KR200367241Y1 - 척추용 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 척추용 고정장치에 관한 것으로 특히, 헤드부와 상기 헤드부에서 연장된 몸통부를 가지며, 상기 몸통부는 그 단부가 밀폐될 정도로 상기 헤드부에서부터 일정한 길이까지만 천공된 중공부와, 상기 중공부에 연통되며 상기 몸통부의 나사골에 형성되는 측면관통공을 포함함으로써 골시멘트의 주입이 용이하여 뼈에 대한 결합력을 향상시킬 수 있고 시술이 편리한 척추용 고정장치에 관한 것이다.

Description

척추용 고정장치{Spinal fixation apparatus}

본 고안은 척추용 고정장치에 관한 것으로, 특히 시술시에 골시멘트의 주입을 용이하게 하고 체결력을 향상시킴으로써 척추에 대한 결합력이 우수하고 시술이 편리한 척추용 고정장치에 관한 것이다.

척추용 고정장치는 척추가 골절되거나 질병의 발생 등으로 인해 척추에 이상이 발생된 환자를 수술에 의해 치료하기 위한 장치이다. 즉, 척추골절상을 입은 환자의 경우에, 척추를 이루는 각 척추골에 척추용 고정장치를 식립하여 상호 연결함으로써 척추가 정상의 상태로 회복되는 것을 돕게 된다. 그리고 골다공증 환자나 노인과 같이 뼈가 약한 경우이거나 척추용 고정장치의 보다 견고한 결합을 위해서 상기 척추용 고정장치의 식립 후 골시멘트를 주입하여 뼈에 대한 결합력을 높이기도 한다.

도 1 및 도 2는 대한민국 특허공개번호 제2001-0009766호에 의한 종래의 척추용 고정장치(10)에 관한 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바에 의하면 종래의 척추용 고정장치(10)는, 지지바(미도시)가 안착되어 고정되는 헤드부(11)와 상기 헤드부(11)에서 연장되어 척추 등의 뼈에 식립되는 나사부(12)로 이루어진다. 상기 나사부(12)에는 상기 헤드부(11)의 저면에서 상기 나사부(12)의 단부까지 수직으로 관통하는 중공부(14)와 상기 나사부(12)에서 수평으로 상기 중공부(14)와 연통되는 안내구멍(15)이 형성되어 있다.

그러나 종래의 척추용 고정장치(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 중공부(14)의 단부가 개방되어 있기 때문에 상기 척추용 고정장치(10)의 식립시 뼈의 파편(61)이 상기 중공부(14) 및 안내구멍(15)으로 유입되어 상기 중공부(14) 및 안내구멍(15)이 뼈의 파편(61)에 의해 막히게 되는 문제점이 있었다. 따라서 척추용 고정장치(10)를 뼈에 식립한 후 골시멘트를 주입할 경우 상기 중공부(14) 및 안내구멍(15)이 뼈의 파편에 의해 폐쇄됨으로 인해 골시멘트의 주입이 매우 어려운 문제점이 있다.

그리고 상기 안내구멍(15)은 상기 나사부(12)에 대해 수직으로 형성되어 있기 때문에 골시멘트가 상기 안내구멍(15)을 통하여 원할하게 분사되지 못하는 문제점이 있다.

또한, 상기 나사부(12)의 외주면에 형성된 나사산(16)은 상기 나사부(12)의 전체에 걸쳐 형성되어 있어, 상기 나사산(16)이 형성된 부분은 상기 나사부(12) 코어의 직경이 축소되어 상기 나사부(12)에 상기 중공부(14)를 형성하기 위한 천공작업 시 상기 중공부(14)의 직경이 제한될 수 밖에 없었다. 따라서 상기 중공부(14)에 골시멘트를 주입하는 주사바늘의 직경이 제한되어 골시멘트의 주입속도가 저하됨으로 인해 시술이 불편한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 고안의 목적은 시술시 골시멘트의 주입을 용이하게 함으로써 시술을 간편하게 하고 뼈에 대한 결합력을 높일 수 있는 척추용 고정장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 몸통부의 나사산이 뼈에 견고하게 식립될 수 있는 몸통부 구조를 구비하는 척추용 고정장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 척추용 고정장치의 사시도.

도 2는 종래의 척추용 고정장치의 단면도.

도 3은 종래의 척추용 고정장치의 사용상태를 나타낸 단면도.

도 4는 본 고안의 척추용 고정장치의 일실시예에 따른 정사시도.

도 5는 본 고안의 척추용 고정장치의 일실시예에 따른 단면도.

도 6은 본 고안의 척추용 고정장치의 다른 실시예에 따른 단면도.

도 7은 본 고안의 척추용 고정장치의 또 다른 실시예에 따른 단면도.

도 8은 본 고안의 척추용 고정장치의 중공부를 통해 골시멘트를 주입하는 상태를 나타낸 개략도.

도 9는 본 고안의 척추용 고정장치의 사용상태를 나타낸 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20: 척추용 고정장치 21: 헤드부

24: 몸통부 25: 중공부 251: 상부중공부

253: 하부중공부 26: 측면관통공

27: 나사부 29: 비나사부 30: 로드

40: 세트 스크류 50: 주사바늘

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 실시예에 의해 구현된다.

본 고안의 제1실시예에 따르면, 헤드부와 상기 헤드부에서 연장된 몸통부를 가지며, 상기 몸통부는 그 단부가 밀폐될 정도로 상기 헤드부의 저면에서 일정한 길이까지만 천공된 중공부와, 상기 중공부와 연통되며 상기 몸통부의 나사골에 형성된 측면관통공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제2실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는, 상기 제1실시예에 있어서, 상기 측면관통공은 소정의 경사각을 가지며 하향 경사진 것을 특징으로 특징으로 한다.

본 고안의 제3실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는, 상기 제1실시예에 있어서, 상기 측면관통공은 상기 몸통부에 대해수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제4실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는, 상기 제1실시예 내지 제3실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 몸통부는 외주면에 나사산이 형성되지 않은 비나사부와 상기 비나사부에서 연장되며 외주면에 나사산이 형성된 나사부를 가지며, 상기 중공부는 상기 비나사부에 천공된 상부 중공부와 상기 상부 중공부와 연통되어 상기 나사부에 천공된 하부 중공부를 포함하며, 상기 상부 중공부는 그 직경이 상기 하부 중공부보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제5실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는, 상기 제4실시예에 있어서, 상기 측면관통공은 나사골을 따라 다수개 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제6실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는, 상기 제5실시예에 있어서, 상기 나사골의 지름은 하측으로 갈수록 축경되는 반면 나사산의 높이는 동일한 것을 특징으로 한다.

본 고안의 제7실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는, 상기 제6실시예에 있어서, 상기 나사부의 나사산은 상기 몸통부의 체결력 및 풀림방지력을 향상시키기 위해 사다리꼴 나사인 것을 특징으로 한다.

출원인은 이하에서 첨부 도면을 참조하여 앞서 본 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 척추용 고정장치를 나타낸 정사시도이고 도 5는 척추용 고정장치(20)의 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 고안의 척추용 고정장치(20)는 헤드부(21)와 상기 헤드부(21)에서 연장 형성된 몸통부(24)를 구비한다.

상기 헤드부(21)는 상기 척추용 고정장치(20)가 뼈에 식립될 경우 뼈의 외부로 돌출되어 로드(미도시)가 안착되는 부분으로서, 로드가 안착하게 형성된 U형 채널(22)과 상기 헤드부(21)의 내주면에 형성된 나선부(23)를 구비한다.

상기 U형 채널(22)은 상기 헤드부(21)의 상단부에서 일정한 길이를 가지고형성된 U자형의 홈으로서, 상기 U형 채널(22)에 의해 상기 헤드부(21)의 상부가 개방된다. 그리고 상기 U형 채널(22)의 하부표면은 로드의 외주면과 대응하는 곡면부로 되어 있어 상기 U형 채널(22)에 삽입된 로드가 상기 곡면부에 안착된다. 상기 U형 채널(22)의 하부 표면에는 골시멘트를 주입하는 입구가 되는 중공부(25)가 형성되어 있다.

상기 나선부(23)는 상기 헤드부(21)의 내주면에 일정한 길이를 가지고 형성되어 있다. 상기 나선부(23)에는 로드(미도시)를 상기 U형 채널(22)에 고정하는 세트스크류(미도시)가 나사결합된다.

상기 몸통부(24)는 상기 헤드부(21)의 일단에서 연장 형성되며, 상기 몸통부(24) 중앙에 형성된 중공부(25), 상기 중공부(25)에 연통하는 측면관통공(26), 상기 헤드부(21)에서 연장된 비나사부(29) 및 상기 비나사부(29)에서 연장되며 소정의 길이를 가진 나사부(27)를 가진다. 상기 몸통부(24)의 일부분은 뼈에 식립되기 때문에 골융합성이 우수하고 가벼운 티타늄으로 이루어진다.

상기 중공부(25)는 상기 헤드부(21)의 하부 표면에서 일정한 길이를 가지고 상기 몸통부(24)의 중앙에 천공되며 상기 중공부(25)의 단부는 밀폐되어 있다. 따라서 상기 몸통부(24)가 뼈에 식립될 경우 뼈의 파편이 상기 중공부(25) 및 측면관통공(26)으로 유입되는 현상을 방지하기 때문에 골시멘트의 주입이 용이하다. 상기중공부(25)의 단면 형상은 원형, 타원형, 사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있는데 주사바늘의 단면형상과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

본 고안의 다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 중공부(25)는 직경이 큰 상부 중공부(251)과 상기 상부 중공부(251)에서 축경된 하부 중공부(253)를 가진다.

상기 상부 중공부(251)는 상기 U형 채널(22)의 하부 표면에서 일정한 길이를 가지고 천공되며, 일단은 상기 하부 중공부(213)와 연통된다. 상기 상부 중공부(251)가 형성된 몸통부(24)의 외주면에는, 아래에서 설명하겠지만, 나사산이 형성되어 있지 않아 그 코어의 직경이 하부 중공부(253)가 형성된 몸통부(24)의 코어 직경보다 크기 때문에, 상기 상부 중공부(251)는 나사산이 형성된 몸통부(24)의 내부에 형성된 상기 하부 중공부(253)보다 큰 직경으로 천공하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 상부 중공부(251)에는 보다 큰 직경의 주사바늘(needle)이 삽입될 수 있기 때문에 골시멘트의 주입이 용이하며 시술의 편리함을 도모할 수 있다.

상기 하부 중공부(253)는 상기 상부 중공부(251)의 일단에서 단턱을 경계로 축경되며 단부는 밀폐되어 있다. 상기 하부 중공부(253)는 상기 측면관통공(26)과 연통되어 상기 상부 중공부(251)를 통해 주입된 골시멘트가 상기 하부 중공부(253)및 측면관통공(26)을 통해 몸통부(24)의 외부로 유출된다.

상기 측면관통공(26)은 상기 몸통부(24) 단부의 나사골에서 천공되어 형성되며, 상기 하부 중공부(253)와 연통되어 있다. 상기 측면관통공(26)을 나사골에 형성한 이유는, 상기 척추용 고정장치(20)를 뼈에 식립할 경우 뼈에 대한 저항이 나사산에 비해 비교적 적은 나사골에 형성함으로써 골시멘트의 주입을 용이하게 하기 위함이다. 상기 측면관통공(26)은 상기 중공부(25)에 수직으로 형성할 수 있고, 도시된 바와 같이 골시멘트의 분사를 용이하게 하기 위해 하향 경사지게 형성할 수도있다.

본 고안의 다른 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 측면관통공(26)은 상기 나사부(27)의 나사골을 따라서 다수개 형성될 수도 있다. 다수개의 나사골에 형성된 상기 측면관통공(26)에 의해 골시멘트의 주입이 보다 원할히 이루어지며 보다 넓은 부위에 골시멘트가 주입됨으로써 뼈와 척추 고정장치(20)의 결합이 더욱 견고하게 된다.

상기 나사부(27)는 길이 D1을 가지고 상기 몸통부(24)의 외주면에 형성되며 일단은 상기 비나사부(29)와 연결된다. 상기 나사부(27)는 시술시 뼈에 식립되는 부분으로서 외주면에는 나사산이 형성되어 있으며, 내부에는 상기 중공부(25)가 형성되어 있다. 상기 나사부(27)가 형성된 거리 D1은 상기 몸통부(24)의 길이 D보다 작다.

상기 나사부(27)의 하단은 뼈에 용이하게 식립될 수 있도록 호형으로 형성되어 있고 그 골지름은 하단으로 갈수록 작아지는 반면 나사부(27)의 나사산(273)의 지름은 동일하다. 즉 상기 몸통부(24)의 코어는 일정한 경사각(a)를 갖는 원뿔 형상을 하고 있지만 상기 나사산(273)은 지름이 일정한 원통형상을 가진다. 나사부의 골지름이 동일하고 나사산의 지름도 동일하면 외력 등에 의해 고정력이 약화되어 상기 척추용 고정나사(20)의 결합력이 약화되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 나사부(27)의 단부로 갈수록 점차적으로 코어와 나사산의 직경을 작게하는 구조가 있으나, 이러한 구조는 강성이 저하되어 척추용 고정장치(20)가 파손되는 문제점이 있다. 본 실시예와 같이 그 골지름이 하측으로 갈수록 작아지는 반면 나사산(273)의 지름이 일정한 구조는 상기 나사부(27)가 뼈에 견고하게 결합되면서 강성의 저하를 방지할 수 있게 된다.

상기 나사부(27)의 나사산(273)은 체결력 및 풀림방지력을 최대로 하기 위해서 사다리꼴 나사로 형성될 수 있다. 즉, 삼각나사로 형성하는 경우 길이방향으로 힘전달력이 적고, 사각나사는 길이방향으로 힘전달력은 우수하지만 풀림방지력이 약한 단점이 있다. 따라서, 상기 나사부(27)의 나사산(273)을 사다리꼴 나사로 형성하여 우수한 체결력 및 풀림방지력을 얻을 수 있어 시술이 간편하고 뼈에 견고하게 결합되는 척추용 고정장치(20)를 얻을 수 있다.

상기 비나사부(29)는 길이 D2를 가지고 상기 헤드부(21)에서 연장되어 상기 나사부(27)와 연결된다. 상기 비나사부(29)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있지 않다. 따라서 상기 비나사부(29)는 그 코어가 상기 나사부(27)보다 크기 때문에 중앙에 상기 하부 중공부(253)의 직경보다 큰 직경을 가진 상부 중공부(251)을 형성할 수 있다.

출원인은 이하에서 도 8 및 도9를 참조하여 본 고안에 의한 척추용 고정장치의 사용상태에 대해서 설명하기로 한다.

우선, 상기 척추용 고정장치(20)의 식립을 위해, 식립하고자 하는 부분에 드릴 등으로 센터를 잡고, 상기 척추용 고정장치(20)를 자가식립하면 상기 나사부(27)가 천공된 구멍의 외주면을 탭핑(tapping)하면서 뼈와 나사결합하게 된다. 이 때, 상기 중공부(25)의 단부는 밀폐되어 있기 때문에 뼈의 절삭 파편은 상기 중공부(27)로 유입되지 못하므로, 상기 중공부(25)가 폐색되는 현상이 방지된다.

그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상부 중공부(251)에 주사바늘(50)을 삽입하고 골시멘트를 화살표 방향으로 주입하여 상기 척추용 고정장치(20)와 뼈를 견고하게 결합한다. 이 때 상기 중공부(25) 및 측면관통공(26)에는 절삭된 뼈의 파편 들이 개입되지 않기 때문에, 상기 중공부(25) 및 측면관통공(26)을 통한 골시멘트의 주입이 용이하다.

그 후, 도 9에 도시한 바와 같이, 척추용 고정장치(20) 사이를 이어주는 로드(30)를 상기 U형 채널(22)에 안착시킨 후 세트스크류(40)를 상기 헤드부(21)에 형성된 나선부(23)에 나합하여 상기 로드(30)를 가압 고정함으로써 시술을 완료한다.

이상에서 출원인은 상기 헤드부(21)가 상기 몸통부(24)에 고정되어 있는 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 고안의 다른 실시예에 따른 척추용 고정장치는 대한민국 공개특허공보 제2000-48562호 또는 미국 특허번호 제6280442호에 개시된 뼈고정장치와 같이 상기 헤드부(21)가 상기 몸통부(24)에 의해 구속된 상태에서 선회할 수 있는 구성을 가질 수도 있다.

본 고안의 또 다른 실시예에 따르면, 본 고안의 척추용 고정장치는 상기 몸통부(24)의 나사산과 나사골의 직경이 축방향으로 모두 동일한 타입의 스크류(non-self-tapping screw)에도 적용될 수 있다.

이상에서 출원인은 본 고안의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 고안의 기술적 사상을 구현하는 예일 뿐이며, 본 고안의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경된 예 또는 수정된 예도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 함은 더 이상 살펴볼 필요가 없다.

본 고안은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은 시술시 골시멘트의 주입을 용이하게 함으로써 시술을 간편하게 하고 뼈에 대한 결합력을 높일 수 있는 척추용 고정장치를 제공할 수 있는 효과를 가진다.

본 고안은 몸통부의 나사산이 뼈에 견고하게 식립될 수 있는 몸통부 구조를 구비하는 척추용 고정장치를 제공할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

Claims (7)

1. 헤드부와 상기 헤드부에서 연장된 몸통부를 가지며, 상기 몸통부는 그 단부가 밀폐될 정도로 상기 헤드부의 저면에서 일정한 길이까지만 천공된 중공부와, 상기 중공부와 연통되며 상기 몸통부의 나사골에 형성된 측면관통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 측면관통공은 소정의 경사각을 가지며 하향 경사진 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 측면관통공은 상기 몸통부에 대해 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 몸통부는 외주면에 나사산이 형성되지 않은 비나사부와 상기 비나사부에서 연장되며 외주면에 나사산이 형성된 나사부를 가지며, 상기 중공부는 상기 비나사부에 천공된 상부 중공부와 상기 상부 중공부와 연통되어 상기 나사부에 천공된 하부 중공부를 포함하며, 상기 상부 중공부는 그 직경이 상기 하부 중공부보다 큰 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 측면관통공은 나사골을 따라 다수개 형성된 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 나사골의 지름은 하측으로 갈수록 축경되는 반면 나사산의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 나사부의 나사산은 상기 몸통부의 체결력 및 풀림방지력을 향상시키기 위해 사다리꼴 나사인 것을 특징으로 하는 척추용 고정장치.