KR101660551B1 - 조절가능한 로드 조립체 - Google Patents

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KR101660551B1
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로베르토 카차도리안
에드워드 맥쉐인
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신세스 게엠바하
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Abstract

본 발명의 척추 교정 수술용 조절가능한 로드는, 하나 이상의 뼈 연결 요소에 결합할 수 있는 로드 부분들 및 서로에 대해 활주식으로 이동할 수 있는 신장부들을 각각 구비한 제1 세장형 부재 및 제2 세장형 부재를 포함하여 제공된다. 각각의 신장부의 복수 개의 구멍은 조절가능한 로드의 길이를 선택하도록 서로에 대해 정렬될 수 있으며, 잠금 요소는 제1 및 제2 세장형 부재를 결합하고 신장가능한 로드의 길이를 정착 또는 고정시키도록 한 쌍의 정렬된 구멍을 통해 삽입된다.

Description

조절가능한 로드 조립체{ADJUSTABLE ROD ASSEMBLY}
본 출원은 그 전문이 본원에 참조로 통합된, 발명의 명칭이 "척추 교정용 조절가능한 로드(Adjustable Rod For Spinal Correction)"인 2008년 11월 3일 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/110,711호의 우선권을 주장한다.
척추가 성장함에 따라 또는 변형이 교정됨에 따라 수술 후와 수술 중에 척추를 수용할 수 있는 크기로 조절될 수 있는, 척추 변형 교정 용도의 세장형 척추 정착 로드가 제공될 필요가 있다.
또한, 수술 후의 감염의 발생률을 감소시킬 뿐 아니라 수술 중의 침습성(invasiveness)을 감소시키기 위해, 조절가능한 로드의 경피 삽입(percutaneous insertion)을 용이하게 할 필요가 있다. 따라서, 경피 이식을 위해 구성된 조절가능한 로드 조립체가 요구된다.
본 발명은 일반적으로 정형외과학에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명의 양호한 실시예는 변형 교정을 위한 조절가능한 세장형 조립체에 관한 것이다. 또한, 조절가능한 로드 조립체로도 호환 가능하게 언급되는 조절가능한 세장형 조립체는 바람직하게 인간 척추를 교정하거나 또는 일직선화하는데 사용된다.
조절가능한 로드 조립체는 바람직하게는 적어도 하나의 뼈 연결 요소, 제1 세장형 부재, 제2 세장형 부재, 및 잠금 요소를 포함한다. 바람직하게, 뼈 연결 요소는 환자의 추골을 포함하는 환자의 흉곽, 골반, 또는 척추에의 부착을 위한 것이다. 바람직하게, 제1 세장형 부재는 뼈 연결 요소들 중 하나에 결합하도록 구성된 제1 로드 부분 및 제1 신장부를 포함하고, 제1 신장부는 외부면에 복수 개의 보어 구멍, 바람직하게는 블라인드 보어 구멍을 더 포함한다. 바람직하게, 제2 세장형 부재는 뼈 연결 요소들 중 하나에 결합하도록 구성된 제2 로드 부분 및 제1 신장부에 대해 활주식으로 이동할 수 있는 제2 신장부를 포함한다. 제2 신장부는 바람직하게 외부면에 복수 개의 관통 구멍을 더 포함한다. 잠금 요소는 바람직하게, 각각의 보어 구멍 및 관통 구멍 중 적어도 하나에 삽입가능하도록 구성되어 그에 따라 제1 및 제2 세장형 부재를 함께 결합하고 조절가능한 로드 조립체의 길이를 고정 또는 정착시키는 핀을 포함한다. 뼈 연결 요소는 바람직하게는 제1 로드 부분과 제2 로드 부분 중 적어도 하나에 대하여 회전식으로 조절될 수 있다. 제1 세장형 부재는 일직선일 수 있거나 또는 척추전만(lordotic) 또는 척추후만(kyphotic) 곡률을 가질 수 있다. 유사하게, 제2 세장형 부재는 일직선일 수 있거나 또는 척추전만 또는 척추후만 곡률을 가질 수 있다. 다르게, 제1 및 제2 세장형 부재의 일부는 일직선일 수 있는 반면 다른 부분은 만곡될 수 있다.
바람직하게, 제1 및 제2 세장형 부재, 또는 이들의 일부는, 척추전만 곡률을 형성하기 위해 이들의 외부면이 곡률 반경의 방향을 형성하도록, 만곡된다. 세장형 부재 또는 그 일부는 또한 비교적 일직선이거나 또는 척추후만 곡률을 형성할 수 있다. 바람직하게 제1 신장부 및 제2 신장부는 각각 만곡되고, 각각은 바람직하게 동일한 곡률 반경을 갖는다. 제1 및 제2 세장형 부재 및/또는 제1 및 제2 신장부의 곡률 반경은 바람직하게는 약 200mm 내지 약 520mm이다. 뼈 연결 요소는 많은 형상 및 구조를 띨 수 있고, 예를 들어, 척추 후크(spinal hook), 층상 후크(lamina hook), 척추경 후크(pedicle hook), 횡돌기 후크(transverse processes hook), 극돌기 후크(spinal processes hook), 골반 후크(pelvic hook), 및 S형 후크 부재를 포함하는 후크, 클램프 조립체, 예를 들어, 척추경 스크류 및 골반 스크류를 포함하는 스크류를 포함할 수 있다. 클램프 조립체는, 예를 들어, 늑골 후크(rib hook) 및 늑골 후크 캡, "C" 클램프 또는 다른 클램프 구조 등 많은 형상 및 구조를 띨 수 있다.
조절가능한 로드 조립체는 다양한 크기 및 형상의 복수 개의 제1 세장형 부재 및 다양한 크기 및 형상의 복수 개의 제2 세장형 부재를 포함하는 시스템을 형성할 수 있다. 조절가능한 로드 조립체 시스템은, 환자의 늑골에의 부착을 위한 적어도 하나의 클램프, 환자의 추골, 바람직하게는 추골의 층상에의 부착을 위한 적어도 하나의 후크, 및/또는 환자의 골반 영역에의 부착을 위한 적어도 하나의 후크를 포함하는 다중 뼈 연결 요소를 더 포함할 수 있다.
인간 척추를 교정하거나 일직선화하기 위한 조절가능한 로드 조립체를 이식하기 위한 방법이 또한 기술된다. 상기 방법은 제1 개구를 통해 환자의 제1 위치에 제1 뼈 연결 요소를 삽입하는 단계와, 제1 위치의 뼈에 제1 뼈 연결 요소를 결합하는 단계와, 제2 개구를 통해 환자의 제2 위치에 제2 뼈 연결 요소를 삽입하는 단계와, 제2 위치의 뼈에 제2 뼈 연결 요소를 결합하는 단계와, 제1 개구를 통해 제1 세장형 부재를 삽입하는 단계와, 제1 뼈 연결 요소에 제1 세장형 부재를 결합하는 단계와, 제2 개구를 통해 제2 세장형 부재를 삽입하는 단계와, 제2 뼈 연결 요소에 제2 세장형 부재를 결합하는 단계와, 세장형 부재들을 함께 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 제3 위치에 제3 개구를 생성하는 단계와, 세장형 부재들을 함께 결합하기 위해 제3 개구를 통해 커플러 또는 잠금 요소를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 세장형 부재는 제1 로드 부분을 가질 수 있고, 상기 방법은 제1 뼈 연결 요소를 제1 로드 부분에 결합하는 단계와, 제1 뼈 연결 요소를 제1 로드 부분에 대해 각도 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 제1 로드 부분에 대해 제1 뼈 연결 요소의 각도 배향을 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
조절가능한 로드 조립체의 다른 배치, 구조, 특성, 실시예, 태양, 수단, 방법, 및 구성이 상세한 설명을 참조함으로써 당업자에게 명확해질 것이며, 본 발명은 도시 및 개시된 개요 및/또는 양호한 실시예로 제한되어서는 안 된다.
본 명세서의 양호한 실시예의 하기의 상세한 설명 및 전술된 간략한 설명은 첨부된 도면과 관련하여 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 본 명세서의 조절가능한 로드 조립체를 설명하기 위해, 양호한 실시예의 도면이 도시된다. 그러나, 본 명세서는 도시된 구체적인 배열, 구조, 특징, 실시예, 태양, 방법, 및 수단으로 제한되지 않으며, 도시된 배열, 구조, 특징, 실시예, 태양, 방법, 및 수단은 다른 배열, 구조, 특징, 실시예, 태양, 방법, 및 수단과 결합하거나 또는 독자적으로 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 양호한 실시예에 따른 조절가능한 로드 조립체의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 양호한 실시예에 따른 조절가능한 로드 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 환자의 흉곽 및 골반에 연결된 도 2의 조절가능한 로드 조립체의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 양호한 실시예에 따른 조절가능한 로드 조립체의 분해 측면도이다.
도 5는 도 4의 조절가능한 로드 조립체의 사시도이다.
도 6은 조절가능한 로드 조립체의 연결 조립체의 제1 실시예의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 조립된 연결 조립체의 저면도이다.
도 8은 라인 8-8을 따른 도 7의 조립된 연결 조립체의 단면도이다.
도 9는 도 6의 조절가능한 로드 조립체의 연결 조립체의 사시도이다.
도 10은 조절가능한 로드 조립체에 사용하기 위한 잠금 요소의 측면도이다.
도 11은 도 1의 조절가능한 로드 조립체의 층상 후크의 사시도이다.
도 12는 도 1 내지 도 5의 뼈 클램핑 조립체의 늑골 후크의 사시 측면도이다.
도 12a는 라인 12A-12A를 따른 도 12의 늑골 후크의 단면도이다.
도 12b는 도 12의 늑골 후크의 사시 배면도이다.
도 13은 도 1 내지 도 4의 뼈 클램핑 조립체의 늑골 후크 캡의 사시도이다.
도 14는 도 2의 조절가능한 로드 조립체의 병렬 커넥터의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제4 양호한 실시예에 따른 조절가능한 로드 조립체의 일부의 사시도이다.
도 16은 도 14의 조절가능한 로드 조립체의 횡단 커넥터의 측면 사시도이다.
도 17은 도 15의 조절가능한 로드 조립체의 횡단 늑골 후크의 사시 측면도이다.
도 17a는 라인 17A-17A를 따른 도 17의 횡단 늑골 후크의 단면도이다.
도 17b는 도 12의 횡단 늑골 후크의 사시 배면도이다.
하기의 설명에서 특정 용어는 단지 편의를 위해 사용된 것이며, 제한적인 것이 아니다. 단어 "우측", "좌측", "하부", "상부", "상단", "바닥"은 참조로 표시된 도면의 방향을 나타낸다. 단어 "내부", "내향" 또는 "말단" 및 "외부", "외향" 또는 "기단"은 각각, 환자, 또는 조절가능한 로드 조립체의 기하학적 중심 및 그 관련된 부분을 향하는 방향, 또한 이들로부터 멀어지는 방향을 나타낸다. 단어, "전방", "후방", "위", "아래", "측면", "중앙", 및 관련 단어 및/또는 구문은 참조로 이루어진 인체의 양호한 위치 및 배향을 나타내며, 제한적인 의미는 아니다. 용어는 전술된 단어, 그 파생어, 및 유사한 취지의 단어를 포함한다.
도 1 내지 도 5, 및 도 15를 참조하면, 하나 이상의 조절 조립체(15) 및 하나 이상의 뼈 연결 요소(50)를 포함하는 조절가능한 로드 조립체(10)가 제공된다. 그 전문의 내용이 본원에 참조로 통합된 미국 특허 제5,092,889호 및 미국 특허 제5,261,908호는 유사한 상태를 교정하고 해결하기 위해 사용되는, 본원에 기술된 것들과 유사한 조절가능한 로드 조립체를 기술, 도시, 및 기재한다.
도 1 내지 도 9, 및 도 15의 조절 조립체(15)는 제1 세장형 부재 또는 말단 연장부(20), 제2 세장형 부재 또는 기단 연장부(30), 및 잠금 요소(40)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 세장형 부재(20, 30) 및 잠금 요소(40)는, 수많은 생체적합성 재료, 예를 들어, 티타늄, 스테인리스 스틸, 티타늄 합금, 코발트-크롬, 복합체, 세라믹스, PEEK, 또는 다른 폴리머 등으로부터 형성될 수 있다. 이러한 재료는 제한되지 않으며, 세장형 부재(20, 30) 및 잠금 요소(40)는 조절 조립체(15)의 정상 작동 상태(예를 들어, 환경적, 물리적 고유 요건)를 버티고 원하는 형상을 띌 수 있는 거의 모든 생체적합성 재료로 구성될 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하여, 조절 조립체(15)의 제1 세장형 부재(20)는 하나 이상의 제1 뼈 연결 요소(50)에 결합되도록 구성된 제1 로드 부분(22) 및 수형 신장부(24)를 포함한다. 바람직하게, 수형 신장부(24)는 외부면(25), 내부면(26), 및 수형 신장부(24)를 단면으로 봤을 때 T 바아 형상을 형성하도록 결합하는 한 쌍의 측면(27, 28)을 포함한다. 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 복수 개의 블라인드 보어 구멍(blind bore hole; 21)이 수형 신장부(24)의 외부면(25)을 통해 배치된다. 블라인드 보어(21)는 수형 신장부(24)를 통과하는 동안 외부면(25)으로부터 내부면(26)까지 연장되지 않는 것이 바람직하다.
제2 세장형 부재(30)는 하나 이상의 제2 뼈 연결 요소(50)에 연결되도록 구성된 제2 로드 부분(32) 및 암형 신장부(34)를 포함한다. 암형 신장부(34)는 수형 신장부(24)에 대해 활주가능하게 이동하도록 구성된다. 바람직하게, 암형 신장부(34)는 외부면(35), 한 쌍의 측면(37, 38), 및 개구(39)를 갖는 내부면(36)을 포함하며, 이들은 암형 신장부(34)를 단면으로 봤을 때 바람직하게 "C" 형상을 갖는 슬리브형 부재를 형성한다. 슬리브형 신장부(34)는 수형 신장부(24)를 수용하기 위한 채널을 갖는다. 복수 개의 상보적인 관통 구멍(31)이 암형 신장부(34)의 외부면(35)을 통해 배치된다.
수형 연장부(24) 및 암형 연장부(34)의 표면들이 T 바아 형상 및 C형 채널을 형성하는 것으로 도시 및 기재되었지만, 다른 형상 및 기하학적 구조가, 예를 들어 I 비임 형상의 수형 연장부(24), 및 예를 들어, I형 또는 T형 채널과 같은 암형 연장부(34)에 이용될 수 있다. 제1 세장형 부재(20)는 제2 세장형 부재(30)에 대해 이동 또는 활주하는 것이 바람직하며, 동시에 세장형 부재(20, 30)의 회전을 서로에 대해 제한하거나 방해하는 것이 바람직하다. 바람직하게, 2개의 부재(20, 30)들 사이의 상호 작용 및 형상은 2개의 부재들 사이의 상대적인 회전을 막거나 방해한다. 수형 신장부(24)는 암형 신장부(34)를 활주하여 그 내에 끼워지는 것이 바람직하지만, 세장형 부재들은 또한 나란하게 활주 및 끼워질 수 있다는 것이 고려된다. 제1 세장형 부재(20)와 제2 세장형 부재(30) 사이의 활주 동작은, 외과 의사가 수술 전에 또는 수술 중에 조절가능한 로드 조립체(10)의 길이를 조절할 수 있게 한다.
도 10을 참조하여, 잠금 부재 또는 커플러(40)는 사실상 평평한 외부면(42) 및 한 쌍의 측면(47, 48)을 포함하는 것이 바람직하여, 측면(47, 48)과 동일한 방향으로 그 내부면(43)으로부터 돌출하는 프롱(41)을 갖는 C형 클램프로서 형성된다. 프롱(41)은 제1 세장형 부재(20)와 제2 세장형 부재(30) 사이의 상대적인 운동을 방해하도록 관통 구멍(31) 및 블라인드 보어 구멍(21)에 삽입가능하도록 구성된다. 잠금 요소(40)의 하부 내면(44)은, 암형 연장부(24)의 내부면(37, 38)에 형성된 렛지(33)에의 결합 및 스냅 결합을 위해 견부(46)를 형성하는 작은 돌출부(45)를 구비한다. 바람직하게, 잠금 요소(40)는, 측벽(37, 38)이 변형 및 신장될 수 있도록 탄성적으로 변형될 수 있기 때문에, 돌출부(45)는 렛지(33)에 대해 하향으로 연장할 수 있다. 이러한 방식으로, 잠금 요소(40)는, 돌출부(45)가 렛지(33)와 결합하고 연결됨에 따라, 세장형 부재(30)에 스냅 맞춤되고 부착된다. 세장형 부재(20, 30)들 사이의 슬라이딩 동작은 외과 의사가 조절가능한 로드 조립체(10)의 길이를 조절하게 허용하고, 잠금 요소(40)는 외과 의사가 조절가능한 로드 조립체의 길이를 그의 원하는 길이로 정착 또는 고정시킬 수 있게 허용한다.
도 1의 조절가능한 로드 조립체(10)의 세장형 부재(20, 30)는 사실상 일직선인 반면, 도 2 내지 도 5, 및 도 15의 조절가능한 로드 조립체(10)의 세장형 부재(20, 30)는 다소 만곡되어 있으며, 뼈에 부착될 때 척추후만 곡률을 갖는다. 이와 관련하여, 도 2 내지 도 5, 및 도 15의 실시예의 만곡된 세장형 부재의 단부는 세장형 부재(20, 30)의 내부면(26, 36)을 향하여 내향으로 구부려진다. 조절가능한 로드 조립체가 도 3에 도시된 바와 같이 환자의 후면에 부착되면, 세장형 부재의 곡률 반경은 세장형 부재의 내부면(26, 36)을 향함으로써 척추후만 곡률을 만들고 형성하게 된다. 도 6 내지 도 9의 조절 조립체(15)에서, 세장형 부재의 곡률 반경은 세장형 부재의 외부면(25, 35)을 향함으로써, 조절가능한 로드 조립체(10)가 환자에 부착될 때 척추전만 곡률을 만들고 형성하게 된다. 도 6 내지 도 9의 만곡된 세장형 부재(20, 30)의 단부는, 척추전만 곡률을 형성하도록, 외부면을 향해, 즉, 도 6 및 도 7의 실시예에서 부재(20, 30)의 보어(21) 및 구멍(31)을 포함하는 표면(25, 35)을 향해 구부러진다.
전체 세장형 부재(20, 30)는 일직선 또는 만곡될 수 있고, 또는 세장형 부재(20, 30)의 일부가 만곡 및/또는 일직선일 수 있다. 예를 들어, 로드 부분(22, 32)은 일직선인 반면 연장부(24, 34)는 만곡(척추전만 또는 척추후만 곡률 또는 조합)될 수 있고 또는 그 반대로, 연장부(24, 34)는 일직선인 반면 로드 부분(22, 32)은 만곡될 수 있다. 세장형 부재의 다른 영역들 또는 로드 부분 및/또는 연장부의 일부분들은 만곡 및 일직선의 조합일 수 있다.
조절가능한 로드 조립체(10)는 바람직하게 하나 이상의 뼈 연결 요소를 갖는다. 뼈 연결 요소는 많은 형상 및 구조를 띨 수 있고, 예를 들어, 척추 후크, 층상 후크, 척추경 후크, 횡돌기 후크, 극돌기 후크, 척추 후크, 골반 후크, 및 S형 후크 부재를 포함하는 후크, 클램프 조립체, 예를 들어, 척추경 스크류, 및 골반 스크류를 포함하는 스크류를 포함할 수 있다. 클램프 조립체는, 예를 들어, 늑골 후크 및 늑골 후크 캡, "C"형 클램프 또는 다른 클램프 구조 등 많은 형상 및 구조를 띨 수 있다. 도 1 내지 도 5의 조절가능한 로드 조립체는, 하나는 제1 세장형 부재(20)의 로드 부분(22)에 부착되고, 다른 하나는 제2 세장형 부재(30)의 로드 부분(32)에 연결되는, 2개의 뼈 연결 요소(50)를 갖는다. 도 15의 조절가능한 로드 조립체는, 하나(미도시)는 로드 부분(22)에 연결되고, 하나는 로드 부분(32)의 기단부에 연결되고, 하나는 횡단 바아(90)에 연결된, 세 개의 뼈 연결 요소(50)를 갖는다.
뼈 연결 요소(50)는 세장형 요소 주위로 또한 세장형 요소에 대해 연결 요소(50)를 회전시킴으로써 세장형 부재(20, 30)에 대해 바람직하게 각도 조절될 수 있다. 세장형 요소의 각도 조절기능은 뼈 연결 요소(50)의 개구, 바람직하게는 U형 개구와 상호작용하는 세장형 부재의 로드 부분(22, 32)의 양호한 원통 형상에 의해 허용 및 조장된다. 로드 부분의 양호한 형상은 원통형인 것으로 도시 및 기술되지만, 조절가능한 조립체(15)에 대해 뼈 연결 요소(50)의 양호한 각도 조절기능을 제공할 수 있는 다른 형상 및 구조가 고려된다는 것을 인지할 수 있을 것이다. 뼈 연결 요소(50)가 각각의 세장형 부재에 대해 원하는 대로 배향된 이후, 연결 요소(50)의 위치가 잠금 기구를 통해 세장형 요소에 대해 고정 또는 정착될 수 있다.
도 1의 실시예의 뼈 연결 요소(50)는 조절가능한 로드 조립체(10)의 각각의 단부에서 상이하다. 제1 세장형 부재(20)의 로드 부분(22)에 연결된 뼈 연결 요소(50)는 도 11에 도시된 층상 후크(70)의 형상으로 있다. 예를 들어 도 1의 실시예의 세장형 부재(20)와 같은 세장형 부재의 길이를 따라 층상 후크(70)의 위치를 고정시키기 위해, 층상 후크(70)는, 잠금 스크류(56)를 갖춘 단일의 단일 피스 또는 다중 피스 후크로 형성될 수 있다. 층상 후크(70)는 클램핑 부분(71) 및 후크 부분(72)을 포함한다. 바람직하게, 후크 부분(72)은 추골의 층상 부분과 결합하도록 구성되고, 크기 맞춰지고, 배향되지만, 추골의 다른 부분, 척추, 늑골, 골반 또는 다른 뼈에 부착되도록 구성되고, 크기 맞춰지고, 배향될 수 있다.
클램핑 부분(71)은 바람직하게 관통 보어(73) 및 2개의 레그 부분(74, 74')을 갖는 C형 클램프로 형성된다. 각각의 레그 부분(74, 74')은 잠금 스크류(56)를 수용하도록 연장하는 스크류 구멍(55, 55')을 갖는다. 스크류 구멍(55')은 바람직하게는 단지 하나의 레그상에, 예를 들어 레그(74')상에 내부 나사(미도시)를 갖는 것이 바람직한데, 상기 내부 나사가 잠금 스크류(56)상의 나사와 정합함으로써, 스크류(56)가 조여짐에 따라 레그(74, 74')들 사이의 갭(80)이 줄어들게 되고, 이에 따라 관통 보어(73)의 크기가 줄어들어 로드 부분(22)에 클램핑력을 제공하여 층상 후크(70)의 위치를 세장형 부재(20)에 고정시키게 된다. 세장형 부재의 길이를 따르는, 바람직하게는 로드 부분(22)의 길이를 따르는 층상 후크(70)의 위치는 외과 의사에 의해 조절가능하다. 또한, 층상 후크(70)는 세장형 부재(20) 및 조절가능한 로드 조립체(10)에 대해 층상 후크(70)의 각도 배향을 조절하도록, 바람직하게 세장형 부재(20)의 종방향 축(L) 주위로 회전될 수 있다. 스크류 구멍(55, 55')은 바람직하게 관통 보어(73)에 수직으로 배향되지만, 다른 각도 관계가 고려된다.
도 1의 조절가능한 로드 조립체(10)의 실시예의 제2 세장형 요소(30)에 연결된 뼈 연결 요소(50)는 환자의 늑골에 부착하기에 적합한 클램핑 조립체(51)의 형상으로 있다. 클램핑 조립체(51)는 늑골에 부착됨으로써 도시 및 기재되지만, 클램핑 조립체는 다른 위치, 부분, 및 뼈에 부착될 수 있다는 것이 인지될 수 있다. 클램핑 조립체(51)는 2개 이상의 피스 및 단일 피스만을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 5의 클램핑 조립체(51)는 늑골 후크(60), 늑골 후크 캡(65), 및 늑골 후크 캡(65)에 늑골 후크(60)를 연결하기 위한 잠금 요소(40)를 포함한다. 도 12 내지 도 12b에 도시된 바와 같은 늑골 후크(60)는 후크 부분(61) 및 연결 부분 또는 본체(62)를 포함한다. 후크 부분(61)은 바람직하게, 환자의 늑골 주위에 적어도 부분적으로 끼워지도록 구성되고, 크기 맞춰지고, 배향된다. 연결 부분(62)은 세장형 부재(20, 30)의 로드 부분(22, 32)을 수용하기 위한 개구(63)를 포함한다. 로드 부분은 개구(63)에 삽입되고, 바람직하게, 늑골 후크(60)의 각도 배향은 세장형 부재(20, 30)에 대해 조절될 수 있다. 즉, 개구(63)의 형상은 양호한 원통형 로드 부분(22, 32)이 종방향 축(L) 주위의 개구로 회전되게 허용한다. 도 12 내지 도 12b의 실시예의 개구(63)는 도시된 바와 같이 바람직하게는 U형이지만, 다른 형상이 고려될 수 있다. 개구(63)는 도 12b에 도시된 바와 같이 배면 및 바닥에서 개방될 수 있거나, 또는 본체(62)의 배면의 개구(63)는 사실상 원통형일 수 있다. 로드 부분(22, 32)은 후술된 바와 같이 클램프 조립체(51)에 대해 잠길 수 있고 고정될 수 있다.
늑골 후크(60)의 연결 부분(62)은 개구(63)를 대체로 횡단하는, 바람직하게는 이와 직교하는 개구(64)를 더 포함한다. 개구(64)는 개구(63)와 교차하는 것이 바람직하며, 잠금 요소(59)는 늑골 후크(60)에 대해 세장형 부재(20, 30)를 잠그도록 개구(64)와 상호작용하고 그 내부에 끼워진다. 바람직하게, 너트(17)는, 세장형 부재의 로드 부분의 일부를 잠그고 고정시키기 위해 본체(62)에 대해 잠금 요소(59)를 이동시키도록, 잠금 요소(59)상에 형성된 나사와 상호작용하는 내부 나사를 구비한다. 잠금 요소(59)는 세장형 부재의 로드 부분이 통과하도록 크기 맞춰진 개구(16)를 포함한다. 세장형 부재의 로드 부분을 본체(62)의 개구(63)에 삽입하기 위해, 잠금 요소의 개구(16)는 개구(63)와 중첩 및/또는 정렬되어, 로드가 개구(16)를 통과하게 한다. 세장형 부재에 대해 늑골 후크(60)의 각도 배향 및 위치를 잠그기 위해, 외과 의사는, 너트(17)를 돌려서 잠금 요소(59)의 개구(16)가 본체(62) 내에서 이동하도록 잠금 요소(59)를 이동시키고, 늑골 후크(60)의 위치를 고정시키도록 본체(62)의 로드 부분을 클램핑한다. 외과 의사는, 세장형 부재상에 늑골 후크를 회전시킨 다음 세장형 부재에 대해 늑골 후크(60)의 각도 배향을 고정시키기 위해 너트(17)를 작동시킴으로써, 세장형 부재상의 늑골 후크(60)의 각도 배향을 조절할 수 있다.
다르게, 세트 스크류(미도시)는 늑골 후크(60)에 대해 로드 부분의 위치를 잠그고 고정시키도록 개구(64) 내에 끼워질 수 있다. 세트 스크류는, 세트 스크류의 단부가 개구(63)의 로드 부분을 클램핑하거나 이에 대항하여 접합하도록, 돌려져서 세트 스크류를 이동시킨다. 세트 스크류 및 개구(64)는, 세트 스크류를 늑골 후크(60)에 결합시키고 개구(64)에서의 그의 이동을 제어하기 위해 상호작용 나사를 갖는 것이 바람직하다.
연결 부분 또는 본체(62)는 연장부(54), 연장부(54)를 통과하는 구멍(57), 및 연장부(54) 아래에 그리고 후크 부분(61) 위에 슬롯(53)을 갖는 캡 수용부(58)를 더 포함한다. 후술되는 바와 같이, 잠금 요소(40)는 늑골 후크(60)에 늑골 후크 캡(65)을 연결하기 위해 캡 수용부(58) 및 렛지(52)와 상호작용한다.
도 13에 도시된 늑골 후크 캡(65)은 후크 부분(66) 및 연결 부분(67)을 갖는다. 연결 부분(67)은 연결 부분(62)의 슬롯(53)에 수용되는 연장부(68)를 갖는다. 하나 이상의 정렬된 그러나 이격된 구멍(69)들이 연결 부분(67)에 제공된다. 연장부(68)는 슬롯(53)에 삽입되고 구멍(69) 중 하나는 구멍(57)과 정렬되고 잠금 요소(40)는, 프롱(41)이 정렬된 구멍(69 및 57)을 통해 하향으로 연장되도록 연장부(54) 및 연장부(68) 위로 클립핑(clipped)된다. 잠금 클립(40)의 측벽(47, 48)은, 돌출부(45)가 연결 부분(62)에 형성된 렛지(52) 위에 스냅 결합되도록 확장 및 편향된다. 이에 따라, 잠금 요소(40)는 바람직하게 늑골 후크(60)에 늑골 후크 캡(65)을 고정시킨다. 늑골 후크(60)의 후크 부분(61) 및 늑골 후크 캡의 후크 부분(66)은 조절가능한 로드 조립체(10)를 위한 뼈 부착 앵커로서 작용하도록, 환자의 늑골을 포획하고 그 주위로 연장한다. 다중 구멍(69)에 기인해, 늑골 후크(60) 및 늑골 후크 캡(65)에 의해 형성된 공간의 크기는 다양한 크기의 늑골에 끼워지도록 조절될 수 있다. 다르게 또한 부가적으로, 다수의 상이한 크기의 늑골에의 부착을 위한 상이한 크기의 뼈 연결 요소(50)를 제공하기 위해, 다양한 크기의 늑골 후크 캡(65)이 제공될 수 있으며 및/또는 다양한 크기의 늑골 후크(60)가 제공될 수 있다.
도 2는 조절가능한 로드 조립체(10)의 다른 제2 양호한 실시예를 도시한다. 조립체의 일 단부에 부착된 뼈 연결 요소(50)는 도 1에서 도시된 클램핑 조립체(51)와 동일하다. 조절가능한 로드 조립체(10)의 다른 단부에 부착된 뼈 연결 요소(50)는 S형 후크 커넥터(75)를 포함한다. S형 후크 커넥터(75)는 후크 부분(76) 및 연결 부분(77)을 갖는다. 후크 부분(76)은 "S"형과 유사하게 형성되고, 바람직하게는 골반 후크로서 구성 및 배향되며, 바람직하게는 도 3에 도시된 장골능(iliac crest)의 영역에서 골반의 상부 위를 활주하도록 구성 및 배향된다. 후크 부분(76)의 단부(79)는 연결 부분(77)에 연결된 후크 부분(76)의 중앙부 또는 단부와 동일한 평면에 있지 않다. 이러한 방식으로, 단부(79)는 장골능의 전방면을 따라 연장하는 반면, 후크 부분(76)의 아치형 또는 만곡된 섹션은 장골능 위로 그리고 이에 걸쳐 연장한다. 후크 부분(76)의 나머지 부분은 장골능의 후방면을 따라 아래로 연장하고, 흉곽을 향해 후방을 향한다. 연결 부분(77)은 바람직하게 후크 부분(76)으로부터 연장하는 대체로 일직선인 로드 섹션(78)이다. 로드 섹션(78)은 대체로 일직선인 것으로 도시되지만, 이는 만곡될 수도 있고 및/또는 일직선 및 만곡된 섹션의 조합일 수도 있다. S형 후크 커넥터(75)는 다양한 크기 및 길이를 가질 수 있다. 다수의 다양한 환자에게 사용하도록, 후크 부분(76)은 다양한 골반에 끼워지도록 다양한 크기를 가질 수 있으며, 로드 섹션(78)은 다양한 크기의 조절가능한 로드 조립체(10)를 수용하도록 다수의 다양한 길이를 가질 수 있다.
S형 후크 커넥터(75)는 병렬 로드 커넥터(85)에 의해 세장형 부재(30)의 로드 부분(32)에 연결된다. 병렬 로드 커넥터(85)는 본체(86)를 통해 연장하는 2개의 평행한 채널(87, 88) 및 각각의 채널(87, 88)과 교차하는 하나 이상의 개구(89)를 가진 본체(86)를 갖는다. 도 2의 실시예에서, 2개의 개구(89)는 채널(87)과 교차하고, 2개의 개구(89)는 채널(88)과 교차한다. 개구(89)는 바람직하게는 나사결합되어 잠금 스크류(84)를 수용한다. 2개의 채널(87, 88)은 동일한 크기 및/또는 직경을 가질 수 있거나 또는 상이한 크기를 가질 수 있다. S형 후크 커넥터(75)의 로드 섹션(78)은 예를 들어, 채널(88)과 같은 채널들 중 하나의 채널 내로, 이를 통해 삽입될 수 있는 반면, 세장형 부재(20, 30)의 로드 부분(22, 32)은 예를 들어, 채널(87)과 같은 다른 채널을 통해 삽입될 수 있다. 잠금 스크류(84)는 병렬 커넥터(85)에 대해 S형 후크 커넥터(75)의 위치 및 각도 배향을, 그리고 세장형 부재에 대해 병렬 커넥터(85)의 위치 및 배향을 고정시키도록 조여진다.
도 2 및 도 3의 조절가능한 로드 조립체(10)의 실시예는 병렬 커넥터(85)를 사용하지만, 하나의 채널, 예를 들어 채널(87)을 갖는 직렬 커넥터(미도시)가 또한 이용될 수 있다. 직렬 커넥터는 잠금 스크류(84)의 수용을 위해 채널과 교차하는 하나 이상의, 그리고 바람직하게는 2개 이상의 개구를 갖는다. S형 후크 커넥터(75)의 로드 섹션(78)은 직렬 커넥터의 채널(87)의 제1 단부에 삽입되어 잠금 스크류(84)를 조임으로써 고정되는 반면, 세장형 부재의 로드 부분은 채널(87)의 제2 단부에 삽입되어 잠금 스크류(84)를 조임으로써 고정되어, 조절가능한 로드 조립체(10)에 S형 후크 커넥터(75)를 부착시킨다.
조절가능한 로드 조립체(10)의 제3 양호한 실시예는 도 4 및 도 5에 도시되고, 도 1과 관련하여 기술된 클램핑 조립체(51)들 중 2개를 구비한다. 제1 클램핑 조립체(51)는 조절 조립체(15)의 일 단부에 부착되는 반면, 제2 클램핑 조립체(51)는 조절 조립체(15)의 다른 단부에 부착된다. 도 1의 실시예의 조절 조립체(15)를 구성하는 세장형 부재(20, 30)는 사실상 일직선으로 도시되지만, 도 2 내지 도 5의 실시예의 조절 조립체(15)를 구성하는 세장형 부재(20, 30)는 늑골, 골반 또는 추골에 부착될 때, 척추후만 곡률을 갖고 약간 만곡된다. 이와 관련하여, 만곡된 세장형 부재의 단부는 세장형 부재(20, 30)의 내부면을 향해 내향으로 구부려진다. 조절가능한 로드 조립체가 흉곽의 배면의 후방면 및/또는 추골(층상)의 후방면 또는 (도 3에 나타난 바와 같이) 골반의 후방면에 부착된다면, 곡률 반경은 척추후만 곡률을 형성하는 세장형 부재의 내부면을 향해 이에 의해 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 조절가능한 조립체(15)의 외부면에 걸처 스냅 결합되는 잠금 부재 또는 커플러(40)는 환자의 후방면을 향한다.
조절가능한 로드 조립체(10)의 제4 양호한 실시예는 도 15에 도시된다. 도 15의 조절가능한 로드 조립체는 조절 조립체(15), 로드 부분(22)에 연결된 뼈 연결 요소(미도시), 로드 부분(32)에 부착된 뼈 연결 요소(50), 로드 부분(32)과 작동식으로 관련된 제2 뼈 연결 요소(50)를 포함한다. 로드 부분(32)의 단부에 직접적으로 부착된 뼈 연결 요소(50)는 도 1의 조절가능한 로드 조립체와 관련하여 기술된 클램핑 조립체(51)이다. 도 1 내지 도 5, 도 12 내지 도 12b, 및 도 15에 도시된 바와 같이, 클램핑 조립체(51)의 각도 배향은, 로드 부분(32)의 종방향 축(L) 주위로 클램핑 조립체(51)를 회전시킴으로써, 그리고 세장형 부재(30)에 대해 클램핑 조립체(51)의 위치를 고정시키기 위해 잠금 요소(59)를 이동시키도록 너트(17)를 돌림으로써, 조절될 수 있다.
긴 부재(30)의 로드 부분(32)과 작동식으로 관련된 뼈 연결 요소(50)는 클램핑 조립체(51)와 유사한 클램핑 조립체(51')이다. 클램핑 조립체(51')는 늑골 후크(95) 및 늑골 후크 캡(65)을 포함한다. 클램핑 조립체(51')의 늑골 후크 캡(65)은 클램핑 조립체(51)의 늑골 후크 캡(65)과 동일하다. 도 17 내지 17b에 도시된 바와 같은 횡단 늑골 후크(95)는 사실상 늑골 후크(60)와 유사하고, 다소 변경된 연결 부분(62')을 제외하고는 동일한 후크 부분(61)을 포함한다. 클램핑 조립체(51)에서와 같이 본체(62)의 말단부에 늑골 후크(60)의 종방향 축 12A-12A과 정렬된 리세스(63)를 갖는 대신에, 횡단 늑골 후크(95)의 연결 부분(62')은, U형 채널을 형성하도록 본체(62')의 바닥 또는 측면에 개방된 연결 부분(62')의 개방 채널(63')을 포함한다. 채널(63')은, 늑골 후크(60)의 개구(63)와 같이 본체(62')의 말단부 또는 배면에서는 개방되지 않는다. 잠금 요소(59)의 레그 부분(96)은 채널(63')을 폐쇄시키고, 개방 채널(63') 및 레그 부분(96)에 의해 제공되는 개구(97)의 크기를 조절하도록 이동할 수 있다. 너트(17)의 작동은, 개구(97)의 크기를 조절하기 위해 잠금 요소(59)의 레그 부분(96)을 이동시키는 잠금 요소(59)를 이동시킨다. 본체(62') 및 레그 부분(96)은 횡단 바아(90)에 횡단 늑골 후크(95)를 고정 및 잠그도록 클램프를 형성한다. 늑골 후크(95)의 본체(62') 및 잠금 요소(59)에 의해 형성된 개구(97)는 늑골 후크(60)의 본체(62) 및 잠금 요소(59)에 의해 형성된 개구(16)를 대체로 횡단하고, 바람직하게는 이들에 수직이다. 다르게, 너트(17) 및 잠금 요소(59) 대신에, 도 12 내지 도 12b의 늑골 후크(60)와 관련하여 전술된 세트 스크류는, 횡단 바아(90)에 대해 횡단 늑골 후크(95)의 위치를 접합시키고 이를 고정시키는데 사용될 수 있다.
클램핑 조립체(51')는 측방향으로 오프셋되고 바람직하게는 클램핑 조립체(51)에 대체로 평행하다. 횡단 바아(90)는 클램핑 조립체(51')를 측방향으로 오프셋시키도록 제공된다. 횡단 바아(90)는 클램핑 부분(91) 및 샤프트 부분(92)을 포함한다. 샤프트 부분(92)은 바람직하게는 둥근 원통형으로 형성된다. 샤프트 부분(92)은 채널(63') 및 레그 부분(96)에 의해 횡단 늑골 후크(95)에 형성된 개구(97) 내에 수용될 수 있다. 샤프트 부분(92)은, 측방향 오프셋의 양, 즉 뼈 연결 클램핑 조립체(51')가 클램핑 조립체(51)로부터 이격되는 거리(X)를 조절하도록 횡단 늑골 후크(95)의 개구(97) 내에서 활주가능하다. 횡단 늑골 후크(95)는 또한 샤프트 부분(92) 주위로 횡단 늑골 후크(95)를 회전시킴으로써 횡단 후크(90)에 대해 각도 조절될 수 있다. 횡단 후크(90)의 길이를 따른 횡단 늑골 후크(95)의 위치 및 횡단 후크(90)에 대한 횡단 늑골 후크(95)의 각도 배향은 조절될 수 있고, 이후 레그 부분(96)과 연결 부분(62') 사이에 샤프트 부분(92)을 클램핑하기 위해, 횡단 늑골 후크(95)의 잠금 요소(59)를 이동시키도록 너트(17)를 돌림으로써 고정될 수 있다. 샤프트 부분(92)에 톱니부(93)가 제공됨으로써 레그 부분(96)에 형성된 톱니부(98)와 교차하게 된다. 톱니부(93, 98)는 횡단 늑골 후크(95)의 샤프트 부분(92)의 클램핑 작동에 도움이 될 수 있으며 및/또는 소정의 각도 배향을 제공하도록 멈춤쇠를 제공할 수 있다. 예를 들어, 외과 의사가 공지된 간격으로 횡단 늑골 후크(95)의 각위치를 변경할 수 있도록, 톱니부(93, 98)는 소정의 각도 간격, 예를 들어 5˚ 간격으로 제공될 수 있다.
횡단 바아(90)의 클램핑 부분(91)은, 세장형 부재(20, 30)의 로드 부분(22, 32)을 수용하도록 크기 맞춰지고 구성되는 개구(82)를 포함하는 후크 부분(94)을 포함할 수 있다. 도 15에서, 횡단 바아(90)의 개구(82)는 세장형 부재(30)의 로드 부분(32)에 끼워지고, 이에 클램핑되지만, 하나 이상의 추가적인 횡단 바아(90) 및 클램핑 조립체(51')가 로드 부분(22 또는 32)에 부착될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 세트 스크류(99)는 로드 부분상에 횡단 후크(90)의 위치를 고정시키도록 조여진다. 횡단 후크(90)는 로드 부분에 대에 각도 조절될 수 있고 로드 부분의 길이를 따라 활주할 수 있어, 조절 조립체(15) 및 세장형 부재(20, 30)에 대해 클램프 조립체(51')의 위치 및 배향을 조절할 수 있다. 횡단 바아(90)는 그 전문이 본원에 참조로 통합된 미국 특허 제7,118,571호에 기재 및 도시된 횡단 바아와 사실상 유사하다.
도 15의 조절가능한 로드 조립체(10)는 세장형 부재(30)에 부착된 2개의 뼈 연결 요소(50)를 갖는 것으로 도시되었지만, 횡단 바아(90) 및 뼈 연결 조립체(51')는 뼈 연결 클램핑 조립체(51) 없이 이용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 다르게, 도 15의 실시예에서 또는 도 1 내지 도 6의 실시예에서 추가의 횡단 바아(90) 및 뼈 클램핑 조립체(51')가 이용될 수 있는데, 이들은 로드 부분(32)에 부착되거나 또는 조절가능한 로드 조립체(10)의 다른 단부에서 로드 부분(22)에 부착될 수 있다. 횡단 바아(90) 및 클램프 조립체(51')는 조절가능한 로드 조립체가 동일한 늑골을 따른 분리 위치에 부착되게 허용하고 및/또는 세장형 부재의 동일한 단부, 예를 들어 로드 부분(32)이 다중 늑골에 부착되게 허용한다.
층상 후크(70), S형 후크(75), 클램핑 조립체(51, 51')를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 뼈 연결 요소(50) 중 임의의 하나는 세장형 부재(20, 30)에 부착될 수 있다. 예를 들어 척추경 스크류 또는 척추경 후크와 같은 도시되지 않은 다른 뼈 연결 요소가 조절가능한 로드 조립체에 이용될 수 있다. 척추경 스크류는 바람직하게 로드 수용 채널의 위치에 세장형 부재(20, 30)를 잠그기 위한 잠금 기구 및 로드 수용 채널을 갖춘 본체와 뼈를 결합하기 위해 스크류 부분을 가질 수 있다. 척추경 후크는 바람직하게 로드 수용 채널의 위치에 세장형 부재(20, 30)를 잠그기 위한 잠금 기구 및 로드 수용 채널을 갖춘 본체와 뼈를 결합하기 위한 그리고 이들에 부착하기 위한 후크 부분을 가질 수 있다. 척추경 스크류의 예시적인 실시예는, 이들의 전문이 본원에 참조로 통합된 2008년 7월 21일 출원된 발명의 명칭이 "다축 뼈 고정 요소(Polyaxial Bone Fixation Element)"인 국제 특허 출원 제PCT/US2008/070670호와, 2006년 4월 25일 출원된 발명의 명칭이 "잠금 캡을 갖춘 뼈 앵커 및 나사 고정 방법(Bone Anchor with Locking Cap and Method of Spinal Fixation)"인 국제 특허 출원 제PCT/US2006/015692호와, 1997년 6월 16일 출원된 발명의 명칭이 "척추경 스크류를 갖춘 종방향 지지체를 연결하기 위한 장치(Device for Connecting a Longitudinal Support with a Pedicle Screw)"인 국제 특허 출원 제PCT/CH1997/00236호에 기재된 것들을 포함한다. 본 발명은 척추경 스크류의 임의의 특정 형태로 사용하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
뼈 연결 요소(50)는 수많은 생체적합성 재료, 예를 들어, 티타늄, 스테인리스 스틸, 티타늄 합금, 코발트-크롬, 복합체, 세라믹스, PEEK 또는 다른 폴리머 등으로 형성될 수 있다. 이러한 재료는 제한되지 않고, 뼈 연결 요소(50)의 정상 작동 상태(예를 들어, 환경적, 물리적 고유 요건)를 버티고 원하는 형상을 띌 수 있는 거의 모든 생체적합성 재료로 구성될 수 있다.
작동시에, 조절가능한 로드(10)는 업계에 공지된 흉곽 교정 장치 또는 통상적인 스크류/후크 시스템과 관련하여 또는 단독으로 이용될 수 있다. 양호한 실시예에서, 환자의 척추, 흉곽 및/또는 골반에 조절가능한 로드 조립체(10)를 장착하기 위해, 2개의 뼈 연결 요소(50)가 이식된다. 연장 조절 조립체(15)는 수형 신장부(24)를 암형 신장부(34)로 활주시켜, 복수 개의 블라인드 보어 구멍(21) 중 적어도 하나와 복수 개의 관통 구멍(31) 중 적어도 하나를 정렬시키고, 암형 신장부(34) 위로 또한 한 쌍의 정렬된 관통 구멍(31) 및 블라인드 구멍(21)을 통해 잠금 요소(40)를 위치시킴으로써, 제1 세장형 부재(20)를 제2 세장형 부재(30)에 결합함으로써, 수술 전에 조립될 수 있다. 조절가능한 로드 조립체(10)의 길이는 정렬된 구멍(31/21)의 선택에 의해 조절가능하다. 이후, 제1 로드 부분(22) 및 제2 로드 부분(32)은 사전 이식된 뼈 연결 요소(50)의 로드 수용 부분에 결합된다. 로드 부분(22, 32)에 대한 뼈 연결 요소(50)의 각도 배향은 수술 전에 또는 수술 중에 조절될 수 있다. 발육하는 척추의 성장 또는 변형된 척추의 진행성 교정을 수용하기 위한 신장가능한 로드 조립체(10)에 대한 수술 후 조절은, 잠금 요소(40) 부근에 작은 개구를 만들고, 잠금 요소(40)를 연장 조절 조립체(15)에서 결합해제시키고, 제2 세장형 부재(30)로부터 제1 세장형 부재(20)를 분리시키고, 정렬된 구멍(31/21)의 다른 쌍에 잠금 요소(40)를 재연결시킴으로써 수행될 수 있다.
환자의 척추, 흉곽 및/또는 골반에 양호한 조절가능한 로드 조립체(10)를 장착시키는 다른 방법에서, 조절가능한 로드 조립체(10)는 최소한의 침습 방식으로 이식되고 제 위치(in situ)에 조립될 수 있다. 이러한 양호한 방법에서, 2개의 뼈 연결 요소(50)는 작은 개구를 통해 이식되고, 바람직하게는 작은 절개부에 의해 형성된다. 이후, 제1 및 제2 세장형 부재(20, 30)는, 일 실시예에서 한 쌍의 뼈 연결 요소를 이식시키는데 사용되는 동일한 작은 절개부일 수 있는 하나 이상의 작은 개구를 통해 삽입된다. 이후, 제1 및 제2 세장형 부재(20, 30)는 뼈 연결 요소에 결합될 수 있다. 이후, 제1 및 제2 세장형 부재(20, 30)는, 제3 작은 개구를 통해, 바람직하게는 제3 작은 절개부를 통해, 잠금 요소(40)를 사용하여 결합된다. 또한 이러한 방법은 환자에 형성된 작은 개구를 통해 수행될 수 있다.
수형 및 암형 신장 섹션(24, 34)뿐 아니라 제1 및 제2 로드 부분(22, 32)은, 조절가능한 로드 조립체(10)를 위한 바람직한 척추전만/척추후만 특성에 필적하도록 다양한 곡률의 범위로 제공될 수 있다. 세장형 부재(20, 30)는 또한 일직선일 수 있다. 또한 만곡된 부분과 일직선 부분의 조합이 고려된다. 예를 들어, 로드 부분(22, 32)은 일직선일 수 있는 반면 연장부는 만곡될 수 있고, 또는 반대로, 연장부는 일직선일 수 있는 반면 로드 부분은 만곡될 수 있다. 다르게 전체 세장형 부재는 만곡될 수 있고, 또는 전체 세장형 부재는 일직선일 수 있다. 바람직하게, 연장부(24, 34)가 만곡된다면, 바람직하게는 이들이 하나의 세장형 부재를 다른 세장형 부재에 대해 중첩시키거나 끼워지는 영역에서, 이들 모두는 사실상 동일한 곡률을 갖는다.
조절 조립체(15)는 다양한 크기 및 곡률의 다중 피스를 갖는 키트로서 공급될 수 있다. 예를 들어, 다중 세장형 부재(20) 및 다중 세장형 부재(30) 각각에는 예를 들어, 220mm 반경을 가진 세트와 500mm 반경을 가진 세트 등 다양한 곡률 반경이 제공될 수 있다. 또한, 다양한 곡률 반경을 갖는 각각의 세장형 부재는 다양한 크기의 환자가 치료될 수 있도록 다수의 다양한 길이 및 다수의 다양한 두께로 제공된다. 제1 및 제2 로드 부분(22, 32) 및 수형 및 암형 신장 섹션(24, 34)은 또한 다양한 길이의 범위로 제공될 수 있다. 제1 및 제2 로드 부분(22, 32) 및 수형 및 암형 신장 섹션(24, 34)은 또한 다양한 강도의 범위로 제공될 수도 있고, 또는 원하는 척추 레벨로의 동적 안정성을 제공하기 위해 댐핑 요소(damping element)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 로드 부분(22, 32)은 또한, 낮은 프로파일의 뼈 연결 요소(50)가 제1 로드 부분(22)에 연결될 수 있고, 보다 강성인 뼈 커넥팅 요소가 제2 로드 부분(32)에 연결될 수 있도록, 또는 그 반대일 수 있도록, 다양한 직경, 예를 들어, 4.5mm 및 6.0mm로 형성될 수 있다.
전술된 기재 및 도면은 본 발명의 양호한 실시예를 나타내지만, 다양한 부가, 변경, 조합 및/또는 치환이, 첨부된 청구항에서 규정된 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 그 범위 내에서 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 특히, 본 발명은 도시된 특정 실시예로 제한되지 않고, 그 사상 또는 본질적인 특성에서 벗어나지 않는, 다른 특정 형식, 구조, 배치, 비율로, 그리고 다른 요소, 재료, 및 성분을 갖추어 구체화될 수 있다는 것이 당업자에 명백할 것이다. 당업자라면, 본 발명이, 특히 본 발명의 원리로부터 벗어나지 않는 특정 환경 및 작동 요건에 적합한, 본 발명의 실시에 사용되는 구조, 배치, 비율, 재료, 및 성분의 다양한 변경과 함께 사용될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 또한 본원에 기술된 특징부는 다른 특징부화 결합하거나 또는 단독으로 사용될 수 있다. 따라서 본원에 기재된 실시예는 모든 관점에서 예시적인 것이며 제한적이지 않다는 것이 고려된다, 즉 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해 나타내지며, 전술된 기재로 제한되지 않는다.

Claims (56)

  1. 인간 척추를 교정하거나 또는 일직선화하기 위한 조절가능한 로드 조립체이며,
    환자의 흉곽, 골반 또는 척추에 부착하도록 구성된 뼈 연결 요소와,
    제1 축을 따라 연장되는 제1 세장형 부재로서, 뼈 연결 요소 중 하나에 결합하도록 구성된 제1 로드 부분을 포함하고, 만곡되어 곡률 반경을 한정하는 제1 신장부를 더 포함하며, 상기 제1 신장부는 제1 세장형 부재의 외부면에 복수개의 보어 구멍을 더 포함하는, 제1 세장형 부재와,
    제2 축을 따라 연장되는 제2 세장형 부재로서, 뼈 연결 요소 중 하나에 결합하도록 구성된 제2 로드 부분과, 제1 신장부에 대해 활주식으로 이동 가능한 제2 신장부를 포함하고, 상기 제2 신장부는 만곡되어 제1 신장부의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 한정하고 제2 세장형 부재의 외부면에 복수개의 관통 구멍을 더 포함하며, 상기 제1 세장형 부재 및 제2 세장형 부재는 제1 로드 부분으로부터 제2 로드 부분까지 연장하는 길이를 한정하며, 상기 길이는 조절가능한, 제2 세장형 부재와,
    제1 세장형 부재와 제2 세장형 부재를 함께 결합하여 길이를 고정하기 위해 복수개의 보어 구멍 및 복수개의 관통 구멍에 각각 삽입되도록 구성된 핀을 포함하는 잠금 요소를 포함하며,
    뼈 연결 요소는, 1) 상기 뼈 연결 요소가 제1 로드 부분에 대해 제1 축을 중심으로 회전식으로 조절 가능하게 제1 로드 부분에 회전식으로 결합되도록 구성되거나, 2) 상기 뼈 연결 요소가 제2 로드 부분에 대해 제2 축을 중심으로 회전식으로 조절 가능하게 제2 로드 부분에 회전식으로 결합되도록 구성되거나, 또는 3) 상기 뼈 연결 요소가 제1 축을 중심으로 회전식으로 조절 가능하게 제1 로드 부분에 회전식으로 결합되도록 구성되고, 그리고 상기 뼈 연결 요소가 제2 축을 중심으로 회전식으로 조절 가능하게 제2 로드 부분에 회전식으로 결합되도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 세장형 부재 및 제2 세장형 부재는 만곡되는
    조절가능한 로드 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 신장부 및 제2 신장부의 곡률 반경은 200mm 내지 520mm인
    조절가능한 로드 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    뼈 연결 요소는 층상 후크인
    조절가능한 로드 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    뼈 연결 요소는 클램프 조립체를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    클램프 조립체는 흉곽에 부착하도록 구성된 늑골 후크 캡 및 늑골 후크를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    제1 로드 부분은 원통형으로 형성된 부분을 갖고, 뼈 연결 요소는 제1 로드 부분에 대해 뼈 연결 요소의 각도 조정이 가능하도록 원통형으로 형성된 로드 부분을 수용하기 위한 개구를 갖는
    조절가능한 로드 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    복수개의 제1 세장형 부재 및 복수개의 제2 세장형 부재를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    환자의 늑골에 부착하도록 구성된 클램프 조립체와, 환자의 척추에 부착하도록 구성된 후크와, 환자의 골반에 부착하도록 구성된 후크를 포함하는, 복수개의 뼈 연결 요소를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  10. 제8항에 있어서,
    횡단 바아를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    제2 신장부는 제1 신장부의 일부를 수용하도록 구성된 채널을 갖는 슬리브로서 형성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    제1 로드 부분은 일직선인
    조절가능한 로드 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    제1 세장형 부재는 척추전만 곡률을 가지는
    조절가능한 로드 조립체.
  14. 제1항에 있어서,
    제1 세장형 부재의 일부는 일직선이거나 또는 척추전만 곡률을 가지는
    조절가능한 로드 조립체.
  15. 제1항에 있어서,
    제2 세장형 부재는 척추전만 곡률을 가지는
    조절가능한 로드 조립체.
  16. 제1항에 있어서,
    제1 신장부는 수형 신장부를 포함하고, 제2 신장부는 수형 신장부를 활주식으로 수용하도록 구성된 채널을 갖는 암형 신장부를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  17. 제16항에 있어서,
    수형 신장부는 T 바아 형상을 포함하고, 암형 신장부의 채널은 C 형상이며 T 바아 형상의 수형 신장부를 활주식으로 수용하도록 구성되어, 제1 세장형 부재와 제2 세장형 부재의 길이를 조절하는
    조절가능한 로드 조립체.
  18. 인간 척추를 교정하거나 또는 일직선화하기 위한 조절가능한 로드 조립체이며,
    환자의 흉곽, 골반 또는 척추에 부착하도록 구성된 뼈 연결 요소로서, 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분은 흉곽, 골반 또는 척추 주위에 끼워지도록 구성되고, 상기 제2 부분은 제1 개구와 상기 제1 개구에 대해 교차하는 제2 개구를 포함하는, 뼈 연결 요소와,
    축을 따라 연장되는 로드 부분으로서, 뼈 연결 요소가 축을 중심으로 로드 부분에 대해 회전 가능하게 제1 개구로 삽입되도록 구성되는, 로드 부분과,
    제1 구성에서 뼈 연결 요소가 축을 중심으로 로드 부분에 대해 회전 가능하도록, 그리고 제2 구성에서 축을 중심으로 로드 부분에 대한 뼈 연결 요소의 회전을 방지하기 위해 뼈 연결 요소가 로드 부분에 고정되도록, 제2 개구 내로 삽입되도록 구성되는 잠금 요소를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  19. 제18항에 있어서,
    뼈 연결 요소는 층상 후크인
    조절가능한 로드 조립체.
  20. 제18항에 있어서,
    뼈 연결 요소는 클램프 조립체를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  21. 제20항에 있어서,
    클램프 조립체는 흉곽에 부착하도록 구성된 늑골 후크 캡 및 늑골 후크를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  22. 제18항에 있어서,
    복수개의 제1 세장형 부재와 복수개의 제2 세장형 부재를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  23. 제22항에 있어서,
    환자의 늑골에 부착하도록 구성된 클램프 조립체와, 환자의 척추에 부착하도록 구성된 후크와, 환자의 골반에 부착하도록 구성된 후크를 포함하는, 복수개의 뼈 연결 요소를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  24. 제22항에 있어서,
    횡단 바아를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  25. 제18항에 있어서,
    제1 세장형 부재 및 제2 세장형 부재를 더 포함하며, 상기 제1 세장형 부재는 제1 신장부 및 로드 부분을 포함하고, 상기 제2 세장형 부재는 제2 신장부를 포함하고, 상기 제2 신장부는 제1 신장부의 일부를 수용하도록 구성된 채널을 갖는 슬리브로서 형성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  26. 제18항에 있어서,
    로드 부분은 일직선인
    조절가능한 로드 조립체.
  27. 제25항에 있어서,
    제1 세장형 부재 및 제2 세장형 부재는 일직선인
    조절가능한 로드 조립체.
  28. 제25항에 있어서,
    제1 신장부 및 제2 신장부 각각은 만곡되어 제1 신장부 및 제2 신장부 각각의 곡률 반경을 형성하고, 제1 신장부 및 제2 신장부 각각의 곡률 반경이 동일한
    조절가능한 로드 조립체.
  29. 제28항에 있어서,
    제1 신장부 및 제2 신장부의 곡률 반경은 200mm 내지 520mm인
    조절가능한 로드 조립체.
  30. 제18항에 있어서,
    축은 일직선인
    조절가능한 로드 조립체.
  31. 제18항에 있어서,
    축은 척추전만 곡률을 가지는
    조절가능한 로드 조립체.
  32. 제25항에 있어서,
    제1 신장부는 수형 신장부를 포함하고, 제2 신장부는 수형 신장부를 활주식으로 수용하도록 구성된 채널을 갖는 암형 신장부를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  33. 제32항에 있어서,
    수형 신장부는 T 바아 형상을 포함하고, 암형 신장부의 채널은 C 형상이며 T 바아 형상의 수형 신장부를 활주식으로 수용하도록 구성되어 제1 세장형 부재와 제2 세장형 부재의 길이를 조절하는
    조절가능한 로드 조립체.
  34. 제18항에 있어서,
    로드 부분은 원통형으로 형성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  35. 제25항에 있어서,
    제2 세장형 부재는 제2 축을 따라 연장되고, 제2 로드 부분은 제2 회전 가능 부분을 갖고, 제2 세장형 부재가 뼈 연결 요소에 결합될 때, 제2 로드 부분의 제2 회전 가능 부분이 뼈 연결 요소의 개구 내로 수용되어 뼈 연결 요소가 제2 축을 중심으로 제2 로드 부분에 대해 각도 조절 가능한
    조절가능한 로드 조립체.
  36. 제1항에 있어서,
    뼈 연결 요소는 S형 후크 커넥터를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  37. 제18항에 있어서,
    뼈 연결 요소는 S형 후크 커넥터를 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  38. 제1항에 있어서,
    개구를 포함하는 횡단 바아와,
    상기 횡단 바아에 부착되어 횡단 바아를 중심으로 회전식으로 조절 가능한 추가적인 뼈 연결 요소를 더 포함하며,
    상기 개구는 횡단 바아를 제1 로드 부분에 대해 고정하기 위해 횡단 바아가 제1 로드 부분상에 고정되어 클램핑될 수 있게 제1 로드 부분을 수용하도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  39. 제1항에 있어서,
    개구를 포함하는 횡단 바아와,
    상기 횡단 바아에 부착되어 횡단 바아를 중심으로 회전식으로 조절 가능한 추가적인 뼈 연결 요소를 더 포함하며,
    상기 개구는 횡단 바아를 제2 로드 부분에 대해 고정하기 위해 횡단 바아가 제2 로드 부분상에 고정되어 클램핑될 수 있게 제2 로드 부분을 수용하도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  40. 제18항에 있어서,
    개구를 포함하는 횡단 바아와,
    상기 횡단 바아에 부착되어 횡단 바아를 중심으로 회전식으로 조절 가능한 추가적인 뼈 연결 요소를 더 포함하며,
    상기 개구는 횡단 바아를 제1 로드 부분에 대해 고정하기 위해 횡단 바아가 제1 로드 부분상에 고정되어 클램핑될 수 있게 제1 로드 부분을 수용하도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  41. 제18항에 있어서,
    개구를 포함하는 횡단 바아와,
    상기 횡단 바아에 부착되어 횡단 바아를 중심으로 회전식으로 조절 가능한 추가적인 뼈 연결 요소를 더 포함하며,
    상기 개구는 횡단 바아를 제2 로드 부분에 대해 고정하기 위해 횡단 바아가 제2 로드 부분상에 고정되어 클램핑될 수 있게 제2 로드 부분을 수용하도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  42. 제1항에 있어서,
    뼈 연결 요소는, 1) 제1 로드 부분에 대해 제1 축을 따라 선형으로 조절 가능하도록, 2) 제2 로드 부분에 대해 제2 축을 따라 선형으로 조절 가능하도록, 또는 3) 제1 로드 부분에 대해 제1 축을 따라 선형으로 조절 가능하도록, 그리고 제2 로드 부분에 대해 제2 축을 따라 선형으로 조절 가능하도록 구성되는,
    조절가능한 로드 조립체.
  43. 제18항에 있어서, 잠금 요소는 로드 부분을 수용하도록 구성된 제3 개구를 한정하고, 제1 구성에서 제3 개구는 제1 개구와 정렬되는
    조절가능한 로드 조립체.
  44. 제43항에 있어서, 제1 개구는 제1 방향을 따라 제2 부분으로 연장하고 제2 개구는 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 제2 부분으로 연장하는
    조절가능한 로드 조립체.
  45. 제44항에 있어서, 잠금 요소는 뼈 연결 요소에 대해 병진운동이 가능한
    조절가능한 로드 조립체.
  46. 제45항에 있어서, 잠금 요소는 너트를 포함하며, 상기 너트는 제3 개구가 뼈 연결 요소에 대해 제2 방향을 따라 병진운동하여 조절가능한 로드 조립체가 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환가능하게 작동하도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  47. 제46항에 있어서, 뼈 연결 요소는 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 제1 부재와, 상기 제1 부재에 연결되도록 구성된 제2 부재를 포함하며, 제1 부재의 제1 부분과 제2 부재가 협동 작용하여 늑골 주위에 끼우도록 구성되는 제4 개구를 한정하는
    조절가능한 로드 조립체.
  48. 제46항에 있어서, 뼈 연결 요소는 제1 뼈 연결 요소이고, 늑골은 제1 늑골이고, 로드 부분은 제1 로드 부분이며, 조절가능한 로드 조립체는,
    제1 로드 부분을 포함하고, 제1 신장부를 더 포함하는 제1 세장형 부재와,
    제2 늑골, 골반 또는 척추에 부착하도록 구성된 제2 뼈 연결 요소와,
    상기 제2 뼈 연결 요소에 결합되도록 구성된 제2 로드 부분을 포함하고, 제1 신장부에 대해 활주식으로 이동 가능한 제2 신장부를 포함하는, 제2 세장형 부재를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  49. 제48항에 있어서, 제1 신장부는 제1 신장부의 외부면에 복수개의 보어 구멍을 포함하고, 제2 신장부는 제2 신장부의 외부면에 복수개의 관통 구멍을 포함하며, 조절가능한 로드 조립체는,
    제1 세장형 부재와 제2 세장형 부재를 함께 결합하여 제1 뼈 연결 요소로부터 제2 뼈 연결 요소까지 측정된 조절가능한 로드 조립체의 길이를 고정하기 위해, 복수개의 보어 구멍 및 복수개의 관통 구멍에 각각 삽입되도록 구성된 잠금 요소를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  50. 척추를 일직선화하도록 구성된 조절가능한 로드 조립체이며,
    늑골에 부착하도록 구성된 뼈 연결 요소로서, 늑골 주위에 끼워지도록 구성되고 제1 개구를 한정하는 내부면을 포함하는 부재를 포함하는, 뼈 연결 요소와,
    제1 개구 내로 삽입되도록 구성된 로드 부분과,
    뼈 맞물림 요소에 대해 병진운동하도록 뼈 맞물림 요소에 결합된 잠금 요소로서, 로드 부분이 잠금 요소 및 뼈 연결 요소에 대해 회전 가능하게 로드 부분을 수용하도록 구성된 제2 개구를 한정하는, 잠금 요소를 포함하며,
    로드 부분이 제2 개구로 삽입될 때, 뼈 맞물림 요소에 대한 잠금 요소의 병진운동에 의해 로드 부분이 내부면에 접함으로써 로드 부분이 뼈 연결 요소에 결합되어 잠금 요소 및 뼈 연결 요소에 대한 로드 부분의 회전이 방지되는
    조절가능한 로드 조립체.
  51. 제50항에 있어서, 상기 부재는 제3 개구를 한정하고, 잠금 요소는 제3 개구 내로 삽입되도록 구성되는
    조절가능한 로드 조립체.
  52. 제51항에 있어서, 제1 개구는 제1 방향을 따라 부재로 연장하고 제3 개구는 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 제2 부분으로 연장하는
    조절가능한 로드 조립체.
  53. 제52항에 있어서, 잠금 요소는 너트를 포함하며, 상기 너트는 제2 개구가 부재에 대해 제2 방향을 따라 병진운동하여 로드 부분이 내부면에 접함으로써 로드 부분이 뼈 연결 요소에 결합되어 잠금 요소 및 뼈 연결 요소에 대한 로드 부분의 회전이 방지되는
    조절가능한 로드 조립체.
  54. 제53항에 있어서, 상기 부재는 제1 부재이고, 뼈 연결 요소는 상기 제1 부재에 연결되도록 구성된 제2 부재를 포함하며, 상기 제1 부재와 제2 부재는 협동작용하여 늑골 주위에 끼우도록 구성된 제4 개구를 한정하는
    조절가능한 로드 조립체.
  55. 제53항에 있어서, 뼈 연결 요소는 제1 뼈 연결 요소이고, 늑골은 제1 늑골이고, 로드 부분은 제1 로드 부분이며,
    로드 부분 및 제1 신장부를 포함하는 제1 세장형 부재와,
    제2 늑골, 골반 또는 척추에 부착되도록 구성된 제2 뼈 연결 요소와,
    제2 뼈 연결 요소에 결합되도록 구성된 제2 로드 부분과, 제1 신장부에 대해 활주식으로 이동 가능한 제2 신장부를 포함하는, 제2 세장형 부재를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
  56. 제55항에 있어서, 잠금 요소는 제1 잠금 요소이고, 제1 신장부는 제1 신장부의 외부면에 복수개의 보어 구멍을 포함하고, 제2 신장부는 제2 신장부의 외부면에 복수개의 관통 구멍을 포함하며,
    제1 세장형 부재와 제2 세장형 부재를 함께 결합하여 제1 뼈 연결 요소로부터 제2 뼈 연결 요소까지 측정된 조절가능한 로드 조립체의 길이를 고정하기 위해, 복수개의 보어 구멍 및 복수개의 관통 구멍에 각각 삽입되도록 구성된 제2 잠금 요소를 더 포함하는
    조절가능한 로드 조립체.
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