KR101868694B1

KR101868694B1 - 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법

Info

Publication number: KR101868694B1
Application number: KR1020160137415A
Authority: KR
Inventors: 안경기
Original assignee: 주식회사 지비에스커먼웰스; 피엠티 리퍼블릭 주식회사
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-06-18
Also published as: US20190021770A1; KR101868694B9; US10524839B2; KR20180043951A; WO2018074756A1

Abstract

본 발명은 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수용부의 하측으로 삽입되며 근위 단부에 구형 헤드가 형성되는 뼈스크류, 상기 수용부의 상측으로 삽입되어 수용부의 내부에서 뼈스크류의 구형 헤드와 결합되는 콜릿척 및 상기 콜릿척의 상측에 안착되며 수용부에 체결되는 고정스크류를 통해 고정되는 로드를 포함하며, 상기 뼈스크류와 콜릿척은 수용부를 기준으로 서로 반대되는 방향에서 진입하는 것을 특징으로 하여, 뼈스크류와 콜릿척을 견고하고 간편하게 체결할 수 있고, 뼈스크류가 외력에 의해 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있는 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법에 관한 것이다.

Description

뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법{APPARATUS OF BONE FIXATION SCREW AND FASTENING METHOD THEREOF}

본 발명은 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 뼈스크류를 수용부의 하측에서 삽입하고 콜릿척을 수용부의 상측에서 삽입하여 용이하게 체결할 수 있으며, 뼈스크류의 근위부와 원위부에 가변 피치 나사선을 형성하여 뼈스크류가 외력에 의해 쉽게 이탈되는 것을 방지한 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법에 관한 것이다.

일반적으로 뼈 고정 스크류 장치는 인접한 척추 사이에 결합된 상태로 척추를 물리적으로 교정하거나 고정하기 위해 정형외과, 신경외과 등에서 주로 사용된다. 이러한 뼈 고정 스크류 장치를 이용한 척추 고정 시술은 다수의 뼈스크류를 척추골에 각각 삽입하고 척추의 길이 방향과 거의 평행하게 배치되는 로드를 각각의 뼈스크류와 연결하여 고정하는 방식으로 이루어진다.

이러한 뼈 고정 스크류 장치는 척추에 삽입 가능한 뼈스크류와 로드가 수용되는 'U'자 형태의 수용부를 포함한다. 상기 뼈스크류는 수용부에 대해 고정된 단축 스크류 또는 수용부에 대해 자유로운 운동을 할 수 있는 다축 스크류로 제공될 수 있다.

사용 시, 상기 뼈스크류는 척추에 나사 체결되고, 뼈스크류가 정확히 배치되면 로드가 각 수용부에 설치되어 뼈스크류 사이를 서로 연결한다. 상기 로드는 그 후 고정스크류, 플러그 또는 이와 유사한 형태의 체결 기구에 의해 고정된다.

그러나 종래 뼈 고정 스크류 장치는 뼈에 이식되는 뼈스크류와 수용부 간에 변형이 빈번하게 발생하여 뼈스크류가 견고하게 고정되지 못하고 안정성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 종래 뼈 고정 스크류 장치는 수용부의 내경보다 상대적으로 큰 외경을 가지는 콜릿척 또는 뼈스크류를 수용부의 일측에서 함께 삽입하는데에 기술적인 한계가 따른다는 문제점이 있다.

나아가, 종래 뼈 고정 스크류 장치는 뼈스크류가 뼈의 해부학적 특징을 전혀 고려하지 않고 단일 나사선으로 이루어지므로 뼈스크류를 뼈에 이식할 때 뼈스크류가 외력에 의해 쉽게 이탈되는 문제점이 있다.

따라서, 뼈스크류를 수용부에 견고하게 고정시킬 수 있고, 콜릿척과 뼈스크류를 수용부에 간단하게 체결할 수 있으며, 뼈스크류가 뼈에 이식되었을 때 외력에 의해 쉽게 빠지지 않도록 한 뼈 고정 스크류 장치에 대한 필요성이 점차 높아지고 있는 실정이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

[선행기술문헌]
1. 공개특허공보 제10-2011-0073283호(2011. 06. 29. 공개)
2. 공개특허공보 제10-2013-0137202호(2013. 12. 16. 공개)
3. 공개특허공보 제10-2015-0066158호(2015. 06. 16. 공개)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 뼈스크류를 수용부의 하측에서 삽입하고 콜릿척을 수용부의 상측에서 삽입하여 수용부 내부에 뼈스크류와 콜릿척을 견고하고 간편하게 체결할 수 있는 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 뼈스크류의 근위부를 원위부보다 조밀하게 형성하여 뼈스크류가 외력에 의해 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있는 뼈 고정 스크류 장치 및 그 체결방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 수용부의 하측으로 삽입되며 근위 단부에 구형 헤드가 형성되는 뼈스크류; 상기 수용부의 상측으로 삽입되어 수용부의 내부에서 뼈스크류의 구형 헤드와 결합되는 콜릿척; 및 상기 콜릿척의 상측에 안착되며 수용부에 체결되는 고정스크류를 통해 고정되는 로드; 를 포함하며, 상기 뼈스크류와 콜릿척은 수용부를 기준으로 서로 반대되는 방향에서 진입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치는, 상기 콜릿척의 외주면에 돌출 형성되는 다수의 돌기부; 및 상기 수용부의 내주면에 함몰 형성되는 다수의 구속홈; 을 더 포함하며, 상기 콜릿척의 돌기부가 수용부의 구속홈에 삽입됨에 따라 뼈스크류와 콜릿척의 이동이 방지되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 콜릿척이 수용부 내부로 진입 시, 콜릿척의 돌기부와 수용부의 구속홈은 미리 정해진 각도의 간격으로 배향되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치는, 상기 콜릿척의 하측 외주면에 형성되며 내측을 향해 소정의 경사각을 가지는 제 1 테이퍼면; 및 상기 수용부의 하측 내주면에 형성되며 내측을 향해 소정의 경사각을 가지는 제 2 테이퍼면; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 제 1 테이퍼면의 경사각과 제 2 테이퍼면의 경사각은 동일 또는 상이하게 형성되어 콜릿척이 수용부로 진입하면 제 1 테이퍼면과 제 2 테이퍼면이 완전히 면 접촉 또는 선 접촉되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치는, 상기 콜릿척의 외주면에 천공되어 콜릿척이 탄성 변형될 수 있도록 하는 다수의 절개부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 절개부는 콜릿척의 외주면 둘레를 따라 횡방향으로 확장되어 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치는, 상기 콜릿척의 상측에 형성되며 로드의 일측면을 감싸는 안착홈; 을 더 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치는, 상기 콜릿척의 외주면에 함몰 형성되는 회전방지홈; 및 상기 수용부의 내주면에 형성되며 외력에 의해 소성 변형되어 회전방지홈으로 진입하는 소성변형부; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 콜릿척의 외주면에는 다수의 돌기부가 형성되고, 상기 회전방지홈은 콜릿척에서 돌기부가 형성되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 뼈스크류는 구형 헤드에 인접한 근위부 및 구형 헤드로부터 근위부보다 상대적으로 이격 배치되는 원위부를 포함하고, 상기 근위부에 형성된 나사선과 원위부에 형성된 나사선은 상호 상이한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 근위부에 형성된 나사선은 원위부에 형성된 나사선보다 상대적으로 조밀한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 근위부에 형성된 나사선의 피치(pitch)는 원위부에 형성된 나사선 피치의 1/2 배인 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치에서 상기 뼈스크류는 원위부로부터 근위부로 갈수록 점차 골경이 증가하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류의 체결방법은, 뼈스크류의 근위 단부에 형성된 구형 헤드가 수용부의 하측으로 삽입되는 단계; 상기 수용부의 상측으로 콜릿척이 삽입되어 수용부의 내부에서 뼈스크류의 구형 헤드와 콜릿척이 결합되는 단계; 상기 콜릿척의 외주면에 형성된 다수의 돌기부가 수용부의 내주면에 형성된 다수의 구속홈에 삽입되어 콜릿척과 뼈스크류가 수용부에 고정되는 단계; 및 상기 콜릿척의 상측에 로드가 안착되고, 수용부의 내측에 고정스크류가 체결되어 로드가 고정되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류의 체결방법에서 상기 뼈스크류의 구형 헤드와 콜릿척이 결합되는 단계에서 콜릿척의 돌기부와 수용부의 구속홈은 미리 정해진 각도의 간격으로 배향되고, 상기 콜릿척과 뼈스크류가 수용부에 고정되는 단계에서 콜릿척의 돌기부는 구속홈 방향으로 회전하여 구속홈의 내부에 삽입되는 것이 바람직하다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류의 체결방법은, 상기 콜릿척과 뼈스크류가 수용부에 고정되는 단계에서, 상기 콜릿척의 하측 외주면에 내측을 향해 소정의 경사각을 가지도록 형성된 제 1 테이퍼면과 수용부의 하측 내주면에 내측을 향해 소정의 경사각을 가지도록 형성된 제 2 테이퍼면은 완전히 면 접촉또는 선 접촉되는 것이 바람직하다.

마지막으로, 본 발명의 실시예에 따른 뼈 고정 스크류의 체결방법은, 상기 수용부의 내주면에 형성된 소성변형부로 외력을 가하여 소성변형부가 콜릿척의 외주면에 형성된 회전방지홈으로 진입되도록 하는 단계; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 뼈스크류를 수용부의 하측에서 삽입하고 콜릿척을 수용부의 상측에서 삽입하여 수용부의 내부에서 뼈스크류와 콜릿척을 결합할 수 있도록 함으로써, 사용자가 보다 간편하게 체결할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 수용부의 내경보다 큰 외경을 가지는 콜릿척 또는 뼈스크류를 수용부의 일측에서 삽입하는 구조가 아니라, 수용부를 기준으로 콜릿척과 뼈스크류가 서로 반대방향에서 진입하므로 수용부의 변형이 발생하지 않는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 콜릿척에 형성된 돌기부와 수용부에 형성된 구속홈을 이용하여 콜릿척과 수용부 사이를 고정시키고, 콜릿척의 제 1 테이퍼면이 수용부의 제 2 테이퍼면에 완전히 면 접촉 또는 선 접촉하며, 절개부를 이용해 뼈스크류의 움직임을 구속하므로 뼈스크류와 수용부가 견고하고 안정적으로 결합되는 효과가 있다.

마지막으로 본 발명은 뼈의 해부학적 형상을 고려하여 근위부를 원위부보다 조밀하게 형성하므로 뼈스크류가 외력에 의해 쉽게 이탈되지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치의 모습을 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치의 모습을 도시한 조립 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 뼈 고정 스크류 장치의 단면을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수용부에 뼈스크류와 콜릿척이 진입하는 모습을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 뼈스크류와 콜릿척이 수용부에 진입하여 수용부의 내부에서 결합된 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 콜릿척이 수용부에 결합된 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 회전방지홈과 소성변형부의 모습을 도시한 확대 단면도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 뼈스크류의 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치의 모습을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치의 모습을 도시한 조립 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 뼈 고정 스크류 장치의 단면을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 뼈 고정 스크류 장치는, 소정의 길이와 직경을 가진 뼈스크류(10), 수용부(20)에 삽입되어 뼈스크류를 고정시키는 콜릿척(30), 상기 콜릿척의 상측에 안착되어 뼈 고정 스크류 장치 사이를 서로 연결하는 로드(40) 및 수용부의 내측에 체결되어 로드를 고정시키는 고정스크류(50)를 포함한다.

상기 뼈스크류(10)는 뼈에 삽입될 수 있도록 외주면에 나사선이 형성되어 있으며, 근위 단부(도면에서 상단)에 잘린 구, 타원형 구 또는 달걀 모양 등 다양한 형태로 이루어진 구형 헤드(11)가 형성된다. 상기 구형 헤드(11)에는 작업 공구가 끼워져 뼈스크류를 회전시킬 수 있도록 공구홈(12)이 형성된다.

상기 수용부(20)는 뼈스크류(10)의 구형 헤드(11), 콜릿척(30), 로드(40) 및 고정스크류(50)가 수용될 수 있도록 상측과 하측이 개구된 형태로 이루어진다. 상기 수용부(20)의 상측에는 고정스크류(50)가 체결될 수 있도록 암나사부(21)가 형성되며, 로드(40)가 관통할 수 있도록 양측으로 'U'자 형태의 관통홈(22)이 형성된다.

상기 콜릿척(30)은 수용부(20)에 삽입될 수 있는 길이와 직경을 가지며, 뼈스크류(10)의 구형 헤드(11)가 내측으로 삽입되어 고정될 수 있도록 중앙에 진입홀(31)이 형성된다.

상기 고정스크류(50)는 수용부(20)의 암나사부(21)와 체결될 수 있도록 외주면에 수나사부(51)가 형성되며, 상단에는 구형 헤드와 마찬가지로 작업 공구가 끼워져 고정스크류를 회전시킬 수 있도록 공구홈(52)이 형성된다.

후술되는 바와 같이, 사용자는 상기 수용부(20)의 하측으로 뼈스크류(10)를 삽입하고, 수용부(20)의 상측으로 콜릿척(30)을 삽입한 후 수용부(20)의 내부에서 뼈스크류(10)와 콜릿척(30)을 결합시킨 다음, 콜릿척(30)을 회전시켜 콜릿척(30)이 수용부(20)에 고정되도록 하며, 콜릿척(30)의 상부로 로드(40)와 고정스크류(50)를 결합시켜 조립을 완성한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수용부에 뼈스크류와 콜릿척이 진입하는 모습을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 뼈스크류와 콜릿척이 수용부에 진입하여 수용부의 내부에서 결합된 모습을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 콜릿척이 수용부에 결합된 모습을 도시한 도면이다.

구체적으로 도 5의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 뼈스크류(10)와 콜릿척(30)이 수용부(20)에 진입하여 수용부(20)의 내부에서 결합된 모습을 도시한 평면도이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시된 뼈스크류(10)와 콜릿척(30)의 모습을 도시한 단면도이다. 도 6의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 콜릿척(30)이 수용부(20)에 결합된 모습을 도시한 평면도이고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 도시된 콜릿척(30)과 수용부(20)의 모습을 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 뼈스크류(10)는 수용부(20)의 하측(도면에서 우측)으로 수용부에 진입하고, 콜릿척(30)은 수용부(20)의 상측(도면에서 좌측)으로 수용부에 진입한다.

종래 뼈 고정 스크류 장치에서 뼈스크류와 콜릿척이 결합된 다음 수용부의 상측 또는 하측에서 진입하는 것과 달리, 본 발명에 따른 뼈스크류(10)와 콜릿척(30)은 수용부(20)를 기준으로 서로 반대되는 방향에서 진입한다는 점에서 차이가 있다.

이는, 종래 뼈 고정 스크류 장치가 수용부의 상하로 개구된 부분의 크기를 조절하여 콜릿척이 이탈되는 것을 방지하는 것과 달리, 본 발명에서는 후술되는 돌기부(32)와 구속홈(23)을 통해 콜릿척(30)이 이탈되는 것을 방지함으로써 달성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 뼈스크류(10)와 콜릿척(30)을 수용부(20)에 삽입하는 과정에서 수용부의 변형이 발생하지 않으며, 뼈스크류와 콜릿척을 더욱 견고하고 안정적으로 고정하는 효과가 있다.

도 1, 5 및 6에 도시된 바와 같이, 상기 콜릿척(30)의 외주면에는 다수의 돌기부(32)가 돌출 형성되고, 상기 수용부(20)의 내주면에는 돌기부(32)가 삽입될 수 있도록 다수의 구속홈(23)이 함몰 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 콜릿척(30)이 수용부(20)의 내부로 진입하거나 또는 콜릿척(30)과 뼈스크류(10)가 초기 결합되었을 때, 콜릿척의 돌기부(32)와 수용부의 구속홈(23)은 미리 정해진 각도의 간격으로 배향된다. 예를 들어, 상기 돌기부(32)는 구속홈(23)은 90° 간격으로 배향될 수 있다.

즉, 사용자는 콜릿척(30)의 돌기부(32)가 수용부(20)의 관통홈(22) 방향으로 배향되도록 콜릿척을 수용부에 진입시킨 후, 콜릿척(30)을 도 6에서처럼 소정의 각도로 회전시켜 돌기부(32)를 구속홈(23)에 삽입함으로써 콜릿척(30)과 뼈스크류(10)를 수용부(20) 내부에 고정시킬 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 것처럼 상기 콜릿척(30)의 하측 외주면에는 내측을 향해 소정의 경사각을 가지는 제 1 테이퍼면(33)이 형성되고, 상기 수용부(20)의 하측 내주면에는 내측을 향해 소정의 경사각을 가지는 제 2 테이퍼면(24)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 콜릿척(30)에 형성된 제 1 테이퍼면(33)과 수용부(20)에 형성된 제 2 테이퍼면(24)은 콜릿척(30)의 하단을 내측으로 가압하여 뼈스크류(10)가 콜릿척(30)으로부터 이탈되는 것을 방지함과 동시에 뼈스크류가 일정한 각도로 고정되도록 한다.

이때, 상기 제 1 테이퍼면(33)의 경사각과 제 2 테이퍼면(24)의 경사각은 동일 또는 상이하게 형성되어 콜릿척(30)이 수용부(20)로 진입하면 제 1 테이퍼면(33)과 제 2 테이퍼면(24)이 완전히 면 접촉 또는 선 접촉되는 것이 바람직하다.

즉, 사용자가 수용부(20)의 내부에서 콜릿척(30)과 뼈스크류(10)를 결합시킨 다음, 콜릿척을 수용부의 아래로 누름과 동시에 회전시켜 돌기부(32)가 구속홈(23)에 삽입되도록 하면, 제 1 테이퍼면(33)은 제 2 테이퍼면(24)과 완전히 면 접촉 또는 선 접촉되며 내측으로 가압되고 이 과정에서 뼈스크류는 고정된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 콜릿척(30)의 외주면에는 다수의 절개부(34)가 형성된다. 상기 절개부(34)는 콜릿척(30)의 외주면 둘레를 따라 횡방향으로 확장되어 배치되고, 콜릿척(30)에 세로 방향으로 천공된 분할부(35)와 연통될 수 있다. 도시된 실시예에서 상기 절개부(34)와 분할부(35)는 직교하여 전체적으로 'T'자 형태를 이루지만, 경우에 따라 'Y'자 형태, 절개부가 아래 방향으로 꺾인 화살표 형태, 절개부가 대각선으로 배치되는 형태, 절개부가 절곡된 형태 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다는 것을 통상의 기술자는 알 수 있을 것이다.

상기 분할부(35)는 콜릿척(30)의 하단을 다수의 분할단(36)으로 구획하여 뼈스크류(10)의 구형 헤드(11)가 콜릿척(30)에 결합될 때 다수의 분할단(36)이 확장 전개되도록 하며, 상기 절개부(34)는 로드(40)에 의해 콜릿척(30)이 가압될 때 콜릿척이 탄성 변형되어 결합 강도가 향상됨으로써 뼈스크류의 움직임이 구속되도록 한다.

상기 절개부(34)는 콜릿척(30)의 외주면에 다양한 높이를 가지도록 배치될 수 있으나, 도시된 실시예에서는 하나의 절개부(34)가 이웃하는 절개부와 지그재그 형태의 높이를 가지며 배치되도록 하여 결합 강도를 더욱 향상시키고 있다.

상기 콜릿척(30)의 상측에는 로드(40)의 일측면(도면에서 하측면)을 감싸도록 안착홈(37)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 안착홈(37)은 구면으로 형성되며, 로드의 움직임을 방지하는 효과를 가진다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 회전방지홈과 소성변형부의 모습을 도시한 확대 단면도이다.

도 1 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 콜릿척(30)의 외주면에는 회전방지홈(38)이 함몰 형성되고, 상기 수용부(20)의 내주면에는 외력(F)에 의해 소성 변형되어 회전방지홈(38)으로 진입하는 소성변형부(25)가 형성된다.

상기 회전방지홈(38)은 콜릿척(30)의 돌기부(32)가 형성되는 위치에 콜릿척의 상하 방향(세로 방향)으로 형성되고, 이러한 회전방지홈(38)에 소성변형부(25)가 진입함으로써 콜릿척의 축 방향 회전이 방지된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 뼈스크류의 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 뼈스크류(10)는 구형 헤드(11)에 인접한 근위부(13) 및 구형 헤드로부터 근위부보다 상대적으로 이격되어 배치되는 원위부(14)를 포함한다. 상기 근위부(13)에 형성된 나사선과 원위부(14)에 형성된 나사선은 상호 상이하게 형성되는데, 근위부(13)에 형성된 나사선은 원위부(14)에 형성된 나사선보다 상대적으로 조밀하다.

즉, 상기 뼈스크류(10)는 삽입되는 뼈의 해부학적 형상에 따라 가변 피치를 가지는 것이 바람직하다. 상기 뼈스크류(10)가 뼈에 삽입되었을 때, 근위부(13)는 상대적으로 골밀도가 높은 치밀골에 위치하고, 원위부(14)는 상대적으로 골밀도가 낮은 해면골에 위치한다.

구체적으로 상기 근위부(13)에 형성된 나사선은 4중 나사선으로 이루어지고, 원위부(14)에 형성된 나사선은 2중 나사선으로 이루어진다. 다시 말하면, 상기 근위부(13)에 형성된 나사선의 피치(pitch)는 원위부(14)에 형성된 나사선 피치의 1/2 배이다. 상기 뼈스크류(10)에서 동일한 길이에 근위부(13)의 나사산(螺絲山)은 4개가 배치되고, 원위부(14)의 나사산은 2개가 배치된다.

또한, 상기 뼈스크류(10)는 원위부(14)로부터 근위부(13)로 갈수록 점차 골경(숫나사의 골밑에 접하는 가상적인 원통의 지름)이 점차 증가하는 가변 리드선을 가진다.

이에 따라, 본 발명에 따른 뼈스크류(10)는 뼈에 이식되었을 때 외력에 의해 쉽게 이탈되지 아니하고, 이식된 뼈에 견고하고 안정적으로 고정되는 효과를 달성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 뼈 고정 스크류의 체결방법을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 뼈 고정 스크류의 체결방법은, 뼈스크류(10)의 근위 단부에 형성된 구형 헤드(11)가 수용부(20)의 하측으로 삽입되는 단계, 상기 수용부(20)의 상측으로 콜릿척(30)이 삽입되어 수용부(20)의 내부에서 뼈스크류(10)의 구형 헤드(11)와 콜릿척(30)이 결합되는 단계, 상기 콜릿척(30)의 외주면에 형성된 다수의 돌기부(32)가 수용부(20)의 내주면에 형성된 다수의 구속홈(23)에 삽입되어 콜릿척(30)과 뼈스크류(10)가 수용부(20)에 고정되는 단계 및 상기 콜릿척(30)의 상측에 로드(40)가 안착되고, 수용부(20)의 내측에 고정스크류(50)가 체결되어 로드(40)가 고정되는 단계를 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래 뼈 고정 스크류에서 뼈스크류와 콜릿척이 수용부의 일방향에서 진입하는 것과 달리, 본 발명에 따른 뼈스크류(10)는 수용부(20)의 하측으로 진입하고, 콜릿척(30)은 수용부(20)의 상측으로 진입하여 수용부(20)의 내부에서 뼈스크류(10)와 결합된다.

이때, 도 5에 도시된 것처럼 상기 콜릿척(30)에 형성된 다수의 돌기부(32)는 수용부(20)에 형성된 다수의 구속홈(23)과 미리 정해진 각도의 간격으로 배향되고, 그 다음 도 6에 도시된 것처럼 콜릿척(30)이 구속홈(23) 방향으로 미리 정해진 각도만큼 회전함으로써 돌기부(32)는 구속홈(23)에 삽입된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 콜릿척(30)과 뼈스크류(10)가 수용부(20)에 고정되었을 때, 콜릿척(30)의 하측 위주면에 형성된 제 1 테이퍼면(33)은 수용부(20)의 하측 내주면에 형성된 제 2 테이퍼면(24)에 완전히 면 접촉 또는 선 접촉된다.

상기 제 1 테이퍼면(33)과 제 2 테이퍼면(24)에 의해 콜릿척(30)의 하단은 내측으로 가압되므로 뼈스크류가 콜릿척으로부터 이탈되는 것이 방지되고 뼈스크류가 일정한 각도로 고정된다.

그 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수용부(20)의 내주면에 형성된 소성변형부(25)로 외력(F)이 가해지고, 소성변형부(25)는 콜릿척(30)의 외주면에 형성된 회전방지홈(38)으로 진입하여 콜릿척의 축 방향 회전이 방지된다.

전술한 것과 같은 구성 및 체결방법을 가지는 본 발명은, 뼈스크류(10)를 수용부(20)의 하측에서 삽입하고 콜릿척(30)을 수용부(20)의 상측에서 삽입하여 수용부(20)의 내부에서 뼈스크류(10)와 콜릿척(30)을 결합할 수 있도록 함으로써, 사용자가 보다 간편하게 체결할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 수용부의 내경보다 큰 외경을 가지는 콜릿척 또는 뼈스크류를 수용부의 일측에서 삽입하는 구조가 아니라, 수용부(20)를 기준으로 콜릿척(30)과 뼈스크류(10)가 서로 반대방향에서 진입하므로 수용부의 변형이 발생하지 않는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 콜릿척(30)에 형성된 돌기부(32)와 수용부(20)에 형성된 구속홈(23)을 이용하여 콜릿척(30)과 수용부(20) 사이를 고정시키고, 콜릿척(30)의 제 1 테이퍼면(33)이 수용부(20)의 제 2 테이퍼면(24)에 완전히 면 접촉 또는 선 접촉하며, 절개부(34)를 이용해 뼈스크류(10)의 움직임을 구속하므로 뼈스크류와 수용부가 견고하고 안정적으로 결합되는 효과가 있다.

마지막으로 본 발명은 뼈의 해부학적 형상을 고려하여 근위부(13)를 원위부(14)보다 조밀하게 형성하므로 뼈스크류(10)가 외력에 의해 쉽게 이탈되지 않도록 하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 뼈스크류 11 : 구형 헤드
12 : 뼈스크류의 공구홈 13 : 근위부
14 : 원위부 20 : 수용부
21 : 암나사부 22 : 관통홈
23 : 구속홈 24 : 제 2 테이퍼면
25 : 소성변형부 30 : 콜릿척
31 : 진입홀 32 : 돌기부
33 : 제 1 테이퍼면 34 : 절개부
35 : 분할부 36 : 분할단
37 : 안착홈 38 : 회전방지홈
40 : 로드 50 : 고정스크류
51 : 수나사부 52 : 고정스크류의 공구홈

Claims

수용부의 하측으로 삽입되며 근위 단부에 구형 헤드가 형성되는 뼈스크류; 상기 수용부의 상측으로 삽입되어 수용부의 내부에서 뼈스크류의 구형 헤드와 결합되는 콜릿척; 상기 콜릿척의 상측에 안착되며 수용부에 체결되는 고정스크류를 통해 고정되는 로드; 및 상기 콜릿척의 외주면 둘레를 따라 횡방향으로 천공되는 다수의 절개부; 를 포함하되,
상기 절개부는 종방향으로 천공된 분할부와 직교 연통되어 전체적으로 ‘T’자 형태를 이루고, 다수의 절개부는 이웃하는 절개부와 지그재그 형태의 높이를 가지도록 배치되고, 절개부는 콜릿척이 로드에 의해 가압되면서 종방향으로 변형될 때 발생하는 반력에 의해 뼈스크류의 결합 강도가 향상되도록 하며,
상기 뼈스크류와 콜릿척은 수용부를 기준으로 서로 반대되는 방향에서 진입하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콜릿척의 외주면에 돌출 형성되는 다수의 돌기부; 및
상기 수용부의 내주면에 함몰 형성되는 다수의 구속홈; 을 더 포함하며,
상기 콜릿척의 돌기부가 수용부의 구속홈에 삽입됨에 따라 뼈스크류와 콜릿척의 이동이 방지되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 콜릿척이 수용부 내부로 진입 시, 콜릿척의 돌기부와 수용부의 구속홈은 미리 정해진 각도의 간격으로 배향되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콜릿척의 하측 외주면에 형성되며 내측을 향해 소정의 경사각을 가지는 제 1 테이퍼면; 및
상기 수용부의 하측 내주면에 형성되며 내측을 향해 소정의 경사각을 가지는 제 2 테이퍼면; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 테이퍼면의 경사각과 제 2 테이퍼면의 경사각은 동일 또는 상이하게 형성되어 콜릿척이 수용부로 진입하면 제 1 테이퍼면과 제 2 테이퍼면이 완전히 면 접촉 또는 선 접촉되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 콜릿척의 상측에 형성되며 로드의 일측면을 감싸는 안착홈; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콜릿척의 외주면에 함몰 형성되는 회전방지홈; 및
상기 수용부의 내주면에 형성되며 외력에 의해 소성 변형되어 회전방지홈으로 진입하는 소성변형부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 콜릿척의 외주면에는 다수의 돌기부가 형성되고, 상기 회전방지홈은 콜릿척에서 돌기부가 형성되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 뼈스크류는 구형 헤드에 인접한 근위부 및 구형 헤드로부터 근위부보다 상대적으로 이격 배치되는 원위부를 포함하고,
상기 근위부에 형성된 나사선과 원위부에 형성된 나사선은 상호 상이한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 근위부에 형성된 나사선은 원위부에 형성된 나사선보다 상대적으로 조밀한 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 근위부에 형성된 나사선의 피치(pitch)는 원위부에 형성된 나사선 피치의 1/2 배인 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 뼈스크류는 원위부로부터 근위부로 갈수록 점차 골경이 증가하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류 장치.
뼈스크류의 근위 단부에 형성된 구형 헤드가 수용부의 하측으로 삽입되는 단계; 상기 수용부의 상측으로 콜릿척이 삽입되어 수용부의 내부에서 뼈스크류의 구형 헤드와 콜릿척이 결합되는 단계; 상기 콜릿척의 외주면에 형성된 다수의 돌기부가 수용부의 내주면에 형성된 다수의 구속홈에 삽입되어 콜릿척과 뼈스크류가 수용부에 고정되는 단계; 및 상기 콜릿척의 상측에 로드가 안착되고, 수용부의 내측에 고정스크류가 체결되어 로드가 고정되는 단계; 를 포함하되,
상기 콜릿척의 외주면 둘레를 따라 횡방향으로 다수의 절개부가 천공되고, 상기 절개부는 종방향으로 천공된 분할부와 직교 연통되어 전체적으로 ‘T’자 형태를 이루며, 다수의 절개부는 이웃하는 절개부와 지그재그 형태의 높이를 가지도록 배치되고, 절개부는 콜릿척이 로드에 의해 가압되면서 종방향으로 변형될 때 발생하는 반력에 의해 뼈스크류의 결합 강도가 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류의 체결방법.
제 15 항에 있어서,
상기 뼈스크류의 구형 헤드와 콜릿척이 결합되는 단계에서 콜릿척의 돌기부와 수용부의 구속홈은 미리 정해진 각도의 간격으로 배향되고,
상기 콜릿척과 뼈스크류가 수용부에 고정되는 단계에서 콜릿척의 돌기부는 구속홈 방향으로 회전하여 구속홈의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류의 체결방법.
제 15 항에 있어서, 상기 콜릿척과 뼈스크류가 수용부에 고정되는 단계에서,
상기 콜릿척의 하측 외주면에 내측을 향해 소정의 경사각을 가지도록 형성된 제 1 테이퍼면과 수용부의 하측 내주면에 내측을 향해 소정의 경사각을 가지도록 형성된 제 2 테이퍼면은 완전히 면 접촉 또는 선 접촉되는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류의 체결방법.
제 15 항에 있어서,
상기 수용부의 내주면에 형성된 소성변형부로 외력을 가하여 소성변형부가 콜릿척의 외주면에 형성된 회전방지홈으로 진입되도록 하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정 스크류의 체결방법.