KR20070008603A - 관절식 뼈스크류 - Google Patents

Abstract

뼈스크류(1)는 헤드부(2), 축(3) 그리고 종축(9)을 가진다. 축(3)은 헤드부(2)에 인접한 근위부(5)와, 뼈로의 삽입을 위한 카르단 또는 카르단같은 조인트(6)에 의해 조여지고 외측나사산(4)이 적어도 부분적으로 구비되는 원위부(7)를 포함하여 구성된다. 뼈스크류(1)는 종축에 대하여 모든 방향으로 구부러질 수 있다.

뼈스크류, 관절식, 카르단 조인트, 커쉬너 와이어

Description

관절식 뼈스크류{ARTICULATED BONE SCREW}

본 발명은 제 1 항의 전제부에 기재된 뼈스크류에 관한 것이다.

엥글하트(ENGLEHARDT)의 미국특허 4,959,064호에는 스프링부를 가진 뼈스크류가 개시되어 있다. 뼈스크류의 스프링부는 모든 방향으로 일정한 크기의 토션과 래디얼벤딩(radial bending) 뿐만 아니라 일정한 크기의 축방향 탄성(축방향 압축 또는 신장)을 부여한다. 따라서, 공지된 뼈스크류는 스크류의 압축효과가 감소되는 것을 차단할 것이다.

머커(MUCKER)의 유럽특허공개공보 1,273,269호에는 탄성축을 가진 뼈스크류가 개시되어 있다. 이 구성의 탄성은 다양한 실시예에 의해 기술된다. 여기에서, 스크류의 탄력있는 연결은 일정한 크기의 축방향 탄성을 구비한다. 그러나, 토크의 전달은 안정화시키는 도구 또는 이식물의 도움없이 가능하지 않다.

본 발명은 이에 대해 다음과 같은 해결책을 제시한다. 종축에 대하여 모든 방향으로 구부러질 수 있는 뼈스크류를 만들고, 동시에 뼈스크류의 축방향 강도를 유지하고 부가적인 수단의 도움없이 완전하게 토크를 전달할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 제 1 항의 특징부를 가진 뼈스크류에 의해 달성된다.

본 발명에 의해 달성되는 장점은 본질적으로 본 발명에 의한 뼈스크류에 기인한 것이고, 그 장점은 다음과 같다. 뼈는 서로에 대하여 일정한 크기의 벤딩과 이동성이 가능한 방식으로 서로 연결될 수 있다.

특별한 실시예에 있어서, 카르단 조인트(cardan joint)는 종래의 유니버설 조인트로 구성된다. 다른 실시예에 있어서, 카르단같은 조인트는 다각형, 바람직하게는 팔각형의 횡단면을 가진 볼헤드와 상기 볼헤드의 단면을 수용하기 적합한 볼소켓을 가진 볼조인트로 구성된다. 구형의 팔각형을 가진 이 구성은 구성의 설계가 간단해지는 장점이 있으나, 자유도는 종래의 유니버설 조인트와 비교해 볼 때 약간 제한된다.

다른 실시예에 있어서, 뼈스크류는 몇 개의 유니버설 또는 카르단같은 조인트를 가진다. 상기 뼈스크류의 자유도는 높아지는 장점이 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 뼈스크류는 종축과 동축상으로 연장되는 연속적인 삽입관(cannulation)을 가진다. 이것은 카르단 조인트가 삽입관으로 커쉬너 와이어(kirschner wire)를 삽입하는 것에 의해 차단되도록 한다.

바람직하게, 근위부와 원위부의 길이의 합인 축의 길이는 일정하다.

바람직한 실시예에 있어서, 근위부는 적어도 부분적으로 외측나사산이 구비된다. 만약에 뼈부분 사이에 일정한 거리가 유지된다면 뼈부분은 이에 맞는 드릴로 구멍이 뚫릴 수 있으므로, 상기 근위부에서 뿐만 아니라 원위부에서도 나사산이 형성된다. 두 뼈의 일부분 사이의 거리는 특정의 값으로 조정되어 고정된 채로 유지된다. 이 방식으로, 상기 뼈스크류는 세팅스크류로 사용된다.

다른 한편으로, 두 뼈의 일부분 사이의 거리가 변하는 것은 보어홀이 스크류의 근위부를 수용하고 근위부의 외측나사산보다 큰 지름을 가지도록 구멍이 뚤리도록 허용된다. 상기 근위나사산은 상기 근위의 뼈부분(예를 들면, 쇄골(collarbone))과 결합되지 않는다. 뼈부분 사이의 거리는 변하지 않을 수도 있다. 물론, 이것은 최대거리가 스크류헤드에 의해 제한되기 때문에, 일정한 제한하에서만 가능하다. 따라서, 이 경우에 상기 뼈스크류는 텐션스크류로 사용된다.

그러므로, 근위나사산을 가진 뼈스크류는 좀더 광범위하게 사용될 수 있다. 만약에, 예를 들어, 뼈부분이 함께 결합된다면, 상기 뼈스크류는 텐션스크류로 사용되고 부리돌기(coracoid process)에 나사결합된다.

특별한 실시예에 있어서, 상기 뼈스크류는 셀프커팅(self-cutting) 그리고/또는 셀프드릴링(self-drilling)으로 구성된다.

다른 실시예에서, 조인트의 휘는 정도는 바람직하게 90°보다 크지 않고 좋게는 30°보다 크지 않도록 제한된다.

본 발명과 본 발명의 개량은 몇몇 예의 부분적으로 도식화된 도면에 의해 다음에서 좀더 구체적인 세부 항목으로 설명될 것이다.

도 1은 삽입된 카르단 조인트와 커쉬너 와이어를 가진 뼈스크류의 사시도이다.

도 2는 커쉬너 와이어가 일렬로 정렬된 상태에서의 뼈스크류의 종단면도이다.

도 3은 커쉬너 와이어없이 구부러진 상태에서의 도 2의 뼈스크류의 사시도이다.

도 4는 뼈스크류의 수정된 카르단같은 볼조인트의 일부분을 보인 종단면도이다.

도 5는 어깨부위에 이식된 도 1 내지 도 3의 뼈스크류의 도면이다.

도 6은 발목관절 부위에 이식된 도 1 내지 도 3의 뼈스크류의 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 뼈스크류(1)는 헤드부(2), 축(3), 종축(9) 그리고 연속적인 중앙의 삽입관(10)을 포함하여 구성된다. 상기 축(3)은 상기 헤드부(2)와 인접하고 외측나사산(11)을 가진 근위부(5)와, 뼈로 삽입하기 위하여 카르단 조인트(6)에 의해 조여지고 내측나사산(4)을 가진 원위부(7)로 구성된다. 만약에 커쉬너 와이어(8)(도 1 참조)가 중앙의 삽입관(10)(도 2 참조)으로 삽입된다면 상기 카르단 조인트(6)는 막히게 되고, 상기 뼈스크류(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 더 이상 구부러질 수 없게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 카르단 조인트(6)는 볼헤드(20)를 가진 볼조인트와, 상기 근위부(5)에 구비된 볼소켓(21)으로 구성된다. 상기 볼헤드(20)는 팔각형의 횡단면이고, 상기 볼소켓(21)은 상기 볼헤드(20)의 단면을 수용하기 적합한 팔각형의 형상에 대응되게 형성된다. 이러한 형상은 상기 뼈스크류(1)가 구부러진 상태로 회전될 수 있게 한다. 상기 카르단 조인트(6) 대신에, 종래의 유니버설 조인트를 사용하는 것도 가능하다.

도 5는 쇄골(12)과 부리돌기(13) 사이의 연결을 위해 어깨부위에서 본 발명에 의한 뼈스크류(1)를 사용한 것에 대해 도시하고 있다. 일반적으로, 상기 쇄골(12)은 어깨봉우리빗장인대(16)(Lig. acromiclaviculare), 마름인대(17)(Lig. trapezoidum), 원추인대(18)(Lig. conoideum)에 의해 일정 위치에 고정된다. 만약에 상기 인대가 파열된다면, 상기 쇄골(12)은 더 이상 제 위치에 고정되지 못하고, 피아노키효과(Piano Keys Effect)라 불리는 현상이 발생한다. 동시에, 상기 쇄골(12)은 근육에 의해 위쪽으로 당겨지고, 어깨관절 부위에서 튀어나오게 된다.

종래 기술에 따른 외과치료는 인대가 함께 봉합되고 단단한 뼈스크류가 일정 시간(몇달)동안 삽입되므로, 인대에 아무런 힘이 작용하지 않는다. 불행하게도, 벤딩이 불가능한 뼈스크류는 일정 조건하에서는 부러지게 된다. 본 발명에 의한 뼈스크류(1)의 사용(단단한 뼈스크류 대신에)은 서로에 대하여 움직일 수 있는 상기 쇄골(12)과 부리돌기(13)는 연결되도록 하므로, 함께 봉합되었던 상기 인대(16,17,18)는 응력을 받지 않는다. 두 뼈의 굽힘은 상기 뼈스크류(1)의 카르단 조인트(6)에 의해 허용될 수 있고, 동시에 두 뼈 사이의 거리는 계속 유지된다.

어깨부위에서 뼈스크류를 사용하는 수술기술은 아래에서 상세하게 설명된다.

a) 상기 커쉬너 와이어(8)는 상기 부리돌기(13)에 쇄골(12)을 통해 나사결합된다.

b) 상기 쇄골(12)을 관통하는 구멍은 드릴에 의해 상기 커쉬너 와이어(8)와 같은 방식으로 뚫려진다. 이에 반해, 상기 부리돌기(13)에는 미리 구멍이 뚫려있지 않는다.

c) 상기 뼈스크류(1)는 상기 쇄골(12)에 미리 뚫려진 구멍으로 상기 커쉬너 와이어(8)를 덮도록 삽입되고, 상기 부리돌기(13)에서 외측나사산(4)이 나사 결합된다. 상기 커쉬너 와이어(8)는 이 시간 동안 상기 뼈스크류(1)를 안정화시키고 뼈스크류(1)를 안내한다.

d) 상기 커쉬너 와이어(8)는 제거되고, 그 결과 상기 뼈스크류(1)는 굽어질 수 있다.

도 6은 종아리뼈(14, fibula)와 정강뼈(15, tibia) 사이를 연결하기 위해 발목관절 부위에서 본 발명에 의한 뼈스크류(1)의 첫 번째 적용례를 도시하고 있다. 인대(19, 인대결합)가 찢어지면, 상기 종아리뼈(14)와 정강뼈(15)는 따로 떨어지게 된다. 상기 인대(19)는 종래 기술에 따라 봉합된다. 본 발명에 의한 뼈스크류(1)의 사용에 의해, 상기 봉합된 인대(19)에서의 응력은 두 뼈 사이의 거리가 유지되는 동안 경감될 수 있다. 수술기술은 도 5에서 연결할 때 기술된 것과 유사하다.

본 발명은 종축에 대하여 모든 방향으로 구부러질 수 있는 뼈스크류를 만들고, 동시에 뼈스크류의 축방향 강도를 유지하고 부가적인 수단의 도움없이 완전하게 토크를 전달할 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims (10)

1. 헤드부(2), 축(3) 그리고 종축(9)을 가진 뼈스크류(1)에 있어서,

   상기 축(3)은 상기 헤드부(2)에 인접한 근위부(5)와, 뼈로의 삽입을 위한 카르단 또는 카르단같은 조인트(6)에 의해 조여지고 외측나사산(4)이 적어도 부분적으로 구비되는 원위부(7)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 카르단 조인트(6)는 유니버설 조인트로 구성됨을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 카르단 조인트(6)는 다각형, 바람직하게는 팔각형의 횡단면을 가진 볼헤드(10)가 구비된 볼조인트와, 상기 볼헤드(20)의 단면을 수용하기 적합한 볼소켓(21)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 카르단 조인트(6)는 몇 개의 카르단 또는 카르단같은 조인트(6)를 가지는 것을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 뼈스크류(1)는 상기 종축(9)과 동축상으로 연장되는 연속적인 삽입관(10)을 가지는 것을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 근위부(5)와 원위부(7)의 길이의 합인 상기 축(3)의 길이는 일정함을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 근위부(5)에는 외측나사산(11)이 적어도 부분적으로 구비됨을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 뼈스크류(1)는 셀프커팅(self-cutting) 그리고/또는 셀프드릴링(self-drilling)으로 구성됨을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 카르단 조인트(6)의 휘는 정도는 바람직하게 최대 90°로 제한되는 것을 특징으로 하는 뼈스크류(1).
10. 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

    볼조인트로 구성된 상기 카르단 조인트(6)의 휘는 정도는 바람직하게 최대 30°로 제한되는 것을 특징으로 하는 뼈스크류(1).

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