KR950006929B1 - 페디클(pedicle)나사 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

페디클(PEDICLE)나사

제1도는 페디클 나사의 제1실시예의 분해, 확대된 부분 단면도.

제2도는 제1도의 위치에서 90°회전시킨 수납부의 측면도.

제3도는 제1도의 나사를 결합시킨 부분 단면도.

제4도는 제2실시예의 횡방향 부분 단면도.

제5도는 제4도의 일부를 확대한 상세도.

제6도는 제5도에 도시한 부분의 평면도.

제7도는 제4도의 일부분에 대한 확대도.

제8도는 제7도에 도시한 부분을 90°회전시켜 도시한 부분 단면도.

제9도는 제7도에 도시한 부분의 배면도.

제10도는 제8도에 도시한 부분의 평면도.

제11도는 제4도에 도시한 실시예의 링(RING)부재의 확대일부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 페디클 나사 2 : 나사가 주어진 축부분

3 : 수납부분 4 : 나사부위

5 : 6각형 헤드 6 : 돌출부

7 : 외부나사 8 : 요부

9 : 잠금너트 10 : 내부나사

11 : 요부 12 : 부구형체부위

13 : 구멍 14 : 연결부재

15 : 일부구형체부위 16 : 원통형부위

17 : 구멍 18 : 록킹핀

19 : 내부구멍 20 : 교차구멍

21 : 수납슬리트 22,23' : 요부

24 : 감쇄워셔

25 : 트란스 페디클(TRANES-PEDICLE)나사

26 : 나사축부분 27 : 수납부분

28 : 나사부위 29 : 헤드

30 : 평표면 31 : 6각형구멍

32,33 : 반쪽 헤드 34 : 리테이닝링

35 : 일부구형체부위 36 : 칼라부위

37 : 수납슬리트 38 : 요부

39 : 나사로드 40 : 요부

41 : 중심점 42 : 분리평면

43 : 간격 44 : 내부표면

45 : 돌출부 46,47 : 가장자리부위

48,49 : 조임나사

본 발명은 나사가 주어진 축부분을 구비하고 헤드부위에 수납부를 구비한 페디클 나사에 관한 것이며, 상기 수납부는 하나의 바(BAR)를 수납할 수 있게 만들어져 있다.

이러한 나사들은 척추의 단구간 또는 다구간 고정화 작업에 사용된다.

이러한 종류의 페디클 나사는 독일특허 명세서 제 26 49 042호에 의해 공지되게 되었다. 이 나사는 나사이빨을 구비한 부위와 이 부위에 강력하게 연결된 수납부위를 구비하는데, 이 수납부위는 헤드의 말단에 위치한다. 이러한 나사의 여러쌍을 서로 간격이 주어진 상태로 척추의 양쪽에서 등뼈속으로 꽂아박게 된다. 각 수납부위는 수납슬리트(SLIT)를 구비한다. 나사축은 각각 좌측 및 우측에 위치하는 나사집단의 각 수납슬리트를 통하여 들어간다.

그후에 바는 고정용 나사에 의해 각 수납부에 공정된다. 이 나사들을 등뼈에 강력하게 꽂아박고 동시에 나사들은 정확하게 다음과 같은 방식으로 두 평면내에 위치시키기가 어렵다는 것이 상기 방법의 단점이다.

즉 나사 로드가 나사들을 변형시키지 않고 수납슬리트내로 들어가게끔 척추내의 수납부위에 수납슬리트의 축들을 정확히 정렬시켜야 하는 것이다. 이 정렬 상태를 시도하는데에도 많은 시간이 걸리며, 이 사실은 척추수술시 매우 불리한 점이 된다. 더구나, 위와 같은 정확한 정렬은 거의 달성하기가 어렵다. 이 결과, 절단력이 나사 로드에 작용하여 수술후 사람이 활동할때 나사 로드를 부러트릴 수도 있으며, 또는 고정 상태를 상실케 될 수도 있다.

본 발명의 목적은 상기 단점들이 없는 개선된 페디클 나사를 제공하려는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 설치작업이 용이하고 후에 피수술자가 활동시 위험이 없거나 위험이 감소되는 페디클 나사를 제공하려는 것이다.

척추 부분들을 안정화시키는 본 발명의 페디클 나사는 나사축부분을 구비하고 또 헤드부위에 형성된 수납 부분을 구비하며, 나사축부분과 수납부분은 관절식으로 서로 연결되어 있다.

상기 방법을 사용하면, 첫째로 수납부분의 위치와 관계없이 나사를 돌려 꽂는 것이 가능하며, 그 다음에 수납부분이 나사바를 수납할 수 있는 위치로 수납부분을 쉽게 가져올 수 있다. 이 방법에 의하여 결과적으로 수술시간을 확실히 감소시키는 것이 가능하며, 또한 나사 축에 작용하는 힘도 근본적으로 감소시키는 것이 가능하다.

본 발명의 추가적인 잇점과 특징과 목적은 첨부도면을 참조하며 아래에서 대표적인 실시예에 관하여 설명함으로서 더 분명해 질 것이다.

제1도 내지 제3도에 도시한 제1실시예에 있어서, 페디클 나사(1)는 나사가 주어진 축부분(2)과 수납부분(3)을 구비한다.

나사축부분은 종래식으로 설계한 나사부위(4)를 구비하는데, 이것은 등뼈에 돌려 꽂을 수 있게끔 되어 있다. 6각형 헤드(5)는 나사부위의 헤드쪽 말단에 형성되 있다. 외부나사(7)를 구비한 돌출부(6)는 상기 나사 부위의 반대편에 형성되 있다. 돌출부(6)에는 구형(球形)체의 일부분 형태를 취하는 요부(8)가 형성되 있으며, 이 요부는 돌출부(6)에 맞는 일정 규격을 취하며, 그 위치는 상기 나사부위의 반대편에 있다. 제1도에 도시한 바와같이 나사부위(4), 6각형 헤드(5), 돌출부(6) 및 요부(8)는 서로 동일축상에 정렬되어 있다.

잠금너트(9)는 나사축부분과 연관하여 구비된다. 잠금너트는 6각형 나사이며, 요부(11)를 구비하고 이 요부에는 내부나사(10)가 형성되 있으며, 요부(11)는 나사축부분(2)을 대향하는 쪽으로 6각형 너트 속에 형성되 있다.

상기 내부나사는 외부나사(7)에 맞게끔 그 규격을 결정한다. 구형체의 일부분과 같이 생긴 부위(12)는 요부(11)의 바닥에 이어져 있다. 상기 구형체 일부분의 원호반경의 크기는 요부(8)의 원호반경의 크기와 같다. 상기 구형체의 일부와 같이 생긴 요부의 개방된 쪽은 요부(8)를 대향한다.

돌출부(6)의 반대편 위치에서 구멍(13)은 요부(12)에 이어진다. 내부나사(10)를 가진 요부(11), 구형체의 일부와 같이 생긴 요부(12) 및 구멍(13)등은 서로 동일축상에 정렬되어 있다.

연재부재(14)가 구비되는데 이것은 구형체의 일부와 같이 생긴부위, 또는 구형체부위(15) 및 원통형부위(16)를 구비하며, 이 후자는 구형체부위에 이어지고 구형체부위와 일체로 형성되 있다. 록킹핀(18)을 수납하는 구멍(17)이 원통형부위의 중심축에 대해 수직방향으로 원통형부위내에 형성되 있다. 구형체부위(15)의 반경은 두 요부(8 및 12)의 원호반경과 거의 같거나 그 보다 약간 적게 한다.

원통형부위(16)의 직경은 구멍(13)의 직경보다 적어서 앞쪽에 원통형부위를 형성하고 있는 연결부재가 요부(11) 및 구멍(13)으로 들어가 구멍(13) 밖으로 외양 돌출한다.

나사 이빨(7 및 10)은 요부(8 및 12)와 구형체의 일부와 같이 생긴 부위(15)의 직경들의 함수로서 다음과 같이 되도록 결정한다. 즉 연결부재를 설치하고 잠금너트(9)를 조였을때 한 위치에서, 구형체의 일부와 같이 생긴 부위(15)의 중심의 둘레에 있는 콘(CONE)내에 원통형부위가 겨우 이동할 수 있게끔 결정한다. 상기 이동의 범위는 구멍(13)의 규격과 원통형부위(16)의 외경의 크기와의 차이에 입각하여 미리 결정한다.

잠금너트(9)를 조일때에는 연결부재(14)와 나사부위(4) 사이의 결합이 상당히 뻑뻑하게 되도록 한다.

수납부분(3)은 원통형으로 설계하며, 그 대칭적인 축은 나사축부분(2)의 대칭축과 정열되게 한다. 동축상으로 연장하는 내부구멍(19)은 나수축부분을 대향하는 쪽에 구비시킨다. 내부구멍(19)의 직경은 원통형부위(16)가 그 안에 꼭 맞게끔 결정한다.

교차구멍(20)은 내부구멍(19)의 방향에 대해 수직이 되도록 형성시키며, 그 규격은 록킹핀이 반듯하게 그안에 맞게끔 결정한다. 내부구멍(19)의 깊이와 구멍(20)의 위치는 다음과 같이 되도록 결정한다. 즉 잠금너트를 강력하게 장착한 원통형부위(16)가 제2도에 도시한 방식으로 내부구멍(19)에 삽입될 수 있게하며, 또한 원통형부위(16)를 록킹핀(18)에 의해 잠글 수 있게 한다.

수납부분은 수납슬리트(21)를 구비하며, 이 슬리트의 위치는 구멍(19)이 있는 쪽의 반대편 끝에 있다. 수납슬리트(21)는 수납부분의 대칭축에 대해 수직으로 연장되며, 요부(22, 23)들을 구비하며, 이 요부들은 그 양편 외측에 위치한다. 수납슬리트(21)의 폭을 결정할때에는 이 슬리트에 맞출 나사축이 그 안에 헐겁게 통과할 수 있을 정도로 결정한다. 실리콘과 같은 감쇄특성을 가진 물질로 만들어진 감쇄워셔(24)는 잠금너트(9)와 수납부분(3) 사이에 구비시킨다.

본 발명의 한 실시예에 있어서, 요부(8 및 12)의 표면 및 구형체의 일부 모양을 한 부위(15)의 표면은 광택을 내거나 테폴론과 같은 비마찰성 물질로서 피막시켜서 다음과 같은 결과를 가져오게 한다.

즉 잠금너트(9)를 조이드라도 원통형 부재가 약간 감쇄된 상태로 이동할 수 있게끔 한다. 또 다른 실시예에 있어서는 상기 표면들을 거칠게 만들어, 잠금너트(9)를 조였을때 구형체가 설치된 상태에서 갇히게 하며, 연결부재(14)와 나사부위(4) 사이에 상당히 뻑뻑한 결합을 이룰 수 있게 한다.

페디클 나사를 각 등뼈에 삽입하기 위해서는 잠금너트(9)를 풀거나 제거해야 한다. 나사의 삽입후, 나사축들이 절단력의 작용을 받지 않고 정렬되게끔 수납부분의 방향을 정렬시킨다. 그 다음에 즉시, 요부(22, 23)에 각각 위치하는 고정용 나사에 의해 나사축을 고정시킨다. 그 후에 잠금너트(9)들을 원하는데로 조여서 연결부재(14)를 거의 또는 전혀 움직이지 못하게 함으로서 수납부분(3)과 나사축부분(2) 사이에 상당히 강력한 결합이 이루어지게 하거나, 또는 연결부재(14)가 상기 두 부품 사이에서 원하는 만큼의 감쇄된 이동을 할 수 있을 만치 잠금너트(9)를 조일 수도 있다.

제4도 내지 제11도에 도시한 실시예에 있어서, 트란스 페디클(trans-pedicle) 나사(25)는 나사축부분(26)과 수납부분(27)을 구비한다.

나사축부분(26)은 나사부위(28)를 구비하며, 이 나사부위는 등뼈내로 돌려 박을 수 있게 되어 있다. 구형체의 일부와 같이 생긴 헤드(29)는 나사부위의 헤드쪽 말단에 구비된다.

헤드(29)는 평표면(30)을 구비하며, 이 평표면(30)은 보통 나사부위(28)의 중심축에 대해 직각 방향으로 연장되고 나사부위 반대쪽 헤드상에 구비된다.

평표면(30)은 구형체의 일부를 절단시켜 버림으로서 형성된 것이다. 이 절단해 버린 부위는 그 구형체의 반경의 약 절반에 해당한다.

6각형 구멍(31)은 제6도에 도시된 바와같이 나사부위(28)와 동축상에 구비된다. 6각형 구멍(31)에는 6각형 키를 꽂아 돌려서, 나사축부분(26)을 등뼈에 박을 수 있다. 나사 드라이버로 조이기 위해서는 6각형 이외의 다른 형태를 구비시켜야 할 것이다.

수납부분(27)은 두개의 반쪽 헤드(32, 33)와 리테이닝 링(RETAINING RING)(34)을 구비하는데 후자는 반쪽 헤드들을 함께 잡아준다.

각 반쪽 헤드의 내면부위는 상호 대향하는데, 여기에는 구형체의 일부를 이루는 부위(35)가 접해 있다.

구형체의 내면 반경은 즉 헤드(29)의 반경이 된다. 구형체의 일부를 이루는 부위는 칼라(COLLAR)부위(36)에 의해 이어지며 이 칼라부위는 잘라버린 콘의 형상을 취하며 구형체의 일부를 이루는 부위로부터 바깥쪽으로 나옴에 따라 벌어진 형상으로 만들어져 있다. 칼라부위의 중심축은 구형체의 일부를 이루는 부위(35)의 중심을 통과한다.

칼라부위의 반대쪽이 되는 구형체 일부부위(35)의 한쪽에 있어서는 수납슬리트(37)는 칼라부위의 대칭축 및 구형체 일부부위의 대칭축에 대해 직각으로 연장한다. 수납슬리트(37)는 그 주변부위를 따라 요부(38)를 구비하며 이 요부는 서로 다른쪽 헤드 반쪽을 대향하고 있다. 수납슬리트의 폭을 결정할때에는 그 속에 삽입할 나사 로드(39)가 헐겁게 통과하도록 결정하며, 이것은 제4도에 도시한 바와 같다.

헤드 반쪽은 칼라부위(36)가 있는 곳에 홈 모양을 한 요부(40)를 구비하며 이 요부(40)는 칼라부위의 대칭축 및 구형체 일부부위의 대칭축에 대해 수직으로 연장한다. 두개의 반쪽 헤드(32, 33)는 서로 동일형으로 형성되어 있다.

이들의 규격은 다음과 같이 결정한다.

즉, 구형체 일부부위(35)의 중심점(41)으로부터 각 제2반쪽 헤드의 반대편에 있는 각 분리 평면(42)은 몇 밀리미터 정도 바깥쪽으로 위치하게 하여, 이에 따라 두개의 반쪽 헤드(32, 33)를 서로 평행하게 되게끔 조립할때, 두개의 반쪽 헤드 사이에 간격(43)이 형성되게끔 한다.

리테이닝 링(34)은 내부표면(44)을 구비하며, 이 내부표면(44)은 칼라부위(36)의 외표면에 대해 사실상 반대 성형체 역할을 한다. 특히, 내부표면(44)는 확대 돌출부(45)를 구비하며, 이 돌출부(45)는 홈 모양의 요부(40)에 맞으며, 인접된 횡방향 가장자리 부위(46, 47)에도 맞는다. 리테이닝 링(34)의 내경, 특히 확대 돌출부(45) 및 가장자리 부위(46,47)의 직경을 결정할때에는 다음과 같이 한다. 즉, 제4도에 도시한 바와 같이 나사 로드(39)를 삽입하지 않고 두개의 반쪽 헤드를 헤드(29)상에 설치한 경우, 링(34)이 두개의 반쪽 헤드(32, 33)에 미치는 장력(張力)은 다음과 같이 되도록 한다. 즉 상기 두개의 반쪽 헤드들이 칼라부위(36)의 테이퍼 각도의 크기에 따르는 일정각도 내에서 나사축 부위(26)의 종방향 축둘레로 자유롭게 회동할 수 있게 하며, 또한 그것들이 헤드와 연결되고, 다음과 같은 방식으로 나사 로드(39)를 삽입하기에 충분할 만큼 강력하게 나사축 부위(26)와 연결되게 한다. 즉 두개의 반쪽 헤드는 수납슬리트를 구비하는 반대편 부위보다 링이 둘러싸고 있는 부위에서 더 서로 가까와 지게 한다.

제4도 및 제9도에서 특히 잘 볼 수 있는 바와 같이, 수납슬리트(37)의 깊이는 다음과 같이 결정한다.

즉 제4도에서 조립상태로 도시한 바와같이 상기 슬리트는 표면(30)의 위에 있는 일정거리에서 끝나게 하여, 나사축부분(26)의 종방향축의 둘레로 수납부분(27)이 자유로 이동하는 것이 방해 받지 않도록 한다.

제4도 내지 제11도에 도시한 실시예에 의거하여 페디클 나사를 설치하기 위해서는, 수납슬리트를 통하여, 6각형 구멍에 6각형 키를 꽂고 트랜스 페디클 나사를 돌려서 이것을 각 등뼈에 돌려 꽂아 박는다. 이렇게 돌려 꽂은 후에 리테이닝 링(34)으로 함께 묶은 두개의 반쪽 헤드(32, 33)는 그 방향을 정렬시켜 다음과 같이 되도록 한다.

즉 나사 로드(39)가 절단력을 받지 않고 수납슬리트내로 삽입될 수 있게 하는 것이다. 이때 나사 로드들은 요부(38)에 자리잡고 있는 각 조임나사(48, 49)에 의해 고정된다. 수납부분(37)이 헤드(29)의 둘레로 회동치 못하게 하여 이에 따라 수납부분(27)과 나사축부분(26) 사이에 상당히 강력한 결합이 이루어지게 될 정도로 조임나사를 원하는 만큼 조이거나, 또는 상기 두 부분 사이에 원하는 만큼의 감쇄된 운동이 가능하게 될 정도로만 조임나사를 조일 수 있다.

전술한 페디클 나사의 두가지 태양을 사용함으로서, 대칭축 주위로의 무제한한 자유운동과 미리 조정된 운동을 일으킬 수 있으며, 미리 조정된 운동으로서는 수평 및 수직 방향으로 10 내지 30°의 각도 범위가 적합하다.

위에서 마지막 설명한 실시예에 있어서 추가적으로 달성되는 잇점은 페디클 나사의 전반적인 길이가 특히 짧아진다는 것이다.

제4도에 도시한 실시예에 있어서, 리테이닝 링(34)은 나사부위(28)를 대향하는 쪽을 둥글게 만들었는데, 그 원호의 중심점은 나사부위(28)의 반대편 쪽에 위치하게 한다. 나사부위(4)를 대향하는 6각형 헤드(5)의 하부면도 마찬가지 방식으로 둥글게 할 수 있다.

이러한 둥근 부위를 구비시킴으로 인하여 각 등뼈에 대향하여 접하는 부위들은 등뼈에 손상을 입히지 않는다.

위에서 본 발명에 관하여 특정 실시예를 참조하며 설명하였으나 본 발명은 청구범위의 진술한 계내에서 모든 수정과 유사 태양까지도 포함한다고 이해해야 할 것이다.

Claims (15)

1. 나사축부분을 구비하며, 로드를 수납하는 수납부분을 구비하며, 이 수납부분은 상기 나사축부분의 머리쪽에 위치하며, 또한 수납부분은 관절식으로 상기 나사진 축 부분에 결합되는 것을 특징으로 하는 등뼈를 안정화 시키기 위한 페디클 나사.
2. 청구범위 1항에 있어서, 상기 나사축부분 및 상기 수납부분은 관절식 장치에 의하여 결합되어 제1축 둘레로 상대적 운동을 할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
3. 청구범위 2항에 있어서, 상기 관절식 장치는 상기 제1축에 대해 직각으로 연장된 제2축 주위로 상대적 운동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
4. 청구범위 1항에 있어서, 상기 관절식 결합은 잠글 수 있게 만들어진 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
5. 청구범위 1항에 있어서, 상기 나사축부분 및 상기 수납부분은 연결부재에 의하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
6. 청구범위 5항에 있어서, 상기 연결부재는 구형체 모양의, 또한 구형체 일부 모양의 부위를 구비하며, 상기 나사축부분은 상기 부위를 수납하는 볼 컵(BALL CUP)을 구비하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
7. 청구범위 6항에 있어서, 상기 연결부재는 원통형부위를 구비하며, 상기 수납부분은 상기 원통형부위를 수납하는 중공성 원통형 요부를 구비하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
8. 청구범위 7항에 있어서, 상기 원통부위와 상기 수납부분은 서로 회전 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
9. 청구범위 1항에 있어서, 상기 나사축부분과 상기 수납부분 사이의 연결은 그 연결부가 뻣뻣하거나 경직한 상태가 되도록 조정할 수 있게 만들어진 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
10. 청구범위 9항에 있어서, 상기 구형체 모양의 부위를 고정시키는 잠금너트가 상기 볼컵내에 구비되는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
11. 청구범위 1항에 있어서, 상기 수납부분은 링에 의하여 함께 묶여진 두개의 반쪽 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
12. 청구범위 11항에 있어서, 상기 나사축부분은 구형체 일부분 모양의 헤드를 구비하며, 이 헤드 위에는 각 내면 구형체 일부 모양이 부위와 함께 상기 반쪽 헤드들이 위치하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
13. 청구범위 12항에 있어서, 두개의 반쪽 헤드가 상기 링에 의해 묶여 있는 경우, 이 두 반쪽 헤드 사이에는 간격이 형성되게끔, 상기 구형체 일부부위의 중심 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
14. 청구범위 12항에 있어서, 상기 헤드는 스크루 드라이버와 치합시키는 수단을 구비하며, 이 치합부위는 상기 수납부분을 통하여 접근 가능한 것을 특징으로 하는 페디클 나사.
15. 청구범위 11항에 있어서, 상기 반쪽 헤드들은 나사축부분을 대향하는 그 가장자리에 홈 모양의 요부를 구비하며, 상기 링은 그 내면에 돌출부를 구비하며, 이 돌출부는 상기 요부와 결합하는 것을 특징으로 하는 페디클 나사.

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