KR20130020610A - 확대된 선회 각도를 갖는 다축 뼈 고정 장치 - Google Patents

확대된 선회 각도를 갖는 다축 뼈 고정 장치 Download PDF

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KR20130020610A
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KR20120089699A
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루츠 비더만
마르틴 미어
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비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
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Abstract

뼈에 고정하기 위한 섕크(2)와, 구면으로 성형된 외표면부(3a)를 가진 헤드(3)를 가지는 고정 요소(1),
상부 단부(4a)와 하부 단부(4b)와, 상부 단부와 하부 단부를 통하여 연장된 중심축과, 로드를 수용하기 위한 횡단 채널과, 상기 헤드(3)를 수용하고 하부 단부(4b)에서 하부 구멍(12)을 가진 수용 공간(11)을 가지는 수용부(4),
상기 헤드(3)의 일부에 걸쳐 있고 상기 수용부(4)의 상기 수용 공간(11) 내에서 선회하는 슬리브형 인서트편(5),
상기 수용 공간(11) 내에 적어도 부분적으로 배열되어 있고 상기 헤드에 압력이 작용하게 하기 위하여 상기 헤드(3)와 접촉하는 하부 표면부(61)를 가지는 가압 부재(6)를 구비하고,
상기 고정 요소(1)는 상기 수용부(4)에 대하여 선회가능하고, 상기 수용부(4) 내의 상기 헤드와 슬리브형 인서트편(5)을 동시에 로크하기 위하여, 상기 헤드(3)에 가압 부재(6)에 의해 압력이 작용하여 어떤 각도로 로크될 수 있고,
상기 수용부(4)는 상기 하부 단부(4b)에 인접한 제 1 결합부(13)를 가지고, 상기 슬리브형 인서트편(5)은 상기 제 1 결합부(13)를 결합하기 위한 제 2 결합부(51)를 가지며,
상기 슬리브형 인서트편(5)은 상기 수용 공간(11) 내로 전진시켜 하부 구멍(12)을 통하여 상기 수용 공간(11) 내로 삽입가능하고, 상기 제 1 결합부(13)가 상기 제 2 결합부(51)를 결합하고 상기 제 1 결합부(13)와 상기 제 2 결합부(51)가 분리된 후에 상기 슬리브형 인서트편은 상기 수용 공간(11) 내에서 자유로이 선회가능한, 다축 뼈 고정 장치가 제공된다.

Description

확대된 선회 각도를 갖는 다축 뼈 고정 장치{POLYAXIAL BONE ANCHORING DEVICE WITH ENLARGED PIVOT ANGLE}
본 발명은 확대된 선회 각도를 갖는 다축 뼈 고정 장치에 관한 것이다. 이 뼈 고정 장치는 뼈 또는 척추에서 고정하기 위한 뼈 고정 요소와, 뼈 고정 요소를 척추 로드와 같은 안정화 요소에 결합시키기 위한 수용부를 가지며, 이러한 뼈 고정 요소는 수용부에서 선회 가능하고, 확대된 선회 각도로 중앙 축으로부터 선회될 수 있다. 확대된 선회 각도의 배향은 중심축 둘레에서 360°범위로 선택될 수 있고, 뼈 고정 요소에 대하여 수용부를 선회시켜 자동적으로 달성된다. 다축 뼈 고정 장치는 모듈형 장치이고, 수용부와 나사 요소는 바닥으로부터 수용부 내로 나사 요소를 도입하여 결합할 수 있다.
확대된 선회 각도를 갖는 다축 뼈 고정 장치가 US 6,736,820호에 개시되어 있다. 이러한 뼈 고정 장치는 뼈나사와 뼈나사의 헤드가 놓여 있는 수용부를 구비한다. 나사 부재는 수용부의 자유 단부가 바운딩되는 에지가 비대칭의 구조이기 때문에 확대된 각도로 적어도 한측면에 대하여 선회할 수 있다. 수정된 실시예에 있어서, 인서트핀은 나사 부재의 헤드를 위한 시트와 같은 구면하부를 가지고 구비되어 있다.
US 2007/0118123 A1은 증가된 각도를 가진 다축 뼈나사를 개시한다. 다축 뼈 고정 장치는 고정 부재, 즉 나사 또는 후크가 고정 헤드 내에 고정 부재를 로킹하기 위하여 가압하기 전에 뼈 고정 장치의 중심축에 대하여 큰 각도로 회전하도록 성형되고 구성된 로킹 요소를 가진다.
비록 상기에 개시된 다축 뼈 고정 장치는 원하는 배향으로 확대된 각도를 제공하나 디자인의 단순화와 여러 작용에 가능하도록 다축 뼈 고정 장치를 개선할 필요가 여전히 존재한다.
본 발명의 목적은 단순한 디자인을 가지며 높은 효율의 고정을 동등하게 제공하면서 쉽게 조립할 수 있는, 확대된 선회 각도의 배향의 조정을 허용하는 다축 뼈 고정 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 다축 뼈 고정 장치에 의해 해결되고, 다른 특징은 종속 청구항에 주어져 있다.
다축 뼈 고정 장치는 하부 로딩 다축 뼈 고정 장치이고, 고정 요소는 수용부의 하부로부터 수용부에 삽입될 수 있다. 뼈 고정 장치는 가압 부재와 함께 미리 조립된 수용부로서 제작자에 의해 배달될 수 있고, 사전 조립된 인서트면 또는 별도의 슬리브형 인서트편으로 스크류 섕크와 분리된다. 다축 뼈 고정 장치는 수술 전 또는 수술 중에 의사나 의사를 돕는 조력자에 의해 누구나 어디서나 조립할 수 있다. 다른 직경을 가지는 여러 섕크나 나사 형태, 길이, 또는 다른 특징은 특정한 임상적 상황에 대하여 실제적인 임상적 요구 사항에 따라 수용부와 결합될 수 있다. 이는 의사에게 실질적은 임플란트의 선택권을 주거나 임플란트 세트 구성을 감소시킨다.
모듈화에 의해 보관 비용이 낮추어질 수 있다.
다축 뼈 고정 장치는 단순한 디자인의 소수의 부품을 가진다. 그러므로, 뼈 고정 장치는 제조에 비용 효율적이다. 수용부에 대하여 고정 요소의 각도 위치를 로킹하기 위한 압력은 축방향으로만 효율적으로 적용되기 때문에 안전한 고정이 제공된다. 이는 작은 치수와 낮은 윤곽을 가진 뼈 고정 장치의 디자인을 가능하게 한다. 뼈 고정 장치는 가요성 부품이나 부분이 전혀 없다. 그러므로, 각도 위치 조정중이라도 확대된 선회 각도의 배향을 여러 번 변경할 수 있다.
수용부에 대한 뼈 고정 요소의 최대 선회 각도는 직선 위치에서 측정하여 45°이상이다. 이는 뼈 고정 장치가 측면 질량 고정, 예를 들면 경부 척추에 적용하기에 특별히 적절하다.
고정 요소를 로킹하기 위한 로킹 기구와 슬리브형 인서트편은 작은 표면에 높은 클램핑 힘을 제공한다. 그러므로, 로킹 기구는 효율적이다.
비록 수용부의 하부 부분에서 변위를 위한 공간을 필요로 하는 인서트 부재가 배열될지라도, 수용부의 상부 부분은 작은 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 잇점은 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 읽으면 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 척추 로드를 갖는 다축 뼈 고정 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 조립된 상태의 도 1의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 3은 로드축을 따라 취한 단면으로서, 로드와 고정 나사가 없는 조립된 상태의 도 1 및 도 2의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 4는 로드축을 따라 취한 단면으로서, 로드와 고정 나사가 있는 조립된 상태의 도 1 및 도 2의 뼈 고정 장치의 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 따른 뼈 고정 장치의 수용부 하부의 사시도이다.
도 6은 로드 축에 수직인 방향을 취한 단면도로서, 도 5의 수용부의 단면도이다.
도 7은 제 1 실시예에 따른 슬리브형 인서트편의 측면도이다.
도 8은 슬리브형 인서트편의 위로부터 본 사시도이다.
도 9는 중심축을 포함하는 평면을 취한 슬리브형 인서트편의 단면도이다.
도 10은 도 9에 따른 슬리브형 인서트편을 확대 도시한 도면이다.
도 11은 다축 뼈 고정 장치의 가압 부재의 사시도이다.
도 12는 로드축을 따른 도 11의 가압 부재의 측면도이다.
도 13은 로드축에 수직인 도 11의 가압 부재의 측면도이다.
도 14는 도 11의 가압 요소의 상부면도이다.
도 15는 슬리브형 인서트편의 다른 실시예의 하부로부터 본 사시도이다.
도 16은 로드축을 포함하는 평면을 취한 도 15의 슬리브형 인서트편의 단면도이다.
도 17 내지 도 28은 다축 뼈 고정 장치의 조립 단계들을 도시한 도면이다.
도 29 내지 도 32는 다축 뼈 고정 장치의 수용부에 대한 나사 요소의 각도를 조정하는 단계들을 도시한 도면이다.
도 33은 가압 부재와 변경된 수용부의 사시도이다.
도 34는 도 33의 변경된 수용부의 상부면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치는 나사이를 가진 섕크(2)와 헤드(3)를 가진 뼈 나사 형태의 뼈 고정 요소(1)를 포함한다. 헤드(3)는 통상적으로 자유 단부에 드라이버와 결합할 수 있는 홈(3b)과 구면 형상의 외표면부(3a)를 가진다. 헤드(3)는 안정화 로드(100)에 뼈 고정 요소(1)를 결합하는 수용부(4) 내에 지지된다. 수용부(4)에 있어서, 슬리브형 인서트편(5)은 헤드(3)를 위한 시트를 제공하고 뼈 고정 요소의 헤드(3)에 압력을 작용하게 하는 가압 부재(6)가 배열된다. 더욱이, 고정 나사(7) 형태의 고정 요소는 수용부(4) 내에 로드(100)를 결합하고 고정하도록 제공된다.
수용부(4)는 상단부(4a)와 하단부(4b), 다축 뼈 고정 장치의 중심축(C)을 형성하는 중심축, 상단부(4a)로부터 하단부(4b) 방향으로 연장된 동축 구멍(8)을 가진다. 상단부(4a)에 인접하게, 실질적으로 U자 형상인 홈(9)이 로드(100)를 수용하기 위한 채널을 형성하도록 제공되어 있다. 홈에 의해, 2개의 자유 레그가 형성되고, 이는 고정 나사(7)와 협동하는 내부 나사(10)를 구비한다.
동축 구멍(8)은 수용부(4)의 하부 부분 내에 구비된 수용 공간(11) 내로 개방되어 있다. 수용 공간(11)은 수용부(4)의 하단부(4b)에서 하부 구멍(12)을 가지고, 가장 큰 내경(D)을 포함하는 중공 구면의 일부로서 성형된다. 수용 공간(11)에 의해, 슬리브형 인서트편(5)의 밀봉은 시트와 슬리브형 인서트편이 볼과 소켓 조인트를 형성하도록 제공된다. 시트는 테이퍼져 있거나 볼과 소켓 조인트를 실현하는데 사용되는 다른 형상을 가질 수도 있다. 하부 구멍(12)의 내경은 수용 공간(11)의 가장 큰 내경(D)보다 약간 작다.
구멍(12)에 인접하게, 수용부는 내부 나사를 가지고 나사이를 가진 부분(13)을 포함한다. 나사이를 가진 부분(13)의 높이는 몇 개의 나사 턴, 즉 적어도 하나의 턴과 슬리브형 인서트편이 삽입하는 동안에 나사이를 가진 부분(13)이 일단 통과되면 수용 공간 내에서 자유로이 선회할 수 있도록 최대 나사이 턴을 구비하는 높이이다. 모든 경우에 있어서, 나사이를 가진 부분(13)은 가장 큰 내경(D)을 가진 수용 공간의 일부로부터 일정 거리 연장되어 있다.
동축 구멍(8)의 내경은 상단부(4a)와 수용 공간(11) 사이에서 일정한 필요가 없다. 다른 부분은 다른 직경을 가질 수도 있다.
슬리브형 인서트편(5)에 대하여 도 3, 도 4, 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 슬리브형 인서트편(5)은 상부 에지(5a)와 하부 에지(5b)를 구비한다. 상부 에지(5a)와 하부 에지(5b) 사이에, 나사이를 가진 외표면부(51)를 구비한다. 나사는 수용부의 나사이를 가진 부분(13)의 나사에 대응한다. 더욱이, 나사이를 가진 외표면부(51)는 구면으로 형성되어 있다. 나사이를 가진 외표면부(51)의 직경은 슬리브형 인서트편(5)이 나사에 의해 구멍(12)을 통하여 삽입가능하고 일단 나사이를 가진 부분(13)이 통과되면, 시트가 수용부(11) 내에 구비될 때, 슬리브형 인서트편(5)이 수용부 내에서 선회되고 회전하도록 한다. 인서트편(5)의 외표면은 또한 가장 큰 직경을 가진 부분을 포함하는 나사이를 가진 부분(51)과 부분적으로 나사 결합될 수 있다.
슬리브형 인서트편(5)은 중공이고 중앙부(52)를 포함하며, 이는 고정 요소(1)의 헤드(3)의 구면 외표면부(3a)의 반경에 대응하는 반경을 가진 구면 형상이다. 중앙부(52)의 하단부는 쇼올더(53)를 형성한다. 쇼올더(53)의 내경은 구면 헤드(3)의 가장 큰 외경보다 작고 이 때문에 헤드(3)는 볼과 소켓 조인트와 같이 슬리브형 인서트편(5)의 종심 구면부(52) 내에서 회전 및 선회될 수 있다. 쇼올더(53)와 하부 에지(5b) 사이에서, 테이퍼진 부분(54)은 섕크(2)가 하부 에지(5b)와 접촉할 때까지 뼈 고정 요소(1)의 바깥으로 각도 변화를 허용하도록 테이퍼를 구비한다. 구면 중심부(52)와 상부 에지(5a) 사이에, 테이퍼진 부분(55)은 외측으로 테이퍼진 부분을 구비한다. 테이퍼진 부분의 내경과 테이퍼진 부분(55)과 중앙 구면부(52) 사이의 전이부는 헤드(3)의 가장 큰 직경보다 크기 때문에 헤드(3)는 상부 에지(5a)로부터 삽입될 수 있다.
중앙 구면부(52)와 외구면부(51)의 중앙점은 중앙 구면부(52)가 하부 에지(5b)를 향하여 변위되도록 편위될 수도 있다. 이에 의해 뼈 고정 요소(1)의 각도 범위는 더욱 증가된다. 중심축(C)을 따라 축방향으로 슬리브형 인서트편(5)의 높이는 축방향으로 헤드(3)의 높이보다 작고, 헤드(3)가 슬리브형 인서트편(5) 내로 삽입될 때, 헤드(3)의 구면 외표면(3a)의 일부가 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 슬리브형 인서트편(5)의 상부 에지(5a)로부터 돌출된다. 중앙 구면부(51)의 내경은 헤드(3)가 마찰 결합에 의해 야기되는 약간의 긴장에 의해 슬리브형 인서트편(5)을 지지하는 치수를 가진다. 이에 의해, 슬리브형 인서트편(5)과 나사 요소의 나사 결합을 위해 필요한 토오크는 나사로부터 슬리브형 인서트편(5)으로 전달된다.
슬리브형 인서트편(5)은 강성, 즉 가용성을 가지게 할 슬릿과 같은 가요성부를 가지지 않는다.
가압 부재(6)는 도 3, 도 4, 및 도 11 내지 도 14에 도시되어 있다. 가압 부재(6)는 동축 구멍(8)과 수용 공간(11) 내에서 이동할 수 있도록 허용하는 외경을 가진 실제적으로 원통형의 것이다. 이는 상단부(6a)와 하부 에지(6b)를 가진다. 하부 에지(6b)에 인접하게, 헤드(3)의 외측 구면 표면부(3a)의 구면 형상과 매칭되는 구면 형상을 가진 구면 홈(61)이 구비되어 있다.
상단부(6a)에 있어서, 가압 부재(6)는 그 내부에 로드(100)를 수용하기 위한 원통형 홈(63)을 가진다. 또한, 가압 부재(6)는 툴이 나사 헤드(3)에 접근을 허용하는 동축 구멍(64)을 가진다. 동축 구멍(64)은 또한 뼈 고정 요소가 도 3에 도시된 바와 같이 선회된 상태에 있을 때, 헤드(3)의 일부를 통하여 연장되도록 구성되어 있다. 중심축(C)을 따라 축방향으로의 가압 부재(6)의 높이는 고정 나사(7)가 조여졌을 때, 로드(100)를 가압하도록 뼈 고정 요소의 헤드(3)에 가압 부재(6)의 압력이 작용하게 한다.
가압 부재(6)의 외표면에 있어서, 외주 방향으로 어떤 길이로 연장된 2개의 외측으로 연장된 돌출부(65)가 구비되어 있다. 각각의 돌출부(65)는 수용 공간(11)의 중공 구면 형상과 매칭되는 구면 형상을 가진 상단부(6a)와 대면하는 상부 표면(65a)을 가진다. 돌출부(65)는 180°편위되어 있고, 예를 들면 도 13에 도시된 바와 같이 로드축(L)에 수직 위치에 위치한다. 돌출부(65a)는 하부 에지(6b)로부터 일정 거리에 위치하고 중심축(C)의 방향에서 볼 때, 하부 에지(6b)를 향하여 원통형 홈(63)의 하부로부터 일정 거리에 위치한다. 돌출부(65) 위에서, 2개의 홈(66)은 서로 180°편위되어 구비되어 있다. 홈은 돌출부(65)의 상부 구면부(65a) 내로 연장된 부분(66a)을 가진다. 홈(66)은 하기에 설명된 바와 같이, 크림핑(crimping)에 의해 생성된 수용부의 내벽의 말려 올라간 재료를 위한 공간으로 작용한다.
슬리브형 인서트편(5')의 다른 실시예가 도 15 및 도 16에 도시되어 있다. 도 15 및 도 16에 도시된 슬리브형 인서트편은 수용부 내로 슬리브형 인서트편을 나사 결합하는 툴과 결합하기 위한 드라이브 특징의 부가적인 마련부(provision)에 의해 상기한 슬리브형 인서트편(5)과 다르다. 다른 모든 부분은 제 1 실시예와 동일하고 같은 도면 부호로 도시되어 있다. 그들에 대한 설명은 반복하지 않는다. 슬리브형 인서트편(5')은 하부 에지(5b)에 슬릿(56)을 가지며 툴을 위한 확대부로서 작용한다. 슬릿(56)은 툴과 결합하는 어떤 형상을 가질 수도 있다. 복수의 슬릿(56)은 외주 방향으로 구비될 수도 있다. 슬리브형 인서트편(5')이 사용되면, 헤드(3)는 슬리브형 인서트편(5')에 클램핑될 필요가 없다.
전체 또는 부분으로서 뼈 고정 장치는, 예를 들어 스텐레스강과 같은 생체적 합성 재료, 예를 들면 니티놀과 같은 니켈 티탄 합금과 같은 생체적합성 합금 또는 PEEK(polyetheretherketone)와 같은 생체 적합성 플라스틱으로 제조할 수 있다.
뼈 고정 장치의 조립 단계를 도 17 내지 도 28을 참조하여 설명한다. 도 17은 조립의 제 1 단계를 도시한다. 가압 부재(6)는 도 18에 도시된 원통형 홈이 수용부(4)의 U자 형상 홈에서 약간 돌출되고 정렬될 때까지 상부 또는 하부 구멍(12)을 통하여 수용부(4) 내로 도입된다. 도 21에 따른 단면도에 도시된 바와 같이, 가압 요소는 클램핑에 의해 수용부에 장착되고 수용부(4)의 내부벽을 클림핑툴로 홈(66) 내로 돌출되는 부분(41)을 형성하도록 약간 변형된다. 홈(66)이 내부벽에서 변형된 부분(41)보다 축방향으로 크게 될 때, 가압 부재(6)는 축방향으로 수용부 내에서 약간 이동될 수 있다. 수용부(4)와 가압 부재(6)는 사전 조립되고 사전 조립된 상태에서 배달된다.
슬리브형 인서트부(5)는 도 19 및 도 20에 도시된 측면도에 도시된 바와 같이, 뼈 고정 요소(1)에 장착된다. 뼈 고정 요소는 구면 헤드(3)가 구면 형상 중압부(52) 상에 놓여지고 여기에 약간 클램핑될 때까지 상부 에지(5a)로부터 슬리브형 인서트편(5) 내로 도입된다. 슬리브형 인서트편과 함께 장착 또는 장착됨이 없이 다양한 뼈 고정 요소가 제공될 수도 있다.
도 21 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 슬리브형 인서트편(5)이 장착된 뼈 고정 요소는 하부 단부(4b)로부터 수용부(4) 내로 도입된다. 도 21은 로드축에 수직을 취한 단면에서 다축 뼈 고정 장치의 단면도를 도시한다. 도 22는 수용부를 가진 뼈 고정 요소를 조립하기 전에 다축 뼈 고정 장치의 측면도를 도시한다. 도 23은 뼈 고정 장치의 단면도이고 도 24는 그 측면도로서, 뼈 고정 요소는 하부 구멍(12)을 통하여 수용부(4) 내로 도입된다. 슬리브형 인서트편(5)의 외측 표면부(51)의 나사는 수용부(4)의 나사이를 가진 부분(13)과 결합된다. 슬리브형 인서트편(5)이 뼈 고정 요소의 헤드(3) 상에 약간 클램핑되기 때문에 섕크에 적용된 토오크는 나사이를 가진 부분(13)과 결합하도록 인서트편에 전달된다. 슬리브형 인서트편(5')이 사용될 때, 툴이 슬리브형 인서트편(5')과 나사 결합하는데 사용된다.
도 25 및 도 26은 다축 뼈 고정 장치의 단면도와 대응 측면도를 도시하고 뼈 고정 장치와 슬리브형 인서트편은 완전히 삽입된다. 이 위치에 있어서, 가압 부재(6)는 가장 최단 위치에서, 돌출부(65)의 상부 구면부(65a)는 수용 공간(11)의 내부멱에 대하여 인접하다. 나사의 헤드와 슬리브형 인서트편은 수용부에 제공될 수도 있다.
도 19 내지 도 26에 도시된 조립단계는 언제나 누구에게나 실행될 수 있다. 그러므로, 적절한 다축 뼈 고정 장치는 요구에 따라 수용부가 구비된 매우 다양한 뼈 고정 요소로부터 선택된다.
도 27 및 도 28에 도시된 최종 단계에 있어서, 도 27은 단면도를, 도 28(a)는 다축 뼈 고정 장치와 가압 부재(6)가 더욱 클램핑되는 것을 도시한다. 더욱 클랭핑되어 가압 부재(6)는 구면홈(61)과 나사 헤드(3)에 약간 가압할 때까지 하방으로 이동한다. 이러한 부가적인 클램핑 단계에 의해, 변형부(42)는 예비 위치 내에 가압 부재를 지지하도록 형성된다. 클램핑 작업에 필요한 힘을 조정하기 위하여, 규정된 마찰 결합은 나사 헤드와 가압 부재 사이에서 실시된다. 뼈 고정 요소는 가압 부재(6)와 나사 헤드(3) 사이에서 마찰력을 능가하여 선회될 수 있다.
뼈 고정 요소와 슬리브형 인서트편(5')의 제 2 실시예의 수용부의 조립은 툴이 슬릿(56)에 결합되고 슬리브형 인서트편(5')을 회전시키는 것을 제외하고 제 1 실시예와 같은 방법으로 실시된다.
뼈 고정 장치의 사용 단계는 도 29 내지 도 32의 단면도로 도시되어 있다. 고정 나사와 로드는 생략되어 있다. 우선, 고정 요소는 뼈 부분 또는 척추에 삽입된다. 통상적으로, 여러 개의 뼈 고정 장치는 뼈 부분에 안정화 로드를 결합하고 안정화시킬 척추에 고정할 필요가 있다. 뼈 고정 장치를 삽입한 후, 도 29 내지 도 32에 도시된 하나의 예에 있어서, 수용부(4)는 안정화 로드를 U자 형상 홈(9) 내로 삽입할 수 있도록 선회 및/또는 회전에 의해 조정된다. 도 29 내지 도 32에 도시된 상태에 있어서, 슬리브형 인서트편(5)과 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)는 독립적이고 자유로이 선회가능하다. 슬리브형 인서트편(5)은 수용부(4) 내에서 회전 및 선회가능하기 때문에, 확대된 각도의 회전각도는 수용부의 중심축(C) 둘레에서 360도 내의 뼈 고정 요소에 대하여 수용부의 어떤 위치에서도 가능하다.
도 31(a)에 도시되고 도 31(b)에 확대 도시된 바와 같이, 수용부가 더욱더 선회하는 것은 슬립형 인서트편(5)의 위치를 본질적으로 유지시켜준다. 도 31(a) 및 도 31(b)에 도시된 바와 같이, 슬리브형 인서트편의 하부 에지(5b)와 뼈 고정 요소의 섕크(2)가 접촉하자마자 슬리브형 인서트편(5)도 또한 선회된다. 섕크(2)는 섕크(2)가 도 32에 도시된 바와 같은 수용부의 하부 구멍(12)의 에지에 대하여 접촉할 때까지 인서트편(5)을 가압한다. 그러므로, 도 32에 있어서, 수용부는 뼈 고정 요소에 대하여 최대 선회 각도로 선회된다. 최대 선회 각도는 슬리브형 인서트편(5), 수용부 및 뼈 고정 요소의 치수에 따라 달성되나 직선, 즉 0도 위치로부터 측정하여 45도 이상에서 잘 이루어진다.
도 29 내지 도 32를 참조하면, 선회는 로드축을 가진 평면에서 이루어지고 이는 수용부(4)의 중심축(C) 둘레에서 360도 내에서 다른 모든 방향에서 실시될 수 있다.
뼈 고정 요소와 함께 슬리브형 인서트편은 나사이를 가진 부분(13)에 의해 방해가 되기 때문에 하부 부분(12)으로부터 이탈되지 않는다. 가압 부재(6)와 나사의 헤드(3) 사이의 마찰 결합은 수용부(4)가 뼈 고정 요소에 대하여 어떤 위치에서도 임시적으로 유지될 수 있다.
끝으로, 로드가 삽입되고 내부 나사(7)는 헤드와 슬리브형 인서트편을 동시에 로크하기 위하여 헤드 상에 가압 요소(6)를 체결한다.
설명된 실시예의 다른 수정예가 고려된다. 예를 들면, 뼈 고정 요소에 대하여, 모든 종류의 뼈 고정 요소는 수용부와 함께 사용되고 결합된다. 이들 고정 요소들은 다른 길이의 나사, 다른 직경, 캐뉼라 나사, 다른 나사 형태를 가진 나사, 못, 후크 등이다. 헤드와 섕크도 또한 분리된 부품이고 서로 연결가능하다.
다른 하나의 수정 수용부가 도 33 및 도 34에 도시되어 있다. 가압 부재(6)가 상부 단부(4a)로부터 삽입되게 하기 위하여, 수용부는 동축 구멍(8)과 수용 공간(11)의 내부벽 내의 두 개의 대향하는 홈(400a, 400b)을 가진다. 홈(400a, 400b)은 U자 형상 홈(9)과 정렬되고, U자 형상 홈(9)의 하부로부터 수용 공간(11)내로 연장된다. 홈(400a, 400b)의 치수는 가압 부재(6)가 수용부(4)의 상부 단부(4)로부터 도입되고 돌출부(65)가 U자 형상 홈(9) 내에 위치될 수 있도록 정해진다. 돌출부(65)가 수용 공간 내에 들어가자마자, 가압 부재는 회전되고 가압 부재의 홈(63)은 수용부(4')의 U자 형상 홈(9)과 정렬될 수 있다.
수용부의 수정예는 U자 형상 홈을 대신에 포함하고, 이는 중심축에 수직이고, 로드용 홈은 폐쇄된 채널을 형성하는 측면으로 경사지거나 개방되어 있다. 다른 종류의 로킹 장치는 외부 너트, 외부 캡, 베이오넷형 로킹 장치 또는 다른 가능한 장치일 수도 있다. 로킹 장치는 헤드를 로크하는 하나의 로킹 요소와 로드를 로크하는 다른 로킹 요소를 가진 두 부품 로킹 장치일 수도 있다. 모든 실시예에 있어서, 헤드(3)와 접촉하는 가압 부재의 내표면부는 구면 형상일 필요는 없다. 헤드에 압력이 작용하게 하는 다른 형상을 가질 수도 있다.

Claims (14)

  1. 다축 뼈 고정 장치에 있어서,
    뼈에 고정하기 위한 섕크(2)와, 구면으로 성형된 외표면부(3a)를 가진 헤드(3)를 가지는 고정 요소(1),
    상부 단부(4a)와 하부 단부(4b)와, 상부 단부와 하부 단부를 통하여 연장된 중심축과, 로드를 수용하기 위한 횡단 채널과, 상기 헤드(3)를 수용하고 하부 단부(4b)에서 하부 구멍(12)을 가진 수용 공간(11)을 가지는 수용부(4),
    상기 헤드(3)의 일부에 걸쳐 있고 상기 수용부(4)의 상기 수용 공간(11) 내에서 선회하는 슬리브형 인서트편(5, 5'),
    상기 수용 공간(11) 내에 적어도 부분적으로 배열되어 있고 상기 헤드에 압력이 작용하게 하기 위하여 상기 헤드(3)와 접촉하는 하부 표면부(61)를 가지는 가압 부재(6)를 구비하고,
    상기 고정 요소(1)는 상기 수용부(4)에 대하여 선회가능하고, 상기 수용부(4) 내의 상기 헤드와 슬리브형 인서트편(5, 5')를 동시에 로크하기 위하여, 상기 헤드(3)에 가압 부재(6)에 의해 압력이 작용하여 어떤 각도로 로크될 수 있고,
    상기 수용부(4)는 상기 하부 단부(4b)에 인접한 제 1 결합부(13)를 가지고, 상기 슬리브형 인서트편(5)은 상기 제 1 결합부(13)를 결합하기 위한 제 2 결합부(51)를 가지며,
    상기 슬리브형 인서트편(5, 5')는 상기 수용 공간(11) 내로 전진시켜 하부 구멍(12)을 통하여 상기 수용 공간(11) 내로 삽입가능하고, 상기 제 1 결합부(13)가 상기 제 2 결합부(51)를 결합하고 상기 제 1 결합부(13)와 상기 제 2 결합부(51)가 분리된 후에 상기 슬리브형 인서트편은 상기 수용 공간(11) 내에서 자유로이 선회가능한, 다축 뼈 고정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부(13)와 상기 제 2 결합부(51)는 나사이를 가진 부분인, 다축 뼈 고정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 수용 공간(11)은 가장 큰 직경(D)을 가지고 상기 제 1 결합부(13)는 상기 수용 공간의 가장 큰 직경(D)으로부터 어떤 거리로 상기 하부 구멍(12)으로부터 연장되어 있는, 다축 뼈 고정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 결합부(51)는 상기 슬리브형 인서트편(5)의 전체 외표면에 걸쳐 연장되어 있는, 다축 뼈 고정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브형 인서트편(5, 5')은 마찰에 의해 상기 헤드(3)에 지지되어 있는, 다축 뼈 고정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브형 인서트편(5')은 상부 에지(5a)와 하부 에지(5b)를 가지고, 툴(56)을 위한 결합부가 상기 하부 에지(5b)에 구비되어 있는, 다축 뼈 고정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용 공간(11)은 중공의 구면 형상부를 가지고, 상기 슬리브형 인서트편(5)은 구면 외표면부(51)를 가지는, 다축 뼈 고정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브형 인서트편(5, 5')과 상기 고정 요소(1)는 상기 고정 요소(1)의 상기 섕크(2)와 상기 슬리브형 인서트편(5, 5')이 접촉되지 않을 때, 독립적으로 선회가능한, 다축 뼈 고정 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 요소(1)의 상기 섕크(2)는 선회되고 상기 슬리브형 인서트편(5, 5')의 하부 에지(5b)와 결합하며, 상기 고정 요소(1)가 더욱더 선회하여 슬리브형 인서트편(5)이 상기 고정 요소(1)와 함께 선회되도록 하는, 다축 뼈 고정 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브형 인서트편(5, 5')은 상기 헤드(3)를 위한 시트를 형성하는 내부 구면 표면부(52)를 가진, 다축 뼈 고정 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브형 인서트편은 강성인(rigid), 다축 뼈 고정 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부(13)와 상기 제 2 결합부(51)는, 상기 구멍(12)의 밖으로 이동하는 데 대하여 상기 슬리브형 인서트편(5, 5')을 정지시키는 정지부를 제공하는, 다축 뼈 고정 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소는 상기 헤드(3) 상에 예비하중이 작용하여, 상기 고정 요소(1)의 각도 위치의 최종 로킹 전에 마찰에 의해 상기 헤드를 클램핑하도록 상기 수용부(4)에서 지지되는, 다축 뼈 고정 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브형 인서트편(5)은 회전 대칭인, 다축 뼈 고정 장치.
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