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KR20130138689A - 다축 뼈 고정 장치 - Google Patents

다축 뼈 고정 장치 Download PDF

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Publication number
KR20130138689A
KR20130138689A KR1020130066035A KR20130066035A KR20130138689A KR 20130138689 A KR20130138689 A KR 20130138689A KR 1020130066035 A KR1020130066035 A KR 1020130066035A KR 20130066035 A KR20130066035 A KR 20130066035A KR 20130138689 A KR20130138689 A KR 20130138689A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
locking member
rod
pressure
head
locking
Prior art date
Application number
KR1020130066035A
Other languages
English (en)
Inventor
루쯔 비이더만
베른드 피셔
Original Assignee
비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게 filed Critical 비이더만 테크놀로지스 게엠베하 & 코. 카게
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Abstract

뼈에 고정될 섕크(2)와 헤드(3)를 가지는 뼈 고정 요소(1); 상기 섕크에 결합되고, 상기 헤드를 선회 가능하게 수용하도록 구성되고, 로드(6)를 수용하기 위한 채널(56)과 중심축(C)을 가지는 수용부(5); 상기 수용부에서 상기 헤드를 잠그기 위해, 상기 헤드에 압력을 가하도록 구성되고 상기 수용부에 배치된 압력 부재(7); 상기 채널에 삽입 가능하고, 상기 압력 부재를 바라보는 상부 단부(81)와 바닥 단부(82)를 포함하는 잠금 부재(8, 8')를 포함하고, 상기 압력 부재(7, 7')는 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)을 가지며,
상기 잠금 부재는 상기 중심축(C)의 방향으로 상기 채널 내로 전진할 때, 먼저 상기 잠금 부재(8, 8')가 상기 압력 부재(7, 7')와 접촉하여, 상기 헤드(3)를 클램핑하는 상기 압력 부재에 부하가 인가되게 하고,
그 후, 상기 잠금 부재(8, 8')가 상기 압력 부재(7, 7')와 접촉하여, 상기 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)이 변형되고, 상기 잠금 부재가 상기 로드와 접촉하여 상기 로드(6)를 클램핑하는 다축 뼈 고정 장치가 제공된다.

Description

다축 뼈 고정 장치{Polyaxial Bone Anchoring Device}
본 발명은 다축 뼈 고정 장치에 관한 것으로, 특히 등뼈나 외상 수술에서 사용하기 위한 것이다. 다축 뼈 고정 장치는 뼈에 고정될 섕크(shank)를 구비한 뼈 고정 요소와 헤드를 포함한다. 이 헤드는 수용부에서 선회 가능하게 보유되고 압력 부재를 통해 그것에 압력을 인가함으로써 일정한 각도로 고정될 수 있다. 이러한 수용부로, 뼈 고정 요소는 그 수용부의 채널 안으로 놓이고 잠금 부재에 의해 고정될 수 있는 안정화 로드에 결합될 수 있다. 이 압력 부재는 변형 가능한 부분을 포함한다. 잠금 부재가 채널 내로 전진할 때, 먼저 잠금 부재가 압력 부재와 접촉하여 헤드를 클램핑하는 압력 부재에 부하를 인가시키고 그 후 잠금 부재가 압력 부재와 접촉하여, 변형 가능한 부분이 변형되고, 잠금 부재가 로드와 접촉하고 로드를 클램핑한다. 그러한 잠금 부재로 인해, 헤드와 로드가 잠금 부재와 맞물리는 단일 구동부와, 도구를 사용하여 순차적인 방식으로 고정될 수 있다.
US2003/0100896호는 일 실시예에서, 잠금 요소가 조여질 때, 헤드와 로드를 동시에 잠그기 위해 단일 조각의(single piece) 잠금 요소가 사용되는 다축 뼈 고정 장치를 설명한다.
US7,972,364호는 제 1 잠금 요소와 제 2 잠금 요소를 포함하는 뼈 고정 장치의 로드 수용부를 고정하기 위한 잠금 조립체를 설명한다. 이러한 제 1 잠금 요소와 제 2 잠금 요소를 가지고, 뼈 고정 요소의 헤드와 로드가 2개의 구동부와 도구를 사용하여 독립적으로 잠금이 이루어질 수 있다.
US8,088,152B2호는 헤드 부분과, 그 위에 선회 가능하게 장착된 나삿니가 있는 샤프트를 가지는 적어도 하나의 뼈 나사를 포함하는 정형 고정(orthopaedic retaining) 시스템을 설명한다. 클램핑 요소는 헤드 부분에 장착되고, 그러한 헤드 부분은 그것의 상부 측으로부터 나삿니가 있는 샤프트에 맞대어 눌러질 수 있고, 그 결과, 헤드 부분에 대해 나삿니가 있는 샤프트를 고정시킨다. 고정 바가 헤드 부분의 용기(receptacle)에 배치된다. 또한, 헤드 부분의 상부측에 클램핑 장치가 제공되어, 이를 통해 나삿니가 있는 샤프트와 고정 바가 헤드 부분에 비례하는 위치들에서 고정되도록, 헤드 부분 내로 클램핑 요소와 고정 바가 눌러진다. 그러한 클램핑 장치는 그것이 작용하는 동안, 클램핑 위치 내로 옮겨지는 탄력 있게 변형 가능한 압력 요소를 포함한다. 그러한 구성의 경우, 클램핑 장치가 작용하면, 먼저 압력 요소가 클램핑 요소와 접촉하게 되고, 이로 인해, 고정 바가 자유롭게 옮겨질 수 있으면서, 헤드 부분 위의 위치에 선회 가능한 나삿니가 있는 샤프트를 고정시키게 된다. 클램핑 장치의 추가 작용이 있을 때에만, 압력 요소가 탄력 있게 변경되고, 이로 인해 고정 바 위에서 접촉하여, 그 고정 바를 적소에 고정시킨다.
본 발명의 목적은 취급이 간단하고 헤드 및 로드의 신뢰할 수 있는 고정을 제공하는 향상된 다축 뼈 고정 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 다축 뼈 고정 장치에 의해 해결된다. 추가 발전예들은 독립항들에서 주어진다.
이 다축 뼈 고정 장치는 수용부에서 뼈 고정 요소의 헤드를 잠그고, 단일 구동 부분을 지닌 단일 도구만을 사용하여 순차적인 방식으로, 로드를 잠그는 것을 허용한다. 이러한 순차적인 잠금 메커니즘에 의해, 헤드를 처음에 잠그거나 적어도 미리 클램핑하고, 그 후 마지막으로 로드와 헤드를 잠그는 것이 가능하다. 게다가, 헤드와 로드의 완전한 잠금이 행해질 수 있고, 그 후 로드의 조정을 행하기 위해 로드의 고정이 헐거워질 수 있다.
이들 단계를 수행하기 위해 단일 구동부와 단일 조각으로 된 로딩(loading) 부재를 지닌 단일 도구만이 필요로 하기 때문에, 다축 뼈 고정 장치의 사용이 용이하게 된다.
다축 뼈 고정 장치는 소수의 부품만을 포함한다. 압력 부재와 잠금 부재는 기존의 수용 부품들을 가지고 사용될 수 있다. 따라서, 기존의 수용 부품들은 독립적인 헤드와 로드 고정을 허용하기 위해, 순차적인 잠금 메커니즘으로 업그레이드될 수 있다. 순차적인 잠금 메커니즘을 가지는 다축 뼈 고정 장치의 부품들의 개수는, 헤드와 로드가 동시에 잠그어지는 다축 뼈 고정 장치의 부품들의 개수와 동일하다.
압력 부재와 잠금 요소는 비교적 제작이 용이하다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 첨부된 도면을 사용하는 실시예들의 설명으로부터 분명해진다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 분해 사시도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 조립된 상태에서의 사시도.
도 3은 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 압력 부재의 바닥으로부터 본 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 압력 부재의 평면도.
도 5의 (a)는 도 4에서 선(A-A)을 따라 단면이 취해진 압력 부재의 단면도.
도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 일부의 확대도.
도 6은 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 잠금 부재의 일측으로부터 본 사시도.
도 7은 도 6의 잠금 부재의 평면도.
도 8은 도 7에서 선(B-B)을 따라 단면이 취해진 잠금 부재의 단면도.
도 9는 잠금 부재의 제 1 구성예에서 로드축에 수직인 면에서 단면이 취해진, 삽입된 로드를 구비한 다축 뼈 고정 장치의 단면도.
도 10의 (a)는 잠금 부재가 제 2 구성예로 되어 있는, 도 9에서와 같은 다축 뼈 고정 장치의 단면도.
도 10의 (b)는 도 10의 (a)의 일부분의 확대도.
도 11의 (a)는 잠금 부재가 제 3 구성예로 되어 있는, 도 9에서와 같은 다축 뼈 고정 장치의 단면도.
도 11의 (b)는 도 10의 (a)의 일부분의 확대도.
도 12는 제 2 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 분해 사시도.
도 13은 도 12에 따른 다축 뼈 고정 장치의 압력 부재의 평면도.
도 14의 (a)는 도 13에서 선(C-C)을 따라 단면이 취해진, 도 13의 압력 부재의 단면도.
도 14의 (b)는 도 13의 일부분의 확대도.
도 15는 제 2 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 잠금 부재의 바닥으로부터 본 사시도.
도 16은 제 2 실시예에 따른 잠금 부재의 단면도.
도 17은 단면이 로드축에 수직인 면에서 취해지고, 잠금 부재가 제 1 구성예에 있는, 로드가 삽입된 제 2 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 단면도.
도 18의 (a)는 잠금 부재가 제 2 구성예로 되어 있는 제 2 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치의 단면도.
도 18의 (b)는 도 18의 (a)의 일부분의 확대도.
도 1과 도 2에 제 1 실시예에 따른 다축 뼈 고정 장치가 도시되어 있다. 이러한 장치는 나삿니가 있는 부분을 구비한 섕크(2)와 헤드(3)를 가지는 고정 요소(1)를 포함한다. 이 헤드(3)는 구 모양으로 된 외부 표면 부분을 가지고, 섕크(2)와 반대측에 도구와의 맞물림을 위한 오목부(4)를 가진다. 뼈 고정 요소(1)를 로드(6)에 결합시키기 위한 수용부(5)가 제공된다. 수용부(5)에서는, 뼈 고정 요소의 헤드(3) 상에 압력을 가하기 위한 압력 부재(7)가 배치된다.
도 1과 도 2 및 도 9 내지 도 12를 참조하면, 수용부(5)는 상부 단부(51)와 바닥 단부(52)를 가지고, 상부 단부와 바닥 단부를 통해 연장하는 세로축(C)을 지닌 실질적으로 원통형 구성을 하고 있다. 세로축(C)과 동축으로, 상부 단부(51)로부터 기설정된 거리만큼 바닥 단부(52)까지 연장하는 구멍(53)이 제공된다. 바닥 단부(52)에서는, 개구부(54)가 제공되고, 그것의 직경은 구멍(53)의 직경보다 작다. 동축 구멍은 예를 들면 헤드(3)용 시트(seat)를 제공하는 구 모양의 섹션(55)을 가지고, 개구부(54) 쪽을 향하여 좁아진다. 하지만, 섹션(55)은 예를 들면 볼(ball)과 소켓 조인트(socket joint)와 유사한 수용부(5)에서 선회 가능하게 보유되는 헤드(3)의 기능을 보장하는 원뿔 모양과 같은 임의의 다른 모양을 가질 수 있다.
수용부(5)는 또한 상부 단부(51)에서 시작하고 바닥 단부(52)의 방향으로 연장하는 U자 모양의 오목부(56)를 포함한다. 이러한 U자 모양의 오목부(56)에 의해, 상부 단부(51) 쪽으로 개방되고 로드(6)를 수용하기 위한 채널을 규정하는 2개의 자유 레그들(57, 58)이 형성된다. 상부 단부(51)에 인접하게, 레그들(57, 58)의 내부 표면에 내부 나삿니(59)를 지닌 부분이 제공된다. 도시된 실시예에서, 내부 나삿니(59)는 실질적으로 수평인 상부 및 하부 나삿니 플랭크(flank)를 가지는 편평한 나삿니이다. 임의의 다른 나삿니 형태가 내부 나삿니(59)용으로 사용될 수 있지만, 레그들의 바깥으로 벌어지는 것(splaying)을 감소시키거나 없애는 나삿니 형태가 바람직하다. 내부 나삿니(59)를 구비한 부분 아래에는 구멍(53)이 아래에 설명된 압력 부재(7)의 일 부분의 팽창을 위한 공간을 제공하는 약간 확대된 부분(53a)을 포함한다.
도 1 및 도 5 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 압력 부재(7)는 상부 단부(71)와 바닥 단부(72), 그리고 원통 축(C)을 구비한 실질적으로 원통형인 구조물로서, 그러한 원통 축(C)은 2개의 단부를 통해 연장하고, 수용부(5)의 세로축(C)과 동일하게 압력 부재의 장착된 상태에 있다.
압력 부재는 그것의 상부 단부(71)가 수용부(5)의 상부 단부(51) 쪽으로 배향되고, 바닥 단부(72)가 수용부의 바닥 단부(52) 쪽으로 배향되도록, 수용부에 배치된다. 압력 부재(7)는 외부 직경을 구비한 바닥 단부(72)에 인접한 제 1 원통형 부분(73)을 포함하는데, 그러한 외부 직경은 압력 부재가 그것의 상부 단부(51)로부터 수용부(5) 내로 도입될 수 있도록, 수용부의 구멍(53)의 내부 직경보다 약간 더 작다. 바닥 단부(72)에 인접하게, 뼈 고정 요소(1)의 헤드(3)의 구 모양의 외부 표면 부분과 협력하는 구 모양의 오목부(74)가 제공된다. 도구(미도시)로 나사 헤드로의 액세스를 허용하는 압력 부재를 통해 동축 스루홀(through-hole)이 연장한다. 바닥 단부(72)의 반대측의 원통형 부분(73)의 단부는 바닥 단부(72)의 방향으로 실질적으로 원통 모양인 오목부(76)가 연장하는 테(rim)(73a)를 가진다. 그러한 오목부(76)의 치수는 로드(6)가 그 내부에 삽입되고 안내될 수 있을 정도로 정해진다.
2개의 직립 벽들(77, 78)이 테(73a) 상에 제공되고, 그것의 자유 단부는 압력 부재(7)의 상부 단부(71)를 형성한다. 벽들(77, 78)은 오목부(76)와 함께, 로드를 삽입하기 위한 채널을 형성하는 높이를 가지고, 그러한 경우 채널의 깊이는 로드의 직경보다 크다. 따라서, 로드가 삽입될 때, 압력 부재의 상부 단부(71)는 로드의 표면 위로 연장한다. 벽들(77, 78)은 실질적으로 원통 모양으로, 그것의 원통체 축은 압력 부재(7)의 원통 축이다. 벽들(77, 78) 각각은 원통 축(C)에 실질적으로 평행한 세로 슬릿(77a, 78a)에 의해 2개의 벽 부분으로 분할된다. 벽들(77, 78)의 영역에서의 압력 부재의 외부 직경은 원통 부분(73)에서의 압력 부재의 외부 직경보다 약간 더 작다. 따라서, 압력 부재가 수용부의 구멍(53) 내로 삽입되고, 벽들(77, 78)이 구멍(53)의 섹션(53a)에 위치할 때, 구멍 섹션(53a)의 내부 벽과 벽들(77, 78) 사이에 간극(79)이 존재한다. 슬릿들(77a, 78a)은 벽들(77, 78)이 압력 부재(7)의 원통 부분(73)에 관해 탄력 있게 변형 가능하게 만든다. 이는, 벽들(77, 78)이 방사상으로 외부로 휘어질 수 있고, 그것들의 직립 위치에 탄력 있게 되돌아올 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 벽들은 압력 부재의 변형 가능한 부분을 형성한다. 상부 단부(71)에 인접하게, 벽 부분들(77, 78)은 아래에 설명될 잠금 부재에 관한 접합점을 제공하는 경사진 내부 엣지(78b)를 포함한다. 그 경사도는, 예를 들면 중심축(C)에 관해 약 45°일 수 있다.
도 1과 도 6 내지 도 8을 참조하여 잠금 부재(8)가 설명된다. 잠금 부재(8)는 모노리식 조각(monolithic piece)이다. 도시된 실시예에서, 그것은 세트 나사(set screw)이다. 잠금 부재는, 그것이 수용부(5)의 레그들(57, 58) 사이에 삽입될 때, 압력 부재(7)를 향하는 바닥 단부(82)와, 상부 단부(81)를 가진다. 잠금 부재의 외부 나삿니(83)는 수용부(5)의 내부 나삿니(59)와 협력한다. 동축 오목부(84)가 바닥 단부(82)에 제공된다. 오목부(84)는 생략되고/생략되거나 동축 스루홀이 제공될 수 있다고 말할 수 있다. 상부 단부(81)에 인접하게, 예를 들면 육각형 또는 다른 다각형 오목부, 톡스(torx) 모양 오목부와 같이, 세로 홈들을 구비한 오목부로서 형성될 수 있거나, 맞물림 부분으로서 적합하게 하는 임의의 다른 모양을 가질 수 있는, 도구용 맞물림 부분(85)이 존재한다. 따라서, 이러한 맞물림 부분(85)으로, 잠금 부재(8)는 구동 도구용의 단일 구동 부분을 가진다.
바닥 단부(82)에 인접하게는, 원통 부분(87)이 벽들(77, 78) 사이에서 연장할 수 있도록, 벽들(77, 78) 사이의 압력 부재의 내부 직경보다 약간만 더 작은 외부 직경을 구비한 원통 부분(87)이 존재한다. 원통 부분(87)과 외부 나삿니(83) 사이에는, 벽들(77, 78)의 경사진 엣지(77b, 78b)의 경사각에 대응하도록 선택된 원추 각을 지닌 원뿔 부분(88)이 존재한다. 축 방향으로의 원뿔 부분(88)의 크기는 벽들(77, 78)의 경사진 엣지(77a, 77b)의 크기보다 커서, 원뿔 부분(88)이 경사진 엣지(77b, 78b)와 맞물릴 때, 압력 부재 쪽으로의 잠금 부재의 움직임이 경사진 엣지(77b, 78b)를 유지시키고, 원뿔 부분(88)이 일정 길이에 걸쳐 접촉한다.
뼈 고정 장치의 부품들은, 예를 들면 티타늄, 스테인레스 스틸, 니티놀(Nitinol)과 같은 니켈 티타늄 합금들과 같은 생체 적합성 금속 또는 금속 합금의 생체-적합성 물질, 또는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)과 같은 생체-적합성 플라스틱 물질로 만들어진다. 부품들은 모두 동일한 물질이거나 상이한 물질일 수 있다.
사용시, 수용부(5), 고정 요소(1) 및 압력 부재(7)는, 헤드(3)가 수용부(5)의 시트(seat)(55)에 선회 가능하게 보유되고, 압력 부재(7)가 헤드 위에 놓이도록, 보통은 미리 조립된다. 일반적으로 적어도 2개의 다축 뼈 고정 장치가 로드(6)를 통해 연결된다. 뼈 내부에 뼈 고정 요소들이 삽입된 후, 헤드에 관해 수용부들을 선회시킴으로써, 수용부들(5)이 정렬되고 로드(6)가 삽입된다.
잠금 절차는 도 9 내지 도 11b를 참조하여 설명된다. 먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 잠금 부재(8)가 로드 쪽을 향하는 잠금 부재의 바닥 단부(82)를 지닌 수용부 내로 삽입된다. 그 후 잠금 부재(8)는 그것의 원통 부분(87)이 벽들(77, 78) 사이에 공간 내로 연장하고, 벽들(77, 78)의 경사진 엣지(77b, 78b)에 기대어 잠금 부재의 원뿔 부분(88)이 접촉할 때까지 추가 나사 조임이 일어난다. 수용부 내부로의 잠금 부재(8)의 추가 전진은 도 10의 (a)와 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 헤드(3)에 기대어 압력 부재(7)를 누른다. 이로 인해, 헤드(3)는 수용부(5)에 관해 조정 가능한 각 위치로 클램핑되고, 그 위치에서 마찰에 의해 보유된다. 헤드는 약간만 클램핑되거나 거의 완전히 잠기어진다.
이후, 도 11의 (a)와 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 잠금 부재의 추가 전진은 잠금 부재(8)가 압력 부재(7)로부터 겪는 저향력을 초래한다. 벽들(77, 78)은 원뿔 부분(88)이 경사진 엣지(77b, 78b)를 누를 때 방사상 외부로 휘어지고, 이로 인해 벽들(77, 78)이 벽 부분들과 구멍 섹션(53a)의 내부 벽 사이에 존재하는 간극(79) 내로 벽들(77, 78)을 움직인다(도 11의 (a)와 도 11의 (b)에서의 화살표들 참조). 이는 잠금 부재(8)의 바닥 단부(82)가 로드가 안착되는 채널 내부로 더 깊에 움직이도록 하여 마침내 접촉하고 로드를 잠그는 것을 허용한다. 이러한 절차에 의해, 전체 다축 뼈 고정 장치가 잠기어진다.
헤드의 잠김이 헐겁게 되지 않고, 로드의 위치를 정정하는 것이 가능하다. 이를 달성하기 위해, 잠금 부재(8)는 로드(6)가 옮겨질 수 있게 될 때까지, 나사 풀림(screwed-back)이 일어난다. 이는 압력 부재(7)의 변형 가능한 벽들(77, 78)의 되튀는(resilient) 성질로 인해 가능하다. 심지어 잠금 부재(8)를 완전히 제거하고, 완전한 다축 뼈 고정 장치의 교정을 행하는 것이 가능할 수 있다.
도 12 내지 도 18의 (b)를 참조하여, 다축 뼈 고정 장치의 제 2 실시예가 설명된다. 이 제 2 실시예는 압력 부재와 잠금 부재의 설계에 있어서, 제 1 실시예의 경우와 차이가 있다. 제 1 실시예와 동일한 부품들과 부분들은 동일한 참조 번호를 가지고, 그것의 설명은 생략된다.
압력 부재(7')는 상부 단부(71)와 바닥 단부(72)를 가지고, 실질적으로 상부 단부(71)로부터 바닥 단부(72)까지 연장하는 실질적으로 원통 부분(73')을 가진다.
U자 모양의 오목부(76')가 상부 단부(71)로부터, 그리고 일정 거리를 두고 바닥 단부(72)로부터 연장한다. U자 모양의 오목부(76')의 깊이는 로드의 직경보다 커서, 로드(6)가 삽입될 때, 압력 부재의 상부 단부(71)는 로드의 표면 위로 연장한다. 작은 동축 원통 오목부(76a, 76b)이, 각각 U자 모양의 오목부(76')에 의해 형성된 채널의 측벽들 내부로 상부 단부(71)로부터 연장한다. 오목부(76a, 76b)는 압력 부재(7')의 상부 부분이 변형 가능하게 되도록 하는데 기여한다. 양 측벽들의 상부 단부(71)로부터 일정한 거리를 두고, 중심축(C)에 대해 횡 방향으로 또는 원주 방향으로 연장하는 외부 표면에서의 노치(notch)(107a, 107b)가 제공된다. 노치(107a, 107b)의 윤곽선을 실질적으로 V자 모양인데, 즉 노치의 폭은 외부 표면 쪽으로 증가한다. 이는 오목부(76')의 측벽들을 축 방향으로 눌러, 측벽들의 높이 감소를 가져오는 식으로, 압력 부재(7')의 윗 부분이 탄력 있게 변형 가능하게 만든다.
제 2 실시예에 따른 잠금 부재(8')는 그것이 나삿니가 있는 부분(83)으로부터 돌출하는 원통형 돌출부(87')만을 포함한다는 점에서 제 1 실시예의 잠금 부재와는 상이하다. 원통형 돌출부(87')는 잠금 부재의 나삿니가 있는 부분(83)보다 작은 직경을 가져서, 나삿니가 있는 부분의 끝에서는 압력 부재(7)의 상부 단부(71)와 접촉하는 링(ring) 모양의 접합부(108)가 형성된다.
사용시, 도 17에 도시된 바와 같이, 잠금 부재(8')가 수용부 내로 삽입되고, 압력 부재(7') 쪽으로 전진할 때, 링 모양의 접합부(108)가 압력 부재의 상부 단부(71)와 접촉하게 된다. 잠금 부재(8')의 추가 전진은 헤드(3)에 기대어 압력 부재를 눌러, 헤드(3)가 마찰에 의해 클램핑된다. 압력 부재가 헤드(3)를 시트(seat)(5) 내로 누를 때, 그 압력 부재로부터 잠금 부재(8')가 겪게 되는 저항력으로 인해, 잠금 부재(8)의 추가 전진은 압력 부재(7')의 상부 단부(71)에 기대어 접합부(108)를 누른다. 이로 인해, 노치들(107a, 107b)에 의해 형성된 변형 가능한 부분이 변형되고, 노치들이 좁아진다. 따라서, 잠금 부재(8)의 원통 부분(87')이 로드(6)의 표면과 접촉하게 되고, 로드를 눌러서 로드를 고정시킨다.
로드 위치의 교정을 위해, 로드(6)가 다시 옮겨질 수 있도록, 약간만 잠금 부재의 나사 풀림이 일어날 수 있다. 압력 부재(7')의 변형 가능한 부분의 스프링 기능으로 인해, 헤드(3)를 적소에 보유하는 헤드(3)에 가해지는 압력이 여전히 존재하고, 헤드가 클램핑된 채로 있게 된다. 잠금 부재(8)의 최종 조임이 전체 조립체를 잠근다.
이전 실시예들의 다양한 변형예들을 생각해볼 수 있다. 특히, 변형 가능한 부분은 또한, 압력 부재의 윗 단부 상에 장착되는 탄성 요소들에 의해 실현될 수 있다. 그러한 경우에, 클램핑 힘은 특정 스프링력을 지닌 요소를 선택함으로써, 조정될 수 있다. 또한, 설명된 상이한 실시예들의 특징들은 그 중에서 서로 결합될 수 있다.
다축 뼈 고정 장치에 있어서, 수용부에서 선회 가능하게 수용되는 뼈 고정 요소를 포함하는 임의의 알려진 다축 뼈 고정 장치들이 사용될 수 있다. 특히, 뼈 고정 요소가 수용부의 바닥 단부로부터 수용부 내로 도입되는 뼈 고정 장치들이 사용될 수 있다. 헤드는 구 모양을 가질 필요는 없다. 선회 움직임을 단일 평면 내로 제한하기 위해 사용될 수 있는 편평한 부분들을 가질 수도 있다. 수용부는 특히 내부에서 상이하게 형성될 수 있다. 그것은 또한 특정 방향으로의 확대된 선회 각을 허용하도록 경사진 하부 엣지를 가질 수 있다. 뼈 고정 요소로서는, 나사, 배관삽입(canulation)이 있거나 없는 못과 같은 임의의 알려진 뼈 고정기들이 사용될 수 있다.
잠금 부재와 수용부 사이의 연결은 반드시 나삿니가 있는 연결일 필요는 없고, 예를 들면 베요넷(bayonet) 연결과 같은 다른 연결들이 가능하다.

Claims (16)

  1. 다축 뼈 고정 장치에 있어서,
    뼈에 고정될 섕크(shank)(2)와 헤드(3)를 가지는 뼈 고정 요소(1);
    상기 섕크에 결합되고, 상기 헤드를 선회 가능하게 수용하도록 구성되고, 로드(6)를 수용하기 위한 채널(56)과 중심축(C)을 가지는 수용부(5);
    상기 수용부에 배치되고, 상기 수용부에서 상기 헤드를 잠그기 위해, 상기 헤드에 압력을 가하도록 구성되는 압력 부재(7, 7'); 및
    상기 채널에 삽입 가능하고, 상기 압력 부재를 향하는 바닥 단부(82)와 상부 단부(81)를 포함하는 잠금 부재(8, 8')를 포함하고,
    상기 압력 부재(7, 7')는 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)을 가지며,
    상기 잠금 부재(8, 8')가 상기 중심축(C)의 방향으로 상기 채널 내로 전진할 때, 먼저 상기 잠금 부재(8, 8')가 상기 압력 부재(7, 7')와 접촉하여, 상기 헤드(3)를 클램핑하는 상기 압력 부재에 부하가 인가되게 하고,
    그 후, 상기 잠금 부재(8, 8')가 상기 압력 부재(7, 7')와 접촉하여, 상기 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)이 변형되고, 상기 잠금 부재가 상기 로드와 접촉하여 상기 로드(6)를 클램핑하는, 다축 뼈 고정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)은 탄력 있게 변형 가능한, 다축 뼈 고정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 부재(7)는 상기 로드를 수용하기 위한 채널을 포함하고, 상기 채널의 적어도 하나의 측벽(77, 78; 76')은 상기 변형 가능한 부분을 포함하는, 다축 뼈 고정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로드가 상기 채널에 안착될 때, 상기 로드(6)의 상기 표면 위로 상기 채널의 상기 측벽들(77, 78; 76')이 연장하고, 바람직하게는 상기 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)이 상기 각 측벽 상에 형성되는, 다축 뼈 고정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부분(77, 78)은 상기 중심축(C)에 실질적으로 평행한 방향으로 연장하는 적어도 하나의 슬릿(slit)(77a, 78a)을 포함하여, 상기 변형 가능한 부분이 변형 가능하게 하는, 다축 뼈 고정 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부분은 상기 중심축(C)을 실질적으로 횡단하는 방향으로 연장하는 적어도 하나의 노치(notch)(107a, 107b)를 포함하는, 다축 뼈 고정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 부재(8)는 경사진 표면 부분(88)을 포함하고, 상기 압력 부재(7)는 상기 압력 부재의 상기 경사진 표면 부분(88)과 접촉하는 대응하는 경사진 표면 부분(77b, 78b)을 포함하여, 상기 잠금 부재(8)가 상기 압력 부재(7) 쪽으로 전진할 때, 상기 중심축으로부터 멀리 상기 변형 가능한 부분(77, 78)을 변형시키는 증가하는 힘이 발생되는, 다축 뼈 고정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부분(76', 107a, 107b)은, 상기 잠금 부재(8')가 그것에 기대어 누를 때 변형되어, 상기 잠금 부재와 상기 압력 부재 사이의 축 방향으로의 거리가 감소되는 상기 압력 부재(7')의 한 부분인, 다축 뼈 고정 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a, 107b)은, 상기 압력 부재(7, 7')에서 모노리식 방식으로(monolithically) 형성되는, 다축 뼈 고정 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 부재(8, 8')는 단일 조각인, 다축 뼈 고정 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 부재(8, 8')는 세트 나사(set screw)인, 다축 뼈 고정 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 부재의 상기 바닥 단부(82)는, 상기 잠금 부재가 상기 로드와 접촉하지 않으면서, 상기 압력 부재(7, 7')와 접촉하는 표면 부분(78b, 108)을 포함하는, 다축 뼈 고정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 표면 부분(108)은 링(ring) 모양인, 다축 뼈 고정 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용부(5)는 상부 단부(51)와 바닥 단부(52), 상기 상부 단부로부터 상기 바닥 단부까지 연장하는 구멍(53)을 포함하고, 상기 로드에 관한 상기 채널은 실질적으로 U자 모양의 단면을 지닌 상기 상부 단부와 인접한 오목부(56)에 의해 형성되는, 다축 뼈 고정 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 오목부(56)에 의해 2개의 열린 레그(57, 58)가 형성되고, 상기 레그들 상에는 상기 잠금 부재(9) 상의 외부 나삿니(93)와 협력하는 내부 나삿니(59)가 제공되는, 다축 뼈 고정 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 구멍(53, 53a)에는 상기 압력 요소(7, 7')가 제공되고, 상기 압력 요소는 상기 구멍(53, 53a)에 대해, 실질적으로 상기 변형 가능한 부분(77, 78; 76', 107a)의 위치에서 상기 압력 요소와 상기 구멍의 내부 벽 사이에 간극(79)이 존재하도록 크기가 정해지는, 다축 뼈 고정 장치.
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