합함으로써, 앵커 요소의 축 (ZZ') 에 대해 연결봉 (4) 의 축 (XX') 을 배향할 때 상당한 정도의 폭을 부여할 수 있다.
이러한 배향이 가능하도록 하기 위하여, 분리형 부품 (81, 82) 의 와셔형성부 (131, 132) 의 내부 보어 (11) 의 직경은 이 내부 보어가 둘러싸고 있는 앵커 헤드 (3) 의 부분의 직경보다 더 크게 되어 있으며, 이들 내부 보어와 앵커 사이에는 틈새 (15) 가 형성되어 있고, 이러한 틈새는 축 (XX') 이 축 (ZZ') 에 직교할 때에는 원형으로 대칭이며, 각도 (α, β) 가 최대에 도달할 때 서로에 대한 이러한 분리형 부품 사이의 접촉에 의해 사라지는 지점에 대해서는 자연히 비대칭이다.
복수의 부분으로 이루어질 수 있는 반면에 브래킷을 형성하도록 구성함으로써 상호 체결되는 상기 2개의 분리형 부품 (81, 82) 에 대하여, 이들 분리형 부품이 상호 적절히 상호 작동할 수 있고 또한 우수한 클램핑 특성과 이동 방지 특성을 연결봉 (4) 이 가질 수 있도록 하기 위하여:
- 첫째로, 반쪽-칼라 (121) 의 바닥부는 연결봉 (4) 과 그에 따라 구성된 오리피스 (10) 의 벽 사이의 부착력을 증가시키기 위한 줄무늬, 리지, 및 조도를 포함할 수 있고: 또한
- 둘째로, 서로에 대해 지지하고 있는 분리형 부품들의 마주보는 면은 1이상의 중공형 암부 (female portion) 및 이와 조화되는 1이상의 돌출형 수부 (male portion, 14) 를 구비하며, 이들 각각은 바람직하게는 반쪽-칼라 (121, 122) 에서 서로 맞물려 상호작동할 수 있다.
상기 2개의 분리형 부품 (81, 82) 은 바람직하게는 동일하므로 바닥부 또는 상부로 사용될 수 있고 또한 조작자가 상부와 바닥부를 구별할 필요 없이 함께 혼용할 수 있도록 되어 있으며; 이러한 구성은 축 (ZZ') 및 상기 와셔형성부 (131, 132) 의 평면 (XX', YY') 을 중심으로 대칭인 구형상에 의해 가능한데, 이러한 구형상은 반쪽-칼라 (121, 122) 를 형성하는 부분에 대해서는 상기 분리형 부품의 축 (YY') 을 중심으로 대칭인 프로파일의 상호 맞물림가능한 표면 (14), 예를 들어 도 2 에 도시된 바와 같은 사인곡선형으로 된 분리면을 포함한다.
바람직하게는, 앵커 요소의 헤드 (3) 의 단부 (7) 는 특정 구동 공구와 상호작동하기에 적절한 소켓 (16) 을 포함하며, 예를 들어 상기 앵커 요소가 첨부 도면에 도시된 바와 같이 나사형태일 때 육각형 소켓은 뼈에 고정되기에 적절한 앵커 요소의 일부분 (5) 의 다른 단부까지 외부로 개구가능한 소켓 (도면에 도시되어 있지 않음)의 바닥부에서 채널을 더 포함하고; 이러한 나사는 캐뉼러 페디큘러 나사 (cannular pedicular screw) 로 공지되어 있으며, 이러한 나사를 사용함으로써 스핀들에 의해 조여지는 동안 나사의 배향이 모니터될 수 있고, 나사 (5) 의 상기 중공형 내부는 스핀들을 따라 미끄럼이동한다. 당연히, 이렇게 나사가 캐뉼러부를 갖는 것이 필수적인 것은 아니다.
나사가 뼈내부에 나사연결되도록 하기 위하여, 상기 중간 링 (9) 은 그 외형이 다각형, 예를 들어 육각형일 수 있으며: 중간 링 (9) 이 40mm 내지 70mm의 범위의 앵커 요소의 전체 길이에 대해 비교적 큰, 예를 들어 10mm의 직경을 갖도록 되어 있어 조임 공구에 대해 큰 지지 영역을 가질 수 있으므로, 코킹(caulking) 위험을 방지할 수 있으며 또한 우수한 죔 토르크가 획득될 수 있으며, 또한 뼈를 태핑(tapping) 하는 것도 가능할 수 있다. 나사 (5) 의 본체가 상기와 같은 치수를 가지므로, 나사상의 헤드 (3) 의 높이는 중간 링 (9) 과 그 단부 (7) 사이에서 약 15mm가 될 수 있고, 클램핑 요소의 보어 (11) 를 수용하기 위한 부분은 약 4.5mm 내지 5mm의 직경을 갖고, 상기 보어 (11) 의 내경은 6mm 내지 6.5mm이다.
첨부 도면에 도시된 바와 같이, 로킹 수단 (6) 은 앵커 헤드 (3) 의 나사선 단부 (7) 상으로 나사연결되고 또한 클램핑 수단 (8) 을 구성하는 부품의 와셔형성부 (13) 가 둘레로 회전할 수 있는 헤드 (3) 보다 더 큰 직경을 가질 수 있는 너트, 바람직하게는 자체-로킹 너트이며; 이러한 자체-로킹 너트를 사용함으로써 로크 너트형의 추가적인 로킹 시스템을 사용할 필요없이 더욱 소형의 조립체를 구성할 수 있다.
앵커 요소의 축 (ZZ') 에 대한 클램핑 수단 (8) 의 오리피스 (10) 의 측면 위치에 의해 아래와 같은 구성이 가능하다:
- 첫째로, 고정 나사 (5) 와 같은 앵커 요소의 축이 가시돌기로부터 더욱 이격되더라도, 연결봉 (4) 은 척추의 상기 가시돌기 (2a) 에 더욱 근접 위치될 수 있으므로 그 설치가 매우 단순화될 수 있으며; 또한
- 둘째로, 상기 연결봉 (4) 은, 도 3 에 도시된 바와 같이 반시계방향에서 최대 각도 (α) 로 클램핑 칼라부 (12) 를 배향시킴으로써 척추의 프로파일에 대해 최대한 가깝게 통과될 수 있으므로, 클램핑 오리피스 (10) 가 뼈 자체에 더욱 근접위치될 수 있다.
바람직하게는, 나사 (5) 의 본체는, 나사산 (17) 의 상부가 동일한 직경 (d) 을 갖는 실린더를 따르는 한편 나사기부 (18) 의 바닥부가 나사 (5) 의 단부를 향해 수렴하는 원뿔형 표면을 따르는 그의 단부에서 바닥부 (52) 를 갖고; 바닥부 (52) 의 높이 (h) 는 나사 (5) 의 전체 나사산 길이의 2/3가 될 수 있으며; 예를 들어 외경 (D) 은 약 3mm의 피치의 나사산을 갖는 25mm 내지 50mm의 전체 길이를 갖는 나사 (5) 에 대해 약 6mm가 될 수 있고, 나사산 바닥부의 직경은 나사산의 7회 내지 8회 감김 동안 4mm 내지 4.5mm에서 3mm 내지 3.5mm가 될 수 있고; 스크류를 밖으로 잡아당기는 힘에 대해 최대 저항을 갖도록 하기 위하여 상기 나사는 나사작용 방향으로 경사진 전방면 (20) 과 나사 (5) 의 축 (ZZ') 에 사실상 수직한 후방면을 갖는 삼각형 프로파일을 갖는다.
이러한 나사산 프로파일에 의해 나사가 빠지는 위험이 방지되고 초기 태핑의 필요성이 사라져 나사체결을 시작하기가 더욱 용이하게 되며; 나사 (5) 의 단부를 향한 나사산의 높이를 증가시킴으로써 해면뼈(spongy bone) 에서의 고정을 향상시킨다.
상기 나사 (5) 의 단부 (22) 는 약 30°의 각도의 원뿔형상으로 되어 있으며, 도 4 에 도시된 바와 같이 2개의 자체-태핑 평판(self-tapping flats, 23) 을 갖고, 둥글지만 날카롭지 않은 첨단부를 갖는다.
상기와 같은 다양한 특성에 의해, 본 발명의 배향가능한 고정 장치는 다음과 같은 작업에 의해 간단하고 신속하게 고정될 수 있다.
-드릴작업을 통해 추골에 구멍을 먼저 형성시킨 후 나사 (5) 의 본체는 각각의 추골 (2c) 내로 나사체결되며, 나사는 다각형 중간 링 (9) 상에 맞물림된 키(key)에 의해 조여질 수 있고, 따라서 뼈내의 구멍에 태핑작업을 필요가 없고: 이러한 목적을 위해 제공된 내부 채널을 따라 뻗어있는 스핀들상으로 나사를 안내할 수 있고;
- 클램핑 수단 (8) 의 하나의 분리형 부품 (82) 은 각각의 나사 헤드 (3) 상에서 반쪽-브래킷을 형성하도록 맞물림되며;
- 연결봉 (4) 은 이 연결봉을 반쪽-칼라 (122) 의 내부에 수용하도록 제공된 반쪽-하우징 (10) 에 위치된다.
- 제 2 분리형 부품 (82) 은 각각의 나사 헤드 (3) 상에서 다른 반쪽-브래킷을 형성하도록 위치되어 연결봉 (4) 을 덮어 둘러싸며, 상기 제 2 반쪽-브래킷은 여기에 대칭적이고 보충적인 형상을 갖는 하부 반쪽-브래킷과 자동적으로 정렬되고;
- 너트 (6) 는 나사 헤드 (3) 의 상부에 위치된 소켓 (16) 에 수용되는 나사드라이버를 통과시킬 수 있는 관형 키에 의해 조여지고: 이에 따라 전체 나사 (5) 를 함께 유지시킬 수 있으며, 너트 (6) 가 조여져 있는 동안에는 이 나사가 회전하는 것도 방지할 수 있고; 또한
복수의 앵커 장치를 상호연결하는 연결봉 (4) 은 너트 (6) 의 최종 조임전에 필요한 대로 배향되거나 위치됨으로써 이러한 연결봉이 움직이는 것을 방지하고 원하는 위치에서 추골 (2c) 의 세트를 고정시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 뼈계통을 교정해서 지탱하기 위한 배향가능한 고정 장치로서,
    - 뼈에 고정되는 1이상의 부분 (5) 과, 축 (ZZ') 을 중심으로 벌지를 형성하는 헤드 (3) 와, 앵커 요소 (1) 와 상기 벌지형상 헤드 (3) 사이에 있는 중간 링 (9) 을 갖는 앵커 요소 (1) 를 구비하며,
    - 2이상의 분리형 부품 (81, 82) 으로 이루어지는 클램핑 수단 (8) 을 구비하고, 상기 분리형 부품은 첫째로 축 (ZZ') 에 대해 측면으로 배치되어 연결봉 (4) 이 움직이는 것을 방지하는 클램핑 오리피스 (10) 를 함께 형성하는 반쪽-칼라 (121, 122) 와, 둘째로 중간 링 (9) 에 지지될 때까지 상기 헤드 (3) 상으로 끼워질 수 있는 보어 (11) 를 중심으로 있으며 또한 그 외부 지지면 (141, 142) 이 중간 링 (9) 의 해당 지지 형상 및 로킹 수단 (6) 의 해당 지지 형상과 조화되는 구형상으로 되어 있는 각각의 와셔형성부 (131, 132) 를 구비하고; 또한
    - 중공형 구형상의 표면 (61) 을 통해 상기 클램핑 수단 (8) 에 지지되며 또한 상기 헤드 (3) 의 단부 (7) 상에 고정되는 로킹 수단 (6) 을 구비하는 배향가능한 고정 장치에 있어서,
    - 상기 클램핑 수단 (8) 을 지지하고 있는 상기 중간 링 (9) 의 지지 영역 (91) 은 상기 링 내부의 원형 리지로 이루어져 있으며; 또한
    - 각각의 상기 와셔형성부 (131, 132) 는 클램핑 수단 (8) 의 일부분을 구성하며 또한 상기 오리피스 (10) 가 축 (ZZ') 에 직교하는 어떠한 축에 대해서도 모든 방향에서 5°이상의 각도로 배향되어 경사져 있도록 할 수 있는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 분리형 부품 (81, 82) 은 동일한 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 서로 지지하고 있는 상기 분리형 부품 (81, 82) 의 마주보는 면은 상호 맞물림되어 상호작동하는 1이상의 중공형 암부 및 이와 조화되는 1이상의 돌출형 수부 (14) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리형 부품 (81, 82) 의 보어 (11) 의 내경은 둘러싸고 있는 앵커 요소의 헤드 (3) 의 일부분의 외경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 앵커 요소의 헤드 (3) 의 단부 (7) 는 조임 공구와 상호작동하는 소켓 (16) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 링 (9) 의 외형은 다각형인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로킹 수단 (6) 은 상기 앵커 헤드 (3) 의 단부 (7) 상으로 나사체결되는 자체-로킹 너트인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 뼈에 고정되는 앵커부 (5) 는 나사인 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 나사 (5) 의 본체는 그의 단부에 근접한 바닥부 (52) 를 포함하며, 상기 바닥부에서 나사산 (17) 의 상부는 일정한 직경 (d) 의 실린더를 따르는 한편, 나사기부 (18) 의 바닥부는 상기 나사 (5) 의 단부를 향해 수렴하는 원뿔형 표면을 따르는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
  10. 제 8 항 또는 9 항에 있어서, 상기 나사 (5) 는 그 축 (ZZ') 을 따라 종방향으로 중공형상부로 되어 있으며, 상기 중공형상부는 그의 하나의 단부가 나사의 단부까지 개구되어 있으며 그리고 다른 단부가 헤드 (3) 의 단부 (7) 에서 개구되어 있는 것을 특징으로 하는 고정 장치.
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