KR101028495B1 - 척추 조절용 멀티-로드 커넥터 - Google Patents

척추 조절용 멀티-로드 커넥터 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 연장부재용 통로를 갖는 신축성의 외과용 임플란트가 개시된다. 일 구현예에서 다수의 신축성 연장부재용 통로가 제공되며, 도는 영장부재용 통로는 밀봉 부재에 의해 밀봉될 수 있는 U-형태일 수 있다. 분리 링 부재가 신축성 통로 및 연장부재 주위에 제공될 수 있다. 뼈 앵커가 임플란트에 연결될 수 있으며 임플란트에 앵커를 고정하면 하나 또는 그 이상의 연장부재를 압축한다.
임플란트, 연장부재, 연결 보디, 링 부재, 너트, 커넥터, 뼈 앵커

Description

척추 조절용 멀티-로드 커넥터{DORSAL ADJUSTING MULTI-ROD CONNECTOR}
본 발명은 척추 로드(spinal rods)로 조직 및/또는 임플란트를 연결하는데 사용되는 조절가능한 연결 장치(connector apparatus)에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 척추 손상이나 기형의 교정에 유용할 수 있다.
정형외과 분야에서 뼈의 위치를 고정하기 위하여 임플란트를 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 이 방법으로, 부러진 뼈의 치료가 촉진될 수 있으며 기형이나 또는 다른 손상도 교정될 수 있다. 예를 들어, 척추수술 분야에서 (a)측만성 휨을 포함한 척추의 비정상적인 휨의 교정, (b)부러지거나 또는 손상된 척추골을 지지하고 적절한 간격의 유지 및 (c)척추에 다른 치료의 수행 등을 포함한 여러가지 이유로 척추골에 임플란트를 이식하는 것이 잘 알려져 있다.
전형적인 임플란트와 연결 시스템은, 통상적으로 오직 특정한 부품에만 결합될 수 있으며 유용한 다수의 부품을 포함한다. 뼈 나사(bone screw), 후크 및 클램프는 고정장치로 잘 알려져 있으며, 이들은 뼈와 뼈 로드와 같은 지지 및/또는 안정화 부재를 포함할 수 있는 연결 시스템 사이의 연결을 위하여 특정한 벼에 결합하거나 인접하게 된다. 이와 같은 시스템에서, 둘 또는 그 이상의 나사의 시리즈가, 시술되는 둘 또는 그 이상의 척추골에 삽입된다. 그리고 하나 또는 그 이상 의 로드 또는 다른 연장부재(elongated member)가 나사 내에 또는 나사와 함께 위치하거나 또는 로드와 나사를 연결하는 연결 장치 내에 위치하며, 연결은 타이트하게 된다. 이러한 방법으로, 로드는 척추골을 적절한 위치에 유지시킴으로써 척추의 기형이나 손상의 치료 또는 교정을 증진시키는 지지를 제공함과 함께, 척추골에 견고한 지지구조가 고정된다.
도면을 참조하면, 연결 보디(22)(a connecting body)를 포함하는 어셈블리(20)의 구현예가 도시되어 있다. 연결 보디(22)는 나삿니 앵커링부를 구비한 샨쯔-타입 나사(a Schanz-type screw)와 같은 임플란트(23)를 하나 또는 그 이상의 연장부재(미도시)와 연결하는데 사용할 수 있으며, 연장부재는 나선로드, 핀 또는 유사한 구조일 수 있다. 임플란트(23)는 척추골에 삽입되거나 연결되며, 연장부재는 두개 또는 그 이상이 사용된 구현예에서 척추골을 원하는 위치에 유지시키는 데 이용된다. 보디(22)와 함께 이용된 임플란트는 어떠한 적절한 뼈 앵커 또는 뼈 결합 수단일 수 있다. 또한, 보디(22)에 연결될 수 있는 연장부재는 바(bar), 코넥터(connector) 또는 다양한 길이의 다른 외과용 구성요소일 수 있다. 도1에 도시된 어셈블리(20)의 구현예는 임플란트(23), 너트(28) 및 분리된 링 부재(29,30)를 수용하기 위한 콜레트(26)를 추가로 포함한다.
보디(22)의 일 구현예는 상부 또는 상면(32) 및 하부 또는 하면(34)을 구비한다. 일 구현예에서 상면(32)은 상면에 실질적으로 수직인 슬롯(36)에 의해 두 갈래로 나누어지거나, 쐐기 형태이거나 또는 다른 구성일 수 있다. 두 개의 통로(38,40)가 양면(32,34) 사이에서 보디(22)를 관통하여 연장되며, 상호간에 실질적으로 평행할 수 있다. 특정한 구현예에서 통로(38 및/또는 40)는 실질적으로 실린더형 관통로일 수 있다. 다른 구현예에서, 통로(38 및/또는 40)는 보디의 표면(30)에 대하여 테이퍼지거나 굴곡진 면을 갖고 보디의 내부(30)에서 실린더형 면을 가지며, 따라서 실린더형 면은 보디의 표면(30) 인접한 통로보다 작은 내부 직경을 갖는다. 통로(38,40)는 실질적으로 동일한 크기이거나, 또는 한쪽 통로가 다른 쪽 통로보다 다소 클 수 있다. 보디(22)는 앵커(23)를 수용하기 위하여 보디를 관통하여 연장되는 홀(hole, 42)을 추가로 구비하며, 이에 대하여는 뒤에서 추가로 설명할 것이다. 홀(42)은 통로(38,40)에 대하여 실질적으로 수직일 수 있다. 원뿔형, 곡면, 또는 다른 구성의 립(lip)이나 리지(ridge, 44)가 적어도 일 부분의 홀(42) 주위에 연장되도록 상면(32)에 형성될 수 있다. 오목하게 파여진 부분(46)이 하면(34)에 인접한다. 대안으로는, 홀(42)은 테이퍼지거나 실린더형, 또는 굴곡진 보울(bowl) 부분을 상면(32)에 인접하여 포함할 수 있으며, 부분(46)은 테이퍼지거나 실린더형, 또는 다른 곡면일 수 있다.
통로(38,40)는 링 부재(29,30) 및/또는 로드나 다른 연장부재를 그 안에 수용하고 고정시키기 위하여 하나 또는 그 이상의 형상(configuration)으로 된 내부 표면을 구비할 수 있다. 예를 들어, 예시된 일 구현예에서, 통로(38)에 링 부재가 위치하는 것을 용이하게 하기 위하여 양쪽편에 테이퍼진 개구부(38a)를 포함할 수 있다. 테이퍼진 개구부(38a)의 안쪽에는 스플릿 링(split ring)의 일부분과 동일한 곡률반경을 갖는 오목한 부분(38b)이며, 가장 안쪽 부분(38c)은 실린더형 또는 에지(edge)나 계단식 부분을 포함할 수 있다. 통로(40)는 통로(38)와 실질적으로 동일한 형상이거나 또는 서로 다른 형상으로 구성될 수 있다. 본 구현예에서, 통로(38,40)는 후술할 바와 같이 신축성이다.
예시된 일 구현예에서, 콜레트(26)는 근위말단(60)과 원위말단(62)을 포함한다. 나삿니 부분(64)이 적어도 근위말단(60)의 일 부분을 따라서 연장된다. 개구부(66)가 콜레트(26)를 관통하여 연장된다. 콜레트(26)는 원위말단(62)에 인접하여 볼록한 부분(68)을 포함하며, 이것의 기능은 뒤에서 더욱 상세하게 설명할 것이다. 또한 콜레트(26)는 하나 또는 그 이상의 슬롯(70)을 포함한다. 일 구현예에서 콜레트(26)의 주위를 따라서 동일한 간격으로 4개의 슬롯(70)이 구비되며 이는 대체로 개구부(66)와 평행하다. 콜레트(26)는 하나 또는 그 이상의 평탄부(72)를 포함한다. 일 구현예에서 콜레트(26)는, 콜레트(26)의 외주면을 따라 실질적으로 콜레트(26)의 전체 길이에 걸쳐서 서로 반대편에 위치하는 두 평탄부(72)를 포함한다. 평탄부(72)는 콜레트(26)의 일 부분, 즉 근위말단이나 나삿니 부분, 에 걸쳐서만 위치할 수 있다. 콜레트(26)는 평탄부(만일 있다면)를 제외하고는 대체로 실린더 형상이다. 예시된 구현예에서 콜레트(26)의 볼록한 부분(68)의 단면은 다른 부분의 콜레트(26)의 단면보다 크다. 콜레트(26)의 근위부분(60)은 홀(42) 내에 설치되어 쉽게 움직일 수 있도록 크기 및 형상되어 진다. 그러나, 다른 구현예에서 콜레트(26)는 다르게 구성되고 형상될 수 있다.
일 구현예에서 너트(28)는 육각의 상부(80)와 둥근 하부를 구비(82)한다. 나삿니가 형성된 홀(84)이 너트(28)를 관통하여 연장되며, 나삿니가 형성된 상부(86)와 테이퍼된 하부(88)를 구비한다. 슬릿(90)이 너트(28)의 잠김을 보조하기 위하여 상부(80)와 나삿니 부분(86)을 관통하여 형성될 수 있다. 나삿니 부분(86)은 콜레트(26)의 나삿니 부분(64)과 결합되도록 구성된다. 다른 구현예에서, 너트(28)는 다른 형상이나 구조일 수 있다. 상면(32)에 인접하여 테이퍼된 보울 표면(47)을 갖는 보디(22)의 구현예에서, 너트(28)는 보다 많은 면 또는 실질적으로 모든 면(47)에서 밀착하여 접촉하기 위하여 도42에 도시된 바와 유사한 하부 부분을 구비할 수 있다. 홀(42)에 인접부분이 다른 표면의 구성을 갖는 보디(22)의 구현예에서, 너트(28)는 그러한 표면 구성에 밀착하여 접촉할 수 있는 하부 부분으로 제공될 수 있다.
예시된 링 부재(29)의 구현예는, 링 부재(29)의 팽창과 수축을 허용하기 위하여 갭(91)과 노치(92)와 관통홀(93)을 구비한 대체로 고리 모양이다. 링 부재(29)의 외부는 대체로 볼록한 부분(94)을 구비하며, 이는 특정한 구현예에서 구형이나 실린더형 부분(96)일 수 있다. 실린더형 부분(96)은 볼록한 부분(94)이 펼쳐 있는 구의 중심을 포함하여 평면으로 도시되어 있다. 실린더형 부분(96)과 인접한 갭(91)을 따라 하나 또는 그 이상의 평탄부(97)가 구비되며, 이는 특정한 구현예에서 적어도 대략 반원형이다. 볼록한 부분(94)에서 바깥쪽으로 뻗어 있는 연장부(98)가 구비되며 이는 실질적으로 홀(93)을 둘러싼다. 링 부재(29)는 링 부재(29)에서 바깥쪽으로 돌출하는 탭 또는 돌기(99)를 포함할 수 있으며, 링 부재(29)가 하나 또는 그 이상의 평탄부(97)를 포함하는 특정한 구현예에서 탭(99)은 이러한 평탄부 중 하나로부터(다중 탭(99)인 경우는 그 이상) 연장될 수 있다. 탭(99)은 링 부재(29)가 자리하는 통로(38 또는 40)의 외측으로 연장되도록 사이즈되고 구성되며, 링 부재(29)의 회전을 방지하여 갭(91)이 대체로 보디(22)의 중앙에 인접하여 유지되도록 한다. 링 부재(29)의 내부는 로드나 핀 또는 다른 길다란 외과용 부재를 수용하며, 예시된 구현예에서는 테이퍼된 외부 표면(100)과 실린더형 표면(102)과 오목한(즉 부분 구형) 내부 표면(103)을 포함한다. 링 부재(29)는 무응력 또는 자연적인 외경, 즉 링 부재(29)가 수축(갭-클로우징) 또는 팽창(갭-오프닝) 응력이 없는 상태에서 측정한 외경, 을 갖는다. 링 부재(29)는 실린더형 부분(102)에서 직경방향으로 측정한 크기가, 일 구현예에서, 로드나 핀, 또는 다른 연장부재의 직경과 같거나 약간 큰 크기를 갖는다.
링 부재(30)의 일 구현예가 또한 도시되어 있으며, 전술한 링 부재(29)와 기본적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서 동일한 구성에 대하여는 링 부재(30)에서도 동일한 도면부호를 사용한다. 링 부재(29)의 홀(93)보다 다소 작은 관통홀(93)이 도시되어 있으며, 따라서 다소 작은 연장 부재를 수용한다. 다른 구현예에서, 링 부재(29,30)를 관통하는 홀의 크기는 실질적으로 동일하거나 비슷할 수 있다. 또한, 링 부재(30)는 링 부재(30)에서 바깥쪽으로 돌출하는 탭 또는 돌기(99)를 포함할 수 있으며, 링 부재(30)가 하나 또는 그 이상의 평탄부(97)를 포함하는 특정한 구현예에서 탭(99)은 이러한 평탄부(97) 중 하나로부터(다중 탭인 경우는 그 이상) 연장될 수 있다.
어셈블리(20)의 조립, 작동 및 사용법을 척추 부분을 포함하는 외과 시술과정을 참고하여 설명한다. 링 부재(29,30)는 보디(22)의 통로(38,40)에 삽입된다. 통로(38 또는 40)의 내부 직경보다 큰 무응력 외경을 갖는 링 부재(29,30)의 하나 또는 둘 모두의 구현예에서, 링 부재(들)는 각각의 통로에 끼우기 위하여 수축되며, 이어서 각각의 통로 내에서 자리잡기 위하여 수축이 풀린다. 콜레트(26)가 보디(22)의 홀(42) 내에 삽입되며 적어도 나삿니 부분(64)의 일부가 보디(22)의 위쪽으로 연장되며 콜레트(26)의 볼록한 부분(68)이 보디(22)의 굴곡진 부분(46)에 인접한다. 너트(28)가 느슨하게 콜레트(26)에 체결될 수 있다. 이러한 조립 과정은 다른 다양한 순서에 의해 행해질 수 있다. 예를 들어, 콜레트(26)가 링 부재(29,30)가 삽입되기 전에 삽입될 수 있다. 또 다른 예로서, 하나 또는 두개의 링 부재(29,30)가 후술하는 바와 같이 연장부재에 체결될 수 있으며, 이어서 연장부재와 링 부재가 통로(38,40)에 삽입될 수 있다. 또 다른 예에서는, 먼저 콜레트(26)가 후술할 뼈 앵커에 위치한 후, 콜레트(26)와 뼈 앵커의 조합이 보디(22)의 홀(42) 내로 삽입될 수 있다.
샨쯔-타입 나사, 후크 또는 축 부분을 포함하는 다른 기구와 같은 뼈 앵커(23)가 척추골(미도시)과 같은 뼈에 삽입되거나 체결될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보디(22), 콜레트(26), 너트(28) 및 링 부재(29,30)가 이미 조립되었다고 하면, 어셈블리(20)는 앵커(23) 인접 위치로 이동되고 콜레트(26)는 앵커(23)의 축 위로 미끄러져 들어간다. 어셈블리(20)는 앵커(23)의 축을 따라 외과의사가 원하는 위치에 위치하며, 따라서 어셈블리(20)는 뼈 위로 나온 축의 길이에 따라 결정되는 범위내에서 뼈 위의 어느 높이에도 위치할 수 있다. 만일 외과의사가 원하면, 앵커(23)가 먼저 콜레트(26) 및/또는 보디(22)를 관통하여 위치하고 이어서 뼈에 결합될 수 있다.
연장부재가 링 부재(29,30)를 관통하여 삽입된다. 링 부재(29,30)의 관통홀(92)은 이와 같이 연장부재의 통로로 간주될 수 있다. 일 구현예에서, 어셈블리(20)가 앵커(23)에 위치하기 전에 연장부재가 하나 또는 양쪽의 링 부재(29,30)에 삽입될 수 있으며, 다른 구현예에서는 어셈블리(20)가 앵커(23)에 위치한 후 하나 또는 두개의 연장부재가 어셈블리(20)를 관통하여 삽입될 수 있다. 링 부재(29,30) 및 어셈블리(20)에 일단 위치하면, 하나 또는 두개의 연장부재는 보디(22)에 대하여 어떠한 각도로도 회전할 수 있다. 이렇게 함으로써, 링 부재(29,30)는 각각의 통로(38,40)에서 회전 가능하다. 링 부재(29,30) 및/또는 이에 대한 각각의 연장부재(24,25)의 회전은 연장부(98)(만일 각각의 링 부재에 존재한다면)와 각각의 통로(38,40)에 인접한 보디(22)의 표면과의 접촉, 또는 탭(99)(만일 각각의 링 부재에 존재한다면)과 보디(22)의 내부 표면과의 접촉에 의하여 제한된다. 만일 서로 다른 크기의 관통홀(92)을 갖는 링 부재와 서로 다른 직경의 연장부재가 사용되는 경우에는, 대체로 작은 연장부재는 작은 크기의 관통홀을 갖는 링 부재를 관통하여 위치시키며, 큰 연장부재는 큰 크기의 관통홀을 갖는 링 부재를 관통하여 위치시켜야 한다.
연장부재가 보디(22)에 대하여 외과의사가 원하는 위치에 위치하고, 어셈블리(20)가 앵커(23)에 대하여 원하는 위치에 위치하면 외과의사는 너트(28)를 조일 수 있다. 본 구현예에서는, 너트(28)로 콜레트(26) 주위를 조이면 콜레트(26)를 홀(42) 내로 끌어 넣어 저면(34)은 볼록한 부분(68)이 슬롯(70)을 통하여 앵커(23) 주위를 압축하게 한다. 이러한 앵커(23) 주위를 콜레트(26)가 압축하는 것에 의하여 앵커(23)를 콜레트(26) 및 보디(22)에 대하여 원하는 위치에 고정시킨다. 동시에 너트(28)는 보디(22)의 상부(32)에 밀치는 힘을 가한다. 이러한 밀치는 힘은 상부(32)의 양쪽면을 아래쪽으로 밀며, 기본적으로 통로(38,40)에 인접한 보디(22)의 측면의 축 주위로 상부(32)의 양쪽면을 회전시켜 통로(38,40)를 압축하게 된다. 통로의 압축은 그 안에 있는 링 부재(29,30)의 압축을 야기하며, 링 부재(29,30)를 각각의 연장부재에 대하여 고정시키게 된다. 통로(38 및/또는 40)가 에지나 계단식 부위를 구비한 구현예에서 이러한 에지나 계단식 부위는 보디(22)와 링 부재(29)와의 연결을 증진시키기 위하여 각각의 링 부재(29 및/또는 30)에 파고들거나 관통하거나 또는 상호 작용한다. 이와 같이, 너트(28)의 조임은 어셈블리(20)를 앵커(23)와 연장부재 모두에 대하여 고정시킨다.
어셈블리(220)의 또 다른 구현예가 도시되어 있다. 이것은 전술한 어셈블리(20)와 구조적 기능적으로 매우 유사하며 유사하게 조립되고 사용된다. 전술한 부품의 대부분 또는 모두가 어셈블리(220)에 사용될 수 있으며, 아래에 후술할 부품은 전술한 어셈블리(20)의 부품으로 대체되거나 사용될 수 있다.
도시된 구현예에서, 어셈블리(220)는 연결 보디(222)를 포함한다. 연결 보디(222)는 샨쯔-타입 나사나 축을 구비한 다른 임플란트와 같은 앵커(즉, 도1에 도시된 앵커23)를 하나 또는 그 이상의 연장부재(즉, 나선로드, 핀 또는 다른 외과용 기구)와 연결하는데 사용할 수 있다. 어셈블리(220)는 임플란트(23), 와셔(227), 너트(228) 및 분리된 링 부재(229)를 수용하기 위한 콜레트(226)를 포함한다.
예시된 일 구현예에서 보디(222)는 상부 또는 상면(232) 및 하부 또는 하면(234)을 구비한다. 상면(232)은 상면에 실질적으로 수직인 슬롯을 포함할 수 있다. 두 개의 통로(238,240)가 보디(222)를 관통하여 연장되며, 상호간에 실질적으로 평행할 수 있다. 특정한 구현예에서 통로(238)는 상면(232)과 하면(234) 사이에서 실질적으로 실린더형 관통로이거나 통로(240)은 U-형일 수 있다. 다른 구현예에서, 통로(238,240)는 위에서 설명한 통로(38,40)와 같은 구조일 수 있다. 통로(238,240)는 동일하거나 비슷한 직경과 폭을 갖는 로드를 수용하기 위한 크기 및 구조를 가질 수 있으며, 한쪽 통로가 다른 쪽 통로보다 다소 클 수 있다. 보디(222)는 앵커(도1의 앵커23) 및 콜레트(226)를 수용하기 위하여 보디를 관통하여 연장되는 홀(242)을 추가로 구비하며, 이에 대하여는 뒤에서 추가로 설명할 것이다. 실질적으로 원뿔형이나 또는 다른 구성의 테이퍼되거나 오목한 입구(247)가 적어도 일 부분의 홀(242) 주위에 연장되도록 상면(232)에 형성될 수 있다. 오목하게 파여진 부분(246)이 하면(234)에 인접한다. 대안으로는, 홀(242)은 립이나 리지(전술한 바와 같은)를 상면(232)에 인접하여 포함할 수 있으며, 부분(246)은 테이퍼지거나 실린더형, 또는 다른 곡면일 수 있다.
통로(238)는 분리된 링 부재(229) 및/또는 로드나 다른 관련된 연장부재를 그 안에 수용하기 위하여 하나 또는 그 이상의 형상으로 된 내부 표면을 구비할 수 있다. 예를 들어, 예시된 일 구현예에서, 통로(238)에 링 부재가 위치하는 것을 용이하게 하기 위하여 양쪽편에 실린더형 개구부(238a)를 포함할 수 있다. 테이퍼진 개구부(238a)의 안쪽에는 홈 부분(238b)이다. 홈 부분(238b)은 도시된 구현예에서 양쪽에 한쌍의 에지(238c)를 구비한 계단식이다. 앞에서 언급한 바와 같이 전술한 통로(38)의 구성이 통로(238)를 대신하거나 추가하여 사용될 수 있으며 그 역도 가능하다. 통로(238)는 후술할 바와 같이 신축성이다.
예시된 일 구현예에서 통로(240)는 U-형상이며, 위쪽 또는 위쪽 근처에 안쪽으로 나삿니가 형성된다. 나삿니(248)는 표준 나삿니일 수 있으며, 또는 본 발명의 참고로 포함되는 미국 특허 제6,296,642호에 개시된 바와 같은 역-각도(reverse angle) 나삿니일 수 있다. 고정나사(250)(도 27)가 제공되며, 이는 통로(240)의 나삿니(248)와 결합되도록 구성된다.
예시된 일 구현예에서, 콜레트(226)는 근위말단(260)과 원위말단(262)을 포함한다. 나삿니 부분(264)이 적어도 근위말단(260)의 일 부분을 따라서 연장된다. 개구부(266)가 콜레트(226)를 관통하여 연장된다. 콜레트(226)는 원위말단(262)에 인접하여 볼록한 부분(268)을 포함하며, 이것의 기능은 뒤에서 더욱 상세하게 설명할 것이다. 또한 콜레트(226)는 하나 또는 그 이상의 슬롯(270)을 포함한다. 일 구현예에서 콜레트(226)의 주위를 따라서 동일한 간격으로 4개의 슬롯(270)이 구비되며 이는 대체로 개구부(266)와 평행하다. 콜레트(226)는 근위말단(260) 및 나삿니 부분(264)에 인접하여 하나 또는 그 이상의 평탄부(272)를 포함한다. 일 구현예에서 콜레트(226)는, 콜레트(226)의 외주면을 따라 실질적으로 콜레트(226)의 전체 길이에 걸쳐서 서로 반대편에 위치하는 두 평탄부(272)를 포함한다. 콜레트(226)는 평탄부(272)(만일 있다면)를 제외하고는 대체로 실린더 형상이다. 예시된 구현예에서 콜레트(226)의 볼록한 부분(268)의 단면은 다른 부분의 콜레트(226)의 단면보다 크다. 콜레트(226)의 근위부분은 홀(242) 내에 설치되어 쉽게 움직일 수 있도록 크기 및 형상되어 진다. 그러나, 다른 구현예에서 콜레트(226)는 다르게 구성되고 형상될 수 있다. 예시된 구현예에서, 와셔(227)는 볼록한 외부(275)와 홀(276)을 구비한 대체로 고리 모양이며, 나삿니 부분(277)과 오목한 부분(278)을 포함한다. 나삿니(277)가 형성된 내측 부분은, 콜레트(226)의 일부에 와셔(247)를 위치시키는 것이 가능하도록 콜레트(226)의 나삿니 부분(264)과 결합되도록 구성된다. 홀(276) 내경의 적어도 일 부분은 콜레트(226)의 볼록한 부분(268)의 외경보다 적어도 약간 작다. 외부(275)와 내측 부분(278)은 대안으로 원뿔형이나 또는 다른 구성일 수 있다.
일 구현예에서 너트(228)는 나삿니가 형성된 육각의 홀(284) 및 테이퍼되거나 굴곡진 하부(288)를 구비한다. 너트(228)는 콜레트(226)의 나삿니 부분(264)과 결합되도록 구성된다. 다른 구현예에서, 너트(228)는 위에서 설명한 바와 같은 다른 형상이나 구조일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 너트(228')(도 42)는 너트(28)와 유사하며, 원뿔형의 하부(288')를 포함하고 그 직경은 상부(280)에서 멀어질수록 감소한다.
예시된 링 부재(229)의 구현예는, 링 부재(229)의 팽창과 수축을 허용하기 위하여 갭(291)과 노치(292)와 관통홀(293)을 구비한 대체로 고리 모양이다. 링 부재(229)의 외부는 대체로 볼록한 부분(294)을 구비하며, 이는 특정한 구현예에서 구형일 수 있다. 볼록한 부분(294)에서 바깥쪽으로 뻗어 있는 연장부(298)가 구비되며 이는 실질적으로 홀(293)을 둘러싼다. 링 부재(229)의 내부는 로드나 핀 또는 다른 길다란 외과용 부재를 수용하며, 예시된 구현예에서는 테이퍼된 외부 표면(300)과 실린더형 내부 표면(302)과 굴곡된(즉 부분 구형) 표면(303)을 포함한다. 링 부재(229)는 무응력 또는 자연적인 외경, 즉 링 부재(229)가 수축(갭-클로우징) 또는 팽창(갭-오프닝) 응력이 없는 상태에서 측정한 외경, 을 갖는다. 링 부재(29)는 실린더형 부분(302)에서 직경방향으로 측정한 크기가, 일 구현예에서, 로드나 핀, 또는 다른 연장부재의 직경과 같거나 약간 큰 크기를 갖는다.
어셈블리(220)의 조립, 작동 및 사용법은 전술한 어셈블리(20)와 거의 유사하며 척추 부분을 포함하는 외과 시술과정을 참고하여 설명한다. 링 부재(229)는 보디(222)의 통로(238)에 삽입된다. 통로(238)의 내부 직경보다 큰 무응력 외경을 갖는 링 부재(229)의 구현예에서, 링 부재(229)는 통로(238)에 끼우기 위하여 수축되며, 이어서 통로(238) 내에서 자리잡기 위하여 수축이 풀린다. 와셔(227)가 콜레트(226)의 나삿니 부분(264)을 통하여 체결되며, 와셔(227)가 볼록한 부분(268)의 위에 위치한다. 콜레트(226)와 와셔(227)가 보디(222)의 홀(242) 내에 삽입되며 적어도 나삿니 부분(264)의 일부가 보디(222)의 위쪽으로 연장되며 와셔의 볼록한 부분(275)이 보디(222)의 굴곡진 부분(246)에 인접한다. 너트(228)가 느슨하게 콜레트(226)에 체결될 수 있다. 이러한 조립 과정은 다른 다양한 순서에 의해 행해질 수 있다. 예를 들어, 콜레트(226) 및 와셔(227)가 링 부재(229)가 삽입되기 전에 삽입될 수 있다. 또 다른 예로서, 링 부재(229)가 후술하는 바와 같이 연장부재에 체결될 수 있으며, 이어서 연장부재와 링 부재(229)가 통로(238)에 삽입될 수 있다. 또 다른 예에서는, 먼저 콜레트(226)가 후술할 뼈 앵커에 위치한 후, 와셔가 콜레트(226)에 나사결합하고, 콜레트(226)와 와셔(227)와 뼈 앵커의 조합이 보디(222)의 홀(242) 내로 삽입될 수 있다.
샨쯔-타입 나사, 후크 또는 축 부분을 포함하는 다른 기구와 같은 뼈 앵커(도1의 앵커23)가 척추골(미도시)과 같은 뼈에 삽입되거나 체결될 수 있다. 전술한 바와 같이, 보디(222), 콜레트(226), 와셔(227), 너트(228) 및 링 부재(229)가 이미 조립되었다고 하면, 어셈블리(220)는 앵커 인접 위치로 이동되고 콜레트(226)는 앵커의 축 위로 미끄러져 들어간다. 어셈블리(220)는 앵커의 축을 따라 외과의사가 원하는 위치에 위치하며, 따라서 어셈블리(220)는 뼈 위로 나온 축의 길이에 따라 결정되는 범위 내에서 뼈 위의 어느 높이에도 위치할 수 있다.
하나의 연장부재가 링 부재(229)를 관통하여 삽입될 수 있으며, 다른 하나는 통로(240)에 삽입될 수 있다. 일 구현예에서, 어셈블리(220)가 앵커에 위치하기 전에 연장부재가 하나 또는 양쪽의 링 부재(229) 및 통로(240)에 삽입될 수 있으며, 다른 구현예에서는 어셈블리(220)가 앵커에 위치한 후 하나 또는 두개의 연장부재가 어셈블리(229)를 관통하여 삽입될 수 있다. 어느 특정한 방법의 구현예에서는, 연장부재가 보디(222)의 링 부재(229)를 관통하여 삽입되어 후술하는 바와 같이 보디(222)를 뼈 앵커에 유지하기 위하여 타이트하게 또는 느슨하게 고정될 수 있으며, 그리고 추가적인 지지나 교정력을 제공하기 위하여 연장부재가 통로(238)에 위치하여 고정될 수 있다. 링 부재(229) 및 어셈블리(220)에 일단 위치하면, 연장부재는 보디(222)에 대하여 어떠한 각도로도 회전할 수 있다. 이렇게 함으로써, 링 부재(229)는 통로(238)에서 회전 가능하다. 링 부재(229) 및/또는 이에 대한 연장부재의 회전은 연장부(298)(만일 링 부재에 존재한다면)와 통로(238)에 인접한 보디(222)의 표면과의 접촉에 의하여 제한된다. 만일 링 부재(229)의 관통홀(293)이 통로(240)의 폭과 다른 크기를 가지며, 서로 다른 직경이나 폭의 연장부재가 사용되는 경우에는, 대체로 작은 연장부재는 작은 크기의 관통홀(293)을 갖는 링 부재(229) 및 통로(240)를 관통하여 위치시키며, 큰 연장부재는 큰 크기의 관통홀을 갖는 것에 위치시켜야 한다.
연장부재가 보디(222)에 대하여 외과의사가 원하는 위치에 위치하고, 어셈블리(220)가 앵커(도1의 뼈 앵커 23)에 대하여 원하는 위치에 위치하면 외과의사는 너트(228)를 조일 수 있다. 본 구현예에서는, 너트(228)로 콜레트(226) 주위를 조이면 콜레트(226)를 홀(242) 내로 끌어 넣어 볼록한 부분(268)이 와셔(227)를 보디(222)의 표면(246)에 대해 압착하게 되며, 볼록한 부분(268)은 슬롯(270)을 통하여 앵커 주위를 압축하게 한다. 이러한 앵커 주위를 콜레트(226)가 압축하는 것에 의하여 앵커를 콜레트(226)와 보디(222)에 대하여 원하는 위치에 고정시킨다. 동시에 너트(228)는 보디(222)의 상부(232)에 미는 힘을 가한다. 이러한 미는 힘은 통로(238)에 인접한 상부의 면(238)을 아래쪽으로 밀며, 기본적으로 통로(238)에 인접한 보디(222) 측의 축 주위로 상부의 면을 회전시켜 통로(238)를 압축하게 된다. 통로(238)의 압축은 그 안에 있는 링 부재(229)의 압축을 야기하며, 링 부재(229)를 연장부재에 대하여 고정시키게 된다. 이러한 압축 과정 중 링 부재(229)는 통로(238)의 에지(238c)에 의해 관통되거나 또는 상호 작용하게 된다. 이와 같이, 너트(228)의 조임은 어셈블리(238)를 뼈 앵커와 통로(238)의 연장부재 모두에 대하여 고정시킨다. 통로(240)에 위치하는 연장부재는 고정나사(250)를 통로(240)에 있는 나삿니(248)와 연장부재에 대하여 나사결합시킴으로써 보디(222)에 고정된다.
절개하거나 최소 침습에 의하거나 표준적인 외과적 접근이 전술한 과정과 관련하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 외과의사는 조직의 절개 및 제거 등 당업계에서 공지의 방법에 의하여 치료 위치에 접근할 수 있다. 환부 위에 중심선 절개를 하고, 조직을 측면 또는 다른 적절한 방향에서 제거하거나 또는 다른 외과적 접근 등을 통하여 치료 위치에 도달하면 뼈(즉 척추골의 기둥 등)에 파이롯 홀이 형성되고, 나사가 그 홀에 삽입될 수 있다.
어떤 구현예에서는 분리 링 부재(29, 30, 229 또는 230)가 필요하지 않을 수도 있는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 연장부재의 직경이 통로(38, 40, 238 및/또는 240)의 직경보다 많이 작지 않거나 또는 연결 보디에 대한 링부재의 회전성이 필요없거나 바람직하지 않은 경우, 하나 또는 그 이상의 연장부재가 커넥터 통로(38,40,238,240)를 관통하여 위치할 수 있다. 통로는 전술한 바와 같이 압축되며, 연장부재에 대하여 직접 고정된다.
두 개의 연장부재가 유용하다고 하여도 보디(22, 222)의 개시된 구현예에서는 만일 원한다면 오직 한 개의 연장부재만이 사용될 수도 있다. 또한, 다수의 연장부재(즉, 얇은 핀)가 실질적으로 전술한 바에 의하여 연결 보디에 연결될 수도 있다. 연장부재는 실린더형이나 또는 다른 단면 형상을 가질 수 있으며, 매끄럽거나 나삿니가 형성되거나 널(knurl)되거나 또는 다른 표면을 가질 수 있다.
특정한 구현예에서, 뼈 앵커가 나삿니 부분이 있는 축을 가지며 연결 보디(22 또는 222)의 바닥과 접촉할 수 있는 확장된 중간 부분을 구비하는 경우 전술한 콜레트 부재는 생략될 수 있다.
전술한 부품들은 전술한 구현예들간에 서로 교환되어 사용될 수도 있다. 예를 들어, 콜레트 부재(226)가 보디(22)와 함께 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 너트(28, 228)는 다른 조임 수단으로 대체될 수 있다. 전술한 다양한 부품들은 티타늄, 스테인레스스틸, 일정한 세라믹이나 플라스틱 등 생체 친화성 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 구현예들이 도면 및 설명을 통하여 개시되었으나, 이는 단지 설명의 목적일 뿐 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 오직 특정한 구현예만이 개시되었으므로 다양한 변경이나 변형이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 가능하며 이는 본 발명의 범위내임이 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 구현예에 따른 연결 어셈블리의 분해 사시도,
도2는 도1에 도시된 구현예의 평면도(미분해),
도3은 도1,2에 도시된 구현예의 도2 3-3 방향에서 본 단면도,
도4는 도1에 도시된 구현예의 사시도,
도5는 도4에 도시된 구현예의 평면도,
도6는 도4에 도시된 구현예의 측면도,
도7은 도4에 도시된 구현예의 도5 7-7 방향에서 본 단면도,
도8은 도1에 도시된 분리 링 부재의 사시도,
도9는 도8에 도시된 구현예의 측면도,
도10는 도8에 도시된 구현예의 도9에서 90도 회전한 측면도,
도11은 도10에 도시된 구현예의 도10 11-11 방향에서 본 단면도,
도12은 도9에 도시된 구현예의 도9 12-12 방향에서 본 단면도,
도13은 도1에 도시된 분리 링 부재의 사시도,
도14는 도13에 도시된 구현예의 측면도,
도15는 도14에 도시된 구현예의 도14 15-15 방향에서 본 단면도,
도16은 도14에 도시된 구현예의 도14에서 90도 회전한 측면도,
도17은 도16에 도시된 구현예의 도16 17-17 방향에서 본 단면도,
도18은 도1에 도시된 콜레트 부재의 사시도,
도19는 도18에 도시된 구현예의 평면도,
도20은 도18에 도시된 구현예의 측면도,
도21은 도1에 도시된 구현예의 너트의 사시도,
도22는 도21에 도시된 구현예의 측면도,
도23은 도22에 도시된 구현예의 도22 23-23 방향에서 본 단면도,
도24는 본 발명의 다른 구현예에 따른 연결 어셈블리의 사시도,
도25는 도24에 도시된 구현예의 도24에서 90도 회전한 사시도,
도26은 도24에 도시된 구현예의 도24 26-26 방향에서 본 단면도,
도27는 도25에 도시된 구현예의 측면도,
도28는 도25에 도시된 구현예의 측면 정면도,
도29는 도28에 도시된 구현예의 도28 29-29 방향에서 본 단면도,
도30은 도25에 도시된 분리 링 부재의 사시도,
도31는 도30에 도시된 분리 링 부재의 측면도,
도32는 도31에 도시된 구현예의 도31 32-32 방향에서 본 단면도,
도33은 도31에 도시된 구현예의 도31에서 90도 회전한 사시도,
도34는 도33에 도시된 구현예의 도33 34-34 방향에서 본 단면도,
도35는 도26에 도시된 와셔 부재의 사시도,
도36은 도35에 도시된 와셔 부재의 측면도,
도37은 도36에 도시된 구현예의 도36 37-37 방향에서 본 단면도,
도38은 도35에 도시된 너트의 측면도,
도39는 도38에 도시된 구현예의 도38 39-39 방향에서 본 단면도,
도40은 도26에 도시된 콜레트 부재의 사시도,
도41은 도40에 도시된 콜레트 부재의 측면도,
도42는 다른 구현예에 의한 너트의 사시도이다.

Claims (20)

  1. 연장부재를 위한 두 개의 통로와, 상기 연장부재용 통로 사이에 앵커용 통로를 포함하고, 상기 통로들은 각각의 직경을 갖는 연결 보디와,
    상기 보디는 상부 부분과 하부 부분을 포함하며, 상기 앵커용 통로는 상기 부분을 관통하여 연장되고, 상기 상부 부분은 상기 앵커용 통로와 소통하는 갭을 포함하며,
    상기 상부 부분은 휨이 가능하여 적어도 상기 상부 부분의 일부를 하부 부분으로 휘게 하여 상기 연장부재용 통로의 적어도 하나의 직경을 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부 부분의 휨은 상기 연장부재용 통로 양쪽의 직경을 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연장부재용 통로의 적어도 한쪽에 부분적으로 삽입되는 적어도 하나의 분리 링 부재를 추가로 포함하며, 상기 분리 링 부재는 연장부재를 수용하기 위한 크기의 관통홀을 가지며, 상기 분리 링 부재는 연장부재 주위를압축 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보디에 연결되는 적어도 하나의 분리 링 부재를 추가 로 포함하며, 상기 적어도 하나의 연장부재용 통로는 상기 분리 링 부재의 하나를 관통하는 홀인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 앵커용 통로를 통하여 연장되는 앵커를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 앵커는 축을 포함하고, 나삿니가 형성된 상부와 슬롯이 형성된 하부와 길다란 개구부를 포함하는 콜레트를 추가로 포함하며, 상기 축은 적어도 일부분 상기 개구부를 통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 앵커와 보디에 체결 가능한 너트를 추가로 포함하며, 상기 앵커에서 상기 너트의 조임은 상기 너트를 상기 보디의 상부에서 압박하여 상기 상부를 상기 보디의 하부 쪽으로 휘게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 연장부재용 통로의 하나는 U-형태이고 적어도 부분적으로 내부에 나삿니가 형성되며, 상기 U-형태 통로 내에 나사결합하도록 구성된 고정 나사를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 뼈에 접하는 하부와 양쪽으로 갈라진 상부를 구비한 외과용 임플란트를 포함하며, 적어도 상기 상부의 일부가 상기 하부 쪽으로 휘어지며, 상기 상부와 하부 사이에 적어도 하나의 통로가 구비되고, 상기 상부가 하부 쪽으로 휘는 경우 상기 통로의 크기가 작아지는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 임플란트는 제2 통로를 포함하며, 상기 제2 통로는 상기 상부와 하부 사이에 둘러싸이고 상기 상부를 통하여 개방된 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 적어도 부분적으로 상기 제1 통로 내에 제1 연장부재 및 적어도 부분적으로 상기 제2 통로 내에 제2 연장부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 연장부재 및 연결 보디 사이에 분리 링 부재를 추가로 포함하고, 상기 제1 통로의 크기가 감소하는 경우 상기 분리 링 부재가 상기 제1 연장부재 주위로 압축되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 연결 보디에 연결되는 뼈 앵커를 추가로 포함하며, 상기 뼈 앵커를 연결 보디에 고정시키면 상기 상부를 상기 하부로 휘게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 뼈 앵커는 축 및 축 주위의 적어도 일부에 콜레트를 포함하며, 상기 콜레트 및 인접한 연결 보디의 하부 주위에 와셔 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 평행한 제1, 제2 통로와 상기 제1, 제2 통로에 수직인 제3 통로를 포함하고, 상부, 하부 및 양쪽의 측면을 포함하며 상기 상부는 이를 관통하는 슬롯을 포함하며, 상기 슬롯은 상기 제1, 제2 통로에 평행한 연결 보디를 포함하고;
    적어도 부분적으로 상기 제1 통로에 있는 제1 분리 링 부재 및 적어도 부분적으로 상기 제2 통로에 있는 제2 분리 링 부재를 포함하며, 상기 분리 링 부재는 각각 적어도 연장부재의 일부를 수용하기 위한 관통홀과 상기 분리 링 부재가 상기 보디에 대하여 회전 가능하도록 굴곡진 외부 표면을 구비하고;
    한쌍의 연장부재를 포함하고, 상기 연장 부재의 하나는 상기 제1 분리 링 부재의 관통홀의 적어도 일부를 차지하고, 상기 연장 부재의 다른 하나는 상기 제2 분리 링 부재의 관통홀의 적어도 일부를 차지하며;
    상기 제3 통로를 통하여 연장되는 뼈 앵커를 포함하고, 상기 뼈 앵커는 상부의 나삿니 부분을 구비하며; 및
    상기 연결 보디의 상부에 대하여 상기 뼈 앵커의 나삿니 부분과 나사결합하는 너트를 포함하고, 상기 너트를 상기 상부에 대하여 조이면 적어도 상기 상부의 일부가 휘어져 상기 제1 및 제2 통로의 크기가 작아지며, 상기 분리 링 부재가 상기 연장부재 주위에 압축되어 상기 연장부재를 상기 연결 보디에 대하여 고정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 분리 링 부재의 관통홀은 상기 제2 분리 링 부재의 관통홀보다 작은 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 보디 부재는 상기 앵커의 부분이 지탱되는 하부의 굴곡진 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 통로의 적어도 하나는 원뿔형 입구와 실린더형 내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 통로의 적어도 하나는 적어도 하나의 에지를 갖는 계단식 내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 상부는 원뿔형의 만입부를 포함하며, 상기 너트는 상기 원뿔형 만입부에 맞는 원뿔형 하부 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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