KR20120012788A - 체결 나선형 앵커링 수단 - Google Patents
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Abstract
중앙축(619)과, 뼈 플레이트 구멍(652)과의 체결을 위한 피치 p 를 가지는 외부나사(626)를 가지는 근위 헤드(618) 및 상기 헤드(618)로부터 먼쪽으로 연장되며 피치 P 및 나선축(603)을 가지는 나선형상의 제 1 축(602)을 포함하여 구성되는 뼈 스크류(600). 상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 상호간에 회동가능하게 결합되어, 상기 축(602)은 상기 근위헤드(618)에 대하여 그의 축주위(603)로 회동할 수 있다.
Description
본 출원은 아드레아스 아펜젤러, 로버트 프릭, 탐 오버레스 및 니콜라스 부드뱅 명의로 2009년 4월 2일자 출원된 발명의 명칭이 "체결 나선형 앵커링 수단"에 대한 미국 가출원 번호 61/166,039 호에 대한 우선권을 주장한 것으로서, 그의 전체 개시내용은 참조로 본 명세서에 포함되어 있다.
골다공증에 의한 골절은, 뼈의 골절부위를 안정화시키기 위하여 나사 또는 핀과 같은 고정요소에 의하여 치료되곤 한다. 그와 같은 고정요소는 내부 및 외부 안정화를 보조하기 위하여 뼈 플레이트를 뼈에 단단히 고정시킨다. 현재 사용가능한 뼈 고정나사는 잠금헤드 나사, LCP 나사 및 BORIS 리벳 나사등을 포함하며, 이들은 뼈의 목적하는 부위에서 바깥쪽으로 향하여 방사상으로 벌어지도록 되어 있다. 그러나, 이러한 뼈 고정나사들은 종종 부적절한 고정, 불충분한 고정강도 및, 골다공증에 의하여 야기된 뼈의 부실화 중의 어느 하나 또는 그 이상의 원인에 의한 추가적인 골절을 방지하기에는 종종 불충분하였다.
간섭나사와 같이 상당히 상이한 피치로 된 2개의 상이한 나사를 가지는 공지의 뼈스크류로는 이러한 관점(즉, 본 발명에 따른 뼈스크류 헤드의 외부나사를 수납하기 위하여 나사가 형성된 플레이트 구멍을 가지는 뼈 플레이트와 함께 사용되는 경우)에서 적절하다고 볼 수가 없는데, 뼈 플레이트 구멍의 내부 나사에 뼈스크류 헤드의 외부나사를 체결하는 것은 대략 360°로 완전히 2번 돌려야 하며, 이는 피치의 간격이 큰 뼈스크류 축이 뼈에 구멍을 "천공"하도록 함으로써 고정력을 잃어버릴 수 있다. 상당히 상이한 피치 P 및 p를 가지는 2개의 (축방향으로 접속된) 요소를 회동할 수 있다고 하는 자유로움은, 플레이트 홀내의 나사헤드의 체결시 먼쪽의 축에 의한 이같은 위험한 "천공효과"를 방지할 수 있도록 해준다. 본 발명에 따른 뼈 스크류가 그에 대응하는 원활한 원추형의 플레이트 구멍내에 수납될 수 있도록 형성되면, 나사헤드를 플레이트 구멍내로 더 이상 회전시킬 필요(및 가능성)가 없이 2개의 맞추어지는 원추형면의 체결이 즉시 가능하게 된다. 이러한 이유에서, 상호간에 대하여 회전적으로 이동가능한 2개의 요소(축/원활한 원추형 헤드)를 설계할 필요가 없다.
본 발명은, 뼈 플레이트 구멍과 체결되도록 구성되는 근위 헤드와 제 1 의 대략 나선형인 경로를 따라서 상기 헤드로부터 먼쪽으로 연장되는 제 1 의 대략 나선형 축을 포함하여 구성되며, 상기 헤드 및 상기 제 1 축들은 상호간에 회동가능하게 결합되어, 상기 축이 상기 근위 헤드에 대하여 그의 축주위로 회동할 수 있는 뼈 스크류를 의도한 것이다.
한 특별한 실시예에 있어서, 상기 근위 헤드는 바람직하게는 홈의 형상으로 된 드라이버 맞물림구조를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 뼈 스크류는, 중앙축과, 뼈 플레이트 구멍과의 체결을 위한 피치 p 를 가지는 외부나사를 가지는 근위 헤드와, 상기 헤드로부터 먼쪽으로 연장되며 피치 P 및 나선축을 가지는 나선형상의 제 1 축을 포함한다. 상기 헤드 및 상기 제 1 축은 상호간에 회동가능하게 결합되어, 상기 축은 상기 근위헤드에 대하여 그의 축주위로 회동할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축의 피치 P 는 근위헤드의 외부나사의 피치 p 보다 크며, P/p 의 비율은 바람직하게는 7보다 크고, 가장 바람직하게는 10보다 크다.
다른 실시예에 있어서, 근위헤드의 외부나사는 다중나사이며, 바람직하게는 이중나사이다.
또 다른 실시예에 있어서, 헤드는 상기 제 1 축에 부착된 원형의 커플링에 회전가능하게 결합된다.
또 다른 실시예에서, 원형의 커플링은 뼈 플레이트 구멍의 대응하는 크기로 된 부분과 걸어맞추어지도록 그로부터 방사방향으로 연장되는 탭을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드 및 상기 제 1 축은 축의 방향으로 고정된 방식으로 상호간에 결합된다.
다른 실시예에 있어서,상기 헤드 및 상기 제 1 축은 0.5 내지3.0 mm 의 축방향변위를 허용하면서 상호간에 결합된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드는 상기 제 1 축을 그의 내부로 미끄럼가능하게 수납하기 위한 나선형 관통구멍을 가진다.
다시 다른 실시예는, 제 1 축을 관통하여 근위 헤드로부터 제 1 의 나선형 축의 원위단까지 연장되며 그의 양 끝단에서 개방되는 관강(管腔)을 더 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축의 단면형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 및 육각형중의 하나이다.
또 다른 실시예는, 제 1 축의 나선축과 동축인 나선축을 가지며 제 1 축의 피치 P 와 동일한 피치 P 를 가지는 헤드로부터 멀어지는 쪽으로 연장된 제 2 축을 더 포함하며, 제 2 의 대략 나선형 경로의 회전방향은 제 1 의 대략 나선형 경로의 회전방향과 동일한 방향이다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축의 먼쪽 부분은, 삽입시에 절곡을 용이하게 할 수 있도록 그의 가까운 쪽 부분의 강도보다 낮은 강도를 가진다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축은 먼쪽 부분에 위치되는 원형 절결홈을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 원형 커플링은 드라이버 맞물림 구조를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 축은 나선형으로 굴곡되는 얇은 막대의 형상을 가진다. 제 1 축은 상기 얇은 막대가 상기 나선축의 주위에서 나선형으로 굴곡되는 코르크 마개뽑이의 형상을 가진다. 뼈 스크류의 다른 실시예에 있어서는, 상기 얇은 막대의 지름은 최소 0.4mm, 바람직하게는 최소 0.5mm 최대 3.0mm 이며, 더 바람직하게는 최대 2.0mm 이다. 제 1 축에 의하여 규정되는 외부의 가상 원통형부의 지름 D 은 최소 4.0mm, 바람직하게는 최소 3.0mm 최대 30mm 이며, 더 바람직하게는 최대 10mm 이다. 제 1 축은 내부의 가상 원통형부를 규정하는 내부 중공을 가진다. 바람직하게는, 외부 가상 원통형부와 내부 가상 원통형부 사이의 차이는 최소 0.8mm 최대 6mm 이며, 상기 외부 가상 원통형부의 지름 D에 대한 얇은 막대의 지름의 비는 바람직하게는 최소 0.1 및, 바람직하게는 최대 0.25이다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드는 상기 제 1 축을 향하여 원추형으로 테이퍼지며, 상기 헤드의 원추각은 2.8°와 20°의 사이이다. 여기에서 원추각이라는 용어는 원추의 둘레면에 의하여 둘러싸여진 각도를 의미한다.
본 발명은 또한, 대응하는 원추형 뼈 플레이트 구멍에 체결되도록 구성된 원추형상을 가지는 근위 헤드와, 제 1 의 대략 나선형 경로를 따라서 헤드로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 제 1 의 대략 나선형 축을 포함하는 뼈 스크류에 관한 것이다.
특정한 실시예에 있어서 상기 헤드 및 상기 제 1 축은 상호간에 대하여 회동가능하면서 축방향으로 고정된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드는 원만한 표면 및 상기 제 1 축을 향하여 바람직하게는 2.8°및 20°사이의 원추각을 가지는 원추형으로 테이퍼진다. 여기에서 사용된 원추각이라는 용어는 원추의 둘레면에 의하여 둘러싸여진 각도를 의미한다. 상기 범위의 원추각을 가지는 원추형 헤드의 수단에 의하여, 헤드 및 대응하는 플레이트 구멍 사이의 마찰잠김이 발생하고, 그에 의하여 뼈 플레이트에 대한 뼈 스크류의 더 이상의 회동이 방지된다. 이러한 마찰잠김은 모르스(Morse) 테이퍼 효과로 알려져 있다.
다른 실시예에 있어서, 근위 헤드는 최소 지름 d 를 가지고, 제 1 축은 외부 지름 D 를 가지며, d 는 D 와 같거나 더 크다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 축은 근위 헤드로부터 제 1 나선형 축의 원위단까지 제 1 축을 통하여 연장되며 그의 양끝단에서 개방된 관강을 더 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축의 단면형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 및 육각형중의 하나이다.
다른 실시예는 부가적으로, 제 1 축의 나선축과 동축인 나선축 및 제 1 축의 피치 P 와 동일한 피치 P를 가지는 헤드로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 제 2 축을 더 포함하며, 제 2 의 대략 나선형 경로의 회전방향은 제 1 의 대략 나선형 경로의 회전방향과 동일한 방향이다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축의 먼쪽 부분은, 삽입시에 절곡을 용이하게 할 수 있도록 그의 가까운 쪽 부분의 강도보다 낮은 강도를 가진다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 축은 먼쪽 부분에 위치되는 원형 절결홈을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드는 상기 제 1 축을 그의 내부로 미끄럼가능하게 수납하기 위한 나선형 관통구멍을 가진다.
다시 다른 실시예에 있어서, 상기 헤드는 외부나사를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드 및 상기 제 1 축은 상호간에 대하여 회동가능하게 결합된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 헤드 및 상기 제 1 축은 축의 방향으로 고정된 방식으로 상호간에 결합된다.
다른 실시예에 있어서,상기 헤드 및 상기 제 1 축은 0.5 내지3.0mm 의 축방향변위를 허용하면서 상호간에 결합된다.
다른 실시예에 있어서, 근위 헤드는 도관 나사못이며, 이 도관 나사못은 나사 헤드와, 그로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 나사축 및, 그의 근위단 및 원위단에서 개방된 관강을 포함하며, 제 1 축의 근위단이 관강내에 고정된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 축은 나선형으로 굴곡되는 얇은 막대의 형상을 가진다. 제 1 축은 상기 얇은 막대가 상기 나선축의 주위에서 나선형으로 굴곡되는 코르크 마개뽑이의 형상을 가진다. 뼈 스크류의 다른 실시예에 있어서는, 상기 얇은 막대의 지름은 최소 0.4mm, 바람직하게는 최소 0.5mm 최대 3.0mm 이며, 더 바람직하게는 최대 2.0mm 이다. 제 1 축에 의하여 규정되는 외부의 가상 원통형부의 지름 D 은 최소 4.0mm, 바람직하게는 최소 3.0mm 최대 30mm 이며, 더 바람직하게는 최대 10mm 이다. 제 1 축은 내부의 가상 원통형부를 규정하는 내부 중공을 가진다. 바람직하게는, 외부 가상 원통형부와 내부 가상 원통형부 사이의 차이는 최소 0.8mm 최대 6mm 이며, 상기 외부 가상 원통형부의 지름 D 에 대한 얇은 막대의 지름의 비는 바람직하게는 최소 0.1 및, 바람직하게는 최대 0.25이다.
본 발명의 다른 목적은, 본 발명에 따른 적어도 한개의 뼈 스크류와, 상기 뼈 스크류를 수납하도록 구성되어 그를 통해 연장되는 적어도 한개의 플레이트 구멍을 포함하는 뼈 고정 시스템을 제공하는 것이다.
다른 실시예에서, 상기 뼈 고정 시스템은, 본 발명에 따른 뼈 스크류를 수납하도록 구성되어 그를 통해 연장되는 제 1 및 제 2 플레이트 구멍을 포함하며, 제 1 및 제 2 플레이트 구멍은, 기능적인 구성에 있어서, 플레이트가 결합되는 뼈를 마주 보는 뼈 플레이트의 한 측면상의 한 점에서 상호간에 교차하는 구멍축들을 규정한다. 또한, 상기 시스템은 각각 나선형 경로를 따라서 연장되는 축을 가진 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 뼈 스크류를 포함하며, 제 1 및 제 2 뼈 스크류는, 각각 제 1 및 제 2 플레이트 구멍내에 수납되었을 때에, 제 1 및 제 2 뼈 스크류가 제 1 및 제 2 플레이트 구멍들의 축이 교차하는 점을 통과하여 연장되는 규격으로 되어 있다.
상기 뼈 고정 시스템의 다른 실시예에서, 나사가 형성되거나 또는 원추형인 뼈스크류 헤드와 체결되도록, 제 1 및 제 2 플레이트 구멍의 내벽에는 나사가 형성되어 있거나 또는 원추형 형상으로 만들어진다.
다른 실시예에 있어서, 제 1 플레이트 구멍은 뼈 플레이트의 길이방향 축에 대하여 수직이 아니며, 길이방향 축에 대한 제 1 플레이트 구멍의 각도는, 제 2 플레이트구멍을 통하여 삽입된 제 2 뼈 고정 스크류와 교차하는 점을 통과하여 제 1 뼈 고정 스크류가 삽입되도록 선택된다.
다른 실시예에 있어서, 플레이트 구멍은 제 1 뼈 스크류의 원추형 헤드를 수납하도록 구성된 제 1 원추형부와, 제 1 축의 근위단을 수납하도록 구성되고 그로부터 연장되는 제 2 연장부를 포함한다.
상기 뼈 고정 시스템의 다른 실시예에 있어서, 연장부는 제 1 축과 동일한 피치 P 를 가지는 나선형의 슬롯으로 구성된다.
상기 뼈 고정 시스템의 다른 실시예에 있어서, 연장부는 제 1 축이 뼈 플레이트를 변위시키지 않은 채로 연장부를 안정되게 통과하면서 뼈내로 진행할 수 있을 정도의 충분한 폭을 가진다.
상기 뼈 고정 시스템의 다른 실시예에 있어서, 연장부는 제 1 축의 나선축과 일치하게 되는 경사각으로 뼈 플레이트를 관통함으로써, 제 1 축은 플레이트 구멍축과 일치하는 나선축을 가지고 뼛속으로 진행되어 나갈 수 있다.
본 발명의 다른 목적은, 뼈 고정방법으로서:
뼈 플레이트를, 그의 상부면이 뼈를 대면하고 있지 않은 상태로 뼈의 대상부위상에 위치시키는 단계와;
근위 헤드와 제 1 의 대략 나선형인 경로를 따라서 상기 근위 헤드로부터 먼쪽으로 연장되는 축을 포함하는 본 발명에 따른 제 1 뼈 스크류를, 뼈 플레이트내의 제 1 구멍을 통하여 제 1 경로를 따라 뼈의 제 1 대상부위내로 삽입하는 단계; 및,
본 발명에 따른 제 2 뼈 스크류를 제 2 플레이트 구멍 및 뼈의 제 2 대상부위로 삽입함으로써, 제 1 및 제 2 뼈 스크류가, 제 1 및 제 2 플레이트 구멍의 축이 교차하는 점을 통과하여 연장되도록 하는 단계를 포함하여 구성되는 방법을 제공함에 있다.
다른 실시예에서, 상기 방법은 제 1 축을 따라서 연장되는 관강을 통하여 보강요소를 주입하는 단계를 더 포함하며, 상기 관강은 축의 근위단 및 원위단의 양자쪽에서 개방된다.
본 발명의 다른 목적은, 뼈 고정 방법으로서:
뼈 플레이트를, 뼈의 대상부위 상에 그의 표면을 마주 하도록 뼈와 정렬시키는 단계와,
제 1 뼈 스크류의 헤드를 뼈 플레이트내의 제 1 구멍의 나사형성부내로 삽입하는 단계; 및,
제 1 축을 상기 헤드내의 나선형 관통구멍을 통하여 뼈의 대상부위로 삽입되는 단계를 포함하여 구성되는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은, 뼈 고정방법으로서:
뼈 플레이트를, 뼈의 대상부위 상에 그의 표면을 마주 하도록 뼈와 정렬시키는 단계와,
제 1 뼈 스크류를, 제 1 축을 가지는 제 1 플레이트 구멍내로 뼈의 대상부위에 삽입하는 단계; 및,
상기 제1 플레이트 구멍내의 상기 제 1 뼈 스크류의 헤드를 뼈 플레이트에 고정하는 단계를 포함하여 구성되는 방법을 제공한다.
본 발명은 이하의 기술내용 및 첨부된 도면을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 본발명은 일반적으로 골다공증 골절의 고정에 사용되는 기구 및 방법에 관한 것이다. 비록 본 발명의 실시예들은 긴 뼈의 골절을 치료와 관련하여 기술되고 있으나, 본 발명은 턱 및 얼굴뼈의 고정과정이나, 척추고정과정 또는 기타 어떠한 뼈고정 과정에서도 채택될 수 있다. 본 발명은 뼈 스크류 및 뼈 고정기구에 관한 것으로서, 뼈 스크류는 뼈의 추가적인 골절의 가능성을 최소화하는 방식으로 골절된 뼈부분들을 효과적으로 결합하기 위하여 나선형으로 굴곡된 얇은 막대로 형성되는 나선형상의 축을 포함하며, 유효 나사반경을 증가시킴으로써 효과적인 지지압력을 제공한다. 부가적으로, 나선형상은 스프링처럼 작용하여, 외과 의사를 포함하는 이 기구의 사용자들에게 대상뼈의 연결면을 관통할 위험을 피할 수 있도록 촉각을 이용한 피드백을 제공한다. 본 발명의 나선형 뼈고정 기구는 뼈의 내부에서 다수개의 나선형 뼈고정 기구들의 상호교차를 허용한다. 상세하게는, 뼈고정 기구의 나선형상은, 종래의 스크류의 단단한 원통형의 축들이 상호간에 간섭함에 따라 종래의 스크류로는 가능하지 않았던 교차축을 따른 다수개의 뼈 고정기구의 상호교차를 허용한다. 본 발명은 따라서 외과의사들이 사용할 수 있는 고정요소들의 사용에 대한 선택을 증가시킨다. 따라서, 본 발명은 직선축 뼈 고정요소를 수납하기 위하여 설계된 뼈 플레이트에는 적합하지 않은 방식으로 뼈의 내부에서 교차되는 플레이트 구멍축들이 형성된 뼈 플레이트의 사용을 가능하게 한다. 본 출원에서 사용되는 바와 같이, 통상의 지식을 가진 자라면, 근위라는 용어는 본 발명의 기구를 사용하는 사람쪽으로 가까워지는 방향을 의미하며, 원위라는 용어는 나선형 뼈고정 기구가 삽입되는 대상 뼈에 가까워지는 방향, 즉 외과의사나 사용자로부터 멀어지는 방향을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 사시도;
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 사시도;
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 사시도;
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 단면도;
도 5는 본 발명의 뼈고정용 나선형 부재와 함께 사용하기 위한 제 1의 예시적인 뼈 플레이트의 부분단면도;
도 6A는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 6B는 도 6A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 6C는 본 발명에 따른 제 2의 예시적인 뼈 플레이트의 사시도;
도 6D는 본 발명에 따른 제 3의 예시적인 뼈 플레이트의 평면도;
도 7A는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 7B는 도 7A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 8A는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 8B는 도 8A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 9A는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 9B는 도 9A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 9C는 도 9A의 뼈고정용 나선형 부재아 함께 사용하기 위한 예시적인 뼈 플레이트를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 사시도;
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 사시도;
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 단면도;
도 5는 본 발명의 뼈고정용 나선형 부재와 함께 사용하기 위한 제 1의 예시적인 뼈 플레이트의 부분단면도;
도 6A는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 6B는 도 6A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 6C는 본 발명에 따른 제 2의 예시적인 뼈 플레이트의 사시도;
도 6D는 본 발명에 따른 제 3의 예시적인 뼈 플레이트의 평면도;
도 7A는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 7B는 도 7A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 8A는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 8B는 도 8A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 9A는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 뼈고정용 나선형 부재의 제 1 사시도;
도 9B는 도 9A의 뼈고정용 나선형 부재의 제 2 사시도;
도 9C는 도 9A의 뼈고정용 나선형 부재아 함께 사용하기 위한 예시적인 뼈 플레이트를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 뼈스크류(100)는 조작이 가능하도록 드라이버(도시 않됨)와 맞물리는 크기 및 형상의 근위 헤드(proximal head: 104)를 가지는 제 1 축(102)을 포함한다. 상세하게는, 헤드(104)에는 예를 들어 통상의 지식을 가진 자가 이해하고 있는 바와 같이, 토오크의 전달을 위하여 육각 드라이버와 맞물리도록 구성된 육각 홈(106)과 같은 걸어맞춤 구조가 형성되어 있다. 그러나, 헤드(104)의 홈(106)은 당업계에 주지된 어떠한 형태, 즉 홈에 끼워서 조이는 것뿐 아니라, 육각조임, 별모양의 토오크 조임 및 사각형 조임등, 헤드(104)를 수용하도록 선택된 드라이버(도시 않됨)의 형상에 맞추어진 형태로 될 수 있다. 헤드(104)의 외벽은 이하에서 상술하게 되는 바와 같이, 뼈 플레이트내의 대응하는 원추형 개구와 체결 걸어맞춤을 허용하도록 하는 원추형상을 가진다. 제 1 축(102)은 헤드(104)에 부착된 근위단(108)으로부터 나선형 경로를 따라 원위단(110)까지 연장된다. 제 1 축(102)은 뼈의 대상 부위를 뚫고서 삽입될 수 있도록 허용할 수 있는 정도의 강도를 가지는 물질로서, 특히 한정되는 것은 아니지만, 강, 티타늄 및 폴리에테르에테르케톤("PEEK")을 포함한다. 한 실시예에 있어서, 원위단(110)은 예를 들면 단단한 뼈에 삽입되기 용이하도록 첨예하게 만들어질 수 있다. 그러나, 당업계의 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 바와 같이, 제 1 축(102)을 다공성 뼈에 삽입하는 경우와 같이, 원위단(110)을 첨예하게 만들 필요가 없고, 요구하는 바에 따라 생략하는 것도 가능한 것임에 유의한다. 예시적인 실시예에 있어서, 제 1 축(102)은 그를 따라서 어떠한 구멍이나 혹은 홈도 없이 경질의 요소로서 나선형상으로 감겨진 얇은 막대에 의하여 형성되며, 대략 원형인 단면을 가진다. 그러나, 제 1 축(102)은 본 발명의 범위 및 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 동 업계에 알려진 어떠한 단면형상, 예를 들면, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 타원형, 삼각형, 사각형, 육각형등을 포함할 수 있다는 점에 유의한다.
제 1 축(102)의 피치는, 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 바와 같이, 그의 둘레에서의 뼈의 내부성장을 촉진하면서도 뼈의 안으로 삽입이 용이하도록 선택될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 제 1 축(102)의 피치는 대략 3-10mm 일 수 있다. 그러나, 그 피치는 뼈의 크기 및 뼈의 밀도를 포함하여 특정한 절차에 대한 요구사항을 수용할 수 있는 어떠한 값으로도 변경될 수 있다는 점에 유의해야 하며, 선택된 나선형 피치는 뼈에 대한 제 1 축(102)의 지지강도에 영향을 미친다. 부가적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제 1 축(102)의 선택된 턴(turn)의 외부 지름은 제 1 축(102)의 헤드(104)의 외부지름보다 클 수 있다. 이와 같이 증가된 지름은 제 1 축(102)에 대한 접촉면적을 증가시키고, 그의 지지강도를 증가시키게 된다. 따라서, 제 1 축(102)의 어떠한 갯수의 턴의 외부 지름은 특정한 절차에 대한 요구사항에 맞도록 증가 또는 감소될 수 있다. 만약 하나 이상의 뼈 스크류(100)들이 뼈 플레이트내로 삽입되어야 한다면, 헤드(104)의 외부 지름은 바람직하기로는 제 1 축(102)를 둘러싸는 가상적인 원통의 외부지름과 같거나 크게 된다.
본 발명의 제 1 실시방법과 관련하여, 도 5의 뼈 플레이트(500)와 같은 뼈 플레이트가 표준적인 뼈고정 절차에 따라, 골절된 뼈(도시 않됨)의 대상 부분상에 먼저 위치된다. 뼈 플레이트(500)은, 원하는 방향에서 뼈위에 놓여 있을 때 뼈를 대면하고 있지 않은 상부면으로부터 원하는 방향에서 뼈와 대면하고 있는 하부면까지 플레이트(500)를 관통하여 연장되는 적어도 한개의 제 1 플레이트 구멍(502)과, 그 제 1 플레이트 구멍(502)에 인접하여 플레이트(500)를 관통하여 연장되는 제 2 플레이트 구멍(512)을 포함한다. 비록 제 1 및 제 2 플레이트 구멍(502),(512)들은 뼈 플레이트(500)의 법선축으로부터 치우친 각도로 연장된 것으로 도시되어 있으나, 이들 구멍들은 본 발명의 요지를 벗어나지 않고서 어떠한 각도로도 형성될 수 있다. 제 1 플레이트 구멍(502) 및 제 2 플레이트 구멍(512)는 뼈 플레이트(500)의 바닥면 아래쪽에 소정의 거리를 두고 상호간에 교차하도록 구성되는 제 1 및 제 2 구멍축(506),(516)을 각각 규정한다. 상술한 내용 및 이하에서 상세히 기술될 내용과 같이, 본 발명의 예시적인 실시예는 뼈의 한 점에서 복수개의 나선형 뼈고정 수단이 교차할 것을 허용한다. 종래의 뼈 스크류와는 상이하게, 본 발명에 따른 제 1 축(504)은 소정의 간격을 두고 상호간에 떨어져 있는 복수개의 턴을 규정하는 한개의 코일을 포함하여 구성되므로, 그 간격을 통하여 다른 나선형 뼈고정 수단이나 적절한 크기의 뼈고정 기구들이 통과할 수 있다. 따라서, 뼈 스크류와 같은 종래의 직선적인 뼈고정 기구들은 그 고정기구의 길이내에서 다른 것들과 교차하는 축으로 삽입될 수 없었지만, 본 발명에 따른 제 1 축(504)은 제 1 의 나선형 뼈고정 수단이 다른 나선형 뼈고정 수단과 혹은 어떠한 다른 뼈고정 기구와 얽혀져서 교차하는 것을 허용한다. 상세하게는, 만약 종래의 뼈 스크류가 뼈 플레이트(500)에 사용된다면, 각 뼈 스크류의 원위부들의 결합은 뼈 플레이트(500)내로의 완전한 삽입을 방해하게 될 것이다. 그러나, 본 실시예에 따른 플레이트(500)에 있어서는, 플레이트 홀의 위치 및 방향에 대한 제한이 없어서 뼈 플레이트(500)를 통과하게 되는 뼈 고정요소들의 삽입각도 및 위치를 선택함에 있어 큰 자유도를 부여하게 된다.
일단 뼈 플레이트(500)가 뼈위의 임의의 위치에 자리하면, 제 1 축(504)이 제1 플레이트 구멍(502)을 통하여 삽입된다. 드라이버(도시 않됨)에 의하여 제 1 축(504)에 가하여진 토오크는 목적하는 뼈내로의 나선형 삽입을 야기하게 된다. 제 1 축(504)은 그의 헤드(508)가 제 1 플레이트 구멍(502)과 걸어맞추어져서 결합될 때까지 뼈의 내로 나사결합식으로 들어간다. 헤드(508)는 제 1 플레이트 구멍(502)과 걸어맞추어져서 결합되고, 헤드(508)가 뼈 플레이트(500)에 대하여 더 이상 회동하지 않게 된다. 상세하게는, 통상의 지식을 가진 자가 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 제 1 플레이트 구멍(502)은 마찰잠금에 의하여 원추형 헤드(508)를 수납할 수 있는 크기 및 형상으로 되어 있다. 잠겨진 구성에 있어서, 제 1 축(504)의 원위단(510)은 제 1 구멍축(506)을 따라서 제 1 의 길이 L1 만큼 뼛속으로 연장된다. 그리고, 제 2 축(514)과 같은 제 2 의 뼈 고정기구가 제 2 플레이트 구멍(512)으로 삽입된다. 비록 제 2 축(514)은 본 실시예에서 나타낸 바와 같이 또 다른 나선형으로 감겨진 축이지만, 제 2 뼈 고정기구는 동 기술분야에서 주지된 다른 기구(예를 들면, 종래의 직선형 뼈 핀 또는 스크류)도 될 수 있음에 유의한다. 제 2 축(514)은 제 2 플레이트 구멍축(516)을 따라서 뼛속으로 나사삽입된다. 제 2 축(514)의 크기는, 제 2 플레이트 구멍축(516)을 따라서 뼛속으로 삽입될 때에, 도 5에 도시한 바와 같이 제 2 나선형 뼈 고정수단(514)의 원위단(520)이 제 1 축(504)의 원위단과의 교차를 허용하기에 충분한 길이 L2 만큼 뼛속으로 돌입한다. 상세하게는, 제 2 축(514)의 형상은 그의 원위단이 제 1 축(504)의 일부의 둘레를 감아 돌아서 그들끼리 얽혀져서 결합되도록 한다. 그리고, 제 2 축(504)의 원추형 헤드(518)는 마찰잠금에 의하여 제 2 원추형 플레이트 구멍(512)내에 밀착하게 된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 뼈 스크류(200)는 제 1 축(102)과 대략 유사하게 형성된 제 1 축(202)을 포함하며, 다른 것은 그를 관통하여 연장되는 관강(管腔: 212)을 가진다는 점이다. 이 관강(212)은 헤드(204)에 인접한 근위단(208) 및 원위단(210)의 양쪽에서 개방되어 있으며, 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 바와 같이, 제 1 축(202)과 뼈 사이의 결합을 강화하기 위하여, 뼈의 고정을 보조하도록 뼈의 대상부위에 그를 통하여 강화재료(예를 들면 시멘트)를 주입할 수 있는 크기 및 형상으로 되어 있어서, 임플런트 절단에 의한 2차 감손(減損)을 피하고 결합부위의 소결을 감소할 수 있다. 관강(212)은 원형의 단면형상을 가질 수도 있고, 선택적으로는, 동 기술분야에 주지된 어떠한 형상으로 형성될 수도 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 뼈 스크류(300)는 단일 헤드(304)로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 제 1 및 제 2 축(302),(302')을 포함한다. 제 1 및 제 2 축(302),(302')의 각각은 도 1 의 제 1 축(102)와 대략 유사하게 형성된다. 제 1 및 제 2 축(302),(302')의 각각은 나선형으로 감겨진 구조를 가져서, 그에 의하여 제 1 및 제 2 축(302),(302')은 동일한 피치 P 를 가지며, 2개의 나선축이 일치하게 된다. 원추형 헤드(304)의 최소 지름 d 은 제 1 및 제 2 축(302),(302')을 둘러싸는 가상의 원통의 외부 지름 D와 같거나 더크다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 축(302),(302')의 어느 하나 또는 양자는 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이 각 근위단(308),(308')으로부터 각 원위단(310),(310')에 이르기까지 그를 관통하여 연장되는 관강(2120이 형성될 수도 있다. 통상의 기술자가 잘 이해하는 바와 같이, 제 1 및 제 2 축(302),(302')의 채택은 뼈의 골절된 부분에 대한 증가된 안정성을 부여한다. 본 발명의 어떠한 실시예들에 있어서도, 어떠한 나선형 뼈 고정기구의 원위부는 그의 절곡을 허용하도록 감소된 강도로 형성될 수 있다. 그와 같이 함으로써, 통상의 기술자가 알 수 있는 바와 같이, 뼈의 저항이 증가하게 되었을 때, 헤드가 소결되는 경향을 감소할 수 있다. 본 발명의 나선형 뼈 고정기구의 강도는 그의 소정의 부분의 지름, 피치 및 재료의 어느 하나 또는 전부를 조정함으로써 변경될 수 있다. 특정한 강도가 선택된다면, 나선형 뼈 고정기구는 탄성변형을 통하여 사용자에 의해 가해지는 부하를 보상할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 뼈 스크류(400)를 나타낸 것으로서, 여기에서 제 1 축(402)은 그의 헤드부를 제외하고는 도 1의 뼈 스크류(100)의 제 1 축(102)과 대략 유사하게 형성된다. 상세하게는, 제 1 축(402)의 근위단(408)이 도관(導管)나사못(cannulated screw: 416)을 통하여 연장되는 관강(414)에 고정된다. 도관 나사못(416)에는 근위 헤드(418) 및, 그로부터 먼쪽으로 연장되는 축(420)이 형성된다. 헤드(418) 및 축(420)에는 뼈 플레이트(12)내에 형성되고 그를 통하여 뼈 스크류(400)가 삽입되는 개구(14)의 나사와 잠겨져 결합하도록 크기 및 형상이 주어진 나사부분이 형성되어 있다. 그러나, 나사형성부분은 뼈 스크류(40)의 필수적인 요구사항이 아니다. 나선형 뼈 고정기구(402)의 근위단(408)의 소정의 길이에는 어떠한 나선부도 없어서 관강(414)내로의 뼈 고정기구의 삽입 및 고정을 허용하지 않는다. 도관 나사못(416)은 뼈 스크류(100)의 헤드(104)와 동일한 기능을 수행하여, 제 1 축(402)의 파지 및 뼈(10)의 대상부위로의 삽입을 용이하게 한다. 상세하게는, 도관 나사못(416)의 헤드(418)에는 슬롯이 형성될 수 있어서, 통상의 기술자가 잘 이해할 수 있는 바와 같이 각각 형성된 드라이버와 맞물리도록 한다.
도 6A 및 6B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 뼈 스크류(600)를 나타내는 것으로서, 여기에서 제 1 축(602)은 뼈 스크류(100)의 제 1 축(102)와 대략 유사하게 형성되며, 다른 점은 그의 헤드(618)의 형상과, 헤드(618) 및 제 1 축(602) 사이의 결합이다. 상세하게는, 제 1 축(602)의 근위단(608)이 헤드(618)에 부착된 원형 커플링(624)로부터 돌출된 탭(620)에 고정된다. 이 실시예에 있어서, 커플링(624)은 헤드(618)의 둘레에 수납된 고리로서 형성되며, 커플링(624)의 가까운 쪽으로 연장된 헤드(618)의 나사 비형성부(628) 및 그의 먼 쪽으로 연장된 헤드(618)상의 외부나사(626)를 가진다. 외부나사(626)은 제 1 축(602)을 향하여 테이퍼지는 방식으로 원추형으로 구성된다. 나사 비형성부(628)은 드라이버(도시 않됨)의 끝단과 맞물리도록 구성된 홈(630)을 포함한다. 외부나사(626)는 나사가 형성된 뼈 플레이트 구멍내로 나사결합되도록 구성된다. 이하에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 헤드(618)는 동 기술분야에서 주지된 어떠한 부착수단을 사용하여 커플링(624)에 부착될 수 있으며 헤드(618)가 뼈 플레이트 구멍내로 나사결합될 수 있도록 그에 대하여 회동할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 축(602)은 상기 헤드(618)에 대하여 축(603) 주위로 회동할 수 있다. 상세하게는, 나사형성부(626)의 지름은 나사 비형성부(628)의 지름과 같거나 더 커서, 헤드(618)가 커플링(624)과의 결합으로부터 먼쪽으로 밀려나오는 것을 방지하게 된다.
도 6C에 나타낸 바와 같이, 제 1 축(602)을 포함하는 뼈 스크류(600)와 함께 사용하게 되는 예시적인 뼈 플레이트(650)는 2부분 뼈 구멍(652)를 포함한다. 상세하게는, 플레이트 구멍(652)은, 그를 통하여 연장되는 내부나사를 가지는 제 1 원추형부(654)를 포함하며, 헤드(618)와 나사식으로 결합하도록 구성된다. 제 2 연장부(656)는 제 1 원추형부(654)로부터 바깥쪽으로 방사상으로 연장되어 헤드(618)에 인접하게 위치된 제 1 축(602)의 근위단(608)에 놓여지게 된다. 한 실시예에 있어서 연장부(656)는, 제 1 축(602)이 뼈 플레이트(650)를 변위시키지 않은 채로 연장부(656)를 안정되게 통과하면서 뼈내로 진행할 수 있을 정도의 충분한 넓이를 가진다. 다른 실시예에 있어서, 연장부(656)는 제 1 축(602)의 나선축과 일치하게 되는 경사각으로 뼈 플레이트(650)를 관통하며, 따라서 제 1 축(602)은 플레이트 구멍축과 일치하는 나선축(603)을 가지고 뼛속으로 진행할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 연장부(656)는 나선형의 슬롯으로서 구성되며, 이 슬롯 나선의 피치는 제 1 축(602)의 피치 P와 일치한다. 또한, 빗면이 형성된 홈(658)이 연장부(656)의 둘레를 따라 형성되어 탭(620)이 자리하게 된다.
현재의 실시예에 따른 예시적인 방법에 의하면, 커플링(624)과 맞물리도록 구성되는 제 1 드라이버(도시않됨)가 사용되어, 탭(620)이 플레이트 구멍(652)의 연장부(656)내에 위치하는 한은 제 1 축(602)을 뼛속으로 몰고 들어가게된다. 원형 커플링(624)내에서 축방향으로 움직일 수 있는 근위헤드(618)는 아직 제 1 원추형부(654)와 결합하지 않은 상태이다. 계속하여, 제 2 드라이버(도시 않됨)가 홈(630)내로 삽입되고, 실질적으로 나사형성부(626)이 제 1 원추형부(654)의 나사내에 고정되어 있는 한 플레이트 구멍(652)속으로 헤드(618)를 회전식으로 구동하게 된다.
본 실시예에 따른 다른 예시적인 방법에 의하면, 제 1 드라이버(도시 않됨)가 홈(630)내에 삽입되어 그의 나사형성부(626)이 제 1 원추형부(654)의 나사와 결합할 때까지 헤드(618)를 플레이트 구멍(652)내로 회전식으로 구동하게 된다. 일단 헤드(618)가 플레이트 구멍(652)내에 고정되면, 커플링(624)과 결합하도록 구성된 제 2 드라이버(도시 않됨)가 제 1 축(602)을 뼛속으로 구동하도록 사용된다. 또한 제 2 드라이버(도시 않됨)는 탭(620)이 플레이트 구멍(652)의 연장부(656)내에 완전히 자리잡을 때까지 제 1 축(602)을 커플링(624)을 통해 뼛속으로 곧바로 나사진행하도록 회전구동한다.
도 6D에 도시된 플레이트 구멍(652)는, 플레이트 구멍(652)의 둘레에 등각배치된 6개의 연장부(656)를 포함한다는 점에서만 도 6C의 플레이트 구멍(652)과 상이하다.
도 7A-7B는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 것으로서, 여기에서 제 1 축(702)은 도 6A-6B의 제 1 축(602)과 대략 유사하게 형성될 수 있으며, 그의 헤드(718)의 형상만 다르다. 상세하게는, 헤드(718)는 헤드(618)와 대략 유사하게 형성되지만 커플링(724)의 원형 고리로부터 안쪽으로 돌출하지 않는다. 오히려, 헤드(718)는 오직 나사형성부(726)만이 그로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 방식으로 커플링(724)에 접속된다. 헤드(718)는 제 1 축(602)과 관련하여 상술한 바와 같이 커플링(724)에 회전가능하게 접속되어 뼈 플레이트 구멍(654)내로 나사진행하게 된다. 제 1 축(702)을 삽입하는 예시적인 방법은 도 6A-6B과 관련하여 상술한 방식과 대략 유사하다.
도 8A 및 8B는 헤드(818)의 형상만 제외하고는 도 6A 및 6B 의 제 1 축(602)과 대략 유사하게 형성된 본 발명에 따른 제 1 축(802)을 가지는 다른 뼈 스크류를 나타낸다. 헤드(818)는 도 6A-6B의 헤드(618)와 대략 유사하게 형성되지만, 제 1 축(802)과의 사이에 개입되는 원형링이 없이 직접 제 1 축(802)에 체결된다. 상세하게는, 제 1 축(802)의 근위단(808)은 헤드(818)의 둘레에서 나선형을 그리고, 그의 근위면상에 위치된 드라이버 구멍(830)내로 수납된다. 헤드(818)의 외벽은 완전히 나사가 형성되며 후술하는 방법과 관련하여 플레이트 구멍(652)내로 완전히 삽입되도록 구성된다.
제 1 축(802)응 또한 소정의 간격을 두고 원위단(810)으로부터 떨어져 있는 절결홈(812)을 포함한다. 이 절결홈(812)은 제 1 축(802)을 형성하는 나선형으로 굴곡된 얇은 막대의 단면이 감소되는 부분에 의하여 형성되며, 그와 멀어지는 쪽으로 연장되는 절곡가능한 영역을 구획하게 된다. 상세하게는, 통상적인 지식을 가진 자에게 잘 이해되는 바와 같이, 절결홈(802)의 기계적인 저항은 제 1 축(802)의 다른 부분들보다 낮다. 따라서, 뼈의 대상부위로 삽입하는 동안에 그에 발휘되는 기계적인 압력이 발휘됨에 따라, 절결홈(812)의 먼쪽에 위치된 제 1 축(802)의 일부는 절곡되어 기계적인 압력의 일부를 흡수하게 된다. 이러한 압력흡수는, 통상적인 지식을 가진 자에게 잘 이해되는 바와 같이, 그에 발휘되는 기계적인 압력을 감소함으로써 뼈의 대상 삽입부위의 표면에 구멍이 생기는 것을 방지하게 된다.
본 발명의 예시적인 방법에 따르면, 제 1 축(802)은 뼈 플레이트(650)의 플레이트 구멍(654)을 통하여 삽입되고, 뼈의 대상부위로 나사결합하게 된다. 상세하게는, 근위단(808)과 맞물리도록 구성되는 제 1 드라이버(도시 않됨)는 제 1 축(802)이 제 2 연장부(656)를 통과하고 소정의 거리만큼 뼛속으로 들어가서 적어도 그의 일부가 뼈의 외부에 남겨지도록 사용된다. 그리고, 헤드(818)는 드라이버 구멍(830)과 맞물리는 제 2 드라이버 (도시 않됨)에 의하여 제 1 원추형부(654)내로 나사진행한다. 일단 헤드(818)가 플레이트 구멍(652)에 고정되면, 제 1 드라이버(도시 않됨)를 사용하여 근위단(808)이 드라이버 구멍(830)과 맞물릴 때까지 제 1 축(802)을 뼛속으로 더 나사진행시킨다.
도 9A-9B는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 제 1 축(902)의 헤드(918)가 근위단(908)에 부착되지 않고 그를 따라서 미끄러질 수 있으며 회전가능하게 되어 있다. 헤드(918)는 도 6A-6B의 헤드(618)에 대략 유사하게 형성되며 제 1 나사형성부(926) 및 제 2 나사 비형성부(928)을 포함하여 구성된다. 드라이버(도시 않됨)의 끝단부와 맞물리는 홈(930)은 나사 비형성부(928)를 통하여 부분적으로 연장된다. 헤드(918)는 또한 소정의 선택된 각도로 그를 통하여 연장되는 나선형 관통구멍(932)을 더 포함하여, 헤드(918)가 최소의 저항으로 제 1 축(902)의 굴곡을 따라서 미끄러지도록 허용한다. 따라서, 나선형 관통구멍(932)의 반경방향의 위치 및 피치는 제 1 축(902)의 나선의 굴곡도에 맞도록 선택될 수 있다. 나선형 관통구멍(932)은 헤드의 나사 비형성부(928)의 측벽으로부터 그의 원위면쪽으로 연장된다. 바람직하게는, 헤드(904)의 직경은 제 1 축(902)을 둘러싸는 가상의 원통의 외부직경보다 크므로, 상기 제 1 축(902)은 헤드(918)의 중심축과 동심인 나선축으로 뼛속을 진행해 나갈 수 있다.
본 발명에 따른 예시적인 플레이트 구멍(954)은 기능적인 구성을 가지고 뼈와 접촉하도록 형성된 그의 바닥면에 인접한 제 1 나사형성 원통형부(956)을 포함한다. 둥근 테이퍼부(958)가 나사형성부(956)로부터 뼈 플레이트(950)의 근위면으로 연장된다. 기능적인 구성에 있어서, 헤드(918)의 제 1 나사형성부(926)는 뼈 플레이트 구멍(954)의 나사형성부(956)내로 나사결합되도록 구성되어, 비나사 형성부(928)의 나선형 관통구멍(932)은 플레이트 구멍의 둥근 테이퍼부(958)내에 남아 있게 된다. 따라서, 나선형 관통구멍(932)의 바깥으로 연장되는 제 1 축(902)의 부분은 헤드(918)가 뼈 플레이트 구멍(954)내로 삽입되는 동안 회전하게 된다.
사용시에는, 날카로운 도구에 의하여 뼈의 대상부위에 안내구멍이 사전에 천공될 수 있으며, 이 사전에 천공된 안내구멍은 제 1 축(902)의 형상과 일치하게 된다. 헤드(918)는 뼈 플레이트 구멍(954)내로 나사진행하고 그의 내부에서 대략 잠겨진 위치로 고정된다. 상술한 바와 같이, 이러한 체결 위치에서는, 나선형 관통구멍(932)은 사용자가 접근가능한 상태로 남겨지게 된다. 그리고, 제 1 축(902)이 나선형 관통구멍(932)을 통하여 삽입되고 그의 근위단과 맞물리도록 구성되는 드라이버 (도시 않됨)에 의하여 뼛속으로 나사진행한다. 제 1 축(902)은 특정한 절차에 필요한 길이로 사전에 만들어질 수 있거나, 혹은 선택적으로, 소정의 부분을 뼛속에 나사진행시킨 후 절단될 수 있다.
본 발명의 요지 또는 범위를 벗어나지 않고서도 다양한 변경 및 변형이 가능함은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물에 속하는 경우라면, 본 발명의 변경 및 변형사항을 포괄하는 것을 의도하고 있다.
Claims (43)
- 뼈 플레이트 구멍과 체결되도록 구성되는 근위 헤드(618)와,
제 1 의 대략 나선형인 경로를 따라서 상기 헤드(618)로부터 먼 쪽으로 연장되는 제 1 의 대략 나선형 축(602)을 포함하여 구성되며,
상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)들은 상호간에 회동가능하게 결합되어, 상기 축(602)이 상기 근위 헤드(618)에 대하여 그의 축(603) 주위로 회동할 수 있는 뼈 스크류. - 제 1 항에 있어서, 상기 근위 헤드(618)는 바람직하게는 홈(630)의 형상으로 된 드라이버 맞물림구조를 포함하는 뼈 스크류.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
중앙축(619)과, 뼈 플레이트 구멍(652)과의 체결을 위한 피치 p 를 가지는 외부나사(626)를 가지는 근위 헤드(618)와;
상기 헤드(618)로부터 먼쪽으로 연장되며 피치 P 및 나선축(603)을 가지는 나선형상의 제 1 축(602)을 포함하며,
상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 상호간에 회동가능하게 결합되어, 상기 축(602)은 상기 근위헤드(618)에 대하여 그의 축주위(603)로 회동할 수 있는 뼈 스크류. - 제 3 항에 있어서, 제 1 축(602)의 피치 P 는 근위헤드(618)의 외부나사(626)의 피치 p 보다 크며, P/p 의 비율은 바람직하게는 7보다 크고, 가장 바람직하게는 10보다 큰 것인 뼈 스크류.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 근위헤드(618)의 외부나사(626)는 다중나사이며, 바람직하게는 이중나사인 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 헤드(618)는 상기 제 1 축(602)에 부착된 원형의 커플링(624)에 회전가능하게 결합되는 뼈 스크류.
- 제 6 항에 있어서, 원형의 커플링(624)은 뼈 플레이트 구멍(652)의 대응하는 크기로 된 부분과 걸어맞추어지도록 그로부터 방사방향으로 연장되는 탭(620)을 포함하는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 축의 방향으로 고정된 방식으로 상호간에 결합되는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 0.5 내지3.0 mm 의 축방향변위를 허용하면서 상호간에 결합되는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(918)는 상기 제 1 축(902)을 그의 내부로 미끄럼가능하게 수납하기 위한 나선형 관통구멍을 가지는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 10 항중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축을 관통하여 근위 헤드로부터 제 1 의 나선형 축의 원위단까지 연장되며 그의 양 끝단에서 개방되는 관강(管腔)을 더 포함하는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 11 항중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축의 단면형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 및 육각형중의 하나인 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축의 나선축과 동축인 나선축을 가지며 제 1 축의 피치 P 와 동일한 피치 P 를 가지는 헤드로부터 멀어지는 쪽으로 연장된 제 2 축을 더 포함하며, 제 2 의 대략 나선형 경로의 회전방향은 제 1 의 대략 나선형 경로의 회전방향과 동일한 방향인 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 13 항중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축의 먼쪽 부분은, 삽입시에 절곡을 용이하게 할 수 있도록 그의 가까운 쪽 부분의 강도보다 낮은 강도를 가지는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 14 항중의 어느 한 항에 있어서, 1 축은 먼쪽 부분에 위치되는 원형 절결홈을 포함하는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 15 항중의 어느 한 항에 있어서, 원형 커플링(624)은 드라이버 맞물림 구조를 포함하는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 16 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 축(602)은 나선형으로 굴곡되는 얇은 막대의 형상을 가지는 뼈 스크류.
- 제 1 항 내지 제 17 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(618)는 상기 제 1 축(602)을 향하여 원추형으로 테이퍼지며, 상기 헤드(618)의 원추각은 2.8°와 20°의 사이인 뼈 스크류.
- 대응하는 원추형 뼈 플레이트 구멍(14)에 체결되도록 구성된 원추형상을 가지는 근위 헤드(104); 및,
제 1 의 대략 나선형 경로를 따라서 헤드(104)로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 제 1 의 대략 나선형 축(102)을 포함하며,
상기 헤드(104)는 원활한 표면을 가지고 상기 제 1 축(102)을 향하여 2.8°와 20°의 사이의 원추각을 가진 원추형상으로 테이퍼진 뼈 스크류. - 제 19 항에 있어서, 상기 헤드(104) 및 상기 제 1 축(102)은 상호간에 대하여 회동가능하면서 축방향으로 고정되는 뼈 스크류.
- 제 19 항 또는 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서, 근위 헤드(104)는 최소 지름 d 를 가지고, 제 1 축(102)은 외부 지름 D 를 가지며, d 는 D 와 같은 것인 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서, 근위 헤드(104)는 최소 지름 d 를 가지고, 제 1 축(102)은 외부 지름 D 를 가지며, d 는 D보다 더 큰 것인 뼈 스크류.
- 제 19 항 또는 제 21 항중의 어느 한 항에 있어서, 근위 헤드로부터 제 1 나선형 축의 원위단까지 제 1 축을 통하여 연장되며 그의 양끝단에서 개방된 관강(212)을 더 포함하는 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축의 단면형상은 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 및 육각형중의 하나인 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 24 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축의 나선축과 동축인 나선축 및 제 1 축의 피치 P 와 동일한 피치 P를 가지는 헤드로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 제 2 축을 더 포함하며, 제 2 의 대략 나선형 경로의 회전방향은 제 1 의 대략 나선형 경로의 회전방향과 동일한 방향인 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 25 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축의 먼쪽 부분은, 삽입시에 절곡을 용이하게 할 수 있도록 그의 가까운 쪽 부분의 강도보다 낮은 강도를 가지는 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 26 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 축(802)은 먼쪽 부분에 위치되는 원형 절결홈(812)을 포함하는 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(918)는 상기 제 1 축을 그의 내부로 미끄럼가능하게 수납하기 위한 나선형 관통구멍을 가지는 뼈 스크류.
- 제 19 항, 제 20 항, 또는 제 22 항 내지 제 28 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(104)는 외부나사를 포함하는 뼈 스크류.
- 제 19 항 또는 제 21 항 내지 제 29 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 상호간에 대하여 회동가능하게 결합되는 뼈 스크류.
- 제 30 항에 있어서, 상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 축의 방향으로 고정된 방식으로 상호간에 결합되는 뼈 스크류.
- 제 30 항에 있어서, 상기 헤드(618) 및 상기 제 1 축(602)은 0.5 내지3.0mm 의 축방향변위를 허용하면서 상호간에 결합되는 뼈 스크류.
- 제 19 항 내지 제 29 항 중의 어느 한 항에 있어서, 근위 헤드는 도관 나사못이며, 이 도관 나사못은 나사 헤드와, 그로부터 멀어지는 쪽으로 연장되는 나사축 및, 그의 근위단 및 원위단에서 개방된 관강을 포함하며, 제 1 축의 근위단이 관강내에 고정되는 뼈 스크류.
- 청구항 1 내지 청구항 30 중의 어느 한 항에 따른 따른 적어도 한개의 뼈 스크류; 및,
상기 뼈 스크류를 수납하도록 구성되어 그를 통해 연장되는 적어도 한개의 플레이트 구멍(954)을 포함하는 뼈 고정 시스템. - 제 34 항에 있어서,
청구항 1 내지 청구항 31 중의 어느 한 항에 따른 뼈 스크류를 수납하도록 구성되어 그를 통해 연장되는 제 1 및 제 2 플레이트 구멍(502, 512)을 포함하며, 제 1 및 제 2 플레이트 구멍(502, 512)은, 기능적인 구성에서, 플레이트가 결합되는 뼈를 마주 보는 뼈 플레이트(500)의 한 측면상의 한 점에서 상호간에 교차하는 구멍축들을 규정하며,
나선형 경로를 따라서 연장되는 청구항 1 내지 청구항 31 중의 어느 한 항에 따른 제 1 및 제 2 뼈 스크류를 포함하며, 제 1 및 제 2 뼈 스크류는, 각각 제 1 및 제 2 플레이트 구멍(502, 5120내에 수납되었을 때에, 제 1 및 제 2 뼈 스크류가 제 1 및 제 2 플레이트 구멍(502, 512)들의 축(506, 516)이 교차하는 점을 통과하여 연장되는 규격으로 되어 있는 뼈 고정 시스템. - 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서, 나사가 형성되거나 또는 원추형인 뼈스크류 헤드와 체결되도록, 제 1 및 제 2 플레이트 구멍의 내벽에는 나사가 형성되어 있거나 또는 원추형 형상으로 만들어지는 뼈 고정 시스템.
- 제 34 항 내지 제 37 항중의 어느 한 항에 있어서, 제 1 플레이트 구멍은 뼈 플레이트의 길이방향 축에 대하여 수직이 아니며, 길이방향 축에 대한 제 1 플레이트 구멍의 각도는, 제 2 플레이트구멍을 통하여 삽입된 제 2 뼈 고정 스크류와 교차하는 점을 통과하여 제 1 뼈 고정 스크류가 삽입되도록 선택되는 뼈 고정 시스템.
- 제 34 항 내지 제 37 항 중의 어느 한 항에 있어서, 플레이트 구멍(652)은 제 1 뼈 스크류(600)의 원추형 헤드를 수납하도록 구성된 제 1 원추형부(654)와, 제 1 축(602)의 근위단을 수납하도록 구성되고 그로부터 연장되는 제 2 연장부(656)를 포함하는 뼈 고정 시스템.
- 제 38 항에 있어서, 연장부(656)는 제 1 축과 동일한 피치 P 를 가지는 나선형의 슬롯으로 구성되는 뼈 고정 시스템.
- 뼈 플레이트(500)를, 그의 상부면이 뼈를 대면하고 있지 않은 상태로 뼈의 대상부위상에 위치시키는 단계와;
근위 헤드(618)와 제 1 의 대략 나선형인 경로를 따라서 상기 근위 헤드(508)로부터 먼쪽으로 연장되는 축(602)을 포함하는 청구항 1 내지 청구항 33 중의 어느 한 항에 따른 제 1 뼈 스크류(504)를, 뼈 플레이트(500)내의 제 1 구멍(502)을 통하여 제 1 경로를 따라 뼈의 제 1 대상부위내로 삽입하는 단계; 및,
청구항 1 내지 청구항 33 중의 어느 한 항에 따른 제 2 뼈 스크류(514)를 제 2 플레이트 구멍(512) 및 뼈의 제 2 대상부위로 삽입함으로써, 제 1 및 제 2 뼈 스크류(504, 514)가, 제 1 및 제 2 플레이트 구멍(502, 512)의 축이 교차하는 점을 통과하여 연장되도록 하는 단계를 포함하여 구성되는 뼈고정 방법. - 제 40 항에 있어서, 제 1 축(202)을 통하여 연장되는 관강을 통하여 보강요소를 주입하는 단계를 더 포함하며, 상기 관강은 축(202)의 근위단 및 원위단의 양자쪽에서 개방되는 뼈고정 방법.
- 뼈 플레이트를, 뼈의 대상부위 상에 그의 표면을 마주 하도록 뼈와 정렬시키는 단계와,
제 1 뼈 스크류의 헤드(918)를 뼈 플레이트(950)내의 제 1 구멍(954)의 나사형성부(956)내로 삽입하는 단계; 및,
제 1 축(902)을 상기 헤드(918)내의 나선형 관통구멍(932)을 통하여 뼈의 대상부위로 삽입되는 단계를 포함하여 구성되는 뼈고정 방법. - 뼈 플레이트를, 뼈의 대상부위 상에 그의 표면을 마주 하도록 뼈와 정렬시키는 단계와,
제 1 뼈 스크류를, 제 1 축을 가지는 제 1 플레이트 구멍내로 뼈의 대상부위에 삽입하는 단계; 및,
상기 제1 플레이트 구멍내의 상기 제 1 뼈 스크류의 헤드를 뼈 플레이트에 고정하는 단계를 포함하여 구성되는 뼈고정 방법.
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