KR20130018262A - 척추의 척추경 나사 안정화를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 척추 안정화 시스템에 적용되는 것이다. 시스템은 나사 부재에 연결된 하나 이상의 가이드 부재를 포함하여, 로드 임플란트 및 기구를 환자 내의 원하는 부위로 유도하는데 도움을 준다. 가이드 부재는 다수의 와이어, 블레이드 또는 탭을 포함할 수 있다. 가이드 부재는 피부 절개부 또는 그 근처에서 십자 교차 또는 교차할 수 있어서, 수술을 하기 위하여 단일 절개부만이 필요하다. 가이드 부재는 또한 사용중 가이드 부재의 높이 조정이 가능하게 하여, 동일 절개부에서 다수의 텔레스코핑 가이드 부재를 사용가능하도록 허용하는 텔레스코핑 특징을 포함할 수도 있다.

Description

척추의 척추경 나사 안정화를 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR PEDICLE SCREW STABILIZATION OF SPINAL VERTEBRAE}
본 발명은 2010년 3월 30일자 국제 특허출원 제 PCT/US2010/029199호에 대한 우선권을 주장하며, 2008년 10월 1일자 미국 가출원 제61/101,932호의 이익을 주장하는 2009년 9월 30일자 국제 출원 제PCT/US2009/059004호의 일부 계속 출원이다. 상기의 모든 출원뿐만 아니라, 국제출원 제PCT/US2009/059004호의 국제공개인 제WO 2010/39817 A2호, 제WO 2010/039817 A3호 및 제WO 2010/039817 A4호도 본 발명에서 전문이 참조로 포함된다.
본 발명의 기술 분야
본 발명은 뼈 고정화를 위한 의료 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 구현예는 경추, 흉추 및 요추의 인접 척추 뼈 안정화에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 구현예는 축성 요통(axial back pain)의 경감을 위한 요추의 융합 또는 안정화에 관한 것이다. 본 발명의 구현예는 또한 절개부의 수나 크기, 및 그 속에 삽입된 의료 기구의 크기를 감소시킴으로써 척추경 나사 융합에 대한 최소 침습 수술(MIS)적 접근법을 개선하는데 관한 것이기도 한다.
관련 기술의 설명
일부 허리 질환이 비수술적 접근법으로도 완화될 수 있는 반면, 비수술적 접근법이 실패하는 특정 때, 특정 조건에 대해 척추 융합이 추천된다. 비수술적 접근법은 약물 치료, 물리 치료, 척추 지압 요법, 견인, 경막외 스테로이드 투여, 추간 관절 신경차단술 또는 신경 파괴술, 체중 감소, 치료 금연 및 침술을 포함한다. 척추 융합 또는 안정화 수술에 대한 징후(indication)로 흔히 작용하는 질환들은, 보통 (ⅰ)외상 유래, (ⅱ) 굽이(curvature), (ⅲ) 퇴행성의 3개 범주로 나눌 수 있다.
외상 유래 질환은 골절 및 인대 손상을 포함한다. 골절은 전형적으로 외력 또는 추락과 관련된 불의의 사고로부터 발생하나, 암 또는 골다공증과 같은 병적 상태로부터 발생하기도 한다. 골절은 또한 실제로 압박에 의하며, 전형적으로는 척추의 병적 휘어짐을 유도하여 요추 및 경추에서 후만증(kyphosis)이라고 알려진 자연적 전만 곡선의 상실로 나타난다. 척추 골절은 또한, 척추 축과 직각인 직진력 또는 회전력에 의해 일어난다. 이 힘들에 의해 척추 관절 또는 협부(pars interarticularis, pars)의 골절이 나타난다. 외력이 충분히 크면, 척추가 붕괴하여 척추의 모든 3주(전방, 중간 및 후방 주)에 손상을 가할 수 있는 분쇄 골절로 나타날 수 있다. 많은 외상성 손상들이 수술하지 않고도 치료 가능하지만, 신경 손상 및/또한 통증의 위험이 있는 불안정성 손상은 융합과 같은 시술을 통하여 안정화할 필요가 있다.
척추 뼈 또는 척추가 서로에 대해 미끄러지는 것을 특징으로 하는 척추전방전위증이라는 증상은, 척추분리증으로 알려진 협부의 골절로부터 발생할 수 있다. 척추전방전위증은 또한 선천적 기형뿐만 아니라 퇴행성 관절염에 의한 척추 관절의 기형, 및 종양과 같은 병리적 증상에 의해서도 발전할 수 있다. 양쪽 협부가 골절되면, 그 다음에는 극돌기 및 추궁판이 반드시 척추경 및 척추체로부터 완전히 분리된다. 이 커다란 절편을 길 체(Gill body)라고 한다. 협부 골절은 실제로 모든 연령대의 사람들에게서 흔하게 나타난다(종종 청소년기에 발병한다). 이 환자들 중 많은 이들은 가벼운 증상을 보이며 수술할 필요가 없으나, 진행성 증상을 갖는 이들은 융합을 수반하거나 수반하지 않는 수술적 감압을 해야할 지도 모른다. 전방척추전위증은 척추의 정렬 불량을 초래하며 신경이 갇힐 위험성을 높아진다. 신경은 척추에 의해 분리된 척추관 내로 지나가며, 그 뿌리는 추간(foramina, 단수형은 foramen)이라고 불리는 척추 옆면의 곡선형 개방부로부터 돌출된다. 척추 신경이 갇히거나 또는 디스크, 뼈 또는 관절 주위의 불규칙적이거나 거친 움직임에 의해 신경 말단이 자극될 때, 이들 척수 신경이 요통 또는 근통의 원인이라고 의심된다. 척추전방전위증은 또한 축성 요통을 초래할 수 있는 디스크 또는 척추 관절의 퇴행을 악화시키거나 또는 이들을 수반한다.
요추 또는 경추의 정상적 굽이는 척추 전만이며, 이들 척추 단계의 후방 측면은 오목한 곡선을 이룬다. 경추는 일반적으로 후만 또는 볼록한 곡선을 갖는다. 굽이 질환은 자연적 굽이의 일자 형태뿐만 아니라 비정상적 척추 전만, 비정상적 척추 후만 또는 척추 측만증이라고 불리는 측만/회전 굽이를 포함한다. 굽이 질환은 청소년기에 특발적으로, 예를 들어 청소년기 특발성 척추 측만증이 일어날 수 있거나, 또는 척추근 활성화가 비정상인 상황에서 뇌성마비, 개방이분척추 또는 척추견인증후군과 같은 2차적 문제로 발달할 수도 있다. 디스크와 관절이 비대칭적으로 퇴행하여 진행성 굽이(척추 측만증, 척추 후만증, 척추 전만증)를 초래하는 경우 척추의 생체 역학이 붕괴되므로, 척추 퇴행에서는 비정상적 척추 굽이가 흔히 있다. 굽이 질환은 또한 압박 또는 파쇄 골절에 의한 외상 또는 인대 손상을 수반한 외상의 후에 일어난다. 추가로, 굽이 질환들은 척추의 해부학 및 생체 역학을 바꾸는 과거의 척추 수술 후에, 의사의 과실에 의하여 일어날 수도 있다. 이러한 상황은 척추궁절제술 후의 후방 긴장 밴드의 제거뿐만 아니라 인접 단계의 보상 및 퇴행을 야기하는 척추 융합 이후의 생리적 운동 변화를 포함한다. 굽이 질환은 또한 디스크 및 척추 관절에 척추 관절 및 인대의 비대와 같은 보상성 수단을 수반하는 비정상적 생체 역학적 스트레스를 유래한다. 환자들은 축성 요통 및 근통 모두로 발전될 수 있다. 기존의 치료 및 브레이싱(bracing)에 실패한 환자들에게는 수술이 유효할 수 있다. 이들 질환에서의 수술은 신경 또는 척수 압착의 감압뿐만 아니라 융합 또는 안정화를 포함한다. 굽이는 수술을 통하여 교정될 수 있고, 융합은 추가적인 굽이로 발전되는 것을 방지할 수 있다.
퇴행성 질환에는 척추 관절염 및 재발성 추간판 탈출증이 포함된다. 척추 관절염은 융합을 위한 가장 흔한 징후이며, 악성 추간판 퇴행(또는 퇴행성 디스크 질환, DDD 라고도 한다), 또는 척추 관절 질환의 형태로 존재할 수 있다. 퇴행성 관절염은 또한 상술한 외상성 골절 이외에 척추전방전위증의 원인이 될 수 있다. 퇴행성 질환은 일반적으로 신경의 수용장의 분포에 대해 근통을 야기하는 신경 압착을 수반하며, 이는 보통 사지통과 관련이 있거나 또는 사지통으로 나타난다. 수핵 탈출증(추간판 탈출증) 또는 추간공 협착증(신경이 지나가는 측면 척추관이 좁아짐)과 같은 순수 신경 압착 질환들은 종종 융합 없이도 감압으로 치료될 수 있다. 순수한 디스크 퇴행성 질환은 신경을 감압하지 않고 융합으로 치료될 수 있다. 그러나 가장 흔한 디스크 퇴행은 신경 압착과 함께 발생하여, 축성 요통 및 사지 근육통 모두를 야기한다. 이러한 경우에는 융합 수술과 신경 감압 수술을 같이 실시한다.
융합은 인접 척추 뼈 사이에서 디스크 공간 및 척추 관절의 움직임을 감소시키는 기능을 한다. 척추 뼈는 척추의 견고한 구조적 뼈대를 제공하며, 섬유연골성 디스크 공간은 쿠션 또는 충격 흡수제로서 작용한다. 디스크 공간의 붕괴는 배열을 비틀리게 하고, 디스크가 인접 척추 뼈에 영향을 주는 생체 역학적 쿠션을 변화시킬 수 있다. 이러한 붕괴는 척추에 영향을 미치는 힘을 변화시켜, 축성 요통을 유발한다. 융합은 디스크 공간을 가로질러 뼈의 단단한 가교를 형성하거나, 및/또는 후방 외측 공간에 새로운 뼈를 형성시켜 안정성, 강도 및 견고성을 제공함으로써 인접한 척추 뼈들 간의 움직임을 제거하도록 고안된다. 때때로 융합은 신체의 다른 부위(예를 들어, 골반의 장골능으로부터의 자가이식), 또는 외부 요소로부터 얻은 뼈 이식(예를 들어, 동종이식)에 관여한다. 의사들은 흔히 융합의 단계에 대해 언급한다. 단일 단계 융합은 병든 디스크에 인접한 2개의 척추 뼈를 안정화시키는데 관여한다. 2 단계 융합은 2개의 문제가 된 디스크 공간을 지나는 3개의 인접한 척추 뼈의 안정화에 관여한다. 각각의 척추 뼈는 인접한 척추 뼈와 세 지점에서 접하며, 척추 관절 쌍들이 후방에 위치하고 척추간 디스크가 전방에 위치한다. 따라서, 요추 융합은 후방 척추 관절 또는 전방 추체간/디스크 공간 중 어느 하나, 또는 그들 둘 다에 대해 실시될 수 있다. 전방 추체간 융합을 후방 융합과 조합하여 실시할 때, 그 시술을 360°융합이라고 한다. 후방 외측 융합에 흔히 사용되는 기술은 척추경 나사 융합으로서, 나사들이 척추경 부위 및 인접 척추체 내로 들어간 후 로드가 디스크 공간을 가로질러 나사에 결합된다. 나사 및 로드들은 인접한 척추 뼈들이 서로에 대해서 움직이지 않도록 유지시켜서, 추체간 (디스크) 공간이나 또는 후방 외측 공간에 위치한 뼈 이식 부위가 굳은 뼈로 자라나도록 한다. 종래의 척추경 나사 및 로드는 금속, 통상적으로는 티타늄(Ti) 합금이나, 또한 스테인레스 스틸로도 만들어진다. 최근에는 로드를 폴리에터에터케톤(PEEK)이라고 불리는 최소 유연성 폴리머로 만들어 왔다.
추체간 융합은 퇴행성 디스크를 꺼내어 제거한 후 추체간 (디스크) 공간 내에 (뼈 이식 물질로 미리 채워진) 하나 이상의 스페이서(spacer)를 배치하는데 관여한다. 스페이서는 뼈 이식물, 티타늄, 탄소 섬유 또는 PEEK와 같은 폴리머에 의해 만들어진다. 추체간 융합은 하기의 몇몇 접근법을 통해 실시될 수 있다: 전방 접근(전방 요추 추체간융합, ALIF), 후방 접근(후방 요추 추체간 융합, PLIF, 또는 추간공 요추 추체간 융합, TLIF), 또는 측방 접근(직접 측방 추체간 융합, DLIF(상표명) - Medtronic, 또는 극측방 추체간 융합, XLIF(상표명) - Nuvasive 사). 상기 접근법들의 목표는 퇴행성 디스크를 제거하고, 그 디스크를 뼈 융합 유도 물질로 대체하는 것이다. 그렇지 않으면, 디스크는 인공 관절/디스크(하기에 기술)로 대체될 수 있다. 이들 각각의 추체간 접근은 장점 및 단점을 갖고 있다. 전방 시술법은 후복막 절개를 요하며, 요추 앞쪽의 대혈관에 손상을 일으킬 위험이 있다. 또한 척추 앞쪽의 신경망에 대한 손상은 성기능 장애를 일으킬 수 있다. 측방 접근이 유망하기는 하나, 장골능에 의해 방해되므로 상부 또는 중부 요추 수준(L5, S1에 대해 문측)에 제한된다. 후방 추체간 접근법은 좀더 시간이 소요되며, 전형적으로 더 많은 근절개 및 수축을 요한다. 그러나 후방 접근은 추체간 이식의 배치, 후방 척추경 나사 융합, 및 신경의 감압 모두가 후방 절개부를 통하여 가능하도록 해준다.
전방 및 측방 접근법들이 (후방의 기기 설치 없이) 독립적으로 실시됨에도 불구하고, 많은 외과 의사들은 추체간 케이지(cage) 또는 이식편이 자리잡은 후 척추경 나사를 후방에 배치함으로써 전방 또는 측방 추체간 융합을 보강 또는 보충할 것이다. 이러한 360°융합은 단지 단독의 전방 또는 후방 융합보다 움직임을 더욱 제한하여, 융합율이 증가한다. 하지만 ALIF 및 측방 추체간(DLIF, XLIF)의 경우, 360°융합을 위하여 두 세트의 절개부가 필요하다.
후방 접근(TLIF 및 PLIF)는 추체간 융합, 척추경 나사 융합 및 신경 감압이 동일한 후방 절개부를 통하여 모두 이루어질 수 있도록 한다. TLIF에서는, 신경 감압이 끝난 후에 단일의 큰 추체간 스페이서가 환자 환부의 동측(ipsilateral) 지점에 삽입된다. 양쪽에서 모두 증상을 보인다면, 양쪽에 감압이 필요하다. 각 부위에 2개의 추체간 스페이서를 놓아둠으로써 PLIF를 실시한다. 후방측 시술은 하기에 의해 실시한다:(ⅰ) 큰 절개부 및/또는 몇 개의 절개부를 만드는 침습 개방 시술, (ⅱ) 작은 절개부 및/또는 거의 절개부를 만들지 않는 경피적 접근, 및 잠재적으로 (ⅲ) 작은 절개부를 만들고, 모든 기구 및 장치가 그 입구로 삽입되어 외부 모니터 상에 시각화되는 내시경 접근.
융합에 대한 대안으로서 최근 추체간 안정화의 발전은 인공 디스크 기술의 발전을 야기하였다. 인공 디스크가 퇴행된 디스크를 대체하여, 관절 부위에서 계속된 움직임이 가능하도록 해준다. 경추 및 요추 인공 디스크 모두가 개발되었다. 추가로, 후방 척추를 위하여 동적 안정화 기술도 개발되었다. 이들 후방 기술들은 척추경 나사 및 동적 로드를 사용한다. 전형적으로 동적 로드는 특정 부하 또는 힘의 존재 하에서 굴곡되는 장치를 가지며, 그로 인하여 척추에 적용되는 일부 응력 및 압박을 흡수한다. 동적 안정화의 장점은 척추에서 움직임이 유지되도록 하는 것이다. 그러나 이 시스템의 내구성은 논쟁의 대상이다. 융합에서, (추체간 또는 후방 외측의) 뼈 이식은 결국 척추를 융합하여 척추 기기(나사 및 로드)의 필요성을 없앤다. 그러나 동적 안정화에서는, 융합이 일어나지 않아서 나사 및 동적 로드가 항상 척추의 압박 및 힘을 받을 것이다. 시간이 흐르면 척추경 나사의 풀림 또는 기계적 결함의 가능성이 높아진다. 때때로 PEEK로 만들어진 로드와 같은 약 유연성 로드의 사용으로 인해 실제로 응력 차폐 작용이 감소되어 융합이 증가한다. 견고한 융합 구조물로 인하여 뼈 이식 부위와 접한 척추 뼈가 뼈의 형성 및 리모델링에 필요한 응력으로부터 차단될 때 응력 차폐 작용이 일어난다.
후방 요추 안정화(융합 및 동적 안정화) 기술은, 상기의 최소화된 노출이 환자의 발병률을 감소시키고 환자의 기능 회복을 용이하게 하므로, 최소 침습 접근법으로 발전하였다. 혈액 손실 및 병원 입원 기간이 단축된다. 최소 침습 척추경 나사 융합의 실시 과정은 동적 안정화를 위한 과정과 유사하며, 2개의 기본적인 부분에 관여한다. 첫째, 나사가 척추경을 통해 척추체로 경피적으로 배치된다. 최소 침습 시스템을 위하여, 형광투시법(비디오 스크린으로 볼 수 있는 X 선)으로 유도된 가이드 부재 위로 압박 나사를 경피적으로 배치시킨다. 일반적으로는, 융합되는 각각의 척추 뼈에 2개의 나사를 하나는 오른쪽에 다른 하나는 왼쪽에 사용한다. 그 과정의 2번째 부분은 로드와 나사를 연결하고, 로드와 나사를 함께 잠그는 것에 관여한다. 동적 안정화에서, 로드 또는 로드 유사 기기(유연성 커넥터)는 굴곡될 수 있으나, 이러한 굴곡가능한 로드의 삽입 과정은 융합 과정의 것과 동일하다. 예를 들어 로드와 같은 로드 유사 기기(유연성 커넥터)가 나사산 내부에서 밀착하나, 또한 일부 움직임을 허용하는 부재(충격 흡수기, 스트링 등)를 포함할 수도 있다. 로드를 배치하고 최소 절개부를 통해 나사로 로드를 잠그는 방법에서, 대부분의 다른 최소 침습 시스템 간의 변형예가 발생한다.
추간체 스페이서가 삽입되기 전에, 디스크 공간 내의 손상되거나 또는 퇴행된 디스크를 제거해야 한다. TLIF 접근법에서는, 절골도 또는 고속 드릴과 같은 뼈 절단 기구에 의해 신경 뿌리 근방의 구멍들이 개방되는 관절 절제술을 통해 디스크 공간에 접근한다. PLIF 접근법에서는, 추궁절제술 또는 척추궁 절제술을 행하여 디스크 공간에 접근한다. TLIF와 PLIF 모두가, 척추 경막낭 및 신경 뿌리의 감압이 가능하도록 한다; 그러나 TLIF에서의 관절 절제술에서, 그쪽으로 빠져나가는 신경 뿌리의 최대 감압이 가능하다. 경막낭의 가벼운 수축에 의해 디스크 공간에 쉽게 접근할 수 있다. 그 다음에, 퇴행된 디스크 제거를 위해 사용되는 기구를 디스크 공간에 삽입하여, 추간판 절제술을 완성한다.
디스크 제거 후에, 의사들은 제거되는 디스크의 각 측면에 대해 종판이라고 알려진 척추 골면을 준비해야 한다. 큐렛(curette)과 같은 기구로 종판을 벗겨냄으로써 출혈을 유도하며, 이는 뼈 이식의 치료 및 흡수를 촉진하여 추간 공간으로 삽입되도록 한다. 삽입될 스페이서나 케이지는 전형적으로 뼈, 티타늄, 탄소 섬유 또는 PEEK와 같은 폴리머로 만들어진다. 스페이서는 보통 속이 비어 있거나 적어도 다공성이어서 뼈 이식 물질이 그 속에 수용되도록 한다. 뼈 형성 단백질(BMP)와 같은 뼈 유도 단백질도 또한 스페이서 내에 위치한다. 스페이서 및 뼈 이식물의 배치 후에, 로드를 척추경 나사 내로 삽입하고 나사들을 조여서 로드가 제자리로 잠길 수 있게 한다.
전형적으로는, 경피적 나사의 배치가 조금 더 간단하다(straght forward). 나사산을 통해 로드를 삽입하고 나사로 상기 로드를 잠그는 것은, 현재 최소 침습 전체에서 가장 어려운 단계이다. 오늘날 사용되는 대부분의 최소 침습 수술(MIS) 시스템에서는, 와이어와 같은 가이드 부재가 척추경을 통한 형광 투시 유도 하에 경피적으로 배치된다. 경피적 압박 드릴 및 나사 탭이 가이드 부재/와이어 위로 삽입되어, 척추경 및 척추체간을 통하여 척추경 나사를 삽입하기 위한 관(tract)을 마련한다. 확장 튜브 및 가이드 튜브, 또는 수축기 시스템이 종종 피부 및 근육을 통한 가이드 부재 주위 공간의 확장 및 개방 유지에 사용되어, 척추경 나사 및 삽입 기구가 삽입될 때 근육 및 조직에 대한 손상을 감소시킨다. 척추경 나사가 가이드 튜브/수축기를 통한 통로를 구비하거나 또는 구비하지 않는 가이드 부재 위로 삽입된다. 로드 및 잠금 조립체(locking assembly)를 나사산으로 배치하기 위하여, 각 나사산은 피부 절개부를 통하여 확장되는 타워(tower)와 연결된다. 타워는 로드 및 잠금 조립체를 수용하므로, 이는 통상적으로 나사산의 최대 지름보다 크다. 타워들이 자리를 잡으면, 그 다음에 로드가 여러 방법 중 하나를 통하여 삽입된다. 주도적인 MIS 시스템은 Medtronic 사의 Sextant(상표명)이다. 이 시스템에서, 로드는 진자 유사 장치를 형성함으로써 위치를 잡는다. (각각 단일 또는 2 단계 융합을 위해) 2개 또는 3개의 타워가 함께 모여 타워를 정렬시키며, 로드는 진자 방식으로 타워의 위쪽 또는 아래쪽의 별개의 절개부를 통하여 방향을 바꾼다. 일단 로드가 제자리로 움직이면, 잠금 캡이 타워를 통하여 구성되며 조여진다. 그렇지 않으면, 다른 대부분의 시스템은 타워들 중 하나를 통하여 로드를 삽입한 후, 로드를 대략 90°돌려서 다른 타워 상의 다른 나사를 붙잡는다. 최소 침습 시스템 상의 나사산을 통해 로드를 삽입하는 것은 나사산을 직접적 시각화 과정 없이, 보지 않은 상태에서 실시된다. 따라서 이 과정은 때때로 지루하며, 실망스럽다.
타워를 사용하는 Sextant(상표명) 시스템 및 다른 시스템은, 각 절개부의 크기 및 필요한 절개부의 수 모두에 의해 간섭을 받는다. 각 나사에 대해 별개의 타워를 사용하기 위해서는, 각 타워에 대한 별개의 절개부, 또는 2개의 타워를 수용하기에 충분한 길이를 갖는 기다란 단일 절개부를 요한다. Sextant(상표명) 시스템은 또한 로드를 위해 추가적인 절개부를 요구하며, 이는 단일 단계 융합에서 6개의 절개부(각 측에 3개씩), 2단계 융합에는 8개의 절개부와 맞먹는다. 직접적 로드 삽입 및 턴 장치를 이용하는 다른 타워 시스템은 여전히 각 나사당 하나의 절개부를 요하며, 각 절개부는 나사가 삽입되는 타워의 크기보다 더 커야 한다. 전형적으로 각 절개부는 길이가 적어도 15㎜이다. 양쪽의 모든 절개부의 길이를 합산할 때, 최근 발전된 최소 침습 시스템의 전체 길이는 종종 단일 단계 또는 2단계 척추경 나사 융합에 대한 기존의 "개방" 접근법에 의한 단일 중심선 절개부보다 더 길다.
Innovative Spinal Technologies(Mansfield, MA)사로 양도된 Frank H. Boehm, Jr., al에 의한 본 명세서에 전문이 참조로 포함된 미국 특허 제7,306,603호(발명의 명칭: "Device and method for percutaneous placement of lumbar pedicle screws and connecting rods")는 핀 및 나사산 내의 오목부를 사용하여 척추경 나사에 로드를 연결하는 시스템을 개시한다. 이러한 시스템에 의하면, 인접한 척추 뼈에 나사들을 가교하기 위하여 로드가 나사의 세로축에 나란한 제1위치, 및 로드가 그 축을 가로지르는 제2위치 사이에서 상기 로드가 핀의 세로축에 대하여 피봇 회전할 수 있다. 상기 제7,306,603호의 특허는 여러 가지 가이드 시스템(도 5 및 6 참고), 로드 홀더 시스템(도 8, 9, 10 및 11 참고), 및 로드 가이드 시스템(도 12 참고)에 대해 알려주나, 그들 사이에 매끈하고 떼어낼 수 있는 시스템을 포함하지 않는다. 오히려, 도시된 시스템은 큰 확장기(도 6 및 8의 (80) 및 (86)), 피복(sheath)(도 6의 (81)) 및/또는 외부 하우징(도 11 및 도 12의 (120))을 구비한 타워 유사 모양이다. 0
Alpinespine, LLC(American Fork, Utah) 사에 양도된 Michael D. Eusignd에 의한 본 명세서에 전문이 참조로 포함된 미국 출원공개 제2008/0140075호(발명의 명칭: "Press-On Pedicle Screw Assembly")는 튤립 조립체를 통하여 간접적으로 로드를 나사산에 부착시키는 것을 개시한다. 튤립 조립체는 나사산의 내부 지름보다 더 작은 내부 지름을 갖는 하우징을 구비하여, 나사산의 위치로 쉽게 압박될 수 있다. 그 다음 튤립 조립체를 나사산에 연결시킨 후, 로드가 튤립 조립체에 직접적으로 부착함으로써 배치된다. 본 출원 공개는 척추경 나사 및 튤립 조립체([0030], [0032] 및 [0045] 단락 참조) 모두를 삽입하기 위하여 Kirschner 가이드 부재(또는 K-가이드 부재)를 사용하는 것을 언급하나, 어떻게 로드를 제 위치로 유도하는지는 개시하지 않는다.
미양도된 제2008/0140075호와 같이 본 명세서에 전문이 참조로 포함된 David R.Wanick에 의한 미국 출원공개 제2008/0097457호(발명의 명칭: "Pedicle screw systems and methods of assembling/installing the same") 또한 로드를 나사에 결합하기 위한 매개수단으로서 튤립 조립체를 사용하는 것을 개시한다. 이 시스템에서는 압착 잠금 장치보다는 튤립 조립체의 내부 부재 및 외부 하우징을 서로에 대하여 회전시킴으로써 구조를 조일 수 있다.
Depuy Spine 사에 양도된 본 명세서에 전문이 참조로 포함된 Christopher W. Sicvol, et al.에 의한 미국 특허 제7,179,261호(발명의 명칭: "Percutaneous access devices and bone anchor assemblies")는 척추경 나사의 경피적 배치를 위한 몇몇 타워 시스템 중 하나를 설명한다. 이 특허는 나사의 각도가 교차하고 타워들이 서로 방해되는 경우를 설명한다. 상기 경우는 전만 요추, 특히 요천골부 교차(lumbo-sacral junction(L5, S1))에서 흔히 나타난다. 이 문제를 해결하기 위하여, 발명자들은 튜브 상의 컷아웃(cut-outs)을 설명하며, 두 개의 튜브가 교차할 수 있다. 척추 뼈의 각도가 환자들마다 다양하며, 피부에서 척추 뼈까지의 깊이도 또한 매우 다양한 점을 고려하면, 컷아웃의 다양성은 많을 수밖에 없다. 추가로, 제7,179,261호의 특허는 도 22B에 도시된 바와 같이 두개의 튜브가 컷아웃에서 교차할 때, 한 튜브의 컷아웃 모서리가 다른 튜브의 관강(lumen)을 방해하거나 차단하며, 그 반대의 경우이기도 하다. 이것은 튜브 주위를 둘러싼 근육과 조직이 함께 컷아웃 부위의 튜브를 압박함으로써, 로드 및 다른 구성요소가 삽입되는 관강을 매우 감소시키기 때문에 일어난다. 관강의 이러한 방해 및 차단을 해결하기 위한 유일한 방법은, 튜브를 서로 떨어뜨려 놓는 것이며, 이는 더 큰 절개부를 요하여 제1배치 상에서 컷아웃의 필요성을 없앨 것이다.
본 발명의 구현예는 최소 침습(선택적으로는 경피적 또는 내시경적 접근법과 함께 사용하는데 적용가능) TLIF 및 PLIF 접근법을 개선시키고, ALIF, DLIF 및 XLIF 접근법을 보강하도록 의도되었다. TLIF는 하기의 몇 가지 장점을 제공한다:(ⅰ) 하나 이상의 후방 절개부를 통한 척추의 전방 및 후방 부위 모두의 안정화; (ⅱ) 뼈 이식 물질로 더 크고 다양한 공간(척추 뼈 각 측면 및 뒤쪽의 나사 및 로드 사이에 스페이서를 갖는 디스크 공간)을 채워서 뼈의 발달 및 경화를 통하여 성공적인 안정화 기회를 증가시키는 능력, (ⅲ) 전방 디스크 공간 사이에 위치한 스페이서가 원래의 추체간 디스크 높이를 유지시켜 신경 뿌리 상의 압력을 감소시키고, 및 (ⅳ) 한쪽으로만 척추관에 접근가능하므로 안정성이 강화되며, 이는 핀칭(pinching), 스트레칭, 또는 그렇지 않으면 척추 신경 혼란의 위험성을 감소시킨다.
본 발명의 구현예는 최소 침습 후방 및/또는 경막외 요추 척추경 나사 융합 또는 안정화 시술을 수행하기 위한 시스템, 기기 및/또는 방법(본 명세서에서 Microfusion(상표명) 시스템이라고도 한다)을 제공한다. 이하에서 "융합"은 뼈를 완전히 융합하기에는 부족한 다소 큰 움직임을 제공하는 안정화를 함축적으로 포함한다. 마찬가지로, 이하에서 "안정화"는 함축적으로 융합을 포함한다. 의사가 Microfusion(상표명) 시스템을 사용할 수 있는 주요 경우는, Medtronic 사의 Sextant(상표명) 시스템이 사용되는 경우와 비슷하다. 이 경우에는 하기 것들 중 어느 하나를 수반한 최소 침습 TLIF 시술을 포함한다: (ⅰ) 미세 현미경하 요추체간 융합(MLIF(등록상표)), 또는 (ⅱ) 신경 압박을 감압시키기 위한 환부 상의 최소 절개 TLIF, 및 대측면 상의 최소 침습 절개를 통한 척추경 나사 융합. 마찬가지로, 본 명세서에서 Microfusion(상표명) 시스템은 양쪽에서 실시된 감압 및 추체간 스페이서의 배치를 수반하는 PLIF 접근법에서 양쪽으로 사용된다. 대안으로, Microfusion(상표명) 시스템이 전방 추체간 융합(ALIF) 및 측방 추체간 융합(XLIF(상표명) 및 DLIF(상표명))을 "보강"(최소의 후방절개로)하는데 이상적이다. MLIF(등록상표)는 본 명세서에서 설명된 유도 시스템을 사용하여, 최소 침습 "미세현미경" 접근법을 통한 (ⅰ) 경막외 요추체간 융합 및 안정화, (ⅱ) 후방 요추체간 융합 및 안정화, (ⅲ)전방 요추체간 융합 및 안정화, 및 (ⅳ) 측방 요추체간 융합 및 안정화를 총괄적으로 포함한다. 측방 융합이 진정한 최소 침습에 의하므로, 척추경 나사 융합을 위한 최소 후방 절개는 매우 보완적으로 사용될 것이다. 측방 추체간 융합이 점점 인기가 많아져서, 더 많은 척추 회사들이 그들 고유의 측방 추체간 융합 시스템을 내놓고 있다.
요추는 가장 하위 단계, L4, L5 및 S1이 후방으로 오목한 배향 또는 정렬을 가지는 반면, 상위 단계, L1 내지 L3가 약한 전만 굽이를 가진다. 이러한 굽이는 L2으로부터 S1까지의 척추경을 통한 경로들이 서로 나란하지 않은 특이한 상황을 만든다. 오히려, 그 경로는 흔히 피부 수준 근처의 지점에서 흔히 교차한다. 이 배열은 바퀴살(경로)이 일반적인 중심점(허브)에서 만나는 수레바퀴의 바퀴살과 비슷하다. 많은 환자들이 요추의 이러한 전만 배열을 갖는 점을 고려하면, 요추 굽이의 중간에 위치한 단일 절개부를 통하여 척추경 나사를 삽입하는 것도 가능하다. 그러나, (종래의 타워/튜브 시스템에서와 마찬가지로) 다수의 나사가 동시에 존재하기 위하여 각 나사에 별개의 타워 (또는 튜브)가 필요한 경우, 타워/튜브의 총 횡단면은 단일의 작은 절개부도 허용하지 않는다. 타워/튜브는 서로 간섭하며, 그들의 크기 때문에 서로서로 방해가 된다.
절개부의 수와 크기를 최소화하기 위하여 대체적인 방법이 필요하다. 절개부의 수와 크기를 감소시킴으로써 요추 안정화 또는 융합을 위한 척추경 나사의 배치에 필요한 조직 외상을 최소화할 수 있다. 이상적인 시스템 및 시술은 요추의 자연적 굽이를 충분히 이용하여 이러한 감소를 제공할 것이다. 그러나, 본 명세서에서 상술 및 주장할 본 발명의 장비 및 방법은 요추뼈에 대한 응용에 제한되지 않으며, 또한 척추의 다른 부위의 척추 뼈를 융합, 안정화 또는 그렇지 않다면 치료하기 위한 용도를 발견할지도 모른다.
외과적 개입이 필요한 골다공성 척추 환자의 수가 증가하고 있다. 역사적으로 이런 복합적 군의 환자들은 뼈의 특성 및 사용된 나사의 종류 및 돌출 모양, 삽입 방법 때문에 뼈 나사고정에 의한 합병증을 가졌다. 이러한 합병증은 이식 실패, 나사 풀림, 및 빠져나옴을 포함한다. 최근 연구에서, 전방내외측 방향으로 돌출된 새로운 피질골 나사못이 전방내측으로 돌출된 기존의 나사에 비해 장점을 갖는다고 본다. 본 발명의 구현예는 상기 연구를 참작하여, 새로운 피질골 나사못을 전내외측 방향으로 돌출하도록 유도 및 배치시키기 위하여 사용되어 골다공증 환자들에 대한 기존 나사의 많은 문제점을 극복할 수 있다. 나아가, 본 발명의 구현예는 단일 절개부를 통하여 다수의 새로운 피질골 나사못을 배치시키도록 사용되어, 이미 민감한 골다공증 환자들에 대한 외상을 최소화할 수 있다.
본 발명의 특정 구현예의 한 목적은 2개 이상의 척추경 나사를 하나의 작은 구멍을 통해 배치시키기 위한 단순한 방법 및 관련 기기를 제공하는 데 있다. 이것은 사용된 나사의 수와 무관하며, 작은 크기(대략 0.5 내지 4㎝ 길이, 대략 0.5 내지 3㎝ 길이, 또는 대략 1 내지 2㎝ 길이)의 단일 피부 절개로서 더 좋은 외관 및 기능적 결과를 제공한다. 한 구현예에서, 단일 절개부는 상기 단일 절개부를 통하여 삽입된 각 나사의 각 2개의 최대 부재의 최대 총 폭보다 더 작으며, 상기에서 부재는 나사, 나사산, 로드, 잠금 조립체 및 관련 기구를 포함한다.
본 발명의 특정 구현예의 다른 목적은 로드 및 잠금 조립체와 같은 척추 임플란트를 동일한 작은 절개부를 통하여 삽입, 배치 및 조작하여, 나사 내에 로드를 잠글 수 있도록 하는데 있다. 특정 구현예는 로드를 척추경 나사의 나사산 내로 삽입하는 새로운 방법, 및 단일의 작은 절개부를 통하여 나사 내에서 로드를 잠그는 방법을 제공한다. 특정 구현예의 시스템 및 방법은 로드를 나사로 유도하는데 사용하기 위하여, 하나 이상의 유연성 와이어, 유연성을 가지나 아직은 단단한 확장 블레이드 또는 확장 탭을 각 척추경 나사의 나사산에 부착하는데 관여한다. 유도된 부재를 완전히 둘러싸지는 않는 유연성 및 강성 가이드(또는 유도) 부재를 사용하기 때문에, 각 나사에 현재 사용되는 타워/튜브가 필요하지 않다. 유도 부재는 피부 절개부 또는 그 아래에서 겹쳐지거나 또는 교차될 수 있고, 그로 인하여 단일의 작은 피부 절개부 사용할 수 있게 한다. 나사, 로드 및 잠금 조립체는 단일의 소절개부를 통하여 모두 배치될 수 있으나, 요추의 자연적 전만 굽이 때문에 그 속에 적절히 상호연결될 것이다. 적어도 하나의 가이드 부재를 나사산의 각 측면에 부착함으로써, 가이드 부재가 나사산을 정렬하도록 돕는다. 가이드 부재는 또한 로드의 배치를 가두거나 또는 제한하며, 서로 간에 나사산 내로 잘 밀착하도록 강제한다.
상술한 Sicvol에 의한 미국 특허 제7,179,261호 비교하면, 본 발명의 구현예는 가이드 부재가 교차하는 "컷 아웃부(cut-outs)"의 필요성을 감소시킨다. 예를 들어 확장형 탭 또는 블레이드를 사용하는 구현예에서, 이들 확장형 탭 또는 블레이드는 근위부, 말단부 또는 어떠한 관강(lumen)도 갖지 않으며, 인접 단계의 나사에 대한 가이드 부재(확장형 탭 또는 블레이드)의 배치는, 상대적 구조를 갖는 어떠한 환자에 대해서도 탭이 교차 및 겹쳐지게 한다. 따라서 인접한 척추 뼈 상의 인접 가이드 부재들 간의 방해는 문제가 되지 않는다. 또한 제7,179,261호의 특허에서 알려진 컷아웃 튜브에서는, 로드 또는 다른 부재가 아직도 일부 지점에서 튜브를 통하여 삽입되어야 할 것이다. 컷아웃 튜브는 로드(또는 다른 삽입된 부재)가 컷아웃 단면에서 먼 측벽 개방부 또는 슬롯을 구비한 구획에 닿을 때까지 추체간으로 향할 때 튜브의 장축에 세로로 나란하게 배향될 것을 요구하며, 이 부위에서 바람직하게는 장축에 대해 직각으로 방향을 바꿔서 개방부 또는 슬롯을 통하여 측벽 밖으로 향한다. 본 발명의 구현예에서는, (나사산으로부터) 확장된 블레이드 또는 확장된 탭과 같은 가이드 부재를 사용할 때, 그것(예를 들어 로드, 잠금장치 등)에 의해 유도되고 그것을 따라 삽입된 부재가 어떠한 관강을 통해서도 삽입되어서는 안 된다. 로드가 블레이드를 사용하여 삽입될 때, 블레이드는 로드 본체의 외부 모서리를 통해서, 로드 본체에 붙은 유지 부재 또는 클래스프(clasp)를 통하여, 또는 로드 본체의 외부 모서리와 유지 부재(보유 스레드) 사이로 들어간다. 따라서, 삽입된 로드 또는 다른 부재가 장축에 직각으로 배향되거나 또는 전체 도입 경로 동안 어떤 식으로든, 또는 어떠한 각도로도 배향되는 것도 가능하다. 이것은 인접한 안정화 시스템 요소 간의 간섭을 피하기 위한 더 큰 유연성을 제공하며, 나사/로드를 직각으로 돌리고 및/또는 그것을 재배향하기 전에 의사가 컷아웃 부위를 확인해야 할 필요성을 없애준다. 나아가, 근위부 또는 말단 부위에 확장 탭을 갖는 관강이 없으므로, 인접한 단계에서의 블레이드가 겹쳐지며 컷아웃될 필요없이 교차할 수 있어 모든 블레이드가 단일의 작은 최소 절개부를 빠져나가게 할 수 있다.
가이드 부재는 또한 잠금 조립체가 나사산 자체의 부분이 아닌 구현예에 대하여, 잠금 조립체를 나사산으로 유도하는데 사용될 수 있다. 상기 구현예에서, 잠금 조립체는 나사산 또는 나사산의 일부로서 만들어졌으므로, 잠금 조립체를 위한 유도는 필요없다. 후자의 경우의 예는 로드에 대한 경첩 문이며, 이는 좌우로 움직이며 제자리로 잠겨서 로드가 나사산의 제 위치에 유지도록 한다. 이 경우, (나사산 상에) 설치된 잠금 조립체는 나사와 함께 척추경 내로 동시에 삽입된다.
구현예에서, 잠금 조립체는 또한 삽입 기구 쪽에 위치한 작은 루프, 또는 삽입 장치 쪽에 만들어진 작은 구멍 또는 슬롯에 의하여 나사 내로 유도된다. 가이드 부재(예를 들어 와이어, 확장된 블레이드 또는 확장된 탭)는 로드 및 잠금 수단을 보유하기 위하여(예를 들어, 내려놓거나 분리), 이들 루프/구멍을 통과하여(루프가 가이드 부재 위로 지나간다) 삽입 기구를 나사로 유도한다. 다른 구현예에서, 잠금 조립체는 잠금 조립체 및 확장 블레이드 또는 탭과 같은 가이드 부재 사이에서 미끄러짐 장치 및 노치(notch) 잠금에 의하여 나사로 유도된다. 확장된 블레이드 상의 노치 홈은 잠금 장치를 붙잡아, 홈이 단지 블레이드를 미끄러지기만 하여 나사산에 꼭 밀착하게 한다. 작은 부피를 차지함에도 강한 힘을 갖는 그들의 능력 및 가이드 부재의 유연성 때문에, 그들 중 몇몇은 작은 절개부에서도 함께 동시에 존재할 수 있다. 나아가 유연성이 약하거나 또는 강성 또는 반강성 물질로 만들어진 블레이드 또는 확장 탭과 같은 가이드 부재가, 하나의 척추경 나사로부터 다른 척추경 나사로 오프셋 될 수 있다. 이러한 오프셋은 여전히 로드 및 잠금 장치가 배치되도록 허용되는 동안에도 블레이드가 유리하게 교차 및 십자형이 되도록 허용한다.
하나의 구현예에 의하면, 잠금 조립체는 나사산 자체의 일부이므로 별도의 유도 과정의 필요하여 로드 도착 후에 배치되기보다는, 로드 도착 전에 나사가 배치될 때 보유된다. 예를 들어, 잠금 조립체는 (ⅰ) 로드를 붙잡기 위해 나사산을 돌리는데 관여하며, 및/또는 (ⅱ) 로드를 붙잡기 위해 제자리에 잠기는 부재를 포함할 수 있고, 및/또는 (ⅲ) 움직임을 제한하는 나사산 본체의 로드를 위해 곡선형 외부 채널을 포함할 수 있다. 상기 구현예에 의하면, 로드는 (ⅰ) 축에 대한 나사산의 회전 정도 또는 회전 각도, (ⅱ) 제자리로 잠기는 돌출 부재에 대한 확장 정도 및 굴곡 정도, 및 (ⅲ) 나사산 홈 내부의 로드 위치에 따라 각각 잠겨지지 않거나, 일시적으로 잠겨지거나(제한되거나), 또는 안전하게 잠길 수 있다. 나사산은 또한 활성화될 때 돌출되어 로드(또는 나사산 내로 삽입되는 다른 부재)를 붙잡을 수 있는 바(bar), 발브(barb), 톱니(teeth), 볼(ball) 등을 포함하는 유지 부재를 가지며, 이는 로드의 위쪽 표면을 덮거나 및/또는 로드의 주변 모서리와 결합하여 그 위로 둘러싸고 마찰이나 물리적 압력에 대해 안정화시킴으로써 가능하다. 상기 구현예는 현대의 뚜껑이 없는 잠금 조립체 및 세트 나사가 없는 잠금 조립체를 포함한다.
다른 구현예는 피부 표면으로 가지 않는 짧은 타워 또는 튜브를 통하여 각 나사가 배치되는 혼성 시스템이다. 나사, 로드, 잠금 조립체 및 삽입, 조정, 잠금, 압착, 방해(distraction) 및 제거에 사용되는 기구가 뼈나 척추경 나사에 가까운 개별 타워 또는 튜브를 통과하는 경우를 제외하고는 와이어, 블레이드 또는 탭 확장부가 타워 또는 튜브의 맨 위에 부착되어 피부에 가까운 확장부에 의해 유도된다. 이러한 혼성 시스템은 와이어/확장 블레이드/탭이 피부 수준의 단일 절개부에서 겹칠 수 있다는 장점, 및 타워 또는 튜브 시스템이 뼈 수준에서 보존되는 장점 모두를 제안한다. 타워 시스템을 편하게 생각하나 블레이드/탭 시스템의 장점을 원하는 몇몇 의사들은 이러한 혼성 시스템의 사용을 원한다.
한 구현예에서, 타워, 튜브, 블레이드, 암(arm), 또는 다른 상향 확장 가이드 부재는, 텔레스코핑 부재 또는 텔레스코핑 가이드 부재와 같은 높이조절가능한 가이드 부재를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 텔레스코핑 가이드 부재는 가이드부재를 더 짧은 높이로 단축시키며, 예를 들어 전적으로 피부 절개부 아래 위치하게 허용하는 와이어 또는 다른 상향 확장 부재(예를 들어, 블레이드, 탭 등)과 유리하게 연결된다. 와이어 또는 다른 상향 확장 부재는 유리하게도 텔레스코핑 부재를 조절 및/또는 회복하기 위하여 텔레스코핑 부재와의 연결을 유지한다. 각각 나사에 부착된 2 세트 이상의 텔레스코핑 가이드 부재는 임플란트나 장치를 유도하는 최소 침습 수술 과정 동안 경로를 교차하면서 오프셋을 형성할 수 있다. 텔레스코핑 타워, 튜브, 블레이드, 암, 또는 확장 탭은, 텔레스코핑 가이드 부재의 높이를 조절함으로써 다른 타워, 튜브, 블레이드, 암 또는 탭을 우회한다. 타워, 튜브, 블레이드, 암 또는 확장 탭의 조각들은 그들이 확장 와이어 또는 스트링에 의해 유도되는 이상 상처 밖으로 미끄러질 수 있다.
가이드 부재의 일부를 텔레스코핑(telescopic) 가능하도록 만드는 것은, 더 많은 가이드 부재가 단일 절개부를 통하여 부드럽게 밀착가능하게 하고, 그로 인하여 더 큰 절개부 및/또는 다수의 절개부를 가질 필요성을 줄일 수 있다. 삽입 후, 필요하다면 다양한 가이드 부재를 텔레스코핑 상태로 사용할 수 있다. 텔레스코핑 요소를 상향 확장 가이드 부재의 일부로 사용하는 것은 척추 뼈를 안정화를 위한 로드가 텔레스코핑 부재 및 동일한 단일 절개부를 통하여 인체 내로 삽입될 수 있도록 허용하여 시술의 침습성을 최소화할 수 있다.
다수의 다른 구현예에서도, 각 튜브의 높이를 텔레스코핑 시킬 때와 동일한 원하는 효과를 얻을 수 있었다. 단일 절개부를 통과하여 배치된 다수의 튜브에 대해서, 절개부를 통과하여 확장된 것을 제외하거나 또는 포함하는 모든 튜브는 단축될 수 있다. 따라서, 하나의 구현예에서, 높이는 튜브, 블레이드 또는 다른 요소를 텔레스코핑 상태 또는 단축 중 어느 하나에 의하여 조절할 수 있다. 단축 과정은 대체적으로 플라스틱 또는 금속과 같은 컷팅하기 쉬운 물질을 컷팅함으로써 발생한다. 추가적으로 일부 물질은 용융 또는 소작(cauterizing) 작용에 의해 자를 수 있다. 다른 구현예는 미국 특허 제7,846,093호, 미국 출원공개 제2008/0262318 A1호 및 미국 출원공개 제2009/0222044 A1호에서(상기 각각은 본 명세서에서 전체로서 참조됨) 상술한 바와 같이, 다른 나사 및 타워의 경로로부터 벗어나도록 가이드 부재의 유연성 부위를 단지 굴곡시키는 것이다. 일부 구현예에서, 가이드 부재는 크고 지속적인 유연성을 가져서, 가이드 부재에 상당한 힘을 가하는 근육 및 근막을 통과할 때도 상기 가이드 부재가 좀더 견고하고 단단할 수 있다. 근막에 대해서는, 피하지방 조직의 풍부함 때문에 힘이 약화된다. 따라서 피하 조직 및 피부 부위에서는, 나사를 위한 다른 경로에 우회하여 굴곡될 수 있는 좀더 유연성 있는 요소를 갖는 것이 유리하다. 또한 피부 수준에서의 유연성이 더 높아지면 피부에 압력을 줄이며, 피부에 손상을 줄여 치료에 유리하게 될 것이다.
가이드 부재의 높이는 또한 부재들을 따라서 미리 스코어링된 간격으로 그의 일부분을 잘라냄으로써 조절할 수 있다. 확장 탭 나사는 로드가 나사산 내로 잠겨진 후 분리되거나 또는 잘라내기 위하여 미리 표시될 수 있다. 전체 확장 탭 또는 튜브를 따라 1 내지 5㎜ 간격으로 비슷한 방식으로 미리 스코어링된 가이드 부재는, 블레이드 또는 튜브의 높이를 각 환자에 맞출 수 있게 한다. 그렇지 않으면, 가이드 부재는 함께 잠겨서 하나의 가이드 부재를 형성하는 다수의 서브 유닛으로 구성될 수 있다. 더 복잡하고 튼튼한 잠금 장치를 쉽게 구상할 수 있으며, 이는 본 발명의 범주 내에 있다.
본 명세서에서 상술한 바와 같이, 또는 종래의 타워/가이드 부재를 선행 기술에서 상술한 바와 같이 결합한 혼성 시스템에서 중 어느 한 경우에 의한 타워, 튜브, 블레이드, 암, 탭, 와이어 및 다른 상향 확장 가이드 부재의 모든 조합 및 배열은, 본 발명의 사고 및 범주 내인 것으로 생각된다. 본 명세서에서 사용되는 경우, 가이드 또는 유도 부재라는 용어는 나사와 피부 절개부 사이에서 확장되며, 바람직하게는 직접적 또는 간접적으로 연결되거나 또는 나사산에 분리가능하게 연결되는 하나 이상의 요소를 포함하도록 의도되며, 본 명세서 전체에서 참조로 포함된 특허 및 출원공개에서 상술한 바와 같이 강성 또는 반강성 물질로 만들어진 것과 같은 종래의 타워 또는 튜브뿐만 아니라 본 명세서에서 상술한 가이드 또는 유도 부재의 추가적 구현예를 모두 포함한다. 가장 적합한 선택 및 배열은 각각의 특정한 경우 의사가 결정하게 된다. 예를 들어, 하나의 구현예에서 한 단계에는 텔레스코핑 튜브, 다음 단계에는 와이어, 및 (로드에 대한 슬롯의) 한쪽에는 다음 단계에 블레이드가, (로드에 대한 슬롯의) 다른 쪽에는 와이어에 부착된 블레이드가 있을 수 있다. 다른 변형이 각 측면(내측, 외측)에서 선택되어, 더 많은 구성요소를 동일 절개부로 도입할 수 있다. 목표는 절개부의 수를 최소화하고 과밀배치를 방지하는 한편, 충분한 가이드 부재를 제공하여 안정화 로드, 잠금 조립체, 기구 등을 척추경으로 적절하게 유도하는 것이다. 과밀 배치를 없앰으로써 적절한 시각화가 가능해져서 의사들이 편하고 효율적으로 일할 수 있다.
본 발명의 구현예들의 추가적 목표는 환자의 불편 및 의사에 의한 손상 가능성을 감소시키는 것이다. 단일 절개부를 통한 사용을 위해 고안된 시스템과 방법을 제공함으로써, 이러한 목표를 도울 수 있다. 단지 하나의 절개부를 잘 만들 필요가 있다. 만들어지는 모든 절개부는 적어도 숙련된 의사에 의한 경우에도 신경 손상을 포함한 불의의 손상에 대해 작은 위험성을 가진다. 그러나, 절개가 상기 시술의 유일한 위험 단계도, 환자에게 외상을 유발할 수 있는 유일한 단계도 아니므로, 여전히 이러한 위험 및 책임을 줄이기 위한 개선 가능성을 갖는다. 흔히 수술후 환자의 불편 및 거동/감각 기능 저하를 유발하는 시술의 다른 단계는, 나사 내에 로드를 배치하는 것이다. 확장 블레이드/탭은 로드를 나사로 유도할 뿐만 아니라, 로드 및 잠금 조립체의 손쉬운 삽입을 위하여 신경 및 근육을 나사산 밖에 유지시키는 역할도 한다. 로드가 전달되는 경로로 신경 및 근육이 들어가지 않도록 저지함으로써, 신경 또는 근육의 핀칭, 열상, 자상의 위험성을 감소시킨다.
특정 구현예에서, 2 이상의 각각의 나사에 연결된 상향 가이드 부재는(가이드 와이어 또는 가이드 샤프트와 같은) 하나 이상의 피부 절개부를 통하여 각 나사산으로부터 상부로 확장되어, 공간 내에서 이상적인 선 또는 원통으로서 하기의 군에서 선택된 배열을 형성한다:
(ⅰ) 다른 나사와 연결된 가이드 부재의 병렬 배열;
(ⅱ) 다른 나사와 연결된 가이드 부재가 병렬 또는 교차하지 않는 스큐(skew) 배열;
(ⅲ) 수렴하나 교차하지 않는 배열;
(ⅳ) 근위 말단이 피부 표면의 외부에서 0 내지 180도 사이의 각도로 교차하는 "V"자 배열로 교차하는 배열;
(ⅴ) 한 나사의 가이드 부재의 근위 말단이 다른 나사의 가이드 부재의 말단 부위를 제외한 지점에서 0 내지 180도 사이의 각도로 교차하는"T"자 배열로 교차하는 배열;
(ⅵ) 2 이상의 나사의 가이드 부재가 가이드 부재의 말단이 아닌 지점에서 O 내지 180도 사이의 각도로 교차하는"X"자 배열 또는 십자 배열로 교차하는 배열; 및
(ⅶ) 피부 외부의 근위 말단이 원위 말단보다 나사산으로부터 훨씬 떨어져 있는 발산 배열.
일부 구현예에서, 시스템은 단일 피부 절개부를 통하여 환자에게 척추 안정화를 행하는 것을 제공한다. 시스템은 나사산을 구비한 제1나사, 및 상기 제1나사에 분리가능하게 연결된 높이 조절 요소를 포함한 제1가이드 부재를 포함하며, 상기에서 제1나사는 제1척추 뼈 상의 이식에 맞게 배열된다. 시스템은 또한 나사산을 갖는 제2나사, 및 상기 제2나사에 분리가능하게 연결된 제2가이드 부재를 포함하며, 상기에서 제2나사는 제2척추 뼈 상의 이식에 적합하게 배열된다. 제1가이드 부재를 구비한 제1나사, 및 제2가이드 부재를 구비한 제2나사는 동일한 단일 절개부를 통하여 각각 제1및 제2척추 뼈로 전달될 수 있다. 제1가이드 부재의 높이조절 요소는, 제2나사가 제2척추 뼈로 이식될 때 제2가이드 부재가 절개부를 통하여 확장가능하도록 제1나사가 제1척추 뼈로 이식될 때 피부 절개부 수준 또는 그 아래에서 제1가이드 부재의 높이를 감소가능하게 높이조절을 할 수 있다. 일부 구현예에서, 높이조절가능 요소는 텔레스코핑 요소이며, 다수의 원통형 부재 및/ 또는 다수의 블레이드의 형태일 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 단일 피부 절개부를 통하여 환자에게 척추 안정화를 수행하는 것을 제공한다. 시스템은 제1척추 뼈에 이식되도록 배열된 나사산을 구비한 제1나사, 및 제2척추 뼈에 이식되도록 배열된 나사산을 구비한 제2나사를 포함한다. 시스템은 하기의 적어도 하나 또는 둘 다를 포함한다: (ⅰ) 제2나사가 제2척추 뼈에 이식될 때 피부 절개부 수준 또는 그 하부에 높이를 갖도록 배열된 제1나사에 분리가능하게 부착된 제1가이드 부재, 및 (ⅱ) 제2나사가 제2척추 뼈에 이식될 때 제1나사 및/또는 제1가이드 부재로부터 피부 절개부를 통하여 상부로 확장되도록 배치된 하나 이상의 유연성 와이어. 시스템은 추가로 제2나사에 분리가능하게 연결된 제2가이드 부재를 포함하며, 상기 제2가이드 부재는 제2피부가 제2척추 뼈에 이식될 때 피부 절개부를 통과하여 그 위로 확장되도록 구성된 강성 또는 반강성 재료를 포함한다. 척추 임플란트 부재는 제1나사와 제2나사 사이에 연결될 수 있다. 제1및 제2가이드 부재 중 어느 하나 또는 둘 다는, 튜브 또는 블레이드를 포함할 수 있다. 추가로, 제1및 제2가이드 부재 중 어느 하나 또는 둘 다는 텔레스코핑 요소를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 척추의 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 환자의 피부에 절개부를 내어 척추 위치로의 접근성을 제공하며; 제1나사를 피부 절개부를 통하여 제1척추 뼈 내로 전달, 및 제2나사를 동일 절개부를 통하여 제2척추 뼈 내로 전달하며, 상기에서 제1나사 및 제2나사 중 적어도 하나는 피부 절개부를 통하여 상부로 확장되는 높이조절가능 가이드 부재에 분리가능하게 연결되며; 나사에 대한 로드 또는 유연성 커넥터를 전달하고; 및 각각의 나사에 대한 로드 또는 유연성 커넥터를 잠그는 것을 포함한다. 일부 구현예에서는, 제1나사 및 제2나사 모두가 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재 및 다수의 제2텔레스코핑 가이드 부재 각각에 분리가능하게 연결되는데, 그 방법은 추가로 피부 절개부를 통하여 확장되는 다수의 텔레스코핑 가이드 부재와 함께 제1나사를 피부 절개부를 통하여 제1척추 뼈에 전달하고; 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재의 높이를 감소시켜, 가장 위쪽의 텔레스코핑 가이드 부재를 피부 절개부 아래에 두며; 및 절개부를 통하여 확장되는 다수의 제2텔레스코핑 가이드 부재와 함께 제2나사를 동일 절개부를 통하여 제2척추 뼈에 전달한다.
일부 구현예에서, 척추의 치료 방법을 제공한다. 상기 방법은 환자의 피부에 절개부를 만들어 척추 위치로의 접근성을 제공하는 것을 포함하며; 절개부를 통하여 제1척추 뼈로 제1나사를 전달하며, 상기에서 이식 후에 제1나사가 (ⅰ)제1나사로부터 피부 절개부를 통하여 상부로 확장되는 유연성 와이어, 및 (ⅱ)피부 절개부 수준 또는 그 아래에서 높이를 갖는 제1나사에 분리가능하게 연결된 제1가이드 부재 중 어느 하나 또는 둘 다를 가지며; 제2나사를 동일 절개부를 통해 제2척추 뼈 내로 전달하며, 상기에서 제2나사는 제2나사를 제2척추 뼈에 이식할 때 피부 절개부를 통하여 그 위로 확장되는 강성 또는 반강성 물질을 포함하는 제2가이드 부재에 분리가능하게 연결되며; 나사에 대한 로드 또는 유연성 커넥터를 전달하고; 및 각 나사에 대한 로드 및 유연성 커넥터를 잠그는 것을 포함한다.
본 발명의 구현예의 다른 목적 및 장점은 하기의 명세서에서 전개될 것이다. 본 발명의 내재된 변형들은 명백한 설명에 근거하여 적어도 부분적으로는 명세서로부터 명백하게 알 수 있거나 또는 본 발명을 실시함으로써 알 수 있다. 이러한 섬세하고 예측가능한 변형 및 개조예들은 본 발명의 범주 내에 있다. 본 발명의 추가적 장점은 하기에서 특정된 기기 및 그 조합에 의해 얻을 수 있다.
첨부된 도면은 명세서에 포함되어 그의 일부를 이루는데, 본 발명의 구현예를 도시하며, 상기의 일반적인 설명 및 하기의 구현예의 구체적인 설명은 본 발명의 원칙을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 한 나사산의 외부 및 다른 나사산의 내부에 부착된 확장 블레이드를 구비한, 나사산에 부착된 오프셋 확장 블레이드/탭으로서의 가이드 부재의 구현예를 도시한다.
도 2A 및 도 2B는 어떻게 오프셋 확장 블레이드/탭이, 하나의 나사산으로부터 확장되는 블레이드/탭이 인접한 다른 나사산으로부터 확장되는 블레이드/탭의 내/외부를 지나서 그 둘이 동일한 절개부를 통과할 때, 간섭없이 교차/십자 교차 작용을 위해 기능하는지를 보여준다. 도 2A는 측면도이며, 도 2B는 정면도이다.
도 3A 및 도 3B는 확장 블레이드/탭에 주름이 생겨서 접을 수 있는 패널로 나눠지는 다른 구현예를 보여주며, 도 3A는 편 상태, 도 3B는 접혀서 약간 곡선을 이루는 상태이다. 패널을 개방함으로써 가이드 부재가 로드를 수용하도록 하는 반면, 패널을 접는 것은 로드의 삽입 후 잠금 조립체를 나사산 쪽으로 아래로 유도하는 것을 돕는다.
도 4는 나사 캡 전달자가 확장 또는 돌출 부위를 가져서, 세로 확장 가이드 부재 또는 블레이드 상의 상응하는 홈 또는 슬릿과 맞물리게 하는 나사 캡 잠금 조립체의 구현예를 도시한다. 나사 캡 전달자는 나사산의 가장 위쪽과 완벽히 밀착하도록 미끄러져서, 나사 캡 잠금 조립체가 상기 전달자로부터 척추경 나사산 내로 나사 고정된다.
도 5는 도 4의 나사 캡 및 전달자의 작동 모습을 도시하며, 이는 상기의 투시도로부터 알 수 있듯이, 오목한 세로 확장 가이드 부재와 맞물려서 나사 시트로 아래쪽으로 움직여진다.
도 6A 내지 도 6C는 오목한 가이드 부재와 맞물리는 돌출부를 갖는 나사캡 잠금 조립체 및 전달자 부재에 대한 3개의 추가적 측면도를 도시하며, 도 6C에서는 또한 어떻게 확장 가이드 부재 및 전달자가 나사산으로부터 쉽게 분리되는지를 보여준다.
도 7A 및 도 7B는 어떻게 2개의 인접한 나사에 대한 상향 확장 가이드 부재가 서로에 대해 오프셋(상쇄)되어 간섭 없이 그들 각각의 잠금 조립체(돌출부를 갖는 나사캡 및 전달자)를 그들 각각의 나사산으로 동시에 유도할 수 있는지를 도시한다.
도 8A 및 도 8B는 한 나사에 대한 가이드 부재(위쪽의 것)가 나사산의 내부에 부착되는 반면 다른 인접 나사에 대한 부재(아래쪽 것)가 나사산의 외부에 부착되어, (위쪽 나사에 대한) 한 세트의 가이드 블레이드가 (아래의 나사에 대한) 인접한 세트의 가이드 블레이드 내에 완벽히 밀착하는 세로 확장 가이드 부재의 기저 부분의 한 배열을 도시한다. 나사산(위쪽의 것)의 내부에 부착된 가이드 부재들은 나사캡이 전달자 없이도 블레이드 상의 스레드를 통하여 나사고정될 정도로 충분히 가깝다. 넓은 공간을 차지하는 가이드 부재는, 전달자가 나사캡을 나사산으로 전달할 것을 요구한다.
도 9A 및 도 9B는 교차시 인접 나사에 대한 확장 가이드 블레이드의 오프셋 배열이 좌-좌-우-우가 되게 하기 위하여, 한 나사(위쪽 것)에 대한 가이드 부재가 나사산의 오른쪽에 부착되는 반면, 다른 인접한 나사(아래쪽 것)에 대한 가이드 부재가 나사산의 왼쪽에 부착되는 세로 확장 가이드 부재의 기저부에 대한 다른 배열을 도시한다.
도 10A 내지 도 10C는 그 내부에 동축의 외부 나사 홀더가 있고, 확장 가이드 블레이드의 내부의 상응하는 스레드와 맞물리도록 외부에 스레드되고, 또한 내부에도 스레드되어, 나사산에 대해 적절한 위치에 있을 때 내부 나사가 홀더를 지나서 나사 시트 내로 전진할 수 있는 나사캡 잠금 조립체의 한 구현예를 도시한다.
도 11A 내지 도 11C는 하향의 테이퍼 샤프트(tapered shaft) 및 오목한 U자형 나사산 및 (나사산의 각 측면에 한 개씩 있는) 상향의 분리가능하게 연장되는 가이드 부재를 구비한 척추경 나사를 도시한다. 연장된 가이드 부재는 나사산에 직접 부착될 수 있거나(왼쪽 이미지), 또는 나사산의 각 측면에 2 이상의 짧은 가이드 부재를 부착할 수 있다. 이러한 배열은 로드가 나사산의 시트로 낮아질 때 나사산 및 로드가 서로 정렬하도록 강제하는 가이드 부재 케이지를 형성한다.
도 12는 중앙 추궁판의 해부학상 오른쪽 척추 뼈의 척추경 부위로 삽입되는 척추경 나사를 도시한다.
도 13은 척추 뼈 내에 묻힌 나사 샤프트 및 척추경 표면으로부터 돌출하는 U자형 나사산을 구비하며, 척주의 한 측면 상의 2개의 인접 척추 뼈에 위치하는 2개의 척추경 나사를 도시한다. 또한 두 세트의 각각의 가이드 부재 사이에서 로드가 각 나사에 대해 하나씩 나사산으로 아래쪽으로(비스듬히) 유도되는 것도 도시한다.
도 14는 부분적인(반-완료되고, 다른 쪽은 아직 안정화되지 않은) 1 단계 안정화를 위하여, 척주의 한 면을 따라서 인접한 척추 뼈의 척추경 나사의 나사산 내로 완전히 삽입된, 적절한 최종 위치 상태의 로드를 도시한다. 잠금 조립체는 본 명세서에서 미도시되었으나, 가이드 부재에 의하여 나사산으로 유도될 수 있다.
도 15는 (로드, 잠금 조립체 등을 유도하기 위하여) 척추의 해부학적 우측을 따라 척추경 나사의 나사산으로부터 분리되나, 동일한 나사산-가이드 부재 시스템이 로드의 수용 및 척추경 나사로의 유도를 준비하여 척주의 해부학적 좌측에 여전히 위치하는 구비한 가이드 부재를 도시한다. 잠금 조립체는 미도시되었다.
도 16은 해부학적 좌측에만 있는 분리가능한 나사산 가이드 부재를 구비하며, 척주의 해부학적 좌측 척추경의 나사산 내부로 배치되는 제2로드를 도시한다.
도 17은 로드가 그들의 세로 말단들 사이로 확장되는 각 측면에 가이드 부재 또는 (로드 유지 스레드로 칭함) 스레드를 구비하여, 배치 과정에서 나사산 가이드 부재를 따라서 로드를 확보하기 위해 로드 본체와 루프를 형성하는 한 구현예를 도시한다.
도 18은 로드의 각 측면 상의 로드 유지 루프를 통하여 삽입된 (각 척추경 나사의 각 측면에 상응하는) 나사산 가이드 부재를 따라서 2개의 나사산(로드의 각 세로 말단에 하나씩)으로 유도되는 유지 스레드를 구비하는 로드를 도시한다. 로드 유지 스레드는 가이드 부재를 "붙잡기 때문에" 로드의 말단이 나사산 밖으로 밀려나올 수 없다.
도 19A 내지 도 19F는 2개의 가이드 부재가 각 측면당 하나씩 나사산의 가장 위쪽에 부착되는 구현예를 도시한다. 3개의 배향(좌측 내지 우측)은 로드가 완전히 나사산 내에 있는 최종 위치(도 19D 내지 도 19F)에서와 마찬가지로 가이드 부재에 의해 유도된 나사산으로 로드를 낮추는 과정(19A 내지 도 19C)을 도시한다.
도 20A 내지 도 20C는 내부에 로드를 확보하기 위하여 나사산에 부착되도록 낮아지는 잠금 조립체를 도시한다. 나사산에 대해 잠금 조립체를 잠그는데 사용되는 장치도 또한 가이드 부재에 의해 유도되나, 본 도면에는 미도시되었다.
도 21A 내지 도 21F는 가이드 부재가 유연성 스트랜드에 연결되는 다른 구현예를 도시한다. 스트랜드는 나사 샤프드의 맨 위쪽 또는 나사산의 바닥에 연결된다. 로드가 나사산으로 낮아질 때, 가이드 부재에 의해 유도되어 유연성 스트랜드가 로드 주위를 감싼다. 각 스트랜드는 로드 주위를 감싸기에 충분한 길이를 가져서(로드 둘레의 대략 절반) 가이드 부재의 말단들이 로드 위쪽에서 함께 만난다.
도 22A 내지 도22C는 어떻게 스레드가 로드 주위를 감싸서 유관 잠금 조립체(예를 들어, 캡)뿐만 아니라 다른 유관 기구(미도시)를 나사산으로 유도가능하게 하는지를 도시한다.
도 23A 내지 도 23C는 3 단계 안정화에서 4개의 척추경 나사에 부착된 4 세트의 가이드 부재를 통하여 길이가 긴 로드를 삽입하는 것을 도시한다. 왼쪽 이미지는 중립 및 펴진 위치의 가이드 부재를 도시한다. 가운데 및 오른쪽 이미지는 두 개의 상위 척추 뼈(L3 및 L4)의 가이드 부재가 벌어져 개방되어, 로드가 가이드 부재 사이에 용이하게 터널링 될 수 있는 것을 도시한다.
도 24A 내지 도 24C는 피부 표면의 심부에서 가이드 부재를 분리하기 위해 기구를 사용하는 구현예를 보여준다. 이런 방식으로, 피부 절개부가 작게 유지된다. 경첩식"T"부위를 구비한 "T자형"기구는 가이드 부재에 부착되며 부분적으로는 나사산으로 미끄러져 들어간다. 경첩식"T"부위가 개방될 때 가이드 부재의 중간 부분이 분리된다. 이러한 개방 윈도우는 특히 로드 및 척추경 나사산이 별개의 절개부를 통하여 삽입되는 경우에 로드가 가이드 부재들 사이에서 터널링 될 수 있도록 한다.
도 25A 내지 도 25C는 절개부를 로드와 함께 공유하지 않는 가이드 부재를 통하여 로드를 삽입하는 구현예를 도시한다. 여기에서 최저 두 단계(L5 및 S1)는 단일 절개부를 공유하나, 위쪽 두 단계(L3 및 L4)는 별개의 절개부를 갖는다. 로드 유지 스레드는 단지 로드의 하위 절반을 지나서 단지 하위 두 척추 뼈(L5 및 S1)의 가이드 부재를 붙잡는다. 로드의 상위 말단은 그 다음에 위쪽 2개의 척추 뼈의 가이드 부재(중간의 도)를 통하여 압박된다. 또는 로드의 상부 말단에 부착된 스레드는 2개의 위쪽 척추 뼈의 가이드 부재를 통하여 로드를 잡아당기는데 사용될 수 있다. 이러한 스레드는 하나의 절개부에 삽입되며 가이드 부재 사이의 새로운 절개부 밖으로 당겨지는 큰 봉합 바늘에 의해 각 세트의 가이드 부재 사이로 도입될 수 있다.
도 26A 내지 도 26D는 로드가 나사산 내로의 최적 밀착을 위한 적절한 배향을 찾는데 도움을 주는 플랜지 부착의 구현예를 도시한다. 도시한 바와 같이, 각 부착은 바람직하게는 로드 방향으로 볼록한 모양을 하여, 로드가 나사산에 접근할 때 나사산으로 들어가는 입구는 상기 로드가 지향하며 여전히 상기 로드를 수용하는 넓은 범위의 각도를 수용하며, 이는 로드가 나사산의 시트에 가까워질 때 점진적으로 상기 그의 배향을 개선한다.
도 27A 및 도 27B는 플랜지 부착을 사용하여 정렬 불량의 나사산 내로 로드를 낮추는(또는 적절히 정렬된 나사산 내로 정렬 불량의 로드를 낮추는) 2개의 시퀀스를 도시한다. 플랜지 부착의 양면 볼록 특성은 로드가 낮아질 때 비틀어져서 조정가능하게 한다. 달리, 플랜지 부착을 하지 않으면, 정렬 불량 상태에서 로드가 나사산의 모서리와 부딪쳐서 더 이상 낮아질 수 없을 것이다. 플랜지 부착은 나사산의 분리 가능한 부재로서 본 명세서에 도시된다; 그러나 다른 바람직한 구현예는 U자형 나사산의 반대쪽 맨 위로 만들어진(예를 들어 그 자체로서 나사산 내부의 완전한 일부일 수 있는), 플랜지 및 볼록형의 로드 가이드이다.
도 28A 내지 도 28C는 가이드 부재가 확장 탭을 분리시키면서 나사에 연결되는 다른 구현예를 도시한다. 확장 탭은 나사산의 정렬 불량의 경우 나사산으로 로드가 감소하는 것을 돕는데 사용된다. 확장 탭은 로드가 제자리로 잠길 때 그들을 분리함으로써 제거된다. 확장 탭에 부착된 가이드 부재는 로드 및 잠금 조립체를 나사산으로 유도하는데 도움을 준다. 확장 탭이 제거될 때 가이드 부재도 제거된다. 테이퍼 또는 삼각형 형상의 확장 탭도 또한 플랜지 부착과 유사하게 작용하여, 정렬 불량의 나사산의 시트로 로드를 유도한다.
도 29A 내지 도 29C는 나사산을 수용하는 클램프 또는 기기에 연결된 가이드 부재의 다른 구현예이다. 클램프 또는 기기의 구현예는 로드가 제자리로 잠긴 후 분리되는 적어도 2 부분으로 구성되어서, 그 기기의 부분들이 가이드 부재와 함께 제거가능하다. 클램프 또는 기기는 뼈로 삽입되기 전에 나사에 부착된다. 클램프 또는 기기는 나사산의 시트 내로 로드가 배치되는 것을 방해하지 않는 형태를 갖는다. 클램프의 일부는 로드가 제자리로 잠긴 후 잘려지거나 분리되는 얇은 스트랜드에 의해 함께 유지된다. 클램프 또는 기기는 금속, 폴리머, 또는 플라스틱 물질로 만들어지므로, 클램프가 제거된 후에도 잔여물이 남지 않는다.
도 30A 내지 도 30D는 나사산 자체가 잠금 조립체를 형성하여 캡이나 세트 나사가 필요하지 않은 잠금 조립체의 구현예를 도시한다. 이러한 특정 구현예에서는, 나사산은 로드를 붙잡기 위하여 회전할 수 있다.
도 31A 및 도 31B는 척추경에 근접하며 피부 수준 절개부에서 와이어에 연결된 텔레스코핑 튜브를 포함하는 가이드 부재의 다양한 배열들을 도시한다. 텔레스코핑 튜브는 척추 뼈의 척추경에서 절개부까지 확장되는 경로를 따라 넓은 부위부터 좁은 부위까지 간다.
도 32는 제1최저 튜브 상의 제1윈도우 밖으로 유도되는 다수의 제1텔레스코핑 튜브를 통하여, 다수의 제2텔레스코핑 튜브의 제2최저 튜브 상의 제2윈도우로 삽입되는 로드를 도시한다.
도 33은 각각 제1및 제2최저 튜브의 제1및 제2윈도우를 통하여 제1및 제2척추 뼈의 제1및 제2척추경 나사의 제1및 제2나사캡 내로 낮아진 후의 로드를 도시한다.
도 34A 내지 도 34D는 텔레스코핑 가이드 부재의 다른 구현예를 도시하며, 이번에는 로드 바로 위쪽 암의 기저부로 잠금 조립체를 유도하기 위하여, 잠금 조립체 또는 다른 부재의 돌출부를 수용하는 홈 또는 채널을 형성하는 톱니 모양으로 배열된 텔레스코핑 가이드 암을 구비한다.
도 35A 내지 도 35C는 가이드 부재의 다른 예를 도시하며, 상기에서 최상부 가이드 부재가 제거되어 피부 절개부를 통하여 재삽입될 수 있다. 도 35B는 어떻게 피부 절개부를 가로지르는 블레이드의 부분이 유연성 와이어를 미끄러져서 제2나사가 최소한의 간섭으로 절개부를 통해 삽입가능하게 하는지를 도시한다. 일단 제2나사 및 제2가이드 부재가 제자리를 잡으면, 제1가이드 부재의 블레이드가 와이어를 미끄러져 내려와 원래의 위치로 간다.
도 36A 내지 도 36C는 로드를 수용하도록 배치된 슬롯의 한쪽에 확장 블레이드 또는 암을, 다른 쪽에는 훨씬 짧은 블레이드 또는 암을 구비한 혼성 구현예를 도시한다. 짧은 블레이드 또는 암에 부착된 와이어는 근육 및 근막이 로드 및 잠금 조립체의 배치를 방해하지 않도록 돕는다. 이러한 배치는 도시한 바와 같이 길고 짧은 블레이드가 측면을 바꿔가면서 하나의 척추 뼈에서 다음 척추 뼈로 교체될 수 있다.
도 37은 종래의 경로 및 새로운 피질골 나사 경로 방법을 따라 이식된 척추경 나사의 천공 크기 및 상대 위치를 비교한다(Spine Journal 9의 366-373 페이지의 "Cortical Bone Trajectory for Lumbar Pedicle Screws"(B.G. Santoni, et al(2009)(본 명세서에 전체로서 참조됨)에서 얻은 도면).
도 38A 및 도 38B는 문제된 디스크 공간을 지나는 3개의 인접한 척추 뼈를 안정화시키는데 관여하는 2 단계 융합의 측면도 및 정면도를 도시하며, 이는 도 37에서 도시한 피질골 나사 기술을 사용하여, 피부 수준의 일반적인 단일 절개부를 통하여 밀착하는 모든 3개의 척추 뼈 상의 가이드 부재(와이어)를 구비한다.
도 39는 가이드 부재의 높이 감소를 위해 낮춰진 반원통 부위를 포함하는 텔레스코핑 가이드 부재의 다른 구현예를 도시한다. 도 40A(왼쪽)는 맨 아래 튜브의 외부에 있는 텔레스코핑 확장부를 구비하는 도 39와 동일한 배치이다. 도 40B는 맨 아래 튜브 내부의 텔레스코핑 확장부를 도시한다. 내부의 반원통형 확장부는 도 40A의 확장부보다 더 작은 지름을 갖는다. 이러한 크기 차이는 작은 절개부에서 교차할 때 블레이드가 맞물릴 때 유용하다. 도 40C는 텔레스코핑 확장부의 최상부가 반원통형 부위보다 더 작을 수 있음을 도시한 반면, 도 40D는 텔레스코핑 확장부의 최상부가 반원통형 부위보다 클 수 있음을 도시한다.
도 40A 내지 도 40D는 가이드 부재의 높이 감소를 위하여 낮춰진 반원통형 부분을 구비한 텔레스코핑 가이드 부재의 다른 면을 도시한다.
도 41은 척추 뼈 상에 위치한 반원통형 부분을 구비한 텔레스코핑 가이드 부재를 도시한다.
도 42는 가이드 부재의 높이 감소를 위하여 낮춰진 반원통형 부분을 구비한 도 41의 텔레스코핑 가이드 부재를 도시한다.
도 43은 사용 중인 반원통형 부분을 갖는 한 쌍의 텔레스코핑 가이드 부재를 도시한다.
도 44는 사용 중인 도 43의 짝지은 텔레스코핑 가이드 부재의 다른 면을 도시한다.
도 45는 제1및 제2척추 뼈에 위치한 도 43의 짝지은 텔레스코핑 가이드 부재를 도시한다.
도 46A 내지 도 46D는 확장 가능한 블레이드 또는 탭을 구비한 가이드 부재의 구현예를 도시한다.
구현예의 상세한 설명
본 발명의 구현예는 하나 이상의 나사, 로드 및 잠금장치를 척추 뼈로 유도하고, 척추 뼈를 안정화시킬 수 있도록 로드를 확보하기 위한 개선된 시스템, 장치 및 방법에 관여한다. 나사는 도면에서 도시되고 본 명세서에서 전체로서 참조된 특허 및 출원 공개에서 상술한 바와 같이 척추경 나사를 포함하며, 도 1을 참조하면 스레드 뼈 맞물림 샤프트(101) 및 나사산(102)을 포함한다. 스레드 샤프트(101)는 나사산(102)에 비해 다른 각도에서 상대적으로 움직일 수 있다. 예를 들어 스레드 샤프트의 근위 말단은 나사산(102) 하부의 유사 형태의 시트와 맞물리는 구형 또는 반구형 헤드를 포함할 수 있다. 나사산(102)은 일반적으로 도 1에서 도시한 바와 같이 U자 형태이며, 로드(104)를 수용하기 위한 채널을 형성하는 상부 확장 암을 정의한다. 로드는 스레드 샤프트(101)의 헤드 상에 있거나, 또는 로드(104)를 수용하기 위하여 나사산(102)에 위치한 삽입부에 있다.
잠금 조립체는 나사산에 내장되거나 나사산에 부착되거나 또는 별개의 부재가 될 수도 있다. 별개의 부재인 잠금 조립체는 (제한되지는 않으나) 캡 및 세트 나사에 의지하는 것들을 포함한다. 나사산과 통합된 잠금 조립체는 (제한되지 않으나) 나사산를 돌려서 로드를 붙잡는 회전 가능한 장치를 포함한다. 잠금 조립체는 로드를 확보하기 위해 사용되는 잠금 조립체의 세부 사항에 따라 로드의 삽입 전이나 후에 나사로 유도될 수 있다. 일부의 경우에 잠금 조립체는 로드가 수용되기 전에 나사산에 이미 존재한다. 다른 경우에, 로드가 먼저 나사산 내로 삼입된 후 잠금 조립체가 뒤따른다. 한 예로서, 나사산(102)으로 회전되는 외부 스레드 캡 나사를 수용하여 나사산의 채널에 있는 로드(104)에 하향력을 가하기 위하여 나사산(102)의 상부 확장 암이 내부로 스레드 될 수 있다. 이러한 하향력은 또한 그후 샤프트(104)에 대해 나사산(102)의 위치를 고정시킬 수도 있다.
로드, 다양한 잠금 조립체 요소(예를 들어, 나사산 캡), 외과적 삽입 및 조작 도구, 및 다른 요소를 제자리로 유도하기 위한 가이드 부재는 어떤 종류의 상향 확장 가이드 부재이어도 좋다. 이러한 가이드 부재는 바람직하게는 나사산 또는 나사에 분리가능하게 연결되어, 시술이 완료되면 용이하게 제거될 수 있다. 적합한 가이드 부재는 튜브, 타워, 블레이드, 암, 확장 탭, 와이어, 스트링 등을 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때, 확장 블레이드라 함은 나사산 또는 나사산의 탭에 부착하는 별개의 부재를 말하나, 확장 탭이라 함은 나사산의 탭 또는 심지어 나사산 자체와 완전히 연결된 부재를 말한다. 확장 탭 또는 확장 블레이드는 나사산에 인접한 부위로부터 절개부를 통하여 위쪽으로 작동한다. 그들은 (하나 이상의 축을 따라서) 곡선을 이루거나 또는 (하나 이상의 축을 따라서) 굽혀져서 캡 및 다른 요소를 수용할 수 있다. 가이드 부재는 또한 인접 부재로부터 오프셋 되기 위하여 곡선을 이루거나 굽혀지며, 그들이 교차할 때도 서로 간섭하지 않는다. 굽이가 영구적인 둥근 형태이거나, 또는 그들은 유연하게 곡선을 이루거나 또는 접을 수 있는 패널로 이루어진다(도 3A 참조). 곡선 및 굴곡은 영구적이며 미리 형성되거나 또는 원 위치에서 조정가능하다. 확장 가이드 부재는 또한 테이퍼 형상이거나 스레드 형상이며, 및/또한 노치 형상이며, 그들이 나사산으로 낮춰질 때 캡 또는 다른 요소를 안정화하는데 도움을 준다.
일부 구현예에서, 가이드 부재는 서로 오프셋 되어 그들이 교차할 때 방해하지 않는 2 이상의 블레이드를 포함한다. 그들은 기능적 측면에서 오프셋될 수 있으며, (예를 들어, 엇갈린 교차를 위해) 나사산 주위의 다른 위치를 차지하며, 다른 위치(예를 들어, 직립 위치부터 굽은 위치까지) 및 인접한 부재(예를 들어 인접한 나사산으로부터의 블레이드)와 교차하지 않는 굽이 등에서 굽혀진다.
인접한 나사 상의 확장 탭/블레이드 또는 다른 가이드 부재는 오프셋 되어, 그들이 교차할 때 서로 방해하지 않는다. 오히려, 그들이 서로 교차할 때 확장 탭/블레이드(또는 다른 가이드 부재)는 부드럽게 서로를 지나간다. 따라서 인접 나사 상의 확장 탭/블레이드는 동일한 작은 절개부를 통하여 삽입되며, 그 절개부 내에서 조작된다. 이것은 한 나사의 내부 및 다른 나사의 외부에서 탭/블레이드 또는 다른 가이드 부재에 의해 이루어진다. 또는 다른 방식으로 인접한 나사를 위한 탭/블레이드는 단순히 겹쳐지거나 정렬 불량될 수 있다. 다른 선택은 하나의 나사가 내측 상에 단일 탭/블레이드를 갖는 반면, 다른 나사가 외측에 단일 탭/블레이드를 갖는 것이다. 여전히 다른 선택은 하나의 나사가 확장 탭을 갖는 반면, 하나 이상의 다른 나사가 가이드 부재로서 하나 또는 복수의 유연성 와이어들을 갖는 것이다.
일부 구현예에서, 일부 나사산의 확장 가이드 부재의 일부(탭, 블레이드 등)가 펴진 상태인 반면, 다른 것들에서는 굽혀지거나 모가 나서, 굽혀지거나 또는 모난 부재가 펴진 것들에 대해 교차되어 동일한 피부 수준 절개를 통하여 인체에서 빠져나갈 수 있다. 다른 구현예에서, 제1나사는 다수의 블레이드의 형태로 제1확장 가이드 부재에 연결되고, 제2나사가 다수의 블레이드 형태로 제2확장 가이드 부재에 연결된다. 제1확장 가이드 부재의 다수의 블레이드는 서로 겹치거나, 및/또는 다수의 제2확장 가이드 부재와 교차할 수 있다. 유리하게도 제1확장 가이드 부재 및 제2확장 가이드 부재는 피부 수준 절개부 또는 그 근처에서 교차 또는 겹칠 수 있다. 피부 수준 절개부 또는 그 근처에서 교차 또는 겹침으로써, 양쪽 가이드 부재 모두가 단일의 소절개부를 통하여 확장가능하게 된다.
확장 탭/블레이드 또는 다른 가이드 부재는 로드, 캡, 기구, 및 다른 요소가 나사산에 정확히 완전 유도될 때 나사산에서 쉽게 분리되도록 배치된다. 이러한 분리 과정은 미리 절취된 선 또는 노치 선을 따라 분리, 탭/블레이드의 기저부에서의 기구에 의한 소작 또는 용융, 기계적 클램프 등의 해제 등을 포함하는 어떠한 수단에 의해서도 일어날 수 있다. 인접 나사를 위한 확장 가이드 부재(예를 들어, 확장 탭, 확장 블레이드 등)는, 나사산의 다른 위치에서 각 나사산에 모두 부착하여 오프셋 배열을 만든다. 또는, 그들은 동일 위치에서 각 나사산에 모두 부착되고 다른 각도로 굽혀져서 교차시 서로에 대하여 오프셋 되는 다른 배열들을 형성한다. 즉, 확장 가이드 부재는 다른 외측 배치의 나사산을 피하도록 굽혀지며, 서로 방해하지 않는다. 2 단계 융합을 위해서는, 3개의 인접 나사에 부착된 3개의 오프셋 확장 가이드 부재(탭, 블레이드 등)가 적당하다. 3단계 융합에 대해서는, 4개의 인접 나사에 부착된 4개의 오프셋 확장 가이드 부재가 있을 것이다. 5개의 인접 나사에 부착된 5개의 오프셋 확장 가이드 부재를 갖는 4단계 융합도, 잠재적으로는 모두 동일한 피부 수준 절개부를 통하여 나와서 동일 수준의 피부 절개부 또는 그 근처 지점에서 교차하는데, 일부 경우에는 이것도 가능하다.
한 구현예에 의하면, 확장 탭/블레이드/암 및 와이어는 함께 "혼성" 개념으로 작용한다. 나사산에 부착된 제1탭은 쉽게 분리가능하다. 추가 탭은 나사산 및 피부로부터 돌출하는 말단 와이어 사이에서 부가될 수 있으며, 가이드 경로의 거리를 늘리거나 줄일 필요가 있을 때 제거될 수 있다. 하나의 구현예는 서로 연속적으로 부착되어 긴 확장 블레이드를 형성하는 다수의 분리 탭을 갖는다. 그 다음에 블레이드는 그 지점에서 가장 근접한 분리점에서 탭을 분리함으로써, 피부 절개부 수준과 같이 적당한 길이로 맞춰질 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 분리 탭이 와이어에 부착되어, 환자 내의 탭 위치에 대한 평가를 결정할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 원위부라 함은 특정 위치에서 떨어진 공간으로 정의되며, 근위부라 함은 특정 위치에 근접한 공간으로 정의된다. 일부 구현예에서, 절개부 외부로 확장되는 탭 또는 블레이드의 부위는 근위 부위로 고려되며, 절개부 아래에 있는 탭 또는 블레이드의 부위는 원위 부위로 고려될 수 있다.
유연성 가이드 와이어는 삽입 및 제거 과정에서 부가 탭 부재를 유도하는데 사용될 수 있다. 가이드 와이어는 환자 내의 부위로 부가 탭 부재를 유도하는 가이드로서 역할을 할 수 있다. 그렇지 않으면, 가이드 와이어는 (하기에서 상술하게 될) 하나 이상의 텔레스코핑 부재의 조립체에 부착될 수 있으며, 그 조립체의 높이를 조정하는데 사용될 수 있다. 다른 구현예에서 다수의 유연성 가이드 와이어는 척추 부위 또는 그 근처의 원하는 위치로 로드, 기구, 또는 잠금 조립체 요소를 유도하기 위한 가이드 부재로서 단독으로 역할을 한다. 다른 구현예에서, 유연성 가이드 와이어는 "혼성"개념의 일부 일 수 있으며, 원하는 부위로 부재들을 유도하기 위하여 탭/블레이드/암과 함께 작용할 수 있다. 로드, 기구 또는 잠금 조립체 요소는 수동으로, 또는 일부 구현예에서는 입체공간성 가이드 장치 및/또는 로봇에 의한 가이드 부재를 통하여 전달될 수 있다.
일부 구현예에서, 상향 가이드 부재 또는 그들의 일부는 텔레스코핑 상태여서, 하나의 부재는 당겨지거나 또는 다른 부재를 지나갈 수 있다. 유리하게도, 이러한 텔레스코핑 특성이 단일 절개부를 통하여 다수의 가이드 부재 또는 그들의 일부를 수용하는데 사용될 수 있다. 텔레스코핑 튜브도 또한 튜브의 중심을 통하여 로드를 유도하는데 유용하며, 그로 인하여 가이드 부재로서 로드를 동일한 일반적 단일 절개부를 통하여 삽입한다.
하나의 혼성 구현예에서는, 나사산의 한쪽으로부터 상향 확장되는 짧은 블레이드 및 나사산의 다른 쪽에서 상향 확장되는 긴 블레이드가 있다. 다음 단계는 반대 쪽에 각각 짧은 블레이드 및 긴 블레이드를 갖는다(도 36A 내지 도 36C 참조). 다른 구현예에서, 가이드 부재의 높이를 조절하기 위해 텔레스코핑 상태의 상부 확장 블레이드(도 39 참조)와 함께, 짧은 튜브가 나사산으로부터 확장된다.
다른 구현예에서는, 텔레스코핑 가이드 부재 대신에, 일부 가이드 부재 또는 그들의 일부분이 다른 부재를 위한 공간 확보를 위해 제거될 수 있다. 모든 부재가 삽입된 후에, 그 부재의 최상부가 최종 위치로 배치된다. 다수의 부재 또는 그들의 일부가 별도로 단일 절개부를 통하여 삽입되거나 또는 피부 수준 근처의 과밀 방지를 위하여 한번에 한 요소들만 삽입될 수 있다.
피부 수준의 절개부를 넘어서는 와이어 또는 스트링이 확장탭과 같은 다른 가이드 부재에 부착되는 구현예에서는, 확장 탭이 분리 또는 갈라진 후 상처 부위에서 분실되지 않도록 보장하는 목적으로 와이어 또는 스트링이 역할을 한다. 이런 방식으로 와이어 또는 스트링은 유리하게 확장탭 또는 다른 가이드 부재를 상처 밖으로 당겨내는데 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 경첩이 확장 가이드 부재의 바닥에 또는 그를 따라서, 가이드 부재가 나사산에 부착하는 지점의 근위부 또는 원위부에 존재할 수 있다. 경첩은 필요하다면 로드, 기구 또는 다른 요소를 수용하기 위하여 가이드 부재가 개방되도록 허용할 수 있다. 경첩은 확장 가이드 부재가 나사에 결합하는 하기의 부위 중 어느 하나에 위치할 수 있다: 근위부 나사산, 또는 원위부 확장 가이드 부재. 경첩이 근위부 나사산에 있는 경우, 그들은 확장 가이드 부재가 분리된 후에도 유지될 것이다. 경첩이 원위부 확장 가이드 부재에 있는 경우, 그들은 가이드 부재와 함께 제거될 것이다. 가이드 부재가 기계적 장치를 통하여 나사산에 부착되는 경우에는, 경첩이 기계적 장치에 통합되어 그들이 제 역할을 수행한 후 확장 가이드 부재를 분리함으로써 경첩을 분해한다.
도 1은 가이드 부재(114)가 내부 둘레/내부 벽(115)으로부터 외부 둘레/외부 벽(116)까지의 어떠한 지점에서도 나사산(102)과 연결되는 확장 블레이드 또는 확장 탭인 구현예를 도시한다. 일부 구현예에서는, 확장 블레이드/탭(114)이 유리하게도 와이어보다 더 큰 안정성을 제공하며, 로드 또는 다른 가이드 부재를 둘러싼 타워보다 더 큰 유연성을 제공할 수 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 환자의 원하는 부위의 절개부를 통하여 로드를 전달하기 위한 시스템은, 나사산(102)의 내부 벽 둘레(115)에 연결된 한 쌍의 확장 블레드 또는 탭을 구비한 나사산(102)을 갖는 제1나사, 및 나사산(102)의 외부 벽 둘레(116)에 연결된 한 쌍의 확장 블레이드 또는 탭을 구비한 나사산(102)을 갖는 제2나사를 포함한다. 유리하게도, 각 쌍의 블레이드는 이식(예를 들어, 로드 부재) 또는 가이드 기구를 전달할 수 있는 다른 크기의 통로 또는 채널을 형성하며, 제1나사산에 부착된 한 쌍의 블레이드들은 제2나사산에 부착된 한 쌍의 블레이드보다 더 좁은 통로를 형성한다. 게다가, 시스템은 유리하게도 제1나사에 부착된 내부 벽 둘레(115)의 블레이드 또는 탭이 제2나사의 외부 벽 둘레(116) 상의 블레이드 또는 탭과 십자형을 이루거나 교차하도록 배치된다(도 2A 참조). 제1나사의 블레이드 쌍과 제2나사의 블레이드 쌍의 십자 교차는, 작은 크기의 단일 절개부에서 또는 그 근처에서 발생할 수 있다.
일부 구현예에서, 시스템은 제1나사의 내부 벽 둘레(115)에 부착된 블레이드 쌍이 단일의 작은 절개부에서 또는 그 근처에서, 제2나사의 외부 벽 둘레(116)와 십자 교차할 때, 로드 부재와 같은 임플란트가 제1나사에 부착된 블레이드 쌍에 의해 만들어진 더 좁은 통로로 유도될 수 있도록 배치된다. 로드 부재는 로드의 한 말단이 제1나사산의 시트에 안착하도록 유도된다. 로드 부재의 다른 말단은 제2나사산에 연결된 블레이드 쌍에 의해 만들어진 통로를 통하여 지나서, 제2나사산의 시트에 안착된다. 다른 종래의 시스템이 2개의 나사를 가로지르는 로드 배치를 허용하는 반면, 작은 절개부에서 또는 그 근처에서 십자 블레이드를 사용하는 현재 시스템은 원하는 결과를 얻기 위하여 더 작고 더 최소의 침습 절개를 허용한다. 따라서 십자 블레이드는 환자에 대한 외상 정도를 감소시키고, 치료에 요구되는 시간을 감소시킨다.
도 2A 및 도 2B는 어떻게 확장 블레이드/탭(114)이 오프셋(115/116)되어 교차점에서 작동할 때(도 2A의 측면 및 도 2B의 정면에 도시) 간섭 없이 서로 부드럽게 지나가는지를 도시한다. 이러한 것으로서, 인접 확장 블레이드/탭(114)이 동일한 피부 단계 절개부를 통하여 지나서, 최종 위치 결정을 위해 다양한 모양으로 손쉽게 조작될 수 있다. 추가로, 다른 해부학적 크기를 갖는 모든 환자에게 일반적으로 동일한 기기를 사용할 수 있다.
도 3A 및 도 3B는 확장 블레이드/탭이 주름(118) 또는 경첩을 가져서 가이드 부재 주위를 둘러싸거나 또는 부분적으로 둘러싸기 위해 약간 곡선을 이루는 접을 수 있는 패널(117)을 포함하는 다른 구현예를 도시한다(도 3B). 3개의 패널(2개의 주름)이 도시되었지만, 더 많거나 또는 더 적은 패널 및 주름을 제공할 수도 있다. 추가적으로, 패널(117)이 나사산(102)의 내부에 도시되기는 하나, 그들은 도 1 및 도 2B의 가이드 부재(114)에서 일반적으로 볼 수 있듯이, 나사산(102)의 외부(116)를 따라서 위치할 수도 있다. 접을 수 있는 패널(117)을 구비한 확장 블레이드/탭의 장점은 그들이 좀더 용이하게 다양한 형태와 크기의 가이드 임플란트 및 기구들을 수용할 수 있다는 것이다. 본질적으로 블레이드 또는 탭은 접혀서 튜브 또는 부분적 튜브가 될 수 있다. 따라서 접을 수 있는 패널은 블레이드 및 튜브 모두의 장점을 갖는다.
본 발명의 시스템 및 방법의 구현예는 나사산(102)의 각 면에 하나의 가이드 부재(103)을 사용하여(도 11A 참고), 나사산(102) 내의 나사 샤프트(101) 위로 로드(104)를 안전하게 붙잡기 위하여 나사 샤프트(101) 당 2개의 가이드 부재(103)가 있게 된다. 이러한 구현예는 매우 적은 부피의 안정화 부재를 유지하는 반면 매우 높은 로드(104) 안정성을 제공하며 (그로 인하여 극히 작은 절개부도 그를 자극하지 않도록 할 것으로) 믿어진다. 가이드 부재(103)는 나사산 자체의 확장부로서 나사산의 일부가 될 수 있다. 또는 가이드 부재(103)는, (ⅰ) 가이드 부재 그 자체, (ⅱ) 가이드 부재 그 자체가 유래한 물질과 동일한 물질로 만들어진 가이드 부재의 확장부, (ⅲ) 가이드 부재보다 얇은 스레드 물질, (ⅳ) 짧은 타워, 또는 (ⅴ) 다른 가능성들 중에서도 본 명세서에서 추가로 설명한 바와 같이 확장자/확장 탭(112), 유연성 시트(sheet), 플랜지(110), 또는 기계적 장치/클램프(113)를 포함하는 중간 부재를 통하여 나사산(102)에 부착되는 독립적 부재일 수 있다. 단일 가이드 부재(103)는 도 11B에 도시된 바와 같이 단일 위치 또는 2 이상의 위치(111)에서 나사산(102)에 부착될 수 있다.
다른 구현예에서, 확장 블레이드/탭 가이드 부재의 대체물로서, 다수의 와이어가 블레이드/탭과 유사한 "벽"가이드 부재를 형성하도록 결합될 수 있다. 일부 구현예에서, 다수의 와이어는 유연성이 있으며, 커프(cuff)나 스트랩(예를 들어, 금속 스트랩)에 의해 결합되어 환자의 원하는 부위에서 임플란트나 기구의 유도하도록 긴 "블레이드" 또는 "탭"을 자극하는 가이드 부재를 형성한다. "벽" 형태의 다수의 와이어의 사용은 종래의 시스템에 비해 유연성 증가를 제공하며, 그로 인하여 단일 절개부 또는 그 근처에서 "벽"가이드 부재가 다양한 각도로 십자 교차가능하게 한다.
도 4는 도 20A 및 도 22A에 도시된 단순 캡(106)에 비교할 때 나사캡 배치 장치의 다른 구현예를 도시한다. 이러한 구현예에서, (도 20A 및 도 22A의)(106)에 비교될 수 있는 나사캡 부위는 (119)이다. 나사캡 부위(119)가 전달되어, 나사의 시트(seat) 상의 (도 20A의 로드(104)와 같은) 로드 임플란트를 유지할 수 있다. 나사캡 부위(119)는 영구적으로 유지되거나, 또는 로드 유지를 위하여 제거될 수 있다. 유지 부위(120)는 캡을 (도 20A 및 도 22A에서와 같이) 직접적으로 가이드 와이어로 유도하기보다는 확장 블레이드와 함께 사용되는 나사캡 가이드 부재이다. 나사캡 가이드 부재(120)는 나사캡이 맞물리는 스레드 홀(122) 및 돌출부(121)를 갖는다. 돌출부 또는 확장자 부재(121)가 도 5에서 도시한 바와 같이 확장 가이드 부재(블레이드, 탭, 암)(1140의 상응하는 컷아웃부(123)와 맞물린다.
전체 나사캡 가이드 부재(120)는 스레드 나사캡 잠금장치(119)를 보유하는데 사용되며, 지지 레일 및 안내 가이드로서 상향 가이드 부재(114)를 사용하여 이를 하부의 나사산(102)으로 유도할 수 있다. 도 6A 및 도 6B에 도시된 바와 같이, 나사캡 부위(119)는 확장 가이드 부재(114)를 사용하여 하향 유도될 수 있다. 결합 유닛(combination unit, (120) 및 (119))이 나사산(102)에 도달하면, 나사캡(119) 내부는 캡 가이드 부재(120)에서 빠져나와 나사 시트 내의 나사 바로 위에 있는 나사산(102)으로 하향 나사고정될 수 있다. 캡 가이드 부재(120)는 그 다음에 예를 들어 도 6C에서 도시한 바와 같이 나사산(102)으로부터 간단히 분리됨으로서 확장 가이드 부재(114)와 함께 제거될 수 있다.
도 7A 및 도 7B는 어떻게 나사캡 가이드 부재(120)가 오프셋 가이드 시스템의 일부로서 작동하는지를 도시하였다. 이러한 시스템에서는, 인접한 나사를 위한 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)는 부정적인 간섭 없이도 서로 교차할 수 있다. 확장 가이드 부재(114)가 교차할 때, 나사캡(119)은 부정적 간섭없이도 여전히 각각의 나사캡 가이드 부재(120)에 의하여 각각의 나사산(102)으로 동시에 유도될 수 있다. 어떻게 하나의 나사캡(119, 위쪽의 것)을 위한 나사캡 가이드 부재(120)가 제1나사산(102)의 왼쪽 확장 가이드 부재(114)의 슬롯(123)과 맞물리는 돌출부(121)를 갖는 반면, 다른 나사캡(119)(아래쪽 것)을 위한 다른 나사캡 가이드 부재(120)가 제2나사산(102)의 오른쪽 확장 가이드 부재(114)의 슬롯(123)과 맞물리는 돌출부(121)를 갖는 방법에 주의한다. 추가적으로, 도 7B는 아래쪽 나사를 위한 양쪽 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)가 좌우측 양쪽의(외부/외부 배향(129)) 외부 모서리에 부착하는, 나사산(102)에 대한 확장 가이드 부재(114)의 부착을 위한 하나의 선택을 보여준다.
도 8A 및 도 8B는 좌우측 모두의 내부 모서리(내부/내부 배향(130))에 위쪽 나사를 위한 양쪽 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)가 부착하는, 나사산(102)에 대한 확장 가이드 부재(114)의 다른 선택을 도시한다. 따라서, 내부/내부 배향(130)을 갖는 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)를 구비한 나사산(102)이, 비간섭, 오프셋 방식으로 십자 교차 또는 교차하기 위하여, 외부/외부 배향(129)을 갖는 다른 나사산의 확장 가이드 부재(114) 내부에서 완벽하게 밀착할 수 있다. 이러한 배열에서, 블레이드의 순서는: 제1나사의 블레이드; 제2나사의 블레이드; 제2나사의 제2블레이드; 및 제1나사의 제2블레이드이다.
도 9A 및 도 9B는 위쪽 나사에 대한 양쪽 확장 가이드 부재(블레이드, 암)(114)가 좌우측의 오른쪽 모서리(내부/외부 배향(128))에 부착하는, 나사산(102)에 대한 확장 가이드 부재(114)의 부착에 대한 추가적 선택을 도시한다. 아래쪽 나사를 위하여, 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)가 좌/우측 모두의 왼쪽 모서리(외부/내부 배향(127))에 부착한다. 따라서, 이들 인접하는 나사를 위한 2 세트의 확장 가이드 부재(114)는, 그의 연속적 배열이 제1나사의 블레이드; 제2나사의 블레이드; 제1나사의 제2블레이드; 및 제2나사의 제2블레이드이며, 비간섭, 오프셋 방식으로 교차하도록 만들어질 수 있다.
도 10A 내지 도 10C는 동축 나사캡 플레이서(placer)라고 불리는 또 다른 나사캡 가이드 부재를 도시한다. 동축 나사캡 플레이서(125)는 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)(미도시)의 내부에서 스레드와 맞물리는 외부 스레드(126)와 함께, 나사캡(119)과 맞물리는 내부 스레드를 갖는다(미도시). 확장 가이드 부재(블레이드/암)(114)는 나사산 근처로 이러한 종류의 나사캡 플레이서를 좀더 정확하게 유도하기 위하여 적어도 나사산(102)의 근처의 바닥에 스레드를 구비해야 한다. 나사산(102) 시트의 로드(104) 위쪽 나사산(102)에 나사캡(119)을 배치시킨 후, 동축 나사캡 플레이서(125)가 인체의 밖으로, 확장 가이드 부재(114)의 상부 및 그 밖으로 풀려나올 수 있다(unscrewed). 또는 확장 가이드 부재(114)가 분리되고, 캡 플레이서(125)는 그와 함께 제거된다. 또는 추가적 보장 또는 지지를 위하여, 동일한 상황에서 동축 나사캡 플레이서(125)는 확장 가이드 부재(114)가 그로부터 풀려서 분리된 후에도, 로드(104) 및 나사캡(119) 위쪽에 놓일 수 있다.
다른 구현예에서, 시스템은 나사캡(119), 세트 나사 및 나사 플레이서(125) 또는 가이드 부재(120)를 사용하지 않도록 제공될 수도 있다. 예를 들어, 도 30A 내지 도 30D에 도시한 바와 같이, (도 4 내지 도 10C에서 공통적인) 나사캡(119) 또는 세트 나사 및 나사 플레이서(125) 또는 가이드 부재(120)가 필요하지 않은 로드 잠금 조립체를 위한 다른 구현예가 도시된다. 오히려, 본 명세서에서 도시된 잠금 조립체(124)는 나사산(102) 자체의 일부이다. 잠금 조립체(124)를 나사산(102)과 통합함으로써 별개의 잠금 조립체를 나사산(102)으로 유도하는 단계(도 20A에서는(106), 또는 도 4 내지 도 9B에서는(119, 120, 121), 또는 도 10A 내지 도 10C에서는 119/125/126)를 생략하게 하여 외과 시술을 간단하게 한다. 그 대신에, 로드(104)가 배치된 후, 나사산(102) 자체 (또는 그의 일부(124))는 로드(104)를 제자리로 잠그도록 간단히 조작될 수 있다. 예를 들어 나사산(102)을 돌리거나 회전시켜, 그로부터 나오는 확장부(124)가 그의 기저부(102)에 대하여 로드(104)를 붙잡게 된다. 그렇지 않으면, 나사산(102)의 일부가 조작되어 로드(104) 주위로 또는 그 위로 제자리를 찾아가거나 또는 안쪽으로 수렴하여 로드(104) 상의 홀드를 조일 수 있다.
도 11A 내지 도 11C는 나사산 시트로의 로드 전달을 돕기 위하여 와이어 형태의 가이드 부재를 갖는, 나사산을 구비한 최소 침습 시스템에 대한 구현예를 도시한다. 가이드 부재는 로드 전달을 위한 통로 또는 채널을 만든다. 유리하게도 한 나사 상의 하나 이상의 가이드 부재가, 예를 들어 피부 절개부, 그 근처, 그의 상부 또는 하부에서 제2나사 상의 하나 이상의 가이드 부재와 교차할 수 있고, 동시에 로드 전달의 통로를 가로막을 수 있는 통로로부터 조직 또는 근육을 차단하도록 도울 수 있다.
도 11A에서, 단일 와이어 형태로 도시된 단일 가이드 부재(103)는 나사산의 한 면으로부터 확장되는 제1와이어 부위, 및 나사산의 다른 면으로부터 확장되는 제2와이어 부위를 갖는 나사산(102)에 부착된다. 한 구현예의 2개의 와이어의 부위는 별도의 와이어 일 수 있다. 그렇지 않으면, 도 11B 및 도 11C는 하나 이상의 짧은 가이드 부재 또는 와이어(111)가 나사산(102)에 부착되고, 또한 그의 다른 말단에서 단일 또는 다수의 신장 가이드 부재 또는 와이어(103)에 부착되는 제2배열을 도시한다. 나사산(102)에 직접 부착되는 다수의 짧은 가이드 부재(111)는 용이한 정렬을 위한 더 큰 안정성을 제공한다. 이러한 다수의 가이드 부재 배열(111)를 수용하기 위하여, 가이드 부재가 통과하는 측면 루프(미도시)를 갖는 삽입 기기도 또한 나사산(102)에 근접한 다수의 짧은 가이드 부재(111)의 배치를 펼침으로써 만들어지는 넓은 부위를 수용하기 위하여 측면 루프를 갖는다. 따라서, 삽입 기구의 팁 근처에 부착된 측면 루프는 나사산의 모든 짧은 가이드 부재를 수용하기 위하여 폭이 나사산만큼은 될 것이다. (다수의 가이드 부재(111)로부터 단일 가이드 부재(103)까지의) 전이 구역의 위쪽으로, 삽입 기구가 단일 가이드 부재만 통과 가능한 작은 측면 루프를 가질 것이다.
다른 구현예에서, 각 나사(101, 102) 또는 나사산(102)의 한 면에만 단일 가이드 부재 또는 와이어(103)가 있을 수도 있다. 이러한 구현예는 추가로 최소 절개부를 통하여 밀착되어야 하는 안정화 부재(나사산 가이드 부재)의 부피를 감소시키나, 척추경 나사(101, 102) 당 오직 하나의 나사산 가이드 부재(103)가 사용될 때는 적어도 하나의 로드 유지 스레드(105)를 사용할 것을 추천한다(로드 유지 스레드(105)의 도시를 위하여 도 17 및 도 18을 참조). 도 19A 내지 도 19F는 로드 유지 스레드가 가이드 부재 또는 와이어(103)로 미끄러짐과 동시에 로드를 나사산(102)로 전달하기 위한 단계를 도시한다. 도 20A 내지 도 20C는 와이어(103)들 사이에서 나사산(102)에 전달되는 나사캡(106)을 도시하며, 이는 나사산(102) 내로 나사 고정될 수 있다. 나사산 가이드 부재(103)는 로드 본체(104)의 외측을 따라서 로드 유지 스레드(105)에 의해 형성되는 루프를 통하여 삽입되어야 한다. 로드 유지 스레드(105)는 로드(104)가 굴곡되며, 상기 굴곡의 방향이 나사의 배치와 맞도록 적절한 방향으로 유지되는 경우 유용할 수 있다. 때때로, 굴곡된 로드는 삽입될 때 회전하며, 굴곡된 나사가 나사산의 배향과 맞지 않도록 부정확하게 회전하기 때문에 나사산에 밀착하지 않을 수도 있다. 유지 스레드는 이러한 위험성을 줄일 수 있고, 상향 확장 가이드 부재가 스레드를 통하여 적절히 배치되는 경우 원래 자리에서의 정확성을 허용할 수 있다. 유지 스레드는 또한 로드가 원형 횡단면을 갖지 않는 경우 로드가 나사산에 밀착하도록 배열하는데 유용하다. 예를 들어, 로드는 횡단면이 타원형이므로, 가로 굽힘(타원형 횡단면의 단축) 보다는 굴신 운동(타원형 횡단면의 장축)에 더 강하다. 유지 스레드는 회전할 수 있고, 로드가 나사산으로 안착되도록 강제할 수 있다.
일부 구현예에서, 가이드 부재(103) (또는 상술된 어떠한 다른 가이드 부재) 내에 로드(104)가 유지되도록 돕기 위하여, 로드 와이어(미도시)는 로드의 맨 끝으로부터 돌출되도록 제공될 수 있다. 로드 와이어의 사용은 그것이 가이드 부재를 통하여 아래로 움직일 때 로드의 배향뿐만 아니라 가이드 부재에 대한 로드의 위치에 대해서도 유도 작용을 제공할 수 있다. 이런 식으로, 그것이 아래쪽으로 움직일 때 로드를 원하는 위치로 배치하는 것이 가능하다. 일부 구현예에서, 로드는 제1나사에 도달할 때까지 세로로 배향될 수 있고, 그 후 제2나사산 내로 회전하여 들어갈 수 있다. 따라서, 로드 와이어는 선두 말단이 제2가이드 부재에 의하여 먼저 제2나사로 전달될 때, 제1가이드 부재 내에 척추 임플란트의 하부 말단(trailing end)을 유지하는 분리가능한 유연성 확장부로서 작용한다. 일단 로드가 원하는 위치에 있게 되면, 로드 와이어는 수동으로, 또는 와이어에 대한 로드 배향의 변경으로 충분한 긴장도를 얻을 수 있는 경우 중 어느 하나에 의해 분리될 수 있다.
다른 구현예에서, 하나 이상의 가이드 부재(103) 대신에, 둥근 모양이 아니며(미도시), 나사산(102)의 한 면에 부착된 하나 이상의 상향 샤프트가 있을 수 있다. 샤프트의 독특한 형상으로 인해(예를 들어, 나사산(102)에 접근하기 위하여 하강하는 동안) 삽입 도구가 방향을 바꾸거나 샤프트 둘레를 회전하는 것이 방지될 것이다. 따라서, 원통형이 아닌 어떠한 샤프트도, 도구에 부착된 보충적 비원통형 샤프트 홀더를 갖는 도구를 유도할 수 있다. 예를 들어, 타원형, 사각형, 직사각형, 삼각형, 교차형, 사다리꼴, 성상형, 또는 원형을 제외한 어떠한 형태의 횡단면을 갖는 샤프트도, 삽입 도구가 샤프트가 잘 밀착되는 보충형 홀더를 장착하는 한, 상기 삽입 도구가 샤프트 주위를 회전하는 것을 방지할 수 있을 것이다. 나사산(102)이 다중 축을 가질 때, 절개부 주위로의 샤프트 움직임에 대해 약간의 유연성을 가질 수 것이다.
나사(101) 및 나사산(102) 자체는 또한 원형 및 비원형(예를 들어 직사각형, 사각형, 육각형 등) 모두를 포함하는 몇몇의 다른 수직 및 수평 횡단면 중 어느 하나를 가질 것이다. 나사(101) 및 나사산(102)은 바람직하게는 티타늄 합금 또는 스테인레스 스틸로 제조된다. 일부 구현예에서, 나사산(102)은 로드 부재를 수용하기 위한 채널 형태의 시트를 포함한다. 시트는 다양한 형상, 예를 들어 반구형 또는 원통형을 갖는다.
로드(104)는 바람직하게는 원통형이나, 다른 구현예에서는 나사산(102)의 시트가 맞게 수용되는 형태이기만 한다면, 비원형 횡단면(직사각형, 사각형, 육각형 등)도 가질 수 있다. 로드(104)는 바람직하게는 티타늄 합금으로 형성되나, 또한 다른 금속(상업적으로 순수한 티타늄, 스테인레스 스틸 등) 또는 폴리에터에터케톤(PEEK)과 같은 생체 적합성 최소 유연성 폴리머로도 제조될 수도 있다. 로드는 (다른 축을 따라서 동일 또는 다른 굴곡 정도로) 균등 또는 비균등하게 강성, 반강성, 반유연성 또는 유연성일 수 있다. 로드는 펴진 상태 또는 각진 상태이며, 미리 굴곡되거나 또는 제자리에서 굴곡될 수 있다. 유연성 로드는 PEEK와 같은 균질의 유연성 물질로 이루어지거나, 또는 굴곡된 로드의 중간 마디를 포함할 수 있다. 또는 속이 빈 로드의 컷은 로드의 굴곡이 스트링과 유사하도록 허용한다.
일부 경우에, 커넥터 또는 T-커넥터를 포함하는 다른 부재도 또한 상향 확장 가이드 부재의 도움으로 또는 도움 없이도 도입되어, 척추를 수평으로 교차하여 2개의 나란한 로드를 연결함으로써 추가적 지지를 제공할 수 있다.
다른 구현예에서는, 척추경(101, 102) 당 2개 이상의 가이드 부재(103)가 있을 수 있다. 바람직하게는 나사당 2개 이상의 가이드 부재가 사용되는 경우, 나사의 각 면에는 적어도 하나의 가이드 부재가 있고 적어도 한 면에 하나 이상의 가이드 부재가 있을 수 있다. 각 면에 동일한 수의 가이드 부재가 있으면, 안정성이 개선되며 한쪽으로 기울어짐을 방지한다. 그러나, 각 환자의 해부 구조는 조금씩 다르며, 굽이(예를 들어, 척추측만증) 및/또는 다른 악성 질환이 있는 경우, 나사산(102)의 둘레 주위에 나사산 가이드 부재(103)를 비대칭적으로 분포시킴으로써 로드(104) 삽입 과정의 안정성을 얻을 수 있다. 어떠한 경우에도, 척추 의사들은 특정 환자의 개별적 필요성에 기인한 사용을 위하여 적절한 나사산 가이드 부재(103) 및 로드 유지 스레드(105) 셋업에 대한 이러한 결정을 하기 위한 최적 위치에 있다.
어떠한 하나의 나사(101/102) 상의 가이드 부재(103)도 향상된 안정성 및 조절을 위하여 (나사의 측면에만 위치하는 것보다는 차라리) 나사의 가장 자리 둘레의 다양한 지점에 위치할 수 있다. 나사(101/102)는 나사 샤프트(101) 및 나사산(102)를 포괄적으로 포함하는 전체 나사를 말하는데 사용된다. 가이드 부재는 균등하게 분포하며, 가장자리 둘레에 대칭적이거나 또는 그들은 비대칭적으로 엇갈릴 수도 있다. 예를 들어, 나사산에 4개의 가이드 부재(예를 들어, 각 모서리(노치/최상부, 동쪽/오른쪽, 남쪽/바닥, 서쪽/왼쪽)에 하나의 가이드 부재)를 가짐으로써, 로드가 절개부를 통하여 제1나사산으로 이동하는 동안 상기 로드(104)의 축을 따라 나사산(102)이 배향되도록 도와준다. 가이드 부재 케이지를 효율적으로 만듦으로써 나사산(102) 주위의 개방부를 제한하는 것은, 또한 로드가 제1나사산의 제1말단의 배치 후 수직 세로 배향에서 수평 가로 배향으로 움직일 때 로드(104)가 오른쪽 방향으로 돌아가도록 강제하거나 (또는 로드를 수용하기 위하여 나사산이 돌아가도록 강제하는 반면), 다른 말단은 제2나사산의 배치로 유도되도록 하는 것을 돕도록 제공된다. 너무 많은 가이드 부재의 얽힘을 피하면서도 나사 안정성을 최대화하고 로드 배열을 용이하게 하기 위하여, 절개부 크기에 기초하여 각 환자의 특정 시술에 맞도록 가이드 부재의 수, 그들의 크기(예를 들어, 지름 및 길이), 형태, 유연성, 및 강도를 조정할 수 있다. 고려된 구현예는 나사/나사산 당 1 내지 10개의 가이드 부재를 구비한 것을, 및 더욱 바람직하게는 2 내지 4개의 가이드 부재를 구비한 것을 포함한다.
각 면의 나사산(102)에 연결된 다수의 긴 가이드 부재 대신에, 단일의 긴 가이드 부재(103)(또는 스레드)가 나사산의 각 면에 교대로 연결된 몇 개의 짧은 가이드 부재(111)에 연결된다. 따라서, 다수의 가이드 부재(111)가 여전히 각 나사산(102)에 연결되기는 하나, 이들 다수의 가이드 부재는 또한 나사산 위의 지점에서 서로 연결되어, 절개부를 통하여 연장하는 단일 가이드 부재(103)를 형성한다. 이들 다수의 짧은 가이드 부재(111)는 여전히 나사산(102)의 적어도 기저부에서 경계를 짓거나, 또는 로드(104)의 움직임을 제한하는 기능을 한다. 짧은 가이드 부재(111)는, 로드(104)가 나사산(102)의 시트로 안착하도록 강제하는 가이드 부재 케이지를 만드는 장점을 부여한다. 긴 단일 가이드 부재(103)(또는 스레드)는 너무 많은 가이드 부재가 있을 때 피부 절개부에서 어수선함과 혼란이 발생하는 것을 감소시킨다. 세로 도입 축으로부터 로드(104)가 결국 놓이는 대략 동일한 축으로 배치되는 다수의 짧은 가이드 부재(111)도, 또한 긴 가이드 부재(103) 및 부수 장치가 이 축(로드 삽입 과정 중 사용되는 세로 도입 축에 대략 수직인 로드 축) 상에서의 나사산(102)의 배향 및 각도를 조정할 수 있도록 허용한다. 나사산(102)이 로드(104)가 결국 안착하는 오목한 채널을 형성하도록 배치된다. 오목한 채널은 수직 횡단면이 U 자형이나, 로드(104)를 유지하는데 적합한 대략 오목한 형태 및 로드(104)에 상응하는 크기를 갖도록 작용한다. 나사산(102) 그 자체의 위쪽 모서리 또는 그에 부착하는 다른 중간 부재(110/112/113)의 위쪽 모서리는, 넓은 범위의 각도로 들어오는 로드를 수용하여 이를 나사산에 맞는 적절한 각도 배열로 부드럽게 유도하도록 배치된다.
상향 가이드 부재(103) 또는 가이드 샤프트에 직접 부착되는 나사(101) 및 나사산(102)에 대한 대체물로서는, 중개 플랜지, 플랜지 리플렛, 시트(110), 확장자/확장 탭(112), 기계적 클램프/장치(113), 또는 그 둘 사이에 위치하는 다른 부재가 있을 수 있다. 외부 모서리의 나사(101/102) 또는 나사산(102)은 가이드 부재/샤프트(103)에 직접 부착된 별개의 부재로 옮겨지거나(통합되거나) 또는 부착되어, 나사(101/102) 또는 나사산(102) 및 가이드 부재(103)가 간접적으로 연결된다. 중간 부재는 바람직하기는 적절한 위치에 로드(104)를 확보하여 그것을 제자리로 잠근 후와 같은 원하는 상황에서, 나사(101/102) 또는 나사산(102)로부터 용이하게 분리되도록 특히 적용된다. 분리는 의사의 기구의 누름 버튼; 천공을 따라서 파열(trearing); 컷팅, 비틀림(twisting), 웨깅(wagging), 소작(burning), 가열(heating), 방열(radiating), 초음파 진동, 열광(electrifying)/감전(electrocuting), 용해, 나사 풀림, 또는 다른 수단에 의하여 활성화되는 스냅오프(snap-off)/팝오프(pop-off) 기계 장치를 통하여 이루어진다. 중간 및 용이하게 분리가능한 부재(110/112/113)에 직접 부착된 가이드 부재 또는 상향 샤프트(103)를 갖는 이러한 경우에는, 가이드 부재(103) 자체가 중간 부재(110/112/113)로 좀더 확실히 조여진다. 예를 들어, 가이드 부재(103)는 나사산(102)의 홈 또는 돌출부로 잠기거나 및 분리되는 확장자 탭(112)에 납땜 또는 용접될 수 있다. 적어도 확장자 탭(112)의 일부가 상응하는 스레드를 갖는 나사(101/102) 또는 나사 샤프트(101)와 짝지어 지거나 또는 일부 상응하는 스레드를 갖는 로드(104)를 정렬하도록 스레드 될 수 있다.
중간 부재는 유연성이며, 당김 또는 조임에 의해 긴장될 수 있는 매우 얇은 재료의 시트(110) 형태일 수 있다. 시트(110)는 단단히 당길 때, 로드(104)를 나사산(102)의 시트로 유도하는 기능을 한다. 이러한 재료는 고무일 수 있다.
중간 부재는 나사산(102) 내부의 최상부 모서리에 부착되며, 로드(104)가 안착하는 나사 시트에 대하여 대칭적으로 배치되는 내향 테이퍼 플랜지(110)일 수 있다. 이러한 플랜지(110)는 로드가 나사산의 시트로 삽입되어 그 둘이 수용가능하게 정렬할 때, 배열 불량의 로드(104) 또는 나사산(102)이 서로에 대하여 회전 또는 조절되도록 배치된다. 플랜지(110)의 내향 테이퍼 면은 그 사이에 로드(104)를 위한 채널을 형성하는 볼록한 곡선의 윙(110) 형태를 취할 수 있다. 도 26A 내지 도 27B는 로드(104)가 나사산(102)으로 최적 밀착되는 적절한 배향을 찾도록 도와주는, 플랜지 부착(110)의 구현예를 도시한다. 도시한 바와 같이, 각 부착(110)은 바람직하게는 로드를 향한 방향으로 볼록하여, 로드가 나사산에 접근할 때 나사산으로의 입구가 로드가 배향하는 큰 범위의 각도를 받아들이고, 여전히 로드를 수용할 수 있어, 그것이 나사산의 시트에 접근할 때 로드의 배향이 점차 개선될 수 있다. 도 27A 및 도 27B는 플랜지 부착을 사용하여, 로드를 정렬 불량의 나사산으로 낮추거나 (또는 부정열의 로드를 적절히 정렬된 나사산으로 낮추는) 2가지 시퀀스를 도시한다. 플랜지 부착의 양면 볼록 특성은 로드가 낮아질 때 비틀려서 조정되도록 한다. 달리, 플랜지 부착이 없이 배열불량의 상황에서는, 로드가 나사산의 모서리에 부딪혀서 더 이상 낮아질 수 없을 것이다. 플랜지 부착은 본 명세서에서 나사산의 분리가능한 부재로서 도시된다; 그러나, 다른 바람직한 구현예는 "U"자형 나사산의 반대편 꼭대기에 내장된(예를 들어 완전히 나사산 내부의 일부분일 수도 있는) 플랜지 및 볼록형 로드 가이드이다. 한 구현예에서 플랜지 부착(110)은 본 명세서의 다른 부분에서 상술한 바와 같이, 그로부터 상향 확장되는 와이어(미도시)를 추가로 갖는다.
또는, 중간 부재는 볼록면보다는 펴진 면을 갖는 확장자 탭(112)일 수도 있다. 바람직하게는, 탭은 원래 직사각형인 탭의 코너를 제거함으로써 형성되는 삼각형이다. 삼각형의 넓은 바닥이 도 28A 내지 도 28C에서 도시한 바와 같이 나사산(102)에 부착된다.
나사산(102) 또는 중간 부재(110/112/113)는 상향 가이드 부재(103) 또는 가이드 샤프트에 의해 로드(104)가 쉽게 유도될 수 있는 채널을 제공한다. 나사산 또는 중간 부재는 유리하게도 로드 및 나사산의 서로에 대한 심한 정렬 불량을 수용하여, 대체로 완벽한 정렬이 될 때까지 로드를 나사산으로 유도하는데 적용된다. 이것의 장점은 초기 위치가 이상적이지 않다고 밝혀질 때, 시스템을 재시작, 꺼냄(pulling out), 및 로드를 재삽입할 필요가 없다는 것이다.
본 명세서에서 상술한 가이드 부재, 스레드, 및 중간 부재는 하향 나사 샤프트(101)의 외부, 내부에, 또는 그의 관형 부분을 통하여 나사 또는 나사산에 부착될 수 있다. 나사 샤프트(101)가 척추경 내로 박힐 수 있는 능력 및 로드(104) 및 잠금 조립체(106)가 나사산(102)의 시트로 수용되는 능력을 방해하지 않는 이상 많은 부착 부위가 가능하다.
가이드 부재, 스레드, 또는 상향 샤프트(103)는 접착제, 납땜, 스레드, 봉합, 스트링, 기계적 클램프(113) 등에 의해, 하향 나사 샤프트(101), 나사산(102), 또는 중간 부재(예를 들어, 플랜지, 시트(110), 확장자/확장 캡(112))에 부착될 수 있다.
기계적 클램프(113)가 상향 확장 가이드 부재(103)를 나사산(102)에 연결하는데 사용되는 구현예에서, 클램프(113)는 바람직하게는 로드의 경로를 방해하지 않도록 나사산(102)의 아래에, 또는 적어도 로드(104)가 내려오는 지점의 아래에 연결되는 2개의 리브(leave)를 가진다. 클램프(113)는, 로드(104)를 나사산(102) 내의 제자리에 확보하기 위하여 잠금 조립체(106)를 잠근 후, 제거될 수 있다. 클램프(113)를 나사산(102)으로부터 제거함으로써, 또한 클램프(113)에 부착된 가이드 부재(103)도 제거된다. 클램프(113)는 제한된 공간에 하기의 것을 포함(그러나 제한되지 않는다)하는 적절한 어떠한 구단에 의해서도 제거될 수 있다: (ⅰ) (확장 탭(112)을 분리시키는 것과 같이) 연결 중단, (ⅱ) 2개의 리브를 함께 보유하는 물질을 잘라냄, (ⅲ) 클램프 풀림 또는 버클 풀림, 및 (ⅳ) 벨크로 제거(unvelcro-ing).
또는, 일부 구현예에서, 잠금 조립체는 클램프(113)의 일부이므로, 클램프가 제거되지 않고 로드(104)를 수용하도록 유지한다(도 29A 참조). 이러한 상황에서, 가이드 부재(103)는 클램프 잠금 조립체 결합 유닛으로부터 간단히 분리된다.
움직임 부위를 갖는 기계적 클램프 대신에, (나사산(102) 및 가이드 부재(103) 사이의) 중간 부재는 또한 거동부를 갖지는 않으나 그 내부에 나사(102)를 확보하는 금속 또는 플라스틱 물질일 수 있다. 중간의 금속 또는 플라스틱 기기는 하기의 수단에 의하여 제거가능하다: (ⅰ) 기기의 2개의 절반부를 연결하는 얇은 중심 부분을 분리, 또는 (ⅱ) 기기의 두 부분을 연결하는 스트링을 절단. 로드(104)를 위한 잠금 조립체(106)가 중간의 금속 또는 플라스틱 기기로부터 멀어지면, 기기는 로드가 배열된 후 가이드 부재와 함께 제거될 수 있다. 잠금 조립체가 중간의 금속/플라스틱 기기와 통합되거나 또는 그에 의존하는 경우, 기기는 가이드 부재(103/111)만 분리된 후 제자리에 있어야 한다.
도 21A 내지 도 21F에 도시된 다른 구현예에서, 가이드 부재(103) 또는 그의 확장 스레드(107)는 로드(104)가 결국 안착하는 나사산(102) 내의 영역, 예를 들어 나사산의 바닥 또는 측면에, 및/또는 하향 나사 샤프트(101)의 위쪽 말단에 부착될 수 있다. 예를 들어, 가이드 부재(103) 또는 그들의 확장부(107)가 관형 나사의 관형 부위 내에 부착될 수 있다. 유연성 가이드 부재 또는 확장 스레드(107)를 사용함으로써, 가이드 부재/스레드는 로드가 나사산(102)으로 안착될 때 로드(104) 주위를 감쌀 수 있다. 그 다음에 가이드 부재/스레드는 로드 위 쪽으로 관형 기구 및 관형 잠금장치(106)를 통하여 스레드 될 수 있다. 도 22A 내지 도 22C는 어떻게 스레드(107)가 로드 주위에서 둘러싸여, 관형 잠금장치(예를 들어, 캡(106))뿐만 아니라 다른 관형 도구(미도시)를 함께 나사산(102)으로 유도하게 되는지를 도시한다.
선택적으로는, 칼라 코딩된 가이드 부재(103) 및/또는 나사(101)가 제공되어, 의사, 테크니션, 및 의료 관계자들이 상기 부재들을 확인, 시술의 실시 및 후속 방문 동안 과정을 모니터하도록 돕는다. 또는 시각적 코드의 다른 형태, 예를 들어 특정 재료 및/또는 단지 특정 환경 하에서만 볼 수 있는 물질을 갖는 형태(예를 들어 형광 마커, 방사선 동위원소, X선 상에만 보이는 방사선 비투과 마커, 자기 나노입자 등)를 사용하여, 가이드 부재, 나사, 및 다른 부재를 구별할 수 있다. 다른 대체적 또는 보완적 코딩 수단은 시각에 대한 보완이라기 보다는 차라리 터치(다른 표면 질감), 소리(촉각 또는 청각)로 감지될 수 있다. 코딩은 다른 가능성들 중에서도 신체의 좌/우측 면, 내/외측 부재, 가이드 부재/나사 크기, 가이드 부재/ 나사 형태, 가이드 부재 유연성, 및/또는 가이드 부재 강도와 관계된다. 코딩 또는 태깅 시스템과 상응하는 일련의 변형예들은, 완벽하게 보여 주려는 목적보다는 예시 목적으로 작성된 것이다. 한 코딩 시스템은 로드의 외측 용도의 가이드 부재에 대한, 로드의 내측 용도의 마커 또는 칼라 코딩을 제공한다. 이러한 코딩은 로드(104)가 삽입될 때 가이드 부재(103)의 분리를 용이하게 한다. 이러한 코딩은 또한 외측 및 내측 가이드 부재(103)를 따라서 기구 및 잠금 조립체(106)의 삽입을 돕게 된다. 비슷한 특성을 갖는 일부 부재(가이드 부재(103), 나사(101), 나사산(102), 로드(104), 유지 스레드(105), 잠금 조립체(106) 등)는 모든 내측 가이드 부재가 빨간색인 반면 모든 외측 가이드 부재가 녹색인 그룹으로 코딩된다. 내측 및 외측 가이드 부재를 코딩하는데 사용될 수 있는 다른 다양한 특징은 가이드 부재의 길이이다. 짧은 길이가 내측을 코딩하는데 반해, 긴 길이는 외측을 코딩할 수 있거나, 또는 그 반대이다.
잠금 조립체(106)가 본 발명의 특정 구현예에서 사용될 수 있다. 확고하며 지속적인 안정화를 위하여 나사산(102) 내에 로드(104)를 유지하도록 배치되는 이상, 잠금 조립체(106)의 정교한 디자인은 중요하지 않다. 사용되는 잠금 조립체(106)의 예는 스크류-온 너트, 프레스-온 캡, 속건 접착제, 작은 스윙잉 게이트 또는 걸쇠 도어, 로드의 가장자리 둘레로 조여지도록 배치될 수 있는 일련의 부재 등을 포함한다.
로드가 2 이상의 별개의 척추 뼈를 연결하므로, 로드가 먼저 제1척추 뼈, 그다음엔 제2척추 뼈 상의 잠금 조립체를 통하여 위치를 확보한다(잠기거나, 조여진다). 몇몇 경우, 로드가 제1척추 뼈 상의 나사에 안전하게 확보된 후, 로드가 제2척추 뼈 상의 나사로 확보되기 전에 의사가 척추 뼈를 가까이 모으거나 떨어뜨려 놓음으로써 척추 뼈의 상대적 위치를 조절할 수 있다. 로드의 한 면만이 제자리로 잠길 때, 로드의 다른 면도 용이하게 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 잠금 조립체 사이에서 로드가 걸쳐지는 원하는 거리가 될 때까지, 잠금 조립체를 통하여 상기 로드가 앞 또는 뒤로 수직으로 미끄러질 수 있다.
가이드 부재(103)는 다수의 장치에 의하여 나사산(102)에 부착될 수 있다. 유지 스레드(105)는 동일한 장치 어소트먼트(assortment)에 의하여 로드(104)의 말단에 부착될 수 있다. 가장 간단한 부착 메커니즘은 나사산/로드에 가이드 부재/스레드를 납땜하거나 또는 접착제로 붙이는 것이다. 납땜 또는 접착제는 나중에 잘라내거나 또는 제거할 수 있다. 로드(104)가 나사산(102) 내에 안전하게 자리잡은 후에는 로드(104)의 외측 유지 스레드(105), 및 나사(101, 102) 또는 나사산(102)의 상향 확장 가이드 부재(103) 중 어떤 것도 필요하지 않다.
로드가 제자리로 유도될 때 그를 가이드 부재(103)에 근접하게 유지하는 로드(104) 상의 유지 스레드(105)는, 바람직하게는 금속, 니티놀(nitinol), 고무, 봉합, 플라스틱, 폴리머, 및 생분해성 물질을 포함하는 유연성 물질로 이루어진다. 유지 스레드(105)는 로드(104)가 나사산(102) 시트의 정렬 위치에 확보되고 잠긴 후 용이하게 제거되어야 한다.
또는, 가이드 부재/스레드는 나사산/로드의 측면에서 스레드 커넥터로 스레드되며, 가이드 부재/스레드가 그 경우의 말단에서 풀릴 수 있다.
다른 부재는 나사산(102)/로드(104), 및 나사산/로드의 작은 루프 또는 홈을 구비한 가이드 부재/유지 스레드의 말단부에 부착되거나 구속된 용해성 봉합선에 의하여 가이드 부재(103)/유지 스레드(105)를 부착하는 것을 포함한다. 적절한 용해성 봉합 재료는, 주로 폴리글라이콜산(PGA) 또는 다른 입증된 조성물로 만들어진 것과 같은 생분해성 합성 흡수성 물질을 포함한다. 재료에 대한 특정 상표는, Ethicon사의 Vicryl(상표명), Dynek 사의 Biovek(상표명), CP Medical사의 Visorb(상표명), Covidien' Syneture 사의 Polysorb(상표명), 및 Covidien' Syneture 사의 Dexon(상표명)을 포함한다. 그 재료들은 내부 상처가 충분히 아물어서 융합을 성공적으로 유지하는데 해당하는 시간 동안 분해 또는 흡수되도록 만들어질 수 있다. 예를 들어 표준 Vicryl(상표명)은 일반적으로 3 내지 4주 동안 인장 강도를 유지한다. 재료들은 또한 치료 과정의 가속화 및 감염 방지를 위하여 약물 또는 생체 분자(예를 들어, 트라이클로산)로 함침될 수 있다. 봉합 물질의 생분해(예를 들어, 생체내 흡수, 생체내 부식 등) 시간이 너무 길고 시술 후 봉합 과정이 즉시 필요 없는 경우, 봉합은 그 대신 나사산/로드로부터 가이드 부재/유지 스레드의 연결을 끊기 위하여 말단부에서 즉시 잘리거나 또는 소작된다.
그러나 "나사산에 대한 가이드 부재" 또는 "로드에 대한 유지 스레드" 부착 장치에 대한 다른 선택은, 전류(예를 들어, 고주파 전류)를 가할 때 소작, 분리 또는 용해되는 물질을 사용하는 것을 확보하는 것이다. 이러한 선택은 단순히 가이드 부재 또는 스레드를 통하여 전류를 흘림으로써 연결을 용이하게 끊을 수 있도록 한다. 바람직하게는 가이드 부재/유지 스레드는 피부 외부에서 가해진 전류에 대응하여 분리된다. 또는 절연 가이드 부재가 사용되어 목표 및 최소 침습 방식으로 내부에 전류를 걸 수도 있다. 절연 가이드 부재는 전류가 (신체 외부의) 외부 팁으로부터 척추경 근처의 내부 팁의 전류 민감성 물질로 직접 지나가도록 한다.
부착에 대한 다른 구현예에서, 선택된 물질(예를 들어 탄성 스트링 또는 고무)은 유연성이며, 당기거나 조임에 의하여 긴장될 수 있다. 핵심은 유연성이기도 하고 긴장되기도 하는 매우 얇은 물질을 사용하는 것이다. 이들 이중적 특성은 로드가 제한 영역을 공유하도록 적용되나 분리되지는 않고, 작은 절개부를 통하여 로드 및 기구를 확실히 유도하게 된다. 유연성, 인장성 물질의 스트링/고무는 생분해되지 않는다면 시술의 마지막에 나사산 및 가이드 부재(또는 로드 유지 스레드)로부터 잘리거나/분리되거나/소작되거나 또는 풀릴 필요가 있다.
가이드 부재를 나사산에 연결하고 및/또는 유지 스레드를 로드에 연결하기 위하여 중개 물질을 사용하는 대신에, 다른 가능성은 가이드 부재 및/또는 유지 스레드를 상술한 중개 커넥터와 동일한 물질로 만드는 것이다. 이런 상황에서, 자체로 소작되거나 또는 시술 끝에서 잘리는 것은 가이드 부재 또는 유지 스레드이다.
모든 경우의 최종 결과는, 개방 시술에서 사용되나 작은 절개부 및 요소를 거의 갖지 않는 나사 및 로드로부터 유래한 것과 같은, 명확하고 성공적인 척추경 나사 융합이다.
로드 유도 가이드 부재가 그를 통해 나사산에 부착되는 물질은, 가이드 부재 자체가 유래하는 물질과 동일한 물질이거나 또는 별개의 물질일 수 있다. 가이드 부재 그 자체는 바람직하게는 강도 및 내구성 모두를 갖는 생체 적합성 금속으로 만들어진다. 바람직한 구현예에서, 가이드 부재는 니티놀(니켈 티타늄 합금)로 만들어진다.
로드(104)의 유지 스레드(105)가 그를 통해 로드의 말단부에 부착되는 물질은, 로드 스레드 그 자체가 유래한 것과 동일 물질 또는 별개의 물질일 수 있다. 유지 스레드는 바람직하게는 강도 및 내구성 모두를 갖는 생체 적합성 금속으로 만들어진다. 바람직한 구현예에서, 유지 스레드는 니티콜(니켈 티타늄 합금)로부터 만들어진다. 다른 구현예에서, 로드의 유지 스레드가 생분해성 스레드로부터 만들어지므로, 이들은 배치 후에도 제거될 필요가 없다. 스레드의 다른 장점은 캡(106) 및 나사산(102) 스레드 사이에 잡힐 경우에, 그들이 로드 및 캡 잠금 장치(106)를 방해하지 않을 것이란 점이다.
가이드 부재(103)를 유도하기 위하여, 본 발명의 특정 구현예는 또한 특별 로드(104)에 대해 가이드 부재들 사이에서 밀착할 수 있는 그들 자신의 유지 스레드(105)를 제공한다. 비록 로드의 측면을 따라 루프가 양호한 긴장감을 갖기는 2개의 스레드는 구속될 수 있다. 이런 방식으로 가이드 부재(103)는 로드(104) 및 스레드(105) 사이로 지나가서, 로드가 최상부 또는 최하부 가이드 부재 둘레로 또는 그 밖으로 미끄러지는 것을 방지할 수 있다(도 17 및 도 18 참조). 유지 스레드(105)는 또한 그 말단의 루프 또는 링 이외의 수단에 의하여 로드에 부착된다. 로드(104)는 스레드를 자신에게 확보하기 위하여, 그 속에 천공 또는 피어싱(piercing)을 갖는다. 로드는 스레드가 맞물리는 그들의 말단에 홈을 갖는다. 스레드(105)는 로드의 말단 근처에서 접착제로 붙여진다. 로드 유지 스레드(105)는 로드(104)가 가이드 부재(103) 위로 올라가는 것을 막고, 내부 로드 이동에 의해 목표 나사 부위(102)로부터 멀어지는 위험성을 감소시킨다. 유지 스레드(105)는 또한 나사(102/101) 내로의 로드(104) 배치를 촉진하여, 총 시술 시간을 감소시킨다.
유지 스레드(105)는 통상의 스레드보다는 스트립 또는 긴 시트 물질의 형태를 갖는다. 유지 스레드 물질은 유연성, 강성 및 생체 적합성을 가져야 한다.
"미세-개방(micro-open)" 접근을 위한 척추경 및 로드 배치를 위한 단계는 다음과 같다. 먼저, 형광 또는 입체공간성(stereotactic) 유도를 사용하여, 중앙선 옆에 모든 척추경 나사를 수용하는 단일의 작은 피부 절개부(1-4㎝)를 위치하게 한다. 다음에, 경피적 Jamshedi/Kirschner-가이드 부재(K-가이드 부재) 접근, Wiltse 근육 분열 접근법, 또는 튜브 시스템 중 어느 하나를 사용하여 척추경 나사가 배치된다(도 12 참조). 척추경 나사 삽입자는 배치하는 동안 척추경 나사의 측면 가이드 부재를 수용하는 루프 부착을 갖는다. 또는 척추경 나사를 배치하는 삽입 기구 또는 장치는, (도 4에서 캡이 유도되는 방식과 유사하게) 상향 확장 가이드 부재의 상응하는 슬롯/홈(또는 돌출부)과 짝지은 돌출부(또는 슬롯/홈)를 갖는다. 일단 척추경 나사가 배치되면, 삽입 기구 또는 장치는 로드 및 바람직하게는 별도의 잠금 조립체의 배치를 위한 공간을 마련하기 위하여 제거될 필요가 있다.
각각의 척추경 나사가 배치된 후, 측면 가이드 부재가 절개부 쪽으로 압박하고 공간을 마련하여, 다른 나사가 얽히지 않고도 배치될 수 있다. 모든 나사가 배치된 후, 나사산 돌리개가 삽입되며, 이는 로드 수용을 위한 준비로서 나사산을 정렬시키기 위하여 각 쌍의 가이드 부재를 따라 나사산으로 유도된다.
나사산의 정렬과 동시에, 측면 가이드 부재는 내/외측 사이에서 갈라진다. 그 다음에, 로드가 내외측 가이드 부재 사이의 나사산 내로 미끄러져 들어간다. 바람직하게는, 로드는 삽입 전에 굴곡되어야 한다. 가이드 부재의 팁으로부터 미리 정의된 거리만큼 떨어진 가이드 부재 상의 마커는, 의사가 정확한 굽이로 로드를 굽힐 수 있도록 유도하는 것을 도울 수 있다. 단일 절개부에서 나온 가이드 부재는 볼록 렌즈로 초점을 맞춘 광선과 유사하다. 이들 광선은 한 지점으로 수렴한 후, 초점의 다른 면에 허상을 형성한다. 이러한 동일 개념은 로드의 굴곡이 정확히 나사산 내로 밀착되는 것을 유도하기 위하여 로드 굽이의 거울상을 형성하는데 사용될 수 있다(도 14 참고). 로드의 각 말단이 나사산 내에 적절하게 위치한 후, 이들을 제자리로 확보하기 위하여 잠금 너트 또는 캡은 나사 산에서 나사고정된다. 또는 가이드 부재에 의하여 유도되는 압착자는 인접 수준의 척추경 나사를 압착하는데 사용되며, 압착 과정 동안 최종적으로 조여진다. 다른 장치도 또한 가이드 부재에 의해 유도되어, (예를 들어, 척추전방전위증 또는 척추측만증을 위하여) 압착, 우회 또는 하나의 척추 뼈를 서로에 대해 움직일 수 있다. 나사산 가이드 부재는 그 다음에 컷팅, 돌림, 웨깅, 소작, 방사, 용해, 나사 풀림 등을 포함하는 어떠한 수단에 의해서도 제거된다(도 15 및 도 16의 왼쪽 도면 참조). 일단 척주의 한 면을 따라서 모든 척추 뼈에 융합하게 될 나사 및 로드가 안정화되면, 그들의 거울상 이미지는 유사한 형광 국소화 또는 다른 이미지 수단을 사용하여, 동일 척추 뼈의 반대 면을 따라서 배치되어야 한다(제2로드에 대해 준비되는 하나의 로드를 갖는 도 15, 및 그 2개의 로드가 배치되는 도 16 참조).
본 발명의 구현예는 결함이 있는 척추간 디스크의 제거 및 스페이서를 그것의 위치에 삽입시킴과 동시에, 척추 뼈의 동적 안정화 또는 융합에도 사용될 수 있다. 동시에 스페이서는 뼈 이식 물질 또는 그 안에 통합되어 치료를 촉진하는 뼈 유도물질을 포함한다. 뼈 유도 물질의 예는 뼈 형성 단백질, 인산 칼슘(Ⅲ), 하이드록시아파타이트 및 콜라겐을 포함한다.
개별 환자 및 특정한 적용에 가장 잘 부합하기 위하여, 다양한 부재들(가이드 부재, 나사, 나사산, 로드, 유지 스레드, 잠금 조립체 등)이 크기, 형태, 강도, 유연성, 및 다른 물리적 특성의 범주에서 제공된다.
도시된 가이드 부재 및 부수하여 공개된 것들이 가이드 부재를 통한 로드의 전달을 논하는데 반해, 상기 가이드 부재는 또한 척추전위전방증을 압착, 감소하고, 및/또한 로드 부재를 제자리에서 잠그는 경우 역토크를 제공하기 위하여 고안된 가이드 장치의 전달에도 사용될 수 있다. 추가로, 다양한 다른 장치가 제공되어 안정화, 예를 들어 동적 안정화를 도울 수 있다.
도 23A 내지 도 23C는 어떻게 3개 단계 안정화를 위하여 로드(104)가 제1나사산의 가이드 부재에 의해 유도되는 반면, 제2및 제3나사산의 가이드 부재는 외부로 벌어지거나 또는 쉽게 들어갈 수 있도록 굴곡되어 로드를 위한 수용 또는 집수 영역을 개방하는지를 도시한다. 척추경 나사 타워에 대한 종래의 경우, 로드는 각각의 견고한 타워 내에 있는 작은 개방부를 통하여 정교하게 삽입되어야 한다. 본 발명의 구현예는 이러한 어려움을 극복한다. 다단계 시술에 대해서, 모든 나사, 임플란트 또는 기기의 전달을 위하여 단일 절개부가 사용된다는 것은 자명하다. 그렇지 않으면, 원하는 경우 다수의 척추 뼈를 위하여 나사, 임플란트 및 기기를 수용하는 하나 이상의 절개부 외에도 다수의 절개부를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 도 25A 내지 도 25C에서 도시한 바와 같이, 최저의 2 단계(L5 및 S1)은 단일 절개부를 공유하나, 상위 2 단계(L3 및 L4)는 별개의 절개부를 갖는다. 로드 유지 스레드는 단지 로드의 아래쪽 절반만을 지나서, 하부 2개의 척추(L5 및 S1)의 가이드 부재를 붙잡기만 한다. 로드의 상위 말단은 그 후 상위 2개의 척추의 가이드 부재를 통하여 압박된다(중간 도). 또는 로드의 상위 말단에 부착된 스레드는 상위 2개의 척추 뼈의 가이드 부재를 통하여 로드를 당겨내는데 사용될 수 있다. 이러한 스레드는 하나의 절개부 내로 삽입되어 가이드 부재들 사이의 다음 절개부 밖으로 당겨져 나오는 큰 봉합 바늘에 의하여 각 세트의 가이드 부재들 사이로 도입될 수 있다.
도 24A 내지 도 24C에 도시된 바와 같이, 정제된 T자형 도구(108, 109)가 사용되어 가이드 부재(103)를 분리한다. 이러한 동작은 그들이 얽히거나 (또는 풀리는 것을) 막아, 그들 사이에서 공간을 개방하여 로드가 그를 통과하여 나사산으로 들어갈 수 있게 한다. "T자형"의 수평 암(109)은 세로 삽입축(108)에 수직으로 외부로 확장된다. 이들 암(109)은 삽입 및 제거 과정 동안 주요 세로 본체에 대하여 나란하게 배열한다. 그들은 또한 본체 내부에 있으며, 텔레스코핑 확장 또는 스트링 유사 장치를 통하여 그 내부로부터 나오도록 배치된다. 각 수평 암(109)의 말단은 U자형, V자형, 또는 원형이어서, 가이드 부재(103)가 그 내부에 유지될 수 있다. 말단이 U자형 또는 V자형인 경우, T자형 기구(108, 109)는 암을 접거나 수직 삽입축(108)에 대하여 재배열하거나 또는 본체로 암을 접어 넣음(collapse)으로써 공간을 마련한 후 가이드 부재(103)로부터 쉽게 끊어진다. 그 말단이 폐쇄 루프 형상이어서 가이드 부재(103)가 그를 통하여 들어가서 그 안에 붙잡히는 경우, 루프는 기구들(108, 109)이 그 기능을 수행한 후 개방되어 (주얼리 클램프와 같이) 그들을 해리하도록 배치된다.
도 31A 및 도 31B는 하나 이상의 텔레스코칭 가이드 부재의 조립체가 일부 구현예에 따라서 척추 뼈에서 사용 중인 경우를 도시한다. 도 31A는 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)를 포함하는 조립체를 도시한다. 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)는 상부 가이드 부재(132), 하부 가이드 부재(133) 및 중간 가이드 부재(138)을 포함한다. 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)의 하부 가이드 부재(133)는 척추 뼈의 척추경에 가장 근접하여 위치하며, 절개부(200) 근처에 위치한 상부 가이드 부재(132)보다 폭이 넓다. 절개부(200)는 피부 수준에 있다. 텔레스코핑 가이드 부재는 척추 뼈 근처에서는 폭이 넓었다가 피부 근처에서는 좁아지게 진행된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 하부 가이드 부재(133)는 중간 가이드 부재(138) 또는 상부 가이드 부재(133)보다 넓은 내부 폭 또는 지름을 가지며, 이로 인하여 중간 가이드 부재(138) 또는 상부 가이드 부재(133)가 하부 가이드 부재(133) 내부로 텔레스코핑 되도록 한다. 텔레스코핑 특성은 텔레스코핑 가이드 부재 조립체의 높이 조절이 가능하게 하여, 유리하게도 더 많은 수의 척추 뼈로부터의 더 많은 수의 가이드 부재가 단일 절개부를 통하여 밀착될 수 있도록 하여, 이들이 절개부(200) 근처에서 과밀됨을 방지하는 결과를 가져온다. 일부 구현예에서는, 피부 수준 절개부(200)에서 다른 척추 뼈로부터의 가이드 부재가 모두 서로 수렴한다. 피부단계 절개부(200)에서는 멀어지고 척추 뼈에는 근접하도록, 가이드 부재가 발산한다.
도 31A에서 도시한 바와 같이, 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)는 "텔레스코핑"(예를 들어, 그 내부로 및/또는 서로에 대하여 미끄러지는) 할 수 있고, 조립체로서 다양한 높이를 가질 수 있는 다수의 원통형 튜브를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 다수의 원통형 튜브 각각은 서로에 대하여 세로축을 따라 움직일 있다. 다른 구현예에서는, 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)가 비원통형 부재를 포함하는 다른 형태를 포함할 수 있다. 도시된 구현예에서, 텔레스코핑 가이드 부재(131)는 3개의 다른 튜브형 부재를 포함한다; 그러나 다른 구현예는 텔레스코핑 부재가 몇 개이든 상관없다. 예를 들어 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)는 단 하나의 상부 가이드 부재 및 하부 가이드 부재를 가지거나, 또는 다른 경우 3개 이상의 가이드 부재를 포함할 수 있다. 게다가, 각 텔레스코핑 가이드 부재는 다양한 폭 또는 지름을 가질 수 있어서, 그들 각각이 단일 절개부를 통하여 개별적으로 삽입될 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 튜브는 약 14 내지 25㎜의 지름을 가지며, 약 14 내지 25㎜의 절개부를 통하여 밀착될 수 있다. 한 구현예에서, 텔레스코핑 부재의 모서리는 상부 텔레스코핑 가이드 부재(132)의 상부 모서리에서 도시된 바와 같이 모깎기 되거나, 또는 U자형(134)이다.
도 31A에서 도시한 바와 같이, 하나 이상의 확장 부재(238)가 텔레스코핑 가이드 부재(131)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 도시된 구현예에서, 확장 부재(238)는 상부 가이드 부재(132)에 작동가능하게 부착된 와이어 또는 스레드를 포함한다. 다수의 텔레스코핑 가이드 부재가 감소된 높이를 갖는 경우(예를 들어, 피부 절개부 아래에 위치한 도 31B의 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)에서 도시된 바와 같이), 확장 부재(238)는 유리하게도 절개부를 통하여 및 그의 외부로 확장되어, 사용자가 감소된 높이의 다수 텔레스코핑 가이드 부재의 위치를 적절하게 파악할 수 있도록 한다. 일부 구현예에서, 확장 부재(238)는 또한 가이드 부재 그 자체로 유리하게 작용할 수 있어서, 로드 부재 또는 다른 임플란트가 다수의 텔레스코핑 가이드 부재 쪽으로 의해 유도될 수 있다.
도 31B는 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(131)를 포함하는 제1조립체, 및 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(151)를 포함하는 제2조립체의 사용을 도시한다. 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재(131)는 상부 가이드 부재(132), 중간 가이드 부재(138) 및 하부 가이드 부재(133)를 포함한다. 와이어 형태의 확장 부재(238)는 상부 가이드 부재(132)로부터 확장된다. 유사하게, 다수의 제2텔레스코핑 가이드 부재(151)는 상부 가이드 부재(152), 중간 가이드 부재(158) 및 하부 가이드 부재(153)를 포함한다. 와이어 형태의 확장 부재(258)는 상부 가이드 부재(152)로부터 확장된다. 도 31B에 도시된 바와 같이, 텔레스코핑 가이드 부재(131)에 부착된 척추경 나사가 척추 뼈로 전달된 후, 텔레스코핑 가이드 부재(131)의 높이가 감소되어, 상부 가이드 부재(132)는 피부 절개부(200) 아래에 위치하나, 와이어(238)는 절개부(200) 밖으로 확장된다. 이는 제2텔레스코핑 가이드 부재(151)에 부착된 척추경 나사를 척추 뼈 내로 전달되기 위한 공간을 제공한다. 도 31B에 도시된 바와 같이, 제2다수의 텔레스코핑 가이드 부재(151)가 유리하게도 동일한 단일 절개부(200)를 통하여 원하는 위치로 삽입될 수 있고, 그로 인하여 다수 또는 큰 절개부를 요하는 다른 가이드 시스템에 비해 환자의 외상 정도를 감소시킬 수 있다.
도 32 및 도 33은 상술한 바와 같이 텔레스코핑 가이드 부재를 사용하여 로드 형태의 척추 임플란트를 전달하는 것을 도시한다. 도 32 및 도 33에서 도시한 바와 같이, 여전히 높이가 감소되는 제1세트의 텔레스코핑 가이드 부재(131) 및 절개부(200)를 통하여 확장되는 제2세트의 텔레스코핑 가이드 부재(151)와 함께, 로드(104) 또는 다른 임플란트가 가이드 부재로서 동일한 단일 절개부를 통하여 삽입될 수 있다. 로드(104)는 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(151)의 중심을 통하여 삽입될 수 있다. 로드(104)는 제2척추 뼈에 부착된 제2가이드 부재 조립체의 일부로서 상부 가이드 부재(152)의 개방부를 통하여 들어가며, 동일한 제1가이드 부재 조립체의 일부로서 하부의 가이드 부재(153)로 하향한다. 하부 가이드 부재(153)는 그 내부에 로드(104)의 통과가 허용되게 배치된 윈도우(155)를 갖는다. 로드(104)의 제1말단은 제2가이드 부재 조립체의 하부 가이드 부재(153)의 윈도우(155)를 통과하며, 그들이 제1척추 뼈에 부착된 제1가이드 부재 조립체(131)의 하부 텔레스코핑 가이드 부재(133)의 윈도우(135)에 들어설 때까지 조작된다. 로드(104)의 제1말단은 제1척추 뼈에 부착된 제1나사의 제1나사산에 그들을 수용하기 위하여 채널로 들어올 때까지 다수의 텔레스코핑 가이드 부재(151)로 유도될 수 있다(도 32에 도시된 바와 같이). 그 후 로드(104)의 다른 (제2) 말단은, 제2척추 뼈에 부착된 제2나사의 제2나사산에 그들을 수용하기 위하여 채널로 들어올 때까지 윈도우(155)로 유도된다(도 33에 도시된 바와 같이). 도 33에 도시된 바와 같이, 이 지점에서 다수의 제2텔레스코핑 가이드 부재(151)의 높이가 감소되어 최상부의 부재(152)가 피부 절개부 아래에 있으며, 와이어(258)는 절개부를 통하여 확장된다. 와이어(238)를 사용하여, 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재(131)의 높이가 증가되면 피부 절개부를 통하여 다시 확장된다. 그 다음에 이러한 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재는 그를 통하여 기구들을 전달하며, 예를 들어 잠금 조립체를 척추경 나사로 전달하는데 사용된다. 텔레스코핑 가이드 부재 높이의 추가적 확장 및 감소는, 의사가 원하는 경우 환자에 적절한 시술을 수행하기 위하여 사용된다.
도 32 및 도 33에 도시된 구현예가 텔레스코핑 가이드 부재로의 로드 임플란트의 유도를 묘사하는 반면, 텔레스코핑 가이드 부재는 또한 비-로드 임플란트뿐만 아니라 잠금 조립체(예를 들어, 캡 부재) 및 압착, 산란, 및 다양한 다른 척추 시술을 위한 기구를 유도하는데 도움을 줄 수 있다.
도 31A 내지 도 33에 도시된 바와 같이, 텔레스코핑 가이드 부재를 사용하는 척추 안정화 방법을 지금부터 상술할 것이다. 먼저, 환자에 대해 단일 절개부(200)를 만든다. 일부 구현예에서, 절개부는 0.5 내지 4㎝, 더욱 바람직하게는 3㎝ 이하, 또는 2㎝ 이하일 수 있다. 제1나사가 제공되어, 환자에 삽입되기 전에 그들의 나사산을 통하여 텔레스코핑 가이드 부재(131)의 조립체의 원위 말단에 미리 부착될 수 있다. 제2나사도 또한 제공되어, 환자에 삽입되기 전에 그들의 나사산을 통하여 텔레스코핑 가이드 부재(151) 조립체의 원위 말단에 미리 부착될 수 있다. 각각의 텔레스코핑 가이드 부재 조립체(131 및 151)는 상부, 중간 및 하부 가이드 부재를 포함할 수 있으며, 상기에서 상부 및 중간 가이드 부재는 조립체의 전체 높이를 조정하기 위하여 "텔레스코핑 "되거나 또는 하부 가이드 부재에 대하여 미끄러질 수 있다. 추가로, 각 조립체는 예를 들어 상부 가이드 부재(132, 152) 각각에 부착된 하나 이상의 확장 부재(238, 258)를 포함할 수 있다.
절개부 형성 후에, 제1나사 및 그에 수반하는 텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체가 절개부를 통하여 위치를 잡을 수 있다. 제1나사는 척추 뼈 근처의 원하는 부위에 배치될 수 있다. 텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체를 통하여 나사 드라이버 또는 다른 기구를 사용하여, 제1나사가 제1척추 뼈에 고정될 수 있다. 이 지점에서 텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체가 도 31A에 도시한 바와 같이 절개부(200)를 통하여 제1나사로부터 확장된다.
동일한 절개부(200)를 통한 제2나사 및 그에 부수하는 텔레스코핑 가이드 부재(151) 조립체의 삽입을 가능하게 하기 위하여 텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체는 높이를 감소시킬 수 있으므로, 상부 가이드 부재(132)가 절개부(200) 아래에 위치한다. 상부 가이드 부재(132)에 부착된 1 이상의 확장 부재(238)를 사용함으로써 상부 가이드 부재(132)와 접촉이 유지된다. 확장 부재(238)는 1 이상의 와이어를 포함하여, 상부 가이드 부재(132)로부터 절개부(200)를 통하여 확장할 수 있다. 확장 부재(238)를 사용하여, 의사나 다른 사용자가 쉽게 텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체의 높이가 감소된 위치를 찾을 수 있다.
텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체의 높이가 감소하여 상부 가이드 부재(132)가 절개부(200) 아래에 있게 될 때, 제2나사 및 그의 부수 조립체가 동일한 절개부(200)를 통하여 배치될 수 있다. 제2나사는(예를 들어, 나사 드라이버를 사용하여) 제2척추 뼈에 고정된다. 이 지점에서, 부수하는 텔레스코핑 가이드 부재(152)의 조립체는 제2나사로부터 절개부(200) 밖으로 확장된다. 제1조립체와 마찬가지로, 제2텔레스코핑 가이드 부재(151) 조립체도 또한 상부 가이드 부재(152)에 부착된 확장 부재(258)를 포함할 수 있으며, 그로 인하여 절개부 외부에서 제2조립체와의 연결을 유지한다. 도 31B에서 도시한 바와 같이, 제2조립체의 확장 부재(258)는 절개부(200) 또는 그 근처에서 제1텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체 및/또는 그들의 확장 부재(238)와 십자 교차 또는 교차할 수 있다.
원한다면, 추가적 텔레스코핑 가이드 부재 조립체도 동일한 절개부를 통하여 도입할 수 있다. 예를 들어, 제1가이드 부재(131) 조립체 및 제2가이드 부재(151) 조립체 모두의 높이가 절개부 아래로 감소하면, 유사한 시술에 의한 제3가이드 부재 조립체를 위한 경로를 마련할 수 있다.
제1텔레스코핑 가이드 부재(131) 조립체 및 제2텔레스코핑 가이드 부재(151) 조립체 모두가 동일한 절개부를 통하여 배치될 때, 로드 부재가 전달될 수 있다. 도 31B 및 도 31C를 참고하여, 로드 부재(104)가 제2텔레스코핑 가이드 부재(151) 조립체의 내부를 통하여 전달될 수 있다. 이 로드는 (도 31C에서 도시한 바와 같이) 제2나사에 형성된 윈도우(155)를 통하여 방향을 바꿔서 각이 지도록 전달된다. 로드의 한 말단은 선택적으로 제1조립체에 형성된 윈도우(135)를 통하여 전달될 수 있다. 이 지점에서, 로드의 한 말단은 제2나사산의 시트로 확보될 수 있는 반면, 로드의 다른 말단은 제1나사산의 시트로 확보될 수 있다. 잠금 부재(예를 들어, 캡 나사 등)는 그 후 각각의 텔레스코핑 튜브를 통해 전달되어, 제1나사 및 제2나사의 시트로 로드를 확보하게 된다. 필요하다면, 잠금 조립체를 삽입하기 위하여 절개부(200) 위로 각 조립체의 상부 가이드 부재를 노출시켜서, 각각의 텔레스코핑 가이드 부재 조립체의 높이를 조정할 수 있다.
일단 로드 부재(104)가 자리를 잡으면, 텔레스코핑 가이드 부재(131, 151)의 조립체들은 연결을 해제하고 각각의 나사로부터 제거될 수 있다. 장비들은 텔레스코핑 가이드 부재를 통하여 삽입되어, 나사로부터 텔레스코핑 가이드 부재를 해리하기 위한 해리 장치를 작동시킬 수 있다. 그 후 텔레스코핑 가이드 부재(131, 151) 조립체들이 환자로부터 제거되고, 절개부가 닫힐 수 있다. 환자는 그 후 치료를 위하여 방치된다. 유리하게도, 시술이 단지 단일의, 비교적 작은 절개부에 관한 것이므로, 환자는 작은 상처만 경험하며, 종래의 방법의 사용에 비해 빠른 치료 시간을 기대할 수 있다.
도 34A 내지 도 34D는 적어도 한 세트의 비원통형 텔레스코핑 가이드 부재를 사용한 혼성 시스템의 구현예를 도시한다. 도 34A에서 도시한 바와 같이, 텔레스코핑 가이드 부재(300)는 원통형일 필요가 없고 다른 형태를 가질 수 있다. 도 34A에서 도시한 텔레스코핑 가이드 부재(300)는 로드 또는 다른 척추 임플란트를 그를 통하여 전달하는 채널 또는 통로를 제공하는, 사각형 모서리를 갖는 대체로 직사각형의 암 또는 블레이드(315)를 포함한다(도 34D에 도시한 바와 같이). 가이드 부재(300)는 상술한 바와 같이 와이어(238)를 포함한다. 일부 구현예에서 하나 이상의 블레이드(315)의 높이는 블레이드(315)의 일부를 다른 것에 대하여 움직임으로써 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 34D에 도시한 바와 같이, 블레이드(315)는 요소(315a)를 (315b)에 대하여 움직임으로써 조정할 수 있고, 이로 인하여 블레이드(315)의 높이를 줄이거나 또는 늘릴 수도 있다. 바람직하게는, 요소(315a)를 (315b)에 대한 특정 위치로 고정하도록 유지하는 마찰 장치가 있다. 마찰 장치는 (315a)를 (315b)에 대하여 자발적으로 미끄러지게 촉진하는 유연성 톱니에 의해 증폭된다. 블레이드 요소(315a)의 내부는 블레이드 요소(315b)의 내부보다 약간 크며, 이로 인하여 두 부재 간의 상대적 미끄러짐이 가능하게 된다. 텔레스코핑 가이드 부재(300)는 그 길이를 따라 채널 또는 통로를 제공하는 하나 이상의 톱니 또는 홈(304)을 그 내부에 추가로 포함하며, 이는 잠금 조립체, 기구 또는 다른 부재의 돌출부를 수용하여 이를 전달된 로드로 유도한다.
도 34B 내지 도 34D는 비-텔레스코핑 가이드 부재(310) 이외에 대체로 직사각형인 블레이드를 포함하는 텔레스코핑 가이드 부재(300)의 사용을 도시한다. 다른 구예에서, 두 세트의 가이드 부재 모두가 텔레스코핑 되는 것은 자명한 일이다. 도 34B에서, 텔레스코핑 가이드 부재(300)는 짧은 블레이드(315)를 갖도록 높이가 감소할 수 있고, 확장 부재(238)는 텔레스코핑 가이드 부재의 길이를 조정 또는 확장과 함께 사용될 수 있다. 가이드 부재(310)는 나사산의 채널 내의 원하는 위치에 로드 또는 다른 척추 임플란트를 전달하기 위하여 종래의 긴 블레이드 세트(311)를 포함한다. 따라서, 한 구현예에서 텔레스코핑 가이드 부재는 먼저 제1나사로 전달된 후 종래의 가이드 부재를 갖는 제2나사의 전달이 가능하도록 높이가 감소된다.
도 34C에서, 텔레스코핑 가이드 부재(300)는 긴 블레이드(311)와 십자 교차 또는 겹치기 위하여 와이어(238)를 사용하여 확장될 수 있다. 도 34C에서 도시한 바와 같이, 로드(104)는 블레이드(315a, 315b, 및 311)를 사용하여 나사로 유도 및 전달될 수 있다. 도 34D에서 도시한 바와 같이 블레이드(315a, 315b)가 확장될 때 나사캡 잠금 조립체(119)(상술한 바와 같이)가 전달되어 로드(104)를 잠글 수 있다.
텔레스코핑 가이드 부재들은 본 발명의 어떠한 형태 또는 배치도 가질 수 있으며, 이는 여전히 본 발명의 사고와 범주 내에 있다. 그들은 도 31A에서 도시한 바와 같이 원통형이거나, 또는 도 34A에서 도시한 바와 같이 직선의 모서리를 갖는다. 텔레스코핑 가이드 부재도 또한 모여서 텔레스코핑 가이드 부재 또는 시스템을 형성하는, 어떠한 수의 절편 또는 부위를 가지며, 이는 여전히 본 발명의 사고와 범주 내에 있을 것이다. 도 31A 내지 도 33에서 도시한 바와 같이, 원통형 텔레스코핑 튜브의 적어도 3개의 별개 부분은 시각적으로 볼 수 있다. 도 34D에서 도시한 바와 같이, 대체로 직사각형인 텔레스코핑 암의 적어도 2개의 별개 부분(315a 및 315b)도 시각적으로 볼 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 사고 및 범주 내로 고려되는 텔레스코핑 장치의 몇몇 다른 변형들도 있다. 도 32 내지 도 33 및 도 34B 내지 도 34D는, 텔레스코핑 가이드 부재가 척추 뼈 근처의 그들의 위치에 비해 절개부에 가까워질 때, 한 텔레스코핑 가이드 부재로부터 다른 텔레스코핑 가이드 부재 사이에 거리가 좁음을 보여준다.
추가로, 그들의 개별 조립체 내에서, 텔레스코핑 가이드 부재는 절개부에 가까운 가이드 부재가 척추 뼈에 가까운 가이드 부재에 비해 더 좁은 폭 또는 지름을 갖도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 31A에 대해, 상부 가이드 부재(132)는 하부 가이드 부재(133)에 비해 조금 좁은 폭 또는 지름을 가져서, 상부 가이드 부재(132)가 하부 가이드 부재(133) 내로 및 그 밖으로 미끄러질 수 있게 된다. 그렇지 않으면, 텔레스코핑 가이드 부재는 척추 뼈에 가까운 가이드 부재가 절개부에 가까운 가이드 부재에 비해 더 좁은 폭 또는 지름을 갖도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 34D에 대해, 블레이드의 상부 요소(315b)가 블레이드의 하부 요소(315a)에 비해 조금 넓은 크기를 가져서, 상부 요소(315b)가 하부 요소(315a) 위로 및 그 주위에서 미끄러질 수 있게 된다.
도 34D에 도시된 구현예에서, 절개부에 가까운 상부 텔레스코핑 요소(315a)가 척추 뼈에 가까운 하부 텔레스코핑 요소(315b)의 외부를 따라 그 위로 올라간다. 즉, 일부 구현예에서, 절개부에 가까운 텔레스코핑 가이드 부재는 척추 뼈에 가까운 텔레스코핑 가이드 부재보다 크기(예를 들어, 폭 및 지름)가 크다. 일부 구현예에서, 상부 텔레스코핑 요소(315b)는 척추 뼈에 가까운 하부 텔레스코핑 요소(315a)를 수용하기 위하여 컷아웃될 수 있다. 척추 뼈에 가까운 하부 텔레스코핑 요소(315a)는 속이 꽉 차거나 또는 속이 비어 있으며, 그 위쪽으로 상부 텔레스코핑 요소(315b)와 밀착하도록 배치된다.
도 35A 내지 도 35C는 적어도 일부의 가이드 부재가 제거 가능하며 환자에게 재삽입될 수 있는 가이드 부재의 다른 구현예를 보여준다. 도시된 구현예는 비-텔레스코핑 가이드 부재(310) 및 제거 및 재삽입 가능한 요소를 갖는 새로운 가이드 부재(300)의 "혼성" 시스템을 제시한다. 도 35A에 도시된 바와 같이, 가이드 부재(300)는 상부 가이드 요소(315a) 및 하부 가이드 요소(315b)를 포함한다. 한 구현예에서는 이들 요소가 텔레스코핑 되나, 다른 구현예에서는 그렇지 않다. 부착된 이들 요소를 갖는 나사가 제1척추 뼈로 전달된다. 그 다음에는 도 35B에서 도시한 바와 같이, 상부 요소(315b)가 하부 요소(315a)를 뒤로 남기고 제1척추 뼈로부터 제거되나, 절개부(200)를 통해 확장되는 와이어(238)와 함께 부착될 수 있다. 와이어는 최하부 가이드 요소(315b)에 부착되거나, 그렇지 않으면 나사에 잘 부착되어, 요소(315b)도 또한 와이어에 대해 제거될 수 있다. 블레이드(310)와 같은 종래의 가이드 부재에 부착된 나사가, 와이어(238)와 십자 교차하면서 제2척추 뼈로 전달된다. 도 35C에 도시된 바와 같이 상부 요소(315a)는 원한다면 하부 요소(315b)에 재부착되어, 로드(104) 또는 다른 임플란트 또는 기구를 척추 위치에 전달할 수 있다. 한 구현예에서는, 원한다면 조립체의 높이를 조절하기 위하여 하나 또는 복수의 와이어(238)를 따라 미끄러질 수 있는 다수의(예를 들어, 2 이상의) 제거가능한 가이드 부재들이 있다. 도 35A 내지 도 35C가 단지 제거가능한 가이드 요소를 갖는 하나의 가이드 부재만을 도시하기는 했지만, 나사마다 하나씩, 다수의 이러한 조립체들이 있다는 것은 자명한 일이다.
도 36A 내지 도 36C는 긴 확장 블레이드 또는 암(415a)을 짧은 블레이드, 암 또는 타워(415b)와 결합시키는, 로드 및 임플란트 전달을 위한 혼성시스템(400)을 보여준다. 짧은 블레이드(415b)는 하나 이상의 가이드 와이어(238)에 부착될 수 있다. 도 36A에 도시한 바와 같이, 긴 확장 불레이드(415a) 및/또는 짧은 블레이드(415b)는 나사산(102)의 꼭대기에서 확장된다. 달리 말하면, 나사산(102)의 한 면 또는 나사산(102) 내에 로드를 수용할 수 있도록 배치된 채널의 한 면은 긴 확장 블레이드(415a)를 갖고, 다른 면은 짧은 블레이드(415b)를 갖는다. 긴 블레이드(415a) 및 짧은 블레이드(415b) 모두는 척추 뼈의 척추경 부위에 자리잡는 나사의 나사산(102) 시트에서 원하는 위치로 로드(104)를 유도하는데 사용된다. 일부 구현예에서, 긴 블레이드(415a)는 접혀서 짧아질 수 있는 반면, 짧은 블레이드(415b)는 뽑혀서 확장될 수 있다. 도 36A 내지 도 36C에서 도시된 구현예에서는 가이드 부재가 텔레스코핑 되지 않는 반면, 다른 구현예에서는 텔레스코핑 특징도 포함될 수 있다. 도 36B에서 도시한 바와 같이, 나사산에 부착된 와이어(238)와 함께 긴 블레이드(415a) 및 짧은 블레이드(415b)를 포함하는 혼성 조립체는 유사한 조립체와 십자 교차할 수 있다. 혼성 조립체의 일부로서 와이어(238)를 사용하면 유연성이 생겨서, 나사산을 구비하는 제2조립체가 제1조립체의 와이어(238) 및 긴 블레이드(415a)에 의해 형성된 통로를 통과할 수 있다. 한 구현예에서, 긴 블레이드 또는 짧은 블레이드는 미국 출원 공개 제2009-0234392 A1호 및 미국 특허 제7,758,584호(상기의 각각은 본 명세서에 전체로 참조됨)에서 상술된 가이드 탭 또는 슬리브와 형태가 유사하다.
일부 구현예에서, 긴 확장 블레이드 또는 암(415a)은 피부 수준 절개부를 향하며 그를 통과하는 모든 길에 미치거나, 또는 절개부를 통과하는 와이어에 연결된다. 짧은 블레이드, 암 또는 타워(415b)는 피부 수준 절개부로 확장 및 절개부를 통과하지 않는다. 혼성 시스템(400)의 짧은 블레이드(415b)를 사용하게 되면, 피부 수준 절개부 및 그 주위에 과밀 현상이 줄어들고, 그로 인하여 다수의 척추 뼈에 부착되는 추가적 긴 확장 블레이드를 위해 공간이 확보되어 동일 절개부를 통하여 밀착되도록 한다. 도 36A에서 도시한 바와 같이, 긴 블레이드 및 짧은 블레이드가 배치되는 쪽은 상기에서 참조된 미국 출원 공개 제2009-0234392 A1호 및 미국 특허 제7,758,584호에서 상술된 것처럼 한 척추경 나사 또는 척추 뼈에서 그 다음의 것으로 변경될 수 있다. 이것은 다단계 안정화 또는 융합에 대하여 전반적으로 큰 안정성을 제공하도록 돕는다. 예를 들어, 제1의 낮은 척추 뼈 상의 긴 확장 블레이드(415a)가 외측에 놓이고(내측에 짧은 블레이드(415b)가 놓이는 반면), 제2의 높은 위치의 척추 뼈에 대해서는 긴 확장 블레이드(415a)가 내측에 짧은 블레이드(415b)가 외측에 있다.
상술한 혼성 시스템에 더하여, 상술한 가이드 부재 중 어떤 것과 결합하는 추가적 혼성 시스템도 또한 가능하다. 예를 들어, 로드 전달을 위한 시스템은 하나의 블레이드 및 단일 나사 상의 하나 이상의 와이어의 혼합물을 포함할 수 있다. 로드 전달을 위한 다른 시스템은 제1나사에 하나의 튜브 또는 타워를 포함하며, 하나 이상의 와이어 또는 블레이드의 결합은 제2나사에 포함할 수 있다. 단일 절개부를 통하여 사용가능한 가이드 부재들의 다양한 조합도 가능하다.
도 31A 내지 도 33에 대하여 상술한 바와 비슷한 방법도 또한 도 34A 내지 도 36C에 도시된 가이드 부재의 다른 구현예에 적용할 수 있다. 이러한 방법은 높이조절가능한 하나 이상의 텔레스코핑 가이드 부재 조립체의 사용에 관여하며, 이로 인하여 사용 도중 하나의 조립체가 절개부 아래 높이에 있고 다른 조립체가 절개부 위쪽 높이에 있게 된다. 일부 구현예에서, 텔레스코핑 가이드 부재의 조립체는 십자 교차 또는 교차를 할 수 있다. 로드 부재 또는 다른 임플란트가 텔레스코핑 가이드 부재 조립체 아래로, 나사산의 시트 내의 위치로 전달될 수 있다.
도 37은 천공의 부피 및 삽입된 척추경 나사의 배향을, (ⅰ) 전방 내측 경로를 따른 종래의 방법, 및 (ⅱ) 전방 내외측 경로를 따른 새로운 방법에 의하여 비교한다. 도 37(A)은 왼쪽에 종래의 나사, 및 오른쪽에 새로운 피질골 나사를 위한 천공을 도시한 전면도를 보여준다. 도 37(B)은 오른쪽에 종래의 나사, 및 왼쪽에 새로운 피질골 나사에 대한 천공을 보여주는 측면도를 도시한다. 도 37(C)은 피질골 배치와 함께 전방내외측 경로를 따른 새로운 방법에 의하여 배치된 척추경 나사의 방사선투과사진을 보여준다. 도 37(D)은 전방내측 경로를 따라서 종래 방법에 따라 배치된 척추경 나사의 방사선투과사진을 보여준다.
나사를 척추경으로 배치하는 좀더 최근의 방법은 내외측 또는 전방내외측 경로를 사용한다. 본 발명의 장비 및 방법은 이러한 새로운 피질골 나사 경로 접근법과 함께 사용할 수 있다. 본 발명과 함께 이러한 피질골 접근법을 사용함으로써, 1 단계 융합을 위하여 4개의 나사가 구성되며, 2 단계 융합을 위하여 6개 나사 모두가 하나의 작은 중앙선 절개부를 따라 배치된다(도 38 참조).
최근 연구에서는 복합 하중 두 경로 사이에서 동등함에도 불구하고, 이러한 새로운 피질 경로 나사가 종래의 척추경 나사에 비하여 단축의 수율 인발 하중에서 30% 증가를 보이는 것으로 밝혀졌다. 새로운 피질 경로 및 나사 디자인은 종래의 경로 척추경 나사에 비하면 동등한 인발 및 토글(toggle) 특성을 가져서, 예비적 임상 특성을 확인한다. 단축 인발에서 피질 경로 나사의 파괴 하중의 30% 증가 및 고품질의 뼈와의 병치는 지주골 품질이 나쁜 환자에서 그의 사용을 정당화 한다(Spine Journal 9(2009)의 366-373 페이지에 실린 "Cortical bone trajectory for lumbar pedicle screws"(Santoni) 참고).
본 발명의 활용예에서 설명된 시스템은 골다공증 환자에서 개선된 결과를 얻기 위하여 내외측 또는 전방내외측 방향으로 이들 나사가 돌출되게 배치하는데 사용될 수 있다. 종래의 나사는 전방외측 방향으로 돌출한다(도 37 참조). 나사의 내외측 배치는 양면 나사가 단일의 중앙선 절개부를 통하여 배치되도록 한다. 최대로 활용하면, 다-단계 융합도 단일의 피하 중앙선 절개부를 통하여 수행할 수 있다.
도 38A 및 도 38B는 2 단계 융합의 측면도 및 정면도를 도시하며, 이는 문제가 된 2개의 디스크 공간을 지나는 3개의 인접한 척추 뼈를 피부 수준의 일반적인 단일 절개부를 통하여 밀착되는 모든 3개의 척추 뼈 상의 가이드 부재로 안정화시키는 것과 관계된다. 도시된 구현예에서 볼 수 있듯이, 각 나사산(102)은 3개의 인접한 척추 뼈를 가로질러서 하나 이상의 로드를 전달하는데 사용할 수 있는 하나 이상의 가이드 부재(103)에 작동가능하게 연결된다. 다른 구현예에서는, 3개의 인접한 척추 뼈를 안정시키기 위하여 와이어를 포함하는 가이드 부재를 사용하기보다는 가이드 부재가 상술한 어떠한 텔레스코핑 가이드 부재뿐만 아니라 어떠한 혼성 가이드 부재도 포함할 수 있다. 유리하게도, 2 단계 융합 시술은 다수의 가이드 부재가 삽입가능한 단일의, 비교적 작은 절개부를 사용하여 수행할 수 있다.
유리하게도, 와이어, "블레이드" 또는 "탭"을 자극하는 상술한 다수의 와이어, 및 텔레스코핑 가이드 부재의 조립체를 포함하는 가이드 부재는 척추 임플란트를 환자에 전달하기 위하여 최소 침습 수단을 제공할 뿐만 아니라, 사용하는 동안 조직 및 근육이 임플란트(예를 들어, 로드)의 이동을 위한 통로로부터 거리를 두도록 유지시키는데 효과적이다.
도 39는 반원통형 부분을 포함하는 텔레스코핑 가이드 부재의 다른 면을 보여준다. 텔레스코핑 가이드 부재(500)는 윈도우(535) 및 그에 대해 미끄러지기 쉽게 짝지어진 반원통형 부위(532)를 갖는 원통형 부분(533)을 포함한다. 텔레스코핑 가이드 부재(500)의 원위 말단은 나사산(102) 및 샤프트(101)를 갖는 나사에 연결된다. 텔레스코핑 가이드 부재(500)는 반원통형 부위(532)가 원통형 부위(533)의 외부 표면을 따라서 미끄러지기 쉽게 결합가능하도록 배열된다. 반원통형 부위(532)는 원통형 부위(533)의 외부 표면을 따라서 아래 위로 움직일 수 있고, 그로 인하여 텔레스코핑 가이드 부재(500)의 높이 조절이 가능하게 된다. 상부 텔레스코핑 부위에 적합한 다른 형상은 또한 상기에서 참조된 미국 출원 공개 제2009-0234392 A1호 및 미국 특허 제7,758,584호의 가이드 탭 또는 슬리브를 포함한다.
도 40은 반원통형 부위(532)를 갖는 텔레스코핑 가이드 부재(500)의 다른 구현예를 도시한다. 도 40A에서, 반원통형 부위(532)는 바닥의 가이드 부재(500)의 외부에 부착된다. 그렇지 않으면, 반원통형 부위(532)는 부재(500)의 내부에 부착되어서, 상기 부위(532)의 지름을 감소시킨다. 다른 지름을 갖는 반원통형 부위(532)는 2 이상의 반원통형 부위가 일반적 피부 절개부에서 만날 때, 더 좋은 맞물림성을 갖게 된다. 나아가, 반원통형 부위(532)는 반원통형 보다 좀 작거나(도 40C) 또는 좀 더 큰(도 40D) 근위부의 팁을 가질 수 있다. 다양성으로 인해 절개부에서 다수의 텔레스코핑 가이드 부재 간의 맞물림성이 좋아진다. 가이드 부재(500)가 절개부를 통하여 배치되고 그 후 높이가 감소되어 추가적인 가이드 부재(500)가 동일 절개부를 통과하여 배치되도록 하는 더 큰 공간을 제공한다는 점에서, 상술한 다른 텔레스코핑 가이드 부재와 유사하게 사용될 수 있다. 일단 원하는 수의 가이드 부재가 절개부를 통하여 자리를 잡으면, 하나 이상의 척추 임플란트(예를 들어, 로드 부재)가 가이드 부재를 통하여 전달되어 척추 안정화를 도울 수 있다.
이제부터 도 41 내지 도 45를 참고하여 2개의 척추 뼈를 통하여 임플란트의 안정성을 제공하는 최소 침습 방법이 상술될 것이다. 도 41에 도시한 바와 같이, 환자에게 절개부(200)를 만든다. 나사산(102)을 갖는 나사를 반원통형 부위(532) 및 원통형 부위(533)를 갖는 텔레스코핑 가이드 부재(500)의 원위 말단에 미리 붙여둘 수 있다. 텔레스코핑 가이드 부재(500)는 나사가 제1척추 뼈에 고정될 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 이 지점에서, 텔레스코핑 가이드 부재(500)는 길이가 확장되며, 나사로부터 절개부(200)를 통하여 지나간다(도 41 참조).
일단 텔레스코핑 가이드 부재(500)가 자리를 잡으면 원통형 부위(533)의 본체로 반원통형 부위(532)를 미끄러지게 함으로써 가이드 부재(500)의 높이를 감소시킬 수 있고, 그로 인하여 텔레스코핑 가이드 부재(500)의 전체 높이를 감소시킬 수 있다. 도 42에 도시한 바와 같이, 텔레스코핑 가이드 부재(500)는 높이가 감소하며, 상기에서 가이드 부재(500)의 가장 근위 말단은 적어도 피부 절개부(200)나 또는 그 아래에 있다. 가이드 부재(500)의 높이를 감소시킴으로써, 유리하게 절개부(200)를 통하여 제2텔레스코핑 가이드 부재(600)를 전달하기 위한 충분한 공간을 제공한다. 도시되지는 않았지만, (와이어(238)와 같은) 와이어들 또는 다른 장치가 사용되어 반원통형 부위(532)와의 접촉을 유지시킬 수 있다.
상부 반원통형 부위(632) 및 하부의 원통형 부위(633)를 갖는 제2텔레스코핑 가이드 부재(600)는 그 다음에 절개부(200)를 통하여 전달될 수 있다. 제1텔레스코핑 가이드 부재(500)와 마찬가지로, 제2텔레스코핑 가이드 부재의 원위 말단이 나사산(102)을 통하여 나사에 고정된다. 도 43 및 44의 다른 조망도에서 도시된 바와 같이, 제1텔레스코핑 가이드 부재(500)의 반원통형 부위(532)는 제2텔레스코핑 가이드 부재(600)가 동일한 절개부(200)를 통하여 전달되기에 충분한 공간을 제공한다.
제2텔레스코핑 가이드 부재(600)가 동일한 절개부(200)를 통하여 전달된 후에, 제2나사가 제2척추체에 고정될 수 있다. 시스템은 이제 절개부(200) 또는 그 근처에 근위 말단 부위를 갖는 2개의 텔레스코핑 가이드 부재(500, 600)를 포함한다. 가이드 부재 각각의 반원통형 부위(532, 632)는 척추 임플란트(예를 들어, 로드 부재)가 이를 통하여 전달될 수 있는 채널을 제공한다. 제2반원통형 부위(632)도 또한 원한다면 피부 절개부(200)의 수준으로 미끄러져 들어간다. 도 45에 도시된 바와 같이, 로드 부재(미도시)는 반원통형 부위(632)의 내부를 통하여 원통형 부위(633)로 유도될 수 있다. 로드 부재의 한 말단이 제2가이드 부재(600)의 윈도우(655)를 통과하여, 제1가이드 부재의 윈도우(555)로 지나갈 수 있다. 로드 부재는 이제 제1말단이 제1나사산의 제1시트에 안착할 수 있고, 제2말단이 제2나사산의 제2시트에 안착될 수 있는 위치에 있으며, 그로 인하여 2개의 척추 뼈를 가로지르는 안정화 부재로서 작용을 한다.
도 46A 내지 도 46D는 확장가능한 블레이드 또는 탭을 갖는 가이드 부재(700, 710)의 구현예를 도시한다. 하나의 구현예에서, 하나의 블레이드(700)가 나사산(102)에 부착되고 제2블레이드(710)가 피부 절개부 외부의 근위 말단에서 견인기 장치를 사용하여 블레이드(700)로부터 분리될 수 있다. 한 구현예에서, 2개의 블레이드(700, 710)는 완전히 연결되지는 않았지만, 그 대신 단지 하나의 블레이드(예를 들어, 블레이드(700))만이 나사산에 부착된다. 이런 방식으로, 블레이드(710)가 자유롭게 움직이고, 견인기와 좀더 유사하다. 견인기 장치가 근위 말단에서 사용되어, 필요한 경우 두 개의 블레이드를 이격, 유지, 잠금 및/또는 접는다. 도 46B 내지 도 46D에 도시된 바와 같이, 블레이드(710)는 로드 또는 기구 전달을 위해 채널이 형성되도록 확장될 수 있다. 일부 구현예에서, 절개부 또는 그 근처에서 한 쌍의 가이드 부재(700)를 십자 교차시키고, 이로 인하여 로드를 최소 침습적으로 도입하는 것도 가능하다. 한 구현예에서는, 개별적 블레이드 또는 탭(710) 자체가 이격적으로 확장될 수 있다. 2개의 블레이드(700 및 710)는 접을 수 있는 부채 또는 아코디언처럼 측면 커넥터와 연결되어서, 도 46A에 도시된 저위치 배열에서 도 46D에 도시한 좀더 넓고 큰 위치 배열로 움직일 수 있다.
상술한 본 발명의 많은 특징(예를 들어, 와이어, 블레이드/탭, 또는 텔레스코핑 부재의 형태로 십자 교차하는 가이드 부재를 제공)은 또한 다른 응용예에 나타낸 것처럼 기존 장치를 개선하는데 사용될 수 있다. 예를 들어 미국 특허 제7,758,584호(Bankoski et al.)(Synthes 사에 양도)의 고정화 시스템은 텔레스코핑 특성을 포함함으로써 개선될 수 있으며, 이는 특허 상의 상기 시스템에 대한 다수의 임플란트 홀더가 절개부 또는 그 근처에서 십자 교차되게 하고 그로 인하여 절개부의 크기를 감소시킨다. 현재, 제7,758,584호의 측면 임플란트 홀더는 피부 절개부를 통하여 확장되며, 다른 높이로 텔레스코핑 할 수 있는 능력이 없다. 미국 특허 공개 제2009/0234392호(Dziedzic et al.)(DePuy Spine 사에 양도)의 고정화 시스템도 또한 텔레스코핑 특성을 가짐으로서 개선될 수 있었으며, 이는 유사하게도 피부 절개부 또는 그 근처에서 상기 출원 공개의 다수의 가이드 탭을 십자 교차시킬 수 있게 함으로써 절개부의 크기를 감소시켰다. 미국 특허 제7,846,093호((Gorek et al.)(K2M 사에 양도)도 또한 텔레스코핑 특성으로부터 이점을 가질 수 있다. 나아가, 이들 응용예 중 어떤 것도 본 특허 출원에서와 같이 척추체로부터 절개부까지의 다양한 각도에 대하여 쉽게 확장가능하며, 이로 인하여 가이드 부재가 절개부 또는 그 근처에서 쉽게 교차되며 최소 침습성을 증가시킬 수 있게 하는 와이어 형태로 가이드 부재를 응용하지 않았다. 상기 특허 제7,758,584호, 출원 공개 제2009/0234392호, 및 이 단락에서 설명된 제7,846,093호의 각각의 공개 내용은 본 명세서에서 전체로 참조되며, 본 명세서에서 논의된 독창적인 내용이 상기 참조에 대하여 적용가능하다.
나아가, 상술한 가이드 부재를 사용하는 시술 중 어떠한 것도 하나 이상의 로봇의 도움을 받아 수행될 수 있다. 로봇의 사용은 유리하게도 정교성을 증가시키고, 로드 및 가이드 기구를 가이드 부재로 전달하는데 매우 유용할 수 있다.
본 발명은 상술한 구현예에 제한되지 않는다. 본 발명의 사고 및 범주로부터 출발하지 않고도 다양한 변형 및 개조가 물론 가능하다.
당업자라면 용이하게 추가적인 장점 및 개조가 가능할 것이다. 따라서, 이러한 넓은 측면에서 본 발명은 본 명세서에서 도시 및 상술된 특정 구체사항 및 대표 구현예로 제한되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구항 및 그들의 균등물에 의해 정의되는 바와 같이 일반적이고 독창적인 개념의 사고 및 범주로부터 출발하지 않고도 다양한 개조예가 만들어질 것이다.

Claims (37)

  1. 제1척추 뼈에 이식되도록 구성되며 나사산을 갖는 제1나사, 및 상기 제1나사에 분리가능하게 연결된 높이조절가능 요소를 포함하는 제1가이드 부재; 및
    제2척추 뼈에 이식되도록 구성되며 나사산을 갖는 제2나사, 및 상기 제2나사에 분리가능하게 연결된 제2가이드 부재를 포함하되,
    상기 제1가이드 부재를 구비한 상기 제1나사 및 상기 제2가이드 부재를 구비한 상기 제2나사는 각각 동일한 단일 절개부를 통하여 상기 제1및 제2척추 뼈에 전달되도록 배열되며, 상기 제1가이드 부재의 높이조절가능 요소는 상기 제2나사가 상기 제2척추 뼈에 이식될 때 상기 절개부를 통하여 확장되도록 하기 위하여 상기 제1나사가 상기 제1척추 뼈에 이식될 때 상기 피부 절개부 수준 또는 그 아래에서 제1가이드 부재의 높이를 감소되도록 조절가능한, 단일 피부 절개부를 통한 환자에서의 척추 안정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 높이조절가능 요소가 텔레스코핑 요소인 것인, 척추 안정화 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1및 제2가이드 부재 중 어느 하나 또는 둘 다에 전달되기 위한 크기 및 구성을 갖는 척추 임플란트를 추가로 포함하며, 상기 척추 임플란트가 상기 제1나사산에 고정되도록 배치된 제1부위, 및 제2나사산에 고정되도록 배치된 제2부위를 갖는 것인, 척추 안정화 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2가이드 부재가 높이조절가능 요소를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2가이드 부재가 텔레스코핑 되지 않고, 고정된 길이를 갖는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2나사가 제2척추 뼈로 이식될 때 상기 제2가이드 부재가 상기 피부 절개부를 통하여 위로 확장되는 높이를 갖는 견고한 튜브 또는 하나 이상의 블레이드를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절가능 요소가 다수의 원통형 부재를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절가능 요소가 다수의 블레이드를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절가능 요소에 부착되며 상기 높이조절가능 요소가 상기 피부 절개부 또는 그 아래에서 높이가 감소될 때 상기 피부 절개부를 통하여 확장되도록 배열되는 하나 이상의 확장 부재를 추가로 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 확장 부재가 상기 높이조절가능 요소의 근위 부위와 접하는 하나 이상의 와이어를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  11. 제4항에 있어서, 제1가이드 부재의 높이조절가능 요소의 근위 부위에 접하는 제1확장 부재, 및 제2가이드 부재의 높이조절가능 요소의 근위 부위에 접하는 제2확장 부재를 추가로 포함하며, 상기 제1및 제2확장 부재가 척추 임플란트 전달을 위한 통로를 제공하면서 십자 교차할 수 있는 것인, 척추 안정화 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절가능 요소가 상부, 중간부, 하부를 포함하는 적어도 3개의 원통형 부재를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 높이조절가능 요소가 나사산에 분리가능하게 연결된 하부 원통부, 및 상기 하부 원통형에 미끄러지기 쉽게 결합된 반원통부를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 나사산을 갖는 제3나사 및 상기 제3나사에 분리가능하게 연결된 제3가이드 부재를 추가로 포함하며, 상기 제3나사가 제3척추 뼈에 이식되도록 배치되는 것인, 척추 안정화 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제3가이드 부재가 텔레스코핑 요소를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  16. 제3항에 있어서, 상기 척추 임플란트가 상기 제1및 제2나사산에 고정될 수 있는 크기를 가지며, 그의 선두 말단이 상기 제2가이드 부재에 의해 상기 제2나사로 먼저 전달될 때 상기 척추 임플란트의 하위 말단이 상기 제1가이드 부재 내부에 유지하도록 하는 분리가능한 유연성 확장부를 갖도록 추가로 배치되는 것인, 척추 안정화 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 단일 절개부의 폭이 제1나사 및 제2나사의 합산 폭보다 작은 것인, 척추 안정화 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 절개부 위의 요소에서 상기 절개부 자체까지의 거리를 감소시키기 위하여 상기 높이조절가능 요소가 굴곡될 수 있는 것인, 척추 안정화 시스템.
  19. 제1척추 뼈에 이식되도록 배열된 나사산을 구비한 제1나사;
    제2척추 뼈에 이식되도록 배열된 나사산을 구비한 제2나사;
    (ⅰ) 상기 제2나사가 상기 제2척추 뼈에 이식될 때 피부 절개부 수준 또는 그 아래로 높이를 갖도록 배열되는 상기 제1나사에 분리가능하게 부착된 제1가이드 부재, 및 (ⅱ) 상기 제2나사가 상기 제2척추 뼈에 이식될 때 상기 제1나사 및/또는 상기 제1가이드 부재로부터 상기 절개부를 통하여 위로 확장되도록 구성된 하나 이상의 유연성 와이어;
    상기 제2나사에 분리가능하게 연결되며, 상기 제2나사가 상기 제2척추 뼈에 이식될 때 상기 피부 절개부를 통하여 그 위쪽으로 확장되도록 구성된 강성 또는 반강성 물질을 포함하는 제2가이드 부재; 및
    상기 제1나사와 상기 제2나사 사이에서 연결가능한 척추 임플란트를 포함하는, 단일 피부 절개부를 통한 환자의 척추 안정화 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1및 제2가이드 부재 중 어느 하나, 또는 둘 다가 하나 이상의 튜브를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1및 제2가이드 부재 중 어느 하나, 또는 둘 다가 하나 이상의 블레이드를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2나사가 상기 제2척추 뼈에 이식될 때 상기 피부 절개부를 통하여 확장되도록 배열되는 상기 제1나사에 분리가능하게 연결된 제1가이드 부재를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  23. 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2가이드 부재가 상기 제2가이드 부재에 조절가능한 높이를 제공하도록 배열된 텔레스코핑 요소를 포함하는 것인, 척추 안정화 시스템.
  24. 척추 위치로의 접근로를 제공하기 위하여 환자의 피부에 절개부를 내는 단계;
    상기 절개부를 통하여 제1나사를 제1척추 뼈로, 동일한 절개부를 통하여 제2나사를 제2척추 뼈로 전달하되, 상기에서 적어도 하나의 상기 제1나사 및 제2나사가 절개부를 통하여 위로 확장되는 높이조절가능 가이드 부재에 분리가능하게 연결되는 단계;
    로드 또는 유연성 커넥터를 나사로 전달하는 단계; 및
    나사 각각에 대해 로드 또는 유연성 커넥터를 잠그는 단계를 포함하여 이루어지는 척추 치료 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 높이조절가능 가이드 부재가 다수의 텔레스코핑 가이드 부재를 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 제1나사 및 제2나사는 둘 다 상기 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재 및 다수의 제2텔레스코핑 가이드 부재 각각에 분리가능하게 연결되되, 상기 방법은
    상기 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재가 상기 절개부를 통하여 확장될 때 상기 제1나사가 상기 절개부를 통하여 상기 제1척추 뼈에 전달되는 단계;
    상기 다수의 제1텔레스코핑 가이드 부재의 높이를 감소시켜, 가장 위쪽의 텔레스코핑 가이드 부재가 상기 절개부 아래에 위치하게 하는 단계; 및
    상기 다수의 제2텔레스코핑 가이드 부재가 상기 절개부를 통하여 확장될 때 상기 제2나사가 상기 동일한 절개부를 통하여 상기 제2척추 뼈에 전달되는 단계를 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 제1나사가 다수의 텔레스코핑 가이드 부재에 분리가능하게 연결되며, 상기 제2나사가 비-텔레스코핑 가이드 부재에 분리가능하게 연결되는 것인, 척추 치료 방법.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 텔레스코핑 가이드 부재가 다수의 튜브를 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  29. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 텔레스코핑 가이드 부재가 다수의 블레이드를 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  30. 제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 또는 복수의 나사가 상기 척추 뼈로 전달될 때 상기 텔레스코핑 가이드 부재가 상기 척추 뼈에서 위쪽으로 확장되는 적어도 하나의 와이어를 추가로 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로드 또는 유연성 커넥터를 전달하는 것은 상기 로드 또는 유연성 커넥터가 상기 제1나사에 분리가능하게 연결된 상기 텔레스코핑 가이드 부재 중 하나의 윈도우를 통과하여 상기 제2나사와 접하게 하는 것을 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 로드 또는 유연성 커넥터의 전달할 때 상기 로드가 상기 제2나사에 분리가능하게 연결된 다수의 텔레스코핑 가이드 부재 중 하나의 윈도우로 통과하게 하는 것을 추가로 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  33. 척추 위치에 대한 접근로를 제공하기 위하여 환자의 피부에 절개부를 내는 단계;
    제1나사를 상기 절개부를 통하여 제1척추 뼈로 전달하되, 이식 후 제1나사가 (ⅰ) 상기 제1나사로부터 상기 절개부를 통하여 위로 확장되는 유연성 와이어, 및 (ⅱ) 상기 피부 절개부 수준 또는 그 아래의 높이를 가지며 상기 제1나사에 분리가능하게 연결된 제1가이드 부재 중 적어도 하나, 또는 둘 다를 갖는 단계;
    제2나사를 동일한 절개부를 통하여 제2척추 뼈로 전달하되, 상기 제2나사가 제2척추 뼈에 이식될 때 상기 제2나사는 상기 피부 절개부를 통하여 그 위로 확장되는 강성 또는 반강성 물질을 포함하는 제2가이드 부재에 분리 가능하게 연결되는 단계;
    로드 또는 유연성 커넥터를 상기 나사에 전달하는 단계; 및
    각각의 상기 나사에 대하여 로드 또는 유연성 커넥터를 잠그는 단계를 포함하는 척추 치료 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제1나사가 상기 피부 절개부를 통하여 상기 제1나사의 나사산으로부터 확장되는 적어도 하나의 유연성 와이어를 갖는 상기 제1척추 뼈로 전달되는 것인, 척추 치료 방법.
  35. 제33항에 있어서, 상기 제1나사가 상기 제1나사에 분리가능하게 연결된 제1가이드 부재를 갖는 상기 제1척추 뼈에 전달되며, 상기 제1가이드 부재는 상기 제1나사의 이식 후 상기 피부 절개부 수준 또는 그 아래에서 높이를 가지며, 유연성 와이어가 상기 제1가이드 부재의 근위 말단에 부착되는 것인, 척추 치료 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 제1나사가 제1척추 뼈에 전달될 때 상기 제1가이드 부재는 상기 피부 절개부 수준의 아래에서 높이를 갖는 짧은 튜브를 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
  37. 제33항에 있어서, 상기 제1나사가 먼저 제1척추 뼈에 전달될 때 상기 제1가이드 부재가 상기 피부 절개부를 통하여 확장되는 제1높이, 및 상기 제1나사가 피부 절개부로 전달된 후 상기 피부 절개부 또는 그 아래에서의 제2높이 사이에서 조절가능한 다수의 텔레스코핑 요소를 포함하는 것인, 척추 치료 방법.
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