KR100589728B1

KR100589728B1 - 뼈 고정장치

Info

Publication number: KR100589728B1
Application number: KR1020040008327A
Authority: KR
Inventors: 김경태; 김정성; 김병수; 신태진; 박준규; 박원욱; 안기찬; 이상훈
Original assignee: 메딕스얼라인 주식회사
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2006-06-15
Also published as: KR20050080493A; WO2005074823A1

Abstract

본 발명에 의한 뼈 고정장치는, 헤드를 가지는 뼈 스크류(50)와, 상기 뼈 스크류의 헤드의 상측을 지지하는 캡(60)과, 상기 캡을 누르는 누름 부시(70)와, 상기 캡과 상기 누름 부시가 수용됨과 동시에 상기 뼈 스크류의 헤드가 걸리는 보어를 가지며 지지바가 수용되는 U형의 채널을 가진 리시버부재(80)와, 상기 리시버부재에 나사결합되어 상기 지지바를 고정하는 바 고정너트(90)를 구비하되, 상기 캡(60)은 원추 스프링의 역할을 하는 링 형태로서, 상기 캡(60)의 배면에는 상기 헤드의 곡면에 접하는 곡면(64)이 형성되고, 상기 누름부시(70)는 상기 캡의 외면 단부에 선접촉하여 상기 캡의 내경을 축소시켜 상기 캡의 곡면을 헤드의 곡면에 밀착되게 하므로, 뼈 스크류의 지지력을 높여 움직임을 방지하며 조립이 용이하며 다양한 크기의 지지바를 사용할 수 있다.

Description

뼈 고정장치{an internal fixator for spine}

도1은 종래 뼈 고정장치의 일예를 나타내는 조립 단면도,

도2는 본 발명에 의한 뼈 고정장치의 조립 단면도,

도3은 도2의 뼈 스크류의 상단을 일부 절개하여 나타낸 입면도,

도4는 도2의 리시버부재를 나타내는 단면도,

도5은 도2의 캡을 나타내는 단면도,

도6은 도2의 누름 부시를 나타내는 입면 단면도와 평면도 및 우측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 뼈 스크류 52 : 헤드

54 : 나선부 58 : 홈띠

60 : 캡 64 : 곡면

70 : 누름 부시 72 : 채널

76 : 요입부 80 : 리시버 부재

86 : 펀치 홈 90 : 바 고정너트

본 발명은 척추 등의 뼈를 정상적인 상태로 교정한 후, 움직임이 없이 고정하기 위한 뼈 고정장치에 관한 것이다.

종래 척추 등의 뼈를 고정하는 뼈 고정장치로서 대한민국 특허공개번호 제2000-48562호가 있다.

상기 특허공개번호 제2000-48562호는 도1에 도시한 바와 같이, 구형인 헤드(12)를 가지는 뼈 스크류(10)와, 상기 뼈 스크류의 헤드(12)를 지지하는 캡(14)과, 상기 캡(14)을 수용하는 테이퍼진 리세스(16)를 한정하는 중앙 보어를 가지며 상기 리세스(16)와 연통하여 지지바(R)를 그 내부에 수용하는 U형의 채널을 가진 리시버부재(18)와, 상기 리시버부재(18)에 나사결합되어 상기 지지바(R)를 고정하는 세트 스크류(20)을 포함한다.

상기 뼈 스크류의 헤드(12)에는 공구를 수용하는 공구 수용 리세스(22)가 형성되며, 상기 공구 수용 리세스(22)는 평탄하게 절단된 상부 표면(24)에서 한정되고, 상기 리시버부재(18)의 채널부분에는 상기 세트 스크류(20)가 나사결합되도록 내부 나삿이(26)가 형성되며, 상기 캡(14)의 배면에는 상기 헤드(12)가 밀착하는 리세스(28)가 형성된다. 상기 캡(14)의 하부부분 및 리세스(28)에는 다수의 슬롯이 형성되어 상기 뼈 스크류의 헤드(12)에 일정한 압축력을 제공하게 된다.

상기 세트 스크류(20)를 조이면, 지지바(R)가 캡(14)을 압축하고, 상기 캡(14)은 리시버부재의 테이퍼진 리세스(16)에 압착하면서 상기 뼈 스크류(10)를 수직 또는 소정의 각도로 경사진 상태로 고정하게 된다.

그런데, 상기 한국 특허공개번호 제2000-48562호와 같은 종래의 뼈 고정장치는, 지지력이 약하여 테이퍼진 리세스(16)에 안착하는 헤드(12)가 외부 교란에 의해 움직이므로 최초의 지지상태로 유지되지 못하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 구성의 뼈고정장치가 개시되어 있지만, 조립하기가 용이하지 않은 뿐만 아니라 뼈 스크류의 지지력도 만족할 만하지 못하다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 뼈 스크류의 지지력을 높여 움직임을 방지할 뿐만 아니라 조립이 용이하고 다양한 크기의 지지바를 사용할 수 있는 뼈 고정장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 뼈 고정장치는, 헤드를 가지는 뼈 스크류와, 상기 뼈 스크류의 헤드의 상측을 지지하는 캡과, 상기 캡을 누르는 누름 부시와, 상기 캡과 상기 누름 부시가 수용됨과 동시에 상기 뼈 스크류의 헤드가 걸리는 보어를 가지며 지지바가 수용되는 U형의 채널을 가진 리시버부재와, 상기 리시버부재에 나사결합되어 상기 지지바를 고정하는 바 고정너트를 구비하되, 상기 캡은 원추 스프링의 역할을 하는 링 형태로서, 상기 캡의 배면에는 상기 헤드의 곡면에 접하는 곡면이 형성되고, 상기 누름부시는 상기 캡의 외면 단부에 선접촉하여 상기 캡의 내경을 축소시켜 상기 캡의 곡면을 헤드의 곡면에 밀착되게 하는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 누름 부시의 상면에는 다양한 크기의 지지바에 의해 가압되도록 양 내 측에 경사면을 가진 채널이 형성되어 있다.

상기 누름 부시의 외면 양측에는 소정 깊이의 요입부가 형성되고, 상기 리시버 부재의 외면에는 펀치로 리시버 부재의 내면 일부를 상기 요입부를 향해 용이하게 돌출시키도록 소정깊이의 펀치 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 헤드의 외면에는 상기 캡과의 마찰력을 높이도록 다수의 홈띠가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 뼈 고정장치는, 헤드(52)를 가지는 뼈 스크류(50)를 구비하고, 상기 뼈 스크류(50)의 헤드(52)의 상측을 캡(60)이 지지하며, 상기 캡(60)을 누름 부시(70)가 누르며, 상기 캡(60)과 상기 누름 부시(70)와 지지바(R)를 수용하여 바 고정너트(90)에 의해 고정하는 리시버 부재(80)를 구비한 구조이다.

상기 뼈 스크류(50)는 도3에 도시한 바와 같이 상기 헤드(52)와 뼈에 박히는 나선부(54)로 이루어져 있다.

상기 헤드(52)는 그 상부가 평탄하게 절단된 구형상이며, 평탄한 절단면에는 렌치등의 공구를 삽입하여 용이하게 돌리도록 육각홈(56)이 소정의 깊이로 형성된다. 상기 육각홈은 다양한 각홈으로 이루어질 수 있다. 상기 헤드(52)의 외면에는 상기 캡(60)과의 마찰력을 높이도록 원주방향을 따라 경사지게 다수의 홈띠(58)가 형성되어 있다. 상기 헤드(52)의 외면에는 캡(60)과의 마찰력을 높이도록 깔쭈기(요철)가 형성되어 있을 수도 있다.

상기 나선부(54)는 그 하단은 뼈에 용이하게 박히도록 뾰족하게 되고, 그 골지름은 하측으로 갈수록 작아지는 반면 나선부의 산지름은 동일하다. 뼈 스크류의 나선부가 동일한 외경에 동일한 산높이의 나사산이 형성되어 있으면, 외력 등에 의해 고정력이 약화되어 뼈 스크류가 흔들거리는 문제가 있고, 이런 문제를 해결하기 위해 나선부의 단부로 갈수록 외경을 작게 하는 구조가 있으나 이러한 구조는 강성이 저하하여 뼈 스크류가 파손되는 문제점이 있는 데, 본 실시예와 같이 그 골지름이 하측으로 갈수록 작아지는 반면 나선부의 산지름이 동일한 구조는 나선부가 견고히 뼈에 고정되면서 강성의 저하를 방지할 수 있다.

상기 캡(60)은 도5에 도시한 바와 같이, 원추 스프링의 역할을 하는 링 형태로서, 그 중앙에는 상기 육각홈(56)에 연통하는 구멍(62)가 형성되고, 그 배면에는 상기 헤드(52)의 곡면에 접하는 곡면(64)이 형성되며, 그 상면(66)은 내측으로 갈수록 요입되는 경사면으로 이루어지고, 그 외면(68)에는 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 경사면이 형성된 형상이다. 따라서, 상기 캡(60)은 상기 상면(66)과 외면(68)과 곡면(64)이 대체적으로 삼각 단면형을 이루며 원추형으로 되어 있어, 상기 누름 부시(70)는 상기 캡(60)의 외면 단부에 접촉하게 되어 있다.

상기 곡면(64)에는 상기 헤드(52)와의 마찰력을 높이도록 깔쭈기(요철)가 형성되어 있을 수도 있다.

상기 캡(60)은 스테인레스 스틸재나, 티타늄, 코발트, 크롬 등이 함유된 합금강으로 되어 있다.

상기 누름 부시(70)는 상기 캡(60)의 외면 단부에 선접촉하여 상기 캡(60)의 내경을 축소시켜 상기 캡(60)의 곡면(64)을 상기 헤드(52)의 곡면에 밀착되게 하는 것으로서, 도6에 도시한 바와 같이 그 상면에는 다양한 크기의 지지바에 의해 가압되도록 양 내측에 경사면(72a)을 가진 채널(72)이 형성되고, 그 중앙에는 상기 캡의 구멍(62) 및 뼈 스크류의 육각홈(56)에 연통하는 구멍(74)이 형성되며, 그 외면 양측에는 소정깊이의 요입부(76)가 형성된 원통형으로 되어 있다. 상기 채널(72)에는 상기 지지바(R)가 안착되어 상기 바 고정너트(90)에 의해 고정된다.

상기 리시버부재(80)는 도4에 도시한 바와 같이, 상기 캡(60) 및 누름 부시(70)가 수용됨과 동시에 상기 뼈 스크류의 헤드(52)가 걸리도록 길이방향으로 형성된 보어(82)와, 지지바(R)가 관통하여 안착하게 형성된 U형의 채널(84)을 구비하고, 상기 리시버 부재(80)의 외면에는 펀치로 리시버 부재(80)의 내면 일부를 상기 요입부(76)를 향해 용이하게 돌출시키도록 소정깊이의 펀치 홈(86)이 형성되어 있다.

상기 보어(82)의 하부 내면에는 상기 헤드(52)가 걸리도록 곡면을 가진 헤드 걸림부(82a)가 형성된다. 상기 헤드 걸림부(82a)의 하단부에는 챔퍼가 형성된다.

상기 보어(82)는 상기 헤드 걸림부(82a)와, 상기 캡(60) 및 누름 부시(70)가 수용되도록 상기 헤드 걸림부(82a)의 상측에 형성된 수용부(82b)와, 상기 바 고정너트(90)가 나사결합되는 나사부(82c)로 이루어진다.

상기 나사부(82c)의 나사산은 상기 리시버부재(80)의 변형을 방지하는 한편 힘전달과 체결력 및 풀림방지면에서 최적상태로 되도록 사다리꼴 나사로 되어 있다. 즉, 삼각나사인 경우 바 고정너트(90)를 체결하게 되면 체결력은 우수하지만, 길이방향으로 힘전달력이 적고, 체결후 리시버부재가 반경방향으로 벌어지므로 외측에 별도의 캡을 결합해야 하는 단점이 있다. 그리고, 사각나사는 길이방향으로 힘전달력은 우수하지만 체결후 풀릴 수 있다는 단점이 있다. 그러나, 사다리꼴 나사는 체결력 및 힘전달력이 동시에 적정한 값으로 유지하게 되며 리시버부재의 외측에 캡을 결합하지 않아도 된다.

그리고, 상기 사다리꼴 나사는 상기 바 고정너트가 용이하게 조립되는 한편 풀리지 않도록 그 나사산의 상측면(F1)은 기울기는 그 나사산의 하측면(F2)의 기울기 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상측면의 각도가 하측면의 각도보다 크게 되면, 바 고정너트(60)를 상측에서 초기 체결할 시에 쉽게 체결할 수 있고, 역방향으로 힘이 작용할 시에도 변형이 최소화되고, 나사부(82c)와 바 고정너트(90)의 끼임을 크게 하여 나사 정밀도를 향상시켜 풀림을 방지한다.

상기 바 고정너트(90)는, 상기 리시버부재의 나사부(82c)에 나사결합되는 나사산이 그 외주면에 형성된 원통형이며, 그 중앙에는 육각홈이 형성된 구조이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 뼈 고정장치의 조립은, 먼저, 리시버부재(80)의 상측에서 뼈 스크류(50)를 리시버부재(80)의 보어(82)내에 삽입하여 헤드 걸림부(82a)에 헤드(52)를 안착시키고, 캡(60) 및 누름 부시(70)를 순차적으로 수용부(82b)에 위치시킨다.

다음에 상기 누름 부시(70) 및 캡(60)의 구멍을 통해 헤드(52)의 육각홈(56)에 렌치를 삽입하여 뼈 스크류(50)를 뼈에 고정시키고, 지지바(R)를 리시버부재(80)의 U형의 채널(84) 및 누름 부시(70)의 채널(72)을 가로질러 상기 누 름 부시(70)의 상측에 안착시킨 후, 바 고정너트(90)를 조여 뼈 스크류(50)를 고정한다.

상기 바 고정너트(90)의 체결력은 지지바(R)와 누름 부시(70) 및 캡(60)을 순차적으로 통해 상기 헤드(52)에 전달되는데, 상기 누름부시(70)는 상기 캡(60)의 외면 단부에 선접촉하여 상기 캡(60)의 내경을 축소시켜 상기 캡의 곡면(64)을 헤드(52)의 곡면에 밀착되게 하므로, 뼈 스크류(50)의 지지력을 높이게 되어 뼈 스크류가 움직이지 않게 견고히 고정되어 지지된다.

한편, 상기 펀치 홈(86)을 통해 펀치로 펀칭작업을 하여 리시버 부재(80)의 내면 일부를 상기 요입부(76)를 향해 용이하게 돌출시키면 누름 부시(70)의 이동을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 누름 부시(70)의 상면에는 양 내측에 경사면을 가진 채널(72)이 형성되어 있으므로, 다양한 크기의 지지바를 안착시킬 수 있다. 또한, 상기 헤드(52)에는 글루우브(58)가 형성되어 있으므로 상기 캡(60)과의 마찰력을 높여 뼈 스크류(50)의 지지력을 향상시킨다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명에 의한 뼈 고정장치에 의하면, 뼈 스크류의 지지력을 높여 움직임을 방지할 뿐만 아니라 조립이 용이하고 다양한 크기의 지지바를 사용할 수 있다.

Claims

헤드를 가지는 뼈 스크류와, 상기 뼈 스크류의 헤드의 상측을 지지하는 캡과, 상기 캡을 누르는 누름 부시와, 상기 캡과 상기 누름 부시가 수용됨과 동시에 상기 뼈 스크류의 헤드가 걸리는 보어를 가지며 지지바가 수용되는 U형의 채널을 가진 리시버부재와, 상기 리시버부재에 나사결합되어 상기 지지바를 고정하는 바 고정너트를 구비하되,

상기 캡(60)은, 그 중앙에는 구멍(62)이 형성되고, 그 상면(66)은 내측으로 갈수록 요입되는 경사면으로 형성되며, 그 외면(68)에는 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 경사면이 형성되고, 그 배면에는 상기 헤드의 곡면에 접하는 곡면(64)이 형성되어, 원추 스프링의 역할을 하는 링 형태로 되어 있고,

상기 누름부시(70)는 상기 캡(60)의 외면 단부에 선접촉하여 상기 캡의 내경을 축소시켜 상기 캡의 곡면(64)을 헤드의 곡면에 밀착되게 하는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 누름 부시의 상면에는 다양한 크기의 지지바에 의해 가압되도록 양 내측에 경사면을 가진 채널이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 누름 부시의 외면 양측에는 소정 깊이의 요입부가 형성되고,

상기 리시버 부재의 외면에는 펀치로 리시버 부재의 내면 일부를 상기 요입 부를 향해 용이하게 돌출시키도록 소정깊이의 펀치 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 헤드의 외면에는 상기 캡과의 마찰력을 높이도록 다수의 홈띠가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 헤드의 외면에는 상기 캡과의 마찰력을 높이도록 깔쭈기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 캡의 곡면에는 상기 헤드와의 마찰력을 높이도록 깔쭈기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정장치.