KR20080084997A

KR20080084997A - 측면탑재 조절식 뼈앵커

Info

Publication number: KR20080084997A
Application number: KR1020087016094A
Authority: KR
Inventors: 키이스 이. 밀러; 그레그 덴제르
Original assignee: 워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2008-09-22

Abstract

척추의 경추, 흉추, 요추, 또는 천골, 기타 정형외과적 위치의 뼈에 사용될 수 있는 측면 탑재 뼈 앵커가 제공된다. 하나의 구현예에서, 앵커는 앵커링부, 수용기부, 및 적어도 수용기부에 대해 각도에 따라 회전 가능한 내부 피스를 포함한다. 앵커링부는 뼈에 부착된다. 로드 또는 다른 긴 지지 부재는 내부 피스와 접촉하여 수용기부에 수용된다. 로드 및 내부 피스는 실질적으로 한 면에서 변화되도록 회전될 수 있고, 세트 나사는 수용기부 내에서 로드를 잠그기 위해 수용기부에 나사결합된다.

앵커링부, 수용기부, 내부 피스, 로드, 릿지, 매개부

Description

측면탑재 조절식 뼈앵커{SIDE-LOADING ADJUSTABLE BONE ANCHOR}

본 발명은 뼈 앵커에 관한 것으로, 특히 척추골에 있어 결합에 유용한 뼈앵커에 관한 것이다. 특정 구현예에서, 본 발명은 긴 로드 또는 측면에서 척추를 따라 연장하는 다른 부재의 탑재가 가능하게 하면서도 실질적으로 하나의 면으로 로드의 조절을 가능하게 하는 뼈 나사 어셈블리를 상정할 수 있다.

몇몇 기술들과 시스템들이 척추(spine)를 교정하고 안정화시키기 위해 그리고 다양한 레벨의 척추에서 융합(fusion)을 용이하게 하기 위해 발전되어 왔다. 한 유형의 시스템에서, 구부릴 수 있는 로드(bendable rod)가 척추 또는 척주의 길이를 따라 종방향으로 배치된다. 로드는 설치되면서 특정 부위에서 척추의 정상적인 굴곡에 상응하도록 적합하게 만곡될 수 있다. 예를 들어, 로드는 척추의 흉부(thoracic region)에 대한 정상적인 척추후만 굴곡(kyphotic curvature) 또는 요부(lumbar region)에 대한 척추전만 굴곡(lordotic curvature)을 형성하도록 만곡될 수 있다. 그러한 시스템에 따르면, 로드는 많은 고정요소(fixation element)들에 의하여 척주의 길이를 따라 다양한 척추골(vertebrae)과 결합된다. 척추골의 특정부위들과 결합하도록 구성되는 다양한 고정요소들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 이러한 고정요소는 척추골의 판(laminae)과 결합하도록 구성된 후크(hook)일 수 있다. 또 다른 널리 보급된 고정요소는 다양한 양상의 척추골에 나사결합될 수 있는 척추나사(spinal screw)이다.

구부려질 수 있는 로드를 이용하는 한 전형적인 수술에서, 로드는 척추나 가시돌기(spinous process)의 일측면 또는 대향측면 상에 설치된다. 복수의 뼈나사(bone screw)들은 몇몇 척추골체(vertebral body)들의 부위, 예를 들어 이러한 척추골의 경절(梗節, pedicle)들에 나사결합된다. 로드(들)은 척추에 교정하고 안정화시키는 힘을 가할 수 있도록 이러한 복수의 뼈나사들에 결합되거나 부착된다.

로드형 척추고정 시스템(rod-type spinal fixation system)의 한 예시는 메드트로닉 소파모르 다넥사(Medtronic Sofamor Danek, Inc.)에서 판매되는 TSRH® 척추 시스템이다. TSRH® 시스템은 긴 로드(elongated rod)와 다양한 후크, 나사 및 볼트를 포함하며, 이들 모두는 척추의 처음부터 끝까지 분절의 구조물(segmental construct)을 만들도록 구성된다. TSRH® 시스템의 한 양상에서, 척추로드(spinal rod)는 아이볼트(eyebolt)에 의하여 다양한 척추골 고정요소(vertebral fixation element)에 연결된다. 이러한 구성에서, 고정요소는 로드에 측면으로 인접한 척추로드에 결합된다. TSRH® 시스템의 또 다른 양상에서, 가변 각 나사(variable angle screw)는 아이볼트에 의해 척추로드에 결합된다. 가변 각 나사는 척추로드의 면(plane)에 평행한 일면에서 뼈나사의 선회를 가능하게 한다. 가변 각 나사에 대한 자세한 설명은 수터린 등의 미국특허 제5,261,909호에서 찾아 볼 수 있고, 이는 본 발명의 양수인에 의해 소유된다. TSRH® 시스템에 의하여 달성되는 하나의 목적은 외과의사가 적당한 해부학적 위치의 척추에 척추후크 또는 뼈나사와 같은 척추골 고정요소를 가할 수 있게 하는 것이다. 또한 TSRH® 시스템은 외과의사가 최종 조임(final tightening)을 위한 각각의 고정요소에 만곡된 척추로드를 용이하게 결합할 수 있도록 한다.

또 다른 로드형 고정시스템(rod-type fixation system)은 메드트로닉 소파모르 다넥사에 의하여 판매되는 Cotrel-Dubosset/CD 척추 시스템이다. TSRH® 시스템처럼, CD® 시스템은 긴 로드와 척추 사이의 결합을 위한 다양한 고정요소를 제공한다. CD® 시스템의 하나의 양상에서, 고정요소 자체는 그 안에 척추로드가 수용되는 슬롯을 형성하는 본체(body)를 포함한다. 슬롯은 그 안에 나사산처리된 플러그(threaded plug)가 고정요소의 본체 안에 로드를 클램핑하기 위해 결합되는 나사산 처리된 보어(threaded bore)를 포함한다. CD® 시스템은 이 "오픈-백(open-back)" 구성과 함께 후크 및 뼈나사를 포함한다. 이 기술의 자세한 설명은 코트렐의 미국특허 제5,005,562호에서 찾아볼 수 있다. CD® 시스템의 이 특징 중의 하나의 장점은 고정요소가 긴 로드의 바로 밑에 위치된다는 것이다. 이는 임플란트 구조물의 전체 부피를 줄이는데 일조하고, 주위 조직에 대한 외상(trauma)을 최소화시킨다.

이러한 척추골 앵커 및 다른 척추골 앵커는 긴 로드 또는 다른 부재에 대해 위로 개방된, 즉, 앵커가 부착되는 뼈로부터 바로 떨어지게 된 채널(channel)을 갖는다. 그러한 구조의 편리함은 명확하고, 이는 앵커가 먼저 뼈에 위치될 수 있어, 로드는 필수적으로, 채널 내에서, 그것의 최상부에 안착될 수 있다. 그러나 많은 케이스에서, 외과의사는 척추골체를 로드로 이동시키기 위해 앵커를 사용하기를 바랄 수도 있을 것이다. 이러한 이동은 전형적으로 수직의 구성요소는 물론 수평의 것도 필요로 한다. 측면 탑재 임플란트(side loading implant)들은 그들의 관련된 기기와 함께, 이러한 형태의 조작의 실행을 단순화시킬 수 있다. 그러한 임플란트의 사용은 보다 적은 옆 조직으로부터의 간섭, 앵커를 삽입하기에 앞서 잠금 구성요소를 미리 탑재하는 포텐셜, 및 최종 조임에 앞서 로드를 일시적으로 붙잡는 혁신적인 수단 또한 제공한다.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 측면이 개방된 채널을 구비한 뼈 앵커는 발전되어 왔다. 그러나 산업상 신규하고 개선된 측면탑재 뼈 앵커가 여전히 요구되고 있다.

본 발명의 원리에 대한 이해를 증진시키기 위한 목적으로, 본 명세서의 도면에 도시된 구현예가 참조로 될 것이고, 그러한 구현예를 설명하기 위해 특정 용어를 사용할 것이다. 그럼에도 불구하고 이들에 의해 본 발명의 보호범위를 제한하기 위한 의도가 아님을 이해해야 할 것이고, 더욱이 예시되어 설명되는 장치의 변경 및 변형, 본 발명의 원리의 응용은 본 발명과 관련된 기술 분야의 당업자에게 통상적으로 일어날 수 있음을 의도한다.

먼저 도 1-4를 참고하면, 측면 탑재 뼈 나사(20)의 구현예가 도시되어 있다. 뼈 나사(20)는 경추, 흉추, 요추 및/또는 천골 구조와 같은 척추골, 또는 다른 뼈 또는 조직에 부착하도록 만들어질 수 있다. 유사하게, 여기서 설명되는 뼈 나사(20)의 양상은 척추 후크(vertebral hook), 뼈 클램프(bone clamp), 및 정형외과적인 다른 임플란트 장치가 포함될 수 있다.

나사(20)는, 도 1에 도시된 구현예에서, 샤프트(shaft, 22), 수용기부(receiving portion, 24) 및 내부 피스(internal piece, 26)를 포함한다. 사프트(22)는 하나 이상의 부위, 예컨대 상대적으로 하부 부분에 하나 또는 그 이상의 나사산(30)을 갖는 긴 피스(elongated piece)이다. 나사산(30)은 척추골 또는 유사한 뼈로의 이식에 적합한 구성을 갖는 망상 나사산(cancellous thread)일 수 있다. 나사산(30)은 자동 태핑(self tapping)되거나 간헐적일 수 있고, 샤프트(22)의 주위를 감는 하나 이상의 크레스트(crest)를 포함할 수 있으며, 또는 다른 적당한 구성을 가질 수 있다. 상대적으로 샤프트(22)의 상부 부분에는 넥(neck, 32)이 제공된다. 넥(32)은 나사산(30) 위에 존재하거나 나사산(들)이나 나사산처리된 부분을 포함할 수 있다. 샤프트(22)가 단일 형성 또는 구성에 의하거나 또는 단단한 부착에 의해 수용기부(24)에 완전히 연결된 구현예에서, 넥(32)은 수용기부(24)에 부착된다.

추가로 도 5-9를 참고하면, 도시된 구현예의 수용기부(24)는 실질적으로 C형으로서, 상부 레그(upper leg, 40), 하부 레그(lower leg, 42) 및 그들을 연결하는 매개부(44)를 구비한다. 상부 레그(40)는 이를 통해 세트 스크류(48)가 나사결합될 수 있는 나사산 처리된 애퍼쳐(threaded aperture, 46)를 구비한다. 애퍼쳐(46)는 상부 레그(40)와 수직인 종축을 가질 수도 있고, 또는 그러한 축은 상부 레그(40)에 대하여 예컨대 매개부(44)를 향해 기울여질 수도 있다.

하부 레그(42)는 샤프트(22)에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 하나의 구현예에서 샤프트(22)는 수용기부(24)에 완전히 결합된다. 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 특정한 구현예에서, 샤프트(22)는 하부 레그(42)에 상대적으로 전방 부분에서 수용기부(24)에 부착될 수 있다. 또한 샤프트(22)는 수용기부(24)의 다른 부분들에서 수용기부(24)에 부착될 수 있다. 하나의 예에서, 샤프트(22)는 레그(42)의 중앙 부분, 즉, 수용기부(24)의 앞면 또는 개구부 및 매개부(44)로부터 거의 동일한 거리에 있는 영역에 부착될 수 있다. 또한, 샤프트(22)는 후방부, 즉 상대적으로 매개부(44)에 가까운 영역 또는 매개부(44)에서 레그(42)에 부착될 수도 있다.

매개부(44)는 레그들 40 및 42를 연결한다. 이들 모두를 취합하여, 레그들 40 및 42와 매개부(44)는, 레그들(40 및 42) 사이에 마우스(54)를 구비하고 매개부(44)의 일 측면에 대하여 채널(52)을 갖고, 실질적으로 C-형상을 형성한다. 특정 구현예에서, 마우스(54)는, 수용기부(24) 내의 채널(52)의 너비보다 다소 넓다. 예를 들어, 도 2 및 6에 도시된 바와 같이, 채널(52)은 마우스(54)로부터 매개부(44)를 향해 실질적으로 균일하게 가늘어질 수 있다.

수용기부(24)의 도시된 구현예는 하부 레그(42) 및 매개부(44) 내에 캐비티(56)를 추가로 포함한다. 캐비티(56)는 실질적으로 하부 레그(42)에 대응하는 영역 또는 할로우(58) 내에 있고, 상대적으로 얕다. 캐비티(56)는 실질적으로 실린더형이고, 매개부(44) 내부로 또는 그를 관통하여 영역 또는 홀(60) 내에서 상대적으로 깊을 수 있다. 다른 예로, 매개부(44) 내의 영역(60) 내의 캐비티(56)의 적어도 일부분은 실질적으로 누각 형태(hour-glass shape) (예컨대, 상부 및 하부 말단들 사이의 영역에서보다 상부 및 하부 말단들에서 다소 넓은)일 수 있다. 림(rim) 또는 플랜지(61)는 내부 피스(26)를 유지하는 역할을 하도록 채널(52)로부터 상대적으로 떨어진 위치에서 캐비티(56)의 영역(60) 주위의 적어도 일부분을 연장하는데, 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명할 것이다. 림 또는 플랜지(61)는 실질적으로 전체 범위의 캐비티(56)의 영역(60) 주위로 연장하거나 또는 그러한 범위보다 다소 작은 주위로 연장할 수 있다.

캐비티(56)의 영역에서 또는 그에 인접하게, 특정 구현예에서, 수용기부(24)는 하나 이상의 릿지들(62)과 함께 제공된다. 릿지들(62)은 나사(20)가 잠길 때, 내부 피스(26)의 밑면(underside)과 체결하도록 제공된다. 도시된 구현예에서, 릿지들(62)은 채널(52) 내의 로드의 방향에 대해 실질적으로 수직으로 위치된다. 릿지들(62)은 이러한 로드에 실질적으로 평행하게 또는 비스듬히 위치될 수 있고, 서로에 대한 이동에 대해 내부 피스(26) 및 수용기부(24)를 잠그도록 실질적으로 셰브론형 형성(chevron-type formation) 또는 다른 방식으로 위치될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 다른 예로, 스플라인들(splines) 또는 다른 체결구조물들이 캐비티(56)의 영역(58) 내에서 내부 피스(26) (예컨대, 그것의 외부면(67) 상에) 및 수용기부(24) 상에 제공될 수 있다.

내부 피스(26)는 둥근 시트부(63) 및 포스트부(64)를 포함한다. 시트부(63)는 내부 만곡된 면(66), 외부 만곡된 면(67), 및 실질적으로 평평한 앞면(68)을 구비한다. 특정 구현예에서, 내부면(66)은 나사(20)로 사용되기 위해 로드의 반경과 동일하거나 또는 유사한 반경을 갖는 실질적으로 실린더형 형태일 수 있다. 내부면(66) 및 앞면(68)은 엣지(70)로 모일 수 있다. 특정 구현예에서, 포스트부(64)에서 엣지(70)에 이르는 내부면(66)의 총 호의 각은 180도보다 작고, 약 120도일 수 있다. 내부 피스(26)의 다른 구현예는 180도와 동일하거나 다소 큰 호를 포함하는 내부면을 가질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이러한 케이스에서, 이러한 내부면과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 로드는 이러한 내부면과 함께 스넵 핏(snap-fit) 또는 간섭 핏(interference fit)을 형성할 수 있다. 실질적으로 이러한 내부면보다 작은 직경의 로드는, 물론, 간섭없이 고정될 수 있다.

포스트부(64)는 시트부(63)의 하나의 말단으로부터 연장한다. 도시된 구현예에서, 포스트부(64) 및 시트부(63)는 실질적으로 동일한 면 내에 있다. 포스트부(64)는 두 개의 실질적으로 부드럽고 평평한 측면들(72) 및 실질적으로 부드럽고 만곡된 상면 및 저면들(74)에 의해 횡단면으로 실질적으로 직사각형을 이룬다. 그루브(76)는 포스트부(64)의 하나 이상의 면들 72 또는 74에 제공되고, 특정 구현예에서, 그루브(76)를 포함하는 면은 실질적으로 포스트부(64)에 수직이다.

내부 피스(26)는 포스트부(64)가 캐비티(56)의 영역(60) 내에 위치하도록 수용기부(24)의 캐비티(56) 내로 삽입되고, 시트부(63)는 적어도 일부분이 캐비티(56)의 영역(58) 내에 위치한다. 이러한 삽입이 완료될 때, 내부 피스(26)는 포스트부(64) 주위의 수용기부(24)에 대해 회전할 수 있다. 시트부(63)는 일반적으로 나사(20)의 배치에 의해 지시받은 면에서 회전한다. 예를 들어, 나사(20)가 척추골에 부착될 때, 내부 피스(26)는 시트부가 일반적으로 시상 평면에 있도록 회전할 수 있다. 다른 예에 따르면, 나사(20)가 로드 또는 척주로부터 왼쪽 또는 오른쪽으로 약 90도가 되도록 나사(20)가 측면 커넥터로 사용된다면, 내부 피스(26)는 시트부가 일반적으로 코로나 면에 있도록 회전할 수 있다. 캐비티(56)의 영역(58)이 실질적으로 실린더형인 구현예에서, 시트부(63)가 상부 레그(40) 또는 수용기부(24)의 다른 부분을 간섭하지 않는다면, 내부 피스(26)는 수용기부(24)에 대해 완전한 원형으로 회전할 수 있다. 캐비티(56)의 영역(58)이 누각 형태인 구현예에서, 수용기부(24)에 대하여 내부 피스(26)의 가능한 회전 정도는 제한되고, 캐비티(56)의 누각부의 측면들에 내부 피스(26) 다음의 하나 또는 양면들 72이 체결됨에 따라, 수용기부(24)는 특정 각을 통해 서로에 대해 회전된다. 포스트부(64)의 만곡된 면들(74)은 캐비티(56)의 누각부의 유사하게 만곡된 경계들에 의해 간섭받지 않는다.

수용기부(24) 내에 내부 피스(26)를 유지하기 위해 내부 피스(26)에 인접하는 수용기부(24) 내의 로드를 배치하고 그러한 로드에 대해 나사(20)를 잠그기 이전에 상기에서 설명한 상대적인 회전을 허용하면서도, 링 클립 80이 제공될 수 있다. 클립 80은 내직경 82, 외직경 84, 및 갭 86을 갖는 실질적으로 원형인 C-형 부재이다. 또 다른 구현예에서, 갭 86'을 갖는 유사한 클립 80'은 내부 확장부(internal extension part) 88'을 포함할 수 있다. 클립 80 은 클립 80의 정상적인 스트레스를 받지 않은 상태에 존재하는 것보다 더 큰 정도로 갭 86을 팽창 및 수축하게 함으로써 탄성적으로 변형될 수 있다. 내부 피스(26)가 수용기부(24) 내로 삽입될 때, 클립 80은 내부 피스(26)의 포스트부(64) 주위로 위치된다. 하나의 구현예에서, 클립 80은 클립 80의 적어도 일부분, 예컨대 내직경 82가 가능한 더 포스트부(64)의 그루브(76) 내로 위치되도록 한다. 클립 80'은 적어도 일부분, 예컨대, 약간의 또는 전체의 확장부 88'가 그루브(76) 내로 위치되도록 할 수 있다. 클립 80이 포스트부(64) 주위에 위치될 때, 포스트부(64)는 클립 80 및 림 또는 플랜지(61) 사이의 간섭 때문에 수용기부(24)의 캐비티(56)로부터 빠질 수 없다. 클립 80은 수용기부(24)에 대해 내부 피스(26)의 회전식 이동을 간섭하지 않는다. 다른 예로, 캐비티(56) 내로 포스트부(62)를 피닝(peening)하는 것과 같은 수용기부(24) 내에 내부 피스(26)를 유지하는 다른 방법들이 사용될 수 있다. 클립 80에 의하면, 나사(20)의 최종 잠금에 앞서, 내부 피스(26)를 수용기부(24)에 대해 회전 가능하게 하는 대안적인 방법을 요구하지 않아 바람직하다.

세트나사(48)는 나사산처리된 애퍼쳐(46)와 체결하도록 구성된 수나사산들을 포함한다. 하나의 구현예에서, 세트나사(48)는 세트나사(48)를 조이고/거나 느슨하게 하는 툴과 체결하도록 구성된 상면 내에 또는 상면 상에 임프린트(89)를 포함한다. 임프린트(89)는 내부의, 예컨대 육각형(hexagonal), 육엽형(hexalobed) 개구부일 수 있거나, 또는 외부의, 예컨대 육각형 헤드(hexagonal head)일 수 있다. 내부 프린트는 나사(20)의 총 높이 또는 프로파일에 조금도 추가하지 않거나 약간 추가하는 정도가 바람직함을 알 수 있을 것이다. 세트나사(48)는 바닥에 만곡되고, 뾰족하고, 원뿔형 또는 다른 면(49)을 추가로 포함할 수 있다. 그러한 면은 수용기부(24) 내로 로드를 체결하는 데, 이에 대해서는 후술한다. 세트나사(48)는 그렇지 않거나 매우 작은 정도로 세트나사(48)가 채널(52) 내로 연장하도록 적어도 일부분이 나사산처리된 애퍼쳐(46) 내로 위치될 수 있다. 다른 예로, 세트나사는 로드가 수용기부(24) 내로 삽입될 때까지 애퍼쳐(46) 밖으로 빠질 수 있고, 이어서 로드에 대해 애퍼쳐(46) 내로 삽입될 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.

상기 설명된 구현예의 특징에 부가하여, 수용기부(24)는 그립핑 또는 포지션닝 툴(gripping or positioning tool)을 수용하기 위해 하나 또는 그 이상의 압흔들(indentation, 90)을 추가로 포함할 수도 있다. 하나의 구현예에서 압흔들(90)은 상부 레그(40) 및 매개부(44)에 인접하거나 또는 그 안의 영역에서 수용기부의 양 측면 모두에 도시된다. 압흔들(90)이 수용기부(24)의 임의의 부분에 존재할 수 있다는 점을 알 수 있을 것이다. 도시된 구현예에서 압흔들(90)은 엔트리부(entry portion, 92) 및 홀딩부(holding portion, 94)를 갖는다. 홀딩부(94)는 코너(corner, 98)를 구비하는 둥글거나 또는 부분 원형 부(96)를 갖는다. 그 툴의 말단(들) 또는 인접하는 곳에 하나 또는 그 이상의 둥근 또는 원형 돌기를 구비하는 홀딩 또는 그립핑 툴(미도시)이 사용될 수도 있다. 그러한 돌기(들)은 엔트리부(들)(92)에 삽입될 수도 있고, 원형부(96)로 코너(98) 주위에서 만곡되거나 각지거나 후크 모양이 될 수 있다. 이러한 방식으로, 그러한 툴은 홀딩, 포지션닝, 조작, 또는 다른 방법으로 작동하거나 나사 20과 함께 작동하기 위해 사용될 수 있다.

사용 시, 외과의사는 먼저 당해 기술분야에서 일반적으로 알려진 방법에 의해 수술부위를 준비하는데, 예를 들어 소정의 수술부위로의 접근로를 얻기 위해 피부와 피하조직에 개방적이거나 최소 침습적이거나 기타 절개를 한다. 상세한 설명에서, 척추수술은 상기 기술된 구현예의 용도의 중요한 예시로서 설명될 것이다. 일단 척추골로의 접근로가 얻어지면, 외과의사는 척추골에 홀을 만든다. 이어서 나사(20)가 수술부위에 도입되고, 척추골의 홀에 나사결합되거나 그렇지 않으면 삽입될 수 있다. 압흔(90)에 의하여 스크류(20)에 연결되는 돌기를 구비한 홀딩 툴(미도시)은 나사(20)를 홀딩하여 척추골 안의 홀에 나사(20)를 삽입하기 시작하거나 완전히 삽입하는 데 사용할 수 있다. 샤프트(22)가 자동 태핑되는 경우, 척추골 안의 홀을 태핑하거나 그렇지 않으면 나사산 처리할 필요가 없다는 것을 알 수 있을 것이다. 스크류보다는, 후크 또는 다른 임플란트가 채용되는 경우, 그것을 후크로 걸거나 그렇지 않으면 경절(pedicle), 돌기(process) 또는 기타 척추골부분에 접촉함으로써, 샤프트(22)가 (후크 블레이드 또는 다른 구조의 형태로) 척추골에 결합될 것이다.

앵커(20)가 뼈에 결합될 때, 로드는 수술부위에 시술될 수 있고, 원하는 대로 외형을 이룰 수 있으며, 이어서 마우스(54)를 거쳐 수용기부(24)의 채널(52)에 삽입될 수 있다. 로드는 내부 피스(26)의 시트부(63)에 인접하거나 접촉할 때까지, 수용기부(24)에 위치된다. 로드는 내부 피스(26)의 면(68)에 압착될 수 있으며, 로드가 시트부(63)의 내부면(66)에 인접하게 되도록 상대적으로 하방으로 내부 피스(26)의 시트부(63)를 압박하는 캠작용(camming action)을 일으킬 수 있다. 이러한 위치에서, 상기 로드 및 내부 피스(26)는 수용기부(24)에 대해 실질적으로 하나의 면, 예를 들어 실질적으로 척추에 대해 시상 평면(sagittal plane) 내로 회전할 수 있다. 일단 로드 및 내부 피스(26)가 수용기부(24)에 대해 소정의 위치에 있게 되면, 세트나사(48)는 수용기부(24)의 상부 레그(40)를 통해 로드에 접촉하도록 아래로 나사결합된다. 나사(48)는 로드를 내부 피스(26)의 시트부(63)에 압착하도록 힘을 가하며, 내부 피스(26)의 외부면(67)을 수용기부(24)의 하부 레그(42), 예컨대, 하나 이상의 릿지들(62)에 압착하도록 힘을 가한다. 세트나사(48)가 만곡되거나 원뿔형의 저면(bottom surface, 49)을 구비하는 일 구현예에서, 그러한 저면(49)은 실질적으로 수용기부(24)의 매개부(44) 및/또는 하부 레그(42)를 향한 방향으로 로드를 압박할 수 있다. 세트나사(48)가 뾰족한 저면(49)을 구비한 일 구현예에서, 그러한 지점(들)은 로드 내에 맞물려질 수 있다. 이어서 상기 로드는 수용기부(24)의 내부 피스(26)에 대해 잠기고, 내부 피스(26)는 수용기부(24)에 대해 잠긴다.

추가의 나사들(20)은 동일하거나 또는 추가의 로드들을 연결하도록 인접하거나 상대적으로 먼 뼈 조직에 위치될 수 있다. 또한, 택일적인 나사 또는 후크 장치, 클램프, 커넥터 또는 이와 유사한 장치와 같은 다른 구성요소들이 그러한 로드(들) 및 그러한 뼈조직(들)과 연결되어 위치될 수 있다. 외과의사에 의해 요구되거나 주어진 외상 또는 다른 신체 상태에 의한 필요에 따라, 뼈 모르포겐 단백질(bone morphogenic protein, BMP), 탈염 뼈 기질(demineralized bone matrix, DBM), 뼈 그라프트(bone graft) 또는 다른 물질과 같은 뼈 성장 물질(bone growth materials)이 환자의 신체상태를 치유하거나 교정하기 위하여 상술한 구조의 부분들과 연계하여 사용될 수 있다.

세트나사(48), 내부 피스(26), 릿지들(62) 및/또는 로드용 재료는 또 다른 관점에서 한 부분의 일정 변형이나 침투가 일어나도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 세트나사(48)가 저면(예컨대, 만곡되거나 원뿔형의 면(49)) 상의 하나 또는 그 이상의 지점 또는 엣지에 의해 제공되면, 그러한 지점들 또는 엣지들(또는 세트나사(48)의 전체 재료)은 세트나사(48)가 수용기부(24) 내에서 로드를 잠그기 위하여 죄임에 따라 세트나사(48)가 로드와 맞물리도록 로드보다 단단한 재료로 제조될 수 있다. 또 다른 예에서, 내부 피스(26)가 수용기부(24)의 릿지들(62) 보다 부드러운 재료로 제조된다면, 릿지들(62)은 구조물을 잠그는 순간 내부 피스(26)의 외부면(67)에 맞물려 질 수 있다.

본 발명은 도면 및 상술한 상세한 설명에서 상세하게 예시되어 설명되고 기술되어 왔으나, 이는 그 성질이 예시적인 것이고 제한적이지 않은 것으로 생각되어야 하고, 이는 단지 바람직한 구현예가 도시되어 오고 기술되어 온 것이라고 이해하여야 하며, 본 발명의 사상의 범위 내의 모든 변화와 변형은 보호되어야된다고 이해해야 할 것이다.

예를 들어, 나사 20의 특정한 구현예는 척추의 임의의 레벨에서의 배치를 위한 크기일 수 있다. 물론, 조립체의 구성요소의 상대적 크기는 설치되도록 특정 척추골(들)에 맞추어 변형될 것이라는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 구성요소들은 경추 자리의 그것보다 요추 또는 천골 자리의 것이 상대적으로 더 클 수 있다. 이와 유사하게, 내부 피스(26)의 포스트부(64) 및 캐비티(56)의 영역(60)의 상대적인 치수 및/또는 로드 및 수용기부(24)의 상대적인 치수는 수용기부(24)에 대한 보다 크거나 작은 정도의 로드의 앵귤레이션(angulation)을 갖도록 선택될 수 있다.

상술된 구성요소들은 스테인레스 스틸(stainless steel) 또는 티타늄, 일부 플라스틱 또는 세라믹, 및 뼈내증식(bone ingrowth)을 허용하는 재료와 같은 기타 생체에 적합한 재료로 형성될 수 있다.

또한, 상술된 구현예가 뼈 나사에 관련된 것이기는 하나, 기타 다른 뼈 고정 부재들도 여기서 개시된 특징을 수행하기에 알맞도록 응용될 수 있다. 예를 들어, 상기 언급한 바와 같이 샤프트(22)는 나사산 처리된 요소라기 보다는 척추골 후크의 블레이드일 수도 있다.

본 발명의 바람직한 구현예는 뼈 나사를 로드에 체결하면서도 다양한 종형 부재들(longitudinal members)을 상정할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 긴 바(elongated bar)가 내부 피스(26) 및 세트나사(48) 사이에 클램핑되도록 수용기부의 채널 내에 배치될 수 있다. 그러한 로드 또는 종형 부재는 정형외과 수술에 사용되는 측면 커넥터(lateral connector) 또는 기타 다른 피스의 일부일 수 있다. 본 발명은 매끄러운 로드나 바, 또는 널링(knurling)이나 나사산처리(threading)와 같은 다양한 표면 특징을 갖는 종형 부재에 고르게 적용될 수 있다.

"SIDE LOADING ADJUSTABLE 뼈앵커" 란 명칭으로 2004년 12월 1일자 출원된 미국 특허출원의 전문 개시내용은 본 명세서에 참고로서 편입된다.

도 1은 측면탑재 시상-조절식 뼈 앵커의 일 구현예의 측면도이다.

도 2는 도 1의 관점에서 90도 회전된, 도 1에 도시된 구현예의 측면도이다.

도 3은 도 1의 관점에서 180도 회전된, 도 1에 도시된 구현예의 측면도이다.

도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취해지고 화살표의 방향에서 보이는 도 1에 도시된 구현예의 단면도이다.

도 5는 도 1에 도시된 구현예의 일부에 대한 측면도이다.

도 6은 도 5의 관점에서 90도 회전된, 도 5에 도시된 구현예의 일부에 대한 측면도이다.

도 7은 도 6의 선 7-7을 따라 취해지고 화살표의 방향에서 보이는 단면도이다.

도 8은 도 5의 관점에서 180도 회전된, 도 5에 도시된 구현예의 일부에 대한 측면도이다.

도 9는 도 8의 선 9-9를 따라 취해지고 화살표의 방향에서 보이는 단면도이다.

도 10은 도 1에 도시된 장치에 사용할 수 있는 내부 피스에 대한 일 구현예의 평면도이다.

도 11은 도 10에 도시된 구현예의 측면도이다.

도 12는 도 10에 도시된 구현예의 배면도이다.

도 13은 도 10에 도시된 구현예의 정면도이다.

도 14는 도 1에 도시된 장치에 사용할 수 있는 클립에 대한 일 구현예의 평면도이다.

도 15는 도 14에 도시된 구현예의 측면도이다.

도 16은 도 1에 도시된 장치에 사용할 수 있는 클립에 대한 다른 구현예의 평면도이다.

Claims

종축 및 넥(neck)과 함께 나사산처리된 샤프트(threaded shaft)를 구비한 뼈앵커부(bone anchor portion)로서, 상기 나사산처리된 샤프트는 종축 및 척추골에 연결하기에 적합한 망상 나사산(cancellous thread)들을 갖는 뼈앵커부;

상기 뼈앵커부의 상기 넥에 완전히 연결된 하부 레그(lower leg) 및 상부 레그(upper leg) 및 매개부(intermediate portion)를 구비한 실질적으로 C-형 수용기부(C-shaped receiving portion)로서, 상기 수용기부는 상기 수용기부 내에 위치될 수 있는 로드 내에 상기 축에 대해 실질적으로 수직인 채널을 구비하고, 상기 수용기부는 상기 상부 레그를 관통하여 내부의 나사산처리된 애퍼쳐(threaded aperture)를 추가로 포함하고, 상기 수용기부는 상기 하부 레그 및 상기 매개부 내에 개구부를 추가로 포함하고, 상기 수용기부는 홀딩 툴(holding tool)을 수용하기에 적합한 하나 이상의 외부 임프린트(exterior imprint)를 추가로 포함하는 수용기부;

내부 피스(internal piece)의 적어도 일부분이 상기 수용기부의 상기 개구부 내에 있도록 하는 상기 수용기부에 연결된 내부 피스로서, 상기 내부 피스는 상기 수용기부의 상기 매개부 내로 연장하는 포스트부(post portion), 및 제 1 말단 및 제 2 말단을 갖는 시트부(seat portion)를 구비하고, 상기 시트부의 상기 제 1 말단은 상기 내부 피스의 상기 포스트부에 부착되고, 상기 제 2 말단은 평평한 부분(flat portion)을 갖고, 상기 시트부는 약 120도에 이르는 호를 갖는 실질적으로 실린더형의 내부면을 갖고, 상기 레그는 그루브(groove)를 갖는 내부 피스; 및

링 부재(ring member)의 적어도 일부분이 상기 그루브 내에 있도록 상기 내부 피스의 상기 레그의 적어도 일부분을 둘러싸는 링 부재로서, 상기 링 부재는 상기 내부 피스 및 상기 수용기부가 서로에 대해 회전할 수 있고, 상기 내부 피스의 상기 레그 및 상기 링 부재가 상기 수용기부의 상기 개구부로부터 빠질 수 없도록 위치되는 링 부재를 포함하는 척추골 및 척추 로드로의 부착용 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수용기부의 상기 개구부는 실질적으로 누각(hour-glass) 형태의 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수용기부는 상기 수용기부 내의 상기 개구부에 인접하고, 상기 내부 피스의 상기 시트부에 인접한 하나 이상의 릿지(ridge)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수용기부는 상기 마우스로부터 상기 매개부를 향해 가늘어지는 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 수용기부의 상기 외부 임프린트는 툴부(tool portion)를 수용하기 위한 하나 이상의 압흔(indentation)을 포함하고, 상기 압흔은 엔트리부(entry portion), 실질적으로 원형부분을 수반하는 홀딩부(holding portion), 및 상기 홀딩부와 상기 엔트리부 사이에 코너(corner)를 구비하며, 그로써 툴부가 한 방향으로는 상기 엔트리부를 통하여 삽입되고, 다른 방향으로는 상기 홀딩부 내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 긴 부재는 상기 채널 내에 상기 내부 피스의 상기 시트부에 인접하여 위치하고, 상기 장치는 상기 로드, 상기 내부 피스, 상기 수용기부가 함께 잠김으로써 상기 로드에 대해 상기 상부 레그 내로 나사결합되는 세트나사(set screw)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
하부 레그, 상부 레그 및 매개부를 구비한 실질적으로 C-형 수용기부로서, 상기 수용기부는 상기 상부 및 하부 레그들 사이에 실질적으로 상기 매개부에 대해 수직인 채널을 구비하고, 상기 수용기부는 상기 하부 레그 내에 할로우(hollow) 및 상기 매개부 내에 홀(hole)을 추가로 포함하는 수용기부;

상기 수용기부의 상기 하부 레그에 연결된 종축을 갖는 뼈앵커부로서, 상기 축은 실질적으로 상기 매개부에 평행한 뼈앵커부;

포스트부 및 시트부를 포함하는 내부 피스로서, 상기 암부(arm portion)는 실질적으로 선형이고, 상기 시트부는 실질적으로 실린더형의 내부면을 갖고, 상기 시트부는 제 1 말단 및 제 2 말단을 갖고, 상기 시트부의 상기 제 1 말단은 상기 포스트부에 부착되고, 상기 제 2 말단은 상기 포스트부에 평행하지 않은 평평한 부분을 갖고, 상기 내부 피스의 상기 포스트부는 상기 홀 내에 있고, 상기 매개부를 넘어서는 연장하지 않고, 상기 시트부는 상기 수용기부의 상기 할로우에 인접하는 내부 피스; 및

상기 수용기부에 연결된 세트나사로서, 상기 세트나사 및 상기 내부 피스의 상기 시트부는 서로에 대해 긴 부재, 상기 시트부, 및 상기 수용기부를 잠그기 위해 상기 채널 내에 위치되는 긴 부재와 접촉하도록 구성된 세트나사를 포함하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 수용기부는 상기 할로우에 인접하는 하나 이상의 릿지를 포함하고, 상기 릿지는 상기 내부 피스와 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 장치가 잠길 때 상기 릿지가 상기 내부 피스를 변형 시키는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 내부 피스의 상기 평평한 면은 로드가 상기 평평한 면과 접촉할 때 상기 로드가 상기 수용기 부재 내로 측면탑재되도록 각이 있는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 내부 피스의 상기 평평한 면과 상기 내부 피스의 상기 내부면이 상기 포스트부에 실질적으로 수직인 릿지에서 만나는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 홀이 누각 형태의 적어도 일부분을 갖는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 홀의 상기 누각 형태의 부분은 만곡된 상부 및 하부면을 갖는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 포스트부는 실질적으로 부드럽고 평평한 측면들 및 실질적으로 부드럽고 만곡된 상면 및 저면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 포스트부는 그루브를 포함하고, 상기 수용기부는 상기 홀의 적어도 일부분을 둘러싸는 림(rim)을 포함하고, 상기 장치는 적어도 일부분이 상기 그루브 및 인접한 상기 림 내에 있는 클립 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 척추 로드는 상기 채널 내에 상기 내부 피스의 상기 시트부에 인접하여 위치하고, 상기 장치는 상기 로드, 상기 내부 피스, 상기 수용기부가 함께 잠김으로써 상기 로드에 대해 상기 상부 레그 내로 나사결합되는 세트나사를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 상부 레그는 상기 매개부에 대해 수직이 아닌 밑면(underside)을 갖는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 채널은 상기 매개부를 향해 가늘어지는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 내부 피스의 상기 평평한 면은 상기 가늘어지는 채널의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 측면탑재 뼈앵커 장치.