공개특허 10-2004-0024855
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
A61F 2/44
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0024855
2004년03월22일
(21) 출원번호 10-2003-7014018
(22) 출원일자 2003년10월24일
번역문 제출일자 2003년10월24일
(86) 국제출원번호 PCT/NL2002/000270 (87) 국제공개번호 WO 2003/000148
(86) 국제출원출원일자 2002년04월24일 (87) 국제공개일자 2003년01월03일
(30) 우선권주장 1017932 2001년04월24일 네덜란드(NL)
(71) 출원인 디 윈트, 바울
네덜란드령 안틸레스 큐라소 피.오.박스 2115
(72) 발명자 디 윈트, 바울
네덜란드령 안틸레스 큐라소 피.오.박스 2115
(74) 대리인 김승욱
김진환
심사청구 : 없음
(54) 척추 부분을 고정하는 고정 장치
요약
본 발명은 두 척추 부분을 서로에 대해 고정하는 고정 장치와, 두 척추 부분을 고정하는 방법을 제공한다. 고정 장치는
해당 척추 부분에 부착되어야 하는 고정판을 포함한다. 고정판에는 고정 나사의 헤드를 수용하기 위한 접시머리 개구
(countersunk opening)가 마련되어 있다. 고정판으로부터 돌출하며 척추에 유지되어야 하는 슬리브는 그들 고정 개
구에 인접한다. 고정판은, 서로 소정의 간격을 두고 있으며 한 고정판에 마련되는 2개의 립과, 상기 립 사이에 배치될
수 있으며 다른 고정판에 속하는 설형부를 포함한 연결 시스템에 의하여 서로에 대해 고정된다. 립 사이에서 설형부를
클램핑하는 작용은 벌리는 작용(spreading action)에 의해 발생될 수 있다.
명세서
기술분야
본 발명은 두 뼈 부분(bone part)을 서로에 대해 고정하기 위한 고정 장치에 관한 것으로, 이 고정 장치는 2개의 고정
판을 포함하고, 각 고정판에는 그 고정판을 상기 뼈 부분에 고정하기 위한 나사와 같은 고정 수단을 수용하기 위한 개
구 뿐 아니라, 상기 고정판을 서로에 대하여 고정하는 연결 수단이 마련되어 있으며, 상기 연결 수단은 제1 고정판에
연결된 제1 연결부와, 제2 고정판에 연결된 제2 연결부를 구비하며, 이들 제1 및 제2 연결부는 서로를 따라 활주 가능
하며, 서로에 대해 고정될 수 있다.
배경기술
이러한 타입의 고정 장치는 FR 2766353A에 공지되어 있다. 이 고정 장치는 특히 척추 부분을 고정하는 데 사용되지
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만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 어떠한 이유로든, 함께 성장할 수 있도록 척추뼈들을 서로에 대해 고정할 필요가
있다. 이를 위하여, 종래 기술은 각각의 척추 부분에 고정되도록 되어 있는 고정판을 구비하는 고정 장치를 사용한다.
고정판은 서로에 대해 이동될 수 있다. 고정판은 서로에 대해 지지되며, 하부 고정판에는 나사산(screw thread)이 마
련되어 있고, 상부 고정판에는 나사를 수용하기 위한 개구가 마련되어 있다. 이 개구는 긴 구조로 이루어져, 고정판은
서 로에 대해 조정될 수 있다.
일부 환경에서는, 이러한 타입의 구조에 의해 최적의 고정을 보장하는 것이 어려운 것으로 밝혀졌는데, 그 이유는, 수
술 중에 나사에 상당한 힘을 가하기 위하여 스크루드라이버를 사용해야 하고, 이러한 사용이 모든 상황에서 가능한
것은 아니기 때문이다. 또한, 많은 용례에서, 앵커링(anchoring)이 일어나는 뼈 부분에 압축력을 가하는 것이 유리하
다. 뼈 부분은 이들 뼈 부분이 서로에 대해 압박됨으로 인하여 (적절한 경우, 이들 사이에 추가의 뼈 부분이 있는 상태
에서) 함께 빠르게 성장하도록 될 수 있다. 이것은 FR 2766353에 도시된 구조로는 불가능하다.
또한, 특히 설치 직후에, 모든 관련된 결과에 의해 나사가 풀릴 위험이 있다. 따라서, 그러한 문제를 방지하기 위하여,
환자는 장기간 동안 병원에 있어야 하고, 이들의 움직임도 가능한 한 제한된다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 목적은 주변 조직과의 간섭이 적은 보다 안정적인 구조를 제공하는 것이다. 또한, 이러한 타입의 구조는 공
간적으로 안정적이어야 한다. 이와 관련해서는 강성이 특히 중요하다.
전술한 바와 같은 고정 장치에서, 이러한 목적은, 제1 연결부가 사이에 설형의 제2 연결부를 수용하도록 간격을 두고
있는 2개의 립을 구비함으로써 달성된다.
이들 연결부는 서로를 따라 활주할 수 있는 방식으로 구성되는 결과로 인하여 상호 작용한다. 이러한 활주는 신축식
이동(telescopic movement) 또는 임의의 다른 형태의 활주 이동일 수 있다. 이러한 방식으로, 종래 기술에 따른 구조
보다 뼈 부분에 대하여 훨씬 작은 정도로 돌출하는 컴팩트한 구조체를 얻을 수 있다. 첫째, 주변 조직에 대한 자극이
적고, 둘째로 고정판이 설치될 때 뼈 부분의 압축 중에 적용되는 모멘트가 현저하게 제한되며, 실제로 압축력에 대한
반작용의 인장력을 간단하게 갖는다.
바람직한 실시예에 따르면, 연결부는 하나의 고정판에 연결되는 설형부(tongue)와, 서로에 대해 소정 간격을 두고 있
으며 제2 고정판에 배치되는 2개의 립으로서 구성되며, 상기 설형부가 립 사이에서 활주한다. 설형부는 벌리는 기구(
spreading mechanism)의 결과로서 립 사이에서 클램핑될 수 있다.
예컨대 원추 나사가 설형부의 개구 내로 도입됨으로 인하여 벌림을 달성할 수 있다. 원추 나사를 더욱 조이면, 이들
원추 나사는 설형부를 립에 대하여 압박하여, 설형부가 적소에 클램핑된다. 또한, 설형부/립은 맞물림을 향상시키도록
껄끄럽게 될 수 있다.
연결부의 이동 방향에 있어서 서로 반대 방향으로 놓이며 상이한 연결부에 속하는 나사가 그들의 단부가 해당 뼈 부
분에서 수렴하는 상태로 배치되는 경우에 추가의 안정성을 얻을 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 고정판은 그들을 넘어서 연장되는 슬리브형 부분을 포함하며, 이 슬리브형 부분은
제2의 보다 큰 직경을 갖는 상기 고정판의 개구와 인라인으로 놓이는 제1 직경의 보어를 포함한다.
개구가 특별한 방식으로 설계되고, 슬리브형 부분이 그들 개구에 인접한 상태로 있음으로 인하여, 먼저 나사의 접시
머리를 고정판에 묻을 수 있게 된다. 이 는, 더 이상 어떠한 나사도 돌출하지 않으며, 그 결과 주변 조직을 자극하지 않
는 것을 의미한다. 특히 척추 부분의 뼈의 경질 외층에 맞물리는 슬리브의 존재로 인하여 특히 안정적인 위치 결정이
얻어진다. 나사는 뼈의 보다 연질의 코어 부분으로 연장된다. 이러한 타입의 슬리브의 외경은 일반적으로 종래 기술
에서 통상적인 나사의 직경보다 크며, 그리고 이들 슬리브는 외부가 부드러운 구조이므로, 뼈의 보다 경질인 부분과의
최적의 맞물림이 보장된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 타입의 슬리브는 뼈의 방향으로 외측에서 원추형으로 테이퍼지도록 설
계된다. 이로 인하여, 뼈에서의 개선된 고정을 얻는 것이 가능하다.
종래의 기술에 공지되어 있는 임의의 방법으로 나사와 개구 사이의 로킹을 제공하는 것이 가능하다. 예컨대, 돌기/리
세스를 설치하는 것이 가능하다. 이러한 타입의 구조는 슬리브형 부분에 해당 나사를 안내하는 데 사용되는 나사산이
마련되어 있는 경우에 특히 간단하게 실행된다. 결국, 나사가 내부에 체결되는 때에, 뼈의 코어 재료와의 맞물림을 통
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하여 나사에 가해지는 힘은 비교적 작으며, 결과적으로 모든 상황하에서 해당 나사가 '단단히 고정'되는 때를 용이하
게 느끼는 것이 불가능하다. 선택 사항으로 나사 자체의 표시기(indicator)에 상응하게 해당 나사를 위한 개구 근처에
있는 표시기와, 나사산이 있는 슬리브형 부분을 조합하여 제공하면, 뼈의 보다 연질인 부분에서 나사를 체결하는 것을
정확하게 제어할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 고정 장치와, 이 장치를 고정하는 나사를 포 함하는 키트에 관한 것으로, 상기 나사는
그들 나사를 수용하는 상기 개구의 제2 직경보다 약간 작은 직경의 헤드를 구비한다.
보다 구체적으로, 전술한 나사에는 2개의 상이한 나사산이 마련되어 있다. 비교적 큰 짧은 직경(minor diameter)을
갖는 제1의 나사산은 선택적으로 나사산이 마련될 수 있는 슬리브형 부분에 맞물리도록 설계된다. 제2 나사산은 보다
연질인 뼈 재료 내를 뚫고 들어가는 데 사용된다. 이 경우에, 짧은 직경은 보다 작은 것이 바람직하다.
도면에 도시되어 있는 예시적인 실시예를 참고로 하여 이하에서 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 고정 장치의 두 고정판을 분해 상태로 개략적으로 도시하는 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 고정판이 제공될 척추 부분에 보어를 마련하는 방법을 보여주는 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 고정판이 척추 부분에 배치되어 있는 것을 보여주는 도면이고,
도 4는 서로 간격을 두고 놓여 있는 두 척추 부분에 배치된 본 발명에 따른 고정판을 도시하고,
도 5는 본 발명에 따라 두 척추 부분에 배치된 본 발명의 고정 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
실시예
본 발명에 따른 고정 장치가 도면에 예로서 도시되어 있으며, 전체적으로 1로 지시되어 있다. 고정 장치는 서로에 대
해 고정될 수 있는 2개의 고정판(2, 3)을 포함한다. 각 고정판은 몸체 부분(4)을 구비한다. 고정판(3)에는 연결 수단으
로서 몸체로부터 돌출되는 설형부(5)가 마련되어 있으며, 상기 설형부에는 슬롯(20)에 의해 인접한 작은 보어(8)가
마련되어 있다. 도면에 도시된 배치에 대한 변형으로서, 설형부의 단부는 둥글게 될 수도 있다.
고정판(2)에는 서로 반대로 놓이는 2개의 립(6)이 마련되어 있으며, 이들 사이에 홈(7)이 마련되어 있다. 립은 베이스
(21)에 의해 홈 아래에서 연결되어 있다.
립(6) 사이의 간격, 즉 홈(7)의 폭은 설형부(5)가 홈에 활주식으로 수용되도록 되어 있다. 적절한 경우에, 설형부(5)와
홈(7)은 도브테일 형태로 설계되어, 이들 부분은 서로에 대해 매우 정확하게 안내될 수 있다. 나사(22)를 보어(8)에
설치함으로 인하여 설형부(5)가 홈(7)에 고정되며, 그 결과 슬롯(20)이 벌어져 개방되고, 그에 따라 클램핑 작용을 발
생시킨다.
각각의 몸체 부분(4)에는 2개의 구멍이 마련되어 있다. 이들 개구는 도 3에 상세하게 도시되어 있다. 각 개구는 9로
지시되며, 나사(12)의 헤드(13)를 수용하도록 비교적 큰 직경을 갖는다. 각 개구(9)에 인접해서 존재하는 슬리브(10)
는 각 고정판에 대해 돌출되어 있다. 이들 슬리브는 판으로부터 멀어지는 방향으로 외측에서 원추형으로 테이퍼지게,
즉 그들의 자유단을 향하여 원추형으로 테이퍼지게 설계되어 있고, 작은 보어를 구비하여, 나사(12)의 헤드(13)가 슬
리브(10)의 상부에 놓이게 된다. 적절한 경우에, 슬리브(10)에는 나사산(16)이 형성될 수 있다. 슬리브의 중심선은 도
3으로부터 볼 수 있듯이 17로 지시되며, 이들 두 중심선 사이는 α의 각도를 이루고 있다. 이 각도 α는 용례에 따라
다르며, 예컨대 척추의 경우에는 바람직하게는 11 내지 14°사이이다.
도 2는 척추 부분(18)에 보어를 마련하는 방법을 보여준다. 이들 보어는 단차진 보어(stepped bore)이다. 이러한 타
입의 보어는 선택적으로 단차진 드릴을 이용하여 1단 또는 2단으로 형성될 수 있다.
이들 보어를 형성한 후에, 나사(12)를 도입할 수 있다. 이들 나사(12)에는 2가지 타입의 나사산이 형성되어 있다. 제1
의 나사산 부분(14)은 슬리브 부분(10)의 나사산(16)에 상응하고, 비교적 작은 피치를 갖는다. 제2의 나사산 부분(15)
은 보다 큰 피치를 갖고, 해당 척추 부분의 비교적 연질인 코어 재료와의 최적의 맞물림을 위해 사용된다.
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전술한 고정 장치는 도 4에 도시되어 있는 척추 부분(18, 19)에 다음의 방식으로 고정된다. 먼저, 고정판(2, 3)을 서로
에 대해 활주시키거나, 또는 활주된 상태로 공급한다. 그 후, 상응하는 고정판이 척추 부분(18) 및 척추 부분(19)의 상
응하는 보어에 각각 배치될 수 있도록 이들 고정판을 서로에 대해 위치 결정한다. 슬리브(10)는 자유단을 원추형으로
테이퍼지게 함으로써 척추 부분들의 보어의 상부의 확대 부분 사이에 최적으로 맞물린다. 그 후, 관련 고정판이 완전
히 고정될 때까지 나사(12)를 도입한다. 그 후, 나사를 로킹시킨다. 이는 종래 기술에 공지 되어 있는 임의의 가능한
방법으로 행할 수 있다. 한 가지 가능성은 개구(9)의 에지에 돌출부를 마련한 상태로 나사(12)에 노치를 마련하는 것
이며, 그 결과 스냅 결합식의 효과가 얻어진다. 다른 가능성은 나사(12)를 슬리브에 상응하는 방식으로 배치된 나사산
에 밀어 넣는 것이다. 도 4는 반대측 고정판에 속하는 나사의 자유단이 서로를 향하는 것을 도시하는 개략적인 부분
단면도이다. 이로 인하여, 비교적 큰 압축력이 흡수될 수 있다.
이러한 타입의 외부 압축은 도 5에 도시된 바와 같이 고정판(2, 3)이 고정된 후에 가해진다.
충분한 힘이 가해지는 경우, 나사(22)가 도입되고, 그 결과 설형부(5)가 립(6)에 대하여 클램핑된다. 그 후, 외부 압축
력이 제거될 수 있으며, 그 결과 힘이 상응하는 척추 부분의 벽으로부터 최소의 가능 거리를 두고 반대측 척추 부분의
벽으로 전달되는 외측이 부드러운 조립체로 된다. 본 발명에 따른 구조에 의해 고정판의 특히 안정적인 앵커링이 달
성된다. 본 발명에 따른 구조로 인하여, 고정판을 서로에 대해 훨씬 용이하게 고정할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
종래 기술에서와는 달리, 도달하기 어려운 작업 장소에 더 이상 노력을 들여 고정 핀을 설치할 필요가 없다.
나사는 종래 기술에 공지된 임의의 구조를 포함할 수 있다는 것을 또한 이해할 것이다. 이중 나사산을 갖는 나사를 사
용할 수도 있다. 나사는 슬리브(10)의 보어(11)에 의해 정확하게 안내된다.
두 고정판의 가장 인접한 두 부분 사이의 마찰에 의하여 압축력을 전달하는 간단한 수단을 사용할 수 있다. 이는, 압
력이 가장 멀리 놓여 있는 구조물의 부분 상에 가해지는 종래 기술에 공지된 구조와는 대조적인 것이다.
위의 설명을 읽으면, 당업자는 실제적으로 첨부된 청구범위의 범위 내에 있으며 명백한 것인 변형예를 알 수 있을 것
이다. 또한, 본 발명은 척추 부분 뿐 아니라 다른 뼈 부분을 고정하는 데에도 사용될 수 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
두 뼈 부분(18, 19)을 서로에 대해 고정하는 고정 장치(1)로서,
2개의 고정판(2, 3)을 포함하고, 각 고정판에는 그 고정판을 상기 뼈 부분에 고정하기 위한 나사(12)와 같은 고정 수
단을 수용하기 위한 개구(9) 뿐 아니라, 상기 고정판을 서로에 대하여 고정하는 연결 수단이 마련되어 있으며, 상기
연결 수단은 제1 고정판에 연결된 제1 연결부와, 제2 고정판에 연결된 제2 연결부를 구비하며, 이들 제1 및 제2 연결
부는 서로를 따라 활주 가능하며, 서로에 대해 고정될 수 있으며,
상기 제1 연결부는 사이에 설형의 제2 연결부(5)를 수용하도록 간격을 두고 있는 2개의 립(6)을 구비하는 것인 고정
장치,
청구항 2.
제1항에 있어서, 상기 제2 연결부는 상기 립 사이에서 클램프되도록 벌어질 수 있는 것인 고정 장치.
청구항 3.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정판은 그들을 넘어서 연장되는 슬리브형 부분(10)을 포함하며, 이 슬리브형 부
분은 제2의 보다 큰 직경을 갖는 상기 고정판의 개구(9)와 인라인으로 놓이는 제1 직경의 보어(11)를 포함하는 것인
고정 장치.
청구항 4.
제3항에 있어서, 상기 슬리브형 부분에는 나사산(16)이 마련되어 있는 것인 고정 장치.
청구항 5.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 두 고정판의 슬리브형 부분의 중심축은 나사의 자유단의 방향으로 서로를 향해 연
장되도록 설계되는 것인 고정 장치.
청구항 6.
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제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리브형 부분은 그들의 자유단을 향하여 외측에서 원추형으로 테이
퍼지는 것인 고정 장치.
청구항 7.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브형 부분이 마련되어 있는 2개 이상의 개구가 고정판에 배치되어 있
고, 이들 개구는 설치 상태에서 상기 두 고정판을 연결시키는 중심선에 대하여 정렬되어 있지 않고, 상기 보어의 중심
선은 설치 상태에서 상기 두 고정판을 연결시키는 중심선에 대해 수직한 평면에서 서로에 대하여 소정의 각도로 배치
되어 있는 것인 고정 장치.
청구항 8.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 고정 장치와, 이 고정 장치를 고정하기 위한 나사(12)를 포함하는 키트(kit)로
서, 상기 나사는 그들 나사를 수용하는 상기 개구의 제2 직경보다 약간 작은 직경의 헤드를 갖는 것인 키트.
청구항 9.
제8항에 있어서, 상기 나사는 헤드의 근처에 비교적 큰 코어 직경을 갖는 제1 나사산(14)이 형성되어 있고, 그들의 자
유단의 근처에 비교적 작은 직경을 갖는 제2 나사산(15)이 형성되어 있는 것인 키트.
청구항 10.
두 뼈 부분을 서로에 대해 고정하는 고정 장치를 설치하는 설치 방법으로서,
해당 뼈 부분에 개구를 마련하는 단계와, 상기 개구 상에서 고정판을 위치 결정하는 단계와, 나사를 이용하여 고정판
을 부착하고 고정판을 서로에 대해 고정시키는 단계를 포함하며, 상기 개구를 마련하는 단계는 고정판 사이의 연결선
에 대하여 수직인 방향으로 소정의 각도로 있는 2개 이상의 보어를 각각의 고정판에 대하여 마련하는 단계를 포함하
며,
고정판 사이의 연결선에 평행한 상기 보어는 도입될 나사의 자유단이 서로를 향하게 되는 소정의 각도로 있는 것인
설치 방법.
청구항 11.
제10항에 있어서, 고정판 사이의 연결선에 수직한 방향으로, 보어의 상기 각도는 11 내지 14°사이에 있는 것인 설치
방법.
청구항 12.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 고정판은 처음에 상기 고정판 사이의 연결선의 방향으로만 서로에 대해 이동할
수 있도록 척추 부분에 고정되고, 그 후 고정판이 해당 뼈에 부착되는 것인 설치 방법.
청구항 13.
제12항에 있어서, 상기 고정판이 뼈에 부착된 후에, 상기 고정판은 서로를 향해 압박되어 서로에 대해 고정되는 것인
설치 방법.
청구항 14.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나사(12)가 로킹되는 것인 설치 방법.
도면
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도면3
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도면4
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