KR20060088508A - 척추를 고정하는 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척추를 고정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 상기 시스템은 나사산부를 구비하는 고정 나사와 상부 및 하부면을 구비하는 고정판을 포함한다. 상기 고정판은 그것의 상부면의 변두리에 배열된 드릴 구멍 자리를 구비하고, 상기 드릴 구멍 자리를 관통해 실제의 고정 구멍이 상기 판에 만들어진다. 고정 구멍은 상기 판이 뼈 조직 상의 판의 장래의 고정 위치에 놓여질 때, 고정 구멍이 판에 대해서 제 1 각도를 이루도록 만들어지고, 상기 각의 크기는 특정 한계치 내의 여러 대안값 중에서 선택될 수 있다. 고정 구멍의 나사산부는 뼈 조직의 나사산부가 만들어지는 같은 작업 단계에서 만들어진다.

고정판, 척추, 나사, 생분해성 물질

Description

척추를 고정하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR STABILIZING SPINE}

도 1a 내지 1c는 본 발명의 구성에 속하는 고정판의 개략도이다.

도 2a 및 2b는 본 발명의 구성에 속하는 고정 나사의 개략도이다.

도 3은 고정판이 있는 본 발명의 구성의 그 말단으로부터 본 개략적인 단면도이다.

도 4a 내지 4c는 본 발명의 구성에 속하는 제 2 고정판의 개략도이다.

도 5a 및 5b는 본 발명의 구성에 속하는 제 2 고정나사의 개략도이다.

도 6은 고정판이 있는 본 발명의 제 2 구성의 그 말단으로부터 본 단면 개략도이다.

도 7a 내지 7c는 본 발명의 구성에 속하는 제 3 고정판의 개략도이다.

본 발명은 척추를 고정하는 시스템, 특히 경추를 고정하는 시스템에 관한 것으로, 상기 구성은 고정판 및 상기 고정판을 뼈에 만들어진 나사구멍에 고정시키는 고정 나사를 포함한다. 고정판 및 나사는 모두 조직 장기에서 녹는 생분해성 물질 로 만들어질 수 있다.

본 발명은 또한 척추, 특히 경추를 고정하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법에서 고정판이 고정 나사를 통해 고정할 척추 또는 경추의 일부에 조여져서 고정된다.

퇴화, 암 및, 물리적인 외상에 의한 골절 또는 탈구에 기인하는 많은 손상이 척추에 가해질 수 있다. 척추에 행해지는 몇몇 수술에서, 고정판의 고정 구멍을 통과하도록 구성되는 고정 나사를 통해 척추의 뼈 조직에 고정되는 고정판이 쓰인다. 경추 수술은 처치할 손상부위에 따라 전방 또는 후방에서 수행된다. 전형적으로 고정판은 경추골의 전방 골화부위(anterior ossification)에 적용된다. 손상된 디스크는 척추골 사이로부터 제거되고, 척추간 강(intervertebral space)을 밀착된 상태로 유지하기 위해, 예를 들어, 장골로부터 채취된 뼈 임플란트에 의해 대치된다. 뼈 임플란트 위 아래의 척추는 고정판에 의해 서로 고정된다. 고정판은 나사에 의해 척추에 고정된다. 고정판은 척추를 지지하고, 뼈 임플란트가 척추골 사이로부터 미끌어져 나가는 것을 방지한다.

척추 손상을 치료하는데 쓰이는 방법과 이에 쓰이는 고정판 및 나사가 미국 특허 제5,601,553호에 개시되어 있다. 상기 특허에 개시된 고정판의 제 1 고정구멍은 상기 판의 상부면의 제 1 평면에 수직이고, 유사하게, 제 2 고정구멍은 판의 상부면의 제 2 평면에 수직이다. 상부면의 제 1 및 제 2 평면은 교차하고, 따라서 고 정 구멍들의 축도 역시 교차한다.

이 방법에서, 다른 종래 기술의 구성에서와 같이, 고정판을 뼈의 조직에 적절하게 고정시키기 위해서 고정 나사를 배치하는 방법이 문제가 될 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 언급된 문제에 관한 새로운 해결책이 얻어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 나사산부를 가지는 고정 나사, 상부면과 하부면을 가지는 고정판을 포함하는 척추를 고정하는 시스템이 제공되는데, 여기서 상기 하부면은 뼈의 조직에 맞대어지도록 배치되고, 고정판에는 상기 상부면 상에 드릴 구멍 자리(pre-drill hole)가 구비되고, 그것에 의해서 실제의 고정 구멍이 고정판을 통과하여 상부면으로부터 하부면까지 뻗어나가 만들어지고, 고정판이 뼈 조직 표면의 장래의 고정될 지점에 놓여질 때, 고정 구멍이 고정판에 대해 제1각을 형성하도록 하는 방식으로 고정 구멍이 배열되고, 상기 제1각의 크기는 특정 한계치 내에서 선택되는 여러 대안값들로부터 선택된다. 고정판의 나사산부는 뼈 조직의 나사산부가 만들어지는 같은 작업 단계 동안에 만들어지도록 구성되고, 고정 나사는 고정판의 나사산부 및 뼈 조직의 나사산부에 끼워지도록 구성되어 상기 나사가 고정판에 맞물려지도록 한다.

본 발명은 의학적 및 수술적인 기준을 고려할 때 가능한 가장 좋은 방식으로 고정판과 고정 나사가 뼈 조직에 고정될 수 있는 고정판에 대한 위치에 고정나사가 배치될 수 있도록 구성된다는 장점을 제공한다.

본 발명의 일 실시예의 사상은 드릴 구멍 자리가 고정판의 상부면으로부터 하부면까지 뻗어나가는 관통 구멍이라는 것이다. 상기 관통 구멍에서, 드릴 구멍 자리의 중앙 축과 동축인 중앙축을 가지는 고정 구멍을 만드는 것이 매우 쉽다는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예의 사상은 상기 드릴 구멍 자리가 고정판의 바닥면으로부터 일정 거리까지만 뻗어나가는 막힌 구멍이라는 것이다. 이것은 고정구멍을 만드는 것이 기본적으로 어느 방향으로든지 쉽다는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예의 사상은 고정판의 상부면에 원추형 구멍(countersink)이 구비되고, 고정 나사의 머리가 고정판 상부면의 평면 위로 기본적으로 돌출되지 않도록 하는 방식으로 상기 원추형 구멍과 대응하여 설계된다는 것이다. 이것은 시스템의 높이가 가능한 작게 유지될 수 있다는 장점을 제공하는데, 그것은 주변 조직을 가능한 적게 자극한다는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예의 사상은, 나사의 이랑의 높이가 원위부로부터 멀리 떨어진 구역에서보다 원위부에 가까운 부분에서 더 크게끔 변화하도록 고정 나사의 나사산부의 나사산이 구성되는 것이다. 이것은 높은 이랑이 해면골(cancellous bone)에 최적으로 고정되고, 반면에 낮은 이랑은 골 피질(cortical bone)에 최적으로 고정되도록 하는 장점을 제공한다.

본 발명은 또한 척추를 고정시키는 방법과 관련되는데, 상기 방법은, 상부면과 하부면을 가지고, 상기 상부면에는 드릴 구멍 자리가 구비된 고정판을 마련하는 단계; 고정판의 하부면을 고정될 뼈 조직의 표면에 맞대고 의도한 고정점에 배치시키는 단계; 드릴 구멍 자리를 통과하여 만들어질 고정판에 대한 고정 구멍의 위치를 특정 수치 한계 내로 제한된 지점 중에서 일정 지점으로 선택하는 단계; 고정판의 상부면부터 하부면까지 뻗어나가는 실제의 고정 구멍과 상기 고정구멍과 동축이면서 평행한 나사구멍을 뼈 조직에 만드는 단계; 고정판의 고정구멍 및 뼈 조직의 나사 구멍에 상기 고정구멍부터 뼈 조직의 나사 구멍까지 거의 단일하게 연결되는 나사산부를 형성하도록 나사산을 만드는 단계; 고정 나사를 고정 구멍에 넣고 뼈 조직의 나사구멍까지 통과시켜서 고정판이 뼈 조직에 고정되고 동시에 상기 나사가 고정판과 맞물려지도록 고정 나사를 조이는 단계를 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면을 통해서 더욱 자세히 설명될 것이다.

도면에서, 본 발명은 명확함을 위해 단순화하였다. 유사한 부분은 도면에서 같은 도면부호로 표시되었다.

도 1a는 본 발명의 구성에 속하는 고정판의 개략적인 사시도이고, 도 1b는 상부면의 방향으로부터 본 같은 고정판을 나타내며, 도 1c는 A-A 절단선을 따라 절단한 측 단면도이다. 고정판은 이후에 '판'이라 지칭된다.

판(1)은 바람직하게는 장기 조직으로 흡수되는 생분해성 중합체로 만들어지고, 그것은 예를 들어, 젖산, L-락티드, D-락티드, D,L-락티드, 메조락티드, 글리콜산, 글리콜리드 또는 락티드와 공중합되는 시클릭 에스테르, 또는 본 명세서에서는 더 자세히 논의되지 않을 당업자에게 알려진 다른 유사물질을 중합하거나 공중합해서 마련될 수 있다. 다른 적당한 생분해성 중합체, 공중합체 및 중합체 혼합물 은 예를 들어 다음의 간행물에 열거되어 있다:

- "Encyclopedic Handbook of Biomaterials and Bioengineering, Part A", Donald, L. Wise, Debra J. Trantolo, David E. Altobelli, Michael J. Yaszemski, Joseph D. Gresser, Edith R. Schwartz, 1992, Marcel Dekker, Inc., 977 내지 1007 페이지,

- "Biodegradable fracture-fixation devices in maxillofacial surgery", R. Suuronen, Int., J. Oral Maxillofac. Surg., 1993, 22: 50 내지 57페이지,

- "Critical Concepts of Absorbable Internal Fixation", William S. Pietzak, Portland Bone Symposium, Portland, Oregon, 1999년 8월 4-7일,

- "High-impact poly(L/D-lactide) for fracture fixation: in vitro degradation and animal pilot study", Jan Tams, Cornelis A.P. Joziasse, Ruud R.M.Bos, Fred R. Rozema, Dirk W. Grijpma and Albert J. Pennings, Biomaterials 1995, 16권, No. 18, 1409 내지 1415페이지,

- "A Review of Material Properties of Biodegradable and Bioresorbable Polymers and Devices for GTR and GBR Applications", Dietmar Hutmacher, Markus B. Hurzeler, Henning Schliephake, The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants, 11권, No. 5, 1996, 667 내지 678페이지, 및

- "Orthopaedic Application for PLA-Pga Biodegradable Polymers", Kyriacos A. Athanasiou, Mauli Agrawal, Alan Barber, Stephen S. Burkkhart, The Journal of Arthroscopic and Related Surgery, 14권, No. 7 (10월), 1988: 726 내 지 737페이지.

또한, 상기 물질이 기본적으로 장기에 녹는 성질을 가지는 둘 이상의 물질 또는 단량체, 중합체 사슬을 함유하는 합성물(composite)일 수 있다는 것이 당업자에게 자명하다. 합성물은 생유리, 생-세라믹(bio-ceramic), 생물학적 활성 성분, 항생제나 성장인자 등과 같은 약물 등을 포함할 수 있다.

또한, 상기 물질은 피롤리돈 가소제와 같은 연화제(softener)를 포함할 수 있다. 본 발명의 임플란트 또는 방법에 유용한 피롤리돈은 조직 장애 효과나 독성 효과가 없이 가소성을 가지는 화학분야에 알려진 피롤리돈이다. 이러한 피롤리돈은 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 1-에틸-2-피롤리돈(NEP), 2-피롤리돈(PB) 및 1-시클로헥실-2-피롤리돈(CP)과 같은 알킬- 또는 시클로알킬기 치환 피롤리돈이고, NMP나 NEP가 그 중 바람직한 예이다.

고정판의 구조를 살펴보면, 그것이 상부면(2)과 하부면(3)을 가지고 있다는 것을 알 수 있다. 하부면(3)은 고정할 뼈 조직에 맞대어 놓여질 것이고, 따라서, 상부면(2)은 그것으로부터 멀리 놓여질 것이다. 도면에 도시된 판(1)에서, 상부면(2)은 거의 곧은 프로필을 갖는다. 하부면(3)의 단면은 그러나, 판(1)의 만곡축처럼 하부면(3)이 장축방향 L에 평행한 직선을 가지면서 굽어 있도록 곡선이다. 표면들(2, 3)의 모양이나 판(1)의 다른 모양은 당연히 도면에 도시된 것과 다를 수 있다.

본 실시예에서 드릴 구멍 자리(4)는 판의 상부면(2) 상에 형성되었고, 그것은 회전방향으로 대칭이고 상부면(2)으로부터 하부면(3)까지 뻗어나간 원통형의 관 통 구멍이며, 그것의 가상의 세로 중앙축은 도면부호 C로 표시되었다. 상기 판(1)은 총 4개의 드릴 구멍 자리(4)를 가지지만, 그 개수는 변할 수 있다.

원추형 구멍(5)이 드릴 구멍 자리(4)의 개구에 형성된다. 원추형 구멍(5)의 바닥면(6)은 중앙축 C에 거의 수직이다; 다시 말하면, 중앙축 C는 바닥면(6) 방향으로 공간적 평면에 대각선이다.

판(1)은 또한 판의 대칭 중심점에 위치하는 가이드 구멍(7)을 포함한다. 도면에 도시된 실시예에서, 상기 가이드 구멍(7)은 판(1)을 관통하는 난원형의 관통구멍이고, 판을 설치하는 동안에 전형적으로 작은 판(1)을 다루는 것을 도울 수 있도록 그 구멍을 통해 탈착가능한 방식으로 기구가 부착될 수 있다. 이러한 기구는 당업자에게 알려져 있으므로, 그것들은 여기서 더 자세히 언급하지는 않겠다. 상기 가이드 구멍(7)이 또한 다른 모양이거나 다른 위치에 있을 수 있고, 또한 판(1)에 가이드 구멍(7)이 형성되지 않을 수 있다는 것은 명백하다.

상기 판(1)은 뼈 조직에 대해서, 우선, 뼈 조직에 대해 정확하게 배치되도록 뼈 조직의 특정 위치에 맞대어 고정된다. 이 단계는 상기 판을 성형하는 단계를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 판(1)은 그것의 모양이 뼈 조직의 표면에 딱 맞게 들어맞도록 알려진 방식으로 구부러지거나 변형될 수 있다. 이렇게 한 후에, 드릴 구멍 자리(4)를 관통하여, 하지만 꼭 그것의 중앙축 C의 방향일 필요는 없이, 판(1) 아래의 뼈 조직에 드릴로 구멍을 뚫는다. 상기 뼈 조직에 뚫린 구멍 및 판(1)의 드릴 구멍 자리(4)를 관통하여 뚫린 실제의 고정 구멍에는 그것들에 단일의 나사산이 만들어지도록 나사산 도구를 이용하여 나사산을 만든다. 이렇게 한 후에, 고정 나사는 나사산이 만들어진 구멍에 조여진다-이렇게, 판(1)에 먼저 나사산부가 만들어지고, 그 다음에 뼈 조직에 나사산부가 만들어진다. 고정 구멍을 만드는 것과 그것을 뼈 조직에 조이는 것은 뒤에 더 자세히 설명될 것이다.

도 2a는 본 발명의 구성에 따른 고정 나사의 개략적인 측면도이고, 도 2b는 근위 말단의 방향으로부터 본 사시도이다. 고정 나사는 이후에 '나사'라고 지칭될 것이다. 상기 나사(8)는 예를 들어, 앞에서 판의 재료로서 나열했던 물질들로 만들어질 수 있다.

나사(8)는 근위 말단(9)과 원위 말단(10)을 갖는다. 나사 머리(11)는, 그것의 최대 직경이 동시에 나사(8)의 최대 직경인데, 근위 말단(9)에 배치된다. 나사 머리(11)의 직경 대 나사산부(12)의 외측 직경의 비율은 바람직하게는 10:9- 10:7이다.

나사산부(12)는 머리(11)와 원위 말단(10) 사이에 형성된다. 도 2a, 2b에 도시된 나사의 나사산부는 단일의 나사산으로서 머리(11)부터 원위 말단(10)까지 뻗어나가는 하나의 이랑(13)을 갖는다. 나사산부(12)의 바깥 직경은 원위 말단(10)에 가까운 상부 원뿔의 수렴 구역을 제외하고는 일정하다. 이랑(13)의 높이는, 그러나, 원위 말단(10)에서보다 근위 말단(9)에 가까울수록 작다. 또한, 이랑(13)의 두께 T는 원위 말단(10)보다 근위 말단(9)이, 그리고 근위 말단(9)에 가까운 구역에서 더 크다.

나사산부(12)는 두 개 이상의 이랑(13)을 가질 수 있는데, 그 경우에, 그것은 다중 말단 나사산부이다. 상기 이랑(13)은 한 지점에서 완전히 또는 부분적으로 절단되어 불연속적일 수 있다. 또한, 이랑(13)의 프로필, 높이 및 두께는 나사산부의 거의 전 길이에 걸쳐서 일정할 수 있다. 나사산부(12)의 피치는 그것의 서로 다른 부분에서 서로 다를 수 있다.

나사(8)는 가상의 길이방향 중앙축 D를 가지고, 나사산부(12)가 그것의 대응하는 나사산에 조여질 때, 나사(8)가 상기 축 둘레로 회전한다.

나사를 조이는데 필요한 도구를 위한 대응부(counterpart)(14)가 근위 말단(9)에 배치된다. 상기 도구는 도면에 도시되지 않았다. 현재의 실시예에서, 대응부(14)는 Torx® 드라이버에 대응하지만, 물론 그것은 다른 형상일 수 있다.

도 3은 도 1a 내지 1c에 도시된 판(1)과 도 2a, 2b에 도시된 나사(8)를 포함하는 본 발명의 구성의 개략도로, 말단으로부터 본 판(1)을 포함하는 단면도이다.

실제 고정 구멍이 판(1)에 만들어진다. 고정 구멍(16)은 드릴 구멍 자리(4)-도 3에서만 가장 오른쪽의 고정 구멍(16)에 점선으로 그려졌다-를 이용하여 만들어지고, 거기에 고정 구멍의 나사산부(18)가 만들어진다.

뼈 조직 나사 구멍(17)이 뼈 조직(15)에 만들어지고, 뼈 조직의 나사산부(19)가 그것에 만들어진다. 뼈 조직 나사 구멍(17)과 고정 구멍(16)은 평행하고, 서로 동축이며, 바람직하게는 그것들을 동시에 드릴로 뚫어서 만들어진다. 동시에 드릴로 구멍을 뚫는 것은 구멍들(16, 17)이 평행하고 동축이 되는 것을 보장한다.

고정 구멍의 나사산부(18)와 뼈 조직의 나사산부(19)는 같은 도구로, 같은 단계에서 만들어져서, 상기 나사산부들(18, 19)이 판(1)으로부터 뼈 조직(15)까지 연속적인 나사산부를 형성한다. 판(1)의 재료 물질은, 예를 들어, 뼈의 구멍을 만 드는데 사용된 아무 도구로라도 고정 구멍(16)과 그것의 나사산(18)을 만들 수 있도록 한다. 당업자에게 알려진 뼈 드릴 및 나사 탭이 고정 구멍들(16, 17)과 그것의 나사산부들을 만드는데 쓰일 수 있다.

판(1)은 예를 들어 아래와 같이 뼈 조직(15)에 고정될 수 있다.

적절한 형상으로 만들어진 판(1)을 뼈 조직(15)에 대한 고정점에 놓는다. 가이드 구멍(7)에 탈착 가능하게 부착되는 기구가 여기서 사용될 수 있다.

다음에, 필요한 크기와 깊이의 구멍을 판의 드릴 구멍 자리(4)의 위치를 관통하여 뼈 조직(15)까지 드릴로 뚫는다. 상기 구멍은 고정 구멍(16) 및 뼈 조직 나사 구멍(17)을 형성한다. 상기 언급된 도구뿐만 아니라, 드릴을 판(1)에 대해 정확한 각으로 인도하고 또한 주변 조직을 회전하는 드릴 날로부터 보호하기 위해 드릴 가이드도 여기에 쓰일 수 있다.

이렇게 한 후에, 나사 탭이나 다른 나사산을 만드는 도구를 이용하여 상기 구멍에 나사산을 만든다. 결과적으로 나사산은 판(1)의 고정 구멍의 나사산부(18)와 뼈 조직의 나사산부(19)로 형성된다. 회전하는 나사산을 만드는 도구로부터 주변 조직을 보호하기 위해 드릴 가이드가 쓰일 수 있다.

다른 방법은 드릴과 나사 탭의 조합 즉, 셀프-탭핑 드릴을 사용하는 것이다. 이것은 드릴을 파는 첨단(tip)과 나사산 형성부를 가진다. 달리 말하자면, 상기 구멍과 그것에 나사산을 만드는 것은 셀프-탭핑 드릴의 동일한 회전 운동에 의해 동시에 이루어지는 것이다. 이러한 셀프-탭핑 드릴의 하나는, 그 전체가 모든 목적을 위해 참고로써 본 명세서에 영입되는 미국 특허 출원 제2004/0092950호에 개시되어 있다.

또한 압축 드릴, 또는 뼈를 제거하지 않고 드릴 구멍 둘레에서 뼈를 단단하게 압축하는 나사 탭을 사용하는 것이 가능하다. 물론 드릴과 나사 탭의 압축 또는 부분 압축의 조합을 이용하는 것도 또한 가능하다.

드릴 구멍 자리(4)는 판(1)을 뼈 조직(15)에 고정하는 것을 용이하게 하는데, 왜냐하면 그것이 판 상부면(2) 상의 변두리에 명확한 시작점을 형성하여 거기로부터 고정 구멍(16)을 만들기 시작할 수 있기 때문이다.

고정 구멍(16)은 판(1)의 상부면(2)에 대해 제 1 각으로 배치된다; 즉, 고정 구멍(16)의 길이방향 중앙축 C 및 상기 구멍에 놓여지는 나사(8)의 중앙축 D가 판(1)의 상부면(2)에 대해 제 1 각을 이룬다. 도 2a, 2b에 도시된 실시예에서, 왼쪽 및 오른쪽 고정 구멍의 제 1 각은 서로 같지 않다. 왼쪽 고정 구멍(16)의 경우에, 제 1 각의 크기는 α이고, 오른쪽 고정 구멍(16)의 경우에는, 제 1 각의 크기는 β이다.

제 1 각의 크기, 즉 고정 구멍(16)의 중앙축 C 및 거기에 놓이는 나사(8)의 길이방향 중앙축 D의 판(1)에 대한 각은 그때그때 가장 적당한 방식으로 선택된다. 왼쪽 고정 구멍(16)에 대해서 나사(8)의 길이방향 중앙축 D에 대한 대안적인 위치가 점선으로 그려지고 도면 부호 D₁ 및 D₂로 표시되었다. 예를 들어, 판(1)을 조이고 뼈 조직을 고정하는 것에 의해 기준이 정해진다면, 왼쪽 나사(8)의 중앙축이 도면 부호 D₁으로 표시된 위치에 있는 것이 최상일 것인데, 즉, 판(1)에 대해 γ각도 에서, 중앙축 C의 제 1각이 앞서 말한 γ각도인 왼쪽 드릴 구멍 자리를 사용하여 고정 구멍(16)이 만들어진다.

나사(8)가 고정 구멍(16) 및 뼈 조직의 나사 구멍(17)에 조여질 때, 그것은 거기의 나사산(18, 19)을 조여서, 단단한 속박이 나사와 판 사이에 형성되어 나사(8)가 뼈에서 살짝 헐겨워지더라도 고정상태를 지탱하도록 한다. 단단한 속박이란 실질적으로 마이크로 단위의 움직임 또는 판(1)에 대한 각의 움직임이 나사(8)에서 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 나사의 머리(11)에 근접한 낮고 두꺼운 이랑 덕분에, 나사(8)는 고정판(1)의 나사산에 매우 잘 맞물려진다.

제 1 각의 크기는 특정 한계치 내에서 선택될 수 있다. 제 1 각의 최대치는 예를 들어 70° 내지 90°의 범위 내, 바람직하게는 75° 내지 85°범위 내일 수 있다. 제 1 각은 판의 세로축 방향 L 및 가로축 방향 W로 뻗는 두 개의 직교성분으로 나누어질 수 있다. 다시 말하면, 중앙축 C, D는 고정판의 세로축 방향 L 및 가로축 방향 W 모두에 대해서 직각이 아닌 각을 이룬다. 따라서, 중앙축 C, D 는 고정 구멍(16) 및 나사(8)에 대한 가능한 최선의 각을 얻을 수 있도록 세로축 방향 L 및 가로축 방향 W 모두에 경사질 수 있다. 판(1)의 세로축 방향 L 및 가로축 방향 W은 도 1b, 4b 및 7b에 나타나 있다. 나사(8)들은 바람직하게는 평행하게 뼈 조직(15)에 배치되지 않는데, 왜냐하면 서로 다른 방향으로 방향을 잡은 나사(8)들이 뼈 조직(15)에 판(1)을 더 꽉 조이고, 나사(8)가 빠지게 하는데 필요한 힘을 증가시키기 때문이다.

도 4a는 본 발명의 제 2 구성에 속하는 고정판의 개략적인 사시도이며, 도 4b는 같은 고정판을 상부면으로부터 바라본 모습이고, 도 4c는 절단선 A-A를 따라 절단한 측 단면이다.

이 실시예에서, 판(1)은 그것을 관통하는 드릴 구멍 자리를 갖지 않고, 드릴 구멍 자리(4)는 판의 상부면(2) 상에 형성된 막힌 구멍이고, 판의 하부면(3)으로부터 일정 거리까지만 뻗어나간다. 도 4a 내지 4c까지에 도시된 드릴 구멍 자리(4)의 기본 형상은 판의 상부면에 대해서 경사진 각도로 구성되는 중앙축과 바닥(6)을 가지는 잘려진 원추형이다. 판(1)의 다른 부분들은 도 1a 내지 1c에 도시된 판과 거의 비슷하다.

도 5a는 본 발명의 구성에 속하는 제 2 고정 나사의 측면 개략도이고, 도 5b는 그것을 근위 말단의 방향으로부터 본 개략도이다.

여기에 도시된 나사(8)는 머리가 없는 나사이다. 상기 나사(8)의 나사산부(12)는 근위 말단(9)으로부터 원위 말단(10)까지 뻗어나가서, 실질적으로 나사(8)의 전체 길이를 따라 뻗어나간다.

상기 나사산부(12)는 이중 말단 이랑(double-ended ridge)(13)을 가지며 그것의 높이는 나사산부(12)의 거의 전체 길이를 따라서 일정하다. 이랑(13)의 두께도 또한 나사산부(12)의 거의 전체 길이를 따라서 일정하다.

나사(8)는 근위 말단(9)이 고정 구멍의 개구와 같은 높이 또는 고정 구멍의 내부에 있도록 하는 깊이까지 고정 구멍 안으로 조여질 수 있다. 상기 나사(8)는 그러면 판(1)으로부터 돌출되지 않는데, 돌출되면 상기 구성물의 주변의 조직에 나쁜 영향을 줄 수 있다.

도구에 대한 사각형 단면을 가지는 대응부(14)가 근위 말단(9)에 배치된다. 나사(8)는 대응부(14)에 배치되는 도구에 의해 그것의 길이방향 중앙축 D의 둘레로 조여질 수 있다.

나사(8)에는 캐눌라가 형성될 수 있는데, 즉 근위 말단(9)으로부터 원위 말단(10)까지 뻗어나가고 중앙축 D에 평행한 채널이 나사를 관통할 수 있다.

도 6은 도 4a 내지 4c에 도시된 고정판 및 고정판과 함께 있는 단면도인 도 5a, 5b에 도시된 나사를 포함하는 본 발명의 제 2 구성의 개략적인 측면도이다.

고정 구멍(16) 및 뼈 조직 나사 구멍(17)과 그것들의 단일한 나사산부는 왼쪽 드릴 구멍 자리(4)를 관통하여 그 자리에 드릴로 뚫린다. 나사(8)는 판(1)을 뼈 조직(15)에 고정시키도록 나사산부 안으로 조여진다. 고정 구멍(16)의 길이방향 중앙축 C 및 또한 나사(8)의 길이 방향 중앙축 D는 판의 상부면(2)에 대해 제 1 각을 이룬다. 여기서, 제 1 각의 크기는 α이다. 고정 구멍(16)은 거기에 조여지는 나사(8)의 제 1 각이 α와 다른 각을 가지도록 만들어질 수도 있다. 따라서, 도면에서는 점선으로 이러한 두 대안을 보여준다.

왼쪽 드릴 구멍 자리(4)는 판의 상부면(2) 상에서 나사(8)를 위한 원추형 구멍을 형성한다. 원추형 구멍 덕택에, 고정 구멍의 나사산부(18)에 조여지는 나사(8)의 근위 말단(9)은 상부면의 높이 이상으로 올라오지 않도록 판(1)에 고정된다. 이것 때문에, 뼈 조직(15)의 표면상의 본 시스템의 총 높이가 매우 작다.

도 6에 도시된 실시예에서, 오른쪽 드릴 구멍 자리(4)를 관통하는 고정 구멍 은 아직 만들어지지 않았다. 상기 도면은 고정 구멍의 중앙축 C₁ 내지 C₄로 표시된 오른쪽 드릴 구멍 자리(4)를 관통하는 고정구멍이 만들어질 몇몇 대안적인 위치를 보여준다.

고정 구멍(16) 및 판(1)과 관련하여 그것에 조여질 나사(8)의 정확한 위치를 선택할 때, 판(1)에 대한 고정 구멍(16)의 각도-즉, 제 1 각 α₁, β₁ 내지 β₄뿐만 아니라 드릴 구멍 자리(4)에 만들어질 고정 구멍(16)의 개구의 위치도 바뀔 수 있다. 고정 구멍(16)의 개구는 드릴 구멍 자리(4)의 중앙, 즉 드릴 구멍 자리에 대칭일 필요는 없으며, 그것은 판의 세로 방향 L 및/또는 가로 방향 W으로 측면, 즉 드릴 구멍 자리(4)에 대해 비대칭으로 배치될 수 있다. 외과의사가 판(1)을 고정할 때, 판(1)에 배치될 각 나사(8)를 판(1)과 뼈 조직(15)에 대한 정확한 위치에 각각 정확하게 배열시키는 것에 많은 선택을 가진다.

오른쪽 드릴 구멍 자리(4)를 관통하여 만들어질 고정 구멍 및 그것과 관련되어 만들어질 뼈 조직(15) 나사 구멍의 위치와 방향이 동시에 선택된 후에, 고정 구멍 및 뼈 조직 나사 구멍이 판을 관통하여 뼈 조직(15)까지 필요한 직경과 길이를 가지는 구멍으로 드릴로 뚫려진다. 알려진 나사산을 만드는 도구를 사용하여 이 구멍에 나사산이 만들어진다. 상기 구멍과 나사산은 물론 셀프-탭핑 드릴로 만들어질 수도 있다. 상기 나사산을 만든 후에, 특정한 구멍 마감 수단을 이용할 수 있고, 그 후에 나사가 나사산에 조여진다.

도 7a 내지 7c는 본 발명의 구성에 속하는 제 3 고정판의 개략도이다. 상기 설명된 고정판들과 같이, 이것 역시 조직 장기에 녹는 물질로 만들어질 수 있다.

판(1)은 상부면(2)의 변두리에 배치된 네 개의 드릴 구멍 자리(4)를 포함한다. 상기 드릴 구멍 자리(4)는 여기서 원뿔형의 막힌 구멍이고, 그것의 첨단이 드릴 구멍 자리(4)의 바닥을 형성한다. 상기 드릴 구멍 자리(4)는 또한 도면에 도시된 것과 다른 형상을 가질 수도 있다: 그것은 예를 들어, 삼각 또는 다각형 뿔일 수 있고, 구형의 표면을 가지는 형상의 우묵한 곳일 수 있다. 실제의 고정 구멍 및 필요한 나사산부는 이전의 도면들에 묘사된 것처럼 만들어진다.

도면 및 관련된 설명은 오직 본 발명의 사상을 상세히 설명하기 위한 목적이다. 본 발명은 청구항의 범위 내에서 상세한 부분이 변화할 수 있다.

본 발명에 의해 고정판을 뼈의 조직에 적절하게 고정하는 척추, 특히 경추를 고정하는 방법 및 시스템이 제공된다.

Claims (18)

1. 척추를 고정하는 시스템으로서, 상기 시스템은,

   나사산부를 구비하는 고정 나사; 및 상부면 및 하부면을 가지는 고정판;을 구비하고,

   여기서 상기 하부면은 뼈 조직에 맞대어 배치되고, 상기 고정판은 상기 상부면 상에 배열되는 드릴 구멍 자리를 가지며, 상기 드릴 구멍 자리를 통해 상기 판을 상부면으로부터 하부면까지 관통하여 뻗어나가는 실제의 고정 구멍이 만들어지고,

   상기 판이 뼈 조직 표면 상의 판의 장래의 고정점에 놓여질 때, 고정 구멍이 판에 대해 제 1 각을 이루도록 고정 구멍이 배치되어 만들어지고, 상기 제 1 각의 크기는 특정 한계치 내의 여러 개의 서로 다른 값들 중에서 선택되며, 고정판의 나사산부는 뼈 조직의 나사산부가 만들어지는 동일한 작업 단계 동안에 만들어지도록 구성되고, 상기 고정 나사는 고정판의 나사산부 및 뼈 조직의 나사산부 내로 끼워져서 상기 나사와 고정판이 꽉 맞물려지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정판 및 나사는 생분해성 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 드릴 구멍 자리는 상기 고정판의 상부면으로부터 하부면까지 뻗어나가는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 드릴 구멍 자리는 고정판의 바닥면으로부터 거리를 둔 위치까지만 뻗어나가는 막힌 구멍인 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
5. 제1항에 있어서, 원추형 구멍이 상기 드릴 구멍 자리의 상부면 가장자리 끝에 배치되는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 고정판은 가이드 구멍을 포함하고, 상기 가이드 구멍에 고정판을 다루는 것을 도와주는 가이드 도구가 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 가이드 구멍은 고정판의 대칭 중심점에 배열되는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 고정 구멍의 드릴 구멍 자리는 고정 구멍의 원추형 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 고정 구멍은 드릴 구멍 자리에 비대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 고정 나사는 도구가 배치될 대응부를 가지는 근위 말단을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
11. 제10항에 있어서, 나사머리는 근위 말단에 있는 나사산부의 최대 외측 직경보다 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 나사 머리 직경 대 나사산부의 외측 직경에 대한 비율은 10:9 내지 10:7인 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 고정판은 원추형 구멍을 가지고, 고정 나사의 머리는 그것이 판의 표면 높이 아래에 맞춰지도록 원추형 구멍에 대해 설계되는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 고정 나사는 머리없는 나사이고, 나사의 나사산부는 근위 말단까지 뻗어나가도록 구성되는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
15. 제1항에 있어서, 나사 이랑의 높이가 원위 말단에 가까운 부분에서 원위 말단과 먼 부분보다 더 크게 구성되도록 상기 고정 나사의 나사산부의 나사산이 변화하는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
16. 제1항에 있어서, 제 1 각은 세로 방향 및 가로 방향 모두에서 직각과 다른 각인 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 시스템.
17. 척추를 고정하는 방법으로서, 상기 방법은:

    상부면과 하부면을 가지고 상기 상부면에는 드릴 구멍 자리가 배열된 고정판을 마련하는 단계;

    고정판의 바닥면을 고정될 뼈 조직 표면 맞대고 원하는 고정 지점에 배치시키는 단계;

    드릴 구멍 자리를 관통하여 만들어질 고정판에 대한 고정 구멍의 위치를 선택하고, 상기 위치는 특정 한계치 내에 제한되는 위치 중에서 선택할 수 있는 단계;

    상기 고정판의 상부면으로부터 하부면까지 뻗어나가는 실제의 고정 구멍과, 상기 고정구멍과 동축이며 평행한 뼈 조직의 나사 구멍을 만드는 단계;

    상기 고정판의 고정 구멍 및 뼈 조직의 나사 구멍에, 나사산부가 고정 구멍으로부터 뼈 조직의 나사 구멍까지 실질적으로 하나로 이어지도록 나사산을 만드는 단계; 및

    상기 고정 나사를 고정 구멍 내로 넣어서 그것을 관통하여 뼈 조직의 나사 구멍까지 들어가서 상기 고정판이 뼈 조직에 고정되면서 동시에 상기 나사가 고정판과 꽉 맞물려지도록 조이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 고정판 및 나사는 생분해성 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 척추를 고정하는 방법.

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