KR20090043569A

KR20090043569A - 척추 로드 연장기 및 그의 사용방법

Info

Publication number: KR20090043569A
Application number: KR1020097005496A
Authority: KR
Inventors: 키이스 이. 밀러
Original assignee: 워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2009-05-06
Also published as: RU2009107996A; EP2063795A1; AU2007289258A1; BRPI0716086A2; WO2008027940A1; CN101511289A

Abstract

척추 로드 어셈블리는 길이방향 축에 따라 연장되는 척추 로드(R) 상에 연장부를 부착하여 형성될 수 있다. 연장부는 길이방향 축을 따라 척추 로드에 대해 로드 커플러를 위치시키는 경우 제1 회전자유도 및 제1 병진자유도를 포함하는 제1 커플링 피처(26)에 의해서 척추 로드에 부착되는 로드 커플러(22)를 포함할 수 있다. 연장부는 로드 커플러에 대하여 길이방향 축에 실질적으로 수직인 축 주위로 연장기 로드를 위치시키는 경우 적어도 제2 회전자유도를 포함하는 제2 커플링 피처(38)를 사용하여 로드 커플러에 고정될 수 있는 긴 로드 몸체를 포함하는 연장기 로드(24)를 추가로 포함할 수 있다. 연장부는 척추 로드를 측방향으로 수용하여 환자의 척추체에 이미 고정되어 있는 척추 로드를 제자리(in situ)에서 조립될 수 있다.

척추 로드 어셈블리, 회전자유도, 병진자유도, 척추유합, 클램핑 힘

Description

척추 로드 연장기 및 그의 사용방법{SPINAL ROD EXTENDERS AND METHODS OF USE}

본 발명은 길이방향 축(longitudinal axis)을 따라 연장부(extension portion)를 척추 로드(spinal rod)에 부착하여 형성될 수 있는 척추 로드 어셈블리(spinal rod assembly)에 관한 것이다.

척추 로드들은 퇴행성 디스크 질환(degenerative disc disease), 추간판탈출증(disc herniations), 척추측만증(scoliosis) 또는 다른 곡률이상(curvature abnormalities), 및 골절과 같은 척추 장애에 대한 외과치료에 자주 사용된다. 다른 타입의 외과치료에도 사용된다. 몇몇의 경우들에서, 척추유합(spinal fusion)이 척추체들(vertebral bodies) 사이의 상대 운동을 저해하는 것으로 나타난다. 다른 경우들에서, 동적 임플란트들(dynamic implants)이 척추체들 사이의 운동을 보존하기 위해 사용된다. 이러한 두 가지 유형의 외과치료에서, 척추 로드들은 둘 이상의 척추뼈들의 외부, 즉 척추뼈들의 후방면, 전방면 또는 측방면에 부착될 수 있다. 다른 구현예들에서, 척추 로드들은 동적 임플란트들 또는 척추유합에 의하 지 않고 척추뼈들에 부착된다.

척추 로드들은 척추유합술(spinal-fusion surgery) 이후에 뼈들의 유합을 용이하게 하는 안정적이고 단단한 기둥을 제공할 수 있다. 또한, 척추 로드들은 손상되거나 결함이 있는 영역으로부터 더 넓은 면적에 걸쳐 응력의 방향을 바꿀 수 있다. 또한, 강성 로드는 상기 척추가 제대로 정렬되도록 회복시킬 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 가요성 로드가 적합할 수 있다. 가요성 로드들은, 뼈-이식 치유(bone-graft healing)가 진행되면서 체간 구조물들(interbody constructs) 상의 하중을 증가시키고 인접 척추 요소들의 응력 전달을 감소시키며, 강도와 가요성이 균형되게 하는 등의 몇몇 이점들을 제공할 수 있다.

때때로 퇴행성 질환의 경우와 같이, 이전에 이식된 척추 로드에 인접한 척추뼈 부위들이 악화되기 시작하는 경우가 있다. 척추 교정의 경우와 같은 다른 경우들에서, 외과의는 일정 단계에서 척추 로드의 삽입을 선택할 수 있다. 어떤 경우이든, 교정술은 더욱 긴 척추 로드에 의해서 추가적으로 척추뼈 부위를 고정하는 것으로 나타날 수 있다. 통상 이러한 타입의 수술은 원래 이식된 로드들을 떼어 제거하고 더욱 긴 로드를 기존의 앵커들 내로 삽입하는 것이 요구된다. 그러나, 외과의는 유합 위치 및/또는 임플란트 구조를 보존하기 위하여 원래 임플란트 그대로 두는 것을 선호한다. 따라서, 종래의 척추 로드 시스템들로는 이미 이식된 척추 로드들에 추가적인 척추 로드들을 연장가능하게 부착할 수 없다.

[발명의 요약]

본 명세서에 개시된 구현예는 길이방향 축을 따라 연장부를 척추 로드에 부착하여 형성될 수 있는 척추 로드 어셈블리에 관한 것이다. 상기 연장부는 환자의 척추체들에 이미 고정되어 있는 척추 로드를 제자리(in situ)에서 조립될 수 있다. 연장부는 환자에게 삽입되기 전에 척추 로드에 조립될 수 있다. 양자의 접근방법에 있어서, 연장부는 제1 커플링 피처(coupling feature)에 의해 척추 로드에 부착되는 로드 커플러(rod coupler)를 포함할 수 있고, 여기서 상기 제1 커플링 피처는 길이방향 축을 따라 척추 로드에 대해 상기 로드 커플러를 위치시키는 경우 제1 회전자유도(degree of rotational freedom) 및 제1 병진자유도(degree of translational freedom)를 포함한다. 로드 커플러는 제1 및 제2 벽들(walls) 사이에 형성된 개방 채널(open channel)을 포함할 수 있고, 상기 채널은 제1 및 제2 벽들 사이에서 측방향으로 척추 로드를 수용하는 크기이다. 상기 벽들 중 어느 하나 또는 양자는 채널 내로 연장되는 리테이너(retainer)를 포함할 수 있다. 상기 로드 커플러는 척추 로드에 대하여 원하는 위치로 위치되어 고정될 수 있다. 연장부는 로드 커플러에 대하여 길이방향 축에 실질적으로 수직인 축 주위로 연장기 로드(extender rod)를 위치시키는 경우 적어도 제2 회전자유도를 포함하는 제2 커플링 피처에 의해 로드 커플러에 고정될 수 있는 긴 로드 몸체(elongated rod body)를 포함하는 연장기 로드를 추가로 포함할 수 있다. 일구현예에서, 제2 커플링 피처는 척추 로드에 대하여 로드 연장이 오프셋되게(offset) 설정하는 경우 제2 병진자유도를 포함한다.

본 명세서에 개시된 다양한 구현예들은 여러 로드부들을 연결하여, 연장가능한 모듈식 로드 시스템(modular rod system)을 제공하는 척추 로드 연장기들(spinal rod extenders)에 관한 것이다. 일반적으로, 상기 척추 로드 연장기들은 환자에게 이식되기 전 또는 그 후에 종래의 로드에 고정될 수 있다. 종래의 로드는 미국 테네시주 멤피스 소재의 Medtronic, Spinal & Biologics Division에서 시판중인 CD Horizon^®로드 시스템들에 사용되는 것들과 유사할 수 있다. 로드 연장기들은 종래의 로드와 함께 동시에 이식될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 로드 연장기들은 이미 환자의 척추체에 고정된 종래의 로드에 부착가능하다. 따라서, 로드 연장기들은 교정 시술에서와 같이 종래의 로드가 이식된 후 얼마 후에 이식될 수 있다. 척추 로드 연장기의 다양한 구현예들이 도 1 및 2의 부호 20으로 표기된 타입의 척추 로드 어셈블리로 구현될 수 있다. 도시된 타입의 척추 로드 어셈블리들(20)은 척추의 후방, 측방 및 전방 위치들을 포함하는 다양한 위치에 부착될 수 있다. 또한 척추 로드 어셈블리들(20)은 두개골 바닥을 포함한 척추의 여러 부분들 및 경부, 흉부, 요부 및 천골 영역의 척추뼈들에 부착될 수 있다, 즉 머리뼈 바닥 및 목, 등, 허리 및 엉치 구역에 부착될 수 있다. 척추 로드 어셈블리들(20)은 척추경 나사들(pedicle screws) 또는 다른 나사식 앵커들과 같은 종래의 공지된 부착 앵커들(attachment anchors: A1, A2, A3) 및 예를 들어 후크들 및 플레이트들을 포함한 다른 종래의 공지된 하드웨어를 이용하여 척추에 고정될 수 있다.

따라서, 상기 척추 로드 어셈블리들(20)은 다양한 길이들, 직경들 및 형상들을 포함할 수 있다. 따라서, 도 1 및 2의 구현예들은 단지 척추 로드 어셈블리(20)의 하나의 응용에 대한 대표적인 실시예로서 제공되는 것이다. 도 1은 척추 로드 어셈블리(20)의 평면도이고, 도 2는 척추 로드 어셈블리(20)의 사시도이며, 여기서 종래의 척추 로드(R)는 연장기 커플러(extender coupler: 22) 및 연장기 로드(24)를 포함한 연장기 구성요소들에 부착된다.

도 1에서, 척추 로드 어셈블리는 단순히 점선 블록으로 도시된 대표적인 척추체들(V1, V2, V3)에 대하여 도시된다. 로드 어셈블리(20)의 예시적인 적용에서, 종래의 척추 로드(R)는 미리 환자 내로 이식되고 적합한 앵커들(A1, A2)을 이용하여 척추체들(V1, V2)에 고정되어 있다. 여러 타입들의 앵커들, 예를 들어 고정형 및 다중-축 척추경 나사들 역시 장치들의 CD Horizon^®로드 시스템 군과 함께 시판중이다. 일정 시간이 경과한 시점에서, 연장기 커플러(22) 및 연장기 로드(24)는 상기 로드(R)를 제거하거나 앵커들(A1, A2)을 떼어내지 않고 기존의 로드(R)에 부가될 수 있다. 상기 로드 커플러(22) 및 연장기 로드(24)는 그 자리에서 로드(R)에 부착되고 연장기 로드(24)는 제3 앵커(A3)를 이용하여 제3 척추체(V3)에 고정될 수 있다. 대안적인 접근법으로, 전체의 로드 어셈블리(20)는 실질적으로 동시에 조립되고 척추체들(V1, V2, V3)에 고정될 수 있다.

연장기 커플러(22) 및 연장기 로드(24)는 일반적으로 생체적합성 재료들로 구성된다. 이들은 스테인리스 강, 코발트-크롬, 티타늄과 같은 금속 및 니티놀(nitinol)ss과 같은 형상기억합금을 포함한다. PEEK 및 UHMWPE와 같은 재료들로 제조된 고분자들을 포함하는 비-금속성 구성요소들도 고려될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 상이한 재료들을 선택함에 따른 다양한 이점들 및 특성들을 이해할 것이다. 적합한 재료들을 선택함으로써 실질적으로 강성 구조물 또는 반-강성 또는 가요성 구조물들이 생성될 수 있다.

종래의 척추 로드(R)는 일반적으로 단면이 원형인 긴 몸체를 포함한다. 그러나, 본 명세서에서 개시된 구현예들에서, 비-원형 단면들도 동일하게 적용될 수 있다. 약 3mm 내지 약 8mm의 단면 폭들이 공지되어 있으나 다른 크기 역시 사용될 수 있다. 로드(R)의 기하적 구조와 무관하게, 연장기 커플러(22)는 로드(R)를 수용하도록 구성되는 수용기 부분(receiver section: 26)을 포함한다. 연장기 커플러(22)의 일구현예는 도 3에 도시된 사시도에서 더욱 상세하게 도시된다. 도 4는 동일한 연장기 커플러(22)의 측면도이다. 도 5는 동일한 연장기 커플러(22)의 평면도이다.

도시된 구현예에서, 수용기 부분(26)은 로드(R)를 수용하는 크기의 채널(28)을 포함한다. 상기 채널(28)은 상부벽(upper wall: 30) 및 하부벽(lower wall: 32) 사이에 형성되며, 이들 사이에 시팅면(seating surface: 34)이 연장된다. 일구현예에서, 상기 상부벽(30)은 하부벽(32)보다 더 길다. 다른 구현예에서, 상기 상부벽 및 하부벽(30, 32)은 실질적으로 동일한 길이를 포함한다. 유사하게, 하부벽(32)은 상부벽(30)보다 더 길 수 있다. 어떤 경우에도, 하부벽(32)은 채널(28) 내로 삽입되는 로드(R)를 보유하기 위한 보유 피처(retention feature: 36)를 포함할 수 있다. 보유 피처(36)는 상부벽(30) 쪽으로 채널(28) 내로 약간 연장되는 돌출부로 형성된다. 일단 로드(R)가 채널(28) 내에 고정되면, 상기 보유 피처(36)는 로드(R)가 채널(28) 외부로 측방향으로 빠지는 것을 방지한다. 또한, 도시된 구현예에서, 상기 채널(28)은 측방향으로 개방되고, 커플러 포스트(coupler post: 38)는 채널(28)의 개방 단부(open end)에 대향하는 방향으로 측방향으로 연장된다. 일구현예에서, 채널(28)은 연장기 커플러(22)의 최상부 및 바닥 쪽으로 개방될 수 있다. 특별히 채널(28) 및 커플러 포스트(38)가 대향하는 방향들로 측방향으로 연장될 필요는 없다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이 로드(R)는 리테이너(40)에 의해 채널(28) 내에 고정될 수 있다. 리테이너(40)는 도시된 바와 같이 고정나사로 구현되지만, 다른 타입들의 패스너들(fasteners)이 사용될 수 있다. 예시적인 리테이너들(40)은 핀들, 플러그들, 다우얼들(dowels), 직각걸이 패스너들(quarter-turn fasterners), 클립들, 링들 및 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들이 고려할 수 있는 다른 패스너들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이 고정나사 리테이너(40)는 로드(R)를 채널(28) 내에 고정시키기 위한 상당한 클램핑 힘들(clamping forces)을 제공할 수 있다. 도시된 구현예에서 고정나사 리테이너(40)는 수용기 부분(26)의 상부벽(30) 내의 나사식 구멍(threaded aperture: 42) 내로 삽입될 수 있다. 일구현예에서 상기 수용기 부분(26)은 단일한 나사식 구멍(42)을 포함하여 하나의 고정나사 리테이너(40)를 수용한다. 다른 구현예들에서, 도 6에 도시된 바와 같은 수용기 부분(26)은 로드(R)를 추가로 고정시키기 위하여 다중 고정나사 리테이너들(40)을 수용하는 다중 나사식 구멍들(42)을 포함한다. 상기 연장기 커플러(22)는 로드(R) 상에 삽입되고 리테이너(40)를 이용하여 채널(28) 내에 로드(R)를 클램핑하여 로드(R)에 고정될 수 있다.

도 2는 로드(R)에 연장기 커플러(22)를 부착하는 경우 약간의 융통성이 있음을 보여준다. 특히, 도 2는 각각 C 및 P로 표기된 두 세트의 화살표들을 도시한다. 이들 화살표는 X-Y-Z 좌표계에 대하여 도시된다. 로드(R)는 일반적으로 X축과 정렬된다. 로드들(R)은 환자의 해부학적 구조와 일치되도록 또는 원하는 척추 정렬을 수득하기 위해 굽혀질 수 있다는 것은 일반적으로 공지되어 있다. 그러나, 설명 및 간결성을 위하여, 도 1 및 2에 도시된 로드(R)는 직선으로 연장된 것으로 도시된다. 만곡된 로드(R)의 경우, X-Y-Z 좌표계는, 연장기 커플러(22)가 로드(R)에 부착되는 지점에서 로드(R)의 길이방향 축이 상기 좌표계의 X축과 정렬되도록 하여, 상대적으로 유지된다. 어떤 경우에도, 연장기 커플러(22)는 로드(R)의 길이방향 길이를 따라 다양한 위치들에 위치될 수 있다. 이러한 융통성은 X축을 따라, 즉 로드(R)를 따라 연장되는 P로 표기된 화살표들에 의해 확인된다. 또한, 연장기 커플러(22)는 X축 주위로, 즉 로드(R) 축 주위로 회전되는 C로 표기된 화살표들에 의해 확인된 다양한 회전가능한 배향들로 위치될 수 있다. 즉, 연장기 커플러(22)는 Y-Z 평면 내에서 (해부학적 구조에 따라 잠재적으로 제한된) 다양한 위치들에서 회전되고 고정될 수 있다. 이러한 화살표들은 연장기 커플러(22)를 로드(R)에 위치시키는 경우 단일한 병진자유도 및 단일한 회전 자유도를 나타낸다.

나타내진 바와 같이, 커플러 포스트(38)는 수용기 부분(26)으로부터 연장된다. 일구현예에서, 커플러 포스트(38)는 외부 표면 주위로 길이방향으로 연장된 스플라인들(splines: 44)을 포함한다. 연장기 로드(24)는 도 1 및 2에 도시된 방식으로 커플러 포스트(38)에 부착될 수 있다. 도 7 및 8은 각각 일구현예에 의한 연장기 로드(24)의 평면도 및 측면도이다. 연장기 로드(24)는 종래의 로드들(R)과 실질적으로 유사하게 형성되는 긴 로드부(elongated rod portion: 46)를 포함한다. 즉, 로드부(46)는 직경이 약 3mm 내지 약 8mm인 원형 단면을 포함한다. 물론, 상이한 직경들 및 상이한 재료들을 적용하면, 상이한 휨 및 비틀림 강성도(flexural and torsional rigidities)을 가질 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들은 원하는 로드 강도(rod strengths)를 수득하기 위한 적절한 직경들을 이해할 것이다. 다른 구현예들에서, 로드부(46)은 비-원형 또는 심지어는 비대칭 단면들을 포함할 수 있다.

연장기 로드(24)는 도시된 구현예에서 상기 연장기 로드(24)의 하나의 단부에 배치되는 부착부(attachment portion: 48)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 부착부(48)는 로드부(46)와 대비하여 확대되어 형성된다. 그러나, 로드부(46) 및 커플러 포스트(38)의 크기에 따라, 상기 부착부(48)는 로드부(46)와 유사한 크기 및 폭을 포함할 수 있다. 부착부(48)는 연장기 커플러(22)의 커플러 포스트(38)와 체결되는 구멍(50)을 포함한다. 상기 구멍(50)은 커플러 포스트(38)를 수용하는 크기이다. 구멍(50)은 부착부(48)를 통해서 연장되거나 소정의 깊이로 연장될 수 있다. 구멍(50)은 커플러 포스트(38) 상의 대응되게-구성된(correspondingly-configured) 스플라인들(44)과 체결되는, 예를 들어 복수의 스플라인들을 포함한 하나 이상의 돌출부(52)를 포함할 수 있다. 구멍(50)은 커플러 포스트(38) 보다 약간 더 큰 폭을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 커플러 포스트(38)는 원하는 배향을 수득하기 위하여 구멍(50) 내에서 회전될 수 있다 (도 2에서 E로 표기된 화살표들에 의해 도시된 바와 같음). 또한, 연장기 로드(24)는 화살표 S로 나타난 바와 같이 로드(R)로부터 다양한 오프셋 거리들(offset distances)에 고정될 수 있다. 이러한 오프셋 방향으로의 조정 정도는 커플러 포스트(38)의 길이에 따라 제한된다.

따라서, 도 2에 도시된 화살표들 P 및 C로 표시된 허용 가능한 이동과 결합되어, 연장기 로드 시스템(20)은 로드 연장기 구성요소들(22, 24)을 로드(R)에 조립하는 경우 두 회전자유도들 및 두 병진자유도들을 허용한다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 커플러 포스트(38)는 리테이너(40)에 의해 구멍(50) 내에 고정될 수 있다. 상기에서 제안된 바와 같이, 리테이너(40)는 도시된 바와 같은 고정나사로 구현될 수 있으나, 다른 타입들의 패스너들이 사용될 수 있다. 예시적인 리테이너들(40)은 핀들, 플러그들, 다우얼들, 직각걸이 패스너들, 클립들, 링들 및 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자에 의해 고려될 수 있는 다른 패스너들을 포함한다. 도시된 고정나사 리테이너(40)는 구멍(50) 내에 커플러 포스트(38)를 고정시키기 위한 상당한 클램핑 힘들을 제공할 수 있다. 또한, 스플라인들(44, 52)은 맞추어져 리테이너(40)가 삽입된 후 연장기 커플러(22)에 대하여 연장 로드(24)가 회전되는 것을 방지한다. 본 구현예에서, 고정나사 리테이너(40)는 부착부(48) 내 단일한 나사식 구멍(54) 내로 삽입될 수 있다. 일구현예에서, 상기 부착부(48)는 단일한 나사식 구멍(54)을 포함하여 하나의 고정나사 리테이너(40)를 수용한다. 도시되지 않은 다른 구현예들에서, 부착부(48)는 다중 나사식 구멍들(54)을 포함하여 다중 고정나사 리테이너들(40)을 수용한다.

도 1 및 2에 종래의 로드(R)에 연결되는 단일한 연장기 커플러(22) 및 단일한 연장 로드(24)를 포함하는 로드 어셈블리(20)를 도시하였다. 연장기 로드(24)는 종래의 로드(R)와 유사하게 형성된 로드부(46)를 포함하므로, 도 9에 도시된 로드 시스템(100)은 다중 연장기 커플러들(22) 및 연장기 로드들(24)을 사용하여 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 로드 시스템(100)은 종래의 로드(R) 및 두 개의 연장기 커플러들(22) 및 두 개의 연장기 로드들(24)을 포함한 링크된 로드 연장기를 포함한다. 추가적인 연장기 커플러들(22) 및 연장기 로드들(22)이 원하는 바에 따라 추가되어 원하는 총 길이를 수득할 수 있다.

도 10은 상술된 바와 같이 종래의 로드(R)에 부착되는 연장기 커플러(22)를 사용하는 로드 연장기 시스템(rod extender system: 110)의 구현예이다. 본 구현예에서, 연장기 로드(24A)는 연결 블록(coupling block: 56)을 통하여 연장기 커플러(22)에 부착된다. 기능적으로, 연결 블록(56)은 연장기 로드(24A)를 연장기 커플러(22)에 연결한다. 또한, 연결 블록(56)은 화살표 F 방향으로 회전될 수 있어 연장기 커플러(22)가 부착되는 종래의 로드(R)에 대한 연장기 로드(24A)의 각도에 융통성을 부여할 수 있다. 예시적인 연결 블록(56)의 특정한 피처들은 도 11 및 12로 제공되는 정면도 및 측면도에서 더욱 명확하게 볼 수 있다. 도시된 연결 블록(56)의 일반적인 형태는 정사각형이나 다른 형상들도 물론 허용될 수 있다. 예를 들어, 타원형, 장방형(obling) 또는 눈물방울(teardrop) 형상이 사용될 수 있다. 상기 연결 블록(56)은 연장기 커플러(22)의 커플러 포스트(38)와 체결되는 구멍 58을 포함한다. 즉, 구멍 58은 커플러 포스트(38)를 수용하는 크기이다. 구멍 58은 연결 블록(56)을 통해서 연장되거나 소정의 깊이로 연장될 수 있다. 구멍 58은 커플러 포스트(38) 상의 대응되게-구성된 스플라인들(44)과 체결되는, 예를 들어 복수의 스플라인들을 포함한 하나 이상의 돌출부(52)를 포함할 수 있다. 구멍 58은 커플러 포스트(38) 보다 약간 더 큰 폭을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 커플러 포스트(38)는 원하는 배향을 수득하기 위하여 구멍(50) 내에서 회전될 수 있다 (F로 표기된 화살표들에 의해 도시된 바와 같음). 그리고나서, 커플러 포스트(38)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 고정나사 또는 다른 부재와 같은 리테이너(40A)에 의해서 구멍(58) 내에 고정될 수 있다.

연결 블록(56)은 연장기 로드(24A)와 체결되는 구멍 60을 더욱 포함한다. 즉, 구멍 60은 연장기 로드(24A)의 하나의 단부를 수용하는 크기이다. 도시된 구현예에서, 구멍 60은 연장기 포스트 구멍 58에 실질적으로 수직한 방향에 면하도록 배향된다. 다른 구현예들에서, 연장기 로드 구멍 60은 연장 포스트 구멍 58에 실질적으로 수직이 아닌 방향에 면할 수 있다. 구멍 60은 연결 블록(56)을 통해서 연장되거나 소정의 깊이로 연장될 수 있다. 구멍 60은 연장기 로드(24A) 상의 대응되게-구성된 나사산들(threads) 64와 체결되는 나사산들 62를 포함할 수 있다. 따라서, 연장기 로드(24A)는 연결 블록(56)의 구멍 60 내로 나사 결합된다. 그리고나서, 상기 연장기 로드(24A)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 고정나사 또는 다른 부재와 같은 리테이너(40A)를 이용하여 고정될 수 있다. 대안적인 구현으로, 종래의 로드(R)는 도시된 연장기 로드(24)가 아니라 연결 블록(56)에 연결될 수 있다. 상기 로드(R)는 구멍 60 (연결 블록(56) 내에 나사산 62를 포함할 수 있거나 그렇지 않을 수 있음) 내로 삽입될 수 있다. 그리고나서, 상기 로드(R)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 고정나사 또는 다른 부재와 같은 리테이너(40A)를 이용하여 고정될 수 있다.

도 13 및 14는 연장기 로드(24B)와 연장기 커플러(22B)가 체결되는 로드 연장기 시스템(120)의 구현예이다. 연장기 커플러(22B)는 상술된 바와 같이 로드(R)를 수용하도록 구성되는 수용기 부분(26)을 포함한다. 연장기 커플러(22B)는 확대 삽입 단부(enlarged insertion end: 68)와 좁은 바닥 단부(narrowed bottom end: 70) 사이에 연장되는 개구부(66)를 포함한다. 이러한 단부들(68, 70) 사이에, 개구부(66)는 연장기 로드(24B)의 확대 단부(76)의 구형 표면(spherical surface) 74와 실질적으로 매치되어 체결되도록 형성되는 구형 표면 72를 포함한다. 따라서, 연장기 로드(24B)의 확대 단부(76)의 구형 표면 74 및 개구부(66)의 구형 표면 72는 로드(R)에 대한 연장기 로드(24B)의 다축 운동(poly-axial movement)을 허용하는 볼 및 소켓 조인트를 형성한다. 연장기 로드(24B)의 확대 단부(76)는 고정나사 리테이너(40B)의 첨단(tip: 80)에 의해 체결될 수 있는 리지(ridge: 78)를 포함할 수 있다. 고정나사 리테이너(40B)의 첨단(80)은 도시된 바와 같이 뾰족해질 수 있다. 다른 구현예에서, 첨단(80)은 구형, 컵형, 원추형 또는 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자가 고려할 수 있는 다른 형상들일 수 있다. 또한, 첨단(80)은 변형될 수 있고, 예를 들어 은을 포함한 금속 합금들 또는 나일론을 포함한 고분자들을 포함하는 상대적으로 유연한, 변형가능한 재료들을 포함하여 연장기 커플러(22B)의 개구부(66) 내에 연장기 로드(24B)의 확대 단부(76)를 더욱 체결하고 고정시킬 수 있다.

연장기 로드(24B)와 연장기 커플러(22B) 사이에 볼 및 소켓 연결을 포함함으로써 상기 구현예들 이상의 추가적인 회전자유도를 제공한다 (이로 인해 도 2에 S로 표기된 화살표에 의해 확인된 병진자유도는 상실됨). 특히, 연장기 로드(24B)는 도 13에서 J, K, L로 표시된 화살표들에 의해 복수의 축들 주위로 회전하거나 선회될 수 있다. 특히, 이들 축들은 연장기 커플러(22)가 로드(R)에 연결되는 지점에서 로드(R)의 길이방향 축에 대하여 실질적으로 수직하다.

"아래", "하단", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 표현들은 제2 요소에 대한 하나의 요소의 위치를 설명하는데 있어 용이한 기술의 목적으로 사용된다. 이들 표현들은 도면에서 도시된 배향들과는 상이한 배향들뿐만 아니라 장치의 상이한 배향들을 포함하는 것으로 의도된다. 또한, "제1", "제2" 등과 같은 용어들 역시 다양한 요소들, 영역들, 부분들 등을 설명하기 위해 사용된 것이며 이들로 제한하려는 의도는 아니다. 동일한 용어들은 상기 상세한 설명에서 동일한 요소들을 나타낸다.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "구비하는", "함유하는", "포함하는", "구성하는" 등의 용어들은 언급된 요소들 또는 피처들의 존재를 나타내고 추가적인 요소들 또는 피처들을 배제하지 않는 개방적인 용어이다. "하나의(a/an)", "상기" 등의 관사는 명시적으로 달리 표기되지 않는 한, 단수뿐 아니라 복수를 포함한다.

본 발명은 본 발명의 범위 및 본질적 특성들로부터 벗어나지 않고 본 명세서에 개시된 것들과는 다른 특정한 방법들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상술된 구현예들은 연장기 로드 또는 연결 블록의 구멍과 체결되는 연장기 커플러 상에 연장기 포스트를 고려한다. 다른 구현예들에서, 상기 포스트는 연결 블록 또는 연장기 로드 상에 배치될 수 있고, 구멍은 연장기 커플러 상에 배치된다. 따라서, 연결 블록 또는 연장기 로드는 도시된 형상들과는 반대로 연장기 커플러 내로 삽입될 수 있다. 따라서 본 구현예들은, 모든 측면들에서 예시적인 것이지 제한적이지 않은 것으로 고려되고, 첨부된 청구범위의 의미 및 균등 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서에 포함되는 것으로 의도된다.

도 1은 일구현예에 의한 척추 부재들에 고정된 로드 연장기를 포함한 로드 어셈블리의 평면도;

도 2는 일구현예에 의한 척추 로드 연장기의 사시도;

도 3은 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 커플러의 사시도;

도 4는 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 커플러의 측면도;

도 5는 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 커플러의 평면도;

도 6은 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 커플러의 평면도;

도 7은 일구현예에 의한 연장기 로드의 평면도;

도 8은 일구현예에 의한 연장기 로드의 사시도;

도 9는 일구현예에 의한 척추 로드 연장기의 평면도;

도 10은 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 어셈블리의 분해 사시도;

도 11은 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 연결 블록(spinal rod extender coupling block)의 정면도;

도 12는 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 연결 블록의 측면도;

도 13은 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 어셈블리의 축방향도; 및

도 14는 일구현예에 의한 척추 로드 연장기 어셈블리의 측단면도이다.

Claims

길이방향 축(longitudinal axis)을 따라 연장되고 제1 및 제2 단부들(ends) 및 이들 사이에 연장되는 외표면(outer surface)을 포함하는 긴 로드(elongated rod);

제1 커플링 피처(coupling feature) 및 제2 커플링 피처를 포함하는 커플러(coupler)로서, 상기 제1 커플링 피처는 상기 긴 로드의 외표면을 측방향으로 수용하는 크기의 수용기 부분(receiver section)을 포함하는 커플러; 및

긴 로드 몸체(elongated rod body) 및 상기 제2 커플링 피처와 체결되도록 형성된 제3 커플링 피처를 포함하는 연장기 로드(extender rod)를 포함하고,

상기 제1 커플링 피처는 길이방향 축에 대하여 상기 커플러를 위치시키는 경우 제1 회전자유도(degree of rotational freedom) 및 제1 병진자유도(degree of translational freedom)를 포함하고, 상기 제2 및 제3 커플링 피처들은 함께 작용하여 길이방향 축에 실질적으로 수직인 축 주위로 연장기 로드를 위치시키는 경우 적어도 제2 회전자유도를 포함하는 척추 로드 어셈블리(spinal rod assembly).
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커플링 피처들은 단일한 커플러 부재(coupler member)로 형성되는 척추 로드 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커플링 피처들은 별개의 커플러 부재들로 형성되는 척추 로드 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제1 커플링 피처는 제1 및 제2 벽들(walls) 사이에 형성된 개방 채널(open channel)을 포함하고, 개방 채널은 상기 제1 및 제2 벽들 사이에 측방향으로 상기 긴 로드를 수용하는 크기이고, 상기 제1 벽은 채널 내로 연장되는 리테이너(retainer)를 포함하는 척추 로드 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 리테이너는 나사식 고정나사(threaded setscrew)를 포함하는 척추 로드 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 리테이너는 상기 벽으로부터 상기 채널 내로 연장되는 돌출부(protrusion)를 포함하는 척추 로드 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제2 커플링 피처는 연장기 로드의 단부와 커플러의 오목부(recess) 사이에 형성되는 볼 및 소켓 조인트(ball and socket joint)를 포함하는 척추 로드 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제2 커플링 피처는 구멍과 그 안에 끼워지는 크기의 포스트 사이에 형성되고, 구멍 및 포스트는 길이방향 축에 실질적으로 수직인 축을 따라 연장되는 척추 로드 어셈블리.
제8항에 있어서, 상기 포스트는 상기 커플러에 상에 형성되고 상기 구멍은 상기 연장기 로드 내로 형성되는 척추 로드 어셈블리.
제8항에 있어서, 상기 포스트 및 구멍은 포스트가 구멍 내에 고정되는 경우 구멍 내에 포스트의 회전을 제한하는 상호-체결되는 스플라인을 포함하는 척추 로드 어셈블리.
제8항에 있어서, 상기 포스트는 커플러의 제1 부재 상에 형성되며, 상기 구멍은 연장기 로드를 수용하는 크기의 제2 구멍을 포함하는 별개의 연결 블록 내에 형성되는 척추 로드 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제2 및 제3 커플링 피처들은 함께 작용하여 길이방향 축에 실질적으로 수직인 축을 따라 연장기 로드를 위치시키는 경우 제2 병진자유도를 포함하는 척추 로드 어셈블리.
제1 및 제2 벽들 사이에 형성된 개방 채널을 포함하는 커플러로서, 상기 개방채널은 제1 및 제2 벽들 사이에 측방향으로 긴 로드를 수용하는 크기이고, 상기 제1 벽은 채널 내로 연장되는 리테이너를 포함하는 커플러; 및

긴 로드 몸체 및 길이방향 축에 횡단되게 연장되는 축 주위로 연장기 로드의 회전이 가능한 방식으로 커플러와 체결되도록 형성된 커플링 피처를 포함하는,

길이방향 축을 따라 연장되는 척추 로드에 부착될 수 있는 척추 로드 연장기 시스템(spinal rod extender system).
제13항에 있어서, 상기 커플러는 단일한 부재로 형성되는 척추 로드 연장기 시스템.
제13항에 있어서, 상기 커플러는 두 개의 별개의 부재들로 형성되고, 제1 부재는 제1 및 제2 벽들을 포함하고, 제2 부재는 연장기 로드를 수용하는 구멍을 포함하는 척추 로드 연장기 시스템.
제15항에 있어서, 상기 커플링 피처는 상기 구멍 내로 삽입되는 연장기 로드의 하나의 단부를 포함하고, 제2 부재는 제1 부재 상에 형성된 포스트를 수용하는 크기의 제2 구멍을 포함하는 척추 로드 연장기 시스템.
제13항에 있어서, 상기 커플링 피처는 상기 커플러 상에 형성된 구형 표면과 체결되는 구형 헤드인 것인 척추 로드 연장기 시스템.
제13항에 있어서, 상기 커플링 피처는 상기 연장기 로드 내로 형성된 구멍이고, 구멍은 커플러에 형성된 포스트를 수용하는 크기인 척추 로드 연장기 시스템.
제18항에 있어서, 상기 포스트 및 구멍은 포스트가 구멍 내에 고정되는 경우 구멍 내에 포스트의 회전을 제한하는 상호-체결되는 스플라인을 포함하는 척추 로드 연장기 시스템.
제13항에 있어서, 상기 커플링 피처는 길이방향 축에 횡단되게 연장되는 축 주위로 연장기 로드의 병진(traslation)이 가능한 방식으로 커플러와 체결되도록 형성되는 척추 로드 연장기 시스템.