KR20140040781A

KR20140040781A - Bone anchoring device

Info

Publication number: KR20140040781A
Application number: KR1020140004777A
Authority: KR
Inventors: 빌프리트 맷티스; 루츠 비더만
Original assignee: 비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2014-04-03

Abstract

The present invention relates to a bone fixing device comprising: a fixing element (1) including a shank (2) and a head (3) that are fixed to a bone or the spine of a human body; an accommodating unit (5) including a cutout unit that has a first end (6), a second end formed at the opposite side of the first end, a vertical axis line (8) penetrating both the ends, a bore coaxial to the vertical axis line, a first area (11) formed adjacent to the second end in order to accommodate the head, and two legs (15, 16) opened toward the first end (6) in order to accommodate a rod (14); a pressurizing element (20) that puts a pressure on the head (3) in order to fix the head in the accommodating unit (5); and sealing elements (30, 40, 45) for bonding the legs (15, 16) in order to fix the rod in the cutout unit. The pressurizing element comprises: a first end; a second end formed at the opposite side of the first end; and a cutout unit opened toward the first end in order to accommodate the rod and having a deeper depth than the diameter of the rod. The bottom of the cutout unit in the pressurizing unit, while pre-assembled, is disposed at the top of a direction toward the first end part (6) of the accommodating unit (5) on the bottom of the cutout unit in the accommodating unit.

Description

[0001] BONE ANCHORING DEVICE [0002]

본 발명은 뼈나 헤드부에 고정되는 생크를 구비한 고정 요소, 로드에 연결하기 위해 상기 헤드부를 수용하는 수용부, 및 상기 헤드부에 압력을 가함과 동시에 상기 수용부 내에 상기 로드를 고정하기 위해 상기 수용부와 결합하는 다양한 폐쇄 요소를 구비하는 뼈 고정 장치에 관한 것이다.The present invention provides a fastening element having a shank fixed to a bone or a head, a receptacle for receiving the head for connecting to the rod, and a pressure for the head and at the same time to secure the rod in the receptacle. A bone fixation device having various closure elements that engage a receptacle.

미국특허 US 5,443,467에는 수용 부재 및 나사부와 헤드부를 구비한 나사 부재를 포함하는 뼈 나사가 개시되어 있다. 상기 수용 부재 내에는 압력 디스크가 슬라이드 운동이 가능하게 설치되어 헤드부 상에 압력을 가한다. 상기 압력 디스크의 상측에는 로드가 설치되고, 이 조립체는 로드 로킹 너트에 의해 로킹되고, 상기 로킹 너트는 로드 상에 압력을 가하고, 로드는 압력 디스크 상에 압력을 가함으로써 헤드를 고정한다.U.S. Patent No. 5,443,467 discloses a bone screw comprising a housing member and a screw member having a threaded portion and a head portion. A pressure disk is provided in the housing member so as to be slidable and exerts a pressure on the head portion. Above the pressure disk is a rod, which is locked by a rod locking nut, which applies pressure on the rod, and the rod fixes the head by applying pressure on the pressure disk.

미국특허 US 6,063,090에는 페디클 나사 및 이 페디클 나사를 종방향 지지체와 연결하는 리테이너 헤드를 구비한 척추 고정 장치가 개시되어 있다. 상기 리테이너 헤드 내에 수용된 페디클 나사의 헤드에 압력을 작용시키는 삽입체가 설치되어 있고, 상기 페디클 나사의 헤드를 다축 위치에 고정함과 동시에 종방향 지지체를 고정하기 위해 상기 삽입체 상에 압력을 가하는 긴장 수단이 설치되어 있다.U.S. Patent No. 6,063,090 discloses a spinal fixation device having a pedicle screw and a retainer head connecting the pedicle screw to the longitudinal support. An insert is applied to the head of the pedicle screw housed in the retainer head, and the pressure is applied to the insert to secure the longitudinal support while the head of the pedicle screw is fixed in the multiaxial position. Tension means are installed.

상기 삽입체 및 긴장 수단에 따라 상기 로드 및 뼈 나사의 헤드부를 독립적으로 체결할 수 있다.The head of the rod and the bone screw can be independently fastened according to the insert and the tensioning means.

미국특허출원 US 2003/0100896 A1에는 생크 및 이 생크를 로드에 연결시키도록 생크에 연결된 홀딩 요소를 구비한 요소가 개시되어 있다. 상기 홀딩 요소는 로드를 수용하기 위한 U자형 단면의 절결부, 2개의 개방 레그부, 상기 개방 레그부의 내측 나사산, 및 상기 내측 나사산과 치합하는 외측 나사산을 구비한 로킹 요소를 구비하고 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 홀딩 요소는 상기 뼈 나사의 헤드부에 다축 연결된다. 상기 헤드부를 다축 위치에 고정하기 위해, 상기 내측 나사가 로드 상에 압력을 가할 때 상기 헤드에 압력을 가하도록 된 압력 디스크가 설치된다. 타 실시예에 있어서, 상기 헤드부는 로드의 고정과 별도로 고정시킬 수 있다. 수술시 2종의 고정 장치를 동시에 사용하는 경우, 스톡(stock) 상에 별도로 상이한 형태의 고정장치를 설치하거나 시술 전이나 시술 중에 소정의 압력 디스크 및/또는 압력 요소를 구비한 고정장치를 사전에 조립해야 한다.U.S. Patent Application US 2003/0100896 A1 discloses an element having a shank and a holding element connected to the shank to connect the shank to the rod. The holding element has a locking element with a U-shaped cutout for receiving a rod, two open leg portions, an inner thread of the open leg portion, and an outer thread that engages the inner thread. In one embodiment, the holding element is multi-axially connected to the head portion of the bone screw. In order to fix the head portion to a multi-axial position, a pressure disk is provided which is adapted to apply pressure to the head when the inner screw applies pressure on the rod. In another embodiment, the head portion can be fixed separately from the fixing of the rod. When two kinds of fixation devices are simultaneously used at the time of surgery, a different type fixation device may be separately provided on a stock, or a fixation device having a predetermined pressure disk and / or a pressure element may be installed in advance Must be assembled.

미국특허 US 2004/018647381에는 수용부에 다축 연결되는 뼈 고정 요소 및 헤드에 압력을 가하여 정 위치에 고정하는 압력 요소를 구비한 뼈 고정 장치가 개시되어 있다. 상기 수용부 내에는 로드에 압력을 가하는 내측 나사가 치합 될 수 있다. 상기 내측 나사산은 장착된 로드의 상측까지 연장해 있고, 수용부의 치수를 감소시킬 수 있도록 언더컷(undercut)이 형성되어 있다.U.S. Patent US 2004/018647381 discloses a bone fixation device having a bone fixation element that is multiaxially connected to a receiving portion and a pressure element that applies pressure to the head to fix it in place. An internal thread for applying pressure to the rod may be engaged in the receiving portion. The inner thread extends to the upper side of the loaded rod, and an undercut is formed to reduce the dimension of the receiving portion.

본 발명의 목적은 용도가 다양하고 치수가 콤팩트한 개선된 뼈 고정 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an improved bone fixation device that is versatile in use and compact in dimensions.

상기 목적은 청구항 1 또는 청구항 13에 따른 뼈 고정 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 추가적인 특징은 종속항에 기재되어 있다.This object is achieved by a bone fixation device according to claim 1. Additional features of the invention are described in the dependent claims.

본 발명에 따른 뼈 고정 장치는 선택된 폐쇄 요소와 함께 사용할 수 있는 장점이 있다. 만일 단일 부품의 폐쇄 요소를 사용하는 경우에는 헤드를 그 다축 위치에 고정하는 것과, 로드를 고정하는 것이 동시에 이루어질 수 있다. 만일 2개 부품의 폐쇄 요소를 사용하는 경우에는 헤드의 고정과 로드의 고정을 별도로 실시할 수 있다. 위의 두 가지 구성 모두 단일의 수용부 및 압력 요소만을 필요로 한다. 따라서, 의사는 시술시 하나의 뼈 고정 장치를 사용하고, 사용할 폐쇄 기구의 종류를 선택할 수 있다.The bone fixation device according to the invention has the advantage that it can be used with selected closing elements. If a single part of the closing element is used, it is possible to simultaneously fix the head to its multi-axial position and to fix the rod. If a two-piece closing element is used, the head and rod can be fixed separately. Both of these configurations require only a single receiver and pressure element. Thus, the surgeon can use one bone fixation device during the procedure and select the type of closure device to be used.

상기 뼈 고정 장치는 레그부의 벌어짐을 방지하기 위한 외부 너트 또는 외부 링을 사용할 필요가 없으므로 치수가 콤팩트하다. 또, 상기 수용부의 벽에는 나사산 런아웃(runout) 또는 언더컷과 같은 구조를 취약하게 하는 얇은 벽 부분이 존재하지 않는다.Since the bone fixation device does not need to use an outer nut or an outer ring for preventing the leg portion from spreading, the bone fixation device is compact in size. In addition, the wall of the receiving portion does not have a thin wall portion which weakens the structure such as thread runout or undercut.

본 발명의 특징 및 장점은 첨부한 도면을 참조하여 설명한 하기의 실시예로부터 명확해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become apparent from the following embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 뼈 고정 장치는 레그부의 벌어짐을 방지하기 위한 외부 너트 또는 외부 링을 사용할 필요가 없으므로 치수가 콤팩트하고, 상기 수용부의 벽에는 나사산 런아웃 또는 언더컷과 같은 구조를 취약하게 하는 얇은 벽 부분이 존재하지 않으므로 강도가 우수하다.Since the bone fixation device according to the present invention does not require the use of an external nut or an external ring for preventing the leg portion from spreading, the wall of the receiving portion is formed with a thin wall portion for weakening the structure such as thread runout or undercut The strength is excellent because it does not exist.

도 1은 단일 부품의 폐쇄 요소를 구비한 뼈 고정 장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 뼈 고정 장치의 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 4는 2개 부품의 폐쇄 요소를 구비한 뼈 고정 장치의 횡단면도이다.
도 5는 도 4의 뼈 고정 장치의 사시도이다.
도 6은 단일 부품의 폐쇄 요소 및 2개 부품의 폐쇄 요소를 구비한 뼈 고정 장치의 사용 가능성을 보여주는 도면이다.
도 7a는 단일 부품의 폐쇄 요소를 구비한 뼈 고정 장치의 로킹 기구의 도식도이다.
도 7b는 2개 부품의 폐쇄 요소를 구비한 뼈 고정 장치의 로킹 기구의 도식도이다.1 is an exploded perspective view of a bone fixation device having a single part closure element.
2 is a cross-sectional view of the bone fixation device according to FIG. 1.
3 is a perspective view of the bone fixing device of FIG.
4 is a cross-sectional view of a bone fixation device with a two part closure element.
5 is a perspective view of the bone fixing device of FIG.
FIG. 6 shows the possibility of using a bone fixation device having a single part closure element and a two part closure element.
7A is a schematic representation of a locking mechanism of a bone fixation device with a single part closure element.
7B is a schematic representation of the locking mechanism of the bone fixation device with a two part closure element.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 뼈 고정 장치의 제1실시예는 뼈 나사산을 구비한 생크(2) 및 나사체결용 공구가 맞물리는 요부(4)를 구비하는 구결형 헤드(3)을 구비하는 뼈 나사(1)를 포함한다. 상기 뼈 고정 장치는 또 실질적으로 원통상인 수용부(5)를 구비한다. 이 수용부는 제1단부(6) 및 이 제1단부의 반대편의 제2단부(7)을 구비한다. 상기 양단부는 종축선(8)에 대해 직각을 이룬다. 상기 종축선과 동축상에는 제1보어(9)가 형성되어 있다. 이 제1보어는 제1단부(6)로부터 제2단부(7) 사이에 소정의 거리까지 연장되어 있다. 상기 제2단부(7)에는 상기 보어(9)의 직경보다 소직경의 개구(10)가 형성되어 있다. 상기 동축 보어(9)는 상기 개구(10)를 향해 경사를 이룬다. 본 실시예에서, 상기 경사는 구형부(11)를 형성하고 있다. 본 실시예에서, 상기 동축 보어(9)의 직경은 헤드(3)의 최대직경부보다 약간 대직경이다. 따라서, 뼈 나사(1)는 상기 보어(9)를 통해 안내되어 생크(2)는 개구(10)를 통과하여 연장하고, 헤드(3)는 구형부(11)에 지지되는 상태가 될 수 있다.1 to 3, a first embodiment of a bone fixation device comprises a conventional head 3 having a shank 2 with a bone thread and a recess 4 to which a threaded tool is engaged, And a bone screw (1) provided with a bone screw (1). The bone fixation device also has a substantially cylindrical receiving portion (5). The receptacle has a first end (6) and a second end (7) opposite the first end. Both ends are at right angles to the longitudinal axis 8. A first bore 9 is formed coaxially with the longitudinal axis. The first bore extends from the first end 6 to the second end 7 to a predetermined distance. An opening 10 having a smaller diameter than the diameter of the bore 9 is formed in the second end portion 7. The coaxial bore (9) is inclined towards the opening (10). In this embodiment, the inclination forms the spherical portion 11. In this embodiment, the diameter of the coaxial bore 9 is slightly larger than the maximum diameter of the head 3. The bone screw 1 is guided through the bore 9 so that the shank 2 extends through the opening 10 and the head 3 is supported by the spherical portion 11 .

상기 수용부(5)는 또 U자형의 절결부(12)를 구비한다. 이 절결부는 상기 제1단부(6)로부터 제2단부(7)의 방향으로 연장되고, 상기 U자형의 바닥부(13)는 제2단부(7)로부터 거리 d만큼 이격되어 있다. 이 U자형 절결부(12)의 종축선(8)에 직각을 이루는 횡방향 폭은 상기 U자형 절결부에 수용되는 로드(14)의 직경보다 약간 크다. 상기 U자형 절결부(12)에 의해 2개의 레그부(15, 16)가 형성된다. 이 레그부의 끝 부분이 상기 제1단부(6)이다. 상기 수용부의 레그부(15, 16)의 제1단부(6)의 부근에는 내측 나사산(17)이 형성되어 있다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1단부(6)의 부근에는 제2의 동축보어(18)가 형성되어 있다. 이 제2 동축보어는 제1 동축보어(9)의 직경보다 대직경을 가지므로 제1보어(9)와 제2보어(18) 사이에는 숄더(9a)가 형성되어 있다. 상기 동축 보어(18)의 내경과 내측 나사산(17)의 크레스트(crest)의 내경은 실질적으로 동일하다. 상기 나사산(17)은 상기 U자형상의 절결부(12)에서 절단된다. 따라서, 나사산 런아웃이나 언더컷이 존재하지 않는다. 조립된 상태에서, 상기 수용부(5) 내에 로드(14)가 삽입되었을 때, 내측 나사산(17)의 단부는 상기 로드(14)의 상면의 상측의 레그부(15, 16)에 위치한다.The receiving portion 5 further includes a U-shaped cutout portion 12. This cutout extends from the first end 6 in the direction of the second end 7, and the U-shaped bottom 13 is spaced apart from the second end 7 by a distance d. The transverse width perpendicular to the longitudinal axis 8 of the U-shaped cutout 12 is slightly larger than the diameter of the rod 14 received in the U-shaped cutout. Two leg portions 15 and 16 are formed by the U-shaped cutout portion 12. The end portion of the leg portion is the first end portion (6). An inner thread 17 is formed in the vicinity of the first end 6 of the leg portions 15 and 16 of the accommodation portion. In particular, as shown in Figure 2, a second coaxial bore 18 is formed in the vicinity of the first end 6. Since the second coaxial bore has a larger diameter than the diameter of the first coaxial bore 9, a shoulder 9a is formed between the first bore 9 and the second bore 18. The inner diameter of the coaxial bore 18 and the inner diameter of the crest of the inner thread 17 are substantially the same. The thread 17 is cut at the U-shaped cutout 12. Therefore, there is no thread runout or undercut. In the assembled state, when the rod 14 is inserted into the receiving portion 5, the end of the inner thread 17 is located in the leg portions 15 and 16 on the upper side of the upper surface of the rod 14.

또, 실질적으로 원통상 구조이고, 제1단부(21) 및 이 제1단부의 대향 측의 제2단부(22)를 구비한 압력 요소(20)가 설치된다. 상기 압력 요소는 그 외경이 수용부(5)의 보어(9) 내에 도입 및 축 방향의 이동을 가능하게 하기 위해 제1동축 보어(9)의 내경보다 약간 소직경으로 되어 있다. 조립된 상태에서 헤드(3)에 대면하는 상기 압력 요소(20)의 제2단부의 부근에는 상기 구형 헤드(3)의 반경에 대응하는 반경을 가지는 구형 오목부(23)가 형성되어 있다. 상기 압력 요소의 제1단부에는 종축선(8)에 대해 횡방향으로 연장하는 U자형 절결부(24)가 형성되어 있다. 상기 U자형 절결부(24)의 측방향의 직경은 수용부(5) 내에 수용되는 로드(14)가 절결부(24) 내에 삽입되어 측방향으로 안내될 수 있는 치수로 선택된다. 상기 U자형 절결부(24)에 의해 압력 요소(20)의 제1단부(21)를 향해 연장하는 개방 레그부(25, 26)가 형성된다. 상기 수용부(5)의 종축선(8) 방향에서의 상기 U자형 절결부(24)의 깊이는 이 절결부 내에 수용되는 로드(14)의 직경보다 크다. 따라서, 상기 레그부(25, 26)는 로드가 U자형 절결부(24)의 바닥부(27) 상에 지지되어 있을 때 로드의 상측으로 돌출 연장한다.Also provided is a pressure element 20 having a substantially cylindrical configuration and having a first end 21 and a second end 22 on the opposite side of the first end. The pressure element is slightly smaller in diameter than the inner diameter of the first coaxial bore 9 in order to enable its outer diameter to be introduced into the bore 9 of the receiver 5 and to move in the axial direction. A spherical concave portion 23 having a radius corresponding to the radius of the spherical head 3 is formed in the vicinity of the second end of the pressure element 20 facing the head 3 in the assembled state. At the first end of the pressure element is formed a U-shaped cutout 24 extending transversely with respect to the longitudinal axis 8. The lateral diameter of the U-shaped cutout portion 24 is chosen such that the rod 14 received in the receiving portion 5 can be inserted into the cutout 24 and laterally guided. The U-shaped cutout 24 defines open leg portions 25, 26 extending toward the first end 21 of the pressure element 20. The depth of the U-shaped cutout portion 24 in the direction of the longitudinal axis 8 of the receiving portion 5 is larger than the diameter of the rod 14 housed in the cutout portion. Thus, the legs 25, 26 protrude upwardly from the rod when the rod is supported on the bottom 27 of the U-shaped cutout 24.

또, 상기 압력 요소(20)에는 뼈 나사에 스크류 드라이버를 접근시킬 수 있는 동축 보어(28)가 형성되어 있다.In addition, the pressure element 20 is provided with a coaxial bore 28 which allows a screwdriver to approach the bone screw.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 압력 요소(20)의 제1단부(21)의 상기 레그(25, 26)의 외주에는 돌출부(29)가 형성되어 있다. 이 돌출부의 외경은 수용부(5)의 제2동축 보어(18)의 내경보다 약간 소직경이므로, 압력 요소(20)의 돌출부(29)는 상기 제2동축 보어(18) 내에서 슬라이드 이동이 가능하다.1 and 2, protrusions 29 are formed on the outer periphery of the legs 25, 26 of the first end 21 of the pressure element 20. The projecting portion 29 of the pressure element 20 is slidably moved in the second coaxial bore 18 because the outer diameter of the projecting portion is slightly smaller than the inner diameter of the second coaxial bore 18 of the receiving portion 5. [ It is possible.

상기 뼈 고정 장치는 또한 폐쇄 요소를 포함한다. 본 실시예에 있어서, 상기 폐쇄 요소는 내측 나사(30) 형태의 단일 부품의 폐쇄 요소이다. 상기 내측 나사(30)의 외측 나사산은 상기 레그(15, 16)에 형성된 내측 나사산(17)과 치합한다. 상기 내측 나사(30)의 일단부에는 나사체결 공구가 맞물리는 요부(31)가 형성되어 있다. 상기 내측 나사(30)의 타단부에는 제1원통형 돌출부(32)가 구비되어 있고, 이 돌출부의 직경은 상기 내측 나사(30)가 레그(25, 26) 사이에 나사체결되어 있을 때 상기 돌출부(32)가 제2 동축 보어(18)의 내벽을 따라 슬라이드 이동할 수 있는 크기로 되어 있다. 상기 제1원통상 돌출부(32)는 제2원통상 돌출부(33)를 향해 테이퍼를 이루고 있다. 상기 제2원통상 돌출부(33)는 로드의 직경보다 대경이고 제2보어(18)의 직경보다 소경으로서, 도 2에 도시된 바와 같은 조립된 상태에서 압력 요소(20)의 제1단부(21) 부근의 원형의 요부(34)에 맞물린다. 상기 제2돌출부(33)의 자유 단부의 표면은 평면이다.The bone fixation device also includes a closure element. In the present embodiment, the closing element is a single component closing element in the form of an internal screw (30). The outer thread of the inner screw 30 meshes with the inner thread 17 formed on the legs 15 and 16. At one end of the inner screw (30), a recessed portion (31) for engaging with the screwing tool is formed. A first cylindrical protrusion 32 is provided at the other end of the inner screw 30 and the diameter of the protrusion is smaller than the diameter of the protrusion when the inner screw 30 is screwed between the legs 25, 32 are slidable along the inner wall of the second coaxial bore 18. As shown in Fig. The first cylindrical protruding portion 32 tapers toward the second cylindrical protruding portion 33. The second circumferential projection 33 is larger in diameter than the diameter of the rod and smaller than the diameter of the second bore 18 and has a first end 21 of the pressure element 20 in an assembled state, (Not shown). The surface of the free end of the second projection 33 is flat.

상기 뼈 나사의 헤드(3) 및 수용부(5)에 대한 압력 요소(20)의 상대 치수는, 상기 뼈 나사가 수용부(5)에 대한 최종 다축 위치에 고정되어 있지 않은 상태에서 상기 압력 요소(20)의 U자형 절결부(24)의 바닥부(27)는 도 1에 도시된 거리 d 보다 큰 거리만큼 수용부의 제2단부(7)로부터 이격됨으로써 도 3에 도시된 바와 같이 수용부(5)의 U자형 절결부(12)의 바닥부(13)의 상측으로 돌출할 수 있는 치수로 되어 있다. 이 상태에서 상기 압력 요소(20)는 제1동축 보어(9) 내에서 슬라이드 이동이 가능하고, 그 돌출부(21)는 제2동축 보어(18) 내에서 슬라이드 이동이 가능하므로 돌출부(21)는 숄더(9a) 상에 지지 되지 않는다. 상기 내측 나사(30)의 축방향 치수는, 상기 내측 나사(30)가 나사체결되지 않은 상태일 때 상기 원통형 돌출부(33)가 로드(14)의 상면에 접촉하지 않는 치수로 한다.The relative dimensions of the bone screw head 3 and the pressure element 20 with respect to the receiving portion 5 are such that the bone screw is not fixed to the final multi- The bottom portion 27 of the U-shaped cutout portion 24 of the receiving portion 20 is spaced from the second end portion 7 of the receiving portion by a distance larger than the distance d shown in FIG. 1, 5 of the U-shaped cutout portion 12. The U-shaped cutout portion 12 has a U-shaped cutout 12, In this state, the pressure element 20 is slidable in the first coaxial bore 9 and the protrusion 21 is slidable in the second coaxial bore 18, And is not supported on the shoulder 9a. The axial dimension of the inner screw 30 is such that the cylindrical projection 33 does not contact the upper surface of the rod 14 when the inner screw 30 is not threaded.

상기 내측 나사(30)의 치수는, 상기 내측 나사(30)를 최종적으로 체결한 상태에서 압력 요소(20)에 압력을 작용하지 않도록 하는 치수, 즉 상기 내측 나사의 제1 원통형 돌출부(32)의 표면과 압력 요소의 제1단부(21) 사이에 갭(35)이 존재하는 치수로 되어 있다. 상기 수용부의 내측 나사산(17) 및 상기 내측 나사(30)의 나사산은 레그의 벌어짐을 방지하기 위해 평 나사산(flat thread)으로 구성하는 것이 바람직하다.The dimension of the inner screw 30 is set so that the pressure does not act on the pressure element 20 in the state where the inner screw 30 is finally tightened, that is, the dimension of the first cylindrical protrusion 32 of the inner screw And a gap 35 is present between the surface and the first end 21 of the pressure element. The inner thread 17 of the accommodating portion and the thread of the inner screw 30 are preferably constituted by a flat thread to prevent the legs from opening.

사용시, 먼저 뼈 나사(1)의 축(1)을 수용부(5)의 개구(10)를 통해 진입시킴으로써 헤드(3)를 구형부(11) 또는 개구(10)의 가장자리에 밀착시킨다. 다음에, 압력 요소(20)를 수용부(5) 내에 도입하여 구형 오목부(23) 내에 뼈 나사의 헤드(3)의 상부를 수용한다. 이 상태에서, 상기 압력 요소의 U자형 절결부의 바닥부(27)는 수용부(5)의 U자형 절결부의 바닥부(13) 보다 상측에 위치한다. 이 상태에서, 상기 뼈 나사의 헤드는 볼-소켓 조인트와 유사하게 수용부의 구형 오목부(11) 내에 피봇 운동이 가능하게 지지된다. 다음에, 상기 뼈 나사를 뼈 내에 나사체결한다. 상기 수용부(5), 뼈 나사(1) 및 압력 요소(20)는 사전에 미리 조립할 수 있고, 상기 압력 요소(20)가 수용부(5)로부터 탈락하는 것을 방지하기 위한 수단(도시 생략)을 설치할 수도 있다.The shaft 3 of the bone screw 1 is first brought into close contact with the edge of the spherical portion 11 or the opening 10 by entering the shaft 1 of the bone screw 1 through the opening 10 of the accommodating portion 5. [ The pressure element 20 is then introduced into the receiving portion 5 to receive the upper portion of the head 3 of the bone screw in the spherical recess 23. In this state, the bottom portion 27 of the U-shaped cutout portion of the pressure element is located above the bottom portion 13 of the U-shaped cutout portion of the accommodating portion 5. [ In this state, the head of the bone screw is pivotably supported in the spherical recess 11 of the receiving part similarly to the ball-socket joint. Next, the bone screw is screwed into the bone. The receptacle 5, the bone screw 1 and the pressure element 20 can be preassembled in advance and include means (not shown) for preventing the pressure element 20 from falling out of the receptacle 5, May be installed.

다음에, 로드(14)를 수용부에 삽입하여 압력 요소(20)의 바닥부(27)에 밀착시킨다. 상기 뼈 나사 및 수용부 사이의 다축 연결이 기인하여 상기 수용부와 로드 사이의 방위를 정확하게 조절할 수 있다. 다음에, 원통상 돌출부(33)의 저면이 로드(14)의 상면에 접촉할 때까지 상기 내측 나사(30)를 레그(15, 16) 사이에 나사체결한다. 상기 수용부(5)의 제2동축 보어(18)의 내벽은 내측 나사의 원통형 돌출부(32)를 위한 안내면의 작용을 함으로써 내측 나사(30)의 체결시에 내측 나사의 기울어짐을 방지한다.Next, the rod 14 is inserted into the receiving portion and brought into close contact with the bottom portion 27 of the pressure element 20. The bearing between the bone screw and the receiving portion can be precisely controlled due to the multi-axial connection between the receiving portion and the receiving portion. Next, the inner screw 30 is screwed between the legs 15, 16 until the bottom surface of the cylindrical projecting portion 33 contacts the upper surface of the rod 14. The inner wall of the second coaxial bore 18 of the receptacle 5 acts as a guide surface for the cylindrical protrusion 32 of the inner screw to prevent the inner screw from tilting when the inner screw 30 is fastened.

동시에, 제2동축 보어(18) 및 숄더(9a)는 압력 요소(20)의 수용부(5)에 대한 정렬을 위해 작용한다. 또, 압력 요소(20)의 원형 요부(34)는 내측 나사(30)의 원통형 돌출부(33)를 위한 안내면을 형성한다.At the same time, the second coaxial bore 18 and the shoulder 9a serve for alignment of the pressure element 20 with respect to the receiving portion 5. The circular recess 34 of the pressure element 20 also forms a guiding surface for the cylindrical projection 33 of the inner thread 30.

도 7a에 도시된 바와 같이, 내측 나사(30)의 최종 체결시, 내측 나사(30)의 하면은 로드 상에 압력을 가하고, 이 로드는 압력 요소(20)에 압력을 가한다. 상기 원통형 돌출부(33)의 하면과 상기 압력 요소의 제1면(21) 사이에 갭(35)이 존재하므로, 압력은 로드 상에만 가해지고, 로드는 압력 요소(20)를 통해 헤드 상에 압력을 가한다. 이에 따라, 헤드 및 로드는 동시에 고착된다.7A, when the inner screw 30 is finally tightened, the lower surface of the inner screw 30 exerts a pressure on the rod, which applies pressure to the pressure element 20. Since there is a gap 35 between the lower surface of the cylindrical projection 33 and the first surface 21 of the pressure element the pressure is applied only on the rod and the rod is pressed against the head through the pressure element 20 . Thus, the head and the rod are fixed at the same time.

외부의 고정 링 또는 고정 너트가 불필요하므로, 상기 수용부는 그 디자인이 콤팩트하다. 상기 내측 나사산(17)은 나사산 런아웃을 구비하지 않고, 상기 수용부(5)의 내부는 언더컷을 구비하지 않으므로, 상기 레그(15, 16)는 수용부(5)의 내측을 향해 두께가 증가하므로 강도가 더 크다. 그 결과 내측 나사의 나사체결시의 레그의 벌어짐을 감소시킬 수 있다. 또, 로드의 상측으로 돌출하는 레그를 구비하는 상기 압력 요소는 수용부 내에서 용이하게 정렬시킬 수 있다.Since the outer fixing ring or the fixing nut is unnecessary, the receiving portion is compact in its design. Since the inner thread 17 does not have a thread runout and the inside of the accommodating portion 5 does not have an undercut, the legs 15 and 16 have a thickness increasing toward the inner side of the accommodating portion 5. The intensity is greater. As a result, the widening of the leg at the time of screwing of the inner screw can be reduced. In addition, the pressure element having the leg projecting upwardly of the rod can be easily aligned in the receiving portion.

본 발명의 제2실시예는 도 4, 도 5 및 도 7b에 도시되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 뼈 고정 장치는 도 1 내지 도 3 및 도 7a에 도시된 뼈 고정 장치에 비해 사용하는 폐쇄 요소가 다르다. 다른 부품들은 모두 동일하므로 동일한 참조부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.A second embodiment of the present invention is shown in Figs. 4, 5 and 7B. The bone anchoring device shown in Figs. 4 and 5 differs from the bone anchoring device shown in Figs. 1 to 3 and 7A in the closure elements used. Since the other parts are the same, they are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4 및 도 5에 도시된 실시예의 일부인 폐쇄 요소는 너트(40)를 구성하는 2개 부품의 폐쇄 요소로서, 이 너트는 수용부(15)의 레그(15, 16) 사이에 나사체결될 수 있다. 상기 너트(40)는 레그의 내측 나사산(17)과 치합하는 외측 나사산을 구비한다. 이 나사산은 레그의 벌어짐을 방지하기 위해 평 나사산으로 구성할 수 있다. 상기 너트(40)에는 또 내측 나사산(42)이 형성되어 있다. 일단부에는 스크류 드라이버가 결합되는 슬릿(43)이 형성되어 있다. 상기 너트(40)의 수용부(5)를 향한 측에는 환형의 돌출부(44)가 구비되어 있고, 그 직경은 제2동축 보어(18)의 내경보다 약간 소직경이다.The closing element, which is part of the embodiment shown in Figures 4 and 5, is a closing element of the two parts constituting the nut 40, which can be screwed between the legs 15, 16 of the receiving portion 15 have. The nut 40 has an outer thread that engages with the inner thread 17 of the leg. These threads can be configured as flat threads to prevent the legs from spreading. The nut 40 is further provided with an inner thread 42. At one end, a slit 43 to which a screw driver is coupled is formed. An annular protruding portion 44 is provided on the side of the nut 40 facing the receiving portion 5 and has a diameter slightly smaller than the inner diameter of the second coaxial bore 18.

상기 폐쇄 요소는 또 너트(40)의 내측 나사산(42)과 치합하는 외측 나사산을 구비한 내측 나사 또는 고정 나사(45)를 포함하고 있다. 상기 나사산은 미터 나사산으로 구성할 수 있다. 상기 내측 나사(45)는 나사체결 공구가 결합하는 요부(46)를 구비한다. 상기 너트(40)의 치수는 도 4에 도시된 바와 같은 완전 체결 상태에서 원형의 돌출부(44)가 압력 요소(20)의 제1단부 상에 압력을 가할 수 있는 치수이다. 내측 나사(46)의 치수는 완전 체결 상태에서 로드 상에 압력을 가할 수 있는 치수이다.The closure element also includes an inner screw or set screw 45 with an outer thread that engages the inner thread 42 of the nut 40. The thread may be composed of metric threads. The inner thread (45) has a recess (46) to which the threaded tool is engaged. The dimensions of the nut 40 are such that in the fully engaged state as shown in FIG. 4, the circular protrusions 44 can exert a pressure on the first end of the pressure element 20. The dimension of the inner thread 46 is a dimension capable of exerting pressure on the rod in the fully engaged state.

시술시, 제1실시예와 마찬가지로, 먼저 나사 요소를 수용부 내에 도입한다. 다음에, 수용부 내에 압력 요소(20)를 삽입하여 비체결 상태로 유지시킨다. 상기 제1동축 보어(9) 및 제2동축 보어(18)로 인해 압력 요소는 용이하게 정렬된다. 다음에, 뼈 나사를 뼈 내에 나사체결하고, 로드(14)를 압력 요소의 U자형 절결부(24)와 정렬상태에 있는 수용부의 U자형 절결부(12) 내에 삽입한다. 상기 로드의 삽입시, 압력 요소는 그 U자형 절결부의 바닥부(27)가 수용부(5)의 U자형 절결부의 바닥부(13)의 상측에 위치하도록 설치된다. 상기 나사 요소, 수용부 및 압력 요소는 사전에 미리 조립할 수도 있다.At the time of operation, like the first embodiment, the screw element is first introduced into the accommodating portion. The pressure element 20 is then inserted into the receptacle to hold it in an unfastened state. The pressure element is easily aligned due to the first coaxial bore 9 and the second coaxial bore 18. The bone screw is then screwed into the bone and the rod 14 is inserted into the U-shaped cutout 12 of the receiving portion in alignment with the U-shaped cutout 24 of the pressure element. Upon insertion of the rod, the pressure element is installed such that the bottom 27 of the U-shaped cutout is positioned above the bottom 13 of the U-shaped cutout of the receiving portion 5. The screw element, the receiving portion and the pressure element may be assembled in advance.

다음에, 상기 너트(40)에 내측 나사(45)가 느슨하게 체결된 상태에서 상기 너트(40)를 나사체결하여 레그(25, 26)의 상단부에 밀착함과 동시에 및 상기 압력 요소(20) 상에 하향력을 가하도록 한다. 이에 의해 압력 요소(20)는 나사 헤드(3)에 압력을 가함으로써 나사를 수용부(5) 내의 최종 다축 위치에 고정한다. 이 상태에서, 상기 압력 요소의 레그(25, 26)가 로드의 상측으로 돌출한 상태이므로 상기 로드(14)는 압력 요소(20)의 U자형 절결부 내에서 여전히 슬라이드 이동이 가능하다. 또, 상기 로드(14)는 너트(40)에 의해 탈락되거나 기울어지는 것이 방지된다. 마지막으로, 상기 내측 나사(45)를 조여서 로드(14) 상에 압력을 가하고, 이에 의해 로드를 고정한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 로드의 고정과 헤드의 고정을 독립적으로 실시할 수 있다.Next, the nut 40 is threadedly engaged with the upper end of the legs 25, 26 while the inner screw 45 is loosely fastened to the nut 40, So that a downward force is applied. Whereby the pressure element 20 fixes the screw in the final multi-axial position within the receiving portion 5 by applying pressure to the screw head 3. [ In this state, since the legs 25, 26 of the pressure element protrude above the rod, the rod 14 is still slidable within the U-shaped cutout of the pressure element 20. In addition, the rod 14 is prevented from falling off or tilting by the nut 40. Finally, the inner screw 45 is tightened to apply pressure on the rod 14, thereby locking the rod. As shown in Fig. 7B, the fixing of the rod and the fixing of the head can be performed independently.

제1실시예와 마찬가지로, 상기 뼈 고정 장치는 외부의 고정 요소를 필요로 하지 않으므로 콤팩트한 치수를 가진다. 또, 압력 요소의 정렬이 용이하다.Like the first embodiment, the bone fixation device has a compact size because it does not require an external fixation element. It is also easy to align pressure elements.

도 6에 도시된 바와 같이, 시술 중에, 의사는 동일한 뼈 고정 장치에 대해 단일 부품의 폐쇄 요소(30)를 사용할지 아니면 2개 부품의 폐쇄 요소(40, 45)를 사용할지를 선택할 수 있다. 경우에 따라, 특히 신속하게 고정시킬 필요가 있는 경우에는 헤드의 고정 및 로드의 고정을 동시에 실행하는 단일 부품의 폐쇄 요소가 유리하다. 경우에 따라서는 헤드와 로드의 고정을 독립적으로 실행하는 것이 유리하다. 의사는 동일한 뼈 고정 장치에 대해 원하는 폐쇄 요소를 자유롭게 선택할 수 있으므로 상이한 압력 요소를 구비한 상이한 수용부 또는 상이한 뼈 고정 장치를 준비할 필요가 없다.As shown in FIG. 6, during the procedure, the physician may choose to use the single component closure element 30 or the two part closure element 40, 45 for the same bone fixation device. In some cases, it is advantageous to use a single component closure element which simultaneously performs fixing of the head and fixation of the rod when it is necessary to fix it quickly. In some cases, it is advantageous to carry out the fixing of the head and the rod independently. The physician is free to choose the desired closure element for the same bone anchoring device so that there is no need to prepare different containment sections with different pressure elements or different bone anchoring devices.

상기 실시예의 변경예도 가능하다. 평 나사 대신 다른 형태의 나사를 사용할 수도 있다. 이 경우, 레그의 외측 나사산과 치합하는 링 또는 너트와 같은 추가의 외부 고정 요소가 필요하다. 또 내측 나사를 생략하고 로드 상에 압력을 가하는 핀을 고정하는 캡을 사용하는 것도 고려할 수 있다. 이 경우, 핀은 로드에 접촉했을 때 압력 요소의 제1단부(21) 상에 압력을 가하지 않는 형상이 되도록 해야 한다.Modifications of the above embodiments are also possible. Other types of screws may be used instead of flat screws. In this case, an additional external fastening element is needed, such as a ring or nut, which meshes with the outer thread of the leg. It is also conceivable to use a cap which fixes the pin which exerts pressure on the rod without omitting the inner screw. In this case, the pin should be shaped so that it does not exert pressure on the first end 21 of the pressure element when in contact with the rod.

상기 헤드(3)가 지지되는 수용부의 부분(11)의 형상은 반드시 구형으로 할 필요가 없고, 상기 헤드(3)를 볼-소켓 조인트와 같이 개구(10)의 가장자리에 지지할 수 있는 형상이라면 어떤 형상이든지 가능하다.The shape of the portion 11 of the receiving portion in which the head 3 is supported is not necessarily spherical and if the head 3 is a shape that can support the edge of the opening 10 like a ball- Any shape is possible.

다른 변경예도 가능하다. 제2실시예에 있어서, 레그가 벌어지는 위험을 제거하기 위해 원통상 돌출부(44)의 반대쪽 단부에 캡을 추가할 수도 있다. 또, 제1실시예와 유사한 변경예도 가능하다. 여기서, 수용부는 수용부의 바닥부, 즉 제2단부 쪽에서 헤드를 도입하는 것도 가능하다.Other variations are also possible. In the second embodiment, a cap may be added to the opposite end of the cylindrical projection 44 to eliminate the risk of the leg becoming worn. Also, a modification similar to the first embodiment is possible. Here, it is also possible to introduce the head from the bottom of the receiving portion, that is, the second end portion.

Claims

A fixing element 1 comprising a shank 2 and a head 3 fixed to a bone or spine;
A first end 6 and a second end 7 on the opposite side of the first end, a longitudinal axis 8 penetrating both ends, a bore coaxial with the longitudinal axis, and the first for accommodating the head. A first region 11 adjacent to the second end and a cutout 12 that opens toward the first end 6 and forms two legs 15 and 16 for receiving the rod 14. Receiving portion 5;
A pressure element for applying pressure on the head (3) to fix the head in the receiving portion (5); And
A bone fixation device comprising closure elements (30; 40, 45) that engage with the legs (15, 16) to secure the rod in the cutout,
The pressure element is open towards the first end, the second end on the opposite side of the first end, and the first end to receive the rod, and has a cutout 24 of a depth greater than the diameter of the rod. Equipped,
The bottom fixing part of the cutout of the pressure element is located in the upper side in the direction toward the first end (6) of the receiving part (5) of the bottom of the cutout of the receiving part in a pre-assembled state.