KR20150072369A - 확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치 - Google Patents

확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150072369A
KR20150072369A KR1020140183540A KR20140183540A KR20150072369A KR 20150072369 A KR20150072369 A KR 20150072369A KR 1020140183540 A KR1020140183540 A KR 1020140183540A KR 20140183540 A KR20140183540 A KR 20140183540A KR 20150072369 A KR20150072369 A KR 20150072369A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sleeve
head
insertion piece
bone fixation
pressure member
Prior art date
Application number
KR1020140183540A
Other languages
English (en)
Inventor
루쯔 비이더만
마르틴 미어
Original Assignee
비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게 filed Critical 비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
Publication of KR20150072369A publication Critical patent/KR20150072369A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7047—Clamps comprising opposed elements which grasp one vertebra between them
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/8605—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7035—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other
    • A61B17/7037—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other wherein pivoting is blocked when the rod is clamped
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7074—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/8625—Shanks, i.e. parts contacting bone tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7002—Longitudinal elements, e.g. rods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7002—Longitudinal elements, e.g. rods
    • A61B17/7004—Longitudinal elements, e.g. rods with a cross-section which varies along its length
    • A61B17/7008—Longitudinal elements, e.g. rods with a cross-section which varies along its length with parts of, or attached to, the longitudinal elements, bearing against an outside of the screw or hook heads, e.g. nuts on threaded rods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7032—Screws or hooks with U-shaped head or back through which longitudinal rods pass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7035—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers ; Bone stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7062—Devices acting on, attached to, or simulating the effect of, vertebral processes, vertebral facets or ribs ; Tools for such devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B2017/8655—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor with special features for locking in the bone

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

다축 뼈 고정 장치가 제공되고, 이러한 장치는
뼈에 고정하기 위한 섕크(2)와, 구 모양의 외측 표면 부분(3a)을 구비한 헤드(3)를 가지는 고정 요소(1);
상기 헤드(3)에 피봇 가능하게 연결되도록 구성되고, 상부 단부(4a) 및 바닥 단부(4b), 상기 상부 단부와 상기 바닥 단부를 통해 연장하는 중심축(C), 로드(100)를 수용하기 위한 횡방향 채널(52), 및 상기 헤드(3)를 수용하고 바닥 단부(4b)에서 하측 개구(45)를 가지는 수용 공간(44)을 가지는 수용부(4);
슬리브 축(S)을 가지고 상기 헤드(3)의 일 부분 주위에 위치하고 상기 수용부(4)에서 피봇하도록 구성된 슬리브 형상의 삽입 피스(5)로서, 구 모양의 외측 표면 부분(53)을 포함하는 상기 삽입 피스(5)를 포함하고,
슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')는, 제 1 부품(510,510')이 제 2 부품(520,520')에 대해 상기 슬리브 축(S)을 가로지르는 방향에서만 움직이는 것을 허용하는 가이딩 구조물(51)을 통해 함께 연결되는 상기 제 1 부품(510,510')과 상기 제 2 부품(520,520')을 적어도 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치{POLYAXIAL BONE ANCHORING DEVICE WITH ENLARGED PIVOT ANGLE}
본 발명은 확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치에 관한 것이다. 이러한 뼈 고정 장치는 뼈 또는 척추에 고정하기 위한 뼈 고정 요소, 뼈 고정 요소를 척추 로드(rod)와 같은 안정화 요소에 결합하기 위한 수용부를 포함하고, 이러한 뼈 고정 요소는 수용부에서 피봇 가능하며, 확대된 피봇각으로 중심축으로부터 피봇될 수 있다. 확대된 피봇각의 배향은 중심축 주위에서 360°의 범위 내에서 선택 가능할 수 있고, 뼈 고정 요소에 대해 수용부를 피봇시킴으로써 자동으로 이루어질 수 있다. 수용부는, 뼈 고정 요소가 뼈 내로 이식될 때, 뼈 고정 요소의 원위치로 장착될 수 있다.
중심축 주위에서 360°의 범위 내에서 선택 가능할 수 있는 확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치는 US2012/0136395A1으로부터 알려져 있다. 다축 뼈 고정 장치는 뼈 고정 요소의 헤드의 일 부분 주위에 위치하고, 수용부에서 피봇하도록 구성되는 슬리브 형상의(sleeve-like) 삽입 피스(piece)를 포함한다. 헤드, 삽입 피스, 및 압력(pressure) 부재가 수용부에 배치될 때, 삽입 피스는 수용부의 종방향 축과, 고정 요소의 종방향 축에 대해 기울어질 수 있고, 고정 요소와 삽입 피스는 압력 부재로 헤드 상에 압력을 발휘함으로써, 수용부의 종방향 축에 대해 각각의 각도를 가지고 잠금이 이루어질 수 있다.
US7,625,396B2는, 상측 캡처(capture) 구조물, 헤드, 및 여러 조각으로 되어 있는 리테이너(retainer) 관절 구조물을 가지는, 나삿니가 있는 섕크 몸체를 포함하는 다축 뼈 나사 조립체를 설명한다. 그 헤드는 척추 고정 또는 안정화 종방향 연결 부재를 수용하기 위한 채널을 규정하는 U자 모양의 크래들(cradle)을 가진다. 리테이너 구조물 조각들의 기하학적 구조는 캡처 구조물의 외부 기하학적 구조에 대응하고 협력하여, 헤드의 공동(cavity)을 규정하는 내부 표면과 캡처 구조물 사이에서 리테이너 구조물을 마찰이 있게 감싼다. 리테이너 구조물은 볼 조인트를 제공하는 헤드의 내부 표면과 짝이 지어지는 실질적으로 구 모양의 표면을 포함하여 고, 이로 인해 헤드가 섕크 몸체에 대해 일정한 각도를 가지고 배치될 수 있게 한다. 보통, 헤드와 리테이너 구조물은 척추골 내로 섕크 몸체를 이식하기 전에 섕크 상에서 조립된다.
본 발명의 목적은 뼈 고정 요소의 매우 낮은 삽입하는 힘을 수용부 내에 제공하여 사용시 더 많은 유연성을 제공하는 확대된 피봇각이 있는 향상된 다축 뼈 고정 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 제 1 항에 따른 다축 뼈 고정 장치에 의해 해결된다. 추가적인 발전예들은 종속 청구항들에서 주어진다.
본 발명의 다축 뼈 고정 장치는, 압력 부재와 슬리브 형상의 삽입 피스를 가지고 뼈나 척추골 내에 이미 삽입된 뼈 고정 요소에서 미리 조립될 수 있는 수용부를 장착하는 것을 허용한다. 그러한 다축 뼈 고정 장치의 "원위치로의(in situ)" 조립은 외과 의사가 특히 구체적인 기하학적 구조 또는 이용 가능한 공간이 감소된 장소들에서 뼈 내로 뼈 고정 요소를 좀더 쉽게 삽입하는 것을 허용한다.
다축 뼈 고정 장치가 바닥 적재(bottom loading) 타입의 다축 뼈 고정 장치이기 때문에, 구제척인 뼈 고정 요소를 수술 전에 요구되는 수용부와 결합하는 다양한 가능성이 열려 있다. 뼈 고정 장치는 압력 부재와 슬리브 형상의 삽입 피스, 및 이들로부터 분리된 나사 섕크들로 미리 조립된 수용부로서 제작자에 의해 전달될 수 있다. 다축 뼈 고정 장치는 임의의 장소에서 누군가에 의해, 특히 수술 전이나 수술하는 동안 의사나 의사를 보조하는 임의의 요원(personnel)에 의해 조립될 수 있다. 상이한 직경, 나삿니 형상, 길이 또는 다른 특징들이 있는 다양한 섕크들이 특별한 임상 상황에서 실제 임상 요구 조건들에 따라 수용부와 결합될 수 있다. 이는 의사에게 임플란트(implant)들의 많은 선택을 주고 임플란트 세트 구성을 감소시킨다.
모듈 방식에 의해, 스톡-홀딩(stock-holding)의 비용들이 낮아질 수 있다.
슬리브 형상의 삽입 피스는 곧은(straight) 위치로부터 측정된 45°이상일 수 있는 확대된 피봇각을 제공한다. 이는 뼈 고정 장치가, 특히 예를 들면 경추부에서 측면 덩어리 고정기구(mass fixation)의 적용에 적합하게 한다. 확대된 피봇각은, 수용부가 뼈 고정 요소에 대해 피봇될 때 슬리브 형상의 삽입 피스의 자가 정렬(self-alignment)에 의해 중심축 주위의 360°내에서 임의의 배향이 되도록 조정될 수 있다.
추가 특징들 및 장점들이 첨부 도면에 의한 실시예들의 설명으로부터 명백해진다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 분해 사시도.
도 2는 조립된 상태에 있는, 도 1의 다축 뼈 고정 장치의 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2의 다축 뼈 고정 장치의 수용부의 위에서부터 본 사시도.
도 4는 도 3의 수용부의 바닥에서부터 본 사시도.
도 5는 도 3 및 도 4의 수용부의 평면도.
도 6은 도 5의 라인 A-A를 따라 단면이 취해진, 도 3 내지 5의 수용부의 단면도.
도 7은 도 1 및 도 2의 다축 뼈 고정 장치의 압력 부재의 위에서부터 본 사시도.
도 8은 도 7의 압력 부재의 바닥에서부터 본 사시도.
도 9는 도 7 및 도 8의 압력 부재의 평면도.
도 10은 도 9의 라인 B-B를 따라 단면이 취해진, 도 7 내지 9의 압력 부재의 단면도.
도 11은 도 1의 다축 뼈 고정 장치의 슬리브 형상의 삽입 피스의 위에서부터 본 분해 사시도.
도 12는 도 11의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 1 부분의 위에서부터 본 사시도.
도 13은 도 11 및 도 12의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 1 부분의 바닥에서부터 본 사시도.
도 14는 도 11 내지 13의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 1 부분의 평면도.
도 15는 도 14에서 라인 D-D를 따라 단면이 취해진, 도 11 내지 14의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 1 부분의 단면도.
도 16은 도 1 및 도 11의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 2 부분의 위에서부터 본 사시도.
도 17은 도 16의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 2 부분의 바닥에서부터 본 사시도.
도 18은 도 16 및 도 17의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 2 부분의 평면도.
도 19는 도 18에서 라인 F-F를 따라 단면이 취해진, 도 16 내지 18의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 2 부분의 단면도.
도 20은 다축 뼈 고정 장치의 슬리브 형상의 삽입 피스의 제 2 실시예의 분해 사시도.
도 21 내지 23은 다축 뼈 고정 장치의 제 1 실시예에 따른 슬리브 형상의 삽입 피스와 수용부의 조립 단면도들.
도 24 내지 27은 앞서 설명된 압력 부재와 슬리브 형상의 삽입 피스를 가지고 뼈에 삽입된 뼈 고정 요소 상으로 미리 조립된 수용부를 장착하는 단계들의 단면도들.
도 28은 압력 부재와 슬리브 형상의 삽입 피스를 가지고 뼈나 척추골 내에 삽입된 뼈 고정 요소 상으로 미리 조립된 수용부를 장착하는 최종 단계의 단면도.
도 29는 슬리브 형상의 삽입 피스, 압력 부재, 및 뼈나 척추골 내에 이식된 뼈 고정 요소에 대해 삽입되고 고정된 로드가 있는 수용부의 피봇된 위치의 단면도.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치는 예를 들면 나삿니가 있는 섕크(2)와 헤드(3)를 가지는 뼈 나사의 형태로 되어 있는 뼈 고정 요소(1)를 포함한다. 헤드(3)는 보통 드라이버나 도구와 맞물리기 위해 그것의 자유 단부에서 구 모양의 외부 표면 부분(3a)과 오목부(3b)를 가진다. 헤드(3)는 뼈 고정 요소(1)를 안정화 로드(100)에 결합하는 수용부(4)에서 보유되도록 구성된다. 수용부(4)에서는, 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)용 시트(seat)를 제공하는 슬리브 형상의 삽입 피스(5)와, 헤드(3) 상에 압력을 가하기 위한 압력 부재(6)가 배치될 수 있다. 더 나아가, 예를 들면 고정 나사(7)의 형태로 되어 있는 고정 요소가, 수용부(4)에서의 또는 수용부(4)에 대해 로드(100)를 확실히 고정시키기 위해 제공될 수 있다.
수용부(4)는 제 1 단부, 즉 상부 단부(4a)와, 제 2 단부, 즉 바닥 단부(4b), 다축 뼈 고정 장치의 중심축을 규정하는 축(C), 및 상부 단부(4a)로부터 바닥 단부(4b)의 방향으로 연장하는 동축 구멍(41)을 가진다. 상부 단부(4a)에 인접하게, 로드(100)를 수용하기 위한 채널을 형성하는, 실질적으로 U자 모양의 오목부(42)가 제공된다. 오목부(42)에 의해, 고정 나사(7)와 협력하는 내부 나삿니(43)가 각각 제공되는 2개의 자유 레그가 형성된다.
도 3 내지 6에 좀더 상세히 도시된 바와 같이, 동축 구멍(41)은 수용부(4)의 하측 부분에 제공된 수용 공간(44) 내로 열려 있다. 수용 공간(44)은 수용부의 바닥 단부(4b)에서 하부 개구(45)를 가진다. 수용 공간(44)은 또한 슬리브 형상의 삽입 피스가 내부에서 중심축(C)을 가로지르는 방향으로 확장되는 것을 허용하고 과 그러한 확장을 제한하도록 크기가 정해지는 내부 직경(D1)을 지닌 속이 빈 구 모양의 세그먼트의 모양을 실질적으로 가지는 동축 구멍(41)에 인접한 상부 섹션(44a)을 포함한다. 또한, 수용 공간(44)은 제 2 섹션(44b)의 상측 단부에서 가장 큰 내부 직경을 지닌 속이 빈 구 모양 세그먼트의 모양을 또한 가지는 하부 개구(45)와 제 1 섹션(44a) 사이의 제 2 섹션(44b)을 포함한다. 바닥 단부(4b)와 인접하게, 섕크(2)의 피봇을 위한 공간을 제공하기 위해 바닥 단부(4b) 쪽으로 실질적으로 원뿔 모양으로 넓어지는 제 3 섹션(44c)이 제공된다. 동축 구멍(41)의 내부 직경은 수용 공간의 제 1 섹션(44a)의 내부 직경보다 작아서, 수용 공간(44)의 상측 단부 표면(46)은 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 상부 단부(4a) 쪽으로 움직이기 위한 접합점(abutment) 또는 멈춤부(stop)를 제공한다. 수용 공간(44)의 제 2 섹션(44b)에 의해, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)용 시트가 제공되어, 시트와 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 볼(ball)과 소켓 조인트를 형성한다. 시트는 또한 테이퍼질 수 있거나, 볼과 소켓 조인트를 실현하기 위해 사용될 수 있는 임의의 다른 모양을 가질 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 바닥 단부(4b) 쪽 방향으로의 제 2 섹션의 하측 단부, 즉 시트(44b)는, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 하부 개구(45)를 통해 떨어질 수 없도록, 슬리브 형상의 삽입 피스의 가장 큰 외부 직경(D0) 보다 작은 직경을 가진다(역시, 도 28 참조).
동축 구멍(41)의 내부 직경은 상부 단부(4a)와 수용 공간(44) 사이에서 일정할 필요가 없다는 점이 또한 주목된다. 동축 구멍(8)은 상이한 직경들을 지닌 상이한 부분들을 가질 수 있다.
횡방향 핀 홀(hole)(47)이 레그들의 외부 표면으로부터 동축 구멍(41) 내로 연장한다. 핀 홀(47)은 도 1에 도시된 바와 같이, 그 내부에서 핀(8)을 수용하는 역할을 한다.
도 7 내지 10을 더 상세히 참조하면, 압력 부재(6)는 그것이 수용부(4)의 동축 구멍(41)과 수용 공간(44) 내에서 움직이는 것을 허용하는 외부 직경을 가지고, 실질적으로 원통형 모양을 하고 있다. 압력 부재(6)는 상측 단부(6a)와 하측 엣지(edge)(6b)를 가진다. 그것의 하측 엣지(6b)에 인접하게, 헤드(3)의 외부 구 모양 표면 부분(3a)의 구 모양과 일치하는 구 모양을 지닌 구 모양 오목부(61)가 제공된다.
상측 단부(6a)에서는, 압력 부재(6)가 내부에 로드(100)를 수용하기 위한 원통형 오목부(62)를 가진다. 더욱이, 압력 부재(6)는 도구로 헤드(3)에 접근하는 것을 허용하기 위한 동축 구멍(63)을 가진다. 그러한 동축 구멍(63)은 또한, 예를 들면 뼈 고정 요소(1)가 도 29에 도시된 바와 같은 피봇된 상태에 있을 때, 헤드(3)의 일 부분이 그 내부를 통해 연장하는 것을 허용하도록 구성된다. 중심축(C)을 따라 축 방향으로의 압력 부재(6)의 높이는, 고정 나사(7)가 조여질 때, 고정 나사(7)가 로드(100)를 누르고, 그에 따라 압력 부재(6) 위를 누르고, 이로 인해 압력 부재(6)가 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3) 상에 작용하도록 정해진다.
원통형 오목부(62)에 의해 제공된 레그들 중 적어도 하나에서 중앙에 배치된 압력 부재(6)의 외부 표면에서는, 중심축에 평행한 방향으로 연장하는, 가늘고 긴 오목부(64)가 제공된다. 오목부(64)는 압력 요소의 벽을 통해 완전히 연장하지 않고, 따라서 가늘고 긴 홈을 형성한다. 오목부(64)의 상측의 짧은 측면(64a) 및 하측의 짧은 측면(64b)은 모양이 둥글게 되어 있다. 중심축(C)을 가로지르는 방향에서의 가늘고 긴 오목부(64)의 폭은, 오목부(64)가 도 1에 도시된 바와 같이, 그 안에서 핀(8)의 앞 부분을 수용하고 가이드할 수 있도록 정해진다. 원통형일 수 있는 핀(8)은 수용부에서의 핀 홀(47)을 통해 가늘고 긴 오목부(64) 내로 연장하도록 구성된다. 가늘고 긴 오목부(64)의 기능은, 압력 부재(6)의 오목부(62)들과 수용부의 오목부(64)가 로드(100)를 수용하기 위해 정렬되도록, 수용부(4)에 대한 압력 부재(6)의 정렬된 위치를 유지하는 것이다. 더욱이, 압력 부재(6)가 수용부(4) 내로 삽입되고 아래쪽으로 움직여질 때, 가늘고 긴 오목부(64)는 그것의 상측의 짧은 측면(64a)에 핀(8)용 접합점을 제공한다. 고정 요소의 헤드(3)가 수용 공간(44) 내로 삽입되고 압력 부재(6)의 구 모양 오목부(61)에 맞서 밀어서 도 26에 도시된 바와 같이 상방으로 압력 부재(6)를 움직일 때, 하측의 짧은 측면(64b)은 핀(8)용 멈춤부로서의 역할을 한다.
하측 엣지(6b)로부터 일정 거리를 두고, 압력 부재(6)는 원주 방향으로 연장하는 홈(65)을 포함한다. 그러한 홈(65)의 깊이는 실질적으로 가늘고 긴 오목부(64)의 깊이와 같다. 중심축에 평행한 방향으로의 홈의 높이는, 구 모양 오목부(61)의 축 방향 위치로부터 구멍(63)의 축 방향 위치까지 홈(65)이 연장하도록 정해진다. 홈(65)의 기능은, 압력 부재(6)와 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 지닌 수용부가 도 29에서 볼 수 있는 것처럼, 뼈 고정 요소(1)의 종방향 축(L)에 대해 기울어져 있을 때, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 일부가 내부에서 연장하는 것을 허용하기 위해, 압력 요소의 외부 직경을 감소시키는 것이다.
도 11을 참조하면, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 좌측 부품, 즉 제 1 부품(510)과 우측 부품, 즉 제 2 부품(520)의 2개의 부품으로 구성된다. 각각의 부품은 상측 엣지(5a)와 하측 엣지(5b)를 가진다. 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)은 아래에 설명된 연결 구조물(51)에 의해 연결된다. 부품들(510,520)은 모두 슬리브의 절반들을 형성하거나 슬리브 축(S)을 가지는 링(ring)을 형성한다.
도 12 내지 19를 더 상세히 참조하면, 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520) 각각은 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)의 구 모양으로 된 외부 표면 부분(3a)의 반경에 해당하는 반경을 지닌 속이 빈 구 세그먼트-모양을 하고 있는 중앙 내부 부분(52)을 포함한다. 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)의 외부 표면(53)은 둥글어서, 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)이 함께 장착될 때에는, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 구의 세그먼트의 외부 윤곽을 가진다. 외부 표면(53)은, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 수용 공간의 시트(4b)에서 슬라이드하고 피봇하게 보유될 수 있도록, 수용부(4)의 수용 고간(44)의 시트(44b)의 내부 표면과 협력하도록 크기와 모양이 정해진다. 내부 구 표면(52)과 외부 구 표면(53)의 중심점은 동일하다. 하지만, 내부 구 표면 부분(52)의 중심점은 또한 외부 구 표면 부분(53)의 중심점으로부터 하측 엣지(5b) 쪽으로 치우칠 수 있어, 최대 피봇각을 더 증가시킨다.
슬리브 형상의 삽입 피스(5)가, 그것의 슬리브 축(S)이 수용부(4)의 중심축(C)과 축이 같도록 시트(44b)에 놓여 있을 때에는, 하측 엣지(5b)가 하측 개구(45)로부터 돌출한다(도 28 참조). 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가, 예를 들면 도 29에 도시된 바와 같이, 수용부에서 피봇되거나 각이 져 있을 때에는, 하측 엣지(5b)의 적어도 일 부분이 역시 하측 개구(45)로부터 돌출한다.
중앙 부분(52)의 하측 단부는 숄더(52a)를 형성한다. 숄더(52a)의 내부 직경은 구 헤드(3)의 가장 큰 외부 직경보다 작아서, 헤드(3)가 볼 및 소켓 조인트와 유사하게, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 가운데 구 부분(52)에서 회전하고 피봇할 수 있다. 숄더(52a)와 하측 엣지(5b) 사이에서는, 섕크(2)가 하측 엣지(5b)와 접촉할 때까지, 뼈 고정 요소(1)의 축전위(angulation)를 허용하도록 바깥쪽으로 원뿔꼴로 넓어지는 테이퍼진(tapered) 부분(54)이 제공된다. 동축 오목부(55)는 상측 엣지(5a)로부터 슬리브 형상의 삽입 피스(5) 내로 내부 중앙 구 부분(52)까지 연장한다. 압력 부재(6)의 하측 부분을 위한 공간이 제공되도록, 오목부(55)의 내부 직경은 중앙 구 부분(52)의 내부 직경보다 크다. 따라서, 원통형 오목부(55)의 내부 직경은 압력 부재(6)의 하측 부분의 외부 직경보다 크다. 게다가, 원통형 오목부(55)의 크기는, 뼈 고정 요소(1)가 수용부(4)에 대해 최대인 피봇각을 취할 때, 도 29에 도시된 바와 같이, 압력 부재가 슬리브 형상의 삽입 피스를 가로막지 않도록 정해진다.
제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)은 각각 슬리브 축(S)을 포함하는 평면에서 연장하는 2개의 자유로운 끝 표면들(510a,510b, 520a,520b)을 가진다. 도 11에서 볼 수 있는 것처럼, 제 1 부품의 제 1의 자유로운 끝 표면(510a)은, 제 2 부품(520)의 제 1의 자유로운 끝 표면(520a)을 향하고, 제 1 부품(510)의 제 2의 자유로운 끝 표면(510b)은, 제 2 부품(520)의 제 2의 자유로운 끝 표면(520b)을 향한다.
제 1 부품의 각각의 끝 표면(510a,510b)은 수직 방향으로 서로로부터 이격되고, 슬리브 축(S)에 수직인 방향으로 돌출하는 핀들(56)의 형태로 되어 있는 2개의 연결 요소를 포함한다. 핀들(56)은 동일한 모양과 크기를 가지고 있다. 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)이 함께 장착될 때, 핀들(56)이 형상-맞춤(form-fit) 연결을 발생시키기 위해 대응하는 핀 홀들(57)과 맞물리도록, 마주보는 자유로운 끝 표면들(520a,520b)에는 그것들의 위치와 모양에 있어서, 핀들(56)의 위치와 모양과 일치되는 오목부들이나 핀 홀들(57)의 형태로 되어 있는 대응하는 암(female) 연결 요소가 존재한다. 핀들(56)과 핀 홀들(57)의 모양은 원통형이고, 그 결과, 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)이 서로에 대해 움직여질 때, 그 움직임은 슬리브 축(S)을 가로지르는 방향으로 이루어진다. 또한, 핀들(56)은 그러한 핀들(56)이 일정한 길이를 따라 핀 홀들(57)의 내부 벽과 접촉하여, 제 2 부품(520)에 대한 제 1 부품(510)의 틸팅 각운동(tilting motion)이 억제된다. 2개의 부품(510,520)의 서로에 대한 움직임 경로는, 한편으로는 부품들이 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 형성하기 위해 조립될 때, 자유로운 끝 표면들(510a,520a, 및 510b, 520b)의 접합점에 의해, 그리고 다른 한편으로는 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 확대될 수 있는 수용 공간(44)의 제 1 섹션(44a)의 내부 벽들에 의해 제한된다. 바람직하게, 수용 공간(44)의 제 1 섹션(44a)의 최대 내부 직경은, 핀들(56)의 길이를 더한 슬리브 형상의 삽입 피스의 최대 외부 직경(D0)보다 약간 작아서, 2개의 부품(510,520)은 수용 공간에서 부서질 수는 없다.
2개의 핀과 그에 따른 핀 홀들이 도시되어 있지만, 각 표면에 하나의 핀만으로 충분할 수 있다는 점이 주목된다. 또한 3개 이상의 핀이 예상될 수 있다. 또한, 제 1 부품(510) 상에 제 1 핀을 제공하고 제 2 부품(520) 상에 핀 홀을 제공하는 것, 그리고 제 2 부품(520) 상에 제 2 핀을 제공하고 제 1 부품(510) 상에 핀 홀을 제공하는 것과 같이 다양한 수정안들이 생각될 수 있다.
슬리브 형상의 삽입 피스의 수정된 실시예가 도 20에 도시되어 있다. 슬리브 형상의 삽입 피스(5')는 연결 구조물(51')의 설계에 있어서, 제 1 실시예의 슬리브 형상의 삽입 피스(5)와는 다르다. 동일한 모든 부품들 및 부분들은 동일한 참조 번호를 가지고, 그 설명은 반복되지 않는다.
슬리브 형상의 삽입 피스(5')는, 원통형 대신 직사각형 구조를 지닌 핀들(56')의 형태로 되어 있는 핀들 수(male) 연결 요소들을 가지는 연결 구조(51')를 포함한다. 제 2 부품(520')은 그것의 자유로운 끝 표면들(520a,520b)에서, 직사각형 단면을 지닌 하나의 핀(56')만을 포함하고, 그러한 직사각형의 긴 측들은 슬리브 축(S)에 거의 나란하게 연장한다. 제 1 부품(510')의 자유로운 끝 표면들(510a,510b)에는 핀들(56')의 모양과 일치되는 크기와 모양을 가지는 오목부들(57')의 형태로 되어 있는 대응하는 암 연결 요소들이 존재한다. 이러한 오목부들(57')은 외부 표면(53) 쪽으로 열려 있다.
서로에 대해 2개의 부품의 배향을 동시에 유지하면서, 2개의 부품(510,520,510',520')이 따로 움직이는 것을 허용하는 임의의 연결 구조가 사용될 수 있다는 점이 예상될 수 있다.
뼈 고정 장치는, 그 전체 또는 일부가 예를 들면, 티타늄이나 스테인레스강과 같은 생체 적합성 금속, 니티놀(Nitinol)과 같은 NiTi-합금과 같은 생체 적합성 합금과 같은 생체 적합성 재료나, 예를 들면 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 같은 생체 적합성 플라스틱 재료들이나 생체 적합성 세라믹 재료로 만들어진다.
수용부를 조립하는 단계들을 예시하는 도 21 내지 23을 참조하면, 슬리브 형상의 삽입 피스와 압력 부재는 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 제 1 실시예에 대해 설명된다. 하지만, 제 2 실시예의 슬리브 형상의 삽입 피스(5')가 사용될 때에는, 동일한 단계들이 실행된다.
먼저, 핀들(56)이 오목부들(57)과 맞물리고, 자유로운 끝 표면들(510a,520a, 및 510b,520b)이 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 형성하기 위해 서로 접하도록, 2개의 부품(510,520)이 조립된다. 그런 다음, 도 21에 도시된 바와 같이 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 90°만큼 기울어지고, U자 모양 오목부(52)의 위치에서 수용부(4) 내로 삽입된다. 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 수용부(4)의 바닥 단부(4b) 쪽으로 아래 방향으로 움직여진다. 도 22에 도시된 바와 같이, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 수용 공간(44) 내에 충분히 들어갔을 때에는 그 수용 공간(44)의 시트(44b)에서 그것의 구 모양 외부 표면(53)을 가지고 자리 잡을 때까지 기울어진다(도 23 참조). 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 하측 개구(45)를 통해 빠져나갈 수 없는데, 이는 시트(44b)의 가장 아래쪽 부분의 내부 직경이 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 최대 외부 직경(D0)보다 작기 때문이다. 하측 엣지(5b)는 수용부(4)의 바닥 단부(4b)로부터 바깥으로 돌출한다. 도 23에 또한 도시된 것처럼, 압력 부재(6)는 동축 구멍(51)을 통해 수용부(4) 내로 삽입되어, 그것의 하측 엣지(6b)가 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 원통형 오목부(55) 내로 연장한다. 그 후, 압력 부재(6)를 향하는 핀(8)의 앞 표면이 가늘고 긴 오목부(64) 내로 연장하도록, 수용부의 횡방향 핀 홀(47) 내로 핀(8)이 삽입된다. 핀(8)이 오목부(64)의 상측(64a)에 맞닿아 접할 때, 압력 부재(6)가 더 아래로 움직이는 것이 방지된다. 동시에, 압력 부재(6)는 그것의 원통형 오목부(62)가 수용부(4)의 U자 모양의 오목부(42)와 한 줄로 정렬되도록, 핀에 의해 보유된다. 도 23에 도시된 상황에서는, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 수용부에 대해 축 방향으로 움직여질 수 있고, 시트(44b)에서 미끄러지며 피봇 가능하다.
이제, 도 24 내지 27을 참조하여 뼈 고정 장치의 사용이 설명된다. 먼저, 헤드(3)가 도 24에 도시된 바와 같이 뼈 표면(200) 위에서 연장하도록, 척추골의 뼈 고정 요소(1)가 뼈 부분이나 척추골, 예를 들면 척추골의 척추경 내로 삽입된다. 슬리브 형상의 삽입 피스(5)와 압력 부재(6)로 미리 조립되는 수용부는, 아직 뼈 고정 요소에 장착되지 않는다. 따라서, 도달하기 어려운 위치들의 경우 또는 작은 이용 가능한 공간의 경우에 유리한 뼈 고정 요소가 좀더 쉽게 삽입될 수 있다. 도 24에 추가로 도시된 것처럼, 수용부(4)는 기구(미도시)를 이용하여 뼈 고정 요소 쪽으로 움직여진다. 그 다음, 도 25에 도시된 바와 같이, 수용부(4)의 더 아래로의 움직임을 통해, 헤드(3)가 그것이 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 숄더(52a)에 맞닿아 그것의 구 모양 외부 표면 부분(3a)과 접할 때까지, 수용부(4)의 하측 개구(45)를 통해 들어간다. 이는 시트(44b)로부터 수용부(4)의 바닥 단부(4b) 바로 아래의 수직 화살표들에 의해 표시된 것과 같은 수용 공간의 제 1 섹션(44a) 내로 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 이동시킨다.
뼈 고정 요소의 헤드(3)를 가지고 미는 것에 의해 수용 공간의 제 1 섹션(44a) 내로 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 더 위쪽으로 움직이게 되면, 도 26에 도시된 바와 같이 횡방향 화살표들로 표시된 것처럼, 중심축(C)에 가로지르는 방향으로 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 제 1 부품(510)과 제 2 부품(520)은 일정 거리만큼 떨어지게 된다. 2개의 부품(510,520)은 떨어져서 움직일 수 있고, 그 움직임은 수용 공간의 제 1 섹션(44a)의 내부 벽에 의해 제한된다. 그러한 움직임은 여전히 각각의 오목부들(57)에 있는 핀들(56)에 의해 가이드된다. 2개의 부품(510,520)이 서로 멀어지게 움직이면, 헤드(3)는 그것이 원통형 오목부(55)에 들어가고, 역시 도 26에 도시된 압력 부재(6)의 구 모양 오목부(61)에 맞닿아 접할 때까지, 2개의 부품(510,520) 사이에 들어가는 것이 허용된다. 수용부 내로 뼈 고정 요소(1)를 삽입하는 것은 매우 적은 삽입하는 힘을 필요로 한다.
헤드(3)가 압력 부재(6)의 구 모양 오목부(61)에 닿아 더 누르게 되면, 핀(8)이 가늘고 긴 오목부(64)의 하측 단부(64b)에 맞닿아 접할 때까지, 압력 부재(6)가 수용부(4)의 제 1 단부(4a)에 대해 위쪽으로 움직인다. 이러한 상황에서는, 압력 부재(6)가 수용부(4)의 상부 단부(4a)를 통해 빠져나가는 것이 방지된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 압력 부재(6)와 헤드(3)가 수용부(4)에 대한 그것들의 가장 상부 위치에 있을 때에는, 헤드(3)가 더 이상 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 2개의 부품(510,520) 상에 압력을 가하지 않아서, 2개의 부품(510,520)이 서로를 향해 움직일 수 있고, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 시트(44b)에 맞닿아 놓일 때까지 아래쪽으로 움직일 수 있다. 아래쪽으로 움직이는 동안, 2개의 부품(510,520)은 핀(56)들과 오목부(57)들에 의해 실현된 연결 구조물(51)에 의해 미끄러지게 가이드된다.
마지막으로, 도 28에 도시된 바와 같이 수용부는 약간 위쪽으로 당겨져서, 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)가 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 시트(52) 내로 빼내어진다. 이러한 사전-잠금(pre-locking) 구성에서는, 헤드(3)가 수용부로부터 잡아 당겨지는 것이 방지되는데, 이는 헤드가 슬리브 형상의 삽입 피스(5)의 가운데 부분(52)에 있고, 슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 수용부의 시트(44b)에 있어서, 하측 개구(45)를 통해 떨어질 수 없기 때문이다.
압력 부재(6)의 크기, 가늘고 긴 오목부(64), 및 핀(8)의 위치는, 도 28에 도시된 상태에서 압력 요소가 슬리브 형상의 삽입 피스(5)와 압력 부재(6) 사이에서 헤드(3)가 마찰이 있게 보유되도록 헤드(3) 상으로 약간의 프리로드(preload)를 가하도록, 설계될 수 있다는 점이 주목된다. 이로 인해, 수용부는 각 위치가 마지막으로 잠금이 이루어지기 전에 뼈 고정 요소에 대한 하나의 각 위치에서 유지될 수 있다.
몇몇 뼈 고정 장치들이 뼈 부분들이나 인접한 척추골 내에 이식된 후에는, 수용부들이 도 29에 도시된 바와 같이, 안정화 로드(100)를 수용하기 위해 그것들의 채널을 정렬하도록 기울어진다. 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 수용부(4)에서 회전 가능하고 피봇 가능한데 반해, 수용부(4)와 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)에 대해 회전 가능하고 피봇 가능하다. 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는 헤드(3)가 수용부(4)에서 직접 수용되는 뼈 고정 장치들에 비해 확대된 축전위 범위를 제공하고, 이는 삽입 피스(5)가 하측 개구(45)의 엣지(5b)에 의해 제공된 접합점과 뼈 고정 요소(1)의 섕크(2) 사이의 거리를 증가시키기 때문이다.
도 29에 도시된 바와 같이, 섕크(2)는 그것이 수용 공간(44)의 제 3 섹션(44c)의 벽에 맞닿아 접할 때까지, 삽입 피스(5)를 민다. 따라서, 도 29에서 수용부(4)는 뼈 고정 요소(1)에 대해 최대인 피봇각으로 피봇된다. 달성될 수 있는 최대 피봇각은 슬리브 형상의 삽입 피스(5), 수용부(4), 및 뼈 고정 요소(1)의 치수들에 달려 있지만, 보통은 수용부(4)와 뼈 고정 요소(1) 사이의 일직선이거나 0인 각 위치로부터 측정된 45°이상이다.
슬리브 형상의 삽입 피스(5)가 수용부(4) 내에서 회전 가능하고 피봇 가능하기 때문에, 수용부(4)의 중심축(C) 주위의 모든 360°에 관해, 뼈 고정 요소(1)에 대핸 수용부(4)의 임의의 위치에서 확대된 축전위 범위가 이루어질 수 있다.
비록, 도 29에서 로드 축에 수직인 평면에서 피봇팅이 이루어지는 예가 도시되고 있지만, 수용부(4)의 중심축(C) 주위의 360°내의 임의의 다른 방향으로 피봇팅이 이루어질 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
마지막으로, 로드(100)가 삽입되고, 헤드(3)와 슬리브 형상의 삽입 피스(5)를 동시에 잠그기 위해, 압력 부재(6)를 헤드(3) 상으로 누르도록 고정 나사(7)가 조여진다.
본 발명의 뼈 고정 장치는 또한, 수용부, 슬리브 형상의 삽입 피스, 압력 부재, 및 뼈 고정 요소(1)가 미리 조립되고, 그 후 뼈 고정 요소(1)가 뼈 내로 삽입되는 방식으로 사용될 수 있다는 점이 주목된다.
이러한 본 발명의 실시예들에 대한 추가 수정예들이 예측될 수 있다. 예를 들면, 뼈 고정 요소에 있어서, 다양하고 상이한 종류의 고정 요소들이 사용될 수 있고, 수용부와 결합될 수 있다. 이들 고정 요소는, 예를 들면 상이한 길이를 지닌 나사, 상이한 직경을 지닌 나사, 삽관형 나사, 상이한 나삿니 형태들을 지닌 나사, 네일(nail), 후크(hook) 등일 수 있다. 일부 고정 요소들의 경우, 헤드와 섕크 또한 서로 연결 가능한 별개의 부품들일 수 있다.
수용부의 다른 가능한 수정예들에는, 예를 들면 중심축에 수직인 U자 모양의 오목부 대신, 로드에 관한 오목부가 경사지고 옆으로 열려 있거나 닫힌 채널의 형태로 되어 있는 것이 있을 수 있다. 외측 너트(nut)들, 외측 캡(cap)들, 베요넷(bayonet) 잠금 장치들이나 다른 것들을 포함하는 다른 종류의 잠금 장치들이 또한 가능하다. 특히, 헤드와 로드를 독립적으로 잠그기 위해, 압력 부재를 통해 헤드에만 압력을 가하는 제 1 잠금 요소와 로드에만 압력을 가하는 제 2 잠금 요소를 포함하는 2개의 부품으로 된 잠금 장치가 또한 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서는, 헤드와 접촉하는 압력 부재의 내부 표면 부분이 반드시 구 모양으로 될 필요는 없다. 내부 표면 부분은 헤드에 압력을 가하기에 적합한 임의의 다른 모양을 가질 수 있다.
압력 요소에서 제공된 가늘고 긴 오목부와 협력하는 핀 대신, 압력 부재를 수용부와 정렬되게 유지하는 것과, 수용부의 상부 단부를 통한 압력 부재의 이동을 억제하는 것을 허용하는 다른 유지 메커니즘들이 사용될 수 있다. 수용부의 채널의 각 측에 하나씩, 2개의 유지 부재가 또한 제공될 수 있다.
슬리브 형상의 삽입 피스에 대해, 2개의 부품을 지닌 전형적인 실시예가 도시되어 있다. 하지만, 연결 구조물을 통해 연결되는 3개 이상의 부품이 슬리브 형상의 삽입 피스를 형성하는 것이 예측될 수 있다.
뼈 고정 요소의 헤드는 회전 가능하게 대칭일 필요는 없다. 예를 들면, 헤드는 하나의 평면에서만 피봇팅이 이루어지도록, 2개의 구 모양의 외측 표면 부분들 사이에 2개의 마주보는 평평한 표면 부분을 가질 수 있다.

Claims (18)

  1. 다축 뼈 고정 장치로서,
    뼈에 고정하기 위한 섕크(2)와, 구 모양의 외측 표면 부분(3a)을 구비한 헤드(3)를 가지는 고정 요소(1);
    상기 헤드(3)에 피봇 가능하게 연결되도록 구성되고, 상부 단부(4a) 및 바닥 단부(4b), 상기 상부 단부와 상기 바닥 단부를 통해 연장하는 중심축(C), 로드(100)를 수용하기 위한 횡방향 채널(52), 및 상기 헤드(3)를 수용하고 바닥 단부(4b)에서 하측 개구(45)를 가지는 수용 공간(44)을 가지는 수용부(4);
    슬리브 축(S)을 가지고 상기 헤드(3)의 일 부분 주위에 위치하고 상기 수용부(4)에서 피봇하도록 구성된 슬리브 형상의 삽입 피스(5)로서, 구 모양의 외측 표면 부분(53)을 포함하는 상기 삽입 피스(5)를 포함하고,
    슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')는, 제 1 부품(510,510')이 제 2 부품(520,520')에 대해 상기 슬리브 축(S)을 가로지르는 방향에서만 움직이는 것을 허용하는 가이딩 구조물(51)을 통해 함께 연결되는 상기 제 1 부품(510,510')과 상기 제 2 부품(520,520')을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는, 다축 뼈 고정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가이딩 구조물(51,51')은 적어도 하나의 수(56,56') 요소와, 서로 맞물리고 길이를 따라 서로 접촉하도록 구성되는 적어도 하나의 협력하는 암 요소(57,57')를 포함하여, 상기 암 요소에 대한 상기 수 요소의 기울어짐이 억제되는, 다축 뼈 고정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가이딩 구조물(51,51')은, 제 2 부품(520,520')에 제공된 오목부(57,57') 내로 연장하도록 구성되는 제 1 부품(510,510')에 제공된 적어도 하나의 핀(56,56')을 포함하는, 다축 뼈 고정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 부품(510,510')과 제 2 부품(520,520')은 상기 슬리브 축(S) 주위에서 원주 방향으로 연장하고, 각각 가이딩 구조물(51,51')을 포함하는 2개의 자유로운 끝 표면(510a,510b;520a,520b)을 가지는, 다축 뼈 고정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 부품(510)의 자유로운 끝 표면(510a,510b)이 상기 제 2 부품(520)의 자유로운 끝 표면(520a,520b)과 접촉하도록, 2개의 부품이 연결될 때 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')가 가장 큰 외부 직경(D0)을 가지고, 상기 가장 큰 외부 직경(D0)은 상기 수용 공간(44)에 제공된 시트(44b)의 하측 직경보다 큰, 다축 뼈 고정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브 형상의 삽입 피스(5)는, 상기 헤드(3)용 시트를 형성하는 내부의 구 모양의 표면 부분(52)을 가지는, 다축 뼈 고정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용 공간(44)의 최대 내부 직경(D1)은, 상기 제 1 부품 및 상기 제 2 부품(520,520')이 서로 떨어져서 움직일 수 있는 거리를 제한하도록 정해지는, 다축 뼈 고정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 부재(6)를 더 포함하고, 상기 압력 부재(6)는 상기 수용 공간(44)에서 적어도 부분적으로 배치되도록 구성되며, 상기 압력 부재(6)는 상기 헤드(3)와 상기 압력 부재(6)가 상기 수용부(4)에서 배치될 때, 상기 헤드에 압력을 가하기 위해 상기 헤드(3)와 접촉하도록 구성된 하측 표면 부분을 포함하는, 다축 뼈 고정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')는 상부 단부(5a) 및 바닥 단부(5b)를 가지고, 압력 요소(6)의 부분(6b)이 내부에서 연장할 수 있도록 크기가 정해지는 오목부(55)가 상기 상부 단부(5a)에서 제공되는, 다축 뼈 고정 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 압력 부재(6)는 상부 단부(6a) 바닥 단부(6b), 및 실질적으로 원통형인 외측 표면을 가지며, 상기 바닥 단부(6b)로부터 일정 거리를 두고 원주 방향의 홈(65)이 제공되는, 다축 뼈 고정 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 부재(6)는 상기 수용부(4)의 상부 단부(4a) 쪽으로 상기 압력 부재의 움직임을 제한하는 유지 부재(8)에 의해 상기 수용부에서 보유되도록 구성되는, 다축 뼈 고정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유지 부재(8)는, 상기 수용부로부터 압력 부재(6)의 오목부(64) 내로 연장하는 핀인, 다축 뼈 고정 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브 형상의 삽입 피스가, 그것의 슬리브 축이 상기 중심축(C)과 축이 같은 위치에서 상기 수용부(4)에 놓일 때, 하측 개구(45)를 통해 상기 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')의 하측 엣지(5b)가 연장하는, 다축 뼈 고정 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드(3)와 상기 삽입 피스(5,5')는 수용부(4)에 배치되고, 상기 삽입 피스(5,5')는 상기 수용부(4)의 중심축(C)에 대해 기울어질 수 있으며, 상기 헤드(3)에 압력을 가함으로써 고정 요소(1)와 삽입 피스(5,5')는 수용부(4)의 중심축(C)에 대해 각각 각도를 가지고 잠금이 이루어질 수 있는, 다축 뼈 고정 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고정 요소(1)의 샤프트(2)와 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')의 하측 엣지(5b)가 접촉하지 않을 때, 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')와 고정 요소(1)는 독립적으로 피봇 가능한, 다축 뼈 고정 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 요소(1)의 샤프트(2)는 피봇되고, 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')의 하측 엣지(5b)와 맞물리며, 고정 요소(1)의 추가 피봇팅은 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')가 고정 요소(1)와 함께 피봇하게 하는, 다축 뼈 고정 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용부는 상부 단부(4a)로부터 수용 공간(44) 내로 연장하는 통로(41)를 가지고, 상부 단부(4a)에서의 상기 통로(41)의 내부 직경은 슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')의 가장 큰 외부 직경보다 작은, 다축 뼈 고정 장치.
  18. 제 6 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    슬리브 형상의 삽입 피스(5,5')의 외부 구 모양의 표면 부분(53)과 내부 구 모양의 표면 부분(52)은 동일한 중심점을 가지는, 다축 뼈 고정 장치.
KR1020140183540A 2013-12-19 2014-12-18 확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치 KR20150072369A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13198637.4A EP2886073B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Polyaxial bone anchoring device with enlarged pivot angle
EP13198637.4 2013-12-19
US201361919566P 2013-12-20 2013-12-20
US61/919,566 2013-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150072369A true KR20150072369A (ko) 2015-06-29

Family

ID=49880484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140183540A KR20150072369A (ko) 2013-12-19 2014-12-18 확대된 피봇각을 지닌 다축 뼈 고정 장치

Country Status (5)

Country Link
US (4) US9962207B2 (ko)
EP (1) EP2886073B1 (ko)
JP (1) JP6195553B2 (ko)
KR (1) KR20150072369A (ko)
CN (1) CN104720881B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022030693A1 (ko) * 2020-08-04 2022-02-10 임병철 추간 케이지

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8007522B2 (en) 2008-02-04 2011-08-30 Depuy Spine, Inc. Methods for correction of spinal deformities
AU2010260521C1 (en) * 2008-08-01 2013-08-01 Roger P. Jackson Longitudinal connecting member with sleeved tensioned cords
JP5865479B2 (ja) * 2011-03-24 2016-02-17 ロジャー・ピー・ジャクソン 複合関節とポップ装着式シャンクとを有する多軸の骨アンカー
US9993269B2 (en) * 2011-07-15 2018-06-12 Globus Medical, Inc. Orthopedic fixation devices and methods of installation thereof
US9782204B2 (en) 2012-09-28 2017-10-10 Medos International Sarl Bone anchor assemblies
EP2764840B1 (en) 2013-02-11 2017-05-03 Biedermann Technologies GmbH & Co. KG Coupling assembly for coupling a rod to a bone anchoring element and bone anchoring device with such a coupling assembly
US9724145B2 (en) 2013-03-14 2017-08-08 Medos International Sarl Bone anchor assemblies with multiple component bottom loading bone anchors
US9259247B2 (en) 2013-03-14 2016-02-16 Medos International Sarl Locking compression members for use with bone anchor assemblies and methods
US9775660B2 (en) * 2013-03-14 2017-10-03 DePuy Synthes Products, Inc. Bottom-loading bone anchor assemblies and methods
US10342582B2 (en) 2013-03-14 2019-07-09 DePuy Synthes Products, Inc. Bone anchor assemblies and methods with improved locking
EP2886073B1 (en) * 2013-12-19 2017-05-31 Biedermann Technologies GmbH & Co. KG Polyaxial bone anchoring device with enlarged pivot angle
US10188432B2 (en) * 2014-06-04 2019-01-29 Roger P. Jackson Snap-on multi-planar and mono-planar receiver assemblies having integral and multi-part multipurpose positioners for pivoting and non-pivoting retainers
US9993270B2 (en) * 2014-07-18 2018-06-12 Warsaw Orthopedic, Inc. Bone fastener and methods of use
US10543021B2 (en) 2014-10-21 2020-01-28 Roger P. Jackson Pivotal bone anchor assembly having an open ring positioner for a retainer
US11219471B2 (en) * 2014-10-21 2022-01-11 Roger P. Jackson Pivotal bone anchor receiver having an insert with post-placement tool deployment
EP3031415B1 (en) * 2014-12-10 2018-10-31 Biedermann Technologies GmbH & Co. KG Coupling assembly and polyaxial bone anchoring device comprising the same
US9655656B2 (en) * 2015-01-20 2017-05-23 Amendia, Inc. Modular pedicle screw assembly with a snap tulip
US9707013B2 (en) * 2015-04-30 2017-07-18 Warsaw Orthopedic, Inc. Spinal implant system and methods of use
JP6486242B2 (ja) * 2015-08-21 2019-03-20 京セラ株式会社 脊椎インプラント
US11026730B2 (en) * 2017-05-10 2021-06-08 Medos International Sarl Bone anchors with drag features and related methods
US10258386B2 (en) * 2017-06-15 2019-04-16 Warsaw Orthopedic, Inc. Spinal construct and method
WO2020102787A1 (en) 2018-11-16 2020-05-22 Surber, James L. Pivotal bone anchor assembly having a deployable collet insert with internal pressure ring
US20220160400A1 (en) * 2019-03-12 2022-05-26 Carbofix Spine Inc. Composite material spinal implant
WO2022108875A1 (en) 2020-11-19 2022-05-27 K2M, Inc. Modular head assembly for spinal fixation

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847152B1 (fr) * 2002-11-19 2005-02-18 Eurosurgical Dispositif d'ancrage vertebral et son dispositif de blocage sur une vis poly axiale
US7322981B2 (en) * 2003-08-28 2008-01-29 Jackson Roger P Polyaxial bone screw with split retainer ring
DE102004010380A1 (de) * 2004-03-03 2005-09-22 Biedermann Motech Gmbh Verankerungselement und Stabilisierungseinrichtung zur dynamischen Stabilisierung von Wirbeln bzw. Knochen mit einem solchen Verankerungselement
US7678139B2 (en) * 2004-04-20 2010-03-16 Allez Spine, Llc Pedicle screw assembly
US20130144346A1 (en) * 2004-11-23 2013-06-06 Roger P. Jackson Modular polyaxial bone anchor with retainer having interconnected pieces
AU2005309869B2 (en) 2004-11-23 2009-09-10 Roger P. Jackson Polyaxial bone screw with multi-part shank retainer
US7875065B2 (en) * 2004-11-23 2011-01-25 Jackson Roger P Polyaxial bone screw with multi-part shank retainer and pressure insert
US8444681B2 (en) * 2009-06-15 2013-05-21 Roger P. Jackson Polyaxial bone anchor with pop-on shank, friction fit retainer and winged insert
US8308782B2 (en) * 2004-11-23 2012-11-13 Jackson Roger P Bone anchors with longitudinal connecting member engaging inserts and closures for fixation and optional angulation
US20070118117A1 (en) * 2005-10-20 2007-05-24 Ebi, L.P. Bone fixation assembly
US8100946B2 (en) * 2005-11-21 2012-01-24 Synthes Usa, Llc Polyaxial bone anchors with increased angulation
WO2008089096A2 (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Lanx, Inc. Bone fastener assembly
US8361123B2 (en) * 2009-10-16 2013-01-29 Depuy Spine, Inc. Bone anchor assemblies and methods of manufacturing and use thereof
US8449578B2 (en) 2009-11-09 2013-05-28 Ebi, Llc Multiplanar bone anchor system
GB2483531A (en) * 2010-09-13 2012-03-14 Facetmed Ltd Spinal fixation system
DE102010060555A1 (de) 2010-11-15 2012-05-16 Ulrich Gmbh & Co. Kg Pedikelschraube
ES2481673T3 (es) * 2010-11-24 2014-07-31 Biedermann Technologies Gmbh & Co. Kg Dispositivo de anclaje óseo poliaxial con ángulo de giro ampliado
JP5865479B2 (ja) 2011-03-24 2016-02-17 ロジャー・ピー・ジャクソン 複合関節とポップ装着式シャンクとを有する多軸の骨アンカー
US9131962B2 (en) * 2011-05-24 2015-09-15 Globus Medical, Inc. Bone screw assembly
US9358047B2 (en) * 2011-07-15 2016-06-07 Globus Medical, Inc. Orthopedic fixation devices and methods of installation thereof
ES2528969T3 (es) 2012-01-30 2015-02-13 Biedermann Technologies Gmbh & Co. Kg Dispositivo de anclaje de hueso
EP2829243B1 (en) * 2013-07-24 2016-11-02 Biedermann Technologies GmbH & Co. KG Coupling assembly for coupling a rod to a bone anchoring element, kit of such a coupling assembly different rod receiving elements and bone anchoring device
EP2886073B1 (en) * 2013-12-19 2017-05-31 Biedermann Technologies GmbH & Co. KG Polyaxial bone anchoring device with enlarged pivot angle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022030693A1 (ko) * 2020-08-04 2022-02-10 임병철 추간 케이지

Also Published As

Publication number Publication date
CN104720881B (zh) 2018-06-12
US20220395307A1 (en) 2022-12-15
US10729483B2 (en) 2020-08-04
EP2886073A1 (en) 2015-06-24
US11389219B2 (en) 2022-07-19
US20150173816A1 (en) 2015-06-25
JP2015116486A (ja) 2015-06-25
US20200383712A1 (en) 2020-12-10
US9962207B2 (en) 2018-05-08
JP6195553B2 (ja) 2017-09-13
CN104720881A (zh) 2015-06-24
EP2886073B1 (en) 2017-05-31
US20180243021A1 (en) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11389219B2 (en) Polyaxial bone anchoring device with enlarged pivot angle
US11638597B2 (en) Coupling device for coupling a rod to a bone anchoring element and bone anchoring device with such a coupling device
US12096963B2 (en) Coupling assembly for coupling a rod to a bone anchoring element and bone anchoring device with such a coupling assembly
US11045230B2 (en) Coupling assembly and polyaxial bone anchoring device comprising the same
US10022158B2 (en) Coupling assembly for coupling a rod to a bone anchoring element, kit of such a coupling assembly different rod receiving elements and bone anchoring device
US9283000B2 (en) Receiving part for receiving a rod for coupling the rod to a bone anchoring element
KR101673524B1 (ko) 뼈 고정 요소에 로드를 결합하기 위하여 로드를 수용하기 위한 수용부 및 이러한 수용부를 가진 뼈 고정 장치
US9333016B2 (en) Polyaxial bone anchoring device
KR20150056068A (ko) 확대된 피봇 각을 지닌 다축 뼈 고정 장치
TW201309257A (zh) 多軸式骨骼固定系統
US20190274737A1 (en) Polyaxial bone anchoring device and system including an instrument and a polyaxial bone anchoring device
TW201524452A (zh) 多軸式骨骼固定裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application