KR100796859B1 - 척추 접합, 특히 척추를 안정화하기 위한 시스템 및 이 시스템을 위한 고정 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척추뼈 시스템에 관한 것으로서, 막대 형상의 적어도 하나의 연결수단(1)과, 각각이 척추뼈에 고정될 수 있는 적어도 두 개의 고정 부재 및 잠금 나사(13)를 포함한다. 본 발명의 헤드 베이스(5)는 일반적인 말 안장 형상을 갖으며, 연결수단(1)이 헤드(5)의 단부로 위치된 후, 헤드(5) 위에 고정되도록 설계된 독립적으로 닫는 부분을 위한 안내수단을 갖으며, 상기 닫는 부분(3)은, 그의 분기 부분들이 헤드(5)의 포크 형상으로 된 부분의 분기 부분과 상호 동작하여야 하며, 그의 베이스는 잠금 나사(13)와 상호 동작하기 위한 내부 나사산을 포함하도록 일반적으로 U-자 형상으로 되어 있고, 헤드(5) 위에 있는 안내부재는 포크 형상으로 된 부분의 외측 표면 위의 아크 형상의 견부에 의하여 형성된다. 본 발명은 부속물 및 그러한 시스템을 고정하기 위한 부재에 관한 것이다.

척추 시스템, 잠금 나사, 밀폐부재, 헤드 베이스, 조임 나사

Description

척추 접합, 특히 척추를 안정화하기 위한 시스템 및 이 시스템을 위한 고정 부재{SYSTEM FOR OSTEOSYNTHESIS, IN PARTICULAR STABILISING VERTEBRAE, AND FIXING ELEMENT AND ANCILLARY FOR SUCH A SYSTEM}

본 발명은 척추외과의 척추 접합 기술 분야에 관한 것으로, 특히 퇴행성 혹은 특발성의 신경근육, 종양, 혹은 외상치료학적 배열의 기형을 고정하는 기구에 관한 것이다.

종래 기술에 따르면, 외과에서 척추를 안정화하고 교정하기 위하여, 나사로 조이거나 갈고리 등을 통하여 뼈에 고정된 삽입물(implant)과 고정을 위한 연결부재를 포함하는 기계를 사용하는 기술이 잘 알려져 있다.

예를 들어, 유럽특허 EP 626828은 척추 접합 기술을 수행할 수 있는 시스템을 설명하고 있다. 아울러 시스템의 연결부재와 이를 조립 및/또는 분해하기 위하여 사용된 도구가 설명되어 있다. 종래 기술에 관한 이 문서는 척추 접합 기술, 특히 척추를 안정화시키기 위한 다음의 구성요소들을 포함하는 장치를 설명하고 있다:

- 적어도 하나의 막대 형태의 연결부재,

- 척추에 쉽게 고정시키기 위한 적어도 두 개의 고정 부재로서, 각 고정 부재는 포크 형태의 헤드를 갖고 있으며, 그의 두 분기부는 U-자 형태로서 연결부재 를 수용하기 위한 수용공간을 확실하게 확보한다,

- 포크 형태의 나사못 헤드의 두 분기부 사이에 연결부재를 고정시키기 위하여 수용공간으로 죄여질 수 있는 조임 나사,

- 중심이 오목한 주발 형상을 갖는 수용공간의 바닥으로서, 그 오목부는 수용공간의 중심과 연결부재 사이에 위치한 피봇 베어링과 교통한다. 베어링의 바닥 표면은 수용공간 중심에 맞닿아 있고 더욱 볼록한 형태를 하고 있으며, 피봇 베어링은 반구형의 받침표면과 함께 수용공간의 중심과 교통한다. 이 피봇 베어링은 조임나사의 측면에 개방된 v자 홈과 함께 막대 형태의 연결부재를 수용하기 위한 것이다. 피봇 베어링은 수용공간의 중심에 고정되어, 종단면도에 도시된 것처럼, 수용공간의 중앙에서도 회전할 수 있다.

PCT 특허 W09101691에서도 마찬가지로 조여진 삽입물이나 연동된 적어도 두 개의 몸체에 의해 연결된 고리로 구성된 척추 지지체와 교정장치가 몸체들을 접속하고, 연결 부재를 매개로 삽입된다는 것을 설명한다. 이 몸체들은 수직의 가느다란 홈에 나사못으로 삽입되는데, 이는 삽입물이나 고리의 몸통에 들어가서 홈의 중심에 죄어지도록 하기 위한 것이다. 이들 몸체 사이의 연동성은 골이 패인 빗장에 기인한다. 홈 중앙에 몸통의 봉쇄를 위한 삽입물이나 갈고리 몸체에 있는 가느다란 홈의 양측으로의 접근에 의한 변형은 원추형으로 골이 패인 암나사와 원추형 나사못의 시스템의 중개에 의한 것이다.

PCT 특허 W09514437 또한, 관을 한정하는 측면의 두 분기부분을 포함하는 하나의 몸체에 고정된 동체와 뼈의 버팀대인 부품을 포함한 삽입물을 개시한다. 마찬 가지로, 이 삽입물은 두 분기부의 내벽에 죄어질 수 있도록 설치된 골이 패인 마개를 포함한다. 다른 PCT 특허인 W09410944에서는 하나의 몸체 사이에 있는 연결요소를 포함한 장치와 퇴행성 추골에 위치한 뼈의 고정나사를 개시한다. 이 연결부재는 일정한 크기의 고리를 갖고 있는데 그 결과 몸통은 그것을 통과할 수 있다. 막대는 몸통에 고정시키기 위한 나사못을 갖고 있으며, 뼈의 고정나사로 고정되어 조여질 수 있도록 고안된 원추형의 분기부로 인하여 말단까지 확장된다. 분기부와 막대는 하나의 부품으로 되어 있다. 이 장치는 몸통이 정렬되지 않은 받침에 있으면서 외과의에게 대와 뼈의 고정나사의 두 개의 축을 놓을 장소를 마음대로 선택하도록 할 때, 외과의가 몸통을 변형시키는 것을 방지한다.

유럽특허출원 EP 346 521에서는 뼈 접합 시술을 위해 포크 형상의 헤드를 갖으며, 척추에 쉽게 고정될 수 있는 고정부재를 개시한다. 헤드의 두 분기부분들은 연결 부재에 대하여 U-자 형태로 수용공간을 적절하게 한정하고, 헤드의 중심은 말 안장의 일반적인 형상을 하고 있다.
종래기술의 장치들로 제기된 문제는 뼈의 삽입물의 위치와 연결부재의 위치 사이에서 최종적으로 고정과 분리 시, 외과의가 결정한 방향성(Orientation)을 유지할 수 있는가 하는 것이다. 조임나사를 포함한 장치에서 이 나사못의 조임은 고정부재와 연결 몸체의 상대적인 방향성을 수정하는 경향을 띤다.

또 다른 문제는 교대로 교정몸체의 척추를 재정렬하는 단계에서 나사의 수정 배열 문제이다. 이 교정몸체는 수많은 척추 삽입물 - 예를 들어 10~15개의 삽입물과/또는 척추나사 - 을 통과한다. 이 각각의 삽입물은 일반적으로 조임나사를 포함한다. 이 조임나사는 척추 삽입물로부터 빠져나가지 않도록 충분히 조여주어야 한다. 그러나 몸체의 지나친 마찰 없이 교대를 하기 위해 너무 조이지는 말아야 한다. 각각의 조임나사들의 조임의 정도를 수정하는 것은 섬세하고 까다로운 작업이다.

본 발명은 이런 불편함을 피하면서 외과의가 최종적인 고정과 연결수단의 조임나사를 조이는 시술 기간동안 정한 교정의 정도를 유지할 수 있는 시스템과 삽입물을 도입한다. 그와 동시에, 연결수단의 교대시, 조임나사의 조임의 정도로부터 독립적인 최소마찰로 연결수단의 교대를 허용하는 것이다.

이런 목적으로, 본 발명은 좀더 일반적인 의미에서, 척주의 뼈 접합 기술을 위한 장치이다. 특히 척추의 안정화를 위한 것이며 다음의 요소들을 포함한다 :

- 적어도 하나의 판 또는 대 형태의 연결수단,

- 척추에 각각 고정시키기 쉬우며, 포크 형상의 헤드를 갖으며 헤드의 두 분기는 연결수단을 위해 U자 형태로 적절하게 수용공간을 결정짓는 적어도 두 개의 고정수단,

- 포크 형상의 헤드의 두 분기 사이에 위치한 연결수단을 고정시키기 위해 수용공간 내에 조여지는 조임나사를 포함한다. 여기서 헤드의 바닥은 말 안장의 형상을 하며 헤드의 포크 속에 연결수단의 위치를 정한 후에 헤드 위에 고정될 수 있는 독립적인 밀폐부재를 위한 안내부재가 있는 것을 특징으로 한다. 전술한 밀폐부재는 그 분기들이 헤드의 Y자 포크 형태의 부품의 분기부분과 함께 결합하며 일반적인 U-자 형태를 띤다. 그리고 그 바닥에 조임나사와 함께 결합하기 위한 암나사 홈을 포함하며, 헤드 위에 위치될 안내부재는 포크 형상 부품의 외측면 위에 아치형의 견부(shoulder)로 형성된다.

말 형상의 부품을 구현하는 특별한 방식에 따르면 뒤집어진 쌍곡선으로 불릴 수 있지만, 쌍곡선에 해당하는 2차 방정식에 의해 발생하는 형태로 한정되지는 않는다.

이러한 구현 방식은 우선 고정수단을 척추에 설치하도록 하고, 다음으로 연결수단을 설치한다. 밀폐부재는 연결수단과 동시에 설치되는 것을 가능하다. 이어서 빗장 부재를 독립적으로 교정하여 최적의 교정이 이루어지면, 각각의 삽입물을 조임나사로 밀봉한다. 조임나사를 조임으로써 연결수단에 대한 밀폐부재의 자유로운 유동 정도에 따른 고정수단의 방향성을 수정할 필요가 없다.

밀폐부재는 내부 표면 위의 활 모양의 견부와 함께 유연하게 변형할 수 있는 측면의 분기들을 갖는다. 분기들과 견부들의 크기와 형태는 견부의 접합과 분기들의 유연한 간격에 의해 밀폐부재의 설치를 가능하게 하는 방식으로 정해진다. 밀폐부재와 삽입물의 최종적인 빗장 부재는 조임나사를 조이는 것으로 실행된다. 헤드 위에 위치한 밀폐부재의 안내부재는 포크 모양의 부품의 외측면 위에 위치할 아치형의 추가적인 견부에 의해 형성된다. 이 포크 형의 견부는 삽입물 헤드를 위한 밀폐부재의 교체를 허용한다.

다른 예로서, 형상을 기억하는 밀폐부재를 구현할 수 있다. 그러한 부품은 정지한 채 벌어진 아암을 갖고 있어 포크 모양의 부품 위에 놓여질 수 있다. 부품이 갈고리 모양의 헤드에 위치할 때, 온도 변화는 포크 위에 버팀대의 위치 속에서 아암이 구부러지도록 한다.

더욱 바람직한 예로서, 견부들은 조임나사를 받아들이는 암나사 홈을 향해 두드러지게 집중된 접촉표면을 나타낸다.

또 다른 예에 따르면, 밀폐부재는 헤드의 포크에 대하여 고정된다. 견부나 역전 방지장치들은 이런 다른 예에서 밀폐부재의 교체 수준을 자유롭게 조절할 없다.

수렴각은 그리 중요하지 않다. 접촉표면이 밀폐부재의 중심을 향해야 한다는 것만이 중요할 뿐이다. 여하튼, 횡단면도에 관한 10가지의 각도는 이미 만족스런 유도를 이끌어내었다.

또 다른 실시예로서는 헤드가 갈고리 형태의 받침에 설치되기 위한 척추 지지의 하부 부품에 의해 연장된다. 척추나 골단의 추간판은 임시로 고정을 유지하기 위해 탄력적인 판을 포함하는 상기 갈고리를 횡단한다.

본 발명은 명백히 모든 구성물(교정 연결수단, 삽입물, 밀폐부재, 조임나사)을 포함하는 시스템에 관한 것이다. 그렇지만 본 발명은 골 접합 시술을 위해 척추에 장착되기 쉬운 고정 부재와도 마찬가지로 관계된다. 이 고정 부재는 연결수단들과는 다른 연결 요소, 예를 들어 사다리꼴이나 다양한 단면이나 판들 - 명백한 원형 단면의 연결 부위를 갖는 판들 - 의 연결 부재와 함께 사용될 수 있다.

이와 동시에, 본 발명은 삽입물 헤드 위에 v자 홈 속에 위치한 두 개의 골증식체를 갖고 있으며, 하나의 기관이 포크 내에 연결수단의 자리를 잡기 위해 수직 혹은 측면 이동을 보장해주는 연결수단에 힘을 발휘하는 특징이 있는 본 발명과 부합하는 골접합 기술을 위한 시스템을 수행하기 위한 부속품과도 관계된다. 이런 힘은 밀폐부재의 중개로 연결수단에 발휘될 수 있다. 부속품은 밀폐부재와 함께 연결수단을 삽입물의 포크 내에 넣는 단계에서 협력한다. 이러한 협력은 밀폐부재의 암나사 홈 속에 부속품을 잠정적으로 조여주는 것으로 실현된다.

본 발명은 이하에 첨부된 도면과 관련된 다음의 설명으로부터 명백하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 뼈 접합 시스템의 종단면도이고,

도 2는 본 발명의 시스템의 도식화된 측면도이며,

도 3과 도 4는 두 개의 수직 정면도에 따른 삽입물을 나타낸다.

본 발명에 따라, 척추 접합을 위한 시스템은 연결수단(1), 부가적인 밀폐부재(3), 삽입물(또는 고정수단)(2), 및 조임 나사(13)를 포함한다.

연결수단(1)의 세부적인 설명은 생략되는데, 이는 연결수단이 일반적인 기술에 속하는 것으로서 다양한 형태를 취할 수 있기 때문이다. 설명된 예에서, 연결수단은 원형 단면의 금속성 몸체로 묘사된다.

삽입물(2)은 포크 형태의 헤드(5), 연결수단(1)이 들어갈 공간을 한정하는 측면의 두 아암(6, 7)을 포함한다.

포크의 바닥(8)은, 도 1의 종단면도에 도시된 오목한 만곡부와 함께, 철로 된 말 형상과 첨부 도면에 도시된 볼록한 만곡부를 갖는다.

오목한 만곡부의 반경은 연결수단(1)의 외곽 반경과 정확하게 일치한다. 이 연결부재는 반 원주 라인을 따라 접촉한다. 환상(環狀)의 표면이 아닌 라인을 따르는 이 접촉은 자유로운 회전을 허용하는 동시에 정확하고 간단한 접촉시보다 (나사를) 조인 뒤 보다 효율적인 차단을 보장한다.

밀폐부재(3)는 두 개의 아암(10, 11)을 포함하고, 조임나사가 체결될 암나사 홈(12)을 중심으로 하는 일반적인 U자 형태로 되어 있다.

아암(10, 11)은 헤드 위에 놓일 수 있도록 소정의 간격을 유지한다. 아암(10, 11)은 그 하부 말단에 경사진 상부 표면(16, 17)과 아치형의 보조적인 견부(Shoulder)(14, 15)를 포함한다.

아치 모양의 보조적인 견부들(14, 15)은 헤드(5) 위에 놓여질 보조 안내부재와 협력한다. 마찬가지로, 이들 안내부재들(20, 21)은 경사진 아치 모양의 접촉 표면(22, 23)을 갖고 있어서 밀폐부재가 헤드(5) 위에 놓일 때, 보조 접촉표면(16, 17)과 협력한다. 그렇게 되면 안내부재들은 횡단 축(24)을 따라 밀폐부재의 회전을 가능하게 하는 안내를 보장하며, 헤드(5) 위에 밀폐부재(3)의 빗장 장치가 놓이도록 하여 나사(13)를 조인 후 연결수단(1)의 차단을 보장한다.

도 2는 연결수단(1)가 횡단 축(24) 주위를 자유롭게 회전하는 정도를 조정하는 것을 보여주는 측면도를 나타낸다. 횡단 축(24)은 삽입물에 독립성을 부여하고 받침 위의 갈고리를 사용해서 삽입물을 원래의 위치에 놓이도록 한다. 또한 횡단 축(24)은 이들 두 개의 제약 요소들 사이에서 아무런 충돌 없이 독립적으로 연결수단(1)이 가장 좋은 방향성을 찾도록 한다. 철로 된 말 형상과 밀폐부재의 유동성은 빗장장치를 택하도록 하고, 조임나사(13)를 조일 때 연결수단의 이탈이나 반전을 피하도록 해준다.

갈고리(26)는 척추의 추간판과의 연결을 위해 U-자 형태의 공간(27)을 한정한다. 유연한 판(28)이 임시 지지를 위하여 이 U-자 공간 내에 배치되고, 뼈를 일시적으로 지지한다. 이런 방식에 따르면 갈고리의 판은 골수나 다른 구조를 망가뜨릴 위험이 없다. 유연한 판(28)은 환자의 뒤쪽에서 갈고리를 밀어내고 연결수단의 교체에 의한 교정 단계에서 고급스러운 옷감의 손상을 방지한다.

도 3 과 도 4는 삽입물의 측면이며 밀폐부재가 없는 상태이다.

삽입물은 두 개의 골 증식체를 가진 도구가 이행하도록 하는 두 개의 v자 홈(30, 31)을 가지고, 상기 도구는 밀폐부재(3)를 매개로 포크 내에 연결수단의 위치선정을 위한 기관의 측면 그리고/혹은 수직 이동을 보장하기 위해 연결수단에 힘을 발휘하는 기관을 갖는다. 이런 경우, 도구의 부품은 밀폐부재(3)의 암나사 홈(12)에 삽입된 나사의 도움으로 폐쇄 조직과 함께 잠재적으로 연동된다.

본 발명은 다양한 예를 들어 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 이러한 나사 또는 척추의 전방 측면에 위치할 척추 나사로서 갈고리를 대체하는 다양한 변형이 가능한 것으로 이해될 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 막대 형상의 적어도 하나의 연결수단(1);

   각각이 척추에 쉽게 고정되도록, 상기 연결수단(1)을 수용하기 위한 U-자 형태의 수용 공간을 적절히 한정하는 두 분기(branch)를 갖는 포크 형상의 헤드(5)를 포함하는 적어도 두 개의 고정수단; 및

   상기 연결수단(1)을 상기 포크 형상의 헤드(5)의 두 분기부들 사이에 고정하는 조임 나사(13)를 포함하며,

   상기 헤드(5)의 바닥이, 일반적인 말 안장의 형상을 가지며,

   상기 헤드(5)의 포크 형상의 외측면이, 상기 헤드(5)에 고정될 독립적인 밀폐부재(3)를 위한 안내부재를 가지며,

   상기 밀폐부재(3)는 상기 헤드(5)의 포크 형태의 분기들과 협력하는 분기들을 가지는 일반적인 U-자 형태이며, 바닥에 상기 조임 나사(13)와 함께 협력하기 위한 암나사 홈(12)을 가지며,

   상기 헤드(5)의 안내부재는 아치형의 견부로 형성되어, 상기 연결수단(1)이 상기 헤드(5)의 수용 공간 내에 수용되었을 때 상기 고정수단의 횡단축(24)에 대해 상기 연결수단(1)과 상기 밀폐부재(3)의 회전을 허용하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 및 안정화 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 밀폐부재(3)는 상기 안내부재의 보조적인 견부들을 포함하며,

   상기 견부들은 분기들의 형상 기억 또는 유연한 격차에 의해 밀폐부재(3)를 설치하고, 나사를 조일 때 상기 견부들의 횡단면 접촉에 의해 상기 밀폐부재(3)를 고정하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 및 안정화 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 헤드(5)의 견부들은 원형 아치의 형태이며 상기 고정 수단에 대해 상기 밀폐부재(3)에 대하여 유일하게 자유로운 정도를 허용하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 및 안정화 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 보조적인 견부들은 상기 조임나사(13)를 수용할 암나사 홈(12) 쪽으로 수렴하는 접촉 표면들을 가지는 것을 특징으로 하는 척추 접합 및 안정화 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 헤드(5)는 바닥이나 다른 곳에 놓이도록 갈고리가 하부로 연장되며, 상기 갈고리는 잠재적인 지지를 위한 유연한 판(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 및 안정화 시스템.
6. 척추 접합 시술을 위하여 척추에 쉽게 고정하는 고정 부재에 있어서,

   연결수단(1)을 수용하기 위한 U-자 형태의 수용 공간을 적절히 한정하는 두 분기(branch)를 갖는 헤드(5)를 포함하며,

   상기 헤드(5)의 U-자 형태의 바닥이, 상기 연결수단(1)이 상기 헤드(5)의 수용 공간 내에 수용되었을 때 상기 고정 부재의 횡단축(24)에 대해 상기 연결수단(1)과 상기 밀폐부재(3)의 회전을 허용하는 일반적인 말 안장의 형상을 가지며,

   상기 헤드(5)의 외측면이, 상기 헤드(5)에 고정될 독립적인 밀폐부재(3)를 위한 안내부재를 가지며,

   상기 밀폐부재(3)는 상기 헤드(5)의 포크 형태의 분기들과 협력하는 분기들을 가지는 일반적인 U-자 형태이며, 바닥에 상기 조임 나사(13)와 함께 협력하기 위한 암나사 홈(12)을 가지며,

   상기 헤드(5)의 안내부재는 아치형의 견부로 형성되어, 상기 횡단축(24)에 대해 상기 밀폐부재(3)의 회전을 허용하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 시술을 위하여 척추에 쉽게 고정하는 고정 부재.
7. 제6항에 있어서, 상기 밀폐부재(3)는 상기 안내부재의 보조적인 견부들을 포함하고,

   상기 견부들은 분기들의 형상 기억 또는 유연한 격차에 의해 상기 밀폐부재(3)를 설치하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 시술을 위하여 척추에 쉽게 고정하는 고정 부재.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 헤드(5)의 견부들은 원형 아치의 형태이며 척추 위의 고정 수단에 대하여 유일하게 연결수단의 자유로운 정도를 허용하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 시술을 위하여 척추에 쉽게 고정하는 고정 부재.
9. 제7항에 있어서, 상기 보조적인 견부들은 상기 조임나사(13)를 수용할 암나사 홈(12)에 수렴하는 접촉 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 척추 접합 시술을 위하여 척추에 쉽게 고정하는 고정 부재.
10. 제6항에 있어서, 상기 헤드(5)는 바닥이나 다른 곳에 놓이도록 갈고리가 하부로 연장되며, 상기 갈고리는 잠재적인 지지를 위한 유연한 판(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 접합 시술을 위하여 척추에 쉽게 고정하는 고정 부재.
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12. 삭제

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