KR20110073283A - 뼈 고정 장치 - Google Patents

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KR20110073283A
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bone fixation
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fixing
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KR1020100129047A
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루츠 비더만
빌프리드 맷티스
게르하르트 폴
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비이더만 모테크 게엠베하 ＆ 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 뼈 속에 고정하기 위한 축(2)과 헤드(3)를 가진 뼈 고정 요소(1)와,
상단부(5a)와 하단부(5b)와, 상기 상단부 근처에 로드(6)를 수용하기 위한 채널(11)과, 상기 하단부 근처에 상기 헤드를 수용하고, 상기 하단부를 향하여 상기 하단부로부터 상기 헤드(3)가 도입될 수 있는 치수를 가진 구멍(10)을 가진 수용 공간(9a, 9b)을 가진 수용부(5, 5', 5", 5"')와,
적어도 상기 수용 공간 내에 부분적으로 위치하고 상기 헤드를 클램핑하기 위한 가요성부(85)를 가진 가압 요소(8, 8', 8", 8"')를 포함하고,
상기 뼈 고정 요소는 상기 수용부에 대하여 선회 가능하고 상기 헤드(3)가 상기 가압 요소의 가요성부(85) 내에서 로크되도록 상기 수용 공간 내에서 상기 가압 요소를 이동시켜 어떤 각도로 고정할 수 있고,
상기 가압 요소는 상기 가압 요소가 상기 수용부로부터 상기 가압 요소의 손실을 방지하도록 상기 수용부 내에 삽입될 때, 상기 수용부에 제 2 고정부(9d, 930)를 결합하는 제 1 고정부(83, 83', 83", 830)를 구비한 뼈 고정 장치이다.

Description

뼈 고정 장치{Bone anchoring device}
본 발명은 뼈 또는 척추 내에 안정화 로드(rod)를 고정하기 위한 뼈 고정 장치에 관한 것이다. 뼈 고정 장치는 고정 요소와, 뼈 고정 요소의 헤드를 수용하고 뼈 고정 요소에 연결될 안정화 로드를 수용하기 위한 수용부를 포함한다. 뼈 고정 요소는 수용부에 선회 가능하게 연결되고 수용부 내에 배열되어 있는 가압 요소를 거쳐 헤드 상에 작용하는 압력에 의해 어떤 각도로 고정될 수 있다. 가압 요소는 헤드를 고정하기 위한 가요성부를 가진다. 가압 요소는 또한 수용부 내에 가압 요소를 삽입한 후에 가압 요소의 손실을 방지하기 위하여 수용부에 고정부와 결합하는 고정부를 가진다.
US 5,716,356호는 나사 요소와 나사 요소에 선회가능하게 연결되는 수용부와 나사 요소와 수용부 사이에서 각도를 가지고 고정하기 위하여 나사의 헤드 상에 압력을 작용시키기 위한 가압 요소를 포함하는 다축 뼈 나사를 개시한다. 가압 요소는 수용부 내에 구비되어 있는 구멍을 통하여 크림핑에 의해 정렬된 위치로 수용부를 지지한다.
US 5,672,176호는 헤드를 클램핑하기 위하여 가압 요소의 충분한 운동을 방해함이 없이 크림프 구멍에 의해 제자리에 지지되는 가압 요소를 가지는 다축 뼈 나사의 다른 예를 개시한다.
WO 2006/116437 A2호는 나사 요소, 하우징, 나사 요소의 헤드에 압력을 작용하게 하기 위하여 하우징 내에 배열된 슬리브와 콜릿을 포함하는 다축 나사 형태의 척추 고정용 뼈 고정 장치가 개시되어 있다. 슬리브는 하우징의 대향하는 벽 위치에서 슬롯 내에 스냅되는 보유 탭을 가진다.
DE 43 07 576 C1호에 개시된 다축 뼈 나사는 헤드를 클램핑하는 클램핑 나사의 외측 나사와 함께 가압 요소의 외측 나사를 결합시키는 수용부에 내부 나사를 가진다.
WO 98/34554호는 크라운 부재가 뼈 나사의 헤드를 가압하는 다축 뼈 결합 패스너 조립체를 개시한다. 크라운 부재는 수용 부재의 나사이를 가진 부분을 통하여 나사 결합에 의해 나사 체결되어 삽입된다. 그러므로, 이는 의도하지 않게 도망가지는 않는다.
통상적으로, 상기한 형식의 다축 뼈 나사는, 예를 들면 사전 조립된 상태로 제조자로부터 배달된다. 이러한 상태에서, 특정한 나사 요소, 즉 특정한 길이, 특정한 축 직경 또는 특정한 나사 형태를 가진 나사 요소는 이탈되지 않도록 배열된다. 수술을 위하여, 필요한 갯수와 이러한 형식의 사전 조립된 다축 뼈 나사는 임플란트의 완전한 세트로서 사전에 선택되어 제공된다.
본 발명의 목적은 부품이 제조된 후에 부품을 수술실 또는 다른 곳에서 간단한 방법으로 수술 의사나 다른 직원에 의해 선택되어 조립될 수 있는 뼈 고정 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 뼈 고정 장치는 수술하는 동안에 개선된 취급을 제공한다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 뼈 고정 장치에 의해 달성된다. 다른 특징은 종속 청구항에 주어져 있다.
뼈 고정 장치는 몇몇 부품만을 가진다. 부품들은 단순한 형태를 가진다. 이는 제조 비용을 낮추어 주며 취급을 편리하게 해준다. 부품들이 제조된 후에 배달된 상태에서 뼈 고정 장치를 조립하는 것이 가능하며 나사 요소가 뼈에 삽입되기 전에 조립이 가능하다. 그러므로, 다축 뼈 나사의 조립은 수술하기 전이나 수술하는 동안에 누구든, 특히 수술 의사나 그를 돕는 직원에 의해 실시될 수 있다.
뼈 고정 장치의 모듈러 시스템은 실제적인 임상 요구에 따라 수요에 의해 여러 가지의 고정 요소를 적절한 수용기와의 결합을 제공할 수 있다. 이는 다축 나사의 비용을 감소시켜주고, 재고 갯수를 감소시켜주며, 수술 의사에게 실제적인 임플란트를 선택할 수 있게 해준다. 또한, 현존하는 수용부는 본 발명에 따른 뼈 고정 장치로 업그레이드해 줄 수 있다.
뼈 고정 장치의 가압 요소는 가압 요소가 빠져나오지 않도록 고정된다. 수용부와 가압 요소 사이의 결합은 스프링에 기초한 커플링보다 제조하기가 용이한 강성 커플링에 의해 이루어진다.
나사 요소는 수용부의 상부로부터 조립 또는 수용부의 하부로부터 조립될 수 있다. 이는 뼈 고정 장치를 사용하는 수술 의사에게 뼈 고정 장치의 적용에 실제적인 자유를 준다.
본 발명의 다른 장점 및 잇점은 첨부된 도면에 의해 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시에에 따른 뼈 고정 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 조립된 상태의 도 1의 뼈 고정 장치를 도시한다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 로드 축에 수직인 단면을 취한 단면도이다.
도 4는 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 로드 축을 따른 수직인 단면을 취한 단면도이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 가압 요소의 사시도이다.
도 6은 로드 축에 수직인 단면을 취한, 가압 요소의 단면도이다.
도 7은 도 5의 가압 부재의 로드 축에 직각 방향으로 본 측면도이다.
도 8은 도 5의 가압 요소의 하부면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 제 1 순서에 따라 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 조립 순서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10d는 제 2 순서에 따라 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 조립 순서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 제 2 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 분해 사시도이다.
도 12는 조립된 상태의 제 2 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 로드 축에 직각인 단면을 취한 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제 2 실시예에서 로드와 고정 나사가 없는 상태의 확대 단면도이다.
도 14는 제 2 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 상부면도이다.
도 15는 제 2 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 가압 요소의 사시도이다.
도 16은 도 15의 가압 요소의 로드 축에 직각인 단면을 취한 단면도이다.
도 17은 도 15의 가압 요소의 하부면도이다.
도 18은 제 2 실시예의 수정예에 따른 뼈 고정 장치의 수용부의 상부로부터 본 사시도이다.
도 19는 도 18의 수용부의 로드 축에 직각인 측면도이다.
도 20은 도 19의 A-A선을 취한 도 18의 수용부의 단면도이다.
도 21은 도 18 및 도 19의 수용부의 상부로부터 본 도 19의 평면(C)을 취한 단면도이다.
도 22는 수정된 제 2 실시예의 가압 요소의 단면도이다.
도 23은 수용부와 삽입된 가압 요소의 도 19의 평면(C)을 취한 단면도이다.
도 24는 제 3 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 분해 사시도이다.
도 25는 조립된 상태의 제 3 실시예에 따른 뼈 고정 장치의 로드 축에 직각을 취한 단면도이다.
도 26은 제 3 실시예에 따른 가압 요소의 측면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 뼈 고정 장치는 본 실시예에서 구면 세그먼트 형상의 헤드인 헤드(3)와 나사이를 가진 축(2)을 가진 뼈 나사의 형태의 뼈 고정 요소(1)를 포함한다. 헤드(3)는 나사 결합 툴로 결합하기 위한 홈(4)을 가진다. 뼈 고정 장치는 뼈 고정 요소(1)에 로드를 연결하기 위하여 로드(6)를 수용하기 위한 수용부(5)를 더 포함한다. 또한, 내부 나사 또는 세트 스크류 형태의 고정 요소(7)는 로드(6)를 수용부(5) 내에 고정하여 클램핑하기 위하여 구비된다. 또한, 뼈 고정 장치는 헤드(3)를 수용부(5)에 로크시키기 위하여 압력이 작용하게 하기 위한 가압 요소(8)를 포함한다.
수용부(5)에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 수용부(5)는 상단부(5a)와, 하단부(5b)와, 상단부(5a)와 하단부(5b)를 관통하여 통과하는 대칭축(M)을 구비한다. 대칭축(M)과 동축인 구멍(9)은 상단부(5a)로부터 하단부(5b)로 연장된다. 구멍(9)에 의해, 구멍(10)은 하단부에 구비된다. 구멍의 직경과 하단부(5b)에서의 구멍(10)의 직경은 헤드(3)의 가장 큰 외경보다 크다. 하단부 근처에, 구멍(9)은 하단부(5b)를 향하여 가느러진 협소부(9a)를 가진다. 협소부는 하기할 가압 요소(8)에 압축력이 작용하게 하도록 테이퍼 또는 둥근 부분 또는 다른 어떠한 형상도 가질 수 있다. 협소부(9a)는 가압 요소(8)를 가진 나사 헤드(3)를 위한 시트를 구비한다. 구멍(9)은 수용부(5)의 하부 부분 내에 확대된 직경을 가진 부분(9b)을 가지고, 이를 따라서 감소된 직경을 가진 중간 부분(9c)은 헤드(3)의 가장 큰 직경보다 여전히 크다. 감소된 직경을 가진 중간 부분(9c)에 이어서, 확대된 직경을 가진 홈을 가진 부분(9d)은 가압 요소(8)를 고정하기 위한 고정부로서 작용하도록 형성된다. 홈을 가진 부분(9d)과 상단부(5a) 사이에 내부 나사를 가진 부분(9e)이 있다. 부분(9c)의 직경은 부분(9c)의 직경보다 작고 가압 요소(8)의 가장 큰 직경보다 약간 작으나 헤드(3)의 외경보다는 크다.
상단부(5a)와 인접한 영역 내에 있어서, 수용부(5)는 대칭축(M)에 대하여 대칭인 실제적으로 U자 형상인 홈(11)을 가진다. 홈(11)은 하단부(5b)를 향하여 대향되어 있는 하부를 가지며 상단부(5a)를 향하여 연장된 두 개의 측면 자유 레그(11a, 11b)를 구비한다. 실제적으로 U자 형상인 홈(11)에 의해 형성된 채널은 복수의 고정 장치를 연결하는 로드(6)를 수용하도록 치수가 결정된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 홈을 가진 부분(9d)은 레그(11a, 11b)의 내벽에 위치한다. 가압 요소(8)의 부분과 협동하는 홈을 가진 부분(9d)은 수용부(5)로부터 빠져 나가는 것을 방지한다.
도 1, 3, 및 8에 도시된 바와 같이, 가압 요소는 상단부(8a)와 하단부(8b)를 가진다. 상단부(8a)에 인접하게 구멍(9)의 중간 부분(9c)의 내경보다 약간 작은 외경을 가지는 실제적으로 원통형인 제 1 부분(81)을 가지며 이 때문에 가압 요소(8)는 수용부(5)의 중간 부분(9c)을 통하여 원통형 부분(81)의 적어도 일부로 연장되어 있다. 상단부(8)에 인접하게 실제적으로 U자 형상의 홈(82)은 그 내부에서 로드(6)를 안내하도록 형성되어 구비된다. 실제적으로 U자 형상의 홈(82)에 의해, 측벽(82a, 82b)을 가진 채널이 형성된다. 각 측벽(82a, 82b) 상에서 상단부(8a)로부터 어떤 거리에 돌출부(83)가 채널의 측벽을 따라 외주 방향으로 외벽으로부터 연장되도록 형성된다. 돌출부(83)의 외경은 구멍(9)의 중간 부분(9c)의 내경보다 크고 수용부의 나사이를 가진 부분(9c)의 내경보다 크나 홈을 가진 부분(9D)의 내경보다 작고, 이 때문에 돌출부(83)는 수용부(50의 외측면 상에서 홈을 가진 부분(9d)과 결합할 수 있다. 그러므로, 돌출부는 가압 요소의 손실을 방지하기 위하여 홈을 가진 부분(9d)과 협동하는 고정부를 형성한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 채널의 측벽(82a, 82b)의 폭은 수용부의 실제적으로 U자 형상의 폭보다 적어도 약간 작다. 가압 요소는, 예를 들면 툴(도시 안됨)과 결합하도록 기능하고 상단부(8a)로부터 대향하는 돌출부의 측면에 위치된 각각의 측벽(82a, 82b)의 외벽 내에 홈(84)을 더 가진다.
가압 요소(8)는 실제적으로 구면 형상이며 그 내부에 구면 헤드(3)를 클램핑할 치수를 가지는 중공 내부(86)를 가진 제 2 부분(85)을 더 가진다. 제 2 부분(85)의 가장 큰 직경은 제 1 원통형 부분(81)의 외경과 실제적으로 동일하다. 또한, 제 2 부분(85)은 탄성벽을 형성하기 위하여 제 2 부분(85)을 통하여 개구(87)로부터 연장된 복수의 슬릿(88)을 구비한다. 슬릿(88)의 갯수와 치수는 헤드(3)가 삽입될 때, 제 2 부분(85)의 벽이 헤드(3)에 스냅되기에 충분히 가요성을 가진다. 슬릿(88)은 가요성을 향상시키기 위하여 제 1 원통형 부분(81)(도시 안됨) 내로 연장되어 있다. 제 2 부분(85)의 외표면은 실제적으로 둥글고 하단부(8b)를 향하여 테이퍼지거나 만곡되거나 다른 협소부(89)를 가진다. 협소부(89)는 헤드가 수용부 내에 로크될 때, 수용부(5)의 협소부(9a)와 협동한다.
본 실시예에서 고정 요소(7)인 내부 나사는 수용부(5)의 레그(11a, 11b)들 사이에서 나사 결합될 때, 로드(6)를 가압하도록 구성되어 있다. 도시된 실시예에 있어서, 측벽(82a, 82b)은 로드(6)가 삽입될 때, 로드 면 아래로 연장된다. 그러므로, 내부 나사를 체결하면 압력이 가압 요소에 작용하게 되고 또한 헤드(3)를 가압하게 된다. 그러나, 다른 폐쇄 기구나 고정 기구를 고려할 수도 있다. 예를 들면, 고정 요소(7)는 가압 요소의 상단부를 가압하는 외측 나사와 로드와 헤드 고정을 독립적으로, 로드를 독립적으로 가압하는 내부 나사를 가진 두 부분 고정 요소일 수도 있다.
내부 나사를 가진 수용부의 부분(9e)은 도면에서 평나사를 가진 것으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 어떤 나사 형태도 가능하다. 그러므로, 특정한 나사 형태에 적용되는 특정한 폐쇄부와 고정 기구가 가능하다.
뼈 고정 장치 부품은 인체 적합성 금속, 금속 합금 또는 인체 적합성 플라스틱과 같은 인체 적합성 재료로 제조된다. 예를 들면, 스텐레스강, 티탄, 니티놀과 같은 니켈 티탄 합금, PEEK와 같은 인체 적합성 플라스틱 또는 이들의 결합물이 가능하다.
제 1 절차에 따른 뼈 고정 장치를 조립하는 단계는 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 설명한다, 도 9a에 도시된 제 1 단계에 있어서, 의도하는 임상 적용에 적절한 특정한 뼈 고정 요소(1)가 제공된다. 이는 다른 축 길이, 축 직경을 가진 복수의 뼈 고정 요소로부터 선택할 수 있다. 통상적으로, 뼈 고정 장치의 헤드(3)는 대략 동일한 치수를 가진다. 수용부(5)와 가압 요소(8)가 제공된다. 그런 다음에, 가압 요소는 나사 요소(1)가 제일 먼저 조립된다. 이는 헤드(3)가 가압 요소의 중공 내부 부분(86) 안으로 구멍(87)을 통하여 삽입된다. 가요성 벽부에 의해, 가압 요소(8)는 헤드(3)에 쉽게 스냅된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 뼈 고정 요소(1)와 여기에 장착된 가압 요소(8)는 상단부(5a)로부터 수용부(5) 내로 삽입된다. 수용부에 대한 가압 요소의 배향은 돌출부(83)가 U자 형상 홈 방향으로 지향하도록 배향된다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 뼈 고정 요소(1)와 여기에 장착된 가압 요소(8)는 U자 형상 홈 내에 위치하는 가압 요소의 돌출부(83)와 함께 수용부(5) 내에 더욱 삽입된다. 도 3 및 도 4에 관련하여 도 9d에 도시된 바와 같이, 가압 요소와 함께 뼈 고정 요소(1)는 돌출부가 가압 요소의 측벽 중의 어느 측벽 상에 수용부(5)의 레그(11a, 11b) 중의 한 측면에 결합되도록 90도 회전된다. 돌출부가 홈을 가진 부분(9d)에 결합될 때, 가압 요소는 돌출부가 정지부로서 작용하는 홈을 가진 부분(9d)의 상부 에지에 의해 방해되기 때문에 이탈되는 것이 방지된다. 더욱이, 가압 요소는 홈을 가진 부분(9d)의 하부 에지가 정지부로서 작용하기 때문에 너무 깊게 삽입되는 것이 방지된다. 이 위치에 있어서, 도 3 및 도 4에 도시된 가압 요소의 제 2 가요성부(85)는 헤드(3)를 클램프하도록 수용부의 협소부(9a)를 압축한다.
또한, 도 9d에 도시된 바와 같이, 실제적으로 U자 형상의 가압 요소의 홈과 수용부는 가압 요소의 회전에 의해 정렬된다.
상기한 조립체의 단계들 중 첫 단계에 따라서, 뼈 고정 장치는 상부 로딩 다축 뼈 고정 장치로서 사용, 즉 뼈 고정 요소가 수용부의 상단부(5a)로부터 도입된다.
임상적인 사용에 있어서, 수술 의사 또는 다른 직원, 예를 들면 보조원은 적절한 뼈 고정 요소를 선택하고 간단한 툴을 사용하여 자신이 다축 뼈 고정 장치를 조립할 수 있다. 조립 후에, 뼈 고정 요소는 뼈 속에 삽입되고 수용부는 여러 개의 뼈 고정 장치가 연결되어 있는 안정화 로드와 정렬된다. 로드를 고정하기 위하여, 헤드와 고정 요소(7)를 체결한다. 고정 요소를 체결함으로써, 가압 요소의 협소부(89)는 수용부의 협소부(9a) 안으로 더욱 가압되고 이 때문에 최종 체결 후에 헤드(3)는 수용부(5)에 대하여 각도 위치로 단단히 로크되도록 헤드(3)가 클램핑된다. 가압 요소와 수용부의 형태에 따라서 가압 요소의 협소부(85)와 최종 로킹 전에 발생가능한 헤드를 셀프 로킹하는 수용부의 협소부(9a)의 특정한 기하에 따라 달라진다. 예를 들면, 셀프 로킹은 부분(9a, 89)이 마찰 로킹을 위하여 적절한 원추각을 가진 테이퍼를 가진다면 가능하다. 셀프 로킹은 최종 체결 이전에 나사 요소와 수용부 사이의 각도 관계를 유지시키기를 원한다면 몇몇 임상 적용에 있어서 사용할 수도 있다.
다른 제 2 단계의 순서에 따른 뼈 고정 장치 조립체를 도 10a 내지 도 10d를 참조하여 이하에서 설명한다. 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 가압 요소(8)는 상단부(5a)로부터 수용부(5) 내로 삽입된다. 돌출부(83)는 수용부의 U자 형상 홈(11) 내로 지향된다. 다음에, 도 10c에 도시된 바와 같이, 가압 요소는 돌출부(83)가 홈을 가진 부분(9d)과 결합되도록 90도 회전된다. 이 위치에 있어서, 가압 요소는 상단부(5a)를 통하여 이탈되는 것이 방지된다. 또한, 가압 요소의 U자 형상 홈과 수용부가 정렬된다. 그런 다음에, 뼈 고정 요소(1)는 수용부(5)의 하단부(5b)에서 구멍(10)을 통하여 삽입되고 가압 요소의 가요성 제 1 부분(85) 내로 삽입된다. 이에 의해, 가압 요소는 돌출부(85)가 정지부로서 작용하는 홈(9d)의 상부 에지에 대하여 접촉할 때까지 수용부의 상단부(5a)를 향하여 이동된다. 가압 요소의 가요성부는 헤드(3)에 스냅되도록 구멍(9)의 부분(9b)에 의해 제공된 공간 내로 확장될 수 있다.
상기한 방법에 있어서, 뼈 고정 장치는 뼈 고정 요소가 하단부(5b)로부터 수용부 내로 도입되도록 하부 로딩 다축 뼈 고정 장치로서 사용될 수 있다. 임상적인 사용에 있어서, 우선 뼈 고정 요소를 뼈 속에 삽입하고 그런 다음에 그 위에 가압 요소와 함께 수용부를 장착한다.
뼈 고정 장치의 제 2 실시예를 도 11 내지 도 17을 참조하여 설명한다. 제 1 실시예와 유사한 부품에는 같은 도면 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다. 제 2 실시예는 가압 요소 및 수용부의 형상이 제 1 실시예와 다르다. 가압 요소(8')는 로드(6)가 놓여 있는 홈(82')에만 U자 형상 홈(82)이 구비된 채널을 대신에 가진다. 상단부(8a)로부터 멀리 대향하고 있는 원통형 부분(81)의 하부 단부에, 홈(82')으로부터 90도 편위되어 위치하는 두 개의 돌출부(83')가 구비된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 뼈 고정 장치가 조립되고 고정 요소(7)가 체결될 때, 돌출부(83')는 수용부의 하부 부분 내의 확경부(9b) 내로 연장된다. 이러한 부분(9b)의 상부 에지는 로드와 고정 요소가 도 3에 도시된 바와 같이 삽입되지 않는다면 가압 요소(8')가 상단부(5a)를 통하여 이탈되는 것을 방지하는 돌출부(83')를 위한 정지부를 형성한다.
가압 요소를 수용부 내로 삽입하고 돌출부(83')의 결합을 허용하기 위하여, 수용부(5')는 실제적으로 U자 형상의 홈(11) 상에, 돌출부(83') 상에 위치하도록 치수를 가진 두 개의 홈(11c)은 가압 요소(8')를 삽입하는 동안에 결합할 수 있다.
뼈 고정 장치의 조립은 제 1 실시예와 유사하다. 가압 요소 단독 또는 이에 장착된 뼈 고정 요소와 가압 요소는 수용부(5)의 U자 형상 홈(11) 내로 지향된 돌츨부와 함께 수용부 내로 삽입된다. 가압 요소는 돌출부(83')가 실제적으로 U자 형상 홈(11)의 하부에 결합될 때까지 수용부의 하단부(5b)를 향하는 방향으로 이동된다. 더 삽입한 후에, 돌출부(83')가 가압 요소(8')의 확경부(8')와 함께 부분(9b)에 도달할 때, 가압 요소(8')는 90도 회전하고 이 때문에 U자 형상 홈은 수용부의 U자 형상 홈과 정렬된다. 이러한 상태에서, 가압 요소(8')는 이탈되지 않도록 고정되어 있다.
본 실시예의 변형예를 도 18 내지 도 22를 참조하여 설명한다. 이는 가압 요소(8")가 제 2 실시예에서와 같이 두 개의 돌출부(83") 대신에 오직 하나의 돌출부(83")만을 가진다. 또한, 도 18, 20 및 21에 도시된 바와 같이, 홈(13)은 홈(11c)으로부터 원주 방향으로 4분원의 길이까지 연장되어 구비된다. 그러므로, 가압 요소의 돌출부(83")는 가압 요소가 U자 형상의 홈과 정렬되도록 회전될 때, 홈(13) 내에서 안내된다. 돌출부(83")는 정지부로서 작용하는 홈(13)의 상부 에지와 접촉한다. 또한, 돌출부(83")는 도 2에 도시된 바와 같이 가압 요소의 더 이상의 회전을 방지하는 외주 방향 내에 홈의 단부에 대하여 접촉한다.
뼈 고정 장치의 제 3 실시예를 도 24 내지 도 26을 참조하여 설명한다.
제 3 실시예는 제 1 및 제 2 실시예와 가압 요소와 수용부의 형상이 다르다. 가압 요소와 상기 가압 요소의 이탈을 방지하는 수용부 사이의 결합은 나사이를 가진 커플링이다. 제 1 및 제 2 실시예와 유사한 제 3 실시예에 따른 수용부 부품은 같은 도면 부호로 표시되어 있으며 그 설명은 생략한다. 가압 요소(83"')는 돌출부(83') 대신에 가는 나사이를 가진 부분(830)이 실제적으로 원통형인 부분(81)의 하단부에 구비된 제 2 실시예에 따른 가압 요소와 다르다. 축방향으로의 부분(830)의 높이는 실제적으로 원통형 부분(81)의 높이와 비교하여 작다. 예를 들면, 나사는 가는 미터 나사 또는 다른 나사일 수 있다.
수용부(5"')는 제 1 및 제 2 실시예의 뼈 고정 장치에 따른 구멍(9)의 축소된 직경을 가진 부분(9c) 대신에 가압 요소의 나사이를 가진 부분(830)과 협동하는 구멍(9)의 대응하는 나사이를 가진 부분(930)을 가진다.
가압 요소(8"')가 수용부(5"') 내에 삽입될 때, 나사이를 가진 부분(830)은 내부 나사와 나사이를 가진 부분(930)이 나사 체결되고 이는 이 때문에 상단부(5a)를 통하여 가압 요소(8"')가 이탈되는 것을 방지하는 정지부로서 작용하는 내부 나사를 가진 부분(930)과 확경부(9b) 내로 들어간다. 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이, 이탈 방지 고정은 우선 가압 요소를 삽입하고 그런 다음에 이를 회전시켜 이루어진다. 제 3 실시예에 있어서, 회전은 내부 나사와 부분(930)을 통하여 가압 요소를 나사 체결하여 이루어진다.
뼈 고정 장치의 다른 변형예를 고려할 수 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 실시예에서 설명한 바와 같은 돌출부를 가진 가압 요소 대신에, 수용부는 가압 요소 내에 구비되어 있는 대응하는 홈 내에 결합되는 돌출부를 가질 수도 있다.
1 : 뼈 고정 요소 2 : 나사이를 가진 축
3 : 헤드 4 : 홈
5 : 수용부 6 : 로드
7 : 고정 요소 8 : 가압 요소
9 : 구멍 11 : 홈

Claims (18)

  1. 뼈 고정 장치에 있어서,
    뼈 속에 고정하기 위한 축(2)과 헤드(3)를 가진 뼈 고정 요소(1)와,
    상단부(5a)와 하단부(5b)와, 상기 상단부 근처에 로드(6)를 수용하기 위한 채널(11)과, 상기 하단부 근처에 상기 헤드를 수용하고, 상기 하단부를 향하여 상기 하단부로부터 상기 헤드(3)가 도입될 수 있는 치수를 가진 구멍(10)을 가진 수용 공간(9a, 9b)을 가진 수용부(5, 5', 5", 5"')와,
    적어도 상기 수용 공간 내에 부분적으로 위치하고 상기 헤드를 클램핑하기 위한 가요성부(85)를 가진 가압 요소(8, 8', 8", 8"')를 포함하고,
    상기 뼈 고정 요소는 상기 수용부에 대하여 선회 가능하고 상기 헤드(3)가 상기 가압 요소의 가요성부(85) 내에서 로크되도록 상기 수용 공간 내에서 상기 가압 요소를 이동시켜 어떤 각도로 고정할 수 있고,
    상기 가압 요소는 상기 가압 요소가 상기 수용부로부터 상기 가압 요소의 손실을 방지하도록 상기 수용부 내에 삽입될 때, 상기 수용부에 제 2 고정부(9d, 930)를 결합하는 제 1 고정부(83, 83', 83", 830)를 구비하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 고정부(83, 83', 83", 830)와 상기 제 고정부(9d, 930) 사이의 결합은 강성 결합인 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 가압 요소는 상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부가 결합되어 있지 않은 상기 수용부 내에서의 제 1 위치와, 상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부가 결합되어 있는 제 2 위치를 갖는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소는 상기 제 1 고정부를 상기 제 2 고정부와 결합시키기 위하여 상기 수용부 내에서 회전가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소는 오직 상기 상단부(5a)로부터 상기 수용부 내로 삽입가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 뼈 고정 요소는 상기 상단부(5a) 또는 상기 하단부(5b)로부터 상기 수용부 내로 선택적으로 삽입가능한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소가 상기 수용부 내에 고정될 때, 상기 제 2 고정부는 상기 가압 요소가 상기 상단부(5a)를 향하여 이동하는데 있어서 정지부를 제공하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 고정부는 상기 가압 요소(8, 8', 8")의 외벽에 있는 돌출부(83, 83', 83")이고, 상기 제 2 고정부는 상기 수용부의 내벽에 있는 홈(9d, 13)인 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소는 실제적으로 원통형 부분이고 상기 제 1 고정부는 상기 수용부의 상기 상단부(5a)와 대향하는 상기 가압 요소의 상기 상단부(8a) 근처에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 고정부는 상기 가압 요소(8"')와 상기 수용부(5"')의 내벽에 구비되어 있는 나사이를 가진 부분(830, 930)이고, 고정된 상태는 상기 가압 요소를 상기 수용 공간(9a, 9b) 내에 수용될 때까지 상기 나사이를 가진 부분(930)을 통하여 나사 체결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소(8, 8', 8", 8"')는 실제적으로 원통형인 제 1 부분(81)과, 상기 헤드를 클램핑하기 위하여 상기 헤드(3) 둘레를 가압할 수 있는 가요성 벽부를 가진 제 2 부분(82)을 가진 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용부(5)는 상기 구멍(10) 근처에 상기 헤드를 클램핑하기 위하여 상기 가압 요소(8, 8', 8", 8"')의 부분(89)과 협동하는 협소부(9a)를 가진 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 수용부(5)의 협소부(9a)와 상기 가압 요소의 협소부(89)는 모두가 테이퍼 져 있든가 하나는 테이퍼져 있고 다른 하나는 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 요소는 일편으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 다른 섕크와 복수의 다른 헤드가 구비된 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 따른 뼈 고정 장치를 조립하는 방법에 있어서,
    상기 가압 요소를 상기 뼈 고정 요소의 헤드 상에 장착하는 단계와,
    상기 가압요소와 함께 상기 뼈 고정 요소를 상기 상단부(5a)로부터 상기 수용부 내로 삽입하는 단계와,
    상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부가 결합되도록 상기 가압 요소를 회전시키는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치 조립 방법.
  17. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 따른 뼈 고정 장치를 조립하는 방법에 있어서,
    상기 가압 요소를 상기 상단부로부터 상기 수용부 내로 삽입하는 단계와,
    상기 제 1 고정부와 상기 제 2 고정부가 결합되도록 상기 가압 요소를 회전시키는 단계와,
    상기 뼈 고정 요소를 상기 하단부에서 상기 구멍(10)을 통하여 상기 수용부 및 상기 가압 요소 내로 삽입하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치 조립 방법.
  18. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    복수의 뼈 고정 요소로부터 적절한 뼈 고정 요소를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 장치 조립 방법.
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