KR20110073452A

KR20110073452A - 뼈 고정나사

Info

Publication number: KR20110073452A
Application number: KR1020117006018A
Authority: KR
Inventors: 스테판 제이. 뒤플레시스; 알. 존 헐버트; 랠리 세콘
Original assignee: 키네틱 스파인 테크놀로지스 인크.
Priority date: 2008-08-15
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-06-29
Also published as: WO2010017631A1; US20110295319A1; CN102123674A; JP2012500030A; EP2326271A4; RU2011109548A; AU2009281663A1; MX2011001810A; WO2010017631A9; CA2733783A1; BRPI0917649A2; EP2326271A1

Abstract

본 발명은 머리부와, 머리부로부터 멀리 떨어진 고정부 또는 단부, 및 상기 머리부와 고정부 사이에 연장되는 염림, 나선 몸체를 포함하는 페디클 스크류와 같은 뼈 고정나사에 관한 것이다. 일구현예로서, 본 발명은 뼈에 체결되는 고정부를 가지는 스크류를 제공하고, 드라이버 또는 기타 같은 종류의 것에 체결되는 수단을 포함하여 스크류가 고정부에 의해 뼈 안쪽으로 구동된다. 스크류의 구동방법이 또한 제공된다.

Description

뼈 고정나사{DINAMIC PEDICLE SCREW}

본 발명은 뼈 고정장치에 관한 것으로서, 특히 척추 고정화를 위해 개선된 페디클 스크류를 제공한다.

다양한 장치 및 인공보철물이 척추 손상 또는 기형을 교정 및/또는 안정화하기 위해 제안되고 있다. 상기한 장치는 인공 척추 디스크, 핵 등을 포함한다. 상기한 장치는 현존하는 척추의 손상된 부분 또는 환부를 대체하는 역할을 한다. 어떤 경우에, 그러나 이것 사이에 상대적인 변위를 방해 또는 감소시키기 위해 척추골을 용해시키는 것이 필요하거나 요구되고 있다. 상기 고정장치는 통상적으로 페디클(pedicle) 스크류를 이용하고, 페디클 스크류는 척추골의 페디클로 이식되고, 다른 인공보철물을 고정하는 기능을 한다. 도 1 및 2는 척추골 조각(1)과 척추골 몸체(3)로부터 연장되는 페디클(2a,2b)을 도시하고 있다. 도 2는 당해 기술분야에 알려진 페디클 스크류(4)의 배치상태를 도시하고 있다. 상기한 스크류는 페디클에 나사체결되는 나사산부(5)와, 로드(7)와 같은 다른 고정화 장치에 연결되는 머리부(6)를 포함한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 통상적인 페디클 스크류 고정화 시스템은 페디클 스크류를 이용하여 인접한 척추골에 고정되고 길이방향으로 연결되는 솔리드 로드로 구성되는 멀티-컴포넌트 장치이다. 스크류와 다른 요소는 일반적으로 스테인레스강, 티타늄 또는 다른 적용가능한 이식 재료로 만들어질 수 있다. 외과의사는 환자의 해부학 및 생리학적인 요구에 적절한 시스템을 구축하기 위해 이러한 요소들 사이에서 선택한다. 페디클 스크류는 긴 뼈에 사용되는 스크류와 유사하다.

이식(implantation) 중 페디클 스크류는 드릴로 구멍이 뚫어지거나 또는 각 척추 페디클의 해면 중심축을 통해 형성된 채널을 통해 삽입된다. 길이방향의 연결로드는 통상 두개 이상의 척추를 연결하여 보강한다. 각각의 척추는 통상적으로 페디클 둘 다안에 페디클 스크류를 수용하고, 유사하게는 연결로드는 척추의 한쪽 측면을 따라 연장되는 한쌍의 각 로드 안에 제공된다.

페디클 스크류 고정화 시스템은 척추 안정화에 제공되고, 퇴행성 전방전위증, 협부 전방전위증, 감압 후 용해, 허리 골절, 외과적으로 치료된 척추 가관절(pseudarthrosis)과 같은 다양한 조건을 가지는 환자의 척추 용해를 촉진하는데 사용되어 왔다. 단단한 스크류/로드 고정화 장치의 출현으로 특히 퇴행성 디스크 질환과 전방전위증의 치료를 위해 관절 고정(즉, 결합의 외과적인 융합), 비율이 놀라울 정도로 증가하고 있다. 게다가 관절 고정, 단단한 기구의 사용으로 외과의사들이 전방전위증을 완전히 감소시키거나 유지관리, 개선할 수 있고, 이러한 장치는 감압을 위한 매우 공격적인 전략을 고려한다.

그러나, 척추의 융합을 위해 상기한 단단한 기구의 사용은 추간판 퇴행성 변화, 새로운 전방전위증, 디스크 탈장(disc herniation), 융합되는 조각들에 인접한 수준에서 척추관 협착증과 관련있다. 많은 외과의사는 기계설치 수준의 강한 정도가 인접한 디스크와 척추후관절(facet joint)에서 증가되는 응력과 직접 관련이 있다. 이와 같이 시간에 따라 증가되는 하중은 부분적인 과대운동, 관절의 비후, 골극(osteophyte) 형성 및 협착을 초래한다.

현재 관절 고정 기계와 관련된 또 다른 문제는 뼈 고정나사의 고정을 하지 못하는 것이다. 이러한 문제는 골극 환자와 같이 좋지 못한 뼈 상태의 경우에 발생된다. 뼈 고정나사의 고정은 스크류 뼈의 연결 및 접촉 상태의 접촉 면적크기와 직접 관련이 있다. 바꿔 말하면 뼈와 나사의 표면 사이에 뼈와 더욱 직접적인 접촉이 많으면 많을수록 그 구입 및 고정화가 더 양호하다. 큰 직경을 가지며 기다란 나사는 더 큰 나사의 더 큰 접촉 면적의 결과로서 직경이 작고 짧은 나사에 비해 더 잘 고정시킬 수 있다. 또한 뼈의 밀도는 나사와 뼈 사이에 실질적인 접촉 표면을 결정하고, 고밀도의 뼈는 저밀도의 뼈에 비해 이용가능한 나사 표면과 직접 접촉되는 뼈를 더 많이 가진다. 따라서 뼈의 미네랄 밀도가 낮은 골극 환자의 경우 정상적인 뼈 미네랄 밀도를 가지는 환자에 비해 나사와 뼈 사이에 더 작은 표면접촉을 가진다.

상기한 것과 별개로, 현 척추 융합 기계 또는 정형외과 이식과 관련된 다른 문제점은 뼈 안에 고정된 나사의 풀림, 파손에 관한 것이다(카오, 씨.케이 그리고 다른 사람들. 원뿔형 페디클 스크류의 굽힘 강도 및 인발 강도 증가: 생화학 시섬 및 유한 요소 분석. 제이.척추장애 및 기술. 2008. 21(2):130-138,2008). 나사풀림은 일반적으로 척추의 규칙적인 굴곡 및 신장 중 발생하는 것처럼 스크류에 작용하는 일정하게 앞뒤로 움직이는 토글 힘의 결과로 발생한다. 이러한 토글 힘은 뼈와 스크류 사이에 공간을 발생시키고, 결국 뼈에서 나사의 변위를 발생시킨다.

전단응력은 이식(implant) 후 페디클 스크류에서 생기는 것으로 알려져 있다. 이러한 경우에 척추에 인접한 두개가 융합되면 그것은 자주 붕괴 또는 변하는 것으로 발견된다. 그 결과, 페디클 스크류는 전단응력에 영향을 받기 쉽고, 스크류의 머리부는 나사부로부터 횡단하는 방향으로 움직인다. 이러한 응력은 머리부와 나사부 사이의 연결부에서 자주 스크류의 파손을 발생시킨다.

현재 당해 기술분야에서 뼈 또는 페디클 스크류는 유연함보다는 강함을 위해 설계되기 때문에 상기한 바와 같이 고장나기 쉽다. 페디클 스크류의 알려진 예가 미국특허 4,887,596 및 5,207,678에 제공된다. 최근 몇몇 스크류 및 스크류 시스템은 특별한 문제를 해결하기 위해 제안되고 있다. 예를 들면, 캐뉼라 모양의 페디클 스크류는 미국 공개번호 2007/0299450에 제공된다. 이 문헌에서, 페디클 스크류는 스크류의 말단부에 개구부를 가지는 중심 캐뉼라(cannula) 또는 도관(canal)으로 구성된다. 일단 이식되면 뼈 접합제가 캐뉼라 안으로, 그리고 스크류와 뼈 사이에 연결부 안으로 분사된다.

미국특허 7,037,309는 셀프-탭핑 말단부를 가지는 다른 캐뉼라 모양의 페디클 스크류를 제공한다. 미국 공개번호 2005/0182409 및 2008/0115586에 척추의 동적 안정화를 위한 장치가 제공되고, 페디클 스크류에 작용하는 전단응력의 문제에 관한 것이다. 이 문헌에서 척추의 동적 안정화 장치는 이동가능한 요소에 연결되는 머리부를 가지는 페디클 스크류를 포함한다. 규칙적으로 운동하는 경우 상기 요소는 압축 또는 신장력을 흡수함으로써 스크류의 전달되는 응력의 양을 저감하도록 구성되어 있다. 이동가능한 요소는 자주 통상 알려진 로드(rod)에 비교하면 자주 복잡하다.

상기 종래의 기술분야에 따른 예들은 특별한 문제에 대한 개선을 제공하지만, 견고한 구조를 모든 것을 지시한다.

따라서 본 발명은 응력의 흡수 및/또는 분배를 고려한 페디클 또는 뼈 고정나사를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일구현예에 따른 동적 뼈 고정나사는 필요한 고정기능을 제공하면서 스크류에 적용되는 힘을 충분히 흡수하는 것을 특징으로 한다.

다른 구현예로서, 본 발명에 따른 나사는 셀프-탭핑 말단부를 포함한다.

따라서, 일구현예에서 본 발명은 머리부, 단부 및 이 사이에 연장되는 나선 몸체를 포함하는 뼈 고정나사를 제공한다.

또 다른 구현예로서, 본 발명에 따른 뼈 고정나사는:

-제1 및 제2단부와, 그 사이에 연장되는 열림 나선 몸체부를 가지는 길이가 긴 몸체를 포함하고,

-상기 제1단부는 인공보철물의 요소에 체결되도록 구성된 머리부에 연결되고; 및,

-상기 제2단부는 골 구조로 삽입하기 위해 고정부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또 다른 구현예로서, 본 발명에 따른 뼈 고정나사는:

- 제1 및 제2단부와, 그 사이에 연장되는 몸체부를 가지는 길이가 긴 몸체를 포함하고;

-몸체부는 열림 나선 구조를 가지고, 적어도 한개의 열림 나선을 포함하고, 몸체부의 외부 표면에 나사산이 형성되고, 나사산 사이의 공간은 몸체부를 통해 연장되는 축 보어(bore)로 열려 있고;

-제1단부는 머리부를 가지고; 및,

제2단부는 골 재료에 체결되도록 구성된 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 구현예로서, 본 발명에 따른 뼈 고정나사는:

-제1인접단부, 제2끝단부, 및 그 사이를 연결하는 몸체부;

-몸체부는 적어도 일부를 따라 길이방향으로 연장되는 축 보어를 가지며, 외주면에 나사산이 형성된 원통형 로드를 가지고;

-제1단부는 보어로 연장되는 개구를 가지는 머리부를 포함하고;

-제2단부는 뼈 재료에 결합되도록 구성된 고정부를 포함하고; 및,

-제1드라이버 체결요소는 제2단부에 제공되고, 뼈 고정나사를 회전시키기 위해 드라이버에 결합되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또 다른 구현예로서, 본 발명은 페디클 스크류를 제공한다.

또 다른 구현예로서, 본 발명은 안정화 로드(rod)와 동종의 것과 같은 척추 안정화 인공보철물과 결합으로 한개 이상의 뼈 고정나사를 포함하는 척추 안정화 시스템을 제공한다.

또 다른 구현예로서, 본 발명에 따른 뼈 고정나사를 이식하는 방법은:

a)뼈 고정나사를 제공하는 단계:

-뼈 고정나사는 제1인접단부, 제2끝단부 및 그 사이에 연장되는 몸체부를 가지는 길이가 긴 몸체를 포함하고;

-몸체부는 (i) 외표면에 몸체의 일부를 따라 길이방향으로 연장되는 축 보어를 가지며 나사산이 형성된 원통형의 로드; 또는 (ⅱ) 나사산 사이의 공간이 몸체부를 통해 연장되는 축 보어로 열려 있는 열림 나선 구조를 가지고;

-제1단부는 중공부로 연장되는 개구를 가지는 머리부를 포함하고;

-제2단부는 제1드라이버 체결요소를 포함하고;

b)제1드라이버 체결요소에 체결되도록 구성된 제1단부를 가지는 드라이버를 제공하는 단계;

c)뼈 구조에 대하여 스크류의 제2단부를 배치하는 단계;

d)드라이버를 회전시켜 스크류의 제2단부를 회전시키는 단계; 및,

e)스크류를 뼈 구조 안쪽으로 작동시키는 단계로 이루어진다.

본 발명의 특징은 이하에서 설명되는 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도면은 참조부호를 포함하고, 도면에 도시된 유사한 요소를 식별하기 위한 참조부호를 포함한다. 어떤 경우에 유사한 요소들은 동일한 번호와 이의 알파벳 첨자로 식별될 수 있다.
도 1은 페디클을 설명하기 위한 척추의 개략도
도 2는 종래기술에 따른 페디클 스크류가 설치된 척추 조각의 단면도
도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 페디클 스크류의 측면도
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 페디클 스크류의 측면도
도 5 내지 8은 본 발명의 다양한 구현예에 따른 페디클 스크류의 나선부의 측면도
도 9는 드라이버가 결합된 본 발명(가상선으로 도시된)의 측면도
도 10a은 도 3의 스크류의 끝단부로부터 바라본 사시도
도 10b는 도 3의 스크류의 끝단부를 보여주는 도면
도 11a는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 조립 상태에서 다수의 구성요소로 구성된 스크류의 측면도
도 11b는 도 11a의 분해도
도 12는 도 11a의 스크류에서 몸체부의 측면도
도 13은 도 11a의 스크류에서 뼈 체결요소의 사시도
도 14a 내지 도 14c는 도 11a의 스크류에서 헤드부의 측면 사시도
도 15는 도 3에서 척추에 심어지는 페디클 스크류를 도시하는 평면도
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 조립 및 분해 상태에서 페디클 스크류와 드라이버의 결합을 보여주는 측면도
도 17은 본 발명에 따라 다양한 피치의 나선을 보여주는 스크류의 측면도
도 18 및 19는 본 발명에 따라 다양한 피치 및 테이퍼의 나선을 보여주는 스크류의 측면도
도 20은 본 발명의 구현예에 따른 뼈 체결요소의 측면도
도 21은 도 20에서 뼈 체결요소의 인접단부의 사시도
도 22는 도 20에서 뼈 체결요소의 끝단부의 사시도
도 23은 본 발명의 일구현예에 따라 뼈 고정나사의 길이방향 단면도
도 24는 도 23의 머리부의 측면도
도 25는 도 23에서 뼈 고정나사에 사용되는 머리부의 단면도
도 26은 도 25에서 머리부의 측면도
도 27은 도 23의 뼈 고정나사와 도 25의 머리부의 결합을 보여주는 측면도
도 28은 도 25의 머리부와 다른 구현예에 따른 뼈 고정나사의 결합을 보여주는 측면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

페디클 스크류(pedicle screw)와 척추 안정화에 관해 설명하면 다음과 같다.

그러나, 본 발명은 고정 용도로 사용되는 어떤 뼈 고정나사에 동일하게 적용될 수 있다는 것이 당해 기술분야에서 숙련된 사람에 의해 이해될 것이다. 따라서, 페디클 스크류 및/또는 척추의 고정 또는 융합에 대한 설명은 본 발명의 일구현예로서 이해될 것이고, 정형외과 수술 영역에서 본 발명의 적용을 어떤 방법으로든 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

예를 들면, 본 발명은 대퇴골, 경골, 비골, 척골 등과 같은 다양한 크기의 뼈와 관련된 적용대상에 사용될 수 있다. 여기서 사용되는 "페디클 스크류"에 관한 모든 설명은 당해 기술분야에서 알려진 어떤 종류의 뼈 고정나사를 의미하지만, 본 발명에 의해 고안된 방법으로 변경된 것으로 이해될 것이다.

또한, 다르게 지시되지 않으면 "스크류"라는 용어는 이전에 설명된 것처럼 헤드, 몸체 및 말단부와 같은 단일의 구조 또는 구조적인 단위의 조합을 의미하는 것으로 이해될 것이다.

이하, 본 발명은 도면과 도면에서 보여주는 요소들에 의해 설명될 것이고, 상기한 요소들은 한개 또는 그 이상의 부호들에 의해 구분될 것이다. 달리 지시되지않으면 도면에 도시되는 요소의 특징은 동일한 요소를 구분하기 위해 사용되는 도면부호의 차이와 관계없이 상기한 바와 같이 지시되는 모두 동일한 요소에 적용될 것이다. 본 발명의 명세서에서 "끝단의" 및 "인접하는"의 용어는 본 발명의 스크류를 설명하는데 사용된다. 이러한 용어들은 편의상으로만 사용되고, 본 발명을 어떤 방법으로든 제한하지 않는 것으로 의도된다. 여기서 사용되는 "끝단의"라는 용어는 뼈로 삽입되는 본 발명의 스크류의 끝단을 지칭하는 것으로 사용될 것이다. "인접하는(PROXIMAL)"이라는 용어는 스크류가 심어지는(IMPLANT) 뼈의 외측으로 연장되는 스크류의 반대쪽을 지칭하는 것으로 사용될 것이다. 따라서, 이러한 설명적인 용어들은 뼈에서 배치와 관련하여 본 발명의 스크류를 설명하는데 사용되지만, 본 발명은 뼈에 사용중일 때에만 또는 뼈와 다르게 조합될 때에만 스크류에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 설명에서, "열린 나선(OPEN HELIX)" 또는 열린 헬리컬 구조"라는 용어가 사용된다. 이러한 용어는 "코르크마개 뽑이"와 닮은 한개 이상의 감겨지는 요소를 가지는 속이 빈 구조에 관한 것으로 이해될 것이다. 헬리컬 구조는 나사의 기능성을 제공하기 위해 연속적으로 나선을 형성한다. 상기한 구조의 바깥쪽 표면은 나사의 기능을 보조하기 위해 절단 모서리를 포함한다. 나선들 사이의 공간은 중심의 보어(BORE) 쪽으로 열려있다.

도 3은 본 발명의 일구현예에 따른 페디클 스크류(또는 뼈 고정나사)를 보여준다. 도시한 바와 같이, 스크류(10)는 일반적으로 인접단부(11), 반대쪽 끝단부(13), 그 사이에 연장되는 몸체부(14)를 가지는 가늘고 긴 구조를 포함한다.

도 15는 척추골 안에 페디클(PEDICLE)을 통해 심어지는(IMPLANT) 스크류(10)를 보여준다. 인접단부(PROXIMAL END;11)는 스크류가 임플란트되면 뼈의 외측으로 연장되는 스크류의 머리부(12)를 포함한다. 머리부(12)에는 스크류를 척추 안정화 시스템의 다른 요소에 연결하는데 사용하기 위한 다양한 구성들 중 하나가 제공된다. 예를 들면 머리부(12)에는 척추 안정화를 위해 로드(ROD)를 수용하는 요크와 요크 안에 로드를 로킹하기 위한 로킹블록이 제공된다. 이러한 조합은 예를 들면 미국특허 4,887,596호에 개시되어 있다. 또한 머리부(12)에는 예를 들면 상기 언급된 참고문헌에서 지시되는 바와 같이 달리 알려지거나 바람직한 구성이 제공된다. 또한 머리부(12)에는 전술한 것처럼 임플란트 시 스크류를 회전시키기 위해 드라이버 또는 그와 같은 것("즉 "드라이버 체결요소)이 결합되도록 하기 위한 수용수단이 제공된다.

끝단부(DISTAL END;13)는 임플란트시 뼈 안으로 삽입되는 스크류(10)의 부분을 포함한다. 끝단부에는 일반적으로 스크류가 임플란트 되는 뼈에 맞물리도록 하기 위해 고정부 또는 단부(16)가 제공된다. 요소(16)(이전에 설명된 다른 것들)는 "고정부"로 언급되고, 이 용어는 단순히 편의상으로 사용된다. 당해 기술분야에서 숙련된 사람들은 스크류(10)를 심는 동안에 고정부(16)가 본 뼈 안으로 삽입되는 단순히 스크류의 첫번째 부분이라고 이해할 것이다. 스크류가 더 삽입되면, 길이방향을 따라 다른 부분이 뼈에 맞물림으로써 고정된다고 이해할 것이다.

스크류(10)의 몸체(14)는 바람직한 구현예로서 열린 나선형 코일 모양 또는 나선형 스프링 모양을 가짐으로써, 일반적으로 코르크마개 뽑이(CORKSCREW) 구조라고 가정한다. 도면에서 보인 것처럼, 몸체(14)는 단일 요소 또는 나선형으로 배열된 나사산을 포함한다. 몸체의 바깥쪽 표면은 스크류의 나사산을 형성한다. 바람직한 구현예로서, 나선(HELIX)의 외표면은 스크류가 삽입되는 골질 구조에 체결하기 위해 블레이드 또는 날카로운 부분을 포함한다. 몸체의 "열림(OPEN)" 본질은 코어로 연장되는 나사산 사이의 빈 공간의 코어를 발생시킨다. "열림 나선(OPEN HELIX)"라는 용어는 여기서 상기한 구조를 말할 때 사용된다.

본 발명에 따른 스크류의 다른 실시예는 도 4에 도시되고, 스크류(30)는 전술한 요소의 구조와 유사하게 인접단부(11)에 있는 머리부(32)와, 몸체(34)와, 끝단부(13)에 있는 고정부(36)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 스크류가 단일 나선(helix)으로 구성된 도 3에 도시한 구현예와 달리, 도 4에 도시된 구현예는 두개의 나선 요소를 가지는 몸체(34)를 포함하고, 상기 나선 요소(35a,35b)는 서로 동일축선 상으로 공통의 머리부(32)에 연결된다. 몸체(34)의 "이중 나선(double helix)" 구조에 의해 스크류와 스크류가 임플란트 되는 뼈 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이중 나선 구조는 또한 단일 나선 구조에 비해 더 큰 강도를 가지는 스크류를 제공하는 것으로 이해될 것이다. 다른 구현예에서 본 발명의 스크류는 두개 이상의 나선 요소를 포함하는 것으로 이해될 것이다.

스크류의 고정부(16 또는 36)는 임플란트되는 곳에서 뼈에 결합되는 기능을 제공한다. 이러한 기능을 보조하기 위해 고정부가 제공되거나 고정부는 뼈에 삽입 및 관통하는 포인트를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 구현예로서 스크류의 임플란트를 보조하기 위해 고정부(16)에 뼈 체결요소(18) 또는 이와 유사한 구조가 제공될 수 있다. 일구현예로서, 뼈 체결요소(18)는 미국특허 7,037,309에 지시된 것처럼 셀프-탭핑(self-tapping) 장치 또는 스크류가 회전하자마자 뼈에 셀프-보링(self-boring; 스스로 구멍을 뚫게) 하는 다른 유사한 구조를 포함한다. 이해되는 바와 같이 상기한 셀프-탭핑 또는 셀프-보링 메카니즘은 스크류를 심기 전에 별도로 뼈에 홀을 뚫을 필요가 없다. 이러한 본 발명의 일구현예는 도 20 내지 22를 참조하여 이하에서 더 설명된다.

다른 구현예로서, 도 9를 참조하여 이하에서 더 설명하면 뼈 체결요소(18)는 드라이버 또는 이와 유사한 것(즉 "드라이버 체결 요소")의 단부를 체결하기 위한 회전수단을 포함할 수 잇다. 드라이버는 뼈 체결용 스크류를 임플란트하기 위해 사용되는 알려진 메카니즘을 포함할 수 있다. 이러한 구성에서 스크류(10)가 임플란트될 때 드라이버의 작동 단부는 스크류(10)의 중심을 통해 길이방향으로 연장되고, 뼈 체결요소(18)의 회전수단으로 또는 회전수단에 의해 제공되는 협력구조를 제공한다. 예를 들면, 상기한 회전수단은 협력하는 드라이버의 나선형 단부를 수용하기 위해 설치되는 뼈 체결요소(18)의 루멘(lumen) 안에 있는 나선형 링을 포함한다. 작동 육각형 헤드를 가지는 드라이버는 스크류의 머리부(12)를 통해 스크류의 길이방향의 열림 나선으로 삽입될 수 있다. 머리부는 관통 연장되고 뼈 체결요소(18)의 육각형 링과 체결된다. 일단 체결되면 드라이버의 회전은 뼈 체결요소(18)를 회전시키는 역할을 한다. 후자(뼈 체결요소)는 몸체(14)에 견고하게 연결되기 때문에 전체 스크류가 회전될 수 있다. 이러한 배치에 의해 드라이버(미도시)를 회전시키면 스크류(10)는 뼈 안으로 당겨지고 반대쪽은 밀려져서 머리부(12)가 드라이버에 의해 체결되는 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 설명에서 머리부(12)는 드라이버가 연장되는 통로를 포함할 수 있다. 또한 상기한 설명에서 육각형 너트/드라이버 구조가 제공되었지만 어떤 유사한 기능의 구조가 본 발명에서 사용될 수 있다.

도 9에 도시한 바와 같이 드라이버(40)는 머리부(12)에서 개구부를 통해 연장될 수 있는 크기를 가지며 제공된다. 드라이버(40)의 말단부(42)는 실질적으로 스크류(10)의 전체 길이를 통해 연장가능하고 일구현예에서 뼈 체결요소(18)를 체결하기 위해 구성된다. 어떤 경우에 드라이버의 말단부(42)는 또한 뼈 체결요소(18)를 통해 연장될 수 있다. 적어도 드라이버(40)의 말단부(42)에 구동축 역할을 하는 형상을 가지는 외표면이 제공된다. 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 말단부의 반대쪽에 위치한 드라이버(40)의 회전을 용이하게 하기 위해 드라이버(40)의 단부(42)에 핸들 또는 다른 유사한 구조(미도시)가 제공될 수 있다. 도 10a 및 10b에 도시한 바와 같이 스크류(10)의 뼈 체결요소(18)는 드라이버의 말단부(42)의 형상에 맞게 형상을 가지는 내표면(44)을 포함한다. 도 9 및 10에 도시된 구현예에서 드라이버(40)의 말단부(42)와 뼈 체결요소(18)의 내표면에 육각형 단면이 제공된다. 상기한 배치는 드라이버(40)로부터 스크류(10)에 회전력을 전달하는 효율적인 수단을 제공하지만, 상기한 형상이 유일한 수단이 아님을 이해할 것이다. 물론 회전에 의해 스크류를 구동시켜 뼈에 체결하기 위한 목적을 달성하기 위해 다양한 다른 형상이 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 알려져 있다.

상기한 설명은 드라이버(40)에 결합될 수 있는 뼈 체결요소(18)에 초점을 맞추었지만 어떤 드라이버 결합 수단 또는 장치가 인접단부(13), 끝단부(11) 또는 그 사이 어떤 위치에서든 스크류(10)의 몸체(14) 안에 제공된다. 상기 드라이버 결합 수단은 몸체(14)의 루멘(LUMEN) 내에서 동축상으로 배치된 환상의 링을 포함한다. 환상의 링의 외표면은 몸체(14)(나선부와 같은)의 내표면에 고정된다. 환상의 링의 내표면에 드라이버의 외표면과 맞는 형상이 제공된다. 한개 이상의 환상의 링은 몸체(14)의 길이를 따라 또는 스크류 자체에 다양한 위치에 제공될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 유사하게는, "환상의 링"을 참고하였지만, 당해 기술분야에서 숙련된 자는 이러한 용어가 드라이버 결합 장치의 어떤 종류를 의미하는 것으로 이해할 것이다. 즉, 드라이버를 수용하여 체결하고 회전운동을 전체 스크류에 제공할 수 있는 장치이다.

또 다른 구현예로서, 말단부의 회전에 의해 스크류를 임플란트하기 위한 전술한 수단은 전술한 열림 나선 구조를 갖지 않는 스크류에 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 종래기술에서 알려진 것과 유사하게 솔리드 스크류로 구성된 페디클 또는 뼈 고정나사를 제공한다. 이러한 구현예에서 본 발명은 위에서 설명한 스크류(10)와 구조가 비슷한 스크류를 제공한다. 즉, 머리부를 가지는 인접단부, 가늘고 긴 몸체 및 고정부 및/또는 뼈 체결요소를 가지는 끝단부를 포함한다. 상기 스크류는 가늘고 긴 빈공이나 캐뉼라 구조를 포함하고, 중심의 보어는 스크류의 중심부를 통해 연장되며 제공된다. 여기서 사용되는 "중심의(SUBSTANTIAL)"라 함은 인접단부에서 적어도 끝단부로 연장되는 보어를 말한다. 한가지 경우에 보어는 말단부를 통해 연장될 수 있다. 상기한 스크류의 캐뉼라는 전술한 것과 같은 드라이버를 수용하기에 충분한 직경을 가진다. 스크류의 외표면은 뼈에 나사체결되자마자 뼈에 체결되는 나사산을 포함한다. 스크류의 말단부에 전술한 드라이버 결합 수단이 제공된다. 이러한 방법으로, 드라이버를 회전시킴으로써 뼈 안으로 스크류를 당겨서 페디클(또는 다른 뼈 구조) 안으로 스크류를 임플란트시킬 수 있다. 즉, 스크류는 인접단부의 회전에 의해 뼈 안으로 구동되고, 반대쪽에서 스크류의 끝단부를 회전시킴으로써 밀리게 된다.

다른 구현예에서, 스크류는 스크류의 끝단부에 회전력을 적용함으로써 회전될 수 있다. 예를 들면 스크류의 머리부(12)는 당해 기술분야에 통상적으로 알려진 바와 같이 회전가능하게 변경될 수 있다. 상기한 구현예에서 주지된 페디클 스크류의 머리부를 회전시키기 위한 주지 수단이 본 발명에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 머리부(12)에 협력하는 드라이버를 수용하기 위해 개구부 또는 구조가 제공될 수 있다. 일례로, 머리부(12)는 전술한 바와 유사하게 육각형으로 형성된 드라이버가 삽입되거나 상기한 드라이버가 연장될 수 있는 암놈 육각형 개구부를 가진다. 드라이버의 회전으로 머리부(12)에 회전력을 부여하여 스크류(10)를 회전시킬 수 있다. 전술한 바와 같이 페디클 및 다른 뼈 고정나사는 통상적으로 머리부를 경유하여 스크류를 구동하는 방식을 이용함으로써 임플란트 된다.

또 다른 구현예로서, 본 발명의 스크류는 인접단부와 끝단부에 동시에 작용하는 단일의 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 이러한 구현예로서, 뼈 체결요소(18)와 머리부(12)에 동일한 드라이버가 결합되는 회전수단이 제공된다. 예를 들면, 도 9를 다시 참조하면 드라이버(40)는 인접단부에 비교되는 바와 같이 끝단부에서 더 작은 외측 치수를 가질 수 있다. 따라서, 드라이버의 외표면과 협력하기 위해 뼈 체결요소(18)와 머리부(12)에 내측 체결 수단이 제공된다면, 스크류(10)의 인접단부(11)와 끝단부(13)가 동일한 드라이버(40)에 의해 동시에 구동되는 것이 가능하다. 이러한 배치로 구성되는 뼈 체결요소(18)와 머리부(12)는 도 13 및 14c에 각각 도시되어 있다. 이러한 구현예로서, 스크류(10)의 머리부(12) 안으로 드라이버(40)의 삽입시 스크류의 인접단부를 향해 드라이버의 이동을 방해하지 않는다.

상기한 구현예의 다른 예로서, 드라이버는 단일의 크기를 가지고, 뼈 체결요소(18)에 체결되도록 구성될 수 있다. 머리부(12)에는 또한 드라이버에 의해 작용되도록 체결 표면이 제공된다. 드라이버가 머리부를 작동시키기 위해 예를 들면 드라이버에 맞게 그리고 머리부(12)의 개구부 내측에 형성된 내측과 외측의 육각형 표면을 가지는 소정 크기의 칼라(collar)는 드라이버에서 슬라이드 되고 머리부(12)에서 개구부의 내측에 걸릴 수 있다. 이러한 방법으로 드라이버는 초기에 스크류의 인접단부만을 회전시키는데 사용되고, 이후 및/또는 필요할 때, 인접단부 및 끝단부를 회전시킬 수 있다. 이해되는 바와 같이, 이러한 특징의 다양한 다른 조합은 스크류를 원하는 방법으로 구동시키기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예는 도 16a에 도시되어 있고, 조합에서 전술한 바와 같은 스크류(10)와 전술한 드라이버의 역할을 하는 송곳(60)을 보여주는 조립도이다. 도 16b는 조립도가 분리될 때를 도시한다. 도 16a 및 16b에 도시한 바와 같이 송곳(60)은 핸들(62)과 인접단부 또는 끝단부(즉 핸들)에 적어도 육각형 외부(62)를 포함한다. 이러한 방법에서 송곳(60)은 전술한 바와 같이 머리부(12)에서 협력하는 개구부, 뼈 체결요소(18) 또는 이들의 조합에 결합될 수 있다. 도 16a 및 16b에 도시한 바와 같이, 송곳(60)은 스크류(10)를 임플란트 시키기 전에 스크류(10)가 송곳과 조립될 때 뼈 체결요소(18)를 관통하는 끝단부(64)를 더 포함한다. 끝단부(64)에 포인트 및/또는 절단 모서리가 제공됨으로써 구멍 뚫는 기구 역할을 하는 송곳이 일플란트 시 스크류의 위치를 용이하게 잡을 수 있다. 또한 끝단부(64)는 드릴 비트(bit) 또는 드릴 메카니즘의 역할을 하고 스크류(10)의 임플란트 시 보어구멍의 드릴링 기능을 한다. 따라서 이해되는 바와 같이, 송곳(60)과 스크류(10)의 조합은 도시 및 설명된 것처럼 외과의사가 스크류(10)와 송곳(60)을 조립하는 것을 허용하여, 송곳을 회전시킴으로써 스크류(10)를 한번에 임플란트시킬 수 있다. 일단 임플란트 되면 송곳을 뺄 수 있다.

본 발명의 스크류는 단일의 몸체 또는 스크류를 만들기 위해 연결 또는 조립가능한 다수의 분리된 부품으로 제조될 수 있다. 일구현예로서, 본 발명의 스크류는 티타늄 로드(rod; 임플란트용으로 사용가능한 재료로 만들어진 로드)와 같은 속이 빈 막대로부터 제조될 수 있다.

다른 구현예로서, 도 11a 및 11b에 도시한 바와 같이 본 발명의 스크류는 3개의 분리되는 요소, 즉 몸체(14), 끝단부(13)에 위치한 뼈 체결요소(18), 인접단부(11)에 위치한 머리부(12)로 제조될 수 있다. 도 11a는 스크류(10)를 제조하기 위해 연결되어 조립된 상태에서 이러한 구성요소들을 보여준다. 도 11b는 분해된 형태에서 이러한 구성요소들을 보여준다. 스크류를 형성하는 요소들은 당해 기술분야에서 알려진 다양한 수단에 의해 연결될 수 있다. 예를 들면 구성요소들은 용접(예를 들면, 솔리드 상태 또는 냉간용접 공정 또는 융해용접 공정), 마찰접합 또는 다른 금속 연결방법에 의해 연결될 수 있다. 일구현예로서 머리부(14)와 뼈 체결요소를 부착하기 위해 몸체에는 몸체의 보강된 터미널 단부(44,46)가 각각 제공된다. 이러한 배치는 구성요소를 고정하기 위해 원하는 접촉 면적을 제공한다. 일구현예로서, 머리부와 뼈 체결요소(18)를 몸체(14)에 나사체결하기 위해 몸체(14)의 각 보강 단부(44,46)와 스템(stem;48,50)에는 서로 반대되는 표면에 나사산이 각각 제공된다. 이러한 방법으로 체결된 어셈블리는 열림 나선과 대조적으로 나선형의 원통을 포함한다.

도 13은 드라이버의 인접단부가 체결되는 육각형 중공(lumen;51) 뿐만 아니라 뼈 체결요소(18)를 도시한다. 도 14a 내지 도 14c는 머리부(12)의 다양한 실시예를 도시한다. 도 14a에서 예를 들면 머리부(12)는 알려진 척추 안정화 구조의 로드를 수용하기 위해 설계된다. 도 14c는 상응하는 육각형 모양의 드라이버를 수용하기 위해 형성되는 육각형 형상의 중공을 가지는 머리부를 도시한다. 전술한 바와 같이, 머리부의 이러한 형태는 유일하게 또는 부분적으로 스크류의 끝단부로부터 구동되는 스크류를 위해 사용된다.

도 20 내지 22는 80으로 지시되고, 즉 뼈 절개 기능을 하도록 구성되는 뼈 체결요소(80)의 다른 구현예를 도시한다. 이 경우, 뼈 체결요소는 뼈 절개 단부 또는 요소를 말한다. 상기한 바와 같이 뼈 절개 기능은 일구현예로서 스크류가 셀프 탭핑(tapping) 또는 셀프 보링(boring)되게 한다. 즉 뼈 체결요소(80)를 가지는 스크류의 회전은 뼈 체결요소와 접촉하는 뼈의 구멍을 뚫는 기능을 제공한다. 이것은 뼈에 홀이 제공되지 않아도 스크류가 뼈 안으로 구동되게 한다. 또한 뼈 체결요소(80)는 보어구멍의 제공으로 동일하게 사용될 수 있다. 그리고 상기 뼈 체결요소(80)는 부착되는 스크류를 수용하기 위해 보어구멍의 크기에 맞게 변경하는 기능을 동일하게 사용할 수 있다. 상기한 경우에, 보어구멍은 스크류가 뼈 안으로 특정한 위치에 또는 특정한 위치로 안내하는 것을 보조하기 위해 "파일럿 홀(pilot hole)"의 기능을 할 수 있다. 도 20에 도시한 바와 같이, 뼈 체결요소에 인접단부(84)와 끝단부(82)가 제공된다. 이해되는 바와 같이 "끝단"과 "인접단"은 위에서 제공된 것과 동일한 의미를 가진다. 끝단부는 인접단부에서 끝단부 방향으로 통상 축방향으로 연장되는 복수의 절개 요소(86)에 의해 절개 단부의 기능을 한다. 절개요소(86)는 뼈를 절개하는 기능을 수행하기에 충분한 모양 또는 방향을 가진다. 절개 단부의 다양한 변경예는 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 분명할 것이다. 일구현예로서, 도 20에 도시한 바와 같이 절개 단부는 뼈 체결요소(80)의 단부에 V자 모양의 노치(88)와 같은 절개 노치에 의해 형성될 수 있다. 뼈 체결요소(80)의 절개 기능을 더 보조하기 위해 길이방향으로 연장되는 홈(90)이 뼈 체결요소(80)의 길이에 걸쳐 제공된다. 도 20에 도시한 바와 같이 뼈 체결요소는 스크류의 몸체로부터 분리된 요소로 보여진다. 그러나, 도시된 것처럼 동일한 절개 단부가 단일 구조를 가지는 스크류에 제공되는 것으로 이해될 것이다. 도 20은 전술한 바와 유사하게 스템을 가지고, 스템은 본 발명의 스크류를 제조할 때 나선형 몸체부에 뼈 체결요소를 부착하는 기능을 한다.

도 21 및 22는 전술한 것처럼 드라이버(미도시)를 수용하기 위해 중공부(51)를 가지는 뼈 체결요소의 구현예를 도시한다. 도시된 구현예로서, 중공부(51)는 육각형 모양으로 제공되고, 서로 대응되는 드라이버를 수용하기 위해 구성됨으로써 전술한 것처럼 드라이버 결합 수단 또는 장치의 기능을 한다. 상기한 바와 같이 스크류와 드라이버 사이에 바람직한 연결을 달성하기 위해 다양한 다른 형상이 가능하다. 도 21 및 22는 또한 뼈 체결요소(80)의 길이를 통해 완전히 연장되는 중공부(51)가 도시되어 있다. 상기한 구조는 예를 들면 뼈 체결요소를 통해 드라이버를 완전히 수용하기 위해 변경될 것이다. 상기한 예에서 드라이버는 도 16a 및 16b를 참조하여 상기한 바와 같이 송곳을 포함할 수 있다. 이해되는 것처럼 전술한 바와 같이 절개 단부를 가지는 송곳의 조합과, 끝단부(82)에 절개 단부를 가지는 뼈 체결요소(80)는 본 발명의 스크류가 보어구멍이나 파일럿 홀의 필요없이 뼈 안으로 임플란트 되게 한다. 즉, 임플란트 시 송곳은 뼈 체결요소(80)를 가지는 스크류와 처음에 연결되고, 초기 홀을 뼈에 형성하기 위해 사용된다. 뼈 체결요소의 절개 단부는 스크류의 몸체를 수용하기 위해 상기한 홀의 직경을 증가시키는 역할을 한다. 상기 지시된 바와 같이, 송곳의 회전은 드라이버와 스크류 사이에 연결로 인해 스크류의 회전을 초래한다.

도 20 내지 22는 드라이버 결합 수단으로 기능을 하도록 구성되고, 드라이버에 의해 수용 및 회전되도록 구성되는 중공부(51)를 가지는 뼈 체결요소(80)를 도시한다. 그러나, 상기한 바와 같이 드라이버 결합 수단은 스크류의 길이를 따라 한개이상의 다른 부분에 제공될 수 있다.

본 설명을 검토하자마자 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 스크류는 많은 이점을 제공한다. 예를 들면, 스크류의 몸체(14)는 열림 나선 구조로 인해 인접한 뼈에 접촉하는 스크류의 표면적의 증가된 양을 고려하는 것으로 인식할 수 있다. 즉, 나선의 외표면을 가지는 솔리드 로드를 포함하는 알려진 스크류와 비교함에 따라, 본 발명의 스크류는 뼈 조직에 접촉시키기 위해 나선의 더 큰 표면적을 허용한다. 따라서, 이것은 임플란트 시 뼈와 접촉하는 스크류의 전체 양을 증가시킬 수 있다. 또한 본 발명의 열림 나선 구조는 뼈가 스크류의 몸체를 통해 자라게 함으로써, 스크류가 뼈 안에서 고정되게 하는 그립(grip)의 정도를 증가시킨다. 다른 구현예로서, 스크류의 내부는 뼈의 성장 및/또는 뼈의 접합구조를 촉진 또는 강화시키기 위해 당해 기술분야에서 알려진 다양한 구성들로 채워질 수 있다. 예를 들면, 내부는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)와 같은 뼈 접합 또는 대체 물질, 뼈 형태유전학적 단백질(BMPs)과 같은 뼈 성정을 강화 또는 유도하는 물질, 또는 이들의 조합으로 채워질 수 있다. 상기한 경우에 본 발명의 스크류의 열림의 본질(OPEN NATURE)은 상기한 조성물의 구체화를 용이하게 하는 것으로 이해될 것이다.

게다가, 열림 나선 구조는 또한 스크류에 탄성 정도를 제공함으로써, 예를 들면 스크류의 머리부분에 몸체에 대하여 측면으로 변형 및 굽혀지는 것을 허용한다. 전술한 바와 같이, 종래기술의 페디클 스크류에 대한 연구에 따르면 높은 전단응력은 머리부와 스크류 몸체의 기둥 임플란트의 연결부에서 발생된다. 따라서, 상기한 바와 같이 이러한 경우에 임플란트 후 인접한 척추 구조는 위치변화가 발생되고, 스크류의 나선구조는 상기에 적용되는 응력에 대하여 견딜 수 있다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 스크류는 몸체를 형성하기 위해 조합된 한 개 이상의 나선 구조를 포함한다. 본 발명의 다양한 도면들은 단일 나선 구조를 도시하고, 도 4는 이중 나선 구조를 도시한다. 상기한 것처럼 다중 나선 구조는 또한 본 발명의 범위 내에 포함된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 스크류의 하이브리드 구조를 도시되지 않은 도면을 통해 생각할 수 있다. 상기한 구조에서 스크류의 길이 부분은 통상적으로 알려진 뼈 고정나사인 솔리드 실린더를 포함하지만 나머지 부분은 여기서 설명된 것처럼 열림 나선 구조를 포함한다. 이러한 타입의 하이브리드 구조와 함께, 솔리드인 스크류는 열림 나선 부분에 비해 더 견고한 부분을 가진다. 따라서 일구현예로서, 열림 나선 부분은 임플란트 되는 스크류의 일부분만을 포함할 수 있고, 뼈의 바깥쪽에 남겨져 있거나 인접단부를 포함하는 스크류의 부분은 솔리드 스크류를 포함한다. 이해되는 바와 같이, 상기한 구조를 가지고 뼈에서 임플란트 되는 부분은 상기한 것처럼 열림 나선 구조의 이점으로부터 유리한 점이 있고, 뼈의 바깥쪽에 있는 스크류의 일부는 그 기능, 예를 들면 척추 안정화 시스템을 지원하는 기능을 개선하기 위해 더 큰 견고함을 가진다. 유사하게는 스크류의 단부의 일부는 솔리드 대신에 나선 부분으로 제조될 수 있고, 몸체와 끝단부는 전술한 열림 나선 구조로 제조될 수 있다.

도 5 내지 8은 스크류의 몸체를 형성하는 다양한 나선 다양한 다른 구조를 도시하고 있다. 주목되는 바와 같이 본 발명의 스크류는 당해 기술분야에서 숙련된 사람에게 분명한 바와 같이 어떤 종류의 프로파일 구조의 나선을 가질 수 있다. 상기 "프로파일 구조"라는 용어는 특히 나선의 피치, 나사산 폭, 직경(내부 및 외부), 각도 편차 등과 같은 당해 기술분야에서 주지된 스크류 나사산의 다양한 특징을 설명한다는 것을 의미한다. 또한 본 발명은 전술한 구현예에 한정되지 않고, 상기한 구현예들의 조합도 사용가능하다.

헬리컬 스크류 몸체를 형성하는 나사산의 피치의 다양성에 대한 일예가 도 17에 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 일구현예로서, 스크류(10)는 전술한 것과 유사하게 머리부를 가지는 인접단부(11), 뼈 체결요소(18)를 가지는 끝단부(13)를 포함한다. 그러나 본 발명의 구현예로서 몸체(70)는 피치가 변하는 열림 나선 구조 또는 스크류의 길이방향 축을 따라 측정되는 바와 같이 나선을 포함하는 나사산의 공간을 가진다. 이해되는 바와 같이 단위 길이당 나사산의 수가 상기한 지점(즉, 인접한 나사산 사이의 공간이 더 작다)에서 더 많을 때 나선의 피치는 또 다른 것에 비해 주어진 지점에서 더 짧은 것으로 간주된다. 도 17에 도시된 스크류에서, 나선의 피치가 인접단부(11)에 비해 스크류의 끝단부(13)를 향해 더 짧다는 것에 주목해야 한다. 당해 기술분야에서 숙련된 자에 의해 이해되는 바와 같이, 더 짧은 피치를 가지는 나선은 더 큰 강도를 가진다. 따라서, 도 17에서 도시된 예에서 더 짧은 피치를 가지는 나선의 끝단부는 더 긴 피치를 가지는 인접단부에 비해 더 큰 강도를 가진다. 게다가, 도 17에 도시된 스크류의 단일 회전은 인접단부와 끝단부 사이에 뼈 접촉에 대한 스크류 표면의 차이를 초래하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면 도 17에 도시된 스크류의 경우에 단일 회전을 가지는 끝단부(13)에서 나선부는 피치의 차이로 인해 인접단부(11)에서 나선부 보다 더 큰 각도로 회전한다. 이해되는 바와 같이 본 발명에 따른 스크류는 전술한 피치와 반대의 피치를 가짐으로써 끝단부보다 스크류의 인접단부의 강도가 더 세다. 어떤 불연속부분에서 그 길이를 따라 원하는 다양한 강도를 스크류에 제공하기 위해 나선의 피치의 수많은 예들이 제공될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 본 발명은 어느 한 피치 또는 피치 디자인에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 스크류의 또 다른 구현예는 도 18에 도시되어 있고, 스크류(10)는 전술한 다양한 피치의 나선을 가지는 몸체(72)를 가진다. 즉, 끝단부(13)에서 나선의 피치는 인접단부(11)에서 나선의 피치보다 더 짧다. 그러나, 이러한 구현예에서 스크류는 테이퍼를 가질 수 있고, 끝단부(13)에서 스크류의 직경은 인접단부(11)에서 직경보다 더 작을 수 있다. 또한 길이방향 축을 따라 직경의 변화는 스크류의 강도 특성을 변화시키는 역할을 한다. 어느 정도의 테이퍼, 또는 상기 테이퍼의 부족은 본 발명의 스크류에 적용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 도 19는 스크류(10)의 다양성을 도시하고, 끝단부(13)에서 스크류 몸체(74)의 일부는 인접단부(11)에서 몸체의 일부보다 더 큰 직경을 가진다.

본 발명의 스크류 및 스크류 요소는 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 알려진 어느 재료로도 제조될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 요소들은 스케인레스강, 티타늄, 티타늄 합금, 니켈-티타늄 합금(Nitinol^TM), 코발트-크롬 합금과 같은 금속 또는 금속합금; 플라스틱 및/또는 열가소성 폴리머(PEEK ^TM); 탄소섬유; 또는 어느 다른 재료, 또는 통상 뼈 고정나사와 관련된 재료의 조합으로 제조될 수 있다. 본 발명의 스크류와 스크류 요소의 표면은 뼈 내에서 스크류의 배치 또는 접착을 향상시키기 위해 어느 알려진 물질들이 선택적으로 코팅될 수 있다. 예를 들면 일구현예로서 스크류의 바깥쪽 표면, 또는 임플란트 후 뼈에 접촉되는 적어도 일부는 뼈 결합을 촉진시키기 위해 히드로이아파타이트(Hydroyapatite)로 코팅됨으로써스크류의 이동을 방지할 수 있다.

본 발명의 열림 나선 구조는 스크류가 뼈에 삽입되기 전에 압축 또는 팽창될 수 있다. 예를 들면 도 9를 참조하여 설명하면, 일구현예에서 드라이버(40)는 머리부(12)를 통해 연장되어 열림 나선 스크류(10)의 중공부에 축방향으로 삽입되고 뼈 체결요소(18)에 결합될 수 있다. 상기 구현예에서, 드라이버의 인접단부는 머리부(12)에도 결합될 수 있다. 상기한 예에서, 드라이버의 회전으로 인접단부와 끝단부에서 스크류를 회전시킨다. 그러나 상기한 이중 회전뿐만 아니라 길이방향 축을 따라 스크류의 나선을 약간 길게 또는 잡아늘리기 위해 드라이버(40)를 통해 신연력(distracting force)를 적용하는 것이 가능하다. 상기한 상태에서 잡아늘려진 스크류는 예를 들면 골절된 뼈에 이동될 때 드라이버를 통한 신연력의 해제와 나선의 탄성에 의해 스크류가 원래 위치로 복귀할 것이다. 이러한 경향은 스크류가 뼈에서 짧아지게함으로써 서로 골절된 조각의 압축을 초래한다. 유사한 방법으로 본 발명의 스크류는 임플란트 전에 압축됨으로써 임플란트시 뼈에 신연력을 제공하는 역할을 한다.

또 다른 구현예로서, 드라이버(40)는 전술한 압축가능한 신연력을 제공하는 스크류의 나선을 풀거나 감을 수 있다. 이러한 구현예에서, 스크류의 일단은 고정될 수 있고, 바람직하게는 드라이버에 힘이 가해질 때 반대쪽 단부는 회전된다. 이해되는 바와 같이, 인접단부의 상기한 회전은 스크류의 비틀림 또는 회전을 초래한다. 그 결과로, 스크류는 임플란트 전에 압축 또는 신연력을 미리 받는다. 드라이버가 제거되면 뼈안에 스크류가 임플란트된 후 나선이 정상적인 모양으로 다시 시작하기 쉬움으로써 스크류의 인접단부와 끝단부 사이에 원하는 힘을 가할 수 있다. 다양한 방법이 스크류를 비트는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 일구현예로서 드라이버는 스크류의 머리부를 끝단부의 회전을 방지하지만 어느 한 방향으로 회전시키는 수단을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이 본 발명의 일구현예는 상호 보완적인 모양(예, 육각형)을 가지는 드라이버의 끝단부와 스크류를 제공하고, 상기한 배치에서 이것은 스크류의 끝단부의 회전을 방지하는 방법으로 이해될 것이다.

본 발명의 또 다른 구현예는 도 23 내지 28에 도시되어 있고, 분리된 스크류와 머리부의 독특한 조합이 도시되어 있다. 이러한 구현예로서, 스크류(100)는 전술한 바와 같다. 특히, 스크류는 인접단부(102), 끝단부(104) 및 그 사이에 연장되는 몸체부(106)로 구성된다. 일구현예로서 몸체부(106)는 중심 보어(108)를 가지는 중공 구조를 포함한다. 도 23에 도시한 구현예에서, 몸체부(106)는 전술한 열림 나선 구조를 포함하고, 스크류의 나사산을 형성하기 위해 배열되는 하나 이상의 나선 요소를 포함한다. 다시 말해서, 열림 나선 구조 또는 열림 나선이라 함은 코르크 스크류와 유사하게 각 나사산 사이의 공간이 중심 보어(108)에 열려있다는 의미이다. 전술한 바와 같이, 끝단부(104)는 임플란트 시 뼈와 같은 재료에 결합되도록 형성되어 있다. 이러한 목적을 위해, 끝단부(104)는 상기한 바와 같은 뼈 체결요소(110)를 가진다. 또한 몸체부(106)가 열림 나선인 경우에 끝단부(104)는 한개 이상의 나선 요소의 날카로운 단부를 포함한다.

본 발명의 구현예로서, 도 23 및 24에 도시한 바와 같이 스크류(100)의 머리부(112)는 스크류(100)의 인접단부(102)와 함께 협조하여 체결되는 제1끝단부(114)를 가지는 통상의 원통 중공형 몸체를 포함한다. 예를 들면, 도시된 구현예에서, 머리부(112)의 끝단부(114)의 내부 보어는 스크류의 인접단부(102)에 제공되거나 형성되는 나사산과 협조하는 나사산(116)을 가진다. 이러한 방법으로, 머리부(112)는 스크류(100)의 인접단부(102)에 나사체결되어 길이방향으로 어느 위치에든 고정될 수 있다.

도 24에 도시한 바와 같이, 도시한 구현예의 머리부(112)는 바람직하게는 관통 연장되는 슬롯(118)을 가진다. 슬롯(118)은 로드(120) 또는 당해 기술분야에서 알려진 척추 안정화를 위해 통상적으로 사용되는 다른 상기한 장치를 수용하도록 구성되어 있다. 머리부(112)의 제2인접단부(115)는 바람직하게는 록킹너트(122)를 수용하도록 구성된 나사산을 가진다. 록킹너트(122)는 통상 베어링단부(123)와 구동단부(124)를 가진다. 원하는 상대적인 위치가 확정되면 베어링단부(123)는 로드(120)의 외부 표면을 지지하도록 구성됨으로써 머리부(112)를 로드(120)에 고정한다. 록킹너트(122)의 구동단부(124)는 구동툴을 수용하기만 하면 어떤 방법으로든 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 24에 도시한 바와 같이 구동단부(124)는 적절하게 형성된 툴을 수용하기 위해 육강형으로 이루어질 수 있다. 구동단부(124)의 구조는 변할 수 있음을 이해할 것이다.

도 23 내지 28에 도시한 구현예의 한가지 장점은 스크류(100)에 대하여 머리부(112)의 위치를 조정할 수 있다는 것이다. 알려진 뼈 고정나사와 함께 페디클 스크류 기타 같은 종류의 것, 상기한 스크류에 제공된 머리부는 통상적으로 스크류 축의 단부에 고정되어 있다. 상기한 디자인은 머리부의 위치의 조정을 고려하지 않는다. 그러나 도 23 내지 28의 구현예에서 머리부(112)는 스크류(100)의 길이를 따라 어느 위치에서든 회전 또는 나사체결될 수 있다. 일단 원하는 위치에 도달하면, 머리부는 다양한 방법을 이용하여 스크류에 고정된다. 예를 들면, 머리부는 냉간용접 방법을 이용하여 스크류에 고정되거나 또는 머리부는 마찰접합에 의해 고정될 수 있다. 또한, 접착 등과 같은 어느 다른 수단도 이러한 목적을 위해 이용될 수 있다. 또한, 머리부(112)가 스크류(100)에 나사 체결되기 때문에 머리부와 스크류 사이의 접촉표면적의 크기가 크다.

록킹너트(122)는 또한 스크류(100), 머리부(112) 및 로드(120)를 서로 고정하는 역할을 한다. 더욱 상세하게는 이해되는 바와 같이, 뼈 고정장치를 포함하는 스크류(100)가 링크에 의해 인접한 척추골에 고정되는 또 하나의 스크류에 연결될 때 스크류_로드 척추 안정화 구조가 이루어진다. 일구현예로서, 링크는 로드(120)를 포함한다. 안정된 구조를 제공하기 위해 스크류-로드 연결은 견고해야 하고 상기 구조가 고정되면 어떤 움직임도 허용해서는 않된다. 머리부(112)는 스크류(100)를 로드(120)에 고정하는 역할을 한다. 상기한 바와 같이 이것은 머리부(112)와 스크류(100) 인터페이스 사이에 냉간용접 또는 마찰접합에 의해 달성된다. 록킹너트(122)는 로드(120)를 머리부(112)에 고정하기 위해 머리부(112)에 나사체결됨으로써 스크류(100)에 고정된다. 상기 마찰접합은 록킹너트(122)의 조임에 의해 달성될 수 있다. 상기 조임은 스크류(100)와 머리부(112)의 접촉표면 사이에 마찰을 증가시킨다. 또한 로드(120)가 스크류에서 머리부의 회전을 방해하기 때문에 머리부의 위치가 고정된다. 게다가 스크류(100)가 열림 나선(즉, 축이 없는 스크류)을 포함하면 본 발명에 따라 머리부(112)의 슬롯(118)에 포함된 스크류 나사산의 일부를 압축하는 것이 가능하다. 스크류 나사산의 일부를 압축함으로써, 머리부(112)가 스크류(100)에 대하여 조여지는 것으로 이해될 것이다. 더우기, 록킹너트(122)를 조임으로써 발생되는 힘은 로드(120)에 대해 머리부(112)를 당기는 역할을 한다. 따라서 이것은 본질적으로 견고한 고정화를 제공하는 구조를 이중으로 고정한다.

또 다른 구현예로서, 머리부(112)에 제공되는 나사산(116)의 사이징이 맞춰질 수 있다. 예를 들면 나사산(116)이 스크류(100)에 제공되는 나사산에 정확하게 또는 유사하게 대응되면 머리부(112)와 스크류(100) 사이에 상대적으로 매우 작은 움직임이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 상기한 결과 고정 각도 스크류가 된다. 그러나 몇몇 경우에, 머리부의 각도가 다양한 축을 따라 조절되는 것이 바람직하다. 상기한 경우에 머리부(112)의 나사산(116)은 머리부(112)와 스크류(100) 사이에 어느 정도의 상대적인 움직임을 허용하기 위해 어떤 치수로 만들어질 수 있다. 상기한 경우 미국특허 7,314,467에 지시된 바와 같이 몇몇 알려진 장치를 고려하면 유리하다. 미국특허에서 복수의 머리부 디자인을 포함하는 시스템은 척추 안정화 로드를 수용하기 위해 필요한 각도에 따라 요구된다.

도 25 내지 28은 요소(112a)로 지시되는 머리부의 다른 구현예를 도시하고, 그것은 더 짧은 끝단부(114)를 포함한다. 즉 스크류에 체결되는 머리부(112a)에 제공되는 나사산(116)의 크기는 도 23 및 24에 도시된 구현예의 그것보다 더 작다. 그 결과 머리부(112a)는 다축 방법으로 스크류(100)에 대하여 더욱 쉽게 회전할 수 있다. 또한 상기 움직임을 보조하기 위해 머리부의 나사산은 머리부(112a)와 스크류(100) 사이에 어느 정도의 상대적인 움직임을 허용하기 위해 다소 원형으로 될 수 있다. 게다가, 슬롯(118)의 단부는 도 25 및 26에서 요소(128)로 도시된 바와 같이 곡면을 가질 수 있다. 이러한 특징은 전술한 바와 같이 어느 위치에 고정될 때까지 개별적으로 또는 상호결합적으로 머리부(112a)가 스크류(100)에 대하여 흔들거리는 것을 허용한다. 따라서, 이것은 머리부가 고정되기 전에 로드를 수용하기 위해 필요한 위치에 정해지는 것을 허용한다.

도 23 내지 28과 관련하여 상기 설명에서, 스크류(100)의 몸체(106)와 끝단부(104)는 전술한 방향의 어느 하나임을 가정한다. 유사하게는 상기 설명에서 열림 나선인 스크류의 몸체를 설명하였지만, 본 발명의 독특한 머리부(112)는 솔리드 스크류에도 사용되는 것으로 인식될 것이다. 이러한 특징은 도 27 및 28에 도시되어 있다. 인식되는 바와 같이 머리부(112 또는 112a)에 의해 제공되는 이점은 상기한 바와 같이 전술한 열림 나선 모양(도 27)을 가지는 스크류, 솔리드 스크류(도 28) 또는 캐뉼라 스크류(미도시)에 동일하게 적용된다. 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 캐뉼라 스크류는 길이방향의 보어(bore)를 가지는 스크류 축을 포함한다.

도 27 및 28를 비교하여 보면, 로드(120)가 스크류와 머리부의 조합에 고정되는 방법은 대체로 동일하다.

상기한 바와 같이 도 23 내지 28의 구현예에 의해 제공되는 또 다른 이점은 머리부(112)의 높이가 조절될 수 있다는 점이다. 이것은 해부학이 그것을 필요로 하는 경우에 유연성을 제공한다. 이러한 고정기술은 열림 나선 스크류(또는 축이 없는 스크류)뿐만 아니라 솔리드 샤프트 또는 캐뉼라 스크류에 사용될 수 있다. 이해되는 바와 같이 후자의 경우에 스크류 나사산은 압축가능하지 않는다; 그러나 로드는 여전히 스크류의 솔리드 샤프트와 록킹너트(122) 사이에 압축될 것이다. 이러한 기술은 전방전위증(spondylolisthesis)을 감소시키는데 유용하다.

도 23 내지 28에서, 머리부(112,112a)는 인접단부(록킹너트(122)를 수용하는)에서 열림으로 보여진다. 즉, 슬롯(118)은 인접단부를 통해 완전히 연장되는 것처럼 도시된다. 그러나, 본 발명은 상기한 구조에 한정되지 않는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면 인접단부가 막힘으로써 슬롯(118)에 원하는 한정된 길이를 제공하는 것으로 인식될 것이다. 열림 단부는 로드(120)를 축방향으로 슬롯(118)에 수용할 수 있는 이점을 가지는 것으로 이해될 것이다. 닫힘 단부의 경우에 로드(120)가 슬롯 개구를 통해 삽입될 필요가 있는 것으로 이해될 것이다.

도 23 내지 28에 도시된 본 발명의 또 다른 구현예에서 머리부(112,112a)의 외표면은 스크류 캡(미도시) 또는 다른 상기 요소가 고정되는 나사부(130)를 가진다. 일구현예로서 나사부(130)는 머리부의 인접단부에만 제공되어 캡이 머리부(112,112a)의 외표면에 나사체결될 수 있다. 인식되는 바와 같이, 상기 캡을 포함함은 머리부의 개구단부를 막고 및/또는 보강하는 역할을 하고 록킹너트(122)의 이동을 방지하는 역할을 한다. 스크류 캡 또는 마개(closure)는 이러한 목적을 달성하기 위해 어느 모양이든 가정할 수 있는 것으로 이해될 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims

- 제1 및 제2단부와 상기 제1 및 제2단부 사이에 연장되는 몸체부를 가지는 길이가 긴 몸체;를 포함하고,
- 상기 몸체부는 열림 나선 구조를 가지고, 적어도 한개의 열림 나선을 포함하고, 몸체부의 외측 표면에 나사산을 형성하고, 나사산 사이의 공간은 몸체부를 통해 연장되는 축 보어로 열려 있으며;
- 상기 제1단부는 머리부를 포함하고; 및,
- 상기 제2단부는 골질의 재료에 체결되도록 구성된 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1에 있어서, 제2단부에 제공되고, 뼈 고정나사를 회전시키기 위해 드라이버에 체결되도록 구성된 제1드라이버 체결요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 2에 있어서, 머리부는 몸체부의 축 보어로 연장되는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 3에 있어서, 머리부 내에 제공되고, 뼈 고정나사를 회전시키기 위해 드라이버에 체결되도록 구성된 제2드라이버 체결요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2단부는 임플란트 시 뼈에 구멍을 뚫기 위해 뼈 절개 단부 또는 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 5에 있어서, 상기 제2단부는 셀프-탭핑 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 몸체부, 제1단부 및 제2단부는 단위 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류는 몸체부, 제1단부 및 제2단부를 포함하는 한개 이상의 부분으로 형성되고, 상기 부분들은 서로 연결 또는 결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 제1 또는 제2단부 중 적어도 어느 하나에 인접한 몸체부의 일부는 속이 꽉 차고, 외부에 나사산이 형성된 원통을 포함하고, 나사산 사이의 공간이 막힌 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 머리부는 내부 나사산을 가지는 축 보어를 포함하고, 상기 내부 나사산은 몸체부의 나사산과 협조하고 머리부는 몸체부에 고정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 머리부의 위치는 몸체부의 길이를 따라 축방향으로 조절가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 11에 있어서, 머리부는 몸체부의 나사산과 협조하는 나사산이 형성된 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 12에 있어서, 몸체부에 머리부를 위치 고정하기 위한 록킹너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 13에 있어서, 머리부는 스크류 캡을 수용하도록 구성된 원통형이고, 나사산이 형성된 외표면을 가지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 11에 있어서, 머리부는 몸체부에 대하여 한개 이상의 축을 따라 이동가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류는 페디클 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 16에 있어서, 상기 머리부는 척추 안정화 인공보철물에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
- 제1,인접단부, 제2,말단, 단부 및 상기 제1 및 제2단부 사이에 연장되는 몸체부;를 포함하고:
- 상기 몸체부는 적어도 상기한 부분을 따라 길이방향으로 연장되는 축 보어를 가지는 외부에 나사산이 형성된 원통형 로드를 포함하고;
- 상기 제1단부는 축 보어로 연장되는 개구를 가지는 머리부를 포함하고;
- 상기 제2단부는 골질의 재료에 체결되도록 구성된 고정부를 포함하고; 및,
- 제1드라이버 체결요소가 제2단부에 제공되고, 상기 제1드라이버 체결요소는 뼈 고정나사를 회전시키기 위해 드라이버에 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18에 있어서, 머리부 내에 제공되고, 뼈 고정나사를 회전시키기 위해 드라이버에 체결되도록 구성되는 제2드라이버 체결요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 또는 19에 있어서, 상기 제2단부는 임플란트 시 뼈에 구멍을 뚫기 위해 뼈 절개 단부 또는 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 20에 있어서, 상기 제2단부는 셀프-탭핑 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 내지 21 중 어느 한 항에 있어서, 몸체부, 제1단부 및 제2단부는 단위 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 내지 21 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류는 몸체부, 제1단부 및 제2단부를 포함하고 서로 연결 또는 결합되도록 구성되는 한개 이상의 부분들로 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 내지 23 중 어느 한 항에 있어서, 머리부는 내부 나사산을 가지는 축 보어를 포함하고, 상기 내부 나사산은 몸체부의 나사산과 협조함으로써, 머리부가 몸체부에 고정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 내지 24 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류는 페디클 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 25에 있어서, 상기 머리부는 척추 안정화 인공보철물에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 내지 26 중 어느 한 항에 있어서, 머리부의 위치는 몸체부의 길이를 따라 축방향으로 조절가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 27에 있어서, 머리부는 몸체부의 나사산과 협조하는 나사산이 형성된 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 28에 있어서, 몸체부에 머리부를 위치고정하기 위해 록킹너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 29에 있어서, 머리부는 원통형이고, 스크류 캡을 수용하도록 구성되며 외표면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 27에 있어서, 머리부는 몸체부에 대하여 한개이상의 축을 따라 이동가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 18 내지 31 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스크류는 페디클 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 32에 잇어서, 상기 머리부는 척추 안정화 인공보철물에 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
청구항 1 내지 33 중 어느 한 항에 따른 한개 이상의 뼈 고정나사와, 상기 뼈 고정나사에 연결되도록 구성된 척추 안정화 인공보철물을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 안정화 시스템.
청구항 34에 있어서, 상기 뼈 고정나사는 페디클 스크류이고, 상기 인공보철물은 척추 안정화 로드인 것을 특징으로 하는 척추 안정화 시스템.
a) 뼈 고정나사를 제공하는 단계; 상기 뼈 고정나사는
- 제1, 인접, 단부, 제2, 말단, 단부 및 상기 제1 및 제2단부 사이에 연장되는 몸체부를 가지는 길이가 긴 몸체;를 포함하고:
- 상기 몸체부는 (i) 상기 몸체의 실질적인 부분을 따라 길이방향으로 연장되는 축 보어를 가지며 외부에 나사산이 형성된 원통형 로드; 또는 (ⅱ) 나사산 사이의 공간이 몸체부를 통해 연장되는 축 보어로 열려있는 열림 나선 구조를 가지며;
- 상기 제1단부는 중공부로 연장되는 개구를 가지는 머리부를 포함하고,
- 상기 제2단부는 골질의 재료에 체결되도록 구성된 고정부를 포함하고; 및,
상기 제2단부는 제1드라이버 체결요소를 포함하고;
b) 제1드라이버 체결요소에 체결되도록 구성된 제1단부를 가지는 드라이버를 제공하는 단계;
c) 뼈 구조에 스크류의 제2단부를 배치하는 단계;
d) 드라이버를 회전시켜 스크류의 제2단부를 회전시키는 단계; 및,
e) 골 구조 안으로 스크류를 작동시키는 단계;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사 임플란트 방법.
청구항 36에 있어서, 머리부는 상기 드라이버를 수용하기 위해 제2드라이버 체결요소를 포함하고, (d)단계는 스크류의 제1 및 제2단부를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사 임플란트 방법.