KR101270535B1

KR101270535B1 - 골신장기

Info

Publication number: KR101270535B1
Application number: KR1020120001606A
Authority: KR
Inventors: 이병주
Original assignee: 주식회사 제일메디칼코퍼레이션
Priority date: 2012-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2013-06-03

Abstract

본 발명은 골신장술의 시술 시 두 골편들의 상대적 위치 및 회전 각도를 조절하기 위한 골신장기를 개시한다. 본 발명은 골편에 결합되는 제1 골플레이트와, 제1 골플레이트로부터 떨어져 배치되어 있고 골편에 결합되는 제2 골플레이트와, 제1 골플레이트가 결합되어 있는 가이드를 구비한다. 제1 유니버설 조인트가 가이드의 한쪽에 배치되어 있고, 제2 유니버설 조인트가 가이드의 다른 쪽에 배치되어 있다. 제1 및 제2 유니버설 조인트는 가이드를 통과하는 샤프트에 의하여 연결되어 있다. 로드가 제1 유니버설 조인트에 시술자가 회전시킬 수 있도록 연결되어 있다. 튜브가 제2 유니버설 조인트에 연결되어 있다. 리드 스크루가 튜브를 나선 운동에 의하여 이동시킬 수 있도록 튜브의 암나사에 체결되어 있다. 조인트가 리드 스크루에 피봇을 중심으로 회전할 수 있도록 결합되어 있다. 제2 골플레이트가 조인트에 결합되어 있다. 본 발명에 의하면, 제1 및 제2 유니버설 조인트, 스토퍼와 조인트이 연결되는 피봇의 세 부분에서 관절운동이 수행되어 제1 및 제2 골플레이트에 고정되는 두 골편들의 상대적 위치 및 회전 각도를 정확하고 간편하게 조절할 수 있다. 또한, 세 부분에서의 관절운동에 의하여 다각도 회전이 가능해져 범용성을 향상시킬 수 있으므로, 골신장술의 정확성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

골신장기{BONE DISTRACTOR}

본 발명은 골신장기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골신장술의 시술 시 두 골편들의 상대적 위치 및 회전 각도를 조절하기 위한 골신장기에 관한 것이다.

골신장술은 골절 시 골단에 생기는 치유가골(Healing callus)의 점진적인 신장을 통하여 골의 길이를 증가시키는 수술 방법으로 점진적인 견인력에 의하여 피부, 근육, 인대, 연골, 혈관, 신경의 조직을 형성한다. 골신장술은 골절단술에 비해 점진적인 치료효과로 시술 후 예측이 정확하며, 연조직과 동반 신장되기 때문에 시술 후 안정성과 회귀성향 예방에 유리한 장점이 있다. 최근에 골신장술은 안면골의 기형교정에 적극적으로 채택되고 있다.

한편, 골신장술에 사용되는 골신장기는 골절의 양 측면에서 하나의 골편(Bone fragment or Bone segment)에 대하여 다른 골편의 거리 및 회전 각도를 점진적으로 조절하기 위하여 골절부위에 걸쳐있는 메커니즘(Mechanism)과 함께 피부를 통과하여 골편에 고정되는 핀(Pin) 또는 골스크루(Bone screw)를 포함한다.

한국 공개특허공개 제10-2007-0046121호 골신장기는 제1 골플레이트(Bone plate), 제2 골플레이트, 제1 및 제2 골플레이트를 작동할 수 있도록 연결하는 연결 메커니즘을 포함한다. 작동 스크루(Activation screw)의 회전에 의하여 제2 골플레이트를 제1 골플레이트에 대하여 이동시킬 수 있다. 제1 하우징 부재(Housing member)는 제1 골플레이트와 결합되어 있고, 제2 하우징 부재는 작동 스크루를 수용하고 있다. 제1 하우징 부재와 제2 하우징 부재는 회동할 수 있도록 결합되어 있다.

미국 특허 제7,771,434호 골신장기 장치(Bone distractor apparatus)는 복수의 골스크루들에 의하여 두 개의 골편들에 고정되는 원위 골플레이트(Distal bone plate)와 근위 골플레이트(Proximal bone plate)를 포함한다. 원위 및 근위 골플레이트는 하우징에 의하여 연결되어 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래기술의 골신장기는 제1 및 제2 골플레이트의 상대적 위치를 조절할 수 있는 범위가 제한되는 문제가 있다. 특히, 제1 골플레이트에 대한 제2 골플레이트의 회전 각도가 한정되어 다양한 골면(Bone surface)에 사용하지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 골신장기의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 새로운 구조의 골신장기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 골신장술의 시술 시 두 골편들의 상대적 위치 및 회전 각도를 정확하고 간편하게 조절할 수 있는 골신장기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 세 부분에서의 관절운동(Joint motion)에 의하여 다각도 회전이 가능해져 범용성(Generality)을 향상시킬 수 있는 골신장기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 골신장기가 제공된다. 본 발명에 따른 골신장기는, 골편에 결합되는 제1 골플레이트와; 제1 골플레이트로부터 떨어져 배치되어 있고, 골편에 결합되는 제2 골플레이트와; 제1 골플레이트가 결합되어 있는 가이드와; 가이드의 한쪽에 배치되어 있는 제1 유니버설 조인트와; 가이드의 다른 쪽에 배치되어 있으며, 제1 유니버설 조인트와 가이드를 통과하는 샤프트에 의하여 연결되어 있는 제2 유니버설 조인트와; 제1 유니버설 조인트에 시술자가 회전시킬 수 있도록 연결되어 있는 로드와; 제2 유니버설 조인트에 연결되어 있고, 내측에 암나사가 형성되어 있는 튜브와; 튜브를 나선 운동에 의하여 이동시킬 수 있도록 튜브의 암나사에 체결되어 있는 리드 스크루와; 리드 스크루에 피봇을 중심으로 회전할 수 있도록 결합되어 있으며, 제2 골플레이트가 결합되어 있는 조인트를 포함한다.

본 발명에 따른 골신장기는, 제1 및 제2 유니버설 조인트, 스토퍼와 조인트이 연결되는 피봇의 세 부분에서 관절운동이 수행되어 제1 및 제2 골플레이트에 고정되는 두 골편들의 상대적 위치 및 회전 각도를 정확하고 간편하게 조절할 수 있다. 또한, 세 부분에서의 관절운동에 의하여 다각도 회전이 가능해져 범용성을 향상시킬 수 있으므로, 골신장술의 정확성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 골신장기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 골신장기에서 제1 유니버설 조인트에 의하여 로드가 회전되는 상태를 설명하기 위하여 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 골신장기에서 제2 유니버셜 조인트에 의하여 튜브가 회전되는 상태를 설명하기 위하여 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조인트, 스토퍼와 어저스팅 너트의 작동을 설명하기 위하여 부분적으로 나타낸 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 골신장기에서 가이드, 제1 및 제2 유니버설 조인트, 로드의 구성을 분리하여 나타낸 사시도들이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 골신장기에서 리드 스크루, 조인트, 스토퍼와 어저스팅 너트의 구성을 분리하여 나타낸 사시도들이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 골신장기에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 골신장기(10)는 제1 골플레이트(12)와 제1 골플레이트(12)로부터 떨어져 배치되어 있는 제2 골플레이트(14)를 구비한다. 제1 및 제2 골플레이트(12, 14)는 복수의 골스크루(16)들의 체결에 의하여 예를 들면, 하악골(Mandible) 또는 상악골(Maxilla)의 서로 대향하는 골편들에 고정된다. 제1 및 제2 골플레이트(12, 14)는 골편들 각각에 결합하기 적합한 크기와 형상으로 구성되어 있다. 본 발명에 따른 골신장기(10)에서 제1 골플레이트(12)는 제2 골플레이트(14)에 대하여 이동되어 제2 골플레이트(14)와의 간격을 조절하게 된다.

본 발명에 따른 골신장기(10)는 제1 골플레이트(12)가 결합되어 있는 가이드(Guide: 20)를 구비한다. 가이드(20)의 중앙에 축구멍(22)이 형성되어 있다. 제1 골플레이트(12)는 가이드(20)의 외면 한쪽에 스폿용접(Spot welding)에 의하여 고정될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 제1 유니버설 조인트(Universal joint: 30)가 가이드(20)의 한쪽에 배치되어 있다. 제2 유니버설 조인트(40)가 제1 유니버설 조인트(30)와 마주하는 가이드(20)의 다른 쪽에 배치되어 있다. 제1 및 제2 유니버설 조인트(30, 40)들 각각은 제1 및 제2 조인트 요크(Joint yoke: 32, 34, 42, 44)와, 제1 및 제2 조인트 요크(32, 34, 42, 44)에 연결되어 있는 십자축(Cross shaft: 36, 46)으로 구성되어 있다. 십자축(36, 46)은 블록(Block: 36a, 46a), 제1 피봇(Pivot: 36b, 46b), 제1 피봇(36c, 46c)과 제3 피봇(36d, 46d)로 구성되어 있다. 십자축(36, 46)의 블록(36a, 46a)은 제1 및 제2 조인트 요크(32, 34, 42, 44) 사이에 각각 배치되어 있다.

도 5와 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 피봇(36b, 36c)은 제1 조인트 요크(32)의 회전을 허용하도록 제1 조인트 요크(32)와 블록(36a)을 결합하고 있다. 제3 피봇(36d)은 제2 조인트 요크(34)의 회전을 허용하도록 제2 조인트 요크(34)와 블록(36a)을 결합하고 있다. 제1 및 제2 부시(Bush: 38a, 38b)가 제1 및 제2 조인트 요크(32, 34)의 외면에 각각 끼워져 장착되어 있다. 제1 피봇(46b)은 제1 조인트 요크(42)의 회전을 허용하도록 제1 조인트 요크(42)와 블록(46a)을 결합하고 있다. 제2 및 제3 피봇(46c, 46d)은 제2 조인트 요크(44)의 회전을 허용하도록 제2 조인트 요크(42)와 블록(46b)을 결합하고 있다. 제1 및 제2 부시(48a, 48b)가 제1 및 제2 조인트 요크(42, 44)의 외면에 각각 끼워져 장착되어 있다.

제1 및 제2 유니버설 조인트(30, 40)의 제1 조인트 요크(32, 42)는 가이드(20)의 축구멍(22)을 통과하는 샤프트(Shaft: 50)에 의하여 연결되어 있다. 제1 조인트 요크(32)는 커플링(Coupling: 32a)에 의하여 샤프트(50)의 선단에 결합되어 있다. 제1 조인트 요크(42)는 피봇(52)에 의하여 샤프트(50)의 선단에 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

도 1 내지 도 6을 다시 참조하면, 로드(Rod: 60)의 후단이 커플링(34a)에 의하여 제1 유니버설 조인트(30)의 제2 조인트 요크(34)에 결합되어 있다. 로드(60)의 선단에 시술자가 공구, 예를 들어 육각 복스 스패너(Hexagon box spanner)에 의하여 회전시킬 수 있는 육각머리(62)가 형성되어 있다. 연장로드(Extension rod: 70)의 후단이 로드(60)의 선단에 추가로 결합되어 있다. 연장로드(70)의 후단은 로드(60)의 육각머리(62)에 나사 체결되어 있다. 연장로드(70)의 선단에 육각머리(72)가 형성되어 있다.

튜브(Tube: 80)의 선단이 커플링(44a)에 의하여 제2 유니버설 조인트(40)의 제2 조인트 요크(44)에 결합되어 있다. 튜브(80)의 중앙에 암나사(82)가 형성되어 있다. 길이가 긴 튜브(80)는 제작의 용이성을 위하여 서로 결합되어 있는 제1 튜브 세그먼트(Tube segment: 84)와 제2 튜브 세그먼트(86)로 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서 튜브(80)는 하나로만 구성될 수도 있다. 또한, 튜브(80)는 너트(Nut)를 갖는 로드로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 골신장기(10)는 튜브(80)의 암나사(82)에 체결되어 있는 리드 스크루(Lead screw: 90)를 구비한다. 튜브(80)의 암나사(82)는 로드(60) 또는 연장로드(70)의 회전에 의하여 리드 스크루(90)의 길이 방향을 따라 나선 운동하면서 이동된다.

도 1 내지 도 4, 도 7과 도 8을 참조하면, 조인트(100)가 리드 스크루(90)의 후단에 피봇(102)을 중심으로 회전할 수 있도록 결합되어 있다. 조인트(100)의 선단에 리드 스크루(90)의 후단이 끼워지는 홈(104)이 형성되어 있다. 홈(104)은 조인트(100)의 외면 한쪽에 트여 있는 개방단부(106)를 갖는다. 제2 골플레이트(14)는 스폿용접에 의하여 조인트(100)의 외면에 결합되어 있다. 조인트(100)가 피봇(102)을 중심으로 하여 리드 스크루(90)의 반경 방향으로 회전되는 것에 의하여 제2 골플레이트(14)의 회전 각도가 조절된다.

본 발명에 따른 골신장기(10)는 조인트(100)의 중심축선(L₂)이 리드 스크루(90)의 중심축선(L₁)에 대하여 한쪽 방향으로 돌아가도록 구속하는 스토퍼(Stopper: 110)를 추가로 구비한다. 스토퍼(110)의 중앙에 리드 스크루(90)가 끼워져 통과되는 구멍(112)이 형성되어 있다. 스토퍼(110)의 선단에 보스(Boss: 114)가 형성되어 있다. 스토퍼(110)의 후단에 돌기(116)이 형성되어 있다. 돌기(116)는 홈(104)에 끼워진다. 돌기(116)가 홈(104)의 내면에 지지되면, 조인트(100)의 회전이 구속된다. 돌기(116)가 개방단부(106)을 통하여 홈(104) 안으로부터 바깥쪽으로 빠지는 것에 의하여 피봇(102)을 중심으로 조인트(100)의 회전이 허용된다.

본 발명에 따른 골신장기(10)는 스토퍼(110)의 위치를 조절하기 위한 어저스팅 너트(Adjusting nut: 120)를 추가로 구비한다. 어저스팅 너트(120)의 중앙에 암나사(122)가 형성되어 있다. 어저스팅 너트(120)의 후단에 캡(Cap: 124)이 스폿용접에 의하여 결합되어 있다. 캡(124)의 중앙에 리드 스크루(90)가 끼워져 통과되는 구멍(126)이 형성되어 있다. 와셔(Washer: 128)가 보스(114)와 캡(124) 사이에 간격의 유지를 위하여 장착되어 있다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 골신장기에 대한 작용을 설명한다.

도 4, 도 7과 도 8을 참조하면, 시술자는 어저스팅 너트(120)를 회전시켜 리드 스크루(90)의 선단, 즉 튜브(80) 쪽으로 이동시킨 후, 스토퍼(110)의 돌기(116)를 조인트(100)의 홈(104)으로부터 완전히 빼낸다. 스토퍼(110)의 돌기(116)가 조인트(100)의 홈(104)으로부터 빠지면, 조인트(100)는 피봇(102)을 중심으로 1축 회전시킬 수 있다. 시술자는 조인트(100)를 회전시키면서 리드 스크루(90)의 중심축선(L₁)에 대한 제2 골플레이트(12)의 회전 각도를 조절하고, 제2 골플레이트(14)를 골스크루(16)들의 체결에 의하여 골편에 고정시킨다.

스토퍼(110)의 돌기(116)가 조인트(100)의 홈(104)에 완전히 끼워지면 조인트(100)의 회전이 구속된다. 돌기(116)가 홈(104)에 끼워진 상태에서 어저스팅 너트(120)의 캡(124)이 스토퍼(110)의 선단에 지지되면, 스토퍼(110)의 이동이 구속된다. 따라서 골편에 고정되어 있는 제2 골플레이트(12)의 고정 상태가 정확하게 유지된다.

한편, 스토퍼(110)의 돌기(116)가 조인트(100)의 홈(104)에 예를 들면, 1/2 정도 끼워져 있으면, 조인트(100)는 피봇(102)의 길이 방향으로는 회전되지 못하고 반경 방향으로만 회전하게 된다. 즉, 조인트(100)의 중심축선(L₂)은 스토퍼(110)의 구속에 의하여 리드 스크루(90)의 중심축선(L₁)에 대하여 한쪽 방향으로만 회전하게 된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 골플레이트(12, 14)가 골스크루(16)들의 체결에 의하여 골편들에 고정되어 있는 상태에서 시술자가 로드(60)의 육각머리(62) 또는 연장로드(70)의 육각머리(72)를 육각 복스 스패너에 의하여 회전시키면, 로드(60)와 함께 제1 유니버설 조인트(30), 샤프트(50), 제2 유니버설 조인트(40)와 튜브(80)가 회전된다. 제1 및 제2 유니버설 조인트(30, 40)는 관절운동에 의하여 로드(60)의 중심축선과 튜브(80)의 중심축선 사이에서 발생되는 편각, 편심과 튜브(80)의 유동을 허용한다.

계속해서, 튜브(80)가 회전되면, 암나사(82)와 리드 스크루(90)의 나선 운동에 의하여 리드 스크루(90)의 길이 방향을 따라 튜브(80)가 이동된다. 튜브(80)와 함께 가이드(20)가 이동되면서 제1 골플레이트(12)가 제2 골플레이트(14)에 대하여 이동되고, 제1 및 제2 골플레이트(12, 14)의 상대적 위치 및 회전 각도가 조절된다.

이와 같이 본 발명에 따른 골신장기(10)는 제1 및 제2 유니버설 조인트(30, 40), 스토퍼(110)와 조인트(100)가 연결되는 피봇(102)의 세 부분에서 관절운동이 수행되어 제1 골플레이트(12)에 대한 제2 골플레이트(14)의 상대적 위치 및 회전 각도가 정확하고 간편하게 조절되므로, 다양한 골면에 사용할 수 있게 된다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 골신장기 12: 제1 골플레이트
14: 제2 골플레이트 20: 가이드
30: 제1 유니버설 조인트 40: 제2 유니버설 조인트
50: 샤프트 60: 로드
70: 연장로드 80: 튜브
82: 암나사 90: 리드 스크루
100: 조인트 102: 피봇
104: 홈 110: 스토퍼
116: 돌기 120: 어저스팅 너트
124: 캡 128: 와셔

Claims

골편에 결합되는 제1 골플레이트와;
상기 제1 골플레이트로부터 떨어져 배치되어 있고, 골편에 결합되는 제2 골플레이트와;
상기 제1 골플레이트가 결합되어 있는 가이드와;
상기 가이드의 한쪽에 배치되어 있는 제1 유니버설 조인트와;
상기 가이드의 다른 쪽에 배치되어 있으며, 상기 제1 유니버설 조인트와 상기 가이드를 통과하는 샤프트에 의하여 연결되어 있는 제2 유니버설 조인트와;
상기 제1 유니버설 조인트에 시술자가 회전시킬 수 있도록 연결되어 있는 로드와;
상기 제2 유니버설 조인트에 연결되어 있고, 내측에 암나사가 형성되어 있는 튜브와;
상기 튜브를 나선 운동에 의하여 이동시킬 수 있도록 상기 튜브의 암나사에 체결되어 있는 리드 스크루와;
상기 리드 스크루에 피봇을 중심으로 회전할 수 있도록 결합되어 있으며, 상기 제2 골플레이트가 결합되어 있는 조인트를 포함하는 골신장기.
제1항에 있어서,
상기 조인트의 회전을 구속하는 스토퍼를 추가로 구비하며, 상기 조인트의 선단에 상기 리드 스크루가 끼워지는 홈이 형성되어 있고, 상기 스토퍼의 중앙에 상기 리드 스크루가 통과되는 구멍이 형성되어 있으며, 상기 홈에 끼워지도록 상기 스토퍼의 후단에 돌기가 형성되어 있는 골신장기.
제2항에 있어서,
상기 홈에 상기 돌기가 끼워져 있도록 상기 스토퍼의 위치를 조절하는 어저스팅 너트를 추가로 구비하며, 상기 리드 스크루에 체결할 수 있도록 상기 어저스팅 너트의 중앙에 암나사가 형성되어 있고, 상기 스토퍼의 선단에 지지시킬 수 있도록 상기 어저스팅 너트의 선단에 캡이 추가로 결합되어 있는 골신장기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로드에 육각머리를 갖는 연장로드가 추가로 결합되어 있고, 상기 튜브는 서로 결합되어 있는 제1 튜브 세그먼트와 제2 튜브 세그먼트로 구성되어 있는 골신장기.