KR20170107460A - 신연을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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아르빈 장
알란 제이 아레나
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누베이시브 스페셜라이즈드 오소페딕스, 인크.
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Abstract

환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템은 종축을 따라 연장하는 제1 공동을 갖는 하우징, 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 제1 신연 로드 - 제1 신연 로드 및 하우징은 종축을 따라 서로에 대해 삽통식으로 변위 가능하고, 제1 신연 로드는 종축을 따라 연장하는 공동을 가짐 -, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 종축을 따라 제2 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제2 신연 로드, 및 하우징에 관련하여 제1 신연 로드를 이동시키고 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함한다.

Description

신연을 위한 시스템 및 방법
척추측만증은 보통 흉부 또는 흉요부 영역 내에서의 척추의 측면 (측방) 만곡에 대한 일반적인 용어이다. 척추측만증은 일반적으로 상이한 치료군, 청소년기 특발성 측만증, 조기 발현 측만증, 및 성인 측만증으로 나누어진다.
청소년기 특발성 측만증(AIS: Adolescent Idiopathic Scoliosis)은 전형적으로 10세와 16세 사이의 청소년에게서 발병하고, 신체가 발육할 때 발생하는 성장 급등 중에 가장 심각해진다. 10세와 16세 사이의 청소년 중 1 내지 2%가 어느 정도의 척추측만증을 갖는다. 1000명의 청소년마다, 2 내지 5명이 치료를 요구하기에 충분히 중증인 곡선을 발현한다. 척추측만증의 정도는 전형적으로 만곡된 부분의 정점 위와 아래의 가장 경사진 추골들을 취하고, 상부 추골의 상부 및 바닥 추골의 바닥에 대해 직교하여 그려진 교차선들 사이의 각도를 측정함으로써, 보통 x-선 영상으로부터 결정되는 코브(Cobb) 각도에 의해 설명된다. 특발성이라는 용어는 이러한 곡률의 정확한 원인이 알려지지 않은 사실을 지칭한다. 일부는 급격한 성장기 중에, 척추의 황색 인대가 너무 타이트하여 척추의 대칭 성장을 방해할 때 척추측만증이 발생한다고 추측한다. 예를 들어, 척추의 전방 부분이 후방 부분보다 더 빠르게 신장될 때, 흉추는 그가 흔히 수반되는 회전과 함께 측방으로 만곡될 때까지 펴지기 시작한다. 더 심각한 경우에, 이러한 회전은 실제로 눈에 띄는 변형을 생성할 수 있고, 이때 한쪽 어깨가 다른 쪽 어깨보다 더 낮다. 현재, 많은 교육구는 예를 들어 모든 5개 학년 학생들에게서, 척추의 외부 시각적 평가를 수행한다. "I" 형상 대신에, "S" 형상 또는 "C" 형상이 식별된 학생들에 대해, 척추를 의사에 의해 검사받고, 일반적으로 주기적인 척추 x-선에 의해 사후 관리되도록 권장한다.
전형적으로, 20° 이하의 코브 각도를 가진 환자는 치료받지 않지만, 흔히 이후에 x-선에 의해 계속적으로 모니터링된다. 40° 이상의 코브 각도를 가진 환자는 빈번하게 융합 수술의 대상이다. 많은 환자들은 많은 가능한 이유로, 그러한 척추 평가를 받지 않음을 알아야 한다. 많은 교육구는 이러한 간단한 평가를 수행하지 않고, 많은 청소년들은 정기적으로 의사를 방문하지 않는다. 그러므로, 곡선은 흔히 급격하고 심각하게 진행한다. 치료되지 않은 척추측만증을 가진 많은 성인 인구가 있고, 일부는 90° 이상의 코브 각도를 보이는 극단적인 사례를 갖는다. 그러나, 치료되지 않은 척추측만증을 가진 많은 성인들은 그들의 변형과 관련된 통증을 갖지 않고, 흔히 제한된 이동성 및 운동을 갖지만, 비교적 정상적인 삶을 살아 간다. AIS에 있어서, 10° 미만의 코브 각도를 갖는 여성 대 남성의 비율은 약 1 대 1이다. 그러나, 30°를 넘는 코브 각도에서, 여성은 8 대 1만큼 남성을 압도한다. 융합 수술이 AIS 환자 또는 성인 측만증 환자에 대해 수행될 수 있다. 전형적인 후방 융합 수술에서, 절개부가 등의 길이를 따라 만들어지고, 티타늄 또는 스테인리스강 직선화 로드가 만곡된 부분을 따라 위치된다. 이러한 로드는 전형적으로 척추가 직선화되도록 허용하는 방식으로, 예를 들어 후크 또는 뼈 나사, 또는 더 구체적으로 척추경 나사에 의해 추골체에 고정된다. 보통, 융합을 위해 선택된 섹션에서, 추간 디스크는 제거되고, 골 이식 재료가 위치되어 융합을 생성한다. 동종 이식 재료가 사용되면, 뼈는 대체로 별도의 절개부를 거쳐 둔부로부터 수확된다.
대안적으로, 융합 수술은 전방에서 수행될 수 있다. 측방 및 전방 절개부가 접근을 위해 만들어진다. 보통, 폐들 중 하나가 이러한 전방 접근으로부터 척추로의 접근을 허용하기 위해 수축된다. 전방 시술의 덜 침습적인 버전에서, 하나의 긴 절개부 대신에, 각각 약 3 내지 4cm 길이인 대략 5개의 절개부가 환자의 일 측면 상에서 (늑골들 사이의) 여러 늑간극 내에 만들어진다. 이러한 최소 침습적 수술의 하나의 버전에서, 테더 및 뼈 나사가 곡선의 전방 볼록 부분 상의 추골에 위치되어 고정된다. 현재, 스테플이 테더/나사 조합 대신에 사용되는 임상 시험이 수행되고 있다. 후방 접근과 비교한 이러한 수술의 하나의 장점은 여러 더 작은 절개부들로부터 생성되는 흉터들이, 예를 들어, 수영복을 착용할 때, 가시 영역 내에 여전히 위치되지만, 극적이지는 않은 것이다. 스테플 기반 기술은 임상 시험에서 몇몇 어려움을 경험하였다. 스테플은 임계 응력 수준이 도달될 때 뼈에서 당겨져 나오는 경향이 있다.
몇몇 경우에, 수술 후에, 환자는 융합 과정이 발생할 때 수개월 동안 보호 지지구를 착용할 것이다. 환자가 척추 성숙에 도달하면, 추골의 융합이 보통 로드 자체를 통합하기 때문에, 이후의 수술에서 로드 및 관련 하드웨어를 제거하는 것이 어려울 수 있다. 그러므로, 표준 관행은 평생 동안 이러한 임플란트를 방치하는 것이다. 이러한 2가지 외과적 방법들 각각에서, 융합 후에, 환자의 척추는 직선으로 만들어지지만, 융합된 추골들의 개수에 의존하여, 굽힘 및 비틀림 모두에 있어서의 유연도의 제한이 흔히 관찰된다. 융합된 환자가 성숙하면, 척추의 융합된 섹션은 인접한 비융합 추골 상에 상당한 응력을 부여할 수 있고, 흔히, 통증을 포함한 다른 문제점이 이러한 영역 내에서 발생할 수 있어서, 때때로 추가의 수술을 필요로 한다. 이는 노령 환자에게서 문제가 되기 쉬운 척추의 요부 내에서인 경향이 있다. 많은 의사들은 이제 융합의 결점들 중 하나 이상을 제거하거나 적어도 감소시킬 수 있는, 척추측만증에 대한 무융합 수술에 관심이 있다.
척추가 특히 동적인 하나의 환자군은 5세 이전의 청소년에게서 전형적으로 발생하며 여아보다는 남아에서 더 흔한 조기 발현 측만증(EOS: Early Onset Scoliosis)으로서 공지된 하위 세트이다. EOS는 10,000명의 청소년 중 단지 약 1명 또는 2명에서 발생하는, AIS보다 더 드문 질환이지만, 심각할 수 있고, 때때로 장기의 정상적인 발달에 영향을 미친다. 이러한 청소년의 척추가 대체로 치료 후에 다량으로 성장할 것이기 때문에, 성장 로드로서 공지된 비융합 신연 장치 및 VEPTR - 수직 확장 가능한 보철 티타늄 늑골("티타늄 늑골")로서 공지된 장치가 개발되었다. 이러한 장치들은 청소년이 적어도 8살이 될 때까지, 그리고 때때로 청소년이 15살이 될 때까지, 전형적으로 대략 6개월마다 또는 청소년의 성장과 부합하기 위해 요구되는 바대로 조정된다. 각각의 조정은 장치의 조정 가능한 부분에 접근하기 위한 외과적 절개부를 요구한다. 환자가 6개월령만큼 이른 나이에 장치를 받을 수 있기 때문에, 이러한 치료는 많은 횟수의 수술을 요구할 수 있다. 복수의 수술 때문에, 이러한 환자는 상당히 높은 감염 발생률을 갖는다.
AIS 환자로 돌아와서, 20°와 40° 사이의 코브 각도를 가진 환자에 대한 치료 방법은 매우 논쟁적이다. 많은 의사들은 환자가 골격이 성숙할 때까지 (예컨대, 16세), 환자가 하루 18 내지 23시간 동안 의복 아래에서 그의 신체 상에 착용하기 위한 지지구(예를 들어, 보스톤 브레이스)를 처방한다. 이러한 환자들이 모두 그들의 사회적으로 힘든 청소년기를 지내기 때문에, 상체의 대부분을 덮는 다소 부피가 큰 지지구를 착용하는 것과, 큰 흉터를 남기며 운동을 제한할 수 있는 융합 수술을 받는 것과, 아무것도 하지 않고서 흉하게 되고 가능하게는 장애를 입게 되는 위험을 감수하는 것 사이에서 선택하는 것은 매우 중요한 예상이다. 많은 환자들이 지지구(들)과 관련된 난처함에서 탈출하기 위해, 때때로, 그들의 지지구를, 예를 들어, 학교 밖의 수풀에 숨기는 것은 상식적이다. 지지구 착용에서의 환자 순응성은 환자의 신체를 감지하고 지지구가 착용되는 날의 시간량을 추적하는 특수 지지구가 구성되었을 정도로 문제가 되었다. 그러한 특수 지지구도 환자 순응성에 있어서 문제를 갖는다: 환자들은 센서를 속이기 위해 이러한 유형의 미착용 지지구 내로 물체를 위치시키는 것으로 알려져 있다. 지지구가 적절하게 사용되더라도, 척추측만증을 치료하는 데 있어서 전혀 효과적이지 않다는 많은 의사들의 느낌이 지지구 사용에 있어서의 일관되지 않은 환자 순응성과 결합되었다. 의사들은 지지구가 곡선(코브 각도) 진행을 가능하게는 늦추거나 일시적으로 중단시킬 수 있다고 동의할 수 있지만, 치료 기간이 종료되고 지지구가 더 이상 착용되지 않으면, 흔히 척추측만증은 치료의 시작시보다 훨씬 더 심각한 코브 각도로 빠르게 진행함을 알게 되었다. 일부는 지지구의 추측되는 무익함에 대한 이유가 지지구가 전체 척추가 아닌 몸통의 일 부분만을 지지하는 것이라고 말한다. 현재, BrAIST(청소년기 특발성 측만증에서의 지지 시험: Bracing in Adolescent Idiopathic Scoliosis Trial)로 알려진 전향성 무작위 500-환자 임상 시험이 50%는 지지구에 의해 치료받을 것이며 50%는 단순히 관찰될 환자들을 기록하고 있다. 이러한 환자들로부터의 코브 각도 데이터는 이들이 골격 성숙에 도달할 때까지 또는 환자가 수술을 받을 것으로 예상되는 50°의 코브 각도가 도달될 때까지, 계속 기록될 것이다. 많은 의사들은 BrAIST 시험이 지지구가 완전히 무익하다는 것을 보여줄 것이라고 느낀다. 만약 그러하다면, 20°와 40° 사이의 코브 각도를 가진 AIS 환자들에게 무엇을 해야 할지에 관한 당혹감만이 더 확실해질 것이다. 20 - 40°의 코브 각도를 가진 환자군은 40° 이상의 코브 각도를 가진 환자군보다 10배 더 크다는 것을 알아야 한다.
가골 신연술 및 골신연술로도 공지된 신연 골신생이 신체의 다양한 뼈(예컨대, 장골)를 연장시키는 데 성공적으로 사용되어 왔다. 전형적으로, 뼈는 이미 골절되지 않았더라도, 피질골 절단술에 의해 의도적으로 골절되고, 뼈의 결과적인 2개의 세그먼트들이 점진적으로 멀리 신연되고, 이에 의해 새로운 뼈가 간극 내에서 형성되도록 허용한다. 신연 속도가 너무 높으면, 비결합의 위험이 있다. 속도가 너무 낮으면, 2개의 세그먼트들이 신연 기간이 완료되기 전에 원하는 것보다 더 많이 서로 조기에 융합될 위험이 있다. 뼈의 원하는 길이가 이러한 과정을 사용하여 달성되면, 뼈는 고화되도록 허용된다. 신연 골신생 적응증은 주로 대퇴골 또는 경골의 성장에 초점이 맞춰지지만, 상완골, 턱뼈(소악증), 또는 다른 뼈를 또한 포함할 수 있다. 바람직할 수 있는 뼈를 연장 또는 성장시키기 위한 많은 이유가 있다. 적응증은 후기 골육종 골암; 저신장 또는 왜소증/연골무형성증에서의 미용 연장(다리-대퇴골 및/또는 경골); 하나의 사지의 다른 사지에 정합하기 위한 연장(선천성, 외상후, 골질환후, 인공 무릎 관절), 비결합을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
외부 고정기를 사용하는 신연 골신생은 수년간 행해져 왔지만, 외부 고정기는 불편하고 환자에게 고통스러울 수 있다. 이는 또한 환자를 핀 궤도 감염, 관절 경직, 식욕 부진, 우울증, 연골 손상, 및 다른 부작용의 위험에 노출시킬 수 있다. 예컨대, 환자/환자의 사지 둘레의 외부 고정기는 또한 재활의 시작을 지연시킬 수 있다.
외부 고정기 신연의 단점에 응답하여, 뼈 속에 전체가 포함될 수 있는 골수내 신연 못(nail)이 외과적으로 이식되었다. 몇몇 그러한 못은 환자의 사지의 반복된 회전을 거쳐 자동으로 연장될 수 있고, 이는 때때로 환자에 대해 고통스러울 수 있고, 흔히 제어되지 않은 방식으로 진행할 수 있다. 그러므로, 이는 (너무 빠를 때의) 비결합 또는 (너무 느릴 때의) 조기 고화를 회피하는 엄격한 일 단위 또는 주 단위 연장 요법을 따르는 것을 어렵게 만든다. 하지 신연 속도는 대체로 하루에 약 1mm 정도이다. 이식된 모터를 가지며 안테나에 의해 원격으로 제어될 수 있는 다른 골수내 못이 또한 개발되었다. 이러한 장치들은 제어된 방식으로 연장 또는 신연되도록 설계되지만, 그들의 복잡성으로 인해, 적정한 제품으로서 제조 가능할 수 없다. 다른 사람들은 신연이 외부 고정자에 의해 전자기적으로 구동되도록 허용하는 이식된 자석을 포함하는 골수내 신연기를 제안하였다. 외부 고정자의 복잡성 및 크기 때문에, 이러한 기술은 환자가 날마다 연장을 행하도록 허용하기 위해 가정으로 가져갈 수 있는 간단하고 그리고/또는 비용 효과적인 장치로 감소되지 않았다. 비침습적으로 조정 가능한 이식 가능 신연 장치 - 그의 적어도 하나의 실시예가 자기적으로 비침습적으로 조정 가능함 - 가 개발되어 척추측만증 및 사지 연장 환자 모두에게서 임상적으로 사용되어 왔다.
무릎 골관절염은 특히 40세를 넘는 다수의 환자에게서 발병하는 무릎 관절의 퇴행성 질병이다. 이러한 질병의 확산은 상승하는 인구 연령 및 비만의 증가에 전적으로는 아니지만 부분적으로 기인하여, 지난 수십 년에 걸쳐 현저하게 증가하였다. 증가는 인구 내에서의 고도로 활동적인 사람들의 증가로 인한 것일 수도 있다. 무릎 골관절염은 무릎 관절 내의 뼈의 관절 표면을 덮는 연골을 열화시키는 무릎에 대한 장기간 응력에 주로 기인한다. 흔히, 문제는 특정 외상 사건 후에 악화되지만, 이는 또한 유전 과정일 수 있다. 증상은 통증, 강직, 감소된 운동 범위, 붓기, 변형, 및 근육 약화를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 골관절염은 무릎의 3개의 구획: 경대퇴 관절의 중앙 구획, 경대퇴 관절의 외측 구획, 및 슬개대퇴 관절 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 심각한 경우에, 무릎의 부분적인 또는 완전한 치환이, 전형적으로 임플란트 등급 플라스틱 또는 금속으로부터 만들어지는, 무릎을 위한 새로운 중량 베어링 표면으로 병소 부분을 치환하기 위해 수행된다. 이러한 수술은 상당한 수술후 통증을 수반할 수 있고, 실질적인 물리 치료를 요구할 수 있다. 회복 기간은 수주 또는 수개월 지속될 수 있다. 심부 정맥 색전증, 운동 실조, 감염, 및 골절을 포함한, 이러한 수술의 여러 잠재적인 합병증이 존재한다. 회복 후에, 단일 구획 또는 전체 무릎 치환을 받은 수술 환자들은 그들의 생활 방식에서 달리기 및 고에너지 스포츠를 완전히 제거하면서, 그들의 활동을 현저하게 감소시켜야 한다.
이러한 이유로, 의사들은 무릎 치환 수술을 지연시키거나 배제하기 위해, 조기에 개입하기를 시도하고 있다. 절골 수술은 대퇴골과 경골 사이의 각도를 변화시켜서, 무릎 관절의 상이한 부분들 상의 응력을 조정하기 위해, 대퇴골 또는 경골에 대해 수행될 수 있다. 폐쇄된 쐐기 또는 폐쇄되는 쐐기 절골술에서, 뼈의 각형성 쐐기가 제거되고, 잔여 표면들이 함께 융합되어, 새로운 개선된 뼈 각도를 생성한다. 개방 쐐기 절골술에서, 절단부가 뼈 속에 만들어지고, 절단부의 모서리들이 개방되어, 새로운 각도를 생성한다. 골 이식편이 흔히 새롭게 개방된, 쐐기 형상 공간을 충전하기 위해 사용되고, 흔히, 플레이트가 뼈 나사에 의해 뼈에 부착된다. 각각의 이러한 유형의 절골술 중에 올바른 각도를 획득하는 것은 거의 항상 어렵고, 최종 결과가 원했던 것에 가깝더라도, 교정 각도의 이후의 소실이 있을 수 있다. 이러한 기술과 관련된 몇몇 다른 합병증은 비결합 및 물질 손상을 포함한다.
팔 또는 다리의 절단은 단축된 뼈(예컨대, 단축된 대퇴골, 경골, 비골, 상완골, 요골, 또는 척골)를 갖는 절단면을 구비한 잔류 사지를 생성할 수 있다. 잔류 사지에 부착될 수 있는 의지 또는 의지 부착구는 불충분한 뼈 길이를 갖는 잔류 사지에 부착될 때 맞춤 또는 기능에 있어서 문제를 가질 수 있다. 짧은 레버 아암이 주어진 힘에 대해 더 작은 토크를 발생시키므로, 잔류 사지와 부착된 의지 사이에 열악한 에너지 전달이 있을 수 있다. 이러한 기능적 결함은 레버 아암이 대퇴부의 연조직에 의해 둘러싸이는 잔류 대퇴골과 같이, 매우 순응성인 조직 내에 감싸일 때 악화된다. 이는 의지 제어를 더욱 훼손시킬 수 있다. 짧은 잔류 사지를 가진 사람들은 보행 비대칭 및 보행 변화를 보일 수 있다. 상대적으로 짧은 잔류 사지를 가진 의지의 착용자는 자세에 영향을 미치고 척추 또는 다른 신체 구조물에 대해 불편함 또는 손상을 일으키는 보상 변화를 보일 수 있다. 사지 절단은 전쟁 관련 부상, 오토바이 사고를 포함한 자동차 사고, 다른 유형의 외상, 또는 뼈 또는 다른 인접한 조직의 암을 포함한 여러 이유로 발생할 수 있거나 수행될 수 있다.
비침습적으로 조정되도록 구성되는 많은 상이한 유형의 이식 가능한 신연 장치들에 추가하여, 이식 가능한 비침습적으로 조정 가능한 비신연 장치들, 예를 들어, GERD, 비만, 또는 (변실금에서와 같은) 괄약근 이완, 또는 요실금에서의 괄약근 이완과 같은 다른 질환과 같은 위장관 질환을 위한 조정 가능한 축소 장치가 또한 고려되었다. 이러한 장치들 또한 비침습적 조정을 가능케 하기 위한 자석을 포함할 수 있다.
본 개시내용은 종축을 따라 연장하는 제1 공동을 갖는 하우징, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 종축을 따라 제1 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제1 신연 로드 - 제1 신연 로드는 종축을 따라 연장하는 제2 공동을 가짐 -, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 종축을 따라 제2 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제2 신연 로드, 및 하우징에 관련하여 제1 신연 로드 그리고 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드의 적어도 하나를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함하는 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템을 제공한다.
본 개시내용은 종축을 따라 연장하는 하우징, 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 제1 신연 로드 - 제1 신연 로드 및 하우징은 종축을 따라 서로에 대해 삽통식으로 변위 가능하고, 제1 신연 로드는 종축을 따라 연장하는 공동을 가짐 -, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 종축을 따라 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제2 신연 로드, 및 하우징에 관련하여 제1 신연 로드를 이동시키고 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 갖는 신연 장치를 제공하는 단계, 잔류 사지 내의 뼈의 제1 부분에 하우징을 부착하는 단계, 잔류 사지 내의 뼈의 제2 부분에 제2 신연 로드를 부착하는 단계, 뼈의 제2 부분으로부터 뼈의 제1 부분을 분리하는 단계를 포함하고, 신연 장치는 뼈의 제1 부분과 뼈의 제2 부분 사이의 힘 또는 거리 중 적어도 하나를 증가시키기 위해, 제1 신연 로드가 하우징에 관련하여 이동하게 되고 제2 신연 로드가 제1 신연 로드에 관련하여 이동하게 되도록 작동 가능한, 환자의 잔류 사지를 변형시키는 방법을 추가로 제공한다.
본 개시내용은 종축을 따라 연장하는 제1 공동을 갖는 하우징, 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 제1 신연 로드 - 제1 신연 로드 및 하우징은 종축을 따라 서로에 대해 삽통식으로 변위 가능하고, 제1 신연 로드는 종축을 따라 연장하는 공동을 가짐 -, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 종축을 따라 제2 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제2 신연 로드, 및 하우징에 관련하여 제1 신연 로드를 이동시키고 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함하는 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템을 추가로 제공한다.
하나의 실시예에서, 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템이 제공된다. 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템은 종축을 따라 연장하는 제1 공동을 갖는 하우징; 근위 단부, 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장하는 제2 공동을 가지며, 제1 공동 내로부터 삽통식으로 변위하도록 구성된 제1 신연 로드; 근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 제2 공동 내로부터 삽통식으로 변위하도록 구성된 제2 신연 로드; 및 제1 신연 로드 및 제2 신연 로드 중 적어도 하나를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함한다.
하나의 실시예에서, 잔류 사지를 변형시키는 방법이 제공된다. 환자의 잔류 사지를 변형시키는 방법은 종축을 따라 연장하는 하우징; 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 제1 신연 로드 - 제1 신연 로드 및 하우징은 서로에 대해 삽통식으로 변위 가능하고, 제1 신연 로드는 종축을 따라 연장하는 공동을 가짐 -; 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제2 신연 로드; 및 하우징에 관련하여 제1 신연 로드를 이동시키고 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함하는 신연 장치를 제공하는 단계; 뼈의 제2 부분으로부터 뼈의 제1 부분을 분리하는 단계; 잔류 사지 내의 뼈의 제1 부분에 하우징을 부착하는 단계; 잔류 사지 내의 뼈의 제2 부분에 제2 신연 로드를 부착하는 단계를 포함하고, 신연 장치는 뼈의 제1 부분과 뼈의 제2 부분 사이의 힘 또는 거리 중 적어도 하나를 증가시키기 위해, 제1 신연 로드가 하우징에 관련하여 이동하게 되고 제2 신연 로드가 제1 신연 로드에 관련하여 이동하게 되도록 작동 가능하다.
다른 실시예에서, 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템이 제공된다. 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템은 종축을 따라 연장하는 제1 공동을 갖는 하우징; 근위 단부, 원위 단부, 및 종축을 따라 연장하는 공동을 갖는 제1 신연 로드 - 제1 신연 로드 및 하우징은 종축을 따라 서로에 대해 삽통식으로 변위 가능함 -; 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 종축을 따라 제2 공동 내로부터 삽통식으로 변위 가능하도록 구성된 제2 신연 로드; 하우징에 관련하여 제1 신연 로드를 이동시키고 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드를 이동시키도록 구성된 구동 시스템을 포함한다.
도 1은 신연 장치의 사시도이다.
도 2는 부분적으로 신연된 구성의 도 1의 신연 장치를 도시한다.
도 3은 완전히 신연된 구성의 도 1의 신연 장치를 도시한다.
도 4는 신연 장치의 분해도를 도시한다.
도 5는 신연 장치의 입면도를 도시한다.
도 6은 선 6-6을 따라 취한 도 5의 신연 장치의 단면도를 도시한다.
도 7은 잔류 사지를 도시한다.
도 8은 잔류 사지의 뼈의 골수강 내에 삽입된 신연 장치를 도시한다.
도 9는 잔류 사지의 뼈의 골수강 내에 고정된 신연 장치를 도시한다.
도 10은 이식 가능한 장치를 무선으로 제어하고 그와 통신하기 위한 예시적인 외부 원격 제어기를 도시한다.
도 11은 도 10의 외부 원격 제어기의 핸드피스의 내부 구성요소들을 도시한다.
도 12는 부분적인 신연 후의 신연 장치 및 잔류 사지를 도시한다.
도 13은 완전한 신연 후의 신연 장치 및 잔류 사지를 도시한다.
도 14는 종래 기술의 신연 장치와 나란히 위치된 본원에서 개시되는 바와 같은 신연 장치를 도시한다.
도 15는 선 15-15를 따라 취한 도 14의 신연 장치의 단면도를 도시한다.
도 16은 부분적으로 신연된 구성의 도 14 및 도 15의 신연 장치를 도시한다.
도 17은 선 17-17을 따라 취한 도 16의 신연 장치의 단면도를 도시한다.
도 18은 완전히 신연된 구성의 도 14 - 도 17의 신연 장치를 도시한다.
도 19는 선 19-19를 따라 취한 도 18의 신연 장치의 단면도를 도시한다.
도 20 - 도 23은 비침습적으로 조정 가능한 척추 임플란트의 구동 요소의 다양한 대안적인 공급원을 개략적으로 도시한다.
도 24는 본원에서 설명되는 실시예에 따른 신연 장치와 함께 사용하기 위한 기구들을 포함하는 키트를 도시한다.
본원에서 개시되는 신체 내로 이식하기 위한 조정 가능한 장치의 실시예들은 장치의 조정 가능한 부분의 총 길이에 비교하여 조정 길이의 큰 (예컨대, 40% 초과, 50% 초과, 60% 초과, 80% 초과, 100% 초과, 및 심지어 120% 초과) 총량을 달성할 수 있다. 조정 가능한 장치는 신연 장치, 예를 들어, 척추측만증, 사지 연장, 뼈 이송, 극돌기 신연, 경골 쐐기 절골 조정, 및 척추전위증을 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 정형외과 용도를 위한 신연 장치를 포함할 수 있다. 신체 내의 작고 짧은 공간 내로 맞춰지도록 조정 가능한 (예를 들어, 신연 및/또는 수축) 임플란트를 작은 크기로 유지하는 것과, 다량의 조정 가능한 길이를 달성하는 것은 역사적으로 상충하는 설계 목표였다.
도 1 - 도 3은 신연 장치(110)를 포함하는 이식 가능한 조정 가능 시스템(100)의 일 실시예를 도시한다. 신연 장치(110)는 하우징(202), 제1 신연 로드(204), 및 제2 신연 로드(206)를 포함한다. 제2 신연 로드(206) 및 하우징(202)은 환자에게 결합하기 위해 각각 구성된다. 제2 신연 로드(206)는 신연 장치(110)를 환자에게 고정하는 앵커를 통과시키기 위한 하나 이상의 구멍(208)을 포함한다. 하나 이상의 구멍(208)들 중 하나는 제2 신연 로드(206)의 원위 단부로부터 약 3mm와 15mm 사이에 또는 대략 5mm에 위치될 수 있다. 하우징(202)은 신연 장치(110)를 환자에게 고정하는 앵커를 통과시키기 위한 하나 이상의 구멍(210)을 포함한다. 하나 이상의 구멍(210)들 중 하나는 하우징(202)의 근위 단부로부터 약 5mm와 약 20mm 사이에 또는 대략 10mm에 위치될 수 있다. 하우징(202)은 약 8.5mm와 약 16mm 사이, 또는 약 10.5mm와 약 14.5mm 사이, 또는 약 14mm의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 앵커는 뼈 앵커, 예를 들어, 뼈 나사(224, 226)(도 4)이다. 뼈 나사(224, 226)는 직경이 약 3mm와 약 6mm 사이일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 뼈 나사(224)는 직경이 4mm이고, 뼈 나사(226)는 직경이 5mm이다. 뼈 나사들은 길이가 약 18mm와 약 80mm 사이, 또는 길이가 약 20mm와 약 75mm 사이일 수 있다. 그러나, 다른 유형의 고정 및/또는 연결이 제2 신연 로드(206) 및 하우징(202)을 환자의 뼈에 결합시키기 위해 고려된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 신연 로드(206)는 하우징(202)에 대해 삽통식으로 변위 가능하도록 구성될 수 있다. 도 2에서 보이는 바와 같이, 제2 신연 로드(206)는 제1 신연 로드(204)에 대해 또한 삽통식으로 변위 가능하도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 신연 로드(204)는 하우징(202)에 대해 삽통식으로 변위 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 신연 로드(204)는 종축(Z)(도 1)을 따라 연장하는 하우징(202) 내의 공동(212) 내로부터 종방향으로 변위 가능할 수 있다. 제1 신연 로드(204)는 종축(Z)을 따라 삽통식으로 변위 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 신연 로드(204)는 공동(214)을 갖고, 제2 신연 로드(206)는 종축(Z)을 따라 공동(214)으로부터 삽통식으로 변위하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 제1 신연 로드(204)는 약 8mm와 약 13mm 사이, 또는 약 11.5mm의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 신연 로드(206)는 약 5mm와 약 11mm 사이, 또는 약 9mm의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하우징(202), 제1 신연 로드(204), 및 제2 신연 로드(206) 중 적어도 하나 사이에 (종축(Z) 둘레에서의) 회전 운동이 없는 것이 요구될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 제1 종방향 홈(216)이 제1 신연 로드(204)의 외부 표면(218)을 따라 연장하고, 하우징(202)에 결합되는 캡(215)의 내부로부터 내측 방사상 방향으로 연장하는 돌출부(209)(도 4)에 의해 활주식으로 맞물려서, 제1 신연 로드(204)와 하우징(202) 사이의 종방향 변위는 허용하지만, 이들 사이의 회전은 허용하지 않는다. 캡(215) 상의 외부 리브(217)가 조립 중에 하우징(202) 내의 홈(219) 내로 삽입된다. 캡(215)은 하우징(202) 상에서 제 위치로 스냅핑되거나, 접착, 용접, 납땜, 경납땜, 또는 다른 방법에 의해 고정될 수 있다. 제2 신연 로드(206)의 외부 표면(222)을 따라 연장하는 하나 이상의 제2 종방향 홈(220)이 제1 신연 로드(204)의 공동(214)의 내부로부터 내측 방사상 방향으로 연장하는 돌출부(211)(도 4)에 의해 활주식으로 맞물려서, 제2 신연 로드(206)와 제1 신연 로드(204) 사이의 종방향 변위는 허용하지만, 이들 사이의 회전은 허용하지 않는다. 신연 장치(110)가 2개의 뼈 조각을 신연시킬 목적으로 사용되면 (예컨대, 2개의 뼈 또는 2개의 뼈 조각을 서로로부터 멀리 이동시키면), 돌출부(209, 211) 및 종방향 홈(216, 220)은 2개의 뼈 조각들 사이에 실질적으로 회전이 없을 수 있도록 보장하는 것을 가능케 한다. 도 3에서 보이는 바와 같이, 제1 종방향 홈(216) 및 제2 종방향 홈(220)은 벽 두께와 강도 및 내구성이 훼손되지 않도록, 제2 신연 로드(206), 제1 신연 로드(204), 및 하우징(202) 내에 충분한 공간을 만들기 위해, (종축(Z)(도 1)에 대해 원주방향으로 관련하여) 상이한 시계 위치에 상주하도록 의도적으로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 단피질 나사산(228, 230) 및 비나사산 샤프트(232, 234)를 갖는 뼈 나사(224, 226)가 도시되어 있지만, 임의의 유형의 뼈 나사, 예를 들어, 전체 나사산 뼈 나사가 구멍(208, 210)을 통해 배치되도록 사용될 수 있다. 구멍(208, 210)들은 종축(Z)에 대해 직교할 수 있거나, 구멍이 뼈에 결합되어야 하는 구성에 의존하여 다양한 각도일 수 있다. 도 4 - 도 6을 추가로 참조하면, 신연 장치(110)는 원격으로 인가되는 공급원에 의해 활성화되도록 구성된 구동 요소(242)를 포함한다. 너트(236)가 제2 신연 로드(206) 내의 공동(238) 내에 고정될 수 있다. 너트(236)는 공동(238)의 내부 나사산(244) 내로 맞물리거나 결합되는 외부 나사산(240)을 가질 수 있다. 너트(236)는 내부 나사산(246)을 또한 포함한다. 자석 조립체(248)가 래디얼 베어링(250)과 트러스트 베어링(252)(도 6) 사이에 유지될 수 있고, 하나 이상의 기어 모듈(256)(예컨대, 유성 기어)에 회전식으로 결합되는 방사상 극성 영구 자석(338)을 포함한다. 트러스트 베어링(252) 및 래디얼 베어링(250)은 자석 조립체(248)를 그와 그의 구성요소들이 자유롭게 회전하도록 허용하면서 하우징(202) 내에 유지하기 위해, 하우징(202)에 관련된 그들의 종방향 범위에 구속될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 영구 자석(338)은 하나 이상의 원통형 하우징 또는 컵 내에 보유될 수 있다. 하나 이상의 기어 모듈(256)은 결합기(258) 내의 구멍(261) 및 제1 리드 스크루(260)의 근위 단부(264)에서의 구멍(263)을 통과하는 핀(262)을 거쳐 제1 리드 스크루(260)에 회전식으로 결합될 수 있는 결합기(258)로 (트러스트 베어링(252)의 내부를 통해) 진출한다. 제1 리드 스크루(260)는 그의 원위 단부(266)에서 맞닿음부(270)를 또한 갖고, 외부 나사산(268)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 기어 모듈(256)은 자석(338)과 제1 리드 스크루(260) 사이에서 4:1, 16:1, 64:1, 256:1의 기어비, 또는 다른 비율을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 리드 스크루(260)는 자석(338)에 직접 결합될 수 있고, 따라서 1:1 회전을 제공할 수 있다. 제1 리드 스크루(260)는 제2 리드 스크루(274)의 내부 나사산(272)과 나사식으로 맞물릴 수 있다. 제2 리드 스크루(274)의 길이의 대부분은 내부 나사산(272)의 장직경과 동일하거나 더 큰 직경을 구비한 내부 보어(271)일 수 있다. 내부 나사산(272)은 제2 리드 스크루(274)의 근위 단부(275)에만 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 종축(Z)을 따른 내부 나사산(272)의 길이는 약 3mm 내지 약 7mm, 또는 약 5.5mm일 수 있다. 제2 리드 스크루(274)의 외부 나사산(276)은 제2 신연 로드 내에 고정될 수 있는 너트(236)의 내부 나사산(246)과 나사식으로 맞물릴 수 있다. 각각의 리드 스크루(260, 274)에 대한 예시적인 외부 나사산 사양은 인치당 80 나사산일 수 있다.
자석 조립체(248) 및 리드 스크루(260, 274)를 포함하는 공동(212, 214, 238)의 내부 부분들을 포함한, 신연 장치(110)의 내부 내용물은 동적 시일(278, 280)에 의해 외부 유체 및 재료로부터 보호된다. 제1 동적 시일(278)은 제1 신연 로드(204)의 근위 단부(286)에서의 원주방향 홈(284) 내에 상주하는 o-링(282)을 포함한다. o-링(282)은 하우징(202)의 내측 원통형 표면(288)을 따라 밀봉하고, 제1 신연 로드(204)의 종방향 변위 전체에 걸쳐 하우징(202)과의 동적 시일(278)을 유지한다. 제2 동적 시일(280)은 제2 신연 로드(206)의 근위 단부(294)에서의 원주방향 홈(292) 내에 상주하는 o-링(290)을 포함한다. o-링(290)은 제1 신연 로드(204)의 내측 원통형 표면(296)을 따라 밀봉하고, 제2 신연 로드(206)의 종방향 변위 전체에 걸쳐 제1 신연 로드(204)와의 동적 시일(280)을 유지한다.
도 6은 제1 신연 로드(204)의 원위 단부(287) 및 제2 신연 로드(206)의 원위 단부(295)가 하우징(202)의 원위 단부(203) 부근에 위치되는, 완전한 비신연 (또는 수축) 상태의 신연 장치(110)를 도시한다. 사용 시에, 자석(338)이 (예컨대, 외부에서 인가되는 이동 자기장에 의해) 회전되며 (제1 회전 방향으로 회전하게 되면), 제1 리드 스크루(260)는 (기어 모듈(256A, 256B, 256C)의 기어비를 통해) 회전될 수 있다. 따라서, 제2 리드 스크루(274)의 내부 나사산(272)에 관련한 제1 리드 스크루(260)의 외부 나사산(268)의 회전은 제2 신연 로드(206) 및 제2 리드 스크루(274) 모두가 하우징(202)으로부터 종방향으로 연장하게 한다. 설명되는 바와 같이, 적어도 몇몇 실시예에서, 제2 신연 로드(206)는 제1 신연 로드(204) 및 하우징(202)에 대한 회전이 방지된다. 몇몇 실시예에서, 제2 리드 스크루(274)는 그가 제2 신연 로드(206)와 함께 종방향으로 연장할 때 회전하지 않고, 따라서 제1 신연 로드(204)는 하우징(202)에 관련하여 종방향으로 연장하지 않는다. 잔류 사지 내의 뼈를 연장시키기 위한 절차를 설명할 때 이후에 참조될 도 12는 제2 신연 로드(206)가 하우징(202) 및 제1 신연 로드(204) 모두에 관련하여 종방향으로 연장된 후의 신연 장치(110)를 도시한다. 설명되는 바와 같이 이러한 제1 신연 스테이지가 발생하기 위해, 제1 리드 스크루(260)의 외부 나사산(268)과 제2 리드 스크루(274)의 내부 나사산(272) 사이의 마찰 토크는 제2 리드 스크루(274)의 외부 나사산(276)과 너트(236)의 내부 나사산(246) 사이의 마찰 토크보다 더 작다. 그러한 경향이 있지만, 다른 조립 단계 및 재료가 이를 보장하기 위해 추가로 제공될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 실리콘 윤활제 또는 크라이톡스(Krytox)? 윤활제가 제1 리드 스크루(260)의 외부 나사산(268) 및/또는 제2 리드 스크루(274)의 내부 나사산(272)에 도포될 수 있지만, 제2 리드 스크루(274)의 외부 나사산(276) 및 너트(236)의 내부 나사산(246)에는 도포되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 윤활제는 제2 리드 스크루(274)의 외부 나사산(276) 및/또는 너트(236)의 내부 나사산(246)보다, 제1 리드 스크루(260)의 외부 나사산(268) 및/또는 제2 리드 스크루(274)의 내부 나사산(272)에 더 자유롭게 도포될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 더 윤활성인 윤활제가 제1 리드 스크루(260)의 외부 나사산(268) 및/또는 제2 리드 스크루(274)의 내부 나사산(272)에 도포되며, 덜 윤활성인 윤활제가 제2 리드 스크루(274)의 외부 나사산(276) 및/또는 너트(236)의 내부 나사산(246)에 도포된다.
제2 신연 로드(206) 자체에 대해 가능한 신연의 종방향 길이는 약 20mm와 약 90mm 사이, 또는 약 40mm와 약 70mm 사이, 또는 약 50mm일 수 있다. 제2 신연 로드(206)가 제1 신연 로드(204)에 관련하여 완전히 신연되었을 때, 제1 리드 스크루(260)는 제2 리드 스크루(274)와 회전식으로 맞물릴 것이고, 따라서 제1 리드 스크루(260)의 회전은 제2 리드 스크루(274)를 (예컨대, 일 대 일 방식으로) 회전시키기 시작할 것이다. 몇몇 실시예에서, 이는 제1 리드 스크루(260)의 원위 단부(266)에서의 맞닿음부(270)가 제2 리드 스크루(274)의 근위 단부(275)에서의 내부 나사산(272)에 인접한 레지(273)와 접촉할 때 발생한다. 제1 리드 스크루(260)가 제2 리드 스크루(274)를 계속하여 회전시킬 때, 제2 리드 스크루(274)의 외부 나사산(276)은 제2 신연 로드(206)의 너트(236)의 내부 나사산(246) 내부에서 회전하여, 제2 신연 로드(206)가 하우징(202)에 관련하여 추가로 종방향으로 연장하게 하지만, 이제 또한 제1 신연 로드(204)를 그와 함께 끌어 당긴다. 제2 신연 로드(206)의 완전한 신연 후의, 제1 신연 로드(204)에 대해 가능한 신연의 종방향 길이는 약 20mm와 약 90mm 사이, 또는 약 40mm와 약 70mm 사이, 또는 약 50mm일 수 있다. 도 13은 제1 신연 로드(204) 및 제2 신연 로드(206)가 하우징(202)에 관련하여 이러한 방식으로 종방향으로 연장된 후의 신연 장치(110)를 도시한다. 신연에 대한 이러한 2-스테이지 접근을 사용하면, 100mm 또는 100mm보다 훨씬 더 큰 총 신연 길이가 단지 97mm의 공동(212) 길이를 갖는 하우징(202)에서 가능할 수 있고; 따라서, 제공되는 신연 길이는 하우징 공동 길이의 102%일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신연 장치(110)의 길이는 완전 수축 상태에서 130mm이고, 완전 신연 상태에서 230mm이다. 단일 신연 로드만을 사용하는 종래 기술의 장치는 대체로 하우징 공동 길이의 단지 40% 내지 50%의 신연 길이를 제공한다. 신연 장치(110)는 또한 이동 자기장을 반대 방향으로 인가하고, 구성요소들을 반대 방향으로 회전하게 함으로써, 수축이 가능할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 신연 장치(110)(도 4)는 제1 신연 로드(204)에 관련한 제2 신연 로드(206)의 그리고 하우징(202)에 관련한 제1 신연 로드(204)의 신연의 범위를 제한하기 위한 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 맞닿음부(289) 또는 멈춤부가 종방향 홈(216)의 단부에 또는 제1 신연 로드(204)의 근위 단부(286)에서의 다른 위치에 위치될 수 있다. 맞닿음부(291) 또는 멈춤부는, 예를 들어, 맞닿음부(291)가 하우징(202)의 내부 벽 상에 보유되는 돌출부인 경우에 또는 그가 캡(215)의 돌출부(209)의 일 단부인 경우에, 하우징(202)의 원위 내부 부분에 위치될 수 있다. 맞닿음부(291)는 하우징(202)에 관련한 제1 신연 로드(204)의 최대 연장도에서 맞닿음부(289)와 맞닿도록/맞물리도록 구성될 수 있다. 아울러, 맞닿음부(293) 또는 멈춤부는 종방향 홈(220)의 단부에, 또는 제2 신연 로드(206)의 근위 단부(294)에서의 다른 위치에 위치될 수 있다. 맞닿음부(297) 또는 멈춤부는, 예를 들어, 맞닿음부(297)가 제1 신연 로드(204)의 내부 벽 상에 보유되는 돌출부인 경우에, 제1 신연 로드(204)의 원위 내부 부분에 위치될 수 있다. 맞닿음부(297)는 제1 신연 로드(204)에 관련한 제2 신연 로드(206)의 최대 연장도에서 맞닿음부(293)와 맞닿도록/맞물리도록 구성될 수 있다. 맞닿음부(289, 291, 293, 297)들 각각은 제2 신연 로드(206), 제1 신연 로드(204), 및 하우징(202)이 종방향 범위가 도달될 때 서로에 대해 고착되거나 걸리지 않도록 구성될 수 있어서, 필요하다면 신연 장치(110)의 수축 또는 단축을 허용한다. 신연 장치(110)의 단축은 뼈 조각들의 압축이 필요한 소정의 상황에 요구될 수 있다. 이는 골신생을 위한 가골을 형성하거나, 교정하거나, 개선하는 것이 요구되는 상황을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(209, 211) 자체가 맞닿음부(291, 297)로서 역할할 수 있다.
본원에서 개시되는 바와 같은, 신연 장치(110)를 포함하는 이식 가능한 조정 가능 시스템(100)은 외부 원격 제어기(ERC: External Remote Controller)를 이용할 수 있다. 도 10은 토크의 자기 결합에 의해 신연 장치(110)를 비침습적으로 제어하기 위해 사용될 수 있는 외부 원격 제어기(ERC)(180)의 일례를 도시한다. ERC(180)는 자성 핸드피스(178), 핸드피스(178)와 통합될 수 있는 (프로세서를 포함하는)는 제어 박스(176), 및 배터리 또는 표준 전력 출력부로의 연결을 위한 외부 플러그와 같은 전력 공급원(174)을 포함한다. 제어 박스(176)는 하나 이상의 제어부(버튼, 스위치, 또는 촉각, 운동, 청각, 또는 광 센서) 및 디스플레이(184)를 갖는 제어 패널(182)을 포함한다. 디스플레이(184)는 전술한 특징들의 시각적, 청각적, 촉각적 등의 몇몇 조합, 또는 본 개시내용에서 설명되는 임의의 다른 디스플레이/UI일 수 있다. 제어 박스(176)는 임플란트 및/또는 다른 외부 장치 내의 송수신기와의 통신을 위한 송수신기를 추가로 포함할 수 있다.
도 11은 신연 장치(110) 내의 자석(338)을 회전시킴으로써 신연 장치(110)의 비침습적 조정을 허용하기 위해 이동 자기장을 인가하도록 구성된 자성 핸드피스(178)의 내부 조립체(478)를 도시한다. 신연 장치(110)의 자석(338)은 북극(406) 및 남극(408)을 포함한다. 기어 박스(482)를 구비한 모터(480)가 모터 기어(484)로 출력한다. 모터 기어(484)는 제1 자석 기어(488) 및 제2 자석 기어(490)를 동일한 회전 속력으로 회전시키기 위한 적절한 개수의 치형부를 갖는 중심 (아이들러) 기어(486)와 맞물려서 이를 회전시킨다. 제1 자석(492) 및 제2 자석(494)은 각각 제1 자석 기어(488) 및 제2 자석 기어(490)와 일체로 회전한다. 각각의 자석(492, 494)은 각각의 자석 컵(496)(부분적으로 도시됨) 내에 유지될 수 있다. 예시적인 회전 속력은 60RPM 또는 그 이하일 수 있다. 이러한 속력 범위는 국제 지침 또는 표준을 만족시키기 위해, 신체 조직 및 유체 내에 포함된 전류 밀도의 양을 제한하기 위해 요구될 수 있다. 도 11에서 보이는 바와 같이, 제1 자석(492)의 남극(498)은 제2 자석(494)의 북극(404)과 동일하게 배향될 수 있고, 유사하게, 제1 자석(492)은 제2 자석(494)의 남극(402)과 동일하게 배향된 그의 북극(400)을 갖는다. 이러한 2개의 자석(492, 494)들이 함께 동기하여 회전할 때, 이들은 방사상 극성의 자석(338)에 상보적이며 추가적인 이동 자기장을 인가한다. 복수의 북극(예를 들어, 2개) 및 복수의 남극(예를 들어, 2개)을 갖는 자석이 또한 각각의 장치 내에서 고려된다. 대안적으로, 단일 자석(예컨대, 더 큰 직경을 구비한 자석)이 2개의 자석 대신에 사용될 수 있다. 2개의 자석(492, 494)들이 제1 회전 방향(410)(예컨대, 반시계방향)으로 회전할 때, 자기 결합은 자석(338)이 제2 반대 회전 방향(412)(예컨대, 시계방향)으로 회전하게 한다. 모터(480)의 회전 방향은 버튼(414, 416)에 의해 제어될 수 있다. 하나 이상의 회로 보드(418)가 자석(492, 494)들의 회전 감지 그리고 자석(492, 494)들의 회전 제어 모두를 위한 제어 회로를 포함한다.
도 7 - 도 9 및 도 12 - 도 13은 잔류 사지(500) 내의 뼈(502)의 길이를 증가시키기 위한 수술 및 이후의 조정 시술에서 사용되는 신연 장치(110) 및 외부 원격 제어기(ERC)(180)를 포함하는 이식 가능한 조정 가능 시스템(100)을 도시한다. 몇몇 경우에, 잔류 사지는 무릎 위를 절단한 사람의 대퇴골이다. 도 7에서 보이는 바와 같이, 뼈(502)는 절단된 단부(504)를 가질 수 있고, 잔류 사지(500)는 절단된 표면(506)을 가질 수 있다. 잔류 사지(500)에 부착될 수 있는 의지 또는 의지 부착구는 불충분한 뼈(502) 길이를 갖는 잔류 사지(500)에 부착될 때 맞춤 또는 기능에 있어서 문제점을 가질 수 있다. 뼈(502)의 골수강(514)은 이용되는 신연 장치(110)의 직경과 대체로 동일하거나 약간 더 큰 직경으로 드릴링되거나 리밍될 수 있다. 뼈(502)는 절골부(512)를 생성함으로써 제1 뼈 부분(508) 및 제2 뼈 부분(510)으로 분할될 수 있다. 도 8에서, 신연 장치(110)는 하나 이상의 구멍(210)이 제1 부분(508) 내에 있고 하나 이상의 구멍(208)이 제2 부분(510) 내에 있도록, 골수강(514) 내에 위치될 수 있다. 수술전 계획 중에, 수술 팀원들은 흔히 연조직의 상태 및 범위 모두를 평가할 것이다. 절단된 표면(506)은 절단된 표면(506)에 인접한 영역 내에서 잔류 사지(500) 내부의 길이를 증가시키기 위해 뼈(502)에 대해 충분한 미래에 이용 가능한 공간을 생성하기 위해, 피부 또는 조직을 연신시킴으로써 또는 피부 이식 재료를 추가하거나 성형 수술을 수행함으로써, 변형될 수 있다. 또한, 감염 방지 조치가 일반적으로 수행된다. 수술전 계획 중에, 사지 길이 차이의 양, 골수강의 직경, 사용되는 신연 장치(110)의 요구되는 길이, 또는 계획된 절골부의 위치를 포함한 여러 다른 인자들이 결정된다. 몇몇 경우에, 신연 장치는 선행 방식으로 그리고 몇몇 경우에 역행 방식으로 이식될 수 있다. 선행 방식으로 이식될 때, 신연 장치(110)는 이상근와 진입부를 거쳐 이식될 수 있다. 역행 접근이, 예를 들어, 심하게 외전된 둔부를 가진 환자에게서 대신에 선택될 수 있다. 도 9에서, 뼈 나사(226, 224)는 신연 장치(110)를 제1 및 제2 뼈 부분(508, 510)에 고정하기 위해 구멍(210, 208)을 통해 뼈(502)에 고정된다. 환자는 회복될 수 있고, 이후에, 예를 들어, 약 2일 내지 약 10일 또는 약 5일 후에, 제1 신연 시술이 수행될 수 있다. ERC(180)는 자석(338)에 인접한 위치에서 잔류 사지(500) 상에 위치될 수 있고, 제1 뼈 부분(508)과 제2 뼈 부분(510)을 멀리 신연시키도록 작동된다. 시술은 수회 반복될 수 있고, 의료인, 또는 환자의 가족 및 친구, 또는 심지어 환자 자신에 의해 수행될 수 있다. 예시적인 신연 프로토콜은 하루에 종방향 신연에 있어서 약 0.50mm 내지 약 1.50mm의 신연을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 이는 하루에 종방향 신연에 있어서 약 0.75mm 내지 약 1.25mm의 신연을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 신연은 하루에 약 1.00mm일 수 있다. 이는 하루당 여러 신연 절차, 예를 들어, 약 0.33mm 1일 3회로 나누어질 수 있다.
도 12는 제2 신연 로드(206)가 제1 신연 로드(204)에 관련하여 대체로 완전히 신연된 후의 뼈(502) 속의 신연 장치(110)를 도시한다. 신연 시술이 발생하는 수주 및/또는 수개월에 걸쳐, 뼈의 새로운 뼈 성장 섹션(516)이 제1 부분(508)과 제2 부분(510) 사이에서 형성되기 시작한다. 도 13은 제1 신연 로드(204)가 하우징(202)에 관련하여 대체로 완전히 신연된 후의 뼈(502) 속의 신연 장치(110)를 도시한다. 원하는 최종 신연 길이가 도달된 후에, 신연 시술은 중단되고, 새로운 뼈 성장 섹션(516)은 완전히 고화되도록 시간이 허용될 수 있다. 신연 장치(110)는 뼈(502)가 고화되도록 허용되는 동안 그리고 뼈가 고화된 후에 잔류 사지(500)의 뼈(502)에 안정성을 계속하여 제공할 수 있다. 고화 후에, 신연 장치(110)는 그 다음 환자로부터 제거될 수 있지만, 몇몇 경우에, 신연 장치(110)는 뼈(502) 속에서 제 위치에 방치될 수 있다.
도 14는 종래 기술의 신연 장치(602)와 나란히 위치된 신연 장치(600)의 하나의 실시예를 도시한다. 신연 장치(600)는 종래 기술의 신연 장치(602)에서와 같이, 약 50mm를 신연시킬 수 있지만, 신연 장치(600)의 하우징 부분의 길이(L1)는 종래 기술의 신연 장치(602)의 하우징 부분의 길이(L2)보다 25% 퍼센트 이상 더 짧다. 조기 발현 측만증 또는 청소년기 특발성 측만증의 치료는 대형 장치 하우징을 이식하기에는 수술 부위 내에서 공간이 거의 없는 작고 마른 환자에 대해 대체로 수행된다. 그러므로, 고효율 조정 가능 신연 장치(총 신연 길이 대 하우징 길이 비율)가 더 많은 환자들이 치료받도록 허용할 수 있다. 도 15를 참조하면, 신연 장치(600)는 용접 또는 다른 결합 방법에 의해 로드(606)에 연결될 수 있는 하우징(604)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 로드(606) 및 하우징(604)은 동일한 단일체 재료로부터 형성될 수 있다. 하우징(604) 내에, (방사상 극성 자석(630)을 포함하는) 자석 조립체(608)를 포함하는 구동 요소가 트러스트 베어링(610)과 래디얼 베어링(612) 사이에서 종방향으로 고정되어 유지될 수 있다. 기어 모듈이 도 1의 실시예에서와 같이 통합될 수 있지만, 도 15에서, 신연 장치는 자석 조립체(608)가 핀(616)에 의해 제1 리드 스크루(614)에 직접 연결될 수 있는 실시예로 도시되어 있다. 도 15의 신연 장치(600) 실시예에서, 제1 신연 로드(618)는 하우징(604)의 외부 상에 삽통식으로 보유되고, 종축(Z)을 따라 종방향으로 변위 가능하다. 제2 신연 로드(620)가 하우징(604) 내의 공동(622) 내에 삽통식으로 보유될 수 있고, 종축(Z)을 따라 종방향으로 변위 가능하다. 제2 신연 로드(620)는 제1 리드 스크루(614)를 위한 공간을 허용하는 공동(632)을 갖는다. 그의 근위 단부(628)에서 내부 나사산(626)을 갖는 제2 리드 스크루(624)가 제1 리드 스크루(614)와 제2 신연 로드(620) 사이에서 환상으로 보유될 수 있다. 원격으로 인가되는 이동 자기장에 의한 자석 조립체(608)의 회전은 제1 리드 스크루(614)가 제2 리드 스크루(624)의 내부 나사산(626) 내에서 회전하게 하고, 따라서 제2 리드 스크루(624) 및 제2 신연 로드(620)가 하우징(604) 및 제1 신연 로드(618)에 관련하여 종방향으로 변위하게 한다. 제2 신연 로드(620)가 제1 신연 로드(618)에 관련하여 완전히 변위되어 있는 신연 장치(600)가 도 16 - 도 17에 도시되어 있다. 이러한 완전히 변위된 상태에서, 제1 리드 스크루(614)의 원위 단부(636)의 맞닿음부(634)가 제2 리드 스크루(624)의 근위 단부(640)에서의 레지(638)와 맞닿는다. 제1 리드 스크루(614)가 계속하여 회전할 때, 이는 제2 리드 스크루(624)가 제1 리드 스크루(614)와 일치하여 회전하게 하고, 따라서 제2 신연 로드(620)의 공동(632) 내의 내측 나사산(642) 내에서 제2 리드 스크루(624)를 회전시킨다. 이는 제2 신연 로드(620)가 하우징(604)으로부터 멀리 종방향으로 변위하게 하여, 제1 신연 로드(618)를 그와 함께 끌어 당긴다. 제1 신연 로드(618)가 하우징(604)에 관련하여 완전히 변위되어 있는 신연 장치(600)가 도 18 - 도 19에 도시되어 있다. 제1 신연 로드(618) 내의 원주방향 홈 내에 유지되는 제1 o-링(644)이 제1 신연 로드(618)와 하우징(604) 사이에서 동적 시일을 형성한다. 제1 신연 로드(618) 내의 원주방향 홈 내에 유지되는 제2 o-링(646)이 제1 신연 로드(618)와 제2 신연 로드(620) 사이에서 동적 시일을 형성한다. 신연 장치(600)는 이동 자기장을 반대 반향으로 인가하고, 구성요소들이 반대 방향으로 회전하게 함으로써, 수축이 가능할 수 있다.
신연 장치(600)는 제1 신연 로드(618)와 하우징(604) 사이 그리고/또는 제2 신연 로드(620)와 제1 신연 로드(618) 사이에서 회전을 제한하거나 정지시키기 위한 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1 - 도 6의 실시예의 종방향 홈(216, 220) 및 돌출부(209, 211)는 제2 신연 로드(620)와 하우징(604) 사이에서 가능한 회전이 실질적으로 없을 수 있도록, 신연 장치(600)의 설계 내로 통합될 수 있다. 예를 들어, 제2 신연 로드(620)가 (예컨대, 스크루 또는 후크를 거쳐) 제1 추골에 견고하게 결합되고, 하우징(604)이 (예컨대, 로드(606)를 거쳐) (예컨대, 스크루 또는 후크를 거쳐) 제2 추골에 결합되면, 회전은 제1 추골과 제2 추골 사이에서 실질적으로 제한될 수 있어서, 이들 사이의 원치 않는 이동이 발생할 수 없다. 아울러, 도 1 - 도 6의 실시예의 맞닿음부(289, 291, 293, 297)는 하우징(604)에 관련한 제1 신연 로드(618) 및/또는 제1 신연 로드(618)에 관련한 제2 신연 로드(620)의 연장의 범위를 제어하기 위해 신연 장치(600)의 설계 내로 통합될 수 있다.
도 20 - 도 23은 비침습적으로 조정 가능한 임플란트의 구동 요소(242)로서의 회전 가능한 자석 조립체에 대한 대안적인 공급원의 실시예를 도시한다. 도 20은 제1 임플란트 부분(1302) 및 제2 임플란트 부분(1304)을 갖는 임플란트(1306)를 포함하는 비침습적으로 조정 가능한 시스템(1300)을 도시하고, 제2 임플란트 부분(1304)은 제1 임플란트 부분(1302)에 관련하여 비침습적으로 변위 가능하다. 제1 임플란트 부분(1302)은 제1 뼈 부분(197)에 고정될 수 있고, 제2 임플란트 부분(1304)은 환자(191) 내의 제2 뼈 부분(199)에 고정될 수 있다. 모터(1308)가 제1 임플란트 부분(1302) 및 제2 임플란트 부분(1304)이 서로에 대해 변위하게 하도록 작동 가능할 수 있다. 외부 원격 제어기(ERC)(1310)는 작업자에 의한 입력을 위한 제어 패널(1312), 디스플레이(1314), 및 송신기(1316)를 갖는다. 송신기(1316)는 제어 신호(1318)를 환자(191)의 피부(195)를 통해 이식된 수신기(1320)로 보낸다. 이식된 수신기(1320)는 도체(1322)를 거쳐 모터(1308)와 통신한다. 모터(1308)는 이식 가능한 배터리에 의해 급전될 수 있거나, 유도 결합에 의해 급전 또는 충전될 수 있다.
도 21은 제1 임플란트 부분(1402) 및 제2 임플란트 부분(1404)을 갖는 임플란트(1406)를 포함하는 비침습적으로 조정 가능한 시스템(1400)을 도시하고, 제2 임플란트 부분(1404)은 제1 임플란트 부분(1402)에 관련하여 비침습적으로 변위 가능하다. 제1 임플란트 부분(1402)은 제1 뼈 부분(197)에 고정될 수 있고, 제2 임플란트 부분(1404)은 환자(191) 내의 제2 뼈 부분(199)에 고정될 수 있다. 초음파 모터(1408)가 제1 임플란트 부분(1402) 및 제2 임플란트 부분(1404)이 서로에 대해 변위하게 하도록 작동 가능할 수 있다. 외부 원격 제어기(ERC)(1410)는 작업자에 의한 입력을 위한 제어 패널(1412), 디스플레이(1414), 및 환자(191)의 피부(195)에 결합될 수 있는 초음파 트랜스듀서(1416)를 갖는다. 초음파 트랜스듀서(1416)는 환자(191)의 피부(195)를 통과하여 초음파 모터(1408)를 작동시키는 초음파(1418)를 생성한다.
도 22는 제1 임플란트 부분(1702) 및 제2 임플란트 부분(1704)을 갖는 임플란트(1706)를 포함하는 비침습적으로 조정 가능한 시스템(1700)을 도시하고, 제2 임플란트 부분(1704)은 제1 임플란트 부분(1702)에 관련하여 비침습적으로 변위 가능하다. 제1 임플란트 부분(1702)은 제1 뼈 부분(197)에 고정될 수 있고, 제2 임플란트 부분(1704)은 환자(191) 내의 제2 뼈 부분(199)에 고정될 수 있다. 형상 기억 액추에이터(1708)가 제1 임플란트 부분(1702) 및 제2 임플란트 부분(1704)이 서로에 대해 변위하게 하도록 작동 가능할 수 있다. 외부 원격 제어기(ERC)(1710)는 작업자에 의한 입력을 위한 제어 패널(1712), 디스플레이(1714), 및 송신기(1716)를 갖는다. 송신기(1716)는 제어 신호(1718)를 환자(191)의 피부(195)를 통해 이식된 수신기(1720)로 보낸다. 이식된 수신기(1720)는 도체(1722)를 거쳐 형상 기억 액추에이터(1708)와 통신한다. 형상 기억 액추에이터(1708)는 이식 가능한 배터리에 의해 급전될 수 있거나, 유도 결합에 의해 급전 또는 충전될 수 있다.
도 23은 제1 임플란트 부분(1802) 및 제2 임플란트 부분(1804)을 갖는 임플란트(1806)를 포함하는 비침습적으로 조정 가능한 시스템(1800)을 도시하고, 제2 임플란트 부분(1804)은 제1 임플란트 부분(1802)에 관련하여 비침습적으로 변위 가능하다. 제1 임플란트 부분(1802)은 제1 뼈 부분(197)에 고정될 수 있고, 제2 임플란트 부분(1804)은 환자(191) 내의 제2 뼈 부분(199)에 고정될 수 있다. 유압 펌프(1808)가 제1 임플란트 부분(1802) 및 제2 임플란트 부분(1804)이 서로에 대해 변위하게 하도록 작동 가능할 수 있다. 외부 원격 제어기(ERC)(1810)는 작업자에 의한 입력을 위한 제어 패널(1812), 디스플레이(1814), 및 송신기(1816)를 갖는다. 송신기(1816)는 제어 신호(1818)를 환자(191)의 피부(195)를 통해 이식된 수신기(1820)로 보낸다. 이식된 수신기(1820)는 도체(1822)를 거쳐 유압 펌프(1808)와 통신한다. 유압 펌프(1808)는 이식 가능한 배터리에 의해 급전될 수 있거나, 유도 결합에 의해 급전 또는 충전될 수 있다. 유압 펌프(1808)는 대안적으로 공압 펌프에 의해 대체될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 다른 구동 요소(242)는 자왜 요소를 포함할 수 있다. 티타늄, 티타늄 합금, 티타늄 6-4, 코발트-크롬 합금, 및 스테인리스강을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 다수의 재료가 하우징, 제1 신연 로드, 제2 신연 로드, 제1 리드 스크루, 및 제2 리드 스크루와 같은 구성요소를 제작하기 위해 사용될 수 있다.
도 24는 본원에서 설명되는 신연 장치의 실시예와 함께 사용하기 위한 기구들의 멸균 키트(700)를 도시한다. 멸균 가능한 트레이(702)는 트레이(702)가 커버(도시되지 않음)에 의해 덮일 때 기체 또는 증기가 트레이(702)로 진입하도록 허용할 수 있는 구멍(704)을 포함한다. 하나 이상의 분할기(706)가 (실리콘과 같은) 가단성 재료로 구성될 수 있고, 하나 이상의 기구를 고정하기 위해 그들 사이에 공동, 구멍, 또는 슬릿을 제공한다. 드릴 부싱(708) 및 안내 튜브(710)가, 예를 들어, 뼈의 골수강 내에 구멍을 뚫을 때, 하나 이상의 드릴 또는 리머를 안내하기 위해 사용될 수 있다. 그 이전에, 구멍이 관통 로드(730)를 사용하여 피부, 연조직, 및/또는 뼈 속에 만들어질 수 있다. 통기 구멍이 지방 색전 또는 다른 합병증을 일으킬 수 있는 높은 골수내 압력을 회피하기 위해, 리밍 이전에 뼈 속에 만들어질 수 있다. 골수강은 몇몇 경우에, 신연 장치(110)의 직경보다 약간 더 큰, 예를 들어, 0.5mm 더 큰 직경으로 리밍될 수 있거나, 1mm 더 크게 또는 2mm 더 크게 리밍될 수 있다. 안내 아암(712)이 그의 안내 튜브(725)의 원위 단부(713)에서, 도 6의 신연 장치(110)의 하우징(202)에, 예를 들어, 하우징(202)의 근위 단부(221)에서의 맞물림 부분(213)에 연결될 수 있다. 맞물림 부분(213)은 공동, 예를 들어, 나사식 공동을 포함할 수 있고, 로킹 로드(722)의 원위 단부(723)를 거쳐 맞물릴 수 있다. 로킹 로드(722)는 안내 아암(712)의 안내 튜브(725)를 통해 삽입될 수 있다. 로킹 로드(722)는 손잡이(727)를 회전시킴으로써, 또는 로킹 로드(722)의 손잡이(727)에서의 또는 그 부근에서의 횡방향 구멍(729)을 통해 토미 바아(718)를 위치시킴으로써, 조이거나 (풀릴) 수 있다. 드릴 부싱(708) 및 안내 튜브(710)는 안내 아암 내의 횡방향 구멍(735)을 통해 위치될 수 있거나, 안내 연장부(724)가 안내 아암(712)의 단부(737)에 고정될 수 있다. 하나 이상의 추가의 횡방향 구멍(735)이 드릴 부싱(708) 및 안내 튜브(710)의 배치를 위해 안내 연장부 내에 있을 수 있다. 기구에 의한 신연 장치(110)의 조작 중에, 환자의 연조직은 연조직 보호기(714)에 의해 보호될 수 있다. 원통형 기구 구성요소들 중 일부 또는 전부가 T-손잡이(716)를 부착함으로써 증가된 토크에 의해 회전될 수 있다. 신연 장치(110) 및 안내 아암(712)이, 예를 들어, 뼈 속의 리밍된 골수강으로부터 제거될 필요가 있으면, 말렛(720)이 말렛(720)의 헤드(733) 내의 슬릿(731)이 안내 아암(712)의 안내 튜브(725) 둘레에 있도록 위치될 수 있다. 말렛(720)은 그 다음 신연 장치(110) 및 안내 아암(712)의 제거를 보조하기 위해 안내 아암(712)의 손잡이(727)에 대해 충돌하게 될 수 있다. 신연 장치(110)의 이식 및 하나 이상의 뼈 나사에 의한 그의 뼈에 대한 고정 후에, 안내 아암(112)은 신연 장치(110)의 맞물림 부분(213)으로부터 로킹 로드(722)를 풀어서 제거될 수 있다.
신연 장치(110)가 (예를 들어, 뼈가 연장되고 고화되도록 허용된 후에) 뼈로부터 제거되어야 하면, 뼈 나사가 제거된 후에, 추출기(726)가 신연 장치(110)의 맞물림 부분(213)에 부착될 수 있고, 신연 장치는 손으로 골수강의 외부로 당겨질 수 있거나, 말렛(731)을 사용하여 타격되어 나올 수 있다. 추출기(726)의 원위 단부는 신연 장치(110)의 하우징(202)의 근위 단부(221)와 맞물릴 수 있는 수나사산 또는 암나사산을 가질 수 있다. 추가의 제거 로드(728)가 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 추가의 기구는 로킹 키(732), 짧은 충격기(734), 6각 헤드 리벳(736), 및 로킹 드라이버(738)를 포함한다. 뼈 나사(740)가 나사 포착 로드(740)에 의해 고정될 수 있다. 다른 기구 및 기구의 사용이 2013년 5월 28일자로 허여되고, 본원에서 전체적으로 참조로 통합된 미국 특허 제8,449,543호에 설명되어 있다.
본 발명이 소정의 바람직한 실시예 및 예시의 맥락에서 개시되었지만, 본 발명은 구체적으로 개시된 실시예를 넘어, 본 발명의 다른 대안적인 실시예 및/또는 용도 그리고 그의 명확한 변형 및 등가물까지 확장함이 본 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 다수의 변경이 상세하게 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범주 내에 있는 다른 변형이 본 개시내용에 기초하여 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 매우 명백할 것이다. 실시예의 특정 특징들 및 양태들의 다양한 조합 또는 하위 조합이 만들어질 수 있으며 여전히 본 발명의 범주 내에 들 수 있음이 또한 고려된다. 따라서, 개시된 실시예의 다양한 특징들 및 양태들은 개시된 본 발명의 여러 모드를 형성하기 위해 서로 조합되거나 대체될 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본원에서 개시된 본 발명의 범주는 위에서 설명된 특정한 개시된 실시예에 의해 제한되지 않아야 하고, 다음의 청구범위의 정당한 판독에 의해서만 결정되어야 하도록 의도된다.
유사하게, 본 개시내용의 이러한 방법은 임의의 청구항이 그러한 청구항 내에서 명확하게 언급되는 것보다 더 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 오히려, 다음의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 양태들은 임의의 하나의 상기 개시된 실시예의 모든 특징들보다 더 적은 조합 내에 있다. 따라서, 상세한 설명에 이어지는 청구범위는 여기서 이러한 상세한 설명 내로 명확하게 통합되고, 각각의 청구항은 별도의 실시예로서 독립된다.

Claims (20)

  1. 환자의 신체의 일 부분을 이동시키기 위한 시스템이며,
    종축, 근위 단부, 및 원위 단부를 갖는 하우징;
    근위 단부, 원위 단부, 및 종축을 따라 연장하는 제1 공동을 갖는 제1 신연 로드로서, 제1 신연 로드는 하우징에 대해 삽통식으로 변위하도록 구성되는, 제1 신연 로드;
    근위 단부 및 원위 단부를 가지며, 제1 공동 내로부터 삽통식으로 변위하도록 구성된 제2 신연 로드; 및
    제1 신연 로드 및 제2 신연 로드 중 하나 이상을 이동시키도록 구성된 구동 시스템
    을 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 구동 시스템은 하우징 내에 적어도 부분적으로 위치되는 구동 요소를 포함하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 구동 요소는 원격으로 제어 가능한, 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 구동 요소는 영구 자석, 유도 결합식 모터, 초음파 작동식 모터, 피하 유압 펌프, 형상 기억 구동식 액추에이터, 및 자왜 요소 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 구동 요소는 하우징 내에서의 회전을 위해 구성된 방사상 극성 영구 자석을 포함하는, 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 방사상 극성 영구 자석은 외부에서 인가되는 회전 자기장의 인가에 의해 회전되도록 구성되는, 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    제1 외부 나사산을 가지며, 구동 요소에 회전식으로 결합된 제1 리드 스크루; 및
    제2 외부 나사산 및 내부 나사산을 갖는 제2 리드 스크루
    를 추가로 포함하고,
    제1 리드 스크루의 외부 나사산은 제2 리드 스크루의 내부 나사산과 나사식으로 맞물리고, 제2 리드 스크루의 외부 나사산은 제1 신연 로드의 내부 나사산 부분과 나사식으로 맞물리는,
    시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    제1 리드 스크루의 원위 단부에서의 멈춤부; 및
    제2 리드 스크루의 근위 단부에서의 멈춤부
    를 추가로 포함하고,
    제1 리드 스크루의 멈춤부는 제2 리드 스크루의 멈춤부와 맞닿도록 구성되는,
    시스템.
  9. 제1항에 있어서, 제1 신연 로드 및 하우징은 종축 둘레에서 서로에 관련하여 실질적으로 모든 축방향 회전을 방지하도록 구속되는, 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 제2 신연 로드 및 제1 신연 로드는 종축 둘레에서 서로에 관련하여 실질적으로 모든 회전을 방지하도록 구속되는, 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 제2 신연 로드 및 하우징은 종축 둘레에서 서로에 관련하여 실질적으로 모든 회전을 방지하도록 구속되는, 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 제2 신연 로드는 제1 신연 로드가 하우징으로부터 변위하기 시작하기 전에, 하우징으로부터 실질적으로 완전히 변위되도록 구성되는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    제2 신연 로드의 근위 단부에서의 제1 멈춤부; 및
    제1 신연 로드의 원위 단부에서의 제2 멈춤부
    를 추가로 포함하고,
    제2 신연 로드의 제1 멈춤부는 제2 신연 로드가 제1 공동 내로부터 완전히 변위될 때 제1 신연 로드의 제2 멈춤부와 맞닿도록 구성되는,
    시스템.
  14. 제1항에 있어서, 구동 시스템은 하우징에 관련하여 제1 신연 로드를 이동시키고, 제1 신연 로드에 관련하여 제2 신연 로드를 이동시키도록 구성되는, 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 하우징은 종축을 따라 연장하는 제2 공동을 갖고, 제1 신연 로드는 제2 공동 내로부터 삽통식으로 변위하도록 구성되는, 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 하우징은 환자의 뼈의 제1 부분에 결합되도록 구성되고, 제2 신연 로드는 환자의 뼈의 제2 부분에 결합되도록 구성되는, 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 제1 신연 로드는 하우징의 외부 상에 삽통식으로 보유되는, 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 하우징 및 제2 신연 로드 중 적어도 하나는 환자의 추골의 일 부분에 결합되도록 구성되는, 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 하우징과 제1 신연 로드 사이에서 동적 시일을 추가로 포함하는 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 제1 신연 로드와 제2 신연 로드 사이에서 동적 시일을 추가로 포함하는 시스템.
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