KR20170041173A - 신경 근접 위치의 동적 실시간 모니터링 기능이 구비된 조명식 내시경 페디클 프로브 - Google Patents

신경 근접 위치의 동적 실시간 모니터링 기능이 구비된 조명식 내시경 페디클 프로브 Download PDF

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KR20170041173A
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에버리 엠. 3세 잭슨
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Abstract

페디클 나사못(pedicle screw)의 수용을 위한 페디클 내의 구멍(hole)을 형성하도록 척추 수술 동안에 사용하기 위한 내시경 페디클 프로브(endoscopic pedicle probe)는 외과 의사의 손과 협력하기 위한 확장된 근위 단부(enlarged proximal end) 및 상기 구멍을 형성하도록 상기 페디클을 통해 푸싱될 수 있는 원위 팁(distal tip)으로 종결하는 가늘고 긴(elongate) 샤프트를 가진다. 샤프트를 통해 연장하는 통합된 내시경 및 라이트(light)는 외과 의사가 타겟 영역을 시각적으로 관찰할 수 있게 하며, 콘딧이 타겟 영역을 관개하는(irrigate) 유체를 운동하도록 샤프트를 통해 연장한다. 바람직한 형태에서, 프로브는 파손(breach)이 발생되려고 할 때 외과 의사에게 경고하기 위해 근전도(electromyographic) 또는 기계적 근전도(mechanomyographic) 모니터링 시스템과 연결된다. 완전한 프로브는 일회용이거나, 단지 팁이 처리 또는 교체를 위해 분리가능할 수 있다.

Description

근접성 모니터링 기능이 구비된 조명식 내시경 페디클 프로브{ILLUMINATED ENDOSCOPIC PEDICLE PROBLE WITH PROXIMITY MONITORING}
본 출원은 2014년 3월 20일자로 제출된 미국 가출원 일련번호 제61/955,895호의 이익을 주장하는 2014년 5월 29일자로 출원된 미국 특허출원 제14/289,795호의 일부 계속 출원이며, 차례로 2012년 5월 16일자로 제출된 미국 가출원 일련번호 제61/647,747호의 이익을 주장하는 2012년 12월 27일자로 출원된 미국 특허출원 제13/728,987호의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 일반적으로 외과용 기기(surgical instruments)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 페디클 나사못(pedicle screw)의 삽입을 위한 준비 동안에 척추뼈(vertebral)의 페디클(pedicle)에 구멍들(holes)을 형성하는데 사용되는 페디클 프로브(pedicle probe)에 관한 것이다. 본 발명의 일 특징에 따르면, 프로브는 외과 의사(surgeon)가 처리되는 영역을 볼 수 있도록 하는 적어도 하나의 내시경을 포함한다. 라이트(light)는 처리되는 영역을 조명하기 위해 프로브와 통합되며, 바람직한 실시예에서는 관개 수단(irrigation means)이 프로브와 결합되어, 처리되는 영역으로부터 잔해(debris)를 플러시(flush) 하여 뷰(view)가 방해되는 것을 방지한다. 추가의 바람직한 실시예에 따르면, 프로브에는 페디클이 파손되려는 경우에 외과 의사에게 경고하기 위해 기계적 근전도(mechanomyography : MMG) 또는 근전도(electromyography : EMG) 기능이 제공된다. 다른 실시예에서, 교체가능한 팁(tip)이 프로브의 원위 단부(distal end)에 제공되며, 또다른 바람직한 실시예에서 전체 프로브는 일회용(disposable)이다. 본 발명의 프로브는 이러한 특징들 중 임의의 하나 또는 임의의 조합을 가질 수 있다.
외상(trauma)을 치료하고, 기형(deformity)을 교정하고, 또는 질병의 영향을 완화하기 위해, 때때로 척추(spine)의 수술을 수행할 필요가 있다. 척추 융합(Spinal fusion) 또는 안정화(stabilization)는 이러한 상태를 치료하기 위해 사용될 수 있는 하나의 절차이다. 한 소식통에 따르면, 현재 미국에서 수행되는 약 40만 건의 자궁 경부(cervical) 및 요추 고정술(lumbar fixations)을 포함하여 매년 전세계적으로 약 3천만 건의 척추 시술(spine procedures)이 시행되고 있다.
척추 분절(spinal segment)을 안정화시키기 위해, 페디클에 나사못을 삽입함으로써 척추 융합이 달성될 수 있다. 페디클(pedicle)은 척추뼈(vertebra)의 후방(posterior)에서 돌출하는 조밀한, 줄기 모양(stem-like)의 구조이며, 다른 구조에 연결되는 척추뼈마다 2개의 페디클이 있다. 페디클이 척추(spine)의 가장 강한 부착점이기 때문에, 뼈 대 금속(bone-to-metal) 연결의 실패없이 상당한 힘이 척추에 가해질 수 있다.
페디클 나사못을 삽입하기 위해, 길고, 얇은 금속 프로브가 페디클을 통해 척추뼈 몸체(vertebral body)에 삽입되어, 나사못의 수용을 위한 구멍(hole)을 형성한다. 통상적인 페디클 프로브는 직선형(straight) 만곡형(curved)이 될 수 있으며, 근위 단부(proximal end) 상에 확장된 손잡이를 갖는 가늘고 긴(elongate) 견고한 금속 샤프트를 포함한다. 프로브는 페디클을 관통하는 구멍을 형성하기에 적합한 형상의 원위 단부(distal end)를 가질 수 있고, 또는 별도의 송곳(awl) 또는 리머(reamer)가 우선 페디클을 관통하는 구멍을 형성하는데 사용될 수 있으며, 다음에 프로브는 나사못의 경로를 개발하기(develop) 위해 페디클의 해면골(cancellous bone) 내로 그리고 척추뼈 몸체 내로 삽입된다. 다양한 프로브가 소위 기어 시프트(gear shift) 페디클 프로브 및 Fox 페디클 프로브를 포함하여 종래기술로 공지되어 있다. 기어 시프트 프로브는 근위 단부에 둥근 헤드를 가지는 반면, Fox 프로브는 근위 단부에 플랫 디스크형(flat disc-shaped) 헤드를 가진다.
나사못 배치를 근사화하거나(approximate) 또는 시뮬레이션하는데 사용되는 대부분의 종래 기법(modalities)은 간접적이며, 형광경 가이던스(fluoroscopic guidance) 및 프레임레스 정위적 가이던스(frameless stereotactic guidance)를 포함한다. 페디클 및 주위 바이탈(vital) 구조의 근사화(Approximations)는 수술 전에 행해지는 CT 스캔 또는 MRI로부터 얻어진다.
종래 프로브의 적절한 포지셔닝(positioning)은 어느 정도 촉감에 의존한다. 예를 들어, 프로브의 전진은 부드럽고 일관성이 있어야 한다. 갑작스런 플런지(sudden plunge)는 페디클에서 측면으로 빠져나오는 것을 시사하고, 저항의 증가는 페디클 또는 척추뼈 몸체 피질(vertebral body cortex)에 대한 지대주(abutment)를 나타낸다.
이러한 전통적인 기법은 가파른 학습 곡선(steep learning curve)을 요구하며, 부적절하거나 또는 부정확한 프로브의 조작 및 페디클 나사못의 배치는 페디클 피질의 꼬리쪽(caudal) 또는 내측(medial) 침투 및 경막(dural) 또는 신경 손상을 초래할 수 있다.
종래의 페디클 프로브에 있어서, 구멍이 페디클 내에 만들어졌는지, 나사못이 페디클 내측에 완전히 위치될 것인지 확인하는 직접적인 방법이 없다. 나사못의 일부가 페디클의 외측에 위치되면 주위 구조가 손상될 수 있다. 오배치된(misplaced) 나사못에 의한 신경 뿌리 손상, 경막외관(epidural vessel) 손상 또는 척수(spinal fluid) 누출이 있을 수 있다.
본 출원인의 초기 미국특허 제6,855,105호는, 외과 의사에게 처리되는 영역의 뷰를 제공하기 위해, 프로브를 통해 연장되는 광섬유 다발(fiber optic bundle)을 통해 내시경 모니터와 연결된 원위 단부(distal end)에 카메라를 가지는 내시경 페디클 프로브를 개시하며, 따라서 종래의 페디클 프로브의 많은 단점을 극복한다.
처리되는 영역의 조명(illumination)이 내시경의 유용성을 크게 향상시킨다는 것을 인식하여, 본 출원인은 초기의 미국 특허출원 제13/728,987호에서 치료받는 영역을 비추는 라이트를 추가했다. 본 출원인은 또한 처리되는 영역에서 잔해를 플러시하여 내시경 카메라의 뷰가 방해받지 않도록 관개 수단을 추가했다.
본 출원인의 이전 페디클 프로브의 장점에도 불구하고, 내시경, 라이트 및 관개 수단을 가지기 위해, 다중의 보어(bores)가 프로브 샤프트에 요구되었다.
출원인의 종래 가출원 일련번호 제61/955,895호에서, 내시경 및 라이트는 프로브 내의 단일 보어를 통해 연장될 수 있는 단일 유닛으로 결합되며, 따라서 필요한 보어의 수를 감소시키고 프로브의 구성을 단순화한다.
본 출원인의 발명의 이전 실시예가 종래기술 프로브들의 많은 결함을 해결하였더라도, 프로브의 오배치로 인하여 언제 파손이 발생하려는지 외과 의사가 알기가 어려웠다.
미국 특허 제8,255,044호는, 파손이 발생하려고 하고 잠재적으로 신경에 손상을 초래할 때 외과 의사에게 경고하기 위해, 근전도의 원리를 이용하는 시스템을 개시한다. 이 특허의 시스템은 페디클 벽의 절연 특성 및 인접한 신경근의 전도성의 장점을 활용하고, 페디클의 파손 또는 잠재적 파손을 검출하고 외과 의사에게 경고하기 위해 동적 페디클 무결성 평가를 수행하는 근전도 모니터링을 이용한다. '044 특허의 시스템은 구멍 형성, 구멍 준비 및/또는 페디클 나사못 고정의 나사못 도입 단계 동안 자극원(stimulation source)과 페디클 구멍의 내부 사이의 전기적 통신을 수립하는 단계를 포함한다. 이러한 단계 동안 자극 신호를 인가하고 이 자극으로 인한 신경근육(neuromuscular) 반응을 모니터링함으로써, 시스템은 페디클의 무결성이 위태롭게 되었는지, 즉 손상되었거나 손상되려는지를 자동으로 검출하고 사용자에게 전달한다. 이 특허의 프로브는 전기 전도성 재료로 제조되고, 프로브에 전기장을 인가하기 위해 전기 에너지원에 연결된다. 플런저(plunger)(41)는 전기 에너지원과의 전기적 연결을 수립하기 위해 장치(65)에 수동으로 인가된다. 자극 신호가 인가될 때 프로브의 전도성 벽과 인접한 조직 사이의 션팅(shunting)를 방지하기 위해, 가요성 절연 외장(sheath)이 프로브 몸체 주위에 배치된다.
측면 액세스(lateral access) 척추 융합 수술 기술의 최근 발전은 외과 의사가 최소 침습적(invasive) 측면 액세스 척추 융합을 안전하고 효과적인 근육 보존성(muscle-sparing) 방식으로 수행할 수 있도록 한다. 전통적인 후방(posterior) 융합 기술은 등 근육, 뼈, 혈관, 인대 및 신경의 절개와 수축을 요구하는 반면, 복부 근조직(abdominal musculature)를 통한 전통적인 전방 접근법(anterior approaches)은 대동맥 및 장골 혈관과 같은 주요 혈관(vascular) 구조들뿐만 아니라 매우 민감한 비뇨 생식기 구조들에 대한 손상을 각오하여야 한다.
새로운 측면 트랜스프소아스(transpsoas) 접근 액세스법은 환자의 측면과 요근(psoas) 근육을 통해, 기계적 근전도(MMG)를 사용하여 신경 위치의 동적 실시간 모니터링을 제공한다. 근육의 전기적 반응을 모니터링 하므로 전기적 간섭 가능성이 있는 전통적인 근전도(EMG) 기술에 비해, MMG는 신경 자극 후에 근육의 기계적 반응을 측정함으로써 기능한다. MMG는 EMG보다 빠른 응답 속도를 가지며, 낮은 임계값에서 신경의 검출을 위한 높은 감도(sensitivity)를 나타낸다. 전기 자극에 대한 근육 반응은 자극원으로부터 신경의 거리에 따라 다르며, MMG는 신경이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 외과 의사에게 정확히 알려줄 수 있다. 다른 레벨의 전류로 작업하면서, 외과 의사는 전류와 거리 사이의 관계를 수립할 수 있어, 외과 의사가 자극 프로브로부터 신경이 얼마나 멀리 있는지를 정확하게 결정하도록 한다.
MMG는 대략 절반의 자극 전류의 양을 사용하여 EMG보다 평균 1.2 초 앞당겨서 신경의 존재를 검출한다. 전기 저항이 전도성 조직에 의존하여 매우 다양하기 때문에, EMG 모니터링 시스템은 200 mA와 같이 높은 전류를 이용할 수 있다. MMG 시스템은 전형적으로 6 mA의 최대 전류 출력을 가지며, 비교가능한 EMG 시스템보다 거의 35배 적다.
MMG는 신경의 위치결정(locating)에 더욱 민감한 지시자(indicator)이며, 외과 의사는 보지도 않고 신경과 관련된 위치를 1 ~ 2㎜ 이내로 알 수 있다. 적은 전류를 요구하는 시스템을 이용함으로써, 외과 의사는 환자의 부상 위험을 추가로 줄일 수 있다.
미국 미시간 주, 윅콤(Wixom)의 센티오(Sentio) LLC는 측면 액세스 척추 융합 수술 중에 운동 신경근(motor nerve roots)과 이들의 주변 확장부들(extensions)을 위치결정(locating)하고 매핑(mapping)하기 위한 기계적 근전도(MMG) 수술 액세스 도구를 개발했다. Sentio MMG 시스템은 외과 의사가 식별하고자 하는 신경에 의해 자극된 근육 위의 피부 표면에 직접 가속도계 센서를 부착한다. 자극자(stimulator) 프로브는 운동 신경의 존재를 위해 수술 부위의 주위를 자극하도록 외과 의사에 의해 조작된다. 신경이 식별될 때, 외과 의사는 "중지(stop)" 경고를 제공받는다. 외과 의사가 자극하고 "고(go)" 경고를 수신할 때마다, 외과 의사는 다음에서 자극 전류를 사용할 때 "고" 경고를 추론할 수 있다:
ㆍ 1mA는 Sentio 프로브가 신경에서 적어도 1mm에 있음을 의미하고;
ㆍ 5mA는 Sentio 프로브가 신경에서 적어도 5mm에 있음을 의미하고;
ㆍ 15mA는 Sentio 프로브가 신경에서 적어도 15mm에 있음을 의미한다.
Sentio MMG®는 EMG와 같이 근육 수축과 관련된 동일한 생리 현상을 측정하지만, 전기를 이용하는 것과는 대조적으로 기계적(mechanical) 수단을 통해 측정한다. MMG는 바늘을 포함하지 않고, 따라서 외과 의사 및 OR 스태프에 대한 바늘 찔림(sticks) 위험을 줄이고, 추가로 환자 및 OR 직원들에 대한 감염가능성을 줄이고; 어떤 피부 준비도 요구하지 않으며; 판독(readings)이 피부에 부착되는 단일 센서 패치만을 요구하는 반면, EMG는 3개의 전극 영역을 준비해야 한다.
Sentio 시스템의 사용에서, 환자 측면에서 절개부위(incision)가 만들어지고, 외과 의사는 절개부위를 통해 척추의 레벨로 확장기(dilator)를 삽입한다. 작은 전기 신호가 신경을 자극하도록 확장기를 통해 전송되고, 디스크 공간과 요추(lumbar) 신경 구조의 전방에 직접 확장기를 배치할 때 외과 의사를 안내한다. 이 시스템은 페디클 프로브의 사용 또는 페디클 나사못의 배치를 포함하지 않는다.
전술한 미국 특허 제8,255,044호에서 사용된 가요성 절연 외장 및 플런저를 통합할 필요없이 페디클 나사못 배치를 위한 절차 중에 신경근 반응을 자극하고 모니터하기 위해 기계적 근전도 또는 근전도를 사용할 수 있는 페디클 프로브를 갖는 것이 유리할 것이다.
본 발명에 따른 페디클 프로브의 바람직한 실시예에 따르면, 프로브는 예를 들어 탄소 섬유 또는 강화 플라스틱과 같은 비전도성 재료로 제조되고, 원위 팁(distal tip)은 전도성 코팅을 그 위에 위치시킴으로써 전도성으로 제조되며, 예를 들어 전기 에너지를 팁에 공급함으로써 신경근육 반응이 타겟 부위(target site)에서 유도될 수 있다. 이런 형태의 프로브는 사용 후에 버릴 수 있다. 다른 실시예에서, 프로브는 전도성 재료로 제조되고, 팁을 제외한 모두 비전도성 절연 재료로 코팅되어 전기장이 팁에서만 생성된다. 또는 전도성 스트립이 프로브에 배치되어 근위 단부에서 원위 단부까지 전도성 경로를 수립할 수 있다. 특히 Sentio LLC에 의한 MMG 시스템과 같은 MMG 시스템을 사용하는 경우, 악어 클립과 같은 커넥터를 프로브에 부착될 수 있어, Sentio 시스템이 프로브에 전기 에너지를 공급할 수 있다. 본 발명은 외과 의사가 프로브의 위치를 조정하고, 파손(breach) 및/또는 신경과의 접촉을 방지할 수 있도록 신경이 접근하거나 손상이 발생하려고 할 때 외과 의사에게 경고(warning)를 제공한다.
또 다른 실시예에서, 프로브의 원위 팁은 프로브의 샤프트의 전방 또는 원위 단부에 나사식으로(threaded) 또는 다른 방식으로 확실하게 제거가능하게 부착되어, 마모되거나 손상될 때 또는 다른 특성을 가지는 팁이 요구될 때 팁이 교체될 수 있다. 본 출원인의 이전 미국출원 제13/728,987호는 교체 가능한 팁을 추가하여, 전체 기구를 교체할 필요없이 새로운 또는 다른 팁을 사용할 수 있게 하였다.
이전의 실시예들에서와 같이, 라이트 및 내시경은 단일 유닛으로 함께 통합되고, 따라서 이런 2개의 특징을 수용하도록 프로브를 통해 길이방향으로 연장하는 단지 하나의 보어만을 요구한다. 내시경 및 라이트는 외과 수술 동안 페디클 및 주위 구조에 대한 프로브의 위치를 시각적 지시(visual indication)로 외과 의사에게 제공하여 외과 의사가 프로브의 로케이션(location)을 직접 확인하고 페디클 나사못을 수용하기 위한 구멍의 정확한 배치를 보장하도록 한다.
프로브와 결합된 관개(irrigation) 수단은 처리되는 영역을 예를 들어 식염수와 같은 유체로 플러시(flush) 하여 그렇지 않으면 뷰를 방해할 수 있는 체액과 잔해를 제거한다.
라이트를 포함하는 하나의 적절한 내시경은 Medimus LEDprobe, 이스라엘, 오머(Omer)의 Medigus, Ltd.에서 입수가능한 통합된 카메라 및 조명 장치(illumination device)이다. Medigus LEDprobe는 1.8/2.0mm 직경의 단단한 내시경이고, 장치의 원위 팁에 1.2mm 카메라를 포함하고 있다. 그것은 고품질의 100°/140°FOV(field of view, 관측 뷰) 광학계(optics) 및 장치의 핸들에 위치된 대형 LED를 갖추고 있다. 상기 장치는 스테인레스 스틸 샤프트를 가지며, 조명은 카메라가 조명용 광섬유(fiber-for-illumination)를 통해 위치되는 장치의 원위 팁을 향해 샤프트를 통과하는 LED이다. 상기 LED는 비디오 프로세서에 의해 전원이 공급되고, 따라서 모니터 이외에 추가 주변장치(peripherals)가 요구되지 않는다. 이 시스템과 함께 사용되는 카메라는 단지 1.2mm의 직경 및 단지 5mm의 길이를 가진다. 그것은 고품질의 100도 FOV 광학계 및 비디오 프로세서뿐만 아니라 금속 커넥터를 갖는 차폐형 카메라 케이블을 가진다.
본 발명의 일실시예에서, Fox 프로브는 중공(hollow) 샤프트를 가지도록 변형되고 작은 내시경이 중공 샤프트에 배치되고, 카메라가 원위 단부에 위치되고 광섬유 번들을 통해 내시경 모니터와 연결되어, 사용된 렌즈 및 카메라의 포지셔닝에 따라 0°, 45° 또는 90° 뷰(view)를 제공한다.
본 발명의 내시경 페디클 프로브는 내시경을 사용하여 외과 의사가 "페디클 내에" 있도록 하고 근전도를 사용하여 파손(breaches)을 방지한다. 프로브의 포지셔닝은 수술 중에 직접적으로 정확하게 결정될 수 있으며, 나사못이 너무 내측, 측면쪽, 머리쪽(cranial), 꼬리쪽(caudal) 또는 깊이 있는 것인지에 대해 의문의 여지가 없다. 외과 의사는 페디클의 벽이 파손되려는지를 알 수 있으며, 프로브의 위치가 파손을 방지하기 위해 조정될 수 있다. 외과 의사는 또한 형광경 가이던스(fluoroscopic guidance)를 사용할 때 에러를 초래할 수 있는 시차(parallax)를 회피할 수 있다.
본 발명의 프로브는 페디클 나사못 배치에 필요한 추가 기구를 제시하지 않을 것이다. 따라서, 표준 척추 융합을 수행하는데 필요한 추가 비용 또는 장비가 없을 것이다.
본 발명의 프로브는 측괴(lateral mass) 나사못 배치, 페디클 나사못 배치 또는 트랜스아티큘라(trans-articular) 나사못 배치를 위해 경추(cervical spine)에 사용될 수 있다. 페디클 나사못 배치 및 경 트랜스라미나(trans-laminar) 나사못 배치를 위해 흉추(thoracic), 요추(lumbar) 및 천추(sacral spine)에 사용될 수 있으며, 표준 개방 척추 융합 또는 최소 침습적 경피(minimally invasive percutaneous) 척추 융합에 사용될 수 있다.
본 발명의 전술한 목적 뿐만 아니라 다른 목적 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 동일한 도면 부호는 여러 도면에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 내시경 모니터와 결합하여 도시된, 본 발명에 따른 내시경 페디클 프로브의 제1 실시예의 다소 개략적인 등각도(isometric view)이다.
도 2는 도 1의 페디클 프로브의 종단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 내시경 페디클 프로브의 바람직한 실시예의 정면 측면도이다.
도 4는 도 3의 도면에 대해 90°에서 취해진, 도 3의 프로브의 정면 측면도이다.
도 5는 화살표(5)의 방향으로 바라보는, 도 3의 내시경 페디클 프로브의 정면 확대도. 도 3을 참조한다.
도 6은 화살표(6)의 방향으로 바라보는, 도 3 및 도 4의 프로브의 원위 단부(distal end)의 확대도이다.
도 7은 도 5의 라인 7-7을 따라 취해진, 도 3 내지 도 6의 프로브의 종단면도이다.
도 8은 도 5의 라인 8-8을 따라 취해진, 도 3 내지 도 6의 프로브의 종단면도이다.
도 9는 도 3 내지 도 8의 프로브의 원위 단부의 입면 부분 확대도이다.
도 10은 화살표(10)의 방향으로 바라보는, 도 9의 프로브의 부분 단면도이다.
도 11은 도 9에서 브래킷(11)에 의해 표시된 영역의 측면도에서의 추가 확대 부분도이다.
도 12는 페디클의 축 방향도이다.
도 13은 페디클의 시상도(sagittal view)이다.
도 14 및 도 15는 페디클 프로브가 페디클에 구멍을 형성하기 위해 사용되는 방법을 묘사하는 부분 투시도이다.
도 16 내지 도 19는 페디클 프로브를 사용하여 페디클에 구멍을 형성하는 점진적 단계들을 묘사하는 개략도이다.
도 20은 본 발명에 따른 페디클 프로브의 일실시예의 종단면도이며, 관개 유체(irrigating fluid)용 콘딧(conduit) 및 통합된 라이트를 갖는 2개의 내시경이 프로브를 통해 연장된다.
도 21은 도 20의 화살표(21)의 방향으로 바라보는, 도 20의 프로브의 정면 단부도이다.
도 22는 본 발명에 따른 추가의 변형된 프로브의 부분적으로 단면 및 부분적으로 정면으로 도시된 측면도이며, 채널은 프로브 샤프트의 외부 표면에 형성되고 조명식 내시경용 피드 및 플러싱 액체가 이들 채널 내에 배치되어, 주위 슬리브(surrounding sleeve)가 샤프트 상에 배치되어 부품을 제자리에 고정한다.
도 23은 도 22의 긴 라인 23-23을 따라 취해진 횡단면도이다.
도 24는 도 22의 긴 라인 24-24을 따라 취해진 횡단면도이다.
도 25는 도 22 내지 도 24의 프로브 및 슬리브의, 부분이 파단되어, 분해된 등각도이다.
도 26은 본 발명의 추가 실시예의 원위 단부의 부분 확대 종단면도이며, 제거 가능한 팁이 고정 나사못(set screw)에 의해 제자리에 유지되고, 키홈(keyway)에 의해 적절한 위치에 정렬된다.
도 27은 도 26의 라인 27-27을 따라 취해진 횡단면도이다.
도 28은 도 26의 라인 28-28을 따라 취해진 횡단면도이다.
도 29는 프로브의 사용 동안 신경에 대한 프로브의 근접성(proximity)을 나타내는 측정가능한 근육 수축을 유발하기 위하여 신경에 전기 자극(electrical stimulus)을 가하는 수단을 포함하는 시스템을 도시한다.
도 30은 원위 팁 상의 전기 전도성 코팅을 도시하는, 도 29의 시스템에서 사용되는 프로브의 확대된 종단면도이다.
도 31은 도 29의 시스템에서 사용될 수 있는 프로브의 대안적인 실시예의 종단면도이고, 프로브의 샤프트 및 원위 팁은 예를 들어 스틸과 같은 전기 전도성 재료로 제조되며, 원위 팁을 제외하고 모두는 전기 자극을 전달하는 동안 프로브의 몸체와 주위 조직 및 채액 사이의 원치않는 션팅(shunting)을 방지하기 위해 절연 재료로 코팅된다.
도 32는 도 31의 스위치(95)에서 사용될 수 있는 간단한 ON-OFF 압력 스위치의 입면 부분 측면도이다.
더 구체적으로 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 페디클 프로브(pedicle probe)가 도 2에서 10에 도시된다. 프로브는 직경이 약 2인치가 되는 근위 단부(proximal end) 상의 디스크형(disc-shaped) 헤드(11), 및 디스크형 헤드의 일측의 중심으로부터 돌출되는 금속 샤프트(12)를 가진다. 상기 샤프트의 원위 단부(distal end) 상의 감소된 직경의 팁(13)은 리머(reamer)로서 작용하도록 구성되며, 즉 드릴 비트 상에서 발견되는 바와 같은 세로 홈이 형성되는(fluted) 구성을 가질 수 있다. 사용시, 외과 의사는 디스크형 헤드(11)를 샤프트가 전방으로 연장되도록 그 또는 그녀의 손바닥에 위치시킨다. 다음에, 상기 팁이 페디클 쪽으로 푸싱되어, 프로브가 샤프트의 세로축을 중심으로 앞뒤로 회전하면서 페디클 나사못(pedicle screw)을 수용하기 위해 페디클에 구멍(hole)을 형성한다. 예를 들면, 도 12 내지 도 19를 참조하라.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 프로브(10)의 디스크형 헤드(11)는 Medigus LEDprobe와 같은 통합된 조명 수단을 갖는 내시경(15), 이스라엘, 오머(Omer)의 Medigus, Ltd.로부터 입수가능한 통합된 카메라 및 조명 장치를 수용하기 위해 그 내부에 형성된 개구부(14)를 가진다. 상기 내시경은 적당한 종래의 모니터(16)와 연결된다. 금속 샤프트(12)는 내시경(15)의 수용을 위해 그 길이를 통해 형성된 보어(17)를 가지고, 카메라(18)에서 팁(13)으로 종결한다. 팁(13)은 척추뼈 페디클(vertebral pedicle)의 경골 조직(hard bony tissue)을 통해 페디클 나사못의 수용을 위한 구멍을 형성하기 위해 조정된다.
도면에 도시된 바와 같이, 팁은 그 길이의 일부를 통해 실질적으로 균일한 직경을 가지며, 뾰족하게 한 끝(sharpened point)으로 종결된다. 팁의 직경은 프로브로 형성된 구멍에 삽입되는 페디클 나사못의 직경과 거의 동일하거나, 또는 더 작으며, 구멍에 삽입되는 나사못과의 고정 결합을 위해 균일한 직경을 가지는 가늘고 긴(elongate) 구멍을 형성할 것이다 구멍. 팁은 리머로서 작용하는 경도 및 구성을 가지며, 해면골(cancellous bone)을 통한 프로브의 침투를 용이하게 하기 위해, 예를 들어 종래의 폭스(Fox) 페디클 프로브에 통합된 것과 같은 세로 홈이 형성되는(fluted) 구성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 내시경 페디클 프로브의 제2 실시예는 일반적으로 도 3 내지도 11에서 20으로 나타낸다. 도시되지 않지만, 도 1과 관련하여 기술된 통합된 조명 수단을 갖는 내시경, 즉 Medigus LEDprobe가 또한 본 발명의 이러한 형태에 사용될 수 있다. 이 형태는 도 1에 도시된 것과 다른데, 팁(23)은 90° 뷰 또는 45° 전방 뷰 또는 0° 뷰를 제공하기 위해 카메라(25)를 위치시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 적절한 프로브의 선택 또는 프로브의 적절한 조작에 의해, 외과 의사는 페디클과 페디클 자체 및 주위 구조에서 프로브의 정확한 위치에 대한 직접적인 시각적 지시(direct visual indication)를 얻을 수 있다. 이런 도면들에서 묘사된 바와 같이, 카메라는 프로브가 경골 조직을 압박하여 푸싱할 때 이를 보호하기 위해 단부의 원위 지점의 후방으로 위치된다. 도시되지 않은 밀폐 장치 (obturator)가 팁의 측면을 통해 개구부를 폐쇄하고 카메라(25)를 보호하기 위해 제공될 수 있다.
프로브(20)는 전술한 실시예에서와 같이 외과 의사가 파지하기 위한 근위 단부 상에 확장된 대체로 디스크형 헤드(22)를 갖는 가늘고 긴 샤프트(21), 및 샤프트의 원위 단부으로부터 동축으로 연장되는 감소된 직경의 팁(23)을 포함한다. 헤드는 샤프트의 근위 단부 상의 허브(26)와 림(rim)을 결합시키는 적어도 2개의 스포크(spokes)(25A, 25B)에 의해 샤프트(21)의 근위 단부에 연결되는 원주방향 림(circumferential rim)(24)을 포함한다. 림의 외부 표면은 27에서 길이방향으로 세로 홈이 형성되고(fluted), 2개의 원주 방향으로 이격된 리세스들(28, 29)이 림의 상향으로 향하는 근위 단부 표면(30)에 형성된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "상향으로 향하는"은 프로브가 사용 중에 작동 위치에 있을 때의 방향을 의미한다. 도시된 특정 구조에서, 리세스들은 각각의 세로 홈들(27)과 정렬되고 원주 방향으로 90도(degrees)의 간격으로 떨어져 있다.
2개의 보어들(31, 32)은 각각의 리세스(28 또는 29)를 통해 연장되는 반경 상에 각각 지향된 위치에서 허브 및 샤프트를 통해 길이방향으로 형성된다. 하나의 보어(32)는 팁의 베이스 단부(base end)와 샤프트의 인접 단부(adjacent end) 사이의 축 방향 전방을 향하는 숄더(axially forwardly facing shoulder)(33)에서 샤프트의 원위 단부를 빠져나간다. 다른 보어(31)는 샤프트의 원위 단부에서 샤프트의 측면에 형성되고 팁의 베이스 단부 내로 샤프트의 길이 방향 축에 대해 16도의 각도(β)로 각을 이루어 연장되는 슬롯(34)에서 종결한다. 보어(35)는 슬롯으로부터 팁을 통해 대각선 방향으로 연장되어 팁의 대향 측면을 빠져나가서, 74도 각도 (α)로 연장되는 뷰를 제공한다.
내시경은 보어(31)를 통해 연장하고, 다른 보어(32)는, 처리되는 영역으로부터 잔해를 플러싱하고 카메라의 뷰가 흐려지는 것을 방지하기 위해, 예를 들면 식염수와 같은 관개 유체의 적당한 공급원과 연결된다.
사용시에, 광은 내시경(22)의 카메라(25)를 통해 관측될 때 외과 의사에게 영역의 향상된 가시성(visibility)을 제공하도록 처리되는 영역에서 페디클을 조명한다.
도 12 및 도 13은 각각 페디클(P)의 축 방향도 및 시상도이며, 도 14 내지 도 19는 프로브(20)가 페디클에 구멍을 형성하는데 사용되는 방법의 개략도이다. 따라서, 특히 도 16 내지 도 19에서 볼 수 있는 바와 같이, 프로브는 페디클 나사못(도시안됨)의 수용을 위한 구멍을 형성하기 위해 페티클을 통해 푸싱된다. 팁(13)의 구조에 의존하여, 프로브는 또한 구멍을 형성하는 것을 보조하기 위해 전후로 회전될 수 있다. 프로브가 페디클 내에 있고, 벽을 뚫지 않거나, 또는 너무 깊어지지 않도록 확실히 주의해야 한다.
본 발명에 따른 프로브의 제3 실시예는 도 20 및 도 21에 도시된다. 이 실시예에서, 2개의 내시경들(40 및 41)이 프로브에 제공된다. 하나의 내시경(41)은 0도(zero degree)의 전방을 향하는 방향으로 팁(43)의 원위 단부에 위치되는 카메라(25)를 가진다. 다른 내시경(40)은 페디클 벽의 측면을 바라보는 약 70°의 뷰를 제공하기 위해 프로브 샤프트(45)의 원위 단부(44)에 위치되고 카메라 윈도우 슬롯(46) 내에서 지향된 카메라(25)를 가진다. 내시경(40 및 41)은 바람직하게 전술한 Medigus LED프로브에서와 같이 그들과 통합된 조명(illuminating) 수단을 가지고, 및/또는 별개의 라이트(light)(47)가 제공될 수 있다. 또한, 식염수 세정 포트(48)가 바람직하게 프로브의 사용 중에 잔해를 플러시 하여 시야(field of vision)를 밝게 유지하도록 프로브 샤프트의 원위 단부에 제공된다.
본 발명에 따른 페디클 프로브의 제4 실시예(50)가 도 22 내지 도 25에 도시된다. 본 발명의 이러한 형태에서, 내시경을 수용하고 관개 유체를 운반하기 위한 샤프트(51)의 몸체를 통해 길이방향으로 보어를 연장하기보다는, 길이방향으로 연장하는 채널(52, 53, 54)이 샤프트(51)의 외부 표면에 형성되며, 원통형 슬리브(55)가 내부에 각각 유지된 채널 및 내시경(40, 41) 및 관개 유체용 콘딧(56)에 대한 밀폐(enclosing) 관계로 샤프트 상에 밀착(snug) 관계로 위치된다. 전술한 실시예에서와 같이, 팁은 샤프트와 통합되거나 분리될 수 있다. 헤드(57)는 중심 개구부(58)를 가지고, 내시경(40, 41) 및 플러싱 콘딧(56)은 헤드의 노치(59)를 통해 공급된다.
또한, 도 26 내지 도 28은 팁(61)이 제거가능한 페디클 프로브의 실시예 (60)를 도시한다. 본 발명의 이런 형태에서, 팁(61)은 샤프트의 측면을 관통하여 연장되고 팁의 베이스 단부(64)와 결합되는 고정 나사못(63)에 의해 샤프트(62)의 원위 단부에 분리가능하게 고정되며, 샤프트의 원위 단부에서 축 방향 보어(65) 내로 삽입된다. 샤프트에 대한 팁의 적절한 회전 위치 설정(positioning)은 보어(65)의 내면에서 축 방향으로 연장되는 홈 또는 슬롯(66) 및 팁의 베이스 단부(64)의 외부에 있는 상보적인 형상의 키(complementally shaped key)(67)에 의해 형성된 키홈(keyway)에 의해 달성된다. 팁은 고정 나사못을 느슨하게 함으로써 샤프트로부터 용이하게 분리될 수 있으며, 본 발명의 임의의 이전 형태와 함께 사용될 수 있다. 내시경(15) 및 유체를 플러싱하기 위한 콘딧(56)은 분리가능한 팁과 함께 조합하여 사용될 수 있고, 또는 분리가능한 팁은 이들 중 어느 것도 필요없이 사용될 수 있다. 도 28에 도시된 바와 같이, 유체의 플러싱을 위한 출구(outlet)는 처리되는 영역에 대해 플러싱 유체의 "소프트한(soft)" 유동을 제공하도록 다수의 작은 오리피스(68)를 구비할 수 있다.
신경이 접근하거나 파손(breach)이 발생하려고 할 때 외과 의사에게 경고하기 위해 근전도(EMG: electromyography) 또는 기계적 근전도(MMG: mechanomyography)가 프로브와 함께 사용될 수 있다. MMG 시스템은 일반적으로 EMG보다 낮은 임계값에서 신경의 검출에 대해 더 빠른 응답 및 높은 감도를 갖는 것으로 간주된다. 적당한 MMG 시스템은 미국 미시간 주, 윅콤(Wixom)의 센티오(Sentio) LLC로부터 입수가능한 Sentio MMG 시스템일 수 있다.
기계적 근전도(MMG) 모니터링 시스템 또는 근전도(EMG) 모니터링 시스템 중 하나를 사용할 때 구성될 수 있는 시스템은 도 29 내지 도 70에 개략적으로 표현된다. 이 시스템은 전형적으로 데이터 케이블(72)을 통해 환자 모듈(73)과 연결되는 제어 유닛(71)을 포함한다. EMG 또는 MMG 하니스(harness)(74) 및 리턴 전극(return electrode)(75)은 환자 모듈과 연결되며, 본 발명의 바람직한 형태에 따른 페디클 프로브(76)는 또한 전기적 리드(77)를 통해 환자 모듈에 연결된다. 본 발명은 뼈의 절연 특성, 구체적으로 페디클의 내벽(medial wall)의 절연 특성 및 인접한 신경근(nerve roots)의 전도성을 이용한다. 말하자면, 페디클의 내벽이 파손되었거나 파손될 위험이 있는 경우, 즉 인접한 신경의 자극을 방지하기에 충분한 절열을 제공하기에는 뼈의 층이 너무 얇다면, 타겟 부위(target site)에 가해진 자극 신호는 신경근에 결합된 다양한 근육 그룹이 반응하도록 한다. 본 발명에서 다리의 근육 그룹이 자극 신호의 인가에 반응하여 자극을 가하는지를 평가하기 위한 근전도 또는 기계적 근전도 모니터링의 채용은 신경의 경련(twitching)을 시각적으로 관찰할 필요는 없다.
EMG 시스템의 경우, 하네스(74)는 근육의 전기 신호의 미묘한 변화를 검출하기 위해 바늘에 의존한다. 반대로, Sentio MMG® 시스템과 같은 기계적 근전도 시스템은 하네스(74)에 전매 가속도계 기술을 사용한다. 이러한 비침습적(non-invasive) 가속도계 기반 센서는 MMG(mechanomyography) 활동 또는 근육 수축과 관련된 기계적 "경련(twitch)"를 측정한다.
MMG 또는 EMG과 관련하여, 제어 유닛(71)은 시스템(70)을 제어하기 위한 필수 처리 능력을 집합적으로 포함하는, 터치 스크린 디스플레이(78) 및 베이스(79)를 포함한다. 데이터 케이블(72)은 제어 유닛(71)과 환자 모듈(73) 사이의 디지털 및/또는 아날로그 전기적 연결 및 통신을 수립한다. 제어 유닛(71)의 주요 기능은 터치 스크린 디스플레이(78)를 통해 사용자 명령을 수신하고, 자극을 활성화하고, 예를 들어 미국 특허 제8,255,044호에 공지된 바와 같이 정의된 알고리즘에 따라 신호 데이터를 처리하고, 수신된 파라미터 및 처리된 데이터를 표시하며, 시스템 상태 모니터링 및 장애(fault) 상태 보고를 포함한다. 터치 스크린 디스플레이(78)는 바람직하게 사용자에게 정보를 전달하고 사용자로부터 명령을 수신할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 구비하고 있다. 디스플레이(78) 및/또는 베이스(79)는 자극원을 통제하고, 환자 모듈(73)로부터 디지털화된 신호 및 다른 정보를 수신하고, 각 근육 그룹에 대한 특성 정보를 추출하기 위해 EMG 또는 MMG 응답을 처리하며, 디스플레이(78)를 통해 처리된 데이터를 조작자에게 디스플레이하는 환자 모듈 인터페이스 회로를 포함할 수 있다.
도 30에 도시된 바와 같은 본 발명의 제1 바람직한 형태에 따르면, 프로브(76)는 근위 단부 상의 디스크형 헤드(81) 및 원위 단부 상의 감소된 직경의 팁(82)을 가지는 가늘고 긴 샤프트(80)를 포함한다. 본 발명의 이러한 형태는 1회 사용후에 버려지도록 제조되며, 샤프트 및 원위 팁을 포함하는 전체 프로브는 예를 들어 탄소 섬유 또는 강화 플라스틱(strong plastic)과 같은 비전도성 재료로 제조된다. 전기 에너지가 프로브에 공급될 때, 신경근 반응이 타겟 부위에서 자극될 수있도록 하기 위해, 팁은 예를 들어 전기 전도성 재료의 코팅물(coating)(83)에 의해 전기 전도성으로 제조되며, 전기 리드(84)는 샤프트를 통해 연장되고 코팅물(83)과 전도성으로 연결된다. 대안적으로, 전도성 스트립(도시 안됨)은 헤드(81) 바로 아래로부터 코팅물(83)까지 프로브의 외측을 따라 연장될 수 있다. 코팅물은, 전도성 금속 재료가 플라스틱과 같은 비전도성 재료 상에 코팅될 수 있도록 하는 전착(electrodeposition) 또는 무전해 도금(electroless plating)을 포함하는, 임의의 적절한 종래의 방법을 사용하여 도포될 수 있다.
바람직하게, 적절한 ON-OFF 스위치(85)가, 외과 의사가 용이하게 접근할 수 있는 위치의 전기 리드(77)에 또는 프로브 샤프트(80)의 측면에 제공되어, 원하는 대로 팁으로의 전기 에너지의 흐름을 수립하거나 중단하도록 한다. 스위치는 간단한 스프링 장착된(loaded) 슬라이드 스위치가 될 수 있는데, 보통 개방 위치로 편향되어(biased), 엄지 또는 손가락으로 구속하고 적절한 위치로 슬라이딩시킴으로써 닫힐 수 있다. 대안적으로, 스위치는 보통 폐쇄(closed) 위치로 편향되고, 원할 때 외과 의사에 의해 개방 위치로 이동될 수 있다. 또한, 슬라이드가 어느 방향으로의 이동 제한에 있을 때, 스위치는 그 위치 중 하나에 자동으로 래치(latch) 할 수 있으며, 래치를 해제하기 위해 슬라이드를 안쪽으로 누름으로써 해제될 수 있다. 단선부(disconnect)(86)가 프로브 상에 제공되어, 원할 때 리드(77)가 프로브로부터 분리(detached)될 수 있도록 한다.
도 31에 도시된 다른 실시예에서, 샤프트(91), 헤드(92) 및 원위 팁(93)을 포함하는 프로브(90)는 예를 들어 스틸과 같은 전기 전도성 재료로 제조되며, 자극 신호가 인가될 때의 션팅(shunting)을 방지하기 위해, 전기 절연 재료의 코팅물(94)이 샤프트(91) 및 헤드(92)에 도포된다. 원위 팁(93)은 자극 신호가 타겟 부위에 인가될 수 있도록 노출된 채로 있을 수 있다. 본 발명의 이러한 형태에서, 전기 리드는 샤프트를 통해 길이방향으로 연장될 필요가 없으며, 리드(72)는 그 근위 단부에서 샤프트에 연결될 수 있다. 본 발명의 이러한 형태에서, ON-OFF 스위치(95)는 바람직하게 외과 의사에 의해 용이하게 접근될 수 있는 리드(72)에 위치된다.
슬라이드 스위치 대신에, 임의의 실시예에서 사용될 수 있는 다른 스위치는 예를 들면 도 32에 도시된 것과 같은 간단한 압력 스위치(100)이지만, 임의의 적절한 스위치 수단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 외과 의사가 프로브에 공급되는 자극 신호의 강도를 조절할 수 있도록 하는 회전가능한 또는 슬라이딩 스위치가 사용될 수 있다.
시스템(70)은, 동적(dynamic) 방식으로, 즉 파일럿 홀(pilot hole)의 형성 및/또는 준비 동안 및/또는 페디클 나사못 배치 동안 페디클 무결성(integrity) 평가를 수행할 수 있다. 시스템은 제어 유닛(71) 및 환자 모듈(73)이 자극 신호를 프로브로 전송하도록 협력함으로써 이를 달성한다. 파일럿 홀 형성, 파일럿 홀 준비 및/또는 페디클 나사못 도입의 페디클을 형성하는 뼈에 미치는 영향에 의존하여, 자극 신호는 타겟 부위에 인접하거나 또는 타겟 부위의 일반적으로 근방에 있는 신경을 자극할 수 있어, 차례로 EMG 또는 MMG 하니스(74)를 통해 모니터링될 수 있다. 본 발명의 페디클 무결성 평가 특징은 EMG 또는 MMG 하니스(74)를 통해 수술 시스템(70)에 의해 모니터링되는 다양한 근육 근전도(muscle myotomes)의 유발 응답(evoked response)을 평가하는 것에 기초하고 있다.
본 발명에 따라 제조된 프로브의 전형적인 예에서, 샤프트는 약 28cm의 길이 및 약 6mm 내지 약 12mm의 직경을 가질 수 있고; 팁은 약 40mm의 길이 및 4 내지 약 5mm의 직경을 가질 수 있으며; 내시경(20) 및 관개용 콘딧(56)은 각각 약 1mm 내지 약 2mm의 직경을 가질 수 있다. 이런 실시예들에서, 내시경용 카메라는 팁의 근위 단부에 인접하여 위치되는데, 팁이 샤프트의 단부에 결합되는 곳으로부터 약 6 내지 8mm 이격된 거리에 팁을 따라 배치될 수 있고, 바람직하게 팁의 길이방향 축에 대해 45 내지 90°의 각도로 지향된다. 이들은 예시적인 치수일 뿐이며, 프로브 및 그 구성요소는 필요하거나 원하는 대로 다른 치수를 가질 수 있음에 주의해야 한다.
본 발명의 내시경 페디클 프로브는 외과 의사에게 프로브의 정확한 위치의 조명식(illuminated), 직접적인 시각적 지시를 제공하고, 파손이 발생했거나 발생하려고 하는 경우에 외과 의사에게 경고한다. 처리되는 영역으로부터 체액과 잔해의 플러싱을 제공하여, 구멍이 정확하고 정밀하게 형성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 모든 페디클 프로브는 재사용 가능하거나, 내시경을 포함하거나 포함하지 않는 전체 프로브가 일회 사용 후에 버려질 수 있다. 예를 들면, 경질 플라스틱 또는 탄소 섬유와 같은, 이러한 목적에 적합한 재료가 프로브의 구성에 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들이 본 명세서에 도시되고 기술되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 사상 및 의도를 벗어나지 않고서도 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다고 이해해야 한다.
10 : 페디클 프로브 11 : 디스크형 헤드
12 : 금속 샤프트 13 : 팁
14 : 개구부 15 : 내시경
16 : 모니터 17 : 보어
18 : 카메라

Claims (13)

  1. 페디클 나사못(pedicle screw)의 수용을 위한 페디클 내의 구멍(hole)을 형성하도록 척추 수술 동안에 사용하기 위한 내시경 페디클 프로브(endoscopic pedicle probe)에 있어서,
    상기 구멍을 형성하도록 상기 페디클을 통해 푸싱될 수 있는 원위 팁(distal tip)으로 종결하는 가늘고 긴(elongate) 샤프트, 및 외과 의사의 손과 협력하기 위한 확장된 근위 단부(enlarged proximal end); 및
    상기 샤프트를 통해 연장하는 통합된 내시경 및 라이트(light)를 포함하며, 상기 내시경은 외과 의사가 처리되는 영역을 시각적으로 관찰할 수 있게 모니터와 연결되는, 내시경 페디클 프로브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브에는 처리되는 부위(site)로 관개용 유체(irrigating fluid)를 운반하기 위한 수단이 제공되어, 상기 영역으로부터 잔해(debris)를 플러시(flush) 시키는, 내시경 페디클 프로브.
  3. 제2항에 있어서,
    프로브는 근전도(electromyographic) 및 기계적 근전도(mechanomyographic) 모니터링 중 하나를 위한 시스템에 연결되어, 페디클의 파손(breach) 또는 잠재적 파손을 검출하여 외과 의사에게 경고하도록 동적 페디클 무결성(integrity) 평가를 수행하는, 내시경 페디클 프로브.
  4. 제3항에 있어서,
    프로브는 비전도성 재료로 제조되고, 원위 팁은 전기 전도성으로 제조되어, 상기 원위 팁에 공급되는 전기적 자극 신호가 타겟 부위(target site)에 인접한 신경을 자극할 것이고, 관련된 근육에서 신경근육(neuromuscular) 반응을 유발할 것인, 내시경 페디클 프로브.
  5. 제4항에 있어서,
    샤프트, 확장된 근위 단부 및 원위 팁을 포함하는 전체 프로브는 탄소 섬유 및 플라스틱 중 하나로 제조되고;
    전기 리드(electrical lead)는 상기 확장된 근위 단부로부터 원위 단부(distal end)로 샤프트를 통해 연장되며;
    상기 원위 팁은 전기 전도성 재료로 코팅되고, 코팅물은 상기 전기 리드와 연결되어 상기 전기 리드를 통해 공급되는 자극 신호가 상기 원위 팁에서 자극 신호를 생성하도록 하는, 내시경 페디클 프로브.
  6. 제4항에 있어서,
    프로브의 샤프트 및 원위 팁은 전기 전도성 재료로 제조되고;
    전기 리드는 상기 프로브에 자극 신호를 공급하기 위해 상기 프로브와 연결되며;
    자극 신호가 상기 프로브에 공급될 때 상기 샤프트와 주위 조직 사이의 션팅(shunting)을 방지하기 위해 상기 샤프트는 절연 재료로 코팅되고, 상기 프로브에 공급되는 자극 신호가 상기 원위 팁에서 상기 자극 신호를 생성하도록 상기 원위 팁은 절연 재료로 코팅되지 않는, 내시경 페디클 프로브.
  7. 제1항에 있어서,
    2개의 내시경이 상기 프로브를 통해 연장되고, 상기 내시경은 처리되는 영역의 상이한 뷰들(views)을 제공하도록 위치되어 외과 의사가 처리되는 영역을 시각적으로 관찰할 수 있도록 모니터와 연결되는, 내시경 페디클 프로브.
  8. 페디클 나사못(pedicle screw)의 수용을 위한 페디클 내의 구멍(hole)을 형성하도록 척추 수술 동안에 사용하기 위한 내시경 페디클 프로브에 있어서,
    상기 구멍을 형성하도록 상기 페디클을 통해 푸싱될 수 있는 원위 팁(distal tip)으로 종결하는 가늘고 긴(elongate) 샤프트, 및 외과 의사의 손과 협력하기 위한 확장된 근위 단부(enlarged proximal end);
    상기 샤프트를 통해 연장되는 내시경 및 라이트(light)를 포함하고, 상기 내시경은 외과 의사가 처리되는 영역을 시각적으로 관찰할 수 있게 모니터와 연결되며;
    상기 페디클의 파손(breach) 또는 잠재적 파손을 검출하여 외과 의사에게 경고하기 위한 절차 동안에, 동적 페디클 무결성(integrity) 평가를 수행하기 위해 프로브와 연결되는 근전도(electromyographic) 모니터링 시스템을 포함하는, 내시경 페디클 프로브.
  9. 제8항에 있어서,
    관개 수단(irrigation means)이 처리되는 부위(site)로 관개용 유체를 운반하기 위해 상기 프로브와 결합되어, 상기 부위로부터 잔해(debris)를 플러시(flush) 시키고 내시경의 뷰(view)가 방해받지 않도록 하는, 내시경 페디클 프로브.
  10. 제8항에 있어서,
    프로브는 비전도성 재료로 제조되고, 원위 팁은 전기 전도성으로 제조되어, 상기 원위 팁에 공급되는 전기적 자극 신호가 타겟 부위(target site)에 인접한 신경을 자극할 것이고, 관련된 근육에서 신경근육(neuromuscular) 반응을 유발할 것인, 내시경 페디클 프로브.
  11. 제10항에 있어서,
    샤프트, 확장된 근위 단부 및 원위 팁을 포함하는 전체 프로브는 탄소 섬유 및 플라스틱 중 하나로 제조되고;
    전기 리드(electrical lead)는 상기 확장된 근위 단부로부터 원위 단부(distal end)로 샤프트를 통해 연장되며;
    상기 원위 팁은 전기 전도성 재료로 코팅되고, 코팅물은 상기 전기 리드와 연결되어 상기 전기 리드를 통해 공급되는 자극 신호가 상기 원위 팁에서 자극 신호를 생성하도록 하는, 내시경 페디클 프로브.
  12. 제8항에 있어서,
    프로브의 샤프트 및 원위 팁은 전기 전도성 재료로 제조되고;
    전기 리드는 상기 프로브에 자극 신호를 공급하기 위해 상기 프로브와 연결되며;
    자극 신호가 상기 프로브에 공급될 때 상기 샤프트와 주위 조직 사이의 션팅(shunting)을 방지하기 위해 상기 샤프트는 절연 재료로 코팅되고, 상기 프로브에 공급되는 자극 신호가 상기 원위 팁에서 상기 자극 신호를 생성하도록 상기 원위 팁은 절연 재료로 코팅되지 않는, 내시경 페디클 프로브.
  13. 페디클 나사못(pedicle screw)의 수용을 위한 페디클 내의 구멍(hole)을 형성하도록 척추 수술 동안에 사용하기 위한 내시경 페디클 프로브에 있어서,
    상기 구멍을 형성하도록 상기 페디클을 통해 푸싱될 수 있는 원위 팁(distal tip)으로 종결하는 가늘고 긴(elongate) 샤프트, 및 외과 의사의 손과 협력하기 위한 확장된 근위 단부(enlarged proximal end);
    상기 샤프트를 통해 연장되는 내시경 및 라이트(light)를 포함하고, 상기 내시경은 외과 의사가 처리되는 영역을 시각적으로 관찰할 수 있게 모니터와 연결되며;
    상기 페디클의 파손(breach) 또는 잠재적 파손 및 신경에 대한 프로브의 근접성(proximity)을 검출하여 외과 의사에게 경고하기 위한 절차 동안에, 동적 페디클 무결성(integrity) 평가를 수행하기 위해 프로브와 연결되는 기계적 근전도(mechanomyographic) 모니터링 시스템을 포함하는, 내시경 페디클 프로브.
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