KR20130142076A - 뼈 고정기 - Google Patents

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KR20130142076A
KR20130142076A KR1020130067984A KR20130067984A KR20130142076A KR 20130142076 A KR20130142076 A KR 20130142076A KR 1020130067984 A KR1020130067984 A KR 1020130067984A KR 20130067984 A KR20130067984 A KR 20130067984A KR 20130142076 A KR20130142076 A KR 20130142076A
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bone
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fixture
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core
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KR1020130067984A
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English (en)
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루쯔 비이더만
빌프리트 맷티스
Original Assignee
비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
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Publication date
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Abstract

본 발명은 뼈 고정기에 관한 것으로,
제 1 단부(11) 제 2 단부(12), 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 관 모양의 섹션(section)(13), 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 연장하는 세로축(L), 및 상기 관 모양의 섹션의 적어도 한 부분에서 뼈와 맞물리기 위한 뼈 맞물림 구조체(16)를 가지는 고정기 부재(1)를 포함하고,
상기 관 모양의 섹션은, 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 거리를 감소시킴으로써, 방사상 방향으로 팽창 가능하고,
상기 고정기 부재(1)는 제 1 재료로 만들어지며,
코어(core) 부재(2, 2')가 제 1 단부(21)와 제 2 단부(22)를 가지고 상기 고정기 부재 내로 삽입되고 연결 가능하며, 상기 고정기 부재에 관해 상기 코어 부재를 작동시킴으로써, 상기 관 모양의 섹션(13)이 상기 방사상 방향에 관해 변경되도록 상기 고정기 부재(1)와 협력하도록 구성되고,
상기 코어 부재(2, 2')가 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료로 만들어지는 것을 특징으로 한다.

Description

뼈 고정기{BONE ANCHOR}
본 발명은 팽창 가능한 관 모양의 섹션을 지닌 고정기 부재와, 고정기 부재 내에 삽입 가능하고 그러한 고정기 부재에 연결할 수 있는 코어 부재를 포함하는 뼈 고정기에 관한 것이다. 이러한 코어 부재는 고정기 부재에 관해 코어 부재를 활성화시켜, 관 모양의 섹션이 팽창 가능하도록 고정기 부재와 협력하도록 구성된다. 고정기 부재는 코어 부재의 재료보다 더 유연한 재료로 만들어진다. 특히, 뼈 고정기는 뼈 고정 또는 안정화 장치에서 사용될 수 있고, 특히 골공증 뼈들에 고정 또는 안정화 장치들을 고정시키기에 적합하다.
US2009/0131992A1호는 방사상으로 팽창 가능한 섹션을 지닌 부착 장치를 설명한다. 이 부착 장치는 뼈 내부로의 부착 장치의 나사 조임을 용이하게 하도록 나선형 나사들을 가질 수 있다. 부착 장치는 실질적으로 피질골로 둘러싸인 해면골에서 팽창 가능한 섹션을 방사상으로 팽창시키도록 위치가 정해질 수 있다. 특히, 팽창 가능한 부착 장치는 팽창 가능한 섹션 상에 팽창 가능한 나삿니를 가질 수 있고, 팽창할 수 없는 섹션 상에서는 팽창할 수 없는 나삿니를 가질 수 있다. 원위부에 말단 방향의 힘을 인가함으로써, 방사상으로 팽창될 수 있다.
US2011/0319946A1호는, 뼈들 및/또는 뼈 조각들을 안정화시키기 위해, 척추 구조물, 척추뼈, 해면골, 피질골 등과 같은 뼈 세포 조직 내로 뼈 이식 및 안정화 조립체를 배치하기 위한 장치를 설명한다. 이러한 뼈 안정화 장치는 조립체의 축으로부터 멀어지는 방향으로 배치 가능한 암(arm)들이나 복수의 고정 요소들을 포함하는 팽창한ㄴ 관 등의 형태로 된 고정기 구역을 포함한다. 고정 요소들의 배치를 위한 액추에이터(actuator)가 제공된다.
약한 뼈 구역들에서의 고정 강도를 증대시키기 위해, 뼈 고정기에서 팽창 가능하거나 배치 가능한 섹션을 사용하는 것이 전술한 문헌들에서 알려져 있지만, 디자인이 간단하고 제조하기가 용이한 향상된 뼈 고정기에 대한 수요는 여전히 존재한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 약한 뼈들에서 적용하기에 특히 유용한 향상된 뼈 고정기를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 뼈 고정기에 의해 해결된다. 추가 발전예들은 종속항들에서 주어진다.
뼈 고정기는 팽창 가능한 고정기 부재와 코어 부재를 포함한다. 고정기 부재는 코어 부재의 재료보다 더 유연한 재료로 만들어진다. 따라서, 고정기 부재가 방사상 방향으로 팽창하는 능력은, 코어의 재료보다 큰 유연성을 보여주는 고정기 부재의 재료로부터 생긴다. 이는 고정기 부재가 간단한 구성을 가지는 것을 허용한다. 바람직하게, 고정기 부재의 재료는 중합체 재료이고, 코어 부재의 재료는 바람직하게는 금속 재료이다.
고정기 부재가 수술 중에 뼈 내부, 즉 본래 위치에 삽입된 후, 고정기 부재의 팽창이 이루어질 수 있다.
바람직하게는 금속 재료로 만들어질 수 있는 독립된 헤드가 제공될 수 있다. 그러한 헤드를 가지고, 알려진 다축 수용 부품들과 다른 안정화 장치들을 지닌 뼈 고정기가 사용될 수 있다. 헤드가 안정화 장치들 용으로 흔히 사용되는 재료로 만들어진 독립된 부품이기 때문에, 헤드는 그러한 안정화 장치들에 효과적으로 연결 및 고정될 수 있다.
이러한 뼈 고정기는, 특히 골공증 또는 약한 뼈들에서 안전하고, 오래 지속되는 고정을 제공한다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 첨부된 도면을 사용하는 실시예들의 설명으로부터 분명해진다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기의 분해 사시도.
도 2는 코어 부재가 헤드에 장착된, 도 1의 뼈 고정기의 분해 사시도.
도 3은 제 1의 팽창되지 않은 구성으로 되어 있는, 조립된 상태의 도 1 및 도 2의 뼈 고정기를 도시하는 도면.
도 4는 제 2의 팽창된 구성으로 되어 있는, 조립된 상태의 도 1 및 도 2의 뼈 고정기를 도시하는 도면.
도 5는 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기의 고정기 부재의 중심 세로축을 포함하는 평면에서의 단면도.
도 6은 고정기 부재의 측면도.
도 7은 고정기 부재의 제 1 단부 상으로의 평면도.
도 8은 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기의 코어 부재의 제 1 단부 상으로의 평면도.
도 9는 코어 부재의 측면도.
도 10은 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기의 헤드 상으로의 상부로부터 본 사시도.
도 11은 뼈 고정기의 헤드의 바닥으로부터 본 사시도.
도 12는 헤드의 평면도.
도 13은 도 12에서 선(A-A)을 따라 단면을 취한, 헤드의 단면도.
도 13의 (b)는 도 13의 (a)의 확대 부분을 도시하는 도면.
도 14는 뼈에서 뼈 고정기를 고정하는 제 1 단계에서의 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기의 고정기 부재의 단면도.
도 15는 뼈 내부로 삽입된 고정기 부재에 헤드를 지닌 코어 부재를 장착하는 것을 도시하는 단면도.
도 16은 코어 부재를 고정기 부재에 연결하는 제 3 단계를 도시하는 단면도.
도 17은 고정기 부재를 팽창시키기 위해, 코어 부재를 회전하는 것을 도시하는 단면도.
도 18 내지 도 21은 척추의 관절경에서 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기를 고정시키는 단계들을 도시하는 도면.
도 22는 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기를 지닌 다축 뼈 고정 장치의 단면도.
도 23은 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기를 지닌 뼈 플레이트의 단면도.
도 24는 제 2 실시예에 따른 제 1의 비팽창된 구성에서의 조립된 상태에 있는 뼈 고정기의 사시도.
도 25는 제 2 실시예에 따른 팽창된 구성에서의 뼈 고정기의 사시도.
도 26은 견인 부재가 끊어진 제 2의 팽창된 구성에서의 도 25의 뼈 고정기의 사시도.
도 27은 제 2 실시예에 따른 뼈 고정기의 코어 부재의 사시도.
도 28은 도 27의 제 1 단부로부터 코어 부재 상으로의 평면도.
도 29는 코어 부재의 측면도.
도 30은 도 29에서 선(B-B)을 따라 단면이 취해진, 코어 부재의 단면도.
도 31은 제 2 실시예에 따른 뼈 고정기의 헤드의 바닥으로부터 본 사시도.
도 32는 도 31의 헤드의 평면도.
도 33은 도 32에서 선(C-C)을 따라 단면이 취해진 헤드의 단면도.
도 34는 제 2 실시예에 따른 뼈 고정기를 사용하는 제 1 단계의 단면도.
도 35의 (a)는 제 2의 팽창된 구성에서의 도 34의 뼈 고정기의 단면도.
도 35의 (b)는 도 35의 (a)의 세부 확대도.
도 36은 견인 부재가 끊어지고, 뼈 내부에 삽입되고 팽창된, 제 2 실시예에 따른 뼈 고정기의 단면도.
도 37 내지 도 39는 제 2 실시예의 코어 부재와 고정기 부재 사이의 연결 변형예들의 확대된 부분 단면도들.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기는 나사 부재의 형태로 된 고정기 부재(1), 코어 부재(2), 및 헤드(3)를 포함한다. 코어 부재(2)는 헤드(3) 내로 삽입될 수 있고, 코어 부재(2)와 헤드(3)의 조립체가 고정기 부재(1) 내로 삽입되어 뼈 고정기를 형성할 수 있다. 코어 부재를 회전시킴으로써, 고정기 부재는 방사상으로 팽창될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 추가로 도시된 바와 같이, 고정기 부재(1)는 제 1 단부(11), 반대측 제 2 단부(12), 제 1 단부(11)와 제 2 단부(12)를 통해 연장하는 세로축(L)을 가진다. 고정기 부재의 제 2 단부(12)는 팁(tip)으로서 형성된다. 제 1 단부(11)에 인접하게, 제 1 내부 직경을 가지고, 제 2 단부(12)로부터 일정한 거리까지 연장하는 관 모양의 섹션(13)이 존재한다. 제 1 단부(11)로부터 멀리 향하는 관 모양의 섹션(13)의 끝에는, 제 2 내부 직경을 지닌 나삿니가 있는 구멍(14)이 제공되는데, 이러한 제 2 내부 직경은 관 모양의 섹션(13)의 제 1 내부 직경보다 작다. 관 모양의 섹션(13)에서, 벽에는 적어도 2개, 바람직하게는 3개 이상의 슬릿(15)이 제공되고, 이 경우 슬릿(15)들은 세로축(L)에 실질적으로 평행한 세로 방향으로 연장한다. 슬릿(15)들은 각각 제 1 단부(11)로부터 일정 거리를 두고, 그리고 제 2 단부(12)로부터 일정 거리를 두고 끝난다. 슬릿(15)들에 의해, 관 모양의 섹션(13)이 아래에 설명되는 바와 같이, 유연성이 있게 된다.
고정기 부재(1)의 외부 표면의 적어도 한 부분에는 뼈 나삿니(16)가 제공된다. 바람직하게, 이러한 뼈 나삿니(16)는 적어도 슬릿(15)들을 포함하는 관 모양의 섹션(13) 부분에서 제공된다.
제 1 단부(11)에서는, 제 1 단부(11)의 전면으로부터 관 모양의 섹션(13) 내부로 복수의 오목부(17)가 연장하고, 헤드(3)와의 형태-맞춤 맞물림을 위한 맞물림 부분들을 형성한다.
고정기 부재(1)는 코어 부재(2)의 재료의 재료의 탄성 계수에 비해 더 작은 탄성 계수를 가지는 재료로 만들어진다. 바람직하게는, 고정기 부재(1)는 중합체 재료, 특히 생체-적합성 중합체 재료로 만들어진다. 예를 들면, 그러한 재료는 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르케톤케톤(PEKK), 및 폴리에테르케톤(PEK)을 포함하는 폴리아릴에테르케톤(PAEK)의 그룹으로부터 선택될 수 있다. 하지만, 다른 중합체 재료들도 사용될 수 있다. 관 모양의 섹션(13)이 팽창 가능한 한계는, 적절한 재료, 관 모양의 섹션(13)의 벽 두께, 슬릿(15)들의 길이 및 폭을 선택함으로써, 제조시 조정될 수 있다.
제 2 단부(12)는 닫힌 팁의 모양으로 될 필요가 없다는 점이 주목된다. 제 2 단부(12)는 열린 것일 수 있고, 외부 가장자리에서 톱니(teeth)를 포함할 수 있다. 관 모양의 섹션(13)의 내부 직경과 나삿니가 있는 구멍(14)의 내부 직경은 또한 동일할 수 있다.
뼈 나삿니(16) 대신, 예를 들면 미늘(barb) 또는 무늬가 새겨진(textured) 표면과 같은 또 다른 뼈 맞물림 구조체가 제공될 수 있다.
도 8과 도 9에 추가로 도시된 바와 같이, 코어 부재(2)는 제 1 단부(21), 반대측 제 2 단부(22), 및 고정기 부재(1)의 관 모양의 섹션(13)의 내부 직경보다 약간만 작은 외부 직경을 지닌 로드(rod) 모양의 중앙부(23)를 포함한다. 제 2 단부(22)와 인접하게, 고정기 부재(1)의 나삿니가 있는 구멍(14)과 협력하는 외부 나삿니를 지닌 부분(24)이 제공된다. 제 1 단부(21)와 인접하게, 자유 단부에서 오목부(26)의 형태로 된 맞물림 부분을 지닌 원통형 섹션(25)이 구동 부분을 형성한다. 이러한 맞물림 부분(26)은 구동 도구와의 맞물림을 허용하는 임의의 모양을 가질 수 있다. 예를 들면, 그것은 육각형 모양 또는 톡스(torx) 모양을 가질 수 있다. 원통형 부분(25)의 외부 직경은 로드 모양의 중앙부(23)의 외부 직경보다 크다. 로드 모양의 중앙부의 길이는, 코어 부재(2)가 헤드(3)와 조립되고, 도 16에 도시된 바와 같이 그러한 조립체가 고정기 부재(1) 내부로 삽입될 때, 나삿니가 있는 부분(24)이 나삿니가 있는 구멍(14)의 열린 단부에서 고정기 부재의 나삿니가 있는 구멍(14)의 나삿니와 맞물리도록 정해진다. 제 2 단부에서 코어 부재와 고정기 부재 사이의 나삿니가 있는 연결 대신, 고정기 부재 내부로의 코어 부재의 전진을 허용하고 특정 위치에 코어 부재를 보유, 즉 코어 부재의 부주의한 후방 미끄러짐에 저항하도록 구성되는 임의의 다른 연결이 사용될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
코어 부재(2)는 바람직하게는 고정기 부재의 재료보다 뻣뻣한, 즉 탄성 계수가 더 높은 재료로 만들어진다. 예를 들면, 코어 부재(2)는 티타늄, 스테인레스 스틸과 같은 금속 재료, 예를 들면 니티놀(Nitinol)과 같은 Mi-Ti 합금과 같은 생체 적합성 금속 합금으로 만들어진다.
헤드(3)는 아래에 설명된 바와 같은 플레이트들이나 다축 나사들의 수용기와 같은 다른 장치들로의 연결부의 역할을 할 수 있다.
고정기 부재를 사용하는 방법의 제 1 실시예를 도 14 내지 도 17을 참조하여 설명한다. 먼저, 도 14에 도시된 바와 같이, 고정기 부재가 하나의 뼈, 뼈 부분 또는 척추(미도시) 내로 삽입된다. 코어 홀(core hole)이 미리 준비될 수 있다. 고정기 부재와 맞물리는 도시되지 않은 도구가 사용될 수 있다. 헤드와 고정기 부재(1)의 형태 맞춤 연결의 역할을 하는 맞물림 부분(17)이 또한 도구에 관한 맞물림 부분으로서 사용될 수 있다. 다른 맞물림 부분들(미도시)이 제공될 수 있다.
제 2 단계에서는, 도 15에 도시된 바와 같이, 미리 조립된 코어 부재(2)와 헤드(3)가 고정기 부재(1) 내로 삽입된다. 코어 부재(2)가 헤드의 지지 표면(37) 상에서 지지되기 때문에, 고정기 부재를 관 모양의 섹션(13) 내로 밀게 되면 또한 헤드(3)를 고정기 부재(1) 쪽으로 이동시키게 된다. 그러면, 도 16에 도시된 바와 같이, 헤드(3)가 고정기 부재의 제 1 단부(11)에서 오목부(17)들에서 돌출부(38)들과 맞물리게 되어, 헤드(3)와 고정기 부재(1)가 서로에 관해 회전 고정된다. 도 16에 도시된 구성에서, 나삿니가 있는 부분(24)은 나삿니가 있는 구멍(14)의 열린 단부와 맞물린다. 코어 부재(2)의 추가 회전에 의해, 코어 부재(2)는 나삿니가 있는 구멍(14) 내로 전진한다. 코어 부재(2)가 헤드(3)의 지지 표면(37)에 맞대어 접하기 때문에, 고정기 부재의 제 1 단부(11)와 제 2 단부 사이의 거리를 단축시키려고 하는 압축력이 가해진다. 이로 인해 관 모양의 섹션(13)은 도 17에 도시된 바와 같이, 슬릿(15)들로 인해 방사상으로 팽창된다.
도 18 내지 도 21은 도 14 내지 도 17에 도시된 단계들에 대응하는 척추(100)의 관절경에 뼈 고정기를 적용하기 전에 설명된 바와 같은 사용 방법을 보여준다. 도 18은 도구(101)로 고정기 부재(1)를 삽입하는 것을 도시한다. 특히 도 18에 도시된 바와 같이, 코어 부재(2)가 고정기 부재(1) 내부로 삽입되었을 때, 관 모양의 섹션(13)의 팽창이 이루어진다. 특히, 약한 골공증 뼈 구역들에서는, 뼈 고정기의 고정 강도가 고정기 부재가 팽창될 때 증가된다.
사용 방법의 제 2 실시예에서는, 도 16에 도시된 바와 같은 헤드와 코어 부재를 지닌 미리 조립된 고정기 부재가 골공증 뼈 내부로 전체 조립체로서 삽입된 다음, 코어 부재(2)를 회전시킴으로써, 도 17에 도시된 바와 같이 고정기 부재가 팽창된다.
안정화 장치를 지닌 뼈 고정기의 제 1 적용예가 도 22에 도시되어 있다. 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기는 다축 뼈 고정기의 수용부(4)에서 수용된다. 수용부(4)는 실질적으로 원통형이고, 상부 단부(41), 바닥 단부(42), 및 바닥 단부로부터 일정한 거리를 두고 상부 단부로부터 연장하는 동축 구멍(43)을 포함한다. 구멍(43)은 바닥 단부(42) 쪽으로 좁아지고 개구부(44)를 제공한다. 바닥 단부 가까이에는, 헤드(3)를 선회 가능하게 수용하기 위한 시트(seat)(45)가 제공된다. U자 모양의 오목부가, 로드(5)를 수용하기 위한 상부 단부로부터 일정 거리를 두고 상부 단부로부터 연장한다. U자 모양의 오목부에 의해, 잠금 부재(6)를 삽입하기 위해 내부 나삿니(48)를 가지는 2개의 자유 레그(leg)(46, 47)가 제공된다. 또한, 헤드(3)가 잠금 부재를 조임으로써 일정한 각 위치(angular position)에서 잠금이 이루어질 수 있도록, 헤드(3) 상에 압력을 가하는 압력 부재(7)가 제공된다. 뼈 고정기는 다축 뼈 나사들에 관한 디자인들과 수용부의 다른 부품들을 가지고 사용될 수 있다. 또한, 뼈 고정기의 헤드(3)는, 그것이 로드를 수용하고 단축 뼈 나사들로부터 알려진 바와 같이 로드를 고정시키기 위해, 잠금 부재를 수용하기 위한 섹션을 포함하도록 디자인될 수 있다.
도 23에서는 제 2 적용예가 도시되어 있는데, 이 경우 제 1 실시예에 따른 뼈 고정기들이, 헤드(3)를 수용하기 위한 시트 부분들(11)과 홀들(10)을 가지는 뼈 플레이트(9)와 함께 사용된다. 그러한 뼈 플레이트들의 다양한 구성이 생각될 수 있다. 또한, 이 경우 헤드(3)는 그 모양이 뼈 플레이트에서 제공된 수용 부분들에 대응하도록 적응될 수 있다.
도 24 내지 도 26을 참조하면, 뼈 고정기의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 고정기 부재(1)는 제 1 실시예의 고정기 부재(1)와 동일하다. 코어 부재(2')는 견인 요소로서 작용하고, 견인 부분(20)을 포함할 수 있다. 제 2 단부에서 고정기 부재(2)에 연결된 코어 부재(2')가 견인 부분(20)을 사용하여 당겨질 때, 고정기 부재의 제 1 단부(11)와 제 2 단부(12) 사이의 거리는 짧아지고, 관 모양의 섹션(13)이 도 25에 도시된 바와 같이 팽창된다. 견인 부분(20)은 끊어지는(break-off) 부분일 수 있고, 도 26에 도시된 바와 같이, 관 모양 섹션(13)이 팽창한 후 끊어질 수 있다.
도 27 내지 도 30을 참조하여 코어 부재(2')가 더 상세히 설명된다. 코어 부재(2')는 나삿니가 있는 구멍(14)과 협력하는 외부에 나삿니가 있는 부분(24)을 코어 부재(2')의 제 2 단부(22)에서 포함한다. 또한, 로드 모양의 중앙부(23)가 제공된다. 중앙부(23)의 끝에는, 로드 모양의 중앙부(23)의 외부 표면 주위에 배치되고 제 1 단부(21) 쪽으로 연장하는 복수의 유연한 립(rip)(28)들이 제공된다. 이러한 유연한 립(28)들은 아래에 설명된 바와 같이, 헤드에서 대응하는 홈들과 협력하고 원주 방향으로 연장하는 제 1 단부(21)에 인접한 톱니(teeth)(29)를 가진다. 견인 부분(20)은 립(28)들 사이의 중앙부(23)의 끝으로부터 연장하고, 제 1 단부(21) 위에서 돌출하는 로드 또는 바(bar) 모양 부분이다. 견인 부분(20)은 도 30에 도시된 바와 같이 축 방향으로 립(28)들 사이의 위치에서 얇아진 넥(neck)(20a)으로서 형성되는 끊어지는 부분을 포함한다. 넥 부분(20a)은 견인 부분(20)이 손이나 도구로 끊어질 수 있는 직경을 가진다. 견인 부분(20)의 길이는 그것이 움켜쥘 수 있거나 끊어질 수 있도록 정해진다.
도 30 내지 도 33을 추가로 참조하면, 헤드(3')는 그것이 맞물림 구조체(35')가 제공되고 제 1 단부(31)에 인접하게 위치한 제 1 동축 구멍(35)과, 코어 부재(2')의 톱니(29)에 대응하는 홈 구조체(36a)가 제공된 제 2 단부(32')에서 동축 구멍(36')을 가진다는 점에서 헤드(3)와는 상이하다. 제 2 단부에서의 돌출부(38')는 또한 넥(29)과의 맞물림을 위한 홈을 가질 수 있다. 모든 다른 부품들은 제 1 실시예에서의 것과 동일하다.
톱니(29)와 제 2 구멍(36')의 홈 구조체(36a)는 수평 플랭크(flank)가 헤드의 제 2 단부(32) 쪽으로 배향되도록 실질적으로 톱니(saw-tooth) 모양을 하고 있다. 코어 부재(2')와 헤드(3')는, 헤드(3')의 제 1 단부(31) 쪽으로의 코어 부재의 움직임이 허용되면서, 홈 구조체(36a)에서 톱니(29)의 맞물림으로 인해 반대 방향으로의 움직임이 방지되는 방식으로, 협력한다. 동일한 기능을 행하는 임의의 다른 맞물림 구조체 또한 가능하다는 점이 주목된다.
로드 모양의 중앙부(23)의 길이는, 구멍 부재(2')가 고정기 부재(1) 내부로 완전히 삽입될 때, 립(28)들이 도 34에 도시된 바와 같이, 헤드(3')의 제 2 구멍(36')의 홈 구조체(36a)와 아직 맞물리지 않는 정도로 정해진다.
사용시, 도 34에 도시된 바와 같이, 제 1 단계에서는, 뼈 고정기가 미리 조립된다. 코어 부재(2')는 그것의 나삿니가 있는 부분(24)이 나삿니가 있는 구멍(14) 내부로 완전히 나사 조임이 일어나, 로드 모양의 중앙부(23)가 나삿니가 있는 구멍(14)과 관 모양 섹션(13) 사이에서 형성된 숄더(shoulder)에 맞대어 접하게 될 때까지, 고정기 부재(1) 내부로 삽입된다. 헤드(3')는, 헤드(3')의 돌출부(38)들과 고정기 부재의 오목부(17)와의 맞물림에 의해, 회전 고정된 방식으로 고정기 부재(1)에 장착된다. 견인 부분(20)은 그것이 움켜쥐어질 수 있도록 뼈 고정기로부터 헤드(3')를 넘어 연장한다. 이러한 구성에서, 뼈 고정기가 뼈 또는 뼈 부분이나 척추 내로 나사 조임이 이루어진다.
그 후, 도 35의 (a)와 도 35의 (b)에 도시된 바와 같이, 톱니(19)를 지닌 립(28)들이 헤드의 구멍(36')의 홈 구조체(36a)와 맞물릴 때까지, 코어 부재(2')가 화살표 방향, 즉 고정기 부재(1)로부터 멀어지는 방향으로 당겨진다. 이로 인해, 헤드(3')가 고정기 부재(1)에 고정되기 때문에, 고정기 부재(1)의 제 1 단부(11)와 제 2 단부(12) 사이의 거리가 감소되고, 유연한 섹션(13)이 팽창된다. 그러한 팽창은, 홈 구조체(36a)와의 톱니(29)의 협력이 고정기 부재(1)의 제 1 단부(11)와 제 2 단부(12) 사이의 거리를 확대하는 나머지 방향으로의 코어 부재(2')의 추가 상대적인 움직임을 방지하기 때문에, 유지된다.
바라는 팽창이 이루어지면, 견인 부분(20)은 도 36에 도시된 바와 같이, 넥 부분(20a)에서 끊어질 수 있다.
제 2 단부에서 코어 부재(2')와 고정기 부재(1') 사이의 연결은 나삿니가 있는 연결이 될 필요는 없다. 예를 들면, 도 37에 도시된 바와 같이 고정기 부재(2')는 나삿니가 없는 구멍 홀(14')을 가질 수 있고, 코어 부재는 구멍 홀(14')내로 프레스-맞춤(press-fit)되는 대응하는 나삿니가 없는 부분(24')을 가질 수 있다. 또 다른 변형예에서는, 제 2 단부에서 코어 부재(2')와 고정기 부재(1')를 서로에 대해 고정시키기 위해 가로지르는 핀(18)이 사용된다. 또 다른 변형예에서는, 구 또는 원통 모양의 돌출부(190)가 코어 부재(2')의 제 2 단부에서 고정기 부재(1')의 내부에 제공된 대응하게 모양이 만들어진 오목부(19) 내로 찰깍 소리를 내며 물린다. 고정기 부재의 팁이 헤드의 방향으로 당겨질 수 있도록 제 2 단부에서 서로에 대해 코어 부재와 고정기 부재를 고정시키는 임의의 다른 연결이 가능하다.
제 2 실시예의 다른 변형예가 가능하다. 예를 들면, 코어 부재(2')는 2개 이상의 부품으로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 끊어지는 넥 부분(20a)을 지닌 견인 부분(20)은 코어 부재의 대응하는 홀 내부로 나사 조임이 일어나는 독립된 부품으로서 형성될 수 있다. 또한, 코어 부재(2')와 헤드(3') 사이의 맞물림 메커니즘이 독립된 부품으로서 형성되는 것이 생각될 수 있다. 예를 들면, 톱니 부분은 예를 들면 코어 부재(2') 상으로 장착되는 독립된 링(ring) 요소로서 만들어질 수 있다.
제 2 실시예에 따른 고정기 부재는 또한 다축 뼈 나사들의 수용부들로 사용될 수 있거나, 단축 뼈 나사의 형태로 로드를 수용하기 위한 채널과 레그들을 지닌 적응된 헤드(3')를 가질 수 있다. 또한 다른 안정화 장치들과 뼈 플레이트들을 가지고 사용될 수 있다.
또한, 이 실시예에서는, 제 1 실시예에서와 같이, 제 2 단부에서의 팁이 생략될 수 있다. 미늘(barb)들과 같은 임의의 다른 뼈 맞물림 구조체가 제공될 수 있다. 또한, 헤드는 뼈 고정기의 의도된 용도에 따라 상이한 모양을 가질 수 있다. 재료들과 재료들의 조합은 제 1 실시예에서와 동일할 수 있다.
또 다른 변형예들에서는, 뼈 고정기에는 캐뉼러(cannula)가 삽입될 수 있다. 이를 달성하기 위해서는, 코어 부재에 캐뉼러가 삽입될 수 있다. 이는 주변 뼈 구역들에 골 시멘트나 약물들과 같은 물질들의 도입을 허용한다.

Claims (18)

  1. 뼈 고정기로서,
    제 1 단부(11), 제 2 단부(12), 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 관 모양의 섹션(section)(13), 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부까지 연장하는 세로축(L), 및 상기 관 모양의 섹션의 적어도 한 부분에서 뼈와 맞물리기 위한 뼈 맞물림 구조체(16)를 가지는 고정기 부재(1)를 포함하고,
    상기 관 모양의 섹션은, 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 거리를 감소시킴으로써, 방사상 방향으로 팽창 가능하고,
    상기 고정기 부재(1)는 제 1 재료로 만들어지며,
    코어(core) 부재(2, 2')가 제 1 단부(21)와 제 2 단부(22)를 가지고, 상기 고정기 부재 내로 삽입되고 연결 가능하며, 상기 고정기 부재에 관해 상기 코어 부재를 작동시킴으로써 상기 관 모양의 섹션(13)이 상기 방사상 방향에 관해 변경되도록 상기 고정기 부재(1)와 협력하도록 구성되고,
    상기 코어 부재(2, 2')가 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 재료는 상기 제 2 재료보다 큰 유연성을 보여주는 재료인, 뼈 고정기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 재료는 중합체 재료인, 뼈 고정기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 재료는 금속 재료인, 뼈 고정기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 뼈 고정 구조체(16)는 뼈 나삿니(thread)인, 뼈 고정기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관 모양의 섹션(13)은 상기 세로축(L)에 실질적으로 평행하게 연장하는 적어도 2개의 슬릿(15)을 포함하는, 뼈 고정기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정기 부재(1)는 상기 제 2 단부에서 팁(tip)을 포함하는, 뼈 고정기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정기 부재(1)는, 바람직하게 상기 제 1 단부의 전면으로부터 상기 관 모양의 섹션(13)으로 연장하는 적어도 하나의 오목부의 형태로 상기 제 1 단부에서 또는 상기 제 1 단부 가까이에 맞물림 구조체(17)를 포함하는, 뼈 고정기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정기 부재(1)는 상기 코어 부재(2, 2')와 맞물리도록 구성되는 상기 제 2 단부(12)에서 또는 상기 제 2 단부(12) 가까이에 연결 부분(14)을 포함하여, 상기 코어 부재의 상기 고정기 부재로의 삽입 방향과는 반대 방향으로 상기 고정기 부재에 대한 상기 코어 부재의 슬라이딩 움직임을 적어도 일시적으로 견디는 연결이 상기 고정기 부재와 상기 코어 부재 사이에 확립되는, 뼈 고정기.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 부재(2, 2')는 실질적으로 로드(rod) 모양의 부재이고, 상기 고정기 부재(2, 2')와 맞물리도록 구성되는 상기 제 2 단부에 연결 부분(24)을 포함하여, 상기 코어 부재의 상기 고정기 부재로의 삽입 방향과는 반대 방향으로 상기 고정기 부재에 대한 상기 코어 부재의 슬라이딩 움직임을 적어도 일시적으로 견디는 연결이 상기 고정기 부재와 상기 코어 부재 사이에 확립되는, 뼈 고정기.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    바람직하게는 구 모양의 외부 표면 부분(33)을 지닌 헤드(3, 3')를 상기 제 1 단부(11)에서 더 포함하는, 뼈 고정기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 헤드(3)는 상기 코어 부재(2)의 상기 제 1 단부(21, 25)를 회전 지지하기 위한 지지 표면(37)과 구멍(35)을 포함하는, 뼈 고정기.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 헤드(3)는 상기 고정기 부재를 연결하기 위한 맞물림 구조체(38)를 가지는 독립된 부품으로, 상기 헤드(3)와 상기 고정기 부재(2)는 서로에 관해 회전 고정되는, 뼈 고정기.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드(3)는 상기 제 2 재료와 동일한 재료로 만들어지는, 뼈 고정기.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어(2)는 상기 헤드(3)에서 지지되는 상기 제 1 단부(21)에서 원통형 섹션(25)을 포함하고, 그 내부에서 회전할 수 있는, 뼈 고정기.
  16. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어 부재(2')는 상기 제 1 단부(21)에서, 상기 헤드(3)와 맞물리기 위한 맞물림 부분(28, 29)을 포함하고, 상기 맞물림 부분은 상기 코어 부재에 대한 상기 고정기 부재의 움직임을 허용하도록 구성되어, 상기 고정기 부재의 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 거리는 감소되고 반대 방향으로의 움직임이 방지되는, 뼈 고정기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 코어 부재(2')는 견인 부분(20), 바람직하게는 상기 관 모양의 섹션(13)이 팽창될 때 끊어질 수 있는 브레이크-오프(break-off) 견인 부분을 포함하는, 뼈 고정기.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정기 부재(2, 2')은 상기 제 2 단부(12)에서 또는 상기 제 2 단부(12) 가까이에 나삿니가 있는 구멍(14)을 포함하고, 상기 코어 부재(2, 2')는 상기 나삿니가 있는 구멍(14)과 맞물리기 위한 나삿니가 있는 부분(24)을 상기 코어 부재(2, 2')의 제 2 단부(22)에서 포함하는, 뼈 고정기.
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