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KR20090060305A - 선형 운동성 정형외과용 나사 시스템 - Google Patents

선형 운동성 정형외과용 나사 시스템 Download PDF

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KR20090060305A
KR20090060305A KR1020097005825A KR20097005825A KR20090060305A KR 20090060305 A KR20090060305 A KR 20090060305A KR 1020097005825 A KR1020097005825 A KR 1020097005825A KR 20097005825 A KR20097005825 A KR 20097005825A KR 20090060305 A KR20090060305 A KR 20090060305A
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KR
South Korea
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rod
spinal
bar
vertebrae
attachment
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Withdrawn
Application number
KR1020097005825A
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English (en)
Inventor
프레드 제이. 몰즈 Iv
Original Assignee
워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
베츠, 랜들 알.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드, 베츠, 랜들 알. filed Critical 워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
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Abstract

본 명세서에 척주의 적어도 일부를 안정화시키는 장치들, 방법들 및 시스템들이 제공된다. 장치들은 긴 부재와 체결되는 시트들 및 연결 부재들을 포함한다. 시스템들은 2 이상의 척추체들 사이의 거리에 걸쳐지는 크기이고 적어도 부분적으로 가요성 재료로 형성되는 긴 부재를 포함한다. 하나 이상의 시트는 로드와 시트의 상대적인 이동을 허용하는 롤러들을 포함할 수 있다.
척추 운동분절 안정화 시스템, 한 줄 나사산 턴, 바-타입 롤러, 활주가능한 앵커, 액슬

Description

선형 운동성 정형외과용 나사 시스템{ORTHOPAEDIC SCREW SYSTEM WITH LINEAR MOTION}
본 발명은 포괄적으로는 척추 및 다른 일반적인 정형외과적 치료를 위한 시스템들 및 방법들 분야에 관한 것이며, 몇몇 구현예들에서 척추의 2 이상의 척추뼈들의 상호 연결 및 고정을 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
척추는 하중 지지(load bearing) 및 지지 성능을 손상시키는 다양한 병리이상(pathologies)에 노출된다. 이러한 척추의 병리이상은, 예를 들어 퇴행성 질환, 종양은 물론 신체적 외상에 의한 골절 및 탈구를 포함한다. 척추 운동분절들(spinal motion segments)에 영향을 주는 척추의 병리이상, 기형 또는 손상들을 치료함에 있어서, 퇴행되거나, 파열되거나 또는 이와 달리 약해진 디스크의 일부 또는 전부를 제거하는 것이 공지되어 있다. 또한 인공 디스크, 유합 임플란트(fusion implant) 또는 다른 체간 장치들이 디스크 물질이 제거된 이후에 디스크 공간 내로 배치될 수 있다는 점 또한 공지되어 있다. 척추 분절들 단독으로 또는 체간 장치들과 조합되어 상기 척추 분절들의 외부 안정화(external stablization) 역시 이점들을 제공한다. 긴 강성 플레이트들, 로드들 및 다른 장치들은 척추 운동분절의 안정화 및 고정화에 유용하다.
선행기술에 의한 안정화 시스템들(stabilization systems)이 올바른 방향으로 발전되고 있으나, 개선의 여지는 있다. 예를 들어, 환자가 여전히 성장 중인 경우, 그 척추가 길어질 수 있고, 이에 따라 인접한 안정화 시스템에 바람직하지 않은 영향들을 초래할 수 있다. 굽힘 및 신연과 같은 다른 타입들의 척추 운동 역시 안정화된 척추에 영향을 줄 수 있다. 또한, 안정화 시스템들 및 환자의 해부학적 구조의 기하학적 및 치수적 특징들로 인하여 외과의는 종종 수술 시 제한을 받으며 척추 운동분절의 최적의 배치, 부착 및 로딩이 저해된다.
따라서, 상술된 하나 이상의 필요들을 해결하기 위한 척추 운동분절 안정화 시스템들 및 방법들이 본 분야에서 제공될 필요가 있다. 길이방향 부재들을 척주에 연결하는 개선된 장치들에 대한 필요성 역시 존재한다. 또한 부착된 이후 분절 운동을 유지하게 할 안정화 장치들이 필요하다. 이 밖에 원하는 척추 운동분절에 대한 교정력(corrective forces)을 유지하는 안정화 장치들의 필요성이 대두된다. 본 발명은 새로운 및 진보적 방식으로 이러한 필요성 및/또는 다른 필요성을 충족시키기 위한 것이다.
[발명의 요약]
일구현예에서, 척추 운동분절 안정화 시스템(system for stabilizing a spinal motion segment)이 제공된다. 상기 시스템은 척추 운동분절의 복수의 척추뼈들 사이의 거리에 걸쳐지는(span) 크기의 로드(rod), 및 상기 로드를 상기 복수의 척추뼈들에 고정시키는 복수의 부착 메커니즘들(attachment mechanisms)을 포함한다. 상기 복수의 부착 메커니즘들 각각은 상기 로드에 고정시키는 시트(seat) 및 상기 척추뼈들에 고정시키는 척추뼈 체결부재(vertebrae engaging member)를 포함한다. 하나 이상의 부착 메커니즘은 로드를 선형 방향으로 이동하게 하는 제1 롤러(roller)를 포함한다.
다른 구현예에서, 척추 운동분절 안정화 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 척추 운동분절의 제1 척추뼈와 제2 척추뼈 사이의 거리에 걸쳐지는 로드, 상기 로드를 상기 제1 척추뼈에 고정시키는 제1 앵커 및 상기 로드를 상기 제2 척추뼈에 고정시키는 제2 앵커를 포함한다. 상기 제1 앵커는 제1 척추뼈에 고정시키는 제1 척추뼈 체결부재 및 상기 로드와 연통되는 제1 시트를 포함한다. 상기 제1 시트는 상기 로드를 제1 척추뼈 체결부재에 대하여 횡방향으로 이동하게 하는 제1 롤러를 포함한다.
몇몇 구현예들에서, 상기 시스템은 상기 로드를 제3 척추뼈에 고정시키는 제3 앵커를 더욱 포함한다. 제2 앵커는 제2 척추뼈에 고정시키는 제2 척추뼈 체결부재 및 상기 로드와 연통되는 제2 시트를 포함한다. 제2 시트는 상기 로드를 제2 척추뼈 체결부재에 대하여 횡방향으로 이동하게 하는 제2 롤러를 포함한다.
일구현예에서, 척추 운동분절을 안정시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 척추 운동분절의 제1 척추뼈와 제2 척추뼈 사이의 거리에 로드를 걸치는 단계(spanning), 상기 로드를 제1 앵커에 의해 제1 척추뼈에 고정시키는 단계, 및 상기 로드를 제2 앵커에 의해 제2 척추뼈에 고정시키는 단계를 포함한다. 상기 제1 앵커는 제1 척추뼈에 고정시키는 제1 척추뼈 체결부재 및 상기 로드와 연통되는 제1 시트를 포함하며, 상기 제1 시트는 상기 로드를 제1 척추뼈 체결부재에 대하여 횡방향으로 이동하게 하는 제1 롤러를 포함한다.
추가적인 구현예들은 첨부 도면들 및 하단에 제공되는 상세한 설명에 포함된다.
본 발명의 원리에 대한 이해를 증진하기 위하여, 도면에 도시된 구현예들 및 실시예들을 참조할 것이며 상기 구현예들을 기술하기 위해 특수한 용어가 사용될 것이다. 그러나 본 발명의 범위를 제한할 의도가 아니라는 것을 이해하여야 할 것이다. 설명된 구현예들에서의 임의의 개조 및 추가적인 변경, 그리고 본 명세서에 기재된 본 발명의 원리에 대한 임의의 추가적인 응용들도 본 발명과 관련된 기술분야의 기술자에게 통상적으로 가능한 것으로 고려된다. 또한, 상호 밀접하게 인접된 하나 이상의 요소를 기술함에 있어 개재 요소들(intervening elements)의 존재를 배제하는 것은 아니다. 또한, 실시예 전반을 통하여 참조부호가 반복될 수 있으나, 비록 동일한 참조부호로 표기된다고 하여도, 이것이 일구현예에서의 특징들이 다른 구현예에 적용될 필요가 있다는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 참조부호 10은 본 발명의 일구현예에 의한 척추 안정화 시스템이다. 척추 안정화 시스템(10)은 척주의 일부분을 안정화시키면서도, 척추가 계속적으로 성장할 수 있도록 추가적인 특징들 및 성능을 제공한다. 안정화 시스템(10)은 복수의 척추뼈들(V1, V2, V3, V4, V5)에 걸쳐 연장되는 척추 운동분절에 부착되는 것으로 도시된다. 안정화 시스템(10)은 복수의 부착 메커니즘들에 고정되는 긴 부재(이하 "로드"라고 함: 20)를 포함한다. 로드(20)는 연결 부재(coupling member: 50)에 의해서 부착 메커니즘들(이하 "앵커들"이라 함: 30)에 고정된다. 이하에서 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 앵커(30) 및/또는 연결 부재들(50)은 이들 사이에 제한된 선형운동이 가능하게 할 수 있다. 각각의 앵커는 척추뼈들(V1, V2, V3, V4, V5) 각각과 추가로 체결된다.
상기 시스템(10)은 경부, 흉부, 효부 및 요천골(lumbo-sacral) 영역을 포함한 척추의 모든 영역들에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 시스템(10)은 단지 두 개의 척추뼈들 또는 그 이상의 척추뼈들을 가지는 척추 운동분절에 걸쳐 연장될 수 있음을 이해하여야 한다. 몇몇 구현예들에서, 2 이상의 안정화 시스템들은 동일한 척추 운동분절을 따라 동시에 적용될 수 있다. 도 1에서 시스템(10)은 척추 운동분절의 후방 영역에 적용되는 것으로 도시되지만, 대안적으로 상기 시스템(10)은 다른 수술 접근법 및 수술 접근법들을 조합하여 척추 운동분절에 적용될 수 있어, 하나 이상의 안정화 시스템(10)은 척추 운동분절의 전방, 전-측방(antero-lateral), 측방 및/ 또는 후-측방(postero-lateral) 부분에 부착된다.
척추 안정화 시스템(10)은 상기 시스템(10)이 부착되는 척추 운동분절의 선형방향으로의 적어도 약간의 척추 운동을 가능하게 하는데 이는 하나 이상의 앵커들(30) 사이에서 적어도 부분적으로 미끄러지거나 이동가능한 로드(20)를 포함하기때문이다. 척추 안정화 시스템(10)은 척추의 유합 또는 비유합 치료와 조합되어 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 로드(20), 앵커들(30) 및 연결 부재들(50)은 임의의 적절한 생체적합성 재료로도 형성될 수 있다. 이러한 재료는 스테인리스 강 또는 티타늄과 같은 금속들; 폴리에스터 및 폴리에틸렌과 같은 고분자들; 니티놀(nitinol)과 같은 초탄성(superelastic) 금속들 또는 합금들; 및 봉합 재료 및 폴리락트산과 같은 재흡수성 합성재료들을 포함한다.
도 2-3에는 본 발명의 제1 구현예에 의한 앵커(30)의 다양한 상세도들이 도시된다. 앵커(30)는 긴 샤프트(elongated shaft: 32) 및 시트(34) 형태의 로드 수용부(rod receiving portion)를 포함한다. 샤프트(32)는 한 줄 나사산 턴(single thread turn) 또는 복수의 불연속 나사산들(discrete threads) 형태의 외부 나사산 형태(external thread form: 36)를 포함한다. 샤프트(32)가, 앵커(30)가 부착되는 척추뼈의 뼈조직과 체결될 수 있는 한 상기 샤프트(32)를 따라 바브들(barbs) 또는 피벗 걸들(pivotting gull)과 같은 상이한 또는 추가적인 체결 구조물 역시 고려된다. 대안적인 형태로는, 샤프트(32)는 척추 후크(spinal hook)의 형태이다.
도시된 구현예에서, 시트(34)는 제1 암(34a) 및 제2 암(34b)을 포함한다. 상기 암들(34a, 34b)은 각각 내부에 나사산이 형성된 부분(internally threaded sections: 35a, 35b) 및 상기 암들 사이에 연장된 U자형 통로(38) 내에 위치된 롤러 부분(roller section: 37)을 형성한다. 상기 롤러 부분(37)은 하나 이상의 롤러가 제공될 수 있는 영역을 제공한다. 롤러는 앵커(30)와 로드(20) 사이의 상대적인 운동을 허용하는 임의의 메커니즘을 말한다. 본 구현예에서, 롤러 부분(37)은 제1 바-타입 롤러(40) 및 제2 바-타입 롤러(42)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 바-타입 롤러들(40, 42)이 회전될 수 있어 로드(20)는 이들 사이에서 선형 방향으로 이동할 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 바-타입 롤러들(40, 42)은 다양한 형상들을 가질 수 있고 서로 다른 형상들을 가질 수 있다. 두 실시예들에서, 도 4는 모래시계형 부재(hourglass-shaped member: 46)에 연결된 액슬(axel: 44)을 포함한 바-타입 롤러들(40, 42)을 도시하고, 도 5는 원통형 부재(cylindrical-shaped member: 48)에 연결된 액슬(44)을 포함한 바-타입 롤러들(40, 42)을 도시한다. 몇몇 구현예들에서, 바-타입 롤러들은 단일한 균일 재료로 형성될 수 있고, 다른 구현예들에서 액슬(44)은 부재 46 또는 48로부터 분리될 수 있고, 이에 따라 상기 부재는 상기 액슬 주위로 이동하거나 롤링될(roll) 수 있다.
도 6을 참조하면, 일구현예에서, 연결 부재(50)는 나사산 형태(56)를 포함한 플러그 몸체(plug body: 52)를 구비한다. 플러그 몸체(52)는 그 내부에 형성된 도구 리셉터클(tool receptacle: 58)을 추가로 포함하며, 상기 리셉터클 내로 구동 도구(driving tool)가 수용되어 회전 구동력(rotary driving force)이 인가됨으로써 연결 부재(50)를 앵커(30)의 나사산 형태들(35a, 35b)과 체결할 수 있다. 또한 연결 부재(50)는 하부 베어링면(lower bearing surface: 60)은 롤러 부분(37) 내에서 제2 바-타입 롤러(42)에 대해 지지하도록 구성된다. 몇몇 구현예들에서, 하부 베어링면(60)은 액슬(44)에서 제2 바-타입 롤러(42)에 대해 지지하도록 구성되고, 다른 구현예에서 하부 베어링면은 바-타입 롤러의 부재(46/48)에 대해 지지하도록 구성된다.
도 7 및 8을 참조하면, 동작 중에는, 연결 부재(50)가 앵커(30) 내부에 위치되는 경우, 바-타입 롤러들(40, 42) 모두는 로드(20) (도 1)에 대해 대향하는 방향들로부터 압력을 가한다. 로드(20)는 한 방향을 제외하고는 이동될 수 없다 -이에 따라 샤프트(32)의 길이방향 축에 수직인 방향으로 바-타입 롤러들(40, 42) 사이에서의 이동이 가능하면서도, 로드(20)와 앵커(30) 사이의 단단한 고정이 여전히 유지된다. 결과적으로, 이로 인해 척추 고정 시스템(10)이 상이한 척추뼈들(V1, V2, V3, V4, V5)을 고정시켜 이들 사이의 유합이 촉진되고, 척추 분절의 총 길이는 증가 및/또는 이와 달리 변하게 된다. 몇몇 구현예들에서, 바-타입 롤러들(40, 42)은 상대적으로 회전하기 어렵고, 이에 따라 최대 고정력을 제공한다. 예를 들어, 이것은 두 개의 바-타입 롤러들(40, 42)의 액슬(44)이 매우 타이트하게 마찰적으로 끼워져(frictional fit) 수득될 수 있다. 다른 구현예들에서, 바-타입 롤러들(40, 42)은 더욱 쉽게 회전되며, 이에 따라 척추 고정 시스템(10)은 어느 정도의 굽힘, 신연 또는 다른 척추 운동이 가능하다.
도 9에는 본 발명의 다른 구현예에 의한 앵커(30) 및 연결 부재(50)의 다양한 상세도들이 도시된다. 본 구현예는, 앵커(30)가 암들(34a, 34b) 내에 대향하는 두 개의 그루브들(grooves: 70a, 70b)을 각각 구비하는 점을 제외하고 도 2-3과 유사하다. 상기 그루브들로 인하여 바-타입 롤러들(40, 42) 중 어느 하나 또는 양자가 U자형 통로(38) 내부에 위치될 수 있다. 동작 중에는, 제1 바-타입 롤러(40)가 통로(38)에 위치되고, 이어서 로드(20)가 위치되며 그리고나서 제2 롤러(42)가 위치된다. 상기 바-타입 롤러들 및 로드의 어셈블리는 연결 부재(50)에 의해 더욱 고정될 수 있다. 본 구현예에서, 연결 부재(50)의 하부 베어링면(60)은 제2 바-타입 롤러(42)의 액슬(44)에 대해 압력을 가한다.
다른 구현예에서, 제1 바-타입 롤러(40)는 영구적으로 통로(38)에 위치될 수 있고, 제2 바-타입 롤러(42)는 나중에 부가된다. 이러한 구현예에서, 그루브들(70a, 70b)는 도면에 도시된 바와 같이 통로(38) 아래로 더욱 짧게 연장될 수 있다.
다른 구현예에서, 바-타입 롤러들(40, 42) 모두는 통로(38) 내에 영구적으로 위치될 수 있다. 바-타입 롤러들(40, 42) 중 어느 하나 또는 양자는 짧아진 그루브들(70a, 70b) 내에 여전히 존재할 수 있고, 상기 짧아진 그루브들이 상기 바-타입 롤러들이 앵커(30)로부터 빠지는 것을 방지하게 된다. 이러한 구현예는 더 적은 수의 개별 부품들을 구비하면서도, 상술된 바와 같이 로드(20)가 삽입되기에 충분한 정도로 바-타입 롤러들이 분리된 이후에, 이들이 함께 압력을 가하여 통로(38) 내에 상기 로드(20)를 충분히 고정시키는 이점을 제공한다.
다른 구현예에서, 제2 바-타입 롤러(42)는 연결 부재(50)와 연관된 와셔 (도시되지 않음)의 일부일 수 있다. 상기 와셔는 연결 부재(50)에 부착될 수 있으나, 통로(38) 내부에서 회전될 수 있다. 또한 와셔는 이를 가로질러 연장되고 위치되는 제2 바-타입 롤러(42)를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 다른 구현예에서, 앵커(30)의 시트(34)는 샤프트(32)에 대하여 선택적으로 이동가능하다. 몇몇 구현예들에서, 이것은 시트(34) 내부에서 회전되게 하는 둥근 헤드를 구비한 샤프트(32)에 의해 제공될 수 있다. 시트(34)와 샤프트(32) 사이의 이러한 다중축 구성(multi-axial configuration)의 실시예는 미국특허 제5,624,442호에 제공되고, 그 전체적인 내용은 본 명세서에 참조에 의해 편입된다.
도 1의 안정화 시스템(10)에 사용되는 바와 같은 다른 구현예의 앵커(30) 및 연결 부재(50)를 이하에서 도 11 및 12를 참조하여 설명한다. 참조를 위해, 이러한 구현예는 앵커 130 및 연결 부재 150으로 표시될 것이다. 구현예들의 각각의 그룹으로부터의 많은 구성요소들은 동일하지만, 후술되는 바와 같이 다른 구성요소들은 상이하다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 구현예에 의한 앵커(130)의 다양한 상세도들이 도시된다. 앵커(130)는 긴 샤프트(132) 및 시트(34) 형태의 로드 수용부를 포함한다. 샤프트(132)는 한 줄 나사산 턴 또는 복수의 불연속 나사산들 형태의 외부 나사산 형태(136)를 포함한다. 샤프트(132)가 앵커(130)가 부착되는 척추뼈의 뼈조직과 체결될 수 있는 한 샤프트(132)를 따라 바브들 또는 피벗 걸들과 같은 상이한 또는 추가적인 체결 구조물 역시 고려된다. 대안적인 형태로는, 샤프트(132)는 척추 후크의 형태이다.
도시된 구현예에서, 시트(134)는 제1 암(134a) 및 제2 암(134b)을 포함한다. 상기 암들(134a, 134b)은 각각 내부에 나사산이 형성된 부분(135a, 135b) 및 상기 암들 사이에 연장된 U자형 통로(138) 내에 위치된 롤러 부분(137)을 형성한다. 상기 롤러 부분(137)은 제1 바-타입 롤러(40)를 포함한다.
도 12를 참조하면, 연결 부재(150)는 플러그 몸체(152) 및 연결 부재를 앵커(130)의 나사산 형태들 135a, 135b와 체결시키는 나사산 형태 156을 구비한다. 또한 연결 부재(150)는 볼-타입 롤러(ball-type roller: 164)를 회전가능하게 고정시키는 롤러 하우징(roller housing: 160) 및 체결 립(engaging lip: 162)을 포함한다.
동작 중에는, 연결 부재(150)가 앵커(130) 내부에 위치되는 경우, 바-타입 롤러(40) 및 볼-타입 롤러(164) 모두는 로드(20) (도 1)에 대해 대향하는 방향들로부터 압력을 가한다. 로드(20)는 샤프트(132)의 길이방향 축에 수직인 방향으로 바-타입 롤러(40)와 볼-타입 롤러(164) 사이에서의 이동이 가능하면서도, 로드(20)와 앵커(130) 사이의 단단한 고정이 여전히 유지된다. 결과적으로, 이로 인해 척추 고정 시스템(10)이 상이한 척추뼈들(V1, V2, V3, V4, V5)을 고정시켜 이들 사이의 유합이 촉진되고, 척추 분절의 총 길이는 증가 및/또는 이와 달리 변하게 된다. 몇몇 구현예들에서, 롤러들(40, 164) 중 어느 하나 또는 양자는 상대적으로 회전하기 어렵고, 이에 따라 최대 고정력을 제공한다. 예를 들어, 이것은 매우 타이트하게 마찰적으로 끼워져 수득될 수 있다. 다른 구현예들에서, 상기 롤러들(40, 164)은 더욱 쉽게 회전되며, 이에 따라 척추 고정 시스템(10)은 어느 정도의 굽힘, 신연 또는 다른 척추 운동이 가능하다.
도 13을 참조하면, 다른 구현예에서, 척추 안정화 시스템(200)은 하나 이상의 상술된 앵커와 같은 하나 이상의 활주가능한 앵커들(slidable anchors: 202), 및 본 명세서에 참조에 의해 편입되는 미국특허공개 제2004/0172025호에 개시된 것들과 같은 하나 이상의 고정된 앵커들(fixed anchors: 204)의 조합을 구비한다. 상기 앵커들(202, 204)은 로드들(206, 208)에 의해 상호 연결되고 고정된다. 이러한 구현예에서, 활주가능한 앵커들(202)은 척추뼈 V4 및 V1에 연결되고, 고정된 앵커들(204)은 척추뼈 V3 및 V2에 연결된다. 이러한 시스템(200)에서, 척추뼈 V4 및 V1이 활주가능한 앵커들(202)에 의해 성장, 즉 운동되는 동안, 나머지 척추뼈들은 고정된 상태를 유지된다.
도 14를 참조하면, 다른 구현예에서, 척추 안정화 시스템(210)은 하나 이상의 활주가능한 앵커들(202) 및 하나 이상의 고정된 앵커들(204)의 조합을 구비한다. 상기 앵커들(202, 204)은 로드들(206, 208)에 의해 상호 연결되고 고정된다. 이러한 구현예에서, 활주가능한 앵커들(202)은 척추뼈 V3 및 V2에 연결되고, 고정된 앵커들(204)은 척추뼈 V4 및 V1에 연결된다. 이러한 시스템(210)에서, 척추뼈 V2 및 V3이 활주가능한 앵커들(202)에 의해 성장, 즉 운동되는 동안, 나머지 척추뼈들은 고정된 상태를 유지된다.
도 15를 참조하면, 다른 구현예에서, 척추 안정화 시스템(220)은 하나 이상의 활주가능한 앵커들(202) 및 하나 이상의 고정된 앵커들(204)의 조합을 구비한다. 척추뼈들(V1, V2, V3, V4) 각각은 활주가능한 앵커 및 고정된 앵커를 포함한다. 본 시스템(200)에서, 척추뼈 V2 및 V3이 활주가능한 앵커들(202)에 의해 성장, 즉 운동되는 동안, 나머지 척추뼈들은 고정된 상태를 유지된다.
본 명세서에 하나 이상의 상술된 구현예들에 대한 추가적인 변경들이 제공된다. 일구현예로, 도 1의 로드(20)는 다양한 형상들을 가질 수 있다. 도 2에서, 로드(20)는 그 횡단면이 원형으로 도시된다. 다른 구현예들에서, 로드(20)는 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 몇몇의 다른 비균일 횡단면을 가질 수 있다. 이들 구현예에서, 여전히 로드는 상술된 바와 같이 선형 운동이 가능할 것이나, 로드(20)의 형상으로 인하여 앵커들(30)에 대한 회전은 방지될 것이다. 다른 구현예에서, 로드(20)는 상기 로드의 길이를 따라 변하는 비균일 형상들 (예컨대, 나선형)을 가질 수 있다. 나선형 실시예에서는, 나선형상으로 인해 선형 운동과 함께 비틀림이 유도된다. 따라서, 환자가 성장함에 따라, 나선형 로드(20)의 곡률에 의해 로드가 회전될 수 있다. 이것은 추가적으로 예를 들자면 척추측만증과 같은 척추 형성 질환을 다루는데 바람직할 수 있다. 또한, 몇몇 구현예들에서, 앵커들(30)은 임의의 롤러들을 포함하지 않을 수 있고, 몇몇 방향들에서 로드(20)를 고정시키면서도 로드의 선형 운동을 가능하게 하는 "C" 형상, 타이-로드(tie-rod) 형상 또는 새그 로드(sag rod) 형상과 같은 형상을 가질 수 있다.
단지 몇몇의 예시적인 구현예들이 상세하게 상술되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 본 명세서의 신규한 교시들 및 이점들에서 크게 벗어나지 않고도 예시적 구현예들에서 많은 변경들이 가능할 것이라는 것을 쉽게 이해할 것이다. 모든 변경들 및 대안들은 하기 청구범위에 정의된 바와 같은 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들 또한 이러한 변경들 및 균등한 구성들 또는 방법들은 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고, 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 본 명세서에서 다양한 변화들, 대체들 및 대안들을 이룰 수 있다는 점을 이해하여야 한다. “수평의”, “수직의”, “최상부”, “상부”, “하부”, “바닥”, “좌”, “우”, “전방”, “후방”, “상위” 및 “하위”와 같은 모든 공간적 표현들은 예시적 목적이며 본 발명의 범위 내에서 변할 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 청구범위에서 수단-플러스-기능(means-plus-function) 구들은 상기 언급된 기능을 수행하는 것으로 본 명세서에 기재된 요소들, 및 구조적 균등물들 뿐 아니라 균등한 요소들을 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명의 양상들은 첨부되는 도면들을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다. 본 분야의 표준 실례에 따라 다양한 피처들은 일정한 비례로 도시되지 않는다는 점이 강조되어야 한다. 사실상, 다양한 피처들의 치수들은 설명의 명확성을 위하여 임의로 증가되거나 감소될 수 있다. 또한 첨부된 도면들은 본 발명의 전형적인 구현예들을 도시하는 것 뿐이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되서는 아니됨을 주지하여야 하며, 이는 본 발명은 다른 구현예들에 동일하게 적용될 수 있기 때문이다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 구현예에 의한 척추 고정 시스템이 포함된 척추 운동분절의 외측도(lateral view)이다.
도 2는 본 발명의 일구현예에 의한 부착 메커니즘의 측면도이다.
도 3은 도 2의 부착 메커니즘의 횡단면도이다.
도 4 및 5는 도 2의 부착 메커니즘에 사용되는 바-타입 롤러들의 상이한 구 현예들의 측면도이다.
도 6은 도 2의 부착 메커니즘과 체결될 수 있는 연결 부재의 사시도이다.
도 7, 8 및 10은 본 발명의 상이한 구현예들에 의한 부착 메커니즘들의 횡단면도들이다.
도 9는 본 발명의 다른 구현예에 의한 시트 및 연결 부재를 포함한 부착 메커니즘의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 구현예에 의한 시트를 포함한 부착 메커니즘의 사시도이다.
도 12는 도 10의 부착 메커니즘에 사용되는 연결 부재의 사시도이다.
도 13-15는 본 발명의 다양한 구현예들에 의한 척추 고정 시스템들의 개략도이다.

Claims (14)

  1. 척추 운동분절(spinal motion segment)의 복수의 척추뼈들 사이의 거리에 걸쳐지는(span) 크기의 로드(rod); 및
    상기 로드를 상기 복수의 척추뼈들에 고정시키는 복수의 부착 메커니즘들(attachment mechanisms)을 포함하고,
    여기서 상기 복수의 부착 메커니즘들 각각은 상기 로드에 고정시키는 시트(seat) 및 상기 척추뼈들에 고정시키는 척추뼈 체결부재(vertebrae engaging member)를 포함하고; 및
    여기서 하나 이상의 부착 메커니즘은 로드를 선형 방향으로 이동하게 하는 운동 메커니즘(movement mechanism)을 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템(system for stabilizing a spinal motion segment).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 운동 메커니즘은 하나 이상의 부착 메커니즘에 부착되는 바-타입 롤러(bar-type roller)를 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부착 메커니즘은 로드를 시트에 선택적으로 고정시키는 연결 부재(coupling member)를 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 제1 운동 메커니즘과 일체로 되는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 메커니즘은 상기 로드를 상기 부착 메커니즘에 대하여 선형 방향으로 이동하게 하는 제2 운동 메커니즘을 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 두 개의 운동 메커니즘들 중 하나 이상은 바-타입 롤러인 척추 운동분절 안정화 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 두 개의 운동 메커니즘들 중 하나 이상은 볼-타입 롤러(ball-type roller)인 척추 운동분절 안정화 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 메커니즘은 상기 부착 메커니즘과 로드 사이의 임의 방향으로의 상대적인 운동을 방지하도록 구성되는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 척추뼈 체결부재는 척추경 나사(pedicle screw) 또는 척추 후크(spinal hook)인 척추 운동분절 안정화 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 메커니즘의 시트는 상기 제1 롤러를 수용하는 하나 이상의 그루브(groove)를 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 롤러는 바-타입 롤러이고 상기 하나 이상의 부착 메커니즘의 시트는 바-타입 롤러의 액슬(axel)을 수용하는 대향하는 그루브들을 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  12. 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 운동 메커니즘들은 바-타입 롤러들이고, 상기 하나 이상의 부착 메커니즘의 시트는 바-타입 롤러의 액슬을 수용하는 대향하는 그루브들을 포함하는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 그루브들은 시트의 외부 표면(exterior surface)으로 연장되어 상기 두 개의 바-타입 롤러들 중 하나 이상은 로드와 체결되기 위하여 선택적으로 그루브에 배치되는 척추 운동분절 안정화 시스템.
  14. 척추 운동분절의 제1 척추뼈와 제2 척추뼈 사이의 거리에 걸쳐지는 로드;
    상기 로드를 상기 제1 척추뼈에 고정시키는 제1 앵커; 및
    상기 로드를 상기 제2 척추뼈에 고정시키는 제2 앵커를 포함하고,
    여기서 제1 앵커는 제1 척추뼈에 고정시키는 제1 척추뼈 체결부재 및 상기 로드와 연통되는 제1 시트를 포함하고, 제1 시트는 상기 로드를 제1 척추뼈 체결부재에 대하여 횡방향으로 이동하게 하는 제1 운동 메커니즘을 포함하는 척추 운동분 절 안정화 시스템.
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