KR20100087334A - 외과적 고정 시스템 및 그에 관한 방법 - Google Patents

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리처드 뮬러
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Abstract

외과적 고정 시스템은 한 쌍의 척추용 로드들, 후두부 고정 엘리먼트(후두부 플레이트 또는 복수의 후두부 앵커들 중 어느 하나를 포함함), 교차결합식 커넥터 및 복수의 앵커 엘리먼트들을 포함하며, 앵커 엘리먼트는 마찰-결합식 척추경 나사, 선호-각도 척추경 나사 및 라미나 후크를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 이들 실시예들 중 일부 또는 전부는 생물학적 불활성 재질, 바람직하게 수술 장치를 위해 관습적으로 사용되는 임의의 금속, 예컨대 티타늄 또는 스테인리스 강으로 구성될 수 있다. 본 발명의 외과적 고정 시스템은 이하 두개골의 후두부 뿐만 아니라, 인간의 척추의 후방 영역에 대한 부착, 경부 및/또는 흉부 척추골에 대한 부착에 대해 기술된다.

Description

외과적 고정 시스템 및 그에 관한 방법{SURGICAL FIXATION SYSTEM AND RELATED METHODS}
본원은 2007년 10월 24일에 출원된 미국 가출원 번호 61/000,350 및 2007년 10월 24일에 출원된 미국 가출원 번호 61/000,351을 기초로 35 U.S.C. §119(e)에 근거하여 우선권을 주장하는 국제특허출원이며, 그 전체 내용은 이하에서 완전히 제시된 바와 같이 본 명세서에 참조로서 명백하게 도입된다.
본 발명은 일반적으로 척추 고정 장치의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 정형외과용 로드를 척추에 고정시키기 위한 후방 경추 고정 어셈블리에 관한 것이다.
척주(spinal column)는 몸체에 대한 지지를 제공하고 연약한 척수 및 신경을 보호하는 뼈 및 결합 조직들로 구성된 매우 복잡한 시스템이다. 척주는 하나가 다른 하나 위에 위치한 일련의 척추골들을 포함하며, 각각의 측추골은 내측 또는 중앙 부분의 상대적으로 연약한 해면골(cancellous bone) 및 외측 부분의 상대적으로 강한 피질골(cortical bone)을 포함한다. 각각의 척추골 사이에 위치된 것은 척주에 가해지는 압축력을 완충하고 감쇠하는 추간판(intervertebral disc)이다. 척수를 포함하는 척추관은 척주골의 후방에 위치한다.
척추측만증(척추의 비정상적인 측방 곡선), 과도한 후만증(척추의 비정상적인 전방 곡선), 과도한 척추전만증(척추의 비정상적인 후방 곡선), 척추전위증(한 척추골이 다른 척추골에 대해 전방에 위치함), 및 기형, 질병 또는 트라우마에 의해 발생되는 다른 장애, 예컨대 파열되거나 벗어난 디스크, 퇴행성 디스크 질환, 척추골 골절 등을 포함하는 많은 타입의 척추 장애가 있다. 이러한 상태로 고통받는 환자는 일반적으로 신경 기능의 감쇠 뿐만 아니라 극심하고 심신을 쇠약하게 하는 고통을 경험한다.
외과적 기술은 흔히 척주의 둘 또는 그 이상의 척추골을 함께 결합하거나 그리고/또는 기계적으로 움직이지 못하게 고정시키기 위해 척추 고정 사용 외과적 임플란트를 언급한다. 척추 고정은 또한 다른 척추골에 대한 인근 척추골의 배열을 변경하도록 사용되어, 척주의 전반적인 배열을 변경할 수 있다. 이러한 기술은 전술한 상태들을 치료하기 위해 효과적으로 사용되었으며, 대부분의 경우 고통을 경감시키도록 사용되었다.
임의의 척추 고정 기술은 정형외과적 안정화 로드, 흔히 척추용 로드로 언급되는 로드를 사용하여 척추를 움직이지 못하게 고정시키는 것을 포함하며, 이는 일반적으로 척추에 평행하게 구성된다. 이는 척추를 후방에 노출시키고, 척추경에 골 나사(bone screws)를 조임으로써 달성될 수 있다. 척추경 나사(pedicle screws)는 일반적으로 척추골 당 두 개씩 위치되고 척추용 로드를 위한 앵커 지점으로서 기능한다. 그리고 나서, 척추용 로드를 수용하기 위한 클램핑 또는 결합용 엘리먼트는 척추용 로드를 척추경 나사에 결합시키도록 사용된다. 척추용 로드의 배열로 인한 영향은 보다 바람직한 형태를 형성하도록 척주에 힘을 가하는 것이다. 특정 예에서, 척추용 로드는 척주의 원하는 곡선을 획득하도록 구부러질 수 있다.
현재의 척추 고정 장치와 관련하여 많은 단점들이 존재한다. 예를 들어, 많은 종래기술의 뼈 고정 장치들은 결합용 엘리먼트가 극단적인 각도로 회전되어야 하는 경우 척추용 로드를 유지하는 것에 있어 보다 덜 최적화된다. 이러한 장치에 있어서, 앵커 지점의 회전적 이동은 일반적으로 어느 방향으로든지 40°의 각도(수직축에 대해 측정됨)를 넘지 않도록 제한된다. 외과의들은 척주의 곡선 및 나사를 수용하는 인근 척추경들의 서로 다른 배향으로 인해 결합용 엘리먼트가 서로에 대한 배열에서 벗어나는 경우, 척추 고정 장치를 삽입하기에 상당히 어려운 상호아에 직면하였다. 그 결과, 척추용 로드는 로드를 인접한 결합용 엘리먼트를 통해 통과하도록 하기 위해 다수의 평면에서 자주 구부러져야 한다. 이는 잠재적으로 전반적인 어셈블리를 약화시킬 수 있고 보다 긴 수술과 합병증을 야기할 수 있다. 더 나아가, 후두부 플레이트(occipital plate)를 적용하는 경우 환자의 척추의 고유의 곡선으로 인한 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 단점을 극복하거나 적어도 개선하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 한 쌍의 척추용 로드, 후두부 고정용 엘리먼트(하나의 후두부용 플레이트 또는 복수의 후두부용 앵커들을 포함함), 교차결합식 커넥터 및 복수의 앵커 엘리먼트를 포함하는 외과적 고정 시스템으로서, 마찰-결합식(friction-fit) 척추경 나사, 선호-각도(favored-angle) 척추경 나사 및 라미나 후크를 포함하지만 이에 제한되지 않는 외과적 고정 시스템을 제공함으로써 상기 목적을 달성한다. 이들 실시예들 중 일부 또는 모두는 생물학적 불활성 재질, 바람직하게 수술 장치를 위해 관습적으로 사용되는 임의의 금속, 예컨대 티타늄 도는 스테인리스 강으로 구성될 수 있다. 본 발명의 외과적 고정 시스템은 이하 두개골의 후두부 뿐만 아니라 인간의 척추의 후방 영역에 대한 적용예, 경부 및/또는 흉부 척추골에 대한 부착을 위해 기술된다. 그러나, 이하 기술된 타입의 외과적 고정 시스템은 몸체의 다른 부분에 대한 적용을 찾을 수 있음을 밝혀둔다.
오직 예로서, 외과적 고정 시스템의 후두부 플레이트는 한 쌍의 측면-탑재식 클램프 엘리멘트에 의해 측면에 배치된 일반적으로 편평한 몸체부를 포함하며, 각각은 척추용 로드 중 어느 하나를 수용하기 위한 치수로 구성된다. 몸체부는 복수의 구멍들을 포함하며, 각각은 후두부 나사와 같은 앵커 엘리먼트를 수용하기 위한 치수로 구성된다. 클램프 엘리먼트는 몸체부로부터 횡방향으로 연장한다(그리고 일반적으로 서로 마주보도록 구성됨). 각각의 클램프 엘리먼트는 제 1 클램프부 및 제 2 클램프부를 포함한다. 제 1 클램프부는 일반적으로 저면의 평평한 연장부이며, 반면 제 2 클램프부는 일반적으로 상면에서 수직적으로 돌출하는 굴곡된 엘리먼트로서, 제 1 및 제 2 클램프부는 함께 그 사이에 U 자 형상의 채널을 형성한다. 채널은 척추용 로드의 적어도 일부를 수용하기 위한 치수로 구성되고, 제 1 클램프부는 클램프 엘리먼트와 척추용 로드 간의 "스냅식-고정(snap-fit)"을 허용하기 위해 채널 내에 멈춤쇠를 포함한다. 로드를 클램프 엘리먼트 내에 더 고정시키기 위해, 제 2 클램프부는 고정나사를 수용하기 위한 치수로 구성된 구멍을 포함하며, 이는 척추용 로드를 제자리에 고정시키기 위한 고정용 엘리먼트로서 기능한다. 이러한 고정식 상호작용을 달성하기 위해, 고정나사는 나사방식으로 구멍과 결합하여 고정나사는 고정나사의 원위단(distal tip)에 위치된 경사면(angled surface)이 로드에 접촉할 때까지 척추용 로드를 향해 전진할 수 있다. 실제로, 고정나사는 경사면이 척추용 로드에서 약간의 변형을 야기하는 범위까지 전진할 수 있어, 그에 의해 로드가 채널로부터 벗어나는 것을 방지하고 효과적으로 척추용 로드를 후두부 플레이트에 고정시킨다. 구멍은 제 2 클램프부의 수직적 연장부로부터 오프셋된 각도로 제공될 수 있다. 구멍을 임의의 각도에서 제공하는 것은 환자의 척추의 고유의 곡선으로 인해 수술에 대해 보다 적은 문제를 야기하도록 후두부 플레이트를 개선시킨다.
오직 예로서, 교차결합식 커넥터는 연장형 중앙부에 의해 분리된 한 쌍의 마주보는 클램프부를 구비하는 단일 부재로서 제공된다. 각각의 클램프부는 그 안에 척추용 로드 중 적어도 일부를 수용하기 위한 치수로 구성된 채널을 형성하는 굴곡된 연장부를 포함한다. 클램프부는 척추용 로드를 채널에 고정시키기 위해 고정나사를 나사를 이용해 수용하기 위한 치수로 구성된 구멍을 더 포함한다. 구멍은 그 장축이 척추용 로드의 장축으로부터 수직하게 연장된 축에 대해 임의의 각도만큼 내측으로 오프셋되도록 제공될 수 있다. 이러한 구멍의 배치는 고정나사를 삽입하기 위한 보다 직접적인 접근을 허용하여 효과적이다.
마찰-결합식 다축 척추경 나사 어셈블리는 결합용 엘리먼트, 앵커 엘리먼트, 압축 캡 및 고정나사를 포함한다.
오직 예로서, 결합용 엘리먼트는 근위단 및 원위단을 구비한 실린더형으로 구성된다. 결합용 엘리먼트는 근위단으로부터 원위단으로 축상으로 연장되는 통로를 포함한다. 원위단은 앵커 엘리먼트의 헤드부가 아닌 앵커 엘리먼트의 나사부의 통로를 허용하기 위한 치수로 구성된 구멍이다. 통로의 원위단은 헤드부와 결합하기 위한 안착부를 형성하고, 안착부는 앵커 엘리먼트의 헤드부의 사이즈 및 형상에 대응하는 부분적으로 구형인 영역을 수용하도록 구성된다. 안착부는 또한 앵커 엘리먼트의 헤드부의 대응하는 부분의 직경보다 조금 더 작은 직경을 가지도록 구성된다. 결합용 엘리먼트는 근위단과 원위단 사이에서 연장하는 한 쌍의 측면 연장부들, 및 측면 연장부들 사이에 위치된 척추용 로드의 적어도 일부를 수용하기 위한 U 자 형상의 리세스를 더 포함한다. 근위단을 향하는 통로 내에는 너트 또는 바람직하게 고정나사로서 구성되는 고정용 부재와 나사로 결합하기 위한 나사 영역이 있다. 결합용 엘리먼트는 삽입용 장치와 결합하기 위해 측면 연장부들 상에 하나 또는 그 이상의 노치(notches) 또는 멈춤쇠를 포함할 수 있다.
앵커 엘리먼트는 오직 예로서 뼈로 삽입하기 위한 원위단, 그 근위단에 구비된 헤드부 및 원위단과 헤드부 사이에서 연장되는 나사식 샤프트를 포함하는 나사로서 도시된다. 헤드부는 앵커 엘리먼트를 뼈 속으로 넣기 위해 사용되는 드라이버와 상호작용하도록 구성된 리세스를 포함할 수 있다. 오직 예로서, 리세스는 육각-헤드형 드라이버를 수용하기 위한 육각-헤드형 리세스로 도시된다. 헤드부는 바람직하게 헤드부가 안착부와 결합할 때까지 결합용 엘리먼트의 통로를 통해 통과하기 위한 사이즈 및 형상으로 구성된다. 헤드부는 일반적으로 안착부와 결합하기 위한 형태 및 치수로 구성된 구체이다. 헤드부가 안착부와 결합되면, 앵커 엘리먼트의 원위단과 나사식 샤프트는 결합용 엘리먼트의 원위단에서 구멍을 통해 연장된다. 비록 예로서 나사의 형태로 도시되고 기술되지만, 앵커 엘리먼트는 결합용 엘리먼트를 뼈 조각에 고정시킬 수 있는 임의의 엘리먼트일 수 있으며, 이는 스크류, 후크, 스테이플, 압정(tack) 및/또는 봉합(suture)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
헤드부는 헤드부를 통해 적어도 부분적으로 연장하고 리세스와 연결되는 적어도 한 쌍의 마주보는 슬랏들을 더 포함하며, 이는 헤드부를 두 부분으로 분할한다. 헤드가 안착부와 결합되면, 안착부는 헤드부에 압축력을 전달할 것이다. 마주보는 슬랏들이 헤드부를 헤드의 부분들로 분할하므로, 안착부에 의해 전달되는 압축력은 헤드의 부분들이 서로를 향해 약간씩 바이어스되도록 한다. 동시에, 헤드의 부분들은 자연적으로 이러한 압축력에 저항하고 그가 가진 방사상의 힘을 안착부로 작용한다. 이러한 힘들의 상호작용은 나사식 샤프트가 중력의 효과를 극복하고 사용자에 의해 용이하게 조작되도록 유지되기에 충분한 마찰 결합을 헤드부와 안착부 사이에 생성한다. 이러한 마찰 결합의 결과는 나사식 샤프트를 소정의 각도로 유지하기 위한 추가적인 도구를 필요로 하지 않으면서 뼈 속으로 삽입하기 전에 나사식 샤프트가 사용자에 의해 선택적으로 이동될 수 있도록 한다. 헤드부와 안착부 사이의 일반적인 관계에서(즉, 헤드부와 안착부는 대략 동일한 직경을 가짐), 나사식 부분은 중력에 의해 작용될 것이며, 따라서 특정 각도를 유지하기 위해 추가적인 도구를 요구할 것이다.
오직 예로서, 선호-각도의 골나사 어셈블리는 종래의 다축 골나사 어셈블리와 함께 사용가능한 것에 대해 증가된 앵귤레이션(angulation)을 달성하기 위해 다른 방향들보다 한 방향으로 더 회전되도록 설계된 결합용 엘리먼트를 구비한다. 증가된 앵귤레이션이 결합용 엘리먼트를 다른 척추골의 결합용 엘리먼트와 보다 직선상으로 위치하도록 결합용 엘리먼트를 배치함으로써, 외과의들은 척추용 로드의 구부림을 최소화할 수 있다. 본 발명의 골나사 어셈블리는 증가된 앵귤레이션의 방향을 식별하도록 기능하는 시각화 엘리먼트가 더 제공된다.
본 발명의 광범위한 일 양태에 따르면, 선호-각도의 골나사 어셈블리는 결합용 엘리먼트, 앵커링 엘리먼트, 압축 캡 및 고정 나사를 포함한다. 결합용 엘리먼트는 일반적으로 근위단과 원위단을 구비한 실린더형 형상이다. 원위단은 일반적으로 평면 형태인 제 1 평면 및 일반적으로 굴곡된 제 2 굴곡면을 포함한다. 결합용 엘리먼트는 근위단으로부터 원위단으로 축상으로 연장되는 축방향 보어(axial bore)를 포함한다. 원위단에는 앵커링 엘리먼트의 나사부의 직경보다 더 크지만 헤드부의 직경보다는 더 작은 직경을 가진 구멍(제 1 및 제 2 면들 각각의 내부에 적어도 부분적으로 형성됨)이 있다. 축방향 보어의 직경은 앵커링 엘리먼트의 헤드부의 직경보다 더 크게 구성되어, 앵커링 엘리먼트는 결합용 엘림너트의 원위 구멍을 통해 진행하는 나사부에 의해, 그리고 축방향 보어의 원위부가 진행하는 만큼 헤드부에 의해 안내될 수 있다. 축방향 보어의 원위부는 헤드부와 결합하기 위한 안착부를 형성하고, 안착부는 앵커링 엘리먼트의 헤드부의 하부의 사이즈 및 형상에 대응하는 부분적으로 구형인 영역으로서 구성된다. 결합용 엘리먼트는 근위단과 원위단 사이에서 연장하는 한 쌍의 측면 연장부, 및 측면 연장부들 사이에 배치된 정형외과적 로드를 수용하기 위한 U 자 형상의 로드를 더 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 결합용 엘리먼트는 측면에 평행한 평면들을 포함한다. 결합용 엘리먼트의 원위단이 일반적으로 굴곡진 제 2 굴곡면을 포함하므로, 한쪽 횡측은 다른쪽 횡측보다 더 짧다. 측면 연장부의 근위단을 향한 축방향 보어 내부에 너트 또는 바람직하게 고정 나사로 구성된 결합용 부재와의 체결을 위한 나사 영역이 구비된다.
앵커링 엘리먼트는 오직 예로서, 뼈 속에 삽입하기 위한 원위단, 그 근위단에 구비된 헤드부 및 원위단과 헤드부 사이에서 연장하는 나사부를 구비한 나사일 수 있다. 헤드부는 바람직하게 헤드부의 하부가 안착부와 결합할 때까지 결합용 엘리먼트의 축방향 보어를 통해 통과하도록 사이즈 및 형상이 구성된다. 헤드부는 바람직하게 안착부와 결합하기 위한 형상인 일반적으로 구형인 하부를 구비한다. 비록 예로서 나사가 도시되고 기술되지만, 앵커 엘리먼트는 뼈 조각에 결합용 엘리먼트를 고정시킬 수 있는 임의의 엘리먼트일 수 있으며, 이는 나사, 후크, 스테이플, 압정 및/또는 봉합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
결합용 엘리먼트 내에 배치되도록 구성된 압축 캡은 일반적으로 실린더 형상을 구비하고, 로드를 수용하는 근위면(proximal surface)를 포함한다. 원위면(distal surface)은 일반적으로 오목하고 앵커링 엘리먼트의 구형 헤드부의 일부와 결합하도록 구성된다. 일 실시예에서, 압축 캡은 원위면으로부터 근위면으로 연장되는 중앙 보어를 구비하고, 조립된 경우, 마찰력에 의해 앵커링에 대한 결합용 엘리먼트의 각도적 배향을 고정하도록 도와줄 것이다.
고정 나사는 또한 일반적으로 실린더 형상이고, 근위면과 원위면을 구비하고, U 자 형상의 리세스 내에 정형외과적 로드를 고정하도록 기능한다. 일 실시예에서, 나사는 원위면으로부터 근위면으로 연장되는 주변을 둘러 위치한 나사 섹션을 구비한다. 조립된 경우, 고정 나사는 결합용 부재 내부에 외과적 로드를 고정하도록 기능하며, 그 결과 압축 캡을 가압하고 앵커링 엘리먼트에 대한 결합용 엘리먼트의 각도적 배향을 고정하기 위해 필요한 마찰력을 압축 캡과 앵커링 엘리먼트 사이에 생성한다.
본 발명의 선호-각도의 골나사 어셈블리는 종래의 다축 나사로 획득될 수 있는 것보다 더 큰 범위의 앵귤레이션(angulation)을 결합용 엘리먼트와 앵커링 엘리먼트 사이에 제공한다. 선호-각도의 골나사 어셈블리의 결합용 엘리먼트의 원위단이 일반적으로 굴곡된 제 2 굴곡면을 포함하므로, 결합용 엘리먼트에 의해 제공된 증가된 앵귤레이션은 한 방향으로 바이어싱된다. 가장 큰 최대 앵귤레이션은 결합용 엘리먼트의 보다 짧은 횡측을 향해 배치된 앵커링 엘리먼트를 사용하여 달성된다. 가장 작은 최대 앵귤레이션은 보다 긴 횡측을 향해 배치된 앵커링 엘리먼트를 사용하여 달성된다. 이러한 바이어싱된 방향적 앵귤레이션의 이로운 사용을 구현하기 위해, 결합용 엘리먼트는 보다 짧을 횡측을 보다 긴 횡측과 구별하기 위한 시각적 표시가 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 시그널링(signaling)은 보다 짧은 횡측을 포함하는 결합용 에릴먼트의 절반부의 적어도 일부의 내측면 및/또는 외측면을 컬러 코딩(color coding)함으로써 달성된다. 비록 예로서 컬러 코딩이 여기에 기술되지만, 시그널링은 대안적인 시각적 표시들, 예컨대 올라간 면, 노치 또는 멈춤쇠, 부분적인 착색, 레이저 마킹 에칭, 또는 보다 짧은 횡측의 경계를 표시하도록 기능하는 장치에 대한 다른 대체물 또는 부가물에 의해 달성될 수도 있다.
오직 예로서, 라미나 후크(laminar hook)는 하우징부 및 골-결합부를 포함한다. 하우징부는 척추용 로드의 적어도 일부를 수용하기 위한 치수로 구성된 일반적으로 U 자 형상의 리세스를 포함한다. 하우징부는 또한 로드를 리세스 내에 고정시키기 위한 고정나사를 수용하기 위한 치수로 구성된 나사 영역을 포함한다. 골-결합부는 뼈의 일부와 결합하기 위한 치수로 구성된 후크 형상의 부재로서 제공된다.
본 발명이 많은 장점들은 첨부한 도면과 결부된 본 명세서에 의해 통상의 당업자에게 명백해질 것이며, 유사한 도면번호는 유사한 구성요소에 적용된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 외과적 고정 시스템의 일 예의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 외과적 고정 시스템의 일 예의 사시도이다.
도 3은 도 1의 외과적 고정 시스템의 일부를 형성하는 한 쌍의 척추용 로드와 결합된 후두부 플레이트의 사시도이다.
도 4는 도 3의 후두부 플레이트의 사시도이다.
도 5는 도 3의 후두부 플레이트 및 척추용 로드의 전면도이다.
도 6은 도 4의 후두부 플레이트의 전면도이다.
도 7은 도 4의 후두부 플레이트의 측면도이다.
도 8은 도 4의 후두부 플레이트의 측면 부분단면도이다.
도 9는 도 4의 후두부 플레이트의 평면도이다.
도 10은 도 4의 후두부 플레이트의 저면도이다.
도 11은 도 2의 외과적 고정 시스템의 일부를 형성하는 척추용 로드에 부착된 아이렛 커넥터(eyelet connector)의 사시도이다.
도 12는 도 11의 아이렛 커넥터의 사시도이다.
도 13은 도 11의 아이렛 커넥터 및 척추용 로드의 상면도이다.
도 14는 도 11의 아이렛 커넥터의 상면도이다.
도 15는 도 11의 아이렛 커넥터의 전면도이다.
도 16은 도 11의 아이렛 커넥터의 측면도이다.
도 17은 도 1의 외과적 고정 시스템의 일부를 형성하는 한 쌍의 척추용 로드에 부착된 교차결합식 커넥터의 사시도이다.
도 18은 도 17의 교차결합식 커넥터의 정면도이다.
도 19는 도 17의 교차결합식 커넥터의 상면도이다.
도 20은 도 17의 교차결합식 커넥터의 측단면도이다.
도 21은 도 1의 외과적 결합 시스템의 일부를 형성하는 마찰-결합식 척추경 나사 어셈블리의 사시도이다.
도 22는 도 21의 마찰-결합식 척추경 나사 어셈블리의 일부를 형성하는 골 나사의 측면도이다.
도 23은 도 22의 골 나사의 사시도이다.
도 24는 도 22의 골 나사의 평면도이다.
도 25는 도 21의 마찰-결합식 척추경 나사 어셈블리의 일부를 형성하는 하우징의 측면도이다.
도 26은 도 25의 하우징의 측단면도이다.
도 27은 도 21의 마찰-결합식 척추경 나사 어셈블리의 측단면도이다.
도 28은 도 21의 마찰-결합식 척추경 나사 어셈블리의 부분 단면도이다.
도 29는 도 1의 외과적 고정 시스템의 일부를 형성하는 선호-각도의 골 나사 어셈블리의 일 예의 확대된 사시도이다.
도 30은 완전히 조립되고 척추용 로드에 결합된 도 29의 선호-각도 골 나사 어셈블리의 사시도이다.
도 31은 종래의 다축 골 나사 어셈블리의 측면도이다.
도 32 및 도 33은 본 발명에 의해 달성되는 비대칭 앵귤레이션을 도시하는 도 30의 골 나사 어셈블리의 측면도이다.
도 34는 도 29의 선호-각도 골 나사 어셈블리의 일부를 형성하는 결합용 엘리먼트의 사시도이다.
도 35 내지 도 37은 각각 도 34의 결합용 엘리먼트의 평면도, 정면도 및 측면도이다.
도 38 및 도 39는 각각 도 1의 외과적 고정 시스템의 일부를 형성하는 라미나 후크의 사시도 및 측면도이다.
본 발명의 설명적인 실시예가 이하 기술된다. 명확한 설명을 위해, 실제 구현된 모든 특징들이 본 명세서에 기술되지는 않는다. 물론, 이러한 임의의 실제적인 실시예의 개발에서 많은 실시예에 특정된 결정들, 예컨대 시스템에 관련되고 사업에 관련된 제한요건의 준수가 개발자의 특정 목적을 달성하도록 구성되어야 함이 인식될 것이며, 이는 일 실시예에서 다른 실시예로 변경될 것이다. 또한, 이러한 개발의 노력은 복잡하고 시간-소모적이나, 그럼에도 불구하고 본 명세서의 이익을 구비하는 통상의 기술자를 위해 취해지는 일상적인 과정일 것이다. 여기에 기술된 외과적 고정 시스템은 특허 보호범위를 정당하게 하는 다양한 신규한 특징 및 구성요소를 개별적으로 그리고 결합적으로 제시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외과적 고정 시스템(10)의 일 예를 도시한다. 외과적 고정 시스템(10)은 한 쌍의 척추용 로드들(12), 후두부 플레이트(14), 교차결합식 커넥터(16) 및 마찰-결합식 척추경 나사(18), 선호-각도(favored-angle) 척추경 나사(20) 및 후크(22)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 복수의 앵커 엘리먼트들을 포함한다. 이들 엘리먼트들 중 일부 또는 전부는 생물학적 불활성 재질, 바람직하게 수술 장치를 위해 관습적으로 사용되는 임의의 금속, 예컨대 티타늄 또는 스테인리스 강으로 구성될 수 있다. 본 발명의 외과적 고정 시스템(10)은 이하 두개골의 후두부 뿐만 아니라 인간의 척추의 후방 영역에 대한 적용, 경부 및/또는 흉부 척추골에 대한 부착에 대해 기술된다. 그러나, 이하 기술되는 외과적 고정 시스템(10)은 몸체의 다른 부분에 대한 적용을 발견할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 외과적 고정 시스템(10)의 일 예를 도시한다. 단순화를 위해, 두 외과적 고정 시스템(10, 11) 모두에 일치하는 특징 및 엘리먼트는 동일한 도면번호를 할당한다. 따라서, 외과적 고정 시스템(11)은 한 쌍의 척추용 로드들(12), 복수의 후두부 앵커들(15), 교차결합식 커넥터(16) 및 마찰-결합식 척추경 나사(18), 선호-각도 척추경 나사(20) 및 후크(22)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 복수의 척추 앵커 엘리먼트들(오직 예로서 도시됨)을 포함한다. 이들 실시예들 중 일부 또는 전부는 생물학적 불활성 재질, 바람직하게 수술 장치를 위해 관습적으로 사용되는 임의의 금속, 예컨대 티타늄 또는 스테인리스 강으로 구성될 수 있다. 본 발명의 외과적 고정 시스템(11)은 이하 두개골의 후두부 뿐만 아니라 인간의 척추의 후방 영역에 대한 적용, 경부 및/또는 흉부 척추골에 대한 부착에 대해 기술된다. 그러나, 이하 기술되는 외과적 고정 시스템(10)은 몸체의 다른 부분에 대한 적용을 발견할 수 있다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 외과적 고정 시스템(10)의 후두부 플레이트(14)는 한 쌍의 측면-탑재식 클램프 엘리먼트들(26)에 의해 측면에 배치된 일반적으로 편평한 몸체부를 포함하며, 각각은 척추용 로드(12) 중 어느 하나를 수용하기 위한 치수로 구성된다. 몸체부(24)는 후두부 플레이트(14)를 환자의 두개골의 후두 영역에 대한 고정적 부착을 구현하기 위해 적절한 임의의 형상을 구비할 수 있으며, 이는 도 3 내지 도 10에 오직 예로서 도시된 둥근(rounded) 다이아몬드 형상을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 몸체부(24)는 복수의 구멍들(28)을 포함하며, 각각의 구멍은 앵커 엘리먼트, 예컨대 후두부 나사(30)(도 1에 도시됨)를 수용하도록 치수가 구성된다. 오직 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 도시된 후두부 플레이트(14)는 다섯 개의 구멍들(28)이 제공되고, 구멍들(28) 중 세 개는 길이 방향 중앙선(M)을 따라 배열되고 추가적인 구멍(28)은 길이 방향 중앙선(M)의 각 측에 횡적으로 치우쳐 배치된다. 몸체부(24)는 척추용 로드들(12)의 상부면 및 하부면에 일반적으로 평행한 방향으로 연장되고 상부면 및 하부면(34, 36)에 잘려나간 복수의 길이 방향 홈들(32)을 더 포함한다. 길이 방향의 홈들(30)은 본 발명의 후두부 플레이트(14)가 특정 환자의 윤곽선에 맞도록 선택적으로 조절될 수 있도록 유연성이 영역을 제공하도록 기능한다. 구체적으로, 홈들(30)은 구멍들(28)의 구조적 완전성을 훼손하지 않으면서 후두부 플레이트(14)의 일부가 상대적으로 용이하게 구부러질 수 있는 영역을 제공한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 클램프 엘리먼트(26)는 몸체부(24)로부터 횡 방향으로 연장한다(그리고 일반적으로 서로에 대해 마주보도록 배치됨). 후두부 플레이트(14)의 각 측면 상의 클램프 엘리먼트(26)는 본질적으로 서로에 대해 거울 이미지를 형성하고, 따라서 단순화를 위해 오직 하나의 클램프 엘리먼트(26)만이 상세하게 기술될 것이다. 클램프 엘리먼트(26)는 제 1 클램프부(38) 및 제 2 클램프부(40)를 포함한다. 제 1 클램프부(38)는 일반적으로 하부면(36)의 평평한 연장부이며, 반면 제 2 클램프부(40)는 상부면(34)으로부터 일반적으로 수직하게 돌출한 굴곡된 엘리먼트가 되어 제 1 및 제 2 클램프부들(38, 40)은 함께 그 사이에 일반적으로 U 자 형상의 채널(42)을 형성한다. 채널(42)은 척추용 로드(12)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 구성되고, 제 1 클램프부(38)는 클램프 엘리먼트(26)와 척추용 로드(12) 간의 "스냅식-결합(snap-fit)"을 허용하기 위해 채널(42) 내에 멈춤쇠(44)를 포함한다. 로드(12)를 클램프 엘리먼트(26) 내에 더 고정시키기 위해, 제 2 클램프부(40)는 고정나사(48)를 수용하도록 치수가 구성된 구멍(46)을 포함하며, 이는 척추용 로드(12)를 제 위치에 고정시키기 위한 고정용 엘리먼트로서 기능한다. 이러한 고정식 상호작용을 달성하기 위해, 고정나사(48)는 구멍(46)에 나사식으로 결합되어 고정나사(48)는 고정나사(48)의 원위단에 위치된 경사면(50)이 로드에 접촉할 때까지 척추용 로드(12)를 향해 진행될 수 있다. 실제로, 고정나사(48)는 경사면(50)이 척추용 로드(12)에 작은 변형을 야기하는 범위까지 진행될 수 있어, 그에 의해 로드(12)가 채널(42)로부터 벗어나는 것을 방지하고 척추용 로드(12)를 효과적으로 후두부 플레이트(14)에 고정시킨다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 구멍(46)은 제 2 클램프부(40)의 수직 연장부로부터 치우쳐진 각도 Θ1에 제공된다. 도시된 예에서, 각도 Θ1은 약 20°이지만, 각도 Θ1는 제 1 클램프부(38)에 수직한 축으로부터 두개골 쪽으로(cranially) 치우쳐진 10° 내지 85° 범위 내의 임의의 각도를 포함할 수 있다. 본 명세서의 목적을 위해, "두개골 쪽의(cranial)"는 머리의 상부를 향하는 것을 의미하고, "미골 쪽의(caudal)"은 발을 향하는 것을 의미한다. 구멍(46)의 치우쳐진 방향적 앵귤레이션을 더 구현하기 위해, 제 2 클램프부(40)는 두개골 쪽 방향으로 각도가 형성된 상부면(41)을 구비한다. 구멍(46)을 각도 Θ1로 제공하는 것은 후두부 플레이트(14)에 나사 삽입이 환자의 척추의 본래의 곡선으로 인해, 수행될 수술에 대해 보다 덜 심각한 문제를 야기하도록 하는 개선을 제공한다. 구체적으로, 각도가 형성된 치우침은 척추용 로드(12)를 후두부 플레이트(14)에 고정시키는 경우, 완전한 가시성(visibility)(예컨대, 외과의에 대한 직선 시야)과 외과의의 관점에서 고정나사(48)로의 증가된 접근을 제공한다.
전술한 편향된 방향성의 앵귤레이션의 장점은 환자의 두개골에 이식될 경우 후두부 플레이트(14)의 적절한 배향을 요구한다. 구체적으로, 후두부 플레이트(14)의 적절한 배향은 편향된 방향성의 앵귤레이션은 두개골 쪽 방향으로 제공되는 경우 달성된다. 이는 편향됨이 외과의를 향하여 각도가 형성되는 것을 보장할 것이다. 이러한 편향된 방향성의 앵귤레이션 Θ1의 유리한 사용을 구현하기 위해, 도 5 및 도 8에 제공된 예에 도시된 바와 같이, 후두부 플레이트(14)는 몸체부(24)의 두개골 쪽(45)을 미골 쪽(47)과 구별하기 위한 시각적 표시(43)가 제공된다(그 결과 편향된 앵귤레이션 Θ1의 방향이 지시된다). 오직 예로서, 이러한 시각적 표시는 후두부 플레이트(14)의 두개골 쪽(45)의 적어도 일부의 면에 컬러 코딩(color coding)함으로써 달성될 수 있다. 컬러 코딩은 도 5 및 도 8에서 두개골 쪽(45)의 면의 대각선에 의해 지시된다. 비록 예로서 컬러 코딩이 도시되고 기술되지만, 다른 적절한 시각적 표시(43)가 사용될 수 있으며, 예컨대 올려진 표면, 노치 또는 잠금쇠, 부분적인 착색, 레이저-마킹된 에칭 또는 후두부 플레이트(14)의 두개골 쪽(45)의 경계를 표시하도록 기능하는 장치에 대한 대체물 또는 부가물이 사용되어, 그에 의해 편향된 앵귤레이션 Θ1의 방향이 지시된다. 따라서, 시각적 표시(43)의 사용은 환자의 두개골에서 후두부 플레이트(14)의 적절한 배향을 보장한다.
후두부 플레이트(14)는 임의의 특정 환자에 적절한 임의의 사이즈로 제공될 수 있다. 오직 예로서, 후두부 플레이트(14)는 포괄적으로 35 mm 내지 45 mm의 범위로 구성된, 각각의 척추용 로드(12)의 중앙으로부터 측정된(삽입된 경우) 길이를 가진다. 그러나, 예시적인 범위를 벗어나 제공된 길이의 치수는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않은 채 가능하다. 후두부 나사(30)는 환자의 두개골로의 이식을 위해 적절한 임의의 직경 및 길이 치수를 구비하도록 제공될 수 있다. 오직 예로서, 후두부 나사(30)는 포괄적으로 4.5 mm 내지 5.0 mm 범위의 직경을 구비하고, 포괄적으로 6 mm 내지 14 mm 범위의 길이 치수를 가진다.
도 11 내지 도 16은 본 발명의 외과적 고정 시스템(11)의 일부를 형성하는 대안적인 후두부 앵커(15)를 도시한다. 오직 예로서, 후두부 앵커(15)는 척추용 로드들(12) 중 하나를 수용하도록 치수가 구성된 클램프 엘리먼트(43)에 연결된 후두부 고정부(52)를 포함한다. 후두부 고정부(52)는 환자의 두개골의 일부를 형성하는 후두부에 후두부 앵커(15)를 부착하도록 구현하기 위해 후두부 나사(30)(도 2에 도시됨)를 수용하도록 치수가 구성된 구멍(55)을 포함한다. 클램프 엘리먼트(54)는 제 1 클램프부(56) 및 제 2 클램프부(58)를 포함한다. 제 1 클램프부(56)는 일반적으로 후두부 고정부(52)의 평평한 연장부인 반면, 제 2 클램프부(58)는 후두부 고정부(52)에 일반적으로 직각으로 돌출한 굴곡된 엘리먼트로 구성되어 제 1 및 제 2 클램프부(56, 58)는 함께 그 사이에 일반적으로 U 자 형상의 채널(60)을 형성한다. 채널(60)은 척추용 로드(12)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 구성되고, 제 1 클램프부(56)는 클램프 엘리먼트(54)와 척추용 로드(12) 간의 "스냅식 결합"을 허용하기 위해 채널(60) 내에 멈춤쇠(62)를 포함한다. 클램프 엘리먼트(54) 내에 로드(12)를 더 고정시키기 위해, 제 2 클램프부(58)는 고정나사(66)를 수용하도록 치수가 구성된 구멍(64)을 포함하며, 이는 척추용 로드(12)를 제 위치에 고정시키기 위한 고정용 엘리먼트로서 기능한다. 이러한 고정식 상호작용을 달성하기 위해, 고정나사(66)는 구멍(64)에 나사로 결합되어 고정나사(66)는 고정나사(66)의 원위단(68)이 로드(12)에 접촉할 때까지 척추용 로드(12)를 향해 진행될 수 있다. 실제로, 고정나사(66)는 원위단(68)이 척추용 로드(12)에 작은 변형을 야기하는 정도까지 진행될 수 있어, 그에 의해 로드(12)가 채널(60)로부터 벗어나는 것을 방지하고 척추용 로드(12)가 효과적으로 후두부 앵커(15)에 고정된다.
비록 일반적으로 직접적인 접근으로 도시되었지만, 전술한 후두부 플레이트(14)와 같이, 구멍(64)은 제 2 클램프부(58)의 수직 연장부로부터 오프셋된 각도에 제공될 수 있다. 이러한 각도는 제 2 클램프부(58)의 수직 연장부로부터 오프셋된 0° 내지 85° 범위 내의 임의의 각도를 포함할 수 있다. 구멍(64)을 이러한 각도로 제공하는 것은 나사 삽입이 환자의 척추의 원래의 곡선으로 인해, 수행할 수술에 대해 두드러지게 문제점을 감소시키는 개선을 후두부 앵커(15)에 제공한다.
후두부 앵커(15)는 전술한 후두부 플레이트(14)의 후두부 고정에 비해 대안적인 타입의 후두부 고정을 제공한다. 후두부 앵커(15)의 일 장점은 후두부 앵커(15)의 독립적인 배치로 인한 후두부 나사(30)의 배치의 유연성이 증가되는 것이다. 또한, 이러한 유연성은 척추용 로드(12)에 대한 후두부 앵커(15)의 이동의 자유도에 의해 향상된다. 로드(12)에 결합되면(그리고 후두부 나사(30)의 삽입 전), 후두부 앵커(15)는 후두부 나사(30)의 최적의 배치를 구현하기 위한 세 가지 자유도를 나타낸다. 첫 번째로, 후두부 앵커(15)는 척추용 로드(30)를 따라 길이 방향으로 이동할 수 있어 외과의가 후두부 나사(30)의 배치를 위해 환자의 두개골에 최적의 위치를 위치하도록 허용한다. 두 번째로, 후두부 앵커(15)는 척추용 로드(12)에 대해 등 쪽으로 회전할 수 있다. 마지막으로, 후두부 앵커(15)는 척추용 로드(12)에 대해 복부 쪽으로 회전할 수 있어 환자의 후두부에 대한 척추용 로드(12)의 최적의 고정을 구현한다.
도 17 내지 도 20은 본 발명의 외과적 고정 시스템(10, 11)의 일부를 형성하는 교차결합식 커넥터(16)의 일 예를 도시한다. 교차결합식 커넥터(16)는 연장형 중앙부(72)에 의해 분리된 한 쌍의 마주보는 클램프부들(70)을 구비하는 단일 부재로 제공된다. 각각의 클램프부(70)는 그 안에 척추용 로드(12)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 구성된 채널(76)을 형성하는 굴곡된 연장부(74)를 포함한다. 클램프부(70)는 척추용 로드(12)를 채널(76) 내에 고정시키기 위한 고정나사(80)를 나사로 수용하도록 치수가 구성된 구멍(78)을 더 포함한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 구멍(78)은 그 장축이 척추용 로드(12)의 장축으로부터 수직으로 연장하는 축에 대해 각도 Θ2만큼 몸 안쪽으로 오프셋되도록 제공될 수 있다. 오직 예로서, 각도 Θ2는 약 45°일 수 있다. 이러한 구멍(78)의 배치는 고정나사(80)의 삽입을 위한 보다 직접적인 접근을 허용하여 유리하다.
교차결합식 커넥터(16)는 임의의 폭과 제 1 곡률을 가지는 제 1 오목면(82), 및 임의의 폭과 제 1 곡률과 상이한 제 2 곡률을 가지는 제 2 오목면을 포함하는 일반적으로 아치형의 부재로 제공된다. 교차결합식 커넥터의 일반적으로 아치형인 특성은 그것이 척추 구조를 간섭하지 않으면서 경부의 척추를 가로지르도록 허용한다. 교차결합식 커넥터(16)는 연장형 중앙부(72)를 따라 적어도 한 쌍의 마주보는 자국들(indentations)(86)을 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 교차결합식 커넥터(16)는 중앙부(72)의 대략적인 중앙지점에 한 쌍의 마주보는 자국들(86)을 포함한다. 마주보는 자국들(86)은 사용자의 특정 목적에 부합하도록 교차결합식 커넥터(16)를 수많은 방향으로 맞춤식으로 구부릴 수 있도록 제공된다. 교차결합식 커넥터(16)는 척추용 로드들(12) 간에 연장하기 위해 적절한 임의의 길이로 제공될 수 있다. 오직 예로서, 교차결합식 커넥터(16)는 포괄적으로 26 mm 내지 50 mm의 범위 내의 임의의 길이를 구비할 수 있다.
도 21 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰-결합식 다축 척추경 나사 어셈블리(18)의 일 예를 도시한다. 마찰-결합식 다축 척추경 나사 어셈블리(18)는 결합식 엘리먼트(88), 앵커 엘리먼트(90), 압축 캡(92) 및 고정 나사(미도시)를 포함한다.
도 22 및 도 26에 상세하게 도시된 결합식 엘리먼트(88)는 근위단(94)과 원위단(96)을 구비한 일반적으로 실린더 형상으로 구성된다. 결합식 엘리먼트(88)는 근위단(94)으로부터 원위단(96)으로 축방향으로 연장되는 통로(98)를 포함한다. 원위단(96)은 앵커 엘리먼트(90)의 나사부(116)의 통로를 허용하도록 치수가 구성된 구멍(100)이지만, 앵커 엘리먼트(90)의 헤드(114)는 그렇지 않다. 통로(98)의 원위단은 헤드부(114)와 결합하기 위한 안착부(102)를 형성하며, 안착부(102)는 앵커 엘리먼트(90)의 헤드부(114)의 사이즈 및 형상에 대응하는 부분적으로 구형 형상인 영역을 수용하도록 구성된다. 안착부(102)는 또한 앵커 엘리먼트(90)의 헤드부(114)의 대응하는 부분의 직경보다 약간 더 작은 직경을 가지도록 구성된다. 결합용 엘리먼트(88)는 근위단(94)과 원위단(96) 사이에서 연장하는 한 쌍의 측면 연장부(104), 및 측면 연장부들(104) 사이에 배치된 척추용 로드(12)의 적어도 일부를 수용하기 위한 U 자형 리세스(106)를 더 포함한다. 근위단(94)을 향하는 통로(98) 내에는 너트 또는 바람직하게 고정 나사(미도시)로 구성된 고정용 부재와 나사로 결합하기 위한 나사 영역(108)이 구비된다. 결합용 엘리먼트(88)는 삽입 장치와 결합하기 위해(미도시) 측면 연장부(104) 상에 하나 또는 그 이상의 노치 또는 멈춤쇠(110)를 포함할 수 있다.
도 23 내지 도 25를 참조하면, 앵커 엘리먼트(90)는 뼈에 삽입하기 위해 원위단(112)을 포함하는 나사, 그 근위단에 구비되는 헤드부(114) 및 원위단(112)과 헤드부(114) 사이에서 연장되는 나사식 샤프트(116)로서 예시적으로 도시된다. 헤드부(114)는 앵커 엘리먼트(90)를 뼈 속으로 삽입하기 위해 사용되는 드라이버와 함께동작하도록 구성된 리세스(118)를 포함할 수 있다. 오직 예로서, 리세스(118)는 육각형 헤드 드라이버를 수용하기 위해 육각형 헤드 리세스로 도시된다. 헤드부(114)는 바람직하게 헤드부(114)가 안착부(102)와 결합할 때까지 결합용 엘리먼트(88)의 통로(98)를 통해 통과하기 위한 사이즈 및 형상으로 구성된다. 헤드부(118)는 일반적으로 구형 형상으로 구성되고 안착부(102)와 결합하도록 치수가 구성된다. 헤드부(114)가 안착부(102)와 결합하면, 앵커 엘리먼트(90)의 원위단(112) 및 나사식 샤프트(116)는 결합용 엘리먼트(88)의 원위단(96)에서 구멍(100)을 통해 연장한다. 비록 예로서 나사로 도시되고 기술되지만, 앵커 엘리먼트(90)는 결합용 엘리먼트를 뼈 조각에 고정시킬 수 있는 임의의 엘리먼트일 수 있으며, 이는 나사, 후크, 스테이플, 압정 및/또는 봉합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
헤드부(114)는 헤드부를 통해 적어도 부분적으로 연장하고 리세스(118)와 연결되는 적어도 한 쌍의 마주보는 슬랏들(120)을 더 포함하며, 이는 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이 헤드부(114)를 두 부분(114a, 114b)으로 분할한다. 전술한 바와 같이, 안착부(102)는 앵커 엘리먼트(90)의 헤드부(114)의 대응하는 부분의 직경보다 약간 더 작은 직경을 가지도록 구성된다. 따라서, 헤드부가 안착부(102)와 결합하면, 안착부(102)는 압축력 F1을 헤드부(114)에 전달할 것이다(도 28 참조). 마주보는 슬랏들(120)이 헤드부(114)를 헤드 부분들(114a, 114b)로 분할하므로, 안착부(102)에 의해 전달된 압축력 F1은 헤드 부분들(114a, 114b)이 서로를 향해 약간씩 치우쳐지도록 야기한다. 동시에, 헤드 부분들(114a, 114b)은 본질적으로 이러한 압축력 F1에 저항하고 그의 고유한 방사상 힘 F2를 안착부(102)에 가한다. 이러한 힘의 상호작용은 나사식 샤프트(116)가 중력의 효과를 극복하고 사용자에 의해 용이하게 조작될 수 있도록 유지되기에 충분한 마찰 결합을 헤드부(114)와 안착부(102) 사이에 생성한다. 이러한 마찰 결합의 결과는 나사식 샤프트(116)가 나사식 샤프트(116)를 특정 각도로 유지하기 위한 추가적인 도구를 요구하지 않은 채 뼈 속에 삽입하기 전에 사용자에 의해 선택적으로 이동될 수 있도록 한다. 헤드부와 안착부 간의 일반적인 관계에서(즉, 대략적으로 동일한 직경을 가지는 헤드부 및 안착부), 치료되는 부위는 중력에 의해 동작될 것이고 따라서 특정 각도를 유지하기 위해 추가적인 도구를 요구할 것이다.
결합용 엘리먼트(88) 내부에 배치되도록 구성된 압축 캡(92)은 일반적으로 실린더 형상을 가지고 로드-수용 근위면(122)을 포함한다. 원위면(124)은 일반적으로 오목형이고 앵커 엘리먼트(90)의 헤드부(114)의 일부와 결합하도록 구성된다. 척추용 로드(12)의 삽입 시, 압축 캡(92)은 마찰에 의해 앵커 엘리먼트(90)에 대해 결합용 엘리먼트(88)의 각도적 배향을 고정시키도록 조력하도록 기능한다.
고정 나사(미도시)는 나사 영역(108)과 결합하도록 치수가 구성되고 척추용 로드(12)를 결합용 부재(88) 내에 고정시키도록 기능하며, 그 결과 압축 캡(92)을 가압하고 앵커 엘리먼트(90)에 대해 결합용 엘리먼트(88)의 각도적 배향을 고정하기에 필수적인 마찰을 압축 캡(92)과 앵커 엘리먼트(90) 사이에 생성한다.
도 29 내지 도 37은 본 발명의 일 실시예에 따른 외과적 고정 시스템(10, 11)의 일부를 형성하는 선호-각도 척추경 나사(20)의 일 예를 도시한다. 도 29 및 도 30을 참조하면, 선호-각도 척추경 나사(20)는 결합용 엘리먼트(126), 앵커링 엘리먼트(128), 압축 캡(130) 및 고정 나사(132)를 포함한다. 이들 엘리먼트들 중 일부 또는 전부는 생물학적 불활성 재질, 바람직하게 수술 장치를 위해 관습적으로 사용되는 임의의 금속, 예컨대 티타늄 또는 스테인리스 강으로 구성될 수 있다.
도 34 내지 도 37에 도시된 결합용 엘리먼트(126)는 근위단(134)과 원위단(136)을 구비한 일반적으로 실린더 형상으로 구성된다. 원위단(136)은 일반적으로 평면인 제 1 평면(138) 및 일반적으로 굴곡된 제 2 굴곡면(140)을 포함한다. 결합용 엘리먼트(126)는 근위단(134)으로부터 원위단(136)으로 축방향으로 연장하는 축방향 보어(142)를 포함한다. 원위단에서는 앵커링 엘리먼트(14)의 나사부(164)의 직경보다 더 크지만, 헤드부(162)의 직경보다는 작은 직경을 가진 구멍(144)이 구비된다(제 1 및 제 2 면들(138, 140) 내에 적어도 부분적으로 형성됨). 축방향 보어(142)의 직경은 헤드부(162)의 직경보다 더 크도록 구성되어, 앵커링 엘리먼트(128)는 구멍(144)을 통해 진행하는 나사부(164) 및 축방향 보어(142)의 원위단까지 진행하는 헤드부(162)에 의해 안내될 수 있다. 축방향 보어(142)의 원위단은 헤드부(162)와 결합하기 위한 안착부(146)를 형성하며, 안착부(146)는 앵커링 엘리먼트(128)의 헤드부(162)의 하부의 사이즈 및 형상에 대응하는 부분적으로 구형 형상인 영역을 수용하기 위해 구성된다. 결합용 엘리먼트(126)는 근위단(134)과 원위단(136) 사이에서 연장하는 한 쌍의 측면 연장부들(148), 및 연장부들(148) 사이에 배치된 정형외과적 로드(12)를 수용하기 위한 U 자 형상의 리세스(150)를 더 포함한다. 도 29에 도시된 예에서, 결합용 엘리먼트(126)는 제 1 및 제 2 측면(152, 154)에 평행한 평면을 포함한다. 결합용 엘리먼트(126)의 원위단(136)이 일반적으로 굴곡진 제 2 굴곡면(140)을 포함하므로, 제 1 측면(152)은 제 2 측면(154)보다 더 짧다. 측면 연장부(148)의 근위단(134)을 향하는 축방향 보어(142) 내에는 너트 또는 바람직하게 고정 나사(132)로서 구성된 고정용 부재와 결합하기 위한 나사 영역(156)이 구비된다. 결합용 엘리먼트(126)는 삽입 장치와의 결합을 위해(미도시) 측면 연장부(148) 상에 하나 또는 그 이상의 노치 또는 멈춤쇠(158)를 포함할 수 있다.
도 29를 다시 참조하면, 앵커링 엘리먼트(128)는 오직 예로서 뼈 속에 삽입하기 위한 원위단(160)을 포함한 나사, 그 근위단에 구비된 헤드부(162) 및 원위단(160)과 헤드부(162) 사이에서 연장되는 나사부(164)로서 도시된다. 헤드부(162)는 앵커링 엘리먼트(128)를 뼈 속에 넣도록 사용되는 드라이버와 함께동작하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 오목부 또는 홈(166)을 포함할 수 있다. 헤드부(162)는 바람직하게 결합용 엘림너트(126)의 축방향 보어(142)를 통해 헤드부(162)의 하부가 안착부(146)와 결합할 때까지 통과하도록 사이즈 및 형상이 구성된다. 헤드부(162)는 안착부(146)와 결합하기 위해 일반적으로 구형 형상으로 구성된 하부를 구비한다. 헤드부(162)의 하부가 안착부(146)와 결합하는 경우, 앵커링 엘리먼트(128)의 원위단(160) 및 나사부(164)는 결합용 엘리먼트(126)의 원위단(136)에서 구멍을 통해 연장한다. 비록 원위단(160)과 헤드부(162) 사이에서 완전히 연장하는 나사부(164)를 구비하는 것으로 도시되고 기술되지만, 다른 구성이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 적용가능하다. 예를 들어, 앵커 엘리먼트(128)는 원위단과 헤드부 사이에서 연장하는 샤프트를 구비하도록 제공될 수 있으며, 샤프트는 부분적으로 나사를 구비하고 부분적으로는 나사를 구비하지 않을 수 있다. 나사부와 나사가 구비되지 않은 부분 간의 비율은 외과의의 특정 목적에 따라 변경될 수 있지만, 오직 예로서 나사부와 나사가 구비되지 않은 부분 간의 비는 1:1일 수 있다(다른 말로, 앵커링 엘리먼트(128)는 동일한 양의 나사부와 나사가 구비되지 않은 부분을 구비하도록 제공될 수 있다). 비록 예로서 나사가 도시되고 기술되지만, 앵커 엘리먼트(128)는 뼈 조각에 결합용 엘리먼트(126)를 고정시킬 수 있는 임의의 엘리먼트일 수 있으며, 이는 나사, 후크, 스테이플, 압정 및/또는 봉합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
결합용 엘리먼트(126) 내에 배치되도록 구성된 압축 캡(130)은 일반적으로 실린더 형상을 가지고 로드-수용 근위면(168)을 포함한다. 원위면(170)은 일반적으로 오목형이고 앵커링 엘리먼트(128)의 구형 헤드부(162)의 일부와 결합하도록 구성된다. 일 실시예에서, 압축 캡(130)은 원위면(168)에서 근위면(170)으로 연장하는 중앙 보어(172)를 구비하며, 조립되는 경우, 이는 마찰에 의해 앵커링 엘리먼트(128)에 대한 결합용 엘리먼트(126)의 각도적 배향을 고정하도록 조력할 것이다. 압축 캡(130)은 또한 삽입 장치와 결합하기 위해(미도시) 근위면(168)에 노치 또는 멈춤쇠(174)를 포함할 수 있다.
고정 나사(132)는 또한 일반적으로 실린더 형상이며, 근위면(176)과 원위면(178)을 구비하고, 정형외과적 로드(12)를 U 자 형상의 리세스(150) 내에 고정하도록 기능한다. 일 실시예에서, 나사는 근위면(176)에서 원위면(178)으로 연장하는 경계 주변의 나사 섹션(180)을 구비한다. 이는 고정 나사(132)가 로드(12)와 직접적으로 또는 압력 부재(미도시)를 통해 결합할 수 있도록 한다. 고정 나사(132)는 일반적으로 고정 나사가 로드(12)와 결합을 야기하기 위한 드라이버와 함께동작하도록 구성된 하나 또는 그 이상의 오목부 또는 홈(182)을 구비한다. 조립되는 경우, 고정 나사(132)는 정형외과적 로드(12)를 결합용 부재(126) 내에 고정시키도록 기능하며, 그 결과 압축 캡(130)을 가압하고 압축 캡(130)과 앵커링 엘리먼트(128) 사이에 앵커링 엘리먼트(128)에 대한 결합용 엘리먼트(126)의 각도적 배향을 고정하기 위해 필요한 마찰을 생성한다. 고정 나사(132)는 또한 결합용 부재(126) 내에 결합되면, 그 위치를 고정하기 위한 특징, 예컨대 핀 또는 스냅 링(미도시)을 더 포함할 수 있다.
도 31은 종래에 일반적으로 사용되는 타입의 평범한 다축 골 나사 어셈블리(184)의 예를 도시한다. 다축 골 나사 어셈블리(184)는 앵커링 엘리먼트(186), 결합용 엘리먼트(188), 압축 캡(미도시) 및 고정 나사(미도시)를 포함한다. 결합용 엘리먼트(188)의 근위단(190) 및 원위단(192)은 일반적으로 평행면을 형성하며, 그에 의해 앵커링 엘리먼트(186)가 결합용 엘리먼트(188)의 축으로부터 치우쳐질 수 있는 최대 각도 Θ3를 생성한다. 일반적으로, 이러한 다축 나사 어셈블리(184)는 어떠한 방향으로도 40°보다 큰 앵귤레이션 Θ3을 제공하지 않으며, 앵귤레이션은 일반적으로 본질적으로 대칭적이다. 따라서, 최대 원주 경로에서 앵커링 엘리먼트(186)의 단부가 회전하는 것은 대칭적인 형상(예컨대, 일반적으로 원뿔형)의 앵귤레이션의 구역을 생성한다.
도 32 및 도 33에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선호-각도 척추경 나사(20)는 종래의 다축 나사(184)로 획득될 수 있는 앵귤레이션보다 더 큰 범위의 결합용 엘리먼트(126)와 앵커링 엘리먼트(128) 간의 앵귤레이션 Θ4을 제공한다. 선호-각도 척추경 나사(20)의 결합용 엘리먼트(126)의 원위단(136)이 일반적으로 굴곡진 제 2 곡면(140)을 포함하므로, 결합용 엘림너트(126)에 의해 제공되는 증가된 앵귤레이션 Θ4은 일 방향으로 편향된다. 다른 말로, 앵귤레이션은 일반적으로 비대칭적으로 구성되어 최대 원주 경로에서 앵커링 엘리먼트(128)의 단부(160)가 회전하는 것은 일 방향으로 편향된 앵귤레이션의 비대칭적인 구역을 생성한다. 가장 큰 최대 앵귤레이션 Θ4은 도 32에 도시된 바와 같이, 결합용 엘리먼트(126)의 보다 짧은 제 1 측면(152)을 향하여 배치된 앵커링 엘리먼트(128)를 사용하여 달성된다. 가장 작은 최대 앵귤레이션 Θ5은 도 33에 도시된 바와 같이 보다 긴 제 2 측면(154)을 향하여 배치된 앵커링 엘리먼트(128)를 사용하여 달성된다. 이러한 편향된 방향성 앵귤레이션 Θ4의 유익한 사용을 구현하기 위해, 결합용 엘릴먼트(126)는 도 34 내지 도 37에 제공된 예에 도시된 바와 같이, 보다 짧은 측면(152)을 보다 긴 측면(154)과 구별하도록(그 결과 편향된 앵귤레이션 Θ5의 방향을 구별하도록) 시각적 표시(194)가 제공될 수 있다. 오직 예로서, 이러한 시각적 표시는 결합용 엘리먼트(126)의 제 1 절반부(196)(즉, 보다 짧은 제 1 측면(152)을 포함하는 절반부(196))의 적어도 일부의 내측면 및/또는 외측면을 컬러 코딩함으로써 달성될 수 있다. 컬러 코딩은 도 34 내지 도 37에서 제 1 절반부(196)의 표면 상에 대각선에 의해 표시된다. 비록 예로서 컬러 코딩이 도시되고 기술되지만, 다른 적절한 시각적 표시(194)가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 상승된 면, 노치 또는 멈춤쇠, 부분적인 착색, 레이저-표시된 에칭 또는 보다 짧은 제 1 측면(152)의 경계를 구별하도록 기능하는 장치에 대한 다른 대체물 또는 부가물이 사용될 수 있다.
도 32에 도시된 바와 같이, 본 발명의 골 나사 어셈블리에 의해 달성되는 최대로 편향된 방향적 앵귤레이션 Θ4은 약 55°이고, 도 33에 도시된 바와 같이, 가장 작은 최대 앵귤레이션 Θ5은 약 10°이다. 이러한 각도는 오직 예로서 도시되고 기술되며, 실제로, 선호-각도 척추경 나사(20)는 유용하거나 그리고/또는 요구되는 임의의 최대 편향된 방향적 앵귤레이션 Θ4이 제공되며, 예를 들어, 40° 내지 65°의 범위 내의 임의의 각도가 제공될 수 있다. 유사하게, 선호-각도 척추경 나사(20)는 임의의 적절한 가장 작은 최대 앵귤레이션 Θ4가 제공될 수 있으며, 예를 들어, 5° 내지 30°의 범위 내의 임의의 각도가 제공될 수 있다. 본 바명의 시각적 시그널링 엘리먼트는 임의의 각도의 앵귤레이션을 달성하는 척추 고정 어셈블리(10, 11)의 최대 편향된 방향적 앵귤레이션 Θ4를 구별하도록 기능할 수 있으며, 여기서 둘 또는 그 이상의 상이한 각도의 편향된 방향적 앵귤레이션이 제공된다.
도 38 및 도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 외과적 고정 시스템(10, 11)의 일부를 형성하는 라미나 후크(22)의 일 예를 도시한다. 후크(22)는 하우징부(198) 및 골-결합부(200)를 포함한다. 하우징부(198)는 척추용 로드(12)의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 구성된 일반적으로 U 자 형상의 리세스(202)를 포함한다. 하우징부(198)는 또한 로드(12)를 리세스(202) 내에 고정하기 위해 고정나사(미도시)를 수용하도록 치수가 구성된 나사 영역(204)을 포함한다. 골-결합부(200)는 일반적으로 뼈의 일부와 결합하도록 치수가 구성된 후크 형상의 부재(206)로 제공된다.
사용 시, 후두부 플레이트(14) 또는 복수의 후두부 앵커들(15) 중 어느 하나가 복수의 후두부 나사들(30)을 사용하여 환자의 두개골의 후두부 영역에 부착된다. 후두부 플레이트(14)가 사용되는 경우, 시각적 표시(43)는 후두부 플레이트(14)의 적절한 배치를 보장하기 위해 두개골 쪽을 향하여 배치된다. 그리고 나서, 척추용 로드(12)는 전술한 방법에 의해 후두부 플레이트(14) 또는 후두부 앵커(15)에 고정된다. 그리고 나서, 로드(12)는 환자의 경부 후방을 따라 연장되고 잠재적으로 원하는 거리만큼 가시돌기(spinous processes)의 일 측면 상에서 흉부의 척추를 따라 연장된다. 전술한 바와 같이 마찰-결합식 다축 척추경 나사(18), 선호-각도 척추경 나사(20) 및/또는 라미나 후크를 포함하는 앵커 엘리먼트의 임의의 조합은 로드(12)를 경부 및/또는 흉부 척추골에 고정시키도록 사용될 수 있다. 전술한 선호-각도 척추경 나사(20)를 사용하는 경우, 외과의는 편향된 앵귤레이션의 방향을 결정하기 위해 시각적 표시(194)를 사용한다. 이는 외과의가 신속하게 다양한 척추경 나사들을 배열하고 그 안에 척추용 로드를 삽입할 수 있도록 할 것이다. 로드가 후두부 플레이트(14) 및 척추경 나사에 고정되면, 교차결합식 커넥터(16)는 서로에 대해 원하는 거리만큼 이격되어 척추용 로드(12)를 유지하도록 도입될 수 있다.
본 발명이 다양한 변형 및 변경 형태를 허용하는 반면, 그 특정 실시예들은 도면에서 예로서 도시되고 여기에서 상세하게 기술되었다. 그러나, 특정 실시예에 대한 상세한 설명은 본 발명에 개시된 특정 형태로 제한하도록 의도되지 않으며, 반면, 본 발명은 여기에 정의된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 변형, 균등물 및 대체물을 포함할 것이다.
10: 외과적 고정 시스템
12: 척추용 로드
14: 후두부 플레이트
16: 교차결합식 커넥터
18: 마찰-결합식 척추경 나사
20: 선호-각도 척추경 나사
22: 후크

Claims (39)

  1. 후두골(occipital bone)에 배치되도록 구성된 후두부 고정 부재로서, 상기 후두부 고정 부재를 뼈에 고정시키기 위해 앵커 엘리먼트를 수용하는 적어도 하나의 구멍 및 척추용 로드를 수용하도록 치수가 구성된 적어도 하나의 측면-탑재 클램프 부재를 구비하는, 후두부 고정 부재;
    각각 앵커 부재와 수용 부재를 구비하는 적어도 두 개의 다축 골 나사들로서, 상기 앵커 부재는 상기 수용 부재와 짝을 이루어 상기 앵커 부재는 편향된 앵귤레이션(biased angulation)을 나타내고, 각각의 다축 골 나사는 상기 편향된 앵귤레이션의 방향에 대한 시각적 표시를 더 포함하는, 적어도 두 개의 다축 골 나사들;
    각각 상기 후두부 고정 부재와 상기 다축 골 나사들 중 어느 하나 사이에서 연장하도록 구성된 제 1 및 제 2 연장형 척추용 로드들; 및
    상기 제 1 및 제 2 척추용 로드들과 결합하고 상기 제 1 및 제 2 척추용 로드들을 원하는 공간적 관계로 고정시키도록 구성된 교차결합식 커넥터;
    를 포함하는 척추 고정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 후두부 고정 부재는 후두부 플레이트 및 복수의 아이렛 커넥터(eyelet connectors)들 중 적어도 하나를 포함하는 척추 고정 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 후두부 고정 부재는 적어도 하나의 고정용 구멍을 포함하는 척추 고정 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 후두부 고정 부재를 후두부에 고정시키기 위해 상기 적어도 하나의 고정용 구멍을 통해 삽입가능한 골 나사를 더 포함하는 척추 고정 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 시각적 표시는 컬러 코딩(color coding), 상승된 표면, 노치, 멈춤쇠, 부분 착색, 레이저 마킹 및 에칭 중 적어도 하나를 포함하는 척추 고정 시스템.
  6. 뼈 조각에 배치하도록 구성된 외과적 고정 플레이트에 있어서,
    뼈 조각에 배치하기에 적절한 형상을 가지는 몸체부로서, 제 1 측면, 제 2 측면 및 상기 제 1 측면과 제 2 측면 사이에서 플레이트를 이등분하는 중앙축을 구비하고, 제 1 골 접촉면 및 상기 제 1 면과 마주보는 제 2 면을 구비하고, 상기 제 1 면과 제 2 면 사이에서 연장하는 복수의 구멍들을 더 구비하고, 각각의 구멍은 앵커 엘리먼트를 수용하도록 구성된, 몸체부; 및
    하나의 클램프 부재가 상기 제 1 및 제 2 측면들 각각으로부터 연장하는 적어도 두 개의 클램프 부재들로서, 각각의 클램프 부재는 로드 수용부를 구비하고, 상기 로드 수용부와 연결되어 클램프 부재를 통해 연장하는 구멍을 포함하고, 상기 구멍은 척추용 로드를 상기 로드 수용부 내에 고정시키기 위해 고정용 엘리먼트를 수용하도록 구성되고, 상기 구멍은 두개골 방향으로 각도적으로 오프셋된, 적어도 두 개의 클램프 부재들;
    을 포함하는 외과적 고정 플레이트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 뼈 조각은 인간의 두개골의 후두부 영역인 외과적 고정 플레이트.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 몸체부는 상기 제 1 및 제 2 면들 중 적어도 하나에 새겨진 적어도 하나의 길이방향 홈을 포함하고, 상기 길이방향 홈은 척추 고정 플레이트가 상기 길이방향 홈을 따라 구부러질 수 있는 영역을 제공하는 외과적 고정 플레이트.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 클램프 부재들 각각은 제 1 골 결합면의 연장부를 포함하는 제 1 클램프부 및 상기 제 2 면으로부터 일반적으로 수직하게 연장하는 굴곡된 엘리먼트를 포함하는 제 2 클램프부를 포함하는 외과적 고정 플레이트.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 클램프부는 상기 로드 수용부를 형성하도록 함께 동작하는 외과적 고정 플레이트.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 구멍은 상기 제 2 클램프부를 통해 연장하는 외과적 고정 플레이트.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 로드 수용부는 척추용 로드와의 스냅식 결합을 제공하도록 구성된 외과적 고정 플레이트.
  13. 제 6항에 있어서,
    상기 각도적 오프셋은 약 20°인 외과적 고정 플레이트.
  14. 제 6항에 있어서,
    상기 각도적 오프셋의 방향에 대한 시각적 표시를 더 포함하는 외과적 고정 플레이트.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 시각적 표시는 컬러 코딩, 상승된 표면, 노치, 멈춤쇠, 부분 착색, 레이저 마킹 및 에칭 중 적어도 하나를 포함하는 외과적 고정 플레이트.
  16. 제 6항에 있어서,
    상기 플레이트는 둥근 다이아몬드 형상(rounded diamond shape)을 가지는 외과적 고정 플레이트.
  17. 근위부 헤드(proximal head), 원위부 팁(distal tip) 및 상기 근위부 헤드와 원위부 팁 사이에서 연장하는 연장형 샤프트를 구비하는 앵커 부재로서, 상기 헤드는 뼈 속으로 삽입하기 전에 상기 앵커 부재의 다축 이동(multi-axial movement)을 허용하도록 적어도 부분적으로 구형 형상이고, 상기 헤드는 제 1 직경을 더 구비하고, 상기 연장형 샤프트는 뼈 조각 내에서 단단한 고정을 획득하도록 적어도 부분적으로 나사를 구비하는, 앵커 부재; 및
    근위단, 원위단 및 수용 부재를 통해 상기 근위단에서 상기 원위단으로 연장하는 축방향 보어를 구비하는 수용 부재로서, 상기 축방향 보어는 상기 앵커 부재의 상기 근위부 헤드를 수용하기 위해 부분적으로 구면을 구비하는 안착부를 포함하고, 상기 안착부는 제 2 직경을 구비하는, 수용 부재를 포함하며,
    상기 제 2 직경은 상기 제 1 직경보다 더 작은 골 나사.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 근위단과 원위단 사이에서 연장하는 제 1 및 제 2 연장부를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 연장부는 일반적으로 U 자 형상인 리세스에 의해 분리되고, 상기 일반적으로 U 자 형상인 리세스는 척추용 로드의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 구성된 골 나사.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 연장부와 제 2 연장부 사이에 배치된 압축 캡을 더 포함하고, 상기 압축 캡은 상기 골 나사의 헤드와 접촉하는 제 1 면, 및 상기 제 1 면과 마주보도록 구성되고 상기 척추용 로드의 적어도 일부와 접촉하는 제 2 면을 구비하는 골 나사.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연장부 각각은 적어도 부분적으로 나사가 구성된 내측면을 포함하는 골 나사.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연장부의 상기 적어도 부분적으로 나사가 구성된 부분과 결합하도록 구성된 나사식 고정 나사를 더 포함하는 골 나사.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 고정 나사는 로드-결합면을 포함하는 골 나사.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 근위부 헤드는 삽입용 도구(insertion tool)와의 결합을 위해 구성된 리세스를 포함하는 골 나사.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 근위부 헤드는 적어도 부분적으로 상기 헤드를 통해 연장하고 상기 리세스와 연결된 적어도 한 쌍의 마주보는 슬랏들을 더 포함하고, 상기 슬랏들은 상기 근위부 헤드를 적어도 제 1 헤드부와 제 2 헤드부로 분할하는 골 나사.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 헤드부는 상기 안착부에 의해 작용되는 압축력에 의해 적어도 부분적으로 방사상(radially) 안쪽 방향으로 구부러지는 골 나사.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 헤드부는 상기 안착부에 반경방향 힘을 작용하는 골 나사.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 앵커 부재는 상기 안착부 내에서 마찰에 의해 이동가능한 골 나사.
  28. 근위부 헤드, 원위부 팁 및 상기 근위부 헤드와 원위부 팁 사이에서 연장하는 연장형 샤프트를 구비하는 앵커 부재로서, 상기 헤드는 뼈 속으로 삽입하기 전에 상기 앵커 부재의 다축 이동을 허용하도록 적어도 부분적으로 구형 형상이고, 상기 연장형 샤프트는 뼈 조각 내에서 단단한 고정을 획득하도록 적어도 부분적으로 나사를 구비하는, 앵커 부재; 및
    근위단, 원위단 및 수용 부재를 통해 상기 근위단에서 상기 원위단으로 연장하는 축방향 보어를 구비하는 수용 부재로서, 상기 원위단은 일반적으로 평면 형상인 제 1 평면 및 일반적으로 곡면 형상인 제 2 곡면을 포함하고, 상기 일반적으로 곡면 형상인 제 2 곡면은 상기 축방향 보어를 가로질러 상기 축방향 보어가 상기 원위단에 비-평면적 원위부 구멍을 구비하도록 하고, 상기 축방향 보어는 상기 앵커 부재의 상기 근위부 헤드를 수용하기 위해 부분적으로 구면을 구비하는 안착부를 더 포함하는, 수용 부재;
    를 포함하는 골 나사.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 근위단과 원위단 사이에서 연장하는 제 1 및 제 2 연장부를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 연장부는 일반적으로 U 자 형상인 리세스에 의해 분리되고, 상기 일반적으로 U 자 형상인 리세스는 척추용 로드의 적어도 일부를 수용하도록 치수가 구성된 골 나사.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 제 1 연장부와 제 2 연장부 사이에 배치된 압축 캡을 더 포함하고, 상기 압축 캡은 상기 골 나사의 헤드와 접촉하는 제 1 면, 및 상기 제 1 면과 마주보도록 구성되고 상기 척추용 로드의 적어도 일부와 접촉하는 제 2 면을 구비하는 골 나사.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연장부 각각은 적어도 부분적으로 나사가 구성된 내측면을 포함하는 골 나사.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 연장부의 상기 적어도 부분적으로 나사가 구성된 부분과 결합하도록 구성된 나사식 고정 나사를 더 포함하는 골 나사.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 고정 나사는 로드-결합면을 포함하는 골 나사.
  34. 제 28항에 있어서,
    일반적으로 곡면 형상인 상기 제 2 곡면은 일반적으로 근위부 방향으로 만곡되는 골 나사.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 원위부 구멍은 최대 편향된 방향적 앵귤레이션(maximum biased directional angulation) 및 최소 편향된 방향적 앵귤레이션(minimum biased directional angulation)을 구비하는 앵귤레이션 구역을 야기하도록 비대칭적으로 구성되는 골 나사.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 최대 편향된 앵귤레이션은 약 55°의 각도를 포함하는 골 나사.
  37. 제 35항에 있어서,
    상기 최소 편향된 방향적 앵귤레이션은 약 10°의 각도를 포함하는 골 나사.
  38. 제 35항에 있어서,
    상기 수용 부재는 상기 최대 편향된 방향적 앵귤레이션 및 상기 최소 편향된 방향적 앵귤레이션 중 적어도 하나의 위치에 대한 시각적 표시를 포함하는 골 나사.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 시각적 표시는 컬러 코딩, 상승된 표면, 노치, 멈춤쇠, 부분 착색, 레이저 마킹 및 에칭 중 적어도 하나를 포함하는 골 나사.
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