KR20080042825A - 통합된 압축-감소 기구를 가진 헤드가 없는 압축 스크류 - Google Patents

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Abstract

서로 다른 직경을 가지고 나사가 없는 중간부에 의해 분리된 제1 및 제2 나사부를 가진 뼈 스크류가 제공되며, 뼈 스크류는 인접된 한 쌍의 뼈 조각들 속으로 삽입될 수 있고 뼈 조각들에 천공된 구멍 속으로 스크류를 구동함에 의해 뼈 조각들을 서로 압축하는데 사용된다. 설치 기구 또한 개시되는데, 뼈 스크류의 일단과 나사 결합되며, 초기에 스크류를 뼈 구멍 속으로 구동하는데 이용된다. 그 후, 스크류드라이버는 기구를 통해 삽입되어 뼈 스크류에 있는 리세스에 결합되며, 스크류가 뼈에 완전이 나사 결합하고 설치 기구로부터 뼈 스크류가 분리되도록 구동하는데 사용될 수 있다. 설치 방법 역시 제공된다.
뼈, 스크류, 나사, 직경, 스크류드라이버, 슬리브, 설치 기구

Description

통합된 압축-감소 기구를 가진 헤드가 없는 압축 스크류{Headless compression screw with integrated reduction-compression instrument}
본 발명은 2001년 12월 4일자로 프렝크 등에 의해 출원된 국제특허출원 번호 PCT/CH01/00698의 계속 출원인으로서, 프렝크(Frenk) 등에 의해 2004년 6월 4일 출원된 미국 특허 출원 번호 제10/861,818호의 부분 계속 출원이다.
본 발명은 두 개의 뼈 조각들을 연결하기 위한 뼈 스크류에 관한 것으로서, 그러한 뼈 스클류를 이식하기 위한 장치, 및 뼈 조각들을 설치, 압축 및/또는 고정하기 위한 방법에 관한 것이다.
뼈 스크류들은 예를 들어, 뼈 조각들을 설치하기 위한 압축 스크류로서 또는 뼈 조각들을 고정하기 위해 뼈접합술에 다양한 방법으로 사용된다.
두 개의 축방향 말단에 나사가 형성된 부분과 나사가 없는 중간 부분을 가진 뼈 스크류는 로스(Ross)의 미국 특허 번호 제5,019,079호로부터 알려져 있다. 중간 부분의 직경은 원위단의 나사 부분에서 외부 나사산의 외경에 실질적으로 상응하지만, 근위단의 나사 부분에서 외부 나사산의 중심 직경보다 크기 때문에, 골절의 두 개의 뼈 조각들을 측방으로 안정화시키는데 중간 부분이 사용될 수 있다. 두 개의 외부 나사산들이 다른 피치들을 가진 뼈 스크류의 이러한 특수한 구성의 단점일 수 있기 때문에, 뼈 조각들의 셋팅, 뼈 조각들의 압축 및 스크류 헤드의 리세싱(recessing) 등의 다양한 이식 단계들은 서로 분리되어 수행될 수 없다.
본 발명에 따른 목적은 뼈 스크류, 및 그러한 뼈 스크류를 이식하기 위한 장치 뿐만 아니라 뼈 조각들을 셋팅, 압축 및/또는 고정하기 위한 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 뼈 스크류는, 세로축과 동축적으로 배열된 실질적으로 두 개의 나사 부분들과 상기 뼈 스크류의 말단에 있으며 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수 있는 각각의 전방 피치(SV)와 후방 피치(SH)를 구비한다. 이러한 두 개의 뼈 조각들이 셋팅 및 압축된 후에, 상기 전방 나사 부분만 원위의 뼈 조각에 나사 결합되는 반면 상기 후방 나사 부분은 예를 들어, 이식 기구에 나사 결합되지만 근위의 뼈 조각에는 나사 결합되지 않고, 상기 후방 나사 부분 역시 원위의 뼈 조각에 완전히 함몰될 때까지 상기 뼈 스크류는 상기 뼈 조각들에 더 나사 결합될 수 있다. 이것은 서로에 대하여 뼈 조각들의 위치를 동시에 변화시킴이 없이, 두 개의 뼈 조각들의 압축을 변화시키지 않고 수행될 수 있다. 두 개의 나사 부분들은 전방 나사 부분의 외경이 후방 나사 부분의 외부 나사산의 중심 직경보다 작거나 동일하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 뼈 스크류 및 본 발명의 장치의 장점은 전방 나사 부분과 후방 나사 부분에서의 외부 나사산의 피치가 동일하기 때문에 뼈 조각들을 세팅하는 단계와, 뼈 조각들을 압축하는 단계, 및 스크류의 헤드를 리세스하는 단계들이 개별적으로, 제어된 방식으로 수행될 수 있는 점이다.
후방 나사 부분은 전방 나사 부분의 외경보다 크거나 같을 수 있는 중심 직경이 형성되어 있기 때문에, 후방 나사 부분과 뼈 조각들에 미리 새겨진 나사산과의 상호 작용은 전방 나사 부분을 위해 회피될 수 있다.
바람직하게, 전방 및 후방 나사 부분들에 있는 외부 나사산들은 자체적으로 깍인 나사산들이다.
본 발명의 뼈 스크류의 바람직한 실시예는, 두 개의 나사 부분 사이에, 전방 나사 부분에서의 외부 나사산의 중앙 직경보다 작거나 같은 외경을 가진 나사산이 없는 중앙 부분을 포함한다. 그럼으로써, 전방 나사 부분은 원위의 뼈 조각에 완전히 나사 결합될 수 있으며 근위의 뼈 조각에 있는 구멍은 뼈 조각들을 셋팅 및 압축하기 위해 원위의 뼈 조각에 있는 구멍에 비해 확대될 필요가 없다. 공지의 뼈 스크류들의 실시예와 비교하여, 전방 나사 부분이 원위의 뼈 조각에만 나사결합되도록 하고, 뼈 스크류와 근위의 뼈 조각 사이의 연결의 보다 높은 안정성이 본 장치에 의해 더욱더 달성될 수 있도록, 전방 나사 부분은 후방 나사 부분과 축방향으로 직접적으로 접합하고, 그를 위해 근위의 뼈 조각에 있는 구멍은 확대될 필요가 있다.
본 발명의 장치는 뼈 스크류에 의해 뼈 조각들을 셋팅, 압축 및 고정하는 기능을 하며, 스크류드라이버가 관통할 수 있는 중앙 구멍을 가지며, 이식 기구를 통해 동축적으로 확장하는 외과적 이식 기구를 포함한다. 또한, 중앙 구멍은 이식 기구의 전단(front end)으로부터 깊이(T)까지 확장함으로써 숄더가 깊이(T)에 형성된다. 중앙 구멍의 확장된 부분에는, 뼈 스크류의 후방 나사 부분의 외부 나사산을 보충하는 내부 나사산이 있으므로, 뼈 스크류의 후방 나사 부분은 깊이(T)까지 나사결합될 수 있다. 깊이(T)가 뼈 스크류의 후방 나사 부분의 길이(L)보다 클 수 있도록 상기 깊이(T)는 선택된다. 그럼으로써, 뼈 스크류의 후방 나사 부분은 이식 기구의 중앙 구멍에 완전히 나사 결합될 수 있다. 그러나, 깊이(T)는 길이(L)와 같거나 작을 수도 있는데, 뼈 스크류의 후방 나사 부분을 중앙 구멍 속으로 다수회 삽입하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명과 본 발명의 다른 개량들은 아래의 다양한 예시들의 부분적인 개략도들에 의해 보다 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 뼈 스크류의 실시예의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 단면도, 이식 기구, 및 스크류 드라이버를 도시한다.
도 3A는 압축 슬리브의 실시예의 측면도이다.
도 3B는 도 3A의 압축 슬리브의 단면도이다.
도 3C는 도 3A 및 도 3B의 압축 슬리브의 부분 확대 단면도이다.
도 4A는 도관 스크류드라이버의 실시예의 측면도이다.
도 4B는 도 4A의 스크류드라이버의 단면도이다.
도 5A는 보호 핸들의 실시예의 측면도이다.
도 5B는 도 5A의 보호 해들의 단면도이다.
도 6A는 도 5A 및 도 5B의 보호 핸들과 함께 사용하기 위한 연결 부재의 측면도이다.
도 6B는 도 6A의 연결 부재의 단면도이다.
도 7A는 복합-도구의 실시예의 측면도이다.
도 7B 및 도 7C는 도 7A의 복합-도구의 단면도들이다.
도 8A는 도 7A의 복합-도구와 함께 사용하기 위한 압축 슬리브의 단면도이다.
도 8B는 도 8A의 압축 슬리브의 확대 단면도이다.
도 9A는 도 7A의 복합-도구와 함께 사용하기 위한 핸들의 측면도이다.
도 9B는 도 9A의 핸들의 단면도이다.
도 10A는 도 7A의 복합-도구와 함께 사용하기 위한 도관 스크류드라이버와 잠금 칼라(collar)의 측면도이다.
도 10B는 도 10A의 도관 스크류드라이버와 잠금 칼라의 단면도이다.
도 10C는 도 10A 및 도 10B의 도관 스크류드라이버의 결합부의 확대 측면도이다.
도 10D는 도 10C의 확대부의 단면도이다.
도 11A는 도 7A의 복합-도구와 함께 사용하기 위한 잠금 링의 측면도이다.
도 11B는 도 11A의 잠금 링의 단면도이다.
도 12A는 도 7A의 복합-도구와 함께 사용하기 위한 잠금 칼라의 측면도이다.
도 12B는 도 12A의 잠금 칼라의 끝단을 도시한다.
도 12C는 도 12A의 잠금 칼라의 단면도이다.
도 13A는 플라스틱-밀봉 스크류와 함께 사용하기 위한 6각-모양 입구를 가진 압축 슬리브의 실시예의 측면도이다.
도 13B는 도 13A의 압축 슬리브의 확대 측면도이다.
도 13C는 도 13A의 압축 슬리브의 부분 확대 단면도이다.
도 14A는 스크류와 함께 사용하기 위한 플라스틱 시일의 측면도이다.
도 14B는 도 14A의 플라스틱 시일의 단면도이다.
도 1에는 본 발명에 따른 뼈 스크류(1)의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 상기 뼈 스크류(1)는 중심 직경(DKH), 외경(DHS) 및 피치(SH)를 가진 외부 나사산(9)이 마련된 후방 나사 부분(7)과, 세로축(2)과 동축이고 후방 나사 부분(7)과 인접하며 외경(DMS)을 가진 중간의 나사가 없는 부분(6), 및 중심 직경(DKV), 외경(DVS) 및 피치(SV)를 가진 외부 나사산(8)이 마련된 전방 나사 부분(5)을 포함한다. 두 개의 나사 부분들(5)(7)은 다른 직경들을 가지며, 즉 후방 나사 부분(7)의 중심 직경(DKH)은 전방 나사 부분(5)의 외경(DVS)보다 크거나 같다. 두 개의 외부 나사산들(8)(9)의 피치들은 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 또한, 전방 나사 부분(5)의 리드(lead)는 후방 나사 부분(7)의 리드와 같거나 다를 수 있다. 중간 부 분(6)의 외경(DMS)은 후방 나사 부분(5)의 중심 직경(DKV)보다 작거나 동일하다. 또한, 뼈 스크류(1)의 전단(3)과, 후방 나사 부분(7)과 중간 부분(6) 사이의 전이부에는, 두 개의 나사 부분들(5)(7)의 테두리 위에 분포되고 축방향으로 정렬될 수 있는 몇 개의 깔쭈기들(23)이 세로축(2)에 실질적으로 평행한 절단 가장자리(12)에 배치되어, 이러한 두 개의 외부 나사산들(8)(9)은 자체적으로 깍인 나사산으로서 구성된다. 예를 들어, 6각형 리세스, Torx® 또는 Phllips와 같은 스크류드라이버를 수용하기 위한 수단(11)이 뼈 스크류(1)의 후단(4)에는 동축적으로 배치된다. 또한, 뼈 스크류(1)는 전단(3)으로부터 후단(4)까지 확장하고, 예를 들어 가이드 와이어(미도시)를 수용하는 작용을 하는 중앙 구멍(10)을 가지고 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 장치가 뼈 스크류(1)와 함께 도시되어 있고, 후방 나사 부분(7)의 일부는 이식 기구(15)와 나사 결합되고, 그 전방 나사 부분(5)은 원위의 뼈 조각(14)에 완전히 나사 결합되어 있다. 이식 기구(15)는 전단(18)으로부터 깊이(T)까지 확장된 연속적인 중앙 구멍(17)과, 외부 나사산(9)과 상보하는 내부 나사산(20)을 가진 확장 부분(24)을 포함한다. 깊이(T)에서, 중앙 구멍(17)의 확장 부분(24)과 중앙 구멍(17)의 좁은 부분(25) 사이에는, 후방 나사 부분(7)이 이식 기구(15)에 완전히 나사 결합될 때 거기에 기대어 뼈 스크류(1)의 후단(4)이 안착되는 숄더(22)가 존재한다. 스크류드라이버(16)는 이식 기구(15)의 후단(19)으로부터 중앙 구멍(17)의 좁은 부분(25)을 관통할 수 있으므로, 스크류드라이버(16)는 스크류드라이버를 수용하기 위해 뼈 스크류(1)의 후단(4)에 배치된 수단(11) 속 으로 삽입될 수 있고, 뼈 스크류(1)는 스크류드라이버(16)에 의해 이식 기구(15)에 대해 회전될 수 있다.
두 개의 뼈 조각들(13)(14)을 셋팅, 압축 및 고정하기 위해, 근위의 뼈 조각(13)을 통해 원위의 뼈 조각(14) 속으로 관통하는 구멍(21)이 생성될 수 있다. 구멍(21)의 직경은 뼈 스크류(1)의 전방 나사 부분(5)의 외부 나사산(8)의 중심 직경(DKV)(도 1)과 상응한다. 구멍(21)은 선택적일 수 있지만, 뼈 스크류(1)가 자체-천공(self-drilling)일 때 특히 그러하다.
이식 과정의 초기에, 뼈 스크류(1)의 후방 나사 부분(7)은 이식 기구(15)의 중앙 구멍 속으로 완전히 그리고 내부 나사산(20)의 깊이(T)까지 나사 결합된다. 이식 기구(15)를 세로축(2)에 대해 회전시키게 되면, 뼈 스크류는 두 개의 뼈 조각들(13)(14)에 미리-천공된 구멍들(21) 속으로 나사 결합될 수 있다. 뼈 스크류(1)의 후방 나사 부분(7)은 이식 기구(15)에 완전하게 자리잡고 있기 때문에, 후방 나사 부분(7)의 외부 나사산(9)은 근위의 뼈 조각(13)에 결합되지 않게 되므로, 이식 기구(15)가 회전될 때, 뼈 스크류(1)의 전방 나사 부분(5)만 원위의 뼈 조각(14)에 나사 결합될 수 있다. 이 단계에서, 이식 기구(15)의 전단(18)은 스크류 헤드의 임무를 띠게 되어, 이식 기구(15)의 전단(18)이 근위의 뼈 조각(14)에 마주하여 놓여질 만큼 뼈 스크류(1)가 두 개의 뼈 조각들(13)(14)에 도달한 후에, 이식 기구(15)의 추가적인 회전에 의해 두 개의 뼈 조각들(13)(14)은 서로를 향해 이동하게 된다. 두 개의 뼈 조각들(13)(14)이 서로 접촉하게 되면, 두 개의 뼈 조각들(13)(14) 의 압축은 시작된다. 이식 기구(15)의 추가적 회전에 의해 두 개의 뼈 조각들(13)(14)의 바람직한 압축이 이루어지게 되면, 스크류드라이버(16)는 이식 기구(15)에 있는 중앙 구멍(17)을 통해 스크류드라이버를 수용하기 위한 수단(11) 속으로 삽입되고 뼈 스크류(1)는 스크류드라이버(16)와 함께 더 회전되므로, 이식 기구(15)는 그 자리에 유지되고, 뼈 스크류(1)는 이식 기구(15)의 전단(18)에 있는 내부 나사산(20)으로부터 나사가 풀리고, 후방 나사 부분(17)이 근위의 뼈 조각(13)의 표면 아래에 완전히 도달할 때까지 후방 나사 부분(7)은 근위의 뼈 조각(13)에 나사 결합된다. 두 개의 뼈 조각들(13)(14)은 이러한 최종 단계 동안 서로에 대해 움직이지 않고, 후방 나사 부분(7)이 근위의 뼈 조각(13)에 박힌 후에 압축은 변화되지 않을 수 있다.
바람직하게, 뼈 스크류(1)는 스크류 헤드가 예를 들어, 관절 부근의 골절, 주상골(scaphoid) 골절과 같은 관절내(intraarticular) 고정, 작은 조각 그리고 근육, 신경 및 혈관 근처의 고정을 방해할 수 있는 곳에 사용된다. 뼈 스크류(1)는 뼈 플레이트(미도시)와 협력하여 또는 그 근처에 역시 사용될 수 있다.
도 3A 내지 도 3C는 뼈 스크류와 함께 사용하기 위한 압축 슬리브(compression sleeve)(30)의 실시예를 도시한다. 도 3A에 도시된 바와 같이, 압축 슬리브(30)는 선단(32), 후단(34) 및 후단(34) 근처에 배치된 파지부(36)를 구비할 수 있다. 도 3B에 도시된 바와 같이, 압축 슬리브(30)는 슬리브(30)를 관통하여 뻗어 있으며, 선단 구멍(40)과 후단 구멍(42) 사이에 걸쳐 있는 구멍(38)을 가질 수 있다. 도 3C에는 압축 슬리브(30)의 선단(32)의 확대도가 도시되어 있다. 내 부 나사산(44)은 슬리브(30)의 선단(32)과 선단 구멍(40) 및/또는 근처에 배치될 수 있다. 슬리브(30)는 내부 나사산(40)과 인접하여 배치된 숄더(46)를 또한 가질 수 있다. 숄더(46)는 뼈 스크류(1)가 슬리브(30)의 구멍(38) 속으로 너무 멀리 돌출되는 것을 방지하도록 크기를 가질 수 있다. 뼈 스크류(1)의 후방 나사 부분(7)이 내부 나사산(40)에 충분히 결합할 수 있도록 숄더(46)는 구멍(38) 내부에 위치될 수 있다. 압축 슬리브(30)는 상술된 바와 같은 이식 기구(15)로서 실질적으로 유사한 방식으로 사용될 수도 있다.
도 4A 및 도 4B는 뼈 스크류(1)와 함께 사용하기 위한 스크류드라이버(50)의 실시예를 도시한다. 도 4A에 도시된 바와 같이, 스크류드라이버(50)는 결합단(52), 후단(54), 및 표시부(56a)(56b)(56c)를 가질 수 있다. 스크류드라이버(50)는 핸들과 결합하는 것을 도울 수 있는, 후단(54) 또는 그 근처에 있는 함몰부(58)를 역시 가질 수 있다. 도 4B의 단면도에 도시된 바와 같이, 스크류드라이버(50)는 선단 구멍(62)과 후단 구멍(64) 사이로 뻗어 있는 구멍(60)을 가질 수 있다. 스크류드라이버는 스크류드라이버(16)와 관련하여 상술한 것과 유사한 방식으로 뼈 스크류와 결합하기 위한 결합부(66)를 역시 가질 수 있다. 결합부(66)는 뼈 스크류(1)와 효과적으로 결합하기 위해 그 어떤 선택된 모양을 가질 수 있다.
표시부(56a)(56b)(56c)는 뼈 또는 조직에서 뼈 스크류(1)의 삽입의 깊이를 결정하는 것을 도울 수 있다. 압축 슬리브 또는 다른 이식 기구 속으로 삽입되었을 때, 표시부(56a)(56b)(56c)는 사용시 완전히 또는 부분적으로 보여질 수 있다. 스크류드라이버(50)의 결합부(66)가 뼈 스크류(1)의 수납부(상술한 수단(11)으로서 도시된 실시예)와 결합할 때, 뼈 스크류(1)는 뼈 또는 조식에 더 삽입되어, 압축 슬리브(30)의 내부 나사산(40)으로부터 풀리게 될 수 있다. 스크류드라이버(50)가 슬리브(30)의 구멍(38) 속으로 더 삽입되면, 표시부(56c)가 슬리브(30)에 의해 덮히는 것과 같이, 표시부(56a)(56b)(56c)는 점진적으로 덮히게 되고, 뼈 스크류(1)는 뼈 또는 조직 속으로 완전히 삽입될 수 있다.
도 5A 및 도 5B는 본 명세서에서 설명된 도구와 함께 사용하기 위한 핸들(70)의 실시예를 도시한다. 도 5A의 측면도에 도시된 바와 같이, 핸들(70)은 파지부(72), 및 선단 구멍(76)과 확장 가능한 핑거들(82)을 가진 연결 부재(74)를 가질 수 있다. 연결 부재(74)는 별도의 분리된 부품(도 6A 및 도 6B에 도시)일 수 있으며, 구멍(42)을 통해 압축 슬리브(30) 속으로 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 확장 가능한 핑거들(82)은 보다 안전한 접합을 생성하기 위해 압축 슬리브(30)의 구멍(38) 내부에 탄력 있게 수축되는 것이 유익할 수 있다. 도 5B의 단면도에 도시된 바와 같이, 핸들(70)은 연결 부재(74)를 수납하기 위한 구멍(78)을 역시 가질 수 있다. 수납부(74)는 그곳을 통해 가이드 와이어(미도시)의 일 부분을 수납하기 위한 구멍(80)을 역시 가질 수 있다.
도 6A 및 도 6B는 연결 부재(74)의 실시예를 더 상세히 도시한다. 도 6A의 측면도 및 도 6B의 단면도에 도시된 바와 같이, 연결 부재(74)는 선단 구멍(76), 후단 구멍(86)과 그들 사이에 뻗어 있는 구멍(80)을 가질 수 있다. 연결 부재(74)는 선단(85)과 후단(86)을 또한 가진다. 구멍(80)은 가이드 와이어(미도시)를 고정하는 크기 및 치수를 가질 수 있다.
사용시, 핸들(70)은 사용자가 뼈 스크류(1)를 뼈 분절 속으로 삽입하기 위한 안전하고 인간공학적 방식을 제공하는 것이 유용하다. 우선, 가이드 와이어는 요구되는 위치에서 뼈 분절 속으로 삽입될 수 있다. 뼈 스크류(1)가 내부 나사산들(40)과 이미 결합된 상태에서 압축 슬리브(30)는 핸들(70)과 결합될 수 있고, 그 후 뼈 스크류(1)의 전단(3)이 뼈 표면에 인접하도록 가이드 와이어 위로 삽입된다. 이러한 배치에 있어서, 연결부(74)는 그 후단 구멍(42)을 통해 압축 슬리브(30)와 결합하고, 가이드 와이어의 자유단은 핸들(70)의 구멍(78)에 수용된다. 그 후, 뼈 스크류(1)는 뼈 표면 속으로 삽입되어 가이드 와이어의 노출된 자유단이 핸들에 안전하게 수납되도록 한다. 뼈 스크류(1)가 뼈 표면 속으로 요구되는 깊이까지 삽입된 후, 핸들(70)과 연결부(74)는 압축 슬리브(30)로부터 풀려질 수 있고, 뼈 스크류(1)를 뼈 표면 속으로 더 삽입하고/또는 뼈 스크류(1)를 압축 슬리브(30)로부터 풀도록 스크류드라이버(50)는 결합될 수 있다. 따라서, 핸들(70)과 압축 슬리브(30)의 구성과 이동 가능한 결합은 가이드 와이어의 자유단으로부터 사용자에 대한 보호를 제공하고, 또한 뼈 스크류(1)를 뼈 표면 속으로 적어도 부분적으로 삽입하는 인간공학적 방법이 제공된다.
도 7A 내지 도 7C는 뼈 스크류(1)와 함께 사용될 수 있는 다른 형태의 도구, 복합-도구(100)의 실시예를 도시한다. 도 7A의 측면도 및 도 7B와 도 7C의 단면도들에 도시된 바와 같이, 복합-도구(100)는 핸들(110), 잠금 칼라(locking collar)(115), 잠금 링(120), 파지부(135)와 샤프트부(140)를 가진 압축 슬리브(130), 선단부(158)를 가진 스크류드라이버(150), 그곳을 관통하는 구멍(160)을 가질 수 있다.
사용시, 복합-도구(100)는 본 명세서에서 설명된 다른 장치들의 그것과 실질적으로 유사한 방식으로 기능할 수 있다. 복합-도구(100)와 본 명세서에서 설명된 다른 장치들 사이의 하나의 차이점은 뼈 스크류(1)가 스크류드라이버(150)의 도움으로 그리고 그것의 도움없이 적어도 부분적으로 삽입되는 것을 허용하는 선택적인 결합 특징을 복합-도구(100)가 가질 수 있다는 것이다. 아래에서 보다 상세히 설명된 바와 같이, 잠금 칼라(115)와 잠금 링(120) 사이의 선택적인 잠금 배치는 압축 슬리브(130)가 핸들(110)과 스크류드라이브(150)와의 관계에서 고정되었는지 여부를 선택적으로 결정할 수 있다. 구멍(160)은 복합-도구(100)의 전체를 통틀어 관통할 수 있는 것과 같이, 가이드와이어(미도시)는 보다 정밀하고 정확한 배치와 도구(100)의 사용을 위해 이용될 수 있다.
도 8A 및 도 8B는 복합-도구(100)와 함께 사용하기 위한 압축 슬리브(130)의 실시예를 도시한다. 압축 슬리브(130)는 상술한 압축 슬리브(30)와 이식 기구(15)에 대한 디자인 및 기능과 실질적으로 유사할 수 있다. 압축 슬리브(130)는 선단 구멍(133)과 후단 구멍(132) 사이로 뻗어 있는 구멍(131)을 가질 수 있다. 슬리브(130)는 파지부(135)와 샤프트(140)를 역시 가질 수 있다. 위에서 논의된 압축 슬리브(30)와 유사하게, 슬리브(130)는 뼈 스크류(1)와 결합하기 위한 내부 나사산(134), 및 구멍(131) 내부에서 뼈 스크류(1)의 이동을 제한하기 위한 숄더(136)를 또한 구비할 수 있다. 압축 슬리브(130)는 잠금 링(120)이 보조 샤프트 위에 수용될 때, 잠금 링(120)이 압축 슬리브(130)에 대해 회전할 수 없도록 잠금 링(120) 을 수납하기 위해, 다각형 또는 비-원형(non-circular) 모양 중 어느 하나인, 보조 샤프트부(139)를 또한 가질 수 있다. 그러한 바와 같이, 비록 잠금 링(120)이 보조 샤프트부(139)에 미끄러지게 결합되더라도, 압축 슬리브(130)와 잠금 링(120)은 사용시 회전되게 고정된다.
도 9A 및 도 9B는 복합-도구(100)와 함께 사용하기 위한 핸들(110)의 실시예를 도시한다. 핸들(110)은 선단 구멍(113)과 후단 구멍(114) 사이로 뻗어 있는 구멍(111)을 가질 수 있다. 핸들(110)은 사용자의 파지력을 개선하기 위한 홈들(192)을 가진 파지부(190)를 또한 가질 수 있다. 핸들(110)은 또한 잠금 칼라(115)의 적어도 일 부분을 수용할 수 있으며, 적어도 부분적으로 구멍(114)과 협력하는, 확대된 챔버(112)를 가질 수 있다. 바람직하게, 핸들(110)은 고정 구멍들(194) 속으로 삽입된 파스너(fastener)(미도시)에 의해 잠금 칼라(115)에 고정적으로 부착된다.
도 10A 내지 도 10D는 복합-도구(100)와 함께 사용하기 위한 도관(cannulated) 스크류드라이버(150)의 실시예를 도시한다. 스크류드라이버(150)는 전술한 스크류드라이버들(16)(50)과 실질적으로 유사할 수 있다. 스크류드라이버(150)는 선단(152), 후단(154), 구멍(156), 및 선단(152) 및/또는 그 부근에 있는 선단부(158)를 구비할 수 있다. 도 10A 및 도 10B에 도시된 바와 같이, 스크류드라이버(150)는 잠금 칼라(115)와 상호 작용하는 크기일 수 있다. 선단부(158)는 도 10C 및 도 10D에 더 자세히 도시된다. 선단부(158)는 뼈 스크류(1)와 결합하기 위한 결합부(157)를 가질 수 있다. 선단부(158)는 스크류드라이버(150)와 동축적이지만 그것보다 감소된 지름을 가진 구멍(159)을 가질 수 있다. 선단부(158)는 스크 류드라이버(150)의 분리되고 구별되는 부품일 수 있으며, 따라서, 스크류드라이버(150)의 구멍(156) 속으로 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 선단부(158)의 그 어떤 그리고 모든 특징들은 스크류드라이버(16)(50)와 함께 사용될 수 있다. 스크류드라이버(150)는 사용시 핸들(110)에 고정적으로 부착될 수 있다.
도 11A 및 도 11B는 복합-도구(100)와 함께 사용하기 위한 잠금 링(120)의 실시예를 도시한다. 도 11A의 측면도 및 도 11B의 단면도에 도시된 바와 같이, 잠금 링(120)은 파지를 돕기 위한 홈들(122), 제1 단(124), 제2 단(126), 제1 구멍(125), 및 제2 구멍(123)을 가질 수 있다. 잠금 링(120)은 잠금 링(120)의 구멍(cavity)(129) 내부에 돌출하는 잠금 부재들(127a)(127b)을 또한 가질 수 있다. 잠금 부재들(127a)(127b)은 위에서 설명된 바와 같이, 잠금 칼라(115)의 홈들(118)과 결합할 수 있다. 잠금 링(120)은 하나, 두 개, 세 개, 또는 그 이상의 잠금 부재들을 가질 수 있다. 잠금 링(120)의 내면(121)은 바람직하게 압축 슬리브(130)의 보조 샤프트부(139)의 모양과 치수들에 상응한다.
도 12A 내지 도 12C는 복합-도구(100)와 함께 사용하기 위한 잠금 칼라(115)의 실시예를 도시한다. 도 12A의 측면도, 도 12B의 정면도, 및 도 12C의 단면도에 도시된 바와 같이, 잠금 칼라(115)는 핸들(110) 속으로의 삽입을 위한 삽입단(117)과, 잠금 링(120)과의 결합을 위한 결합단(119)을 가질 수 있다. 잠금 칼라(115)는 끝단들(117)(119) 사이로 뻗어 있는 구멍(116)을 또한 가질 수 있다. 도 12B에 더 상세히 도시된 바와 같이, 잠금 칼라(115)의 결합단(119)은 구멍(116) 주위에 배치된 복수의 홈들(118)을 가질 수 있다. 몇몇 홈들(118)은 잠금 링(120)의 잠금 부재 들(127a)(127b)과 결합할 수 있다. 잠금 칼라(115)는 핸들(100)의 고정 구멍들(194)과 정렬될 수 있는, 고정 구멍들(196) 속으로 삽입되어 있는 파스너들에 의해 핸들(110)에 고정적으로 부착된다. 고정 구멍들(194)(196)은 나사산이 형성될 수 있다.
잠금 칼라(115)는 스크류드라이버(50)의 표시부(56a)(56b)(56c)(상술 됨)와 같이 실질적으로 유사한 방식으로 이용될 수 있는 표시부(191a)(191b)(191c)를 또한 가질 수 있으므로, 뼈 스크류(1)가 뼈 또는 조직 안으로 삽입이 진행될 때, 표시부(191a)(191b)(191c)는 점진적으로 덮히게 된다. 표시부(56)(191)는 다양한 간격들로서 이격될 수 있다. 표시부(56)(191)는 대략 2mm로 이격되는 것이 바람직하다.
잠금 칼라(115)와 잠금 링(120)의 결합과 분리가 설명될 것이다. 내부 나사산(134)이 뼈 스크류(10)의 후방 나사 부분(7)에 결합됨에 의해 뼈 스크류(1)가 압축 슬리브(130)에 나사 결합된 후, 잠금 링(120)의 잠금 부재들(127)이 잠금 칼라(115)의 홈들(118)에 결합되도록 복합-도구(100)는 정렬된다. 이러한 구성에 있어서, 전체 복합-도구(100)는 실질적으로 통합 도구이다. 그 후, 뼈 스크류(1)를 뼈 또는 조직 속으로 요구되는 깊이만큼 삽입하기 위해 복합-도구(100)는 회전 및/또는 조작되지만, 바람직하게 압축 슬리브(130)의 선단(133)은 뼈 또는 조직 표면 근처가 되도록 한다. 이 점에서, 잠금 부재들(127)이 잠금 칼라(115)의 홈들(118)과 분리되도록 잠금 링(120)은 장치의 원위단 쪽으로 미끄러질 수 있다. 잠금 링(120)은 그것이 압축 슬리브(130)에 접촉하는 지점까지 이 방향으로 미끄러지는 것이 바람직하다. 잠금 링(120)이 분리된 후, (스크류드라이버(150)와 잠금 칼라(115)가 고정적으로 부착된 상태에서) 핸들(110)은 뼈 스크류(1)를 뼈 또는 조직 속으로 더 삽입하기 위해 회전될 수 있는 반면, 동시에 후방 나사 부분(7)을 압축 슬리브(130)의 내부 나사산(134)으로부터 분리시킨다. 스크류드라이버(150)의 결합부(157)가 이제는 뼈 스크류(1)와 결합하는 것과 그 구멍(131) 내부에서 압축 슬리브(130)의 자유로운 회전이 허용되기 때문에 이것이 달성된다.
도 13A 내지 도 14B는 압축 슬리브(200)의 다른 실시예와 뼈 스크류(1)와 함께 사용하기 위한 플라스틱 시일(seal)(220)의 다른 실시예를 도시하며, 따라서, 본 발명의 모든 목적들은 여기서 설명된다. 도 13A의 측면도, 도 13B의 확대 측면도, 및 도 13C의 부분 단면도에 도시된 바와 같이, 압축 슬리브(200)는 선단(204)과 후단(206) 사이에 걸쳐 있는 구멍(202)을 가질 수 있다. 구멍(202)은 하나의 직경 이상을 가질 수 있다. 압축 슬리브(200)는 샤프트부(208), 및 선단(210)을 가진 팁부(209)를 또한 가질 수 있다. 도 13B 및 도 13C에서 더 상세히 도시된 바와 같이, 팁부(209)는 플라스틱 시일(220)(도 14A 및 도 14B 참조)의 일 부분을 수용하기 위한 육각-모양의 내면(212)을 가질 수 있다. 내면(212)은 팁부(209) 안에서의 플라스틱 시일(220)의 회전 운동을 제한하기 적당한 다른 모양들을 또한 가질 수 있다. 팁부(209)는 플라스틱 시일(220)의 일 부분을 탄성적으로 확보하기 위해 선단(210) 근처에 배치된 링(214)을 또한 가질 수 있다. 링(214)은 플라스틱 시일(220)의 일 부분이 링(214)에 결합하는 것을 허용하는 한편 플라스틱 시일(220)이 링을 지나 구멍(202) 속으로 미끄러지는 것도 허용하기 위해 탄성적으로 변형될 수 있다.
도 14A 및 도 14B는 압축 슬리브(200) 및 뼈 스크류(1)와 함께 사용하기 위한 플라스틱 시일(220)의 실시예를 도시한다. 도 14A의 측면도 및 도 14B의 단면도에 도시된 바와 같이, 시일(220)은 선단(222)과, 삽입단(224), 및 선단 구멍(230)과 후단 구멍(228) 사이로 뻗어 있는 구멍(226)을 가질 수 있다. 시일(220)은 뼈 스크류(1)의 일 부분을 수용하기 위한 구형(bulbous) 선단부(234)를 또한 가질 수 있다. 선단부(234)의 내면은 디자인 및 기능에서 전술한 숄더(22)(46)(136)와 유사한 숄더(232)를 가질 수 있다. 선단부(234)의 내면은 나사산일 수도 그렇지 않을 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 내면은 나사산이 아닐 수 있으며, 뼈 스크류(1)는 축력(axial force)에 의해 선단부(234)에 삽입된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 내면은 나사산이며, 뼈 스크류(1)는 선단부(234) 내부에 나사결합되어 수납된다. 시일(220)은 또한 뼈 스크류(10)의 적어도 일 부분 위에 성형될 수 있다. 시일(220)은, 압축 슬리브(200)의 육각-모양의 내면(212) 속으로 삽입될 수 있는 육각-모양의 외면(236)을 삽입단(224) 또는 그 근처에서 또한 가질 수 있다. 육각-모양의 표면들 이외의 다른 모양들도 사용될 수 있다. 시일(220)은 바람직하게 플라스틱으로 제조되고 바람직하게 단일-용도의, 일회용 물품이다.
사용 시, 뼈 스크류(1)는 시일(220)의 선단 구멍(230) 속으로 삽입되고, 시일(220)의 육각-모양의 외면(236)이 압축 슬리브(200)의 육각-모양의 내면(212)과 결합하도록 삽입단(224)은 압축 슬리브(200)의 선단 구멍(204) 내부에 삽입된다. 뼈 스크류(1)는 그 후 뼈 또는 조직 속으로 요구되는 깊이까지 부분적으로 삽입된 다. 그 후, 압축 슬리브(200)의 구멍(206)을 통해 스크류(1)를 뼈 또는 조직 속으로 더 삽입하기 위해, 뼈 스크류(1)는 스크류드라이버에 의해 결합될 수 있고, 동시에 뼈 스크류(1)는 시일(220)로부터 분리시킨다. 뼈 스크류(1)가 시일(22)과 완전히 분리될 때까지 뼈 스크류(1)는 그렇게 결합된다. 플라스틱 시일(220)은 그 후 압축 슬리브(200)로부터 제거되어 폐기될 수 있다.
뼈 스크류(1)는 뼈 표면과 결합되기 전에 도구(15) 또는 압축 슬리브(30)(130)(200) 속으로 완전히 또는 부분적으로 삽입될 수 있다. 뼈 스크류(1)의 나사부들은 다양한 피치, 길이, 직경을 가질 수 있고, 뼈 스크류(1)에 있는 다른 나사 부분들은 동일하거나 다른 피치, 길이, 및 직경을 가질 수 있다. 특징들의 다양한 결합들은 당업자에 의해 알 수 있을 것이다.
몇몇 실시예들로부터 도출되는 특징들은 다른 실시예들로부터 도출되는 특징들과 결합, 통합 또는 상호 교환될 수 있음을 명백히 하고자 한다. 이러한 의미에서, 본 명세서에서 설명된 도구들의 설명된 구성요소들은 사실상 "기준(modular)"이다. 그러한 결합들은 그 변형들에 부가하여 당업자에 의해 평가될 것이다.
본 발명은 본 명세서에서 특정의 실시예들을 참조하여 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 설명된 실시예들에 대한 형태, 구조, 정렬, 성분, 물질 및 속성에 대한 부가, 대체 또는 변형들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 본 발명의 원칙들을 단지 설명할 뿐이고, 본 발명의 원칙을 구현하고 본 발명의 정신과 범위에 속하게 될 당업자에 의한 다양한 변형들이 가능하다는 것을 이해해야 한다.

Claims (30)

  1. 잠금 칼라(locking collar)에 고정적으로 부착된 핸들부와, 잠금 요소(component), 원위부(distal portion), 및 뼈 스크류와 결합하도록 구성된 구동 도구(driving tool)를 구비하며;
    상기 잠금 요소는 상기 핸들부에 대해 선택적으로 이동될 수 있으며;
    상기 잠금 요소가 상기 잠금 칼라에 결합될 때 상기 핸들부는 상기 원위부에 회전되게 고정되며;
    상기 원위부는 상기 뼈 스크류와의 결합을 위한 내부 나사부를 가지며;
    상기 잠금 요소가 상기 잠금 칼라로부터 분리될 때 상기 구동 도구는 상기 원위단의 상기 내부 나사부로부터 상기 뼈 스크류를 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 설치 기구(installation instrument).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잠금 요소는 상기 구동 도구와 미끄러지게 연결된 것을 특징으로 하는 설치 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 설치 기구는 구멍을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 설치 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 도구는 상기 잠금 칼라에 고정적으로 부착된 것을 특징으로 하는 설치 기구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잠금 요소는 적어도 하나의 돌기를 가지며, 상기 잠금 칼라는 상기 적어도 하나의 돌기와 결합 가능한 적어도 하나의 홈(indentation)을 가지는 것을 특징으로 하는 설치 기구.
  6. 뼈 조각들을 셋팅, 압축 및/또는 고정하기 위한 장치에 있어서:
    제1 나사부를 가진 전단(front end)과, 제2 나사부를 가진 후단(rear end), 나사가 없는 중간부, 및 세로축을 구비하는 뼈 스크류; 및
    상기 뼈 스크류의 상기 제2 나사부와 나사 결합되도록 구성된 내부 나사부를 가진 원위부, 및 상기 원위부와 실질적으로 동축이고 잠금 칼라에 단단하게 고정된 구동 도구를 가진 설치 기구를 구비하고;
    상기 설치 기구는 상기 잠금 칼라와 선택적으로 결합 가능한 잠금 요소를 더 구비하고;
    상기 잠금 요소와 잠금 칼라가 분리될 때 상기 구동 도구는 상기 설치 기구의 상기 원위부의 상기 내부 나사부로부터 상기 뼈 스크류를 분리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 잠금 요소는 상기 구동 도구와 미끄러지게 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 설치 기구는 구멍을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 잠금 요소는 적어도 하나의 돌기를 구비하고,
    상기 잠금 칼라는 상기 적어도 하나의 돌기와 결합 가능한 적어도 하나의 홈을 가진 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 잠금 요소는 상기 원위부에 대해 회전되게 고정된 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 스크류에 힘을 선택적으로 주기 위한 방법에 있어서:
    (a) 제1 나사부를 가진 전단과, 제2 나사부를 가진 후단, 나사가 없는 중간부, 및 세로축을 구비하는 뼈 스크류를 마련하는 단계;
    (b) 상기 뼈 스크류의 상기 제2 나사부를 유지하도록 구성된 구멍을 가진 원위부와, 상기 뼈 스크류에 힘을 주도록 구성된 구동 도구, 및 잠금 요소를 구비하는 설치 기구를 마련하는 단계;
    (c) 상기 뼈 스크류의 상기 제2 나사부를 상기 설치 기구의 상기 원위부에 결합시키는 단계;
    (d) 상기 뼈 스크류의 적어도 일 부분을 제1 및 제2 뼈 조각들에 삽입하는 단계;
    (e) 상기 구동 도구가 상기 설치 기구의 상기 원위부와 독립적으로 회전하도록 상기 잠금 요소를 이동시키는 단계; 및
    (f) 상기 뼈 스크류가 상기 설치 기구의 상기 원위부로부터 분리되도록 상기 구동 도구를 회전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (f) 단계에서, 상기 제1 및 제2 뼈 조각들은 서로에 대해 압축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 (c) 단계 동안, 상기 구동 도구는 상기 설치 기구의 상기 원위부와 독립되게 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 설치 기구는 적어도 하나의 표시부를 더 구비하고, 상기 (f) 단계는 상기 뼈 스크류의 삽입 깊이를 측정하기 위해 상기 적어도 하나의 표시부를 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표시부는 상기 구동 도구에 고정적으로 부착된 잠금 칼라 위에 배치된 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 설치 기구는 서로 이격된 복수의 설치부를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 피치는 상기 제2 나사부의 피치와 실질적으로 다른 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 피치는 상기 제2 나사부의 피치와 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 리드(lead)는 상기 제2 나사부의 리드와 실질적으로 다른 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 리드는 상기 제2 나사부의 리드와 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 스크류에 힘을 주기 위한 장치에 있어서:
    그곳을 관통하는 구멍, 및 상기 스크류와 결합하도록 구성된 내부 나사부를 가진 슬리브; 및
    상기 구멍 안에 적어도 부분적으로 수납되고, 상기 스크류와 결합하도록 구성된 구동 도구;를 구비하며,
    상기 구동 도구는 상기 스크류의 삽입 깊이를 나타내도록 구성된 복수의 표시부를 가진 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 표시부는 그루브를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    적어도 두 개의 표시부는 다른 색상을 가진 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 슬리브에 제거되도록 연결된 핸들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 슬리브는 플라스틱 시일(seal)을 가진 원위부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 스크류는 제1 나사부를 가진 전단, 및 제2 나사부를 가진 후단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 피치는 상기 제2 나사부의 피치와 실질적으로 다른 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 피치는 상기 제2 나사부의 피치와 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 리드는 상기 제2 나사부의 리드와 실질적으로 다른 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 제1 나사부의 리드는 상기 제2 나사부의 리드와 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 장치.
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