KR20080080089A - 척추 안정화 장치를 심기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

환자의 척추에 최소 침습 접근을 제공하고 척추 안정화 장치를 심기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다. 본 시스템은 하나 이상의 기둥형 접근 장치를 사용한다. 이 기둥형 접근 장치는 구멍을 갖는 케이지 및 이 케이지로부터 뻗으며 그 케이지에 제거가능하게 부착되는 둘 이상의 기둥을 포함한다. 기둥은 접근 장치의 상부에서 지지링 구조물에 의해 지지된다. 척추경 나사가 케이지 구멍을 통해 접근 장치 안으로 삽입되며 나사-접근 장치 어셈블리는 환자 등의 개구부 안으로 삽입된다. 기부 구멍은 나사의 헤드를 확실하게 지지할 수 있는 크기로 되어 있다. 기둥 사이의 측면 개구는 봉, 와이어 또는 판과 같은 안정화 장치가 거의 임의의 방향에서 삽입되어 배치될 수 있게 해준다.

Description

척추 안정화 장치를 심기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IMPLANTING SPINAL STABILIZATION DEVICES}

본 발명은 척추 안정화 장치를 심기 위한 시스템과 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 환자 몸체의 둘 이상의 위치에서 깊이 배치된 하나의 접근 통로 의 내부 또는 둘 이상의 인접하는 접근 통로 사이에 연결 장치 또는 기구를 경피적으로 전달할 수 있는 시스템과 방법에 관한 것이다.

환자 몸체 내의 깊은 위치에서의 전통적인 수술 절차에서는 볼 수 있도록 절개를 길게 만들고 넓은 범위에 걸쳐 근육을 제거해야 하며 또한 근육을 오랫동안 수축시켜야 하고 또한 인접한 조직의 신경제거 및 매관절제(devascularization)가 필요하다. 이러한 절차 때문에 조직이 넓게 외상 상해를 입게 되며 따라서 회복 시간이 길어지고 감염의 위험이 있으며 입원 비용도 높게 되며 통증은 초기 병으로 인한 통증보다 더 심할 수 있고 어떤 경우에는 영구적인 흉터가 남게 된다. 최소 침습술(minimally invasive surgery) 절차에 대한 종래기술에서는 환자 몸체의 깊은 위치에 접근하기 위해 원통형 관, 캐뉼러(cannulas) 또는 블레이드가 사용된다. 긴 절개 대신에 이러한 접근 장치를 사용하면 인접 조직에 대한 외상이 더 적어지고 회복 시간과 통증이 줄어들며 또한 어떤 경우에는 국부 마취만으로도 접근 장치 를 사용할 수 있다. 전신 마취를 피할 수 있기 때문에 수술 후 회복 시간이 짧아지며 또한 합병증의 위험도 줄어든다.

척추 병리학적 영역이 뚜렷한 근육 면이 없이 몸체 내부에 깊이 위치하고 또한 인접한 신경과 혈관 조직을 손상시킬 위험이 있기 때문에 최소 침습술이 척추 수술에는 특히 바람직하다. 대부분의 척추 병리학적 영역을 치료할 때 척추의 뼈 요소로부터 척추 근육을 제거한 다음 추궁 절제 또는 디스크 절제를 행하여 듀라(dura), 신경근 및 디스크를 노출시킨다. 직접 볼 수 있게 해주는 통로를 피부에서 척추 도관의 바닥까지 유지하기 위해 절개는 충분히 넓게 해야 하고 조직을 후퇴시켜야 한다. 일반적으로 추궁 절제 또는 디스크 절제 다음에는 척추 안정화 또는 융합이 이어진다. 본 발명에 참고로 관련되어 있는 미국특허 6,626,909 에 기재되어 있는 바와 같이, 척추 안정화는 척추경에 척추경 나사를 심고 봉 또는 판을 척추경 나사에 고정시키는 것을 포함한다. 척추 안정화 절차 중에 척추 구조의 파괴는 더욱더 크게 되는데 이 척추 안정화 절차에서는 척추경 나사, 안정화용 봉구조물 및 뼈 이식재를 직접 보면서 배치시키기 위해 가로 프로세스와 척추경에 접근할 수 있도록 더 많은 옆 조직의 절개 및 노출이 필요하게 된다.

또한, 척추 안정화 절차에서, 봉, 판 또는 와이어와 같은 연결 요소가 척추의 둘 이상의 위치 사이에 배치되어 고정된다. 이들 연결 요소를 배치할 때는 개방 수술이 필요한데 이는 현재 다른 경피적 접근법의 주 한계 중에 하나이다. 따라서, 개방 수술을 하지 않고도 둘 이상의 개별 척추 위치 사이에 이들 연결 요소를 삽입하여 배치하는 것이 필요하다. 개방 수술의 일부 한계를 다루는 최근의 경피적 접 근 시스템은 원통형 관, 캐뉼러 또는 블레이드에 제한되어 있다. 이들 시스템이 공유하는 한계들 중 하나는 이것들 모두가 중실 벽을 갖고 있다는 것인데 우리의 경험에 의하면 이 벽은 깊은 조직을 보는 것을 방해하며 또한 미리 정해진 접근 슬롯의 특별한 정렬을 필요로 한다. 따라서 깊은 조직을 볼 수 있게 하면서 특별한 정렬을 필요로 하지 않는 경피적 접근 시스템에 대한 필요성이 있다.

일반적으로 본 발명의 일 양태에 있어서 본 발명은 환자의 척추에 접근하도록 해주는 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 환자 척추의 제 1 위치에 삽입될 수 있는 기둥형 접근 장치를 포함한다. 기둥형 접근 장치는 케이지와 적어도 2개의 기다란 기둥 및 지지 요소를 포함한다. 상기 케이지는 뼈 고정 요소를 수용하고 이 뼈 고정 요소가 완전히 통과하는 것을 방지하는 바닥부와, 이 바닥부로부터 서로 평행하게 연장하여 척추 안정화 요소와 잠금 요소를 수용하는 통로를 형성하는 두개의 측부를 포함한다. 잠금 요소가 상기 측부에 수용되면 뼈 고정 요소와 안정화 요소의 상대 위치의 잠금이 이루어진다. 상기 기다란 기중은 상기 측부로부터 연장되어 있고 접근 장치의 중심 축선에 대한 가로 방향을 따라 상기 안정화 요소가 통과하도록 해준다. 상기 지지 요소는 상기 기다란 기둥의 기단부에 부착된다.

본 발명의 이 양태의 실시는 다음과 같은 특징적 사항 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 제 1 위치에 인접한 위치에서 환자의 척추에 삽입될 수 있는 하나 이상의 추가적인 기둥형 접근 장치를 더 포함한다. 상기 뼈 고정 요소는 다축 나사를 포함한다. 상기 척추 안정화 요소는 봉, 판, 와이어, 척추 디스크 대체물, 핵 교체부, 척추관절면 성형 기구, 동적 안정화 장치, 몸체 간 융합 장치 또는 그의 관절형일 수 있다. 상기 뼈 고정 요소는 나사, 훅크, 루프, 핀, 너트, 와셔, 와이어, 봉합사(sutures) 및 스테이플일 수 있다. 상기 지지 요소는 지지링 또는 반쪽 지지링일 수 있다. 상기 기다란 기둥은 상기 가로 방향 또는 상기 중심 축선을 따라 대상물이 통과하도록 해준다. 상기 대상물은 캐리어 장치, 수술 기구, 의료 장치, 고정 장치, 척추 디스크 대체 장치, 척추관절면 성형 기구, 척추 요소 대체 장치, 몸체간 장치, 고정 공구, 연결 장치, 연결 공구, 티슈, 조직 이식재(grafting material) 및 조명 장치일 수 있다.

일반적으로, 다른 양태에 있어서, 본 발명은 환자 척추의 제 1 위치에 제 1 기둥형 접근 장치를 삽입하고 그런 다음 환자 척추의 제 2 위치에 제 2 기둥형 접근 장치를 삽입하여 환자에 경피적 최소 침습 척추 수술을 하는 방법에 관한 것이다. 각각의 기둥형 접근 장치는 케이지와 적어도 2개의 기다란 기둥 및 지지 요소를 포함한다. 상기 케이지는 뼈 고정 요소를 수용하고 이 뼈 고정 요소가 완전히 통과하는 것을 방지하는 바닥부와, 이 바닥부로부터 서로 평행하게 연장하여 척추 안정화 요소와 잠금 요소를 수용하는 통로를 형성하는 두개의 측부를 포함한다. 잠금 요소가 상기 측부에 수용되면 뼈 고정 요소와 안정화 요소의 상대 위치의 잠금이 이루어진다. 상기 기다란 기중은 상기 측부로부터 연장되어 있고 접근 장치의 중심 축선에 대한 가로 방향을 따른 상기 안정화 요소의 통과를 허용한다. 상기 지지 요소는 상기 기다란 기둥의 기단부에 부착된다.

본 발명의 이 양태의 실시는 다음과 같은 특징적 사항 중 하나 이상을 포함한다. 상기 방법은 상기 뼈 고정 요소를 통해 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 상기 케이지를 환자 척추의 제 1, 2 뼈 위치에 부착하는 단계와, 다음 상기 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 기둥 사이의 띠를 갈라 절단하는 단계와, 다음 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 중심 축선에 대한 가로 방향으로 상기 제 1 기둥형 접근 장치로부터 제 2 기둥형 접근 장치까지 뻗는 안정화 요소를 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 통로 안으로 삽입하는 단계, 그리고 나서 상기 잠금 요소를 통해 상기 뼈 고정 요소에 대한 상기 안정화 요소의 위치를 잠금 시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 상기 제 1, 2 기둥형 접근 장치로부터 상기 지지링과 기둥을 제거하는 단계를 또한 포함한다. 상기 삽입 단계는,환자 피부의 제 1 위치에 제 1 절개부를 만들고 상기 제 1 절개부를 통해 제 1 피부 위치 밑에 있는 조직을 통과하여 그 밑에 있는 제 1 척추 위치로 제 1 안내 와이어를 전진시키며 상기 제 1 피부 위치로부터 그 밑에 있는 제 1 척추 위치까지 이르는 제 1 몸체 공동부를 중실 팽창기를 사용하여 상기 제 1 안내 와이어 주위에 형성하고 상기 중실 팽창기에서 중공 팽창기를 활주 시킨 다음 중실 팽창기를 제거하는 것을 포함한다. 상기 부착 단계는 나사 탭을 사용하여 밑에 있는 상기 제 1 척추 위치에 암나사를 만든 다음 상기 나사 탭을 제거하고 상기 케이지에 뼈 고정 요소를 삽입하며 뼈 고정 요소와 함께 케이지를 상기 중공 팽창기를 통해 삽입하여 뼈 고정 요소와 케이지를 밑에 있는 제 1 척추 위치에 부착시키고 기단부와 말단부를 포함하고 밑에 있는 상기 제 1 척추 위치로부터 제 1 피부 위치까지 뻗는 적어도 2개의 기다란 기둥을 상기 중공 팽창기를 통해 삽입하며 상기 기둥의 말단부를 상기 측부에 부착시키고 상기 기다란 기둥의 기단부에는 지지링을 부착시키며 마지막으로 상기 중공 팽창기와 제 1 안내 와이어를 제거하는 것을 포함한다. 상기 방법은 제 3, 4 기둥형 접근 장치의 통로 안으로 제 2 안정화 요소를 삽입하는 단계를 더 포함하고 상기 제 3, 4 접근 장치는 상기 제 1, 2 위치에 인접한 환자 척추의 제 3, 4 위치에 삽입되며 상기 제 2 안정화 봉은 상기 제 1 안정화 봉에 평행하게 배치된다. 상기 방법은 제 3 안정화 봉을 삽입하는 단계를 더 포함하며 상기 제 3 안정화 봉은 상기 제 1, 2 안정화 봉을 교차 연결시키며 제 1, 2 안정화 봉에 대해 가로로 배치되다. 상기 케이지는 상기 제 1 통로에 대해 수직하게 배치되는 제 2 통로를 더 포함하며 상기 제 3 안정화 요소를 수용하도록 되어 있다. 상기 접근 장치는 환자 척추의 위치에 삽입되기 전에 미리 조립되거나 또는 환자 척추의 위치에 삽입된 후에 조립될 수 있다.

본 발명의 이점들 중에는 다음과 같은 것들 중 하나 이상이 있다. 본 발명은 이전에는 개방 수술을 요했던 몸체에서 모든 적용과 접근을 위한 경피적 수술을 개선하는 신규한 장치와 방법을 제공한다. 이들 개선점은 본 발명이 이들 수술의 기술적 어려움을 줄여주고 더욱 잘 볼 수 있게 해주며 또한 의사의 부주의로 인한 극히 중요한 조직에 대한 손상의 위험을 줄일 수 있으며 입원 기간 및 관련 비용을 줄일 수 있고 수술 시간, 회복 시간 및 수술 후 통증을 줄일 수 있다는 점에서 환자와 의사 모두에게 유익하다.

본 발명의 하나 이상의 실시형태에 대한 상세한 사항은 첨부된 도면과 이하의 설명에 주어져 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점들은 이하의 바람직한 실시형태에 대한 설명, 도면 및 청구범위에서 명백히 알 수 있을 것이다.

도면을 참고하면, 유사한 번호는 몇 개의 도 전체에 걸쳐 유사한 부분을 나타낸다.

도 1 은 척추 수술의 준비를 위해 수술대 위에 엎드려 있는 환자의 등을 나타내는 평면도이다.

도 2 는 요후측 근막을 통과하여 깊은 조직까지 이르는 절개부가 피부에 형성되어 있는 한자 등의 층상 평면도이다.

도 3 은 피부에 절개부가 있고 안내 K-와이어가 피부를 경피적으로 통과해 밑에 있는 척추까지 배치되어 있는 환자 등의 층상 평면도이다.

도 4 는 피부 표면에서부터 형성된 개구에 접근 장치가 배치되어 깊숙이 병리학적 영역까지 이르는 환자 등의 평면도이다.

도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 접근 장치의 사시도이다.

도 6 은 도 5 의 접근 장치, 척추경 나사 및 연결봉의 일부를 포함하는 접근 장치 어셈블리의 사시도이다.

도 7 은 도 6 의 접근 장치 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 8 은 연결봉을 통해 연결된 도 6 의 두 접근 장치 어셈블리의 사시도이다.

도 9 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 척추 수술 절차를 나타내는 블럭 선도이다.

도 10 은 3개의 인접하는 척추의 척추경에 배치되어 있는 세 안내 K-와이어 의 사시도를 개별적으로 나타내는 도 9 의 절차의 단계 304 에 대한 개략적인 선도이다.

도 11 은 주위의 연조직을 팽창시키기 위해 중실 팽창기가 세 안내 K-와이어를 따라 전진해 있는 세 안내 K-와이어의 사시도를 나타내는 도 9 의 절차의 단계 306 에 대한 개략적인 선도이다.

도 12 는 중공 팽창기가 중실 팽창기 주위에 배치되어 있는 세 안내 K-와이어의 사시도를 나타내는 도 9 의 절차의 단계 308 에 대한 개략적인 선도이다.

도 13 은 중실 팽창기가 제거되어 있는 세 안내 K-와이어의 사시도를 나타내는 도 9 의 절차의 단계 310 에 대한 개략적인 선도이다.

도 14 는 밑에 있는 척추경에 암나사를 내기 위한 탭핑 공구가 안내 와이어중 하나에 배치되어 있는 세 안내 K-와이어의 사시도를 나타내는 도 9 의 절차의 단계 312 에 대한 개략적인 선도이다.

도 15 는 척추경 나사와 케이지를 척추경에 부착하는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 314 에 대한 개략적인 선도이다.

도 16 은 기둥 와이어를 케이지 보어에 삽입하는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 316 에 대한 개략적인 선도이다.

도 17 는 기둥 와이어를 따라 기둥을 삽입하는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 317 에 대한 개략적인 선도이다.

도 18 는 기둥에 지지링을 배치하는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 318 에 대한 개략적인 선도이다.

도 19 는 중공 팽창기가 제거되어 있는 도 9 의 절차의 단계 319 에 대한 개략적인 선도이다.

도 20 은 안내 와이어가 제거되어 있는 도 9 의 절차의 단계 320 에 대한 개략적인 선도이다.

도 21 는 기둥 와이어가 제거되어 있는 도 9 의 절차의 단계 321 에 대한 개략적인 선도이다.

도 22 는 세 접근 장치와 이들 중 한 접근 장치에 삽입되어 있는 근막 클립핑 도구(fascia clipping tool)의 사시도를 나타내는 도 9 의 절차의 단계 322 에 대한 개략적인 선도이다.

도 23 은 접근 장치의 기둥으로 형성된 통로를 통해 연결봉을 삽입하는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 323 에 대한 개략적인 선도이다.

도 24 는 연결봉을 케이지 안으로 밀어 넣는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 324 에 대한 개략적인 선도이다.

도 25 는 세트 나사를 조이는 것을 나타내는 도 9 의 절차의 단계 325 에 대한 개략적인 선도이다.

도 26 은 지지링과 스냅링이 제거되어 있는 도 9 의 절차의 단계 326 에 대한 개략적인 선도이다.

도 27 은 기둥의 제거를 나타내는 도 9 의 절차의 단계 327 에 대한 개략적인 선도이다.

도 28 은 설치된 연결봉과 세 척추경 나사 어셈블리의 최종 상태를 나타내는 사시도이다.

도 29 는 도 9 의 절차에 따라 연결봉과 척추경 나사로 안정화된 3개의 인접하는 척추의 사시도이다.

도 30 은 접근 장치를 위한 조립 절차를 나타내는 상세 사시도이다.

도 31 은 2개의 안정화 봉이 X-방향으로 설치되어 있고 또한 본 발명의 MIS 장치를 사용하여 가로 안정화 봉이 Y-방향으로 배치되어 있는 것을 보여주는 사시도이다.

도 32 는 2개의 안정화 봉이 X-방향으로 설치되어 있고 가로 안정화 봉이 Y-방향으로 설치되어 있는 것을 보여주는 사시도이다.

본 발명은 최소 침습술(MIS: minimally invasive surgery)을 통해 환자의 등에 척추 안정화 장치를 배치하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

도 1 을 참조하면, 환자 (90) 가 최소 침습술의 준비를 위해 수술대 (91) 위에 편평하게 엎드려 있다. 밑에 있는 인접 척추 (82a, 82b, 82c) 의 척추경 위치에 각각 대응하는 위치 (92a-92f) 를 환자의 아랫쪽 등에 표시하고 도 2 에서 보는 바와 같이 표시된 부위를 절개한다. 절개는 요후측 근막(lumbodorsal fascia) 을 통과하여 깊은 조직까지 행해진다. 다음, 도 3 에서 보는 바와 같이, 안내 K-와이어 (96a ∼ 96f) 를 절개로 형성된 개구를 통해 삽입하여 밑에 있는 척추경에 접촉한 상태로 배치한다. MIS 절차를 위해 도 4 에서 보는 바와 같이 K-와이어 주위의 조직을 팽창시키고 접근 장치를 K-와이어의 위치 주위에 삽입하여 밑에 있는 척추 경까지 이르게 한다. 척추 안정화 절차를 위해 척추경 나사를 접근 장치를 통해 삽입하여 밑에 있는 척추경에 부착한다. 인접한 척추 사이에 안정화 연결 봉 또는 판을 배치하여 척추경 나사를 통해 척추경에 부착한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면 기둥형 접근 장치 어셈블리를 사용하면 거의 임의의 방향에서 또한 거의 임의의 방향으로 척추경 나사를 밑에 있는 척추경에 삽입하여 부착시킬 수 있고 또한 연결 봉 또는 판을 삽입할 수 있다. 도 5, 도 6 및 도 7 을 참조하면, 기둥형 접근 장치 (100) 는 케이지 (102), 4개의 기둥 (104a, 104b, 104c, 104d), 지지링(108) 및 2개의 스냅 반쪽 링 (106a, 106b) 을 포함한다. 4개의 기둥 (104a ∼ 104b) 은 케이지 (102) 의 네 나사 보어(bore) (116a ∼ 116d) 에 각각 나사결합된다. 지지링 (108) 은 네 기둥 (104a ∼ 104d) 의 상부에 부착되어 네 기둥을 함께 유지하는 것을 도와준다. 2개의 스냅 반쪽 링 (106a, 106b) 는 인접한 두 기둥에 부착되어 기둥형 접근 장치를 위한 추가적인 지지를 제공해 준다. 각 기둥의 상단부는 나사 드라이버를 받는 홈 (144) 을 갖고 있다. 또한 각 기둥은 지지링 (108) 이 밑으로 미끄러지는 것을 방지하기 위한 멈춤링 (146) 을 갖고 있다. 지지링 (108) 은 원형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다. 두 반쪽 링 (106, 106b) 은 반원형 또는 직선형일 수 있다. 케이지 (102) 는 구멍 (114) 이 형성되어 있는 기부 (112) 를 갖는다. 이 구멍의 치수는 척추경 나사 (120) 의 나사부 (122) 가 구멍 (114) 을 통해 삽입될 수 있고 척추경 나사 (120) 의 헤드 (124) 가 기부 (112) 의 오목한 반구형 표면에 놓일 수 있도록 되어 있다. 헤드 (124) 는 기부 (112) 내에서 다축 회전이 가능하다. 또한 케이지 (102) 는 일반적으로 서로 평행하게 기부 (112) 로부터 연장되어 있는 한 쌍의 아암 (118a, 118b) 을 갖는다. 각각의 아암 (118a, 118b) 은 2개의 나사 보어 (116a, 116d; 116b, 116c) 를 각각 갖는다. 아암 (118a, 118b) 의 내면 (119a, 119b) 은 세트 나사 (140) 를 수용하기 위해 나사가공되어 있다. 척추경 나사 (120) 를 밑에 있는 척추경에 부착한 후, 봉 (130) 을 아암 (118a, 118b) 사이에 삽입하여 배치한다. 그런 다음 세트 나사 (140) 를 봉의 상부에서 케이지 (102) 의 아암 (118a, 118b) 의 나사 내면에 나사결합시켜 그 봉을 케이지와 척추경 나사 (120) 에 가압하여 고정시킨다. 세트 나사 (140) 는 나사 드라이버를 받는 육각형 홈을 갖고 있다. 세트 나사의 외면은 케이지 (102) 의 아암 (118a, 118b) 의 내면에 있는 나사와 결합할 수 있는 치수로 되어 있는 나사를 갖는다. 접근 장치의 높이 (152) 는 5cm ∼ 20cm 이다. 기둥 (104a ∼ 104d) 의 길이는 5cm ∼ 15cm 이다. 전체 접근 장치 어셈블리의 높이는 5cm ∼ 25cm 이다.

척추경 나사 (120) 를 척추경에 삽입하기 위해 먼저 이 나사 (120) 를 케이지 (120) 의 기부 구멍 (114) 을 통해 삽입한 다음 접근 장치-척추경 나사 어셈블리를 척추경 영역안으로 삽입하고 나사 드라이버로 나사를 척추경에 부착한다. 다음, 도 8 에서 보는 바와 같이, 봉 (130) 을 인접한 접근 장치 (100a, 100b) 의 기둥 (104a ∼ 104b) 사이에 형성된 통로를 통해 삽입하고 각 케이지 (102a, 102b) 의 아암 사이에 각각 배치한다. 다음 세트 나사 (140a, 140b) 를 케이지 (102a, 102b) 에 각각 부착시켜 봉을 x- 방향으로 고정시킨다. 다른 실시형태에서 제 2 봉을 y-방향으로 형성된 통로를 통해 삽입하여 케이지 (102b) 와 이 케이지 (102b) 에 y-방향으로 인접하여 배치된 제 3 케이지(미도시)의 아암 사이에 고정시킬 수 있다.

도 9 와 도 10 ∼ 30 을 참조하면 인접한 두 척추 사이에 안정화 장치를 심기 위한 과정은 다음과 같은 단계를 포함한다. 먼저, 도 2 에서 보는 바와 같이 의사는 환자의 등에 작은 피부 절개를 실시하고 피부 개구를 형성한다 (단계 302). 다음, 도 3 과 도 10 에서 보는 바와 같이, 의사는 안내 K-와이어를 피부 개구를 통해 밑에 있는 조직과 뼈 안으로 삽입하고 이를 병리학적 영역에 고정시킨다 (단계 304). 일 실시예에서 이 병리학적 영역은 인접 척추의 척추경이다. 다음, 도 11 에서 보는 바와 같이, 의사는 안내 와이어에서 중실 조직 팽창기를 사용하여 피부 개구에서 부터 병리학적 영역까지 깊은 통로를 연다 (단계 306), 다음, 의사는 도 12 에서 보는 바와 같이 중실 팽창기에서 중공 팽창기를 활주 시키고 (단계 308) 그리고 나서 중실 팽창기를 제거한다 (단계 310)(도 13).

다음, 의사는 척추경 나사 탭으로 척추경에 암나사를 만든다 (단계 312)(도 14). 다음, 의사는 척추경 나사탭을 제거하고 돌출된 척추경 나사와 함께 케이지를 삽입하고 척추경 나사를 나사 드라이버로 척추경 안으로 돌려 넣는다 (단계 314)(도 15). 그리고 나서, 의사는 기둥 와이어를 중공 팽창기와 케이지 보어 안으로 삽입한다 (단계 316)(도 16). 다음, 의사는 기둥 와이어를 따라 기둥을 삽입하고 이를 케이지 보어 안으로 돌려 넣는다(단계 317)(도 17). 다음, 의사는 네 기둥의 상부에 지지링을 배치하고 각 중공 팽창기에 있는 두 인접 기둥 사이에 두 개의 스냅링을 배치한다 (단계 318) (도 18). 그리고 나서 의사는 중공 팽창기를 제거하 고 (단계 319)(도 19), 안내 와이어를 제거하며 (단계 320)(도 20) 또한 기둥 와이어도 제거한다 (단계 321) (도 21). 다음, 의사는 접근 장치 (322) 사이의 띠를 갈라 절단한다 (단계 322)(도 22). 다음, 의사는 접근 장치의 기둥에 의해 형성된 통로 안으로 봉을 삽입하고 (단계 323) 그 봉을 접근 장치의 케이지 내부에 배치한다(도 23). 다음, 의사는 미는 공구로 봉을 케이지 기부 안으로 밑으로 밀어 넣고 (단계 324)(도 24), 그런 다음 케이지에 세트 나사를 삽입하고 조여서 봉을 케이지에 고정시킨다 (단계 325)(도 25). 일단 봉이 고정되면 의사는 접근 장치 기둥 (326) 에서 지지링과 스냅링을 제거한다 (단계 326)(도 26). 마지막으로 의사는 케이지로부터 접근 장치 기둥을 풀어내어 환자의 등에서 제거하고 (도 27) 절개부를 닫는다 (단계 327). 기둥형 접근 장치의 이점은 수술중에 접근 장치를 회전, 제거 및 재삽입하지 않고도 어느 방향으로부터도 안정화 봉을 네 기둥 사이에 삽입하여 배치시킬 수 있다는 것이다. 나사는 접근 장치와 함께 회전하면서 또는 이 접근 장치와 개별적으로 배치될 수 있다. 어떠한 중실측도 없기 때문에 조직, 나사 및 봉을 잘 볼 수 있게 된다. 또한, 접근 장치를 환자의 등 밖에서 조립한 다음 접근 장치와 함께 나사를 환자의 등 내부에 배치할 수도 있다. 척추경 나사의 케이지 내부에 와이어를 배치할 수 있는 것은 이 시스템이 최초이다. 또한 척추경 나사의 케이지 내부에 캐뉼러형 기둥을 배치하는 것도 이 시스템이 최초이다. 스냅온(snap-on) 커넥터 또한 5cm 이상의 더 높은 구조물을 위한 기둥에 안정성을 부여하는 유일한 특징적 요소이다. 인접하는 척추 (82a, 82b, 82c) 사이에 안정화 봉 (170a, 170b) 을 선형으로 (도 29), H형 또는 X형으로 배치할 수 있다. 또한 안정화 봉 (171) 은 옆으로 배치될 수 있는데 즉 도 29 의 척추경 나사 (140c) 로부터 척추경 나사 (140f) 까지 뻗거나 또는 도 31 과 도 32 에서 보는 바와 같이 봉 (170a) 으로부터 봉 (170b) 까지 뻗어 배치될 수 있다. MIS 절차를 통해 세로 봉 (170a, 170b) 에 가로로 크로스링크 봉 (171) 을 배치할 수 있는 것은 이 시스템이 최초이다. MIS 접근 장치의 케이지 (174) 는 서로에 수직으로 배향된 통로 (175, 176) 를 포함하는데 이 통로는 세로 봉 (170a) 을 X방향으로 가로 봉 (171) 을 Y 방향으로 각각 수용할 수 있는 크기로 되어 있다.

도 30 을 참조하면, 다른 실시형태에서 4개의 기둥 와이어 (180a ∼ 180d) 가 케이지 (102) 의 네 보어 (116a ∼ 116d) 에 삽입된다. 다음 의사는 케이지 기부 (112) 의 구멍 (114) 안으로 척추경 나사 (124) 를 삽입하고 케이지/네 기둥 와이어/나사 어셈블리를 환자 안으로 삽입한다. 다음, 의사는 기둥 와이어 (180a ∼ 180d) 에서 중공 기둥 (104a ∼ 104d) 을 아래로 보어 안으로 활주시키고 중공 기둥을 케이지 (102) 에 나사결합시킨다. 그리고 나서 의사는 중공 기둥을 제 자리에 남겨 두면서 기둥 와이어 (180a ∼ 180d) 를 제거한다. 이 실시형태에 따르면 접근 장치 없이도 척추경 나사를 척추경에 배치 및 부착할 수 있다.

다른 실시형태들은 다음의 청구범위내에 있다. 예컨대, 케이지 및/또는 지지링은 삼각형, 직사각형, 정사각형, 타원형 또는 다각형과 같은 다른 단면을 가질 수 있다. 기둥의 갯수는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상일 수 있다. 안정화 장치는 봉, 와이어 또는 판일 수 있다. 안정화 장치는 x, y 방향으로 배치되거나, x-y 평면 내에서 다른 방향으로 또는 x-y 평면과 각을 이루어 배치될 수 있다. 안정화 장 치는 스테인레스 강, 티타늄, 플라스틱, 고무, 흑연, 유리, 몸체 온도에서 팽창가능한 재료, 또는 방사선 투과성 재료로 만들어질 수 있다. 본 접근 장치는 환자의 몸체 밖에서 미리 조립된 다음 환자의 척추 위치에 삽입될 수 있거나 또는 전술한 바와 같이 환자의 몸체 안에서 조립될 수도 있다.

본 발명의 여러 실시형태들을 설명하였는데, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 다른 실시형태도 다음의 청구범위 내에 있는 것이다.

Claims (19)

1. 환자의 척추에 접근하도록 해주는 시스템으로서, 환자 척추의 제 1 위치에 삽입될 수 있는 기둥형 접근 장치를 포함하며,

   상기 기둥형 접근 장치는,

   뼈 고정 요소를 수용하고 이 뼈 고정 요소가 완전히 통과하는 것을 방지하는 바닥부와 이 바닥부로부터 서로 평행하게 연장하여 척추 안정화 요소와 잠금 요소를 수용하는 통로를 형성하는 두 개의 측부를 포함하며 상기 잠금 요소가 상기 측부에 수용되면 뼈 고정 요소와 안정화 요소의 상대 위치의 잠금이 이루어지는 케이지;

   상기 측부로부터 연장되어 있고 접근 장치의 중심 축선에 대한 가로 방향을 따른 상기 안정화 요소의 통과를 허용하는 적어도 2개의 기다란 기둥; 및

   상기 기다란 기둥의 기단부에 부착되는 지지 요소를 포함하는, 환자의 척추에 접근하도록 해주는 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 위치에 인접한 위치에서 환자의 척추에 삽입될 수 있는 하나 이상의 추가적인 기둥형 접근 장치를 더 포함하는 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 뼈 고정 요소는 다축 나사를 포함하는 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 척추 안정화 요소는 봉, 판, 와이어, 척추 디스크 대체물, 핵 교체부, 척추관절면 성형 기구, 동적 안정화 장치, 몸체간 융합 장치 및 그의 관절형 중에서 선택되는 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 뼈 고정 요소는 나사, 훅크, 루프, 핀, 너트, 와셔, 와이어, 봉합사(sutures) 및 스테이플 중에서 선택되는 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 요소는 지리링을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스탬.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 요소는 반쪽 지지링을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.,
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기다란 기둥은 상기 가로 방향 또는 상기 중심 축선을 따라 대상물이 통과하도록 해주며 이 대상물은 캐리어 장치, 수술 기구, 의료 장치, 고정 장치, 척추 디스크 대체 장치, 척추관절면 성형 기구, 척추 요소 대체 장치, 몸체간 장치, 고정 공구, 연결 장치, 연결 공구, 티슈, 조직 이식재(grafting material) 및 조명 장치 중에서 선택되는 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 중심 축선에 대한 가로 방향을 따라 상기 기다란 기 둥에 부착되어 이를 연결하는 반쪽 링을 더 포함하는 시스템.
10. 환자에 경피적 최소 침습 척추 수술을 하는 방법으로서,

    환자 척추의 제 1 위치에 제 1 기둥형 접근 장치를 삽입하는 단계와,

    환자 척추의 제 2 위치에 제 2 기둥형 접근 장치를 삽입하는 단계를 포함하며,

    상기 각각의 기둥형 접근 장치는,

    뼈 고정 요소를 수용하고 이 뼈 고정 요소가 완전히 통과하는 것을 방지하는 바닥부와 이 바닥부로부터 서로 평행하게 연장하여 척추 안정화 요소와 잠금 요소를 수용하는 통로를 형성하는 두 개의 측부를 포함하며 상기 잠금 요소가 상기 측부에 수용되면 뼈 고정 요소와 안정화 요소의 상대 위치의 잠금이 이루어지는 케이지;

    상기 측부로부터 연장되어 있고 접근 장치의 중심 축선에 대한 가로 방향을 따른 상기 안정화 요소의 통과를 허용하는 적어도 2개의 기다란 기둥; 및

    상기 기다란 기둥의 기단부에 부착되는 지지 요소를 포함하는,

    환자에 경피적 최소 침습 척추 수술을 하는 방법
11. 제 10 항에 있어서, 상기 뼈 고정 요소를 통해 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 상기 케이지를 환자 척추의 제 1, 2 뼈 위치에 부착하는 단계와,

    상기 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 기둥 사이의 띠를 갈라 절단하는 단계와,

    제 1, 2 기둥형 접근 장치의 중심 축선에 대한 가로 방향으로 상기 제 1 기둥형 접근 장치로부터 제 2 기둥형 접근 장치까지 뻗는 안정화 요소를 제 1, 2 기둥형 접근 장치의 통로 안으로 삽입하는 단계, 및

    상기 잠금 요소를 통해 상기 뼈 고정 요소에 대한 상기 안정화 요소의 위치를 잠금시키는 단계를 더 포함하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 2 기둥형 접근 장치로부터 상기 지지링과 기둥을 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 삽입 단계는,

    환자 피부의 제 1 위치에 제 1 절개부를 만들고,

    상기 제 1 절개부를 통해 제 1 피부 위치 밑에 있는 조직을 통과하여 그 밑에 있는 제 1 척추 위치로 제 1 안내 와이어를 전진시키며,

    상기 제 1 피부 위치로부터 그 밑에 있는 제 1 척추 위치까지 이르는 제 1 몸체 공동부를 중실 팽창기를 사용하여 상기 제 1 안내 와이어 주위에 형성하고,

    상기 중실 팽창기에서 중공 팽창기를 활주 시킨 다음 중실 팽창기를 제거하는 것을 포함하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 부착 단계는,

    나사 탭을 사용하여 밑에 있는 상기 제 1 척추 위치에 암나사를 만든 다음 상기 나사 탭을 제거하고,

    상기 케이지에 뼈 고정 요소를 삽입하며,

    뼈 고정 요소와 함께 케이지를 상기 중공 팽창기를 통해 삽입하여 뼈 고정 요소와 케이지를 밑에 있는 제 1 척추 위치에 부착시키고,

    기단부와 말단부를 포함하고 밑에 있는 상기 제 1 척추 위치로부터 제 1 피부 위치까지 뻗는 적어도 2개의 기다란 기둥을 상기 중공 팽창기를 통해 삽입하며,

    상기 기둥의 말단부를 상기 측부에 부착시키고,

    상기 기다란 기둥의 기단부에는 지지링을 부착시키며,

    상기 중공 팽창기와 제 1 안내 와이어를 제거하는 것을 포함하는 방법.
15. 제 11 항에 있어서, 제 3, 4 기둥형 접근 장치의 통로 안으로 제 2 안정화 요소를 삽입하는 단계를 더 포함하고,

    상기 제 3, 4 접근 장치는 상기 제 1, 2 위치에 인접한 환자 척추의 제 3, 4 위치에 삽입되며, 상기 제 2 안정화 봉은 상기 제 1 안정화 봉에 평행하게 배치되는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 제 3 안정화 봉을 삽입하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 3 안정화 봉은 상기 제 1, 2 안정화 봉을 교차 연결시키며 제 1, 2 안정화 봉에 대해 가로로 배치되는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 케이지는 상기 제 1 통로에 대해 수직하게 배치되는 제 2 통로를 더 포함하며 상기 제 3 안정화 요소를 수용하도록 되어 있는 방법.
18. 제 10 항에 있어서, 상기 접근 장치는 환자 척추의 위치에 삽입되기 전에 미리 조립되는 방법.
19. 제 10 항에 있어서, 상기 접근 장치는 환자 척추의 위치에 삽입된 후에 조립되는 방법.

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