KR20210062857A - 각도조정이 가능한 뼈 고정나사 - Google Patents

Abstract

본 발명은 암나사가 형성된 하나 이상의 금속판의 체결홀에 체결되어 골절된 뼈를 고정하는 나사로서, 나사 중심축을 따라 지름이 감소하는 테이퍼진 형태로 상기 암나사에 결합되는 체결 수나사가 형성되는 나사머리와, 상기 나사머리로부터 나사 중심축을 따라 연장되어 골절된 뼈를 고정하는 고정 수나사가 형성되는 나사샤프트를 구비하되, 나사머리의 원주방향을 따라 이격되는 복수의 영역에 상기 중심축 방향으로 형성되어, 환자의 골절상황에 따라 시술자가 금속판의 체결홀에 고정되는 나사를 체결홀의 수직축에 대하여 원추방향으로 다양한 각도로 배향시켜 나사 결합할 수 있다.

Description

각도조정이 가능한 뼈 고정나사{Angle-adjustable bone fixation screw}

본 발명은 골절 시 뼈를 고정하는 나사에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골절된 뼈 표면에 안착되는 금속판의 체결홀에 체결 시 시술자가 골절상황에 따라 나사각도를 임의로 조정하여 뼈를 고정할 수 있는 뼈 고정나사에 관한 것이다.

골절 시에는 절단부위를 정 위치에 정렬한 뒤에 압박시켜 부러진 뼈가 유합이 될 때까지 부동으로 고정하기 위하여, 다양한 형상의 뼈 고정나사와 금속판이 사용되고 있다. 뼈 고정나사는 골절된 뼈의 종류나 골절 상황에 따라 단독으로 사용되거나, 금속판에 체결되어 함께 사용될 수 있다.

뼈 고정나사가 금속판에 체결되어 사용되는 경우, 체결방식에 따라 로킹(Locking)방식과 넌로킹(Non-locking)방식이 있다. 로킹 방식은 뼈 고정나사의 나사머리에 수나사를 형성하여 금속판의 고정홀의 암나사에 결합하는 방식으로, 나사결합에 의하여 고정된 각도로 고정됨에 따라 수술 후에 골편들과 금속판에 작용하는 동적하중에 의하여 뼈에 결합된 나사가 풀리거나 느슨해지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있지만, 골절 치료에 영향을 미치는 골편들의 압박능력이 저하되는 단점이 있다.

그리고, 넌로킹 방식은 뼈 고정나사의 나사머리에 나사가 형성되지 않아 금속판의 고정홀에 자유로운 각도로 배향될 수 있지만, 전술한 로킹 방식과 반대로 금속판에 고정되지 않아 골편들과 금속판 작용하는 동적하중에 의하여 스크루가 풀리거나 느슨해져 풀 아웃(pull-out) 될 수 있는 단점이 있다.

이와 같은 뼈 고정나사와 금속판의 로킹(Locking) 및 넌로킹(Non-locking) 방식을 단점을 개선하기 위하여, 뼈 고정나사와 금속판을 암,수 나사로 결합하되 다양한 각도로 체결할 수 있는 기술이 대한민국 특허공개 제2011-0039512호의 "다양한 각도로 고정되는 뼈 플레이트)"와 제2015-0085498호의 "본 플레이트 시스템" 등에 개시되어 있다.

대한민국 공개특허공보 제2011-0039512호(다양한 각도로 고정되는 뼈 플레이트) 대한민국 공개특허공보 제2015-0085498호(본 플레이트 시스템)

본 발명은 이와 같은 로킹 및 넌로킹 방식으로 체결되는 종래 뼈 고정나사의 문제점을 해결하기 위하여, 금속판의 체결홀에 다양한 각도로 체결될 수 있는 새로운 구조의 뼈 고정나사를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 암나사가 형성된 하나 이상의 금속판의 체결홀에 체결되어 골절된 뼈를 고정하는 나사로서, 나사 중심축을 따라 지름이 감소하는 테이퍼진 형태로 상기 암나사에 결합되는 체결 수나사가 형성되는 나사머리와, 상기 나사머리로부터 나사 중심축을 따라 연장되어 골절된 뼈를 고정하는 고정 수나사가 형성되는 나사샤프트를 구비하되, 나사머리의 원주방향을 따라 이격되는 복수의 영역에 상기 중심축 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 체결 수나사는 나사머리의 원주방향을 따라 등간격으로 형성된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 체결 수나사는 내측으로 만곡하게 요입 형성되는 내측 요입부를 개재하여 이격되게 형성된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 내측 요입부는 나사머리 지름의 10~20%로 요입 형성된다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 나사는 체결홀의 중심축에 대하여 적어도 30°각도로 경사지게 결합된다.

본 발명에 따르면, 나사머리에 형성되는 체결 수나사가 나사머리의 원주방향을 따라 이격되어 복수의 영역에 형성되어 있어, 시술자가 골절부위나 상황에 따라 금속판의 체결홈에 다양한 각도로 나사를 배향시켜 결합시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 각도조정이 가능한 뼈 고정나사가 금속판의 체결홀에 체결되어 있는 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 각도조정이 가능한 뼈 고정나사의 사시도이다.
도 3은 도 2의 각도조정이 가능한 뼈 고정나사의 나사머리 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 뼈 고정나사의 나사머리 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 각도조정이 가능한 뼈 고정나사가 금속판의 체결홀에 경사지게 체결되어 있는 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "구비하는", “결합되어”, “고정되어”등이 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 구비, 결합 및 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 각도조정이 가능한 뼈 고정나사(10)가 금속판(20)의 체결홀(21)에 체결되어 있는 상태를 도시한 단면도로, 본 발명의 뼈 고정나사(10)는 골절 시 뼈 표면에 고정되는 금속판(20)의 체결홀(21)에 나사 결합되어 골절된 뼈를 고정한다. 체결홀(21)은 금속판(20)에 하나 이상이 관통되게 형성되며, 뼈 고정나사(10)와 체결되도록 하단으로 갈수록 테이퍼지는 내주면에 암나사가 형성된다.

금속판(20)에 체결되는 본 발명의 뼈 고정나사(10) 사시도가 도 2에 도시되어 있는데, 뼈 고정나사(10)는 나사 중심축(C_s)을 따라 지름이 감소하는 테이퍼진 형태인 나사머리(100)와, 나사머리(100)로부터 나사 중심축(C_s)을 따라 연장되는 나사샤프트(200)로 이루어진다. 나사머리(100)에는 체결 수나사(110)가 중심축(L)을 따라 길이방향으로 형성되어 암나사인 금속판(20)의 체결홀(21)에 나사 결합되고, 나사샤프트(200)에는 골절된 뼈에 체결되는 고정 수나사(210)가 형성된다.

체결 수나사(110)가 형성되는 고정나사(10)의 나사머리(110)의 확대도와 단면도가 도 3,4에 도시되어 있다. 도 3,4에서와 같이, 체결 수나사(110)는 나사머리(10)의 내측으로 요입되는 내측 요입부(120)를 개재하여 복수영역에 이격되게 형성된다. 도 4에는 체결 수나사(110)로 내측 요입부(120)에 의해 이격되는 제1 체결 수나사(111), 제2 체결 수나사(112), 제3 체결 수나사(113)가 도시되어 있는데, 이와 같이 체결 수나사(110)는 체결홀(21)에 고정될 수 있도록 복수개로 형성된다. 체결 수나사(110)는 체결홀(21)에 안정되게 나사 결합되도록 나사머리(10)의 원주방향을 따라 등간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 요입되는 내측 요입부(120)에 의해 이격되는 제1 체결 수나사(111), 제2 체결 수나사(112), 및 제3 체결 수나사(113)는 각각 체결홀(21)의 암나사에 서로 다른 높이에 나사결합될 수 있어 금속판(20)의 수직면에 방사방향을 따라 경사지게 체결될 수 있다. 한편, 체결 수나사(110)의 피치는 사용되는 골절부위나 체결홀(21)이나 나사샤프트(200)에 형성되는 고정 수나사(210)의 피치에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

내측 요입부(120)는 나사 중심축(C_h)을 따라 테이퍼지게 형성되는 나사머리(110)에서 내측으로 만곡하게 요입되어 형성됨에 따라, 결합되는 나사머리(110)와 체결홀(21) 사이에 여유공간이 형성된다. 내측 요입부(120)는 테이퍼지게 형성되는 나사머리(110) 표면으로부터 균등한 두께로 요입됨에 따라, 테이퍼지게 형성되는 나사머리(110)의 하단으로 갈수록 상기 여유공간이 크게 형성되며, 이와 같은 여유공간에 의하여 뼈 고정나사(10)는 체결홀(21)에 소정의 경사각(Θ)으로 나사결합될 수 있다.

여기서, 경사각(Θ)은 뼈 고정나사(10)의 중심축(C_h)이 체결홀(21)의 중심축(C_h)의 원추방향으로 형성하는 각도로, 경사각(Θ)의 크기는 내측 요입부(120)가 형성하는 여유공간에 의하여 제한된다. 본 발명의 내측 요입부(120)는 나사머리(110) 지름의 10~20%로 요입 형성되는데, 나사머리(110) 지름의 20%를 초과하여 요입되면 만곡되는 경사각이 커져 나사머리(100)의 구조적 안정성이 취약해지고, 나사머리(110) 지름의 10% 미만으로 요입되면 체결 수나사(110)가 체결홀(21)에 경사지게 결합될 수 있는 충분한 여유공간이 형성되기 어렵다.

따라서, 내측 요입부(120)가 나사머리(110) 지름의 10~20%로 요입 형성되면, 이에 의해 형성되는 여유공간으로 인하여 뼈 고정나사(10)는 체결홀(21)의 중심축(C_h)에 적어도 30°각도로 경사지게 결합될 수 있다.

이와 같이 체결홀(21)에 경사지게 체결되는 본 발명의 뼈 고정나사(10)가 도 5는에 도시되어 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 내측 요입부(120)에 의해 형성되는 여유공간으로 인하여 이에 의해 이격되는 체결 수나사(110)가 체결홀(21)에 서로 다른 높이에 나사결합됨에 따라 뼈 고정나사(10)의 나사 중심축(C_s)이 체결홀(21)의 중심축(C_h)에 대하여 경사지게 결합된다.

본 발명의 뼈 고정나사(10)는 금속판(20)의 체결홀(21)에 직립하여 결합될 수 있음은 물론, 이와 같이 금속판(20)의 체결홀(21)에 경사지게 결합될 수 있어 환자의 골절상황에 따라 시술자가 금속판(20)에 나사를 다양한 각도로 배향시켜 결합시킬 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10 : 뼈 고정나사 20 : 금속판
21 : 체결홀 100: 나사머리
110: 체결 수나사 111: 제1 체결 수나사
112: 제2 체결 수나사 113: 제3 체결 수나사
120: 내측 요입부 200: 나사샤프트
210: 고정 수나사 C_s : 나사 중심축
C_h : 체결홈 중심축

Claims (5)

1. 암나사가 형성된 하나 이상의 금속판의 체결홀에 체결되어 골절된 뼈를 고정하는 나사에 있어서,
   나사 중심축을 따라 지름이 감소하는 테이퍼진 형태로 상기 암나사에 결합되는 체결 수나사가 형성되는 나사머리와, 상기 나사머리로부터 나사 중심축을 따라 연장되어 골절된 뼈를 고정하는 고정 수나사가 형성되는 나사샤프트를 구비하되,
   상기 나사머리의 체결 수나사는,
   상기 나사머리의 원주방향을 따라 이격되는 복수의 영역에 상기 중심축 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결 수나사는 나사머리의 원주방향을 따라 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
3. 제2항에 있어서,
   상기 체결 수나사는 내측으로 만곡하게 요입 형성되는 내측 요입부를 개재하여 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
4. 제3항에 있어서,
   상기 내측 요입부는 나사머리 지름의 10~20%로 요입 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.
5. 제4항에 있어서,
   상기 나사는 체결홀의 중심축에 대하여 적어도 30°각도로 경사지게 결합되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정나사.

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