KR20120072321A

KR20120072321A - 척추뼈 또는 뼈 부분을 안정화시키기 위한 안정화 장치

Info

Publication number: KR20120072321A
Application number: KR1020110138378A
Authority: KR
Inventors: 루츠 비더만; 빌프리트 맷티스; 베르트홀트 단네커
Original assignee: 비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-07-03
Also published as: CN102525621A; JP6186109B2; CN102525621B; US20120165874A1; ES2399983T3; EP2468197A1; TW201225902A; EP2468197B1; US8764805B2; JP2012130696A

Abstract

척추뼈 또는 다른 뼈를 안정화시키기 위한 본 발명에 따른 안정화 장치는, 직경이 상이한 적어도 두 개의 로드(100, 101)와; 뼈에 고정되는 샤프트(2) 및 헤드(3)를 구비하는 고정 요소(1)와; 상기 적어도 두 개의 로드 중 하나의 로드를 상기 고정 요소에 연결하는 수용부(5)를 포함하고, 상기 수용부는 상단(9a) 및 바닥단(17b)과; 로드(100)를 수용하는 채널(12)이 있는 로드 수용부(9)와; 뼈 고정 요소의 헤드(3)를 수용하고, 개구 단부(19, 17b)를 가지며, 헤드의 도입 및 체결을 허용하도록 신축성이 있는 헤드 수용부(17)와; 헤드 수용부(17)를 둘러싸는 고정 링(8)을 구비하며, 상기 헤드는 로드에 의해 고정 링 상에 압박됨으로써 체결되어 고정 링을 개구 단부(17b)를 향해 이동시키고, 상기 고정 링(8)은, 적어도 두 개의 개별 접촉 영역(P1, P2)에서 원주 방향으로 각각의 로드(100, 101)와 접촉하도록 구성된 표면부(86a, 83a')를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

척추뼈 또는 뼈 부분을 안정화시키기 위한 안정화 장치{STABILIZATION DEVICE FOR STABILIZING VERTEBRAE OR BONE PARTS}

본 발명은, 뼈 고정 장치 및 적어도 두 개의 상이한 직경의 안정화 로드를 구비하며 척추뼈 또는 뼈를 안정화시키기 위한 안정화 장치에 관한 것이다.

척주뼈를 안정화시키기 위하여, 뼈에 고정되는 샤프트와 로드에 연결되는 헤드를 구비하는 척주뼈 고정 장치가 공지되어 있다. 일반적으로는, 로드가 여러 개의 뼈 고정 장치를 연결한다. 의학적 적응 및 안정화되는 척주의 영역에 따라, 상이한 직경의 로드가 요구된다. 로드의 직경 범위는 3 ㎜ 내지 6 ㎜ 이상이다. 일반적으로, 척추의 하부 부분에 사용되는 로드의 직경은 척추의 상부 부분에 사용되는 로드의 직경보다 크다. 예컨대, 척추의 경부-흉부 영역에 있어서는, 직경이 3 ㎜ 내지 3.5 ㎜인 로드가 필요하고, 경부-흉부 및 흉부-요부 영역 사이의 천이 영역에 있어서는, 직경이 3.5 ㎜ 내지 4.5 ㎜인 로드가 필요하고, 흉부-요부의 영역에 있어서는, 직경이 4.5 ㎜ 내지 5.5 ㎜인 로드가 필요하며, 요부-엉치 영역에 있어서는, 직경이 5 ㎜ 내지 6.35 ㎜인 로드가 필요하다.

특정 직경의 각각의 로드를 위해서는, 척추경 나사와 같은 특정 뼈 고정 장치가 요구된다. 이들 장치는, 특히 로드가 삽입되는 오목부의 크기가 서로 상이하다. 다양한 뼈 고정 장치를 준비하는 경우에는, 비용이 상승하고, 외과의의 척추 시술이 더욱 복잡하게 된다.

미국 특허 제5,873,878호에는, 척추뼈에 부착되고 제1 직경의 제1 로드 및 보다 작은 제2 직경의 제2 로드와 함께 사용되는 고정 부재가 개시되어 있다. 고정 부재는 보다 작은 직경을 갖는 로드의 삽입 허용하도록 고정 부재의 헤드에 삽입될 수 있는 삽입 부재를 구비한다.

유럽 출원 공개 제2 070 485 A1호에는, 상이한 직경의 로드와 함께 각각 사용될 수 있는 단축 뼈 고정 장치 및 다축 뼈 고정 장치가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은, 시스템의 모듈성을 더욱 향상시킬 수 있는 척추뼈 또는 뼈용의 안정화 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 안정화 장치에 의해 달성된다. 추가의 발전된 구성은 종속 청구항에 제시된다.

상기 안정화 장치에 따르면, 실제 임상 요건에 따른 요구에 의존하여 다양한 고정 요소를 임의의 적절한 수용부 및 임의의 적절한 로드와 조합할 수 있게 하는 모듈형 시스템을 제공할 수 있다. 이로써, 다축 나사의 비용을 줄일 수 있고, 재고를 줄일 수 있으며, 외과의에게 임플란트의 선택 기회를 충분하게 부여한다.

안정화 장치의 조립은, 시술 전에 또는 시술 중에 임의의 스페셜리스트, 예컨대 외과의 또는 외과의를 돕는 임의의 인원에 의해 실행될 수 있다.

고정 장치는, 다양한 직경의 임의의 로드를 안전하게 체결할 수 있다는 이점을 갖는다. 체결력은 로드의 직경에 의존하지 않는다. 또한, 다양한 직경의 로드를 체결하는 것은 무단식(stepless manner)으로 달성된다.

또한, 뼈 고정 장치는 부품의 수를 최소화하도록 구성된다. 따라서 상이한 로드를 고정할 수 있도록 하기 위한 추가의 부품은 필요하지 않다.

본 발명의 추가의 특징 및 이점은 첨부 도면을 참고로 하는 실시 형태의 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

본 발명에 따르면, 실제 임상 요건에 따른 요구에 의존하여 다양한 고정 요소를 임의의 적절한 수용부 및 임의의 적절한 로드와 조합할 수 있게 하는 모듈형 시스템을 제공할 수 있다.

안정화 장치는, 예컨대 어린이들의 척추측만증을 교정하는데 사용될 수 있다. 척추측만증을 교정한 어린이가 성장함에 따라, 척추측만증 교정 장치를 적응시켜야 할 수도 있다. 예컨대, 원래에 삽입된 것보다 큰 직경을 갖는 다른 로드를 사용해야 할 수도 있다. 본 발명에 따른 안정화 장치에 따르면, 두 번째 시술 시에, 원래에 삽입된 로드를 척추뼈에 고정된 나머지 뼈 고정부(bone anchor)로 대체할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 제1 로드를 구비하는 안정화 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 안정화 장치의 조립 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3은 로드 축선에 수직인 단면을 따라 취한, 제1 로드가 조립된 상태의 도 2의 안정화 장치의 단면도이다.
도 4는 도 3의 안정화 장치의 측면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 따른 안정화 장치의 수용부의 고정 링을 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5의 고정 링의 측면도이다.
도 7은 도 5의 고정 링의 평면도이다.
도 8은 로드 축선에 수직인 단면을 따라 취한, 제2 로드가 조립된 상태의 도 2의 안정화 장치의 단면도이다.
도 9는 도 8의 안정화 장치의 측면도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 따른 안정화 장치의 수용부의 고정 링을 도시하는 사시도이다.
도 11은 도 10의 고정 링의 측면도이다.
도 12는 도 10의 고정 링의 평면도이다.
도 13은 제2 실시 형태의 변형예에 따른 고정 링의 로드 지지부의 확대부를 도시하는 단면도이다.
도 14a 내지 도 14c는 로드의 직경이 상이한 상태의 제2 실시 형태의 다른 변형예에 따른 고정 링의 로드 지지부의 확대부를 도시하는 단면도이다.
도 15a 내지 도 15c는 로드의 직경이 상이한 상태의 제2 실시 형태의 또 다른 변형예에 따른 고정 링의 로드 지지부의 확대부를 도시하는 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 안정화 장치는, 나사형 샤프트(2)와 곡면부가 있는 헤드(3)를 구비하는 뼈 나사부 형태의 뼈 고정 요소(1)를 포함한다. 본 실시 형태에 있어서, 헤드는 구형의 세그먼트 형상을 갖는다. 헤드(3)는 도구와 결합되는 오목부(4)를 갖는다. 안정화 장치는 제1 로드(100)를 수용하여 이 제1 로드를 뼈 고정 요소(1)에 연결하는 수용부(5)를 또한 구비한다. 또한, 내부 나사부 형태의 고정 요소(7)가 마련되어 제1 로드(100)를 수용부(5) 내에 고정한다. 안정화 장치는 헤드(3)를 수용부(5)에 고정하기 위한 고정 링(8)을 구비한다. 제1 로드의 직경과 상이한 직경을 갖는 적어도 하나의 추가의 로드(도시 생략)가 제공된다. 로드는 원형 단면을 갖는다. 또한, 로드는 대략적으로 평탄한 평면을 갖는다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 수용부(5)를 설명한다. 수용부는, 실질적으로 원통형을 갖고 제1 단부(9a) 및 반대측의 제2 단부(9b)를 구비하는 로드 수용부(9)를 포함한다. 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 단부(9b)에는 동축의 제1 구멍(10)이 마련된다. 제1 구멍(10)의 직경은 뼈 고정 요소의 헤드(3)의 직경보다 작다. 로드 수용부(9)에는 제1 단부(9a)로부터 제2 단부(9b)에서 소정 거리까지 연장되는 동축의 제2 구멍(11)이 마련된다. 제2 구멍(11)의 직경은 제1 구멍(10)의 직경보다 크다. 대략 U-형의 오목부(12)가 로드 수용부 내에서 제1 단부(9a)로부터 제2 단부(9b)의 방향으로 연장되고, 오목부(12)의 직경은 어떠한 로드의 직경보다 크므로, 안정화 장치의 제1 로드(100) 및 기타 로드가 오목부 내에 배치되고 그 오목부 내에서 안내될 수 있다. 오목부(12)로 인하여, 암나사부(13)가 마련되어 있는 두 개의 자유 다리부가 형성된다. 암나사부는 미터 나사, 평 나사, 음각 나사, 톱니형 나사, 또는 다른 나사 형태일 수 있다. 바람직하게는, 평 나사 또는 음각 나사와 같은 나사 형태가 사용되어, 내부 나사부(7)가 나사 결합될 때 다리부(12a, 12b)가 벌어지는 것을 방지한다. 오목부(12)의 깊이는, 안정화 장치의 제1 로드(100) 또는 각각의 다른 로드와 내부 나사부(7)가 다리부 사이에 삽입될 수도 있도록 되어 있다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 수용부에 있어서 오목부(12)에 의해 형성된 채널의 양단에는 절제부(15)가 형성된다.

로드 수용부(9)의 외면에는, 원주 방향으로 연장되고 고정 링(8)의 부분과 결합되는 홈(16)이 마련되어 있다.

제2 단부(9b)의 측부에서, 수용부(5)는 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)를 위한 수용 공간을 제공하는 헤드 수용부(17)를 구비한다. 헤드 수용부(17)의 최대 외경은 로드 수용부(9)의 최대 외경보다 작다. 내부 중공부(18)가 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)를 위한 시트를 형성하고, 이 내부 중공부는 구멍(19)을 통하여 헤드 수용부의 자유단(17b)에 개구되어 있다. 도시하고 있는 실시 형태에 있어서 내부 중공부(18)는 헤드(3)의 형상과 적합하게 되어 있으며, 구형 헤드(3)를 수용하도록 구형 단면을 갖는다. 또한, 내부 중공부(18)는 헤드(3)의 최대 직경을 포함한 영역을 덮는 측부로부터 뼈 고정 요소의 헤드(3)를 둘러싸도록 구성되어 있다.

자유단(17b)에 개구되는 복수의 슬릿(20)이 헤드 수용부(17)에 마련되어 있다. 슬릿(20)에 의해 헤드 수용부(17)가 유연하게 되므로, 슬릿이 압축되어 헤드(3)를 체결하고, 궁극적으로 마찰에 의해 헤드(3)를 내부 중공부(18)에 고정할 수 있다. 슬릿(20)의 수 및 크기는 헤드 수용부(17)의 원하는 신축성에 따라 정해진다. 헤드 수용부(17)의 신축성은, 헤드 수용부를 확장시킴으로써 고정 요소의 헤드(3)가 삽입될 수 있고, 헤드 수용부를 압축시킴으로써 헤드가 체결될 수 있도록 되어 있다.

헤드 수용부(17)의 외면은, 예컨대 외측으로 만곡되는 식으로 자유단(17b)을 향해 외경이 증가하는 제1 부분(21)을 갖는다. 제1 부분(21)에 인접하여, 제1 부분(21)에 대하여 오목하게 되어 있고 고정 링(8)의 부분과 결합하는 역할을 하는 원주홈(22)이 있다. 원주홈(22)에 인접하여, 실질적으로 원통형의 외면을 갖는 헤드 수용부의 제3 부분(23)이 있다. 제3 부분(23)은 고정 링의 부분과 상호 작용하도록 구성되어 고정 링의 체결 효과를 개선한다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 고정 링(8)을 설명한다. 고정 링(8)은 실질적으로 원통형이고, 상단(8a) 및 하단(8b)을 갖는다. 장착 상태에서, 상단(8a)은 로드 수용부의 제1 단부(9a)의 방향으로 배향되어 있고, 하단(8b)은 헤드 수용부의 자유단(17b)을 향하여 배향되어 있다. 도 3 및 도 8로부터 알 수 있듯이, 상단 근처에는, 헤드 수용부의 제1 외면부(21)와 상호 작용하여 헤드 수용부(17) 상에 압축력을 가하는 내면부(81a)가 마련되어 있다.

고정 링(8)은 하단(8b)에 내향 돌출 엣지(82)를 구비하고, 이 엣지의 내경은 고정 링의 다른 부분의 내경보다 작다. 내향 돌출 엣지(82)는 헤드 수용부의 홈(22)과 결합하도록 구성된다.

고정 링(8)은, 슬릿(84)에 의해 서로 분리되어 있는 상향 연장 벽부(83a)를 구비한다. 상향 연장 벽부(83a)는 고정 링의 내주 견부(85)의 외주에 배치되어 있고, 고정 링의 상부에 신축성을 부여한다. 슬릿의 수 및 크기와 상향 연장 벽부(83a)의 두께는 원하는 신축성이 얻어지도록 구성되어 있다. 상향 연장 벽부(83a)의 자유단에는, 로드 수용부(9)의 외면에 마련된 홈(16)과 결합하도록 형성된 결합부(83b)가 마련된다.

고정 링(8)은, 고정 링이 도 3에 도시된 바와 같은 제1 위치에 있을 때에 헤드 수용부가 고정 링 내에서 확장하여 헤드(3)의 도입을 허용하도록 헤드 수용부(17)에 대하여 크기가 정해진다.

직경 방향으로 서로 반대측에 위치하는 두 개의 돌출부(86)가 고정 링의 상부에 형성된다. 돌출부(86)의 높이는, 돌출부가 대략 U-형의 오목부(12)의 바닥 위로 돌출하고, 고정 링(8)이, 도 5에 도시된 바와 같이 헤드(3)가 아직 고정되지 않은 위치에 있을 때에 절제부(15) 내로 연장하도록 정해진다. 돌출부들은 슬릿(84')에 의해 상향 연장 벽부(83a)로부터 분리되어 있으며, 슬릿(84')의 크기는 좌우의 돌출부(86)에 대한 상향 연장 벽부(83a)의 거리가 수용부 내에서의 절제부(15)의 폭보다 크도록 정해진다. 고정 링은, 돌출부(86)가 오목부(12)의 위치에 위치하도록, 수용부(5)의 헤드 수용부(17)의 둘레에 배치되어 있다. 이에 의하여, 돌출부(86)는, 로드가 삽입되어 있지 않을 때에 고정 링이 회전하는 것을 방지한다.

특히 도 3 내지 도 6으로부터 알 수 있듯이, 돌출부의 자유 단부면(86a)은 오목하다. 제1 실시 형태에 있어서, 자유 단부면(86a)은, 원통 반경이 제1 로드(100)의 반경보다 작고 어떠한 다른 로드의 반경보다도 작은 원통형 오목부로서 형성된다. 자유 단부면(86a)의 영역에 있어서 돌출부(86)의 폭은 삽입될 수 있는 어떠한 로드의 직경보다도 작다. 따라서 제1 로드(100)가 U-형의 오목부(12) 내로 삽입되고 돌출부(86) 상에 배치된 때에, 제1 로드(100)는, 로드 축선(R)의 방향으로 연장되는 대략 선 접촉부로서 형성된 두 접촉 영역(P1, P2)에서 돌출부(86)의 자유 단부면(86a)과 접촉한다.

접촉 영역은 자유 단부면(86a)의 자유 엣지로부터 자유 단부면의 바닥을 향하여 약간 떨어져 위치하고 있다.

내부 나사부(7)가 삽입되어 체결되면, 내부 나사부는 제1 로드(100)의 상부에 있는 제3 접촉 영역(P3)을 따라서 제1 로드(100)에 접촉한다. 또한, 제3 접촉 영역(P3)도 로드 축선(R)의 방향으로 연장되는 대략 선 접촉부이다.

헤드 수용부(17)의 신축성 및 개구 단부(17b)에서의 헤드 수용부의 크기로 인하여, 고정 링을 자유단(17b)으로부터 헤드 수용부(17) 상에 조립함으로써 고정 링(8)을 장착할 수 있다.

내부 나사부(7)는 암나사부(13)에 대응하는 나사부를 갖는다. 다리부가 벌어지는 것을 방지하는 나사 형태가 사용되는 경우에는, 내부 나사부(7)와 같은 하나의 고정 요소로 충분하다. 이에 의해, 뼈 고정 요소의 반경 방향의 크기를 줄일 수 있다. 예컨대 외부 너트와 같은 다른 고정 요소도 또한 가능하다.

안정화 장치는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1 로드(100)의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 로드(101)를 포함한다. 제2 로드(101)가 수용부 내에 삽입되면, 제2 로드는 고정 링의 돌출부의 자유 단부면(86a)의 자유 엣지 상에 놓인다. 따라서 접촉 영역(P1, P2)은 제1 로드(100)의 접촉 영역에 비하여 서로 약간 더 멀리 떨어져 있다.

내부 나사부(7)의 길이 및 형상뿐만 아니라 돌출부 및 오목한 자유 단부면(86a)의 치수는, 로드들이 3개의 접촉 선(P1, P2, P3)을 따라 체결되도록 되어 있다. 이와 같이 체결되면, 로드는, 3점 고정과 유사하게 안정적 위치에 있다. 이로 인하여, 각 돌출부(86)에서 로드를 따라 확실한 다선 접촉이 달성된다. 이 경우, 접촉선이 극히 얇은 선이 아니고, 거시적으로 생기는 접촉에 따라 특정의 두께를 갖는 선이라는 점을 이해해야 한다. 따라서 로드의 직경과는 독립적으로 안전한 고정이 제공된다.

고정 장치와 함께 사용될 수 있는 로드의 직경은, 로드가 어떤 경우에도 돌출부의 자유 단부면과 두 개의 선으로 접촉할 수 있도록 기하학적으로 정의되는 최대 직경과 최소 직경 사이에서 변경될 수 있다.

제2 실시 형태에 따른 안정화 장치는, 고정 링 상에 마련되어 돌출부의 형상에 있어서 제1 실시 형태와 상이하다. 안정화 장치의 다른 모든 부분은 동일하며, 동일한 도면 부호를 부여하고, 이들에 대한 설명은 반복하지 않는다.

도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 실시 형태에 따른 돌출부의 자유 단부면(86a')은 대략 V 형상의 단면을 갖는 홈을 형성한다. V 형상의 바닥은 선형일 수도 있고 라운드형 일 수도 있다. V 형상의 끼인각(α)은, V 형상 홈의 최대 직경보다 작은 직경을 갖는 로드가 로드 축선(R)에 평행한 방향으로 연장되는 양 접촉 영역(P1, P2)에서 홈에 접촉하도록 정해진다. 제1 실시 형태에서와 같이, 접촉 영역은 실질적으로 선접촉부이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제2 실시 형태의 변형예에 있어서, V 형상 홈의 바닥은 내향 만곡부(860a')와 직선 측벽(861a')을 구비한다.

도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같은 다른 변형예에 있어서, V 형상 홈은 추가의 직선 측벽(863a')을 구비한다.

도 15a 내지 도 15c에 도시된 바와 같은 또 다른 변형예에 있어서, V 형상 홈은 V의 오목하게 만곡된 측벽(864a') 및 직선 측벽(863a')을 구비한다. 이 변형예에서도, 로드는 두 접촉 영역(P1, P2)을 따라 자유 단부면(86a') 상에 놓인다.

도 14a 내지 도 14c 및 도 15a 내지 도 15c는 직경 증가에 따른 로드(100, 101)의 접촉을 개략적으로 도시한다. 각 경우의 로드는, 2점에서, 또는 3차원으로 보았을 때 선 접촉 형태의 두 접촉 영역(P1, P2) 상에서 V 형상 홈 내에 놓인다. 로드는 위로부터 고정 요소의 내부 나사부에 의해 체결된다. 따라서 각 로드는 3점 체결과 유사하게 안정적인 체결 위치에 있다. 큰 로드가 사용되는 경우에, 로드는 직선 측벽의 영역에서도 접촉 영역(P4)에서 V 형상 홈과 접촉할 수도 있다.

수용부(5), 고정 링(8), 내부 나사부(7) 및 뼈 고정 요소(1)는 신체친화적 재료, 예컨대 티타늄, 스테인리스강, 또는 니티놀(Nitinol)과 같은 신체친화적 합금, 또는 PEEK와 같은 신체친화적 플라스틱 재료로 제조된다. 부품들은 서로 동일한 재료로 제조될 수도 있고 상이한 재료로 제조될 수도 있다.

이제, 도 3 및 도 8을 참조하여 모든 실시 형태에 있어서 동일한 고정 링의 기능을 설명한다. 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 삽입 위치이며 고정 링(8)이 수용부에 대하여 구속되어 있는 위치인 고정 링(8)의 제1 위치는, 내향 돌출 엣지(82)가 헤드 수용부(17)의 외면에서 결합되는 위치로 정의되어 있다. 내향 돌출 엣지(82)의 내경은 홈(22)의 위치에서 헤드 수용부(17)의 외경보다 크므로, 헤드(3)가 도입될 때에 헤드 수용부(17)의 확장을 허용한다. 제1 위치에서, 고정 링(8)은, 수용부(5)의 로드 수용부(9)와 외측으로 약간 구부러진 고정 링(8)의 신축성 벽부(83a) 사이의 체결력에 의해 또한 유지된다.

고정 링이 제1 위치에 있을 때, 헤드 수용부(17)는 압축되지 않는다. 이 위치에서는, 나사 헤드의 도입이 가능하다. 제1 위치에서는, 고정 링의 견부(85)가 헤드 수용부의 제2 단부(9b)에 지지 접촉하고, 고정 링의 내향 돌출 엣지(82)가 홈(16)의 상부벽(16b)에 지지 접촉하기 때문에, 고정 링이 로드 수용부의 제1 단부(9a)를 향해 상향 이동하는 것이 방지된다. 고정 링과 제2 단부(9b) 및 홈(16)의 상부벽의 지지 접촉에 의해, 고정 링(8)은 상향 이동이 저지되는 위치에 유지된다. 비압축 상태에서는, 고정 링의 내경이 헤드 수용부의 외경보다 크기 때문에, 고정 링 내의 공간으로의 헤드 수용부(17)의 확장이 가능하게 된다. 제1 위치에서는, 헤드가 자유로이 피봇 동작될 수 있다.

고정 링이 수용부(5)에 대하여 구속되어 있는 예비 고정 위치로서의 제2 위치(도시 생략)는, 신축성 벽부(83a)의 결합부(83b)가 로드 수용부(9)에 마련된 홈(16) 내에 탄성적으로 스냅 체결될 때까지, 고정 링(8)을 헤드 수용부의 자유단(17b)을 향하여 화살표 A로 나타낸 바와 같이 변위시킴으로써 얻어진다.

제2 위치에서는, 고정 링의 내부 경사면(81a)이 헤드 수용부의 제1 외면부(21)를 압박하여 헤드 수용부(17)를 압축시킴으로써, 헤드를 완전히 고정하지 않으면서 내부 중공부(18) 내에 헤드(3)를 체결할 수 있다. 또한, 내향 돌출 엣지(82)가 헤드 수용부(17)의 제3 부분(23)을 압박하여, 추가의 체결력을 발생시킨다. 이에 따라, 헤드(3)의 상부 또는 측부로부터 뿐만 아니라 헤드(3)의 하부의 영역으로부터도 헤드를 체결할 수 있다. 시술 중에 일어나는 상황 하에서, 수용부(5)에 대한 뼈 고정 요소(1)의 각도 위치는 유지되고, 단지 나사 요소의 수용부에 추가의 힘을 가하는 것에 의해서만 느슨하게 될 수 있다. 이러한 예비 고정 위치에서는, 뼈 고정 요소를 수용부로부터 분리할 수는 없지만, 나사 요소의 각도 조정은 가능하다.

고정 위치로서의 제3 위치(도시 생략)는, 나사 헤드(3)가 헤드 수용부(17) 내에 최종 고정될 때까지, 고정 링을 더욱 하향으로 변위시킴으로써 얻어진다. 고정 링의 내면(81a)은, 헤드(3)가 헤드 수용부의 압축에 의해 고정되도록 헤드 수용부(17)의 제1 부분(21)의 외면과 결합한다. 또한, 내향 돌출 엣지(82)는 하부(23)에서 헤드 수용부를 압축시키고, 이로써 고정력이 개선된다.

뼈 고정 장치는 다음과 같이 예비 조립된다. 먼저, 고정 링(8)을 자유단(17b)으로부터 수용부(5) 상에 장착한다. 이것은, 예컨대 제작자에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게는, 고정 링(8)은, 홈(22)과 내향 돌출 엣지(82)의 결합에 의해 고정되어 있는 도 3 및 도 8에 도시된 제1 위치에 있다. 그 후, 고정 요소(1)의 헤드(3)를 자유단(17b)으로부터 헤드 수용부(17)의 내부 중공부(18) 내로 도입한다. 그 후, 고정 링을 수용부에 대하여 하향으로 이동시켜, 내향 돌출 엣지(82)를 홈(22)의 외부로 슬라이드 이동시키고, 신축성 벽부(83a)의 결합부(83b)를 홈(16) 내에 스냅 체결하여, 제2 위치로 한다.

시술 중에 사용할 때에는, 예비 고정 위치의 수용부, 뼈 고정 요소 및 고정 링을 구비하는 예비 조립된 뼈 고정 장치가 뼈에 나사 체결된다. 제1 구멍(10)을 통하여 나사 도구를 헤드의 오목부(4)에 접근시킬 수 있다.

특정의 임상 용례에 적합한 직경을 갖고, 돌출부(86)의 자유 단부면에 의해 지지될 때까지 오목부(12) 내에 삽입되는 로드를 선택한다. 따라서 안정화 장치에 의하면, 적절한 고정 요소 및 적절한 로드를 선택하여 조립할 수 있게 하는 모듈형 시스템이 제공된다.

수용부를 로드에 대하여 정확하게 정렬시키기 위하여, 수용부가 피봇 동작된다. 일단 다른 뼈 고정 장치에 대한 로드의 정확한 위치가 얻어지면, 내부 나사부(7)가 체결된다. 제1 로드가 고정 링의 돌출부(86)와 접촉하기 때문에, 고정 링(8)은 고정 위치인 제3 위치로 하향 변위된다. 고정 링(8)이 헤드 수용부의 자유단(17b)을 향해 이동하면, 고정 링은 헤드 수용부를 압축시켜, 헤드를 고정시킨다. 내부 나사부의 최종 체결에 의해, 로드와 헤드가 동시에 고정된다.

도시된 실시 형태의 다른 변형도 가능하다. 예컨대, 고정 링이 다른 형상을 가질 수도 있다. 예비 고정 기능을 다른 방식으로 구현할 수도 있다.

고정 요소로서는, 나사, 못, 후크, 캐뉼러형 나사(cannulated screw), 서로 접속될 수 있는 헤드 및 샤프트가 분리된 고정 요소와 같은 모든 공지의 고정 요소를 사용할 수 있다.

로드는 로드 축선을 따라 곡률을 가질 수도 있다.

헤드 수용부는 개방된 경사 단부를 가질 수도 있고, 이와 달리 헤드의 일방향의 각도 조정을 보다 크게 하도록 비대칭일 수도 있다.

헤드 수용부의 외면과 고정 링의 내면은, 고정 링이 하향 변위될 때에 헤드 수용부의 압축을 허용하는 다른 형상을 가질 수도 있다.

Claims

척추뼈 또는 다른 뼈를 안정화시키기 위한 안정화 장치로서,
직경이 상이한 적어도 두 개의 로드(100, 101)와;
뼈에 고정되는 샤프트(2) 및 헤드(3)를 구비하는 고정 요소(1)와;
상기 적어도 두 개의 로드 중 하나의 로드를 상기 고정 요소에 연결하는 수용부(5)
를 포함하고,
상기 수용부는
상단(9a) 및 바닥단(17b)과;
로드(100)를 수용하는 채널(12)이 있는 로드 수용부(9)와;
뼈 고정 요소의 헤드(3)를 수용하고, 개구 단부(19, 17b)를 가지며 헤드의 도입 및 체결을 허용하도록 신축성이 있는 헤드 수용부(17)와;
헤드 수용부(17)를 둘러싸는 고정 링(8)
을 구비하며,
상기 헤드는 로드에 의해 고정 링 상에 압박됨으로써 체결되어 고정 링을 개구 단부(17b)를 향해 이동시키고,
상기 고정 링(8)은, 적어도 두 개의 개별 접촉 영역(P1, P2)에서 원주 방향으로 각각의 로드(100, 101)와 접촉하도록 구성된 표면부(86a, 83a')를 갖는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항에 있어서, 상기 표면부는, 접촉 영역(P1, P2)이 로드 축선(R)을 따라 연장되도록 형상화되는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면부(86a)는, 각 로드(100, 101)의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경으로 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 표면부(86a)는, 어떠한 로드(100, 101)의 직경보다도 작은 직경의 원통형 오목부를 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항 내지 제3항 중 한 항에 있어서, 상기 표면부(86a')는 실질적으로 V 형상인 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제5항에 있어서, V 형상을 형성하는 표면부의 측벽(860a', 864a')은 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 표면부는 직선 측벽(863a')을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서, 상기 표면부는, 직경이 상이한 복수의 로드를 무단식(stepless manner)으로 체결하도록 형상화되어 있는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 로드는 실질적으로 원형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제1항 내지 제9항 중 한 항에 있어서, 상기 고정 링은 서로 180°어긋난 두 개의 돌출부(86)를 구비하고, 각각의 돌출부는 적어도 두 개의 개별 접촉 영역에서 원주 방향으로 각각의 로드와 접촉하도록 구성된 표면부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.
제10항에 있어서, 상기 돌출부(86)는 채널(12) 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 안정화 장치.