KR20230025658A - 최적화된 팽창을 갖는 골 고정 임플란트 - Google Patents

Abstract

최적화된 팽창을 갖는 골 고정 임플란트
본 발명은, 최적화된 팽창을 갖는 골 고정 임플란트에 관한 것으로서, 관형 몸체(2)와 막대(1)를 포함하고, 막대(1)의 외부 프로파일과 관형 몸체(2)의 내부 프로파일은 상보적이며, 임플란트는, 맞닿음 메커니즘이 상기 관형 몸체(2)와 상기 막대(1)를 이들 두 개의 각 나사 피치의 역전 덕분에 상호 잠금하는 휴지 구성 사이에서 팽창가능하고, 이에 따라 관형 몸체와 막대는, 방사상으로 팽창된 구성에서,
근위 베어링,
원위 베어링, 및
및 이들 두 개의 베어링 사이에 위치하며 막대(1)의 외경과 관형 몸체(2)의 내경 간의 협동에 의해 형성되는 "중심" 베어링을 제공하고, 이는 근위 베어링에서의 관형 몸체(2)의 외경보다 큰 "중심" 레벨에서의 관형 몸체(2)의 외경을 유도한다.

Description

최적화된 팽창을 갖는 골 고정 임플란트

본 발명은, 정형외과용 나사만의 또는 예컨대 엉덩이, 팔꿈치, 발목, 어깨, 및 무릎과 같은 관절을 위한 플레이트, 치과용 또는 인대 임플란트 혹은 예컨대 척추를 위한 척추 요추 임플란트를 갖는 치과용, 정형외과용, 외과용 또는 정형외과용 골 임플란트 분야에 관한 것이다. 이러한 적용 분야는 예로서 주어지며 본 발명의 범위에 대한 제한이 아니다.

보다 구체적으로, 본 발명은, 특히 뼈의 해면성 부위에 있어서 팽창에 의해 골 조직에 대한 이식이 매우 안정적인 골 임플란트에 관한 것이다.

골 고정(osseous anchoring) 임플란트는, 일반적으로, 예를 들어, 치과용 분야에 대한 턱 뼈와 같은 골 조직에 형성된 하우징에 또는 척추에 이식되도록 의도된 세장형 몸체로 이루어진다.

골 고정 임플란트는 손상을 생성하지 않고 골 조직 내로 쉽게 도입될 수 있고 골 조직 내부의 고정 장치가 안정적이라는 점이 중요하다. 실제로, 현재의 골 임플란트 장치는, 골 조직에서 장치 자체의 크기에 필요한 것보다 많은 균열 또는 손상의 발생이 없는 신뢰할 수 있는 고정을 허용하지 않는다. 오늘날 많은 치료 기술이 일반적으로 골 조직에 고정된 장치가 가능한 한 움직이지 않게 유지되는 것을 필요로 하는 뼈 성장에 의존하기 때문에, 골 고정 임플란트에서의 고정이 신뢰할 수 있고 매우 안정적일 필요가 있다.

또한, 특히 뼈 내의 위치지정 또는 이식의 어려움으로 인한 것일 수 있는 골 고정 임플란트의 부정확한 위치지정의 임의의 위험을 피하기 위해 골 조직에서의 이식을 쉽게 수행하는 것도 필요하다.

최신 기술은 특허 문헌 EP2603163 B1을 포함하며, 이는 골 조직에 이식될 수 있는 개선된 고정가능한 골 임플란트를 기술하고, 골 조직에 파지 부분으로 불리는 부품을 포함하는 정착 장치, 및 팽창 부품으로 불리는 부품을 포함하며, 이들 2개의 부분은 서로에 대해 이동 가능하다. 본원에 언급된 발명은, 또한, 한편으로는 파지 부분 상에 그리고 다른 한편으로는 팽창 부분 상에 배치된 협력하는 기계적 연결 수단을 포함하여, 두 개의 부분의 상대적 이동성이 적어도 하나의 자유도를 포함하고, 상기 두 개의 부분의 상대적인 변위가 파지 부분의 넓어짐을 야기하고, 상기 넓어짐은 골 조직에서 파지 부분의 고정을 유발한다. 본원에 기재된 골 임플란트는 특히 치과 분야에 적용된다.

그러나, 그러한 해결책은, 제안된 골 임플란트가 관통 슬롯에 개방된 그의 원위 부분 상에서만 원뿔 부분을 가질 수 있기 때문에, 단점을 갖는다 . 이어서, 골 조직에서의 골 임플란트의 팽창은, 방사형 및 동형 방식으로 발생하여, 특히 골 임플란트가 골 조직으로부터 제거될 때 안정성이 떨어지게 되며, 이는 제거될 수 있기 전에 먼저 골 임플란트가 후퇴하게 한다.

따라서, 본 발명은, 안정적인 방식으로 골 조직에 이식될 수 있고 고정될 수 있는 골 임플란트를 제공함으로써, 이러한 단점을 해결하는 것을 목표로 한다.

본 발명의 일반적인 제시

따라서, 본 발명은, 골 조직에 쉽게 이식가능하고, 안정적이고, 또한 골 조직으로부터 쉽게 제거가능한 이하에서 골 임플란트라고 칭하는 골 고정 임플란트를 제안함으로써, 종래 기술의 단점을 극복하는 것을 목표로 한다.

이러한 결과를 달성하기 위해, 본 발명은, 최적화된 팽창을 갖는 골 고정 임플란트에 관한 것으로서,

제1 내경을 갖는 근위 부분과 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는 원위 부분 사이에서 연장되는 관형 몸체로서, 이들 두 개의 부분은, 길이방향 축(L)을 정의하고, 한편으로는 상기 관형 몸체 내부의 적어도 제1 나사산 및 다른 한편으로는 상기 관형 몸체 외부의 적어도 제2 나사산을 포함하고, 상기 제1 및 제2 내경은 상기 관형 몸체의 내부 프로파일을 정의하는, 관형 몸체; 및

상기 축(L)과 동일선 상에 있는 축 상의 근위 부분과 원위 부분 사이에서 연장되고, 한편으로는 상기 길이방향 축(L)을 따라 상기 관형 몸체의 상기 내부 프로파일에 대하여 상보적인 외부 프로파일 및 다른 한편으로는 상기 관형 몸체의 제2 외부 나사산에 대하여 나사 피치가 역전되는 적어도 하나의 외부 나사산을 갖는 막대를 포함하고,

상기 임플란트는, 한편으로는 이들 두 개의 각 나사 피치의 역전 때문에 맞닿음 메커니즘이 상기 관형 몸체와 상기 막대를 상호 잠금하는 휴지 구성과, 다른 한편으로는 상기 관형 몸체와 상기 막대의 상호 상보적인 내부 및 외부 나사산의 기동에 의해 얻어지고, 상기 막대의 상기 관형 몸체 내로의 관통 동안 상기 관형 몸체의 변형에 의해 적어도 원위 부분 상에서 상기 막대의 외경이 상기 관형 몸체의 내경보다 큼으로 인해, 상기 막대의 상기 관형 몸체 내로의 관통을 야기하고, 상기 관형 몸체의 팽창을 생성하는 팽창된 구성 간에 팽창가능한 골 고정 임플란트에 있어서,

상기 막대의 외부 프로파일과 상기 관형 몸체의 내부 프로파일은, 상보적이어서, 팽창된 구성에서,

상기 막대의 외경과 상기 관형 몸체의 내경의 상보성에 의해 지지되는 근위 베어링,

상기 막대의 외경보다 작아질 때까지 내경이 상기 원위 부분을 향하여 좁아지는 상기 관형 몸체와의 협동에 의해 지지되는 원위 베어링, 및

(근위 및 원위 레벨에서의) 이들 두 개 베어링 사이에 위치하며, 상기 막대의 외경과 상기 관형 몸체의 내경 간의 협동에 의해 형성되는 "중심" 베어링을 제공하고, 이는 상기 팽창된 구성에 있어서 상기 근위 베어링에서의 상기 관형 몸체의 외경보다 큰 "중심" 레벨에서의 상기 관형 몸체의 외경을 유도하는 골 고정 임플란트.

하나의 특징에 따르면, 상기 중심 레벨에서의 상기 관형 몸체의 외경은 상기 원위 베어링 레벨에서의 상기 관형 몸체의 외경보다 크다.

하나의 특징에 따르면, 상기 원위 베어링은 상기 막대의 외부 프로파일에 대하여 상보적인 상기 원위 부분의 적어도 일 부분 상에 형성된다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 원위 베어링은, 외부 프로파일이 상기 관형 몸체의 원위 부분의 내부 프로파일에 대하여 상보적인 팁을 포함하는 상기 원위 부분에 의해 형성된다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 중심 베어링은, 상기 원위 부분과 상기 근위 부분 사이의 중간 부분 상에서 상기 관형 몸체 내부에 돌출되는 적어도 하나의 리브(rib)에 의해 형성되어, 상기 팽창 동안, 상기 리브가 상기 막대의 근위 부분과 상기 막대의 원위 부분 사이에서 상기 막대의 외면과 협동한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 상호 맞닿음 메커니즘은, 상기 막대의 외경에 대하여 상보적인 상기 관형 몸체 내부의 리브 또는 숄더 또는 돌출부, 혹은 상기 막대 상의 홈이나 숄더에 대하여 상보적인 상기 관형 몸체의 내부 상의 리브를 포함한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 상호 맞닿음 메커니즘은, 상기 막대의 팁 상에 위치하는 절단부나 숄더에 대하여 상보적인 상기 관형 몸체 내부에 돌출되는 리브를 포함한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 관형 몸체와 상기 막대를 상호 잠금하는 상기 중심 베어링과 상기 맞닿음 메커니즘은, 상기 팽창된 구성 또는 상기 휴지 구성에서 각각 협동하는 동일한 요소들에 의해 형성된다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 막대의 외경은 원위 부분 상의 적어도 하나의 수축부에 의해 상기 관형 몸체의 내경보다 크다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 적어도 하나의 수축부는, 상기 팽창이 필요한 골 조직에서의 깊이의 함수로서 결정된 거리에서 상기 길이방향 축을 따라 근위 부분에 대하여 위치한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 관형 몸체는, 원위 부분 상에 내경이 상기 막대의 외경보다 작은 절두원추형 부분을 포함한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 절두원추형 부분은 상기 관형 몸체가 뼈 내로 깊게 침하할 수 있게 하는 원뿔 코어가 있는 나사산을 갖는다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 원위 부분은 셀프-탭핑 노치(self-tapping notch)를 포함한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 원위 부분은 상기 관형 몸체의 팽창을 허용하는 길이방향 관통 슬롯을 포함한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 길이방향 관통 슬롯만큼 많은 셀프-탭핑 노치가 존재한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 원위 부분은 상기 관형 몸체의 팽창을 허용하는 길이방향 비관통 슬롯을 포함한다.

다른 하나의 특징에 따르면, 상기 막대는, 상기 관형 몸체에서의 상기 막대의 나사 조임이 상기 관형 몸체의 골 조직 내로의 나사 조임과 반대 방향으로 실행되어야 하는 순간을 시각화하는 적어도 하나의 거리 마커를 포함한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은, 단지 예로서 주어진 본 발명의 실시예의 상세한 설명을 읽음으로써 그리고 도시된 도면을 참조하여 나타날 것이다:
도 1a, 도 1b, 및 도 2는 본 발명에 따른 골 임플란트를 구성하는 요소들의 상세도를 도시한다.
도 3a는 본 발명에 따른 팽창 전의 관형 몸체의 상세도를 도시한다.
도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 팽창 후의 관형 몸체의 상세도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 상호 맞닿음부에서 관형 몸체 내로 관통하는 막대의 내부의 단면도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 팽창된 위치에서 골 임플란트의 내부의 도면을 도시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 팽창된 위치에서 골 임플란트의 외부의 도면을 도시한다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 팽창된 관형 몸체의 도면을 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 팽창된 위치에서 막대를 포함하는 관형 몸체의 내부의 단면도를 도시한다.

본 발명의 다양한 실시예는 특히 예시적이고 비제한적인 도면을 참조하여 후술된다.

본원은 골 조직에 대한 골 임플란트의 이식에 관한 것이다.

본원에서 "이식"이라는 용어는 일반적으로 나사 조임에 의해 골 조직 내에 골 임플란트를 도입하는 사실을 나타낸다는 점에 주목해야 한다. 본원에서 제안된 이식은, 골 조직에서의 이러한 골 임플란트의 양호한 유지를 보장하기 위해 충분히 단단하고 안정적인 골 임플란트의 도입을 나타낸다.

또한, "골 조직(들)"이라는 용어는, 일반적으로, 본원의 골 이식 시스템이 모든 유형의 골 조직에 이식될 수 있기 때문에, 조밀한 뼈(예를 들어, 피질 뼈 또는 골막) 또는 (부드러운, 다공성) 해면성 뼈인지에 관계없이 모든 유형의 뼈를 나타낸다.

또한, 사용되는 용어는, 일반적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 오히려 본원에서 상세히 설명된 기능적 고려 사항을 고려하여 해석되어야 한다.

도 1a, 도 1b, 및 도 2는 골 임플란트의 예시적이고 비제한적인 예의 실시예이다.

예를 들어 도 1a, 도 1b, 및 도 2에 도시한 바와 같이, 골 임플란트는 근위 부분(22)과 원위 부분(23) 사이에서 길이방향 축(L)을 따라 연장되는 관형 몸체(2)를 포함하며, 관형 몸체는, 한편으로는 관형 몸체(2) 내부의 적어도 제1 나사산(20) 및 다른 한편으로는 관형 몸체(2) 외부의 적어도 제2 나사산(21)을 포함한다.

본원에서, "관형 몸체(2)"라는 용어는 일반적으로 중공의 일반화된 실린더를 나타낸다.

일부 실시예에서, 골 임플란트는, 또한, 근위 부분(12)과 원위 부분(13) 사이에서 상기 길이방향 축(1)을 따라 또한 연장되는 막대(1)를 포함하며, 막대는, 한편으로는 상기 길이방향 축(1)을 따라 상기 관형 몸체(2)의 내부 프로파일에 대하여 상보적인 외부 프로파일 및 다른 한편으로는 관형 몸체(2)의 상기 제2 외부 나사산(21)에 대하여 나사 피치가 역전되는 적어도 하나의 외부 나사산(11)을 갖는다.

"근위" 및 "원위"라는 용어는, 본원에서, 이식 장치가 골 조직에 대한 이식을 허용하도록 유지되는 부분, 및 골 조직 (근위 부분에 대향함)에서 먼저 이식되는 부분을 각각 나타낸다.

"근위 및 원위 부분들"이라는 용어는 본원에서 원위 단부 및 근위 단부의 부근에 위치하는 부분들을 지칭한다.

일부 실시예에서, 막대(1)의 근위 부분(12)은 피질 뼈에 직접 이식된다.

일부 실시예에서, 막대(1)의 근위 단부는 막대(1)를 조일 수 있게 하는 기동 수단을 포함하고, 상기 기동 수단은, 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이 임의의 형상의 구조로 이뤄질 용도에 따라 의사가 바랄만한 상기 임의의 형상의 구조를 포함한다. 기동 수단은, 예를 들어, 육각 구멍, 톡스(torx) 또는 십자형 또는 다른 임의의 기동 수단이며, 막대(1)의 근위 단부는 골 고정 임플란트(다축 또는 비다축 골합성 막대를 고정하거나 플레이트 또는 다른 임의의 장치를 고정하기 위한 헤드)에 대해 원하는 대상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 막대(1)는, 막대(1)를 통과하는 캐뉼러를 포함하여, 의사가 필요하다고 여기는 경우 예를 들어 시멘트를 주입할 수 있게 한다.

일부 실시예에서, 관형 몸체(2) 외부의 제2 나사산(21)은 골 고정을 허용한다. 본원에서 사용되는 "골 고정"이라는 용어는, 일반적으로 반복되는 나사 조임 동작, 충격, 또는 강타(strike)의 형태로 일반적으로 가해지는 푸시(push)의 작용 하에서, 직선 경로를 따라 골 조직에 진입하도록 의도된 적어도 하나의 요소를 포함하는 다양한 유형의 장치를 나타낸다. 보다 양호한 고정을 보장하기 위해 기계적 나사산의 나사산 높이보다 일반적으로 더 높은 나사산 높이를 갖는 골 고정 나사산이 공지되어 있다. 또한, 골 고정 나사산은 일반적으로 기계적 나사산과 다르며, 통상의 기술자는, 뼈의 유형과 원하는 적용에 따라 코어의 직경, 나사 피치 및 와이어 높이를 가변할 수 있고, 본 발명이 이러한 다양한 실시예를 포함한다는 것을 알고 있다.

또한, 일부 실시예에서, 사다리꼴 나사산과 같은 일부 기계적 나사산은, 뼈에 고정된 관형 몸체 내로의 막대의 관통을 용이하게 하는 더 적은 저항을 제공한다. 실제로, 사다리꼴 나사산은, 압축 및 인장 시 큰 하중을 분산시킬 수 있어서, 시간과 조건에 관계없이 임플란트의 안정성을 개선한다.

일부 실시예에서, 관형 몸체(2)는, 원위 부분(23) 상에 내경이 막대(1)의 외경보다 작은 절두원추형 부분(291)을 포함한다.

일부 실시예에서, 절두원추형 부분(291)은 관형 몸체(2)가 뼈 속으로 깊게 침하할 수 있게 하는 원뿔형 코어를 갖는 나사산(232)을 갖는다.

일부 실시예에서, 관형 몸체(2)의 원위 부분(23)은, 예를 들어 도 3a, 도 3b, 도 4a, 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 셀프-탭핑되고, 셀프-탭핑(밀링과 탭핑) 노치(231)를 포함한다. 이러한 원위 부분(23)은, 임플란트의 삽입 전에 프리드릴링(pre-drilling)을 피하면서 이식 동안 뼈를 보존하는 것을 허용하고, 따라서 이식된 영역 주위에 최대 양의 뼈를 유지할 수 있게 하며, 이는 골 임플란트의 안정성을 개선한다. 실제로, 골유착 시간이 이에 따라 감소되며, 이는 합성이든 또는 천연이든 임의의 유형의 뼈 충전 재료를 추가할 필요성을 제한한다. 또한, 노치들(231)의 분포는, 원위 부분(23)의 각 부분에 대한 양호한 균형을 보장하고, 따라서 임플란트를 골 조직 내로 삽입하는 동안 힘의 분포의 양호한 균일성을 보장한다.

일부 실시예에서, 막대(1)는, 관형 몸체에서의 막대의 나사 조임이 관형 몸체의 골 조직 내로의 나사 조임과 반대 방향으로 실행되어야 하는 순간을 시각화하는 적어도 하나의 거리 마커(16)를 포함한다.

일부 실시예에, 거리 마커(16)는, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 골 임플란트가 뼈 내로 관통하는 동안 의사를 위한 위치지정 마크로서 기능하는 레이저 마커이다.

골 임플란트는, 티타늄 또는 이식가능한 의료용 스테인리스 스틸 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 또는 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 또는 통상의 기술자가 기계적 특성, 물리화학적 특성, 및 생체 적합성에 따라 적합성을 결정할 수 있는 다른 임의의 재료로 제조된다는 점에 주목해야 한다.

본원은, 또한, 본원의 다양한 실시예에서 설명하는 바와 같이 임플란트를 이식하는 방법에 관한 것이다.

일부 실시예에서, 이러한 방법은 다음 단계들을 포함한다:

거리 마커(16)가 뼈 피질의 표면과 동일 평면 상에 있을 때까지 골 임플란트를 외부 나사산(21) 방향으로 나사 조임하는 단계, 및

제2 나사산(11) 방향으로 나사 조임함으로써 골 임플란트를 나사 조임하여 뼈 내로의 나사산 막대(1) 몸체의 나사 조임을 완료하고 관형 몸체(2)의 팽창으로 진행하는 단계.

이 방법의 일부 실시예에서, 방법은 피질 프리폼 도구에 의해 피질 뼈를 통한 임플란트의 삽입을 허용하는 개구를 제공하는 단계를 포함한다. 이는 특히 임플란트를 제조하는 데 사용되는 재료가 PEEK인 경우에 해당한다.

다른 실시예에서, 이러한 천공은 셀프-탭핑 노치(231)로 인해 필요하지 않다.

본원은, 또한, 골 조직에서의 골 임플란트의 팽창에 관한 것이다.

일부 실시예에서, 예를 들어 도 3a에 도시한 바와 같이, 관형 몸체(2)는 원위 부분(23)의 단부에서 예각(α)을 갖는다. 이 각도(α)는 팽창 동안 막대(1)가 관형 몸체(2)에 진입함에 따라 개방되고 증가한다.

일부 실시예에서, 예를 들어 도 3b에 도시한 바와 같이, 팽창 동안 점점 더 개방되는 각도(α)는 각도(β)로 되며, 각도(β)는 팽창된 관형 몸체(2)의 각도이다.

전개된 위치에서, 관형 몸체(2)의 벽들은 일부 실시예에서 각도(β)를 생성하는 대신 평행할 수 있다는 점에 주목해야 한다.

일부 실시예에서, 관형 몸체(2)는, 예를 들어 도 3c에 도시한 바와 같이 각도(α 및 β)의 존재에 의해 중심 베어링에서 돔 형상을 갖는다. 따라서, 이들 실시예에서, 임플란트는, 팽창된 구성에서, 이후에 상세히 설명하는 바와 같이, 원위 부분과 근위 부분의 레벨에서의 외경보다 큰 중심 베어링 레벨에서의 외경을 갖는다.

일부 실시예에서, 예를 들어 도 5a, 도 5b, 및 도 10에 도시한 바와 같이, 임플란트는, 한편으로는 이들 두 개의 각 나사 피치의 역전 때문에 맞닿음 메커니즘이 관형 몸체(2)와 상기 막대(1)를 상호 잠금하는 휴지 구성과, 다른 한편으로는 관형 몸체(2)와 막대(1)의 상호 상보적인 내부 및 외부 나사산의 기동에 의해 얻어지고, 막대(1)의 관형 몸체(2) 내로의 관통 동안 관형 몸체(2)의 변형에 의해 적어도 원위 부분 상에서 막대(1)의 외경이 관형 몸체(2)의 내경보다 큼으로 인해, 막대(1)의 관형 몸체(2) 내로의 관통을 야기하고, 상기 관형 몸체(2)의 팽창을 생성하는 팽창된 구성 간에 팽창가능하다.

예를 들어 도 5a 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 막대(1)의 외부 프로파일과 관형 몸체(2)의 내부 프로파일은, 상보적이어서, 일부 실시예에서는, 팽창된 구성에서,

관형 몸체(2)의 내경과 막대(1)의 외경의 상보성에 의해 지지되며 관형 몸체(2)의 변형을 야기하지 않는 근위 베어링,

막대(1)의 외경보다 작아질 때까지 원위 부분을 향하여 내경이 좁아지는 관형 몸체(2)와의 협동에 의해 지지되는 원위 베어링, 및

팽창된 구성에서 근위 베어링에서의 관형 몸체(2)의 외경보다 큰 "중심" 레벨에서의 관형 몸체(2)의 외경을 유도하는 막대(1)의 외경과 관형 몸체(2)의 내경 간의 협동에 의해 형성된 두 개의 원위 및 근위 베어링 사이에 위치하는 "중심" 베어링을 제공하며, 상기 중심 베어링은 반드시 나머지 두 개의 베어링의 중간에 정확하게 위치할 필요는 없다.

일부 실시예에서, 원위 베어링은 팁(17)을 포함하는 막대의 원위 부분(13)에 의해 형성되고, 팁의 외부 프로파일은 관형 몸체(2)의 원위 부분(23)의 내부 프로 파일에 대하여 상보적이다.

일부 실시예에서, 원위 부분(13)은, 관형 몸체(2)에 구성된 상호 맞닿음부에 의해 외부 나사산(21) 방향으로의 병진 이동이 정지되고, 상기 상호 맞닿음부의 형상과 관형 몸체(2)의 내부 형상은, 막대(1)가 관형 몸체(2) 내로 나사 조임될 때 관형 몸체(2)의 반경방향 팽창을 야기하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 임플란트의 원위 부분의 팽창은 막대(1)의 팁(17)의 원뿔 형 또는 절두원추형 프로파일과 관형 몸체(2)의 내경 간의 협동에 의해 보장되는 반면, 중심 베어링의 팽창은 상호 맞닿음부로부터 근위 부분의 방향으로 막대(1)의 외경의 증가에 대한 관형 몸체(2)의 중심 베어링에서의 내경 간의 협동에 의해 보장된다.

바람직하게, 막대(1)의 외경의 이러한 증가는 거리 마커(16)에 대해 미리 결정된 거리에 위치하며, 따라서 임플란트를 상기 거리 마커(16)까지 휴지 위치에서 나사로 조일 수 있으며 이어서 반대 방향으로 나사를 조여 막대가 슬리브 내부로 관통할 수 있게 하며 후속하여 관형 몸체(2)를 팽창하면서, 팽창이 발생할 깊이를 제어한다.

또한, 막대(1)의 외경은 원위 부분(23) 상의 적어도 하나의 수축부(271)에 의해 관형 몸체(2)의 내경보다 크며, 막대(1)의 외경은 연장된 위치에서 중심 베어링에 해당하는 길이방향 축(L)을 따른 거리에서 최대 크기에 도달한다. 상기 적어도 하나의 수축부(271)는, 예를 들어 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 근위 부분에 대하여 길이방향 축(L)을 따라 상기 팽창이 요구되는 골 조직에서 깊이의 함수로서 결정된 거리에 위치한다.

상기 수축부(271)는 팁(17)으로부터 가변적인 거리에 위치한다.

일부 실시예에서, 상호 맞닿음 메커니즘은, 막대(1)의 팁 상에 위치하는 숄더 또는 절단부(172)에 대하여 상보적인 돌출부(26)(또는 비제한적인 방식으로 리브라고 칭하는 돌출 리브)를 관형 몸체(2) 내부에 포함한다.

일부 실시예에서, 막대(1)의 직경은, 중심 베어링이 관형 몸체(2)를 팽창시킬 수 있도록 상기 숄더 또는 상기 절단부(172)로부터 막대(1)의 원위 부분(13)을 향하여 점진적으로 증가한다.

일부 실시예에서, 근위 베어링은 막대(1)의 외부 프로파일에 대하여 상보적인 원위 부분(23)의 적어도 하나의 부분 상에 형성된다. 이러한 근위 베어링은 관형 몸체(2)와 막대(1) 간의 직경의 상보성에 대응한다.

일부 실시예에서, "중심" 베어링은, 원위 부분(23)과 근위 부분(22) 사이에 위치되는 중간 부분 상에서 관형 몸체 내부의 적어도 하나의 돌출부(26)(예를 들어, 돌출 리브)에 의해 형성되어, 상기 리브(26)는, 팽창 동안, 근위 부분과 원위 부분 사이에서 막대(1)의 외면과 협동한다.

일부 실시예에서, "중심" 레벨에서의 관형 몸체(2)의 외경은, 또한, 바람직하게 원위 베어링의 레벨에서의 관형 몸체의 외경보다 크며, 이는, 예를 들어, 도 3c 및 도 10에 도시한 바와 같이 중심 베어링 레벨에서 (일반적으로 관형 몸체(2)와 임플란트를 위한) 전술한 돔 형상을 유도한다. 이들 실시예에서, 팽창된 구성의 돔 형상은, 막대(1)와 관형 몸체(2)의 원위 단부들 간의 협동이 본원에서 상세히 설명하는 중심 베어링의 레벨에서 부여된 직경보다 작은 외경을 임플란트에 부여한다는 사실에 의해 얻어진다. 또한, 돔 형상의 이러한 팽창은, 본원에서 상세히 설명하는 바와 같이, 일부 실시예에서, 관형 몸체(2)의 중심 부분 상의 비관통 슬롯(25)의 존재에 의해 용이해진다(이들 비관통 슬롯(25)은, 임플란트 내부의 골 조직의 성장을 허용하여 임플란트의 안정성을 개선하는 이점도 갖는다).

또한, 일부 실시예에서, 상호 맞닿음부와 "중심" 베어링 간의 시너지 효과가 관찰되어, 시작 시 나사 조임을 허용하고 팽창 동안 베어링의 나사 조임도 허용한다.

일부 실시예에서, 관형 몸체와 막대를 서로 상호 잠금하는 중심 베어링과 맞닿음 메커니즘은, 팽창된 구성 또는 휴지 구성에서 각각 협동하는 동일한 요소들(또는 양측 메커니즘을 위한 적어도 일부 공유 요소들)에 의해 형성된다. 이러한 동일한 협동 요소들은 구성에 의존하는 두 개의 상이한 기능을 수행하는 동일한 구조를 형성한다. 실제로, 요소들은, 한편으로는 휴지 구성에서 상호 맞닿음부(뼈 내부의 나사 조임을 허용함)를 형성하고 다른 한편으로는 팽창된 구성에서 중심 베어링(임플란트의 팽창을 허용함)을 형성하도록 협동하는 리브(26)를 포함한다. 절단부(172)에 대하여 맞닿음부를 형성함으로써, 리브(26)는, 전술한 바와 같이 뼈 내부에서의 나사 조임 동안 및 나사 피치가 관형 몸체(2)의 상기 제2 외부 나사산(21)에 대하여 역전되는 외부 나사산(11)으로 인한 반대 방향으로의 (관형 몸체에서 로드의) 나사 조임 동안 막대(1)를 관형 몸체(2)에 대하여 유지하도록 허용할 수 있고, 리브(26)와 (근위 단부로의 방향으로 증가하는) 막대(1)의 외경의 협동에 의해, 관형 몸체(2)의 팽창을 유도한다. 따라서, 임플란트에 다양한 이점(제조의 비용과 용이성, 안정성 등)을 제공하는 시너지 효과를 내는 공유 요소들에 의해 나사 조임과 중심 팽창의 두 개의 기술적 효과가 얻어진다는 점을 이해할 것이다.

일부 실시예에서, 상호 맞닿음 메커니즘은, 막대(1)의 외경에 대하여 상보적인, 관형 몸체(2) 내부의 리브 또는 숄더 또는 돌출부, 혹은 막대(1) 상의 홈 또는 숄더에 대하여 상보적인 관형 몸체(2)의 내부의 리브(26)를 더 포함한다.

최대 팽창력의 베어링은, 뼈와 임플란트 간에 가장 많은 하중이나 접촉력을 축적하는 부분들이 처지는 위험을 제한한다.

예를 들어 도 3a 내지 도 3c 및 도 6 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 관형 몸체(2)의 원위 부분(23)은, 특히, 관형 몸체(2)의 원통형 팽창을 허용하도록 길이방향 관통 슬롯(24) 및 비관통 슬롯(25)을 포함한다.

일부 실시예에서, 관통 슬롯(24)과 비관통 슬롯(25) 간의 시너지는 절단된 기하학적 원뿔 구조도 허용한다.

일부 실시예에서, 팽창은, 적어도 하나의 길이방향 관통 슬롯(24) 또는 비관통 슬롯(25), 바람직하게는 여러 개의 관통 슬롯(24) 또는 비관통 슬롯(25) 덕분에 허용된다. 또한, 원위 부분(23)은, 두 가지 유형의 슬롯, 즉, 길이방향 관통 슬롯(24) 및 길이방향 비관통 슬롯(25)을 포함하는 것이 바람직하다. 관형 몸체(2)의 셀프-탭핑 부분(23)의 노치들(231)의 분포는 길이방향 관통 슬롯(24)과 비관통 슬롯(25)의 수에 의존한다는 점에 주목해야 한다. 길이방향 비관통 슬롯(25)과 중심 베어링은 관형 몸체(2)의 팽창을 허용한다.

일부 실시예에서는, 관통 슬롯(24)만큼 많은 셀프-탭핑 노치(231)가 존재한다.

예를 들어 도 5a 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 관형 몸체(2)는, 막대(1)의 관형 몸체(2) 내부로의 관통 후에 팽창된다.

일부 실시예에서, 관형 몸체(2)는 원통 형태로 팽창하며, 관형 몸체(2)의 원위 부분(23) 상의 길이방향 관통 슬롯(24)과 비관통 슬롯(25)은, 막대(1)의 관형 몸체(2) 내로의 관통시 관형 몸체(2)의 탄성 또는 소성 변형을 허용함으로써 관형 몸체(2)의 원통형 팽창을 허용한다. 관형 몸체(2)는, 예를 들어, 우수한 소성 변형 특성을 갖는 티타늄으로 제조될 수 있다. 따라서, 길이방향 비관통 슬롯(25)은, 팽창 동안, 관형 몸체(2)와 막대(1) 간의 3개의 베어링 상의 접촉 프로파일을 유지할 수 있게 하고 팽창으로 인한 힘이 팽창된 관형 몸체(2)의 둘레에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있게 함으로써, 골 조직에서의 골 임플란트의 안정성에 기여한다.

일부 실시예에서, 관통 슬롯(24)과 비관통 슬롯(25)은 길이에 걸쳐 서로에 대해 오프셋되어 배치되며, 이러한 오프셋 배치는 팽창 동안의 관형 몸체(2)의 가요성과 기계적 강도를 개선할 수 있다.

마지막으로, 일부 실시예에서, 비관통 슬롯(25)은, 볼록 유형의 돔 형상을 제시하고 관형 몸체의 둘레 위에 재료를 압축하고 조밀하게 할 수 있게 함으로써, 관형 몸체(2)가 해면성 골 조직에서 팽창하게 할 수 있으며, 이에 따라 일차적 안정성, 치유력을 개선할 수 있고, 골 임플란트를 안정화 및 고정하기 위한 시멘트 첨가를 피할 수 있게 한다.

따라서, 본 발명에서 제안된 골 임플란트는, 골 조직에 신속하고 정확하게 이식될 수 있고, 골 조직에서 매우 안정적인 방식으로 이식되어 유지될 수 있다.

본원은 도면 및/또는 다양한 실시예를 참조하여 다양한 기술적 특징 및 이점을 설명한다. 통상의 기술자는, 주어진 실시예의 기술적 특징이, 반대의 경우가 명시적으로 언급되거나 혹은 이들 특성이 호환불가이거나 조합이 작용하지 않는 한, 실제로 하나 이상의 다른 실시예(들)의 특징과 조합될 수 있음을 이해할 것이다.

보다 일반적으로, 본원에서 제공되는 기능적 및 구조적 고려 사항을 사용하여 통상의 기술자에 의해 다양한 유형의 임플란트 유지 수단 및/또는 척추 유지 수단의 조합이 고려되며 이해될 것이다. 또한, 주어진 실시예에서 설명된 기술적 특징은, 반대의 경우가 명시적으로 언급되지 않는 한, 이 모드의 다른 특성과는 분리될 수 있는데, 이는 특히 본원에서 제공되는 기능적 고려 사항이 충분한 설명을 제공하여 필요할 수 있는 구조적 변경이 통상의 기술자의 범위 내에 있을 수 있기 때문이다.

통상의 기술자는, 본원을 읽을 때, 청구된 본 발명의 적용 분야를 벗어나지 않고 상세히 설명된 것 이외의 많은 특정 형태의 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 실시예들은, 예시로서 고려되어야 하지만, 첨부된 청구범위의 범위에 의해 정의된 분야에서 수정될 수 있으며, 본 발명은 상술한 세부사항들로 제한되지 않아야 한다.

Claims (17)

1. 최적화된 팽창을 갖는 골 고정 임플란트로서,
   제1 내경을 갖는 근위 부분(22)과 상기 제1 내경보다 작은 제2 내경을 갖는 원위 부분(23)사이에서 연장되는 관형 몸체(2)로서, 이들 두 개의 부분은, 길이방향 축(L)을 정의하고, 한편으로는 상기 관형 몸체(2) 내부의 적어도 제1 나사산(20) 및 다른 한편으로는 상기 관형 몸체(2) 외부의 적어도 제2 나사산(21)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 내경은 상기 관형 몸체(2)의 내부 프로파일을 정의하는, 관형 몸체(2); 및
   상기 축(L)과 동일선 상에 있는 축 상의 근위 부분(12)과 원위 부분(13) 사이에서 연장되고, 한편으로는 상기 길이방향 축(L)을 따라 상기 관형 몸체(2)의 상기 내부 프로파일에 대하여 상보적인 외부 프로파일 및 다른 한편으로는 상기 관형 몸체(2)의 제2 외부 나사산(21)에 대하여 나사 피치가 역전되는 적어도 하나의 외부 나사산(11)을 갖는 막대(1)를 포함하고,
   상기 임플란트는, 한편으로는 이들 두 개의 각 나사 피치의 역전 때문에 맞닿음 메커니즘이 상기 관형 몸체(2)와 상기 막대(1)를 상호 잠금하는 휴지 구성과, 다른 한편으로는 상기 관형 몸체(2)와 상기 막대(1)의 상호 상보적인 내부 및 외부 나사산의 기동에 의해 얻어지고, 상기 막대(1)의 상기 관형 몸체(2) 내로의 관통 동안 상기 관형 몸체(2)의 변형에 의해 적어도 원위 부분 상에서 상기 막대(1)의 외경이 상기 관형 몸체(2)의 내경보다 큼으로 인해, 상기 막대(1)의 상기 관형 몸체(2) 내로의 관통을 야기하고, 상기 관형 몸체(2)의 팽창을 생성하는 팽창된 구성 간에 팽창가능한 골 고정 임플란트에 있어서,
   상기 막대(1)의 외부 프로파일과 상기 관형 몸체(2)의 내부 프로파일은, 상보적이어서, 팽창된 구성에서,
   상기 막대(1)의 외경과 상기 관형 몸체(2)의 내경의 상보성에 의해 지지되는 근위 베어링,
   상기 막대(1)의 외경보다 작아질 때까지 내경이 상기 원위 부분을 향하여 좁아지는 상기 관형 몸체(2)와의 협동에 의해 지지되는 원위 베어링, 및
   이들 두 개(근위 및 원위) 베어링 사이에 위치하며, 상기 막대(1)의 외경과 상기 관형 몸체(2)의 내경 간의 협동에 의해 형성되는 "중심" 베어링을 제공하고, 이는 상기 팽창된 구성에 있어서 상기 근위 베어링에서의 상기 관형 몸체(2)의 외경보다 큰 "중심" 레벨에서의 상기 관형 몸체(2)의 외경을 유도하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
2. 제1항에 있어서, 상기 중심 레벨에서의 상기 관형 몸체(2)의 외경은 상기 원위 베어링에서의 상기 관형 몸체(2)의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
3. 제1항에 있어서, 상기 원위 베어링은 상기 막대(1)의 외부 프로파일에 대하여 상보적인 상기 원위 부분(23)의 적어도 일 부분 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
4. 제2항에 있어서, 상기 원위 베어링은, 외부 프로파일이 상기 관형 몸체(2)의 원위 부분(23)의 내부 프로파일에 대하여 상보적인 팁(17)을 포함하는 상기 원위 부분(13)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중심 베어링은, 상기 원위 부분(23)과 상기 근위 부분(22) 사이의 중간 부분 상에서 상기 관형 몸체(2) 내부에 돌출되는 적어도 하나의 리브(26)에 의해 형성되어, 상기 임플란트의 팽창 동안, 상기 리브(26)가 상기 막대의 근위 부분(12)과 상기 막대의 원위 부분(13) 사이에서 상기 막대(1)의 외면과 협동하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상호 맞닿음 메커니즘은, 상기 막대(1)의 외경에 대하여 상보적인 상기 관형 몸체(2) 내부의 리브 또는 숄더 또는 돌출부, 혹은 상기 막대(1) 상의 홈이나 숄더에 대하여 상보적인 상기 관형 몸체(2)의 내부 상의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
7. 제6항에 있어서, 상기 상호 맞닿음 메커니즘은, 상기 막대(1)의 팁 상에 위치하는 절단부(160)나 숄더에 대하여 상보적인 상기 관형 몸체(2) 내부에 돌출되는 리브(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
8. 제7항에 있어서, 상기 관형 몸체(2)와 상기 막대(1)를 상호 잠금하는 상기 중심 베어링과 상기 맞닿음 메커니즘은, 상기 팽창된 구성 또는 상기 휴지 구성에서 각각 협동하는 동일한 요소들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막대(1)의 외경은 원위 부분 상의 적어도 하나의 수축부(271)에 의해 상기 관형 몸체(2)의 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수축부(271)는, 상기 팽창이 필요한 골 조직에서의 깊이의 함수로서 결정된 거리에서 상기 길이방향 축(L)을 따라 근위 부분에 대하여 위치하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관형 몸체(2)는, 원위 부분(23) 상에 내경이 상기 막대(1)의 외경보다 작은 절두원추형 부분(291)을 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
12. 제11항에 있어서, 상기 절두원추형 부분(291)은 상기 관형 몸체(2)가 뼈 내로 깊게 침하할 수 있게 하는 원뿔 코어가 있는 나사산(232)을 갖는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원위 부분(23)은 셀프-탭핑 노치(self-tapping notch; 231)를 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
14. 제11항에 있어서, 상기 원위 부분(23)은 상기 관형 몸체(2)의 팽창을 허용하는 길이방향 관통 슬롯(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
15. 제13항에 있어서, 길이방향 관통 슬롯(24)만큼 많은 셀프-탭핑 노치(231)가 존재하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
16. 제11항에 있어서, 상기 원위 부분(23)은 상기 관형 몸체(2)의 팽창을 허용하는 길이방향 비관통 슬롯(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 막대(1)는, 상기 관형 몸체(2)에서의 상기 막대(1)의 나사 조임이 상기 관형 몸체(2)의 골 조직 내로의 나사 조임과 반대 방향으로 실행되어야 하는 순간을 시각화하는 적어도 하나의 거리 마커(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 골 고정 임플란트.

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