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KR102638410B1 - Patient-matched devices and methods for performing surgical procedures - Google Patents

Patient-matched devices and methods for performing surgical procedures Download PDF

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KR102638410B1
KR102638410B1 KR1020187013340A KR20187013340A KR102638410B1 KR 102638410 B1 KR102638410 B1 KR 102638410B1 KR 1020187013340 A KR1020187013340 A KR 1020187013340A KR 20187013340 A KR20187013340 A KR 20187013340A KR 102638410 B1 KR102638410 B1 KR 102638410B1
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KR
South Korea
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patient
guide
cannula
anatomy
specific
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KR1020187013340A
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Korean (ko)
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KR20180077182A (en
Inventor
조지 프레이
폴 긴즈버그
조프 라이
칼렙 보엘클
그레고리 쿡 카나
션 스타크만
Original Assignee
마이티 오크 메디칼, 인크.
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Publication date
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Abstract

하나 이상의 외과 수술에서 사용하기 위한 맞춤화된 장치를 개발하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 이 시스템 및 방법은 적어도 하나의 맞춤 장치를 제조하기 위해 MRI 데이터 또는 CT 데이터를 포착함으로써 유도될 수 있는 환자의 고유한 해부학적 특징 또는 형태를 포함한다. 바람직한 실시예에 따르면, 맞춤화된 장치는 MRI 또는 CT 데이터로부터의 복수의 데이터 포인트에 기초하는 복수의 상보적인 표면을 포함한다. 따라서, 각 장치는 이중으로 매칭되어 환자 자신의 해부학적 구조 주위에 배향될 수 있으며, 임의의 원하는 축 정렬 또는 삽입 궤도를 더 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치는 외과 수술 중에 사용되는 적어도 하나의 다른 장치와 더 정렬 및/또는 매칭될 수 있다.Systems and methods are disclosed for developing customized devices for use in one or more surgical procedures. The systems and methods include a patient's unique anatomical features or morphology that can be derived by capturing MRI data or CT data to fabricate at least one custom device. According to a preferred embodiment, the customized device includes a plurality of complementary surfaces based on a plurality of data points from MRI or CT data. Accordingly, each device can be doubly matched and oriented around the patient's own anatomy, further providing any desired axial alignment or insertion trajectory. In other embodiments, the device may be further aligned and/or matched with at least one other device used during a surgical procedure.

Description

외과 수술을 수행하기 위한 환자-매칭된 장치 및 방법Patient-matched devices and methods for performing surgical procedures

본 발명은 의료 장치의 분야에 관한 것으로서, 일반적으로 환자의 고유한 해부학적 특징에 기초한 수술 환경에서 특정 환자에게 사용하도록 구성 가능한 장치, 및 이를 제조 및 사용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of medical devices, and generally to devices that are configurable for use on a specific patient in a surgical environment based on the patient's unique anatomical characteristics, and methods of making and using the same.

외과 수술 및 수술에 사용되는 다양한 도구, 기구, 임플란트 및 다른 장치의 복잡성뿐만 아니라 그러한 도구, 기구, 임플란트 및 장치를 수용하는 환자들 간의 해부학적 차이를 고려할 때, 특정 환자의 고유하고 때로는 비-통상적인 해부학적 특징을 설명하는 수술 계획을 수립하는 것은 종종 어려운 일이다. 예를 들어 (부속 장치 또는 독립형 안정화 장치로서) 척추 본체에 페디클 스크류(pedicle screws)를 임플란트하는 것은 다양한 척추 병리를 치료하는 외과 의사들 사이에서 잘 허용되고 있고, 다양한 페디클 스크류 구조의 성능이 예측 가능해졌음에도 불구하고, 페디클 스크류 또는 다른 뼈 앵커의 배치 및 삽입에는 여전히 여러 가지 문제점이 있다. 문제점은 외과 의사가 이전 수술로 인해 뼈의 표식을 참조할 수 없을 때 또는 환자의 해부학적 구조가 형상이 비-통상적일 때 발생한다.Given the complexity of the various instruments, instruments, implants, and other devices used in surgical procedures and procedures, as well as the anatomical differences among patients who receive such instruments, instruments, implants, and devices, the unique and sometimes non-routine nature of a particular patient's Developing a surgical plan that accounts for human anatomical features is often difficult. For example, implanting pedicle screws into the vertebral body (either as an accessory or as a stand-alone stabilization device) is well accepted among surgeons treating a variety of spinal pathologies, and the performance of various pedicle screw constructs has been evaluated. Despite becoming more predictable, the placement and insertion of pedicle screws or other bone anchors still presents several challenges. Problems arise when the surgeon cannot refer to bony landmarks due to previous surgery or when the patient's anatomy is non-traditional in shape.

이제 외과 의사는 자기 공명 영상(MRI) 데이터 또는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 데이터를 CAD(computer-aided design) 프로그램 및/또는 유한 요소 모델링(FEM) 프로그램에 의해 판독 가능한 데이터 세트로 쉽게 변환할 수 있고, 이는 그런 다음 예를 들어 맞춤 임플란트가 연관되도록 설계되는 해부학적 구조의 동적 특성을 기반으로 하는 맞춤 임플란트를 생성하는데 사용될 수 있다. 이 데이터는, 수술 계획 시 외과 의사에 의해 현재 사용되고 있지만, 환자의 고유한 해부학적 구조를 보완하도록 설계되는 맞춤화된 기구 또는 다른 외과 장치 세트를 생성하기 위해서는 거의 사용되지 않는다.Surgeons can now easily convert magnetic resonance imaging (MRI) data or computed tomography (CT) data into readable data sets by computer-aided design (CAD) programs and/or finite element modeling (FEM) programs. , which can then be used, for example, to create a custom implant based on the dynamic properties of the anatomical structures to which the custom implant is designed to be associated. This data is currently used by surgeons in surgical planning, but is rarely used to create a customized set of instruments or other surgical devices designed to complement the patient's unique anatomy.

따라서, 외과 의사가 외과 수술(들)을 안전하고 효율적으로 완료하는데 도움을 주도록 특정 환자의 복수의 해부학적 특징 및/또는 하나 이상의 추가적인 장치에 부합하도록 적응되고 그리고/또는 구성되고 그리고/또는 가능하고, 다르게는 위에 언급된 문제와 위험을 상당 부분 감소시키고, 그렇지 않다면 제거하는 외과 수술용으로 사용하기에 적합한 장치를 제공하는 것이 유리하다. 선행 기술에 대한 다른 장점은 발명의 개요 및 상세한 설명 및 첨부된 청구범위를 검토하면 알게 될 것이다.Accordingly, it is adapted and/or configured and/or capable of adapting to multiple anatomical features of a particular patient and/or one or more additional devices to assist the surgeon in completing the surgical procedure(s) safely and efficiently. , it would otherwise be advantageous to provide a device suitable for surgical use that would significantly reduce, and if not eliminate, the problems and risks mentioned above. Other advantages over the prior art will become apparent upon review of the Summary and Detailed Description and the appended claims.

본 개시의 일 양태에 따르면, 하나 이상의 외과 수술에서 사용하기 위한 맞춤화된 장치를 개발하기 위한 신규한 시스템 및 방법이 설명된다. 이 실시예에 따른 시스템 및 방법은 MRI 또는 CT 데이터로부터의 복수의 데이터 포인트에 기초한 상보적인 표면을 포함하는, 하나 이상의 "환자 매칭된" 장치를 유도하기 위해 MRI 데이터 또는 CT 또는 다른 데이터를 포착하는 것으로부터 유도될 수 있는 환자의 고유한 형태를 사용한다. 각각의 "환자 매칭된" 장치는 환자 자신의 해부학적 구조, 바람직한 삽입 궤도(본 명세서에서 그 전체가 참조로서 통합되는 WO 2008027549호에 개시된 소프트웨어와 같은 3D CAD 소프트웨어를 사용하여 수술 전 설정에서 검증될 수 있음), 및 본 명세서에 기재된 일 실시예에 따르면, 외과 수술 중에 사용되는 다른 장치 주위에서 매칭되고 배향된다.According to one aspect of the present disclosure, a novel system and method for developing a customized device for use in one or more surgical procedures is described. Systems and methods according to this embodiment may be used to capture MRI data or CT or other data to derive one or more “patient matched” devices, including complementary surfaces based on a plurality of data points from the MRI or CT data. Use the patient's unique form that can be derived from Each “patient matched” device will be validated in a preoperative setting using 3D CAD software, such as the software disclosed in WO 2008027549, which is incorporated herein by reference in its entirety, to determine the patient's own anatomy and the desired insertion trajectory. ), and, according to one embodiment described herein, are matched and oriented around other devices used during surgical procedures.

실시예에 따르면, 환자로부터 얻어진 데이터는 장치가 장치를 통과하는 한정된 경로를 구비하여 제조되도록 허용하며, 이는 적어도 하나의 도구, 기구 또는 임플란트와 작동 가능하게 결합되고 적어도 하나의 도구, 기구 또는 임플란트가 일관되고 재생 가능한 방식으로 한정된 경로로 삽입되는 것을 허용한다. 환자에 이식되거나 또는 잔류되는 장치의 예로는 스크류, 핀, 클립, 후크 등과 같은 앵커링 장치와 스페이서, 교체 조인트, 교체 시스템, 케이지 등과 같은 임플란트 가능한 장치가 포함된다.According to embodiments, data obtained from a patient allows a device to be manufactured with a defined path through the device, which is operably coupled to at least one tool, device or implant and wherein the at least one tool, device or implant is Allows insertion into defined paths in a consistent and reproducible manner. Examples of devices that are implanted or left in the patient include anchoring devices such as screws, pins, clips, hooks, etc., and implantable devices such as spacers, replacement joints, replacement systems, cages, etc.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 적어도 하나의 도구를 수용하기 위한 하나 이상의 가이드를 포함하는 사전 구성된 외과용 템플릿이 개시된다. 이 실시예에 따르면, 하나 이상의 가이드는 환자의 해부학적 특징과 실질적으로 일치하도록 형성된 환자 접촉 표면을 더 포함한다. 미리 구성된 외과용 템플릿은 환자 접촉 표면이 가이드 또는 템플릿의 적절한 정렬 및 장착을 보장하기 위해 정합식 결합으로 복수의 해부학적 특징과 접촉하도록 구성되고, 미리 구성된 외과용 템플릿의 가이드는 하나 이상의 가이드 내에서 도구의 바람직한 위치 설정, 정렬 또는 전진을 달성하기 위해 사전 구성된 외과용 템플릿의 제조 이전에 선택된 방향으로 배향된다.According to another aspect of the invention, a pre-configured surgical template is disclosed that includes one or more guides for receiving at least one instrument. According to this embodiment, the one or more guides further include a patient contact surface configured to substantially match the anatomical features of the patient. The pre-configured surgical template is configured such that the patient contact surface contacts a plurality of anatomical features in conformal engagement to ensure proper alignment and mounting of the guide or template, wherein the guides of the pre-configured surgical template are positioned within one or more guides. The pre-configured surgical template is oriented in a direction selected prior to fabrication to achieve desired positioning, alignment or advancement of the instrument.

일 실시예에서, 절단 가이드는 템플릿 또는 가이드의 일 부분에 상호 연결된다. 절단 가이드는 환자의 척추의 미리 결정된 부분을 제거 또는 변경하도록 작동 가능한 기구를 가이드하도록 구성된 트랙을 포함한다. 일 실시예에서, 절단 가이드의 트랙은 환자 맞춤형 깊이, 각도, 및 배향 제어를 포함하여 기구를 가이드한다.In one embodiment, the cutting guide is interconnected to a template or a portion of the guide. The cutting guide includes tracks configured to guide an instrument operable to remove or alter a predetermined portion of the patient's spine. In one embodiment, the tracks of the cutting guide guide the instrument with patient-customized depth, angle, and orientation controls.

일 실시예에서, 트랙은 본체의 일 부분을 통해 형성된다. 다른 실시예에서, 트랙은 본체의 외부 표면의 일 부분에 의해 형성된다. 외부 표면의 부분은 기구의 부분이 미리 결정된 평면에서 움직일 수 있는 실질적으로 평면인 표면을 포함할 수 있다.In one embodiment, the track is formed through a portion of the body. In another embodiment, the track is formed by a portion of the outer surface of the body. A portion of the outer surface may include a substantially planar surface over which a portion of the instrument can move in a predetermined plane.

일 실시예에서, 가이드는 프레임을 더 포함한다. 프레임은 환자의 적어도 하나의 척추에 고정되도록 구성된다. 일 실시예에서, 프레임은 적어도 하나의 척추에 고정된 스크류에 고정된다. 가이드의 본체는 프레임에 해제 가능하게 상호 연결되도록 구성되어 있다. 이러한 방식으로, 가이드는 외과 수술에서 사용되는 본 발명의 다른 실시예의 가이드 이전, 또는 이후에 사용될 수 있다.In one embodiment, the guide further includes a frame. The frame is configured to be secured to at least one vertebra of the patient. In one embodiment, the frame is secured to screws secured to at least one vertebra. The main body of the guide is configured to be releasably interconnected to the frame. In this way, the guide can be used before, or after the guide of other embodiments of the invention used in surgical procedures.

일 실시예에서, 적어도 하나의 트랙은 본체에 형성된 2개의 트랙을 포함한다.In one embodiment, the at least one track includes two tracks formed on the body.

본 발명의 일 양태에서는, 환자 맞춤형 템플릿이 제공된다. 템플릿은 외과 수술에서 사용하기에 적합하며, 근위 부분 및 원위 부분을 갖는 본체를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 원위 부분은 환자의 척추의 미리 결정된 부분에 실질적으로 부합하도록 형성된다. 본체는 환자의 해부학적 특징으로부터 결정된 방향으로 배향된 보어와 트랙 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시예에서, 보어 또는 트랙은 기구 또는 고정 장치를 가이드하도록 구성된다.In one aspect of the invention, a patient-customized template is provided. The template is suitable for use in surgery and includes, but is not limited to, a body having a proximal portion and a distal portion. The distal portion is formed to substantially conform to a predetermined portion of the patient's spine. The body includes at least one of a bore and a track oriented in a direction determined from the patient's anatomical characteristics. In one embodiment, the bore or track is configured to guide an instrument or fixture.

본체의 부분은 환자의 척추의 적어도 제2 미리 결정된 부분 주위에 적어도 부분적으로 후크하도록 그리고 실질적으로 부합되도록 구성된다. 일 실시예에서, 본체의 후크 부분은 본체의 원위 부분의 연장부를 포함한다. 다른 실시예에서, 본체의 연장부는 래미너, 관절간부, 횡돌기의 측면, 극상 돌기, 아래 관절 돌기 및 위 관절 돌기로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 척추 해부학적 구조 주위에 적어도 부분적으로는 후크하도록 설계된다.The portion of the body is configured to at least partially hook and substantially conform about at least a second predetermined portion of the patient's spine. In one embodiment, the hook portion of the body includes an extension of the distal portion of the body. In another embodiment, the extension of the body is designed to hook, at least in part, around a spinal anatomy selected from the group consisting of the laminar, interarticularis, lateral to the transverse process, supraspinous process, inferior articular process, and superior articular process.

일 실시예에서, 템플릿의 본체의 원위 부분은 환자의 척추의 일 부분을 제거함으로써 생성된 절단 표면에 실질적으로 부합하도록 형성된다. 환자의 척추의 부분은 동일한 외과 수술의 이전 부분 동안 제거되었을 수 있다. 다른 실시예에서, 원위 부분의 적어도 일 부분은 환자의 해부학적 구조의 변경되지 않은 부분에 실질적으로 부합하도록 형성된다.In one embodiment, the distal portion of the body of the template is formed to substantially conform to a cutting surface created by removing a portion of the patient's spine. Part of the patient's spine may have been removed during a previous portion of the same surgical procedure. In another embodiment, at least a portion of the distal portion is formed to substantially conform to an unaltered portion of the patient's anatomy.

일 실시예에서, 보어는 피질골 궤도로 지향된다. 다른 실시예에서, 보어는 페디클 스크류 궤도로 지향된다.In one embodiment, the bore is directed into the cortical orbit. In another embodiment, the bore is directed into the pedicle screw raceway.

일 실시예에서, 제1 환자 맞춤형 표면은 환자의 해부학적 구조로부터 결정되고 환자의 해부학적 구조에 대해 상보적이다. 다른 실시예에서, 해부학적 특징은 척추이고, 제1 환자 맞춤형 표면은 척추의 래미너, 파(pars), 관절 돌기 및 극상 돌기 중 하나 이상과 해부학적으로 정합하도록 구성된다.In one embodiment, the first patient-specific surface is determined from the patient's anatomy and is complementary to the patient's anatomy. In another embodiment, the anatomical feature is a spine, and the first patient-specific surface is configured to anatomically register with one or more of the laminae, pars, articular processes, and supraspinatus of the spine.

일 실시예에서, 제1 궤도는 페디클 스크류 궤도를 따라 배향된다. 선택적으로, 제1 궤도는 기구를 다음 중 하나에서 경피적으로 가이드하도록 배향될 수 있다: (1) 피질 궤도; (2) S1 에일러(alar) 궤도; (3) S2 에일러 궤도; (4) 및 S2 에일러-장골(alar-iliac) 궤도; 및 (5) 장골 궤도.In one embodiment, the first trajectory is oriented along the pedicle screw trajectory. Optionally, the first orbit can be oriented to guide the instrument percutaneously in one of the following: (1) cortical orbit; (2) S1 alar orbit; (3) S2 Eiler orbit; (4) and S2 alar-iliac orbit; and (5) iliac orbit.

일 실시예에서, 외과용 가이드는 신속한 프로토타이핑 기계, 광조형(SLA) 기계, 선택적 레이저 소결(SLS) 기계, 선택적 열 소결(SHM) 기계, 융합된 침적 모델링(FDM) 기계, 직접 금속 레이저 소결(DMLS) 기계, 파우더 베드 인쇄(PP) 기계, 디지털 광 프로세싱(DLP) 기계, 잉크젯 포토 수지 기계, 및 전자 빔 멜팅(EBM) 기계로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 프로세스에 의해 제조된다. 선택적으로, 외과용 가이드는 알루미늄 합금, 크롬 합금, PEEK 재료, 탄소 섬유, ABS 플라스틱, 폴리우레탄, 수지, 섬유-포함 수지성 재료, 고무, 라텍스, 합성 고무, 폴리머 및 천연 소재로 제작될 수 있다.In one embodiment, the surgical guide is a rapid prototyping machine, a stereolithography (SLA) machine, a selective laser sintering (SLS) machine, a selective thermal sintering (SHM) machine, a fused deposition modeling (FDM) machine, or a direct metal laser sintering machine. It is manufactured by a process selected from the group consisting of (DMLS) machines, powder bed printing (PP) machines, digital light processing (DLP) machines, inkjet photo resin machines, and electron beam melting (EBM) machines. Optionally, the surgical guide may be made of aluminum alloy, chrome alloy, PEEK material, carbon fiber, ABS plastic, polyurethane, resin, fiber-containing resinous material, rubber, latex, synthetic rubber, polymer and natural materials. .

선택적으로, 외과용 가이드는 최소 침습 외과 수술 및 최소 접근 수술 중 하나 이상에서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 외과용 가이드는 해부학적 특징에 대한 외과용 가이드의 배치가 컴퓨터 제어기를 통해 조작자에 의해 원격으로 수행될 수 있도록 자동화 또는 반자동화 조작을 사용하는 장치와 함께 사용되도록 구성된다. 다른 실시예에서, 외과용 장치는 해부학적 특징에 대한 외과용 장치의 위치 및 배향이 입증될 수 있도록 광학적, 전자적 또는 방사선학적 인식 수단에 의해 식별 가능하다.Optionally, the surgical guide may be used in one or more of minimally invasive surgery and minimal access surgery. In one embodiment, the surgical guide is configured for use with a device that uses automated or semi-automated manipulation such that placement of the surgical guide relative to an anatomical feature can be performed remotely by an operator via a computer controller. In other embodiments, the surgical device is identifiable by optical, electronic, or radiological recognition means so that the location and orientation of the surgical device relative to anatomical features can be verified.

본 개시의 추가적인 양태는 상세한 설명으로부터, 특히 도면과 함께 취해질 때 보다 쉽게 명백해질 것이다.Additional aspects of the disclosure will become more readily apparent from the detailed description, especially when taken in conjunction with the drawings.

본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 개시의 실시예를 도시한다.
도 1은 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에 따른 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에 따른 절단 가이드의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에 따른 절단 도구의 사시도이다.
도 3c는 도 2a의 절단 가이드로 도시되는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 다른 사시도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 2a의 절단 가이드로 도시되는 도 3a에 도시된 실시예의 절단 도구의 사시도이다.
도 5a는 척추 본체에 대해 위치된 본 발명의 다른 실시예의 가이드의 정면도이다.
도 5b는 도 5a의 가이드의 캐뉼라 내에 삽입된 본 발명의 실시예의 보어링 기구를 도시하는 다른 정면도이다.
도 5c는 도 5a에 도시된 척추 본체에 근접하여 위치된 본 발명의 일 실시예의 가이드 슬리브의 측면도이다.
도 5d는 도 5c의 가이드 슬리브의 캐뉼라 내로 삽입된 본 발명의 일 실시예의 절단 도구의 측면도이다.
도 5e는 도 5d의 절단 도구 및 가이드 슬리브의 사시도이다.
도 5f 내지 도 5g는 도 5d의 절단 도구 및 가이드 슬리브의 추가의 사시도이다.
도 6a는 환자의 척추의 일 부분에 상호 연결된 본 발명의 일 실시예의 프레임의 정면도이다.
도 6b는 도 6a의 프레임에 상호 연결된 본 발명의 다른 실시예의 가이드의 정면도이다.
도 6c는 도 6b의 가이드 및 프레임의 사시도이다.
도 6d는 가이드에 형성된 슬롯의 구조를 나타내는 은선을 포함하는 도 6b의 가이드 및 프레임의 다른 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 가이드의 정면도이다.
도 7b는 도 7a의 가이드의 배면도이다.
도 7c는 도 7a의 가이드의 저면 사시도이다.
도 7d 내지 도 7e는 척추 본체에 대하여 위치되고 가이드에 형성된 슬롯의 구조를 나타내는 은선을 포함하는 도 7a의 가이드의 정면도 및 사시도이다.
도 7f는 척추 본체에 대해 위치된 도 7a의 가이드의 측면도이다.
도 7g는 척추 본체에 대해 위치되고 척추 본체에 형성된 절단부를 도시하는 도 7a의 가이드의 다른 측면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예의 또 다른 가이드의 정면도이다.
도 8b는 척추에 대해 위치된 도 8a의 가이드의 다른 정면도이다.
도 8c는 도 8a의 가이드의 측면 사시도이다.
도 8d는 척추 본체에 대해 위치된 도 8a의 가이드의 측면도이다.
도 8e는 척추 본체에 대해 위치된 도 8a의 가이드의 평면도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 가이드의 정면도이다.
도 9b는 척추 본체에 대해 위치된 도 9a의 가이드의 다른 정면도이다.
도 9c는 도 9a의 가이드의 측면 사시도이다.
도 9d는 척추 본체에 대해 위치된 도 9a의 가이드의 다른 측면 사시도이다.
도 9e는 척추 본체에 대해 위치된 도 9a의 가이드의 측면도이다.
도 10a는 환자의 척추의 일 부분에 상호 연결된 본 발명의 일 실시예의 프레임의 정면도이다.
도 10b 내지 도 10c는 도 10a의 프레임에 상호 연결된 본 발명의 일 실시예의 다른 가이드의 정면도 및 사시도이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 가이드의 사시도로서, 도 11c는 외과 수술에서 변경된 척추 본체에 대해 위치된 도 11a의 가이드를 도시한다.
도 11d 내지 도 11e는 외과 수술에서 변경된 환자의 척추의 일 부분에 대해 위치된 도 11a의 가이드의 정면도 및 사시도이며, 환자의 신경 요소에 대한 가이드를 추가로 도시한다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 또 다른 실시예의 가이드의 사시도로서, 도 12c 내지 도 12d는 척추의 부분들을 제거하기 위해 절단된 척추 본체에 대해 위치된 가이드를 도시하고, 도 12e는 척추 본체 및 환자의 신경 요소에 대해 위치된 가이드를 도시한다.
도 13a는 본 발명의 또 다른 가이드의 사시도이다.
도 13b 내지 도 13c는 가이드를 사용하여 형성된 절단부를 포함하는 척추 본체와 접촉하여 위치되는 도 13a의 가이드의 측면도 및 사시도이다.
도 13d는 환자의 척추의 일 부분에 대한 사용 위치로 도시되고 가이드의 리세스에 근접하게 위치된 환자의 신경 요소를 도시하는 도 13a의 가이드의 정면도이다.
도 13e는 유사한 사용 위치에 있는 도 13d의 가이드의 측면 사시도이다.
도 14a는 본 발명의 일 실시예의 모델의 사시도이다.
도 14b는 도 14a의 모델의 측면도이다.
도 14c는 도 14a의 모델의 배면도이다.
도 14d 내지 도 14e는 척추 본체와 접촉하여 위치된 도 14a의 모델의 사시도 및 측면도이다.
도 15a는 본 발명의 일 실시예의 다른 모델의 정면도이다.
도 15b는 도 15a의 모델의 배면도이다.
도 15c는 도 15a의 모델의 배면 사시도이다.
도 15d는 척추 본체에 대한 사용 위치에 있는 도 15a의 모델의 다른 정면 입면도이다.
도 15e는 도 15d의 모델의 정면 사시도이다.
도 15f는 도 15d의 모델의 상부 사시도이다.
도 16a는 본 발명의 모델의 다른 실시예의 전방 사시도이다.
도 16b 내지 도 16c는 척추 본체에 인접하게 위치된 도 16a의 실시예의 모델의 정면도 및 사시도이다.
도 17a는 본 발명의 일 실시예의 모델에 상호 연결되도록 구성되고 분해된 상태로 가이드 및 모델을 도시하는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 가이드의 사시도이다.
도 17b는 조립된 상태의 도 17a의 모델 및 가이드의 사시도이다.
도 17c는 도 17b의 모델 및 가이드의 정면도이다.
도 17d 내지 도 17e는 척추 본체에 인접하게 위치된 도 17b의 모델 및 가이드의 사시도 및 정면도이다.
도 18a 내지 도 18b는 본 발명의 모델의 또 다른 실시예의 사시도 및 측면도이다.
도 18c 내지 도 18d는 도 10a의 프레임과 유사한 본 발명의 프레임에 상호 연결된 도 18a의 모델의 사시도 및 측면도로서, 환자의 척추의 일 부분에 인접한 사용 위치에서의 모델을 도시한다.
도 19a는 본 발명의 모델의 다른 실시예의 사시도이다.
도 19b는 도 19a의 모델의 측면 사시도이다.
도 19c 내지 도 19d는 본 발명의 프레임에 상호 연결된 사용 위치에서의 도 19a의 모델의 도면으로서, 프레임은 환자의 척추의 일 부분에 고정되어 있다.
도 20a는 본 발명의 일 실시예의 환자의 척추의 일 부분의 고유한 그룹화의 3차원 모델의 사시도로서, 척추의 일 부분이 제거되는 것을 도시한다.
도 20b는 도 20a의 3차원 모델의 측면도이다.
도 20c는 제거된 척추 부분의 일부가 절개된 후의 제거된 척추 부분의 사시도이다.
도 20d는 척추의 일 부분이 제거된 후에 형성된 갭을 폐쇄하기 위해 모델이 이동된 후의 도 20d의 3차원 모델의 측면도이다.
도 20e는 도 20b의 3차원 모델의 측면도로서, 3차원 모델에 상호 연결된 본 발명의 정렬 인디케이터를 도시하고 계획된 외과 수술 전에 환자의 척추의 정렬을 보여주는 모델을 더 도시한다.
도 20f는 계획된 외과 수술 후의 환자의 척추의 정렬을 도시하는 도 20e의 정렬 인디케이터의 다른 측면도이다.
도 21a는 환자의 해부학적 구조의 일 부분에 근접하여 위치된 본 발명의 일 실시예의 관상면 정렬 검증 도구의 사시도이다.
도 21b, 도 21c 및 도 21d는 각각 도 21a의 도구의 정면도, 저면도, 평면도이다.
도 22a는 환자의 척추의 일 부분에 근접하여 위치된 본 발명의 관상면 정렬 검증 도구의 다른 실시예의 사시도이다.
도 22b, 도 22c 및 도 22d는 도 22a의 도구의 정면도, 평면도 및 우측면도이다.
도 23a는 관상면 정렬의 검증을 위한 본 발명의 일 실시예의 다른 도구의 정면도이다.
도 23b는 도 23a의 도구의 우측면도이다.
도 23c는 도 23a의 도구의 사시도이다.
도 23d는 환자의 척추의 일 부분에 근접하고 시상면에 대해 정렬된 도 23a의 도구의 정면도이다.
도 23e는 환자의 척추에 근접하고 관상면에 대해 정렬된 도 23d의 도구의 측면도이다.
도 24a 내지 도 24b는 계획된 외과 수술 중에 척추의 정렬이 변경되기 이전 및 이후의 환자의 척추의 일 부분에 상호 연결된 사용 위치의 정렬 조립체의 2개의 측면도를 도시한다.
도 25a 내지 도 25c는 환자의 척추의 표면 및 궤도를 접촉하기 위한 본 발명의 일 실시예의 또 다른 환자 맞춤형 가이드의 다양한 도면이다.
도 26a 내지 도 26c는 환자의 척추 본체와 관련하여 도시된 도 25a 내지 도 25c의 가이드의 다양한 도면이다.
도 27a 내지 도 27c는 환자의 척추의 표면 및 궤도를 접촉하기 위한 본 발명의 다른 실시예의 다른 환자 맞춤형 가이드의 다양한 도면이다.
도 28a 내지 도 28b는 본 발명의 일 실시예의 환자 맞춤형 가이드의 또 다른 실시예의 다양한 도면이다.
도 29a 내지 도 29c는 본 발명의 일 실시예의 다른 환자 맞춤형 가이드의 다양한 도면이다.
도 30a 내지 도 30c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 환자의 척추의 표면 및 궤도를 접촉하기 위한 환자 맞춤형 가이드의 다양한 도면이다.
도 31a 내지 도 31c는 본 발명의 또 다른 실시예의 제2 및 제3 슬리브를 더 포함하는 본 발명의 실시예의 가이드의 다양한 도면이다.
도 32a 내지 도 32b는 본 발명의 일 실시예의 환자 맞춤형 가이드의 또 다른 실시예의 다양한 도면이다.
도 33a 내지 도 33b는 본 발명의 환자 맞춤형 가이드의 다른 실시예의 사시도이다.
도 34a 내지 도 34b는 본 발명의 다른 환자 맞춤형 가이드의 저면도 및 사시도이다.
도 35a 내지 도 35c는 본 발명의 또 다른 환자 맞춤형 가이드의 사시도이다.
도 35e 내지 도 35f는 척추 본체에 대해 위치된 도 35a 내지 도 35d의 환자 맞춤형 가이드의 추가적인 사시도이다.
도 36a는 가이드의 캐뉼라가 환자의 척추 칼럼의 척추를 접촉하지 않는 본 발명의 일 실시예의 또 다른 환자 맞춤형 가이드의 사시도이다.
도 36b 내지 도 36c는 척추 본체에 대해 배치되고 척추 본체로부터 미리 결정된 거리만큼 분리된 캐뉼라의 원위 단부를 도시하는 도 36a의 환자 맞춤형 가이드의 사시도이다.
도 36d 내지 도 36f는 도 36a의 가이드와 유사한 다른 환자 맞춤형 가이드의 사시도로서, 상기 가이드는 환자의 뼈의 해부학적 구조에 대한 절개부 내에 위치되도록 구성되고 피부 외피의 외부에 유지되도록 구성되어 있는 외부 캐뉼라를 포함하고 피부 외피 내에 있도록 위치된 내부 캐뉼라를 더 포함하며, 외부 및 내부 캐뉼라는 동일 직선으로 정렬된다.
도 37a 내지 도 37b는 본 발명의 환자 맞춤형 가이드의 다른 실시예의 측면 사시도 및 상부 사시도이다.
도 37c 내지 도 37d는 척추 본체에 대해 위치된 도 37a의 환자 맞춤형 가이드의 사시도이다.
도 38은 본 개시의 일 실시예에 따른 외과 수술을 용이하게 하기 위한 체내 가이드의 분해 사시도이다.
도 39는 체내 가이드의 다른 실시예의 우측면도이다.
도 40은 도 38에 도시된 체내 가이드의 사시도로서, 상이한 가이드 슬리브가 체내 가이드의 구멍 내에 삽입되어 있다.
도 41은 구멍에 삽입된 또 다른 가이드 슬리브를 갖는 도 38에 도시된 체내 가이드의 또 다른 사시도이다.
도 42는 2개의 척추 본체 사이의 도 38에 도시된 체내 가이드의 사시도이다.
도 43a 내지 도 43b는 상부 척추 본체에 인접한 도 42에 도시된 체내 가이드의 저면 후방 사시도이다.
도 44a 내지 도 44b는 도 40의 가이드 슬리브가 구멍 내에 삽입되어 있는 도 42에 도시된 체내 가이드의 사시도이다.
도 45a 내지 도 45b는 2개의 상이한 척추 본체 사이의 다른 체내 가이드의 사시도이다.
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the present disclosure.
1 is a perspective view of a device according to another alternative embodiment of the present invention.
2A-2B are perspective views of a cutting guide according to another alternative embodiment of the present invention.
3A-3B are perspective views of a cutting tool according to another alternative embodiment of the present invention.
FIG. 3C is another perspective view according to the embodiment shown in FIG. 3A shown with the cutting guide of FIG. 2A.
Figures 4A-4B are perspective views of the cutting tool of the embodiment shown in Figure 3A shown with the cutting guide of Figure 2A.
Figure 5A is a front view of a guide of another embodiment of the invention positioned relative to the spinal body.
Figure 5b is another front view showing the boring mechanism of an embodiment of the invention inserted within the cannula of the guide of Figure 5a.
Figure 5C is a side view of a guide sleeve of one embodiment of the invention positioned proximate the vertebral body shown in Figure 5A.
Figure 5D is a side view of a cutting tool of one embodiment of the invention inserted into the cannula of the guide sleeve of Figure 5C.
Figure 5E is a perspective view of the cutting tool and guide sleeve of Figure 5D.
Figures 5F-5G are further perspective views of the cutting tool and guide sleeve of Figure 5D.
Figure 6A is a front view of a frame of one embodiment of the invention interconnected to a portion of a patient's spine.
Figure 6b is a front view of a guide of another embodiment of the invention interconnected to the frame of Figure 6a.
Figure 6c is a perspective view of the guide and frame of Figure 6b.
FIG. 6D is another perspective view of the guide and frame of FIG. 6B including hidden lines showing the structure of slots formed in the guide.
Figure 7a is a front view of another guide of the present invention.
Figure 7b is a rear view of the guide of Figure 7a.
Figure 7c is a bottom perspective view of the guide of Figure 7a.
Figures 7D-7E are front and perspective views of the guide of Figure 7A positioned relative to the vertebral body and including hidden lines showing the structure of slots formed in the guide.
Figure 7F is a side view of the guide of Figure 7A positioned relative to the vertebral body.
FIG. 7G is another side view of the guide of FIG. 7A positioned relative to the vertebral body and showing a cut formed in the vertebral body.
Figure 8A is a front view of another guide in an embodiment of the present invention.
Figure 8B is another front view of the guide of Figure 8A positioned relative to the spine.
Figure 8c is a side perspective view of the guide of Figure 8a.
Figure 8D is a side view of the guide of Figure 8A positioned relative to the vertebral body.
Figure 8E is a top view of the guide of Figure 8A positioned relative to the vertebral body.
Figure 9A is a front view of another guide in one embodiment of the present invention.
Figure 9B is another front view of the guide of Figure 9A positioned relative to the vertebral body.
Figure 9c is a side perspective view of the guide of Figure 9a.
Figure 9D is another side perspective view of the guide of Figure 9A positioned relative to the vertebral body.
Figure 9E is a side view of the guide of Figure 9A positioned relative to the spinal body.
Figure 10A is a front view of a frame of one embodiment of the invention interconnected to a portion of a patient's spine.
Figures 10b-10c are front and perspective views of another guide of one embodiment of the present invention interconnected to the frame of Figure 10a.
Figures 11A-11C are perspective views of another guide of one embodiment of the invention, with Figure 11C showing the guide of Figure 11A positioned relative to a modified vertebral body in a surgical procedure.
Figures 11D-11E are front and perspective views of the guide of Figure 11A positioned over a portion of a patient's spine that has been altered surgically, further showing the guide relative to the patient's neural elements.
Figures 12A-12E are perspective views of a guide in another embodiment of the invention, with Figures 12C-12D showing the guide positioned relative to a vertebral body cut to remove portions of the vertebrae, and Figure 12E showing the vertebral body and A guide is shown positioned relative to the patient's neural elements.
Figure 13a is a perspective view of another guide of the present invention.
Figures 13B-13C are side and perspective views of the guide of Figure 13A positioned in contact with a vertebral body including cuts formed using the guide.
FIG. 13D is a front view of the guide of FIG. 13A shown in use position relative to a portion of the patient's spine and showing the patient's neural elements positioned proximate to a recess of the guide.
Figure 13e is a side perspective view of the guide of Figure 13d in a similar use position.
Figure 14A is a perspective view of a model of one embodiment of the present invention.
Figure 14b is a side view of the model of Figure 14a.
Figure 14c is a rear view of the model of Figure 14a.
Figures 14D-14E are perspective and side views of the model of Figure 14A positioned in contact with the spinal body.
Figure 15A is a front view of another model of one embodiment of the present invention.
Figure 15b is a rear view of the model of Figure 15a.
Figure 15C is a rear perspective view of the model of Figure 15A.
Figure 15D is another front elevation view of the model of Figure 15A in use position relative to the spinal body.
Figure 15E is a front perspective view of the model of Figure 15D.
Figure 15F is a top perspective view of the model of Figure 15D.
Figure 16A is a front perspective view of another embodiment of the model of the present invention.
Figures 16B-16C are front and perspective views of a model of the embodiment of Figure 16A positioned adjacent the spinal body.
Figure 17A is a perspective view of another guide of one embodiment of the invention, showing the guide and model in an exploded state and configured to be interconnected to a model of one embodiment of the invention.
Figure 17b is a perspective view of the model and guide of Figure 17a in an assembled state.
Figure 17c is a front view of the model and guide of Figure 17b.
Figures 17D-17E are perspective and front views of the model and guide of Figure 17B positioned adjacent the spinal body.
18A-18B are perspective and side views of another embodiment of the model of the present invention.
Figures 18C-18D are perspective and side views of the model of Figure 18A interconnected to a frame of the invention similar to the frame of Figure 10A, showing the model in a use position adjacent a portion of a patient's spine.
Figure 19a is a perspective view of another embodiment of the model of the present invention.
Figure 19b is a side perspective view of the model of Figure 19a.
Figures 19C-19D are illustrations of the model of Figure 19A in a use position interconnected to a frame of the present invention, with the frame secured to a portion of the patient's spine.
Figure 20A is a perspective view of a three-dimensional model of a unique grouping of portions of a patient's spine in one embodiment of the invention, showing a portion of the spine being removed.
Figure 20b is a side view of the three-dimensional model of Figure 20a.
Figure 20C is a perspective view of a removed spinal segment after a portion of the removed spinal segment has been excised.
Figure 20D is a side view of the three-dimensional model of Figure 20D after the model has been moved to close the gap formed after a portion of the spine has been removed.
Figure 20E is a side view of the three-dimensional model of Figure 20B, showing alignment indicators of the invention interconnected to the three-dimensional model and further showing the model showing the alignment of the patient's spine prior to a planned surgical procedure.
Figure 20F is another side view of the alignment indicator of Figure 20E showing the alignment of the patient's spine after a planned surgical procedure.
Figure 21A is a perspective view of a coronal alignment verification tool of one embodiment of the invention positioned proximate to a portion of a patient's anatomy.
Figures 21b, 21c and 21d are front, bottom and top views, respectively, of the tool of Figure 21a.
Figure 22A is a perspective view of another embodiment of the coronal alignment verification tool of the present invention positioned proximate a portion of a patient's spine.
Figures 22B, 22C and 22D are front, top and right side views of the tool of Figure 22A.
Figure 23A is a front view of another tool of one embodiment of the present invention for verification of coronal plane alignment.
Figure 23b is a right side view of the tool of Figure 23a.
Figure 23c is a perspective view of the tool of Figure 23a.
FIG. 23D is a front view of the instrument of FIG. 23A aligned with the sagittal plane and proximal to a portion of a patient's spine.
FIG. 23E is a side view of the instrument of FIG. 23D aligned relative to the coronal plane and proximal to the patient's spine.
Figures 24A-24B show two side views of an alignment assembly in use position interconnected to a portion of a patient's spine before and after the alignment of the spine is altered during a planned surgical procedure.
25A-25C are various views of another patient-tailored guide of one embodiment of the present invention for contacting the surface and trajectory of a patient's spine.
Figures 26A-26C are various views of the guide of Figures 25A-25C shown in relation to the spinal body of a patient.
27A-27C are various views of another patient-specific guide of another embodiment of the present invention for contacting the surface and trajectory of a patient's spine.
28A to 28B are various views of another embodiment of a patient-customized guide according to an embodiment of the present invention.
Figures 29A to 29C are various views of another patient-customized guide according to an embodiment of the present invention.
30A to 30C are various views of a patient-customized guide for contacting the surface and trajectory of a patient's spine according to another embodiment of the present invention.
Figures 31A-31C are various views of a guide of an embodiment of the invention further comprising second and third sleeves of another embodiment of the invention.
32A to 32B are various views of another embodiment of a patient-customized guide according to an embodiment of the present invention.
33A to 33B are perspective views of another embodiment of the patient-customized guide of the present invention.
Figures 34a to 34b are bottom and perspective views of another patient-customized guide of the present invention.
Figures 35a to 35c are perspective views of another patient-customized guide of the present invention.
Figures 35E-35F are additional perspective views of the patient-specific guide of Figures 35A-35D positioned relative to the spinal body.
Figure 36A is a perspective view of another patient-tailored guide of one embodiment of the invention in which the guide's cannula does not contact the vertebrae of the patient's spinal column.
Figures 36B-36C are perspective views of the patient-specific guide of Figure 36A showing the distal end of the cannula positioned relative to the spinal body and separated by a predetermined distance from the spinal body.
FIGS. 36D-36F are perspective views of another patient-specific guide similar to the guide of FIG. 36A, wherein the guide is configured to be positioned within an incision into the patient's bony anatomy and has an external guide configured to be retained outside the skin envelope. It includes a cannula and further includes an inner cannula positioned within the skin envelope, wherein the outer and inner cannula are collinearly aligned.
37A to 37B are a side perspective view and a top perspective view of another embodiment of the patient-customized guide of the present invention.
Figures 37C-37D are perspective views of the patient-specific guide of Figure 37A positioned relative to the spinal body.
Figure 38 is an exploded perspective view of an intracorporeal guide for facilitating surgical operation according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 39 is a right side view of another embodiment of the intracorporeal guide.
Figure 40 is a perspective view of the intracorporeal guide shown in Fig. 38, with different guide sleeves inserted into the holes of the intracorporeal guide.
Figure 41 is another perspective view of the intracorporeal guide shown in Figure 38 with another guide sleeve inserted into the bore.
Figure 42 is a perspective view of the intracorporeal guide shown in Figure 38 between two vertebral bodies.
Figures 43A-43B are bottom rear perspective views of the intracorporeal guide shown in Figure 42 adjacent the upper spinal body.
Figures 44A-44B are perspective views of the intracorporeal guide shown in Figure 42 with the guide sleeve of Figure 40 inserted into the hole.
Figures 45A-45B are perspective views of another intracorporeal guide between two different spinal bodies.

첨부된 도면에 도시되고 본 명세서에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 본 개시는 다양한 개수의 외과 수술에서 사용하기 위한 다양한 맞춤화된 환자-매칭된 장치를 개발하기 위한 신규한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 상기 시스템 및 방법은 MRI 데이터, CT 데이터 또는 임의의 다른 의료 이미징 장치를 포착하여 유도될 수 있는 환자의 고유한 형태를 사용하여, 데이터 포인트 세트에서 유도되는 바와 같이 외과 수술(들) 중에 마주치는 표면에 상보적인 표면을 포함하는 하나 이상의 환자-매칭된 장치를 유도한다. 본 명세서에 설명된 다양한 실시예에 따르면, 환자-매칭된 장치는 원하는 축 및/또는 삽입 궤도를 더 포함할 수 있다.As shown in the accompanying drawings and described in more detail herein, the present disclosure relates to novel systems and methods for developing a variety of customized, patient-matched devices for use in a diverse number of surgical procedures. The systems and methods use the patient's unique morphology, which may be derived by capturing MRI data, CT data, or any other medical imaging device, to determine the surface encountered during the surgical procedure(s) as derived from the set of data points. Deriving one or more patient-matched devices comprising surfaces complementary to According to various embodiments described herein, the patient-matched device may further include a desired axis and/or insertion trajectory.

본 개시의 복수의 실시예가 도 1 내지 도 45에 도시된다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 외과 수술을 용이하게 하기 위한 장치의 사시도이다. 이 실시예에서, 전술한 시스템 및 방법에 의해 형성된 장치는 절단 가이드(10)를 포함한다. 가이드(10)는 절단 도구를 배향시켜 환자의 해부학적 구조의 부분들을 변경 및 선택적으로 제거하도록 사용될 수 있다. 라우터, 버어 및 절골도를 포함하는(그러나 이에 한정되지 않음) 다양한 절단 도구를 가이드와 함께 사용할 수 있다. 도 1에 도시된 가이드(10)는 환자의 래미너를 변경하기 위해 외과적 절단 기구의 사용을 용이하게 하도록 구성된 라미넥토미 가이드이다. 그러나, 본 발명의 가이드는 환자의 해부학적 구조의 임의의 부분을 변경하는 수술에서의 사용에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명의 가이드는 환자의 후관절, 횡돌기, 관절 돌기 및 극상 돌기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 환자의 해부학적 구조의 후방 부분을 변경하는 수술에 사용될 수 있다.Multiple embodiments of the present disclosure are shown in Figures 1-45. 1 is a perspective view of a device for facilitating surgical operations according to an embodiment of the present disclosure. In this embodiment, the device formed by the system and method described above includes a cutting guide (10). Guide 10 may be used to orient a cutting tool to alter and selectively remove portions of the patient's anatomy. A variety of cutting tools can be used with the guide, including but not limited to routers, burrs, and cutters. Guide 10, shown in Figure 1, is a laminectomy guide configured to facilitate the use of surgical cutting instruments to alter a patient's laminae. However, the guide of the present invention can be adapted for use in surgery to alter any part of the patient's anatomy. In one embodiment, the guide of the present invention may be used in surgery to alter the posterior portion of a patient's anatomy, including but not limited to the facet joint, transverse process, articular process, and supraspinatus.

도 1에 도시된 본 발명의 실시예에서, 가이드(10)는 환자의 해부학적 구조의 측면에 직접적으로 끼워지도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 가이드는 상측 및 하측 척추(VS, VI) 사이의 중간 척추(VM)에 근접하여 위치된다. 따라서, 라미넥토미 절단 가이드(10)는 라미넥토미 절단 가이드(10)가 하나 이상의 척추 본체와 정합하도록 허용하는 하부 환자 접촉 표면(14)을 또한 포함한다. 환자 접촉 표면(14)은 래미너, 횡돌기, 관절 돌기, 극상 돌기 등과 같은 환자의 해부학적 구조의 임의의 부분에 맞춤형이 될 수 있다. 대안적으로, 가이드(10)는 본 명세서에서보다 상세히 기술된 바와 같이 프레임에 상호 연결될 수 있다. 표면(14)은 환자의 해부학적 구조의 부분 주위에 적어도 부분적으로 후크하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 표면(14)은 환자의 해부학적 구조의 2개의 별개의 부분에 의해 형성된 2개의 상이한 평면과 접촉하도록 구성된 복수의 부분(14A, 14B)을 포함할 수 있다.In the embodiment of the invention shown in Figure 1, the guide 10 is configured to fit directly into the side of the patient's anatomy. More specifically, the guide is positioned proximal to the mid-vertebrae (VM) between the upper and lower vertebrae (VS, VI). Accordingly, the laminectomy cutting guide 10 also includes a lower patient contact surface 14 that allows the laminectomy cutting guide 10 to mate with one or more vertebral bodies. Patient contact surface 14 may be tailored to any part of the patient's anatomy, such as the laminae, transverse processes, articular processes, spinous processes, etc. Alternatively, the guides 10 may be interconnected to the frame as described in greater detail herein. Surface 14 may be configured to at least partially hook around a portion of the patient's anatomy. For example, surface 14 may include a plurality of portions 14A, 14B configured to contact two different planes formed by two distinct portions of the patient's anatomy.

도 1에 도시된 라미넥토미 절단 가이드(10)는 가이드 와이어 또는 다른 고정 요소를 삽입하기 위한 적어도 하나의 정렬 채널(16) 및 블레이드 또는 다른 절단 에지의 경로를 지향시키는 절단 슬롯(20)을 더 포함한다. 정렬 채널(16)은 임시 고정 장치와 같은 고정구를 수용하여 가이드(10)를 일시적으로 환자의 척추에 고정시킬 수 있다. 임시 고정 장치는 당업자에게 공지된 것과 같은 핀 또는 스크류일 수 있다. 고정구를 채널(16)을 통해 배치하는 것은 절단 수술에서 가이드를 사용하는 동안 가이드의 안정성을 증가시킬 수 있다. 선택적으로, 채널(16)은 환자의 해부학적 구조에 보어를 형성하기 위한 도구와 같은 도구를 수용하도록 구성된 캐뉼라를 포함할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 정렬 채널(16)은 선택적으로 페디클 스크류와 같은 기구 또는 고정 장치를 가이드하도록 구성된 보어를 포함할 수 있다.The laminectomy cutting guide 10 shown in Figure 1 further includes at least one alignment channel 16 for inserting a guide wire or other fastening element and a cutting slot 20 for directing the path of the blade or other cutting edge. Includes. Alignment channel 16 may accommodate a fixture, such as a temporary fixation device, to temporarily secure guide 10 to the patient's spine. Temporary fastening devices may be pins or screws as known to those skilled in the art. Placing fixtures through channels 16 may increase the stability of the guide during use in amputation surgery. Optionally, channel 16 may include a cannula configured to receive a tool, such as a tool for forming a bore in a patient's anatomy. Accordingly, in one embodiment, alignment channel 16 may optionally include a bore configured to guide a fixture or mechanism, such as a pedicle screw.

슬롯(20)은 특정 환자에 대해 계획된 외과 수술을 위해 절단부를 가이드하도록 결정된 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬롯은 직선형, 오목형, 볼록형 또는 '갈매기형' 형상의 절단부를 제공하도록 기구를 가이드하는 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯은 복수의 부분(20A, 20B, 20C)을 포함한다.Slot 20 may have any shape determined to guide the incision for the surgical procedure planned for a particular patient. For example, the slot may be shaped to guide the instrument to provide a straight, concave, convex or 'chevron' shaped cut. In one embodiment, the slot includes a plurality of portions 20A, 20B, and 20C.

절단 슬롯(20)은 부적당한 도구의 사용을 방지하기 위한 크기 또는 형상일 수 있다. 또한, 슬롯은 환자의 신경 요소 주위로 절단부를 가이드하도록 형성될 수 있다. 따라서, 슬롯(20)은 기구 배향 및 깊이를 제어하면서 수술 이전에 계획된 경로를 따라 기구를 가이드하는데 사용될 수 있다. 또한, 슬롯(20)의 폭은 슬롯을 통해 끼워지는 절단 도구의 크기를 제어하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 슬롯 부분(20A)은 부분(20B, 20C)과 상이한 치수를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 슬롯 부분(20A)은 슬롯 부분(20B, 20C)과 다른 폭을 갖는다.Cutting slots 20 may be sized or shaped to prevent use of inappropriate tools. Additionally, slots can be formed to guide the cut around the patient's nerve elements. Accordingly, slots 20 can be used to guide instruments along a planned path prior to surgery while controlling instrument orientation and depth. Additionally, the width of the slot 20 can be varied to control the size of the cutting tool that fits through the slot. For example, slot portion 20A may have different dimensions than portions 20B and 20C. In one embodiment of the invention, slot portion 20A has a different width than slot portions 20B and 20C.

절단 도구의 삽입 깊이를 제한하거나 또는 제어하기 위해 슬롯(20)에 정지부가 형성될 수 있다. 정지부는 환자의 해부학적 구조에 맞춤형일 수 있으며 환자의 신경 요소를 보호할 수 있다. 슬롯(20)은 또한 절단 중에 깊이 제어를 보장하도록 키잉될(keyed) 수 있다. 예를 들어, 슬롯(20)은 도구가 슬롯을 통해 가이드될 때 도구에 의한 절단 깊이를 변경시키는 키를 포함할 수 있다. 키는 도구의 삽입 깊이를 제한하는, 도 3과 관련하여 보다 상세히 기술된 도구(140) 상의 돌출부(144)와 같은 특징에 대응할 수 있다.A stop may be formed in the slot 20 to limit or control the insertion depth of the cutting tool. The stop can be customized to the patient's anatomy and protect the patient's neural elements. Slots 20 may also be keyed to ensure depth control during cutting. For example, slot 20 may include a key that changes the depth of cut by the tool as it is guided through the slot. The key may correspond to a feature, such as a protrusion 144 on the tool 140 described in greater detail with respect to FIG. 3 , that limits the insertion depth of the tool.

선택적으로, 슬리브(24) 또는 인서트가 슬롯(20)에 선택적으로 유지될 수 있다. 인서트(24)는 절단 도구용 슬롯(26)을 포함한다. 슬리브(24)는 가이드(10)를 절단 도구로부터 분리하여 보호한다. 예를 들어, 가이드(10)가 절단 도구에 의해 절단될 수 있는 재료로 형성되는 경우, 절단 도구에 의해 슬롯(20)의 크기 및 형상이 변경될 수 있다. 인서트(24)는 절단 도구가 슬롯(20)을 변경시키는 것을 방지하기 위해 제공된다. 이러한 방식으로, 인서트는 계획된 외과 수술로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있다.Optionally, a sleeve 24 or insert may be selectively retained in slot 20. Insert 24 includes a slot 26 for a cutting tool. The sleeve 24 protects the guide 10 by separating it from the cutting tool. For example, if the guide 10 is formed of a material that can be cut by a cutting tool, the size and shape of the slot 20 may be changed by the cutting tool. The insert 24 is provided to prevent the cutting tool from altering the slot 20. In this way, the insert can be prevented from straying from the planned surgical procedure.

인서트(24)는 슬롯(20) 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 선택된 임의의 크기 및 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 인서트는 가이드(10)의 근위 측으로부터 적어도 부분적으로 돌출할 수 있다. 일 실시예에서, 인서트(24)는 슬롯(20)의 단면 프로파일과 실질적으로 동일한 단면 프로파일을 갖는다. 인서트(24)는 슬롯의 깊이와 동일하거나 또는 슬롯의 깊이와 유사한 길이를 가질 수 있다.It will be appreciated that insert 24 may have any size and shape selected to be at least partially received within slot 20. Additionally, the insert may at least partially protrude from the proximal side of the guide 10 . In one embodiment, insert 24 has a cross-sectional profile that is substantially the same as the cross-sectional profile of slot 20. Insert 24 may have a length equal to or similar to the depth of the slot.

일 실시예에서, 슬롯(20)은 하나 이상의 슬리브(24)를 수용할 수 있는 크기로 될 수 있다. 각 슬리브는 다른 도구를 가이드하거나 또는 다른 절단부를 한정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬리브가 슬롯 내로 도입되어 제1 도구가 제1 절단부를 생성하도록 가이드할 수 있다. 그 다음, 제1 슬리브는 슬롯 내로 도입된 제2 슬리브로 대체될 수 있다. 제2 슬리브는 제2 도구를 가이드하여 제2 절단부를 생성할 수 있다. 제2 슬리브는 제1 도구와 상이한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제2 절단부는 제1 절단부를 변경한다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 제2 절단부는 제1 절단부와 교차하지 않는다.In one embodiment, slot 20 may be sized to accommodate one or more sleeves 24. Each sleeve may be configured to guide a different tool or define a different cut. For example, a first sleeve can be introduced into the slot to guide the first tool to create the first cut. The first sleeve can then be replaced with a second sleeve introduced into the slot. The second sleeve can guide the second tool to create the second cut. The second sleeve may have a different size and shape than the first tool. In one embodiment, the second cut modifies the first cut. Alternatively, in other embodiments, the second cut does not intersect the first cut.

인서트(24)는 인서트 재료의 파괴 및/또는 박리가 회피되는 충분한 강도의 임의의 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 인서트(24)는 인서트를 손상시키거나 또는 인서트로부터의 재료가 인서트의 재사용뿐만 아니라 절단 부위에 피착되는 것을 허용하지 않고 고속 절단 도구의 효과를 견딜 수 있다. 인서트 재료는 멸균 중에 발생하는 고온도 견뎌야 한다. 일 실시예에서, 인서트는 다른 재료가 고려될지라도, 금속 또는 금속 합금으로 형성된다. 금속 인서트의 한 가지 장점은 인서트의 원위 단부가 뼈 내로 "바이트되어(bite)" 인서트를 고정할 수 있는 수단을 제공할 수 있도록 하기 위해 절단 표면을 "트레핀(trephine)"하거나 또는 가공할 수 있는 능력이다. 원위 단부에 트레핀을 형성하는 것은 절단 작업 중에 가이드의 추가의 안정화를 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 인서트는 가이드의 재료보다 경질인 임의의 재료로 형성된다.Insert 24 may be formed of any material of sufficient strength that fracture and/or peeling of the insert material is avoided. Accordingly, the insert 24 can withstand the effects of high-speed cutting tools without damaging the insert or allowing material from the insert to adhere to the cut site as well as reuse of the insert. Insert materials must also withstand the high temperatures encountered during sterilization. In one embodiment, the insert is formed of metal or metal alloy, although other materials are contemplated. One advantage of metal inserts is that the cutting surface can be "trephine" or machined so that the distal end of the insert can "bite" into the bone and provide a means to secure the insert. It is an ability. Forming a trephine at the distal end can provide additional stabilization of the guide during cutting operations. In other embodiments, the insert is formed from any material that is harder than the material of the guide.

인서트(24)는 상이한 유형 및 크기의 도구를 수용하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 인서트는 하나의 특정 도구만을 수용하도록 작동될 수 있다. 사전 계획된 순서로 절단이 수행되도록 보장하기 위해 인서트를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 가이드(10)의 슬롯이 3개의 상이한 부분(20A, 20B, 20C)을 갖는 슬롯(20)과 같은 복합 형상을 가질 때, 수술 계획은 부분(20B) 및 그 후 부분(20c)을 통한 동작에 의해 후속되는 슬롯 부분(20A)을 통한 제1 동작을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 인서트(24A)는 슬롯 부분(20B, 20C)으로의 접근을 차단하면서 슬롯(26A)을 통해 부분(20A)에서 도구를 수용하도록 제공될 수 있다. 제1 작동이 완료된 후에, 제1 인서트는 제2 및 제3 인서트(24B, 24C)로 대체되어 슬롯 부분(20B, 20C)에 대한 접근을 허용할 수 있다. 인서트 중 하나, 예를 들어 인서트(24B)는 다른 인서트와 길이가 다를 수 있다.Insert 24 may be configured to accommodate different types and sizes of tools. Additionally or alternatively, the insert may be operable to accommodate only one specific tool. Inserts may be provided to ensure that cuts are performed in a pre-planned sequence. For example, when the slot of the guide 10 has a complex shape, such as the slot 20 having three different portions 20A, 20B, and 20C, the surgical plan may be divided into portion 20B and then portion 20c. It may include a first operation through the slot portion 20A followed by an operation through . Accordingly, first insert 24A may be provided to receive a tool in portion 20A through slot 26A while blocking access to slot portions 20B, 20C. After the first operation is complete, the first insert may be replaced with second and third inserts 24B, 24C to allow access to the slot portions 20B, 20C. One of the inserts, for example insert 24B, may have a different length than the other inserts.

추가적으로 또는 대안적으로, 인서트(24)는 외과 수술 중에 절단 도구의 사용 각도를 제한하는 정지부를 포함할 수 있다. 인디시아가 가이드와 인서트 상에 배치되어 가이드가 사용되는 일련의 작업에 부합하는 일련의 사용을 나타낼 수 있다. 인디시아는 또한 사용될 도구, 수행될 절단의 방향, 또는 절단에 의해 타겟팅되는 환자의 해부학적 구조의 특정 부분을 나타낼 수 있다. 인디시아는 바코드 또는 RFID와 같은 컴퓨터 판독 가능 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 인디시아는 가이드를 식별하고 가이드(10)로 수행될 수술에 관한 정보를 검색하는데 사용될 수 있다.Additionally or alternatively, insert 24 may include stops that limit the angle of use of the cutting tool during surgical procedures. Indicia can be placed on guides and inserts to indicate a series of uses that correspond to the series of tasks for which the guides are used. The indicia can also indicate the tool to be used, the direction of the cut to be performed, or the specific part of the patient's anatomy to be targeted by the cut. Indicia may include computer-readable elements such as barcodes or RFID. Accordingly, indicia can be used to identify a guide and retrieve information regarding the surgery to be performed with the guide 10.

일 실시예에서, 절단 가이드(10)는 의료용 이미징 장치로 환자의 해부학적 구조의 스캔을 획득한 후에 설계된다. 스캔은 CT 스캐너, MRI 스캐너 또는 임의의 다른 의료용 이미징 장치에 의해 수행될 수 있다. 스캔은 각 척추의 3D 모델로 세분된다. 이러한 3D 모델은 CAD에서 변형되어 외과 의사가 원하는 교정을 시뮬레이션한다. 일단 원하는 교정이 적절하게 시뮬레이션되면, 외과 의사가 수술 중에 계획된 교정을 할 수 있게 하는 가이드(10)가 생성된다.In one embodiment, the cutting guide 10 is designed after acquiring a scan of the patient's anatomy with a medical imaging device. The scan may be performed by a CT scanner, MRI scanner, or any other medical imaging device. The scan is broken down into 3D models of each vertebra. These 3D models are transformed in CAD to simulate the surgeon's desired correction. Once the desired correction is appropriately simulated, a guide 10 is created that allows the surgeon to make the planned correction during surgery.

일반적으로 직각 프리즘으로서 도 1에 도시되어 있지만, 라미넥토미 절단 가이드(10)에 대한 다른 기하학적 형상은 동일하게 실제적이고 본 발명의 범위 내에서 고려된다는 것이 명확히 이해된다. 본 발명의 절단 가이드는 물리적 절단 가이드로서 사용될 수 있다. 또한 절단 가이드는 외과 의사에게 절골술 절단의 각도와 위치를 표시하여 환자의 척추에 있는 신경 요소가 손상되지 않도록 보조물로서 사용될 수 있다. 가이드는 계획된 외과 수술을 테스트하거나 또는 실행하기 위해 환자의 해부학적 구조의 모델에 사전 수술적으로 사용될 수도 있다.Although shown in Figure 1 as a generally right-angled prism, it is clearly understood that other geometries for the laminectomy cutting guide 10 are equally practical and are contemplated within the scope of the invention. The cutting guide of the present invention can be used as a physical cutting guide. Cutting guides can also be used as an aid to indicate to the surgeon the angle and location of the osteotomy cuts to avoid damaging the neural elements in the patient's spine. The guide may be used pre-operatively on a model of the patient's anatomy to test or perform a planned surgical procedure.

이제 도 2a 내지 도 2b를 참조하여, 절단 가이드(110)의 다른 도면이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 절단 가이드(110)는 절단 가이드의 적어도 하나의 표면 주위에 복수의 환자 맞춤형 접촉 표면(114) 및 정렬 채널(116)을 포함한다. 접촉 표면은 환자의 해부학적 구조의 부분 주위에 적어도 부분적으로 후크하도록 구성된 부분(114A, 114B)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접촉 표면(114)은 환자의 해부학적 구조의 부분을 제거함으로써 생성된 절단 표면에 부합하도록 구성된다. 절단 가이드는 바람직한 실시예에서 (도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같은) 절단 기구의 삽입을 용이하게 하고 그 기구에 대한 삽입 깊이를 제어하기 위한 환자 맞춤형 슬롯 또는 "트랙"(120)을 더 포함하여 하나 이상의 기구 접촉 표면(122)을 추가로 제공함으로써 특정 외과 수술 동안 하부 표면의 불필요한 절단을 방지한다.Referring now to FIGS. 2A-2B , another view of the cutting guide 110 is provided. According to one embodiment, cutting guide 110 includes a plurality of patient-specific contact surfaces 114 and alignment channels 116 around at least one surface of the cutting guide. The contact surface may include portions 114A, 114B configured to at least partially hook around a portion of the patient's anatomy. In one embodiment, contact surface 114 is configured to conform to a cutting surface created by removing a portion of the patient's anatomy. The cutting guide, in a preferred embodiment, further includes patient-specific slots or “tracks” 120 to facilitate insertion of cutting instruments (as shown in FIGS. 3-4) and to control insertion depth for the instruments. This additionally provides one or more instrument contact surfaces 122 to prevent unnecessary cutting of the underlying surface during certain surgical procedures.

도 2 내지 도 4와 관련하여 도시된 실시예에 따르면, 절단 가이드(110)는 라미넥토미를 위해 제공될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 환자 맞춤형 가이드는 특히 코르펙토미, 페디클 제거 절골술(PSO), 스미스-피터슨 절골술(SPO), 척추 절제술(VCR), 또는 비대칭 절골술(시상면 또는 관상면에서)을 수행하는데 사용하기 위해 제조될 수 있다.According to the embodiment shown in relation to FIGS. 2 to 4, a cutting guide 110 may be provided for laminectomy. According to another embodiment, the patient-specific guide is used to perform corpectomies, pedicle removal osteotomies (PSO), Smith-Peterson osteotomies (SPO), vertebrectomy (VCR), or asymmetric osteotomies (in the sagittal or coronal plane), among others. It can be manufactured for use in:

이들 환자 맞춤형 절단 가이드(10, 110)는 환자의 해부학적 데이터로부터 제조될 수 있으며, 그 결과에서 더 큰 확실성을 갖는 복잡한 수술을 수행하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 특정 절골술, 특히 PSO와 SPO는 많은 외과 기술을 필요로 하며 종종 시간이 많이 소요된다. 환자 맞춤형 가이드를 사용하여, 외과 의사는 수술을 시작하기 전에 절단 궤도 및 경로의 위치 설정 및 정렬을 확인할 수 있으며, 도 2 내지 도 4와 관련하여 위에서 제공된 개시의 추가로, 또한 혈관 및 신경 요소와의 접촉을 회피하는데 필수적인 깊이 제어의 정도를 제공할 수 있다.These patient-specific cutting guides 10, 110 can be manufactured from the patient's anatomical data and can help perform complex surgeries with greater certainty in the results. For example, certain osteotomies, especially PSO and SPO, require a lot of surgical skill and are often time-consuming. Using a patient-specific guide, the surgeon can confirm the positioning and alignment of the amputation trajectory and path before commencing surgery, and, in addition to the disclosure provided above with respect to Figures 2 to 4, also with vascular and neural elements. can provide the degree of depth control essential to avoid contact.

일 실시예에서, 도 2 내지 도 4에 도시된 절단 가이드(110)와 관련된 절단 도구(140)는 현재 외과 수술에 사용되는 도구의 유형을 대표한다. 다른 실시예에 따르면, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 특수 절단 버어 또는 팁(142)이 기구와 포함되어 기구의 위치 및 깊이의 추가 제어를 용이하게 할 수 있다. 예를 들면, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 기구의 절단 부분은 환자 맞춤형 수술을 위해 요구되는 것보다 절단 가이드(110) 내로의 기구(140)의 더 큰 삽입을 방지하는 돌출부(144)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 절단 팁(142) 상의 돌출부(144)의 위치는 사용자에 의해 조정될 수 있다. 돌출부(144)는 절단 도구(140)의 사용을 제어하기 위해 슬롯(120)의 접촉 표면(122)과 상호 작용하도록 구성된 임의의 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(144)는 베어링이다. 다른 실시예에서, 돌출부는 트랙볼이다. 또 다른 실시예에서, 돌출부는 대체로 디스크 형상이다.In one embodiment, the cutting tool 140 associated with the cutting guide 110 shown in FIGS. 2-4 is representative of the types of tools currently used in surgical procedures. According to other embodiments, as described in more detail below, special cutting burrs or tips 142 may be included with the instrument to facilitate further control of the position and depth of the instrument. For example, as shown in FIGS. 3A-3C, the cutting portion of the instrument has protrusions 144 that prevent greater insertion of the instrument 140 into the cutting guide 110 than is required for patient-specific surgery. ) can have. In one embodiment, the position of protrusion 144 on cutting tip 142 can be adjusted by the user. Protrusion 144 may be of any shape configured to interact with contact surface 122 of slot 120 to control use of cutting tool 140 . In one embodiment, protrusion 144 is a bearing. In another embodiment, the protrusion is a trackball. In another embodiment, the protrusion is generally disk shaped.

도 4a 및 도 4b에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 돌출부(144)는 절단 가이드(110)의 "트랙"(120)의 제1 부분(120C) 내로 삽입될 수 있다. (절단 표면이 통과하는 것이 허용되는) 절단 가이드의 "트랙"의 제2 또는 제3 더 깊은 부분(120A, 120B)은 돌출부(144)의 삽입 또는 후퇴를 방지함으로써, 절단 기구의 적절한 깊이를 보장할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 것과 다른 추가의 기하학적 구성이 돌출부(144)가 절단 가이드의 상단 표면에 대해 수평으로, 그리고 일부 경우에는 절단 가이드의 트랙(120) 내로 측 방향으로 그리고 하향으로 이동할 수 있도록 허용하기 위해 제공될 수 있다. 따라서, 이 실시예에서, 절단 기구(140)는 절단 가이드의 "트랙"(120)의 특정 위치에서 환자의 해부학적 구조에 대해 특정 깊이로 이동하는 것이 허용되지만, 절단 가이드(110)의 "트랙"(120)에 대한 또 다른 위치에서 더 큰 깊이를 달성한다. 따라서, 절단 가이드(110)에 대해 기구(140)에 대해 허용된 깊이는 절단 가이드의 "트랙"(120)에 대해 가변적일 수 있다.As shown in more detail in FIGS. 4A and 4B , protrusion 144 may be inserted into first portion 120C of “track” 120 of cutting guide 110 . The second or third deeper portions 120A, 120B of the “track” of the cutting guide (through which the cutting surface is allowed to pass) prevent insertion or retraction of the protrusion 144, thereby ensuring proper depth of the cutting tool. can do. Additional geometric configurations other than those shown in FIGS. 4A and 4B may be used such that the protrusion 144 is horizontal relative to the top surface of the cutting guide and, in some cases, laterally and downwardly into the track 120 of the cutting guide. May be provided to allow movement. Accordingly, in this embodiment, the cutting instrument 140 is permitted to move to a certain depth relative to the patient's anatomy at a certain location on the “track” 120 of the cutting guide, but Achieve greater depth in another position for "(120). Accordingly, the depth allowed for the instrument 140 relative to the cutting guide 110 may be variable relative to the “track” 120 of the cutting guide.

당업자는 표면(122)의 크기 및 위치가 원하는 대로 변경될 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에서, 기구(140)는 트랙(120)의 상이한 부분 또는 트랙의 둘 이상의 부분으로부터 삽입 및 제거될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 트랙(120) 및 기구(140)는 도구가 트랙의 제1 부분, 예를 들어 부분(120C)에만 삽입되고, 부분(120A 또는 120B)과 같은 트랙의 제2 부분에서만 제거되도록 상호 작용하는 돌출부를 포함한다.Those skilled in the art will appreciate that the size and location of surface 122 may be varied as desired. Accordingly, in other embodiments of the invention, instrument 140 may be inserted and removed from different portions of track 120 or from more than one portion of track. Additionally, in one embodiment, track 120 and instrument 140 allow the tool to be inserted only into a first portion of the track, such as portion 120C, and only into a second portion of the track, such as portion 120A or 120B. Includes protrusions that interact to be removed.

이제 도 5a 내지 도 5f를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 가이드 슬리브(210)가 설명된다. 슬리브(210)는 스미스-피터슨 절골술(SPO) 또는 "폰테 절골술(ponte osteotomy)" 수술로도 알려진 후방 절골술에 사용하도록 구성된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 후방 절골술 동안, 뼈의 일부는 환자의 척추의 후방으로부터 제거된다. 후부 인대 및 후관절의 일부는 또한 환자의 척추의 타겟팅된 부분으로부터 제거될 수 있다. 절골술은 척추를 따라 하나 또는 여러 위치에서 수행되어 환자의 척추의 정렬을 교정할 수 있다.Referring now to Figures 5A-5F, a guide sleeve 210 of another embodiment of the present invention is described. Sleeve 210 is configured for use in a posterior osteotomy, also known as Smith-Peterson osteotomy (SPO) or “ponte osteotomy” surgery. As understood by those skilled in the art, during a posterior osteotomy, a portion of bone is removed from the back of the patient's spine. Portions of the posterior ligaments and facet joints may also be removed from the targeted portion of the patient's spine. Osteotomies may be performed at one or multiple locations along the spine to correct the alignment of a patient's spine.

본 발명의 일 실시예에서, 본 개시의 실시예에 따른 외과용 가이드(246), 가이드 슬리브(248) 및 드릴링 인서트 또는 슬리브(249) 조립체는 환자의 해부학적 구조의 타겟팅된 부분에 근접하여 위치된다. 드릴 슬리브(249)(환자-매칭된 가이드 슬리브(248)를 통해 대향하고 서로 다른 각도로 뼈 내로 배치됨)는 척추(V)에 가이드(246)의 추가적인 고정을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the surgical guide 246, guide sleeve 248, and drilling insert or sleeve 249 assembly according to embodiments of the present disclosure is positioned proximate to a targeted portion of the patient's anatomy. do. Drill sleeves 249 (opposed via patient-matched guide sleeves 248 and positioned into the bone at different angles) provide additional anchorage of guides 246 to vertebrae V.

가이드(246)는 가이드 슬리브(210)를 위한 페디클 내로 보어(도시되지 않음)를 도입하는데 사용된다. 보어의 궤도는 특히 드릴링 슬리브(249)용 슬리브(248)에 의해 구체적으로 계획되고 제어된다. 보어의 배치는 신경 요소가 드릴링 슬리브(249)를 통해 삽입된 도구(247)로부터 보호되는 방식으로 선택된다. 보어의 궤도는 도구(247)가 안전 거리만큼 떨어져 있도록 신경 요소로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 선택된다. 일 실시예에서, 보어는 환자의 신경 요소로부터 적어도 0.25 mm 떨어져 있다. 그러나, 보어를 신경 요소로부터 분리시키는 임의의 소정의 거리가 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또 다른 실시예에서, 거리는 약 0.1 mm 내지 약 3 mm이다.Guide 246 is used to introduce a bore (not shown) into the pedicle for guide sleeve 210. The trajectory of the bore is specifically planned and controlled by the sleeve 248, especially for the drilling sleeve 249. The arrangement of the bore is chosen in such a way that the nerve elements are protected from the tool 247 inserted through the drilling sleeve 249. The trajectory of the bore is chosen to be spaced a predetermined distance from the nerve element such that the tool 247 is a safe distance away. In one embodiment, the bore is at least 0.25 mm away from the patient's neural elements. However, it will be understood that any desired distance separating the bore from the neural element may be used. In another embodiment, the distance is from about 0.1 mm to about 3 mm.

이제 도 5c 내지 도 5g를 참조하면, 일단 페디클이 삽관되면, 외과용 가이드(246)는 척추(V)에서 제거될 수 있다. 가이드 슬리브(210)는 보어 내에서 제어된 깊이로 삽입된다. 절단 도구(240)는 슬리브(210)의 캐뉼라(225) 내로 삽입되어 활성화된다. 이 도구는 페디클의 내부에서 외부로 절단하는 표면(242)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드 슬리브(210)는 절단 표면(242)을 위한 구멍(218)을 포함한다. 구멍(218)은 절단부의 깊이를 제어하기 위해 소정의 양만큼 가이드 슬리브(210)의 원위 단부로부터 이격될 수 있다. 다른 실시예에서, 구멍은 슬리브(210)의 원위 단부에 위치된다.Referring now to FIGS. 5C-5G, once the pedicle is cannulated, surgical guide 246 can be removed from vertebrae V. Guide sleeve 210 is inserted at a controlled depth within the bore. The cutting tool 240 is inserted into the cannula 225 of the sleeve 210 and activated. The tool includes a surface 242 that cuts from the inside to the outside of the pedicle. In one embodiment of the invention, guide sleeve 210 includes a hole 218 for a cutting surface 242. Holes 218 may be spaced from the distal end of guide sleeve 210 by a predetermined amount to control the depth of the cut. In another embodiment, the hole is located at the distal end of sleeve 210.

절단 표면(242)은 기계적으로 또는 전기적으로 작동될 수 있다. 절단 표면(242)은 왕복 또는 회전 블레이드, 또는 임의의 다른 유형의 절단 도구를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 절단 표면(242)의 배향 또는 길이는 외과 수술 중에 외과 의사에 의해 변경될 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 도구는 절단을 완료하기 위해 페디클의 일부분을 제거하도록 작동 가능하다. 예를 들어, 상기 도구는 보어 내에서 페디클의 일부분을 통해 태우도록 구성된 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 도구는 뼈 또는 조직의 부분을 태우거나 그렇지 않으면 제거하기 위한 가열된 표면을 포함할 수 있다. 절단이 완료되면, 척추의 후부 칼럼을 제거할 수 있다.Cutting surface 242 can be actuated mechanically or electrically. Cutting surface 242 may include a reciprocating or rotating blade, or any other type of cutting tool. In one embodiment, the orientation or length of cutting surface 242 can be changed by the surgeon during the surgical procedure. Optionally, in another embodiment of the invention, the tool is operable to remove a portion of the pedicle to complete the cut. For example, the tool may include a laser configured to burn through a portion of the pedicle within the bore. In other embodiments, the tool may include a heated surface for burning or otherwise removing portions of bone or tissue. Once the amputation is complete, the posterior column of the spine can be removed.

이제 도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 프레임(330)을 포함하는 가이드(310)의 일 실시예가 도시된다. 가이드(310)는 다른 수술이 고려될지라도 후부 절골술에서 사용하기에 적합하다. 프레임(330)은 환자 맞춤형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 프레임은 횡단 프로세스(T) 또는 환자의 해부학적 구조의 다른 부분과 접촉하는 위치로 구부러지거나 스냅되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 프레임(330)은 임의의 환자에 대한 외과 수술에서 사용되도록 설계될 수 있다.Referring now to FIGS. 6A-6D , one embodiment of a guide 310 including a frame 330 is shown. Guide 310 is suitable for use in posterior osteotomies although other surgeries may be considered. Frame 330 may have a patient-customized shape. For example, the frame may be configured to bend or snap into a position in contact with the transverse process (T) or other portions of the patient's anatomy. Alternatively, frame 330 may be designed for use in surgical procedures on any patient.

사용 시에, 프레임(330)은 환자의 척추(V)와 같은 환자의 해부학적 구조의 소정 부분에 위치된 고정 장치(334)에 상호 연결된다. 일 실시예에서, 도시된 바와 같이, 척추(V)는 하측 척추(VI), 중간 척추(VM) 및 상측 척추(VS)를 포함한다. 고정 장치(334)는 페디클 스크류일 수 있다.In use, frame 330 is interconnected to a fixation device 334 positioned over a portion of the patient's anatomy, such as the patient's spine (V). In one embodiment, as shown, the spine (V) includes the inferior spine (VI), the middle spine (VM), and the superior spine (VS). Fixation device 334 may be a pedicle screw.

각각의 하측 척추(VI) 및 상측 척추(VS) 내의 2개의 고정 장치(334)가 도 6의 실시예의 프레임(330)과 함께 사용되도록 도시되어 있지만, 더 적은 개수의 스크류를 포함하여 임의의 개수의 스크류가 프레임과 함께 사용할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 프레임(330)의 크기 및 형상은 프레임이 사전 계획된 배향에 있을 때 프레임이 스크류에 상호 연결될 수 있도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 프레임(330)의 실시예는 프레임이 하나의 소정의 배향에 있을 때 프레임이 4개의 페디클 스크류(334)에 상호 연결되게 허용하는 형상을 갖는다.Although two fixation devices 334 in each lower vertebra (VI) and upper vertebra (VS) are shown for use with frame 330 of the embodiment of FIG. 6, any number, including fewer screws, may be used. You will notice that the screws of can be used with the frame. The size and shape of frame 330 may be selected such that the frame can be interconnected to the screw when the frame is in a pre-planned orientation. For example, the embodiment of frame 330 shown in Figure 6A has a shape that allows the frame to be interconnected to four pedicle screws 334 when the frame is in one desired orientation.

페디클 스크류(334) 또는 다른 고정 장치는 임의의 도구 또는 가이드를 사용하여 척추 내에 위치될 수 있다. 이전 수술로부터의 기존 페디클 스크류가 프레임과 함께 사용할 수 있다. 하나 이상의 페디클 스크류가 또한 본 발명의 실시예의 페디클 스크류 가이드, 예를 들어 전술된 가이드(246)를 사용하여 위치될 수 있다. 페디클 스크류 가이드의 다른 실시예가 그 전체가 본원에 통합된 미국 특허 제9,198,678호에 기술되어 있다.Pedicle screws 334 or other fixation devices may be placed within the spine using any tool or guide. Existing pedicle screws from previous surgery can be used with the frame. One or more pedicle screws may also be positioned using a pedicle screw guide of an embodiment of the invention, such as guide 246 described above. Another embodiment of a pedicle screw guide is described in U.S. Pat. No. 9,198,678, incorporated herein in its entirety.

프레임(330)은 수술 영역 내의 연조직을 수축시킬 수 있다. 또한, 절골술 가이드(310)를 도킹하기 위한 참조 지점 또는 인디시아가 프레임(330) 상에 제공될 수 있다. 인디시아는 가이드의 계획된 배향 또는 정렬을 나타낼 수 있다. 프레임(330)의 형상은 가이드(310)가 타겟팅된 척추에 대하여 미리 계획된 배향으로 있을 때 가이드의 도킹을 허용할 수도 있다.Frame 330 may retract soft tissue within the surgical area. Additionally, reference points or indicia for docking the osteotomy guide 310 may be provided on the frame 330 . Indicia can indicate the planned orientation or alignment of the guide. The shape of frame 330 may allow docking of guide 310 when it is in a pre-planned orientation with respect to the targeted spine.

프레임(330)은 또한 환자의 척추의 타겟 영역에서 척추를 소정의 양만큼 당기기(distract) 위해 사용될 수 있다. 상기 프레임에 의해 제공되는 당김은 소정의 각도로 절단이 형성되게 보장할 수 있다. 당김은 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분에 대한 접근을 제공하는데 필요할 수도 있다. 페디클 스크류(334)에 일단 상호 연결되면, 프레임(330)은 또한 외과 수술 중에 척추골의 의도하지 않은 이동을 방지할 수 있다. 프레임은 외과 의사에게 수술을 완료할 수 있는 더 큰 창을 제공하기 위해 구조물의 당김을 증가시키도록 계획될 수도 있다. 이 실시예에서, 프레임은 상측 척추(VS)(중간 척추(VM)의 절골술 위치보다 위)와 하측 척추(VI)(절골술 위치 아래)를 연결한다. 일 실시예에서, 상기 프레임은 페디클의 측방에 위치하여 중간 척추(VM)의 후방 해부학적 구조가 프레임(330)에 의해 실질적으로 방해받지 않도록 한다. 프레임이 임의의 개수의 척추를 스팬하도록 크기가 정해질 수 있다는 것은 당업자에게 이해될 것이다.Frame 330 may also be used to distract the spine a predetermined amount in a target area of the patient's spine. The pull provided by the frame can ensure that the cut is formed at a desired angle. Pulling may be necessary to provide access to certain parts of the patient's anatomy. Once interconnected to the pedicle screws 334, the frame 330 may also prevent unintentional movement of the vertebrae during surgical procedures. The frame may be designed to increase the pull of the structure to provide the surgeon with a larger window to complete the surgery. In this embodiment, the frame connects the superior vertebra (VS) (above the osteotomy site of the middle vertebra (VM)) and the inferior vertebra (VI) (below the osteotomy site). In one embodiment, the frame is positioned lateral to the pedicle such that the posterior anatomy of the middle vertebrae (VM) is substantially unobstructed by frame 330. It will be appreciated by those skilled in the art that the frame may be sized to span any number of vertebrae.

프레임(330)이 페디클 스크류에 상호 연결되면, 가이드(310)는 프레임에 상호 연결된다. 가이드(310)는 절단이 정확하게 이루어지도록 환자 맞춤형 위치에서 중간 척추(VM)의 타겟팅된 부분과 프레임(330) 상에 정렬되도록 수술 전 계획된다.When the frame 330 is interconnected to the pedicle screw, the guide 310 is interconnected to the frame. Guides 310 are planned pre-operatively to align on frame 330 with a targeted portion of the middle vertebrae (VM) in a patient-specific position to ensure that the cut is made accurately.

도 6b 내지 도 6d에 도시된 가이드(310)의 실시예는 하나의 피스로서 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 가이드는 일련의 계획된 절단부를 생성하기 위해 특정 순서로 배치되는 복수의 피스 또는 일련의 절단 가이드를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다중 피스를 포함하는 가이드의 실시예에서, 가이드의 각 피스는 특정 순서 및 위치에서 가이드의 다른 피스와 상호 연결되도록 키 입력될 수 있다. 일 실시예에서, 가이드(310)는 환자의 해부학적 구조와 접촉하지 않는다. 다른 말로 하면, 가이드(310)는 가이드가 프레임(330)에 상호 연결될 때 수술 영역 위로 부유하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 가이드(310)의 적어도 일부는 환자의 해부학적 구조에 접촉하도록 구성된다.Although the embodiment of guide 310 shown in FIGS. 6B-6D is shown as one piece, in other embodiments, the guide may be comprised of multiple pieces or a series of pieces arranged in a particular order to create a series of planned cuts. It will be appreciated that a cutting guide may be included. In embodiments of guides comprising multiple pieces, each piece of the guide may be keyed to interconnect with other pieces of the guide in a specific order and location. In one embodiment, guide 310 does not contact the patient's anatomy. In other words, guide 310 is configured to float above the surgical field when the guide is interconnected to frame 330. In another embodiment, at least a portion of guide 310 is configured to contact the patient's anatomy.

가이드는 슬롯(320) 및 구멍(328)을 포함할 수 있다. 구멍(328)은 환자의 해부학적 구조의 일부와의 접촉을 방지하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 실시예의 가이드(310)는 중간 척추(VM)의 극상 돌기(S)를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 구멍(328)을 포함한다. 환자의 해부학적 구조에 근접한 가이드의 표면 및 개구(328)는 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분에 실질적으로 순응하도록 구성된 환자 맞춤형 컨투어를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 환자의 해부학적 구조의 계획된 부분과 가이드의 정렬이 향상될 수 있다. 환자 맞춤형 접촉 컨투어는 또한 수술 동안 가이드(310)의 안정성을 향상시킬 수 있다.The guide may include slots 320 and holes 328. Holes 328 may be positioned to prevent contact with portions of the patient's anatomy. For example, the guide 310 of the embodiment shown in FIGS. 6A-6D includes an aperture 328 for at least partially receiving the supraspinous process S of the middle vertebra VM. The surfaces and openings 328 of the guide proximate to the patient's anatomy may include a patient-specific contour configured to substantially conform to a given portion of the patient's anatomy. In this way, the alignment of the guide with the planned portion of the patient's anatomy can be improved. Patient-specific contact contours may also improve the stability of guide 310 during surgery.

슬롯(320)은 전술된 가이드(10, 110)의 슬롯(20, 120)과 유사하게, 외과 수술 중에 사용되는 도구를 가이드하도록 위치 설정되고 크기를 갖는다. 슬롯(320)은 형상을 가질 수 있고, 절단 도구를 포함하여 가이드 도구에 대해 다양한 각도로 위치될 수 있다. 각 슬롯(320)은 고유한 크기 및 배향을 가질 수 있다. 따라서, 슬롯은 상이한 도구 또는 하나의 특정 도구만을 수용하도록 구성될 수 있다. 돌출부와 같은 특징부가 슬롯에 형성되고, 도구의 특징부와 상호 작용하여 도구의 삽입 깊이, 도구의 사용 방향 및 도구의 삽입 및 제거 포인트를 제어할 수 있다. 전술한 인서트(24)와 유사한 인서트가 수술 중에 도구의 적절한 사용을 보장하거나 슬롯에 대한 손상을 방지하기 위해 슬롯(320) 내에 위치되도록 형성될 수 있다.Slots 320 are positioned and sized to guide instruments used during surgical procedures, similar to slots 20, 120 of guides 10, 110 described above. Slot 320 may have a shape and may be positioned at various angles relative to a guide tool, including a cutting tool. Each slot 320 may have a unique size and orientation. Accordingly, the slots may be configured to accommodate different tools or only one specific tool. Features, such as protrusions, may be formed in the slot and interact with features of the tool to control the insertion depth of the tool, the direction of use of the tool, and the insertion and removal points of the tool. An insert similar to the insert 24 described above may be formed to be positioned within the slot 320 to ensure proper use of the tool or to prevent damage to the slot during surgery.

이제 도 7a 내지 도 7g를 참조하면, 본 발명의 가이드(410)의 또 다른 실시예가 도시된다. 가이드(410)는 단일 척추 레벨에 대한 페디클 제거 절골술(PSO) 및 비대칭 페디클 제거 절골술(APSO)에 사용하기에 적합하다. 가이드의 크기 및 형상은 척추(V)의 표면을 가로 질러 가이드에 끼워지도록 선택될 수 있다.Referring now to Figures 7A-7G, another embodiment of a guide 410 of the present invention is shown. Guide 410 is suitable for use in pedicle removal osteotomy (PSO) and asymmetric pedicle removal osteotomy (APSO) for a single vertebral level. The size and shape of the guide may be selected to fit the guide across the surface of the spine (V).

가이드(410)는 척추의 일부분을 타겟팅하도록 구성된 하나의 피스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 가이드는 척추의 다양한 위치를 타겟팅하기 위해 2개 이상의 피스로 형성될 수 있다. 피스들은 척추에서 순차적인 일련의 절단부를 가이드할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 피스들은 외과 수술 중에 순차적으로 상호 연결되어 가이드(410)를 형성할 수 있다.Guide 410 may include one piece configured to target a portion of the spine. Alternatively, the guide may be formed of two or more pieces to target various locations on the spine. The pieces can guide a sequential series of cuts in the spine. In one embodiment, the pieces may be sequentially interconnected to form guide 410 during a surgical procedure.

일 실시예에서, 가이드(410)는 래미너, 횡돌기, 관절 돌기, 극상 돌기 등과 같은 환자의 해부학적 구조의 후방 측면에 직접 끼워질 수 있다. 따라서, 다양한 환자-매칭된 표면(414)이 가이드(410) 상에 제공될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가이드(410)는 또한 이전에 절단된 척추의 표면에 끼워질 수 있다. 일 실시예에서, 이전의 절단부는 본 발명의 초기 가이드를 사용하여 수행될 수 있다. 초기 가이드는 척추의 표면을 생성하는데 사용되는 절단 도구를 가이드하도록 구성된다. 가이드(410)는 초기 가이드를 사용하여 생성된 표면에 끼워지도록 설계될 수 있다. 변경된 척추의 추가 절단이 가이드(410)를 사용하여 수행될 수 있다. 대안적으로, 가이드(410)는 프레임(330, 730)을 포함하여 본 명세서에 기술된 임의의 프레임에 상호 연결될 수 있다.In one embodiment, guide 410 may fit directly into the posterior aspect of a patient's anatomy, such as the laminae, transverse processes, articular processes, supraspinous processes, etc. Accordingly, various patient-matched surfaces 414 may be provided on guide 410. Additionally or alternatively, guide 410 may also be fitted to the surface of a previously amputated vertebra. In one embodiment, the previous cut may be performed using the initial guide of the present invention. The initial guide is configured to guide the cutting tool used to create the surface of the spine. Guide 410 may be designed to fit into the surface created using the initial guide. Additional cuts of the altered spine may be performed using guide 410. Alternatively, guide 410 may be interconnected to any of the frames described herein, including frames 330 and 730.

가이드(410)는 라우터, 버어 및 다른 유사한 장치와 같은 절단 도구를 포함하는 수술 도구를 척추의 제거를 보조하기 위한 트랙을 따라 가이드하는 슬롯(420)을 포함한다. 슬롯(420)은 전술한 가이드(10, 110)의 슬롯과 동일하거나 유사할 수 있다. 슬롯은 수술 동안 절단 도구를 수술 전 계획된 진입 지점과 절단 각도로 제한하기 위해 선택된 크기 및 배향을 갖는다. 알 수 있는 바와 같이, 슬롯(420)은 가이드(410)의 근위 표면 부분을 가로지르는 평면 내에 배향될 수 있다. 슬롯은 실질적으로 선형, 오목형, 볼록형, 곡선형 또는 "갈매기형"인 절단부를 만들기 위한 도구를 가이드하도록 계획될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 슬롯(410)은 슬리브(24)를 수용할 수 있으며, 수술 도구의 이동을 가이드하거나 제한하기 위한 정지부 및 키를 포함할 수 있다.Guide 410 includes slots 420 for guiding surgical tools, including cutting tools such as routers, burrs and other similar devices, along the track to assist in removal of the vertebrae. The slot 420 may be the same as or similar to the slots of the guides 10 and 110 described above. The slots have a selected size and orientation to confine the cutting tool during surgery to the preoperatively planned entry point and cutting angle. As can be seen, slots 420 may be oriented in a plane transverse to the proximal surface portion of guide 410 . The slots may be designed to guide the tool for making cuts that are substantially linear, concave, convex, curved or “chevron”. Additionally, as described above, slot 410 may accommodate sleeve 24 and may include stops and keys to guide or limit movement of the surgical tool.

선택적으로, 가이드(410)는 정렬 채널 또는 캐뉼라(416)를 포함한다. 캐뉼라(416)는 고정구(434)와 같은 고정 도구 또는 앵커를 척추로 가이드하도록 구성된다. 캐뉼라(416)는 가이드 상의 다양한 위치에 위치될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 하나 이상의 캐뉼라가 제공될 수 있다.Optionally, guide 410 includes an alignment channel or cannula 416. Cannula 416 is configured to guide a fixation tool, such as fixture 434 or anchor, to the spine. It will be appreciated that cannula 416 may be positioned at various locations on the guide. Additionally, one or more cannulas may be provided.

일 실시예에서, 도 7e 내지 도 7g에 도시된 바와 같이, 가이드(410)는 앵커(434)에 의해 척추에 고정된다. (도 7g에 도시된) 절단부(450)가 척추(V)의 페디클에서 완료된 후에, 페디클의 전체 절단 부분은 앵커(434)를 척추(V)에서 당김으로써 가이드(410)와 함께 제거될 수 있다.In one embodiment, as shown in Figures 7E-7G, guide 410 is secured to the spine by anchors 434. After the cut 450 (shown in FIG. 7G) is completed in the pedicle of the vertebra V, the entire cut portion of the pedicle can be removed along with the guide 410 by pulling the anchor 434 away from the vertebra V. You can.

도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 가이드(510)의 다른 실시예를 도시한다. 일 실시예에서, 가이드(510)는 PSO 및 APSO 수술에서 사용하기에 적합하다. 이 가이드는 인접한 상측 척추(VS)와 하측 척추(VI)에 부분적으로 스팬되도록 크기 맞춰진다. 가이드(410)와 유사하게, 가이드(510)는 환자의 해부학적 구조와 실질적으로 일치하도록 구성된 환자 맞춤형 접촉 표면(514)을 포함한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 가이드의 원위 표면(515)은 복수의 환자 맞춤형 컨투어를 포함한다. 원위 표면(515)의 적어도 하나의 부분은 환자의 해부학적 구조의 일부를 제거함으로써 형성된 절단 표면과 접촉하도록 구성될 수 있다.8A-8E show another embodiment of the guide 510 of the present invention. In one embodiment, guide 510 is suitable for use in PSO and APSO surgeries. This guide is sized to partially span the adjacent upper spine (VS) and lower spine (VI). Similar to guide 410, guide 510 includes a patient-specific contact surface 514 configured to substantially match the patient's anatomy. For example, in one embodiment, the distal surface 515 of the guide includes a plurality of patient-specific contours. At least one portion of distal surface 515 may be configured to contact a cutting surface formed by removing a portion of the patient's anatomy.

복수의 구멍이 환자의 해부학적 구조의 예정된 부분을 타겟팅하거나, 회피하거나 또는 정렬하도록 가이드를 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 구멍(528)은 극상 돌기(S)가 가이드를 적어도 부분적으로 통과할 수 있도록 선택된 형상을 갖는 가이드(510)를 통해 형성될 수 있다. 환자 맞춤형 표면(514)은 구멍(528) 내에 형성될 수 있다.A plurality of apertures may be formed through the guide to target, avoid, or align predetermined portions of the patient's anatomy. For example, the hole 528 may be formed through the guide 510 having a shape selected to allow the spinous protrusion S to at least partially pass through the guide. A patient-specific surface 514 may be formed within the hole 528 .

가이드는 환자의 페디클(P)을 적어도 부분적으로 수용하기 위해 사전 계획된 형상을 갖는 페디클 구멍(529)을 더 포함할 수 있다. 페디클 구멍(529)은 또한 환자 맞춤형 내부 표면을 포함할 수 있다. 외과 의사는 절단 도구를 구멍(529)에 삽입하여 페디클(P)의 부분을 제거할 수 있다. 페디클 구멍은 도구가 척추에 과도하게 삽입되는 것을 방지하도록 형상화될 수 있다. 또한, 키는 구멍(529) 주위에 형성될 수 있다. 전술한 돌출부(144)와 같이 도구 상에 형성된 돌출부와 관련하여, 키는 외과 의사가 도구를 구멍(529) 주위로 이동시킬 때 도구의 삽입 깊이를 제어하거나 변경할 수 있다.The guide may further include a pedicle hole 529 having a pre-planned shape to at least partially accommodate the patient's pedicle P. Pedicle aperture 529 may also include a patient-specific internal surface. The surgeon may insert a cutting tool into hole 529 to remove a portion of the pedicle (P). The pedicle hole may be shaped to prevent excessive insertion of the instrument into the spine. Additionally, a key may be formed around the hole 529. In conjunction with protrusions formed on the tool, such as protrusion 144 described above, keys can control or change the insertion depth of the tool as the surgeon moves the tool around hole 529.

가이드(510)는 또한 절단 트랙(520)을 포함할 수도 있다. 트랙(520)은 전술한 슬롯(20, 120, 320)과 유사하며, 슬리브(24)와 동일하거나 유사한 가이드 슬리브를 수용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 절단 트랙(520)은 상측 척추(VS) 및 하부 척추(VI)의 각각의 파셋 캡슐을 타겟팅하도록 채택된다. 외과 의사는 인접한 척추의 인접한 패싯 캡슐을 분리하기 위해 절단 트랙(520)을 사용할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 다른 절단 트랙 또는 절단 슬롯이 다른 계획된 절단을 제어하기 위해 가이드 상에 제공될 수 있다.Guide 510 may also include cutting tracks 520 . Track 520 is similar to the slots 20, 120, and 320 described above and can accommodate a guide sleeve that is the same or similar to sleeve 24. In one embodiment of the invention, cutting track 520 is adapted to target each facet capsule of the upper spine (VS) and lower spine (VI). The surgeon may use the cutting track 520 to separate adjacent facet capsules of adjacent vertebrae. As can be seen, different cutting tracks or cutting slots may be provided on the guide to control different planned cuts.

도시되지는 않았지만, 가이드(510)는 전술한 캐뉼라(16, 416)와 유사한 캐뉼라를 포함할 수 있다. 척추에 이식된 고정구는 가이드(510)를 척추에 적어도 일시적으로 연결하기 위해 캐뉼라에 수용될 수 있다. 선택적으로, 캐뉼라는 보링 기구 또는 절단 도구(240)를 포함하는 기구를 가이드하도록 구성될 수 있다.Although not shown, guide 510 may include a cannula similar to cannula 16, 416 described above. A fixture implanted in the spine may be received in the cannula to at least temporarily connect the guide 510 to the spine. Optionally, the cannula may be configured to guide an instrument including a boring instrument or cutting tool 240.

이제 도 9a 내지 도 9e를 참조하면, 본 발명의 가이드(610)의 또 다른 실시예가 도시된다. 가이드(610)는 가이드(510)와 유사하며, 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있는 원위 표면(615)을 포함한다. 접촉 표면들 중 적어도 하나는 환자의 해부학적 구조의 변경되지 않은 부분과 실질적으로 일치하도록 구성될 수 있다. 원위 표면(615)의 다른 부분은 예를 들어 절단에 의해 변경된 환자의 해부학적 구조의 일부에 실질적으로 일치하도록 구성될 수 있다. 극상 돌기(S)를 적어도 부분적으로 수용하도록 구성된 구멍(628)이 제공될 수 있다. 구멍(628)은 환자 맞춤형 표면(614)을 포함할 수 있다.Referring now to Figures 9A-9E, another embodiment of a guide 610 of the present invention is shown. Guide 610 is similar to guide 510 and includes a distal surface 615 that may include a patient-specific contact surface. At least one of the contact surfaces can be configured to substantially match an unaltered portion of the patient's anatomy. Other portions of distal surface 615 may be configured to substantially conform to a portion of the patient's anatomy that has been altered, for example, by amputation. A hole 628 configured to at least partially receive the spinous process S may be provided. Hole 628 may include a patient-specific surface 614.

가이드(610)는 척추(V)의 각 페디클(P)을 타겟팅하도록 구성된다. 따라서, 가이드는 2개의 페디클 구멍(629)을 포함한다. 상기 구멍은 전술된 가이드(510)의 페디클 구멍(529)과 동일하거나 유사하다. 일 실시예에서, 각각의 페디클 구멍(629A, 629B)은 환자의 해부학적 구조에 특정한 고유한 형상을 가질 수 있다. 선택적으로, 가이드(610)는 도 9d 및 도 9e에 도시된 바와 같이 페디클(P)이 근위 표면에 의해 형성된 평면을 넘어서 돌출되지 않도록 결정된 두께를 가질 수 있다.Guide 610 is configured to target each pedicle (P) of the spine (V). Accordingly, the guide includes two pedicle holes 629. The hole is the same or similar to the pedicle hole 529 of the guide 510 described above. In one embodiment, each pedicle hole 629A, 629B may have a unique shape specific to the patient's anatomy. Optionally, the guide 610 may have a thickness determined such that the pedicle P does not protrude beyond the plane defined by the proximal surface, as shown in FIGS. 9D and 9E.

보이드(617)는 또한 가이드를 척추(V)와 정렬시키기 위해 가이드의 일부에 형성될 수 있다. 보이드는 여러 위치에 있을 수 있다. 또한, 보이드(617)는 가이드(610)를 통해 부분적으로 또는 완전히 연장될 수 있다. 또한, 돌출부(619)는 가이드의 원위 표면(615)으로부터 연장될 수 있다. 돌출부는 척추의 후방의 선택된 부분에 끼워지도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 보이드(617) 또는 돌출부(619)는 환자의 해부학적 구조의 일부분 부위를 적어도 부분적으로 후크할 수 있다. 이러한 방식으로, 보이드(617) 및 돌출부(619)는 원위 표면(615)의 다른 부분과 비교하여 환자의 해부학적 구조의 별개의 부분에 접촉한다. 따라서, 보이드 및 돌출부는 가이드(610)가 환자의 해부학적 구조에 대하여 소정의 위치에 위치될 때를 나타내는 참조를 제공한다. 다른 말로 하면, 보이드(617) 또는 돌출부(619)는 가이드가 부적절한 위치에 있을 때 가이드(610)가 적절히 안착되는 것을 방지할 것이다. 따라서, 가이드는 안정적이지 않으므로 가이드가 올바른 위치에 있지 않다는 촉각적 피드백을 사용자에게 제공한다. 일 실시예에서, 돌출부(619)는 횡돌기 또는 래미너 부분에 가이드를 끼우도록 구성된다. 각 보이드(617) 또는 돌출부(619)는 환자 맞춤형 표면을 더 포함할 수 있다.Voids 617 may also be formed in a portion of the guide to align the guide with the spine V. Voids can be located in several locations. Additionally, void 617 may extend partially or fully through guide 610. Additionally, protrusion 619 may extend from the distal surface 615 of the guide. The protrusion may be configured to fit into a selected portion of the posterior spine. Optionally, voids 617 or protrusions 619 may at least partially hook some portion of the patient's anatomy. In this way, voids 617 and protrusions 619 contact distinct portions of the patient's anatomy compared to other portions of distal surface 615 . Accordingly, the voids and protrusions provide a reference to indicate when the guide 610 is positioned at a given location relative to the patient's anatomy. In other words, voids 617 or protrusions 619 will prevent the guide 610 from seating properly when the guide is in an improper position. Therefore, the guide is not stable and therefore provides tactile feedback to the user that the guide is not in the correct position. In one embodiment, the protrusion 619 is configured to fit the guide to the transverse protrusion or laminar portion. Each void 617 or protrusion 619 may further include a patient-specific surface.

이제 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예의 가이드(710)가 도시된다. 일 실시예에서, 가이드(710)는 PSO 또는 APSO 수술에서 사용하기에 적합하다. 상측 척추(VS), 중간 척추(VM) 및 하측 척추(VI)(예를 들어, 횡돌기, 극상 돌기, 래미너 및/또는 페디클)의 후방 부분은 가이드(710)를 사용하기 전에 절단부(750)에 의해 제거된다.Referring now to Figures 10A-10C, a guide 710 of another embodiment of the present invention is shown. In one embodiment, guide 710 is suitable for use in PSO or APSO surgery. The posterior portions of the superior vertebrae (VS), middle vertebrae (VM), and inferior vertebrae (VI) (e.g., transverse process, supraspinatus, laminar, and/or pedicle) are subjected to section 750 prior to using guide 710. ) is removed.

프레임(730)은 환자의 척추의 일부분과 상호 연결된다. 프레임은 일반적으로 2개의 횡방향 부재(733)를 연결하는 중간 부재(732)를 포함한다. 일 실시예에서, 프레임(730)은 상측 척추(VS)와 하측 척추(VI)에 상호 연결된다. 상측 척추 및 하측 척추에 위치된 페디클 스크류(734)는 척추에 프레임을 고정시키는데 사용될 수 있다. 프레임(730)은 전술한 프레임(330)의 특징과 유사할 수 있고 그 특징을 포함할 수 있다. 따라서, 프레임(730)은 현존하는 당김의 양을 보존할 수 있다. 일 실시예에서, 프레임은 중간 척추(VM)와 인접한 상측 척추(VS) 및 하측 척추(VI) 사이의 관계를 보존하는데 사용된다. 또는 필요에 따라 구조의 당김을 변경하기 위해 프레임을 조정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서, 프레임의 중간 부재(732)는 횡방향 부재(733) 사이의 거리를 증가 또는 감소시키는 외과 수술 중에 조정 가능한 길이를 가질 수 있다. 내측 부재(732)는 제2 부분 내에 또는 제2 부분에 인접하여 끼워지는 제1 부분을 포함할 수 있다. 내측 부재는 척추(VS, VM, VI) 사이에서 원하는 당김의 양을 제공하도록 내측 부재(732)의 길이를 변경하기 위한 래크 및 피니언 시스템, 나사 또는 다른 수단을 더 포함할 수 있다. 당업자에게 이해되는 바와 같이, 프레임은 상이한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 프레임(730)은 2개의 중간 부재를 포함할 수 있다. 각각의 중간 부재(732)는 독립적으로 조정 가능한 길이를 가질 수 있다.Frame 730 is interconnected with a portion of the patient's spine. The frame generally includes an intermediate member 732 connecting two transverse members 733. In one embodiment, frame 730 is interconnected to the upper spine (VS) and the lower spine (VI). Pedicle screws 734 located on the upper and lower spine may be used to secure the frame to the spine. Frame 730 may be similar to and include features of frame 330 described above. Accordingly, frame 730 can preserve the amount of pull present. In one embodiment, the frame is used to preserve the relationship between the middle vertebrae (VM) and the adjacent superior vertebrae (VS) and inferior vertebrae (VI). Alternatively, the frame can be adjusted to change the pull of the structure as needed. For example, in another embodiment of the invention, the intermediate members 732 of the frame may have a length that can be adjusted surgically to increase or decrease the distance between the transverse members 733. The inner member 732 may include a first portion that fits within or adjacent to the second portion. The inner member may further include a rack and pinion system, screws or other means to change the length of the inner member 732 to provide a desired amount of pull between the vertebrae (VS, VM, VI). As will be understood by those skilled in the art, frames can have different shapes and sizes. For example, in another embodiment, frame 730 may include two intermediate members. Each intermediate member 732 may have an independently adjustable length.

일단 프레임이 제자리에 있게 되면, 가이드(710)는 프레임에 상호 연결된다. 일 실시예에서, 가이드(710)의 적어도 일부는 환자의 척추의 절단 표면(750)과 접촉하도록 구성된다. 가이드(710)의 다른 부분은 환자의 척추의 절단되지 않은 부분과 일치하도록 구성된 환자 맞춤형 표면을 가질 수 있다.Once the frame is in place, guides 710 are interconnected to the frame. In one embodiment, at least a portion of the guide 710 is configured to contact the cutting surface 750 of the patient's spine. Other portions of guide 710 may have patient-specific surfaces configured to match the uncut portion of the patient's spine.

가이드는 절단 트랙(720)을 포함한다. 트랙(720)은 제한 없이 슬롯(20, 120, 320)을 포함하는 본원에 설명된 다른 슬롯과 유사하다. 가이드가 프레임에 상호 연결된 후, 트랙은 소정의 궤도를 따라 척추로 절단부를 가이드하도록 사용된다. 각각의 트랙(720A, 720B)은 고유한 환자 맞춤형 형상을 가질 수 있다. 또한, 트랙(720A)은 트랙(720B)과 관련된 도구와 상이한 특정 도구를 수용하도록 구성된 크기 및 폭을 가질 수 있다.The guide includes a cutting track 720. Track 720 is similar to other slots described herein, including without limitation slots 20, 120, and 320. After the guides are interconnected to the frame, the tracks are used to guide the cut to the spine along a predetermined trajectory. Each track 720A, 720B may have a unique patient-specific shape. Additionally, track 720A may have a size and width configured to accommodate a specific tool that is different from the tool associated with track 720B.

일 실시예에서, 가이드(710)는 중간 척추(VM)로부터 페디클을 분리하기 위한 2개의 트랙을 포함한다. 트랙은 단일 절단으로 페디클의 분리를 가능하게 할 수 있다. 가이드(710)는 가이드(510, 610)와 유사한 척추(VS, VM 및 VI)의 다른 부분의 절단부를 가이드하는 구멍을 포함할 수 있다.In one embodiment, guide 710 includes two tracks to separate the pedicle from the middle vertebra (VM). The track may enable separation of the pedicle with a single cut. Guide 710 may include holes to guide cuts in different parts of the spine (VS, VM and VI) similar to guides 510 and 610.

도시되지는 않았지만, 가이드(710)는 또한 전술된 캐뉼라(16, 416)와 유사한 캐뉼라를 포함할 수 있다. 캐뉼라는 가이드(710)를 타겟팅된 척추(VM)에 상호 연결하기 위한 고정구(고정구(434)와 유사)를 수용할 수 있다. 선택적으로, 고정구는 트랙(720)에 의해 가이드되는 절단에 의한 제거를 위해 계획된 페디클과 같은 척추의 부분에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 절단이 완료된 후, 가이드(710)는 프레임으로부터 제거되어 페디클의 여러 부분을 제거할 수 있다. 다른 실시예에서, 캐뉼라는 보링 장치와 같은 기구를 가이드하도록 구성된다.Although not shown, guide 710 may also include a cannula similar to cannula 16, 416 described above. The cannula may receive a fixture (similar to fixture 434 ) to interconnect the guide 710 to the targeted vertebra (VM). Optionally, the fixture may be placed on a portion of the spine, such as the pedicle, intended for removal by cutting guided by track 720. In this way, after the cut is complete, guide 710 can be removed from the frame to remove various portions of the pedicle. In another embodiment, the cannula is configured to guide an instrument, such as a boring device.

이제 도 11 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예의 가이드의 실시예(810A, 810B)가 도시된다. 가이드는 척추의 일부를 제거함으로써 형성되는 척추(VM)의 절단 표면(850)에 끼우도록 구성된다. 표면(850)은 본 발명의 또 다른 임의의 가이드에 의해 가이드되는 절단에 의해 형성될 수 있다. 가이드(810A, 810B)는 또한 척추의 소정 부분에 실질적으로 일치하도록 구성된 환자 맞춤형 표면(814)을 포함할 수 있다. 제1 부분(814A)은 환자의 해부학적 구조의 절단 표면(850)과 접촉하여 실질적으로 일치하도록 구성될 수 있다. 가이드의 제2 부분(814B)은 환자의 해부학적 구조의 변경되지 않은 부분과 실질적으로 일치하도록 구성된 환자 맞춤형 컨투어를 포함할 수 있다. 제2 부분(814B)은 일반적으로 환자의 해부학적 구조 주위를 후크할 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 부분(814B)은 부분(814A)과 비교하여 환자의 해부학적 구조의 다른 평면과 접촉한다.Referring now to Figures 11-12, embodiments 810A and 810B of guides of embodiments of the present invention are shown. The guide is configured to fit into a cutting surface 850 of the spine (VM), which is formed by removing a portion of the spine. Surface 850 may be formed by cutting guided by another optional guide of the present invention. Guides 810A, 810B may also include a patient-specific surface 814 configured to substantially conform to a portion of the spine. First portion 814A may be configured to contact and substantially conform to a cutting surface 850 of the patient's anatomy. The second portion 814B of the guide may include a patient-specific contour configured to substantially match an unaltered portion of the patient's anatomy. The second portion 814B may generally hook around the patient's anatomy. In this way, second portion 814B contacts a different plane of the patient's anatomy compared to portion 814A.

도 11 내지 도 12에 도시된 가이드(810)는 2개의 슬롯을 포함하지만, 가이드는 임의의 개수의 슬롯을 포함할 수 있다는 것을 알 것이다. 슬롯은 아치 형상을 포함하여 다른 형상을 가질 수도 있다. 또한, 가이드(810)는 척추의 양 측면을 타겟팅하기 위한 슬롯을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상이한 가이드(810)는 척추의 후방 측면 각각을 타겟팅하도록 형성될 수 있다. 이 실시예에서, 척추의 각 측면에 대한 2개의 가이드는 키 입력될 수 있다. 키는 수술 중에 가이드가 서로 연결되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 신경 요소를 여전히 보호하면서 척추의 양 측면을 타겟팅하도록 가이드(810)가 조립될 수 있다. 키는 선택적으로 개별 가이드의 특정 조립 순서를 요구하도록 구성될 수 있다.Although the guide 810 shown in FIGS. 11-12 includes two slots, it will be appreciated that the guide may include any number of slots. The slots may have other shapes, including arcuate shapes. Additionally, the guide 810 may include slots for targeting both sides of the spine. In other embodiments, different guides 810 may be formed to target each posterior aspect of the spine. In this embodiment, two guides for each side of the spine can be keyed in. The key allows the guides to connect to each other during surgery. In this way, guides 810 can be assembled to target both sides of the spine while still protecting the neural elements. The keys can optionally be configured to require a specific assembly sequence for the individual guides.

리세스(854)가 가이드(810)의 일부에 형성될 수 있다. 리세스(854)는 환자의 척수와 같은 신경 요소(N)를 적어도 부분적으로 감싸도록 선택된 단면 형상을 갖는다. 일 실시예에서, 리세스(854)는 "C" 또는 아치형 천장과 유사한 형상을 갖는다. 리세스(854)는 슬롯(820)의 내부 표면으로부터 이격된 도 11A에 도시된 내부 표면(856)을 포함한다. 이러한 방식으로, 리세스(854)는 도구가 척추에 절단부를 형성하도록 슬롯(820) 내에서 가이드될 때 부주의한 손상으로부터 신경 요소(N)를 보호한다.A recess 854 may be formed in a portion of the guide 810. Recess 854 has a cross-sectional shape selected to at least partially enclose a neural element N, such as the patient's spinal cord. In one embodiment, recess 854 has a shape similar to a “C” or vault. Recess 854 includes an interior surface 856 shown in FIG. 11A that is spaced from the interior surface of slot 820. In this way, recess 854 protects neural element N from inadvertent damage when a tool is guided within slot 820 to make a cut in the spine.

이제 도 12를 참조하면, 가이드(810B)는 가이드(810A)와 유사하다. 또한, 가이드(810B)는 손상으로부터 신경 루트와 같은 제2 신경 네트워크(N2)를 보호하는 형상인 제2 리세스(854A)를 포함한다.Referring now to Figure 12, guide 810B is similar to guide 810A. Guide 810B also includes a second recess 854A shaped to protect the second neural network N2, such as a nerve root, from damage.

이제 도 13a 내지 도 13e를 참조하면, 본 발명의 실시예의 다른 가이드(910)가 도시된다. 가이드(910)는 가이드(810A, 810B)와 유사하다. 일 실시예에서, 가이드(910)는 페디클 제거 절골술(또는 APSO) 동안 요구되는 최종 절단부(950)를 만드는데 사용하기에 적합하다. 가이드(910)는 일반적으로 둥근 코너(958), 리세스(954) 및 가이드 슬롯(920)을 포함한다. 척수와 같은 신경 네트워크(N)를 드러내는 척추의 일부가 제거된 후, 가이드(910)는 척수와 척추(VM) 사이에 배치된다. 가이드의 둥근 코너(958)는 신경 요소를 가압하여 척수와 척추 사이의 가이드를 위한 공간을 생성하도록 형성된다. 그 후, 신경 요소(N)는 가이드(910)의 슬롯(920)을 사용하여 수행되는 절단 중 손상으로부터 신경 요소를 보호하는 리세스(954)에 수용된다. 이 가이드는 소정의 위치에 끼워질 수 있는 환자 맞춤형 특징부(914)를 포함한다. 이러한 특징부는 환자의 해부학적 구조(척수 도관의 전방 부분)와 일치하거나 이전 가이드와 함께 생성된 절단 표면(950)과 매칭될 수 있다.Referring now to Figures 13A-13E, another guide 910 of an embodiment of the present invention is shown. Guide 910 is similar to guides 810A and 810B. In one embodiment, guide 910 is suitable for use in making the required final cut 950 during a pedicle removal osteotomy (or APSO). Guide 910 generally includes rounded corners 958, recesses 954, and guide slots 920. After the portion of the spine exposing the spinal cord-like neural network (N) is removed, a guide 910 is placed between the spinal cord and the vertebrae (VM). The rounded corners 958 of the guide are shaped to press against the neural elements and create space for the guide between the spinal cord and the vertebrae. The nerve element N is then received in a recess 954 that protects the nerve element from damage during cutting, which is performed using the slot 920 of the guide 910. The guide includes patient-specific features 914 that can be fitted in any desired location. These features may match the patient's anatomy (anterior portion of the spinal canal) or match the cutting surface 950 created with a previous guide.

슬롯(920)은 본원에 설명된 본 발명의 가이드의 모든 실시예의 슬롯과 유사하다. 또한, 슬리브는 외과 수술에서 사용되는 절단 도구에 의한 슬롯의 손상 또는 변형을 방지하기 위해 슬롯(920)에 배치될 수 있다. 슬롯은 이전에 완료된 절단부와 정렬될 수 있다. 이러한 방식으로, 슬롯에 의해 가이드된 새로운 절단부는 이전 절단부와 교차하여 척추의 일부가 제거될 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯(920)은 정렬되어 척추 본체의 내측 부분을 제거하도록 절단을 완료한다.Slot 920 is similar to the slots of all embodiments of the inventive guide described herein. Additionally, a sleeve may be placed in the slot 920 to prevent damage or deformation of the slot by cutting tools used in surgical procedures. The slots can be aligned with previously completed cuts. In this way, the new cut guided by the slot intersects the previous cut so that part of the spine can be removed. In one embodiment, slots 920 are aligned to complete the cut to remove the medial portion of the vertebral body.

이제 도 14 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 모델의 실시예가 도시된다. 모델은 외과 의사를 위한 참조로서 절골술과 같은 외과 수술 중에 사용할 수 있도록 적용된다. 모델은 외과 수술 중에 수행될 수술과 정렬된 환자 맞춤형 특징부 및 구멍 또는 표면으로 설계될 수 있다. 모델에는 환자의 해부학적 구조에 대한 수술 전 계획된 변형이 포함된다. 예를 들어, 모델에는 환자의 정렬에 대해 계획된 변형을 수행하는데 필요한 여러 절단의 각도 및 시작 위치의 표시가 포함될 수 있다. 모델에는 직선형, 오목형, 볼록형, 곡선형 또는 '갈매기형'인 절단부를 포함하여 모든 크기 및 형상의 절단부와 일치하는 표면 및 표시가 포함될 수 있다. 또한, 모델은 모듈화되도록 설계되어 외과 수술 중에 완성된 모델을 형성하도록 별도의 부분이 상호 연결될 수 있다. 이는 복잡한 외부 컨투어를 갖는 환자의 해부학적 구조 부분 주위로 끼워지거나 이에 일치하도록 설계된 모델에 유용할 수 있다.Referring now to Figures 14-19, an embodiment of a model of the present invention is shown. The model is adapted for use during surgical procedures such as osteotomies as a reference for surgeons. The model can be designed with patient-specific features and holes or surfaces aligned with the procedure to be performed during the surgical procedure. The model includes preoperatively planned modifications to the patient's anatomy. For example, the model may include an indication of the angles and starting positions of the various cuts required to perform the planned modifications to the patient's alignment. Models can include surfaces and markings to match cuts of any size and shape, including cuts that are straight, concave, convex, curved or 'chevron'. Additionally, the model is designed to be modular so that the separate parts can be interconnected to form a complete model during a surgical procedure. This can be useful for models designed to fit around or conform to parts of a patient's anatomy that have complex external contours.

이제 도 14a 내지 도 14e를 참조하면, 본 발명의 모델(1002)의 일 실시예가 도시된다. 상기 모델(1002)은 척추(V)의 후방 표면의 일부분과 실질적으로 일치하는 환자 맞춤형 표면(1014)을 포함하도록 설계된다. 일 실시예에서, 상기 모델은 외과 수술 중에 제거될 것으로 계획되는 척추의 일부분 주위에 적어도 부분적으로 끼워지도록 구성된다. 다른 실시예에서, 모델의 적어도 일부분은 척추와 같은 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분에 실질적으로 일치하거나 "후크"하도록 구성된다. 달리 말하면, 상기 모델은 환자의 해부학적 구조에 대하여 소정의 배향으로 편향되도록 구성될 수 있다. 따라서, 모델(1002)의 재료는 외과 의사가 모델(1002)을 구부리거나 펴서 환자의 해부학적 구조를 후크할 수 있도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 모델(1002) 또는 그 일부는 적어도 부분적으로 구부러지거나 변형 가능한 재료로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 모델은 니티놀(Nitinol)과 같은 형상 기억을 갖는 재료로 제조된다.Referring now to Figures 14A-14E, one embodiment of a model 1002 of the present invention is shown. The model 1002 is designed to include a patient-specific surface 1014 that substantially matches a portion of the posterior surface of the spine (V). In one embodiment, the model is configured to fit at least partially around a portion of the spine that is planned to be removed during a surgical procedure. In another embodiment, at least a portion of the model is configured to substantially conform to or “hook” a predetermined portion of the patient's anatomy, such as the spine. In other words, the model can be configured to be biased in a predetermined orientation relative to the patient's anatomy. Accordingly, the material of model 1002 may be selected to allow the surgeon to bend or straighten model 1002 to hook the patient's anatomy. In one embodiment, model 1002, or a portion thereof, may be made at least partially from a bendable or deformable material. In another embodiment, the model is made from a material with shape memory, such as Nitinol.

모델(1002)은 계획된 절단의 진입 지점 및 각도를 표시하도록 구성된다. 일 실시예에서, 모델은 진입 지점을 나타내는 인디시아를 포함한다. 다른 실시예에서, 모델의 적어도 하나의 외부 표면은 계획된 절단부의 평면에 평행하다. 예를 들어, 도 14e에 도시된 모델(1002)의 실시예에서, 외부 표면(1013)은 극상 돌기(S)를 제거하도록 계획된 절단부의 평면에 실질적으로 평행하다. 도시되지는 않았지만, 상기 모델은 척추(V)의 부분 내로 절단부 및 보어를 가이드하는 슬롯 및 캐뉼라를 포함할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 모델(1002)의 크기 및 형상은 임의의 다양한 절단부를 가이드하도록 계획된 대로 변화될 수 있다. 예를 들어, 도 14e에 도시된 모델(1002)의 두께가 증가되면, 적은 부분의 극상 돌기(S)가 표면(1013)에 의해 가이드된 절단부에 의해 제거될 것이다. 대안적으로, 모형(1002)의 높이를 감소시킴으로써 더 많은 극상 돌기(S)가 제거될 수 있다.Model 1002 is configured to indicate the entry point and angle of the planned cut. In one embodiment, the model includes indicia representing the entry point. In another embodiment, at least one outer surface of the model is parallel to the plane of the planned cut. For example, in the embodiment of model 1002 shown in Figure 14E, outer surface 1013 is substantially parallel to the plane of the cut planned to remove spinous process S. Although not shown, the model may include slots and cannulas to guide the cuts and bores into portions of the spine (V). As can be seen, the size and shape of model 1002 can be varied as designed to guide any of a variety of cuts. For example, if the thickness of model 1002 shown in FIG. 14E is increased, a small portion of the spinous protuberances S will be removed by cuts guided by surface 1013. Alternatively, more of the spinous process S can be removed by reducing the height of model 1002.

이제 도 15a 내지 도 15f를 참조하면, 본 발명의 또 다른 모델(1102)이 도시된다. 모델(1102)은 본 발명의 일 실시예에서 비대칭 페디클 제거 절골술에서 사용하기에 적합하다. 모델(1102)은 모델(1002)과 유사한다. 따라서 모델에는 인디시아 및 절단의 진입 지점 및 각도의 다른 표시가 포함될 수 있다. 그러나, 모델(1102)은 제거되도록 계획된 척추의 일부분 주위에 끼워지는 구멍(1128)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 구멍(1128)은 모델(1102)의 단락된 측면에 실질적으로 평행한 수직 축 주위의 비대칭인 형상을 갖는다. 따라서, 구멍(1128)은 비대칭 페디클 제거 절골술 동안 제거하고자 하는 뼈를 나타내는 창을 형성한다. 일 실시예에서, 모델(1102)의 근위 표면(1113)은 극상 돌기(S)의 소정 부분을 제거하도록 계획된 절단부의 평면에 대략 평행하다.Referring now to Figures 15A-15F, another model 1102 of the present invention is shown. Model 1102 is suitable for use in an asymmetric pedicle removal osteotomy in one embodiment of the invention. Model 1102 is similar to model 1002. Therefore, the model may include indicia and other representations of the entry point and angle of the cut. However, model 1102 further includes a hole 1128 that fits around the portion of the spine that is planned to be removed. In one embodiment, hole 1128 has an asymmetric shape about a vertical axis substantially parallel to the short side of model 1102. Accordingly, hole 1128 forms a window representing the bone to be removed during an asymmetric pedicle removal osteotomy. In one embodiment, the proximal surface 1113 of model 1102 is approximately parallel to the plane of the cut planned to remove a portion of the spinous process S.

알 수 있는 바와 같이, 모델(1102) 및 구멍(1128)은 임의의 크기 및 형상일 수 있다. 모델은 또한 모델(1002)의 환자 맞춤형 표면(1014)과 유사한 환자의 해부학적 구조의 부분과 관련된 다양한 환자 매칭된 표면(1114)을 포함한다. 또한, 환자 맞춤형 표면은 모델에 형성된 보이드(1117)에 형성될 수 있다. 보이드는 모델을 환자의 해부학적 구조와 정렬하도록 구성된다. 상기 모델(1102)은 환자의 해부학적 구조의 일부분과 정합하도록 구성된 환자 맞춤형 표면(1114)을 갖는 돌기(1119)를 더 포함할 수 있다. 보이드(1117)와 돌기(1119)의 조합은 환자의 해부학적 구조와 관련하여 모델(1102)의 부적절한 배치의 가능성을 감소시킬 수 있다.As can be seen, model 1102 and hole 1128 can be of any size and shape. The model also includes various patient-matched surfaces 1114 associated with portions of the patient's anatomy similar to the patient-matched surfaces 1014 of model 1002. Additionally, patient-specific surfaces can be formed in voids 1117 formed in the model. The void is configured to align the model with the patient's anatomy. The model 1102 may further include protrusions 1119 having a patient-specific surface 1114 configured to mate with a portion of the patient's anatomy. The combination of voids 1117 and protrusions 1119 may reduce the likelihood of improper placement of model 1102 in relation to the patient's anatomy.

도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 다른 실시예의 모델(1102A)을 도시한다. 모델(1102A)은 모델(1102)과 유사한다. 그러나, 구멍(1128A)은 수직 축에 대해 실질적으로 대칭인 상이한 형상을 갖는다. 따라서, 구멍(1128A)은 제거하고자 하는 뼈를 나타내는 창을 형성한다. 알 수 있는 바와 같이, 상기 모델 및 구멍(1128A)은 임의의 크기 및 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 모델(1102A)은 모델(1102)보다 두껍다. 따라서, 모델(1102A)은 모형(1102)을 사용하는 수술과 비교하여 극상 돌기(S)가 적게 제거되도록 계획된 수술을 위해 설계될 수 있다.16A-16C show model 1102A of another embodiment of the present invention. Model 1102A is similar to model 1102. However, hole 1128A has a different shape that is substantially symmetrical about the vertical axis. Accordingly, hole 1128A forms a window representing the bone to be removed. As can be seen, the model and hole 1128A can be of any size and shape. In one embodiment, model 1102A is thicker than model 1102. Accordingly, model 1102A may be designed for surgeries where less of the supraspinatus S is planned to be removed compared to surgeries using model 1102.

모델(1102A)은 또한 모델(1102)의 환자 맞춤형 표면(1114)과 유사한 환자의 해부학적 구조의 부분과 관련된 다양한 환자 맞춤형 표면을 포함한다. 또한, 전술된 모델(1102)의 보이드 및 돌기와 유사한 보이드 및 돌기가 모델(1102A) 상에 형성될 수 있다.Model 1102A also includes various patient-specific surfaces associated with portions of the patient's anatomy similar to patient-specific surfaces 1114 of model 1102. Additionally, voids and protrusions similar to the voids and protrusions of model 1102 described above may be formed on model 1102A.

이제 도 17a 내지 도 17e를 참조하면, 본 발명의 실시예의 또 다른 모델(1202)이 도시되었다. 모델(1202)은 일반적으로 제1 부분(1208) 및 가이드 부분(1210)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 부분 및 가이드 부분은 일 피스로 일체로 형성된다. 다른 실시예에서, 부분(1208, 1210)은 외과 수술 전 또는 외과 수술 중에 상호 연결되도록 구성된 개별 피스이다. 특징부(1260, 1262)는 가이드 부분(1210)을 제1 부분(1208)과 정렬시키고 상호 연결하도록 제공된다. 일 실시예에서, 특징부는 다른 부분에 형성된 보어(1262) 내에 유지되도록 구성된 부분 중 하나에 형성된 돌기(1260)를 포함한다. 돌기가 가이드 부분(1210) 상에 도시되고 보어가 제1 부분(1208) 상에 도시되었지만, 가이드 부분 및 제1 부분은 각각 돌기 및 대응하는 보어를 포함할 수 있다. 또한, 부분(1208, 1210)을 상호 연결 및/또는 정렬하도록 구성된 다른 특징부가 고려되어 모델(1202)과 함께 사용될 수 있다.Referring now to Figures 17A-17E, another model 1202 of an embodiment of the present invention is shown. Model 1202 generally includes a first portion 1208 and a guide portion 1210. In one embodiment, the first portion and the guide portion are integrally formed as one piece. In other embodiments, portions 1208 and 1210 are individual pieces configured to be interconnected before or during a surgical procedure. Features 1260, 1262 are provided to align and interconnect guide portion 1210 with first portion 1208. In one embodiment, the feature includes a protrusion 1260 formed on one of the portions configured to be retained within a bore 1262 formed on the other portion. Although protrusions are shown on guide portion 1210 and bores are shown on first portion 1208, the guide portion and first portion may each include a protrusion and a corresponding bore. Additionally, other features configured to interconnect and/or align portions 1208, 1210 may be considered and used with model 1202.

제1 부분(1208)은 전술된 모델들(1002 내지 1102)과 유사하다. 따라서, 제1 부분은 일반적으로 본 명세서에 설명된 다른 모델 및 가이드의 대응하는 특징부와 동일한 (또는 유사한) 환자 맞춤형 표면(1214), 보이드(1217), 돌출부(1219) 및 구멍(1228)을 포함한다.First portion 1208 is similar to models 1002-1102 described above. Accordingly, the first portion generally has the same (or similar) patient-specific surfaces 1214, voids 1217, protrusions 1219, and holes 1228 as the corresponding features of the other models and guides described herein. Includes.

가이드 부분(1210)은 일반적으로 본원에 설명된 가이드의 모든 실시예의 슬롯과 유사하게, 절단 도구를 가이드하기 위한 트랙(1220)을 포함한다. 따라서, 트랙(1220)은 임의의 크기 및 형상일 수 있다. 또한, 트랙은 슬리브를 수용하도록 크기 맞춰질 수 있으며, 절단 도구의 사용 방향을 가이드하거나 도구의 삽입 깊이를 제한하기 위한 정지부 및 키를 포함할 수 있다. 또한, 트랙(1220)은 비대칭 정렬을 가질 수 있다.Guide portion 1210 generally includes tracks 1220 for guiding a cutting tool, similar to the slots of all embodiments of guides described herein. Accordingly, track 1220 may be of any size and shape. Additionally, the track can be sized to accommodate the sleeve and can include stops and keys to guide the direction of use of the cutting tool or to limit the insertion depth of the tool. Additionally, tracks 1220 may have asymmetric alignment.

이제 도 18 내지 도 19를 참조하면, 본 발명의 모델(1302A, 1302B)의 또 다른 실시예가 도시된다. 상기 모델들은 프레임(1330)에 도킹하도록 구성된다. 프레임(1330)은 전술된 프레임(330, 730)과 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 모델(1302)은 기존의 또는 계획된 페디클 스크류(1334)에 끼워지도록 구성된다. 상기 모델은 선택적으로 이전 절단 수술에서 준비된 중간 척추(VM)의 표면(1350)과 접촉할 수 있다.Referring now to Figures 18-19, another embodiment of models 1302A and 1302B of the present invention is shown. The models are configured to dock to frame 1330. Frame 1330 may be the same or similar to frames 330 and 730 described above. Accordingly, model 1302 is configured to fit into an existing or planned pedicle screw 1334. The model may optionally contact the surface 1350 of the middle vertebrae (VM) prepared in a previous amputation surgery.

모델들(1302A, 1302B)은 일반적으로 프레임에 상호 연결하기 위한 구멍(1328) 및 보이드(1317)를 포함한다. 일 실시예에서, 모델(1302A)은 폐쇄된 구멍(1328)을 포함한다. 따라서, 모델(1302A)은 일반적으로 프레임이 페디클 스크류(1334)에 상호 연결되기 전에 프레임(1330)의 중간 부분에 상호 연결된다.Models 1302A, 1302B generally include holes 1328 and voids 1317 for interconnection to the frame. In one embodiment, model 1302A includes a closed hole 1328. Accordingly, model 1302A is generally interconnected to the middle portion of frame 1330 before the frame is interconnected to pedicle screw 1334.

또한, 상기 모델은 전술한 리세스(854, 954)와 유사한 리세스(1354)를 포함할 수 있다. 리세스는 환자의 척수를 포함하는 신경 요소 주위를 적어도 부분적으로 감싸는 것과 유사한 횡단면 형상을 갖는다. 모델에는 절단을 시작할 위치 및 절단의 각도를 나타내는 인디시아가 포함될 수도 있다.Additionally, the model may include a recess 1354 similar to the recesses 854 and 954 described above. The recess has a similar cross-sectional shape to at least partially wrap around the neural elements containing the patient's spinal cord. The model may also include indicia indicating where to start the cut and the angle of the cut.

모델(1302A)은 일반적으로 2개의 부분(1307A, 1307B)으로 구성된다. 각각의 부분은 계획된 절단의 각을 나타내는 레그 또는 중간 표면(1309)을 포함한다. 예를 들어, 중간 표면(1309)은 일반적으로 척추로의 계획된 절단에 의해 형성된 장소에 평행한 평면 내에 있다. 따라서, 부분(1307A, 1307B) 사이의 공간은 일반적으로 제거될 척추(VM)의 일부분의 형상을 나타낸다. 일 실시예에서, 중간 표면(1309)은 환자 맞춤형 컨투어(1314)를 갖는 원위 부분을 포함한다. 환자 맞춤형 컨투어는 환자의 해부학적 구조의 절단 부분(1350)과 실질적으로 일치할 수 있다. 선택적으로, 중간 표면(1309)의 원위 부분은 환자의 해부학적 구조의 절단되지 않은 부분과 접촉하여 실질적으로 이와 일치하도록 구성될 수 있다.Model 1302A generally consists of two parts 1307A and 1307B. Each portion includes a leg or intermediate surface 1309 that represents the angle of the planned cut. For example, the medial surface 1309 is generally in a plane parallel to the location formed by the planned cut into the spine. Accordingly, the space between portions 1307A and 1307B generally represents the shape of the portion of vertebrae (VM) to be removed. In one embodiment, medial surface 1309 includes a distal portion with a patient-specific contour 1314. The patient-customized contour may substantially match a cut portion 1350 of the patient's anatomy. Optionally, the distal portion of medial surface 1309 may be configured to contact and substantially conform to an uncut portion of the patient's anatomy.

대조적으로, 모델(1302B)은 하나의 피스를 포함한다. 계획된 절단 각도는 상측 척추(VS) 및 하측 척추(VI)에 근접한 모델(1302B)의 레그 또는 외부 표면(1309)에 의해 표시된다. 따라서, 모델의 형상은 일반적으로 제거를 위해 계획된 척추(VM)의 일부분의 형상을 나타낸다. 또한, 모델(1302B)은 프레임(1330)으로의 상호 연결을 위한 개구를 갖는 보이드(1317)를 갖는다. 따라서, 모델(1302B)은 프레임(1330)을 분해하지 않고 프레임으로부터 추가되고 제거될 수 있다. 일 실시예에서, 표면(1309)의 원위 부분은 환자 맞춤형 컨투어(1314)를 포함한다.In contrast, model 1302B includes one piece. The planned cutting angle is indicated by the legs or outer surfaces 1309 of model 1302B proximate the upper spine (VS) and lower spine (VI). Therefore, the shape of the model generally represents the shape of the portion of the vertebra (VM) planned for removal. Model 1302B also has a void 1317 with an opening for interconnection to frame 1330. Accordingly, model 1302B can be added to and removed from frame 1330 without disassembling it. In one embodiment, the distal portion of surface 1309 includes a patient-specific contour 1314.

이제 도 20a 내지 도 20f를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 모델(1402)의 또 다른 실시예가 도시된다. 모델(1402)은 환자의 척추를 그룹화한 환자 맞춤형 3차원 모델이다. 상기 모델은 환자 척추의 섹션(1405)의 제거를 포함하는 외과 수술을 계획하고 수행하는데 사용하기 위해 생성된다. 일 실시예에서, 상기 모델은 척추 절골술 수술에 적용된다.Referring now to Figures 20A-20F, another embodiment of model 1402 of one embodiment of the present invention is shown. Model 1402 is a patient-customized three-dimensional model that groups the patient's spine. The model is created for use in planning and performing a surgical procedure involving removal of a section 1405 of the patient's spine. In one embodiment, the model is applied to spinal osteotomy surgery.

수술 중에 제거될 척추의 섹션(1405)은 모델의 다른 부분과 분리된 피스로서 형성된다. 핸들은 제거 가능한 섹션(1405)에 상호 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 제거 가능한 섹션(1405)은 모델(1402) 내의 위치로부터 분리되거나 모델(1402) 내의 위치로 복귀될 수 있다.The section 1405 of the spine to be removed during surgery is formed as a separate piece from the other parts of the model. The handles may be interconnected to removable sections 1405. In this way, removable section 1405 can be separated from or returned to a position within model 1402.

제거 가능한 섹션(1405)은 수술 중에 템플릿 또는 측정 지그로서 사용될 수 있다. 제거 가능한 섹션(1405A)의 일부는 도 20c에 도시된 바와 같이, 수술 중 환자의 신경 요소와의 접촉을 피하기 위해 절단될 수 있다. 제거된 부분은 수술 중에 제거된 환자의 척추 부분에 일치할 수 있다. 따라서, 변형된 섹션(1405A)의 원위 단부는 타겟 척추의 표면과 실질적으로 정렬되도록 구성될 수 있다.Removable section 1405 can be used as a template or measuring jig during surgery. A portion of removable section 1405A may be cut to avoid contact with the patient's neural elements during surgery, as shown in FIG. 20C. The removed portion may correspond to the portion of the patient's spine that was removed during surgery. Accordingly, the distal end of modified section 1405A may be configured to be substantially aligned with the surface of the target vertebra.

척추의 상측 부분(VS) 및 하측 부분(VI)은 또한 개별 피스로 형성될 수 있다. 그 후, 상측 및 하측 부분은 상호 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 척추 부분(VS, VI)은 힌지(1464)에 의해 상호 연결된다. 그러나, 당업자는 다른 수단이 상측 척추 부분과 하측 척추 부분을 상호 연결하는데 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 가요성 부재가 척추 부분(VS, VI)을 상호 연결하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 볼 및 소켓 조인트는 척추 부분(VS, VI)을 상호 연결하도록 제공될 수 있다.The upper portion (VS) and lower portion (VI) of the spine may also be formed as separate pieces. Afterwards, the upper and lower parts can be interconnected. In one embodiment, spinal segments VS and VI are interconnected by hinges 1464. However, those skilled in the art will understand that other means may be used to interconnect the upper and lower spinal segments. For example, in another embodiment, flexible members may be used to interconnect the spinal segments VS and VI. In another embodiment, ball and socket joints may be provided to interconnect the spinal segments (VS, VI).

모델의 제거 가능한 섹션(1405)이 회수된 후에, 상측 척추 부분(VS) 및 하측 척추 부분(VI)은 도 20d에 도시된 바와 같이 재위치될 수 있어, 수술에 의해 제공되는 척추의 보정된 정렬을 설명할 수 있다. 모델(1405)은 척추 이상을 교정하기 위해 다른 수술 또는 추가 수술이 필요할 것이라는 것을 나타낼 수 있다.After the removable section 1405 of the model is retrieved, the superior spinal portion (VS) and inferior spinal portion (VI) can be repositioned as shown in Figure 20D, resulting in the corrected alignment of the spine provided by surgery. can be explained. Model 1405 may indicate that another or additional surgery will be needed to correct the spinal abnormality.

계획된 수술 전후에 환자의 척추의 정렬을 더 가시화하기 위해, 인디케이터(1466A, 1466B)는 예를 들어 도 20e 내지 도 20f에 도시된 바와 같이 상측 척추 부분(VS) 및 하측 척추 부분(VI)에 각각 상호 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 인디케이터(1466)는 곡선형 로드를 포함한다. 인디케이터는 상이한 형태를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 인디케이터는 수술 전 계획된 절골 각도에 따라 환자의 척추의 시상면 정렬이 어떻게 변경되는지 시뮬레이션한다.To further visualize the alignment of the patient's spine before and after the planned surgery, indicators 1466A, 1466B are positioned in the superior spinal segment (VS) and inferior spinal segment (VI), respectively, as shown, for example, in FIGS. 20E-20F. can be interconnected. In one embodiment, indicator 1466 includes a curved rod. It will be appreciated that indicators may include different forms. The indicator simulates how the sagittal alignment of the patient's spine changes depending on the osteotomy angle planned before surgery.

최종 시상 및/또는 관상면 정렬의 검증 및/또는 스크류 배치의 일치를 보조하도록 도 21 및 도 24에 도시된 다양한 환자 맞춤형 검증 도구가 수술 전 계획되고 및 제조될 수 있다. 검증 도구는 각 환자마다 고유하며, 환자 매칭된 표면, 임플란트 접촉 표면 및/또는 가이드와 정합할 수 있는 능력을 포함할 수 있다. 도 21 및 도 24와 함께 설명된 본 발명의 검증 도구는 외과 수술 중 또는 후에 외과 의사에게 시각적 또는 전술적 피드백을 제공한다.Various patient-specific verification tools shown in FIGS. 21 and 24 may be planned and manufactured preoperatively to assist in verifying final sagittal and/or coronal alignment and/or matching screw placement. Verification tools are unique to each patient and may include the ability to register with patient-matched surfaces, implant contact surfaces, and/or guides. The verification tool of the present invention, described in conjunction with Figures 21 and 24, provides visual or tactical feedback to the surgeon during or after a surgical procedure.

이제 도 21 내지 도 22를 참조하여, 본 발명의 실시예의 도구(1501A, 1501B)가 도시된다. 이 도구는 외과 수술 중에 관상면 정렬을 검증하도록 구성된다. 다른 말로 하면, 도구(1501)는 척추의 계획된 교정이 실질적으로 생성되었는지를 검증하기 위해 외과 의사에 의해 사용된다.Referring now to Figures 21-22, tools 1501A and 1501B of an embodiment of the present invention are shown. This tool is configured to verify coronal plane alignment during surgical procedures. In other words, the tool 1501 is used by the surgeon to verify that the planned correction of the spine has actually been achieved.

도구(1501A, 1501B)는 환자 맞춤형 데이터를 사용하여 설계되고 임의의 방법으로 제조될 수 있다. 도구(1501)는 일반적으로 중간 본체(1572)로부터 연장되는 아마추어(1570)를 포함한다. 중간 본체(1572)는 계획된 관상면 정렬을 시뮬레이션한다.Tools 1501A, 1501B can be designed using patient-specific data and manufactured in any manner. Tool 1501 generally includes an armature 1570 extending from an intermediate body 1572. Intermediate body 1572 simulates the planned coronal plane alignment.

어떤 아마추어는 환자의 해부학적 구조의 부분에 상호 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 도 21a 내지 도 21d에 도시된 바와 같이, 아마추어는 장경과 천골 중 적어도 하나에 위치된 페디클 스크류와 상호 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 도구(1501B)는 천골에만 상호 연결된다.Some armatures may be interconnected to parts of the patient's anatomy. In one embodiment, as shown in FIGS. 21A-21D, the armature may be interconnected with a pedicle screw located in at least one of the iliotibial axis and the sacrum. In another embodiment, tool 1501B is interconnected only to the sacrum.

스크류는 이전의 수술로부터의 것이거나 환자의 해부학적 구조에 도구(1501)를 상호 연결하도록 특별히 배치될 수 있다. 선택적으로, 다른 실시예에서, 중간 본체(1572)는 천공의 후방 표면과 실질적으로 매칭되도록 선택된 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함한다. 따라서, 중간 본체(1572)는 페디클 스크류를 사용하거나 사용하지 않고 천골 상에 유지될 수 있다.The screws may be from a previous surgery or may be specifically placed to interconnect the instrument 1501 to the patient's anatomy. Optionally, in other embodiments, intermediate body 1572 includes a patient-specific contact surface selected to substantially match the posterior surface of the perforation. Accordingly, the intermediate body 1572 may be retained on the sacrum with or without the use of pedicle screws.

아마추어(1570A)는 중간 본체로부터 하나 이상의 상측 척추로 연장되도록 구성될 수 있다. 아마추어(1570A)는 척추의 계획된 교정이 생성될 때 상측 척추의 소정의 부분과 실질적으로 정렬되도록 구성된 비선형 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 아마추어(1570A)는 복수의 상측 척추의 극상 돌기(S)의 후방 부분과 정렬되도록 구성된다. 선택적으로, 아마추어(1570A)는 계획된 교정이 생성될 때 상측 척추의 부분과 접촉할 수 있다. 일 실시예에서, 도구(1501A)는 중간 본체(1572)로부터 연장되는 5개의 아마추어(1570)를 포함한다. 다른 실시예에서, 도구(1501B)는 중간 본체로부터 연장되는 3개의 아마추어(1570)를 포함한다.Armature 1570A may be configured to extend from the midbody to one or more upper vertebrae. Armature 1570A may have a non-linear shape configured to be substantially aligned with a predetermined portion of the upper spine when a planned correction of the spine is created. In one embodiment, armature 1570A is configured to align with the posterior portion of the supraspinous process (S) of the upper plurality of vertebrae. Optionally, armature 1570A may contact a portion of the upper spine when the planned correction is produced. In one embodiment, tool 1501A includes five armatures 1570 extending from middle body 1572. In another embodiment, tool 1501B includes three armatures 1570 extending from the middle body.

다른 실시예에서, 도구(1501)는 전자 정렬 인디케이터를 포함한다. 전자 인디케이터는 하나 이상의 척추의 계획된 위치를 나타내는 가시광선을 생성하도록 정렬된 광원 또는 레이저를 포함할 수 있다. 전자 인디케이터는 중간 본체 또는 아마추어에 위치될 수 있다.In another embodiment, tool 1501 includes an electronic alignment indicator. The electronic indicator may include a light source or laser aligned to produce visible light indicative of the planned position of one or more vertebrae. The electronic indicator may be located in the intermediate body or armature.

본 발명의 일 실시예의 도구(1601)의 또 다른 실시예가 도 23a 내지 도 23e에 도시된다. 도구(1601)는 도구(1501)와 유사하며, 또한 외과 수술 중에 관상면 정렬을 검증하는데 사용된다. 도구는 일반적으로 가이드(1646)에 상호 연결된 아마추어(1670)를 포함한다. 일 실시예에서, 아마추어(1670)는 가이드의 중간 본체(1672)로부터 연장한다. 중간 본체(1672)는 아마추어(1670)를 가이드(1646)에 상호 연결하기 위한 고정구를 포함할 수 있다. 가이드는 천장 관절 가이드 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드(1646)는 전술된 가이드(246)와 유사하다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 가이드(1646)는 도 25 내지 도 31과 관련하여 이후에 설명되는 가이드들 중 하나이다. Another embodiment of tool 1601 of one embodiment of the present invention is shown in Figures 23A-23E. Tool 1601 is similar to tool 1501 and is also used to verify coronal plane alignment during surgical procedures. The tool generally includes an armature 1670 interconnected to a guide 1646. In one embodiment, armature 1670 extends from the middle body 1672 of the guide. Intermediate body 1672 may include fixtures to interconnect armature 1670 to guide 1646. The guide may be a sacroiliac joint guide. In one embodiment of the invention, guide 1646 is similar to guide 246 described above. Alternatively, in another embodiment, guide 1646 is one of the guides described later with respect to FIGS. 25-31.

아마추어(1670)는 가이드(1646)와 일체로 형성될 수 있다. 선택적으로, 아마추어 및 가이드는 개별적인 피스로 형성될 수 있고 외과 수술 전 또는 외과 수술 중에 상호 연결될 수 있다. 아마추어(1670)의 곡선 형상은 도 23d 내지 도 23e에 도시된 바와 같이, 외과 수술이 완료된 후 환자의 척추의 계획된 시상면 및 관상면 정렬을 표시하도록 구성된다. 전술된 아마추어(1570A)와 유사하게, 아마추어(1670)는 복수의 상측 척추에 근접하게 연장되도록 선택된 길이를 갖는다. 아마추어는 복수의 척추의 일부에 근접하거나 이와 접촉하는 형상을 가질 수 있다.Armature 1670 may be formed integrally with guide 1646. Optionally, the armature and guide can be formed as separate pieces and interconnected before or during the surgical procedure. The curved shape of the armature 1670 is configured to indicate the planned sagittal and coronal alignment of the patient's spine after the surgical procedure is completed, as shown in FIGS. 23D-23E. Similar to armature 1570A described above, armature 1670 has a length selected to extend proximate the upper plurality of vertebrae. The armature may be shaped to be close to or in contact with portions of a plurality of vertebrae.

이제 도 24a 내지 도 24b를 참조하여, 본 발명의 실시예의 정렬 조립체(1700)의 실시예가 도시된다. 조립체(1700)는 일반적으로 중간 본체(1772)에 상호 연결된 아마추어(1770)를 포함한다. 상기 중간 본체는 소정의 형상 및 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 중간 본체(1772)는 원호 형상을 갖는다. 중간 본체(1772)는 중간 척추(VM)에 근접한 하측 척추(VI) 및 상측 척추(VS)와 같은 환자의 척추의 상대적인 정렬을 표시하는 인디시아(1774)를 포함한다. 인디시아는 소정의 각도 또는 거리를 표시하도록 선택적으로 눈금이 매겨진 일련의 선을 포함할 수 있다. 중간 본체(1772)는 분도기 또는 눈금자의 눈금과 같은 기존 도구일 수 있다. 일 실시예에서, 인디시아(1774)는 계획된 보정을 나타내는 돌기(1776)를 포함한다.Referring now to Figures 24A-24B, an embodiment of an alignment assembly 1700 of an embodiment of the present invention is shown. Assembly 1700 generally includes an armature 1770 interconnected to an intermediate body 1772. The intermediate body may have a predetermined shape and size. In one embodiment, intermediate body 1772 has an arc shape. The middle body 1772 includes indicia 1774 indicating the relative alignment of the patient's spine, such as the inferior vertebrae (VI) and the superior vertebrae (VS) proximal to the middle vertebra (VM). Indicia may include a series of lines, optionally graduated, to indicate predetermined angles or distances. The intermediate body 1772 may be a conventional tool, such as a protractor or the scale of a ruler. In one embodiment, indicia 1774 includes protrusions 1776 that represent planned corrections.

아마추어(1770) 중 적어도 하나는 중간 본체(1772)에 이동 가능하게 상호 연결된다. 일 실시예에서, 아마추어(1770)는 포인터를 형성하는 근위 부분을 포함한다. 포인터(1771)는 중간 본체(1772)의 인디시아 상의 아마추어의 위치를 표시한다.At least one of the armatures 1770 is movably interconnected to the intermediate body 1772. In one embodiment, armature 1770 includes a proximal portion that forms a pointer. Pointer 1771 indicates the position of the armature on the indicia of the intermediate body 1772.

각 아마추어의 원위 부분은 환자의 척추에 위치한 고정구(도시되지 않음)에 상호 연결된다. 고정구는 페디클 스크류를 포함할 수 있다. 선택적으로, 아마추어(1770)는 척추에 형성된 캐뉼라에 직접 수용되도록 구성된 특징부를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 아마추어(1770)는 하측 척추(VM)에 상호 연결되고 제2 아마추어는 상측 척추(VS)에 상호 연결된다. 그러나, 아마추어의 다른 상호 연결 위치가 고려된다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 아마추어(1770) 중 하나는 중간 척추(VM)의 일부분에 상호 연결된다.The distal portion of each armature is interconnected to a fixture (not shown) located on the patient's spine. The fixture may include a pedicle screw. Optionally, armature 1770 may have features configured to be received directly into a cannula formed in the spine. In one embodiment, one armature 1770 is interconnected to the lower spine (VM) and a second armature is interconnected to the upper spine (VS). However, other interconnection positions of the armature are considered. For example, in one embodiment of the invention, one of the armatures 1770 is interconnected to a portion of the middle vertebrae (VM).

사용 시, 정렬 조립체(1700)는 도 24a에 도시된 바와 같이 척추의 정렬이 변경되기 전에 제1 판독을 제공할 수 있다. 절단부(1750)가 중간 척추(VM)에 형성된 후에, 상측 척추(VS) 및 하측 척추(VI)의 정렬이 변경되어, 중간 척추(VM)의 2개의 절단 에지(1750)가 서로 가깝게 당겨질 수 있다. 그 후, 도 24b에 도시된 바와 같이, 정렬 어셈블리(1700)에 의해 척추의 정렬의 제2 판독이 제공된다.In use, alignment assembly 1700 can provide a first reading before the alignment of the spine changes, as shown in FIG. 24A. After the cut 1750 is formed in the middle vertebrae (VM), the alignment of the upper vertebrae (VS) and the lower vertebrae (VI) can be changed so that the two cutting edges 1750 of the middle vertebrae (VM) are pulled closer together. . A second reading of the alignment of the spine is then provided by alignment assembly 1700, as shown in FIG. 24B.

이제 도 25 내지 도 26을 상세히 참조하면, 본 발명의 실시예의 환자 맞춤형 가이드(1810)가 도시된다. 가이드(1810)는 스패닝 부재 또는 중간 본체(1812), 아암(1814), 캐뉼라(1816) 및 환자 매칭된 레그(1824)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드(1810)는 2개의 아암(1814), 2개의 캐뉼라(1816) 및 2개의 레그(1824)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 가이드(1810)는 임의의 개수의 캐뉼라 및 레그를 포함할 수 있다. 캐뉼라(1816) 및 레그(1824)는 모두 상이한 길이를 가질 수 있다. 또한, 각 캐뉼라 및 레그의 각도 및 배향은 환자의 해부학적 구조에 매칭되게 또는 환자의 해부학적 구조의 일부를 피하기 위해 변화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 캐뉼라(1816)는 대체로 원통형 형상을 갖는다.Referring now in detail to Figures 25-26, a patient-specific guide 1810 of an embodiment of the present invention is shown. Guide 1810 may include a spanning member or intermediate body 1812, an arm 1814, a cannula 1816, and a patient-matched leg 1824. In one embodiment of the invention, guide 1810 includes two arms 1814, two cannulas 1816 and two legs 1824. However, the guide 1810 of the present invention may include any number of cannulas and legs. Both cannula 1816 and leg 1824 can have different lengths. Additionally, the angle and orientation of each cannula and leg can be varied to match the patient's anatomy or to avoid portions of the patient's anatomy. In one embodiment of the invention, cannula 1816 has a generally cylindrical shape.

도 25 내지 도 26에 도시된 가이드(1810) 일반적으로 2개의 암(1814)과 상호 연결된 캐뉼라(1816) 및 레그(1824)를 도시하지만, 당업자는 캐뉼라(1816) 및 레그(1824)가 임의의 개수의 방식으로 상호 연결될 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 캐뉼라(1816)는 곡선형 중간 본체에 의해 상호 연결될 수 있다. 선택적으로, 일 실시예에서, 캐뉼라(1816) 및 레그(1824)는 환자의 해부학적 구조에 대해 개별적으로 위치된 후 외과 수술 중에 상호 연결되는 별도의 피스로 형성될 수 있다.Guide 1810 shown in FIGS. 25-26 generally shows a cannula 1816 and a leg 1824 interconnected with two arms 1814, but those skilled in the art will understand that the cannula 1816 and leg 1824 can be used in any You will see that they can be interconnected in a number manner. For example, in one embodiment, cannulas 1816 may be interconnected by a curved middle body. Alternatively, in one embodiment, cannula 1816 and leg 1824 may be formed as separate pieces that are individually positioned relative to the patient's anatomy and then interconnected during a surgical procedure.

캐뉼라(1816)는 환자의 래미너, 관절간부, 및 횡돌기 및 위 관절 돌기의 측면 중 하나 이상과 접촉하도록 구성된다. 컷아웃부(1817)는 가이드(1810)가 환자의 극상 돌기와 접촉하는 것을 방지하거나 다른 환자의 해부학적 구성을 피하기 위해 캐뉼라(1816)의 일부분 상에 선택적으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 컷아웃부(1817)는 주변 환자의 해부학적 구조와 상보적인 방식으로 접촉하기 위한 하나 이상의 환자 매칭된 표면 또는 특징부를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 컷아웃부(1817)는 본원에 개시된 바와 같이 외과 의사/사용자에 대한 더 큰 시야를 확보하거나 하나 이상의 기구 또는 다른 장치의 배치를 용이하게 하도록 배향될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 컷아웃부(1817)는 캐뉼라와 함께 제공되지 않는다. 일 실시예에서, 컷아웃부(1817)는 극상 돌기 또는 다른 고유한 환자 해부학적 특징부와 매칭되는 환자 맞춤형 컨투어를 제공하고 가이드의 정렬 및 안착을 보장하는 또 다른 표면을 제공하도록 구성될 수 있다.The cannula 1816 is configured to contact one or more of the laminae, the articular shaft, and the sides of the transverse and superior articular processes of the patient. Cutouts 1817 may be selectively formed on portions of cannula 1816 to prevent guide 1810 from contacting the patient's supraspinatus or other patient anatomy. In other embodiments, cutout 1817 may include one or more patient-matched surfaces or features for contacting surrounding patient anatomy in a complementary manner. In certain embodiments, cutouts 1817 may be oriented to provide a greater field of view for the surgeon/user or to facilitate placement of one or more instruments or other devices as disclosed herein. In another embodiment, cutout 1817 is not provided with a cannula. In one embodiment, cutout 1817 may be configured to provide a patient-specific contour that matches the supraspinatus or other unique patient anatomical features and provides another surface to ensure alignment and seating of the guide. .

캐뉼라는 기구 및 고정 장치를 피질 궤도로 가이드하도록 구성된 일반적으로 공동 보어(1820)를 포함할 수 있다. 각각의 캐뉼라(1816)의 보어(1820)는 올바르지 못한 기구 또는 장치의 사용을 방지하기 위해 특정 기구 또는 고정 장치에 대응하는 내경을 가질 수 있다. 따라서, 2개의 캐뉼라의 보어의 치수는 다를 수 있다. 보어(1820)의 내경은 기구 또는 장치가 소정의 거리를 넘어 캐뉼라(1816) 내로 전진하는 것을 방지하여 강성 정지부를 제공하도록 선택될 수 있다. 대안적으로, 돌기, 키, 노치 또는 보이드가 캐뉼라 상에 또는 보어 내에서, 올바르지 못한 장비 또는 장치의 사용을 방지하기 위해; 올바른 도구 또는 장치의 올바르지 못한 배향을 방지하기 위해; 도구 또는 장치의 과도한 삽입을 방지하는 것 중 하나 이상을 위해 형성될 수 있다.The cannula may include a generally hollow bore 1820 configured to guide instruments and fixtures into the cortical orbit. The bore 1820 of each cannula 1816 may have an inner diameter that corresponds to a specific instrument or fixture to prevent use of the incorrect instrument or device. Accordingly, the dimensions of the bores of the two cannulas may be different. The inner diameter of the bore 1820 may be selected to provide a rigid stop, preventing the instrument or device from advancing beyond a predetermined distance into the cannula 1816. Alternatively, projections, keys, notches or voids may be placed on the cannula or within the bore to prevent incorrect use of equipment or devices; To prevent incorrect orientation of the correct tool or device; It may be configured to do one or more of the following: prevent excessive insertion of a tool or device.

또한, 캐뉼라(1816)는 가변 길이를 가질 수 있고 캐뉼라(1816)의 기하학적 구조, 환자의 해부학적 구조, 가이드(1810)의 목적 등에 따라 길거나 또는 짧게 만들 수 있다. 예를 들어, 특정 기구 또는 고정 장치의 더 깊은 깊이가 필요하면, 캐뉼라(1816)는 기구 또는 고정 장치가 환자의 척추에 더 관통할 수 있도록 더 짧아질 수 있다.Additionally, the cannula 1816 can have a variable length and can be made longer or shorter depending on the geometry of the cannula 1816, the patient's anatomy, the purpose of the guide 1810, etc. For example, if greater depth of a particular instrument or fixation device is needed, cannula 1816 can be made shorter to allow the instrument or fixation device to penetrate further into the patient's spine.

가이드(1810)는 환자의 해부학적 구조의 소정 부분과 접촉하도록 구성된 환자 매칭된 레그(1824)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 레그(1824)는 아래 관절 돌기, 래미너 및 횡돌기 중 하나 이상과 접촉한다. 선택적으로, 가이드는 2개 이상의 레그를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 레그는 원위 부분(1824A) 및 근위 부분(1824B)를 포함한다. 알 수 있는 바와 같이, 레그(1824)는 또한 캐뉼라(1816)로부터 연장될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 레그는 캐뉼라(1816)로부터 연장되는 원위 부분(1824A)만을 포함한다.Guide 1810 may include patient-matched legs 1824 configured to contact a portion of the patient's anatomy. In one embodiment, leg 1824 contacts one or more of the inferior articular process, the laminar process, and the transverse process. Optionally, the guide may include two or more legs. In one embodiment, the leg includes a distal portion 1824A and a proximal portion 1824B. As can be seen, leg 1824 may also extend from cannula 1816. For example, in one embodiment, the leg includes only a distal portion 1824A extending from cannula 1816.

추가적으로 또는 대안적으로, 환자 맞춤형 접촉 표면(1818, 1826)은 캐뉼라(1816) 및/또는 레그(1824) 각각의 환자 접촉 표면 상에 각각 형성될 수 있다. 표면(1818, 1826)은 복수의 해부학적 특징부와의 매칭을 위해 복수의 환자 맞춤형 컨투어를 제공한다. 또한, 하부의 환자 접촉 표면(1818, 1826)은 다중 화합물 반경을 갖는 동적 컨투어를 포함할 수 있다. 따라서, 표면(1818, 1826)은 환자의 척추 또는 다른 해부학적 특징부의 상응하는 해부학적 특징부와 실질적으로 일치한다. 또한, 표면(1818, 1826)은 아래 관절 돌기의 중간 측면, 래미너의 측면, 파(pars)와 횡돌기 사이의 교차점, 환자의 다른 해부학적 특징부를 포함하는 그룹 중 하나 이상 주위에 접촉하거나 돌출할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.Additionally or alternatively, patient-specific contact surfaces 1818, 1826 may be formed on each of the cannula 1816 and/or legs 1824, respectively. Surfaces 1818, 1826 provide multiple patient-specific contours for matching multiple anatomical features. Additionally, the lower patient contact surfaces 1818, 1826 may include dynamic contours with multiple compound radii. Accordingly, surfaces 1818, 1826 substantially correspond to corresponding anatomical features of the patient's spine or other anatomical features. Additionally, surfaces 1818, 1826 may contact or project around one or more of the group including the medial aspect of the inferior articular process, the lateral aspect of the laminar, the intersection between the pars and transverse processes, and other anatomical features of the patient. However, it is not limited to this.

가이드(1810)는 중간 본체(1812), 아암(1814), 캐뉼라(1816) 또는 레그(1824)에 형성된 슬롯(1830)을 더 포함할 수 있다. 슬롯(1830)은 당업자가 알 수 있는 바와 같이 블레이드 또는 다른 절단 기구의 경로를 지향하는 절단 슬롯일 수 있다. 다른 실시예에서, 슬롯(1830)은 외과 의사/사용자가 표식을 식별하고, 허리 해부학적 구조를 둘러싸고, 이식된 장치를 배치하고, 수술 계획을 용이하게 하기 위한 측정 보조물 또는 도구를 수용하도록 구성될 수 있다.The guide 1810 may further include a slot 1830 formed in the intermediate body 1812, arm 1814, cannula 1816, or leg 1824. Slot 1830 may be a cutting slot that directs the path of a blade or other cutting mechanism, as will be appreciated by those skilled in the art. In other embodiments, slots 1830 may be configured to accommodate measurement aids or tools for the surgeon/user to identify landmarks, surround lumbar anatomy, place implanted devices, and facilitate surgical planning. You can.

대안적으로, 슬롯(1830)은 도 31과 관련하여 더 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 2차 또는 제3 캐뉼라(1840, 1850)를 수용하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 제3 캐뉼라(1840, 1850)는 특정 환자의 해부학적 표면 또는 특징부와 접촉하기 위한 환자 매칭된 표면 또는 특징부를 더 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 제3 캐뉼라는 일반적으로 매끄럽고 환자 매칭된 표면 또는 특징부를 포함하지 않는다.Alternatively, slot 1830 may be configured to receive one or more secondary or tertiary cannulas 1840, 1850, as further described with respect to FIG. 31. In certain embodiments, third cannula 1840, 1850 may further include patient-matched surfaces or features for contacting anatomical surfaces or features of a particular patient. In an alternative embodiment, the third cannula is generally smooth and does not include patient-matched surfaces or features.

이제 도 27a 내지 도 27c를 참조하여, 본 발명의 실시예의 다른 환자 맞춤형 가이드(1910)가 도시된다. 가이드(1910)는 중간 본체(1912) 및 적어도 하나의 캐뉼라(1916)를 포함한다. 일 실시예에서, 가이드(1910)는 환자의 해부학적 구조의 소정의 특징부와 접촉하여 개별적으로 위치될 수 있고 그 후 외과 수술 중에 상호 연결될 수 있는 2개의 개별 피스로서 형성된다. 중간 본체의 2개의 부분(1912A, 1912B)은 상호 연결되도록 구성된다. 일 실시예에서, 중간 본체(1912B)는 가이드(1910)의 개별적인 피스들을 함께 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 커플링(1913)을 포함한다. 따라서, 일 실시예에서, 가이드의 두 부분은 중간 본체(1912A) 내의 대응하는 보이드에 커플링(1913)을 위치시킴으로써 상호 연결될 수 있다. 커플링은 마찰에 의해 보이드 내에 유지될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 편향력은 커플링(1913)을 공동 내에 유지하도록 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 커플링 및 보이드는 스냅부를 포함한다. 다른 실시예에서, 중간 본체는 자석을 포함할 수 있다. 선택적으로, 또 다른 실시예에서, 중간 본체 부분(1912A, 1912B)은 힌지 또는 스프링을 포함하는 임의의 유형의 편향 부재와 같은 가요성 또는 확장 가능한 부재에 의해 상호 연결될 수 있다. 당업자는 중간 본체 부분(1912A, 1912B)이 임의의 다른 적절한 수단에 의해 상호 연결될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 선택적으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 가이드(1910)는 하나의 일체형 부재로서 형성된다.Referring now to Figures 27A-27C, another patient-specific guide 1910 of an embodiment of the present invention is shown. Guide 1910 includes an intermediate body 1912 and at least one cannula 1916. In one embodiment, guide 1910 is formed as two separate pieces that can be individually positioned in contact with desired features of the patient's anatomy and then interconnected during a surgical procedure. The two parts 1912A, 1912B of the intermediate body are configured to be interconnected. In one embodiment, intermediate body 1912B includes a coupling 1913 configured to releasably interconnect the individual pieces of guide 1910 together. Accordingly, in one embodiment, the two portions of the guide may be interconnected by positioning couplings 1913 in corresponding voids within intermediate body 1912A. The coupling may be retained within the void by friction. Additionally or alternatively, a biasing force may be provided to maintain coupling 1913 within the cavity. In one embodiment, the coupling and void include snaps. In other embodiments, the intermediate body may include a magnet. Optionally, in another embodiment, the intermediate body portions 1912A, 1912B may be interconnected by flexible or expandable members, such as hinges or any type of biasing member including springs. Those skilled in the art will understand that the middle body portions 1912A, 1912B may be interconnected by any other suitable means. Optionally, in another embodiment of the invention, guide 1910 is formed as a single unitary member.

캐뉼라(1916)는 도 25 내지 도 26과 관련하여 전술된 캐뉼라(1816)와 동일하거나 유사하다. 일 실시예에서, 캐뉼라(1916)는 대체로 원통형 형상을 갖는다. 유사한 방식으로, 캐뉼라(1916)는 환자의 래미너, 파, 및 횡돌기 및 위 관절 돌기의 측면 또는 환자의 해부학적 구조의 다른 부분 중 하나 이상과 접촉하도록 구성된다. 캐뉼라는 보어 없이 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 캐뉼라(1916)는 보어(1820)와 유사한 보어(1920)를 포함할 수 있다. 보어(1920)는 올바르지 못한 기구 또는 장치의 사용을 방지하기 위해 특정 기구 또는 고정장치를 수용하도록 구성된 소정의 내경을 포함한다. 보어(1920)의 내경은 기구 또는 장치가 소정의 거리를 넘어 캐뉼라(1916) 내로 전진하는 것을 방지하여 강성 정지부를 제공하도록 선택될 수 있다. 또한, 보어(1920)는 도구 또는 고정 장치를 소정의 사용 배향으로 정렬시키도록 구성된 형상을 가질 수 있다. 또한, 캐뉼라는 특정 환자의 해부학적 특징부, 외과 의사의 선호도, 가이드(1910)의 배향 및 캐뉼라(1916)와 관련된 도구 또는 고정 장치의 유형에 적어도 부분적으로 기초하는 임의의 길이일 수 있다.Cannula 1916 is the same or similar to cannula 1816 described above with respect to FIGS. 25-26. In one embodiment, cannula 1916 has a generally cylindrical shape. In a similar manner, the cannula 1916 is configured to contact one or more of the laminae, pars, and sides of the transverse and superior articular processes of the patient or other portions of the patient's anatomy. The cannula can be formed without a bore. In another embodiment, cannula 1916 may include a bore 1920 similar to bore 1820. Bore 1920 includes a predetermined inner diameter configured to accommodate a specific instrument or fixture to prevent incorrect instrument or device use. The inner diameter of bore 1920 may be selected to provide a rigid stop, preventing the instrument or device from advancing beyond a predetermined distance into cannula 1916. Additionally, bore 1920 may have a shape configured to align a tool or fixture in a desired orientation of use. Additionally, the cannula may be of any length based at least in part on the particular patient's anatomical features, the surgeon's preferences, the orientation of the guide 1910 and the type of instrument or fixation device associated with the cannula 1916.

추가적으로 또는 대안적으로, 환자 맞춤형 접촉 표면은 캐뉼라(1916)의 임의의 환자 접촉 표면(1918) 및/또는 중간 본체(1912)의 접촉 표면(1926) 상에 형성될 수 있다. 표면(1918, 1926)은 상기에서 더 상세히 기술된 바와 같이, 복수의 해부학적 특징부와의 매칭을 위한 복수의 환자 맞춤형 컨투어를 제공한다. 중간 본체(1912)의 표면(1926)은 적어도 극상 돌기(S)의 정면과 접촉할 수 있다. 캐뉼라(1916)의 표면(1918)은 아래 관절 돌기의 중간 측면, 래미너의 측면, 극상 돌기, 파와 횡돌기 사이의 교차점 및 환자의 다른 해부학적 특징부를 포함하는 그룹 중 하나 이상을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 것 주위에 접촉하거나 돌출하도록 구성된다. 이들 환자 접촉 표면(1918, 1926)은 가이드(1910)를 위치 설정을 돕고 소정의 위치 및 배향으로 제 위치에 유지시킨다.Additionally or alternatively, a patient-specific contact surface may be formed on any of the patient-contacting surfaces 1918 of the cannula 1916 and/or the contacting surfaces 1926 of the intermediate body 1912. Surfaces 1918, 1926 provide a plurality of patient-specific contours for matching a plurality of anatomical features, as described in greater detail above. The surface 1926 of the intermediate body 1912 may contact at least the front surface of the spinous protrusion S. The surface (1918) of the cannula (1916) includes, but is limited to, one or more of the group including the medial aspect of the inferior articular process, the lateral aspect of the laminar process, the supraspinous process, the intersection between the pars and transverse processes, and other anatomical features of the patient. It is constructed to touch or protrude around something that is not. These patient contact surfaces 1918, 1926 help position the guide 1910 and keep it in place at the desired position and orientation.

이제 도 28a 내지 도 28b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예의 환자 맞춤형 가이드(2010)가 도시된다. 가이드(2010)는 일반적으로 캐뉼라(2016) 및 하나 이상의 레그(2024)를 포함한다. 캐뉼라(2016)는 도 27 내지 도 28과 관련하여 전술된 캐뉼라와 동일하거나 유사하다. 단지 하나의 캐뉼라(2016)만이 도 28에 도시되어 있지만, 당업자는 가이드(2010)가 임의의 개수의 캐뉼라를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 캐뉼라(2016)는 보어(1820, 1920)와 동일하거나 유사한, 특정 기구 또는 고정 장치를 수용하기 위한 소정의 내경을 포함하는 보어(2020)를 포함한다. 따라서, 보어(2020)는 올바르지 못한 기구 또는 장치의 사용을 방지하고 기구 또는 장치의 올바르지 못한 사용을 방지할 수 있다. 따라서, 보어의 내경, 보어의 형상, 및/또는 보어 상에 또는 보어 내에 형성된 특징부는, 기구 또는 장치가 소정의 거리를 넘어 캐뉼라(2016) 내로 전진하는 것을 방지하여 강성 정지부를 제공하도록 선택될 수 있다.Referring now to Figures 28A-28B, a patient-specific guide 2010 of another embodiment of the present invention is shown. Guide 2010 generally includes a cannula 2016 and one or more legs 2024. Cannula 2016 is the same or similar to the cannula described above with respect to FIGS. 27-28. Although only one cannula 2016 is shown in FIG. 28, those skilled in the art will understand that the guide 2010 can have any number of cannulas. Cannula 2016 includes a bore 2020 that is the same or similar to bores 1820 and 1920 and includes an inner diameter for receiving a particular instrument or fixture. Accordingly, Boer 2020 can prevent incorrect use of an instrument or device and prevent incorrect use of an instrument or device. Accordingly, the inner diameter of the bore, the shape of the bore, and/or features formed on or within the bore may be selected to provide a rigid stop by preventing the instrument or device from advancing beyond a predetermined distance into the cannula 2016. there is.

캐뉼라(2016)의 길이는 또한 캐뉼라(2016)와 관련된 기구 또는 장치, 환자의 해부학적 구조에 대한 가이드의 배향 및 외과 의사의 선호도에 적어도 부분적으로 기초하여 증가되거나 또는 감소될 수 있다. 따라서, 캐뉼라는 기구 또는 고정 장치가 환자의 허리 해부학적 구조로 너무 멀리 전진하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.The length of cannula 2016 may also be increased or decreased based at least in part on the instruments or devices associated with cannula 2016, the orientation of the guide relative to the patient's anatomy, and the surgeon's preferences. Accordingly, the cannula may be configured to prevent the instrument or fixation device from advancing too far into the patient's lumbar anatomy.

추가적으로 또는 대안적으로, 캐뉼라(2016)는 제2 보어를 포함할 수 있다. 제2 보어는 임시 고정 장치의 배치를 위해 다른 궤도로 배향될 수 있다. 선택적으로, 캐뉼라는 척추의 소정 부분을 제거하도록 동작 가능한 기구를 가이드하도록 구성된 트랙 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 슬롯에는 환자 맞춤형 깊이 제어, 각도 제어 및 방향이 포함될 수 있다. 슬롯은 슬롯(20, 120, 320, 420, 520, 720, 820 또는 1220)과 같이 본원에 설명된 임의의 슬롯과 동일하거나 유사할 수 있다.Additionally or alternatively, cannula 2016 may include a second bore. The second bore may be oriented in a different orbit for placement of the temporary fixture. Optionally, the cannula may include tracks or slots configured to guide an instrument operable to remove a portion of the spine. Slots can include patient-specific depth control, angle control, and orientation. The slot may be the same as or similar to any slot described herein, such as slot 20, 120, 320, 420, 520, 720, 820 or 1220.

본 발명의 일 실시예에서, 캐뉼라(2016)는 캐뉼라(2016)의 원위 단부 또는 종단부(2018)가 환자의 해부학적 구조와 접촉하지 않는 길이를 갖는다. 다른 말로 하면, 캐뉼라(2016)의 종단부(2018)는 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분 위에 부유하도록 구성된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 캐뉼라(2016)는 캐뉼라(2016)의 종단부(2018)가 의도적으로 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분과 접촉하도록 다른 길이를 갖는다. 이러한 예시에 계속해서, 환자 맞춤형 접촉 표면이 캐뉼라(2016)의 종단부(2018) 상에 형성될 수 있다. 따라서, 캐뉼라(2016)의 종단부(2018)는 외과 수술 동안 소정의 배향으로 가이드(2010)를 정렬 및/또는 안정화시키기 위해 또 다른 가이드 표면을 선택적으로 제공할 수 있다.In one embodiment of the invention, cannula 2016 has a length such that the distal end or terminal portion 2018 of cannula 2016 does not contact the patient's anatomy. In other words, the distal end 2018 of the cannula 2016 is configured to float over a predetermined portion of the patient's anatomy. In another embodiment of the invention, the cannula 2016 has different lengths such that the distal end 2018 of the cannula 2016 intentionally contacts a predetermined portion of the patient's anatomy. Continuing with this example, a patient-specific contact surface may be formed on the distal end 2018 of the cannula 2016. Accordingly, the distal end 2018 of the cannula 2016 may optionally provide another guiding surface to align and/or stabilize the guide 2010 in a desired orientation during a surgical procedure.

가이드(2010)의 레그(2024)는 각각 상이한 길이를 포함할 수 있다. 또한, 캐뉼라(2016)에 대한 레그(2024)의 위치 및 정렬은 환자 맞춤형 해부학적 특징부, 가이드(2010)의 계획된 배향 또는 외과 의사의 선호도에 기초하여 변할 수 있다. 레그(2024)는 환자의 해부학적 구조의 소정 부분과 접촉하도록 구성된다. 일 실시예에서, 레그(2024) 중 하나 이상은 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분 주위에 적어도 부분적으로 일치하거나 후크하도록 구성될 수 있다. 따라서, 가이드(2010) 또는 그 일부는 외과 의사가 가이드(2010)를 구부리거나 변형시켜 환자의 해부학적 구조 주위에 끼우도록 선택된 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 레그(2024) 또는 그 일부는 적어도 부분적으로 가요성이거나 변형 가능한 재료로 제조된다. 다른 실시예에서, 레그(2024)의 적어도 일부는 니티놀과 같은 형상 기억을 갖는 재료로 제조된다. 따라서, 레그는 환자의 해부학적 구조에 대해 소정의 정렬로 가이드(2010)를 해제 가능하게 유지하기 위한 편향력을 제공할 수 있다.The legs 2024 of the guide 2010 may each include different lengths. Additionally, the position and alignment of leg 2024 relative to cannula 2016 may vary based on patient-specific anatomical features, planned orientation of guide 2010, or surgeon preference. Legs 2024 are configured to contact a portion of the patient's anatomy. In one embodiment, one or more of the legs 2024 may be configured to at least partially conform or hook around some portion of the patient's anatomy. Accordingly, guide 2010, or portions thereof, may be made of a material of choice so that a surgeon can bend or deform guide 2010 to fit it around a patient's anatomy. In one embodiment, legs 2024 or portions thereof are made at least partially from a flexible or deformable material. In another embodiment, at least a portion of legs 2024 are made from a material with shape memory, such as Nitinol. Accordingly, the legs may provide a biasing force to releasably maintain the guide 2010 in a predetermined alignment with respect to the patient's anatomy.

따라서, 일 실시예에서, 적어도 하나의 레그는 곡선 형상, 또는 도 25 내지 도 26과 관련하여 전술한 컷아웃부(1817)와 유사한 컷아웃부를 포함하여, 가이드(2010)와 극상 돌기(S) 또는 환자의 다른 해부학적 특징부 사이의 의도하지 않거나 부주의한 접촉을 방지한다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 레그들 중 적어도 하나는 가이드(2010)를 정렬하고 안정시키는 하나 이상의 다른 환자 맞춤형 접촉 표면을 여전히 생성하도록 구성된 환자 매칭된 표면을 갖는 곡선 형상 또는 컷아웃부를 포함할 수 있다.Accordingly, in one embodiment, the at least one leg includes a curved shape, or a cutout similar to the cutout 1817 described above with respect to FIGS. 25-26, to form a guide 2010 and a spinous projection S. or prevent unintentional or inadvertent contact between other anatomical features of the patient. Alternatively, in other embodiments, at least one of the legs may include a curved shape or cutout with a patient-matched surface configured to still create one or more other patient-matched contact surfaces that align and stabilize the guide 2010. You can.

일 실시예에서, 레그(2024) 중 적어도 하나는 아래 관절 돌기, 래미너, 위 관절 돌기, 횡돌기 및 다른 해부학적 특징부를 포함하는 그룹 중 하나 이상과 접촉한다. 레그(2024)의 종단부(2026)는 도 25 내지 도 27과 관련하여 전술된 접촉 표면(1826, 1926)과 동일하거나 유사한 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다. 추가적인 환자 맞춤형 접촉 표면은 또한 레그(2024)의 하나 이상의 다른 표면 상에 형성될 수 있다.In one embodiment, at least one of the legs 2024 contacts one or more of the group including the inferior articular process, the laminar process, the superior articular process, the transverse process, and other anatomical features. The end portion 2026 of the leg 2024 may include a patient-specific contact surface that is the same or similar to the contact surfaces 1826, 1926 described above with respect to FIGS. 25-27. Additional patient-specific contact surfaces may also be formed on one or more other surfaces of legs 2024.

이제 도 29a 내지 도 29c를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예의 다른 환자 맞춤형 가이드(2110)가 도시된다. 가이드(2110)는 일반적으로 중간 본체(2112) 및 적어도 하나의 캐뉼라(2116)를 포함한다. 중간 본체(2112)는 환자의 해부학적 구조의 소정 부분과 접촉하도록 구성된 원위 표면(2113)을 포함한다. 일 실시예에서, 원위 표면(2113)은 아래 관절 돌기, 래미너, 극상 돌기, 파, 횡돌기 및 환자의 해부학적 구조의 다른 특징부를 포함하는 그룹 중 하나 이상과 접촉하도록 구성된다. 따라서, 중간 본체(2112)의 원위 표면(2113)은 환자 맞춤형 표면을 제공하여 가이드(2110)를 소정의 배향으로 정렬시킨다. 선택적으로, 하나 이상의 측면 표면(2111)은 환자의 해부학적 구조의 다른 부분과 접촉하거나 또는 상호 연결되도록 구성된 환자 맞춤형 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 가이드(2110)는 레그(2024)와 유사하게, 환자의 해부학적 구조의 일부분 주위로 후크하도록 구성된 연장부 또는 레그를 포함할 수 있다. 레그는 니티놀을 포함하여 가요성이거나 변형 가능한 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 레그들은 환자의 해부학적 구조에 대해 소정의 배향으로 가이드를 "후크"시키는 편향력을 제공하도록 구성된다.Referring now to Figures 29A-29C, another patient-specific guide 2110 of another embodiment of the present invention is shown. Guide 2110 generally includes an intermediate body 2112 and at least one cannula 2116. The intermediate body 2112 includes a distal surface 2113 configured to contact a portion of the patient's anatomy. In one embodiment, the distal surface 2113 is configured to contact one or more of the group including the inferior articular process, the laminar process, the supraspinous process, the pars, the transverse process, and other features of the patient's anatomy. Accordingly, the distal surface 2113 of the intermediate body 2112 provides a patient-specific surface to align the guide 2110 in a desired orientation. Optionally, one or more of the side surfaces 2111 may have a patient-specific shape configured to contact or interconnect with other parts of the patient's anatomy. For example, guide 2110 may include an extension or leg configured to hook around a portion of the patient's anatomy, similar to leg 2024. The legs may be made of flexible or deformable materials, including nitinol. In one embodiment, the legs are configured to provide a biasing force to “hook” the guide in a desired orientation relative to the patient's anatomy.

또한, 표면(2113)은 환자의 해부학적 구조의 상이한 부분과 접촉하도록 구성된 2개 이상의 표면 부분(2113A, 2113B)을 포함할 수 있다. 따라서, 표면(2111, 2113A, 2113B)은 환자의 해부학적 구조에 대한 가이드(2110)의 실질적으로 긴밀한 끼움을 제공하도록 선택된 복잡한 형상을 형성함으로써, 외과 수술 중에 가이드(2110)의 의도하지 않거나 부주의한 이동을 방지하고 환자의 해부학적 구조에 대해 소정의 위치에 가이드(2110)를 위치시키는 것 중 하나 이상을 달성할 수 있다. 원위 표면(2113)은 불필요하거나 의도하지 않은 조직 박리 또는 손상을 피하기 위해 환자의 해부학적 구조와의 불필요한 접촉을 방지하는 릴리프 부분(2115)을 더 포함할 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 표면(2111, 2113A, 2113B)은 연조직을 변위시키도록 구성된 형상 또는 돌출부를 가질 수 있다.Additionally, surface 2113 may include two or more surface portions 2113A, 2113B configured to contact different portions of the patient's anatomy. Accordingly, surfaces 2111, 2113A, 2113B form complex shapes selected to provide a substantially tight fit of guide 2110 to the patient's anatomy, thereby preventing unintentional or inadvertent movement of guide 2110 during surgical procedures. One or more of the following may be achieved: preventing movement and positioning the guide 2110 at a desired location relative to the patient's anatomy. Distal surface 2113 may further include a relief portion 2115 that prevents unnecessary contact with the patient's anatomy to avoid unnecessary or unintended tissue dissection or damage. Optionally, one or more surfaces 2111, 2113A, 2113B may have a shape or protrusion configured to displace soft tissue.

캐뉼라(2116)는 도 25 내지 도 28과 관련하여 전술된 캐뉼라와 동일하거나 유사하다. 당업자는 가이드(2110)가 임의의 개수의 캐뉼라를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드(2110A)는 2개의 캐뉼라(2116, 2116A)를 포함한다. 또한, 캐뉼라는 각각 환자의 해부학적 구조의 상이한 부분을 타겟팅하기 위해 상이한 배향을 가질 수 있다. 캐뉼라는 일반적으로 가이드(2112)의 근위 표면으로부터 원위 표면(2113)으로 통과한다. 또한, 가이드(2112)의 근위 표면으로부터 돌출되어 도시되어 있지만, 당업자는 캐뉼라(2116)가 가이드의 근위 표면과 실질적으로 동일한 레벨 지점에서 종결될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 캐뉼라는 가이드(2110)의 중간 본체(2112)에 대해 임의의 소정의 배향을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 캐뉼라는 가이드의 근위 표면 및 원위 표면을 관통하는 배향을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 캐뉼라(2116A)의 적어도 하나의 단부는 가이드(2110)의 측면 표면(2111)을 통과한다.Cannula 2116 is the same or similar to the cannula described above with respect to FIGS. 25-28. Those skilled in the art will understand that guide 2110 can have any number of cannulas. In one embodiment of the invention, guide 2110A includes two cannulas 2116 and 2116A. Additionally, the cannulas may each have different orientations to target different parts of the patient's anatomy. The cannula generally passes from the proximal surface of the guide 2112 to the distal surface 2113. Additionally, although shown protruding from the proximal surface of the guide 2112, those skilled in the art will understand that the cannula 2116 may terminate at a point substantially at the same level as the proximal surface of the guide. Additionally, the cannula can have any desired orientation relative to the middle body 2112 of the guide 2110. In one embodiment, the cannula has an orientation that penetrates the proximal and distal surfaces of the guide. In another embodiment of the invention, at least one end of cannula 2116A passes through side surface 2111 of guide 2110.

캐뉼라(2116, 2116A)는 보어(1820, 1920, 2020)와 유사한 보어(2120)를 포함한다. 보어(2120)는 특정 기구 또는 고정 장치를 수용하기 위한 소정의 내경 또는 형상을 포함한다. 따라서, 보어(2120)는 올바르지 못한 기구 또는 장치의 사용을 방지할 수 있다. 보어(2120)는 또한 기구 또는 장치의 부적절한 사용을 방지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 보어(2120)의 내경 또는 형상은 기구 또는 장치가 소정의 거리를 넘어 캐뉼라(2116) 내로 전진하는 것을 방지하여 강성 정지부를 제공하도록 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 캐뉼라는 기구 또는 고정 장치가 환자의 허리 해부학적 구조로 너무 멀리 전진하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.Cannulas 2116, 2116A include bores 2120 similar to bores 1820, 1920, 2020. Bore 2120 includes an inner diameter or shape to accommodate a particular instrument or fixture. Accordingly, bore 2120 can prevent the use of incorrect instruments or devices. Bore 2120 may also be configured to prevent improper use of the instrument or device. Accordingly, the inner diameter or shape of bore 2120 may be selected to provide a rigid stop, preventing the instrument or device from advancing beyond a predetermined distance into cannula 2116. In this way, the cannula can be configured to prevent the instrument or fixation device from advancing too far into the patient's lumbar anatomy.

외과 수술 중에 2개 이상의 가이드(2110)가 사용될 수 있다. 도 29c에 도시된 바와 같이, 각각의 가이드는 환자의 해부학적 구조의 상이한 부분과 접촉하여 위치될 수 있다. 또한, 도 29에 도시되지는 않았지만, 개별적인 가이드(2110B, 2110C)가 외과 수술 전 또는 도중에 함께 상호 연결될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 가이드(2110B, 2110C)는 가이드를 함께 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된, 도 27과 관련하여 전술된 중간 본체(1912)와 유사한 구조를 포함한다. 다른 실시예에서, 가이드(2110B, 2110C)는 가이드를 함께 영구적으로 상호 연결하기 위해 아암(1814)과 유사한 구조를 포함한다.Two or more guides 2110 may be used during a surgical procedure. As shown in Figure 29C, each guide can be positioned in contact with a different part of the patient's anatomy. Additionally, although not shown in FIG. 29, individual guides 2110B, 2110C may be interconnected together before or during a surgical procedure. Accordingly, in one embodiment of the invention, guides 2110B and 2110C include structures similar to intermediate body 1912 described above with respect to FIG. 27, configured to releasably interconnect the guides together. In another embodiment, guides 2110B and 2110C include structures similar to arm 1814 to permanently interconnect the guides together.

일 실시예에서, 가이드(2110)는 가이드(2010)와 유사한 프레임에 상호 연결될 수 있다. 따라서, 가이드(310)는 가이드(310, 710, 1302, 및 2010) 중 하나 이상의 전 또는 후에 하나 이상의 프레임(330, 730, 1330)과 함께 사용될 수 있다.In one embodiment, guide 2110 may be interconnected to a similar frame as guide 2010. Accordingly, guide 310 may be used with one or more frames 330, 730, 1330 before or after one or more of guides 310, 710, 1302, and 2010.

이제 도 30a 내지 도 30c를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예의 환자 맞춤형 가이드(2210)가 도시된다. 가이드(2210)는 일반적으로 중간 본체(2212), 캐뉼라(2216), 하나 이상의 레그(2224), 및 제2 레그 또는 브리지(2230)를 포함한다.Referring now to Figures 30A-30C, a patient-specific guide 2210 of another embodiment of the present invention is shown. Guide 2210 generally includes an intermediate body 2212, a cannula 2216, one or more legs 2224, and a second leg or bridge 2230.

캐뉼라(2216)는 도 25 내지 도 29와 관련하여 전술된 캐뉼라와 동일하거나 유사할 수 있다. 2개의 캐뉼라(2216)가 도 30에 도시되어 있지만, 당업자는 가이드(2210)가 임의의 개수의 캐뉼라를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 각각의 캐뉼라(2216)는 가이드의 다른 캐뉼라의 길이보다 짧거나 긴 소정의 길이를 갖는다. 캐뉼라(2216)는 보어(1820, 1920, 2020, 2120)와 유사한 보어(2220)를 포함할 수 있다. 보어(2220)는 특정 기구 또는 고정 장치를 수용하도록 구성된 소정 내경을 포함한다. 따라서, 보어(2220)는 올바르지 못한 기구 또는 장치의 사용을 방지할 수 있다. 보어(2220)의 형상 및/또는 내경 및 캐뉼라(2216)의 길이는, 기기 또는 장치가 소정의 거리를 넘어 캐뉼라(2216) 내로 전진하는 것을 방지하고, 올바르지 못한 기기 또는 장치의 사용을 방지하고, 올바른 기기 또는 장치의 적절한 정렬 및 사용을 보장하는 것 중 하나 이상을 위해 선택될 수 있다.Cannula 2216 may be the same or similar to the cannula described above with respect to FIGS. 25-29. Although two cannulas 2216 are shown in FIG. 30, those skilled in the art will understand that guide 2210 can have any number of cannulas. Additionally, each cannula 2216 has a predetermined length that is shorter or longer than the length of the other cannula of the guide. Cannula 2216 may include bore 2220 similar to bores 1820, 1920, 2020, 2120. Bore 2220 includes an inner diameter configured to receive a particular instrument or fixture. Accordingly, bore 2220 can prevent the use of incorrect instruments or devices. The shape and/or inner diameter of the bore 2220 and the length of the cannula 2216 prevent the device or device from advancing beyond a predetermined distance into the cannula 2216 and prevent incorrect use of the device or device, It may be selected for one or more of the following: ensuring proper alignment and use of the correct instrument or device.

도 30에서는 일반적으로 선형 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 하나 이상의 레그(2224)가 곡선 형상을 가질 수 있다는 것이 당업자에게 자명하다. 따라서, 레그의 형상, 길이 및 배향은 환자의 해부학적 구조의 다른 특징부와 접촉을 회피하면서 환자의 해부학적 구조의 소정 부분과 접촉하도록 맞춤화될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 적어도 하나의 레그는 곡선 형상, 또는 도 25 내지 도 26과 관련하여 전술된 컷아웃부(1817)와 유사한 컷아웃부를 포함함으로써, 가이드(2210)와 극상 돌기, 래미너, 또는 환자의 다른 해부학적 특징부 간의 의도하지 않거나 부주의한 접촉을 방지한다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 레그(2224) 중 적어도 하나는 가이드(2210)를 정렬하고 안정시키는 하나 이상의 다른 환자 맞춤형 접촉 표면(도 27과 관련하여 전술된 표면(1926)과 유사함)을 여전히 생성하도록 구성된 환자 매칭된 표면을 갖는 곡선 형상 또는 컷아웃부를 포함할 수 있다.Although shown in FIG. 30 as having a generally linear shape, it will be apparent to those skilled in the art that one or more legs 2224 may have a curved shape. Accordingly, the shape, length and orientation of the legs can be tailored to contact certain portions of the patient's anatomy while avoiding contact with other features of the patient's anatomy. Accordingly, in one embodiment, at least one leg includes a curved shape, or a cutout similar to the cutout 1817 described above with respect to FIGS. 25-26, thereby providing the guide 2210 and the spinous protuberance, laminer. Prevent unintentional or inadvertent contact between , or other anatomical features of the patient. Alternatively, in other embodiments, at least one of the legs 2224 may have one or more other patient-specific contact surfaces (similar to surfaces 1926 described above with respect to FIG. 27) that align and stabilize the guide 2210. It may still include a curved shape or cutout with a patient-matched surface configured to create.

일 실시예에서, 레그(2224) 중 적어도 하나는 아래 관절 돌기 및 래미너를 포함하는 그룹 중 하나 이상과 접촉한다. 레그(2224)의 종단부(2226)는 도 25 내지 도 26과 관련하여 전술된 접촉 표면(1826)과 동일하거나 유사한 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다. 추가적인 환자 맞춤형 접촉 표면이 또한 레그(2224)의 하나 이상의 다른 표면 상에 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 접촉 표면(2226)은, 가이드(2210)를 환자의 해부학적 구조에 대한 소정 위치에 정렬시키고, 외과 수술 중에 가이드(2210)의 의도하지 않거나 부주의한 이동을 방지하고, 연조직을 변위시키는 것 중 하나 이상을 달성하도록 구성된 돌출부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접촉 표면(2226)은 비교적 얇은 연장부를 포함한다.In one embodiment, at least one of the legs 2224 contacts one or more of the group comprising the inferior articular process and the laminar. Terminal portion 2226 of leg 2224 may include a patient-specific contact surface that is the same or similar to contact surface 1826 described above with respect to FIGS. 25-26. Additional patient-specific contact surfaces may also be formed on one or more other surfaces of legs 2224. Although not shown, contact surface 2226 aligns guide 2210 to a desired position relative to the patient's anatomy, prevents unintentional or inadvertent movement of guide 2210 during surgical procedures, and protects soft tissue. It may include a protrusion configured to accomplish one or more of the following: displacing. In one embodiment, contact surface 2226 includes a relatively thin extension.

제2 레그 또는 브리지(2230)는 환자의 극상 돌기(S) 및 래미너 중 하나 이상과 접촉하도록 구성된다. 도 30에 도시된 본 발명의 실시예에서, 브리지(2230)는 캐뉼라(2216)로부터 내측으로 연장된다. 다른 실시예에서, 브리지(2230)는 레그(2224)로부터 내측으로 연장된다. 브리지(2230)는 단일 피스로서 형성될 수 있고 종방향 공동을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 종방향 공동은 환자의 해부학적 구조의 소정 부분의 컨투어와 실질적으로 정합하도록 구성된다. 일 실시예에서, 종방향 공동은 환자의 특정 척추 본체(V)의 극상 돌기(S)의 컨투어와 접촉하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 브리지(2230)는 2개의 분리 부분(2230A, 2230B)으로 형성된다. 본 발명의 모든 실시예에서, 브리지(2230)는 극상 돌기, 래미너, 및 다른 해부학적 특징부 중 하나 이상의 컨투어와 정합하도록 구성된 하나 이상의 접촉 표면(2234)을 포함할 수 있다. 따라서, 브리지(2230)는 가이드(2210)의 소정의 정렬을 보장하고 외과 수술 중에 가이드(2210)의 부주의한 또는 의도하지 않은 이동을 방지하는 것 중 하나 이상을 용이하게 한다.The second leg or bridge 2230 is configured to contact one or more of the patient's spinous process (S) and laminae. In the embodiment of the invention shown in Figure 30, bridge 2230 extends inwardly from cannula 2216. In another embodiment, bridge 2230 extends inwardly from legs 2224. Bridge 2230 may be formed as a single piece and may include a longitudinal cavity. In this way, the longitudinal cavity is configured to substantially conform to the contour of a given portion of the patient's anatomy. In one embodiment, the longitudinal cavity is configured to contact the contour of the supraspinous process (S) of a particular vertebral body (V) of the patient. In another embodiment, bridge 2230 is formed of two separate portions 2230A and 2230B. In all embodiments of the invention, bridge 2230 may include one or more contact surfaces 2234 configured to register the contour of one or more of the spinous process, laminae, and other anatomical features. Accordingly, bridge 2230 facilitates one or more of ensuring desired alignment of guide 2210 and preventing inadvertent or unintentional movement of guide 2210 during surgical procedures.

가이드(2210)는 또한 환자의 해부학적 구조의 일부분 주위에 또는 일부분에 적어도 부분적으로 후크하도록 구성된 연장부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 중간 본체(2212), 레그(2224) 및 브리지(2230) 중 하나 이상은 환자의 해부학적 구조에 후크하기에 적합한 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 레그, 중간 본체 또는 브리지 중 하나와 같은 가이드(2210)의 일부분은 전술한 바와 같이 가요성 또는 구부림 가능한 재료를 포함할 수 있다. 사용시, 외과 의사는 환자의 해부학적 구조에 후크하도록 가이드(2210)를 구부리거나 변경할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 가이드(2210)는 또한 절단 가이드(10)를 포함할 수 있다. 절단 가이드(10)는 도 27d에 도시된 절단 가이드(10)와 유사하게 가이드(2210)의 임의의 부분에 상호 연결될 수 있다.Guide 2210 may also include an extension configured to hook at least partially around or over a portion of the patient's anatomy. For example, in one embodiment of the invention, one or more of midbody 2212, legs 2224, and bridge 2230 may have a shape suitable for hooking to a patient's anatomy. In other embodiments, portions of guide 2210, such as one of the legs, mid-body, or bridge, may include a flexible or bendable material as described above. In use, the surgeon can bend or modify the guide 2210 to hook it to the patient's anatomy. As can be seen, guide 2210 may also include cutting guide 10. The cutting guide 10 may be interconnected to any portion of the guide 2210 similar to the cutting guide 10 shown in FIG. 27D.

이제 도 31을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 환자 맞춤형 가이드(2310)의 또 다른 실시예가 도시된다. 가이드(2310)는 도 25 내지 도 26과 관련하여 전술한 가이드(1810)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 가이드(2310)는 가이드(1810)의 본체(1812), 아암(1814), 캐뉼라(1816) 및 환자 매칭된 레그(1824)와 동일한 (또는 이와 유사한) 중간 본체(2312), 아암(2314), 캐뉼라(2316) 및 환자 매칭된 레그(2324)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이드(2310)는 2개의 아암(2314), 2개의 캐뉼라(2316) 및 2개의 레그(2324)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 가이드(2310)는 임의의 개수의 캐뉼라 및 레그를 포함할 수 있다. 캐뉼라(2316) 및 레그(2324)는 각각 상이한 길이를 가질 수 있다. 또한, 각 캐뉼라 및 레그의 각도 및 배향은 환자의 해부학적 구조에 매칭되도록 변화될 수 있다.Referring now to Figure 31, another embodiment of a patient-specific guide 2310 of one embodiment of the present invention is shown. Guide 2310 is substantially the same as guide 1810 described above with respect to FIGS. 25-26. Accordingly, the guide 2310 includes an intermediate body 2312, arms 2314 that are identical to (or similar to) the body 1812, arms 1814, cannula 1816, and patient-matched legs 1824 of the guide 1810. ), cannula 2316, and patient-matched leg 2324. In one embodiment of the invention, guide 2310 includes two arms 2314, two cannulas 2316, and two legs 2324. However, the guide 2310 of the present invention may include any number of cannulas and legs. Cannula 2316 and leg 2324 can each have different lengths. Additionally, the angle and orientation of each cannula and leg can be changed to match the patient's anatomy.

가이드(2310)는 중간 본체(2312), 아암(2314), 캐뉼라(2316) 및 레그(2324) 중 하나 이상에 형성된 슬롯(2330)을 더 포함할 수 있다. 슬롯(2330)은 전술한 바와 같이 블레이드 또는 다른 절단 기구의 경로를 유도하는 절단 슬롯일 수 있다. 대안적으로, 슬롯(2330)은 하나 이상의 제2 캐뉼라(2340) 또는 제3 캐뉼라(2350)를 수용하도록 구성될 수 있다.The guide 2310 may further include a slot 2330 formed in one or more of the intermediate body 2312, arm 2314, cannula 2316, and leg 2324. Slot 2330 may be a cutting slot that guides the path of a blade or other cutting mechanism, as described above. Alternatively, slot 2330 may be configured to receive one or more second cannula 2340 or third cannula 2350.

제2 및 제3 캐뉼라(2340, 2350)는 슬롯(2330) 내에 위치되어, 환자의 제2 레벨 및 제3 레벨 해부학적 특징부 중 하나 이상의 소정 부분을 타겟팅할 수 있다. 일 실시예에서, 캐뉼라(2340, 2350)는 경추의 하나 이상의 소정의 부분(즉, C1-S1 및 장경)을 타겟팅하도록 구성된다. 캐뉼라(2340, 2350)는 도 25 내지 도 30과 관련하여 전술한 보어(1820, 1920, 2020, 2120 및 2220)와 동일하거나 유사한 보어(2320)를 포함한다. 따라서, 보어(1820)는 가이드 와이어, 드릴 비트, 탭, 고정 장치(스크류와 같은), 및 뼈 이식을 수확하기 위한 도구를 포함하지만 이에 제한되지 않은 다른 기구 중 하나 이상을 가이드할 수 있다. 또한, 보어 및/또는 캐뉼라(2340, 2350)는 부적절한 도구 또는 장치의 사용을 방지하고, 소정의 도구 또는 장치의 부적절한 사용을 방지하고, 소정의 도구 또는 장치의 적절한 사용을 보장하도록 선택된 길이, 형상, 돌출부 및/또는 직경을 가질 수 있다.Second and third cannulas 2340, 2350 may be positioned within slot 2330 to target one or more of the patient's second level and third level anatomical features. In one embodiment, cannulas 2340, 2350 are configured to target one or more predetermined portions of the cervical spine (i.e., C1-S1 and iliac spine). Cannulas 2340, 2350 include bores 2320 that are the same or similar to bores 1820, 1920, 2020, 2120, and 2220 described above with respect to FIGS. 25-30. Accordingly, bore 1820 may guide one or more of other instruments including, but not limited to, guide wires, drill bits, taps, fixation devices (such as screws), and tools for harvesting bone graft. Additionally, the bores and/or cannulas 2340, 2350 may have a length, shape selected to prevent the use of an inappropriate tool or device, prevent inappropriate use of a given tool or device, and ensure proper use of a given tool or device. , may have a protrusion and/or a diameter.

선택적으로, 본 발명의 다른 실시예에서, 제2 및 제3 캐뉼라(2340, 2350)는 트랙 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 슬롯은 척추의 소정 부분을 제거하도록 동작 가능한 기구를 가이드하도록 구성될 수 있다. 슬롯에는 환자 맞춤형 깊이 제어, 각도 제어 및 배향이 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 캐뉼라(2340, 2350)의 슬롯은 본원에 설명된 임의의 슬롯과 동일하거나 유사하다. 예를 들어, 캐뉼라(2340, 2350)는 슬롯(20, 120, 320, 420, 520, 720, 820 또는 1220)과 유사한 슬롯을 포함할 수 있다.Optionally, in other embodiments of the invention, the second and third cannulas 2340, 2350 may include tracks or slots. The slot may be configured to guide an instrument operable to remove a portion of the spine. Slots can include patient-specific depth control, angle control, and orientation. In one embodiment of the invention, the slots of cannulas 2340, 2350 are the same or similar to any of the slots described herein. For example, cannulas 2340, 2350 may include slots similar to slots 20, 120, 320, 420, 520, 720, 820, or 1220.

캐뉼라(2340, 2350)의 단부는 도 25 내지 도 30과 관련하여 전술된 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다. 또한, 각 캐뉼라(2340, 2350)의 각도 및 배향은 환자의 해부학적 구조와 매칭되도록 변경될 수 있다. 제3 캐뉼라(2350)는 제2 캐뉼라(2340)에 해제 가능하게 상호 연결될 수 있다. 캐뉼라(2340, 2350)는 외과 수술 전 또는 도중에 가이드(2310)에 해제 가능하게 상호 연결될 수 있다. 캐뉼라(2340, 2350)는 가이드(2310) 상에 형성된 슬롯(2330)과 결합하도록 연장부(2344) 또는 복수의 연장부(2344A)를 포함할 수 있다. 각각의 슬롯(2330)은 특정 배향으로 소정의 캐뉼라(2340, 2350)를 수용하도록 구성된 상이한 형상, 폭, 깊이 및 베향을 가질 수 있다. 대안적으로, 일 실시예에서, 캐뉼라(2340, 2350)는 하나의 일체형 피스로서 가이드(2310)와 함께 형성된다.The ends of cannulas 2340, 2350 may include patient-specific contact surfaces described above with respect to FIGS. 25-30. Additionally, the angle and orientation of each cannula 2340 and 2350 may be changed to match the patient's anatomy. The third cannula 2350 may be releasably interconnected to the second cannula 2340. Cannulas 2340, 2350 may be releasably interconnected to guide 2310 before or during a surgical procedure. The cannulas 2340 and 2350 may include an extension 2344 or a plurality of extensions 2344A to engage the slot 2330 formed on the guide 2310. Each slot 2330 can have a different shape, width, depth, and orientation configured to receive a given cannula 2340, 2350 in a particular orientation. Alternatively, in one embodiment, cannulas 2340, 2350 are formed with guide 2310 as one integral piece.

이제 도 32a 내지 도 32b를 참조하면, 본 발명의 실시예의 또 다른 환자 맞춤형 가이드(2810)가 도시된다. 일 실시예에서, 가이드(2810)는 중간 본체(2812), 적어도 하나의 캐뉼라(2816) 및 레그(2824)를 포함한다. 캐뉼라(2816)는 도 25 내지 도 26과 관련하여 전술된 캐뉼라(1816)와 동일하거나 유사할 수 있다. 선택적으로, 캐뉼라(2816)는 환자의 래미너, 관절간부, 횡돌기 및 아래 관절 돌기의 측면 및 위 관절 돌기 중 하나 이상과 접촉하도록 구성될 수 있다. 가이드(2810)가 환자의 극상 돌기, 인접한 척추와 접촉하는 것을 방지하고 다른 환자의 해부학적 구조를 회피하도록 캐뉼라(2816)의 일부분 상에 형성될 수 있다.Referring now to Figures 32A-32B, another patient-specific guide 2810 of an embodiment of the present invention is shown. In one embodiment, guide 2810 includes an intermediate body 2812, at least one cannula 2816, and legs 2824. Cannula 2816 may be the same or similar to cannula 1816 described above with respect to FIGS. 25-26. Optionally, cannula 2816 may be configured to contact one or more of the patient's laminae, pars interarticularis, transverse process, and lateral and superior articular process of the inferior articular process. A guide 2810 may be formed on a portion of the cannula 2816 to prevent contact with the patient's supraspinatus, adjacent vertebrae, and to avoid other patient anatomy.

일 실시예에서, 가이드(2810)는 2개의 캐뉼라(2816)를 포함하지만, 가이드(2810)는 임의의 개수의 캐뉼라를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다. 캐뉼라(2816)는 대체로 원통형 형상을 가질 수 있지만 다른 형상이 고려될 수 있다. 2개의 캐뉼라(2816) 각각은 고유한 배향 및 크기를 가질 수 있다. 캐뉼라는 특정 환자의 해부학적 특징부, 외과 의사의 선호도, 가이드(2810)의 배향, 및 캐뉼라(2816)와 관련된 도구 또는 고정 장치의 유형에 적어도 부분적으로 기초하여 임의의 길이일 수 있다. 캐뉼라(2816)의 길이는 또한 캐뉼라(2816)에 의해 가이드되는 기구의 깊이 제어를 제공하도록 선택될 수 있다.In one embodiment, guide 2810 includes two cannulas 2816, although it will be appreciated that guide 2810 may include any number of cannulas. Cannula 2816 may have a generally cylindrical shape, although other shapes are contemplated. Each of the two cannulas 2816 may have a unique orientation and size. The cannula can be of any length based at least in part on the particular patient's anatomical features, the surgeon's preferences, the orientation of the guide 2810, and the type of instrument or fixation device associated with the cannula 2816. The length of cannula 2816 may also be selected to provide depth control of the instrument guided by cannula 2816.

캐뉼라(2816)는 임의의 크기 또는 형상의 연장부(2819)를 선택적으로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 연장부(2819)는 캐뉼라(2816)의 원위 단부에 근접하여 위치된다. 다른 실시예에서, 연장부들(2819)는 캐뉼라(2816)의 외부 둘레를 적어도 부분적으로 감싼다. 또한, 연장부(2819)는 캐뉼라(2816)의 원위 단부를 넘어 적어도 부분적으로 돌출할 수 있다. 상기 연장부들은 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분 주위를 적어도 부분적으로 감싸도록 구성된다. 일 실시예에서, 연장부(2819)는 파 및 위 관절 돌기 중 하나의 일부 주위를 감싸도록 구성된다.Cannula 2816 may optionally include an extension 2819 of any size or shape. In one embodiment, extension 2819 is positioned proximate the distal end of cannula 2816. In another embodiment, extensions 2819 at least partially wrap around the outer perimeter of cannula 2816. Additionally, extension 2819 may protrude at least partially beyond the distal end of cannula 2816. The extensions are configured to at least partially wrap around a portion of the patient's anatomy. In one embodiment, extension 2819 is configured to wrap around a portion of one of the pars and superior articular processes.

선택적으로, 가이드(2810)는 하나 이상의 레그(2824)를 포함할 수 있다. 레그는 하나 이상의 중간 본체(2812) 및 캐뉼라(2816)로부터 연장될 수 있다. 중간 본체(2812)에 대한 각각의 레그(2824)의 각도 및 배향은 환자의 해부학적 구조를 매칭하거나 환자의 해부학적 구조의 일부를 회피하도록 변화될 수 있다.Optionally, guide 2810 may include one or more legs 2824. Legs may extend from one or more intermediate bodies 2812 and cannula 2816. The angle and orientation of each leg 2824 relative to the midbody 2812 can be varied to match the patient's anatomy or to avoid portions of the patient's anatomy.

일 실시예에서, 중간 본체(2812), 캐뉼라(2816) 및 레그(2824)의 적어도 일부는 환자의 해부학적 구조와 접촉하도록 구성된다. 예를 들어, 환자 맞춤형 접촉 표면(2818, 2825)은 돌기(2819) 및 하나 이상의 레그(2824)를 각각 포함하는 하나 이상의 캐뉼라(2816) 상에 형성될 수 있다. 선택적으로, 중간 본체(2812)의 적어도 일부분은 환자의 해부학적 구조의 일부분과 접촉하도록 구성될 수 있다. 따라서, 중간 본체(2812)는 선택적으로 환자 맞춤형 접촉 표면(2826)을 또한 포함할 수 있다.In one embodiment, at least a portion of the midbody 2812, cannula 2816, and legs 2824 are configured to contact the patient's anatomy. For example, patient-specific contact surfaces 2818, 2825 may be formed on one or more cannulae 2816 each including protrusions 2819 and one or more legs 2824. Optionally, at least a portion of midbody 2812 can be configured to contact a portion of the patient's anatomy. Accordingly, midbody 2812 may optionally also include a patient-specific contact surface 2826.

접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 환자의 해부학적 구조의 측면, 예를 들어, 아래 관절 돌기의 중간 측면, 래미너의 측면, 극상 돌기, 파와 횡돌기 사이의 교차점 및 환자의 다른 해부학적 특징부 증 하나 이상에 직접적으로 끼워지도록 구성될 수 있다. 중간 본체(2812)의 환자 맞춤형 접촉 표면(2826)은 선택적으로 극상 돌기의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 외과 수술 중에 환자의 해부학적 구조의 소정의 부분에 대하여 소정의 정렬로 가이드(2810)의 배치를 용이하게 하기 위해 환자의 해부학적 구조의 곡률의 적어도 일부와 매칭하도록 결정된다.Contact surfaces 2818, 2825, 2826 may be located on the sides of the patient's anatomy, such as the medial aspect of the inferior articular process, the lateral aspect of the laminae, the supraspinous process, the intersection between the pars and transverse processes, and other anatomical features of the patient. It may be configured to fit directly into one or more. Patient-specific contact surface 2826 of midbody 2812 may optionally contact at least a portion of the supraspinatus. The contact surfaces 2818, 2825, 2826 have at least a portion of the curvature of the patient's anatomy to facilitate placement of the guide 2810 in a predetermined alignment with respect to a predetermined portion of the patient's anatomy during a surgical procedure. It is decided to match.

환자 접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 환자의 해부학적 구조에 실질적으로 일치하는 임의의 개수의 돌출부, 함몰부 및 컨투어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 환자의 해부학적 구조의 2개의 별개의 부분에 의해 형성된 2개의 상이한 평면과 접촉하도록 구성된 복수의 부분을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 환자의 해부학적 구조에 대해 소정의 위치 및 배향으로 가이드(2810)를 정렬시키고, 환자의 해부학적 구조의 일부분을 후크하고, 외과 수술 동안 가이드(2810)의 의도하지 않거나 부주의한 이동을 방지하고, 연조직을 대체하는 것 중 하나를 달성하도록 구성된다. 일 실시예에서, 접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 연질 조직을 대체하기 위해 비교적 얇은 연장부를 포함한다. 환자의 해부학적 구조의 상이한 부분 주위에 적어도 부분적으로 돌출하고 이와 실질적으로 일치함으로써, 접촉 표면(2818, 2825, 2826)은 일반적으로 환자의 해부학적 구조 주위에 (또는 해부학적 구조에) 적어도 "부분적으로 "후크한다”. 따라서, 표면(2818, 2825, 2826)은 환자의 해부학적 구조의 별개의 표면에 의해 형성된 적어도 2개의 상이한 평면과 접촉할 수 있다.Patient contact surfaces 2818, 2825, 2826 may include any number of projections, depressions, and contours that substantially match the patient's anatomy. For example, contact surfaces 2818, 2825, 2826 may include a plurality of portions configured to contact two different planes formed by two distinct portions of the patient's anatomy. In this manner, contact surfaces 2818, 2825, 2826 align guide 2810 in a predetermined position and orientation relative to the patient's anatomy, hook a portion of the patient's anatomy, and guide the guide during surgical procedures. (2810) is configured to achieve one of the following: preventing unintentional or inadvertent movement of the tissue, and displacing soft tissue. In one embodiment, contact surfaces 2818, 2825, 2826 include relatively thin extensions to displace soft tissue. By at least partially protruding around and substantially conforming to different portions of the patient's anatomy, the contact surfaces 2818, 2825, 2826 generally are at least partially "about" (or at) the patient's anatomy. To “hook”. Accordingly, surfaces 2818, 2825, and 2826 may contact at least two different planes formed by distinct surfaces of the patient's anatomy.

캐뉼라(2816) 중 적어도 하나는 기구 및 고정 장치를 가이드하는 보어(2820)를 포함할 수 있다. 각각의 캐뉼라(2816)의 보어(2820)는 특정 기구 또는 고정 장치를 수용하도록 채택된 고유한 내경을 가질 수 있다. 내경은 또한 가이드(2810)와 함께 올바르지 못한 기구 또는 장치의 사용을 방지하도록 선택될 수 있다. 캐뉼라(2816)의 보어 직경 및/또는 길이는 또한 기구 또는 장치가 소정의 거리를 넘어 캐뉼라(2816) 내로 전진하는 것을 방지하여 깊이 제어를 위한 강성 정지부를 제공할 수 있다.At least one of the cannulas 2816 may include a bore 2820 that guides the instrument and fixation device. The bore 2820 of each cannula 2816 may have a unique inner diameter adapted to accommodate a particular instrument or fixture. The inner diameter may also be selected to prevent use of an incorrect instrument or device with guide 2810. The bore diameter and/or length of the cannula 2816 may also provide a rigid stop for depth control by preventing the instrument or device from advancing beyond a predetermined distance into the cannula 2816.

보어(2820)는 도구 또는 고정 장치를 소정의 사용 배향으로 정렬시키기에 적합한 형상을 가질 수도 있다. 또한, 돌출부, 키, 노치 또는 보이드가 캐뉼라(2816) 상에 또는 보어(2820)에 형성되어, 올바르지 못한 장비 또는 장치의 사용을 방지하고, 올바른 도구 또는 장치의 올바르지 못한 배향을 방지하고, 도구 또는 장치의 과도한 삽입을 방지하는 것 중 하나 이상을 달성한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 캐뉼라 보어(2820)는 도구의 삽입 깊이 또는 배향을 제어하기 위해, 돌출부와 같은 도구의 특징부와 관련된 기구 접촉 표면을 포함할 수 있다. 따라서, 캐뉼라(2816)는 기구 또는 고정 장치가 환자의 허리 해부학 구조로 너무 멀리 전진하거나 오용되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.Bore 2820 may have a shape suitable for aligning a tool or fixture to a desired orientation of use. Additionally, protrusions, keys, notches or voids may be formed on the cannula 2816 or in the bore 2820 to prevent use of incorrect equipment or devices, prevent incorrect orientation of the correct tool or device, and prevent incorrect orientation of the correct tool or device. Achieves one or more of the following: preventing over-insertion of the device. For example, in one embodiment of the invention, cannula bore 2820 may include an instrument contact surface associated with a feature of the instrument, such as a protrusion, to control the insertion depth or orientation of the instrument. Accordingly, cannula 2816 may be configured to prevent the instrument or fixation device from being misused or advanced too far into the patient's lumbar anatomy.

가이드(2810)는 외과 의사에 의해 파지되거나 조작되도록 구성된 특징부를 포함할 수 있다. 따라서, 파지 특징부(2829)는 가이드(2810)의 일부분 상에 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 파지 특징부(2829)는 돌출부를 포함한다. 돌출부(2829)는 수술 환경에서 가이드(2810)의 파지를 용이하게 하도록 선택된 임의의 형상 또는 크기일 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(2829)는 중간 본체(2812)의 일부분 상에 형성된다. 돌출부(2829)는 리지 또는 범프를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(2829)는 중간 본체(2812)의 각 부분(2812A, 2812B)의 대향 측면 상에 형성된 3개의 대체로 평행한 리지를 포함한다. 그러나, 임의의 개수의 돌출부가 파지 특징부(2829)로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 선택적으로, 중간 본체 부분(2812A)의 파지 특징부(2829)는 중간 본체 부분(2812B)의 파지 특징부와 다를 수 있다. 이러한 방식으로, 외과 의사 또는 다른 사용자는 가이드를 볼 필요 없이 느낌으로 가이드(2810)의 배향을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 파지 특징부(2829)는 가이드(2810)가 환자의 해부학적 구조와 접촉하는 소정의 위치에 있을 때 환자의 해부학적 구조를 넘어 연장하는 가이드(2810)의 일부 상에 형성된다.Guide 2810 may include features configured to be grasped or manipulated by a surgeon. Accordingly, gripping features 2829 may be formed on a portion of guide 2810. In one embodiment, gripping feature 2829 includes a protrusion. Protrusions 2829 may be of any shape or size selected to facilitate gripping of guide 2810 in a surgical environment. In one embodiment, protrusion 2829 is formed on a portion of intermediate body 2812. Protrusions 2829 may include ridges or bumps. In one embodiment, protrusion 2829 includes three generally parallel ridges formed on opposite sides of each portion 2812A, 2812B of intermediate body 2812. However, it will be appreciated that any number of protrusions may be formed into gripping features 2829. Optionally, the gripping features 2829 of middle body portion 2812A can be different from the gripping features of middle body portion 2812B. In this way, the surgeon or other user can determine the orientation of the guide 2810 by feel without having to see the guide. In one embodiment, gripping features 2829 are formed on a portion of guide 2810 that extends beyond the patient's anatomy when guide 2810 is in a predetermined position in contact with the patient's anatomy. .

도 32에 도시되지 않았지만, 가이드(2810)는 중간 본체(2812), 캐뉼라(2816), 및 레그(2824) 중 하나 이상에 형성된 부착 지점을 더 포함할 수 있다. 부착 지점은 하나 이상의 2차 캐뉼라(2840) 또는 3차 캐뉼라(2850)를 수용하도록 구성된다. 캐뉼라(2840/2850)는 환자의 해부학적 구조의 다른 부분을 타겟팅하기 위해 기구를 가이드하는 절단 슬롯 또는 보어(2820A)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 캐뉼라(2840, 2850)는 경추의 하나 이상의 소정의 부분(즉, C1-S1 및 장경)을 타겟팅하도록 구성된다.Although not shown in FIG. 32 , guide 2810 may further include attachment points formed on one or more of midbody 2812, cannula 2816, and legs 2824. The attachment point is configured to receive one or more secondary cannula 2840 or tertiary cannula 2850. Cannula 2840/2850 may include a cutting slot or bore 2820A to guide the instrument to target different parts of the patient's anatomy. In one embodiment, cannulas 2840, 2850 are configured to target one or more predetermined portions of the cervical spine (i.e., C1-S1 and iliac spine).

일 실시예에서, 부착 지점은 캐뉼라(2840, 2850)의 연장부(2842)를 수용하기 위한 슬롯을 포함한다. 일 실시예에서, 슬롯은 또한 블레이드 또는 다른 절단 기구의 경로로 유도하거나, 외과 의사/사용자가 표식을 식별하고, 허리 해부학적 구조를 둘러싸고, 이식된 장치를 배치하고, 수술 계획을 용이하게 하기 위한 측정 보조물 또는 도구를 수용하도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the attachment point includes a slot to receive the extension 2842 of the cannula 2840, 2850. In one embodiment, the slot may also be used to guide the path of a blade or other cutting instrument, or to allow the surgeon/user to identify landmarks, surround lumbar anatomy, position implanted devices, and facilitate surgical planning. It may be configured to receive a measuring aid or tool.

가이드(2810)는 중간 본체(2812) 또는 캐뉼라(2816)에 형성된 슬롯을 더 포함할 수 있다. 슬롯은 슬롯(1830)과 동일하거나 유사할 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯은 본원에 기술된 모든 실시예의 절단 슬롯(20 내지 820)과 유사한 방식으로 블레이드 또는 다른 절단 기구의 경로로 유도하도록 구성된다. 대안적으로, 가이드(2810)의 슬롯은 도 31과 관련하여 더 설명된 바와 같이 제2 캐뉼라(2840) 또는 제3 캐뉼라(2850)를 수용하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 가이드(2810)는 도 25d에 도시된 가이드(1810A)와 유사한 방식으로 절단 가이드(10)를 수용하도록 구성된다. 절단 가이드(10)는 중간 본체, 캐뉼라 및 레그 중 하나 이상에 형성된 슬롯에 의해 수용될 수 있다. 선택적으로, 절단 가이드(10)는 가이드(2810)와 일체로 형성될 수 있다.The guide 2810 may further include a slot formed in the intermediate body 2812 or the cannula 2816. The slot may be the same or similar to slot 1830. In one embodiment, the slot is configured to guide the path of a blade or other cutting mechanism in a manner similar to the cutting slots 20-820 of all embodiments described herein. Alternatively, the slot in guide 2810 may be configured to receive a second cannula 2840 or a third cannula 2850 as further described with respect to FIG. 31 . In another embodiment, guide 2810 is configured to receive cutting guide 10 in a similar manner to guide 1810A shown in FIG. 25D. Cutting guide 10 may be received by slots formed in one or more of the intermediate body, cannula, and legs. Optionally, the cutting guide 10 may be formed integrally with the guide 2810.

이제 도 33a 내지 도 33b를 참조하면, 본 발명의 환자 맞춤형 가이드(2910)의 또 다른 실시예가 도시된다. 가이드(2910)는 가이드(2810)와 유사하며, 일반적으로 중간 본체(2912) 및 캐뉼라(2916)를 포함한다. 캐뉼라(2916)는 캐뉼라(2816)와 동일하거나 이와 유사하며 연장부(2919) 및 보어(2920)를 포함할 수 있다. 연장부(2919)는 일반적으로 가이드(2810)의 연장부(2819)와 비교하여 반경 방향으로 확장된다. 따라서, 연장부(2919)는 환자의 해부학적 구조 주위를 감싸고, 접촉 표면(2918)은 접촉 표면(2818)보다 큰 표면적을 갖는다. 보다 구체적으로, 연장부(2919)의 증가된 반경 방향 크기는 접촉 표면(2918)이 환자의 보다 가변적인 뼈 표면과 접촉할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 연장부(2919)는 환자의 위 관절 돌기 및 파 중 하나 이상의 적어도 일부분과 접촉하도록 구성된다.Referring now to Figures 33A-33B, another embodiment of a patient-specific guide 2910 of the present invention is shown. Guide 2910 is similar to guide 2810 and generally includes a midbody 2912 and a cannula 2916. Cannula 2916 may be the same as or similar to cannula 2816 and include an extension 2919 and a bore 2920. Extension 2919 generally extends radially compared to extension 2819 of guide 2810. Accordingly, extension 2919 wraps around the patient's anatomy and contact surface 2918 has a larger surface area than contact surface 2818. More specifically, the increased radial size of extension 2919 allows contact surface 2918 to contact a more variable bone surface of the patient. In one embodiment, extension 2919 is configured to contact at least a portion of one or more of the patient's gastric articular process and pars.

연장부(2919A, 2919B)는 환자의 해부학에 기초하여 필요에 따라 유사하거나 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 연장부(2919A)는 캐뉼라(2916A)의 원주 부분을 감싸고 연장부(2919B)는 캐뉼라(2916B)의 전체 둘레를 감싼다. 또한, 연장부(2919)의 반경은 변경될 수 있다. 일 실시예에서, 연장부(2919A)의 반경은 연장부(2919B)와 다르다.Extensions 2919A, 2919B may have similar or different shapes as needed based on the patient's anatomy. For example, extension 2919A wraps around a circumferential portion of cannula 2916A and extension 2919B wraps around the entire circumference of cannula 2916B. Additionally, the radius of the extension portion 2919 may be changed. In one embodiment, the radius of extension 2919A is different than extension 2919B.

가이드(2910)는 또한 본 발명의 다른 실시예의 파지 특징부(2929)를 포함한다. 파지 특징부(2929)는 중간 본체(2912)의 일부에 형성된 함몰부(2930)를 포함한다. 하나 이상의 돌출부(2932)는 함몰부(2930)와 관련될 수 있거나, 그 주위에 배치될 수 있다.Guide 2910 also includes gripping features 2929 of another embodiment of the present invention. Gripping feature 2929 includes a depression 2930 formed in a portion of intermediate body 2912. One or more protrusions 2932 may be associated with or disposed about depressions 2930.

가이드(2910)는 또한 상기 가이드(2910)가 사용될 환자의 해부학적 구조의 부분 또는 사용 순서를 식별하기 위한 인디시아(2928)를 포함할 수 있다.Guide 2910 may also include indicia 2928 to identify the sequence of use or the portion of the patient's anatomy for which the guide 2910 will be used.

이제 도 34a 및 도 34b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 환자 맞춤형 가이드(3010)의 또 다른 실시예가 도시된다. 가이드(3010)는 가이드(2810 및 2910)와 유사하며, 일반적으로 중간 본체(3012), 레그(3024), 캐뉼라(3016) 및 함몰부(3030) 및 돌출부(3032)를 포함하는 파지 특징부(3029)를 포함한다. 환자 맞춤형 접촉 표면(3018, 3025, 3026)은 캐뉼라(3016), 레그(3024) 및 중간 본체(3026) 중 하나 이상 위에 가이드(2810, 2910) 상의 것과 동일하게 (또는 유사하게) 형성될 수 있다.Referring now to FIGS. 34A and 34B, another embodiment of a patient-specific guide 3010 of one embodiment of the present invention is shown. Guide 3010 is similar to guides 2810 and 2910 and generally includes a midbody 3012, legs 3024, cannula 3016, and gripping features including depressions 3030 and projections 3032. 3029). Patient-specific contact surfaces 3018, 3025, 3026 may be formed identically (or similarly) to those on guides 2810, 2910 on one or more of cannula 3016, legs 3024, and midbody 3026. .

캐뉼라(3016) 각각은 연장부(3019) 및 보어(3020)를 포함할 수 있다. 보어(3020)는 본원에 설명된 보어(1820, 1920, 2820, 2920) 중 임의의 것과 동일하다. 연장부(3019)는 연장부(2919)와 유사하고 연장부(2819)와 비교하여 확장된 반경을 갖는다. 그러나, 연장부(3019)는 연장부(2919)와 비교하여 상이한 정렬 및 형상을 갖는다. 보다 구체적으로, 도 34b에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 연장부(3019)는 캐뉼라(3016)의 원주 둘레에서 축 방향으로 길이가 변하는 접촉 표면(3018)을 갖는다.Each cannula 3016 may include an extension 3019 and a bore 3020. Bore 3020 is identical to any of bores 1820, 1920, 2820, and 2920 described herein. Extension 3019 is similar to extension 2919 and has an expanded radius compared to extension 2819. However, extension 3019 has a different alignment and shape compared to extension 2919. More specifically, as best seen in FIG. 34B, extension 3019 has a contact surface 3018 that varies in length axially around the circumference of cannula 3016.

또한, 연장부(3019), 캐뉼라(3016) 및 접촉 표면(3018)은 보어(3020)에 근접한 챔버 또는 오목부(3034)를 형성한다. 오목부(3034)와 유사한 오목부(3036)가 또한 각 레그(3024)의 원위 단부에 형성될 수 있다. 오목부(3034, 3036)는 캐뉼라(3016)와 레그(3024)의 환자 맞춤형 접촉 표면(3018, 3025)과 환자의 해부학적 구조 사이에 집중된 접촉을 제공한다. 보다 구체적으로, 오목부(3034, 3036) 없이, 캐뉼라(3016) 및/또는 레그(3024)의 매끄러운 표면이 뼈로부터 제거되지 않은 환자의 연조직과 접촉할 수 있다. 이 접촉은 가이드(3010)의 적절한 정렬을 방지할 수 있다. 다시 말하면, 오목부(3034, 3036)는 캐뉼라(3016) 및 레그(3024)가 뼈로부터 제거되지 않은 연조직과 접촉하는 것을 방지한다. 따라서, 오목부(3034, 3036)는 가이드(3010)가 환자의 해부학적 구조의 타겟팅된 부분과 적절하게 정렬시키는 것을 돕는다.Additionally, extension 3019, cannula 3016, and contact surface 3018 form a chamber or recess 3034 proximate bore 3020. A recess 3036 similar to recess 3034 may also be formed at the distal end of each leg 3024. Recesses 3034, 3036 provide focused contact between the patient-specific contact surfaces 3018, 3025 of cannula 3016 and leg 3024 and the patient's anatomy. More specifically, without the recesses 3034, 3036, the smooth surface of the cannula 3016 and/or leg 3024 may contact the patient's soft tissue that has not been removed from the bone. This contact may prevent proper alignment of the guide 3010. In other words, recesses 3034, 3036 prevent cannula 3016 and leg 3024 from contacting soft tissue that has not been removed from bone. Accordingly, recesses 3034, 3036 assist guide 3010 in proper alignment with the targeted portion of the patient's anatomy.

캐뉼라(3016)의 오목부(3034)는 또한 보어(3020)에 의해 가이드되는 드릴 비트와 같은 보링 기구에 의해 생성된 뼈 재료를 수용 및 수집할 수 있다. 이러한 방식으로, 뼈 재료는 환자의 뼈에 형성된 홀을 빠져나와서 오목부(3034) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 의료 수술 중에 생성된 뼈 재료가 수집되고 가이드(3010)가 환자의 해부학적 구조의 타겟 부분으로부터 멀리 밀려나오지 않게 되어, 가이드(3010)가 소정의 배향으로 유지되게 보장한다.Recess 3034 of cannula 3016 may also receive and collect bone material produced by a boring instrument, such as a drill bit, guided by bore 3020. In this manner, bone material may exit the hole formed in the patient's bone and be received within recess 3034. Accordingly, bone material generated during a medical surgery is collected and the guide 3010 is not pushed away from the target portion of the patient's anatomy, ensuring that the guide 3010 is maintained in the desired orientation.

이제 도 35a 내지 도 35c를 참조하면, 본 발명의 환자 맞춤형 가이드(3110)의 또 다른 실시예가 도시된다. 가이드(3110)는 가이드(2810, 2910 및 3010)와 유사하며, 일반적으로 중간 본체(3112), 캐뉼라(3116) 및 레그(3124)를 포함한다. 캐뉼라(3116)는 보어(1820, 2820, 2920 또는 3020)와 동일한 보어(3120)를 포함할 수 있다. 증가된 반경을 갖는 연장부(3119)는 가이드(2910, 3010)의 연장부(2919, 3019)와 유사하게 각각의 캐뉼라(3116) 상에 형성될 수 있다. 환자 맞춤형 접촉 표면(3118, 3125)은 가이드(2810)와 관련하여 본원에 기술된 바와 같이 캐뉼라(3116) 및 레그(3124) 중 하나 이상에 형성될 수 있다.Referring now to Figures 35A-35C, another embodiment of a patient-specific guide 3110 of the present invention is shown. Guide 3110 is similar to guides 2810, 2910, and 3010 and generally includes a middle body 3112, cannula 3116, and legs 3124. Cannula 3116 may include bore 3120 that is the same as bore 1820, 2820, 2920, or 3020. An extension 3119 with an increased radius may be formed on each cannula 3116 similar to the extensions 2919 and 3019 of the guides 2910 and 3010. Patient-specific contact surfaces 3118, 3125 may be formed on one or more of cannula 3116 and legs 3124 as described herein with respect to guide 2810.

가이드(3110)는 또한 캐뉼라(3116)를 통과하는, 도 43a 및 도 43b에 도시된 적어도 하나의 절단부 또는 구멍(3138)을 포함한다. 구멍(3138)은 보어(3120)의 적어도 일부와 교차하며, 환자의 뼈를 천공하는 동안 뼈 재료가 캐뉼라를 빠져나갈 수 있게 한다. 결과적으로, 뼈 재료는 가이드(3110)와 가이드(3110)의 정렬을 잠재적으로 간섭할 수 있는 척추(4)와 같은 환자의 해부학적 구조 사이에 수집되지 않는다.Guide 3110 also includes at least one cut or hole 3138, shown in FIGS. 43A and 43B, passing through cannula 3116. Hole 3138 intersects at least a portion of bore 3120 and allows bone material to exit the cannula while drilling the patient's bone. As a result, bone material is not collected between guide 3110 and the patient's anatomy, such as the spine 4, which could potentially interfere with the alignment of guide 3110.

하나의 구멍(3138)만이 캐뉼라(3116A) 상에 도시되어 있지만, 구멍(3138)은 가이드(3110)의 각각의 캐뉼라(3116) 상에 형성될 수 있다. 또한, 구멍(3138)은 도 35에 도시된 것보다 캐뉼라(3116)의 상이한 부분에 형성될 수 있다. 구멍(3138)은 또한 인접한 척추와 같은 환자의 해부학적 구조를 피하도록 구성된 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 구멍은 도 35에 도시된 것과 상이한 길이, 폭 및 형상 중 하나 이상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 구멍(3138)은 가이드(3110)가 환자의 해부학적 구조의 타겟 부분과 소정의 정렬 상태가 되도록 보장한다.Although only one hole 3138 is shown on cannula 3116A, a hole 3138 may be formed on each cannula 3116 of guide 3110. Additionally, hole 3138 may be formed in a different portion of cannula 3116 than shown in FIG. 35 . Hole 3138 may also be formed to have a shape configured to avoid patient anatomy, such as adjacent vertebrae. For example, the hole may have one or more of a different length, width, and shape than that shown in FIG. 35 . In this way, holes 3138 ensure that guide 3110 is in predetermined alignment with the target portion of the patient's anatomy.

이제 도 36a 내지 도 36f를 참조하면, 본 발명의 실시예의 더 많은 환자 맞춤형 가이드(3210)가 도시된다. 가이드(3210)는 일반적으로 중간 본체(3212), 캐뉼라(3216), 레그(3224) 및 보조 레그(3242)를 포함한다. 보조 레그(3242)는 환자의 해부학적 구조의 미리 결정된 부분과 접촉하도록 구성된 접촉 표면(3225A)을 갖는다. 접촉 표면(3225A)은 가이드(2810)의 접촉 표면(2818, 2825)과 동일한 방식으로 형성된다. 일 실시예에서, 접촉 표면(3225A)은 도 2의 방법을 이용하여 형성된다. 레그(3224, 3242)의 접촉 표면(3225, 3225A)은 환자의 해부학적 구조(4)의 래미너, 파, 관절 돌기 및 극상 돌기 중 하나 이상과 접촉하도록 정렬된다. 또한, 접촉 표면(3325, 3225A)은 본 명세서에 기술된 바와 같이 환자 맞춤형일 수 있다. 레그의 접촉 표면(3225, 3225A)은 또한 가이드(3010)의 오목부(3036)와 동일하거나 유사한 오목부를 포함할 수 있다.Referring now to Figures 36A-36F, a more patient-specific guide 3210 of an embodiment of the present invention is shown. Guide 3210 generally includes an intermediate body 3212, a cannula 3216, a leg 3224, and an auxiliary leg 3242. Auxiliary leg 3242 has a contact surface 3225A configured to contact a predetermined portion of the patient's anatomy. Contact surface 3225A is formed in the same manner as contact surfaces 2818 and 2825 of guide 2810. In one embodiment, contact surface 3225A is formed using the method of FIG. 2. The contact surfaces 3225, 3225A of the legs 3224, 3242 are aligned to contact one or more of the laminae, pars, articular processes, and supraspinous processes of the patient's anatomy 4. Additionally, contact surfaces 3325, 3225A may be patient-specific as described herein. The contact surfaces 3225, 3225A of the legs may also include recesses that are the same or similar to the recesses 3036 of the guide 3010.

일 실시예에서, 하나 이상의 캐뉼라(3216)는 캐뉼라(3216)의 원위 단부가 환자의 해부학적 구조를 접촉하지 않도록 선택된 길이를 갖는다. 따라서, 도 36b, 도 36c에 도시된 바와 같이, 캐뉼라(3216)의 원위 단부는 가이드가 척추(4)와 정렬될 때 환자의 척추(4)로부터 미리 결정된 거리만큼 분리되어 있다.In one embodiment, one or more cannulas 3216 have a length selected such that the distal end of the cannula 3216 does not contact the patient's anatomy. Accordingly, as shown in FIGS. 36B and 36C, the distal end of cannula 3216 is separated a predetermined distance from the patient's spine 4 when the guide is aligned with the spine 4.

대안적으로, 하나 이상의 캐뉼라(3216)는 캐뉼라(3216)의 원위 단부가 환자의 해부학적 구조의 미리 결정된 부분과 접촉하도록 증가된 길이를 가질 수 있다. 따라서, 캐뉼라(3216)의 원위 단부는 접촉 표면(2818, 2918, 3018, 3118), 연장부(2819, 2919, 3019, 3119), 오목부(3034) 및 구멍(3138)과 동일하거나 유사한 환자 맞춤형 접촉 표면, 연장부, 오목부 및 구멍 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Alternatively, one or more cannulas 3216 may have an increased length such that the distal end of the cannula 3216 contacts a predetermined portion of the patient's anatomy. Accordingly, the distal end of cannula 3216 may have patient-specific features identical or similar to contact surfaces 2818, 2918, 3018, 3118, extensions 2819, 2919, 3019, 3119, recesses 3034, and apertures 3138. It may include one or more of a contact surface, an extension, a recess, and a hole.

이제 도 36d 내지 도 36f를 참조하면, 환자의 뼈의 해부학적 구조에 대한 절개부 내에 위치되도록 구성된 다른 환자 맞춤형 가이드(3210A)의 사시도가 제공된다. 일 실시예에서, 가이드(3210A)는 하나 이상의 궤도(A, B)를 따라 기구 및 고정 장치를 가이드하기 위해 환자의 척추(4)를 포함하는 외과 수술에서 사용하기에 적합하다. 그러나, 가이드(3210A)는 기구의 가이드 및 환자의 다른 뼈의 해부학적 구조를 포함하는 외과 수술에서의 고정 장치의 배치에 사용될 수 있다.Referring now to Figures 36D-36F, a perspective view of another patient-specific guide 3210A is provided that is configured to be positioned within an incision into the patient's bony anatomy. In one embodiment, guide 3210A is suitable for use in a surgical procedure involving a patient's spine 4 to guide instruments and fixation devices along one or more trajectories A, B. However, guide 3210A may be used for placement of fixation devices in surgical procedures involving the guidance of instruments and other bony anatomy of a patient.

가이드(3210A)는 도 36a 내지 도 36c에서 설명된 가이드(3210)와 유사하다. 따라서, 가이드(3210A)는 일반적으로 가이드(3210)의 중간 본체, 레그 및 보조 레그와 동일하거나 또는 유사한 중간 본체(3212), 레그(3224) 및 보조 레그(3242) 중 하나 이상을 포함한다. 선택적으로, 가이드(3210)는 하나 이상의 캐뉼라(3216)를 포함할 수 있다. 선택적인 캐뉼라(3216)는 외과 수술 중에 가이드(3210A)를 환자의 해부학적 구조(4)에 임시 고정하기 위한 임시 고정 핀을 배치하기 위한 보어(3220)를 더 포함할 수 있다.Guide 3210A is similar to guide 3210 described in FIGS. 36A-36C. Accordingly, guide 3210A generally includes one or more of an intermediate body 3212, legs 3224, and auxiliary legs 3242 that are the same as or similar to the intermediate body, legs, and auxiliary legs of guide 3210. Optionally, guide 3210 may include one or more cannulas 3216. The optional cannula 3216 may further include a bore 3220 for disposing a temporary fixation pin for temporarily securing the guide 3210A to the patient's anatomy 4 during a surgical procedure.

가이드(3210A)는 또한 적어도 하나의 내부 캐뉼라(3260)(또는 "전방 캐뉼라")와 관련된 적어도 하나의 외부 캐뉼라(3250)(또는 "후방 캐뉼라")를 포함한다. 연관된 외부 및 내부 캐뉼라(3250, 3260)의 쌍은 사실상 동일 선상으로 정렬된다. 가이드(3210A)가 제1 절개부를 통해 환자의 해부학적 구조(4)에 대항하여 위치된 후, 내부 캐뉼라(3260)는 환자의 연조직 내의 제2 절개부를 통해 외과 의사에 의해 타겟팅된된다. 내부 캐뉼라(3260)는 환자의 해부학적 구조(4) 내로의 기구의 기계적 가이드를 개선시킨다. 일 실시예에서, 외부 캐뉼라(3250)는 지지 요소(3254)에 상호 연결된다. 지지 요소(3254)는 임의의 크기를 가질 수 있다. 선택적으로, 지지 요소(3254)는 외부 캐뉼라(3250)를 가이드(3210A)의 폭을 넘어 측 방향으로 위치 결정하는 크기로 되어 있다.Guide 3210A also includes at least one outer cannula 3250 (or “posterior cannula”) associated with at least one inner cannula 3260 (or “anterior cannula”). The associated pair of external and internal cannulas 3250, 3260 are aligned substantially collinear. After guide 3210A is positioned against the patient's anatomy 4 through a first incision, internal cannula 3260 is targeted by the surgeon through a second incision within the patient's soft tissue. Internal cannula 3260 improves mechanical guidance of the instrument into the patient's anatomy 4. In one embodiment, external cannula 3250 is interconnected to support element 3254. Support element 3254 can be of any size. Optionally, support element 3254 is sized to laterally position external cannula 3250 beyond the width of guide 3210A.

외부 캐뉼라(3250)는 선택적으로 중간 본체(3212)에 해제 가능하게 상호 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 36e에 도시된 바와 같이, 외부 캐뉼라(3250)는 가이드(3210A)에 형성된 대응하는 슬롯(3213) 내에 수용되도록 구성된 돌출부(3256)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯(3213)은 중간 본체(3212)에 형성되고 가이드(1810)의 슬롯들(1830) 중 하나와 동일하다(또는 유사하다).External cannula 3250 may optionally be releasably interconnected to intermediate body 3212. For example, as shown in Figure 36E, external cannula 3250 may include a protrusion 3256 configured to be received within a corresponding slot 3213 formed in guide 3210A. In one embodiment, slot 3213 is formed in intermediate body 3212 and is identical (or similar) to one of the slots 1830 of guide 1810.

내부 캐뉼라(3260)는 환자의 피부(S)를 통한 절개부 내에 위치되도록 가이드(3210A)의 부분에 상호 연결된다. 일 실시예에서, 내부 캐뉼라(3260)는 캐뉼라(3216)의 원위 부분에 상호 연결된다. 그러나, 내부 캐뉼라(3260)는 레그(3224) 및/또는 보조 레그(3242)를 포함하는 가이드(3210A)의 다른 부분에 선택적으로 상호 연결될 수 있다.Internal cannula 3260 is interconnected to a portion of guide 3210A to be positioned within an incision through the patient's skin S. In one embodiment, inner cannula 3260 is interconnected to the distal portion of cannula 3216. However, inner cannula 3260 may optionally be interconnected to other portions of guide 3210A, including leg 3224 and/or auxiliary leg 3242.

외부 캐뉼라(3250)는 상응하는 내부 캐뉼라(3260)의 보어(3262)와 대체로 동심원으로 정렬되는 보어(3252)를 포함한다. 따라서, 조합하여, 대응하는 쌍의 외부 및 내부 캐뉼라(3250, 3260)는 연장된 길이의 가상 캐뉼라를 한정한다. 그러나, 한 쌍의 대응하는 외부 및 내부 캐뉼라(3250, 3260)를 사용함으로써, 가이드(3210A)를 위치시키는데 필요한 절개부의 크기는 외부 캐뉼라(3250)로부터 내부 캐뉼라(3260)로 연장되는 길이의 캐뉼라를 갖는 가이드에 필요한 절개부와 비교하여 감소될 수 있다. 또한, 내부 캐뉼라(3260)를 환자의 해부학적 구조에 근접한 가이드(3210A)의 원위 부분에 위치시킴으로써, 가이드(3210A)의 무게 중심이 환자의 해부학적 구조(4)에 더 가깝게 이동된다. 따라서, 가이드(3210A)는 환자의 뼈(4)에 낮고 안정적으로 도킹되어, 궤도(A, B)를 따라 가이드되는 k-와이어 및 다른 기구의 정확성을 향상시킨다.The outer cannula 3250 includes a bore 3252 that is generally concentrically aligned with the bore 3262 of the corresponding inner cannula 3260. Accordingly, in combination, corresponding pairs of outer and inner cannulas 3250, 3260 define a virtual cannula of extended length. However, by using a pair of corresponding outer and inner cannulas 3250, 3260, the size of the incision required to position the guide 3210A allows for a length of cannula extending from the outer cannula 3250 to the inner cannula 3260. It can be reduced compared to the incision required for a guide with. Additionally, by positioning the inner cannula 3260 in the distal portion of guide 3210A closer to the patient's anatomy, the center of gravity of guide 3210A is moved closer to the patient's anatomy 4. Accordingly, the guide 3210A is docked low and stable to the patient's bone 4, improving the accuracy of the k-wire and other instruments guided along the trajectories A and B.

내부 캐뉼라(3260)는 구멍(3264)을 더 포함한다. 구멍(3264)은 보어(3262)로부터 내부 캐뉼라(3260)의 외부까지의 채널을 형성한다. 구멍(3264)은 가이드(3210A)에 의해 배향된 k-와이어가 환자의 해부학적 구조 내에 위치된 후에 가이드(3210A)가 환자로부터 제거될 수 있도록 k-와이어가 구멍(3264)을 통과할 수 있게 하는 크기를 갖는다. 일 실시예에서, 구멍(3264)은 캐뉼라(3260)의 외부 표면으로부터 보어(3262)로 종방향으로 연장되는 슬롯을 포함한다. 도 36f의 일 실시예에 도시된 바와 같이, 슬리브(1854)와 같은 기구가 적어도 부분적으로 보어(3262) 내에 수용될 때, 구멍(3264)은 폐쇄되어 슬리브(1854)의 보어(1856) 내에 위치된 k-와이어 또는 다른 기구가 내부 캐뉼라(3260B)의 보어(3262) 내에 유지되도록 한다.The inner cannula 3260 further includes an aperture 3264. Hole 3264 forms a channel from bore 3262 to the exterior of inner cannula 3260. Hole 3264 allows a k-wire oriented by guide 3210A to pass through hole 3264 so that guide 3210A can be removed from the patient after the k-wire is positioned within the patient's anatomy. It has a size that In one embodiment, hole 3264 includes a slot extending longitudinally from the outer surface of cannula 3260 to bore 3262. 36F, when a device such as sleeve 1854 is at least partially received within bore 3262, hole 3264 is closed and positioned within bore 1856 of sleeve 1854. A k-wire or other instrument is maintained within bore 3262 of inner cannula 3260B.

이제 도 37a 내지 도 37d를 참조하면, 본 발명의 다른 환자 맞춤형 가이드(3310)가 도시된다. 일 실시예에서, 가이드(3310)는 천추(S1, S2)를 향한 방향을 나타내는 인디시아(3328)로 표시된 바와 같이 환자의 장골(8)에 근접하게 위치되도록 구성된다.Referring now to Figures 37A-37D, another patient-specific guide 3310 of the present invention is shown. In one embodiment, guide 3310 is configured to be positioned proximate the patient's ilium 8, as indicated by indicia 3328, which indicates a direction toward sacrum S1 and S2.

가이드(3310)는 가이드(3210)와 유사하며, 일반적으로 중간 본체(3312), 보어(3320)를 포함하는 캐뉼라(3316), 레그(3324) 및 보조 레그(3342)를 포함한다. 레그(3324, 3342)는 각각 접촉 표면(3225, 3225A)과 동일하거나 유사한 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 캐뉼라(3316)의 원위 단부는 환자의 해부학적 구조를 접촉하지 않는다. 대안적으로, 하나 이상의 캐뉼라(3316)는 가이드(2810)의 접촉 표면(2818)과 유사한 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다.Guide 3310 is similar to guide 3210 and generally includes an intermediate body 3312, a cannula 3316 including a bore 3320, a leg 3324, and an auxiliary leg 3342. Legs 3324 and 3342 may include patient-specific contact surfaces that are the same or similar to contact surfaces 3225 and 3225A, respectively. In one embodiment, the distal end of cannula 3316 does not contact the patient's anatomy. Alternatively, one or more cannulae 3316 may include a patient-specific contact surface similar to the contact surface 2818 of guide 2810.

가이드는 또한 제2 캐뉼라(3340)를 포함한다. 각각의 제2 캐뉼라(3340A, 3340B)는 환자의 해부학적 구조의 타겟 부분에 고유한 궤도를 가질 수 있다. 제2 캐뉼라(3340)는 캐뉼라(3316)와 유사하며 가이드(3310)에 대해 미리 결정된 길이 및 배향을 갖는다. 캐뉼라(3340)는 보어(1820, 2820, 3320)와 유사한 방식으로 형성된 보어(3320A)를 포함한다. 따라서, 각각의 제2 캐뉼라(3340)의 보어(3320A)는 기구를 환자의 해부학적 구조의 다른 타겟팅된 부분에 가이드하는데 사용될 수 있다.The guide also includes a second cannula 3340. Each second cannula 3340A, 3340B may have a unique trajectory to a target portion of the patient's anatomy. Second cannula 3340 is similar to cannula 3316 and has a predetermined length and orientation relative to guide 3310. Cannula 3340 includes bore 3320A formed in a similar manner to bores 1820, 2820, and 3320. Accordingly, bore 3320A of each second cannula 3340 may be used to guide instruments to other targeted portions of the patient's anatomy.

일 실시예에서, 제2 캐뉼라(3340)는 S2-에일러 또는 S2-에일러-장골 궤도로 기구를 가이드하도록 배향된다. 일 실시예에서, 제2 캐뉼라(3340)의 보어(3320A)는 드릴 비트를 가이드하여 S2-에일러 또는 S2-에일러-장골 궤도에 파일럿 구멍을 형성하도록 배향된다.In one embodiment, the second cannula 3340 is oriented to guide the instrument into the S2-Ailor or S2-Ailor-iliac orbit. In one embodiment, the bore 3320A of second cannula 3340 is oriented to guide a drill bit to form a pilot hole in the S2-Ailor or S2-Ailor-iliac orbit.

제2 캐뉼라(3340)는 미리 결정된 길이의 지지 요소(3341)에 의해 가이드(3310)로부터 이격된다. 일 실시예에서, 지지 요소(3341)는 캐뉼라(3316)에 상호 연결된다. 그러나, 지지 요소(3341)는 중간 본체(3312) 및/또는 레그(3324)와 같은 가이드(3310)의 다른 부분에 상호 연결될 수 있다. 선택적으로, 제2 캐뉼라(3340)는 가이드(3310)에 해제 가능하게 상호 연결될 수 있다. 따라서, 제2 캐뉼라(3340)는 외과 수술 중에 가이드(3310)에 추가되거나 또는 가이드(3310)로부터 제거될 수 있다. 또한, 제2 캐뉼라(3340A, 3340B)는 환자의 해부학적 구조에 대한 제1 수술을 수행하는데 사용될 수 있으며, 그 후 추가 수술을 수행하기 위해 사용되는 후속적인 제2 캐뉼라(3340)로 대체될 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 캐뉼라(3340)는 가이드(3310)와 일체로 형성될 수 있다.The second cannula 3340 is spaced apart from the guide 3310 by a support element 3341 of a predetermined length. In one embodiment, support elements 3341 are interconnected to cannula 3316. However, support elements 3341 may be interconnected to other parts of guide 3310, such as intermediate body 3312 and/or legs 3324. Optionally, second cannula 3340 may be releasably interconnected to guide 3310. Accordingly, the second cannula 3340 can be added to or removed from the guide 3310 during a surgical procedure. Additionally, second cannulae 3340A, 3340B may be used to perform a first surgery on the patient's anatomy and then replaced by a subsequent second cannula 3340 used to perform additional surgeries. there is. In another embodiment, the second cannula 3340 may be formed integrally with the guide 3310.

이제 도 38 내지 도 45를 참조하면, 환자 매칭된 체내 가이드(3410)가 설명된다. 가이드(3410)는 하나 이상의 생체 활성 물질 또는 뼈 이식 재료 또는 인공 디스크를 도입하기 위한 임플란트 케이지와 같은 하나 이상의 체내 장치의 배치에 적합하다. 선택적으로, 가이드(3410)는 수술에서 사용되는 하나 이상의 도구를 배열하는데 사용될 수 있다. 가이드(3410)는 2개의 인접한 척추 사이에 삽입되고 2개 이상의 해부학적 특징을 당기도록 구성된다. 예를 들어, 디스크 공간에 대한 전방, 후방, 후방 측 방향 또는 직접 측 방향 접근이 가이드(3410)로 달성되어 임플란트를 경사진, 직접 측 방향 또는 후방 접근법으로 배치하는 것을 용이하게 한다.Referring now to Figures 38-45, patient-matched intracorporeal guide 3410 is described. Guide 3410 is suitable for placement of one or more in vivo devices, such as an implant cage for introducing one or more bioactive materials or bone graft material or an artificial disc. Optionally, guide 3410 may be used to align one or more tools used in surgery. Guide 3410 is inserted between two adjacent vertebrae and is configured to pull on two or more anatomical features. For example, anterior, posterior, posterior lateral or direct lateral access to the disc space may be achieved with guide 3410 to facilitate placement of the implant in an oblique, direct lateral or posterior approach.

일 실시예에서, 상기 체내 가이드(3410)는 의료용 이미징 장치로 환자의 해부학적 구조의 스캔을 획득한 것에 따라 설계된다. 스캔은 각 척추의 3D 모델로 세분된다. 이러한 3D 모델은 CAD에서 변형되어 외과 의사가 원하는 교정을 시뮬레이션한다. 일단 원하는 교정이 적절하게 시뮬레이션되면, 외과 의사가 수술 중에 계획된 교정을 할 수 있게 하는 가이드(3410)가 생성된다. 그런 다음 가이드는 3D 인쇄, 신속한 프로토타이핑 또는 여기에 설명된 대안적인 방법을 통해 제조될 수 있다.In one embodiment, the intracorporeal guide 3410 is designed based on obtaining a scan of the patient's anatomy with a medical imaging device. The scan is broken down into 3D models of each vertebra. These 3D models are transformed in CAD to simulate the surgeon's desired correction. Once the desired correction is appropriately simulated, a guide 3410 is created that allows the surgeon to make the planned correction intraoperatively. The guides can then be manufactured through 3D printing, rapid prototyping, or alternative methods described here.

가이드(3410)는 본 명세서의 신규한 양태를 벗어나지 않고 다른 형상, 배향, 두께 등을 가질 수 있다. 유사하게, 가이드(3410)는 임의의 크기일 수 있고 원하는 대로 가이드(3410)를 파지하거나 또는 조작하는데 보조가 되는 연장부 또는 핸들을 포함할 수 있다.Guide 3410 may have other shapes, orientations, thicknesses, etc. without departing from the novel aspects of the present specification. Similarly, guide 3410 can be of any size and can include extensions or handles to assist in gripping or manipulating guide 3410 as desired.

이제도 38을 참조하면, 환자 매칭된 가이드(3410)는 분해도로 도시되어, 복수의 구성 요소가 특정 외과 수술을 위해 전술한 시스템 및 방법을 사용하여 어떻게 제조될 수 있는지를 설명한다. 가이드(3410)의 구성 요소는 일반적으로 최종적으로 조립된 상태에서 도 50에 도시된 환자-매칭된 가이드(3410)를 형성하는 환자 맞춤형 인서트(3412), 가이드 슬리브(3414) 및 커넥터(3416)를 포함한다.Referring now to Figure 38, patient-matched guide 3410 is shown in an exploded view to illustrate how a plurality of components may be fabricated using the systems and methods described above for a particular surgical procedure. Components of the guide 3410 generally include a patient-specific insert 3412, a guide sleeve 3414, and a connector 3416, which in the final assembled state form the patient-matched guide 3410 shown in FIG. 50. Includes.

이제 도 38 내지 도 39를 참조하면, 인서트(3412)는 일반적으로 근위 표면(3418), 원위 표면(3420), 원위 표면으로부터 연장되는 2개의 돌출부(3422, 3424), 구멍(3426) 및 보어(3428)를 포함한다. 돌출부(3422, 3424)는 환자의 해부학적 구조의 측면들에 직접적으로 끼워지도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 돌출부(3422, 3424)는 추간 디스크 공간 내의 상측 척추와 하측 척추 사이에 위치되도록 구성된다. 돌출부(3422, 3424)의 형상은 인접한 척추의 곡률의 적어도 일부와 매칭되고 미리 결정된 크기 및 형상을 갖는 임플란트를 추간 공간 내로 삽입하는 것을 용이하게 하기 위해 미리 정해진다.Referring now to Figures 38-39, insert 3412 generally has a proximal surface 3418, a distal surface 3420, two protrusions 3422, 3424 extending from the distal surface, a hole 3426, and a bore ( 3428). Protrusions 3422 and 3424 are configured to fit directly into sides of the patient's anatomy. More specifically, projections 3422 and 3424 are configured to be positioned between the upper and lower vertebrae within the intervertebral disc space. The shape of the projections 3422, 3424 is predetermined to match at least a portion of the curvature of an adjacent vertebra and to facilitate insertion of an implant of a predetermined size and shape into the intervertebral space.

돌출부는 인서트(3412)가 하나 이상의 척추 본체의 일부분과 정합하는 것을 허용하는 다양한 환자 접촉 표면을 포함한다. 예를 들어, 각각의 돌출부(3422, 3424)의 상부 표면(3430, 3432), 하부 표면(3434, 3436) 및 내부 표면(3438, 3440)은 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다. 인서트(3412)의 원위 표면(3420)은 또한 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함할 수 있다.The protrusions include various patient contact surfaces that allow insert 3412 to mate with one or more portions of the spinal body. For example, the top surfaces 3430, 3432, bottom surfaces 3434, 3436, and interior surfaces 3438, 3440 of each of the protrusions 3422, 3424 may include patient-specific contact surfaces. Distal surface 3420 of insert 3412 may also include a patient-specific contact surface.

환자 맞춤형 표면은 인서트(3412)를 환자의 해부학적 구조에 대한 미리 결정된 위치에 정렬시키고; 환자의 해부학적 구조의 부분 주위에 후크하고; 외과 수술 중에 인서트(3412)의 의도하지 않거나 또는 부주의한 이동을 방지하고; 그리고 연조직을 대체하는 것들 중 하나 이상을 가능하게 하도록 구성된다. 일 실시예에서, 환자 맞춤형 표면은 연조직을 대체하기 위해 비교적 얇은 연장부를 포함한다.The patient-specific surface aligns insert 3412 to a predetermined location relative to the patient's anatomy; hooks around a portion of the patient's anatomy; prevent unintentional or inadvertent movement of insert 3412 during surgical procedures; and is configured to enable one or more of the following to replace soft tissue. In one embodiment, the patient-specific surface includes relatively thin extensions to displace soft tissue.

일 실시예에서, 인서트(3412) 또는 그 일부는 적어도 부분적으로 가요성 또는 변형 가능한 재료로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 인서트(3412)는 니티놀과 같은 형상 기억을 갖는 재료로 제조된다.In one embodiment, insert 3412, or a portion thereof, may be made at least partially from a flexible or deformable material. In another embodiment, insert 3412 is made from a material with shape memory, such as Nitinol.

추가적으로 또는 대안적으로, 돌출부(3422, 3424)는 비대칭일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 하나의 돌출부는 다른 돌출부와 상이한 형상 및/또는 크기를 갖는다. 또한, 인서트(3412)의 원위 표면(3420)에 대한 각각의 돌출부의 각도 및 배향은 환자의 해부학적 구조에 매칭되거나 또는 환자의 해부학적 구조의 일부를 회피하도록 변경될 수 있다. 일 실시예에서, 돌출부(3422, 3424)의 형상은 환자의 해부학적 구조의 변형에 대한 교정을 제공하지 않는다. 다른 실시예에서, 돌출부의 형상은 환자의 기형의 적어도 일부 교정을 제공한다.Additionally or alternatively, protrusions 3422 and 3424 may be asymmetric. Accordingly, in one embodiment, one protrusion has a different shape and/or size than the other protrusion. Additionally, the angle and orientation of each protrusion relative to the distal surface 3420 of insert 3412 can be altered to match or avoid portions of the patient's anatomy. In one embodiment, the shape of protrusions 3422, 3424 does not provide correction for variations in the patient's anatomy. In another embodiment, the shape of the protrusion provides at least partial correction of the patient's deformity.

돌출부의 일부는 척추를 당기는데 사용될 수 있는 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 돌출부(3422, 3424)의 원위 부분(3442, 3444)은 삽입을 용이하게 하기 위해 완전한 반경 또는 탄환 형태의 노우즈를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로 원위 부분은 웨지 형상을 가질 수 있다.Some of the protrusions may have a tapered shape that can be used to pull the spine. For example, the distal portions 3442, 3444 of each protrusion 3422, 3424 may include a full radius or bullet shaped nose to facilitate insertion. Additionally or alternatively, the distal portion may have a wedge shape.

돌출부(3422, 3424)의 상부 표면(3430, 3432)은 하부 표면(3434, 3436)과 평행하지 않을 수 있다. 또한, 상부 및 하부 표면은 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 이제 도 39를 참조하면, 돌출부는 인서트(3412)의 원위 표면(3420)으로부터 멀리 원위로 연장될 때 테이퍼질 수 있다. 선택적으로, 돌출부(3422)의 원위 부분은 임플란트의 두께와 실질적으로 동일하거나 또는 약간 큰 제1 두께(3446)를 가질 수 있다. 돌출부(3422)의 근위 부분은 제1 두께(3446)보다 크고 임플란트의 두께보다 큰 제2 두께(3448)를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 외과 의사는 인접한 척추를 "오버 당김(over distract)"할 수 있다. 오버 당김은 추간 공간에의 쉽고 안전한 접근, 임플란트의 배치를 용이하게 하고, 환자의 해부학적 구조인 전만 또는 다른 계획된 교정을 발생시킨다.The upper surfaces 3430, 3432 of the protrusions 3422, 3424 may be non-parallel with the lower surfaces 3434, 3436. Additionally, the top and bottom surfaces may have different shapes. For example, referring now to FIG. 39 , the protrusion may be tapered as it extends distally away from the distal surface 3420 of the insert 3412. Optionally, the distal portion of protrusion 3422 may have a first thickness 3446 that is substantially equal to or slightly greater than the thickness of the implant. The proximal portion of protrusion 3422 may have a second thickness 3448 that is greater than first thickness 3446 and greater than the thickness of the implant. In this way, the surgeon can “over distract” adjacent vertebrae. Over-pulling facilitates easy and safe access to the intervertebral space, placement of the implant, and produces lordosis or other planned correction of the patient's anatomy.

돌출부(3422, 3424)는 또한 사용자가 미리 결정된 거리 이상으로 인서트(3412)를 추간 공간 내로 전진시키는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부 또는 노치가 경질 정지부를 제공하기 위해 돌출부(3422, 3424) 중 적어도 하나의 부분에 형성될 수 있다. 대안적으로, 돌출부 또는 노치가 가이드(3410)의 올바르지 못한 배향을 방지하기 위해 원위 표면(3420)과 같은 인서트(3412)의 돌출부 또는 일부 다른 부분 상에 형성될 수 있다. 정지부, 돌출부 또는 노치는 환자의 해부학적 구조에 대해 맞춤형일 수 있으며 신경 요소 또는 환자의 해부학적 구조의 다른 특징을 보호할 수 있다.Protrusions 3422, 3424 may also be configured to prevent the user from advancing insert 3412 beyond a predetermined distance into the intervertebral space. For example, a protrusion or notch may be formed in at least one portion of protrusions 3422 and 3424 to provide a rigid stop. Alternatively, a protrusion or notch may be formed on a protrusion or some other portion of the insert 3412, such as the distal surface 3420, to prevent incorrect orientation of the guide 3410. The stops, protrusions or notches may be customized to the patient's anatomy and may protect neural elements or other features of the patient's anatomy.

가이드(3410) 및 인서트(3412)는 특정 환자에 대한 가이드, 환자 척추의 레벨을 식별하기 위한 하나 이상의 인디시아, 또는 가이드의 방향, 배향, 사용 또는 목적을 나타내는 다른 인디시아를 더 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 돌출부(3422, 3424) 및 체내 가이드(3410)의 다른 부분은 인서트(3412)가 전진 또는 후퇴될 때 추간 공간 내로의 돌출부(3422, 3424)의 상대 위치를 표시하는 수단을 포함할 수 있다. 표시하는 방법은 각 돌출부마다 동일하거나 또는 다를 수 있다.Guide 3410 and insert 3412 may further include a guide for a particular patient, one or more indicia to identify the level of the patient's spine, or other indicia to indicate the direction, orientation, use or purpose of the guide. . Additionally or alternatively, the protrusions 3422, 3424 and other portions of the body guide 3410 may provide means for indicating the relative position of the protrusions 3422, 3424 within the intervertebral space when the insert 3412 is advanced or retracted. It can be included. The display method may be the same or different for each protrusion.

인접한 척추 사이에서 돌출부(3422, 3424)를 전진시키기 위해 수동 또는 기계적 충격력이 인서트(3412)에 가해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 인서트(3412)는 해머 또는 다른 충격 장치로부터 충격력을 수용하기에 충분히 강성이고 내구성있는 재료로 제조된다.Manual or mechanical impact forces may be applied to insert 3412 to advance protrusions 3422, 3424 between adjacent vertebrae. Accordingly, in one embodiment of the invention, insert 3412 is made of a material that is sufficiently rigid and durable to receive impact forces from a hammer or other impact device.

일반적으로 타원형으로 도시되었지만, 당업자는 구멍(3426)이 비대칭 형상을 포함하는 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 구멍(3426)은 곡선 형상 또는 비대칭 형상 임플란트를 수용하도록 형성될 수 있다. 선택적으로, 슬롯 또는 돌출부는 구멍의 측벽(3450) 상에 형성되어 임플란트가 미리 결정된 배향으로 삽입되는 것을 보장할 수 있다. 또한, 구멍(3426)의 크기 또는 형상은 외과 의사/사용자에 대한 더 큰 가시성을 달성하거나 또는 하나 이상의 기구 또는 다른 장치를 추간 공간 내로 배치하는 것을 용이하게 하도록 설계될 수 있다.Although shown as generally oval, those skilled in the art will understand that hole 3426 may have any desired shape, including asymmetric shapes. For example, hole 3426 can be formed to accommodate a curved or asymmetrically shaped implant. Optionally, slots or protrusions may be formed on the side walls 3450 of the hole to ensure that the implant is inserted in a predetermined orientation. Additionally, the size or shape of the holes 3426 can be designed to achieve greater visibility to the surgeon/user or to facilitate placement of one or more instruments or other devices into the intervertebral space.

노치(3452)는 가이드 슬리브(3414)의 키(3454)와 정렬되는 구멍(3426) 내에 형성될 수 있다. 노치(3452)와 키(3454)의 상호 작용은 가이드 슬리브(3414)가 구멍(3426)과 적절하게 정렬되도록 보장할 수 있다. 가이드 슬리브는 추간 공간 내로 삽입된 기구 및/또는 임플란트를 계획된 깊이 및 배향으로 가이드하는 구멍(3456)을 포함할 수 있다. 가이드 슬리브 구멍(3456)은 인서트 구멍(3426)과 상이한 크기 및 형상을 가질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 구멍(3456)은 임플란트 또는 기구가 미리 결정된 배향으로 삽입되도록 보장하기 위해 슬롯 또는 돌출부를 포함할 수도 있다.Notch 3452 may be formed in hole 3426 that aligns with key 3454 of guide sleeve 3414. The interaction of notch 3452 and key 3454 may ensure that guide sleeve 3414 is properly aligned with hole 3426. The guide sleeve may include holes 3456 that guide instruments and/or implants inserted into the intervertebral space to a planned depth and orientation. It will be appreciated that guide sleeve hole 3456 may have a different size and shape than insert hole 3426. Additionally or alternatively, hole 3456 may include a slot or protrusion to ensure that the implant or device is inserted in a predetermined orientation.

가이드 슬리브(3414)는 인서트 구멍(3426) 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 선택된 임의의 크기 및 형상을 가질 수 있다. 또한, 가이드 슬리브(3414)는 인서트(3412)의 인접 표면(3418)으로부터 적어도 부분적으로 돌출할 수 있다. 선택적으로, 가이드 슬리브(3414)의 근위 부분은 외과 수술 중에 절개부 및 환자의 피부를 적어도 부분적으로 넘어 돌출할 수 있다. 가이드 슬리브(3414)는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 선택적으로, 가이드 슬리브의 재료는 인서트(3412)의 재료와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 가이드 슬리브는 슬리브 재료의 파괴 및/또는 박리가 회피되는 정도의 충분한 강도를 갖는 재료로 형성된다. 따라서, 가이드 슬리브는 가이드 슬리브로부터의 재료가 추간 공간에 퇴적되는 것을 허용하지 않고 손상 없이 고속 절단 도구의 효과를 견딜 수 있다.Guide sleeve 3414 can have any size and shape selected to be at least partially received within insert hole 3426. Additionally, guide sleeve 3414 may protrude at least partially from adjacent surface 3418 of insert 3412. Optionally, the proximal portion of guide sleeve 3414 may protrude at least partially beyond the incision and the patient's skin during a surgical procedure. Guide sleeve 3414 may be formed of any material. Optionally, the material of the guide sleeve may be the same or different than the material of insert 3412. In one embodiment, the guide sleeve is formed of a material having sufficient strength such that failure and/or delamination of the sleeve material is avoided. Accordingly, the guide sleeve can withstand the effects of high-speed cutting tools without damage without allowing material from the guide sleeve to be deposited in the intervertebral space.

임의의 개수의 상이한 가이드 슬리브(3414 ... 3414N)는 체내 가이드(3410)와 함께 사용하기 위해 인서트 구멍(3426) 내에 해제 가능하게 수용될 수 있다. 각각의 가이드 슬리브(3414)는 외과 수술 중에 다른 인서트 또는 도구를 가이드하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 슬리브는 제1 도구 또는 인서트를 가이드하기 위해 인서트 구멍(3426) 내로 도입될 수 있다. 그 다음, 제1 가이드 슬리브는 인서트 구멍 내로 도입된 제2 가이드 슬리브로 대체될 수 있다. 제2 가이드 슬리브는 제2 도구 또는 인서트를 가이드할 수 있다. 제2 도구 또는 인서트는 제1 도구 또는 인서트와 크기, 형상 또는 목적이 다를 수 있다.Any number of different guide sleeves 3414...3414N may be releasably received within insert hole 3426 for use with in vivo guide 3410. Each guide sleeve 3414 may be configured to guide a different insert or instrument during a surgical procedure. For example, a first guide sleeve can be introduced into the insert hole 3426 to guide the first tool or insert. The first guide sleeve can then be replaced by a second guide sleeve introduced into the insert hole. The second guide sleeve can guide a second tool or insert. The second tool or insert may be different in size, shape, or purpose from the first tool or insert.

이제 도 40을 참조하면, 가이드 슬롯(3458)을 갖는 가이드 슬리브(3414A)의 실시예가 인서트 구멍(26)에서 사용 위치에 도시된다. 가이드 슬롯(3458)은 임플란트, 블레이드, 절단 도구 또는 다른 기구의 경로를 지향시키도록 선택된 크기 및 배향을 갖는다. 일 실시예에서, 가이드 슬롯(3458)은 본 명세서에 설명된 슬롯들(20, 120, 320, 420, 520, 720, 820) 중 임의의 슬롯의 특징과 동일하거나, 또는 유사하고, 이들을 포함한다. 운동 보존 및 디스크 교체 임플란트와 같은 일부 임플란트는 핀 또는 환자의 척추의 인접 레벨의 단부판으로 연장되는 다른 표면을 포함한다. 이러한 임플란트를 적절하게 배치하기 위해 외과 의사는 척추의 각 인접한 레벨로부터 뼈의 일부를 제거해야 한다. 따라서, 슬롯(3458)은 특정 환자의 인접한 척추의 각각의 부분의 계획된 제거를 위해 절단을 가이드하도록 결정된 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬롯은 직선형, 오목형, 볼록형 또는 다른 형상의 절단을 제공하도록 기구를 가이드하는 형상을 가질 수 있다.Referring now to FIG. 40 , an embodiment of guide sleeve 3414A with guide slots 3458 is shown in use position in insert hole 26 . Guide slots 3458 have a size and orientation selected to direct the path of the implant, blade, cutting tool, or other instrument. In one embodiment, guide slot 3458 has the same or similar features as, and includes, any of the slots 20, 120, 320, 420, 520, 720, and 820 described herein. . Some implants, such as motion preservation and disc replacement implants, include pins or other surfaces that extend into the endplate of an adjacent level of the patient's spine. To properly place these implants, the surgeon must remove a portion of bone from each adjacent level of the spine. Accordingly, slots 3458 may have any shape determined to guide cutting for planned removal of each portion of an adjacent vertebra in a particular patient. For example, the slot may have a shape that guides the instrument to provide a straight, concave, convex or other shaped cut.

슬롯(3458)은 특정 절단 도구를 수용하고, 특정 절단 도구의 부적절한 사용을 방지하며, 부적절한 도구의 사용을 방지하기 위한 크기 또는 형상일 수 있다. 또한, 슬롯은 환자의 신경 요소 주위의 절단을 가이드하거나 또는 신경 요소 내로의 절단을 방지하도록 형성될 수 있다. 따라서 슬롯(3458)을 사용하여 장비 배향 및 깊이를 제어하면서 수술 이전에 계획된 경로를 따라 기구를 가이드할 수 있다. 또한, 슬롯의 폭은 슬롯을 통해 끼워지거나 또는 슬롯의 다른 부분 내로 끼워지는 절단 도구의 크기를 제어하도록 변경될 수 있다. 외과 의사는 인서트 구멍(3426)에 삽입된 가이드 슬리브(3414A)의 슬롯(3458)을 사용함으로써, 수술을 개시하기 전에 절단 궤도 및 경로의 위치 설정 및 정렬을 확인할 수 있다.Slots 3458 may be sized or shaped to accommodate specific cutting tools, prevent inappropriate use of specific cutting tools, and prevent use of inappropriate tools. Additionally, the slots may be formed to guide cutting around the patient's nerve elements or to prevent cutting into the nerve elements. Accordingly, slots 3458 can be used to guide instruments along a path planned prior to surgery while controlling instrument orientation and depth. Additionally, the width of the slot can be varied to control the size of the cutting tool that fits through the slot or into another portion of the slot. By using slots 3458 of guide sleeve 3414A inserted into insert hole 3426, the surgeon can confirm positioning and alignment of the cutting trajectory and path before initiating surgery.

정지부는 절단 도구의 삽입의 깊이를 제한하거나 또는 제어하기 위해 슬롯(3458)에 형성될 수 있다. 정지부는 환자의 해부학적 구조에 맞춤형일 수 있고 환자의 신경 요소를 보호하거나 또는 의도하지 않은 척추의 부분의 제거를 방지할 수 있다. 슬롯(3458)은 또한 절단 중에 깊이 제어를 보장하도록 키잉될 수 있다. 예를 들어, 슬롯은 도구가 슬롯을 통해 가이드될 때 도구에 의한 절단의 깊이를 변경시키는 키를 포함할 수 있다. 키는 도구의 삽입의 깊이를 제한하는 돌출부와 같은 도구 상의 특징에 대응될 수 있다.A stop may be formed in slot 3458 to limit or control the depth of insertion of the cutting tool. The stop may be customized to the patient's anatomy and may protect the patient's neural elements or prevent unintended removal of a portion of the spine. Slots 3458 may also be keyed to ensure depth control during cutting. For example, the slot may include a key that changes the depth of the cut by the tool as it is guided through the slot. The key may correspond to a feature on the tool, such as a protrusion that limits the depth of insertion of the tool.

가이드 슬리브(3414A)의 슬롯(3458)은 상이한 유형 및 크기의 도구 또는 임플란트를 수용하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가이드 슬리브(3414A)는 하나의 특정 도구 또는 임플란트만을 수용하도록 작동될 수 있다.Slots 3458 of guide sleeve 3414A may be configured to accommodate different types and sizes of instruments or implants. Additionally or alternatively, guide sleeve 3414A may be operable to receive only one specific tool or implant.

추가적으로 또는 대안적으로, 이제 도 41을 참조하면, 다른 실시예의 가이드 슬리브(3414B)는 구멍(3456B)의 측벽 상에 형성된 가이드면(3460)을 포함할 수 있다. 가이드 표면(3460)은 외과 수술 중에 기구 또는 임플란트를 가이드하기 위해 미리 결정된 각도를 갖는다. 예를 들어, 표면(3460)은 디스크 공간 준비를 위한 기구를 가이드할 수 있다. 추가적으로, 표면(3460)은 경사 삽입 각도를 위한, 모션 절약 임플란트, 체내 융합 장치, 플레이트와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 임플란트를 가이드하도록 형성될 수 있다. 가이드 슬리브(3414B)는 또한 임플란트의 삽입 및 정렬을 용이하게 하기 위해 계획된 경사 접근 각도에 따라 정의된 트랙을 갖는 가이드 표면을 포함할 수 있다. 가이드 표면(3460)은 가이드 슬리브(3414B)의 구멍(3456B)의 임의의 부분 상에 형성될 수 있다는 것을 알 것이다.Additionally or alternatively, now referring to FIG. 41 , another embodiment guide sleeve 3414B may include a guide surface 3460 formed on the sidewall of hole 3456B. Guide surface 3460 has a predetermined angle for guiding the instrument or implant during a surgical procedure. For example, surface 3460 can guide instruments for disk space preparation. Additionally, surface 3460 may be formed to guide implants, such as, but not limited to, motion-saving implants, intracorporeal fusion devices, plates, for oblique insertion angles. Guide sleeve 3414B may also include a guide surface with a track defined according to a planned oblique approach angle to facilitate insertion and alignment of the implant. It will be appreciated that guide surface 3460 may be formed on any portion of hole 3456B of guide sleeve 3414B.

상이한 가이드 슬리브(3414, 3414A, 3414B ... 3414N)는 조작이 미리 계획된 순서로 수행되는 것을 보장하는 특징을 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 가이드 슬리브(3414, 3414A ... 3414N)는 계획된 순서로 함께 상호 연결되도록 형성된다. 따라서, 제1 수술은 슬리브(3414) 및 인서트(3412)로 수행될 수 있다. 이어서, 슬리브(3414A)는 슬리브(3414) 및 인서트(3412)에 상호 연결되어 제2 수술 동안 사용된다. 이어서, 슬리브(3414B)는 제3 수술 중에 사용하기 위해 슬리브(3414A, 3414) 및 인서트(3412)에 상호 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 슬리브(3414)는 이전 슬리브를 인서트(3412)로부터 제거하지 않고 순차적으로 사용될 수 있다. 이는, 예를 들어, 슬리브(3414)가 핀과 같은 기구를 보유하고 있을 때 유익할 수 있다. 기구는 후속 슬리브(3414A)가 인서트(3412)에 추가될 때 조정할 필요가 없을 것이다.The different guide sleeves 3414, 3414A, 3414B... 3414N may be equipped with features that ensure that the operations are performed in a pre-planned sequence. In one embodiment, the guide sleeves 3414, 3414A... 3414N are formed to be interconnected together in a planned sequence. Accordingly, the first surgery may be performed with sleeve 3414 and insert 3412. Sleeve 3414A is then interconnected to sleeve 3414 and insert 3412 for use during a second surgery. Sleeve 3414B may then be interconnected to sleeves 3414A, 3414 and insert 3412 for use during a third surgery. In this way, sleeves 3414 can be used sequentially without removing the previous sleeve from insert 3412. This may be beneficial, for example, when sleeve 3414 holds a mechanism such as a pin. The instrument will not need to be adjusted when subsequent sleeves 3414A are added to insert 3412.

인서트(3412)의 보어(3428)는 또한 환자 맞춤형일 수 있다. 따라서, 보어(3428)의 크기, 위치 및 궤도는 환자의 해부학적 구조에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 각 보어의 궤도는 환자의 해부학적 구조의 특정 부분을 타겟팅하거나 회피하도록 선택될 수 있다. 따라서, 보어의 각각은 특정한 배향으로 특정 기구 또는 고정구를 가이드하도록 구성된 상이한 형상, 폭, 깊이 및 배향을 가질 수 있다. 3개의 보어가 도시되어 있지만, 보어를 포함하지 않는 것을 포함하여 임의의 개수의 보어가 인서트에 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 보어는 가이드(3410)를 환자의 척추에 임시 고정하기 위해 페디클 스크류와 같은 커넥터 또는 고정구(3416)를 수용할 수 있다. 고정구를 보어(3428)를 통해 배치하는 것은 사용 중에 가이드(3410)의 안정성을 증가시킬 수 있다.Bore 3428 of insert 3412 may also be patient-specific. Accordingly, the size, location, and trajectory of bore 3428 can be determined based on the patient's anatomy. Additionally, the trajectory of each bore can be selected to target or avoid specific parts of the patient's anatomy. Accordingly, each of the bores may have a different shape, width, depth, and orientation configured to guide a particular instrument or fixture in a particular orientation. Although three bores are shown, it will be understood that any number of bores may be formed in the insert, including no bores. The bore may receive a connector or fixture 3416, such as a pedicle screw, to temporarily secure the guide 3410 to the patient's spine. Placing fixtures through bore 3428 may increase the stability of guide 3410 during use.

선택적으로, 보어(3428)는 환자의 해부학적 구조에 보어를 형성하기 위한 도구와 같은 도구를 수용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 각 보어(28)는 부적당한 도구 또는 장치의 사용을 방지하고, 미리 결정된 도구 또는 장치의 부적절한 사용을 방지하고, 미리 결정된 도구 또는 장치의 적절한 사용을 보장하도록 선택된 길이, 형상, 돌출부 및/또는 직경을 가질 수 있다.Optionally, bore 3428 may be configured to receive a tool, such as a tool for forming a bore in a patient's anatomy. Accordingly, each bore 28 has a length, shape, projection and/or selected to prevent the use of an inappropriate tool or device, prevent inappropriate use of a predetermined tool or device, and ensure proper use of a predetermined tool or device. Or it may have a diameter.

또한, 보어(3428)는 이식 재료를 추간 공간으로 전달하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 보어는 뼈 이식 재료 및 다른 물질을 주사기와 같은 수술 도구로부터 추간 공간의 미리 결정된 부분으로 전달하도록 동작 가능하다.Additionally, bore 3428 may be used to deliver implant material into the intervertebral space. For example, in one embodiment, the bore is operable to deliver bone graft material and other substances from a surgical tool, such as a syringe, to a predetermined portion of the intervertebral space.

이제 도 42 내지 도 43을 참조하면, 환자 매칭된 가이드(3410)는 하나 이상의 체내 장치를 배치하도록 외과 의사를 돕기 위해 고유한 해부학 그룹화와 관련하여 사용의 하나의 잠재적인 위치에 도시된다. 보다 구체적으로, 도 42는 상측(VS) 및 하측(VI) 인접 척추 사이의 가이드(3410)를 도시한다. 하측 척추는 명확성을 위해 도 43에 도시되어 있지 않다. 도 44a 및 도 44b는 인서트(3412)의 구멍에 삽입된 가이드 슬롯(3458)을 포함하는 상이한 가이드 슬리브(3414A)를 갖는 도 42의 가이드(3410)를 도시한다.Referring now to FIGS. 42-43 , patient-matched guide 3410 is shown at one potential site of use in relation to a unique anatomical grouping to assist a surgeon in positioning one or more intracorporeal devices. More specifically, Figure 42 shows a guide 3410 between superior (VS) and inferior (VI) adjacent vertebrae. The lower spine is not shown in Figure 43 for clarity. FIGS. 44A and 44B show the guide 3410 of FIG. 42 with a different guide sleeve 3414A including a guide slot 3458 inserted into the hole of the insert 3412.

본 개시의 가이드(3410)는 임의의 2개의 인접한 척추 사이에서의 사용을 위해 적용될 수 있다. 예를 들어 이제 도 45를 참조하면, 다른 실시예의 가이드(3410A)가 2개의 상이한 척추(VS, VI) 사이에 도시된다. 가이드는 도 45에 도시된 2개의 척추(VS, VI)를 접촉하도록 구성된 환자 맞춤형 접촉 표면을 포함하는 돌출부(3424)와 유사한 제1 돌출부(3422A) 및 제2 돌출부(도시되지 않음)를 포함하는 인서트(3412A)를 포함한다. 그러나, 인서트(3412A)의 제1 및 제2 돌출부는 인서트(3412)의 돌출부와 비교하여 상이한 크기 또는 형상을 갖는다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가이드(3410A)의 인서트 구멍(3426A)은 가이드(3410)의 구멍(3426)의 크기 및 형상과 다른 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 가이드(3410)에 의한 수술에서 사용하기에 적합한 가이드 슬리브(3414A ... 3414N)는 가이드(3410A)와 맞지 않아서 이에 따라 오용될 수 없다. 선택적으로, 인서트 구멍(3426A)은 구멍(3426)과 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다.Guide 3410 of the present disclosure can be adapted for use between any two adjacent vertebrae. For example, now referring to Figure 45, another embodiment of guide 3410A is shown between two different vertebrae (VS, VI). The guide includes a first protrusion 3422A and a second protrusion (not shown) similar to protrusion 3424 comprising a patient-specific contact surface configured to contact two vertebrae (VS, VI) shown in FIG. 45. Includes insert 3412A. However, the first and second protrusions of insert 3412A have different sizes or shapes compared to the protrusions of insert 3412. Additionally or alternatively, insert hole 3426A of guide 3410A may have a different size or shape than the size and shape of hole 3426 of guide 3410. In this way, guide sleeves 3414A...3414N suitable for use in surgery by guide 3410 cannot fit with guide 3410A and thus be misused. Optionally, insert hole 3426A can have the same size and shape as hole 3426.

체내 가이드(3410) 및 그 구성 요소에 대한 다른 형상이 동등하게 실제적이고 본 개시의 범위 내에서 고려되는 것으로 명백하게 이해된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 가이드의 근위 단부의 적어도 일부는 외과 수술 중에 환자의 외부로 연장되도록 구성될 수 있다.It is expressly understood that other configurations for the intracorporeal guide 3410 and its components are equally practical and contemplated within the scope of the present disclosure. Additionally or alternatively, at least a portion of the proximal end of the guide may be configured to extend outside of the patient during a surgical procedure.

본 개시에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 전술한 설명은 본 개시를 본 명세서에 개시된 형태 또는 형태들로 제한하려는 의도는 아니다.The foregoing description of the disclosure has been provided for purposes of illustration and description. The foregoing description is not intended to limit the disclosure to the form or forms disclosed herein.

Claims (15)

환자 맞춤형 절단 가이드로서,
근위 부분 및 원위 부분을 갖는 본체; 및
제1 폭을 갖는 제1 슬롯 부분으로서, 상기 가이드의 상기 본체의 상기 근위 부분으로부터 상기 원위 부분으로 연장되는 제1 슬롯 부분;
제2 폭을 갖는 제2 슬롯 부분으로서, 제2 슬롯 부분은 상기 가이드의 상기 본체의 상기 근위 부분으로부터 상기 원위 부분으로 연장되고 제2 폭은 제1 폭과 상이한 것인, 제2 슬롯 부분;
을 포함하고,
상기 본체의 상기 원위 부분은 환자의 뼈의 해부학적 구조와 정합하기 위해 적어도 상기 제1 슬롯 부분의 일측 상에 제1 환자 맞춤형 컨투어와 상기 제1 슬롯 부분의 반대측 상에 제2 환자 맞춤형 컨투어를 포함하고,
상기 본체의 상기 원위 부분은 환자의 뼈의 해부학적 구조와 정합하기 위해 적어도 제2 슬롯 부분의 적어도 일측 상에 제3 환자 맞춤형 컨투어를 더 포함하고,
상기 적어도 제1, 제2 및 제3 환자 맞춤형 컨투어는 상기 환자의 해부학적 데이터로부터 결정되고, 상기 환자의 뼈의 해부학적 구조의 특정 부분에 실질적으로 부합하도록 형성되는, 환자 맞춤형 절단 가이드.
As a patient-tailored cutting guide,
a body having a proximal portion and a distal portion; and
a first slot portion having a first width, the first slot portion extending from the proximal portion to the distal portion of the body of the guide;
a second slot portion having a second width, the second slot portion extending from the proximal portion of the body of the guide to the distal portion and the second width being different from the first width;
Including,
The distal portion of the body includes a first patient-customized contour on at least one side of the first slot portion and a second patient-customized contour on an opposite side of the first slot portion to match the patient's bony anatomy. do,
the distal portion of the body further comprises a third patient-specific contour on at least one side of the second slot portion to match the patient's bony anatomy;
Wherein the at least first, second and third patient-specific contours are determined from anatomical data of the patient and are formed to substantially conform to a specific portion of the patient's bony anatomy.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬롯 부분은, 환자의 해부학적 특징으로부터 결정되고 기구가 상기 가이드의 상기 본체를 통과하여 환자의 뼈의 해부학적 구조를 따라 복수의 절개부를 만들도록 구성되는 미리 결정된 궤도를 갖는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
The first and second slot portions have predetermined trajectories determined from the patient's anatomical features and configured to cause the instrument to pass through the body of the guide and make a plurality of incisions along the patient's bony anatomy. A patient-tailored cutting guide.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬롯 부분의 경로는 상기 경로를 따라 기구의 삽입 및 이동을 용이하게 하기 위한 깊이 제어, 각도 및 배향을 포함하는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
Wherein the path of the first and second slot portions include depth control, angle, and orientation to facilitate insertion and movement of the instrument along the path.
제1항에 있어서,
상기 가이드의 상기 본체의 제1 슬롯 부분에 수용되도록 구성된 제1 인서트 및 상기 가이드의 상기 본체의 제2 슬롯 부분에 수용되도록 구성된 제2 인서트를 더 포함하는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
A patient-specific cutting guide further comprising a first insert configured to be received in a first slot portion of the body of the guide and a second insert configured to be received in a second slot portion of the body of the guide.
제4항에 있어서,
상기 제1 인서트는 기구 또는 도구를 가이드하기 위한 제1 경로를 한정하고 제2 인서트는 기구 또는 도구를 가이드하기 위한 제2 경로를 한정하며, 제1 및 제2 경로 각각은, 각각의 제1 및 제2 경로를 따라 상기 기구 또는 도구의 이동을 용이하게 하기 위한 고유한 깊이 제어, 각도 및 배향을 포함하는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to clause 4,
The first insert defines a first path for guiding the instrument or tool and the second insert defines a second path for guiding the instrument or tool, each of the first and second paths comprising: A patient-specific cutting guide comprising unique depth control, angle and orientation to facilitate movement of the instrument or tool along a second path.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인서트의 제1 및 제2 경로 각각은, 환자의 해부학적 특징으로부터 결정되는 미리 결정된 궤도를 가지며, 상기 제1 경로의 미리 결정된 궤도는 상기 제2 경로의 미리 결정된 궤도와 상이한 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to clause 5,
The first and second paths of the first and second inserts each have a predetermined trajectory determined from anatomical characteristics of the patient, wherein the predetermined trajectory of the first path is different from the predetermined trajectory of the second path. A patient-tailored cutting guide.
제6항에 있어서,
상기 제1 및 제2 경로는 상기 기구 또는 도구가 상기 가이드의 상기 본체를 통과하여 상이한 깊이 및 궤도를 따라 복수의 절개부를 만드는 것을 허용하도록 독립적으로 구성되는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to clause 6,
wherein the first and second paths are independently configured to allow the instrument or tool to make a plurality of incisions along different depths and trajectories through the body of the guide.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 인서트의 제1 및 제2 경로 중 어느 하나는 상기 환자의 뼈의 해부학적 구조의 특정 부분을 제거하기 위해 상기 기구 또는 도구를 가이드하도록 구성되는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to clause 5,
wherein one of the first and second paths of the first and second inserts is configured to guide the instrument or tool to remove a specific portion of the patient's bony anatomy.
제1항에 있어서,
상기 적어도 제1, 제2 및 제3 환자 맞춤형 컨투어는 래미너, 관절간부, 횡돌기의 일 부분, 위 관절 돌기, 및 아래 관절 돌기 중 하나 이상과 접촉하도록 구성되는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
The patient-specific cutting guide, wherein the at least the first, second and third patient-specific contours are configured to contact one or more of the laminar, the articular shaft, a portion of the transverse process, the superior articular process, and the inferior articular process.
제1항에 있어서,
상기 적어도 제1, 제2 및 제3 환자 맞춤형 컨투어는 외과 의사에 의해 이전에 변형된 환자의 뼈의 해부학적 구조의 일 부분과 접촉하도록 구성되는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
wherein the at least first, second and third patient-specific contours are configured to contact a portion of the patient's bony anatomy that has been previously altered by the surgeon.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 슬롯 부분은 각각 페디클 제거(pedicle subtraction), 절골술, 라미넥토미(laminectomy), 스미스-피터슨 절골술 및 척추 절제술을 달성하기 위한 기구를 수용하고 가이드하도록 구성되는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
wherein the first and second slot portions are configured to receive and guide instruments for accomplishing pedicle subtraction, osteotomy, laminectomy, Smith-Peterson osteotomy, and vertebral resection, respectively. Custom cutting guide.
제1항에 있어서,
상기 환자의 뼈의 해부학적 구조 상에 적어도 부분적으로 배치되도록 구성되는 프레임을 더 포함하며, 상기 가이드의 상기 본체는 상기 프레임에 선택적으로 상호 연결될 수 있는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
A patient-customized cutting guide further comprising a frame configured to be at least partially disposed on the bony anatomy of the patient, wherein the body of the guide is selectively interconnectable to the frame.
제1항에 있어서,
상기 본체는 서로 선택적으로 상호 연결되는 적어도 제1 및 제2 섹션으로 구성되어 상기 가이드를 형성하는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
wherein the body is comprised of at least first and second sections selectively interconnected with each other to form the guide.
제1항에 있어서,
상기 가이드는 상기 환자의 뼈의 해부학적 구조를 따라 제1 세트의 절개를 수행하도록 사용되며, 상기 환자의 뼈의 해부학적 구조를 따라 제2 세트의 절개를 수행하도록 사용되는 제2 환자 맞춤형 절단 가이드를 더 포함하는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to paragraph 1,
The guide is used to perform a first set of incisions along the patient's bony anatomy, and a second patient-specific cutting guide is used to perform a second set of incisions along the patient's bony anatomy. A patient-tailored cutting guide that further includes a.
제14항에 있어서,
상기 제2 환자 맞춤형 절단 가이드는 상기 환자의 해부학적 데이터로부터 결정되고 상기 환자의 뼈의 해부학적 구조의 특정 부분에 실질적으로 부합하도록 형성되는 적어도 하나의 환자 맞춤형 컨투어를 포함하는 것인, 환자 맞춤형 절단 가이드.
According to clause 14,
Wherein the second patient-specific cutting guide includes at least one patient-specific contour determined from the patient's anatomical data and formed to substantially conform to a specific portion of the patient's bone anatomy. guide.
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