KR101255684B1 - 임플란트 삽입 장치 및 그 사용 방법 - Google Patents

Abstract

척추 임플란트와 사용하는 장치는 통로를 갖는 핸들 구조를 포함한다. 나사산이 형성된 샤프트는 상기 핸들 구조의 통로 내에서 이동가능하다. 푸셔 블록은 상기 샤프트와 연결되며, 상기 척추 임플란트와 맞물리도록 구성된 전방 표면을 갖는다. 나사산 클러치 부재는 상기 샤프트의 나사산과 맞물리거나 맞물림 해제되도록 이동을 위해 상기 핸들 구조 상에서 지지된다.

척추 임플란트, 핸들, 푸셔 블록, 클러치, 샤프트

Description

임플란트 삽입 장치 및 그 사용 방법 {IMPLANT INSERTION APPARATUS AND METHOD OF USE}

본 기술은 임플란트를 예컨대 인체의 척추에 설치하는데 사용하는 장치에 관한 것이다.

관련 출원의 교차 참조

본 특허출원은 2005년 2월 25일에 가출원된 미국특허출원번호 제 60/656,707호를 우선권 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 분명히 병합되어 있다.

척추 임플란트 삽입 장치는 인체의 척추에서 두 개(예컨대, 인접한 한 쌍)의 척추뼈 사이, 또는 하나의 척추뼈 내에 전체 또는 부분적으로 임플란트를 삽입하는 장치이다. 이러한 장치는 일반적으로 수동으로 조작되며, 수술자가 척추 임플란트를 척추뼈 사이의 공간으로 밀어넣는데 사용하는 로드를 포함한다. 삽입 장치는 예컨대 전방접근, 후방접근, 측방접근 또는 이들의 변형에 사용된다.

척추 임플란트와 사용하는 장치는 종축 및 통로를 갖는 핸들 구조; 상기 통로 내에서 이동가능하며 적어도 일부가 제1 나사산을 갖는 샤프트; 상기 샤프트에 작동가능하게 연결되며 상기 척추 임플란트와 맞물리도록 구성된 전방 표면을 갖는 푸셔 블록; 및 상기 샤프트의 제1 나사산과 맞물리거나 맞물림이 해제되도록 이동을 위해 상기 핸들 구조 상에 지지되는 클러치 부재를 포함한다. 상기 장치는 또한 근위 말단 및 원위 말단을 가지며 상기 핸들 구조로부터 돌출하는 한 쌍의 패들을 더 포함한다. 상기 삽입 장치는 예컨대 전방접근, 후방접근, 측방접근 또는 이들의 변형에 사용된다.

상기 핸들 구조는 내부 나사산을 가지며, 상기 클러치 부재가 상기 샤프트의 제1 나사산과 맞물리거나 맞물림이 해제될 때 상기 샤프트는 상기 핸들 구조의 내부 나사산과 맞물리도록 상기 종축을 따라 이동가능한 제2 나사산을 갖는다. 실시예에서, 상기 핸들은 내부 나사산을 가지며, 상기 샤프트는 통로 내의 제1 이동 범위에서 축방향으로 슬라이드할 수 있도록 적어도 일부가 내부 나사산으로부터 이격된 제1 나사산을 갖는다. 상기 샤프트의 적어도 다른 부분은 제2 나사산을 갖는다. 상기 제2 나사산은 샤프트가 통로 내의 제2 이동 범위에서 회전만 할 수 있도록 내부 나사산과 맞물림을 위하여 이동할 수 있다. 상기 샤프트는 통로 내에서 전방 이동시 제1 이동 범위 후 제2 이동 범위가 뒤따르도록 구성된다.

상기 푸셔 블록은 샤프트와 이동가능하며 그와 연결된다. 상기 푸셔 블록은 수용부를 가지며, 상기 수용부는 이젝터 로드를 수용하는 크기 및 구성을 갖는다. 상기 이젝터 로드는 종축을 갖는 중앙부 및 상기 중앙부로부터 연장하는 두 개의 아암(arm)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 아암은 상기 중앙부의 종축으로부터 오프셋된다. 상기 이젝터 로드의 중앙부는 복수의 오목부 및 하나의 홈을 갖는다. 상기 이젝터 로드가 푸셔 블록에 대해 회전할 수 있도록 상기 푸셔 블록은 상기 오목부 및 홈과 맞물리는 적어도 하나의 조임쇠를 포함한다. 실시예에서, 상기 이젝터 로드는 적어도 하나의 아암을 가지며, 푸셔 블록에 작동가능하게 연결되거나 및/또는 푸셔 블록으로부터 맞물림이 해제된다. 적어도 하나의 패들이 슬롯을 갖는 실시예에서, 상기 적어도 하나의 아암은 슬롯 내에서 패들의 원위 말단과 근위 말단 사이를 이동가능하다. 상기 이젝터 로드는 푸셔 블록으로부터 탈착가능하게 연결된다. 상기 패들의 적어도 하나는 개구부를 가지며, 상기 이젝터 로드가 상기 개구부 내에 위치할 때, 상기 푸셔 블록으로부터 맞물림이 해제되거나 및/또는 푸셔 블록에 대해 회전한다.

상기 샤프트의 적어도 일부는 패들 사이에 위치하며, 패들의 근위 말단을 통해 이동한다. 상기 패들의 원위 말단은 인접하는 척추뼈 사이에 위치하도록 크기 및 구성을 갖는다. 또한, 상기 패들은 원위 말단이 서로 편향되도록 구성된다. 상기 패들의 근위 말단은 핸들 구조에 작동가능하게 부착되도록 크기 및 구성을 갖는다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 패들은 원위 말단에서 적어도 하나의 융기부를 가지며, 상기 융기부는 적어도 하나의 패들과 척추뼈 사이의 맞물림을 향상시킨다. 실시예에서, 상기 적어도 하나의 패들은 적어도 하나의 척추뼈와 맞물리는 적어도 하나의 멈춤구조를 가지며, 상기 적어도 하나의 멈춤구조는 상기 패들의 원위 말단이 인접하는 척추뼈 내로 과도하게 관통하는 것을 방지하도록 구성된다. 상기 한 쌍의 패들 중 적어도 하나는 이젝터 로드가 이동할 수 있는 슬롯을 포함한다. 상기 푸셔 블록이 패들의 근위 말단에서 원위 말단으로 이동할 때 패들의 원위 말단이 서로로부터 멀어지게 이동하도록 구성된다.

상기 클러치 부재는 제1 부분과 제2 부분을 갖는 관통 개구부를 포함하며, 상기 제1 부분은 나사산이 형성된 부분으로 구성되며, 상기 제2 부분은 나사산이 형성되지 않은 부분으로 구성된다. 상기 클러치 부재는 또한 제1 측부 및 상기 제1 측부에 형성된 적어도 한 쌍의 제1 포켓을 포함한다. 상기 핸들 구조는 한번에 상기 한 쌍의 제1 포켓 중 하나에만 선택적으로 맞물리는 제1 조임쇠를 포함한다. 상기 클러치 부재는 제2 측부 및 상기 제2 측부에 형성된 한 쌍의 제2 포켓을 더 포함한다. 상기 핸들 구조는 한번에 상기 한 쌍의 제2 포켓 중 하나에만 선택적으로 맞물리는 제2 조임쇠를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 조임쇠는 상기 핸들 구조를 관통하여 위치하는 볼 멈춤쇠(ball detent)이다. 상기 클러치 부재는 상기 제1 나사산과 맞물릴 때 상기 샤프트가 통로 내의 제1이동 범위에서 회전만 하도록 상기 클러치 부재가 상기 샤프트 상의 제1 나사산과 맞물리거나 맞물림이 해제되도록 이동을 위해 상기 핸들 구조 상에서 지지된다. 상기 클러치 부재는 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하도록 상기 핸들 구조 상에서 지지되며, 상기 제1 위치에서 상기 샤프트는 종축과 평행한 핸들 구조 내에서 슬라이딩할 수 있으며, 상기 제2 위치에서 상기 샤프트는 상기 종축 이동과 다른 제2 방식으로 상기 핸들 구조 내에서 이동할 수 있다. 상기 제2의 다른 이동 방식은 적어도 부분적으로 상기 샤프트를 회전하는 것을 포함한다.

인접하는 척추뼈 사이에 임플란트를 삽입하는 방법은 종축 및 통로를 갖는 핸들 구조; 상기 핸들 구조로부터 연장하며, 원위 말단 및 근위 말단을 갖는 한 쌍의 패들; 상기 통로 내에서 이동가능하며 적어도 일부가 제1 나사산부를 갖는 샤프트; 상기 샤프트에 작동가능하게 연결되며 상기 척추 임플란트와 맞물리도록 구성된 전방 표면을 갖는 푸셔 블록; 및 적어도 일부가 상기 샤프트의 제1 나사산부와 선택적으로 맞물리는 나사산을 갖는 클러치 부재를 포함하는 임플란트 삽입 장치를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 임플란트를 상기 푸셔 블록을 향해 상기 패들 사이로 삽입하는 단계; 상기 패들의 원위 말단을 인접하는 척추뼈 사이로 삽입하는 단계; 상기 임플란트가 상기 패들의 원위 말단을 향해 이동하여 패들 사이를 벌리도록 상기 샤프트를 상기 핸들 구조의 통로를 통해 이동시키는 단계; 및 상기 패들을 인접하는 척추뼈 사이로부터 빼내는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 방법은 클러치 부재의 나사산을 상기 샤프트의 제1 나사산부와 맞물리도록 이동시키는 단계를 포함한다. 또한, 샤프트가 제2 나사산부를 포함하며, 핸들이 내부 나사산을 포함하는 실시예에서, 상기 방법은 상기 샤프트의 제2 나사산부를 상기 핸들의 내부 나사산과 맞물리게 하는 단계; 및 상기 샤프트를 상기 핸들 구조에 대해 회전시켜서 상기 푸셔 블록을 상기 패들 사이로 이동시키는 단계;를 더 포함한다. 상기 임플란트가 상기 패들의 원위 말단을 향해 이동할 때 상기 패들은 서로 이격된다. 상기 임플란트 삽입 장치가 상기 푸셔 블록에 작동가능하게 연결되는 이젝터 로드를 포함하는 실시예에서, 상기 샤프트가 회전할 때 상기 패들의 원위 말단들이 인접하는 척추뼈 사이로부터 물러나도록 상기 이젝터 로드는 적어도 하나의 척추뼈와 맞물린다. 또한, 상기 임플란트 삽입 장치는 상기 푸셔 블록에 작동가능하게 연결되는 이젝터 로드를 포함하며 상기 패들의 적어도 하나는 개구부를 포함하는 실시예에서, 상기 방법은 이젝터 로드를 상기 개구부 내에서 회전시키는 단계를 더 포함한다.

본 발명 및 실시예들이 하기 도면에 더욱 상세하게 설명된다. 하기 도면을 참조하여 본 발명을 보다 더 잘 이해할 수 있으며, 본 도면에서 유사한 참조번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다. 본 도면은 단독으로 이용되거나 또는 다른 특징들과 결합하여 이용되는 특징들을 예시하고자 함이며 본 발명은 예시된 실시예로 제한되지 않는다.

도 1은 척추 임플란트를 구비한 척추 임플란트 삽입 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 삽입 장치의 일부를 나타내는 단면도이다.

도 3은 도 2의 3-3선을 따라 절단된 단면도이다.

도 4는 도 1의 삽입 장치의 일부를 나타내는 측면도이다.

도 5는 도 1의 임플란트 및 삽입 장치의 일부를 나타내는 확대도이다.

도 6는 도 5의 6-6선을 따라 절단된 단면도이다.

도 7a는 도 5 및 6에 도시된 일부를 나타내는 사시도이다.

도 7b는 도 7a의 일부의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.

도 8은 도 1의 삽입 장치의 일부를 나타내는 측면도이다.

도 9는 도 8에 도시된 일부를 나타내는 전면도이다.

도 10은 도 1의 임플란트 및 삽입 장치의 측면도로 특정 부분은 단면도로 도시된다.

도 11는 도 10의 11-11선을 따라 절단된 단면도이다.

도 12는 도 1의 삽입 장치의 일부를 나타내는 단면도이다.

도 13은 도 1의 삽입 장치의 일부를 나타내는 측단면도이다.

도 14는 도 13에 도시된 일부를 나타내는 전면도이다.

도 15는 도 13의 15-15선을 따라 절단된 저면도이다.

도 16는 도 13의 16-16선을 따라 절단된 저면도이다.

도 17은 도 13에 도시된 일부를 나타내는 부분확대도이다.

도 18은 도 13의 18-18선을 따라 절단된 단면도이다.

도 19는 도 13의 19-19선을 따라 절단된 단면도이다.

도 20은 도 1의 삽입 장치의 일부를 나타내는 측면도이다.

도면에 도시된 장치(10)는 청구 범위에 기재된 구조적 구성 요소들의 예인 부분들을 포함하는 척추 임플란트 삽입 장치이다. 상기 삽입 장치(10)는 당업자가 본 발명을 제조 및 사용할 수 있는 방법예를 포함하며, 청구 범위에 기재되지 않은 한정 사항의 부과없이 본 발명의 실시와 최선의 형태를 제공하기 위하여 본 명세서에 설명된다. 따라서, 도면은 삽입 장치를 나타내며 설명을 위한 목적으로 예시된다. 이러한 점에서, 상기 장치는 척추에 임플란트를 삽입하기 위한 목적으로 설명 및 예시되지만, 다른 위치에 삽입되며 인체 이외에도 동물/사물에 삽입되는 다른 종류의 임플란트용으로 사용될 수 있다.

도 1에 도시된 상기 삽입 장치(10)의 구성 요소들은 그립 핸들(12), 샤프트(14), 및 상기 샤프트(14) 말단에 형성된 T-핸들(16)을 포함한다. 패들로 지칭되 는 한 쌍의 디스트랙터(distracter) 스프링(18)은 상기 그립 핸들(12)로부터 전방으로 돌출된다. 상기 샤프트(14)는 상기 그립 핸들(12)을 통해 연장되며, 상기 패들(18) 사이를 지나 그립 핸들(12)에서부터 전방으로 돌출된다.

푸셔 블록(20)은 상기 패들(18) 사이에 안착된다. 상기 푸셔 블록(20)은 상기 샤프트(14)와 연결 또는 결합되어 집도의가 상기 T-핸들(16)을 상기 그립 핸들(12) 방향으로 전방 이동시키면 앞으로 움직이게 된다. 그러면 상기 푸셔 블록(20)이 척추 임플란트(22)를 상기 패들(18)의 원위 말단(24) 사이에서 앞으로 밀게 되어 상기 패들(18)이 강제로 서로 이격되어 한 쌍의 척추뼈를 벌림과 동시에 상기 임플란트(22)를 척추뼈 사이의 공간으로 전진시킨다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 그립 핸들(12)은 중앙 종축(25)을 갖는 대략 실린더 형상으로, 양단으로 안쪽을 향해 방사형으로 테이퍼진다. 도면에서 봤을 때 우측에 위치하는 카운터보어(counterbore)(31)는 상기 그립 핸들(12)의 근위 말단(32)으로부터 안쪽으로 축방향 연장된다. 도면에서 봤을 때 좌측에 위치하는 유사한 카운터보어(35)는 원위 말단(36)으로부터 안쪽으로 축방향 연장된다. 상기 카운터보어들(31, 35)은 내부 보어(39)와 함께 축(25)을 따라 그립 핸들(12) 내에서 종방향으로 연장하는 통로를 구획한다. 일 실시예에서, 상기 핸들(12)의 길이는 약 10㎝ 내지 약 15㎝이다.

또 다른 통로(43)는 그립 핸들(12) 내에서 횡방향으로 연장한다. 이 통로(43)는 상기 종단 통로(41)를 가로지르며, 상기 종축(25)에 직교하는 횡축(45)을 중심으로 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 협소한 나사산 보어(47)가 상기 횡단통로(43)에서 양쪽으로 외부로 연장한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 그립 핸들(12)의 길이방향으로 가늘고 길게 형성된 슬롯(49) 또한 그립 핸들(12) 내에서 횡방향으로 연장한다.

상기 샤프트(14)는 서로 길이와 직경이 다른 다수의 개별 구성 요소들을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 구성요소로 샤프트(14) 상에서 가장 큰 직경(d1)을 갖는 근위 말단부(50), 및 가장 작은 직경(d2)을 갖는 원위 말단부(52)를 포함한다. 상기 근위 말단부(50)는 상기 T-핸들(16)(도 1)을 수용하도록 구성된다. 상기 원위 말단부(52)는 상기 푸셔 블록(20)(도 1)을 수용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 상기 샤프트(14)의 길이는 약 30㎝ 내지 약 40㎝이다. 일 실시예에서, 상기 삽입 장치(10)의 길이는 약 35㎝ 내지 약 45㎝이다.

상기 샤프트(14)의 다른 구성 요소들로는, 두 개의 중간부(60, 62) 사이에 미들부(58)를 포함하는 주길이부(56)가 있다. 상기 미들부(58)는 상기 샤프트(14)의 가장 긴 개별 부분이며 거의 전체에 걸쳐 제1 나사산(64)이 형성되어 있다. 상기 미들부(58)는 제1 나사산(64) 옆에서 제3 직경(d3)을 가지며, 제1 나사산(64)에서 제4 직경(d4)을 갖는다. 상기 중간부(60, 62) 또한 제4 직경(d4)을 갖는다. 또 다른 중간부(66)는 더 큰 직경(d5)을 가지며 상기 근위 말단부(50)와 그에 인접한 나사산이 없는 중간부(62) 사이에서 축방향으로 연장된다. 상기 샤프트(14)의 중간부(66)에는 직경(d1)이 가장 큰 제2 나사산(68)이 형성되어 있다.

도 5 및 6에 확대되어 도시된 바와 같이, 상기 푸셔 블록(20)은 상기 샤프트(14)의 원위 말단부(52) 상에 장착되며, 리테이너 링(80)으로 상기 샤프트(14)에 고정된다. 상기 푸셔 블록(20)의 전방 표면(82)은 상기 척추 임플란트(22)의 마주하는 면(84)의 외형과 윤곽이 매치한다. 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 상기 푸셔 블록(20)에 이젝터 로드(86)가 장착된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 이젝터 로드(86)는 단면이 원형인 중앙부(88) 및 단면이 타원형이거나 다른 적절한 형태인 한 쌍의 아암(90)을 포함한다. 상기 이젝터 로드(86)는 적어도 하나의 아암(90)을 가질 수 있음을 밝힌다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이젝터 로드(86)의 중앙부(88)는 상기 푸셔 블록(20)을 통해 연장하는 원형 보어(91)에 안착된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 아암(90)은 상기 푸셔 블록(20)으로부터 돌출한다. 한 쌍의 조임쇠(92)가 상기 이젝터 로드(86)를 푸셔 블록(20)상에 고정시킨다.

상기 패들(18)은 하나이거나 다수개일 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 삽입 장치(10)는 두 개의 패들(18)을 갖는다. 상기 패들(18)은, 도시된 바와 같이, 분리된 플렉시블 부분으로 구성된 단일 스프링 구조(100)이거나, 또는 다른 실시예로서 베이스에 부착된 다수개(예컨대, 두 개)의 스프링들의 어셈블리일 수 있다. 도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 상기 스프링 구조(100)는 근위 말단에서 관형 베이스(102)를 갖는다. 상기 패들(18)은 각각 동일한 형상으로, 상기 베이스(102)로부터 바깥 횡방향으로 활처럼 휘어 원위 말단(24)에서 모이는 가늘고 긴 잎 모양의 스프링으로 구성된다. 적어도 하나의 패들(18)은 베이스(102) 부근에 열쇠구멍 형상의 개구부(111)가 형성된 중앙슬롯(109)을 갖는다. 상기 개구부(111)는 이젝터 로드(86)를 푸셔 블록(20)으로부터 분리시키는 수단을 제공하므로 대체용 이젝터 로드나 다른 구조의 이젝터 로드를 삽입 장치(10)에 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 이젝터 로드(86)가 상기 개구부(111)의 근처 또는 개구부(111) 내에 위치할 때, 상기 조임쇠(92)는 이젝터 로드(86)로부터 맞물림이 해제되며 이젝터 로드(86)는 푸셔 블록(20)으로부터 그리고 개구부(111)로부터 제거된다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 다른 예의 이젝터 로드(86a)를 삽입 장치(10)에 사용할 수 있다. 상기 이젝터 로드(86a)는 아암(90a), 및 종축(86b)을 갖는 중앙부(88a)를 포함한다. 상기 이젝터 로드(86a)는 적어도 하나의 아암(90a)을 가질 수 있음을 밝힌다. 상기 아암(90a)은 상기 중앙부(88a)의 종축(86b)을 기준으로 중앙에서 약간 빗나가 위치한다. 또한, 상기 이젝터 로드(86a)는 하나 또는 그 이상의 오목부(89) 및 하나의 홈(93)을 포함한다. 상기 이젝터 로드(86a)는 상기 오목부(89)와 맞물리는 볼 멈춤쇠(미도시)와 같은 조임쇠(92)에 의해 푸셔 블록(20) 내에 유지된다. 상기 아암(90a)이 상기 패들(18)의 개구부(111) 내에 위치할 때, 상기 중앙부(88a)는 상기 개구부(111)내에서 회전된다. 외과의는 상기 조임쇠(92)가 오목부(89)로부터 맞물림 해제되어 홈(93)을 따라 이동하도록 상기 이젝터 로드(86a)를 회전시킨다. 그러면, 상기 조임쇠(92)는 다른 오목부(89)와 맞물리게 되고 그럼으로써 상기 아암(90a)이 패들(18)의 원위 말단(24)에 더 가깝게 되거나 더 멀어지게 된다. 이러한 구조 덕분에 외과의는 척추뼈 사이로 임플란트(22)의 송곳 깊이를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 중앙부(88a)의 제1 면(88b)이 원위 말단(24)을 향하는 위치에서 임플란트(22)의 송곳 깊이는 약 3㎜이며, 상기 중앙부(88a)의 제2 면(88c)이 원위 말단(24)을 향하는 위치에서 임플란트(22)의 송곳 깊이는 약 6㎜이다. 상기 아암(90a)은 이젝터 로드(86a)가 다른 방향에 위치할 때 임플란트(2)의 송곳 깊이를 시각적으로 표시해주는 표시(I)가 형성된 표면(90b)을 갖는다.

한 쌍의 멈춤구조(110)는 상기 패들(18)의 원위 말단(24) 부근에서 슬롯(109)의 양측으로부터 돌출한다. 상기 멈춤구조(110)는 삽입 장치(10)가 척추뼈 사이의 공간으로 너무 많이 전진하는 것을 방지한다. 선택적으로, 멈춤기능은 원하는 삽입거리를 미리 선택할 수 있도록 조절가능하다. 예컨대, 멈춤구조(110)에 힌지 부착되며 도구 사용자의 선택에 따라 멈춤구조(110)에 가까이 또는 멀리 위치시킬 수 있는 스터드(stud)나 너브(nub)에 의한 두 가지 경우의 삽입거리 선택이 있을 수 있다.

각각의 패들(18)은 상기 멈춤구조(110) 전방에서 근소하게 서로 이격되어 있는 한 쌍의 협소한 평행 융기부(112)를 갖는다. 상기 협소한 융기부(112)는 삽입 장치(10)가 작동시 움직이는 것을 방지하는 고정기능 역할을 한다. 상기 융기부(112)는 인접한 슬롯(109)에 의해 막히지만, 그렇지 않을 경우 패들(18)을 완전히 가로질러 연장한다. 일 실시예에서, 상기 패들의 길이는 약 17㎝ 내지 약 27㎝이다.

도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 상기 스프링 구조(100)의 베이스(102)는 그립 핸들(12)의 원위 카운터보어(35)에 안착된다. 조임쇠(114)는 상기 베이스(142)를 카운터보어(35) 내에 고정시킨다. 상기 그립 핸들(12)의 타단에서, 조임쇠(116)는 슬리브(120)를 근위 카운터보어(31) 내에 고정시킨다. 상기 슬리브(120)의 내부 나사산(122)(도 12)은 축(25)을 따라 그립 핸들(12)을 통해 연장하는 통로(41) 내에 위치한다. 상기 샤프트(14) 상의 제1 나사산(64)은 상기 통로(41) 내 에서 내부 나사산(122)으로부터 안쪽으로 방사형으로 이격되며, 상기 샤프트(14)는 상기 통로(41) 내에서 축방향으로 연장하며 이동가능하다. 상기 이젝터 로드(86)의 아암(90)은 상기 패들(18)의 슬롯(109)을 통해 외부로 돌출하여 상기 푸셔 블록(20)이 상기 샤프트(14)와 축방향으로 이동할 때 슬롯(109)을 따라 슬라이드한다.

상기 샤프트(14)와 푸셔 블록(20)의 축방향 이동은 서로 다른 두 가지 작동 모드로 이루어진다. 제1 작동모드에서, 상기 샤프트(14) 상의 (T-핸들(16)에 인접한) 제2 나사산(68)이 상기 그립 핸들(12)의 슬리브(120) 내에서 전진하여 내부 나사산(122)과 맞물리도록 이동할 때까지 상기 샤프트(14)는 상기 통로(41) 내에서 자유롭게 슬라이드할 수 있다. 상기 T-핸들(16)을 그립 핸들(12)에 대하여 회전시켜 상기 샤프트(14)를 축(25)을 따라 전방으로 회전시킴으로써 푸셔 블록(20)과 임플란트(22)는 더 전진할 수 있다. 제2 작동모드에서, 상기 샤프트(14)는 상기 그립 핸들(12)의 통로(41) 내에서 자유롭게 슬라이드하지 않으나, T-핸들(16)을 회전시켜 상기 샤프트(14)를 통로(41) 내에서 회전시킴으로써 축방향으로 전방 이동시킬 수 있다. 집도의는 상기 그립 핸들(12)에 장착된 클러치 매커니즘(130)을 변경함으로써 삽입 장치(10)를 서로 다른 두 가지 작동 모드로 변경할 수 있다.

상기 클러치 매커니즘(130)은 이동가능한 클러치 부재(132) 및 상기 핸들(12)에 작동가능하게 연결된 한 쌍의 조임쇠(예컨대, 볼 멈춤쇠(134))를 포함한다. 도 13 내지 19에 도시된 바와 같이, 상기 클러치 부재(132)는 상부면(136)과 하부면(138)이 평평한 실린더 형상이다. 상기 클러치 부재(132)의 상부면(136)과 하부면(138)은, 도 15 및 16에 도시된 바와 같이, 구동표시를 갖는다. 한 쌍의 오목면(144)은 상부면(136)과 하부면(138)의 적어도 하나에 (예컨대, 중앙에) 위치한다. 상기 오목면(144)은 서로 동일하며, 각각 한 쌍의 포켓(147, 149)을 한정하는 캠표면부(146)(도 19)를 갖는다. 도 14에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 포켓(147, 149)은 상기 클러치 부재(132)의 길이방향으로 양편에 이격되어 연장하는 눈물방울 형상이다.

상기 클러치 부재(132)의 내부 표면(150)은 통로(151)를 한정한다. 상기 내부 표면(150)은 통로(151) 양측에 서로 다른 부분(152, 154)을 갖는다. 상기 내부 표면(150)의 제1 측부(152)는 제1 축(157)의 중심에서 반원통형으로 구성된다. 제2 측부(154)는 상기 제1 축(157)에서 이격된 제2 축(159)의 중심에서 반원통형으로 구성되며, 상기 제2 축(159) 주위를 부분적으로 연장하는 나사산(160)을 한정한다.

도 10 및 11을 참조하면, 상기 클러치 부재(132)는 상기 그립 핸들(12)의 횡단통로(43)를 통해 연장한다. 상기 클러치 부재(132)를 통해 연장하는 통로(151)는 상기 그립 핸들(12)의 종단 통로(41)와 정렬된다. 상기 볼 멈춤쇠(134)는 상기 클러치 부재(132)를 상기 그립 핸들(12) 상에 고정 및 유지시킨다. 상세하게, 도 20에 도시된 바와 같이, 볼 멈춤쇠(134)는 각각 외부 나사산(166)이 형성된 케이싱(164)을 갖는다. 상기 볼 멈춤쇠(134)는 케이싱(164)의 양단에서 볼(168)이 상기 통로(43) 안으로 투입되는 위치까지 상기 그립 핸들(12)의 협소한 보어(47)(도 2) 속으로 삽입된다. 상기 클러치 부재(132)가 통로(43)에 설치되면, 상기 두 개의 볼(168) 모두는 클러치 부재(132)의 제1 포켓(147) 또는 제2 포켓(149)에 안착된 다. 상기 클러치 부재(132)를 상기 볼(168)이 제1 포켓(147) 내에 안착되는 제1 위치와 상기 볼(168)이 제2 포켓(149)에 안착되는 제2 위치 사이에서 전후로 이동시키기 위하여, 집도의는 양면(140, 142)을 번갈아 누름으로써 캠표면(146)을 볼 멈춤쇠(134)의 저항에 반하여 슬라이드시킬 수 있다.

상기 클러치 부재(132)가 제1 위치에 있을 때, 나사산이 없는 내부 표면(152)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(14) 상의 제1 나사산(64) 옆에 위치한다. 상기 통로(151) 양측의 내부 나사산(160)은 샤프트(14) 상의 제1 나사산(64)으로부터 횡단하여 이격된다. 따라서, 상기 내부 나사산(160)은 제1 나사산(64)과 결합하지 않으며, 상기 샤프트(14)는 축(25)을 따라 자유롭게 슬라이드한다.

상기 클러치 부재(132)가 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 때, 클러치 부재(132)의 나사산이 없는 내부 표면(152)은 샤프트(14) 상의 제1 나사산(64)으로부터 멀어져 횡방향으로 이동한다. 동시에 상기 클러치 부재(132)의 내부 나사산(160)은 상기 샤프트(14)상의 제1 나사산(64)과 맞물리도록 횡방향으로 이동된다. 따라서, 상기 클러치 부재(132)가 제2 위치에 있을 때, 상기 샤프트(14)를 그립 핸들(12)의 통로(41)를 통해 돌려조이기 위해서 집도의는 T-핸들(16)을 그립 핸들(12)에 대해 회전시키기만 하면 샤프트(14)를 축(25)을 따라 이동시킬 수 있다. 상기 내부 나사산(160, 122)은 각자의 위치에 자리하며 동일한 피치를 가지므로, 샤프트(14)가 축(25)을 따라 이동할 때, 샤프트(14)의 나사산(64)이 상기 내부 나사산(160, 122)과 동시에 결합한다.

상기 삽입 장치(10) 사용시, 집도의는 수동으로 상기 임플란트(22)를 패들(18) 사이로 전방 슬라이드시켜서 스프링 힘이 임플란트(22)를 제자리에 유지시킬 때까지 패들(18)을 이격시켜 놓는다. 상기 패들(18)과 임플란트(22) 사이에 레일-홈 관계가 이루어져 상기 임플란트(22)가 원위로 전진할 때 패들(18)과 적당한 정렬을 유지한다. 예컨대, 상기 패들(18)은 각각 임플란트(22)의 외부(예컨대, 상하부) 표면 상의 대응하는 홈(들)과 맞물리는 복수(예컨대, 두 개)의 레일(26)을 갖는다.

집도의는 상기 푸셔 블록(20)의 전방 표면(82)이 임플란트(22)의 보충면(84)과 맞물릴 때까지 상기 샤프트(14) 및 푸셔 블록(20)을 축방향으로 전방 이동시킨다. 상기 패들(18)의 원위 말단(24)을 한 쌍의 척추뼈 사이에 삽입하고 멈춤 구조(110)를 척추뼈에 접하게 한 후, 상기 푸셔 블록(20)을 전방으로 더 이동시키면 임플란트(22)가 패들(18)의 원위 말단(24) 사이에 강제로 위치하게 된다. 이로 인하여 패들(18)이 서로로부터 멀어져 이동되어 척추뼈가 임플란트(22)의 두께에 따라 이격됨과 동시에 임플란트(22)가 척추뼈 사이의 공간으로 이동하게 된다. 클러치 부재(32)가 제1 위치에 있을 때, T-핸들(16)을 회전시킬 필요없이 샤프트(14)를 축(25)을 따라 전방으로 슬라이드시키기만 하면 상기 샤프트(14)와 푸셔 블록(20)을 제1 이동 범위에서 전진시킬 수 있다.

그러나, 클러치 부재(132)가 제2 위치에 있는 경우, 상기한 바와 같이, T-핸들(16)을 회전시켜 상기 샤프트(14)를 그립 핸들(12)을 관통하며 돌려조이기만 하면 상기 샤프트(14)와 푸셔 블록(20)을 제1 이동 범위에서 전진시킬 수 있다. 어쨋 든, 제2 이동 범위는 샤프트(14) 상의 제2 나사산(68)이 슬리브(120)의 내부 나사산(122)과 맞물리도록 축방향으로 이동할 때 발생한다. 상기 샤프트(14)가 제2 이동 범위에서 전방으로 조여지면, 상기 푸셔 블록(20)은 임플란트(22)를 상기 패들(18)의 원위 말단(24) 사이로부터 이동시킨다. 임플란트(22)가 패들(18)의 원위 말단(24)을 지나 인접하는 척추뼈 사이로까지 이동하면, 상기 이젝터 로드(86, 86a)의 아암(90, 90a)은 인접한 척추뼈의 외벽과 맞물린다. 상기 샤프트(14)를 회전시키면 아암(90, 90a)이 척추뼈를 누르게 되고 패들(18)이 제2 이동 범위에서 척추뼈 사이로부터 물러나게 된다. 도시된 실시예에서, 다양한 나사산 영역에 의한 다양한 범위의 나사산 이동은 각 영역을 따라 동일한 이동 속도나 페이스를 발생시키는 동일한 피치를 갖는다.

상술한 설명 및 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만, 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 다양한 추가, 변형 및 치환이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 특히, 해당 기술분야의 당업자라면 본 발명이 그 사상 및 필수적인 특징을 벗어나지 않고 다른 특정한 형태, 구조, 배치, 크기로 다른 구성 요소, 물질 및 성분을 가지고 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 당업자는 본 발명이 본 발명의 원리에서 벗어나지 않고 특정한 환경 및 작동요건에 특히 적합한, 본 발명의 실시에 사용되는 구조, 배치, 크기, 재료 및 성분에 많은 변형을 가지고 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 여기서 개시된 실시예는 따라서 모든 관점에서 예시를 위한 것이며 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 하며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항으로 한정되며 상술한 설명에 제한되지 않는다.

Claims (31)

1. 척추 임플란트와 사용하는 장치에 있어서,

   종축 및 통로를 갖는 핸들 구조;

   상기 통로 내에서 이동가능하며 적어도 일부가 제1 나사산을 갖는 샤프트;

   상기 샤프트가 상기 통로 내부에서 이동할 때 상기 통로 내부에서 역시 이동하도록 상기 샤프트에 연결되며, 상기 척추 임플란트와 접촉하도록 구성된 전방 표면을 갖는 푸셔 블록; 및

   상기 샤프트의 제1 나사산과 맞물리거나 맞물림이 해제되도록 상기 핸들 구조에 이동 가능하게 지지되는 클러치 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 핸들 구조는 내부 나사산을 가지며, 상기 제1 나사산은 상기 샤프트가 상기 통로 내의 제1 이동 범위에서 축방향으로 슬라이드하도록 상기 내부 나사산으로부터 이격되며, 상기 샤프트는 상기 제1 나사산으로부터 이격된 제2 나사산을 더욱 포함하며, 상기 제2 나사산은 제2 이동 범위를 한정하며 상기 샤프트가 상기 제2 이동 범위에서 회전만 할 수 있도록 상기 내부 나사산과 맞물리게 이동가능한 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 샤프트는 상기 통로를 통해 이동될 때 상기 제1 이동 범위 후 상기 제2 이동 범위가 뒤따르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 클러치 부재가 상기 제1 나사산에 맞물릴 때, 상기 샤프트가 상기 통로 내의 상기 제1 이동 범위에서 회전만 할 수 있도록 상기 클러치 부재의 적어도 일부분이 나사산들을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 핸들 구조는 내부 나사산을 가지며, 상기 클러치 부재가 상기 샤프트의 제1 나사산과 맞물리거나 맞물림이 해제될 때 상기 샤프트는 상기 핸들 구조의 내부 나사산과 맞물리도록 상기 종축을 따라 이동가능한 제2 나사산을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 핸들 구조의 일단으로부터 돌출하는 한 쌍의 패들을 더 포함하며, 상기 패들 사이에 상기 샤프트의 적어도 일부가 위치되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 푸셔 블록은 수용부를 가지며, 상기 수용부는 이젝터 로드를 수용할 수 있는 크기 및 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 이젝터 로드는 종축을 갖는 중앙부 및 상기 중앙부로부터 연장되는 두 개의 아암(arm)을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 아암은 상기 중앙부의 종축으로부터 오프셋되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 이젝터 로드의 중앙부는 복수의 오목부 및 하나의 홈을 가지며, 상기 푸셔 블록은 상기 이젝터 로드가 푸셔 블록에 대해 회전할 수 있도록 상기 오목부 및 홈과 맞물리는 적어도 하나의 조임쇠를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 핸들 구조로부터 연장하는 한 쌍의 패들을 더욱 포함하고, 상기 패들은 원위 말단 및 근위 말단을 가지며, 상기 패들의 원위 말단은 인접하는 척추뼈 사이에 위치되도록 크기 및 구성을 가지며, 상기 패들의 근위 말단은 상기 핸들 구조에 작동가능하게 부착되도록 크기 및 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 패들은 상기 원위 말단에서 적어도 하나의 융기부를 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 클러치 부재는 제1 부분과 제2 부분을 갖는 관통 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 제1 부분은 나사산이 형성된 부분으로 구성되며, 상기 제2 부분은 나사산이 형성되지 않은 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,

    상기 클러치 부재는 제1 측부 및 상기 제1 측부에 형성된 적어도 한 쌍의 제1 포켓을 더욱 포함하며, 상기 핸들 구조는 한번에 상기 한 쌍의 제1 포켓 중 하나에만 선택적으로 맞물리는 제1 조임쇠를 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 클러치 부재는 제2 측부 및 상기 제2 측부에 형성된 한 쌍의 제2 포켓을 더욱 포함하며, 상기 핸들 구조는 한번에 상기 한 쌍의 제2 포켓 중 하나에만 선택적으로 맞물리는 제2 조임쇠를 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 제1 및 제2 조임쇠는 상기 핸들 구조를 관통하여 위치하는 볼 멈춤쇠(ball detent)인 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
18. 제11항에 있어서,

    상기 한 쌍의 패들 중 적어도 하나는 슬롯을 구비하는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
19. 제18항에 있어서,

    적어도 하나의 아암을 구비하는 이젝터 로드를 더욱 포함하며, 상기 이젝터 로드는 상기 푸셔 블록에 작동가능하게 연결되며, 상기 적어도 하나의 아암은 상기 적어도 하나의 패들의 원위 및 근위 말단 사이에서 상기 슬롯 내부를 이동가능한 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서,

    상기 패들은 상기 푸셔 블록이 상기 패들의 근위 말단에서 상기 패들의 원위 말단으로 이동할 때 상기 패들의 원위 말단이 서로로부터 멀어지게 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
21. 제19항에 있어서,

    상기 이젝터 로드는 상기 푸셔 블록에 해제가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
22. 제18항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 패들은 적어도 하나의 척추뼈와 접촉하는 적어도 하나의 멈춤구조를 가지며, 상기 적어도 하나의 멈춤구조는 상기 패들의 원위 말단이 인접하는 척추뼈 내로 과도하게 관통하는 것을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
23. 제1항에 있어서,

    상기 클러치 부재는 상기 샤프트가 상기 종축과 평행한 상기 핸들 구조 내에서 슬라이드할 수 있는 제1 위치와 상기 샤프트가 상기 핸들 구조 내에서 상기 종축 이동과 다른 제2 방식으로 이동할 수 있는 제2 위치 사이를 이동하도록 크기와 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
24. 제23항에 있어서,

    상기 제2 이동 방식은 적어도 부분적으로 상기 샤프트를 회전시키는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
25. 제11항에 있어서,

    이젝터 로드를 더욱 포함하며, 상기 이젝터 로드는 상기 푸셔 블록에 작동가능하게 연결되고 맞물림 해제가능하며, 상기 패들은 상기 원위 말단이 서로 편향되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
26. 제25항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 패들은 개구부를 포함하며, 상기 이젝터 로드가 상기 개구부 내에 위치할 때, 상기 이젝터 로드는 상기 푸셔 블록으로부터 맞물림 해제될 수 있는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
27. 제25항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 패들은 개구부를 포함하며, 상기 이젝터 로드가 상기 개구부 내에 위치할 때, 상기 이젝터 로드는 상기 푸셔 블록에 대해 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 척추 임플란트와 사용하는 장치.
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