KR20090079206A - 정형외과용 교정 커넥터 - Google Patents

정형외과용 교정 커넥터 Download PDF

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KR20090079206A
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마크 티. 폴
윌리엄 비. 널
마이클 씨. 셔먼
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워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
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Abstract

정형외과 시술들에서 사용되는 커넥터 장치는 베이스부 및 채널을 형성하는 연장 다리를 포함한다. 베이스의 일부분은 이식된 고정부재들 (예컨대, 뼈 나사들)의 상부에 또는 상기 고정부재들에 인접하게 배치될 수 있고, 잠금부재는 상기 베이스를 통하여 고정부재 내로 삽입되어 커넥터를 고정부재에 앵커링할 수 있다. 로드는 채널 내로 삽입되고 고정나사에 의해 커넥터에 고정될 수 있다. 상기 장치는 로드를 고정부재에 연결하는데 유용하고, 더욱 상세하게는 예를 들어 이전의 이식시술에 의한 것과 같이 로드가 고정부재에 이미 체결된 경우들에 유용하다.
억지끼워맞춤, 내부 프린트, 접시머리 표면, 교정력, 오프셋

Description

정형외과용 교정 커넥터{ORTHOPEDIC REVISION CONNECTOR}
본 발명은 정형외과 수술에 유용한 임플란트들에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 이전에-이식된(previously-placed) 임플란트 장치를 보정 또는 교정하는데 유용한 임플란트들에 관한 것이다.
정형외과 수술 분야에서, 뼈 및/또는 다른 조직 내로 장치를 이식하여 지지력, 보정 또는 다른 조직들에 치료적 이점을 제공하는 것은 공지되어 있다. 예를 들어, 척추 정형외과 수술 분야에서, 뼈 나사들의 세트는 많은 수의 각각의 척추뼈 내에 이식되고, 로드는 상기 뼈 나사들에 시팅되고(seating) 잠길 수 있다. 이러한 방식으로, 로드는 복수의 척추뼈들에 고정되고 척추뼈들을 특정 위치에 홀딩하여 척추뼈들 상에 힘을 가하여 상기 척추뼈들의 위치를 보정하거나 그렇지 않으면 척추뼈들을 안정하게 한다.
몇몇의 경우들에서, 이식된 장치는 초기 이식 수술이 완료된 이후에 조정되거나 보정될 필요가 있다. 예를 들어, 이러한 장치들이 상대적으로 어린 환자에게 이식된 경우 상기 환자가 계속 성장함에 따라 성장을 방해하지 않도록 또는 초기에 요망되었던 것과는 상이한 영역 또는 배향으로 교정력이 가해지도록 상기 임플란트의 교정이 필요할 수 있다. 다른 실시예로는, 로드-기반 시스템(rod-based system)은 척추 영역이 실질적으로 지지될 필요가 있는 환자에게 이식될 수 있으나, 시간이 경과될수록 그러한 지지가 필요하지 않을 수 있거나, 상이한 영역이 지지될 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우, 새로운 외과수술을 통해 이식된 시스템에 대한 조정, 보정 또는 다른 교정이 이루어질 수 있다.
이를 위하여, 일반적으로 교정 절차에서는, 뼈 고정부재들(bone fixation members)을 풀고(unlocked) 이식된 로드를 제거한 이후에 상기 뼈 고정부재들에 필요한 보정을 행하거나 치료상 도움이 되는 새로운 로드를 배치할 필요가 있다. 몇몇의 경우들에서, 조직은 임플란트 시스템의 부품 내로 또는 그 위로 성장되는데, 그 결과 고정부재를 풀고/풀거나 로드를 제거하는 경우 조직이 제거될 수 있고, 심지어는 치료 또는 교정 과정의 일부일 수 있는 뼈 또는 다른 조직에 손상을 일으킬 수 있다. 또한, 페디클(pedicle) 또는 다른 나사들과 같은 고정부재들을 풀면 상기 고정부재들 자체에 손상이 올 수도 있다. 이러한 경우, 고정부재들은 제거되거나 대체되어야만 하고 뼈(들) 및 연관 조직들에 추가적인 외상이 있을 수 있다.
또한 동일한 또는 다른 크기의 다중 로드들 또는 다른 긴 부재들(elongated members)이 처방되는 경우가 있다. 척추의 경우, 크기가 상이한 이러한 부재들은 동일한 척추뼈들에 대해 사용되도록 지시될 수 있고 (예컨대, 실질적으로 나란하거나 서로 평행하게) 또는 인접한 척추뼈들에 대해 사용되도록 지시될 수 있다 (예컨대, 더 작은 로드가 배치된 척추뼈 아래에 인접한 척추뼈 한 세트를 따라 직경이 약간 큰 로드).
따라서, 인접한 조직을 덜 파열시키거나 전혀 파열시키지 않고, 환자에게 유지되어야 하는 이전에-이식된(previously-implanted) 구조물의 형상을 손상시킬 위험 없이 상기 이전에-이식된 구조물을 교정하는 교정 단계들은 물론 초기 이식의 경우에도 이용될 수 있는 장치가 요구되고 있다.
[발명의 요약]
본 명세서에는 뼈 고정부재의 헤드를 로드(rod)에 연결시키는 커넥터를 포함할 수 있는 정형외과용 커넥터 장치(orthopedic connector apparatus)가 개시된다. 이러한 구현예들의 커넥터는 제1 단부(end) 및 제2 단부를 포함하는 실질적으로 평탄한 베이스(base) 및 상기 베이스로부터 오프셋된(offset) L자형 다리(leg)를 구비하여, 상기 다리 및 상기 베이스가 정형외과용 로드를 위한 채널을 형성하는 단일 몸체(unitary body)를 포함할 수 있다. 상기 베이스의 상기 제1 단부는 상기 다리의 일부분에 면하는 나사식 제1홀을 구비할 수 있고, 상기 베이스의 상기 제2 단부는 제2홀을 구비할 수 있으며, 상기 홀들은 각각 실질적으로 평행한 길이방향 축(longitudinal axis)을 구비할 수 있다. 상기 베이스의 상기 제2 단부는 뼈 고정부재의 상기 헤드를 실질적으로 덮을 수 있는 크기 및 형상일 수 있다. 또한, 고정나사(set screw)는 상기 제1홀 내에 나사 체결될 수 있고, 잠금부재(locking member)는 상기 제2홀 내에 삽입될 수 있어, 상기 잠금부재는 상기 뼈 고정부재의 상기 헤드 내에 삽입되어 상기 뼈 고정부재 및 상기 장치를 상기 뼈 고정부재에 잠글수 있다.
특정한 구현예들에서, 상기 잠금부재는 나사식 샤프트(threaded shaft)를 포함하고/하거나 상기 다리는 실질적으로 상기 제2 단부에 면하고 압흔(indentation)을 가지는 표면을 포함하며, 상기 압흔은 실질적으로 일부분이 원통형으로 되어 헤드의 일부분을 수용할 수 있다. 상기 장치는 상기 채널 내에 잠기는 로드를 포함할 수 있고, 상기 고정나사는 상기 로드와 접촉되어 상기 다리의 일부분에 대하여 상기 로드를 누른다. 상기 고정나사는, 상기 로드가 상기 채널 내에 잠기는 경우 상기 고정나사의 상부 표면(top surface)이 상기 베이스 위에 존재하지 않도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명은 채널 및 상기 채널과 교차하는 개구부가 있는 헤드를 구비하는 하나 이상의 고정부재를 포함하는 이식된 척추지지 구조물(spinal support structure)에 관한 것으로, 상기 구조물은 상기 헤드에 고정되는 상기 채널 내의 제1 로드 또한 포함한다. 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 베이스 및 상기 베이스로부터 오프셋된 L자형 다리를 구비하여, 상기 다리 및 상기 베이스가 정형외과용 로드를 위한 채널을 형성하게 되고, 상기 베이스의 상기 제1 단부는 상기 다리의 일부분에 면하는 나사식 제1홀을 구비하고, 상기 베이스의 상기 제2 단부는 상기 제1홀의 길이방향 축과 실질적으로 평행한 길이방향 축을 가진 제2홀을 구비하는 커넥터는, 상기 베이스의 상기 제2 단부가 실질적으로 상기 헤드를 덮고 상기 제2홀이 상기 헤드의 상기 개구부와 적어도 부분적으로 연통되도록 상기 헤드에 연결될 수 있다. 제2 로드는 상기 커넥터 채널에서 상기 커넥터에 고정될 수 있다. 잠금부재는 상기 제2홀을 통하여 상기 고정부재 내로 삽입되어 상기 커넥터를 상기 헤드에 앵커링할(anchoring) 수 있다. 상기 고정부재가 상기 헤드 내에 내부 프린트(internal print)를 포함한 고정나사를 포함하여 상기 고정나사가 상기 개구부의 적어도 일부분을 폐쇄하는 구현예들에서, 상기 잠금부재는 나사끼워맞춤(threaded fit) 또는 억지끼워맞춤(interference fit)을 형성하는 상기 내부 프린트 내로 삽입되는 나사부(threaded portion)를 포함할 수 있다. 접착물질(adhering substance) (예컨대, 시멘트 또는 접착제)는 상기 잠금부재와 상기 고정나사 사이에 배치될 수 있다. 고정나사는 상기 제1홀을 통하여 나사 체결되어 상기 제2 로드와 접촉될 수 있고, 상기 제2 로드를 상기 커넥터에 고정시킨다. 상기 커넥터는 상기 베이스의 제2 단부는 상기 헤드 상부에(atop) 시팅되거나(sit) 상기 제2홀이 상기 헤드의 일부분을 실질적으로 둘러싸도록 제조될 수 있고, 상기 고정부재는 다중-축 뼈 나사(multi-axial bone screw), 고정-축 뼈 나사(fixed-axis bone screw) 또는 정형외과용 후크(orthopedic hook) 중 어느 하나일 수 있다.
또한 본 명세서에는 이전에-이식된 척추 임플란트 장치를 교정하는 방법을 포함한 방법들이 개시되고, 상기 교정방법은 2 이상의 고정부재들의 헤드들에 고정된 제1 로드를 구비하는 이전에-이식된 척추 임플란트 장치에 접근하는 단계; 제1 커넥터를 제1 고정부재의 헤드에 연결하고 제2 커넥터를 제2 고정부재의 헤드에 연결하는 단계로서, 각각의 커넥터는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 베이스 및 상기 베이스로부터 오프셋된 L자형 다리를 구비하고, 상기 다리 및 상기 베이스는 정형외과용 로드를 위한 채널을 형성하며, 상기 베이스의 상기 제1 단부는 상기 다리의 일부분에 면하는 나사식 제1홀을 구비하고, 상기 베이스의 상기 제2 단부는 제2홀을 구비하는 단계; 교정 로드(revision rod)를 상기 커넥터들의 채널들 내에 배치하는 단계; 및 상기 제2 로드를 상기 커넥터들에 잠그는 단계를 포함한다. 이러한 방법들의 구현예들은 잠그기 전에 상기 고정부재들 중 어느 하나 또는 양자를 서로에 대하여 이동시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 이동은 상기 고정부재들 중 어느 하나 또는 양자를 서로에 대하여 신연하거나(distract) 압박하거나 회전시키는 것일 수 있다. 연결 단계는 각각의 잠금부재들을 커넥터들의 제2홀들을 통하여 각각의 고정부재들과 접촉되게 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 고정부재들이 제1 로드를 각각의 고정부재들에 잠그는 각각의 고정나사들을 포함하는 경우, 각각의 잠금부재들은 상기 고정나사들 내로 삽입되어 커넥터들을 각각의 고정부재들에 잠글 수 있다. 구현예들은 또한 고정부재들 사이로부터 제1 로드의 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 다른 구현예들의 방법들은 척추 임플란트 장치의 이식방법을 포함할 수 있고, 상기 방법은 실질적으로 U자형인 채널 및 상기 채널과 교차하는 개구부를 가지는 헤드를 구비하는 제1 고정부재를 하나 이상 이식하는 단계; 제1 로드를 상기 채널 내로 삽입하는 단계; 상기 제1 로드를 상기 채널 내에 잠그는 단계; 제1 커넥터를 제1 고정부재의 헤드에 연결하는 단계로서, 상기 커넥터는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 베이스 및 상기 베이스로부터 오프셋된 L자형 다리를 구비하고, 상기 다리 및 상기 베이스는 제2 로드를 위한 채널을 형성하며, 상기 베이스의 상기 제1 단부는 상기 다리의 일부분에 면하는 나사식 제1홀을 구비하고, 및 상기 베이스의 상기 제2 단부는 제2홀을 구비하는 단계; 제2 로드를 상기 커넥터의 상기 채널 내에 배치하는 단계; 및 상기 제2 로드를 상기 커넥터들에 잠그는 단계를 포함한다.
본 발명의 원리에 대한 이해를 증진하기 위하여, 도면에 도시된 구현예들을 참조할 것이며 상기 구현예들을 기술하기 위해 특수한 용어가 사용될 것이다. 그러나 이것에 의해 청구범위의 보호범위를 제한할 의도가 아니라는 것을 이해할 것이며, 설명된 구현예들에서의 이러한 개조들 및 추가적인 변경들, 그리고 본 명세서에 기재된 본 발명의 원리에 대한 그러한 추가적인 응용들도 본 발명과 관련된 기술분야의 기술자에게 통상적으로 가능한 것으로 고려될 것이다.
도면들을 전체적으로 참조하면, 척추 로드들과 같은 긴 부재들을 뼈 나사들 또는 후크들과 같은 다른 정형외과용 임플란트에 연결하는데 유용한 일구현예의 커넥터(20)가 도시되고, 이것은 정형외과 교정 수술들, 초기 이식, 또는 다른 시술들에 유용할 수 있다. 이하에서 더욱 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 로드들(26)에 연결되는 뼈 나사들(22, 24)과 같은 이전에-이식된 장치(21)에 커넥터(20)가 연결될 수 있다. 이러한 다중 커넥터들(20)은 교정 로드(28)에 고정될 수 있다. 또한 하나 이상의 커넥터들(20)은 다른 시술들에서, 예를 들어 동일 또는 인접한 척추뼈들을 따라 하나 이상의 크기를 가지는 다수의 로드들 또는 긴 부재들이 사용되는 초기 이식 시술들에서도 이용될 수 있다.
도시된 구현예에서 커넥터(20)는 실질적으로 평탄한 베이스(30) 및 오프셋된 다리(32)를 구비하는 단일 또는 모놀리스식(monolithic) 부품이다. 베이스(30)는 일반적으로 다리(32)에 가까운 제1 단부(34) 및 제2 단부(36)를 구비한다. 각각의 단부들(34, 36)은 단부를 관통하는 각각의 홀(38, 40)을 구비한다. 각각의 홀들(38, 40)은 도시된 구현예에서 평행하거나 실질적으로 평행한 중앙의 길이방향 축들(42, 44)을 각각 구비한다. 본 구현예에서 제1 단부(34)의 홀(38)은 나사산이 형성되어 있으나, 다르게 구성될 수 있다. 본 구현예에서 제2 단부(36)의 홀(40) 또한 나사산이 형성되어 있으나, 다른 구현예에서는 실질적으로 평활하거나 다르게 구성될 수 있다.
본 구현예에서, 다리(32)는 베이스(30)와 함께 채널(45)을 형성하고 실질적으로 L자형이다. 채널(45)은 홀(38)과 연통된다. 채널(45)은 실질적으로 C자형으로 고려되거나, 또는 제1 단부(34) 및 다리(32)와 연관된 커넥터(20)의 일부분은 채널(45)을 형성하는 두 개의 분기들(branches)을 구비하는 실질적으로 C자형인 수용 단부(receiving end)로 생각될 수도 있다. 이렇게 볼 때, 제2 단부(36)는 상기 수용 단부로부터의 연장부로 고려될 수 있다. 도시된 구현예에서 실질적으로 제2 단부(36)에 면하는 다리(32)의 표면은 중공부 또는 압흔(46)을 포함하며, 이것은 뼈 나사 또는 다른 고정 임플란트의 외부 프로파일(outer profile)과 실질적으로 대응될 수 있다. 특정한 구현예에서, 압흔(46)은 원통의 일부분을 형성한다. 채널(45)은 다양한 직경들의 로드들이 상기 채널 내에 운반되어(carried) 잠겨질 수 있도록 치수가 정해진다.
도시된 구현예에서, 제2 단부(36)는 예를 들어 뼈 나사들(22, 24)과 같은 고정부재의 헤드부를 실질적으로 또는 완전히 덮거나 둘러싸는 치수이다. 특정한 구현예에서, 제2 단부(36)는 홀(40) 주위로 실질적으로 평탄한 하부 표면(lower surface: 47)을 가지며, 하부 표면(47)은 뼈 나사(22) 또는 다른 뼈 고정부재의 헤드 상부에 존재하므로, 홀(40)은 뼈 나사(22)에 있는 개구부 또는 잠금부재와 인접된다.
고정나사(48) 또한 도시된 구현예의 커넥터(20)의 일부분으로서 제공된다. 고정나사(48)는 홀(38) 내로 충분히 나사 체결되는 경우 채널(45) 내로 연장되는 부분(a portion) 50을 구비한다. 이러한 부분 50은 도시된 구현예에서와 같이 실질적으로 원추형인 첨단(tip)을 구비하거나 그렇지 않으면 다르게 구성될 수 있다. 부분 50은 교정 로드(28)와 접촉되어 채널(45) 내에 상기 로드가 커넥터(20)에 잠기도록 한다. 내부 프린트(internal print: 52)는 조임 도구(tightening tool) (미도시)의 삽입을 위해 제공되고, 도시된 구현예에서 그 형태는 실질적으로 육각형이다.
내부에 내부 구동 프린트(internal drive print: 54)를 구비하는 나사식 잠금부재(threaded locking member: 53)는 홀(40)을 통하여 연장되어 플러그(56)와 체결되고, 차례로 플러그는 뼈 나사(22 또는 24)와 같은 뼈 고정부재에 연결될 수 있다. 도시된 구현예에서, 잠금부재(53)는 나사식 샤프트(58)를 구비하고, 도시된 구현예에서 내부 프린트(54)의 형태는 적절한 조임 또는 홀딩 도구 (미도시)의 삽입을 위해 실질적으로 육각형이다. 또한 홀(40) 내부 및 샤프트(58) 주위에 유지 링(retaining ring: 60)이 제공되어 잠금부재(53)가 홀(40)에 대해 회전하지만, 잠금부재(53)가 홀(40)로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다. 유지 링(60)은 분할 링(split ring), 원형 와셔(circular washer) 또는 유사 구조물일 수 있다. 도시된 구현예에서, 플러그(56)는 구동부(62), 외부 나사산이 형성된 하부(externally-threaded lower portion: 64) 및 내부 나사산이 형성된 개구부(internally-threaded opening: 66)를 구비한다. 도시된 구현예에서 구동부(62)는 외부 육각 헤드이지만, 대안으로 사각형상이거나 그렇지 않으면 다른 형상일 수 있다. 이하에 나타난 바와 같이, 나사산이 형성된 부분(64)은 고정부재 (예컨대, 뼈 나사(22 또는 24)) 내로 맞춤가능하게(matably) 나사 체결되도록 구성된다. 개구부(66)는 구동부(62)를 통하여 적어도 일부분에 나사산이 형성되고, 나사산이 형성된 부분(64) 내로 연장될 수 있다. 본 구현예에서 개구부(66)의 나사산들은 샤프트(58)의 나사산들을 수용하도록 구성된다.
특정한 구현예들에서 및 척추수술을 배경으로 하여 상술된 장치의 용도에 대하여 설명될 것이다. 본 명세서에 설명된 장치의 다른 수술 환경에서의 다른 정형외과 수술 용도가 가능하다는 것을 이해하여야 한다.
도 5를 참조하면, 각각에 로드(26)가 고정되는 두 개의 뼈 나사들(22, 24)을 포함하는 장치(21)가 도시된다. 기술할 목적으로, 장치(21)는 이전에 이식된 것으로 교정이 필요한 것으로 간주될 수 있다. 도시된 구현예의 뼈 나사들(22, 24)은 다중-축 나사들(multi-axial screws)이고, 실질적으로 U자형인 채널(82)이 있는 헤드부(80), 뼈 내로 삽입되는 나사식 샤프트부(84), 및 헤드(80) 및 채널(82) 내로 나사 체결가능한 고정나사(86)를 구비한다. 샤프트(84)는 원추형으로 임의의 각도 범위 내에서 헤드(80)에 대하여 선회될 수 있다. 다중-축 나사들의 타입들은 공유 특허권인 미국특허 제6,280,442호 및 제5,797,911호에 도시된 타입들을 포함하며, 이들의 전체내용은 참조에 의해 본 명세서에 편입된다. 본 구현예에서 로드(26)는 실질적으로 원통형 로드이다. 도면에서는 두 나사들(22, 24)이 로드(26)에 연결되는 것으로 도시되지만, 추가적인 나사들 또는 다른 고정부재들 또는 장치들이 나사들(22 또는 24)의 우측 또는 좌측 (도 5에 도시된 바와 같음)에 연결될 수 있음을 이해할 것이다.
하나의 일체형 로드(26)가 나사들(22 및 24)에 연결되고, 나사들(22, 24)이 이식된 척추뼈들 사이의 조정이 필요한 경우, 외과의는 (시술 부위로 접근한 후) 로드(26)를 절단하여 나사들(22, 24) 사이의 일부분을 제거할 수 있다. 나사들(22, 24) 사이의 연결이 끊어지는 경우, 조정이 개시될 수 있다. 예를 들어, 신연기(distractor) 또는 압박기(compressor) 도구 (미도시)를 이용하여 나사들(22, 24) 중 어느 하나 또는 양자 및/또는 이들이 이식되는 척추뼈들 중 어느 하나 또는 양자에 대하여 조작이 이루어질 수 있고, 이에 따라 척추뼈 및 나사들이 서로에 대해 이동된다. 도구들을 이용하여 또는 이들 없이, 나사들(22 및/또는 24) 또는 이들에 대응되는 각각의 척추뼈(들)에 대해 다른 조작들이 수행될 수 있다.
이러한 조작(들)이 수행되기 전 또는 그 이후의 시점에서, 커넥터들(20)은 나사들(22 및 24)의 헤드들(80) 상에 배치될 수 있다. 명확성을 위하여, 이러한 배치는 나사 22에 대하여 기술될 것이며 나사 24에 대한 배치는 실질적으로 또는 완전히 동일함을 알 것이다. 커넥터(20)가 수술 부위에 도입되고 단부 36은 나사 22의 헤드(80) 상부에 배치된다. 플러그(56)는 초기에 잠금부재(53)로부터 분리되어 나사 22 내로 나사 체결될 수 있으며, 이후 플러그(56) 위에 커넥터(20)가 배치되므로 잠금부재(53)의 샤프트(58)는 플러그(56)의 개구부(66) 내로 나사 체결될 수 있다. 대안으로, 플러그(56)는 초기에 커넥터(20) 내로 삽입되어 잠금부재(53)에 느슨하게 또는 타이트하게 연결될 수 있고, 그리고나서 예컨대, 하나 이상의 커넥터(20), 플러그(56) 및 잠금부재(53)를 나사 22에 대하여 회전시켜 나사 22에 연결될 수 있다. 상기된 바와 같이, 본 구현예에서 단부 36은 헤드(80) 상부에 시팅되므로 단부 36의 홀(40)은 헤드(80)의 채널(82) 및 그 안의 플러그(56)의 개구부(66)에 인접된다. 커넥터(20)는 플러그(56)의 개구부 또는 내부 나사산(66) 내로 삽입되는 (예컨대, 본 구현예에서는 나사 체결되는) 잠금부재(53)를 통하여 헤드(80)에 앵커링된다. 특정한 구현예들에서, 시멘트, 접착제 또는 다른 접착물질들은 잠금부재(53)가 삽입되기 전에 플러그(56)의 개구부(66) 내에 배치될 수 있거나, 그렇지 않으면 잠금부재(53)와 플러그(56) 사이에 배치될 수 있어 이들 사이의 타이트한 연결을 개선할 수 있다. 잠금부재(53)를 조이기 전에, 커넥터(20)는 헤드(80)에 대하여 실질적으로 축 44 또는 이와 평행한 축 주위로 선회될 수 있다. 따라서, 커넥터(20)의 채널(45)은 헤드(80)의 채널(84)과 실질적으로 평행할 수 있거나, 또는 채널들(45, 84)은 서로에 대하여 경사를 이룰 수 있다.
교정 로드(28)는 커넥터(20)의 채널(45) 내에 배치된다. 하나 이상의 나사들(22, 24), 이들 각각의 척추뼈들, 및/또는 커넥터(20)에 대한 최종 조정 또는 조작은 채널(45) 내의 교정 로드(28)와 함께 이루어질 수 있다. 교정 로드(28) 및 커넥터(20)가 외과의가 원하는 대로 헤드(80)에 대하여 배치되는 경우, 고정나사(48)가 조여져 교정 로드(28)는 커넥터(20)의 다리(32)에 대하여 눌려질 수 있고, 잠금부재(53)가 조여져 커넥터(20)의 단부 36은 나사 22의 헤드(80)에 대하여 눌려질 수 있다.
언급된 바와 같이, 유사하거나 동일한 과정이 적용되어 제 2 커넥터(20)를 나사 24에 연결할 수 있다. 도 5에 도시된 구현예에서, 이러한 두 커넥터들(20)은 각각 나사들(22, 24)에 연결되고, 교정 로드(28)는 각각의 커넥터(20)에 고정된다. 이전에-이식된 장치(21)는 이러한 방식으로 또는 이와 유사한 방식으로 이전에-이식된 임플란트 장치들을 둘러싼 조직에 최소한의 영향을 미치도록 교정될 수 있다.
상기 단계들은 다양한 순서들로 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 교정 로드(28)는 커넥터(들)(20)이 나사들(22 및/또는 24) 상에 배치되기 전에 커넥터(들)(20)에 느슨하게 또는 타이트하게 연결될 수 있다. 다른 실시예로는, 이전에-이식된 장치의 조정 또는 조작은 커넥터(들)(20)이 나사들(22 및/또는 24) 상에 배치되기 전에, 그와 동시에 또는 그 이후에 진행될 수 있다. 또 다른 구현예로는, 커넥터(들)(20)은 로드(28)가 채널(들)(45) 내로 도입되기 전에 나사들(22 및/또는 24)에 대하여 조여질 수 있다. 다른 변형들도 가능하다.
상기 실시예에서, 이전에-이식된 로드(26)는 나사 22와 24 사이 및 이들을 초과하여 연장되는 연속된 고형 로드이다. 몇몇의 임플란트 구조물에서, 초기에 두 개의 로드들이 배치될 수 있고, 하나는 상위에 다른 하나는 하위에 배치될 수 있다. 이런 경우는 도 5에서, 하나의 로드부(26) (예컨대, 도면에서 좌측에 있는 로드)가 상대적으로 상위에, 다른 로드부(26) (예컨대, 도면에서 우측에 있는 로드)가 상대적으로 하위에 배치된 것으로 표시될 수 있다. 이러한 경우, 상기 구조물의 교정은 어느 한 쪽의 로드의 임의의 일부분의 절단 또는 제거를 요구하지 않을 수 있다. 나사들(22 및/또는 24)에 인가된 힘에 의해서 직접적으로 또는 간접적으로 척추뼈들의 조작 또는 조정이 수행될 수 있고, 커넥터들(20) 및 교정 로드(28)는 이러한 구조물을 교정하기 위하여 상기된 바와 같이 적용될 수 있다.
또한 커넥터(20)가 척추 시술 또는 교정 시술에 사용되는 것으로 제한될 필요가 없음을 알 것이다. 예를 들어, 최초 또는 초기 이식 절차에서, 외과의가 이것이 조치되는 것이 바람직하다고 판단하면, 외과의는 커넥터(20)를 포함할 수 있다. 이러한 시술의 일실시예로는 제 1 고정장치 (예컨대, 나사 22)를 이식하고 이로부터 긴 부재 (예컨대, 도 5에 도시된 좌측 로드 또는 로드부 26)를 연장하여 상기 긴 부재를 제 2 고정장치 (미도시)에 연결하는 것일 수 있다. 그리고나서 상술된 바와 같이 커넥터(20)는 나사 22에 부착될 수 있고, 오프셋된 긴 부재 (예컨대, 도 5에 도시된 로드 또는 로드부 28)는 상술된 바와 같이 커넥터(20)에 부착될 수 있다. 척추뼈를 따라 척추의 상이한 부분들을 연결하는 지지체를 배치하는 경우와 같은 특정한 구현예들에서, 인접한 긴 부재들은 상이한 직경들을 가질 수 있다. 예를 들어, 좌측 부분의 로드 26 (도 5에 도시된 바와 같음)은 그 직경이 상대적으로 더 작을 수 있고 경추 또는 흉추에 연결될 수 있고, 로드 28은 그 직경이 상대적으로 더 클 수 있고 약간 더 큰 흉추 또는 요추에 연결될 수 있다. 이러한 구현예들에서, 로드들(26 및 28)은 인접한 척추뼈들 세트들을 따라 움직일(run) 수 있고, 또는 서로 실질적으로 동일한 세트의 척추뼈들을 따라 움직일(run) 수 있다. 로드 28은 다른 고정장치 (예컨대, 나사 24와 같은 나사), 다른 커넥터(20), 또는 뼈 나사, 후크, 스테이플 또는 다른 장치와 같은 다양한 다른 정형외과용 이식 장치들에 연결될 수 있다. 원하거나 적당하다면 다른 나사 24 및 추가적인 로드 (예컨대, 우측 로드부(26))에 추가적으로 연결될 수 있다 (도 5에 제안된 바와 같음).
커넥터(20)를 포함한 듀얼-로드 구조물(dual-rod construct)은 척추 또는 다른 조직들의 하나 이상의 특정한 위치들, 운동분절들 또는 레벨들(levels)을 보강하기 위하여 이용될 수 있다. 예를 들어, 종양이 제거되거나 인접한 척추뼈들로 인하여 특정한 손상이 있는 부위에서, 상기 설명되고 제안된 바와 같이 커넥터(20)를 포함한 듀얼-로드 구조물은 이러한 척추뼈들을 가로질러 부착될 수 있어 두 개의 로드들로 인한 보강력 및 지지력을 제공할 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 사용된 상기 두 개의 로드들은 지지용 단일 로드보다 직경이 더 작을 수 있어, 이 경우 회전 가요성(rotational flexibility)이 어느 정도 달성될 수 있다. 또한, 하나 이상의 커넥터들(20)을 포함한 듀얼-로드 구조물은 직경이 상이한 로드들이 사용되어 상이한 척추 레벨에 상이한 강성 특성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 로드 (예컨대, 도 5의 좌측 로드(26))는 상대적으로 더 작은 척추뼈들에 대해 또는 약한 지지력 또는 강성이 요구되는 부위에 대해 사용할 수 있게 상대적으로 더 작은 직경을 가질 수 있고, 제2 로드 (예컨대, 로드 28 및/또는 도 5의 우측 로드(26))는 상대적으로 더 큰 척추뼈에 대해 또는 더 큰 강한 지지력 또는 강성이 요구되는 부위에 대해 사용할 수 있게 상대적으로 더 큰 직경을 가질 수 있다. 따라서, 선행 수술들을 교정하는 경우뿐 아니라, 본 명세서에 개시된 장치는 다른 타입들의 시술들에서 이용될 수 있으며, 무엇보다도 예를 들어 개선된 보강력이 필요하거나 특정한 환자의 필요들에 더욱 잘 맞추어진 장치가 필요한 경우에 사용될 수 있다.
나사들(22 및 24)이 다중-축 나사들로 상술되었으나, 이들은 실질적으로 U자형인 채널을 가지는 뼈 고정부재들을 포함한 임의의 다양한 뼈 고정부재들이 될 수 있음을 알 것이다. 따라서, 커넥터(20)가 사용될 수 있는 이전에-이식된 구조물은 하나 이상의 고정-축 뼈 나사들 또는 후크들, 회전 가능한 뼈-체결부들이 있는 나사들 또는 후크들, 로드 또는 다른 긴 부재를 위한 수용부를 가지는 플레이트들 또는 스테이플들, 또는 다른 유사한 아이템들(items)일 수 있다.
상술된 구현예에서, 잠금부재(53)는 커넥터(20)의 베이스부(30)의 상부 표면 위로 연장되는 헤드를 구비하는 것으로 도시된다. 다른 구현예들의 잠금장치(53)가 이용될 수 있으며, 예를 들어 커넥터(20)가 임플란트에 잠길 때 실질적으로 또는 완전히 베이스부(30)의 상부 표면 아래에 있는 경우, 상세하게는 베이스부(30)가 중공부 또는 접시머리부(countersunk portion)를 포함하여 헤드의 일부 또는 전부를 수용하거나, 또는 잠금부재(53)가 이러한 헤드가 없는 경우이다.
이러한 일구현예의 하나의 실시예가 도 7에 도시된다. 커넥터 20'은 대부분의 면에서 커넥터 20과 동일하고, 따라서 동일 부호는 동일한 피처들(features)을 나타내도록 사용된다. 그러나, 본 구현예에서 커넥터(20')의 홀(40)은 나사 헤드(screw head: 80) 주위에 배치될 정도로 충분히 크고, 이는 헤드 주위의 링에 유사하며, 레지(ledge) 또는 접시머리 표면(countersunk surface: 40a)은 홀(40) 주위에 제공된다. 도시된 구현예에서 잠금부재(53')는 넓고 상대적으로 편평하며 나사식 샤프트(53')에 연결되는 헤드(55')가 제공되고 내부 구동 프린트(54') (일실시예로서 육각형으로 도시됨)를 포함한다.
사용에 있어서, 상기에서 나타난 바와 같이, 커넥터 20'은 커넥터 20에 사용되는 본 명세서에 설명된 바와 동일 및 유사하게 나사 헤드(80) 위에 끼워진다. 나사 헤드(80)는 상기 나사 헤드가 커넥터(20')의 상부 표면의 바로 아래에 위치할 때까지 커넥터(20')의 홀(40) 내로 삽입된다. 도시된 구현예에서, 나사 헤드(80)는 외측으로 경사되거나 원추형의 중간부(81)를 구비하고, 커넥터(20')의 중간부(81)와 억지끼워맞춤을 형성하여 커넥터(20')가 헤드(80) 아래로 더 미끄러지지 않도록 한다. 본 구현예에서, 커넥터(20')의 단부(36')는 커넥터(20')의 상부 표면이 나사 헤드(80)의 최상부의 약간 위에 존재하도록 그 두께가 형성된다. 잠금부재(53')는 나사 헤드(80)에 있는 플러그(56) 내로 나사 체결되고, 잠금부재(53')의 헤드(55')는 나사 헤드(80)의 최상부 및 커넥터(20')의 레지(40a)에 접한다(abut). 잠금부재(53')를 조이면 레지(40a), 헤드(80) 및 플러그(56)에 대하여 잠겨져 커넥터(20')가 헤드(80)로부터 위로 리프팅되는(lifting) 것이 방지된다. 따라서 본 구현예의 커넥터 20'은 보다 낮은 프로파일(profile)에 의해 커넥터 20의 이점을 제공한다.
본 발명이 도면들 및 상기 상세한 설명에 상세하게 도시되고 기술되었으나, 이는 단지 예시적인 것으로 고려될 뿐 본 발명의 특성을 그 범위로 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 사상 내에 포함되는 모든 변화들 및 변경들은 보호되는 것이 바람직하다고 이해된다. 예를 들어, 잠금부재 53과 같은 잠금부재는 나사 22 또는 24와 같은 고정부재의 채널 내에 이미 존재하는 고정나사 내로 직접 삽입될 수 있고, 이러한 구조물에서는 별개의 플러그(56)는 필요하지 않다. 상술된 바와 같이, 이러한 잠금부재와 기존의 고정나사 사이의 연결은 나사 체결될 수 있고, 시멘트, 접착제 또는 다른 물질들로 보강될 수 있거나, 그렇지 않으면 다르게 구성될 수 있다.
본 명세서에 사용된 "위", "아래" 또는 유사한 용어들과 같은 방향을 나타내는 용어들은 반드시 모든 경우들에 설명된 피처의 배향을 나타내기 위한 것은 아니다. 오히려 이들은 도면과 관련하여 피처들 사이의 일반적인 관계들을 나타내는 것으로 사용된다.
도 1은 일구현예의 커넥터 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일구현예의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 일구현예의 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 일구현예의 양상들에 대한 화살표 방향으로 관찰된 도 3의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 이전에-이식된 장치들에 연결된 도 1에 도시된 구현예들의 사시도이다.
도 6은 도 1 및 도 5에 도시된 양상들의 일부 단면을 도시한 측면도이다.
도 7은 일구현예의 커넥터 장치의 단면도이다.

Claims (15)

  1. 다음을 포함하는 뼈 고정부재(bone fixation member)의 헤드를 로드(rod)에 연결시키는 커넥터 장치(connector apparatus):
    제1 단부(end) 및 제2 단부를 포함하는 실질적으로 평탄한 베이스(base) 및 상기 베이스로부터 오프셋된(offset) L자형 다리(leg)를 구비하여, 상기 다리 및 상기 베이스가 정형외과용 로드를 위한 채널을 형성하는 단일 몸체(unitary body)로서, 상기 베이스의 상기 제1 단부는 상기 다리의 일부분에 면하는 나사식 제1홀을 구비하며, 상기 베이스의 상기 제2 단부는 제2홀을 구비하고, 상기 홀들은 각각 실질적으로 평행한 길이방향 축(longitudinal axis)을 구비하며, 여기서 상기 베이스의 상기 제2 단부는 뼈 고정부재의 상기 헤드를 실질적으로 덮을 수 있는 크기 및 형상인 단일 몸체;
    상기 제1홀 내에 나사 체결되는 고정나사(set screw);
    상기 제2홀 내에 삽입되는 잠금부재(locking member)로서, 여기서 상기 잠금부재는 뼈 고정부재의 헤드 내에 삽입되어 상기 뼈 고정부재 및 상기 장치를 상기 뼈 고정부재에 잠그는 잠금부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잠금부재는 나사식 샤프트(threaded shaft)를 포함하는 커넥터 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다리는 실질적으로 상기 제2 단부에 면하는 표면을 포함하고, 상기 표면은 압흔(indentation)을 가지는 커넥터 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 압흔은 실질적으로 일부분이 원통형으로 되어 헤드의 일부분을 수용하는 커넥터 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 잠금부재는 상기 베이스 위로 적어도 부분적으로 연장되는 헤드를 포함하는 커넥터 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 장치가 상기 채널 내에 잠기는 로드를 더욱 포함하고, 상기 고정나사는 상기 로드와 접촉되어 상기 다리의 일부분에 대하여 상기 로드를 누르는 커넥터 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고정나사는 상부 표면(top surface)을 가지고, 상기 로드가 상기 채널 내에 잠기는 경우, 상기 고정나사의 상기 상부 표면은 상기 베이스 위에 존재하지 않는 커넥터 장치.
  8. 채널 및 상기 채널과 교차하는 개구부가 있는 헤드를 구비하는 하나 이상의 고정부재를 포함하는 이식된 척추지지 구조물(spinal support structure)로서, 상기 구조물은 상기 헤드에 고정되는 상기 채널 내의 제1 로드를 포함하는 이식된 척 추지지 구조물;
    상기 헤드에 연결되는 커넥터로서, 상기 커넥터는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 베이스 및 상기 베이스로부터 오프셋된 L자형 다리를 구비하고, 상기 다리 및 상기 베이스는 정형외과용 로드를 위한 채널을 형성하며, 상기 베이스의 상기 제1 단부는 상기 다리의 일부분에 면하는 나사식 제1홀을 구비하고, 상기 베이스의 상기 제2 단부는 제2홀을 구비하며, 상기 홀들은 각각 실질적으로 평행한 길이방향 축을 구비하고, 상기 베이스의 상기 제2 단부는 상기 헤드를 실질적으로 덮어 상기 제2홀이 상기 헤드의 상기 개구부와 적어도 부분적으로 연통되는 커넥터; 및
    상기 커넥터 채널에서 상기 커넥터에 고정되는 제2 로드를 포함하는 정형외과 장치(orthopedic apparatus).
  9. 제8항에 있어서, 상기 정형외과 장치가 상기 제2홀을 통하여 상기 고정부재 내로 삽입되는 잠금부재를 더욱 포함하고, 상기 잠금부재는 상기 커넥터를 상기 헤드에 앵커링하는(anchoring) 정형외과 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 헤드 내에 내부 프린트(internal print)를 포함한 고정나사를 포함하고, 상기 고정나사는 상기 개구부의 적어도 일부분을 폐쇄하며, 상기 잠금부재는 나사끼워맞춤(threaded fit) 또는 억지끼워맞춤(interference fit)을 형성하는 상기 내부 프린트 내로 삽입되는 나사 부(threaded portion)를 포함하는 정형외과 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 장치가 상기 잠금부재와 상기 고정나사 사이에 접착물질(adhering substance)을 더욱 포함하는 정형외과 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 장치가 상기 제1홀을 통하여 나사 체결되어 상기 제2 로드와 접촉되는 고정나사를 더욱 포함하고, 이에 따라 상기 제2 로드는 상기 커넥터에 고정되는 정형외과 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 베이스의 제2 단부는 상기 헤드 상부에(atop) 시팅되는(sit) 정형외과 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 제2홀은 상기 헤드의 일부분을 실질적으로 둘러싸는 정형외과 장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 고정부재는 다중-축 뼈 나사(multi-axial bone screw), 고정-축 뼈 나사(fixed-axis bone screw) 또는 정형외과용 후크(orthopedic hook) 중 어느 하나인 정형외과 장치.
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