KR100588107B1 - 외과용 임플란트의 내부에 종방향의 부재를 착탈가능하게고정시키는 장치 - Google Patents

외과용 임플란트의 내부에 종방향의 부재를 착탈가능하게고정시키는 장치 Download PDF

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신테스 아게 츄어
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Abstract

본 발명은 인간이나 동물의 신체의 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 장치는, 로드와 특히, 척추용 임플란트의 종방향 부재를 연결하거나, 그 밖에 로드와 다른 임플란트를 조작이 간편하고, 종방향 부재를 평행하게 이식하지 않고 연결할 수 있으며, 이식 후 로드 연결물의 미끄러짐을 방지할 수 있고, 로드 연결물이 고정된 후에도 종방향 부재에 비틀림이 발생하지 않으면서 임플란트가 전체로써 강하게 고정되도록 연결할 수 있게 한다.
외과용 임플란트, 페디클 스크류, 릴리프(relief)

Description

외과용 임플란트의 내부에 종방향의 부재를 착탈가능하게 고정시키는 장치{Device for detachably clamping a longitudinal carrier in a surgical implant}
본 발명은 인간이나 동물의 신체의 외과용 임플란트의 내부에 종방향의 부재를 착탈가능하게 고정시켜서 결합시키는, 특허청구범위의 제 1항의 전제부에 따른 장치에 관한 것이다.
뼈의 고정, 특히 척추의 고정에 사용되는, 외과용 임플란트는 보통 한 개 이상의 종방향의 부재를 포함한다. 상기 종방향 부재에, 뼈의 고정 요소나 특히 척추의 고정의 경우에는, 페디클 스크류가 고정되어서 서로 종방향으로 고정된다. 상기 복수의 종방향의 부재를 포함하는 임플란트는 횡방향 연결기에 의하여, 종방향 부재가 서로 결합하여 전체적으로 보강된다. 상기 연결기는 종방향 부재 중 후자 사이에 횡방향으로 부착된다.
척추용 임플란트의 내부의 종방향의 부재를 연결하는 몇몇 장치는 선행기술로부터 이미 공지되어 있다. 선행기술들은, 상기 장치에 의한 임플란트의 횡방향의 연결기에 의하여 삽입된 종방향 부재가 상당히 보강되는 이점을 가지고 있다. 상기 선행기술의 결과로 직각으로부터 일정한 범위를 벗어난 각도를 갖는 종방향 연결물을 이식하는 것이 가능하다.
상기 종방향 부재를 연결한 장치는 EP-A 0 836 836 RICHELSOPH의 예를 통하여 공지되었다. 척추용 임플란트의 내부에 연결된 종방향 부재를 나타내는 이 장치는, 각각 삽입물을 수용하는 2개의 구멍을 구비하는 삽통식 연결 몸체를 포함한다. 상기 2개의 구멍은 횡방향의 연결 몸체의 맞은편 양단부에 위치한다. 상기 양단부는, 상기 구멍의 길이방향 축에 대하여 횡방향이고 구멍들과 교차하는 중심축을 갖는, 간극을 각각 가진다. 상기 간극은, 횡방향의 연결 몸체가 상기한 연결 몸체의 중심축에 대하여 횡방향인 종방향 부재를 거쳐서 부분적으로 미끄러져 나가는 것을 가능하게 한다.[원문 인용(sic)] 상기 구멍이 그 길이의 일부가 경사지게 처리된 상태에서, 구멍으로 삽입되는 각 삽입부는, 상기 구멍의 경사진 부분에 대응하는 외부의 완곡한 외주면의 길이 일부가 경사지게 처리된다. 구멍의 세로축에 대하여 횡방향으로 형성된 개구부에 의하여, 상기 삽입부는 탄성적인 지지대를 구비한 요크형(yoke-like) 기관으로 형성된다. 상기 삽입부 내의 개구부는 종방향 부재를 삽입하기에 알맞고, 탄성적인 지지대는 종방향 부재를 보다 타원형으로 둘러싸도록 형성된다. 그러나, 종방향 부재의 삽입이나 제거는 탄성적인 지지대에 의하여 가능하다. 상기 삽입부와 종방향 부재는, 요크에 인접한 삽입부 부분의 나사산을 조이거나 푸는 잠금 수단의 조임으로 동시에 고정된다. 상기 잠금 수단이 조여지면, 삽입부는 횡방향 연결 몸체의 내부의 구멍으로 밀려가고 삽입부의 지지대는 경사지도록 처리된 연결물에 의하여 함께 압력을 받는다. 따라서, 종방향 부재는 지지부내의 관통 개구부에 삽입되고, 삽입부는 횡방향 연결 몸체에 삽입된다.
상기 종류의 추가 연결 장치는 EP-A 0 778 007 PFAIFER로부터 공지되어 있다. 상기 장치는 중앙 몸체와; 후자에 의하여 밀려질 수 있는 링과; 중앙 본체의 상단부의 외부 나사산에 조여질 수 있는 너트로 구성된다. 종방향 부재를 수용하는 두 개의 서로 대향되는 탄성적인 갈고리(claws)가 중앙 몸체에 형성되도록, 중앙 몸체의 하단에는 길이방향 축에 대하여 횡방향으로 연장된 중심축을 갖는 홈이 구비된다. 상기 중앙 몸체의 원통형 외부 형상은, 원주 표면을 둘러싸고 있는 어깨부(shoulder)가 탄성적인 갈고리의 범위 내에 형성되도록, 그 길이 부에 비하여 큰 직경을 가지고 있다. 상기 링을 중앙 본체로 누르면 경사부가 어깨부와 마주하고, 너트를 고정시킴으로써 축력이 공급되면 경사부가 어깨부 위로 부분적으로 밀 수 있도록, 링의 구멍은 링의 단부를 향하여 넓어지도록 경사지게 처리된 홈의 방향으로 향하는 면에 위치한다. 따라서, 탄성적인 갈고리가 서로 내부로 압축되고, 그 점에서 죄어진 종방향 부재는 홈 안으로 고정된다. 횡방향 로드를 수용하는 관통 개구부가, 중앙 몸체의 길이방향 축과, 홈의 중심축에 각각 횡방향으로 중앙 몸체에 위치한다. 상기 횡방향 로드는 링의 내부에 위치한 대응하는 홈에 수용되고, 링과 너트 사이의 조임에 의하여 장치에 고정된다.
EP-A 0 778 007 PFAIFER 의 단점은 횡방향 연결기에 대하여, 직각을 포함하는 작은 범위의 각도 내에서만 종방향 부재가 배열된다는 것이다. EP-A 0 836 836 RECHELSOPH 에서 나타난 장치는, 종방향 부재와 횡방향 연결기 사이에 큰 범위의 각도가 허용되나, 임플란트에 작용하는 힘에 의한 비틀림에 대하여 거의 안전을 보장받지 못한다.
종방향 부재를 연결하는 다른 장치는 FR 2 736 535 MARTIN 으로 알려졌다. 상기 장치는, 짧은 내부 콘을 구비하고 클램핑 몸체를 거쳐서 압력을 받는 연결 몸체 내에서의 종방향 부재의 고정을 위하여, 체결 가능한 콘 링크 장치(cone linkage)를 포함한다. 상기 클램핑 몸체는 외부 콘을 포함하고, 상기 클램핑 몸체의 관통 구멍 내에 상기 종방향 부재를 결합하는 역할을 한다.
다른 임플란트를 구비하는 종방향 부재를 연결하는 또 다른 장치는 WO 99/09901 TAGWERKER 로 알려졌다. 상기 장치는, 연결 몸체 내에서의 종방향 부재의 고정을 위하여, 클램핑 콘 링크 장치(clamping cone linkage)를 포함한다. 종방향 부재가 상기 클램핑 몸체의 중심축 주위에서 큰 각으로 회전하기 위하여, 연결 몸체의 실시예가 구성되면, 상기 클램핑 콘 링크 장치의 안정성이 감소된다.
본 발명은 다음과 같은 개선책을 제공한다. 본 발명은, 로드와 특히, 척추용 임플란트의 종방향 부재를 연결하거나, 그 밖에 로드와 다른 임플란트-예를 들면 뼈의 고정 요소나 페디클 스크류-를 조작이 간편하고, 종방향 부재를 평행하게 이식하지 않고 연결할 수 있고, 이식 후 로드 연결물의 미끄러짐을 방지할 수 있고, 로드 연결물이 고정된 후에도 종방향 부재에 비틀림이 발생하지 않는 결과를 포함하여, 임플란트가 전체로써 강하게 고정될 수 있는 특징을 갖도록 연결하는 장치를 제공하는 목적에 기초한다.
본 발명은 인간이나 동물의 신체의 외과용 임플란트의 내부에 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜서 결합시키는, 특허청구범위의 제 1항의 특징을 갖는 장치에 의하여 설정된 목적을 이룬다.
본 발명에 의한 장치는, 중심축 방향과 일치하는 측벽과; 종방향 부재를 상기 중심축에 대하여 횡방향으로 제어하여 수용하는 상기 측벽 사이에 위치하는 여유 공간과; 상기 중심축에 대하여 동축으로 연장된 관통 구멍을 구비하는 최소한 하나의 요크형의 연결 몸체를 포함한다. 예를 들면, 본 발명에 의하여 추가된 장치, 뼈의 지지 요소나 페디클 스크류와 같은 임플란트의 추가된 부분을 연결하는 기능을 하는 결합 수단, 예를 들면 횡방향 로드는 중심축에 대하여 횡방향으로 연결 몸체에 배열된다. 본 발명에 의한 장치는, 관통 구멍의 안을 미끄러질 수 있게 배열되는 요크형의 클램핑 몸체를 더 포함한다. 상기 클램핑 몸체의 측벽은 요크의 구역 내에서 중심축방향과 일치하고, 중심축에 대하여 횡방향으로 탄성을 갖는다. 상기 측벽의 사이에 위치하고 여유 공간에 대응하는 관통 개구부는, 종방향 부재를 수용하는 기능을 한다. 상기 장치는, 연결 몸체 내부에 종방향 부재와 클램핑 몸체를 고정하는 고정 수단을 포함한다. 상기 클램핑 몸체의 측벽은 관통 개구부의 내부를 향하는 엘리베이션(elevations)을 구비하는 자유단부에 위치한다. 상기 엘리베이션은, 종방향 부재가 관통 개구부의 중심축 방향으로 고정되고, 고정 수단을 조일 때 측벽이 엘리베이션에 접한 종방향 부재의 압축력에 의하여 관통 구멍의 벽에 압축되어서 관통 개구부의 단면을 압축한다. 상기 종방향 부재의 압축력은 종방향 부재에 관계된 장치의 부분 중 적어도 하나에 의하여 가해진다. 따라서, 고정 수단이 조여질 때 종방향 부재와 클램핑 몸체는 동시에 연결 몸체에 고정된다.
본 발명에 의한 장치의 바람직한 실시예에서, 중심축에 평행하게 위치한 세레이션에 대응하는 세레이션은, 클램핑 몸체의 바깥면과 관통 구멍의 내부에 위치한다. 상기 세레이션은, 한편으로는 클램핑 몸체가 중심축에 대하여 다른 회전각으로 연결 몸체에 삽입될 수 있게 하고, 다른 한편으로는 클램핑 몸체에 고정된 종방향 부재를 통하여 비교적 큰 토오크가 발생하여도, 삽입되어 이식된 상태의 연결 몸체에 대하여 클램핑 몸체가 비틀어지지 않게 한다.
고정 수단은, 상기 고정 수단 측의 연결 몸체의 단부로부터 클램핑 몸체에 탄성력이 가해질 수 있도록 유리하게 구조된다. 상기 목적의 달성을 위하여, 클램핑 몸체는, 예를 들면 중심축에 대하여 동축으로 연장된 내부 나사가 구비되는 고정 수단 측의 단부를 구비하고, 상기 고정 수단은 내부 나사에 대응하는 외부 나사 가 있는 로킹 스크류로 형성되고, 고정 수단 측의 연결 몸체의 단부에 위치한 상기 로킹 스크류의 스크류 헤드는 중심축 방향의 움직임이 고정된다. 상기 스크류 헤드의 고정은, 스크류 헤드나 플렌지 형상의 부분을 상기 이유로 연결 몸체의 관통 구멍 안의 릴리프에 장착함으로써 가능하다. 따라서, 로킹 스크류는, 축방향의 움직임은 고정되고 자유롭게 회전하는 것은 유지된다.
본 발명에 의한 장치의 다른 바람직한 실시예에서, 연결 몸체는, 로킹 스크류가 고정 수단 측의 단부로부터 중심축 방향으로 길이 X 만큼 연결 몸체를 관통하고, 상기 연결 몸체는 고정 수단 측의 단부와 클램핑 몸체 측의 단부 사이에서 중심축 방향으로 높이 H 를 갖고, 여유 공간은 고정 수단 측의 단부 방향으로 놓여져서 클램핑 몸체 측의 단부와 그 상단 제한부 사이에서 중심축방향으로 깊이 T 를 갖고, 아래의 조건식을 만족한다.
X > H - T
상기 조건식을 만족함으로써, 오직 클램핑 몸체 측의 로킹 스크류의 단부만이, 상기한 종방향 부재를 누르게 되고, 클램핑 몸체 측의 엘리베이션에 후자를 압축한다.
본 발명에 의한 장치의 또 다른 바람직한 실시예에서, 연결 몸체는 로킹 스크류가 고정 수단 측의 단부로부터 중심축 방향으로 단지 길이 X 만큼 연결 몸체를 관통할 수 있고, 상기 연결 몸체는 고정 수단 측의 단부와 클램핑 몸체 측의 단부 사이에서 중심축 방향으로 높이 H 를 갖고, 여유공간은 고정 수단 측의 단부 방향으로 놓여져서 클램핑 몸체 측의 단부와 그 상단 제한부 사이에서 중심축 방향으로 깊이 T 를 갖고, 아래의 조건식을 만족한다.
X < H - T
상기 조건식을 만족함으로써, 오직 여유공간의 상단 제한부만이 상기한 종방향 부재를 누르게 되고, 클램핑 몸체 측의 엘리베이션에 후자를 압축한다.
결합 수단을 로킹 스크류로 구성하는 대신에, 대응하도록 클램핑 몸체에 위치하는 나사와 결합하는 너트로 구성할 수 있다.
관통 개구부는, 관통 개구부를 향한 엘리베이션과 접한 측면이 길이 A 를 갖도록, 직경 D 의 원통형의 코어를 갖는다. 상기 A/D 의 비율은 85%에서 98% 사이이고, 양호하게는 92%에서 98% 사이가 된다. 상기 관통 개구부의 구성은, 탄성적인 클램핑 몸체 측벽에 의하여 로킹 스크류가 조여질 때, 종방향 부재가 관통 개구부 내부로 닫혀서 안정하게 고정되는 것을 가능하게 한다.
상기 웨지 형상의 엘리베이션의 구성은, 클램핑 몸체의 연결력이 연결 몸체의 관통 구멍 내에서 효과적으로 활용되도록 한다. 상기 엘리베이션은, 각 엘리베이션을 중심축의 방향에서 관통 구멍의 내부를 향하여 경사지도록 하는 방법으로 구조된다. 상기 엘리베이션의 웨지 형상은 또한, 실예로 중심축에 대하여 180°이상 균형적으로 조정된 중심각을 갖는 원의 단편과 유사한 단면을 구비한 관통 개구부의 코어에 의하여 달성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 본 발명에 의한 장치는, 각각 클램핑 몸체와 로킹 스크류가 구비되고, 서로 삽입되는 횡방향 로드에 의하여 서로 연결되는 두 개의 연결 몸체를 포함한다. 본 발명에 의한 장치의 상기한 실시예는, 예를 들면 척추용 임 플란트와 같은 두 개의 종방향의 부재 사이의 횡방향 연결기로써 적합하다.
서로 삽입되는 횡방향 로드 대신에, 연결 몸체에 부착되어 결합 수단처럼 횡방향 로드를 변위할 수 있게 수용하는 슬리브도 가능하다.
종방향 부재가 좀 더 용이하게 중심축 방향에 위치한 입구로부터 관통 개구부 내부로 삽입될 수 있게 하기 위하여, 클램핑 몸체의 자유단부에는 관통 개구부의 단면이 입구로부터 엘리베이션을 향하여 좁아지도록 구조된 조오가 구비된다.
또 다른 적용 가능한 방법은 연결 몸체가, 예를 들어 뼈의 지지 요소나 페디클 스크류와 같은, 횡방향 로드에 의하여 연결되는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 장치의 실시예를 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 의한 장치의 변형된 실시예를 보인 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 의한 장치의 변형된 또 다른 실시예를 보인 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 장치의 다른 실시예를 보인 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 의한 장치의 실시예를 보인 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 장치의 또 다른 실시예를 보인 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 의한 장치의 실시예를 보인 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 장치의 또 다른 실시예를 보인 단면도.
본 발명의 창조와 발전은 몇 개의 예시적인 실시예의 대표적인 도면을 기준 으로 이하 보다 상세히 설명한다.
도 1과 도 2에서는, 본 발명에 의한 장치가, 종방향 부재(1)와 횡방향 로드(3) 사이의 연결 요소(4)로써 실시예에 나타난다. 상기 실시예에서 본 장치는, 중심축(5)에 대하여 대칭이고, 중심축(5)과 동축으로 관통 구멍(6)이 구비된 요크형의 연결 몸체(2)와; 중심축(5)에 평행하게 상기 관통 구멍(6)의 내부에서 변위하는 중공 원통형의 클램핑 몸체(7)와; 장치 내의 종방향 부재(1)를 고정하는 고정 수단(9)을 포함한다.
상기 요크형의 연결 몸체(2)는, 두 개의 측벽(8)이 중심축(5)방향으로 연장되는 방식으로 장치 내에 배치된다. 상기 측벽(8) 사이의 여유 공간(25)은, 상기 여유 공간(25)을 통과하는 종방향 부재(1)가 연결 몸체(2)의 단부면(26)에 대하여 75°와 105°사이의 각도의 범위 내에서 고정되는 효과가 달성되도록 관통 구멍(6)을 향하여 수렴하는 측면(24)을 갖는다. 상기 관통 구멍(6)은 서로 다른 직경의 부분(28,29,30,31,32,33)들로 구성되는데, 상기 고정 수단 측의 단부(27)에 릴리프(29,relief)를 구비한 원통부(28)가 더 작은 직경을 갖는 부분(30)까지 계속되도록, 첫 번째 어깨부(34)가 만들어지고; 상기 부분(29)을 따르는 부분(30)이 차례로 작은 직경을 갖는 부분(31)까지 연장되도록, 두 번째 어깨부(35)가 만들어진다. 그리고, 상기 부분(31)이 두 번째 릴리프(32)까지 연장되고, 그 뒤에 클램핑 몸체 측의 단부(28)위에, 중심축(5)에 평행하게 연장된 세레이션(37)을 구비한 부분(33)이 따라온다. 상기 세레이션부(33)의 외부 직경은, 상기 부분(31)의 직경보다 더 커서 세 번째 어깨부(36)가 만들어진다. 상기 두개의 어깨부(34,35)는, 고정 수단(9)의 역할을 하는 로킹 스크류(43)가 고정 수단 측의 단부 방향으로 고정쇠의 역할도 할 수 있도록, 클램핑 몸체 측의 단부(27) 방향의 멈춤쇠 역할을 한다. 횡방향 로드(3)는, 중심축(5)에 대하여 직각으로 연결 몸체(2)의 외측에 구비되고, 임플란트의 다른 부분들에 전체로써 연결이 가능하게 한다.
마찬가지로 요크형의 클램핑 몸체(7)는, 중심축(5)에 대하여 통심으로 연장되고, 종방향 부재 측의 자유단부(15,50)가 구비된 중공의 원통(10)과; 고정 수단 측의 상단부(14)와; 상기 중심축(5)에 대하여 직각을 이루고 전방으로 연장되는, 길이방향 축(17)을 구비하는 관통 개구부(16)를 포함한다.[원문 인용(sic)] 상기 관통 개구부(16)는, 웨지 형상의 엘리베이션(47,48)에 의하여 자유단15) 방향으로 구속된다. 상기 엘리베이션(47,48)은, 상단부(14)를 향하여 경사지고 개방되어서, 클램핑 몸체(7)는 U 자 모양의 형상을 하고 관통 개구부(16) 방향의 클램프의 형상으로 구조된 측벽(19,20)이 구비되는 자유단부(15,50) 방향으로 개방된다. 상기 관통 개구부(16)는 중심축(5)과 길이방향 축(17)으로 정의되는 평면(21)에 대하여 대칭이 되고, 종방향 부재(1)를 수용하는 직경 D를 구비한 원통형의 코어를 둘러싼다. 상기 관통 개구부(16), 상단부(14)방향으로는, 상기 평면(21)에 대하여 평행하고 상단부(14)방향으로 마감된 슬릿(18)까지 연장되고, 자유단15)방향으로는, 상기 평면(21)에 평행하고 엘리베이션(47,48)과 경계하는 측벽(22,23)까지 연장된다. 상기 두 측벽(22,23) 사이에 상기 평면(21)에 대하여 직각으로 보이는 거리 A 는 직경 D 보다 작은데, 본 명세서에서 기술한 실시예에서는, 직경 D 의 95%이다. 상기 클램핑 몸체(7)는, 상기 연결 몸체(2)의 세레이션(37)에 대응하는 세레이션(38)을 구비하고, 종방향 부재 측의 자유단15, 50)에 인접하는 부분(40)을 구비한다. 상기 연결 몸체(2)의 자유단愍?本으로 끼워진 클램핑 몸체(7)가 두 번째 어깨부(35)에 의하여 미끄러져 나가는 것이 방지되도록 하기 위하여, 고정 수단 측 상단부(14)에 인접하는 부분(39)의 직경은, 중공 원통(10)보다 크고 연결 몸체(2)의 부분(30)의 직경에 대응한다. 상기 클램핑 몸체(7)의 부분(39)은 연결 본체(2)의 더 작은 직경의 부분(31)을 통하여 압축되어서, 상기 클램핑 몸체(7)의 부분(39)이 탄성적으로 변형하고 상기 연결 몸체(2)의 부분(30) 내부로 복원됨으로써, 클램핑 몸체(7)가 끼워진다.
상기 연결 몸체(2)의 상단부(27) 방향으로 상기 클램핑 몸체(7)가 미끄러져 나가는 것은 로킹 스크류(43)에 의하여 방지된다. 상기 세레이션(37,38)은, 한편으로는 클램핑 몸체(7)가 중심축(5)에 대하여 다른 회전각으로 연결 몸체(2)에 끼워질 수 있게 하고, 다른 한편으로는 클램핑 몸체(7)에 고정된 종방향 부재(1)를 통하여 비교적 큰 토오크가 발생하더라도, 클램핑 몸체(7)가 끼워진 상태에서 연결 몸체(2)에 대하여 비틀어지지 않게 한다. 또한, 상기 클램핑 몸체(7)의 구멍(11)은 내부 나사(12)가 구비된 상단부(14)에 인접하는 부분에 위치한다.
고정 수단(9)은 상기 내부 나사(12)에 대응하는 외부나사(13)와, 스크류 헤드(41)와, 6각형 소켓(42)이 구비된 로킹 스크류(43)로 구성된다. 상기 스크류 헤드(41)는 원통형의 형상으로 두개의 부분(44,45)으로 구성되는데, 그 중 나사면에 접한 부분(45)은, 릴리프(29)와 결합하기 위하여 더 큰 직경을 갖는다. 따라서, 상기 로킹 스크류(43)는 중심축(5)방향으로 고정되지만, 중심축(5)에 대하여 자유롭게 회전한다. 로킹 스크류(43)의 상기 부분(45)은, 로킹 스크류(43)를 고정시키기 위하여, 연결 몸체(2)내의 더 큰 직경을 갖는 부분(28)에서 상기 부분(45)이 탄성적으로 변형되고, 부분(29) 내로 다시 복원되도록 위하여 연결 몸체(2)에서 더 작은 직경을 갖는 부분(28)을 통하여 압축된다.
상기 클램핑 몸체(7)의 클램핑형의 탄성적인 측벽(19,20)은, 종방향 부재(1)가 하단(15)쪽으로부터 채워지는 것을 허용한다. 종방향 부재(1)가 관통 개구부(16) 내에 놓여지면, 클램핑 몸체 측의 상기 로킹 스크류(43)의 단부(46)가 종방향 부재(1)를 누를 때까지, 상기 클램핑 몸체(7)는 로킹 스크류(43)의 조임에 의하여 연결 몸체(2)의 관통 구멍(6)으로 들어가게 된다. 상기 로킹 스크류(43)를 더욱 조임으로써, 종방향 부재(1)는 엘리베이션(47,48)에 힘 F 로 압축된다. 상기 종방향 부재(1)의 원형단면과 상기 엘리베이션(47,48)의 웨지 형상은 상기 힘(F)이 중심축(5)에 대해 수직으로 작용하는 성분을 가지게 하는 효과를 가지고, 이것에 의해 상기 측벽(19,20)은 상기 연결 몸체(2)의 관통 구멍(6)을 향해 중심축(5)으로부터 눌러지고 상기 종방향 부재(1)는 상기 연결 몸체(2) 내에 고정된다. 상기 클램핑 몸체 측의 로킹 스크류(43)의 단부(46)가, 예를 들어 여유 공간(25)의 상단 제한부(49)가 아니고, 종방향 부재(1)를 누르도록 하기 위해, 상기 로킹 스크류(43)는 연결 몸체(2)의 높이 H와 여유 공간(25)의 깊이 T 사이의 차이로부터 얻어진 치수 Y보다 더 큰 길이 X 만큼 연결 몸체(2)를 관통해야만 한다. 상기 경우의 클램핑 효과의 조건식은 아래와 같이 주어진다.
X > H - T
도 3에 기술된 본 발명에 의한 실시예는, 여유 공간(25)의 상단 제한부(49)가 종방향 부재(1)의 상방을 압축하고, 클램핑 몸체(7)의 측면 내벽(19,20)에 접한 엘리베이션(47,48)에 접하여 종방향 부재(1)를 압축하는 것을 제외하고, 도 1과 도 2에서 기술된 실시예와 동일하다. 상기 여유 공간(25)의 상단 제한부(49)가, 클램핑 몸체 측의 로킹 스크류(43)의 단부(46)가 아니고, 종방향 부재(1)를 누르도록 하기 위하여, 상기 로킹 스크류(43)는 연결 몸체(2)의 높이 H 와 여유 공간(25)의 깊이 T 사이의 차이로 얻어진 치수 Y 보다 더 작은 길이 X 만큼만 연결 몸체(2)를 관통해야만 한다. 상기 경우의 클램핑 효과의 조건식은 아래와 같이 주어진다.
X < H - T
본 발명에 의한 장치는, 도 4와 도 5에서 두개의 종방향 부재(1) 사이의 횡방향 연결물의 실시예가 기술되어 있다. 상기 실시예에서, 본 장치는 각각 클램핑 몸체(7)와 로킹 스크류(43)가 구비된 두개의 연결 몸체(2)로 구성되어 있다. 상기 두개의 연결 몸체(2)는 서로 삽입될 수 있는 각각의 횡방향 로드(3,51)에 의하여 서로 연결된다. 상기 횡방향 로드(3,51)중 외부 횡방향 로드(51)는 횡방향 축(53)을 갖는 구멍(52)에 의하여 중공 원통 모양으로 형성된다. 상기 구멍(52)은, 내부 횡방향 로드(3)가 상기 구멍(52) 안으로 미끄러질 수 있고, 길이방향 축(53)의 방향으로 변위할 수 있도록 크기가 결정된다. 또한, 두개의 횡방향 로드가, 내부 나사(55)에 고정될 수 있는 고정 스크류(57)에 의하여 횡방향 축(53)의 방향으로 서로에 관하여 삽입될 수 있도록 횡방향 로드(51)는 횡방향 축(53)에 대하여 횡방향으로 형성된 구멍(54)과 내부 나사(55)를 구비한다. 상기 범위 내의 내부 횡방향 로드(3)가 길이방향 축(53)에 대하여 횡방향으로 탄성을 가질 수 있도록, 연결 몸체(2)로부터 이격된 내부 횡방향 로드(3)의 단부에는 상기 로드의 단면으로 분배된 4개의 슬릿(56)이 위치한다. 마찬가지로, 연결 몸체(2)로부터 이격된 내부 횡방향 로드(3)의 단부에, 나머지 횡방향 로드(3)보다 큰 직경을 갖는, 링의 부채 형상으로 걸림쇠(62)가 위치한다. 이것은, 두 개의 횡방향 로드(3,51)가 분리되면, 길이방향 축(53)에 대해 횡방향으로 탄성을 갖는 걸림쇠(62)가 구멍(52)의 릴리프(63)에 삽입되고, 상기 횡방향 로드(3,51)가 더욱 분리되면, 연결 몸체(2)로부터 이격된 릴리프(63)의 단부면(61)을 가격하여 상기 두개의 횡방향 로드(3,51)의 원하지 않는 분리가 방지되는 효과를 달성한다.
도 6과 도 7에 기술된 본 발명에 의한 실시예는, 상기 클램핑 몸체(7)가 상기 부분(40)에 인접하고 자유단부(15,50)방향으로 뻗어있는 중앙 조오(58,59)를 구비하는 것을 제외하고, 도 4와 도 5에서 기술된 실시예와 동일하다. 상기 중앙 조오(58,59)는, 자유단부(15,50)로부터 엘리베이션(47,48)을 향하여 관통 개구부(16)의 단면이 중심축(5)을 향하여 좁아지도록 형성된다. 또한, 평면(21)에 평행한 종방향 단면에서, 상기 중앙 조오(58,59)는 자유단부(15,50) 방향으로 경사지게 처리된다. 이에 의하여 상기 관통 개구부(16)의 길이방향 축(17)이 상기 종방향 부재(1)의 축에 평행하게 정렬되도록, 종방향 부재(1)가 관통 개구부(16)의 내부로 삽입될 때, 클램핑 몸체(7)가 중심축(5)에 대하여 방향전환을 하는 효과가 달성된다.
도 8에는, 로킹 스크류(43)와 클램핑 몸체(7)를 구비하고 로드(67)에 의하여 연결되는 2개의 연결 몸체(2)로 구성되는 실시예가 기술되어 있다. 2개의 연결 몸체(2)가 결합 수단(64)으로 구조되는 것을 제외하고, 도 1에 기술된 연결 몸체와 동일하다. 여기서 기술된 실시예에서, 각 연결 몸체(2)는 결합 수단(64)으로써, 슬리브(65)를 포함하는데, 상기 슬리브(65)는, 중심축(5)에 대하여 직각으로 길이방향 축(69)의 방향으로 폐쇄된 구멍으로 성형되고 길이방향 축(69)을 갖는 구멍(66)이 구비된다. 로드(67)는, 2개의 연결 몸체(2)가 상기 로드(67)에 의하여 길이방향 축(69)의 방향으로 정렬되어 서로 연결될 수 있도록, 구멍(66) 내부로 삽입될 수 있다. 상기 구멍(66)에 상기 로드(67)를 고정시키기 위하여, 상기 슬리브(65)는 내부 나사(71)가 구비된 구멍(73)을 구비한다. 상기 슬리브(65)의 횡방향 축(70)은 길이방향 축(69)에 대하여 횡방향이고, 길이방향 축(69)과 교차한다. 상기 로드(67)를 상기 구멍(66)의 내부에 고정시키는 마개 볼트(68)는 상기 내부 나사(71) 안으로 죄어진다. 상기 로드(67)를 고정시키고 풀어주는, 마개 볼트(68)는 육각형의 소켓을 구비한다. 상기 로드(67)는 상기 구멍(66) 안에서 변위될 수 있으므로, 로드(67)에 고정되는 2개의 연결 몸체(2) 사이의 거리는 임의의 범위 내에서 정해질 수 있다. 도 8에 도시된 장치는, 도1 또는 도 6과 도 7에 도시된 연결 몸체(7)를 구비할 수 있다.
본 발명은, 인간이나 동물의 신체의 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치에 관한 것으로, 외과용 임플란트의 제조와 관련하여 산업상이용가능성이 인정된다.
종래의 기술에 의한 장치는, 직각을 포함하는 작은 범위의 각도 내에서만 종 방향 부재가 배열될 수 있거나, 종방향 부재와 횡방향 연결기 사이에 큰 범위의 각도가 허용은 되지만 임플란트에 작용하는 힘에 의한 비틀림에 대하여 거의 안전을 보장받지 못한다.
그러나, 본 발명에 의한 장치는, 특히 종방향 부재의 작용점을 지향한 힘에 의하여 이식한 후의 로드 연결물의 미끄러짐을 방지할 수 있고, 본 발명에 의한 장치에 큰 토크가 작용하더라도, 종방향 부재나 종방향 부재들에 의하여 발휘되는 힘 때문에 병렬로 이식하지 않은 종방향 부재의 연결이 가능하게 하고, 임플란트는 전체로써 더욱 고정될 수 있도록 한다.

Claims (23)

  1. A) 측벽(8)과 절단면(60)과, 상기 측벽 사이를 따라서 연장되고 상기 절단면(60)을 가로지르는 중심축(5)과, 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 종방향 부재(1)를 통하여 연장되도록 상기 절단면(60)과 상기 측벽(8)사이에 놓이는 여유 공간(25)과3 상기 중심축(5)에 대하여 동축으로 연장되고, 그 자신을 관통하는 관통 구멍(6)을 구비하는 하나 이상의 요크형의 연결 몸체(2)와;
    B) 임플란트 내부에서, 상기 연결 몸체(2)를 고정하기 위하여 측벽(8) 중의 적어도 하나에 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 상기 요크형의 연결 몸체(2)의 외측에 배열되는 결합 수단(64)과;
    C) 상기 관통 구멍(6)으로 미끄러져 들어갈 수 있고, 자유단부(15,50)를 구비하고, 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 탄성을 가지는 측벽(19,20)이 구비되고, 상기 측벽(19,20) 사이에 배치되고 그 자신을 관통하며 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 연장되는 길이방향 축(17)을 구비하고 상기 종방향 부재(1)를 수용하기 위한 관통 개구부(16)를 구비하는 요크형의 클램핑 몸체(2)와;
    D) 상기 중심축(5)에 대하여 동축으로 상기 여유 공간(25)에 대향하는 연결 몸체(2)에 위치될 수 있고, 조임에 의하여, 상기 중심축(5)에 대하여 동축으로 작용하는 탄성력이 상기 클램핑 몸체(7)에 작용될 수 있도록 나사체결방식으로 클램핑 몸체(7)에 연결될 수 있는 고정 수단(9)과;
    E) 이에 의하여, 상기 클램핑 몸체(7)의 측벽(19,20)이 상기 중심축(5)을 향하는 엘리베이션(47,48)을 그 자유단부(15,50)를 향하여 구비하고, 단면에서 보았을 때, 상기 관통 개구부(16)가 180°이상의 중심각을 가지는 외주연을 구비하고;
    F) 상기 클램핑 몸체(7)는, 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 상기 측벽(19,20)이 탄성 지지되도록 상기 연결 몸체(2)에 대하여 제 1위치에 있게 될 수 있어서, 종방향 부재(1)가 상기 길이방향 축(17)에 대하여 동축으로 관통 개구부(16)로 삽입될 수 있는 장치에 있어서;
    G) 상기 측벽(19,20)은 상기 중심축(5)에 평행하게 연장되고;
    H) 상기 고정 수단(9)을 조임으로써, 상기 클램핑 몸체(7)는 제 2위치로 이동할 수 있게 되어서, 상기 관통 개구부(16) 내에 위치한 종방향 부재(1)가 상기 엘리베이션(47,48)에 대하여 압축되는 한도에서 상기 클램핑 몸체(7)에 대하여 움직이는 부분(2,43)중 적어도 하나에 의하여 관통 개구부(16)의 단면이 상기 중심축(5)에 평행한 상부로부터 축소되고, 이에 의하여 상기 엘리베이션(47,48)에 웨지 효과가 발생되고 클램핑 몸체(7)의 측벽(19,20)은 상기 연결 본체(2)의 측벽(8)의 내측에 대하여 압축됨을 특징으로 하는 인간이나 동물의 신체의 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 관통 개구부(16)는, 단면에서 200°와 250°사이의 중심각을 갖는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 관통 개구부(16)는, 단면에서 210°와 240°사이의 중심각을 갖는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 클램핑 몸체(7)와 관통 개구부(16)는, 서로 대응하는 세레이션(37;38)을 원주 상에 구비하고, 상기 세레이션(37;38)의 톱니는 상기 중심축(5)에 평행하게 연장됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 연결 몸체(2)는, 중심축(5)방향으로, 클램핑 몸체(7)측 단부(28')와 고정 수단 측의 대향단부(27)를 구비하고, 클램핑 몸체(7)측 단부(28')를 향하여 개방된 측벽(7) 사이에 놓여진 여유공간(25)을 구비하며, 이것은 상기 고정 수단(9)에 의하여 고정 수단 측의 상기 연결 몸체(2)의 단부(37)로부터 상기 클램핑 몸체(7)에 탄성력이 작용하게 하는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 클램핑 몸체(7)는, 고정 수단 측의 단부(14)에 상기 중심축(5)에 대하여 동축으로 연장되며 내부 나사(12)를 구비하고, 상기 고정 수단(9)은 상기 내부 나사(12)에 대응하는 외부 나사(13)가 구비된 로킹 스크류(43)이고, 상기 로킹 스크류(43)의 스크류 헤드(41)는, 상기 고정 수단 측의 상기 연결 몸체(2)의 단부에서 중심축(5)에 평행한 이동에 대하여 고정되는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 로킹 스크류(43)는 고정 수단 측의 단부(27)로부터 길이 X 만큼 상기 중심축(5)의 방향으로 연결 몸체(2)를 관통하고, 상기 연결 몸체(2)는 고정 수단측의 단부(27)와 클램핑 몸체 측의 단부(28´)사이에 상기 중심축(5)에 평행한 높이 H를 가지고, 상기 여유공간(25)은 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 상기 절단면(60)을 향하는 제한부(49)를 가져서, 상기 여유공간(25)은 클램핑 몸체 측의 단부(28´)와 상기 제한부(49) 사이에서 T 를 가지고, 조건식 X > H - T 를 만족함을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 로킹 스크류(43)는 고정 수단 측의 단부(27)로부터 길이 X 만큼 상기 중심축(5)의 방향으로 상기 연결 몸체(2)를 관통하고, 상기 연결 몸체(2)는 상기 고정 수단 측의 단부(27)와 클램핑 몸체 측의 단부(28´)의 사이에상기 중심축(5)방향으로 높이 H 를 가지고, 상기 여유 공간(25)은 상기 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 상기 절단면(60)을 향하는 제한부(49)를 가져서, 상기 여유 공간(25)은 클램핑 몸체 측의 단부(28')와 상기 제한부(49) 사이에서 깊이 T 를 가지고, 조건식 X < H - T 를 만족함을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 관통 개구부(16)는, 원의 단편과 유사한 단면을 가지고, 상기 원의 단편의 중심각은 180°이상인 코어를 구비함을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 관통 개구부(16)가 직경 D 를 갖고, 엘리베이션(47,48)이 중심축(5)에 대하여 직각으로 길이 A 를 갖는 측면(22,23)에 의하여 관통 개구부(16)와 경계를 이루고, A/D 의 비율이 85%에서 98%사이가 되는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 A/D 의 비율이 92%에서 98% 사이가 되는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 엘리베이션(47,48)은 웨지의 형상으로 성형되고, 각 엘리베이션(47,48)은 관통 개구부(26)의 방향으로 중심축(5)에 평행하게 경사지는 것을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 결합 수단(64)은, 로드(67)를 수용할 수 있도록 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 배열되는 구멍(66)이 구비된 슬리브(65)를 포함하고, 상기 구멍(66)에 로드(67)를 고정시키기 위하여 슬리브(65)가 관통되고 스크류(68)가 고정됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 결합 수단(64)은, 연결 몸체(2)의 중심축(5)에 대하여 횡방향으로 배열된 횡방향 로드(3,51)를 포함함을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  15. 제 1항에 있어서, 클램핑 몸체(7)의 자유단부(15,50)는, 종방향 부재(1)가 간단한 방법으로 관통 개구부(16)의 내부에 중심맞춤 되어 삽입될 수 있게 하는 중앙 조오(58,59)를 구비함을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 중앙 조오(58,59)는, 관통 개구부(16)의 단면이 자유단부(15,50)로부터 엘리베이션(47,48)방향으로 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 중앙 조오(58,59)는, 중심축(5)과 길이방향 축(17)으로 정의되는 평면(21)에 평행하게 연장되는 평면 내에서 자유단부(15,50) 방향으로 경사짐을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 클램핑 몸체(7)와 로킹 스크류(43)가 구비된 두 번째 연결 몸체(2)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 2개의 연결 몸체(2)는, 서로 삽입될 수 있는 횡방향 로드(3,51)에 의하여 서로 연결됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 2개의 연결 몸체(2)는, 슬리브(65)의 구멍(66) 속으로 삽입되고 스크류(68)의 조임에 의하여 고정될 수 있는 로드(67)에 의하여 연결됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  21. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 수단(64)에 의하여 뼈의 지지 요소에 연결됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  22. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 결합 수단(64)에 의하여 페디클 스크류에 연결됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
  23. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    A) 고정 수단(9)이 조여지면, 종방향 부재(1)가 엘리베이션(47,48)에 접하여 압축되는 것에 의하여, 관통 개구부(16)에 삽입된 종방향 부재(1)가 클램핑 몸체(7)에 관하여 움직이는 장치의 부분(2,43)중 하나의 부분을 지탱하게 될 때까지, 클램핑 몸체(7)가 연결 몸체(2)와 고정 수단(9)에 대하여 움직이고,
    B) 엘리베이션(47,48)에 접한 종방향 부재(1)에 의하여 가해진 압축력을 받는, 중심축(5)에 대하여 직각으로 향한 성분에 의하여, 클램핑 몸체(7)의 측벽(19,20)이 관통 구멍(6)의 내벽에 압축되는,
    종방향 부재(1)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 외과용 임플란트 내에서 종방향 부재를 착탈가능하게 고정시켜 결합시키는 장치.
KR1020027009102A 2000-01-13 2000-01-13 외과용 임플란트의 내부에 종방향의 부재를 착탈가능하게고정시키는 장치 KR100588107B1 (ko)

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