KR20090009714A - 뼈 고정장치 - Google Patents

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KR20090009714A KR1020080069139A KR20080069139A KR20090009714A KR 20090009714 A KR20090009714 A KR 20090009714A KR 1020080069139 A KR1020080069139 A KR 1020080069139A KR 20080069139 A KR20080069139 A KR 20080069139A KR 20090009714 A KR20090009714 A KR 20090009714A
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Abstract

뼈 고정장치로서, 뼈 또는 척추에 고정되도록 된 생크(2)를 가지는 고정부재; 적어도 2개의 고정부재에 연결되기 위해 탄성 재료로 제작된 로드(9); 상기 로드를 수용하기 위해 상기 생크에 연결되는 수용부(3); 상기 수용부에 제공된 로드를 위한 시이트(8)로서, 로드 접촉 면을 구비하는 시이트(8);
상기 시이트 내에 로드를 고정하기 위해 수용부와 결합하는 로킹장치(10)로서, 로드 접촉 표면을 포함하는 로킹장치(10)를 포함하고; 상기 시이트의 로드 접촉 표면 및/또는 상기 로킹장치의 접촉 표면은 상기 로드를 결합하기 위한 결합 구조(11, 12)를 포함하고, 상기 결합구조는 비대칭 단면을 가지는 뼈 고정장치.
뼈, 고정장치, 로드, 결합, 폼피트(form-fit)

Description

뼈 고정장치{Bone Anchoring Device}
본 발명은 뼈, 특히 척추의 동적 안정화를 위한 뼈 고정장치에 관한 것이다. 이 뼈 고정장치는 탄성재료로 제작된 가요성 로드에 연결될 수 있는 뼈 고정부재를 포함한다. 상기 로드를 고정하기 위해, 고정된 상태에서 로드 상의 압력분포가 균일해지도록 하는 형상을 가지는 결합구조가 제공된다.
유럽특허 공개 EP 1 759 646 A1에는 일레스토머 재료로 제작된 가요성 로드를 사용하는 척추의 동적 안정화를 위한 척추 임플란트가 개시되어 있다. 상기 로드는 간접적인 폼피트(form-fit) 결합을 제공하는 마찰력에 의해 로드를 클램핑하는 로킹장치에 의해 수용부 내에 고정된다.
유럽특허 공개 EP 1 795 134 A1에는 일레스토머 재료로 제작된 가요성 로드에 사용하기 위한 다축 나사가 개시되어 있다. 상기 로드를 고정하거나 정위치에 유지하기 위해, 로드를 수용하는 수용부 내 및 이 수용부 내에 로드를 로킹하는 로킹 장치상에 하나의 결합구조가 제공된다. 이 결합구조는 단면이 대칭형인 다수의 리브 또는 그루우브를 포함한다. 상기 리브는 일레스토머 로드 상에 압력을 가함으로써 로드의 표면에 함몰부를 형성하지만 로드의 표면 구조는 손상되지 않은 상 태를 유지한다.
경우에 따라, 특히 로드 상에 높은 인장하중이 가해지는 경우, 로드를 고정하기 위해서는 로킹장치를 통해 강력한 체결력을 로드에 가해줄 필요가 있다. 이와 같은 경우, 국부적으로 발생하는 국부 최고 압력으로 인해 상기 결합구조에 의한 로드 표면의 마모량이 증가됨으로써 구조적인 손상이 유발될 우려가 있다. 이것을 방지하기 위해, 결합구조의 높이를 감소시키고 있다.
본 발명의 목적은 뼈 고정부재 및 로드를 구비하는 뼈 고정장치를 제공하는 것이다.
상기 로드는 높은 하중 조건, 특히 로드 상에 가해지는 높은 인장하중 조건 하에서 사용될 수 있음과 동시에 로드의 안전한 고정이 가능한 일레스토머 재료로 제작된다.
상기 목적은 청구항 1 또는 청구항 17에 따른 뼈 고정장치에 의해 해결된다. 추가의 특징은 종속 청구항에 기재되어 있다.
본 발명의 뼈 고정장치는 결합구조에 의해 로드 상에 가해지는 하중 분포가 로드의 표면의 특정 부분에 가해지는 국부 최고압력이 방지되도록 그리고 압력 분포가 더욱 균일해지도록 하는 하중 분포 상태로 최적화되는 이점을 가진다. 따라서, 로드의 고정상태를 느슨해지는 원인이 될 수 있는 로드 표면의 마모 또는 침식이 방지된다. 본 발명에 따른 뼈 고정장치는 로드가 파단됨이 없이 로드로부터 뼈 고정장치까지 강력한 축방향의 힘을 전달할 수 있고, 예를 들면 2차적인 조정과 같은 반복적인 고정 및 해제에 의해서도 거의 마모가 발생하지 않는다.
본 발명의 추가의 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조한 실시예의 상세한 설명을 통해 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1의 실시예에 따른 뼈 고정장치는 뼈 고정부재(1)를 포함한다. 이 뼈 고정부재는 뼈나사, 일단부의 팁(tip), 및 타단부의 수용부(3)를 가지는 생크(2)를 구비한다. 수용부(3)는 실질적으로 원통형이고, 2개의 레그(5, 6)를 형성하는 실질적으로 U자형인 리세스(recess; 5)를 포함한다. 양 레그 상에는 암나사(7)가 제공되어 있다. U자형 리세스의 저부는 로드(9)를 수용하기 위한 시이트(8)를 형성한다. 로드(9)는 다수의 뼈 고정부재를 연결하기 위해 사용된다. 리세스(4) 내에 로드(9)를 고정하기 위해, 내부나사(10) 형태의 로킹부재가 제공된다. 이 로킹부재는 양 레그(5, 6)의 사이에 나사 체결될 수 있다.
로드(9)는 생체적합성 탄성재료, 바람직하게는 플라스틱으로 제조된다. 특히 상기 재료는 자유 유동성(free-flowing) 재료이다. 예를 들면, 로드(9)는 폴리카보네이트-폴리우레탄 또는 폴리카보네이트 우레탄(PCU)을 기반으로 하는 일레스토머 재료로 제조된다.
도 1, 4 및 5에서 특히 볼 수 있는 바와 같이, 시이트(8)의 표면상에 리브 형태의 복수의 돌출부(11)가 제공된다. 이들 리브 형태의 돌출부(11)는 리세스(4)의 종축선(L)에 대해 수직한 방향으로 연장한다. 따라서, 이들 돌출부는 로드(9)의 종축선(LR)에 대해 수직한 방향으로 연장한다. 이들 돌출부(11)는 시이트(8)에 대응하는 곡선(curvature)을 형성하는 길이를 가진다. 이들 돌출부의 단부는 암나사(7)로부터 이격된 거리에 위치한다. 상기 리브 형태의 복수의 돌출부(11)는 시 이트(8)의 표면에 복수의 함몰부를 제공하는 그루우브 형태의 리세스의 일측 또는 양측 상에 연장될 수 있다. 또는 돌출부에 인접하는 시이트 표면에 재료가 유입할 수 있는 복수의 함몰부를 제공할 수 있다.
도면에 도시된 실시예에서, 2개의 리브 형태의 돌출부(11)가 시이트(8)의 중앙으로부터 로드의 종축선(LR)의 방향을 따라 이격된 위치에 제공되어 있다. 시이트(8)의 외단부와 리브 형태의 돌출부(11) 사이의 간격은 리브 형태의 돌출부(11)와 시이트(8)의 중앙부 사이의 간격에 비해 작은 것이 바람직하다. 이것은 리브 형태의 돌출부가 시이트의 외측부분에 제공되는 것을 의미한다. 강고한 클램핑을 달성하기 위해, 시이트 상에 2개의 돌출부를 형성하는 것으로 충분하다.
레그(5, 6) 사이에 나사 체결되도록 된 내부나사(10)의 로드(9)에 대면하는 그 하측면(10a)은 그 중앙에 공동부를 구비하는 환 형상의 리브인 링 형상의 돌출부를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 링 형상의 돌출부(12)가 로드(9)에 접촉했을 때 상기 링 형상의 돌출부의 로드 상에 가압되는 부위에 2개의 접촉 영역(12a, 12b)이 제공된다. 상기 링 형상의 돌출부(12)의 직경은 상기 접촉 영역(12a, 12b)의 위치와 상기 시이트(8)의 리브 형상의 돌출부의 접촉 영역(11a 및 11b)의 위치가 상호 동일한 위치에서 대향 배치될 수 있는 직경이다.
특히 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 리브 형상의 돌출부(11) 및 링 형상의 돌출부(12)는 로드의 종축선(LR)을 포함하는 평면 또는 그 평면에 평행한 평면에서 비대칭 단면을 가진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 그 단면은 제1의 변(14a) 및 그 대향측의 제2의 변(14b)이 서로 다른 경사도를 가지는 실질적인 삼각형이다. 도면의 실시예에서, 제1의 변(14a)은 표면의 법선(N)에 대해 α(약 10° )의 각을 포함하고, 제2의 변(14b)은 표면의 법선(N)에 대해 β(약 35°)의 각을 포함한다. 하나의 변이 다른 변에 비해 가파른 경사(α < β)를 가지는 한, 예를 들면 α < 45° 및 α < β 인 한 다른 각도들도 가능하다. 각 α 는 0°< α < 약 15°의 범위인 것이 바람직하다. 각 β는 약 30° 내지 약 45°의 범위인 것이 바람직하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 리브의 날부분(edge; 14c)은 라운딩 가공되어 있다. 도 1에 도시된 시이트(8)의 제2의 돌출부는 유사한 구조를 구비하지만, 제1의 변 및 제2의 변이 다른 돌출부의 제1의 변 및 제2의 변에 경면 대칭을 이룬다. 즉, 경사가 급한 변(1a)이 도 4에 도시된 바와 같이 시이트의 중심을 향해 배향되어 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로킹 장치의 링 형상의 돌출부(12)도 경사도가 상이한 제1의 변(15a) 및 제2의 변(15b)을 구비하는 비대칭 단면을 가진다. 경사가 급한 제1의 변(15a)은 링의 중심에 대면하고, 제2의 변(15b)은 외측을 향하고 있다. 각도 α 및 β는 리브 형상의 돌출부(11)의 것과 동일한 것이 바람직하다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 리브 형상의 돌출부(11) 및 링 형상의 돌출부(12)의 각 변들은 경사가 급한 변이 시이트의 중심 및 내부나사의 중심을 향하도록 배향되어 있다. 그 결과, 경사도가 완만한 외측의 변들은 고정부재 또는 로킹부재의 외측 영역을 향해 배향되어 있다.
본 뼈 고정부재(1) 및 내부나사(10)는 생체적합성 강성 재료, 바람직하게는 티타늄 또는 티타늄 합금과 같은 금속으로 제작된다.
사용시, 먼저 적어도 2개의 뼈 고정부재가 인접하는 척추들, 예를 들면, 인접하는 추궁근(pedicle of the vertebrae) 내에 나사 체결된다. 다음에, 로드(9)가 수용부(3) 내에 삽입되어 시이트(8)에 안착된다. 다음에, 내부나사(10)의 나사체결에 의해 상기 로드가 정위치에 로킹된다. 내부나사(10)가 아직 완전히 체결되지 않은 상태일 때, 로드의 위치조절은 여전히 가능한데, 로드는 매끈한 표면을 가지고 있으므로 무단계로 조절된다. 로드의 위치가 조절된 후, 링 형상의 돌출부(12)가 로드의 표면에 접촉할 때까지 내부나사(10)가 조여진다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 링 형상의 돌출부의 접촉 부분(12a, 12b)은 로드의 표면 내로 가압된다. 또, 리브 형상의 돌출부(11)도 하측으로부터 로드의 표면상에 가압된다. 이들 돌출부는 로드의 표면의 완전성에 손상을 주지 않는다. 로드는 가해진 압력 하에 물질 유동을 개시한다. 이 물질 유동의 결과 간접 폼피트 결합(form-fit connection)이 형성된다. 직접 마찰력과 간접 폼피트 결합력의 조합에 의해 로드는 정위치에 유지된다.
도 7은 시이트(8) 및 돌출부(11)를 구비한 수용부(3)의 일부의 부분단면 및 로드(9)를 도시한 것이다. 로드(9) 상의 함몰부(16)는 리브 형상의 돌출부(11)의 압력에 의해 형성된 것이다. 로드(9)가 고정된 상태에서 로드(9)의 종방향으로 힘 F가 작용했을 때,
경사가 급한 변(14a)은 로드(9)의 병진운동에 대항하는 반력을 제공한다. 동일한 국부 압력에서 경사가 급한 변(14a)에 의해 제공된 반력은 다른 변(14b)과 동일한 경사도를 가지는 변에 의해 제공될 수 있는 반력보다 크다.
도 8 및 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 로드의 종방향에 작용하는 힘 F의 법선력 Fnormal는 비대칭 결합구조(도 9 참조)의 법선력 Fnormal에 비해 대칭형을 가지는 공지의 리브의 구조(도 8 참조)에서 더 크다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 대칭형 리브를 이용하여 로드를 고정하기 위해서는 도 9에 도시된 바와 같은 비대칭의 경우에 비해 로킹장치의 클램핑 힘이 더 커야 한다. 따라서, 비대칭 결합구조를 사용하면, 이 비대칭 결합구조에 의해 로드에 가해지는 국부 압력을 감소시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 시이트 내에 2개의 리브만이 제공되고, 이들 리브 사이의 간격은 로킹장치의 하면 상의 링상의 돌출부의 직경과 대응하는 간격인 것이 바람직하다. 상기 변들은 로드의 종방향의 일방향 또는 양방향에 작용하는 인장하중을 위한 전술한 효과를 얻을 수 있도록 경면대칭으로 배향된다.
도 10a는 제2의 실시예에 따른 뼈 고정장치의 수용부(3)를 로드의 축선방향에서 도시한 개략도이다. 본 실시예의 리브 형상의 돌출부(11')는 로드의 축선(LR)을 중심으로 하여 비동심(non-concentric)을 이루고 있다. 로드의 축선으로부터의 거리는 반경 R1 및 R2 사이에서 변화한다(R1 < R2). 시이트(8)의 저면에서 리브 형상의 돌출부(11')의 높이는 최저이고, 시이트(8)의 중심으로부터 멀어질 수로 점차 증대된 후, 레그(5, 6)의 방향으로 갈수록 다시 감소한다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 이 같은 구조에 의해 로드(9) 상에 작용하는 압력 분포는 더욱 균일해진다. 압력 분포가 균일하다는 것은 국부적인 최고 압력점이 존재하지 않음을 의미한다. 본 실시예서, 리브 형상의 돌출부(11')의 단면은 로드의 종축선을 포함하는 평면 내에서 대칭면이거나 비대칭면을 이룰 수 있다.
도 11 내지 도 15는 다축 뼈 고정장치의 형태인 본 발명의 제3의 실시예를 도시한 것이다. 이 뼈 고정장치(1')는 다축 뼈나사 형태의 뼈 고정부재(20)를 포함한다. 상기 다축 뼈나사는 뼈나사산, 일단부의 팁 및 타단부의 구형 헤드(22)를 갖춘 생크(21)를 구비한 나사부재를 가진다. 생크의 대향측에 위치하는 헤드(22)의 일측에는 나사체결 공구와 결합하기 위한 리세스(23)가 제공되어 있다.
본 뼈 고정부재(20)는 제1의 단부(26), 이 제1의 단부의 대향측에 위치하는 제2의 단부(27), 및 제1의 단부의 평면 및 제2의 단부의 평면을 교차하는 중심축선(C)을 구비하는 수용부(25)를 포함한다. 상기 제1의 단부로부터 제2의 단부에 미치지 않는 위치 사이에는 상기 중심축선(C)과 동축으로 보어(29)가 제공되어 있다. 제2의 단부(27)에는 개구(30)(점선으로 도시된 것)가 제공되어 있다. 이 개구의 직경은 보어(29)의 직경보다 작다. 상기 개구(30)를 통해 생크가 연장해 있는 상태에서 헤드(22)는 수용부(25) 내에 피봇운동이 가능하게 유지된다.
상기 수용부(25)는 제1의 단부(26)으로부터 제2의 단부(27)의 방향을 향해 연장하는 실질적으로 U자형인 리세스(31)를 더 구비한다. 이 U자형 리세스에 의해 레그(32, 33)가 형성되고, 이 레그는 암나사산(34)을 구비한다.
실질적으로 원통상 구조를 구비하는 압력부재(35)가 제공된다. 이 압력부재 의 외경은 수용부의 보어(29) 내에 도입되어 축방향으로 이동되도록 보어(29)의 내경보다 약간 소직경이다. 상기 압력부재(35)는 제2의 단부(27)를 향하는 저면 상에 나사부재의 구형 헤드(22)의 반경에 대응하는 반경을 가지는 구형 리세스(36)를 포함한다. 압력부재(35)의 대향면 상에는 중심축선(C)에 대해 횡방향으로 연장하는 U자형 리세스(37)가 포함되어 있다. 이 리세스의 횡방향 직경은 수용부(25) 내에 수용되는 로드(9)가 리세스(37) 내에 삽입될 수 있음과 동시에 그 내부에서 횡방향으로 안내될 수 있는 치수가 되도록 선택된다. 상기 U자형 리세스(37)의 깊이는 조립된 상태에서 로드가 U자형 리세스 내에 설치되었을 때 압력부재가 로드의 상면의 상측으로 돌출하지 않는 치수이다.
상기 압력부재(35)의 U자형 리세스의 저면은 로드(9)를 위한 시이트(38)를 형성한다. 제1의 실시예와 유사하게, 시이트(38)의 표면상에는 2개의 리브 형상의 돌출부(39)가 제공되어 있다. 이 리브 형상의 돌출부(39)는 U자형 리세스(37)의 종축선에 대해 횡방향으로, 그리고 로드(9)의 종축선(Lr)에 대해 횡방향으로 연장한다. 특히, 도 15에서 볼 수 있는 바와 같이, 리브 형상의 돌출부(39)는 경사가 급한 변이 압력부재의 중심을 향하는 상태로서 비대칭인 형상을 가진다. 상기 압력부재는 또 나사체결 공구가 헤드(22)의 리세스(23)에 접근할 수 있는 동축 보어(40)를 포함한다.
로킹부재는 제1의 실시예와 같은 내부나사(10)로서, 이 내부나사는 로드(9)에 대면하는 면 상에 링형상의 돌출부(12)를 구비한다. 이 링형상의 돌출부(12)의 직경은 리브 형상의 돌출부(39)의 대향측에서 로드의 표면에 접촉할 수 있는 치수이다.
사용시, 상기 뼈 고정부재는 사전 조립이 가능하다. 즉, 뼈나사는 수용부 내에 피봇운동이 가능하게 유지되고, 압력부재는 삽입되어 이 압력부재의 U자형 리세스와 수용부의 U자형 리세스가 정렬 상태를 이루는 어떤 위치에 약하게 유지된다. 뼈 내에 상기 뼈 고정부재가 나사체결되고, 뼈나사에 대한 수용부의 각위치가 조절된다. 상기 로드(9)가 삽입되고, 로드가 클램핑될 때까지 내부나사(10)가 조여진다. 클램핑의 기능은 제1의 실시예와 동일하다. 내부나사가 체결되면, 이 내부나사는 로드의 상면에 압력을 가하고, 그 결과 압력부재를 헤드(22) 상에 가압함으로써 수용부 내의 헤드의 각위치를 고정한다.
돌출부(39, 12)를 로드의 표면 내에 가압함으로써 로드의 일체적 구조에 손상을 주지 않고 로드의 로킹을 달성할 수 있으므로, 로킹의 해제 및 2차적인 조절이 가능하다.
도 16 내지 도 22는 뼈 고정장치의 제4의 실시예를 도시한 것이다. 뼈 고정장치(1")는 제3의 실시예와 같이 다축형이다. 제3의 실시예와 동일한 부품은 동일한 참조번호로 표시되고, 그 설명은 생략된다. 제4의 실시예는 로킹장치가 제3의 실시예와 상이하다. 이 로킹장치(100)는 충전부재(101)와 내부나사(102)의 2부품을 포함한다. 충전부재는 도 18 내지 도 22에 상세히 도시되어 있다. 충전부재(101)는 원형의 개구(106)를 가지는 실질적으로 사각형인 상단부(105) 및 로드(9)의 반경에 대응하는 반경을 가지는 원통상 리세스(107)를 구비한다. 이 원통 상 리세스(107)의 표면상에는 원통의 축선에 대해 횡방향으로 연장하는 2개의 리브 형상의 돌출부(108)가 제공되어 있다. 이 리브 형상의 돌출부(108)는 비대칭형으로서, 충전부재의 중심에 대면하는 경사가 급한 제1의 변과 충전부재의 외측을 향하는 제2의 변을 구비한다. 이 리브 형상의 돌출부(108) 사이의 간격은 압력부재(35)의 리브 형상의 돌출부(39) 사이의 간격에 대응한다. 조립된 상태에서, 압력부재의 리브 형상의 돌출부 및 충전부재의 리브 형상의 돌출부는 각각 로드의 양 대향측 표면에 위치된다.
상기 충전부재는 이것이 삽입되었을 때 암나사(34)에 의해 둘러싸인 공간 내에 끼워져서 암나사를 따라 슬라이드 이동하는 2개의 돌출부(109)를 더 포함한다.
충전부재(101) 및 압력부재(35)는 충전부재(101)가 로드 상에 가압되었을 때 돌출부(109)가 압력부재의 상단부에 접촉하는 치수를 가진다.
나사(102)는 충전부재의 개구(106) 내에 회전이 가능한 상태로 끼워지는 원통형 돌출부(도시 생략)를 포함한다.
사용시, 상기 뼈 고정부재, 수용부, 및 압력부재는 사전 조립될 수 있다. 뼈 내에 뼈 고정부재가 나사체결된다. 다음에, 로드(9)가 삽입되고, 충전부재(101) 및 내부나사(102)를 포함하는 로킹장치가 삽입된다. 이 내부나사가 조여지고, 그 결과 충전부재(101)가 로드의 표면상에 가압된다. 따라서, 로드는 압력부재와 충전부재의 사이에 클램핑되고, 리브(39) 및 리브(108) 형태의 결합구조는 전술한 실시예와 마찬가지로 로드의 표면에 결합한다. 충전부재를 하방으로 가압함으로써, 압력부재도 하방으로 가압되고, 그 결과 헤드(22)는 그 위치가 고정된 다.
전술한 실시예들의 변경 실시예가 가능하다. 일 실시예의 특징들은 다른 실시예의 특징과 결합될 수 있다.
리브 형상의 돌출부의 개수는 변경될 수 있다. 또, 돌출부와 함몰부의 조합도 가능하다. 이 경우, 함몰부의 단면의 형상도 비대칭인 것이 유리하다. 이와 같은 구성에 의해 돌출부가 로드의 표면상에 가압되었을 때 물질이 함몰부의 외측으로 유동하여 간접 폼피트 결합을 형성할 수 있게 된다. 함몰부의 단면의 형상은 대칭형이거나 비대칭형을 취할 수 있다. 함몰부의 단면의 형상이 비대칭형인 경우, 동일한 축방향 부하를 유지하면서도 로드의 클램핑 힘은 더욱 감소될 수 있다.
로드의 단면이 원형일 필요는 없고, 타원형, 장방형, 사각형 또는 삼각형을 가질 수도 있다.
돌출부 및/또는 함몰부는 리브 형상 또는 그루우브 형상의 구조를 취할 필요는 없고, 적어도 그 돌출부의 단면이 적어도 2개의 변을 가지고, 이들 2개의 변 중의 하나는 다른 하나에 비해 경사가 급한 비대칭 형상인 임의의 형상을 취할 수도 있다.
상기 수용부 및 압력부재는 많은 주지의 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들면, 수용부는 뼈 고정부재의 헤드(22)가 저면으로부터 도입될 수 있는 구성을 취할 수 있다. 압력부재는 로드가 삽입되었을 때 로드의 표면의 상측으로 연장될 수 있고, 로킹장치(10)는 공지의 내부 고정나사 및 외부 나사를 포함하는 2부품의 로킹장치로 구성할 수 있다. 이 경우, 내부 고정나사는 결합구조를 가진다. 로킹장치 는 또 외부 너트로 구성하거나 수용부의 레그와 결합하는 외부 너트를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시예에 따른 뼈 고정장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 뼈 고정장치의 조립 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 뼈 고정장치의 로킹장치의 사시도이다.
도 4는 로드의 축선을 포함하는 면을 따라 취한 도 2에 따른 뼈 고정장치의 단면도이다.
도 5는 도 1의 뼈 고정부재의 측면도이다.
도 6은 도 5의 뼈 고정부재의 결합구조를 포함하는 확대도이다.
도 7은 도 4에 따른 뼈 고정장치의 로킹부재가 없는 상태의 부분 단면도이다.
도 8은 종래의 뼈 고정장치 내의 로드 상에 가해지는 힘의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 뼈 고정장치의 로드 및 결합구조에 가해지는 힘의 개략도이다.
도 10a는 본 발명의 제2의 실시예의 개략도이다.
도 10b는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 로드 상에 가해지는 압력 분포의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제3의 실시예 따른 뼈 고정장치의 조립 사시도이다.
도 12는 도 11에 따른 뼈 고정장치의 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 따른 뼈 고정장치의 압력부재의 사시도이다.
도 14는 도 13의 압력부재의 저면도이다.
도 15는 도 13의 압력부재의 상면도이다.
도 16은 본 발명의 제4의 실시예에 따른 뼈 고정장치의 조립 사시도이다.
도 17은 도 16의 뼈 고정장치의 분해 사시도이다.
도 18은 도 17에 따른 뼈 고정장치의 충전부재의 저면측 사시도이다.
도 19는 도 18의 충전부재의 단면도이다.
도 20은 도 18의 충전부재의 측면도이다.
도 21은 도 18에 따른 충전부재의 저면도이다.
도 22는 도 18에 따른 충전부재의 상면도이다.

Claims (18)

  1. 뼈 고정장치로서,
    뼈 또는 척추에 고정되도록 된 생크(2; 21)를 가지는 고정부재;
    적어도 2개의 고정부재에 연결되기 위해 탄성 재료로 제작된 로드(9);
    상기 로드를 수용하기 위해 상기 생크에 연결되는 수용부(3; 25);
    상기 수용부에 제공된 로드를 위한 시이트(8; 38)로서, 로드 접촉 면을 구비하는 시이트(8; 38);
    상기 시이트 내에 로드를 고정하기 위해 수용부와 결합하는 로킹장치(10; 100)로서, 로드 접촉 표면을 포함하는 로킹장치(10; 100)를 포함하고;
    상기 시이트의 로드 접촉 표면 및/또는 상기 로킹장치의 접촉 표면은 상기 로드를 결합하기 위한 결합 구조(11, 12; 39; 108)를 포함하고, 상기 결합구조는 비대칭 단면을 가지는 뼈 고정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합구조의 비대칭 단면은 상기 로드의 종축선(LR)에 평행한 평면 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결합구조의 비대칭 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 로드의 종축선에 대해 수직한 방향에서 보았을 때 상기 결합구조는 제1의 변(14a) 및 이 제1의 변에 대향함과 동시에 제1의 변과 다른 경사도를 가지는 제2의 변(14b)을 가지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 결합구조(11, 12; 39; 108)는 리브 형상의 돌출부인 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 한 항에 있어서, 상기 결합구조는 상기 로드 접촉 표면의 중심으로부터 이격된 2개의 리브 형상의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 로드는 이 로드를 결합하는 상기 결합구조에 의해 간접 폼피트 결합을 제공하는 로킹장치에 의해 가해지는 마찰력에 의해 정위치에 유지되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 수용부(3)는 단축 뼈 고정장치를 제공하기 위해 상기 생크(2)에 고정 상태로 연결되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수용부는 2개의 레그(5, 6)를 형성하는 U자형 리세스(4)를 구비하고, 상기 시이트(8)는 상기 리세스(4)의 저면에 제공되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  10. 제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 수용부(25)는 다축 뼈 고정장치를 제공하기 위해 상기 생크(21)에 피봇운동이 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 시이트(38)는 압력부재 내에 제공되고, 상기 압력부재는 상기 수용부(25) 내에서 이동이 가능함과 동시에 상기 압력부재 상에 압력이 가해지면 상기 뼈 고정부재의 각위치를 로킹하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 한 항에 있어서, 상기 로킹장치(1)는 일체형 로킹장치로서, 이 로킹장치의 상기 로드에 대면하는 하측에는 결합구조(12)가 구비되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 한 항에 있어서, 상기 로킹장치(100)는 고정나사(102) 및 상기 고정나사 및 상기 로드의 사이에 위치하는 충전부재(101)를 포함하는 2부재의 로킹장치이고, 상기 결합구조(108)는 상기 충전부재의 하측에 제공되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 한 항에 있어서, 상기 로드(9)는 자유유동 재료, 바람직하게는 일레스토머 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 한 항에 있어서, 상기 결합구조는 2개의 단부 및 이들 2개의 단부 사이의 중앙부를 구비하는 돌출부(11')를 포함하고, 상기 돌출부의 높이는 상기 돌출부가 상기 로드에 대해 압력을 가했을 때 균일한 압력 분포가 얻어지도록 그 길이를 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 돌출부(11')는 상기 2개의 단부 사이의 중앙부 및 이 중앙부를 포함하는 부분을 포함하고, 상기 높이는 상기 중앙부를 향하는 부분에서 감소하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
  17. 뼈 고정장치로서,
    뼈 또는 척추에 고정되도록 된 생크(2; 21)를 가지는 고정부재;
    적어도 2개의 고정부재에 연결되기 위해 탄성적으로 압축이 가능한 재료로 제작된 로드(9);
    상기 로드를 수용하기 위해 상기 생크에 연결되는 수용부(3; 25);
    상기 수용부에 제공된 로드를 위한 시이트(8; 38)로서, 로드 접촉 면을 구비 하는 시이트(8; 38);
    상기 시이트 내에 로드를 고정하기 위해 수용부와 결합하는 로킹장치(10; 100)로서, 로드 접촉 표면을 포함하는 로킹장치(10; 100)를 포함하고;
    상기 시이트의 로드 접촉 표면 및/또는 상기 로킹장치의 접촉 표면은 상기 로드를 결합하기 위한 결합 구조를 포함하고, 상기 결합구조는 2개의 단부를 구비하고 이들 2개의 단부 사이에서 일정한 길이로 연장하는 돌출부(11')를 포함하고, 상기 돌출부의 높이는 상기 돌출부가 상기 로드(9)에 대해 가압되었을 때 균일한 압력 분포가 얻어지도록 상기 길이를 따라 변화되는 뼈 고정장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 돌출부(11')는 상기 2개의 단부 사이의 중앙부 및 이 중앙부를 포함하는 부분을 포함하고, 상기 높이는 상기 중앙부를 향하는 부분에서 감소하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
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