KR20100074151A

KR20100074151A - 수술용 고정 시스템 및 관련 방법

Info

Publication number: KR20100074151A
Application number: KR1020107006210A
Authority: KR
Inventors: 리얀 도나호에; 리차드 무엘러; 앤드류 쉬플레; 카레브 그란거; 매튜 쿠르란; 마크 오제다; 앤드류 샤퍼; 챠드 그란트
Original assignee: 너바시브 인코퍼레이티드
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-07-01
Also published as: WO2009025841A1; EP2190366A1; US20110319943A1; CN101835437A; USD857894S1; JP2010536478A; AU2008289436A1; EP2190366A4

Abstract

수술용 고정 시스템이 개시되며, 이 시스템은 의도된 정형외과적 위치에 수술용 고정 플레이트를 고정할 때 사용되는 나사의 역행을 방지하기 위해 개선된 기구를 갖는다.

Description

수술용 고정 시스템 및 관련 방법{SURGICAL FIXATION SYSTEM AND RELATED METHODS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에서 충분히 설명되는 것처럼 본 명세서에 참조로 명백히 통합되는, 2007년 8월 20일자로 제출된 U.S.가출원번호 제60/965,589호 및 2008년 5월 30일자로 제출된 U.S.가출원번호 제61/057,793호로부터 우선권의 이득을 주장하는 국제특허출원이다.

본 출원은 일반적으로 수술용 고정 영역, 보다 상세하게는 수술용 고정 플레이트를 의도된 정형외과적 위치에 고정할 때 사용되는 나사의 역행을 방지하도록 개선된 기구를 갖는 수술용 고정 시스템에 관한 것이다.

플레이트를 수반하는 수술용 고정 시스템의 사용은 다양한 정형외과술 절차를 위해 허용된 행위이다. 급격히 느는 성장을 겪고 있는 한가지 절차는 척추 융합(spinal fusion)의 절차이며, 이때 수술용 고정 플레이트는 둘 또는 그보다 많은 척추체(vertebral bodies)를 따라 플레이트 내에 형성된 보어를 통해 연장하는 나사 또는 체결구(fasteners)의 사용을 통하여 고정된다. 이러한 방식으로 고정하면, 수술용 고정 플레이트는 척추체를 고정하는데 도움이 된다. 뼈 동종 이식(bone allograft) 또는 (메시 캐이지(mesh cage), 나사형 캐이지(threaded cage) 등과 같은) 다른 융합 실행 이식물(fusion-effecting implant)과 사용될 때, 이러한 고정은 인접하는 척추체들 사이에서 융합이 일어나도록 촉진하는데, 이는 척추체들 사이의 추간 연골(disk) 높이를 복원하고 환자의 고통을 줄이기 위한 것이다.

그러나 척추체에 척추 고정 플레이트를 고정하기 위해 사용되는 나사가 시간이 지남에 따라 플레이트로부터 역행하는 경향을 갖는 점에서 척추 고정 플레이트를 사용하는 문제점이 존재한다. 특히 곤란한 한가지 적용은 전방 경추 상에 위치되는 척추 고정 플레이트의 사용으로 인한 것이다. 보다 상세하게, 이러한 역행은 나사가 식도와 원치 않는 접촉을 하게 할 수 있으며, 이는 해당 기관에 손상 또는 장애를 일으킬 수 있다. (부분적이거나 전체적인) 나사의 역행으로 인한 다른 문제점은 전체 구조물의 기계적 특성이 손상될 것이며, 이는 척추 사이 공간의 높이의 감소를 이끌어 환자에게 고통을 일으킬 수 있는 것이다.

경부 플레이트(cervical plates)를 필요로 하는 다른 문제점은 특히 경부 플레이트가 플레이트의 전방측 상의 식도와 최소 간섭을 하면서, 플레이트의 후부측(posterior side) 상의 척추골과의 최대 접촉 표면을 갖는 것이 바람직한 점이다. 종래 기술의 많은 경부 플레이트는 처음부터 끝까지 균일한 두께를 가지며, 플레이트의 표면이 구부러진 한도까지, 이러한 굴곡은 (환자에게 불쾌한 형태로) 종종 식도를 희생하여, 척추와의 상호작용을 손쉽게 하고자 하는 것이다.

본 발명은 전술한 하나 또는 그보다 많은 문제점을 극복하거나 그 효과를 적어도 감소시키는 것에 관한 것이다.

본 발명의 광범위한 일 양태에 따르면, 본 발명은 플레이트, 복수의 나사 부재 및 대응하는 개수의 역행 방지 요소를 포함하는 수술용 고정 시스템을 제공함으로써 이러한 목적을 달성한다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 나사는 상기 역행 방지 요소의 사용을 통한 배치 후에 플레이트 내에 형성된 리세스와 협력하여 타겟 위치로부터 역행하는 것이 방지된다.

상기 플레이트는 제 1 표면, 제 2 표면, 및 상기 제 1 표면과 제 2 표면 사이에서 연장하는 복수의 뼈 나사 개구를 포함한다. 각각의 뼈 나사 개구는 제 1 구멍, 제 2 구멍, 및 이들 사이에서 연장하는 내부 채널을 갖는다. 리세스는 각각의 뼈 나사 개구 내에 제공되며, 상기 제 1 구멍과 제 2 구멍 사이의 내부 채널 둘레에서 원주상으로 배치된다. 이 리세스는 상기 역행 방지 요소의 적어도 일부를 수용하는 크기로 된다(dimensioned).

상기 역행 방지 요소는 플레이트의 리세스 내에 수용되는 크기로 되는 대체로 원형인 경사 코일 링 부재로서 제공된다. 상기 역행 방지 요소는 외부 원주, 내부 원주 및 상기 내부 원주에 의해 한정되는 개구를 갖는 것으로 정의될 수 있다. 상기 역행 방지 요소의 경사 코일 특성으로 인해, 상기 원주는 각각 독립적으로 변할 수 있다. 예를 들면, 플레이트의 리세스로 삽입될 때, 상기 외부 원주는 상기 리세스의 견고한 원주(rigid circumference)에 대응할 수 있다. 상기 개구를 통해 뼈 나사를 삽입하면, 상기 내부 원주는 상기 뼈 나사의 헤드부의 통행을 조절하도록 팽창할 수 있다. 상기 내부 원주의 이러한 팽창은 (예를 들면, 중실의 스냅 링에 나타날 것과 달리) 외부 원주로부터 독립적으로 일어나며, 따라서 상기 리세스의 한계에 의해 팽창하는 것이 방지되는 상기 외부 원주의 임의의 팽창 없이 일어날 수 있다. 상기 내부 원주의 이러한 독립적인 팽창은, 역행 방지 요소를 형성하는 개별적인 코일이 사실상 나사 헤드에 의해 함께 강제로 더 가까워질 것인 점에서 코일의 경사 특성으로 인해 일어난다. 다시 말해, 나사 헤드에 의해 가해진 힘이 역행 방지 요소의 순수하게 방사상인 팽창을 일으킨다기보다, 코일의 경사 특성이 인접하는 코일들에 대해 개별적인 코일이 대체로 "편평해지도록" 하는데, 이는 (내부 원주를 형성하는) 코일의 내부 에지는 일 방향으로 이동하여, 내부 원주를 팽창시키는 경향이 있을 것이지만, (외부 원주를 형성하는) 코일의 외부 에지는 정지 상태로 남아 외부 원주에 변화를 일으키지 않을 것인 점에서 그러하다.

각각의 뼈 나사는 앵커 영역(anchor region), 헤드 영역 및 넥 영역(neck region)을 포함한다. 상기 앵커 영역은 하나 이상의 대체로 나선형인 나사산을 갖는 대체로 긴 샤프트를 포함한다. 특히, 헤드 영역은 립 부분(lip portion)을 포함하며, 립 부분은 상기 뼈 나사의 개구(aperture)의 제 1 구멍(opening)보다 작지만, 상기 개구의 제 2 구멍보다 큰 직경을 갖는다. 따라서, 상기 립 부분은 상기 제 1 구멍을 통과하지만 상기 제 2 구멍은 통과하지 않을 수 있을 것이다. 상기 립 부분은 상기 헤드 영역으로부터 대체로 직각으로 연장하는 대체로 평면인 레지부(ledge portion) 및 상기 대체로 평면인 레지부를 상기 넥 영역에 연결하는 대체로 각진 부분(angled portion)을 포함한다. 상기 개구로 나사를 삽입할 때, 상기 대체로 각진 부분은 상기 역행 방지 요소에 힘을 가하여 상기 개구를 통하는 레지부의 통행을 허용할 것이다. 상기 나사의 삽입을 완료하면, 상기 레지부는 상기 역행 방지 요소를 완전히 통과하고, 상기 레지부가 상기 내부 원주의 적어도 일부와 결합하도록 상기 역행 방지 요소와 상호작용한다. 상기 대체로 각진 부분은 상기 제 2 구멍을 통과하는 것이 방지되며, 상기 레지부는 (예를 들면 적합한 도구를 사용하는 교정 절차(revision procedure)에 제공될 수 있는 상당한 힘이 없이) 상기 역행 방지 요소를 통과하는 것이 방지된다. 따라서, 상기 역행 방지 요소는 수술용 고정 시스템을 위한 역행 방지 구조를 제공하도록 상기 레지부와 상호작용한다.

본 발명의 광범위한 제 2 양태에 따르면, 수술용 고정 플레이트가 전방 요추(anterior lumbar) 고정에 적합하게 제공된다. 이 플레이트는 플레이트의 뼈-결합 측 상의 천골 립(sacral lip)을 제외하면 전술된 플레이트와 유사하다. 이식시, 상기 천골 립은 구조물에 대한 추가의 안정성을 제공하기 위해 천골의 에지 상에 놓이는 크기로 된다.

본 발명의 광범위한 제 3 양태에 따르면, 수술용 고정 플레이트는 폭이 좁은 형태를 갖도록 제공된다. 체간 이식물(interbody implants)의 개선된 가시성을 위해 넓은 관찰 개구(large viewing apertures)가 허용된다. 플레이트의 하면상의 이동 방지 구조물은 하나의 척추체의 플레이트에 대한 부분적인 이동을 이 척추체 또는 다른 척추체를 마주하는 플레이트의 정렬을 변경하지 않고 허용한다. 이를 달성하기 위해, 플레이트의 하면은 뼈 나사 개구(bone screw aperture)를 둘러싸는 이동 방지 구조물의 둘 이상의 별도의 형태를 포함한다. 제 1 그룹은 방사상 형태로 배열된 리지(ridges)들을 포함하며, 이 리지는 제 1 척추체에 대한 플레이트의 임의의 이동을 방지하는 것을 돕는다. 제 2 그룹은 플레이트의 종축에 평행한 직선 형태로 배열되는 리지들을 포함한다. 이 그룹은 플레이트의 정렬을 변경하지 않고(예를 들면, 압축을 허용하지 않고) 인접하는 척추체에 대한 플레이트의 부분적인 이동을 허용하는 것을 돕는다.

본 발명의 많은 이점들은 동일한 참조 부호가 동일한 요소에 적용되는 첨부 도면에 대한 본 상세한 설명을 읽음으로써 당업자에게 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수술용 고정 시스템(10)의 일례의 사시도이고;
도 2는 도 1의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 역행 방지 요소가 구비된 뼈 플레이트의 사시도이며;
도 3은 도 2의 뼈 플레이트의 평면도이며;
도 4는 도 2의 뼈 플레이트의 측면도이며;
도 5는 도 3의 1-1 라인에 따른, 역행 방지 요소가 없는 도 3의 뼈 플레이트의 부분 횡단면도이며;
도 6은 도 1의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 역행 방지 요소의 사시도이며;
도 7은 도 3의 1-1 라인에 따른, 역행 방지 요소를 포함하는 도 3의 뼈 플레이트의 부분 횡단면도이며;
도 8은 도 1의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 고정각 뼈 나사의 일례의 사시도이며;
도 9는 도 1의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 가변각 뼈 나사의 일례의 사시도이며;
도 10은 도 1의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 가변각 뼈 나사의 제 2 예시의 사시도이며;
도 11은 도 10의 뼈 나사의 부분 횡단면도이며;
도 12는 도 1의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 가변각 뼈 나사의 제 3 예시의 사시도이며;
도 13은 도 12의 가변각 뼈 나사의 분해도이며;
도 14는 도 12의 가변각 뼈 나사의 부분 횡단면도이며;
도 15는 도 12의 가변각 뼈 나사의 일부를 형성하는 립 부재의 사시도이며;
도 16은 도 1의 수술용 고정 시스템의 평면도이며;
도 17은 도 16의 2-2 라인에 따른 도 16의 수술용 고정 시스템의 부분 횡단면도이며;
도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수술용 고정 시스템의 일례의 사시도 및 분해도이며;
도 20은 도 18의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 수술용 고정 플레이트의 일례의 평면 사시도이며;
도 21 내지 도 23은 각각 도 20의 수술용 고정 플레이트의 저면 사시도, 측면 사시도 및 평면도이며;
도 24는 도 23의 3-3 라인이 따른 (역행 방지 요소가 없는) 도 20의 수술용 고정 플레이트의 부분 횡단면도이며;
도 25는 도 23의 3-3 라인에 따른 (역행 방지 요소를 갖는) 도 20의 수술용 고정 플레이트의 부분 횡단면도이며;
도 26은 척주(vertebral column)에 이식된 도 20의 수술용 고정 시스템의 평면도이며;
도 27은 삽입 장치와 결합되는 도 26의 수술용 고정 시스템의 측면도이며;
도 28은 척주에 이식되는 과정 중에 있는, 도 26의 수술용 고정 시스템의 측면도이며;
도 29는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수술용 고정 플레이트의 예시의 평면 사시도이며;
도 30 내지 도 32는 각각 도 29의 수술용 고정 플레이트의 저면 사시도, 측면도 및 평면도이며;
도 33 및 도 34는 각각 본 발명의 제 4 실시예에 따른 수술용 고정 플레이트의 일례의 평면 사시도 및 저면 사시도이며;
도 35 내지 도 37은 각각 도 20의 수술용 고정 시스템의 일부를 형성하는 뼈 나사의 사시도, 측면도 및 분해도이며;
도 38 및 도 39는 각각 도 35의 뼈 나사의 헤드 영역의 사시도 및 측면도이며;
도 40 및 도 41은 각각 도 35의 뼈 나사의 일부를 형성하는 평면 사시도 및 저면 사시도이며;
도 42 및 도 43은 각각 도 35의 뼈 나사의 일부를 형성하는 와셔 부재의 사시도 및 측면도이며;
도 44는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 수술용 고정 시스템의 일례의 사시도이며;
도 45는 도 44의 수술용 고정 시스템의 평면도이며;
도 46 및 도 47은 각각 도 44의 수술용 고정 시스템의 바닥측의 사시도 및 평면도이며;
도 48은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 뼈 나사를 사용하는 본 발명의 수술용 고정 시스템의 부분 횡단면도이다.

본 발명의 예시적인 실시예들이 하기에 설명된다. 명료성을 위하여, 실제 실시예의 모든 구성들이 본 명세서에서 설명되는 것은 아니다. 임의의 이러한 실제 실시예의 개발예에서, 시스템 관련 및 사업 관련 제약을 준수하는 것과 같은 개발자의 특정한 목적을 달성하기 위해 다수의 실시예 특정의 결정이 이루어져야 하며, 이는 실시예들 사이에서 서로 다를 것임이 물론 이해될 것이다. 또한, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 명세서의 혜택을 갖는 당업자가 착수하는 일상의 과정일 것임이 이해될 것이다. 본 명세서에 개시된 수술용 고정 플레이트는 개별적으로 및 결합적으로 모두 환자의 보호를 보장하는 다양한 발명 특징 및 부품을 자랑으로 한다.

본 발명은 수술용 고정 플레이트, 복수의 나사 및 복수의 역행 방지 요소를 포함하는 수술용 고정 시스템을 제공함으로써 종래 기술을 향상시키며, 이때 역행 방지 요소는 시간이 지남에 따라 나사가 역행하는 것을 방지하기 위해 수술용 고정 플레이트 내에 형성된 뼈 나사 개구 내에 수용되도록 형성되며, 수용되는 크기로 된다. 하기에 설명되는 바와 같이, 역행 방지 요소는 나사를 주어진 정형외과적 타겟(orthopedic target)으로 삽입하기 전에 뼈 나사 개구로 용이하게 도입될 수 있다. 전방 경추(anterior cervical spine) 고정시 사용하기에 특히 적합하지만, 당업자는 본 발명의 수술용 고정 시스템이 전방, 후방, 측방, 전측방, 후측부 요추(lumbar spine) 고정, 흉추(thoracic spine) 고정뿐 아니라, 골절 치료와 같은 임의의 비 척주(non-spine) 고정의 적용을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는 임의의 개수의 적합한 정형외과적 고정 방법 및 절차에서 사용될 수 있음을 용이하게 이해할 것이다. 또한, 4개의 구멍 및 2개의 레벨의 플레이트에서 사용되는 바와 같은 예로서만 도시되고 설명되지만, 이러한 역행 방지 구조는 임의의 개수의 척추 레벨의 융합을 위한 임의의 개수의 뼈 나사 개구를 갖는 플레이트에서 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수술용 고정 시스템(10)의 예시를 도시한다. 수술용 고정 시스템(10)은 수술용 고정 플레이트(12), 복수의 나사(14) 및 복수의 역행 방지 요소(16)를 포함한다. 하기에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 수술용 고정 시스템(10)은 척주(예를 들면, 전방 융합술 중의 경추, 전방 융합술을 위한 요추 등) 내의 인접하는 척추 레벨을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 정형외과적 타겟 위치를 따라 일시적이거나 영구적인 고정을 제공하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 플레이트(12)가 타겟 위치 상에 먼저 위치되며, 나사(14)와 역행 방지 요소(16)가 그 후 플레이트(12)를 타겟 위치에 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 나사(14)는 플레이트(12)에 형성된 리세스와 협력하는 역행 방지 요소(16)의 사용을 통해, 배치 후에 타겟 위치로부터 역행하는 것이 방지된다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 수술용 고정 플레이트(12)는 제 1 표면(18), 제 2 표면(20) 및 제 1 표면(18)과 제 2 표면(20) 사이에서 연장하는 복수의 뼈 나사 개구(22)를 포함한다. 각각의 뼈 나사 개구(22)는 제 1 구멍(24), 제 2 구멍(26) 및 이들 사이에서 연장하는 내부 채널(28)을 갖는다. 각각의 뼈 나사 개구(22) 내에는 리세스(30)가 제공되며, 리세스는 제 1 구멍(24)과 제 2 구멍(26) 사이의 내부 채널(28) 둘레에 원주방향으로 배치된다. 이러한 리세스는 역행 방지 요소(16)의 적어도 일부를 수용하는 크기로 된다.

플레이트(12)는 (도 3에 가장 잘 도시되며) 도면에서 예로서 설명된 대체로 직사각형의 주변 프로파일을 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 임의의 개수의 상이한 주변 프로파일을 갖도록 제공된다. 플레이트(12)는 제 1 표면(18)과 제 2 표면(20) 사이에 형성되며 대체로 플레이트(12)의 중심부에 위치되는 관찰 개구(32)를 구비하거나 구비하지 않을 수도 있다. 관찰 개구(32)는 플레이트(12)가 환자에게 고정된 후에 척추의 타겟 위치를 보거나 보여줄 수 있는 능력을 제공하는 기능을 한다. 관찰 개구(32)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 임의의 개수의 적합한 형상 및 구성으로 제공될 수 있으며, 따라서 도 3에 예로서 도시된 형상에 제한되지 않음이 이해될 것이다.

관찰 개구(32) 외에도, 플레이트(12)는 각각의 인접하는 개구(22) 쌍 사이에서 플레이트(12)의 측방향 측면을 따라 위치되는 만입부(36)와, 각각의 인접하는 개구 쌍 사이에서 플레이트(12)의 어느 한 단부 상에 위치되는 만입부(38)를 포함하도록 형성될 수 있다. 만입부(36, 38)는 플레이트(12)를 제조하는데 사용되는 재료의 양을 감소시키며, 관찰 개구(32)에 의해 이미 제공된 관찰 능력을 증가시키도록 플레이트(12)의 전체 프로파일을 감소시킨다. 하나 이상의 삽입 개구(40)가 삽입 기구의 적어도 일부를 수용하기 위해 플레이트(12)의 어느 한 단부에 제공될 수 있다. 단지 예로서, 첨부 도면에 도시된 플레이트(12)는 플레이트(12)의 각 단부에 하나가 위치되는 상태인, 한 쌍의 삽입 개구(40)를 포함한다. 삽입 개구(40)는 삽입 장치(미도시)의 적어도 일부를 결합시키도록 형성되며, 이에 따라 나사(threading), 리지 및 리세스를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 이러한 결합을 허용하는데 필요한 임의의 적합한 구성을 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 역행 방지 요소(16)의 일례를 도시한다. 단지 예로서, 역행 방지 요소(16)는 플레이트(12)의 리세스(30) 내에 수용되는 크기로 되는 대체로 원형(또는 환형)의 중단되지 않은 경사 코일 링 부재로서 일반적으로 제공된다. 역행 방지 요소(16)는 외부 원주(42), 내부 원주(44) 및 내부 원주(44)와 경계를 접하는 개구(46)를 갖도록 형성될 수 있다. 역행 방지 요소(16)의 경사 코일 특성으로 인해, 원주(42, 44)는 각각 독립적으로 변할 수 있다. 예를 들면, (도 7에 도시된 바와 같은) 플레이트(12)의 리세스(30) 내로 삽입될 때, 외부 원주(42)는 리세스(30)의 견고한 원주에 대응할 수 있다. 개구(46)를 통해 뼈 나사를 삽입하면, 내부 원주(44)는 (하기에 더 상세히 설명되는) 뼈 나사의 헤드부의 통행을 조절하도록 팽창할 수 있다. 내부 원주(44)의 이러한 팽창은 (예를 들면, 중실형 스냅 링에서 일어날 것과 달리) 외부 원주(42)와 독립적으로 일어나며, 따라서 리세스(30)의 한계에 의해 팽창하는 것이 방지되는 외부 원주(42)의 임의의 팽창 없이 일어날 수 있다. 내부 원주(44)의 이러한 독립적인 팽창은 역행 방지 요소(16)를 형성하는 개별적인 코일이 사실상 나사 헤드에 의해 함께 더 가까워지도록 강제될 것인 점에서 (도 6에 도시된) 코일의 경사 특성으로 인해 일어난다. 즉, 나사 헤드에 의해 가해지는 힘이 역행 방지 요소(16)의 순수한 방사상 팽창을 일으킨다기보다, 코일의 경사 특성은 인접하는 코일들에 대해 개별적인 코일들이 대체로 "편평해지도록" 하는데, 이는 (내부 원주를 형성하는) 코일의 내부 에지가 일 방향으로 이동하여, 내부 원주를 팽창시키는 경향이 있을 것이지만, (외부 원주를 형성하는) 코일의 외부 에지가 정지 상태로 남아 외부 원주에 변화를 일으키지 않을 것인 점에서 그러하다.

단지 예로서, 역행 방지 요소(16)는 개별적인 링과 외부 원주(42) 및 내부 원주(44) 모두에 대한 임의의 개수의 적합한 크기를 가질 수 있다. 역행 방지 요소(16)는 금속을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 임의의 적합한 생물학적 적합성 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 사용시 역행 방지 요소(16)는 수술 절차 중에 삽입하기 전에 플레이트(12)의 리세스(30) 내에 제공된다. 그러나 역행 방지 요소(16)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 나사의 헤드 내에 형성된 대응하는 홈 내에 대안적으로 위치될 수 있음이 이해될 것이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정각 뼈 나사(14)의 예시를 도시한다. 각각의 나사(14)는 넥 영역(56)에 의해 분리되는 앵커 영역(52)과 헤드 영역(54)을 포함한다. 앵커 영역(52)은 하나 이상의 대체로 나선형인 나사산(60)을 갖는 대체로 긴 샤프트(58)를 포함한다. 샤프트(58)는 뼈 나사 개구(22)보다 작은 직경을 가지며, 넥 영역(56) 및 나사산(60)은 개구(22)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 가지며, 헤드 영역(54)은 개구(22)의 외경보다 큰 외경을 갖는다. 넥 영역(56)은 추가로, 개구(22)에 대해 상대 크기로 결합되는 대체로 원통형 형상이며, 개구(22)로 삽입되면 고정각 나사(14)의 이동을 방지한다. 뼈 나사(14)가 플레이트(12)를 통해 전진될 때, 나사산(60)은 척추에 플레이트(12)를 고정시키는 뼈와 결합된다. 헤드 영역(54)에는 육각 헤드 리세스(62)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는 도입 장치(예를 들면, 나사 드라이버)와 결합하기 위한 임의의 개수의 기구가 장비될 수 있다. 또한, 단일 나사산으로 도시되었지만, 긴 샤프트(58)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 복수의 나사산(60)을 구비할 수 있음이 이해될 것이다.

특히, 헤드 영역(54)은 개구(22)의 제 1 구멍(24)보다 작지만 개구(22)의 제 2 구멍(26)보다 큰 직경을 갖는 립 부분(64)을 포함한다. 따라서, 립 부분(64)은 제 1 구멍(24)은 통과할 수 있지만, 제 2 구멍(26)은 통과할 수 없을 것이다. 립 부분(64)은 헤드 영역(54)으로부터 대체로 직각으로 연장하는 대체로 평면인 레지부(66)와, 대체로 평면인 레지부(66)를 넥 영역(56)에 연결하는 대체로 각진 부분(68)을 포함한다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 나사(14)를 개구(22)로 삽입할 때, 대체로 각진 부분(68)은 전술된 바와 같이 역행 방지 요소(16)에 힘을 가하여 역행 방지 요소를 통하는 레지부(66)의 통행을 허용할 것이다. 나사(14)를 완전히 삽입하면, 레지부(66)는 역행 방지 요소(16)를 완전히 통과하며, 레지부(66)가 내부 원주(44)의 적어도 일부를 결합시키도록 역행 방지 요소(16)와 상호작용한다. 대체로 각진 부분(68)은 제 2 구멍(26)을 통과하는 것이 방지되며, 레지부(66)는 (예를 들면, 적합한 도구를 사용하는 교정 절차에 제공될 수 있는 상당한 힘이 없이) 역행 방지 요소를 통과하는 것이 방지된다. 따라서, 역행 방지 요소(16)는 고정 시스템(10)을 위한 역행 방지 구성을 제공하도록 레지부(66)와 상호작용한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다축 뼈 나사(70)의 일례를 도시한다. 각각의 나사(70)는 넥 영역(76)에 의해 분리되는 앵커 영역(72)과 헤드 영역(74)을 포함한다. 대응하는 구성은 고정각 뼈 나사(14)의 구성과 유사하므로 반복이 불필요하다. 그러나 현저한 차이점은 넥 영역(76)이 대체로 구부러지거나 테이퍼져서, 척추로 삽입되면, 환자의 정상적인 활동중의 척추의 자연적인 변화로 인해 나사의 이동을 허용하는 것이다. 전술된 고정각 뼈 나사(14)와 마찬가지로, 다축 뼈 나사(70)는 헤드 영역(74)으로부터 대체로 직각으로 연장하는 대체로 평면인 레지부(80)와 레지부(80)를 넥 부분(76)에 연결하는 대체로 각진 부분(82)을 갖는 립 부분(78)을 구비한다. 따라서, 다축 뼈 나사(70)는 고정각 뼈 나사(14)에 대해 동일한 역행 방지 구성을 구비한다. 유사하게, 헤드 영역(74)에는 6각의 헤드 리세스(75)를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는 도입 장치(예를 들면, 나사 드라이버)와 결합하기 위한 임의의 개수의 기구가 장비될 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 다축 뼈 나사(90)의 일례를 도시한다. 나사(90)는 앵커 영역(92), 헤드 부분(94) 및 이들 사이의 넥 영역(96)을 포함한다. 나사(90)는 립 부분(98)이 나사(90)의 일체부가 아니며, 따라서 헤드 부분(94) 둘레의 범위 내에서 이동할 수 있는 점에서 나사(70)와 상이하다. 따라서, 플레이트(12)로 비스듬히 삽입될 때, 립 부분(98)은 역행 방지 요소(16)와 같은 높이로(flushly) 결합하도록 약간 이동할 수 있으며, 뼈 나사(90)의 잠재적으로 용이한 삽입을 일으킬 수 있다. 일단 삽입되면, 나사(90)는 전술된 바와 같이 동일한 역행 방지 구조를 갖는다. 헤드 영역(94)에는, 육각 헤드 리세스(95)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 도입 장치(예를 들면, 나사 드라이버)와 결합하기 위한 임의의 개수의 기구가 장비될 수 있다. 또한, 헤드 영역(94)은 뼈 나사(90)의 재위치 또는 교정의 경우, 제거 장치와의 결합을 위한 내부 나사산 영역(97)을 더 포함할 수 있다. 이러한 구성은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 본 명세서에서 설명되는 뼈 나사의 임의의 실시예에 있을 수 있다.

도 12 내지 도 15는 본 발명의 추가의 대안적인 실시예에 따른 다축 뼈 나사(500)의 다른 예시를 도시한다. 나사(500)는 앵커 부분(502), 헤드 부분(504) 및 이들 사이의 넥 영역(506)을 포함한다. 나사(500)는, 립 부분(508)이 나사(500)의 일체부가 아니며, 따라서 헤드 부분(504) 둘레의 범위 내에서 이동할 수 있는 점에서, 나사(90)와 유사하다. 따라서, 플레이트(12)로 비스듬히 삽입될 때, 립 부분(508)은 역행 방지 요소(16)와 같은 높이로 결합하도록 약간 이동할 수 있으며, 뼈 나사(500)의 잠재적으로 용이한 삽입을 일으킬 수 있다. 일단 삽입되면, 나사(500)는 전술된 바와 같이 동일한 역행 방지 구조를 갖는다. 헤드 영역(504)에는, 육각 헤드 리세스(518)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 도입 장치(예를 들면, 나사 드라이버)와 결합하기 위한 임의의 개수의 기구가 장비될 수 있다. 또한, 헤드 부분(504)은 뼈 나사(500)의 재위치 또는 교정의 경우, 제거 장치와의 결합을 위한 내부 나사산 영역(520)을 더 포함할 수 있다.

뼈 나사(500)는 넥 영역(506)이 외부로 각이 져 있으며 헤드 부분(504)의 베이스의 대체로 평면인 선반(510)에서 종결되는 점에서 나사(90)와 상이하다. 선반(510)은 립 부분(508)을 유지시키며, 립 부분이 앵커 부분(502)을 따라 멀리(distally) 이동하는 것을 방지하는 것을 돕는다. 립 부분(508)은 대체로 원형인 형상이며, 상부 표면(512), 내부 원주 표면(514) 및 측면 원주 표면(516)을 포함한다. 상부 표면(512)은 대체로 편평하며, 전술한 바와 같은 역행 방지 요소(16)와 상호 접속하는 크기로 된다. 내부 원주 표면(514)은 반구 형상이어서 헤드 부분(504)의 베이스의 반구형 형상과 매칭된다. 측면 원주 표면(516)은 내부 원주 표면(514)과 상호 접속할 때까지 상부 표면(512)의 에지로부터 대체로 곡선 방식으로 연장한다.

뼈 나사(500)를 조립하기 위해, 립 부분(508)은 앵커 부분(502)을 따라 넥 영역(506)의 베이스로 나사결합식으로(threadedly) 전진된다. 립 부분(508)의 바닥 단부의 원주는 선반(510)의 원주보다 작다. 그러나 립 부분(508)의 바닥 단부의 원주는 립 부분이 선반(510)을 지나 전진될 때 약간 팽창하여 뼈 나사(500)의 스냅-핏 조립을 허용할 것이다.

도 18 및 도 19는 본 발명의 광범위한 제 2 양태에 따른 수술용 고정 시스템(110)을 도시한다. 명세서의 간소화를 위해, 수술용 고정 시스템(10)의 요소와 실질적으로 동일한 수술용 고정 시스템(110)의 요소들은 동일한 참조 번호가 할당되었다. 수술용 고정 시스템(110)은 전방 요추 고정에 적합한 본 발명의 특정 실시예의 일례를 나타낸다. 수술용 고정 시스템(110)은 수술용 고정 플레이트(112), 복수의 나사(114) 및 복수의 역행 방지 요소(16)를 포함한다.

도 20 내지 도 25는 플레이트(112)를 보다 상세하게 도시한다. 수술용 고정 플레이트(112)는 제 1 표면(118), 제 2 표면(120) 및 제 1 표면(118)과 제 2 표면(120) 사이에서 연장하는 복수의 뼈 나사 개구(122)를 포함한다. 각각의 뼈 나사 개구(122)는 제 1 구멍(124), 제 2 구멍(126) 및 이들 사이에서 연장하는 내부 채널(128)을 갖는다. 리세스(130)는 각각의 뼈 나사 개구(122) 내에 제공되며, 제 1 구멍(124)과 제 2 구멍(126) 사이의 내부 채널(128) 둘레에서 원주 방향으로 배치된다. 이러한 리세스는 역행 방지 요소(16)의 적어도 일부분을 수용하는 크기로 된다.

플레이트(112)는 플레이트의 상부측 상에 위치되는 복수의 개구(134)를 갖는 중심의 매입 영역(132) 및 플레이트(112)의 제 2 표면(120)(즉, 척추 접촉 측) 상에 제공되는 천골 립 부재(136)를 포함하는 점에서 전술된 플레이트(12)와 상이하다. 나사(114)의 특정한 구조는 하기에 보다 상세히 설명된다. 역행 방지 요소(16)는 전술된 플레이트(12)의 대응하는 구조와 실질적으로 동일하여 여기서 반복하지 않을 것이다.

매입 영역(132)은 대체로 가늘고 길며, 플레이트(112)의 상부 표면 내의 대체로 중심 위치에 배치된다. 예를 들면 도 20 내지 도 23에 도시된 플레이트(112)는 긴 매입 영역(132)의 어느 한 단부에 배치되는 한 쌍의 개구(134)를 갖는 매입 영역(132)을 포함한다. 그러나 원할 경우, 임의의 개수의 개구(134)가 제공될 수 있음이 이해되어야 한다. 개구(134)(와 매입 영역(132))는, 플레이트 삽입기, 드릴 가이드, 나사 삽입기 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 수술용 타겟 위치 내에 플레이트(112)를 이식할 때 사용되는 다양한 장비(138)(도 27 및 도 28)를 결합시키는 크기로 된다. 또한, 플레이트(112)는 개구(134)에 플레이트(112)를 결합시키고 인접하는 나사공(122)들 중 하나 이상에 걸쳐서 적어도 부분적으로 연장하는 크기로 된 선택적인 제 2 역행 방지 장치(미도시)를 구비할 수 있음으로써, 나사 및/또는 역행 방지 요소(16)가 나사공으로부터 배출되는 것을 방지한다. 선택적인 제 2 역행 방지 장치는 수술용 고정 시스템(110)의 역행 방지 능력을 주로 증가시키는데 도움이 되며, 나사(114)의 적어도 일부 및/또는 역행 방지 요소(16)를 결합시키는 크기로 될 수 있다.

플레이트(112)는 플레이트(112)의 제 2 표면(120)(즉, 척추 접촉 측) 상에 제공되는 천골 립 부재(136)를 더 구비한다. 천골 립 부재(136)는 일반적으로 가장 미부의(caudal-most) 나사공 쌍에 인접하여 배치되며, 예를 들면 도 28에 도시된 바와 같은 천골에 대해 놓이는 크기로 된다. 이러한 립 부재로 인해 전방 요추 영역에 플레이트(112)를 고정할 때보다 큰 안정성이 허용된다.

도 29 내지 도 32는 예를 들면 복수 레벨의 전방 요추 고정, 예를 들면 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 L4 내지 S1 고정을 위한 크기로 된 수술용 고정 플레이트(212)를 도시한다. 플레이트(212)의 구조는 전술된 플레이트(112)의 구조와 실질적으로 유사하며, 제 1 표면(218), 제 2 표면(220) 및 제 1 표면(218)과 제 2 표면(220) 사이에서 연장하는 복수의 뼈 나사 개구(222a-c)를 포함한다. 플레이트(112)와 마찬가지로, 플레이트(212)는 플레이트의 상부 측 상에 위치되는 복수의 개구(234)를 각각 갖는 한 쌍의 매입 영역(232)과, 플레이트(212)의 제 2 표면(220)(즉, 척추 접촉 측) 상에 제공되는 천골 립 부재(236)를 포함한다. 이들 구조는 플레이트(112)의 대응 구조와 (동일하지 않을 경우) 실질적으로 유사하며, 따라서 여기서 세부 사항이 반복되지는 않을 것이다.

플레이트(212)는 복수 레벨의 전방 요추 고정, 예를 들면 L4-S1 고정을 위한 크기로 되는 점에서 플레이트(112)와 상이하다. 따라서, 플레이트는 3개 이상의 고정 영역(240, 242, 244)을 포함한다. 예를 들면, 제 1 고정 영역(240)은 플레이트의 일 단부에 배치되며, 제 1 척추체(예를 들면, S1 척추) 위에 배치되는 크기로 된다. 제 1 고정 영역(240)은 전술된 뼈 나사 개구(22)와 유사한 제 1 쌍의 뼈 나사 개구(222a)를 포함한다. 제 1 고정 영역(240)은 제 2 표면(220) 상에 천골 립 부재(236)를 더 포함한다.

제 2 고정 영역(242)은 플레이트(212)의 안쪽에 위치되며, 제 2 척추체(예를 들면, L5 척추) 위에 배치되는 크기로 된다. 제 2 고정 영역(242)은 전술된 뼈 나사 개구(22)와 유사한 한 쌍의 뼈 나사 개구(222b)를 포함한다. 제 2 고정 영역(242)은 플레이트(212)의 제 1 본체부(246)에 의해 제 1 고정 영역(240)으로부터 분리된다.

제 3 고정 영역(244)은 제 1 고정 영역(240)으로부터의 플레이트(212)의 맞은편 단부에 위치되며, 제 3 척추체(예를 들면, L4 척추) 위에 배치되는 크기로 된다. 제 3 고정 영역(244)은 전술된 뼈 나사 개구(22)와 유사한 한 쌍의 뼈 나사 개구(222c)를 포함한다. 제 3 고정 영역은 플레이트(212)의 제 2 본체부(248)에 의해 제 2 고정 영역으로부터 분리된다. 제 2 본체부(248)는 특정 영역(L4-S1)에서의 척주의 해부학적 구조를 책임지기 위해 제 1 본체부(246)의 크기보다 크기가 더 크다. 그러나 제 1 본체부(246)와 제 2 본체부(248)의 상대 크기 및 길이를 포함하는, 플레이트(212)의 특정 치수는 특정 척주의 이식 레벨에 따라 상이할 수 있다. 또한, 플레이트(212)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 천골 립 부재(226)를 구비하지 않을 수 있다. 척주 내의 배치에 대한 특정한 예시(예를 들면, L4-S1 고정)에 대하여 설명되었지만, 플레이트(212)는 척주의 다른 영역 및 신체의 전체에 걸쳐서 다른 위치에서 사용될 수 있다.

도 33 및 도 34는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 전방 요추 고정을 위한 크기로 된 플레이트(312)의 예시를 도시한다. 플레이트(312)의 구조는 전술된 플레이트(112)의 구조와 실질적으로 유사하며, 제 1 표면(318), 제 2 표면(320), 및 제 1 표면(318)과 제 2 표면(320) 사이에서 연장하는 복수의 뼈 나사 개구(322)를 포함한다. 플레이트(112)와 마찬가지로, 플레이트(312)는 플레이트의 상부측 상에 위치되는 복수의 개구(334)를 갖는 중심의 매입 영역(332)을 포함한다. 이들 구조는 플레이트(112)의 대응 구조와 (동일하지 않을 경우) 실질적으로 유사하며, 따라서 여기서 세부 사항이 반복되지는 않을 것이다. 플레이트(312)는 플레이트(312)의 제 2 표면(320)(즉, 척추 접촉 측) 상에 천골 립 부재를 포함하지 않는 점에서 플레이트(112)와 상이하다. 단지 예로서, 플레이트(312)는 척주의 요추 영역에 관계되며 천골을 포함하지 않는 고정술에서 사용될 수 있다. 플레이트(312)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 척주의 다른 영역 및 신체 내의 다른 위치에서 사용될 수도 있다.

도 35 내지 도 37은 전술된 다양한 뼈 플레이트 실시예에 사용하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 뼈 나사(114)의 일례를 도시한다. 뼈 나사(114)는 헤드(150), 넥 영역(152), 긴 샤프트(154), 캡(156) 및 와셔(158)를 포함한다. 샤프트(154)는 뼈 단편(예를 들면 척추체)으로의 나사결합식 작용을 위한 나사산(160)을 포함한다.

도 38 및 도 39를 참조하면, 헤드(150)는 제 1 레지(162), 원주 리세스(164), 제 2 레지(166) 및 헤드(150)의 상부 상에 배치되는 도구 결합 리세스(168)를 포함한다. 원주 리세스(164)는 제 1 레지(162)와 제 2 레지(166) 사이에 제공되며, 와셔(158)를 수용하는 크기로 된다. 제 1 레지(162)와 제 2 레지(166) 사이의 거리(즉, 리세스(164))의 높이 치수)는 와셔(158)의 높이 치수보다 더 커서, 리세스(164) 내에서의 와셔의 제어된 이동을 가능하게 한다. 도구 결합 리세스(168)는 나사 드라이버(미도시)에 대응하는데 필요한 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 넥 영역(152)은 제 1 레지(162) 아래로 연장하며, 요구되는 나사(예를 들면, 고정각 또는 가변 각)의 특정 형태에 따라 크기 및 폭이 변화할 수 있다. 고정각 나사는 고정각 나사가 플레이트의 뼈 나사 개구에 대해 이동하지 않는 것을 보장하기 위해, 가변 각 나사보다 더 큰 폭을 갖는 넥 영역(152)을 가질 것이다.

도 40 및 도 41은 캡(156)의 예시를 보다 상세히 도시한다. 캡(156)은 대체로 원형이며, 헤드(150)의 제 2 레지(166)와 상호작용하는 크기로 된 내부 선반(170)을 포함한다. 캡(156)은 뼈 나사 개구 내의 헤드(150)의 상부의 폭을 증가시키고, 원주 리세스(164) 내에 와셔(158)를 유지시키는 것을 또한 돕는 기능을 한다.

도 42 및 도 43은 와셔(158)의 예시를 보다 상세히 도시한다. 와셔(158)는 대체로 원형 형상이며, 상부 표면(172), 바닥 표면(174), 내부 원주 표면(176), 및 측면 원주 표면(178)을 포함한다. 상부 표면(172) 및 바닥 표면(174)은 대체로 편평하며, 제 1 레지(162) 및 제 2 레지(166)와 상호접촉하는 크기로 된다. 상부 표면(172)은 전술된 바와 같은 역행 방지 요소(16)와 상호접촉하는 크기로 또한 된다. 상부 표면(172) 및 바닥 표면(174)은 각각의 외부 에지의 원주에 의해 형성되는 최대 원주를 각각 갖는다. 도시된 실시예에서, 상부 표면(172)의 최대 원주는 바닥 표면(174)의 최대 원주보다 더 크다. 내부 원주 표면(176)은 헤드(150)의 원주 리세스(164)의 내부와 상호작용하는 크기로 된다. 측면 원주 표면(178)은 상부 표면(172)과 바닥 표면(174) 사이에서 대체로 각도를 이루어 연장한다.

현재 실시예의 와셔(158)는 뼈 나사(14)에 대해 전술된 립 부재(64)와 유사하게 기능한다. 따라서, 와셔(158)는 플레이트(112)의 제 1 구멍(124)은 통과할 수 있지만, 제 2 구멍(126)은 통과할 수 없을 것이다. 나사(114)를 개구(122)로 삽입하면, 측면 원주 표면(178)은 전술한 바와 같은 역행 방지 요소(16)에 힘을 가하여, 역행 방지 요소를 통해 상부 표면(172)을 통과시킬 것이다. 나사(114)의 삽입을 완료하면, 상부 표면(172)은 역행 방지 요소(16)를 완전히 통과하며, 상부 표면(172)이 리세스(130)의 적어도 일부와 결합하도록 역행 방지 요소(16)와 상호작용한다. 일반적으로 측면 원주 표면(178)은 제 2 구멍(126)을 통과하는 것이 방지되며, 상부 표면(172)은 (예를 들면, 적합한 도구를 사용하는 교정 절차에 제공될 수 있는 상당한 힘이 없이) 역행 방지 요소를 통과하는 것이 방지된다. 따라서, 역행 방지 요소(16)는 수술용 고정 시스템(110)을 위한 역행 방지 구성을 제공하도록 상부 표면(172)과 상호작용한다.

도 44 내지 도 47은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 수술용 고정 시스템(410)의 예시를 도시한다. 명세서의 간소화를 위해, 수술용 고정 시스템(10)의 요소와 실질적으로 동일한 수술용 고정 시스템(410)의 요소들은 동일한 참조 번호가 할당되었다. 수술용 고정 시스템(410)은 수술용 고정 플레이트(412), 복수의 나사(미도시) 및 복수의 역행 방지 요소(16)를 포함한다. 플레이트(412)는, 폭이 좁은 크기의 치수를 가짐으로써 척추 레벨당 단 하나의 고정 나사가 허용되며, 전술된 몇몇 추가의 구성들을 포함하는 점에서, 전술된 플레이트(12)와 상이하다. 도시되지는 않았지만, 나사는 전술된 나사(14)와 실질적으로 동일하다. 나사(14) 및 역행 방지 요소(16)의 특정한 구조뿐 아니라 플레이트(412)와 이들의 상호 작용은 플레이트(12)의 대응하는 구성과 실질적으로 동일하며 여기서 반복되지 않을 것이다.

하기에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 수술용 고정 시스템(410)은 척주(예를 들면, 전방 융합술 중의 경추, 전방 융합술을 위한 요추 등) 내의 인접하는 척추 레벨을 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 정형외과적 타겟 위치를 따라 일시적이거나 영구적인 고정을 제공하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 플레이트(412)가 타겟 위치상에 먼저 위치되며, 나사(14)와 역행 방지 요소(16)가 그 후 플레이트(412)를 타겟 위치에 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 나사(14)는 플레이트(412)에 형성된 리세스와 협력하는 역행 방지 요소(16)의 사용을 통해, 배치 후에 타겟 위치로부터 역행하는 것이 방지된다.

도 44 내지 도 47을 참조하면, 수술용 고정 시스템(412)은 제 1 표면(418), 제 2 표면(420) 및 제 1 표면(418)과 제 2 표면(420) 사이에서 연장하는 복수의 뼈 나사 개구(422)를 포함한다. 뼈 나사 개구(422)는 전술된 바와 같은 뼈 나사 개구(22)와 동일한 구성을 나타낸다. 플레이트(412)는 각각의 뼈 나사 개구(422)가 별개의 척추체와 정렬되도록 본래의 장소에(in situ) 배치된다. 따라서, 도 44 내지 도 47에 도시된 플레이트(412)는 플레이트(412)가 그 사이에 하나의 척추체를 갖는 2개의 척추 사이 공간에 걸치는 점에서 "2개의 레벨" 고정을 위해 형성된다. 그러나 플레이트(412)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 복수 레벨 또는 단일 레벨 고정(즉, 인접하는 척추 사이의 하나의 척추 사이 공간)에 적용하도록 형성될 수 있다.

플레이트(412)는 도면들에 예로서 설명되며 (도 45에 가장 잘 도시된) 종축(A₁)을 갖는 대체로 직사각형 주위 프로파일을 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 임의의 개수의 상이한 주위 프로파일을 갖도록 제공될 수 있다. 플레이트(412)는 20mm 내지 50mm 범위의 길이 치수, 10mm 내지 12mm 범위의 폭 치수, 및 1mm 내지 2.5mm 범위의 두께 치수를 갖는다. 플레이트(412)는 제 1 표면(418)과 제 2 표면(420) 사이 및 인접하는 뼈 나사 개구(422)들 사이에 형성되는 관찰 개구(432)를 포함한다. 관찰 개구(432)는 플레이트(412)가 환자에게 고정된 후에 척추의 타겟 위치를 보거나 보여줄 수 있는 능력을 제공하는 기능을 한다. 관찰 개구(432)는 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 임의의 개수의 적합한 형상 및 구성으로 제공될 수 있으며, 따라서 도 45에 예로서 도시된 형상에 제한되지 않음이 이해될 것이다.

관찰 개구(432) 외에도, 플레이트(412)는 각각의 인접하는 개구(422) 쌍 사이에서 플레이트(412)의 측방향 측면을 따라 위치되는 만입부(436)를 포함하도록 형성될 수 있다. 만입부(436)는 플레이트(412)를 제조하는데 사용되는 재료의 양을 감소시키며, 관찰 개구(432)에 의해 이미 제공된 관찰 능력을 증가시키도록 플레이트(412)의 전체 프로파일을 감소시킨다. 플레이트(412)의 어느 한 단부 또는 양쪽 단부는 약 1mm의 두께를 갖는 전연(leading edge; 440)을 초래하는 경사진 표면(438)을 포함할 수 있다. 이러한 1mm의 전연/후연(trailing edge)는 가장자리(margins)에서 플레이트(412)의 프로파일을 더 감소시키며, 가까운 해부학적 구조물과의 간섭을 최소화한다.

도 46을 참조하면, 제 2 표면(420)은 척추체들과 결합하도록 형성된다. 따라서, 제 2 표면(420)은 뼈 나사 개구(422)를 둘러싸는 텍스처 영역(textured regions; 450, 452, 454)을 포함한다. 각각의 텍스처 영역(450, 452, 454)은 인접하는 척추체에 대해 플레이트의 이동을 제한하거나 방지하도록 형성된 복수의 이동 방지 구조물을 포함한다. 제 1 텍스처 영역(450)은 플레이트(412)의 일 단부를 향해 위치되는 제 1 뼈 나사 개구(422) 둘레에 위치되며, 개구(422) 둘레에 방사상으로 배열되는 복수의 이동 방지 구조(456)를 포함한다. 단지 예로서 도시된 바와 같은 이동 방지 구조(456)는 대체로 삼각형 단면을 갖는 (다양한 길이의) 긴 리지이다. 그러나 다른 형상이 가능하다. 이동 방지 구조(456)의 형상 및 구성은 척추체에 대해 플레이트(412)의 견고한 배치를 허용하며, 원하는 정렬이 유지되도록 척추체에 대해 플레이트의 이동을 방지한다.

제 2 텍스처 영역(452)은 제 2 뼈 나사 개구(422), 예를 들면 도 46 및 도 47에 도시된 예시에서 중간의 뼈 나사 개구(422) 둘레에 위치된다. 제 2 텍스처 영역(452)은 플레이트(412)의 종축(A₁)(도 45)에 대해 선형적으로 및 평행하게 배열되는 복수의 이동 방지 구조(458)를 포함한다. 단지 예로서 도시된 바와 같은 이동 방지 구조(458)는 대체로 삼각형 단면을 갖는 (다양한 길이의) 긴 리지이다. 그러나 나른 형상이 가능하다. 이동 방지 구조(458)의 형상 및 구성은 플레이트(412)의 종축(A₁)에 대해 평행한 방향으로 인접하는 척추에 대해 플레이트(412)의 제한된 이동을 허용하지만, 임의의 다른 방향으로 플레이트의 이동을 방지한다. 이러한 구조는 플레이트(412)의 정렬에 영향을 주지 않으면서 인접하는 척추의 압축을 허용하기 때문에 중요하다.

제 3 텍스처 영역(454)은 제 3 뼈 나사 개구(422), 예를 들면 플레이트(412)의 다른 단부에 위치되는 개구(422) 둘레에 위치된다. 이 예시에서, 제 3 텍스처 영역(454)은 텍스처 영역(452)의 이동 방지 구조(458)에 대해 동일한 형상 및 배열을 갖는 이동 방지 구조(460)를 포함한다. 압축을 허용하도록, 방사상 형태를 갖는 하나의 텍스처 영역(450) 및 선형 형태를 갖는 2개의 텍스처 영역(452, 454)을 갖는 것과 같은 예로서 도시되었지만, 환자의 특정 요구에 따라 방사상 및 선형 형태의 임의의 조합이 가능하다. 그러나 일반적으로 플레이트(412)는 방사상 형태를 갖는 하나 이상의 텍스처 영역 및 선형 형태를 갖는 하나 이상의 텍스처 영역을 가질 것이다.

본 명세서에서 설명된 모든 실시예에서, 역행 방지 요소는 뼈 나사의 역행 경향을 방지하는 기능을 한다. 그러나 역행 방지 요소는 뼈 나사를 플레이트에 고정시키지 않는다. 이는 뼈 나사는 역행 방지 부재를 통해 립 부재(또는 와셔)를 잡아당기기 위해 충분한 양의 힘의 적용을 통해 뼈 나사 개구로부터 제거가능하기 때문이다. 경사 코일 링의 특성 및 전술된 립 부재(또는 와셔)의 치수로 인해, 삽입된 뼈 나사를 제거하는데 요구되는 힘은 뼈 나사를 삽입하는데 요구되는 힘보다 더 크다. 그럼에도 불구하고, 뼈 나사는 한 단계의 프로세스로 삽입되고/삽입되거나 제거될 수 있으며 - 역행 방지 요소의 분리 조작이 요구되지 않는다.

본 발명은 다양한 변형예 및 대안적인 형태로 가능하지만, 본 발명의 특정 실시예가 도면에 예로서 도시되고 본 명세서에서 상세히 설명되었다. 예를 들면, 도 48은 나사(14)가 근접하는 립 부재(100)를 포함하는, 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에 따른 뼈 나사(14)의 일례를 도시한다. 그러나 특정 실시예에 대한 본 명세서의 설명은 개시된 특정 형태로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라, 반대로 본 발명은 본 명세서에서 설명된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 모든 변형, 동등물 및 대안을 포함하고자 하는 것임이 이해되어야 한다.

10: 수술용 고정 시스템
12: 수술용 고정 플레이트
14: 나사
16: 역행 방지 요소
18: 제 1 표면
20: 제 2 표면
22: 뼈 나사 개구
32: 관찰 개구
36, 38: 만입부
40: 삽입 개구
42: 외부 원주
44: 내부 원주
52: 앵커 영역
54: 헤드 영역
56: 넥 영역
60: 나사산
64: 립 부분
66: 레지부
68: 각진 부분
70: 다축 뼈 나사

Claims

제 1 뼈 단편을 제 2 뼈 단편에 대해 고정하기 위한 수술용 고정 시스템으로서:
둘 이상의 인접하는 뼈 단편들에 걸치는 크기의 뼈 플레이트로서, 앵커 요소를 수용하도록 형성되며 상기 제 1 뼈 단편에 대해 위치되는 제 1 개구와, 앵커 요소를 수용하도록 형성되며 상기 제 2 뼈 단편에 대해 위치되는 제 2 개구를 구비하는, 뼈 플레이트;
상기 제 1 뼈 단편 및 제 2 뼈 단편에 상기 뼈 플레이트를 고정시키도록 형성되며, 각각이 상기 제 1 개구와 제 2 개구 중 하나를 통해 수용되도록 하는 크기로 된, 복수의 앵커 요소; 및
상기 제 1 개구와 제 2 개구 각각의 내부에 배치되는 복수의 중단되지 않은 환형의 역행 방지 요소로서, 상기 역행 방지 요소는 일 방향으로 상기 역행 방지 요소를 통하는 상기 앵커 요소의 적어도 일부의 통행을 허용하면서, 반대 방향으로 상기 역행 방지 요소를 통하는 상기 앵커 요소의 적어도 일부의 통행을 방지하도록 형성되는, 역행 방지 요소;를 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 역행 방지 요소는 경사 코일 링(canted coil ring)을 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 앵커 요소는 뼈 나사(bone screw)를 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 뼈 나사는 헤드 영역 및 나사형 샤프트 영역을 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 헤드 영역은 원주의 리세스를 더 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 뼈 나사는 상기 원주의 리세스 내에 배치되는 와셔 부재를 더 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 와셔 부재는 중단되지 않은 링을 포함하며, 상기 링은 제 1 원주를 갖는 대체로 평면인 상부 표면, 상기 제 1 원주보다 짧은 제 2 원주를 갖는 하부 표면, 및 상기 상부 표면과 하부 표면 사이에서 연장하는 대체로 각진 측면 표면을 포함하는
수술용 고정 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 상부 표면은 상기 역행 방지 요소와 상호 작용하도록 형성되는
수술용 고정 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 리세스는 상기 와셔 부재의 높이 치수보다 더 큰 높이 치수를 갖는
수술용 고정 시스템.
제 1 항에 있어서,
앵커 요소를 수용하도록 형성되는 제 3 개구와 제 4 개구를 더 포함하며, 상기 제 3 개구는 상기 제 1 뼈 단편에 대하여 및 상기 제 1 개구에 인접하여 위치되고, 상기 제 4 개구는 상기 제 2 뼈 단편에 대하여 및 상기 제 2 개구에 인접하여 위치되는
수술용 고정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 플레이트의 뼈 결합 표면 상에 위치되는 립 부재(lip member)를 더 포함하며, 상기 립 부재는 상기 제 1 뼈 단편의 일부를 결합시키도록 형성되는
수술용 고정 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 플레이트의 뼈 결합 표면상에 위치되는 복수의 이동 방지 구조를 더 포함하고, 상기 이동 방지 구조는 상기 제 1 개구와 제 2 개구 둘레에 위치되는 일련의 리지(ridge)를 구비하는
수술용 고정 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 이동 방지 구조는 상기 제 1 개구 둘레에 방사상 패턴으로 위치되는
수술용 고정 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 이동 방지 구조는 상기 뼈 플레이트의 중심의 종축에 대해 대체로 평행한 정렬로 상기 제 2 개구 둘레에 위치되는
수술용 고정 시스템.
척추 융합술 실행 방법으로서:
둘 이상의 인접하는 뼈 단편에 걸치도록 뼈 플레이트를 위치시키는 단계로서, 상기 뼈 플레이트는 앵커 요소를 수용하도록 형성되고 제 1 뼈 단편에 대해 위치되는 제 1 개구, 앵커 요소를 수용하도록 형성되고 제 2 뼈 단편에 대해 위치되는 제 2 개구, 및 상기 제 1 개구 및 제 2 개구 각각의 내부에 배치되는 복수의 역행 방지 요소를 구비하며, 상기 역행 방지 요소는 일 방향으로 상기 역행 방지 요소를 통하는 상기 앵커 요소의 적어도 일부의 통행을 허용하면서, 반대 방향으로 상기 역행 방지 요소를 통하는 상기 앵커 요소의 적어도 일부의 통행을 방지하도록 형성되는, 뼈 플레이트를 위치시키는 단계; 및
상기 역행 방지 요소가 상기 앵커 요소의 적어도 일부를 덮도록 상기 제 1 개구 및 제 2 개구 각각을 통해 앵커 요소를 삽입하는 단계;를 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 역행 방지 요소는 경사 코일 링을 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 앵커 요소는 뼈 나사를 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 뼈 나사는 헤드 영역 및 나사형 샤프트 영역을 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 헤드 영역은 원주의 리세스를 더 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 뼈 나사는 상기 원주의 리세스 내에 배치되는 와셔 부재를 더 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 와셔 부재는 중단되지 않은 링을 포함하며, 상기 링은 제 1 원주를 갖는 대체로 평면인 상부 표면, 상기 제 1 원주보다 짧은 제 2 원주를 가지는 하부 표면, 및 상기 상부 표면과 하부 표면 사이에서 연장하는 대체로 각진 측면 표면을 포함하는
척추 융합술 실행 방법.
제 21 항에 있어서,
상기 상부 표면은 상기 역행 방지 요소와 상호 작용하도록 형성되는
척추 융합술 실행 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 리세스는 상기 와셔 부재의 높이 치수보다 더 큰 높이 치수를 갖는
척추 융합술 실행 방법.
제 15 항에 있어서,
앵커 요소를 수용하도록 형성되는 제 3 개구와 제 4 개구를 더 포함하며, 상기 제 3 개구는 상기 제 1 뼈 단편에 대하여 및 상기 제 1 개구에 인접하여 위치되고, 상기 제 4 개구는 상기 제 2 뼈 단편에 대하여 및 상기 제 2 개구에 인접하여 위치되는
척추 융합술 실행 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 플레이트의 뼈 결합 표면 상에 위치되는 립 부재를 더 포함하며, 상기 립 부재는 상기 제 1 뼈 단편의 일부를 결합시키도록 형성되는
척추 융합술 실행 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 플레이트의 뼈 결합 표면 상에 위치되는 복수의 이동 방지 구조를 더 포함하고, 상기 이동 방지 구조는 상기 제 1 개구와 제 2 개구 둘레에 위치되는 일련의 리지를 구비하는
척추 융합술 실행 방법.
제 26 항에 있어서,
상기 이동 방지 구조는 상기 제 1 개구 둘레에 방사상 패턴으로 위치되는
척추 융합술 실행 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 이동 방지 구조는 상기 뼈 플레이트의 중심의 종축에 대해 대체로 평행한 정렬로 상기 제 2 개구 둘레에 위치되는
척추 융합술 실행 방법.