KR20090096609A - 정형 외과용 임플란트 및 보철물 - Google Patents

정형 외과용 임플란트 및 보철물 Download PDF

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KR20090096609A
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존 패리
데이비드 마크스
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서지크래프트 리미티드
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Abstract

본 발명은 손상된 신체 구조임플란트에 관한 것으로 뼈 부분을 포함하거나 관련되어 있다. 제1 양상에서, 척추 임플란트는, 하부 척추체의 상부 면과 결합하기 위한 하부 단면 및 길이방향부를 포함하는 하부 부재; 제2 척추체의 마주보는 하부 면과 결합하기 위한 상부 단면 및, 길이 방향의 미끄럼 이동에 의해 상기 하부 부재에 대해 이동할 수 있도록 상기 하부 부재의 상기 길이방향부와 협력할 수 있는 협력부를 포함하는 상부 부재; 및 하부 부재에 상부 부재를 고정시키기 위한 고정 수단을 포함한다. 또한, 손상된 신체 구조를 치료하는데 사용되는 기구 및 방법을 서술한다.
임플란트, 보철물, 척추, 신연 기구.

Description

정형 외과용 임플란트 및 보철물{ORTHOPAEDIC IMPLANTS AND PROSTHESES}
본 발명은 정형 외과용 임플란트 및/또는 보철물, 및 그것의 이식용 기구에 관한 것이다. 본 발명은 뼈 구조, 특히 목뼈(cervical spine), 등뼈(thoracic spine), 및 허리뼈(lumbar spine)에 적용가능하다.
뼈 및 관련 구조 신체 부분들, 예를 들면, 척추 및/또는 척추체(vertebral bodies) 및/또는 추간판(inter-vertebral discs)은, 외상/상해의 결과로 부서지거나 손상될 수 있고, 또는 질환(예를 들면, 종양, 자기면역성 질환)에 의해, 또는 노화 과정을 통한 퇴화의 결과로써 손상될 수 있다. 그러한 많은 경우에서, 골 구조는 손상된 부분(예를 들면, 척추뼈(vertebra) 및/또는 디스크)을 보철물 또는 임플란트로 대체함으로써 치료될 수 있다. 치료 방법은 손상된 부분(예를 들면, 척추뼈 및/또는 부분 척추뼈 및/또는 디스크 및/또는 부분 디스크)을 제거하고, 그 손상된 부분을 인접한 손상되지 않은 부분(예를 들면, 인접한 척추체) 사이 위치에 고정되거나 또는 자립형(free standing)인 임플란트로 교체하는 것이다.
환자가 전에 임플란트를 이식했거나 또는 관절고정술을 받았으나 임플란트 또는 관절고정(arthrodesis) 실패, 또는 임플란트 또는 관절고정의 부정확한 배치와 같은 이유로 인해, 골 구조를 안정화시키거나 고통의 정도를 줄이는 것 및/또는 운동성을 증가시키기 위하여, 임플란트 또는 관절고정을 제거하고 그곳에 새로운 임플란트로 교체할 필요가 있다.
이러한 치료 방법은, 임플란트가 위치하는 곳의 뼈 구조의 융합과 관련이 있다. 통상적으로, 임플란트는 각 단부(예를 들면, 상위 및 하위)가 개방되어 있는 연속된 벽에 의해 둘러싸인 중심 공간을 포함할 수 있다. 이러한 형태의 임플란트는, 상기 중심 공간 안에서 임플란트의 각 말단으로부터 중심부를 향하여 뼈가 성장하도록 하는 것으로 생각된다. 통상적으로, 임플란트는 기계적 또는 생물학적 수단에 의해 뼈 구조에 직접 고정된다.
다수의 현재 임플란트 및 보철물은 빈 공간 안에서 뼈가 성장하도록 속이 비어있다. 커다란 구조 부분을 교체할 때에 본 발명자에 의해 확인된 한가지 문제점은, 중심 공간의 횡단면 영역에 대한 길이(또는 높이)의 관계가 크다는 것이다. 이러한 관계가 커질수록, 빈 중심부로 융합 및/또는 뼈 성장을 하도록 제때에 적당한 혈액 및 영양분 공급을 제공하는 데에 더 많은 문제가 발생한다. 이러한 문제의 통상적인 하나의 해결책은 가능한 횡단면 크기가 큰 중심 공간을 만드는 것이다. 그러나, 이것은 벽 두께 및, 임플란트 또는 보철물의 기계적 강도를 결정하는 임플란트 또는 보철물용으로 사용되는 물질에 의해 제한된다.
이러한 이유 때문에, 정형 외과의사는 종종 임플란트 또는 보철물 안의 공간을 주입형 또는 몰드형 뼈 성장 촉진 물질 또는 환자 신체의 다른 부분으로부터 획득한 뼈 조각, 즉, 생체 적합성 있는 출처로부터의 자가이식(autograft) 또는 뼈, 예를 들면, 동종이식(allograft) 또는 합성 뼈로 채운다. 그렇더라도, 임플란트 또 는 보철물이 뼈 구조로의 완전한 융합이 안 될 수도 있다는 것을 본 발명자는 인식하고 있다.
또 다른 문제점은, 다수의 현재 임플란트 및 보철물이 필요한 구조적 특성(예를 들면, 강도)을 가지기 위해서 금속으로 형성되어야 하기 때문에 발생한다. 금속이 가지는 문제점은, 금속이 엑스-레이(X-rays)에 불투명하고 따라서, 예를 들면, X선 사진법(X-radiography)을 사용하여 융합의 비율을 평가하는 경우에 척추 부분을 불투명하게 한다는 것이다.
금속의 다른 문제점은 탄성 계수(Modulus of Elasticity)가 임플란트가 고정되어야 할 뼈 구조보다 훨씬 크다는 것이다. 이것은 상대적으로 높은 강성도(stiffness)를 생성하여, 응력을 인접 뼈 구조 예를 들면, 인접 척추뼈에 전달시켜, 잠재 응력이 응력 차단(stress shielding) 및 골이식 흡수를 통하여 골절시킨다.
이하에서는, 척추 임플란트 또는 보철물을 중심으로 설명하지만, 여기서 적용되는 원리의 많은 부분은 인간 또는 동물 신체 안에 다른 뼈 구조에 동일하게 적용될 수 있다고 이해될 것이다.
척추제 또는 VBR 장치의 교체로서 임플란트를 제공하는 것은 알려져 있다. 그러한 임플란트의 예는 미국특허 제 6,524,341호 및 미국특허 제 6,176,881호에 기재되어 있다. 이러한, 그리고 유사한 임플란트 및 보철물은 척추에서 척추체/디스크를 교체하기 위해 끼워 넣어질 수 있다. 그러나, 본 발명자는 그러한 장치는 바람직한 높이에서 최적으로 배치되고, 끼워 넣어지고 고정되기 어렵다는 것을 인 식하고 있다. 본 발명자는 극히 중요한 척추 영역에서 사용하기에 더 쉽고 더 안전하고, 더 이로운 수술 결과를 가져오는 VBR 장치를 개발하기 위하여 노력했다.
임플란트가 삽입되는 공간의 크기가 환자마다 다양하고, 또한 뼈 구조, 예를 들면, 척주(spinal column)에서 임플란트의 위치에 공간의 크기가 의존하기 때문에, 특히 척추 임플란트 및 보철물에서는 다른 문제점이 발생한다. 이러한 문제점의 하나의 통상적인 해결책은 임플란트의 형태 및 크기를 다양화하는 것이다. 그러나, 이것은 수술 중의 복잡성 및 재고의 넓은 범위를 야기하여 비싸진다. 이러한 문제점의 다른 통상적인 해결책은 예를 들면, 높이, 너비, 또는 각도가 조정되는 조정가능한 임플란트를 가지는 것이다. 이러한 높이 조정은 예를 들면, 기계적, 수압 또는 공압 수단을 통하여 구현될 수 있다. 높이 조절이 가능한 디자인의 제품은 이미 시장에 많이 출시되어 있고, 여로 문헌에도 개시되어 있는데, 스프링과 같은 댐퍼의 사용(미국특허 제5,360,430호에 기재된 척추사이 잠금 장치(Intervert Locking Device)), 또는 압축가능한 코어(core)(발명자가 Trieu인, 미국공개특허 제2005/096744호에 기재된 압축가능한 척추체제거 장치(Compressible Corpectomy Device)), 또는 유체의 사용(발명자가 Barber인, 미국특허 제5,236,460호에 기재된 척추체 보철물(Vertebral Body Prosthesis)), 또는 쌓아 올릴 수 있는 건물 불록의 사용(발명자가 Depuy인, 미국특허 제6,159,211호에 기재된 쌓아 올릴 수 있는 케이지), 또는 나사 원리에 의한 조정의 사용(발명자가 Berry인, 미국공개특허 제2004/0186569호)를 예로서 들 수 있다. 그러나, 본 발명자는 삽입하여 임플란트의 높이를 조정하는데 필요한 절차의 복잡성 때문에 이러한 높이 조정가능한 장치 각 각에 존재하는 문제점을 인식하고 있다.
특히 척추에서, 다른 문제점은 손상되거나 퇴화된 구조(척추체)는 붕괴시키고, 임플란트가 삽입되는 공간은 삽입 전에 확장될 필요가 있다는 것이다. 이러한 문제의 통상적인 한 해결책은 적당한 신연(distracting) 기구를 사용하여 공간을 개방하고, 그 다음, 신연 기구가 제거되기 전에 공간을 채우도록 다수의 임플란트를 층에 삽입하는 것이다(미국공개특허 제2005/187625호). 그러나, 이것은, 외과의가 다수의 임플란트를 한 공간 안으로 맞추는데 필요하고, 그 다음, 각 층이 기계적으로 적당히 함께 연결되는 것을 확실하게 하는 상대적으로 복잡한 다수-단계 절차라고 본 발명자는 결심했다. 손상된 척추를 치료하기 위한 다른 통상적인 해결책은 수축된 상태에서 척추사이 공간으로 삽입되고, 그 다음, 인접한 척추체의 측면과 결합할 때까지 길이 방향으로 팽창하는 팽창가능한 임플란트를 제공하는 것이다. 이러한 팽창은 척추사이 공간을 개방시켜 해부 상태에 척추를 치료하도록 하고, 임플란트가 튼튼하고 단단한 방법으로 인접한 척추체와 결합하는 것을 확실하게 한다. 그러한 팽창가능한 임플란트는 나사부품에 의해 서로 연결되는 두 부분을 가지는 원통 형상을 가진다. 수축된 상태로 삽입한 후, 일부분이 다른 부분에 대해 회전되어, 나사 연결이 두 부분이 축 방향으로 움직여서 임플란트를 팽창시키도록 한다.(발명자가 Berry인, 미국공개특허 제2004/0186569호 참조)
본 발명자에 의해 지적되는, 이러한 공지의 팽창가능한 척추뼈 임플란트 또는 보철물이 가지는, 한가지 문제점은 임플란트가 두 단계 수술을 필요로 한다는 것이다. 첫 단계로서, 보철물은 척추사이 공간으로 하나의 도구를 사용하여 삽입되 어야 한다. 두 번째 단계는, 두 번째 도구를 사용하여 필요한 높이로 임플란트를 팽창시키는 것을 포함한다. 두 개의 도구를 사용하는 것은 절차의 복잡성을 증가시키고, 수술 시간을 증가시키고, 환자의 위험을 증가시키고, 작은 수술용 개구 안에서 서로 충돌하는 위험이 있다.
임플란트가 삽입된 후에 임플란트를 팽창시키기 위해 일부분을 회전시킬 필요가 있기 때문에, 본 발명자에 의해 파악되는, 나사 원리에 기초되는 그러한 임플란트가 가지는 다른 문제점이 발생한다. 이러한 회전은 그러한 제한된 공간에서는 달성되기 어려울 수 있다. 그러한 임플란트가 가지는 추가적인 문제점은, 예를 들면, 장치가 팽창되고 있을 때에 임상의는 척추의 저항력을 직접적으로 느끼지 못하므로, 팽창 동안에 인접한 척추체 상에 가해지는 힘을 조절하기가 매우 어렵다는 것이다.
본 발명자에 의해 파악되는, 이러한 보철물이 가지는 다른 문제점은, 보철물의 원통 모양으로부터 발생하고, 예를 들면, 원통 모양은 토션(torsion)에 타고난 약한 저항을 가지기 때문에 보철물은 서로 내부에서 비틀어질 수 있다. 비틀림 움직임이 척추에 적용되는 경우에, 임플란트가 인접한 척추체 사이의 위치에서 고정되고, 토션 하에서라도 상대적인 움직임을 억제하는 것이 중요하다.
금속으로 만들어진 임플란트의 다른 문제점은 탄성 계수가 임플란트 또는 보철물이 고정되어야 할 척추체보다 훨씬 높다는 것이다. 이것은 상대적으로 높은 강성도를 생성하여, 응력을 인접 척추체에 전달시켜, 잠재 응력이 응력 차단 및 골이식 흡수를 통하여 골절시킨다.
본 발명자에 의해 파악되는 다른 문제는, 임플란트는, 단독으로 사용되는 경우에, 일반적으로 척추에 충분히 고정되지 않고 척추에 충분한 안정성을 제공하지 못한다는 점이다. 이러한 필수적 안정성을 이루기 위해, 임플란트는, 척추 및 임플란트에 부착되는 플레이트 또는 로드(rod)에 기초한 시스템과 같은 제2 시스템을 필요로 한다. 이러한 추가적인 시스템은 통합되지 않아, 이것은 추가적은 비용이고, 환자에게 수술 시간 및 위험을 증가시킬 수 있다.
다른 문제점은 임플란트 또는 보철물은 일반적으로 구조적으로 받아들일 수 있으면서도 영구히 신체에 남아있는 물질로 제조된다는 것이다. 융합용으로 설계된 그러한 금속 임플란트가 자연적인 뼈보다 더 큰 영률(Young's modulus)을 가지기 때문에, 인접한 층에서의 기계적 응력 차단이 높은 응력을 유발하고, 인접 척추체의 변형 및/또는 골절을 야기할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예는, 전술한 문제점을 제거한, 척추뼈 보철물을 포함하는 임플란트 또는 보철물을 제공한다.
본 발명의 제1 양상에 따라서, 뼈 부분을 포함하거나 뼈 부분과 관련된 손상된 신체 구조를 치료하기 위한 임플란트가 제공되고, 임플란트는 생체 재흡수 물질(bio-resorbable material)로 형성되고, 뼈 성장을 촉진시키는 하나 이상의 내부 개방-다공성 내부 구조체 및 이보다 밀도가 더 큰 주변 구조체(peripheral structure)를 포함한다.
개방-다공성 구조체는, 공간 또는 세공이 서로 일반적으로 상호 연결되어 있어서(예를 들면, 스폰지 같이), 뼈 물질이 예를 들어, 세공 속으로 및 세공을 통하여 성장 할 수 있게, 뼈 물질이 통합할 수 있도록 하는 것이라고 이해된다. 생체 재흡수 물질이 그것의 하나이고, 일단 신체 안으로 이식되면 체액의 생화학적 작용에 의해 일정 기간을 거쳐 흡수되어, 사실상 전체 임플란트가 자연적 신체 물질(예를 들면, 뼈 또는 조직)에 의해 용해되거나 변화/교체되도록 한다. 밀도가 큰 구조체는 밀도가 작은 구조체 보다 구멍 또는 세공을 적게 가지는 것을 의미한다. 밀도가 큰 구조체는 그 보다 밀도가 작은 구조체에 비해 큰 강도를 가질 것이다. 따라서, 내부, 세공 구조가 뼈 물질의 성장을 강화하는 동안에, 임플란트의 주변 구조체는 필요한 기계적 강도를 제공하는 이점이 있다.
생체 재흡수 물질로 만들어진 임플란트의 구조는 일정 시간 후에 뼈가 임플란트 안으로 성장하고 이웃 뼈 부분에 임플란트를 완전히 융합시킬 것이라는 것을 의미하는 이점이 있다.
상세한 실시예에서, 생체 재흡수 물질은, 관련된 뼈 부분으로부터 내부로 뼈 성장을 촉진하는 골 전도성(osteo-conductive) 물질이다. 더 상세한 실시예에서, 생체 재흡수 물질은 또한, 골 유도성(osteo-inductive) 물질이고, 뼈는 체내에서 생체 반응의 방식으로 생체 재흡수 물질 내에서 자발적으로 성장할 수 있다. 보다 더 상세하게는, 생체 재흡수 물질은 골 전도성 및 골 유도성 둘 모두이다.
내부 구조체 및 주변 구조체는 통합될 수 있다. 임플란트는 단일 구조물일 수 있다. 내부 구조체 및 주변 구조체는 서로 연결될 수 있다. 바람직하게는, 내부 구조체 및 주변 구조체는 서로 분리될 수 있다.
임플란트는 하나 이상의 다공성 내부 구조체를 가질 수 있다. 각각의 다공성 내부 구조체는 서로 다른 밀도를 가질 수 있다.
상세한 실시예에서, 생체 재흡수 물질은, 관련된 뼈 부분으로부터 내부로 뼈 성장을 촉진하는 골 전도성 물질이다. 더 상세한 실시예에서, 생체 재흡수 물질은 또한, 골 유도성 물질이다.
일 실시예에서, 임플란트는 손상된 디스크를 치료하기 위한 척추 임플란트이다. 상세한 실시예에서, 임플란트는 척추원반절제술(discectomy)에 따르는 척추사이 공간으로 삽입되도록 형성된다.
임플란트는 임플란트를 인접한 척추체에 고정시키는 하나 이상의 체결구용 하나 이상의 구멍, 하나 이상의 부분 구멍, 그루브 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 체결구의 예는 나사(screws), 핀(pins), 스테이플(staples), 다트(darts), 볼라드(bollards) 또는 다른 적합한 고정 장치이다. 풀림(back-out) 방지 수단은 풀림을 방지하도록 체결구를 위치 고정하는 것이 제공될 수 있다. 풀림 방지 수단은 체결구 또는 임플란트/보철물과 통합하는 주요 수단이 될 수 있다. 바람직하게는, 풀림 방지 수단은 임플란트에 고정시킬 수 있는 제2의 장치를 포함할 수 있다.
추가 구멍 또는 개구는 내부로 뼈 성장을 촉진시키도록 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 임플란트는 일반적으로 정사각형 또는 직사각형의 단면을 가진다. 임플란트는 속인 빈 중심 공간을 둘러싸는 벽을 가질 수 있다. 바람직하게는, 임플란트는 자가이식(autograft), 동종이식(allograft) 및/또는 합성 뼈 물질과 같은 생물학적 물질로 채워져 있는 중심 공간을 가질 수 있다.
다른 실시예에서는, 임플란트는 부분 척추체 또는 하나 이상의 전체 척추체의 교체용 보철물이다.
본 발명 일 실시예에 따르면, 하부 척추체의 상부 면과 결합하기 위한 하부 단면 및 길이방향부(longitudinal portion)를 포함하는 제1의 하부 부재(inferior member); 제2 척추체의 마주보는 하부 면과 결합하기 위한 상부 단면 및, 길이 방향의 미끄럼 이동에 의해 상기 하부 부재에 대해 이동할 수 있도록 상기 하부 부재의 길이방향부와 협력할 수 있는 협력부를 포함하는 제2의 상부 부재; 및 상기 하부 부재에 상기 상부 부재를 고정시키기 위한 고정 구조물(fixating structure)를 포함하는 임플란트가 제공된다.
구체적인 실시예에서, 하부 부재의 길이방향부 또는 상부 부재의 협력부는, 근접 미끄럼 맞춤(close sliding fit)을 제공하도록, 다른 부재의 협력부를 수용하는 보어를 가지는 개방 단부를 갖는다.
어떤 실시예에서는, 본 발명은, 측면 외과적 접근 또는 정중선(전방) 외과적 접근을 통한 이식용으로 특히 형성되어 있다.
하부 부재와 상부 부재 사이의 고정 구조물은, 최대와 최소 높이(또는 길이) 사이의 여러 위치에 상부 부재를 하부 부재에 고정시킴으로서 임플란트의 높이(또는 길이)를 조정하도록 형성될 수 있다. 이것은, 임플란트의 하나의 크기가 하나 이상의 완전한 척추체 또는 부분 척추체의 위치에 척추 크기 및 위치의 넓은 범위에서 이용될 수 있다는 이점을 가진다.
일반적으로 상술한 임플란트의 각각의 부재는 인접한 상부 척추체 및 하부 척추체에 직접 고정된다. 어떤 실시예에서는, 임플란트는 전방 방위 또는 후방 방위 어디에도 배치할 수 있도록, 가역적이다. 전방 방위에서, 임플란트는 상부 척추체와 하부 척추체 사이에 중립 또는 척주전만(lordotic) 각도를 제공할 수 있고, 후방 방위로 역으로 되는 경우에는, 중립 또는 척주후만(kyphotic) 각도를 제공한다.
대안적인 구성에서는, 상부 부재 및 하부 부재는, 임플란트가 척주후만 각도 및 척주전만 각도의 혼합을 제공할 수 있도록, 각각의 단면에 대칭되는 모양 및 각도를 가진다. 예를 들면, 임플란트는 상부 단면 상에 척주전만 각도 및 하부 단면 상에 척주후만 각도를 제공할 수 있다. 이것은 수술중의 복잡성의 감소를 야기하고 재고의 범위를 줄인다.(즉, 다양한 환자/상해의 요구를 채우는데 필요한 다양한 타입/크기의 임플란트의 재고)
또 다른 구성에서는, 상부 부재 및 하부 부재가 표준 또는 중립 각도를 제공한다.
바람직한 실시예에서, 제1 부재 및 제2 부재는 방사선-반투명(radio-translucent) 물질로 일반적으로는, 폴리에테르-에테르케톤(polyether-etherketone(PEEK))과 같은, 중합체(polymer)로 형성된다. 예를 들어, 융합 정도를 체크하기 위해 융합 엑스레이 촬영을 하는 경우, 척추 부분이 가려지지 않는 이점이 있다.
제1 부재 및 제2 부재는 중합체, 중합체 복합물(polymer composite), 생체 재흡수 물질 또는 다른 생체 적응 물질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 물질은 뼈의 영률에 근사한 영률의 특성을 나타낸다. 다른 바람직한 물질 특성은 방사선반투명성 및 척추를 안정화시키기에 적당한 기계적 강도를 가진다. 상기 물질은, 재흡수 가능 및/또는 골 유도성 및/또는 골 자극성 및/또는 골 전도성을 가지는 합성 뼈 대체제, 바이오글라스(bioglass)(인산염 유리(phosphate glass)와 같은) 또는 세라믹 물질일 수 있다.
상부 부재 및 하부 부재의 횡단면은 서로에 대해 및 인접한 뼈 구조에 대해 회전을 억제하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 단면은 토션에 높은 저항력을 제공하는 이점이 있다.
상부 부재에 대해 하부 부재의 고정 수단은, 클립 또는 스프링 또는 나사 볼트, 또는 핀 또는 스테이플 또는 유사한 모양과 기능을 가진 다른 체결구를 포함할 수 있다. 임플란트는, 상부 부재의 길이방향부에 형성된 구멍 또는 구멍들로 결합하도록 하부 부재의 길이방향부의 벽에 구멍 또는 구멍들로 고정 수단을 삽입하도록 형성될 수 있다. 구멍 대체로서, 고정 수단을 수용하기 위한, 하부 부재 및 상부 부재의 길이방향부의 협력면에 형성되는 부분 구멍, 그루브 또는 채널이 될 수 있다.
일 실시예에서는, 상부 부재의 길이방향부의 횡단면은 실질적으로 평행한 한 쌍의 평평한 표면을 가지고, 각각의 표면은 측방향으로 표면을 가로질러 연장된 다수의 미리 형성된 구멍 또는 그루브를 포함하고, 미리 형성된 그루브는 나사산 있는 바, 핀 또는 스테이플의 암을 수용하도록 만들어져 있다. 구멍 또는 그루브 또는 채널은 합성 물질 또는 슬리브(sleeve) 또는 이와 유사한 것으로 강화될 수 있다. 상부 부재 및/또는 하부 부재는, 상부 부재에서 하나 이상의 구멍/그루부와 하부 부재에서 하나 이상의 구멍/그루부의 얼라인먼트(alignment)에 의해 형성된 삽입 위치의 범위를 제공하도록 구멍 또는 그루브 또는 채널의 배열을 가질 수 있다. 구멍의 피치(pitch), 또는 임플란트가 단단히 고정될 수 있는 증대는 수술 기술을 지지할 정도로 작다. 구멍 또는 그루브 또는 채널 및 나사산 있는 바 또는 핀 또는 스테이플은 예를 들면, 원형의 임의의 적합한 횡단면도 될 수 있다. 하부 부재의 길이방향부의 벽에 구멍 또는 구멍들은 미리 형성될 수 있거나 삽입 절차의 부분으로서 형성될 수 있다.
핀 또는 스테이플이 하나의 부재를 통하여 삽입되기 전에 바람직하게는 평행 움직임으로 임플란트의 높이가 조정될 수 있고, 필요한 높이에 일단 위치하면, 나사산부를 구비하거나 구비하지 않은 핀 또는 스테이플은 다른 부재에 구멍 또는 그루브에 결합하기 위해 삽입될 수 있다는 이점이 있다. 대표적인 실시예에서는, 구멍 또는 그루브 또는 채널은 3.5㎜까지의 간격으로 이격되어있다. 바람직한 실시예에서는, 간격은 대략 1.5㎜와 3.5㎜ 사이, 바람직하게는 약 2.5㎜으로, 대략 1.5㎜와 3.5㎜ 사이에서 높이 조정 단계를 하도록 한다. 더 작거나 더 큰 조정 단계는 더 작거나 더 큰 구멍 또는 그루브 또는 채널을 사용함으로써, 또는 제1 부재에서 다수의 미리 형성된 구멍을 제공하여 핀 또는 스테이플이 삽입될 수 있는 위치의 선택을 하도록 함으로써 달성될 수 있다고 이해될 것이다.
추가 실시예에서는, 하부 부재 및 상부 부재가 나사, 다트 또는 볼라드 또는 유사 기능을 하는 고정구로 상기 부재에서 미리 형성된 구멍을 통하여 대응하는 척추체에 고정된다. 이것은, 척추에 부과되는 억제 힘으로 척추의 직접 안정성의 이점을 제공한다.
추가적인 실시예에서는, 앵커링(anchoring) 수단은 임플란트를 전방 플레이트 또는 측 플레이트 또는 로드 시스템에 고정시키기 위해 제공된다. 바람직하게는, 플레이트 또는 로드 시스템은 임플란트와 통합된다. 앵커링 수단은, 다축 커플링 조립체의 단부를 수용하기 위한, 제1 부재 및/또는 제2 부재의 개구를 포함할 수 있다. 다축 커플링 조립체는, 커플링을 전방 플레이트, 로드 또는 다른 보충적 고정 시스템의 일부를 형성하는 길이방향 로드 또는 바에 고정시키기 위한 클램핑 장치를 포함할 수 있다. 다축 커플링의 사용은, 정밀한 얼라인먼트가 없어도 임플란트가 플레이트 또는 로드 시스템에 고정되도록 하는 이점이 있다. 또한, 본 발명은, 임상의가 그렇게 요구한다면, 추가적인 척추 안정성 수단으로써 후방 고정을 사용하도록 한다. 추가 앵커링 수단은 부재 및 플레이트 사이의 힌지 조인트(hinged joint)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서는, 고정 전에 임플란트의 높이를 증가 또는 감소시키기 위해 부재를 움직일 수 있도록 제1 부재 및 제2 부재와 결합하는 확장 도구가 제공된다. 확장 도구는, 각각의 부재에 제공되는 개구에 확장 도구의 하나 이상의 부착물 삽입으로 제1 부재 및/또는 제2 부재를 결합시킬 수 있다. 확장 도구는 아래의 본 발명의 제4 양상에 관련된 도구일 수 있다.
본 발명의 추가 양상에 따르면, 척추뼈 임플란트를 삽입하고 및 확장시키기 위한 기구가 제공되고, 상기 기구는 척추뼈 임플란트의 상부 부재 및 하부 부재를 각각 결합시키기 위한 상부 결합 암 및 하부 결합 암; 수술 동안에 시술자에 의해 상기 기구를 가동시키기 위한, 결합 암 말단의 입력 수단; 및 결합 암을 서로 평행한 정렬로 유지한 채로, 결합 암이 멀어지게 움직이게 하여, 임플란트를 확장시키는 가동 수단을 포함한다.
바람직하게는, 각각의 결합 암은, 임플란트의 상부 부재 및 하부 부재 각각에 대응하는 위치에 결합하기 위한 하나 이상의 부착물을 포함한다. 부착물은 상부 부재 및 하부 부재에 대응하는 구멍으로 삽입하기 위한 하나 이상의 손가락 모양 돌기를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 손가락 모양 돌기는 원형 횡단면을 가진다. 그러나, 다른 적당한 횡단면 형상으로 타원 또는 직각의 횡단면일 수 있고, 또는 그 조합을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서는, 부착물은 상부 부재 및 하부 부재에 결합 암을 고정시키기 위한 클램핑 수단을 포함한다.
입력 수단은, 기구를 가동시키도록 시술자의 손으로 압착하는 것에 의해 서로를 향하여 움직여 질 수 있는 한 쌍의 핸들 부재를 포함할 수 있다. 기구의 확장에 서로 관련하도록, 핸들 부재를 함께 압착하는 것에 저항을 제공하기 위한 바이아싱 수단(biasing means)이 제공될 수 있다.
실시예는 확장된 위치에서 기구를 고정시키기 위한 고정 수단을 더 포함할 수 있다. 확장된 위치는, 기구가 완전히 수축된 위치로부터 움직이는 어떤 위치라도 될 수 있다.
실시예에서는, 확장된 상태에서 척추뼈 임플란트를 고정시키기 위한 체결구를 지지하기 위한 정렬된 지지 부재를 더 포함할 수 있다. 정렬된 지지 부재는 또한, 고정 도구(예를 들면, 스크루드라이버 또는 그 밖에 유사한 것)를 위치시키기 위한 가이드 수단을 포함할 수 있다.
사용시에, 외과의는, 하나의 기구(예를 들면, 신연 기구(distracting tool)를 사용하여 한 수술에서 임플란트를 척추로 삽입할 수 있고 필요한 높이로 임플란트를 확장시킬 수 있다는 이점이 있다. 외과의는 임플란트의 확장을 억제하는 힘의 정도를 감지하거나 얻을 수 있고, 이것을 이용하여 적당한 확장 양을 측정할 수 있다는 추가 이점이 있다. 예를 들면, 임플란트의 상부 부재 및 하부 부재에 부착되어 있는 확장도구는, 척추의 붕괴된 위치에서 척추로 삽입될 수 있다. 일단 각 부재가 척추체 내의 정확한 해부학적 위치에 착석하면, 신연 기구는, 필요한 해부학적 높이가 될 때까지, 부착물이 팽행한 움직임으로 이격되어 움직이도록 작용된다. 이러한 경우에, 신연 기구는 확장된 위치에서 임플란트를 유지하도록 고정될 수 있고, 체결구는 정렬된 체결구 지지 부재의 사용으로 임플란트를 고정시키기 위해 삽입된다. 신연 기구는 힘 표시구의 화면을 통하여 확장 억제 하중의 값을 피드백할 수 있다. 일단 임플란트가 위치 고정되면, 손가락 모양 돌기가 임플란트의 상부 부재 및 하부 부재에 구멍으로부터 미끄러지도록 하거나, 임플란트로부터 신연 기구를 다르게 해제하도록 하여, 신연 기구는 간단히 임플란트로부터 끌어 당김으로써 제거될 수 있다.
신연 기구는 듀얼형의 삽입/확장기로서 사용될 수 있는 이점이 있다. 신연 기구의 사용은 작동이 간단하고, 시술자에게 부재 둘 다의 조립체 상에 힘 또는 확장의 기계적 이점, 각각의 부재에 구멍 또는 그루브의 상대적 위치를 직접 감각의 피드백을 제공하여 사용하는 부재의 크기를 측정하는 이점이 있다. 신연 기구의 특징은, 상부 부재 및 하부 부재가 고정 체결구를 받아들이기 위해 올바르게 정렬된 경우에 정렬된 지지 부재는 지시하기 위해 사용될 수 있는 것이다.
일단 각각의 부재가 필요한 해부학적 위치로 신연되는 경우에는, 신연 기구는 예를 들면, 스크루드라이버인 고정 도구를 예를 들면, 핀, 나사부품 또는 스테이플인 체결구의 드라이브로 안내하는 추가적 이점을 제공한다.
발명의 실시예의 추가 양상에 따르면, 상부 척추체 및 하부 척추체 사이에 골이식재를 담을 수 있는 울타리 공간을 형성하도록 임플란트 상에 다양한 위치에서 커튼(curtain)을 고정시키도록 형성된 척추뼈 임플란트를 제공된다. 골이식재는 동종이식, 자가이식 또는 합성물일 수 있다. 골이식재는, 예를 들면, 늑골 지주(rib strut)인 과립(granular) 형상 또는 반 또는 완전한 형태일 수 있다.
커튼을 고정시키기 위한 수단은, 임플란트에 제공되는 러그(lug) 상에 위치하는 커튼에 아일릿(eyelet)을 포함할 수 있다. 러그는, 보철물을 확장하기 위한 신연 기구에 의해 사용된 구멍과 같은 구멍 상에 삽입된다. 바람직하게는, 커튼은, 개방 브레이드(open braid), 웹 형상 또는 그물 구조를 가질 수 있고, 고정 포인트 또는 러그를 맞추기 위해 커튼의 개방 구조를 국부적으로 변형시킴으로써 임플란트에 고정될 수 있다.
이식재-보유 커튼은 혈관화(vascularisation) 및 뼈 성장을 하도록 구조된 바람직하게는 생체 적합한 물질로 형성된다. 외상 또는 질환 이유, 또는 측면 때문에 측면방향으로 이식되는 경우거나, 두 단계 교정을 위해 전방으로 이식되는 경우에, 이식재-보유 커튼은 전방 표면의 위치에 골이식재를 함유하는 이점이 있다. 그러므로, 융합은 척추체의 전방 표면에서 촉진되고, 전방 표면에서는 가장 큰 척추 하중을 운반하고 가장 많은 혈관이 있어서, 융합이 일어날 바람직한 환경을 만든다. 이식재 보유구용으로 적당한 물질은 폴리에스터(polyester), 콜라겐(collagen)(매트릭스/금속 판), PEEK 섬유 또는 다른 마찰 극성이 낮은 물질이다. 이식재-보유 커튼은, 영양분을 함유한 혈액 공급이 안으로 흘러 들어오도록 하기에는 크지만, 미세하고 거친 골이식 또는 뼈 대체재를 보유하기에는 작은 개방 브레이드 구조가 바람직하다.
이식재-보유 커튼은 임플란트에 접착을 용이하게 하고 커튼의 장력을 제공하거나 확장하도록 하기 위해 탄성체(elastomeric) 부분을 포함할 수 있다. 상세한 양상에서는, 골이식 보유 커튼은 방사선 투과성이다.
더 상세한 실시예에서는, 이식재-보유 커튼은 임플란트의 두 부재 모두에 확실하게 부착될 수 있도록 형성되고, 그 다음에, 장치가 확장될 때, 장치와 함께 확장/늘어날 수 있다.
골이식재로 채워진 울타리(enclosure)를 형성함으로써, 골이식재가 빠져나가는 것을 방지하는 이점이 있다. 골이식재는 뼈 성창을 촉진시킬 것이고, 일정 시간 후에 척추체에 융합될 것이고, 척추의 강도를 증가시킬 것이다.
바람직하게는, 골이식재는 임플란트의 중심 부 안에 삽입될 수 있다.
예를 들면, 전염병 때문에 염증이 있는 임상적 요구가 있는 경우에는 임플란트가 외식될 수 있다는 것은 본 설계의 또 다른 특징이다.
본 발명의 전술한 특징은 수반되는 도면을 참조하여, 다음의 상세한 설명에 참조에 의해 더 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 척추뼈 임플란트의 등각투상도(isometric view)이다.
도 2는 도 1에 도시된 척추뼈 임플란트의 횡단면의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 척추뼈 임플란트의 측면도이다.
도 4는 척추체 안에 위치하는 척추뼈 임플란트의 등각투상도이다.
도 5는 이식재 보유 커튼을 포함하는 척추뼈 임플란트의 등각투상도이다.
도 6a 내지 도 6c는 부분 구멍, 그루부 또는 채널을 가지고 전방 플레이트 시스템에 결합된 척추뼈 임플란트의 등각투상도이고, 이것은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같은 벽에 구멍을 추가적 설계한 것이다.
도 7a 내지 도 7d는, 전방 정중선 외과적 접근에 적용되는 여러 다양한 실시예의 도면을 도시한다. 도 7a는 실시예의 평면도를 나타내고, 도 7b는 실시예의 정면도를 나타내고, 도 7c는 실시예의 측면도를 나타내고, 도 7d는 실시예의 사시도를 나타낸다.
도 8은 상부 부재의 경사를 도시하고, 또한 하부 부재에 적용될 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 것과 유사한 경사를 제공하기 위해 상부 부재의 형상을 나타내는 실시예를 도시한다.
도 10은 임플란트 또는 보철물을 삽입하고 확장시키는 장치를 도시한다.
도 11은 도 13의 장치의 부분과 척추체 사이에 위치하는 확장가능한 임플란트를 도시하는 상세도이다.
도 12는 체결구 삽입 장치와 관련되어 도 11에 도시된 장치를 도시한다.
도 13은 다른 체결구 삽입 장치를 도시한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 척추사이 보철물(70)은 제1 부재(72) 및 제2 부재(74)를 가진다. 제1 부재(72)는 보어(76)를 가지는 관형 구조이다. 제2 부재(74)는, 제1 부재의 보어(76)에 근접 미끄럼 맞춤을 형성하는, 횡단면을 가지는 길이방향부(78)를 가진다. 제2 부재(74)는 제1 부재(72)에 대해 길이 방향(도시된 바와 같이 위 아래로)으로 미끄러질 수 있다. 일 실시예에서는, 제1 부재 및 제2 부재는 PEEK로 형성될 가능성이 있다.
제1 부재(72)는 하부 부재로써 언급되고 제2 부재(74)는 상부 부재로써 앞으로 언급될 것이나, 만약 상부가 아래로 바뀐다고 해도 보철물(70)이 동등하게 잘 작동할 수 있다고 이해된다. 하부 부재(72)는 마주하는 제1 척추체(도시되지 않음)의 상부면과 결합하는 단면(82)을 가진다. 상부 부재(74)는 마주하는 제2 척추체(도시되지 않음)의 하부면과 결합하는 단면(84)을 가진다. 각 단면(82, 84)은 양각 돌기(83, 85, 86)를 가지고, 기다란 돌기나 척추체의 뼈를 꽉 잡기 위한 리지(ridge)일 수 있다. 바람직하게는, 단면(82, 84)은 그루브 또는 꽉 잡는 작용을 제공하기 위해 피라미드형과 같은 양각 돌출부를 가질 수 있다.
보어(76) 횡단면 및, 상부 부재(74)의 길이방향부(78)의 단면은, 상부 부재 및 하부 부재 사이에 상대적 회전을 억제하도록 비원형이다. 도시된 실시예에서는, 보어(76) 상에 한 쌍의 대향면 및 길이방향부(78)의 측면 상에 대응면(89a, 89b)이 있다.
수평 구멍(88)의 매트릭스는 상부 부재(74)의 대응면(89a, 89b)의 하나 또는 둘 다에 제공된다. 구멍은 예를 들면, 길이 방향으로 2.5㎜의 간격으로 이격되어 있다. 바람직하게는, 대응면(89a, 89b)은 각각, 예를 들면, 2.5㎜의 간격으로 이격되어 있는 일련의 수평 그루브(90)(도 6에 도시된 바와 같이)를 가질 수 있다. 구멍(88) 또는 수평 그루브(90)의 어떤 적당하거나 바람직한 일정 간격은, 요구된 증가로 조정할 수 있다고 이해된다. 바람직한 일정 간격은 1.0㎜ 내지 4.0㎜ 범위이다.
도 2를 참조하면, 하부 부재(72)는 보어(76)로 하부 부재의 일측을 통하여 측면으로 연장된 한 쌍의 구멍(91a)을 가진다. 대응하는 정렬된 한 쌍의 구멍(91b)은 하부 부재(72)의 반대편에 제공된다. 상부 부재(74)는, 구멍(88) 매트릭스 중 어느 하나가 대응하는 구멍(91a, 91b)과 일직선 되도록 위치할 수 있다. 핀 또는 스테이플(95)의 핀은 구멍(91a) 중의 하나로 삽입하기 위해 제공되고, 스테이플(95)의 핀 암은 하부 부재의 벽을 통하여 구멍(88) 중 일직선 되는 하나의 구멍으로 연장된다. 핀 또는 스테이플(95)로 구멍에서 하부 부재(72) 및 상부 부재(74) 둘 다 결합시키고, 부재들의 상대적 위치를 고정시킨다. 하부 부재(72) 및/또는 상부 부재(74)에서 구멍 또는 그루브의 규정은 필요한 높이에서 임플란트를 고정시키기에 편리하다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 이것은 다른 수단으로 달성될 수 있 다. 예를 들면, 분리된 인서트(insert)가 제공되어 하부 부재 또는 상부 부재 중 어느 하나와 결합시키고, 인서트는 고정 수단을 가지고 있다.
이러한 구멍(88)의 매트릭스의 다른 특징은 잠재적인 뼈 내성장(bony ingrowth)을 위해 조립 다공 구조(coarse porous structure)를 생성한다는 것이다.
핀 또는 스테이플(95)를 위치 고정 시키고, 그 후에 풀리거나 분리될 수 없게 확실히 하도록 클램핑 및 잠금 기계장치(92)가 제공된다. 이러한 클램핑 및 잠금 기계장치는, 하부 부재(72)의 그루부에 결합하는, 핀 또는 스테이플의 헤드 상에 플랜지로 될 수 있다. 추가적으로, 클램핑 기계장치는 나사부품 또는 핀의 생크(shank)상의 널(knurl) 형상을 가질 수 있다.
하부 부재(72)는 단면(82)에 근접한 몸통으로 측면 연장된 외벽에 개구(93)를 가진다. 이러한 개구는 하부 부재(72)를 완전히 통하여 연장될 수 있거나 다르게는, 막힌 구멍으로 연장될 수 있다. 상부 부재(74)의 단면(84)에 근접하여 유사한 개구(94)가 제공된다. 이러한 개구(94)는 신연 기구(도시되지 않음) 손가락 모양 돌기를 수용하는데 사용되고, 아래에서 보다 상세하게 서술될 것이다.
척추 사이 공간으로 보철물을 위치시키기 위해서는, 상부 부재의 길이방향부(78)가 하부 부재(72)의 보어(76) 안에 착석되어, 보철물(70)이 수축된 위치에 있는 동안에, 신연 기구의 손가락 모양 돌기가 개구(93, 94)로 삽입된다. 보철물(70)의 이러한 수축된 상태에서는 상당히 짧고, 허용되는 척추뼈 공간으로 쉽게 삽입될 수 있다. 그 다음에, 신연 기구는 끼워 넣는 방식으로 보철물(70)을 확장시키는데 사용된다. 하부 부재(72)의 단면(82)은 제1 척추체(예를 들면, 아래에 있 는)의 마주하는 면과 결합한다. 보철물(70)이 확장되면서, 상부 부재(74)의 단면(84)은 제2 척추체(예를 들면, 위에 있는)의 마주하는 면과 접촉하게 될 것이다. 보철물(70)의 추가 확장은, 척추의 보통 및/또는 안정된 상태 및 균형으로 회복시키도록 제1 척추체 및 제2 척추체를 개별적으로 밀 것이다. 이러한 것이 발생할 때, 척추체를 개별적으로 미는데 필요한 힘은 증가하고 외과의는 신연 기구상에 저항 값을 감지하고, 신연 기구를 사용하여 언제 적당한 확장 양이 발생하는지를 판단할 수 있다. 게다가, 힘이 증가함에 따라, 단면(82, 84) 상에 양각 돌기, 그루브 또는 피라미드형 돌출부(85, 86)가 척추체의 뼈를 꽉 잡어, 척추체와 보철물(70) 사이에 튼튼한 경계면을 형성하도록 한다.
일단 보철물(70)이 필요한 높이로 확장되면, 핀 또는 스테이플(95)은, 임플란트 상에 표시되거나 틀에 박힌 지시 형상을 사용하여 상부 부재(74)에 대해 하부 부재(72)를 고정시키기 위해 삽입된다. 상부 부재에서의 각각의 구멍(88) 중 하나는 하부 부재에서의 구멍(91a)과 일직선이 되도록 작은 양의 조정이 필요할 수 있다. 일단 삽입되면, 핀 또는 스테이플(95)는 풀림을 방지하는 클램핑 장치(92)에 의해 고정된다.
하나 이상의 경사진 구멍(96)은, 측면으로부터 하부 부재(72)를 통하여 연장되어 단면(82)에서 나타난다. 이 구멍은, 임플란트를 하부 척추체에 고정시키기도록 체결구(예를 들면, 나사)용으로 사용된다. 유사한 경사진 구멍(97)은, 상부 척추체에 고정시키도록 상부 부재(74)에 제공된다. 하나 이상의 체결 장치는 하부 부재를 서로 접한 하부 척추체에 고정시키고, 하나 이상의 체결 장치는 상부 부재를 서로 접한 상부 척추체에 고정시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 길이방향 구멍(98)은 상부 부재(74)를 통하여 연장된다. 이것은 뼈 물질의 내성장을 가능하게 한다. 보철물의 삽입전에, 뼈 물질을 구멍(98) 및 보어(76)의 하부 부분으로 삽입하는 것이 바람직할 것이다.
도 4에서는 상부 척추체(100)와 하부 척추체(102) 사이에 위치하는 보철물(70)을 도시한다. 도시된바와 같이, 보철물의 전방-후방(anterior-posterior)(A-P) 치수는 척추체의 전방-후방(A-P) 치수보다 작고, 임플란트가 부착되는 척추체의 영역 안에서 임플란트가 착석하는 것을 확실하게 한다. 보철물의 풋프린트(footprint)는 오목한(concave) 전방 표면 및 후방 표면을 가질 수 있다. 이러한 오목함은 장치에서 상대적으로 작은 A-P 치수로 더 줄이고, 임상의가 보철물의 전방측 또는 후방측 상에 이식재를 나란히 놓도록 한다.
도 1 내지 도 6은 측면 또는 경사 외과적 접근으로 이식되는 임플란트를 도시하고 있다. 임플란트는 또한, 전방 정중선 외과적 접근을 허용하는 방식으로 구성되더라도, 동등한 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 도 7은, 특히, 전방 정중선 외과적 접근에 적용되는 실시예를 도시하고, 그것은 뒤에 논의된다.
도 5를 참조하면, 도 1 내지 도 4에 도시된 척추뼈 보철물(70)과 유사한 척추뼈 보철물(100)은, 하부 단면(106)에 근접한 보철물(100)의 각 사이드 상에 러그(lug)(101, 102)를 포함한다. 추가 러그(103, 104)는, 상부 단면(105)에 근접한 각 사이드 상에 제공된다. 브레이드 물질(braid material)로 된 커튼(107)은, 보철물(100)의 한쪽 측면 상에 커튼이 러그(101, 103)에 고정되도록 하는 아일 릿(eyelet)(108, 109)을 가진다. 커튼은 추가 아일릿(110, 110a)을 가진다. 커튼의 물질은, 신체 내에서 거부 또는 감염의 가능성을 줄이도록, 신체 조직과 융화가능한 것으로 선택된다.(예를 들면, 폴리에스터, PEEK 섬유)
척추로의 보철물의 삽입 다음에, 예를 들면 자가이식 또는 동종이식 또는 합성 뼈인, 골이식을 보철물(100)의 전방 면 상에 놓는 것이 바람직하다. 골이식은, 예를 들면, 환자의 늑골로부터, 과립(granular) 형상 또는 로드 형상일 수 있고, 보철물(100)과 나란히 위치한다. 이러한 뼈 부분은, 일정 시간 후에 척추체와 위 아래에서 융합될 것이고, 처축에 추가 강도를 더할 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 커튼(107)은, 추가 아일릿(110, 110a)을 보철물(100)의 반대 측면 상에 러그(102, 104)에 고정시킴으로서, 보철물(100) 주위의 척추 사이 공간에 울타리(111)를 형상하도록 사용될 수 있다. 그 다음에, 울타리(27)는 골이식재로 채워질 수 있고, 보철물(100) 및 커튼(107)은 골 이식재가 빠져나가는 것을 방지하도록 울타리(111)를 형성할 수 있다. 이러한 방식으로 골이식은 뼈 성장을 촉진할 것이고, 일정 시간 후에, 척추체에 융합할 것이고, 그것에 의해 척추의 강도를 증가시킬 것이다.
바람직하게는, 보철물이 확장가능한 곳에서는(도 1 내지 도 6에 도시된 보철물(100)에 대해 전술한 방법으로), 보철물이 수축된 상태에 있을때 커튼(107)은 러그에 고정될 수 있어서, 보철물이 확장될 때에 커튼이 길이 방향으로 늘어나도록 한다. 이것은, 울타리(111)가 척추 사이 공간에서 울타리의 형상을 계속 유지하는 것을 확실하게 한다.
커튼(107)의 추가 이점은, 만약, 예를 들면, 보철물을 조정하거나, 후에 골이식재를 더 삽입하려고 하는 요구가 발생할 때, 커튼이 시술자에 의해 쉽게 벗겨질 수 있다는 것이다.
일 실시예에서는, 커튼(107)은 표준 크기로 제조되고, 커튼은 수술 중에 예를 들면, 투열 요법(diatherm)으로 잘라서 크기가 될 수 있다. 다르게는, 커튼은 하나의 사이즈로 만들어지고, 확장 능력을 가질 수 있다. 또 다르게는, 커튼은 임플란트에 부착을 용이하게 하고, 커튼에 장력 또는 확장을 제공하는 탄성체 부분(elastomeric section)을 포함할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 도 1 내지 도 3에 도시된 형태와 유사한 보철물(118)은 보철물(118)의 상부 부재의 평평한 표면을 가로질러 형성된, 일련의 평행한 반원형 그루브(90)를 가지고, 단독 그루브(도시되지 않음)가 하부 부재의 보어에 마주하는 내측면을 가로질러 형성된다. 단독 그루브는 하부 부재의 벽을 통하여 구멍으로 연장된다. 상부 부재가 하부 부재에 대해 올라가거나 내려갈 때, 단독 그루브는, 핀 또는 스테이플이 삽입될 수 있는 원통형의 개구를 형성하도록, 일련의 팽형한 그루브(90) 중 하나와 일직선이 될 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 핀(119)이 삽입되어 있다.
보철물(118)은 앵커링 장치(122)에 의해 전방 로드 시스템(120)과 결합될 수 있다. 앵커링 장치(122)는, 플러그 부재(124)를 포함하는 다축 나사 커플링이고, 보철물(118)의 하부 부재(121)의 외측면의 개구(126)에 수용된다. 플러그 부재(124)는 예를 들면 나사부품에 의해 하부 부재(121)로 고정된다. 플러그 부 재(124)는 내부 나사(도시되지 않음)에 의해 클램핑 부재(128)에 결합 되어, 클램핑 부재(128)에 대한 플러그 부재(124)의 방위가 일정 범위를 넘어 다양하도록 한다. 나사는 범위 안의 어떤 방위에서도 커플링을 체결시켜 단단하게 할 수 있다. 클램핑 부재(128)는, 전방 로드 시스템(120)의 부분을 형성하는 길이방향 로드(125)와 결합 되고, 길이방향 로드(125)를 너트(129)로 죄어 클램핑 부재(128)의 나사산부와 결합하도록 한다. 다축 커플링의 다양한 방위는, 정확한 얼라인먼트를 필요로하지 않고 보철물이 로드 시스템에 결합되도록 한다.
명확하게 하기 위하여, 도 6c는 단지 하나의 길이방향 로드(125)를 도시하고 있지만, 더 전형적인 전방 로드 시스템은 또한, 팽행 로드 쌍을 사용할 수 있고, 각각은 앵커링 장치에 의해 보철물에 결합된다.
전방 로드 시스템(12)은 나사에 의해 보철물(118)의 상부 및 하부에 있는 척추체에 고정된다. 이러한 방법으로, 두 척추체 및 보철물의 완전한 조립체는 그들 사이에 하나의 단단한 조립체를 형성하여, 보철물과 척추체 사이에 어떠한 움직임도 없도록 보장한다.
보철물(118)의 수정은 상기 절차를 역으로 함으로써 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 특히 전방 정중선 외과적 접근을 통한 이식용으로 적용되는 실시예를 도시한다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 구멍 및 개구가 실시예에서 정면 상에 적용되면, 전방 접근으로부터 적용되는 경우에 임플란트의 조종, 확장, 및 고정을 용이하게 한다. 실제 정중선으로부터 약간 기울어지도록 하는 약간의 오프셋(F)이 평면도에 도시되어 있고, 정중선에 전형적으로 존재하는 중요한 혈관 계(vasculate)를 피하는 것을 돕게 한다. 이러한 약간의 오프셋은 필수적인 것은 아니고, 다른 실시예에서는, 평면은 정면과 평평하도록 정렬될 수 있다.
도 8에서는 경사진 상부면을 제공하도록 형성된 상부 부재의 횡단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, PP 면은 척추의 축 QQ 면과 평행하지 않고, 방위에 의존하여 척주전만 또는 척주후만 각도에 용이하도록 경사져 있다. 도 9는, 상부 부재의 단부가 축 QQ 면에 대해 또한 경사지는 각 RR에 따라 끝이 점점 가늘어지는 다른 버전을 도시한다. 도 8 또는 도 9에 도시된 경사부는, 상부 단부의 각에 맞게 젖혀 있는 것을 제외하고 하부 부재 면 상에 동일하게 이식된다. 게다가, 도 8 또는 도 9의 경사부는 여기에서 서술되는 어떤 실시예에서도 이식될 수 있다. 통상적으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 사용되는 임플란트의 측면 버전이나 도 7에 도시된 바와 같은 정면 버전이나, 각도는, 정면으로부터 후면으로 또는 후면으로부터 정면으로의 방향에서 발생할 것이어서, 척추의 자연적 만곡(curvature)에 따르기에 적당하도록 한다.
도 10은 신연 기구(200)를 도시한다. 신연 기구(200)는 상부 결합 암(202) 및 하부 결합 암(204)을 포함한다. 각각의 상부 결합 암(202)과 하부 결합 암(204)은, 도 7 내지 도 9에 도시된 보철물(70)의 하부 부재(72) 및 상부 부재(74) 같은, 각각의 상부 부재 및 하부 부재에 대응하는 구멍으로 삽입하기 위한 손가락 모양 돌기(206, 208)를 가진다.
신연 기구는 또한, 상부 핸들(210) 및 하부 핸들(212)를 포함하여, 결합 암(202, 204)으로부터 말단으로 연장된다. 기계장치(214)는, 상부 핸들(210)이 하 부 핸들(212) 방향으로 움직이는 경우에는, 평행 직선 움직임으로 결합 암을 움직이도록 한다. 메커니즘(214)은, 상부 핸들(210) 및 하부 핸들(212)이 결합하는 곳에 피봇부(216) 및 피봇되는 크로스-부재(218)를 포함하고, 크로스-부재는 피봇부(216)로부터 결합 암 방향으로 연장되는 각각의 핸들(210, 212)부에 결합 암(202, 204)을 연결시킨다.
판 스프링(220, 222)은 핸들(210, 212) 사이에 끼워져 있다. 고정 기계장치(224)은 나사산 바(226)를 포함하고, 나사산 바는 하부 핸들(212)에 피봇할 수 있게 부착되어 있고, 상부 핸들(210)의 구멍 및 너트(228)를 통하여 연장한다. 지지 부재(230)는 기계장치(214)에 따라 신연 기구에 부착되고, 결합 암(202, 204)의 손가락 모양 돌기(206, 208)와 정렬된다.
사용시에, 시술자는 손가락 모양 돌기(206, 208)를 확장가능한 임플란트의 상부 부재 및 하부 부재에 있는 각각의 결합 구멍(예를 들면, 도 7 내지 도 9에 도시된 보철물(70)의 구멍(93, 94)으로)으로 삽입한다. 임플란트는, 바람직하게는 완전히 수축된 위치에 있고 한 쌍의 척추체 사이 공간으로 삽입된다. 그 다음에, 시술자는 상부 핸들(210) 및 하부 핸들(212)를 함께 눌러서, 기계장치(214)가 결합 암(202, 204)이 멀어지게 움직이도록 한다. 이것은 임플란트를 확장시키고 척추체 사이에 공간을 확장시킨다. 시술자는 핸들을 함께 누르는데 필요한 힘에 의해 신연 장치로의 저항을 감지할 수 있다. 판 스프링(220, 222)이 힘을 약간 더 들게 할 것이지만, 판 스프링의 주요 기능은, 시술자가 누르는 압력을 풀 때, 임플란트를 수축시키기 위해 다시 핸들이 멀어지게 움직이는 것을 확실하게 하는 것이다.
임플란트의 선택은 고정 기계장치(224)와 통합하는 크기조정 게이지(sizing gauge)(도시되지 않음)의 사용으로 달성될 수 있다.
도 11은, 결합 암(202, 204)에 의한 상부 척추체(252) 및 하부 척추체(254) 사이에 임플란트(250)의 확장을 도시한다. 조정가능한 제한 장치는, 하부 암(202)에 부착된 피봇하는 링크 부재(258) 및, 상부 암(204)에 부착된 체인 링크(260)를 포함하여, 신연 기구가 우연히 척추체(232, 234) 사이 공간을 초과-확장하게 사용할 수 없도록 한다.
시술자는, 핸들을 함께 누루는데 필요한 힘을 감지하여 신연의 정확한 또는 바람직한 정도를 판단할 수 있다. 이러한 감각의 피드백은 신연 기구의 유리한 특징중의 하나이다. 그 다음에, 신연 기구는 너트(228)를 아래로 죔으로써 그 위치에 고정되어, 너트가 상부 핸들(210)의 상부와 접촉하도록 한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 시술자는 이제, 체결구를 삽입함으로써 임플란트를 고정시킬 수 있다. 체결 장치(250)는, 체결구(나사, 핀, 스테이플, 볼라드 등)를 갖고 있는 그립핑 기기(gripping device)(252)를 포함한다. 체결 장치(250)는, 삽입 장치 또한 안내하는 지지 부재(230) 상에 지탱되어, 체결구가 임플란트에 체결구 개구 안으로 직접 삽입되도록 한다. 도 13은, 사용될 수 있는 다른 체결 장치(260)의 사시도를 나타낸다. 대부분의 기구는 도 13에 생략되어 있다. 도 13에서는, 암(202, 204)이 다른 기구드로부터 측면으로 어떻게 연장하고, 작동시에 어떻게 퍼져 멀어지는지를 보다 명확하게 도시한다. 이것은 외과의가 임플란트를 조정, 체결, 고정, 생물학적 물질의 수송 등을 위해 접근하기 위한 접근 공간을 제공한다.
일단 임플란트가 위치 고정되면, 손가락 모양 돌기(206, 208)가 임플란트의 상부 부재 및 하부 부재에 구멍으로부터 미끄러지도록 임플란트로부터 신연 기구를 단순히 떼어 놓음으로써, 신연 기구는 임플란트로부터 제거될 수 있다. 손가락 모양 돌기는 원통형으로 도시되어 있지만, 이식될 수 있는 타원 또는 직각의 횡단면을 가지는 구조를 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 어떤 적합한 기하학적 형상이 될 수 있다.
전술한 논의는 다양한 대표적인 본 발명의 실시예를 기술하고 있지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 당업자가 다양한 변경을 하여 본 발명의 일부 이점을 실현할 수 있다는 것은 명백하다. 미국 특허 제5776198; 6524341; 6176881호 및 미국 공개 특허 제2004/0199252호가 배경기술로 인용되었다. 여기서 인용된 모든 참조의 교시는, 여기에서의 교시와 일치하는 범위 내에서 그들 전체로 통합된다.

Claims (52)

  1. 하부 척추체의 상부 면과 결합하기 위한 하부 단면 및 길이방향부를 포함하는 하부 부재;
    제2 척추체의 마주보는 하부 면과 결합하기 위한 상부 단면 및, 길이 방향의 미끄럼 이동에 의해 상기 하부 부재에 대해 이동할 수 있도록 상기 하부 부재의 상기 길이방향부와 협력할 수 있는 협력부를 포함하는 상부 부재; 및
    상기 하부 부재에 상기 상부 부재를 고정시키기 위한 고정 수단을 포함하는, 임플란트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 부재의 상기 길이방향부 또는 상기 상부 부재의 상기 협력부는, 근접 미끄럼 맞춤을 제공하도록, 다른 부재의 협력부를 수용하는 보어를 가지는 개방 단부를 갖는, 임플란트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 부재와 상기 상부 부재 사이의 상기 고정 수단은, 최대와 최소 높이 사이의 여러 위치에 상기 상부 부재를 상기 하부 부재에 고정시킴으로서 상기 임플란트의 높이를 조정하도록 형성되는, 임플란트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임플란트의 각각의 상기 상부 부재와 상기 하부 부재는 인접한 상부 척추체 및 하부 척추체에 직접 고정될 수 있는, 임플란트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 임플란트는 전방 방위 또는 후방 방위 중 어느 바위로도 배치할 수 있도록, 가역적인, 임플란트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 임플란트는, 전방 방위에서 상기 상부 척추체와 상기 하부 척추체 사이에 척주전만 각도를 제공하고, 후방 방위로 반전되는 경우에는 척주후만 각도를 제공하고,
    전방 정중선 접근을 통하여 이식할 때, 상기 임플란트는 척추의 자연 만곡에 대응하는 경사를 형성할 수 있도록 기하학적으로 형성되는, 임플란트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하부 부재의 표면 및/또는 상기 상부 부재의 표면은 척추의 축 평면에 대해 경사진, 임플란트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 부재 및 상기 하부 부재는, 상기 임플란트가 척주후만 각도 및 척주전만 각도의 혼합을 제공할 수 있도록, 각각의 단면에 대칭되는 모양 및 각도를 가지는, 임플란트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 임플란트는 상기 상부 단면 상에 척주전만 각도 및 상기 하부 단면 상에 척주후만 각도를 제공하도록 형성된, 임플란트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상부 부재 및 상기 하부 부재는 표준 또는 중립 각도를 제공하는, 임플란트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하부 부재 및 상기 상부 부재는 폴리에테르-에테르케톤(PEEK)과 같은, 방사선-반투명 물질로 형성되는, 임플란트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하부 부재 및 상기 상부 부재는 중합체, 중합체 복합물, 생체 재흡수 물질 또는 다른 생체 적응 물질로 형성되는, 임플란트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 물질은 뼈의 영률에 근사한 영률의 특성을 나타내는, 임플란트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 물질은, 재흡수 가능 및/또는 골 유도성 및/또는 골 자극성 및/또는 골 전도성을 가지는 합성 뼈 대체제, 바이오글라스 또는 세라믹 물질인, 임플란트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 상부 부재 및 상기 하부 부재의 횡단면은, 서로에 대해 및 인접한 뼈 구조에 대해 회전을 억제하도록 형성되는, 임플란트.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 고정 수단은, 클립 또는 스프링 또는, 나사산 있는 또는 없는 볼트, 또는 핀 또는 스테이플 또는 유사한 모양과 기능을 가진 다른 체결구를 포함하는, 임플란트.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 임플란트는, 상기 상부 부재의 길이방향부에 형성된 구멍 또는 구멍들과 결합하도록, 상기 하부 부재의 상기 길이방향부의 벽의 구멍으로 상기 고정 수단을 삽입하도록 형성된, 임플란트.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 임플란트는, 상기 고정 수단을 수용하기 위한, 상기 하부 부재 및 상기 상부 부재의 상기 길이방향부의 협력면에 형성되는 부분적 구멍, 그루브 또는 채널을 포함하는, 임플란트.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 상부 부재의 상기 길이방향부의 횡단면은 실질적으로 평행한 한 쌍의 평평한 표면을 가지고, 각각의 표면은 측방향으로 표면을 가로질러 연장된 다수의 미리 형성된 그루브를 포함하고, 상기 미리 형성된 그루브는 볼트, 핀 또는 스테이플의 암을 수용하도록 만들어져 있는, 임플란트.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 구멍, 상기 그루브 또는 상기 채널은 합성 물질 또는 슬리브 또는 이와 유사한 것으로 강화되는, 임플란트.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 상부 부재 및/또는 상기 하부 부재는, 상기 상부 부재에서 하나 이상의 구멍/그루부와 상기 하부 부재에서 하나 이상의 구멍/그루부의 얼라인먼트에 의해 형성된 삽입 위치의 범위를 제공하도록 구멍 또는 그루브 또는 채널의 배열을 가지 는, 임플란트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 구멍, 상기 그루브 또는 상기 채널 및 핀 또는 스테이플은 임의의 적합한 횡단면을 가질 수 있는, 임플란트.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 핀은 상기 하부 부재에서 정의된 작은 그루브와 맞물리는 플랜지 헤드를 포함하고, 상기 작은 그루브와 플랜지 헤드의 맞물림은 상기 핀의 유지를 용이하게 하는, 임플란트.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 구멍, 상기 그루브 또는 상기 채널은 대략 3.5㎜까지의 간격으로 이격되어 있고, 높이의 조정을 대략 3.5㎜까지 증가하도록 하는, 임플란트.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 구멍, 상기 그루브 또는 상기 채널은 약 2.25㎜와 약 2.75㎜ 사이 간격에서 이격되어 있는, 임플란트.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 고정 수단은 1차 또는 2차 고정 장치로 위치 고정될 수 있는, 임플란트.
  27. 제1항에 있어서,
    앵커링 수단이 상기 임플란트를 전방 플레이트 또는 측 플레이트 또는 로드 시스템에 고정시키기 위해 제공되고, 상기 앵커링 수단은 커플링 조립체를 수용하기 위한, 상기 하부 부재 및/또는 상기 상부 부재의 개구를 포함하는, 임플란트.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 커플링 조립체는 다축 커플링 조립체인, 임플란트.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 다축 커플링 조립체는, 전방 플레이트 또는 로드 시스템의 일부를 형성하는 길이방향 로드 또는 바에 상기 다축 커플링 조립체를 고정시키기 위한 클램핑 장치를 포함하고, 상기 앵커링 수단은 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재 및, 상기 플레이트 사이의 힌지 조인트를 포함하는, 임플란트.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 커플링 조립체는 고정된 헤드 커플링 조립체인, 임플란트.
  31. 제1항에 있어서,
    고정 전에 상기 임플란트의 높이를 증가 또는 감소시키기 위해 상기 하부 부재 및 상기 상부 부재를 움직일 수 있도록, 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재와 결합하는 확장 도구용으로 각각의 상기 상부 부재와 상기 하부 부재에 제공되는 개구를 더 포함하는, 임플란트.
  32. 상부 척추체와 하부 척추체 사이에 손상된 신체 구조의 치료 방법으로서,
    인접한 상부 척추체와 하부 척추체에 삽입 위치를 준비하는 단계;
    인접한 상기 상부 척추체와 상기 하부 척추체에 제1항에 따른 임플란트를 삽입하는 단계; 및
    하부 부재를 상기 하부 척추체에, 그리고 상부 부재를 상기 상부 척추체에 고정시키는 단계를 포함하는, 치료 방법.
  33. 제1항에 있어서,
    상부 척추체 및 하부 척추체 사이에 골이식재를 담을 수 있는 울타리 공간을 형성하도록, 상기 임플란트 상에 다양한 위치에서 커튼을 고정시키기 위한 수단을 더 포함하는, 임플란트.
  34. 제33항에 있어서,
    골이식재를 담을 수 있도록 형성된 커튼을 더 포함하고, 상기 골이식재는, 동종이식; 자가이식; 합성 뼈 물질; 과립 형상인 물질; 및 늑골 지주와 같은 반 또는 완전한 형태 중 하나 이상을 포함하는, 임플란트.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 커튼은, 상기 임플란트에 제공되는 러그(lug) 상에 위치하는 아일릿을 포함하는, 임플란트.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 커튼은, 고정 포인트 또는 러그를 맞추기 위해 커튼의 개방 구조를 국부적으로 변형시킴으로써 상기 임플란트에 고정될 수 있는, 개방 브레이드, 웹 형상 또는 그물 구조를 가지는, 임플란트.
  37. 제1항에 있어서,
    상기 임플란트는, 상기 임플란트의 외부 및/또는 내부로 생물학적 물질의 배치를 위한 충분한 공간을 제공하면서, 인접한 척추뼈의 단판에 대하여 접할 수 있는 크기를 갖는, 임플란트.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 임플란트는, 인접한 척추뼈 상에 풋프린트를 포함하여, 생물학적 물질이 상기 풋프린트에 대해 인접하고 전방으로 위치할 수 있도록 하는, 임플란트.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    상기 생물학적 물질은, 자가이식 또는 동종이식 뼈 부분, 뼈 접착제, 골 전도성, 골 유도성 및/또는 골 원성 물질, 또는 그것의 조합을 포함하는, 임플란트.
  40. 상부 척추체와 하부 척추체 사이에 손상된 신체 구조의 치료 방법으로서,
    인접한 상기 상부 척추체와 상기 하부 척추체에 삽입 위치를 준비하는 단계;
    임플란트 상에 다수의 위치에서 커튼을 고정시키기 위한 수단을 포함하는 척추뼈 임플란트를 제공하는 단계;
    임플란트에 부착을 위해 커튼을 제공하는 단계;
    상기 상부 척추체와 상기 하부 척추체 사이에 임플란트를 삽입하는 단계;
    상기 상부 척추체 및 상기 하부 척추체 사이에 울타리 공간을 형성하도록, 임플란트에 커튼을 부착시키는 단계; 및
    상기 상부 척추체 및 상기 하부 척추체 사이에 커튼으로 형성된 울타리 공간에 골이식재를 삽입하는 단계를 포함하는, 치료 방법.
  41. 척추뼈 임플란트 또는 보철물을 삽입하고 확장시키기 위한 기구에서,
    상기 기구는,
    상기 척추뼈 임플란트 또는 보철물의 상부 부재 및 하부 부재를 각각 결합시키기 위한 상부 결합 암 및 하부 결합 암;
    수술 동안에 시술자에 의해 상기 기구를 가동시키기 위한, 상기 상부 결합 암 및 상기 하부 결합 암 말단의 입력 수단; 및
    상기 상부 결합 암 및 상기 하부 결합 암을 서로 평행한 정렬로 유지한 채로, 상기 상부 결합 암과 상기 하부 결합 암이 멀어지게 움직이게 하여, 상기 척추뼈 임플란트 또는 보철물을 확장시키는 가동 수단을 포함하는, 기구.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 상부 결합 암과 상기 하부 결합 암 각각은, 상기 척추뼈 임플란트 또는 보철물의 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재 각각에 대응하는 위치에 결합하기 위한 하나 이상의 부착물을 포함하는, 기구.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 부착물은 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재에 대응하는 구멍으로 삽입하기 위한 하나 이상의 손가락 모양 돌기를 포함하는, 기구.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 부착물은 상기 상부 부재 및 상기 하부 부재에 상기 상부 결합 암 및 상기 하부 결합 암을 고정시키기 위한 클램핑 수단을 포함하는, 기구.
  45. 제41항에 있어서,
    상기 입력 수단은, 상기 기구를 가동시키도록 시술자의 손으로 압착하는 것에 의해 서로를 향하여 움직여 질 수 있는 한 쌍의 핸들 부재를 포함하고, 상기 한쌍의 핸들 부재에 의해, 상기 기구에 적용되는 힘의 감각의 피드백이 시술자에 제공되는, 기구.
  46. 제41항에 있어서,
    상기 기구는, 상기 기구의 확장에 서로 관련하도록, 상기 한 쌍의 핸들 부재를 함께 압착하는 것에 저항을 제공하기 위한 바이아싱 수단을 더 포함하는, 기구.
  47. 제41항에 있어서,
    상기 기구는, 확장된 위치에서 상기 기구를 고정시키기 위한 고정 수단을 더 포함하는, 기구.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 확장된 위치는, 상기 기구가 완전히 수축된 위치로부터 움직이는 어떤 위치라도 되는, 기구.
  49. 제41항에 있어서,
    상기 기구는, 확장된 상태에서 상기 척추뼈 임플란트 또는 보철물을 고정시키기 위한 체결구를 지지하기 위한 정렬된 지지 부재를 더 포함하는, 기구.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 정렬된 지지 부재는 또한, 스크루드라이버 또는 그 밖에 유사한 것과 같은 고정 도구를 위치시키기 위한 가이드 수단을 포함하는, 기구.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 정렬된 지지부재는 상기 상부 결합 암 및 상기 하부 결합 암에 평행하게 배치된 레일을 포함하는, 기구.
  52. 제41항에 있어서,
    상기 상부 결합 암과 상기 하부 결합 암 각각은, 상기 기구에 결합되는 임플란트에 접근을 용이하게 하기 위해 공간을 제공하기 위해 가동시 떨어져 펼치는 응답 수단으로부터 측 방향으로 연장하는 부분을 하나 이상을 포함하는, 기구.
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