KR20090064407A - 하이브리드 뼈 고정 장치 - Google Patents

하이브리드 뼈 고정 장치 Download PDF

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KR20090064407A
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KR1020097006648A
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게리 에스. 린드먼
스티븐 엠. 파파도풀로스
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워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
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Abstract

정형외과용 뼈 고정 장치(20)는, 일구현예에서, 캐비티(36)를 구비하는 앵커 부재(22) 및 삽입 부재(24)를 포함하는 것으로 개시된다. 상기 앵커 부재는 상기 삽입 부재를 캐비티 내에 적어도 부분적으로 또는 전체를 유지한다. 상기 삽입 부재는 드라이버 또는 다른 장치의 일부분을 수용하기 위한 삽입 구멍(58)을 구비한다.
뼈 고정 장치, 골접합술, 방사선 불투과성, MRI 허상, 성장인자

Description

하이브리드 뼈 고정 장치{HYBRID BONE FIXATION APPARATUS}
본 발명은 골접합술 및 다른 정형외과 수술들에 사용되는 기구들 및 임플란트들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 앵커 부재(anchor member) 및 삽입 부재(insert member)를 구비하는 뼈 고정 장치(bone fixation device)를 포함한다.
뼈들, 특히 척추의 손상 또는 기형을 교정하고 안정화시키기 위한 몇몇의 기술들 및 시스템들이 개발되었다. 나사들, 후크들(hooks), 클램프들 및 다른 타입들의 앵커들 또는 다른 장치들이 정형외과적인 교정 및/또는 안정화를 위하여 제안되었다. 이러한 장치들을 제조하는데 몇몇의 재료들이 사용되었다. 예를 들어, 폴리에터에터케톤(PEEK) 재질의 나사는 일반적으로 금속성 나사들과 비교하여 낮은 전단강도 및 낮은 비틀림강도를 가질 수 있다. 다른 타입들의 나사들은 티타늄 또는 스테인리스 강으로 제조되었다. 그러나, 스테인리스 강 또는 티타늄 나사들은 방사선 투과성(radiolucent)이 아니고, 이들은 특히 나사의 첨단(tip) 근처 또는 외과의가 임플란트 장치 및/또는 조직들에 대한 정보를 얻고자 하는 영역, 예를 들어 척주 및 척추 동맥 영역에서 x선 또는 MRI 허상들(artifacts)을 일으키기 쉽다.
본 발명의 원리에 대한 이해를 증진하기 위하여, 도면에 도시된 구현예들 및 실시예들을 참조할 것이며 상기 구현예들을 기술하기 위해 특수한 용어가 사용될 것이다. 그러나 청구항들의 범위를 제한할 의도가 아니라는 것을 이해하여야 할 것이다. 도시된 기구들에서의 그러한 개조들 및 추가적인 변경들, 그리고 본 명세서에 기재된 본 발명의 원리에 대한 추가적인 응용들도 본 발명과 관련된 기술분야의 기술자에게 통상적으로 가능한 것으로 고려된다.
도면들에는 뼈 고정 장치(20)의 구현예들이 도시된다. 도시된 구현예에서, 장치(20)는 앵커 부재(22) 및 삽입 부재(24)를 포함한다. 장치(20)는 척추뼈와 같은 뼈 또는 다른 조직에 연결될 수 있고, 정형외과용 플레이트들, 커넥터들, 로드들 또는 다른 타입들의 기구(instrumentation) 또는 임플란트들과 연결되어 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 구현예에서, 앵커 부재(22)는 샤프트부(shaft portion: 26) 및 헤드부(head portion: 28)를 포함한다. 샤프트부(26)는 제1 단부(end: 30) 및 제2 단부(32)를 포함하며, 양 단부간 거리는 A이다. 샤프트부(26)는 상기 길이를 따라 길이방향 축(L)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 단부(30)는 테이퍼진(tapered) 단부가 될 수 있고, 또는 다른 구현예들에서 제1 단부(30)는 평평하거나 다른 구성일 수 있다. 일구현예에서, 나사산들(threads: 34)은 제1 단부(30)로부터 제2 단부(32) 쪽으로 샤프트부(26) 주위로 실질적으로 나선 패턴을 형성하고, 실질적으로 샤프트부(26)의 총 길이(A)를 따라 연장될 수 있다. 다른 구현예들의 장치(20)는 샤프트부(26)의 길이(A)의 일부를 따라 나사산들(34)을 구비할 수 있음을 알 것이다. 또한, 도시된 구현예에서 나사산들(34)은 단일한 리드(lead)를 구비하나, 다중-리드 나사산들 (예컨대, 두 개의 리드들을 구비함)이 축(26) 상에 사용될 수 있음이 이해된다. 나사산들(34)은 표준 해면골 형상(standard cancellous formation)이거나 인간의 조직 또는 뼈와 체결될 수 있는 임의의 형상 또는 구성일 수 있다.
도시된 구현예에서 헤드부(28)의 형상은 실질적으로 구형이다. 다른 구현예들에서, 헤드부(28)는 입방체 또는 사다리꼴과 같은 다른 형상을 구비할 수 있다. 헤드부(28)는 하나 이상의 캐비티 벽들(cavity walls: 38) 및 하부 표면, 즉 캐비티 베이스(cavity base: 40)에 의해 캐비티(cavity: 36)를 형성한다. 도시된 구현예의 캐비티(36)는 실질적으로 원통형이고, 따라서 연속된 단일한 원통 벽(38)이 형성된다. 캐비티(36)가 직사각형, 삼각형 또는 다른 다각형인 경우, 많은 수의 벽들(38)이 캐비티(36)를 둘러쌀 수 있다. 유사하게, U자형 채널이 헤드부(28) 및 캐비티(36)를 통해 포함되는 경우, 이러한 채널로 인하여 둘 이상의 부분들 또는 벽들(38)이 생길 수 있다. 도 1에 도시된 구현예에서, 캐비티 베이스(40)는 실질적으로 축(L)에 수직하고, 캐비티 벽(들)(38)은 실질적으로 축(L)에 평행하다. 캐비티 벽(들)(38) 및 베이스(40)는 축(L), 캐비티 벽(38) 및/또는 서로에 대하여 기울어지거나 테이퍼질 수 있는데, 예를 들어 경사각을 형성할 수 있다.
캐비티(36)는 삽입 부재(24)와 양립될 수 있는 형상 및 크기이다. 도시된 구현예에서, 삽입 부재(24)는 캐비티(36) 내에 완전히 삽입되지만 삽입 부재(24)의 일부만이 캐비티(36) 내에 삽입될 수도 있다. 예를 들어, 일구현예에서, 캐비티 벽(38) 및 삽입 부재(24)는 각각 나사산이 형성되어 삽입 부재(24)가 캐비티(36) 내로 돌려지거나 회전될 수 있어 캐비티 벽(38)과 나사 결합될 수 있다. 캐비티(36)는 몇몇 구현예들에서 경사면일 수 있어, 벽(들)(38)은 실질적으로 원추형 표면(42) (도 3)을 통해 개방되어 표면(42)은 벽(들)(38)에 대하여 경사된다. 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 삽입 부재(24)는 표면(42)과 접촉되는 대응되는 플랜지부(flange portion)를 포함할 수 있다.
캐비티(36)는 상이한 구현예들에서 다양한 길이들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1은 헤드부(28) 내에 포함되고 벽(들)(38) 및 베이스(40)가 있는 캐비티(36)가 된다. 대안으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 캐비티(36) 및 그 벽(들) 및 베이스(40)는 축(L)을 따라 헤드부(28)를 통해 샤프트부(26) 내로 연장되어 상기 베이스(40)는 샤프트부(26) 내에 위치된다.
앵커 부재(22)는 임의의 생체적합성 재료로 제조될 수 있다. 생체적합성 금속들은 예를 들자면, 티타늄, 스테인리스 강, 티타늄 합금들, 니켈-티타늄 합금들, 니티놀(nitinol), 및 크롬 합금을 포함한다. 생체적합성 플라스틱들은 폴리우레탄, 폴리에스터, 폴리에터, 폴리알켄, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리에터에터케톤(PEEK), 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 샤프트부(26) 및 헤드부(28)는 동일한 재료로 제조되며, 특정한 구현예들에서, 샤프트부(26)는 PEEK 또는 다른 방사선 투과성의, 신체-적합성 재료로 제조된다. 방사선 투과성 재료로 제조된 샤프트부(26)는, 앵커 부재(22)가 척추 내에 삽입되는 경우 외과의가 척주 및 척추동맥들과 관련된 유용한 정보를 얻을 수 있는 영역 근처의 제1 단부(30)와 같은 지점에서 x선 및 MRI 허상을 최소화하는 것으로 확인되었다. 샤프트부(26) 및 헤드부(28)는 상이한 재료들로 제조될 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 샤프트부(26)는 생체적합성 금속으로 제조될 수 있고 헤드부(28)는 생체적합성 플라스틱으로 제조될 수 있다.
몇몇 구현예들에서, 방사선 불투과성 표지(radiopaque marker: 70)가 앵커 부재(22) 상에 또는 그 일부의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 금속 또는 다른 재료로 제조된 점, 원통 또는 구형의 방사선 불투과성 표지(70)는 앵커 부재(22)의 제1 단부 내에 또는 상기 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 다른 구현예들에서, 방사선 불투과성 표지(70)는 샤프트부(26) 또는 헤드부(28) 상의 어느 지점에도 위치될 수 있다. 샤프트부(26) 상에 또는 그 내부에 배치되고, 예를 들어 PEEK와 같은 방사선 투과성 재료로 제조된 표지(70)는 x선 사진, MRI 또는 CT 스캔 또는 다른 영상화 형태들 상에 명확히 나타나는 축(26) 상 지점 또는 위치를 제공한다. 이렇게 하여도, PEEK 샤프트부(26)의 방사선 투과 성질은 x선, MRI 또는 다른 영상화 절차들에서 허상을 감소시키거나 제거할 수 있다. 외과의 또는 다른 의료 전문가들은 방사선 불투과성 표지(70)를 통하여 앵커 부재(22)의 위치를 확인할 수 있으면서도 이러한 허상들로 인한 관찰오류들(observation mistakes)을 줄이거나 피할 수 있다.
또한 앵커 부재(22)는, 예를 들어 뼈 내성장(bone ingrowth) 및 뼈 부착(bone attachment) 또는 유연조직 내성장을 위한 성장인자들(growth factors)과 같은 생체활성 재료로 코팅될 수 있다. 성장인자들의 실시예들로는 인슐린-유사 성장인자, 섬유아세포 성장인자(basic fibroblast growth factor), 변형성장인자, 혈소판-유래 성장인자, 뼈-유래 성장인자들, 아르기닌(arginine), 골형성단백질, LIM 광화단백질(mineralization protein) 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다.
도시된 구현예에서, 삽입 부재(24)는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 실질적으로 원통형이며, 삽입 벽(insert wall: 50) 및 삽입 베이스(insert base: 52)를 포함한다. 삽입 벽(50)은 제1 단부(54) 및 대향하는 제2 단부(56)를 구비한다. 상기된 바와 같이, 삽입 부재(24)는 일반적으로 캐비티(36) 내부에 맞도록 구성되며, 캐비티(36)의 형상 또는 크기와 유사하거나 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 따라서 캐비티(36)가 다각형인 경우, 삽입 부재(24)는 실질적으로 동일한 다각형상일 수 있다. 또한 헤드부(28) 및 캐비티(36)가 실질적으로 U자형인 경우, 삽입 부재(24) 또한 U자형 (다중 벽부들(wall portions: 50)을 구비함)일 수 있어 채널은 헤드부(28) 및 삽입 부재(24)를 통하여 연장된다. 다른 구현예들에서, 삽입 부재(24)는 캐비티(36)의 형상과 상이한 형상을 구비할 수 있다. 일실시예에서, 캐비티(36)가 실질적으로 원통형이면, 삽입 부재(24)는 그 대각선 길이가 캐비티(36)의 직경보다 적어도 약간 큰 정사각형일 수 있어, 이러한 삽입 부재의 코너들은 캐비티(36)의 벽(들)(38)과 단단히 체결될 것이다. 삽입 부재(24) 및 캐비티(36)가 각각 실질적으로 원통형인 경우, 삽입 부재(24)의 직경, 또는 이의 일부는 캐비티(36)보다 약간 더 클 수 있다.
삽입 부재(24)는 도시된 구현예에서 삽입 구멍(insertion aperture: 58)을 더욱 포함한다. 벽(들)(50)은 구멍(58)과 삽입 부재(24)의 외표면 사이의 실질적으로 일정한 두께를 가질 수 있고, 삽입 베이스(52)는 구멍(58)의 바닥과 삽입 부재(24)의 외표면 사이를 측정할 경우 벽(들)(50)의 두께와 유사한 두께를 가질 수 있다. 다른 구현예들에서, 베이스(52)는 벽(들)(50)과 상이한 두께일 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(52)는 벽(50)보다 실질적으로 두껍다.
구멍(58)은, 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 뼈 고정 장치(20)를 그립핑하거나(gripping), 홀딩하거나(holding) 또는 뼈 고정 장치(20)에 회전력을 인가하는데 사용되는 드라이버(screwdriver) 또는 다른 도구 또는 기구를 수용할 수 있는 크기 및 형상이다. 도시된 구현예에서, 구멍(58)은 실질적으로 육각형이다. 다른 구현예들에서, 구멍(58)은 헥사로브(hexalobed), 직사각형, 별형, 하나 이상의 슬릿 또는 터닝(turning) 또는 그립핑 도구들을 수용하는 다른 형상들일 수 있다.
도 3에 도시된 특정한 구현예에서, 삽입 부재(24)는 제2 단부(56)에 인접하고헤드부(28)의 표면(42)과 접촉되는 플랜지(flange: 57)를 포함한다. 플랜지(57)는 실질적으로 표면(42)과 유사하게 구성될 수 있고, 따라서 일구현예에서 도시된 구현예의 표면(42)과 짝을 이루는(mate) 실질적으로 원추형 하면(underside)을 갖는다.
또한 삽입 부재(24)는 벽(50)으로부터 연장되는 하나 이상의 돌출부(protrusion: 60)를 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 돌출부(들)(60)은 제1 단부(54)로부터 제2 단부(56)로 벽(50)의 길이를 따라 실질적으로 연장되는 단일- 또는 다중-리드 나사산일 수 있다. 나사산이 형성된 돌출부(들)(60)은 앵커 부재(22)의 나사산들(34), 예컨대 오른-나사산들(right-handed threads)과 동일 방식으로 나선식으로 배향될 수 있고. 이러한 구성에서, 삽입 부재(24)는 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 삽입 부재(24)가 캐비티(36) 내에 시팅될(seating) 때까지 회전되어 앵커 부재(22) 내로 나사 결합되고, 그 이후에 삽입 부재(24)에 더욱 인가되는 회전력(turning force)으로 인해 앵커 부재(22)가 조직 내로 나사 결합된다. 다른 구현예들에서, 그 형태가 나사산들 또는 다른 형상들인 돌출부(들)(60)은 벽(50)의 일부만을 따라 연장될 수 있다. 오른- 또는 왼-나사산들(left-handed threads)에 부가하여, 돌출부(들)(60)은 하나 이상의 피라미드, 범프(bump), 직사각형, 바브(barb), 또는 다른 마찰끼워맞춤(friction fit) 또는 억지끼워맞춤(interference fit) 되거나 헤드부(28)의 벽(38)을 뚫을(pierce) 수 있는 형상들일 수 있다. 따라서, 돌출부(들)(60)은 삽입 부재(24)가 앵커 부재(22) 내로 삽입될 때, 예를 들어 삽입 부재(24)의 베이스(52)가 헤드(28)의 캐비티 베이스(40)와 접촉될 때 캐비티 벽(38)과 체결되고/되거나 상기 캐비티 벽(38)을 관통한다(penetrate).
삽입 부재(24)는 임의의 강성 생체적합성 재료, 상세하게는 금속들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 삽입 부재(24)는 예를 들자면, 티타늄, 스테인리스 강, 티타늄 합금들, 니켈-티타늄 합금들, 니티놀, 크롬 합금과 같은 생체적합성 금속들로 제조될 수 있다.
삽입 부재(24)는 다양한 방법들로 앵커 부재(22) 내로 삽입되거나 그렇지 않으면 부착될 수 있다. 일구현예에서, 앵커 부재(22)는 삽입 부재(24) 주위에 오버몰딩되거나(overmolded) 성형될 수 있는데, 앵커 부재(22)가 PEEK 또는 몰드(mold)에서 쉽게 유동되어 형성되는 다른 생체적합성 플라스틱으로 제조되는 경우에 특히 그러하다. 하나의 형태에서, 플라스틱 재료가 몰드 내에 유연한 상태로 존재하는 동안, 삽입 부재(24)는 앵커 부재(22)의 유연한 헤드부(28) 내로 삽입될 수 있다. 이러한 삽입을 통해 삽입 부재(24) 주위로 캐비티(36)가 형성되고, 삽입 부재(24)가 돌출부(들)(60)을 포함하는 경우, 상기 플라스틱 재료는 그러한 돌출부(들)(60) 주위로 유동되거나 그렇지 않으면 상기 돌출부(들)(60)을 수용할 수 있다. 그리고나서 상기 플라스틱 재료는 삽입 부재(24) 주위에서 굳거나 그렇지 않으면 경화된다. 일반적으로, 이러한 굳힘 또는 경화 공정은 플라스틱 재료의 적어도 약간의 수축을 초래할 것이다. 이러한 수축 및 임의의 돌출부(들)(60)의 플라스틱 재료와의 상호맞물림(interdigitation) 또는 상기 재료 내로의 연장에 의해서, 삽입 부재(24)는 앵커 부재(22) 내에 홀딩된다. 다른 형태에서, 삽입 부재(24)는 몰드 내에 위치된 이후에, 유동성의 생체적합성 플라스틱 재료가 몰드 내로 주입되거나 그러지 않으면 삽입 부재(24) 주위에 배치된다. 상술된 바와 같이, 플라스틱 재료는 삽입 부재(24) 주위에 형성될 것이고, 삽입 부재(24) 상의 임의의 돌출부(들) 주위에 캐비티(36) 및 밀착끼워맞춤(close fit)을 생성한다. 경화되거나 굳어진 이후, 삽입 벽(50) 및 삽입 베이스(52)는 각각 캐비티 벽(38) 및 캐비티 베이스(40)에 부착되어 접촉된 상태로 유지된다.
다른 구현예에서, 삽입 부재(24)는 앵커 부재(22)의 캐비티(36) 내로 초음파에 의해 삽입될 수 있다. 이러한 방법에서, 앵커 부재(22)는 삽입 부재(24)의 크기보다 약간 작거나 거의 동일한 크기의 캐비티(36)를 포함하도록 PEEK 또는 다른 적절한 생체적합성 플라스틱으로 예비-성형될(pre-formed) 수 있다. 초음파 에너지 또는 앵커 부재(22)의 일부분을 가열시키는 다른 적절한 에너지가 헤드부(28), 특히 캐비티(36)의 영역에 인가되어, 캐비티(36)에 인접한 재료를 연화시킨다(soften). 삽입 부재(24)는 캐비티(36) 내로 삽입되어 삽입 벽(50)은 캐비티 벽(38)과 접촉되고, 삽입 베이스(52)는 캐비티 베이스(40)와 접촉되며, 복수의 돌출부들(60)은 캐비티 벽과 체결될 수 있다. 상술된 바와 같이 헤드부(28)의 연화된 부분(들)의 굳힘 또는 기타의 경화는 앵커 부재(22)와 삽입 부재(24) 및 만일 존재한다면 돌출부(들)(60) 사이의 단단한 끼워맞춤(tight fit)을 제공한다.
돌출부(들)(60)이 나사산들인 경우, 삽입 부재(24)는 앵커 부재(22)의 캐비티(36) 내로 삽입되어 나사식으로 삽입될 수 있다. 앵커 부재(22)는 캐비티(36) 주위의 벽(들)(50)에 암나사산들(female threads) 없이 또는 그것들을 포함하여 형성될 수 있다. 성형공정 또는 탭핑기구(tap instrument)에 의해서 탭핑하여(tapping) 그러한 암나사산들이 제공되면, 이것은 나사식 돌출부(들)(60)과 실질적으로 동일한 구성일 수 있다. 만일 이러한 암나사가 제공되지 않고, 캐비티(36)의 직경이 나사식 돌출부(들)(60)의 나사마루(crest)의 직경보다 적어도 약간 작다면, 나사식 돌출부(들)(60)은 캐비티(36) 주위의 벽(들)(38)에 암나사산 경로를 절삭할 수 있다. 많은 강성의 생체적합성 플라스틱들을 실질적으로 균열시키지 않고 금속 나사산에 의해 이러한 절삭이 가능하지만, 이러한 경로의 절삭은 캐비티(36) 주위에 PEEK 또는 다른 재료가 어느 정도 연화되거나 유연한 경우 어느 정도 더욱 용이하다.
상기 방법들 중 하나에 따라 뼈 고정 장치(20)가 제조되거나 조립되면, 정형외과 수술에 사용될 수 있다. 상술된 바와 같이, 뼈 고정 장치(20)는 척추 플레이트, 커넥터 및 다른 장치와 같은 다양한 정형외과용 임플란트들과 함께 사용될 수 있다. 앵커 부재(22)가 나사인 도시된 구현예에서, 나사산이 형성된 샤프트(26)는 회전되어 뼈 또는 다른 조직 내로 나사식으로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 관통되는 홀(74)이 있는 플레이트 부재(plate member: 72)는 상기 플레이트의 홀을 통하여 조직 내로 뼈 고정 장치(20)를 연장시키고, 플레이트 부재에 대하여 헤드부(28)를 조여 플레이트 부재를 뼈에 고정시킴으로써 척추뼈(76) 또는 다른 조직에 부착될 수 있다.
또한 뼈 고정 장치(20)는 더욱 큰 앵커 구조물의 일부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 뼈 고정 장치(20)는 다중축 뼈 앵커의 앵커부로 사용될 수 있다. 특정한 타입들의 다중축 뼈 나사들에서, 도 5를 참조하면, U자형 채널(82)을 구비하는 수용기 부재(receiver member: 82)가 제공되며, 이를 통하여 뼈 고정 장치(20) 도시된 구현예의 뼈 고정 장치(20)와 같은 앵커 부재가 연장될 수 있다. 또한 이러한 다중축 앵커 구조물은 하나 이상의 크라운 부재(crown member: 84), 보유 링(retaining ring: 86) 및 잠금 부재(locking member: 88)를 포함할 수 있고, 로드(R)와 같은 긴 부재에 연결될 수 있다. 다중축 나사의 구현예들은 미국특허 제6,280,442호에 개시되며, 그 전체내용은 참조에 의해 본 명세서에 편입된다.
다른 구현예들의 뼈 고정 장치(20)가 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 고려된다. 예를 들어, 앵커 부재(22)는 나사의 나사산이 형성된 샤프트가 아닌 뼈-체결 후크의 만곡된 블레이드(curved blade)를 포함할 수 있다. 볼트들, 클램프들 및 다른 타입들의 임플란트들은 본 발명의 양상들을 포함할 수 있다.
금속성 삽입 부재(24)는 PEEK 또는 다른 플라스틱 앵커 부재(22)에, 특히 드라이버 또는 다른 도구에 의해 뼈 고정 장치(20)를 회전시켜 뼈 내로 삽입시킬 때 가장 심한 변형이 일어나는 헤드 영역에 추가적인 강도를 제공한다. 금속성 드라이버는 금속성 삽입 부재에 직접 작용하고, 잠재적으로 더 유연하거나 더욱 연성인 플라스틱에 작용하지 않으므로 드라이버로 인한 앵커 부재(22)의 헤드부(28)에 대한 손상을 제한하거나 방지한다. 따라서, 생체적합성 PEEK (또는 다른 플라스틱의 앵커 부재(22))는 조직 손상을 줄이고 상기 재료와 연관된 조직 내성장의 가능성을 가지며, 뼈 및/또는 다른 조직과 접촉되는 한편, 삽입도구는 더욱 강한 금속성 삽입 부재(24)에 작용된다. PEEK 또는 다른 플라스틱으로 제조된 앵커 부재(22) 내에 있는 금속성 삽입 부재(24)는 금속성의 헤드 전체 또는 앵커 전체가 아닌 헤드부(28) 내에 더욱 작은 방사선 불투과성 표지를 제공한다. 샤프트부(26) 내에 방사선 불투과성 표지를 가지는 구현예들에서, 따라서 뼈 고정 장치(20)는 허상 또는 다른 오류들을 최소화하면서도 영상을 위한 두 개의 분리된 표지들을 제공한다. 또한 삽입 부재(24)는 앵커 부재(22)와는 상이한 채색이 가능하다.
본 발명이 도면들 및 상기 상세한 설명에 상세하게 도시되고 기술되었으나, 이는 단지 예시적인 것으로 고려될 뿐 본 발명의 특성을 그 범위로 제한하는 것은 아니며, 단지 바람직한 구현예가 도시되고 기술되었으며 본 발명의 사상 내에 포함되는 모든 변화들 및 변경들은 보호되는 것이 바람직하다고 이해된다.
도 1은 일구현예의 뼈 고정 장치의 부분 단면도를 포함한 측정면도(side elevational view)이다.
도 2는 다른 구현예의 뼈 고정 장치의 부분 단면도를 포함한 측정면도이다.
도 3은 다른 구현예의 뼈 고정 장치의 부분 단면도를 포함한 측정면도이다.
도 4는 척추의 일부분에 일구현예의 긴 부재를 고정시키는 일구현예의 뼈 고정 장치의 부분 단면도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 일구현예의 뼈 고정 장치를 사용한 일구현예의 다중축 뼈 앵커의 부분 단면도이다.

Claims (17)

  1. 뼈와 체결되는 앵커부(anchor portion) 및 헤드부(head portion)를 구비하는 앵커 부재(anchor member)로서, 상기 헤드부는 하나 이상의 캐비티 벽(cavity wall) 및 캐비티 베이스(cavity base)로 이루어진 캐비티(cavity)를 형성하는 앵커 부재; 및
    삽입 벽(insert wall) 및 삽입 베이스(insert base)를 구비하는 삽입 부재(insert member)로서, 상기 삽입 벽은 하나 이상의 외부 돌출부(external protrusion)를 구비하고, 상기 삽입 부재는 의료기구를 수용하는 크기의 구멍(aperture)을 형성하는 삽입 부재를 포함하고,
    여기서 상기 삽입 부재는 상기 캐비티 벽 및 상기 캐비티 베이스와 체결되는 정형외과 의료용 고정 장치(fixation device for orthopedic medical use).
  2. 제1항에 있어서, 상기 삽입 부재는 티타늄으로 제조되고; 및
    상기 앵커부 및 상기 헤드부는 고분자 재료로 제조되는 정형외과 의료용 고정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고분자 재료는 폴리에터에터케톤(polyetheretherketone)인 정형외과 의료용 고정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 장치가 상기 앵커부 내에 또는 상기 앵커부 상에 방사선 불투과성 표지(radiopaque marker)를 추가로 포함하는 정형외과 의료용 고정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부는 나사산을 포함하는 정형외과 의료용 고정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 삽입 벽은 제1 단부(end) 및 제2 단부를 구비하고, 상기 제1 단부는 삽입 플랜지(insert flange)를 포함하고; 및
    상기 삽입 부재는 상기 앵커 부재의 하나의 단부와 실질적으로 동일 평면인 정형외과 의료용 고정 장치.
  7. 폴리에터에터케톤으로 제조되고, 샤프트부(shaft portion) 및 헤드부를 구비하는 앵커 부재로서, 상기 샤프트부는 길이방향 축(longitudinal axis)을 구비하고, 상기 헤드부는 상기 길이방향 축을 따라 캐비티를 구비하며, 상기 캐비티는 하나 이상의 벽을 형성하는 앵커 부재; 및
    내부 구멍(internal aperture)을 형성하는 금속으로 제조된 삽입 부재로서, 상기 삽입 부재는 상기 캐비티 내부에 실질적으로 맞추어지는 크기이며, 상기 벽 내로 관통되는 하나 이상의 돌출부를 구비하는 삽입 부재를 포함하는 정형외과용 의료장치(orthopedic medical apparatus).
  8. 제7항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 샤프트부 내로 연장되는 정형외과용 의료장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 의료장치가 상기 샤프트부 내에 또는 상기 샤프트부 상에 방사선 불투과성 표지를 추가로 포함하는 정형외과용 의료장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 구멍은 단면이 육각형인 정형외과용 의료장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 샤프트부는 뼈와 체결되는 나사산들(threads)을 포함하는 정형외과용 의료장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 삽입 부재는 제1 단부 및 제2 단부를 구비하는 삽입 벽을 포함하고, 상기 제1 단부는 플랜지를 포함하며;
    상기 캐비티는 캐비티 베이스를 형성하고;
    상기 플랜지는 상기 앵커 부재의 하나의 단부와 실질적으로 동일 평면이며; 및
    상기 삽입 부재의 상기 제2 단부는 상기 캐비티 베이스와 접촉되는 정형외과용 의료장치.
  13. 폴리에터에터케톤으로 제조되고, 샤프트부 및 헤드부를 구비하는 앵커 부재로서, 상기 샤프트부는 길이방향 축을 구비하고, 상기 샤프트부는 나사산이 형성되어 있으며, 상기 헤드부는 상기 길이방향 축을 따라 연장되고 캐비티 벽과 캐비티 베이스를 형성하는 캐비티를 구비하는 앵커 부재; 및
    티타늄으로 제조되고 삽입 벽 및 삽입 베이스를 구비하며 도구를 수용하는 크기의 구멍을 형성하는 삽입 부재로서, 상기 삽입 부재는 상기 캐비티 내에 실질적으로 맞추어지는 크기이고, 여기서 상기 삽입 베이스는 상기 캐비티 베이스와 접촉되고 상기 삽입 벽은 상기 캐비티 벽과 접촉되며, 상기 앵커 부재 내로 관통되는 하나 이상의 돌출부를 구비하는 삽입 부재를 포함하는 정형외과용 의료장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 복수의 돌출부들은 바브들(barbs)인 정형외과용 의료장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부는 나사산인 정형외과용 의료장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 삽입 부재는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하며, 및
    상기 삽입 부재는 상기 제1 단부에 삽입 플랜지를 포함하는 정형외과용 의료장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 삽입 플랜지는 상기 삽입 벽에 대하여 경사져(slanted) 있는 정형외과용 의료기구.
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