KR20120099634A

KR20120099634A - 조직을 이동시키기 위한 체내 장치

Info

Publication number: KR20120099634A
Application number: KR1020127007142A
Authority: KR
Inventors: 아르노 쑤베랑
Original assignee: 아르노 쑤베랑
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-09-11
Also published as: KR101888573B1; FR2949662B1; BR112012005337A2; FR2949662A1; MY159852A; JP2013504353A; ES2663713T3; US9113967B2; WO2011030015A1; US20120179215A1; EP2475315B1; EP2475315A1; CN102724926A; SG179058A1; JP5988162B2; CN102724926B; IN2012DN02089A; AU2010294140B2; AU2010294140A1; CA2773041A1

Abstract

본 발명은 몸체 내의 조직, 특히 골 조직을 이동시키는 장치에 관한 것이며, 상기 장치는, 참조 부분(C₁)으로 언급되는 제1 부분; 이송 부분(C₂)으로 언급되고, 상기 참조 부분(C₁)에 활주 가능하게 장착되는 제2 부분; 상기 참조 부분(C₁)에 피봇 가능하게 장착되는 나사형 로드; 컨트롤 샤프트; 상기 컨트롤 샤프트를 상기 나사형 로드에 연결하는 구동 수단; 상기 이송 부분(C₂)과 상기 나사형 로드 사이에서 상기 나사형 로드 상으로 장착되며, 상기 참조 부분(C₁)에 대해 회전 가능하게 가이드되는 연결 너트; 및 상기 나사형 로드를 따라 상기 연결 너트의 운동을 상기 이송 부분(C₂)의 운동으로 전환하는 수단을 구비한다, 상기 장치는, 상기 참조 부분(C₁), 각기 상기 나사형 로드에 단단하게 연결되는 제1 지대주(C₁₁) 및 제2 지대주(C₁₂)에 대한 상기 나사형 로드의 길이 방향의 변형을 방지하기 위하여, 제1 베어링(A₁₁) 및 제2 베어링(A₁₂)과 협력하며, 상기 베어링들은 상기 참조 부분(C₁)에 단단하게 연결되고 상기 지대주들(C₁₁, C₁₂) 사이에서 서로 거리를 두고 위치하며, 상기 연결 너트는 상기 제1 베어링(A₁₁)과 상기 제2 베어링(A₁₂) 사이에서 상기 나사형 로드를 따라 이동 가능하다.

Description

조직을 이동시키기 위한 체내 장치{INTRACORPOREAL DEVICE FOR MOVING TISSUE}

본 발명은 사람 또는 동물의 몸체 내의 조직을 이동시키는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 골 부분들을 이동할 수 있게 하는 장치들에 관한 것이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은, 특히 다음과 같은 기술적 부분들에 유용하게 적용될 수 있다.

- 척추뼈, 갈비뼈들 및/또는 골반 상에 부하를 가하여 척추 또는 흉부를 교정하는 신연(distraction) 또는 압축(compression) 로드(rod)들,

- 긴 뼈들, 평평한 뼈들, 턱 또는 두개골을 위한 골 연장 또는 이동 골수 내의 네일(nail) 또는 플레이트,

- 성장 보철.

뼈가 부서졌을 때 그가 석화되기 전에 자연히 형성되는 가골(callus)의 진행적인 신연을 통한 골 연장은 초기에는, 예를 들면 리자로브(Llizarov)로서 유명해진 외부의 고정기(fixator)들을 이용하여 수행된다.

감염이나 일상생활에서의 성가심과 같은 외부 고정기들의 결점들을 고정하려는 노력으로서, 완전하게 임플란트된 연장 네일(nail)들이 제안되었다. 환자의 다리의 신중한 회전에 의해 야기되는 연장을 통한 알리비자(Albizzia) 네일들, 블리스쿠노브(Bliskunov) 네일들, 바움가르트(Baumgart) 및 베츠(Bertz) 네일들 또는 콜(Cole)에 의한 ISKD(Intramedullary Skeletal Kinetic Distractor) 네일 등이 있다.

하루에 1 밀리미터의 범위 내에서 골의 연장 속도는 임상적 고찰에 따라 조절된다.

골 이동술(bone transport)은, 예를 들면 외상(trauma), 감염, 또는 종양에 수반되는 제거되는 뼈의 골간(diaphysis)의 일부를 골절술(osteotomy)을 통해 보존된 뼈 부분과 그 부분으로부터 분리된 뼈 조각 사이에 형성되는 가골을 상기 조각이 제2 보존된 빼 부분에 대해 인접할 때까지 점진적으로 연장시킴으로써 재건하게 한다.

국제 공개 특허 WO 02/071962 및 WO 95/24870과 같은 문헌들에는 골 이동 네일들의 예들이 기재되어 있다. 이러한 2개의 장치들은 폴(pawl) 시스템들을 통해 동작하며, 부피가 크고, 수많은 부품들을 포함하며, 소형화하기가 어렵다. 골을 연장시키는 운동들은 종종 고통스럽다.

척추의 변형의 수술 치료를 위한, 특히 어린이들의 진행성 척추측만증(scoliosis)을 치료하기 위한 체내 수단을 이용하는 신장도 역시 제안되었다. 척추의 변형들을 위한 수술 치료 기구들의 기능적인 제안은 포스터(Foster) 등(The Spine Journal, pp. 654-694, 2005)에 의해 제공되었다.

어린이들에 있어서, 변형 및 가능성을 교정할 뿐만 아니라 성장을 가능한 한 적게 제한하면서 성장 기간 전체 동안 얻어진 교정을 유지하는 것이 필요하다. 이러한 점은 임플란트된 신장기(distractor)의 기하학적 구조가 오랜 시간 동안 발달되는 것을 요구한다. 이러한 목적을 위하여, 대부분의 신장기들은 연관되는 어려움, 비용 및 위험, 특히 감염이 우려되는 반복적인 수술을 요구한다. 이와 같은 경우의 장치들은 WO 2006/010844, WO 2007/051924, FR 2900563, FR 2843538, FR 2891727, FR 2794357 및 FR 2892617과 같은 문헌들에 기재되어 있다. 이에는 또한 VEPTR®(Vertical Expandable Prosthetic Titanium Rib)의 경우도 있다. 외과 수술의 회수를 제한하려는 노력을 위하여, 재수술이 없이 연장될 수 있는 몇 가지의 체내 장치들이 제안되어 왔다. 예를 들면, WO 01/78614의 문헌에 기재된 척추 신장기는 2개의 정반대되고 각기 2개의 연장 로드(rod)들의 나사산을 보완하는 태핑(tapping)이 제공된 휠들을 맞물리게 하는 휠의 회전을 조향하는 자석을 포함한다.

상기 연장 로드들 상에 기어들과 나사들을 사용하는 점은 상기 장치가 이를 둘러싸는 생물학적 물질들에 대해 밀폐되는 것을 요구하며, 이는 기술적으로 매우 섬세하고 살균 가능성에 제한이 있게 된다. 또한, 피로를 매우 가중시키는 상기 연장 로드들 상에 나사가 존재할 경우에는 임플란트의 사용 연한이 제한되거나 또는 과도한 치수가 요구되며, 이후에 아동에게 합리적으로 임플란트 하기에는 지나치게 부피가 커진다.

본 출원인의 명의인 문헌 WO 2007/144489에는 골 연장 네일, 골 이동 네일, 신장 척추 로드 또는 성장 보철(prosthesis)로서 상술한 종래의 장치에 적용할 수 있는 체내 연장 장치가 기재되어 있다. 상기 문헌 WO 2007/144489에 개시된 장치는,

- 제1 연장된 부분,

- 상기 제1 부분에 대해 멀리 장착되는 제2 부분,

- 상기 제1 부분의 제1 단부에서 예를 들면 나사 조임에 의해 몸체에 연결하는 제1 수단,

- 상기 제2 부분의 제1 단부에서 예를 들면 나사 조임에 의해 상기 몸체에 연결하는 제2 수단,

- 그 회전이 상기 제1 부분에 대한 상기 제2 부분의 이동을 야기하는 적어도 하나의 나사산을 포함하는 로드,

- 예를 들면 영구 자석과 같은 상기 로드의 회전을 제어하는 수단을 포함하며, 상기 로드가 상기 장치가 연장될 때에 함께 가까워지는 그 양 단부들 사이에 위치한다.

본 출원인에 의한 전술한 종래의 문헌의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 로드는, 제1 단부에서 영구 자석을 위한 하우징을 구비한다. 지지 탭(support tap)이, 예를 들면 용접에 의해 상기 장치의 제1 튜브형 부분에 체결되며, 상기 장치의 제2 부분에 대하여 세로 방향 슬라이딩으로 가이드된다. 상기 영구 자석의 하우징과 상기 지지 탭 사이에서, 상기 나사형 로드가 상기 장치의 제2 부분 내로 나사 결합된다. 이에 따라 결합된 로드가 상기 제2 부분의 태핑과 상기 장치의 제1 부분에 단단하게 연결된 상기 지지 탭 사이에 한정된다.

이러한 이전의 장치는 많은 장점들을 가진다. 특히, 이는 기능을 수행하는 관점에서 용이하고 비씨지 않으며, 감소된 부피에서 그 기능을 위한 파워가 충분하고, 특별한 밀폐가 요구되지 않으며, 특히 가정에서 어떠한 특별한 자격이 없이도 환자나 환자를 도와주는 사람에 의해 간단한 외부의 영구 자석을 이용하여 수동으로 통증 없이 제어될 수 있다. 또한, 상기 장치가 연장될 때에 장착된 로드의 길이가 감소되며, 장착된 로드 길이는 상기 장치가 연장될 때에 견인력을 작용하여 어떠한 휘어짐의 가능성을 방지한다.

그러나 상기 문헌 WO 2007/144489에 개시된 장치는 원하는 파워와 연장 가능성을 위하여 완전히 곡선이 되는 위치(예를 들면, 척추와 흉부) 또는 점진적으로 수행되기가 요구되는 이동(예를 들면, 중요한 골 이동들이나 연장들 또는 턱뼈에 대간 이동이나 연장)의 방향을 따라 공간이 길이 방향으로 부족한 위치에 배치되는 것이 불가능하게 하는 단단한 직선 길이를 가진다. 또한, 상기 장치는 신장 또는 압축을 가할 수 있지만, 생성될 수 있는 힘의 방향과 대향하여 힘이 가해질 경우에는 분해되는 것과 같은 점에는 언급하고 있지 않다.

본 발명은, 특히 상기 문헌 WO 2007/144489에 개시된 장치 장치의 장점들을 유지하면서 전술한 한계들을 제거하고, 조절 가능한 길이를 가지며, 특히 척추 신장이나 압축 또는 골 이동에만 적용되는 것은 아닌 새로운 체내 스크류 연장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 몸체 내의 조직, 특히 골 조직을 이동시키는 장치가 제공되며, 상기 장치는 참조 부분으로 언급되는 제1 부분; 이송 부분으로 언급되고, 상기 참조 부분에 활주 가능하게 장착되는 제2 부분; 나사형 로드로 언급되고 상기 참조 부분에 피봇 가능하게 장착되며, 적어도 하나의 나사산을 구비하는 로드; 컨트롤 샤프트; 상기 컨트롤 샤프트를 상기 나사형 로드에 연결하는 구동 수단; 상기 이송 부분과 상기 나사형 로드 사이에서 연결 너트로 언급되고, 상기 나사형 로드 상으로 장착되며, 상기 참조 부분에 대해 회전 가능하게 가이드되는 연결 수단; 그리고 상기 나사형 로드를 따라 상기 연결 너트의 운동을 상기 이송 부분의 운동으로 전환하는 수단을 구비하며, 상기 장치는, 상기 참조 부분, 각기 상기 나사형 로드에 단단하게 연결되는 제1 지대주 및 제2 지대주에 대한 상기 나사형 로드의 길이 방향의 변형을 방지하기 위하여, 제1 베어링 및 제2 베어링과 협력하며, 상기 베어링들은 상기 참조 부분에 단단하게 연결되고 상기 지대주들 사이에서 서로 거리를 두고 위치하며, 상기 연결 너트는 상기 제1 베어링과 상기 제2 베어링 사이에서 상기 나사형 로드를 따라 이동 가능하다.

상기 2개의 지대주들 사이의 거리가 상기 베어링들 사이의 거리보다 유리하게 길기 때문에, 상기 참조 부분에 대한 상기 나사형 로드의 변형되는 기능이 가능해 진다.

통상적인 동작에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트는 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 임의의 수단을 이용하여 회전된다. 예를 들면, 상기 컨트롤 샤프트는 자기장을 영향을 받을 때는 상기 자기장 내에서 그 자체가 배향되게 피봇되고 상기 컨트롤 샤프트를 동작시키는 영구 자석과 관련될 수 있다. 선택적으로는, 상기 컨트롤 샤프트는 모터, 기어 모터 또는 키 기어에 연결된다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 장치는 서로 결합될 수도 있는 다음과 같은 특징들을 가진다.

상기 구동 수단은 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트 및/또는 적어도 하나의 헬리컬 스프링 및/또는 트랜스미션 조인트, 트랜스미션 조인트들의 체인, 카르단 조인트(Cardan joint) 또는 카르단 조인트들의 체인을 포함한다.

상기 구동 수단은, 간헐 장치(intermittent device), 특히 상기 나사형 로드에 단단하게 연결되고 상기 컨트롤 샤프트에 의해 이동하는 제네바 휠 메커니즘(Geneva wheel mechanism)을 포함하며, 상기 간헐 장치는 상기 컨트롤 샤프트의 연속적인 회전 운동을 상기 나사형 로드의 간헐 운동으로 전환시킬 수 있다.

상기 전환하는 수단은 폴(pawl)이나 상기 연결 너트와 상기 이송 부분 사이의 단단한 접속 또는 상기 연결 너트에 단단하게 연결되는 베어링을 포함하며, 상기 베어링은 상기 이송 부분에 단단하게 연결된 지대주와 협력한다.

상기 참조 부분에 대한 상기 연결 너트의 회전 가이드는 선형 가이드 또는 헬리컬 가이드로서, 상기 연결 너트가 상기 제1 베어링으로부터 상기 제2 베어링까지 이동하거나 그 반대의 경우에 상기 연결 너트가 10°내지 180°사이의 각도로 회전하게 된다.

유리하게는, 상기 장치는 2개의 이송 부분들과 2개의 나사형 로드들을 포함한다. 유리하게는, 상기 2개의 나사형 로드들의 나사산들은 서로 다른 직경, 방향 또는 피치 특성들을 가진다. 상기 각 나사형 로드는 상기 컨트롤 샤프트에 의해 이동하는 간헐 장치를 구비하고, 상기 각 간헐 장치는 상기 컨트롤 샤프트의 연속적인 회전 운동을 상기 각 나사형 로드의 간헐 운동으로 전환하며, 상기 2개의 간헐 장치들은 대향되게 위치하여 상기 장치들 중에서 하나가 구동 상태에 있을 경우에 다른 하나는 차단 상태에 있게 된다.

상기 나사형 로드(들)의 직경은 4㎜ 보다 작으며, 특히 1㎜ 내지 3㎜의 범위를 가진다.

상기 장치가 2개의 이송 부분들을 포함할 경우, 이들은 공유 컨트롤 샤프트에 의해 유리하게 구동된다. 상기 이송 부분들은 실질적으로 서로 평행하거나 평행하지 않을 수 있다.

유리하게는, 상기 이송 부분들은 실질적으로 실린더형이며, 척추 수술에서 특히 3 밀리미터 내지 7 밀리미터의 범위를 포함하는 등직경(normal diameter)을 가진다.

다른 실시예들에 있어서, 상기 이송 부분들은 긴 골들을 위한 정형 외과에서의 또는 턱얼굴 수술에서의 표준 나사(normal screw) 통로 개구들을 포함하는 실질적으로 플레이트의 형상인 부분을 구비한다.

유리하게는, 상기 컨트롤 샤프트는 그 자화 방향이 상기 컨트롤 샤프트의 회전의 축에 대해 실질적으로 수직한 영구 자석을 포함한다. 상기 컨트롤 샤프트는 특히 희토류(rare earth)계, 보다 구체적으로는 네오디뮴(neodymium)-철(iron)-보론(boron) 영구 자석을 포함한다.

상기 컨트롤 샤프트는 모터, 기어 모터 또는 키 기어에 연결된다. 유리하게는, 상기 컨트롤 샤프트는 실리콘계 접착제를 사용하여 내부에 자석이 체결된 중공형 실린더를 포함한다.

유리하게는, 상기 장치는 전기 화학적 제조 기술, 특히 EFAB 기술을 이용하여 적어도 부분적으로 제조된다.

유리하게는, 상기 참조 부분은 이송 부분이 상부에 장착된 골 반송 대차가 슬라이드되는 시스를 포함한다. 상기 골 반송 대차는 상기 시스의 축으로부터 이격된 관통 나사형 세로 방향 구멍을 구비하며, 상기 구멍은 상기 나사형 로드의 나사산을 보완한다. 상기 골 반송 대차는 상기 이송 부분을 형성하는 골 스크류를 둘러싸는 직경 방향 구멍을 구비하며, 상기 골 스크류는 상기 시스의 2개의 길이 방향으로 평행한 그루브들에 슬라이드되게 장착된다.

다른 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 참조 부분에 대해 대향되는 방향들로 활주 가능하게 장착되는 2개의 이송 부분들을 포함한다. 유리하게는, 상기 장치는 단일 나사형 로드를 포함하고, 상기 전환하는 수단은 단부 위치까지 상기 참조 부분에 대한 상기 제1 이송 부분의 슬라이딩에 의해 상기 연결 너트로부터 이동을 이동의 제1 방향을 따라 전달할 수 있으며, 상기 장치는 상기 단부 위치에 상기 제1 이송 부분을 고정하는 수단을 포함한다. 상기 전환하는 수단은 상기 참조 부분에 대한 상기 제1 이송 부분의 슬라이딩에 의해 상기 연결 너트의 이동을 상기 제1 방향에 대향되는 이동의 제2 방향으로 전달할 수 있다. 유리하게는, 상기 전환 및 고정하는 수단은 폴 시스템을 포함한다.

본 발명은, 특히 긴 뼈들, 평평한 뼈들, 턱뼈 또는 두개골의 골수 내의 네일, 연장 또는 골 이동 플레이트로서 적용될 수 있다.

본 발명은 또한 척추나 흉부 또는 성장 보철을 교정하는 신장 또는 압축 로드로서 적용될 수 있다.

본 발명은 또한 연조직(soft tissue)의 변형, 특히 장(intestine) 또는 위 밴드(gastric band)들의 일부의 연장 또는 혈액 체계의 통로의 변형, 특히 동맥 원형결찰(cerclage), 판막성형(valvuloplasty) 링들로서 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 목적들 및 기타 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 기술되는 다음의 설명을 통하여 명백해질 것이다. 첨부 도면에 있어서,
도 1은 제1 실시예에 따른 조직 이동 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 조립된 장치의 사시도이다.
도 3은 장치의 내부를 알 수 있는 도 2의 장치와 유사한 도면이다.
도 4는 제1 위치에서의 도 2의 장치의 단면도이다.
도 5는 제2 위치에서의 도 2의 장치의 단면도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 조직 이동 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 조립된 장치의 사시도이다.
도 8은 장치의 내부를 알 수 있는 도 7의 장치와 유사한 도면이다
도 9는 제1 위치에서의 도 6의 장치의 단면도이다.
도 10은 제2 위치에서의 도 6의 장치의 단면도이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 조직 이동 장치의 사시도이다.
도 12는 제1 위치에서의 도 11의 장치의 단면도이다.
도 13은 제2 위치에서의 도 11의 장치의 단면도이다.
도 14 내지 도 18은 다섯 개의 상이한 위치들에서 컨트롤 샤프트에 연결되는 간헐 장치의 전면도들이다.
도 19는 제4 실시예에 따른 조직 이동 장치의 사시도이다.
도 20은 장치의 내부를 알 수 있는 도 19와 유사한 도면이다.
도 21은 도 19 및 도 20에 도시한 장치의 분해 사시도이다.
도 22 내지 도 26은 다섯 개의 상이한 위치들에서의 도 19에 도시한 장치의 단면도들이다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 골 이동 또는 연장에 적절한 제1 실시예를 설명한다.

골 이동 네일(nail)(1)은 나사형 로드(2), 컨트롤 샤프트(3) 및 나사형 로드(2)와 컨트롤 샤프트(3) 사이의 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)를 구비한다. 참조 부분으로 언급되는 제1 부분(C₁)은 골 반송 대차(bone transport carriage)(5)가 미끄러져 들어가는 시스(sheath)(6)를 포함한다.

상기 나사형 로드(2)는 나사형 부분(23)의 양측 상에 2개의 단부들(21, 22)을 구비하며, 하나의 단부(21)는 매끄럽다.

상기 컨트롤 샤프트(3)는, 예를 들면 실리콘계 접착제를 사용하여 자석이 내부에 고정된 중공형 실린더의 형태를 가질 수 있다. 상기 컨트롤 샤프트(3)는 이의 각 단부에 축방향 러그(axial lug)(31, 32)를 포함한다.

상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)는 그 대향하는 플랜지들(71, 72)이 길이 방향으로 구멍이 뚫린 U자 형상의 스터럽(stirrup)의 형상의 부분(7)의 에지들 사이에 위치한다. 상기 스터럽(7)의 제1 플랜지(71)의 구멍(73)은 상기 컨트롤 샤프트(3)의 축방향 러그(32)를 둘러싼다. 상기 스터럽(7)의 제2 플랜지(72)의 구멍(74)은 상기 시스(6)의 축으로부터 소정의 간격을 두고 평행하며, 상기 로드(2)의 매끄러운 단부(21)를 둘러싼다.

일 실시예에 있어서, 상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)는 슈너(Suhner)사에 의해 시판되고 있는 종류이다. 상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)는 동일한 중심 축 주위로 권취되는 하나 또는 그 이상의 헬리컬 스프링(helical spring)들의 형태가 될 수 있다.

도 1 내지 도 5에 있어서, 단일 스프링이 도시되어 있다. 그러나 상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)는, 각 층이 여러 개의 나란히 놓인 동일한 스프링들로 이루어질 수 있는 서로의 주위에 권취된 여러 층의 헬리컬 스프링들로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 동일 층의 스프링들의 코일들은 손실을 야기하는 변형과 마찰을 제한하며, 상기 유연성이 있는 샤프트의 작은 곡선 반경이 가능하도록 접촉되지 않는다. 유리하게는, 상기 스프링들의 피치들은 상기 유연성이 있는 트랜스미션의 가장 작은 원하는 내부 반경에 π를 곱하고 고려되는 층위의 상기 스프링들의 수와 상기 스프링들을 마크업하는 와이어의 직경으로 나눈 값보다 보다 약간 크거나 동일하다.

상기 반송 대차(5)는 길이 방향의 평면에 의해 끝이 절단된 실린더의 형태일 수 있다. 상기 대차(5)는 상기 시스(6)의 축으로부터 소정의 거리에 나사형 관통 길이 방향 구멍을 구비하며, 상기 구멍(51)은 상기 로드(2)의 나사형 부분(23)의 나사산에 상호 보완적이다.

상기 대차(5)는 골 스크류(53)를 둘러싸는 직경 방향 구멍(52)을 구비한다.

상기 시스(6)는 중공형 실린더 부분의 형태일 수 있으며, 상기 골 스크류(53)의 측부들에 서로 대향하여 위치하는 2개의 길이 방향으로 평행한 그루브들(61)을 구비한다.

상기 대차(5)는 이송 부분(C₂)(골 스크류(53))과 상기 나사형 로드(2) 사이에 연결 너트(nut)로 언급되는 연결 수단을 구비하며, 상기 대차(5)는 상기 나사형 로드(2) 상에 장착되고 참조 부분(C₁)에 속하는 상기 시스(6)에 대해 회전하도록 안내된다.

상기 연결 너트(상기 대차(5))의 운동을 상기 이송 부분(골 스크류(53))의 운동으로 전환시키는 수단은 상기 연결 너트와 상기 이송 부분 사이에 단단한 접속으로 형성된다.

상기 로드(2)의 회전의 축은 상기 스트럽(7)의 제2 플랜지(72)의 구멍(74)과 베어링 심(bearing shim)(8)의 구멍(81)에 의해 정의된다.

플러그 형태인 원위측 고정 부분(9)에 의해 원위측 단부(distal end)(62)와 근위측 고정 부분(10)에 의해 근위측 단부(proximal end)(63)서 폐쇄되는 상기 시스(6)는 상기 골 이동 네일(1)의 모든 이동 가능한 부재들을 위한 하우징을 형성한다.

그 원위측 단부(62)로부터 상기 시스(6)는 상기 베어링 심(8)의 부분에 상호 보완적인 부분을 갖는 원위측 내부 영역(64)을 포함한다.

그 근위측 단부(63)로부터 상기 시스(6)는 상기 스트럽(7)의 플랜지들(71, 72)의 부분에 상호 보완적인 부분을 갖는 근위측 내부 영역(65)을 포함한다.

중간 내부 영역(66)에 있어서, 상기 시스(6)의 내부는 직경이 상기 베어링 심(8)과 상기 스트럽(7)의 플랜지들(71)의 경우 보다 작은 실질적으로 원형의 단면을 가지므로, 상기 시스(6)의 내부는 상기 원위측 단부(64)와 상기 중간 영역(66) 사이와 상기 중간 영역(66)과 상기 근위측 단부(65) 사이에 각기 2개의 지대주(abutments)들을 형성한다.

그 원위측 단부(62) 상에서, 상기 시스(6)는 2개의 원위측 직경 방향 구멍들(67)을 구비하며, 그 근위측 단부(63) 상에서 상기 시스(6)는 근위측 직경 방향 구멍(68)을 구비한다.

상기 근위측 고정 부분(9)은 상기 시스(6)의 원위측 내부 영역(64)의 단면의 경우와 실질적으로 동일한 직경을 갖는 실린더형 플러그의 형태가 될 수 있다. 이러한 원위측 고정 부분(10)은 직경 방향 구멍(91)을 구비한다.

상기 근위측 고정 부분(10)은 2개의 부분들(101, 102)을 포함한다. 상기 근위측 고정 부분(10)의 제1 부분(101)은 상기 시스(6)의 근위측 내부 영역(65)의 단면의 경우와 실질적으로 동일한 직경을 갖는 실린더 형상이며, 길이 방향 구멍(103)과 직경 방향 구멍(104)을 구비한다.

상기 근위측 고정 부분(10)의 제2 부분(102)은 상기 제1 부분(10)의 경우 보다 큰 직경을 갖는 실린더 형상이며, 길이 방향으로 배치되고 90˚로 경사진 오프셋(offset)된 3개의 직경 방향 구멍들(105)을 구비하며, 골 스크류들을 수용할 수 있다.

상기 네일(1)의 조립 과정은 후술하는 바와 같다.

상기 나사형 로드(2)가 상기 골 반송 대차(5)의 나사형 길이 방향 구멍(51) 내에 삽입된다. 상기 로드(2)의 매끄러운 단부(12)도 상기 스트럽(7)의 플랜지(72)의 구멍(74) 내에 삽입된다. 이러한 방식에 있어서, 상기 나사형 로드(2)의 회전의 축은 상기 골 반송 대차(5)의 대칭의 축으로부터 소정의 거리에 있다.

제2 축방향 지대부(C₁₂)를 형성하는 제2 너트(21)는, 예를 들면 레이저 용접에 의해 상기 로드(2)의 단부(21) 상에 나사로 고정되고 회전이 차단되며, 상기 제2 플랜지(72)에 대향하여 위치한다.

상기 플랜지(72)는 상기 참조 부분(C₁)에 단단하게 연결되는 제2 베어링(A₁₂)을 형성하므로, 회전은 자유롭게 남지만 상기 로드(2)의 제1 방향을 따라 길이 방향으로의 변형이 방지된다.

상기 컨트롤 샤프트(3)의 일측 단부의 러그(32)가 상기 스트럽(7)의 제1 플랜지(71)의 구멍(73)에 피봇 가능하게 장착된다.

상기 유연성이 있는 샤프트(4)가 이후에 상기 스트럽(7)의 2개의 플랜지들(71, 72) 사이에 장착되며, 상기 샤프트(4)의 단부는 상기 나사형 로드(2)의 매끄러운 단부(21)와 상기 컨트롤 샤프트(3)의 러그(32)에 각기 용접된다.

상기 베어링 심(8)이 이후에 상기 중간 내부 영역(66)의 경계에 인접할 때까지 상기 시스(6)의 윈위측 단부(62) 내로 삽입된다.

전술한 조립체, 즉, 상기 나사형 로드(2), 상기 반송 대차(5), 상기 스트럽(7), 상기 트랜스미션 샤프트(4) 및 상기 컨트롤 샤프트(3)가 형성된 조립체는 이후에 상기 시스(6) 내로 삽입되며, 상기 나사형 로드(2)의 제2 단부(22)는 상기 베어링 심(6)의 구멍(81) 내로 삽입된다. 상기 로드(2)의 나사형 부분(23)과 상기 대차(5)가 상기 시스(9)의 중간 내부 영역(66)에 위치하는 동안 상기 스트럽(7)은 상기 시스(6)의 근위측 내부 영역(65)의 바닥까지 위치한다.

제1 축방향 지대주(C₁₁)를 형성하는 제1 너트(11)는, 예를 들면 레이저에 의해 상기 심(8)에 대향하여 상기 나사형 로드(2)의 제2 단부(22) 상에 나사로 고정되고 용접된다.

상기 심(8)은 상기 참조 부분(C₁)에 단단하게 연결되는 제1 베어링(A₁₁)을 형성하며, 이에 따라 상기 로드(2)는 회전은 자유롭게 남으면서 제1 방향을 따르는 길이 방향의 변형이 차단된다.

상기 지대주들(C₁₁, 11, C₁₂, 12) 사이에 위치하는 상기 베어링들(A₁₁, 8, A₁₂, 72)의 정렬은 상기 나사형 로드(2)가 인장 스트레스만 받는 것을 가능하게 한다.

이후에, 상기 시스(6)의 양 단부들이 상기 고정 부분들(9, 10)에 의해 폐쇄된다.

마지막으로, 상기 플러그(9)가 상기 시스(6)의 원위측 내부 영역(64)에 삽입됨으로써, 그 2개의 직경 방향 구멍들(91)이 상기 시스(6)의 윈위측 구멍(67)에 대해 정렬되고 골 스크류들을 수용할 수 있게 된다. 상기 근위측 고정 부분(10)의 제1 실린더형 부분(91)은 상기 시스(6)의 근위측 내부 영역(65) 내로 삽입되며, 상기 컨트롤 샤프트(3)의 제2 러그(31)는 상기 근위측 고정 부분(10)의 길이 방향 구멍(103) 내로 삽입된다. 이후에, 상기 시스(6)의 근위측 구멍(68)이 상기 제1 실린더형 부분(101)의 직경 방향 구멍(104)에 대해 정렬된다. 러그(106)가 상기 시스(6)에 대한 상기 근위측 고정 부분(10)의 차단을 확실하게 한다. 레이저 용접이 이러한 조립들을 보강한다.

상술한 방식에 있어서, 상기 시스(6)와 고정 부분들(9, 10)은, 참조 부분으로 언급되는 제1 부분(C₁), 이송 부분으로 언급되는 제2 부분(C₂)을 형성하는 골 스크류(53), 상기 베어링 심(A₁₁, 8)에 대향하고 상기 스트럽(7)의 제2 플랜지(A₁₂, 72)에 대향하게 위치하는 축방향 지대주 너트들(11, 12)에 대응되는 지대주들(C₁₁, C₁₂)을 구성한다. 상기 연결 너트는 상기 대차(5)에 의해 형성되고, 상기 이송 부분에 대한 상기 대차(5)의 이동은 상기 연결 너트와 상기 이송 부분 사이의 단단한 접속에 의해 얻어진다.

이하, 상기 골 이동 네일(1)의 예시적인 구동 동작을 설명한다.

예를 들면 종양의 치료에 뒤따르는 뼈는 2개의 건강한 단부들 사이에 결손된 부분을 포함한다. 제1 건강한 부분에 상기 2개의 건강한 단부들 사이의 심(shim)을 해제하도록 골절술(osteotomy)이 수행된다. 상기 2개의 부분들과 상기 심은 상기 네일(1)의 통로가 생성되도록 천공된다.

상기 골 이동 네일(1)은, 예를 들면 상기 반송 대차(5)가 상기 베어링 심(A₁₁, 8) 보다 상기 스트럽(7)에 근접하는 것과 같은 초기 위치에 있으며, 가골(bone callus)이 상기 스트럽(7)으로부터 상기 베어링 심(A₁₁, 8)을 향해 배치된다. 또한, 상기 대차(5)는 유리하게 위치하여 그 직경 방향 구멍(52)이 상기 시스(6)의 길이 방향 그루브들(61)에 대향한다.

상기 근위측 고정 부분(10)이 상기 부분(10)의 제1 실린더형 부분(102)의 구멍들(105) 내로 통과하는 3개의 골 스크류들을 사용하여 제1 골 단부에 체결된다.

상기 네일의 윈위측 부분이 상기 시스(6)의 원위측 구멍들(67)을 통과하고 상기 원위측 고정 부분(9)의 구멍들(91) 내로 들어가는 2개의 골 스크류들을 사용하여 제2 골 단부에 체결된다.

골 스크류(53)가 상기 대차(5)의 직경 방향 구멍(52)과 상기 시스(6)의 그루브들(61)을 통해 상기 대차(5)에 대한 상기 골 심의 고정을 가능하게 한다.

상기 컨트롤 샤프트(53)는 이후에 정해지지는 않은 값으로 피봇하게 된다. 이의 회전이 유연성이 있는 샤프트(4)를 경유해 상기 나사형 로드(2)에 전달되어, 상기 베어링 심(A₁₁, 8), 상기 시스(6)의 그루브들(61)을 따라 미끄러지는 상기 골 심에 체결되는 상기 골 스크류(C₂, 53)를 향하는 상기 대차(5)의 이동을 야기하고, 상기 반송 대차(5)의 병진 가이드를 보장함으로써, 상기 골 심이 상기 제1 골 단부로부터 점차적으로 멀어지게 이동한다.

전술한 동작을 규칙적으로 수행함으로써, 상기 골 심과 상기 제1 골 단부 사이에 형성되는 상기 가골이 상기 결손된 골 부분을 채울 때까지 신장된다.

상기 골 심 및 상기 제2 골 단부 사이의 접합(junction)과 상기 가골이 단단해 지면, 상기 장치(1)는 상기 골로부터 이탈되거나 외과적 수술을 통해 제거될 수 있다.

상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)는 유리하게는 상기 골 네일(1)의 나머지에 대해 상기 반송 대자(5)의 태핑(51)을 비스듬하게 할 수 있으므로, 상기 골 심에 체결된 상기 골 스크류(C₂, 53)가 상기 네일(1)의 직경을 따라 삽입될 수 있다.

상기 트랜스미션 샤프트(4)는 또한 상기 컨트롤 샤프트(3)와 상기 나사형 로드(2) 사이에 0이 아닌(non-zero) 각도를 형성할 수 있으므로, 상기 골 이동 네일(1)의 형상이 예를 들면 턱뼈의 이동 또는 연장을 고정하는 경우와 같이 그 사용에서 적응되게 할 수 있다.

연장은 그러한 역할을 수행하는 구정을 갖지 않은 경우와 같이 상기 네일의 원위측 단부를 고정하는 경우가 아니어도 얻어질 수 있다.

제2 실시예는 도 6 내지 도 10에 도시되어 있다.

이러한 실시예는 척추 또는 흉부를 교정하도록 척추뼈, 갈비뼈들 또는 골반에 연결될 수 있는 신장 또는 압축의 로드들의 생산에 보다 특별하게 적용된다. 이러한 점은 본 명세서의 나머지 부분에서 본질적으로 이러한 응용이 필요한 가에 대해 기술한다.

신장 로드(20)는 나사형 로드(202), 컨트롤 샤프트(203), 상기 나사형 로드(202)와 상기 컨트롤 샤프트(203) 사이의 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(204), 이동하는 로드(205) 그리고 상기 나사형 로드(202)와 상기 샤프트들(203, 204)을 둘러싸는 하우징(206)을 포함한다.

상기 하우징(206)은 참조 부분으로 언급되는 제1 부분(C₁)을 형성한다. 고정된 로드(207)는 상기 하우징(206) 상에 장착된다. 상기 이동하는 로드(205)는 이송 부분으로 언급되는 제2 부분(C₂)을 형성한다.

상기 나사형 로드(202)와 상기 컨트롤 샤프트(203)는 같은 축이 아니다. 예시한 실시예에 있어서, 상기 나사형 로드(202)의 회전의 축은 상기 컨트롤 샤프트(203)의 회전의 축에 대하여 실질적으로 평행하다. 상기 이동하는 로드(205)는 상기 하우징(206) 내부에 미끄러지게 장착되며, 상기 이동하는 로드(205)의 슬라이딩 축은 상기 나사형 로드(202)와 상기 컨트롤 샤프트(203)의 회전의 축들을 포함하는 평면 내에 실질적으로 위치한다.

예시한 실시예에 있어서, 상기 이동하는 로드(205)의 슬라이딩 축은 상기 나사형 로드(202)와 상기 컨트롤 샤프트(203)의 회전의 축들 사이에서 연장된다.

상기 컨트롤 샤프트(203)는, 예를 들면 실리콘계 접착제를 사용하여 내부에 자석이 체결된 중공형 실린더의 형상이 될 수 있다. 상기 컨트롤 샤프트(203)는 그 단부들에 정렬 상태에서 상기 샤프트(203)의 축들에 위치하는 러그(231, 232)를 포함한다.

상기 이동하는 로드(205)는 근위측 단부(251)와 원위측 단부(252)를 포함한다. 여기서, "근위측" 및 "원위측"이라는 용어들은 상기 하우징(C₁, 206)을 기준으로 하여 사용된다.

상기 이동하는 로드(205)의 원위측 단부(252)는, 상기 뼈들(특히, 척추뼈, 갈비뼈들 또는 골반)을 그 원하는 위치에 부착되도록 연결하기 위한 후크(hook)들, 스크류(screw)들 또는 테입(tape)들과 같은 연결 수단(도시되지 않음)을 수용할 수 있다.

상기 고정된 로드(207)는 근위측 단부(271)와 원위측 단부(272)를 포함한다. 상기 고정된 로드(207)의 근위측 단부(271)는 상기 하우징(C₁, 206) 내에 설치된다. 상기 고정된 로드(207)의 원위측 단부(272)는, 상기 뼈들(특히, 척추뼈, 갈비뼈들 또는 골반)을 그 원하는 위치에 부착되도록 연결하기 위한 후크들, 스크류들 또는 테입들과 같은 연결 수단(도시되지 않음)을 수용할 수 있다.

예시한 실시예에 있어서, 상기 이동하는 로드(205)와 상기 고정된 로드(207)는 실질적으로 직선형이고 평행하며, 외과의에 의해 절단되고 만곡될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 도시하지는 않았으나, 이러한 2개의 부재들(205, 207) 중에서 적어도 하나가 아치 형상으로 제공된다.

상기 나사형 로드(202)는 나사형 로드(202)의 각 측부 상에 2개의 매끄러운 단부들(221, 222)을 구비한다.

렌즈(208)는 상기 이송 부분(C₂, 205)과 상기 나사형 로드(202) 사이에 연결 수단을 형성한다. 이러한 렌즈(208) 또는 연결 너트는 상기 로드(202)의 나사산 부분(223)에 보완되는 태핑(281)을 포함한다. 상기 이동하는 로드(205)의 근위측 단부(251)는, 예를 들면 힘을 가하여 상기 렌즈(208)의 보완 개구(282) 내로 삽입되는 형상을 가진다. 상기 렌즈(208)에 단단하게 연결되고 상기 개구(282)에 대해 실질적으로 대칭적인 돌기들(291, 292)은 각기 상기 하우징(C₁, 206)의 내부에 형성된 그루브들(293, 294)과 협력하여, 상기 참조 부분(C1)에 대한 상기 연결 너트(208)의 회전 가이딩을 보장한다.

신장 또는 압축에 추가적으로, 비틀림을 발생시키고자 할 경우에는 상기 돌기들(291, 292)과 상기 그루브들(293, 294)은 유리하게는 상기 하우징(C₁, 206)과 이에 따른 치료되는 척추 부분의 일부에 대해 이동할 때에 상기 이동하는 로드(205)의 점진적인 회전을 가하는 헬리컬이 될 수 있다. 이와 유사하게, 골의 연장에 추가적으로 동시에 상기 뼈의 비틀림 변형을 교정하기를 원할 때에는 상기 연결 너트의 헬리컬 가이딩이 관심이 된다.

상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(204)는 상기 컨트롤 샤프트(203)의 제1 러그(231)를 상기 나사형 로드(202)의 매끄러운 단부(221)에 연결한다.

상기 하우징(C₁, 206)은 내부에 상기 컨트롤 샤프트(203)가 하우징된 실린더형 시스(261)를 포함하며, 상기 컨트롤 샤프트(203)의 제2 러그(232)는 상기 시스(261)의 리세스(recess) 내로 삽입된다.

상기 컨트롤 샤프트(231)의 제1 러그(231)는 상기 지지 부분(265)의 제1 개구(264)를 통과하며, 예를 들면 교합과 용접에 의해 상기 실린더형 시스(261)에 체결된다.

상기 나사형 로드(202)의 제1 단부(221)는 상기 지지 부분(265)의 제2 개구(266) 내로 삽입되어, 상기 컨트롤 샤프트(231)의 제1 러그(231)과 동일한 측부 상에 드러난다. 상기 로드(202)의 나사산 부분(223)은 이후에 상기 지지 부분(265)의 대향하는 측부로부터 적어도 부분적으로 연장된다.

제1 너트(211)는 상기 나사형 로드(202)의 제1 축방향 지주대(C₁₁)를 형성한다. 이러한 너트(211, C₁₁)는, 예를 들면 레이저 용접에 의해 상기 지지 부분(265)에 대향하는 상기 나사형 로드(202)의 제1 단부(221) 상에 체결 및 용접된다.

상기 지지 부분(265)은 상기 참조 부분(C₁, 206)에 단단하게 연결되는 제1 베어링(A₁₁)을 형성한다.

상기 유연성이 있는 샤프트(204)는, 예를 들면 용접에 의해 상기 컨트롤 샤프트(203)의 제1 러그(231) 상 및 상기 나사형 로드(202)의 제1 단부(231) 상에 체결된다. 상기 유연성이 있는 샤프트(204)는 이후에 실질적으로 원형의 아치 형상 또는 U자의 형상으로 만곡되는 것으로 기술된다.

상기 하우징(C₁, 206)은 또한 상기 유연성이 있는 샤프트(204)를 위한 하우징을 형성하는 쉘(shell)(262)을 포함한다. 상기 쉘(262)은 순차적으로 상기 지지 부분(A₁₁, 265)에 체결된다.

상기 렌즈(208)는 바람직하게는 어느 정도의 역할과 함께 상기 시스(267) 네로 삽입된다. 상기 렌즈(208)는 상기 태핑(281)을 경유하여 상기 나사형 로드(202)와 협력하며, 상기 이동하는 로드(C₂, 205) 상에 체결되고, 상기 하우징(C₁)의 일부인 상기 시스(267)의 그루브들(293, 294)과 협력하는 돌기들(291, 292)을 통해 회전하도록 가이드된다.

상기 시스(267)는 상기 지지 부분(A₁₁, 265)에 대향하는 그 단부들 중에서 하나에 조립된다. 상기 시스(267)의 다른 단부는 상기 이동하는 로드(205)를 통과z시키는 제1 개구(269)를 구비하는 커버(268)에 의해 폐쇄된다.

이러한 커버(268)는 또한 상기 나사형 로드(202)의 제2 단부(222)를 수용하는 제2 개구(270)를 포함한다.

상기 커버(268)는 상기 참조 부분(206, C₁)에 단단하게 연결되는 제2 베어링(A₁₂)을 형성한다.

축방향 차단 너트(212)는 제2 스톱(C₁₂)을 형성하며, 상기 커버(268, A₁₂)에 대향하는 상기 나사형 로드(202)의 제2 단부(222) 상에 삽입된다.

상기 고정된 로드(207)의 근위측 단부(271)는, 예를 들면 이를 상기 커버(A₁₂, 268)의 제3 개구(273)에 힘을 가해 삽입하고 그 단부를 용접하는 방식으로 상기 커버(A₁₂, 268)에 단단하게 연결된다.

상기 2개의 시스들(261, 267), 상기 쉘(262), 상기 지지 부분(265) 및 상기 하우징(C₁, 265)을 형성하는 상기 커버(A₁₂, 268)는 예를 들면 레이저 용접 또는 접착에 의해 조립된다.

도 7 내지 도 10에 구체적으로 나타낸 바와 같이, 신장 로드(20)는 통상적으로 J자의 형상이고, 상기 장치의 단단하고 형상이 없을 수 있는(non-shapeable) 부분을 형성하는 상기 하우징(C₁, 206)은 수술 치료에서 관심이 되는 영역의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.

상기 하우징(206)은 참조 부분으로 언급되는 제1 부분(C₁)을 형성하고, 상기 이동하는 로드(205)는 이송 부분(C₂)을 형성하며, 상기 나사형 로드(202)의 지주대들(C₁₁, C₁₂)은 상기 하우징(C₁, 206)의 커버(268) 내의 지지 부분(265)에 의해 각기 형성되는 상기 베어링들(A₁₁, A₁₂)에 대향하여 위치하는 축방향 지주대 너트들(211, 212)에 의하여 형성된다.

상기 렌즈(208) 또는 연결 너트는 상기 이송 부분((C₂, 205)과 상기 나사형 로드(202) 사이에 연결 수단을 형성한다. 상기 연결 너트(208)의 운동은 상기 이송 부분(C₂, 205)의 운동으로 전환하는 수단은, 예를 들면 상기 이송 부분(C₂, 205)의 단부(251)를 상기 렌즈(208)의 개구(282)에 힘을 가해 삽입하는 방식으로 상기 연결 너트(208)와 상기 이송 부분(C₂, 205) 사이의 단단한 접속에 의해 형성된다.

상기 신장기(20)의 예시적인 동작을 다음에서 설명한다.

상기 이동하는 로드(205)의 원위측 단부(252)는 예를 들면 제1 척추에 체결되며, 상기 고정된 로드(272)의 원위측 단부(272)는 예를 들면 상기 제2 척추 아래에 위치하는 제2 척추에 체결된다. 만곡부의 오목하고 볼록한 측부 상에서 경우에 따라서 및 척추의 치료되는 부분에 대한 신장 또는 압축에 각기 적용하는 가에 따라서 고정이 수행된다.

자석 자체가 배향된 자기장이 인가되어, 피봇하는 자석이 상기 컨트롤 샤프트(203)를 동작시킨다. 상기 컨트롤 샤프트(203)의 피봇은 상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(204)를 경유하여 상기 나사형 로드(202)에 전달된다. 상기 나사형 로드(202)에 헬리컬식으로 연결된 상기 렌즈(208)는 상기 로드(2020의 나사산 부분(223)을 따라 이동하며, 신장 또는 압축 방향으로 상기 이동하는 로드(C₂, 205)를 구동시킨다.

관찰 링(220)이 상기 이동하는 로드(C₂, 205)에 유리하게 용접되며, X-레이 상에서 수행되는 이동을 용이하게 관찰할 수 있게 한다.

2개의 척추뼈들은 이에 따라 함께 멀어지거나 근접하게 이동하며, 척추의 곡률의 변형을 야기한다.

유리하게는, 양 방향으로 진전시키는 상기 로드(20)의 공동(cavity)이 척추 상에 가해지는 힘을 주기적으로 해제하도록 사용되어 그에 부분적으로 주기적이고 임시적인 운동성을 가하며, 이에 따라 디스크의 퇴화와 일반적으로 알려진 물질들로 보존하면 수 년 후에 관찰되는 자발적인 용융을 지연시킨다.

회전에 의해 상기 로드(20)의 길이 방향 진동이 수반되는 경우에 있어서, 상기 이동하는 로드(205)의 원위측 단부(252)는 척추뼈에 체결되며, 상기 고정된 로드(207)의 근위측 단부(272)는 골반에 대한 척추의 비틀림을 교정이 야기된다면 골반에 체결된다.

척추측만증 치료에 가장 흔한 경우에 있어서, 치료되는 척추 상에 상기 이동하는 로드(205)의 원위측 단부(252)가 정점에 연결되고, 상기 고정된 로드(207)의 원위측 단부(272)가 각기 체결되는 곡선의 정점의 각 측면 상에 2개의 로드들이 머리부에서 끝부분까지 위치하도록, 하나는 상기 정점 상부로 작거나 회전 없이 척추뼈에 유리하게 체결되고, 다른 하나는 상기 정점의 아래로 작거나 회전 없이 척추뼈에 체결되는 방식을 유리하게 결합할 수 있다. 이러한 방식으로, 척추 측만이 동시에 똑바르고 비틀리기 않게 할 수 있다.

예시한 실시예에 있어서, 상기 콘트롤 샤프트(203)는 단일의 이동하는 로드(205)에 연결된다.

도시하지는 않았으나, 다른 실시예에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트(203)의 제2 러그(232)도 상기 컨트롤 샤프트의 회전을 제2 나사형 로드에 전달하는 제2 유연성 있는 트랜스미션 샤프트에 연결되어, 제2 이동하는 로드(C₂)의 이동을 야기한다. 일 실시예에 있어서, 이러한 제2 이동하는 로드는 상기 제1 이동하는 로드(C₂, 205)의 운동의 방향으로 및 대향하는 방향으로 미끄러진다. 다른 실시예에 있어서, 상기 제2 이동하는 로드는 상기 제1 이동하는 로드(C₂, 205)의 이동 방향에 대해 각도를 형성하는 방향을 따라 미끄러진다.

상기 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(204)는 이에 따라 언제라도 상이하게 연장되거나 짧아지며, 수술에 의해 절단되지 않고 만곡되는 부분의 척추 또는 흉부 상의 위치가 호환 가능한 길이를 갖는 J자 또는 I자 형상의 로드들을 용이하고 경제적으로 생산할 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 컨트롤 샤프트를 상기 나사형 로드에 연결하는 구동 수단은 분할 장치(indexing device) 또는 간헐 장치(intermittent device)를 포함한다.

도 11 내지 도 18을 참조하여, 2개의 이동하는 로드들을 구비하는 신장 또는 압축 로드를 포함하는 이러한 바람직한 실시예를 설명한다.

상기 신장 로드(30)는 2개의 나사형 로드들(302), 컨트롤 샤프트(303), 각 나사형 로드(302)와 유일한 컨트롤 샤프트(303) 사이의 간헐 장치(304), 2개의 이동하는 로드들(305) 및 하우징(306)을 구비한다.

상기 나사형 로드들(302)과 상기 컨트롤 샤프트(303)는 동일한 축이 아니다. 예시한 실시예에 있어서, 상기 나사형 로드들(302)의 회전의 축들은 상기 컨트롤 샤프트(303)의 회전의 축에 실질적으로 평행하다. 상기 이동하는 로드들(305)은 상기 하우징(306) 내부에 활주 가능하게 장착되며, 상기 이동하는 로드들(305)의 슬라이딩 축들은 상기 나사형 로드들(302)과 상기 컨트롤 샤프트(303)의 회전의 축들을 포함하는 평면 내에 실질적으로 위치한다.

예시한 실시예에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트(303)의 회전의 축은 상기 나사형 로드들(302)의 축들로부터 동일한 거리에 위치한다.

상기 컨트롤 샤프트(303)는, 예를 들면 실리콘계 접착제를 사용하여 자석이 내부에 체결된 중공형 실린더 형상을 가질 수 있다. 상기 컨트롤 샤프트(303)는 그 각 단부들에 2개의 러그들(331, 332)을 구비한다.

제1 러그(331)는 상기 컨트롤 샤프트(303)의 결합 축에 실질적으로 위치하는 초승달 형상(crescent-shaped)의 단면을 가진다. 상기 제1 러그(331)는 오목한 주변 표면(333)과 볼록한 주변 표면(334)을 포함한다. 상기 오목한 주변 표면(333)은 상기 컨트롤 샤프트(303)의 결합 축(335)을 가로지르는 반면에, 상기 볼록한 주변 표면(334)은 상기 결합 축(335)에 동일한 축이다.

상기 제2 러그(332)는 상기 축(335)으로부터 간격을 두고 상기 컨트롤 샤프트(303)의 결합 축(335)에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다.

각 이동하는 로드(335)는 근위측 단부(351)와 원위측 단부(352)를 포함한다. 여기서 "근위측" 및 "원위측"이라는 용어들은 상기 하우징(306)을 기준으로 사용된다.

상기 원위측 단부(352)는, 상기 뼈들(특히, 척추뼈, 갈비뼈들 또는 골반)을 그 원하는 위치에 부착되도록 연결하기 위한 후크들, 스크류들 또는 테입들과 같은 연결 수단(도시되지 않음)을 수용할 수 있다.

예시한 실시예에 있어서, 상기 이동하는 로드들(305)은 실질적으로 직선형이고 평행하며, 수술에 의해 절단되거나 만곡될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 도시하지는 않았으나, 이러한 이동하는 로드들(305) 중에서 적어도 하나가 아치형으로 제공될 수 있다.

각 나사형 로드(302)는 나사산 부분(323)의 각 측부 상에 2개의 매끄러운 단부들(321, 322)을 구비한다.

도 11, 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 2개의 이동하는 로드들(305)이 상기 컨트롤 샤프트(303)의 각 측부 상에서 실질적으로 대칭되게 연장된다.

각 나사형 로드(302)는 상기 로드(302)의 나사산 부분(323)에 보완되는 태핑을 갖는 렌즈(308)와 협력한다. 각 이동하는 로드(305)의 근위측 단부(351)는, 예를 들면 힘을 가하여 상기 렌즈(208)의 보완 개구 내로 삽입되는 형상을 가진다. 유리하게는, 상기 렌즈들(308)은 어떠한 회전의 대칭을 가지지 않는다.

예시한 하우징(C₁, 306)은 중앙 대칭을 가지며, 예를 들면 나사 결합에 의해 조립되는 2개의 쉘들(361, 362)을 구비한다. 상기 하우징(306)은 상기 이동하는 로드들(305)을 위한 2개의 통로 개구들을 포함한다.

상기 컨트롤 샤프트(303)는 상기 하우징(306)의 중앙부 수용 위치에 위치하며, 각 단부의 상기 러그들(331, 332)은 단부 수용 위치(365)에 나타난다.

상기 하우징(C₁, 306) 내에의 상기 렌즈(308)와 함께 나사형 로드(302) 및 이동하는 로드(305)의 장착은 다음과 같이 수행된다.

상기 나사형 로드(302)의 제1 단부(321)가 상기 하우징(306) 내의 벽(367)의 개구 내로 삽입되어 당부 수용 위치(365)에 드러난다. 상기 로드(302)의 나사산 부분(323)은 이후에 상기 벽(367)의 대향하는 측면 상에 적어도 부분적으로 연장된다. 후술하는 길이 방향 지대주는 상기 로드의 제1 단부(321)과 상기 벽(367) 사이에 형성된다.

상기 나사형 로드(302)의 제2 단부(322)는 상기 하우징(306)의 리세스(368) 내에 위치한다.

제1 너트(311)는 상기 나사형 로드(302)를 길이 방향으로 차단하는 베어링(A₁₁)을 형성하는 리세스(368) 내의 제1 지대주(C₁₁)를 형성한다.

상기 태핑(381)을 통해 상기 나사형 로드(302)와 협력하고 상기 이동하는 로드(305)d[ 단단하게 연결되는 상기 렌즈(308)는 실질적으로 보완하는 형상을 갖는 수용 위치 네로 슬라이딩 접속 방식으로 삽입되며, 바람직하게는 가벼운 방식으로 분리된다. 전술한 본 발명의 실시예의 경우와 같이, 슬라이딩 접속 대신에 헬리컬 접속이 사용되어 곡률의 정점의 각 측면 상의 이동하는 로드들(305)을 상기 정점에서 각기 작거나 회전이 없는 척추뼈들과 하우징(C1)에 연결함에 의하여 척추 측만의 만곡과 비틀림에 동시에 영향을 미칠 수 있다.

상기 컨트롤 샤프트(303)의 회전이 상기 나사형 로드들(302)에 전달될 때, 각 렌즈(308)는 나사형 로드(302)를 따라 이동하며, 상기 렌즈(308)에 단단하게 연결된 상기 이동하는 로드(305)를 구동시킨다.

상기 하우징(306)의 각 단부 수용 위치(365)에 있어서, 간헐 장치(304)가 배치되어 상기 컨트롤 샤프트(303)의 회전을 각 로드(305)에 전달한다.

각 간헐 장치(304)는 수단을 구비하여, 상기 컨트롤 샤프트(303)가 완전한 회전을 수행할 때에 그와 협력하는 상기 나사형 로드(302)가 하나의 방향(시계 방향 또는 반시계 방향)으로만 피봇하며, 대응되는 이동하는 로드(305)는 단일 방향으로만 이동한다.

각 간헐 장치(304)는 2가지 상태들에 있을 수 있다.

구동 상태로 언급되는 제1 상태에 있어서, 상기 간헐 장치(304)는 회전을 상기 컨트롤 샤프트(303)로부터 상기 나사형 로드(302)에 전달하여, 상기 이동하는 로드(305)의 이동을 야기한다.

차단 상태로 언급되는 제2 상태에 있어서, 상기 간헐 장치는 회전을 상기 컨트롤 샤프트(303)로부터 상기 나사형 로드(302)에 전달하지 않으므로, 상기 이동하는 로드(305)는 상기 하우징(306) 내에 이동하지 않고 남는다.

유리하게는, 각 간헐 장치(304)는 제네바 휠 메커니즘(Geneva wheel mechanism)(310)을 포함하며, 예를 들면 드러난 나사형 로드(302)의 제1 단부(321)를 제네바 휠 메커니즘(310)의 중앙 개구 내의 단부 수용 위치(365) 내로 힘을 가해 삽입함에 따라 그가 단단하게 연결되는 나사형 로드(302)와 동일한 축이다.

상기 제네바 휠 메커니즘(310)은 또한 베어링(A₁₂)을 형성하는 벽(367)에 대향하여 축방향 지대주(C₁₂)를 형성하여, 각 나사형 로드(302)는 각기 리세스(A₁₁, 368) 및 벽(A₁₂, 367)에 대향하여 누르는 상기 너트(C₁₂, 311)와 상기 제네바 휠 메커니즘(C₁₂, 310)에 의해 길이 방향으로의 변형이 차단된다.

상기 제네바 휠 메커니즘(310)은 다음과 같이 이들이 2가지 형태의 노치(notch)들이 교번으로 형성되는 톱니가 있는 휠의 형상을 가질 수 있다.

- 반원의 형상이고, 상기 컨트롤 샤프트(303)의 초승달 형상의 러그(331)의 볼록한 주변 표면(334)의 반경과 실질적으로 동일한 반경을 가지는 짧은 노치(311);

- U자의 형상이며, 상기 짧은 노치(313) 보다 큰 깊이 상으로 방사상으로 연장되고, 상기 컨트롤 샤프트(303)의 비스듬한 러그(332)의 직경과 실질적으로 동일한 폭을 갖는 긴 노치(314).

도 14 내지 도 18을 참조하여, 상기 컨트롤 샤프트(303)와 협력하는 상기 제네바 휠 메커니즘(310)의 동작을 상세하게 설명한다.

출발 위치에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트(303)으 제1 단부 상의 초승달 형상의 러그(331)는 상기 휠 메커니즘의 제1 짧은 노치(313)에 위치하며, 상기 볼록한 표면(334)은 상기 노치(313)의 바닥에 접촉된다. 상기 컨트롤 샤프트(303)가 상기 휠 메커니즘(310)을 구동시키지 않고 상기 짧은 노치(313)에서 피봇하고, 상기 간헐 장치(304)가 차단 위치에 위치한다.

상기 컨트롤 샤프트(303)가 계속 피봇하는 동안, 상기 컨트롤 샤프트(303)의 제1 단부 상의 비스듬한 러그(332)는 상기 제1 짧은 노치(313)에 인접하는 상기 긴 노치(314) 내로 수용되는 반면에, 상기 초승달 형상의 러그(331)의 볼록한 주변 표면(334)은 상기 짧은 노치(313)를 떠나고 상기 오목한 표면(333)은 상기 짧은 노치(313)의 바닥에 대향하게 되며, 짧은 노치(313)가 자유롭게 된다. 상기 비스듬한 러그(332)가 이후에 상기 휠 메커니즘(310)을 회전시키며, 상기 간헐 장치(304)가 구동 위치에 있게 된다.

상기 컨트롤 샤프트(303)가 계속하여 피봇하는 동안, 상기 휠 메커니즘(310)이 구동되고, 상기 비스듬한 러그(3232)가 상기 긴 노치(314)를 따라 미끄러진다.

상기 비스듬한 러그(332)가 상기 긴 노치(314)를 떠날 때, 상기 초승달 형상의 러그(331)의 볼록한 주변 표면(334)은 다음의 짧은 노치(313)에 체결되어 트랜스미션이 다시 차단된다.

예시한 실시예에 있어서, 2개의 이동하는 로드들(305)이 2개의 평행한 방향들과 2개의 대향하는 방향들을 따라 이동한다. 그러나 상기 이동하는 로드들(305)이 동일한 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 예를 들면 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트를 상기 간헐 장치(304)와 상기 나사형 로드(302)의 제1 단부(321) 사이에 삽입함에 의해 각 연장 모듈의 이동하는 로드들(305) 사이에 각도를 형성하는 것도 가능하다.

상기 2개의 이동하는 로드들(305)은 동일한 길이와 단면들 가질 수도 있지만, 그렇지 않을 수도 있다.

상기 2개의 간헐 장치는 유리하게는 대향되게 장착된다. 다시 말하면, 상기 간헐 장치들(304) 중에서 하나가 트랜스미션 상태에 있을 경우에는 상기 간헐 장치들(304) 중에서 다른 하나는 차단 상태에 위치한다.

특히, 상기 간헐 장치들(304)이 각기 제네바 휠 메커니즘(310)을 포함하는 경우에는 이들이 장착되어 상기 컨트롤 샤프트(303)의 하나의 단부의 초승달 형상의 러그(331)가 제1 제네바 휠 메커니즘(310)의 짧은 노치(313)에 위치할 때, 다른 단부의 비스듬한 러그(332)는 제2 제네바 휠 메커니즘(310)의 긴 노치(314)에 위치하거나 그 반대가 될 수 있다.

상기 하우징(306)은 참조 부분으로 언급되는 제1 부분(C₁)을 형성한다. 각 이동하는 로드(305)는 이송 부분으로 언급되는 제2 부분(C₂)을 형성한다.

연결 너트들로 호칭되는 상기 이송 부분(C₁, 305)과 상기 나사형 로드들(302) 사이의 연결 수단은 렌즈들(308)에 의해 형성되며, 상기 나사형 로드들(302) 상에 장착되고 상기 참조 부분들(306, C₁)에 대하여 회전하게 가이드된다.

상기 연결 너트들의 운동을 상기 이송 부분들(305, C₂)의 운동으로 전환하는 수단은, 예를 들면 상기 로드들(305)의 단부들(351)을 힘을 가해 상기 렌즈들(308)의 개구들에 장착하는 것과 같이 상기 연결 너트들과 상기 이송 부분들 사이의 단단한 접속에 의해 형성된다.

각 나사형 로드(302)의 상기 제1 축방향 지대주(C₁₁)과 상기 제1 축방향 지대주(C₁₂)는 상기 너트들(311)과 상기 하우징(C₁, 306)의 리세스들(368) 및 벽(367)에 의해 각기 형성되는 베어링들(A₁₁, A₁₂)에 대향하여 위치하는 상기 제네바 휠 메커니즘(310)에 의해 형성된다.

상기 간헐 장치(304)는 유리하게는 상기 컨트롤 샤프트(303)와 상기 나사형 로드들(302) 사이의 비를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 상기 컨트롤 샤프트(304)의 완전한 회전을 위하여, 상기 나사형 로드들(302)은 상기 제네바 휠 메커니즘(310)의 노치들의 수에 의존하는 값인 회전의 부분만을 수행한다.

2개의 이동하는 로드들(305)을 구비하는 상기 신장 로드(30)의 동작을 다음과 같이 설명한다.

제1 이동하는 로드(305)위 하우징(306) 외측의 원위측 단부(352)는 환자의 사지의 뼈의 일부 또는 뼈에 체결된다. 제2 이동하는 로드(305)의 하우징(306) 외측의 원위측 단부(352)는 순차적으로 상기 뼈의 일부의 다른 부분 또는 다른 뼈에 고정된다.

환자의 사지는 이후에 자석이 상기 컨트롤 샤프트(303)를 회전시키는 효과 하에서 회전하는 자기장 내에 배치된다. 상기 컨트롤 샤프트(303)의 제1 반-회전이 상기 이동하는 로드(305)를 움직이게 하고, 이후에 제2 반-회전이 상기 제2 이동하는 로드(305)의 이동을 야기한다.

이러한 배열은 상기 컨트롤 샤프트(303)의 모든 토크가 각기 교대로 상기 2개의 나사형 로드들(302)에 각기 적용되는 것을 가능하게 한다.

상기 나사형 로드들(302)은 이들이 척추 또는 흉부를 압축하거나 또는 신장하던지 배타적으로 견인력을 발휘한다.

특히, 상기 장치의 최소의 부피에 대한 조사가 단지 작은 신장력 또는 압축력을 생성할 수 있는 장치에 이른다면, 상기 나사형 로드(302)와 상기 하우징(C₁, 306) 사이 또는 상기 나사형 로드(302)와 협력하는 나사형 부분과 상기 렌즈(308) 사이에 변형 기능이 없는 것이 유리하다. 이러한 방식으로, 예를 들면 어께들 아래서 환자를 잡아 수동으로 척추를 스트레칭하는 동시에 토크가 자석에 가해지고 이후에 환자를 놓아주는 등과 같이 외부로부터 환자를 조절하여 상기 신장 로드의 연장을 용이하게 할 수 있다.

각 스트레칭 시에, 상기 변형 기능으로 인하여 상기 나사형 로드가 임시적으로 부하를 받지 않으므로 상기 렌즈(308)를 이동시키는 상기 자석에 인가되는 토크의 영향 하에서 자발적으로 회전할 수 있으며, 이에 따라 스트레칭이 해제될 때에 상기 이동하는 로드(305)가 그 초기 위치로 돌아가는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 방법에 있어서, 상기 로드(302)는 더 이상 신장 또는 압축을 생성하지 않으며만, 외부의 조작을 통해 수득된 상태를 유지한다.

이하, 도 19 내지 도 26을 참조하여 제4 실시예를 설명한다.

도 16 내지 도 26에 도시한 신장기(40)는 나사형 로드(402), 컨트롤 샤프트(403), 상기 나사형 로드(404)와 상기 컨트롤 샤프트(403) 사이의 트랜스미션 조인트(transmission joint)(404) 등을 구비한다.

상기 트랜스미션 조인트(404)는 예를 들면 카르단 조인트(Cardan joint)들의 체인으로 형성된다.

상기 신장기(40)는 2개의 이동하는 로드들(405)을 포함한다.

상기 나사형 로드(402)와 상기 컨트롤 샤프트(403)은 동일한 축이다. 예시한 실시예에 있어서, 상기 나사형 로드(402)의 회전의 축은 상기 컨트롤 샤프트(403)의 회전의 축에 실질적으로 평행하다. 상기 이동하는 로드들(405)은 하우징(406) 내부에 미끄러지게 장착되며, 이러한 이동하는 로드들(405)의 슬라이딩 축들은 상기 나사형 로드(402)와 상기 컨트롤 샤프트(403)의 회전의 축들을 포함하는 평면 내에 실질적으로 위치한다.

예시한 실시예에 있어서, 상기 나사형 로드(402)는 상기 이동하는 로드들(405)의 슬라이딩 축로부터 실질적으로 중간-거리로 이들 사이에 연장된다.

상기 나사형 로드(402)는 나사산 부분(423)의 양 측면 상에 2개의 매끄러운 단부들(421, 422)을 구비한다.

상기 컨트롤 샤프트(403)는, 예를 들면 실리콘계 접착제를 사용하여 그 내부에 자석이 체결되는 중공형 실린더의 형상을 가질 수 있다. 그 각 단부에서, 상기 컨트롤 샤프트(403)는 축방향 러그(431, 432)를 포함한다.

상기 이동하는 로드들(405)은 각기 근위측 단부와 원위측 단부를 포함한다. 여기서 "원위측" 및 "근위측"이라는 용어들은 상기 하우징(406)을 기준으로 한 것이다.

각 이동하는 로드(405)의 원위측 단부(452)는, 상기 뼈들(특히, 척추뼈, 갈비뼈들 또는 골반)을 그 원하는 위치에 부착되도록 연결하기 위한 후크들, 스크류들 또는 테입들과 같은 연결 수단(도시되지 않음)을 수용할 수 있다.

도면들에 나타낸 바와 같이, 상기 2개의 이동하는 로드들(405)은 상기 나사형 로드(402)의 각 측면 상에서 실질적으로 대칭되게 연장된다.

연결 너트(408)가 참조 부분(C₁, 406)에 대해 회전하게 가이드되는 동안 상기 나사형 로드(402) 상에 장착된다. 이러한 연결 너트(408)는 이송 부분들(C₂, 405)과 상기 나사형 로드(402) 사이에 접속을 보장한다. 이와 같은 연결 너트(408)는 대향하는 개구들을 갖는 2개의 리세스들(409, 410)을 구비한다.

상기 하우징(406)은 주요 쉘(461), 2개의 단부 플레이트들(462, 463) 및 쉘(464)에 의해 형성된다.

상기 주요 쉘(461)은 제1 실질적으로 실린더형인 도관(conduit)(465)을 포함하며, 상기 컨트롤 샤프트(403)를 둘러싼다. 상기 주요 쉘(461)은 3개의 루맨(lumen)들을 갖는 제2 도관(466)을 포함한다. 제1 이동하는 로드(405a)는 제1 루멘(467) 내에 미끄러지게 장착된다. 제2 이동하는 로드(405b)는 제2 루멘(468) 내에 미끄러지게 장착된다. 상기 연결 너트(468)는 제3 루멘(469) 내에 미끄러지게 장착된다.

제1 단부 플레이트(462)는 상기 컨트롤 샤프트(403)의 러그(431)의 통로를 위한 제1 개구(470)를 구비한다. 이러한 러그(431)는 따라서 상기 제1 단부 플레이트(462)를 통과하고 상기 트랜스미션 조인트(404)에 조립된다. 상기 제1 단부 플레이트(462)는 F1 방향을 따라 미끄러지는 제2 이동하는 부분(405b)이 지나가는 제2 개구(471)를 구비한다. 상기 제1 단부 플레이트(462)는 또한 상기 나사형 로드(402)의 단부(421)의 장착을 위한 제3 개구(472)를 구비한다. 이러한 단부(421)는 상기 제1 단부 플레이트(462)를 통과하며, 트랜스미션 조인트(404)에 조립된다.

제2 플랜지(flange)(463)는 상기 컨트롤 샤프트(403)의 러그(432)의 통로를 위한 제1 개구(473)를 구비한다. 상기 제2 플랜지(463)는 상기 나사형 로드(402)의 단부(422)의 장착을 위한 제2 개구(474)를 구비한다. 상기 제2 플랜지(463)는 또한 상기 제1 이동하는 부분(405a)이 미끄러져 지나는 제3 개구(475)를 구비한다.

제1 너트(411)는 상기 제1 단부 플레이트(462)에 대향하는 제1 지대주(C₁₁)를 형성하며, 상기 제1 단부 플레이트(462)는 상기 나사형 로드(402)를 길이 방향으로 차단하는 제1 베어링(A₁₁)을 형성한다.

제2 너트(412)는 상기 제2 단부 플레이트(463)에 대향하는 제2 스톱(C₁₂)을 형성하며, 상기 제2 단부 플레이트(463)는 상기 나사형 로드(402)를 길이 방향으로 차단하는 제2 베어링(A₁₂)을 형성한다.

상기 제1 이동하는 부분(405a)은 그 근위측 단부(451)에 제1 폴 메커니즘(455)의 통로를 위한 관통 홀(453)을 구비한다.

상기 제2 이동하는 부분(405b)은 또한 그 근위측 단부(451)에 제2 폴 메커니즘(457)의 통로를 위한 관통 홀(456)을 구비한다.

상기 제1 폴 메커니즘(455)은, 도시하지는 않았으나, 스프링과 같은 탄성 수단에 대향하여 이동할 수 있는 폴(458)을 구비하며, 상기 폴은 테탕트 램프(detente lamp)(460)를 포함한다.

상기 제2 폴 메커니즘(455)은 폴(459)을 구비하며, 상기 폴(459)은 도시하지는 않았으나 스프링과 같은 탄성 수단에 대향하여 이동할 수 있다.

각 상기 2개의 이동하는 부분들(405a, 405b) 상에, 링(480)이 유리하게 용접되어 X-레이 상에서 수행되는 이동을 용이하게 관찰할 수 있게 한다.

제1 가장 먼 위치에 있어서, 도 22에 도시한 바와 같이, 상기 제2 폴 메커니즘(457)은 상기 연결 너트(408)의 리세스(410)에 인접해 있다.

상기 컨트롤 샤프트(403)의 회전은 상기 트랜스미션 조인트(404)에 의해 상기 나사형 로드(402)로 전달된다. 상기 나사형 로드(402)의 회전은 상기 연결 너트(408)의 이동을 야기한다.

상기 연결 너트(408)의 이동은, 도 22에 도시한 바와 같이 상기 이송 부분(C₂, 405b)의 가장 먼 들이밀린(pushed-in) 위치로부터 도 25에 도시한 바와 같은 이의 가장 먼 위치까지 F1의 방향을 따라 상기 제2 이동하는 부분(C₂, 405b)이 미끄러져 나오게 하며, 2개의 중간 위치들이 도 23 및 도 24에 도시되어 있다.

상기 제2 이송 부분(C₂, 405b)이 가장 먼 위치에 있을 경우, 상기 제2 폴 메커니즘(457)의 폴(459)은, 예를 들면 참조 부분(C₁, 406)의 관통 홀(413)을 통해 리세스 내에 둘러싸이게 된다. 이러한 상태가 도 25에 도시되어 있다. 상기 폴(459)의 외측 방향으로의 이동은, 예를 들면 도시하지는 않았지만 압축 스프링에 의해 일어난다.

유리하게는, 상기 제2 이송 부분(C₂, 405b)과 관련된 상기 폴(459)이 외측 위치에 있고 상기 참조 부분(C₁, 406)에 대해 차단될 때, 상기 제1 이송 부분(405a)과 관련된 폴(458)은 상기 연결 너트(408)의 리세스(409) 내에 둘러싸이며, 상기 제1 이송 부분(405a)은 가장 먼 들이밀린 위치에 위치한다. 상기 테탕트 램프(460)는 상기 너트(458)의 리세스(409) 내의 지주대에 상기 폴(458)의 진입을 용이하게 한다.

이와 같은 방식으로, 상기 컨트롤 샤프트(403)의 회전 운동이, 도 25에 도시한 그 가장 먼 들이밀린 위치로부터 가장 먼 외측 위치(도시되지 않음)까지 F2 방향을 따라 상기 제1 이송 부분(405a)의 외측 방향의 이동을 야기하며, 중간 위치가 도 26에 도시되어 있다. 상기 제1 이송 부분(405a)의 외측 방향의 이동 동안, 상기 제2 이송 부분(405b)은 상기 하우징(406)의 리세스(413) 내의 폴(459)의 차단을 통해 위치에 남게 된다.

상기 하우징(406)은 참조 부분으로 호칭되는 제1 부분(C₁)을 형성하고, 상기 이동하는 로드들(405a, 405b)은 2개의 이송 부분들(C₂)을 형성하며, 상기 나사형 로드(402)의 지대주들((C₁₁, C₁₂)은 상기 하우징(C₁, 406)의 단부 플레이트들(462, 463)에 의해 각기 형성되는 베어링들(A₁₁, A₁₂)에 대향하여 위치하는 축방향 지대주 너트들(411, 412)에 의하여 형성된다.

각 이송 부분(405a, 405b)과 상기 나사형 로드(402) 사이의 상기 연결 수단은 상기 나사형 로드(402) 상에 장착된 연결 너트(408)에 의해 형성되고, 상기 참조 부분(406, C₁)에 대해 회전하게 가이드된다.

상기 연결 너트(408)의 운동을 상기 각 이송 부분(405a, 405b)의 운동으로 전환하는 수단은 유리하게는 유사한 구조들을 갖는 2개의 폴들(458, 459)을 포함한다.

이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예는 특히 간결한 부피 내에서 실질적인 연장 가능성을 제공하며, 또한 상기 이동하는 로드들(405a, 405b)의 성공적인 제어를 가능하게 한다.

전술한 실시예들에 있어서, 제어는 상기 장치 내에 통합되는 자석을 사용하여 수행된다. 유리하게는, 이러한 자석은 대략 150℃의 허용 가능한 동작 온도를 갖는 네오디뮴(neodymium) 자석이며, 상기 영구 자석의 열화에 대한 위험이 없이 임의의 수단, 특히 134℃까지 가열된 스팀을 이용하여 상기 장치를 살균할 수 있다.

상기 자석의 회전은 상기 자석의 자기 쌍극자를 그에 근접시킴으로써 용이하게 얻어질 수 있으며, 환자의 신체 조직을 통해 영향을 미친다. 상기 쌍극자가 완전한 회전을 수행할 경우, 상기 자석도 완전한 회전을 수행하게 된다. 이와 같은 방식으로, 상기 장치의 어떤 부분도 환자의 몸체 외부로 돌출되지 않는다.

기어 트레인(gear train)이 상기 컨트롤 샤프트와 강기 나사형 로드 사이의 비율들을 감소시키기 위하여 상기 컨트롤 샤프트와 상기 트랜스미션 샤프트 사이 및/또는 상기 트랜스미션 샤프트와 상기 나사형 로드 사이에 삽입될 수 있다. 단일 자석이 2개의 이동하는 로드들을 제어하는 경우에 있어서, 유리하게는 상이한 감소 비율들로 인하여 구분되지만 비례하는 양 방향들로의 이동들이 가능해진다.

개시된 장치들은 신장 또는 압축 방향으로 조직을 이동하게 하거나, 2 종류 사이에서 선택하여 제한된 수의 부품들을 임플란트한다.

유연성이 있는 트랜시미션 샤프트의 사용은 상기 나사형 로드와 함께 상기 컨트롤 샤프트의 정렬을 제거하는 것을 가능하게 하며, 상기 장치의 일반적인 형상이 상기 장치가 임플란트되는 조직의 형상에 보다 잘 적응될 수 있다.

상기 유연성이 있는 샤프트는 또한 그 단부들에서 단단하게 연결된다면 양방향 장치를 구현할 수 있게 하거나, 그 단부들 중에서 하나를 마찰 스프링으로 사용하여 하나의 방향, 즉 상기 스프링이 미끄러지는 반대 방향이 아닌 상기 스프링을 조이는 경향의 방향으로 상기 나사형 로드들 회전시키는 것을 가능케 한다.

하나의 방향으로 회전을 차단하는 보완적인 시스템이, 예를 들면 스프링들이나 회전하는 베어링들을 사용하여 가능성 있게 도입될 수 있다. 이러한 차단 시스템들의 예들이 US 5,505,733 및 WO 2004/019796과 같은 문헌에 개시되어 있다.

상기 나사형 로드(2, 202, 302, 402)의 견인 상태의 사용은 상기 로드의 치수를 구속하는 영향을 제거할 수 있게 한다. 따라서 압축 상태에서 동작하는 상기 장치에 대한 상기 나사형 로드의 직경을 감소시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 따른 장치는, 316L과 같은 스테인리스스틸, 티타늄 합금들, 폴리-에테르-에테르-케톤(poly-ether-ether-ketone; PEEK)과 같은 폴리머들이나, 바람직하게는, 예를 들면 아르셀로르(Arcelor) 사에 의해 PHYNOX(AFNOR 지정; K13C20N16Fe15D07)라는 이름으로 판매되는 진품 합금 고성능 크롬 및 코발트계 합금들, 또는 EFAB 방법에 적합한 VALLOY-120과 같은 니켈 및 코발트 등의 몸체에 의해 잘 견디는 기계적인 저항성이 있는 물질들로부터 유리하게 제조된다.

또한, 마찰을 겪는 상기 장치의 표면들, 특히 상기 나사형 로드에는 유리하게 는 마모 방지 표면 처리 및/또는 예를 들면 비정질 다이아몬드형 카본 또는 텅스텐이황화물을 기반으로 하는 마찰 계수를 감소시키는 처리가 수행된다.

따라서, 작은 직경을 갖는 나사형 로드의 조합은 그 견인 작용을 가능하게 하며, 상기 표면 처리들을 통해 수득되는 낮은 마찰 계수로 인하여 부하 인가의 관점에서 통상적인 토크를 이용하여 상기 나사형 로드를 구동하는 것이 가능해지며, 또한 간단한 수단을 사용하여 손에 의해 직접 인가되는 영구 자석의 힘에 의한 트랜스미션과 같이 이러한 토크를 생성하는 것이 가능해 진다.

상기 나사형 로드(2, 202, 302, 402)의 직경은 통상적으로 1 밀리미터 내지 3 밀리미터의 범위를 포함하며, 예를 들면 성인 환자의 보철을 위해서도 4 밀리미터를 초과하지는 않는다.

본 발명에 따른 장치는, 예를 들면 마이크로파브리카(Microfabrica) 사에 의해 제안된 EFAB 기술을 사용하여 상기 참조 부분 내의 제1 도어와 상기 자석을 둘러싸는 구조 내의 제2 도어를 제외하면 조립 없이 유리하게 제조될 수 있으며, 이러한 도어들은 상기 자석의 삽입과 부착을 가능하게 한다. 이러한 실시예는

턱과 얼굴(maxillofacial) 및 심장(cardiac))에의 응용들과 고도의 치밀함을 요구하는 본 발명에 따른 장치를 사용하는 수작업 수술을 위하여 특히 유리하다.

본 발명에 따른 장치는 척추 또는 흉부를 교정하는 로드들, 연장 또는 골 이동 네일들 및 플레이트들 그리고 성장 보철들을 생산하는 데 특히 유용하다.

본 발명에 따른 장치들은 또한 장의 일부 또는 동맥 원형결찰(cerclage)을 위해, 발전적인 기하학적 구조를 갖는 판막성형(valvuloplasty) 링들 및 위 밴드들(gastric bands) 등의 같은 연조직의 연장이나 확장 또는 변형에 적용될 수 있다.

Claims

몸체 내의 조직, 특히 골 조직을 이동시키는 장치에 있어서,
참조 부분(C₁)으로 언급되는 제1 부분(6, 206, 306, 406);
이송 부분(C₂)으로 언급되고, 상기 참조 부분(C₁)에 활주 가능하게 장착되는 제2 부분(53, 205, 205, 405);
나사형 로드로 언급되고 상기 참조 부분(C₁)에 피봇 가능하게 장착되며, 적어도 하나의 나사산을 구비하는 로드(2, 202, 302, 402);
컨트롤 샤프트(3, 203, 303, 403);
상기 컨트롤 샤프트를 상기 나사형 로드에 연결하는 구동 수단(4, 202, 304, 404);
상기 이송 부분(C₂)과 상기 나사형 로드 사이에서 연결 너트(5, 208, 308, 408)로 언급되고, 상기 나사형 로드 상으로 장착되며, 상기 참조 부분(C₁)에 대해 회전 가능하게 가이드되는 연결 수단; 및
상기 나사형 로드를 따라 상기 연결 너트의 운동을 상기 이송 부분(C₂)의 운동으로 전환하는 수단을 구비하며,
상기 장치는, 상기 참조 부분(C₁), 각기 상기 나사형 로드에 단단하게 연결되는 제1 지대주(C₁₁) 및 제2 지대주(C₁₂)에 대한 상기 나사형 로드의 길이 방향의 변형을 방지하기 위하여, 제1 베어링(A₁₁) 및 제2 베어링(A₁₂)과 협력하며, 상기 베어링들은 상기 참조 부분(C₁)에 단단하게 연결되고 상기 지대주들(C₁₁, C₁₂) 사이에서 서로 거리를 두고 위치하며, 상기 연결 너트는 상기 제1 베어링(A₁₁)과 상기 제2 베어링(A₁₂) 사이에서 상기 나사형 로드를 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동 수단은 유연성이 있는 트랜스미션 샤프트(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구동 수단은 적어도 하나의 헬리컬 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 구동 수단은 트랜스미션 조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 구동 수단은 트랜스미션 조인트들의 체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 구동 수단은 카르단 조인트(Cardan joint) 또는 카르단 조인트들의 체인(404)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 나사형 로드에 단단하게 연결되고 상기 컨트롤 샤프트(303)에 의해 이동하는 간헐 장치(intermittent device)(304)를 포함하며, 상기 간헐 장치(304)는 상기 컨트롤 샤프트(303)의 연속적인 회전 운동을 상기 나사형 로드(302)의 간헐 운동으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 나사형 로드(302)에 단단하게 연결된 제네바 휠 메커니즘(Geneva wheel mechanism)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전환하는 수단은 상기 연결 너트와 상기 이송 부분 사이의 단단한 접속을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 참조 부분에 대한 상기 연결 너트의 회전 가이드는 헬리컬 가이드로서, 상기 연결 너트가 상기 제1 베어링(A₁₁)으로부터 상기 제2 베어링(A₁₂)까지 이동하거나 그 반대의 경우에 상기 연결 너트가 10°내지 180°사이의 각도로 회전하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전환하는 수단은 상기 연결 너트에 단단하게 연결된 베어링을 포함하며, 상기 베어링은 상기 이송 부분에 단단하게 연결된 지대주와 협력하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전환하는 수단은 폴(pawl)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 2개의 이송 부분들(305)과 2개의 나사형 로드들(302)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 2개의 나사형 로드들의 나사산들은 서로 다른 직경, 방향 또는 피치 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 각 나사형 로드(302)는 컨트롤 샤프트(303)에 의해 이동하는 간헐 장치(304)를 구비하고, 상기 각 간헐 장치(304)는 상기 컨트롤 샤프트(303)의 연속적인 회전 운동을 상기 각 나사형 로드(302)의 간헐 운동으로 전환하며, 상기 2개의 간헐 장치들(304)은 대향되게 위치하여 상기 장치들 중에서 하나가 구동 상태에 있을 경우에 다른 하나는 차단 상태에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사형 로드(들)(2, 202, 302, 402)의 직경은 4㎜ 보다 작은 것을 특징으로 하는 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 나사형 로드(들)(2, 202, 302, 402)의 직경은 1㎜ 내지 3㎜의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송 부분들(305, C₂)은 공유 컨트롤 샤프트(303)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송 부분들(305, C₂)은 실질적으로 서로 평행한 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송 부분(53, 205, 305, 405)의 슬라이딩 축은 상기 나사형 로드(2, 202, 302, 402)의 회전의 축과 상기 컨트롤 샤프트(3, 203, 303, 403)의 회전의 축에 대해 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 이송 부분(205, 305, 405)이 후크(hook), 스크류, 테이프와 같은 상기 골들을 연결하는 연결 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이송 부분(205, 305, 405)은 실질적으로 실린더형이고, 척추 수술에서, 특히 3 밀리미터 내지 7 밀리미터의 범위를 포함하는 등직경(normal diameter)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이송 부분(205, 305, 405)은 긴 골들을 위한 정형 외과에서의 또는 턱얼굴 수술에서의 표준 나사(normal screw) 통로 개구들을 포함하는 실질적으로 플레이트의 형상인 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트(3, 203, 303, 403)는 그 자화 방향이 상기 컨트롤 샤프트의 회전의 축에 대해 실질적으로 수직한 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 24 항에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트(3, 203, 303, 403)는 희토류(rare earth)계, 보다 구체적으로는 네오디뮴(neodymium)-철(iron)-보론(boron) 영구 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트는 모터, 기어 모터 또는 키 기어에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨트롤 샤프트는 실리콘계 접착제를 사용하여 내부에 자석이 체결된 중공형 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 전기 화학적 제조 기술, 특히 EFAB 기술을 이용하여 적어도 부분적으로 제조되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사형 로드(2)의 회전의 축은 상기 컨트롤 샤프트(3)의 회전의 축에 실질적으로 평행하고 이격되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 29 항에 있어서, 상기 참조 부분(C₁)은 이송 부분(53)이 상부에 장착된 골 반송 대차(5)가 슬라이드되는 시스(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 30 항에 있어서, 상기 골 반송 대차(5)는 상기 시스(6)의 축으로부터 이격된 관통 나사형 세로 방향 구멍(51)을 구비하며, 상기 구멍은 상기 나사형 로드(2)의 나사산에 보완되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 30 항 또는 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 골 반송 대차(5)는 상기 이송 부분을 형성하는 골 스크류(53)를 둘러싸는 직경 방향 구멍(52)을 구비하며, 상기 골 스크류(53)는 상기 시스(61)의 2개의 길이 방향으로 평행한 그루브들(61)에 슬라이드되게 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 참조 부분(C₁)에 대해 대향하는 방향들로 활주 가능하게 장착되는 2개의 이송 부분들(305, 405)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항 또는 제 32 항에 있어서, 상기 장치는 단일 나사형 로드(402)를 포함하고, 상기 전환하는 수단은 단부 위치까지 상기 참조 부분(406, C₁)에 대한 상기 제1 이송 부분(405a, C₂)의 슬라이딩에 의해 상기 연결 너트(408)로부터 이동을 이동의 제1 방향을 따라 전달할 수 있으며, 상기 장치는 상기 단부 위치에 상기 제1 이송 부분(405a, C₂)을 고정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 34 항에 있어서, 상기 전환하는 수단은 상기 참조 부분(406, C₁)에 대한 상기 제1 이송 부분(405b, C₂)의 슬라이딩에 의해 상기 연결 너트(408)의 이동을 상기 제1 방향에 대향되는 이동의 제2 방향으로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 34 항 또는 제 35 항에 있어서, 상기 전환 및 고정하는 수단은 폴(pawl) 시스템(455, 457)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 골수 내의 네일, 연장 또는 골 이동 플레이트로서의 사용.
제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 척추 또는 흉부를 교정하는 신장 또는 압축 로드로서의 사용.
제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 성장 보철로서의 사용.
제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 연조직(soft tissue)의 변형, 특히 장(intestine) 또는 위 밴드(gastric band)들의 일부의 연장으로서의 사용.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 혈액 체계의 통로의 변형, 특히 동맥 원형결찰(cerclage), 판막성형(valvuloplasty) 링들로서의 사용.