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KR20100112572A - 척추경 나사 조립체를 위한 재료 조합 - Google Patents

척추경 나사 조립체를 위한 재료 조합 Download PDF

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KR20100112572A
KR20100112572A KR1020107015240A KR20107015240A KR20100112572A KR 20100112572 A KR20100112572 A KR 20100112572A KR 1020107015240 A KR1020107015240 A KR 1020107015240A KR 20107015240 A KR20107015240 A KR 20107015240A KR 20100112572 A KR20100112572 A KR 20100112572A
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KR
South Korea
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anchor
pedicle screw
screw assembly
chamber
sized
Prior art date
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KR1020107015240A
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English (en)
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KR101584178B1 (ko
Inventor
브라이언 에스. 윌콕스
로드니 알. 밸라드
에릭 디. 덴스포드
제임스 엠. 미르다
Original Assignee
워쏘우 오르쏘페딕 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사 조립체에 관한 것이다. 조립체는 수용부를 포함하며 이는 연장부재를 수용할 수 있는 크기의 채널 및 챔버를 가진다. 또한 조립체는 챔버 내부에 끼워지는 크기의 헤드를 가지는 앵커를 포함한다. 조립체는 챔버 내부에 끼워지는 크기이며 헤드와 대향 접하는 제1면 및 수용부와 대향 접하는 제2면을 가지는 압축부재를 포함한다. 수용부, 앵커 및 압축부재 중 최소한 하나는 제1 재료로 제조되고 수용부, 앵커 및 압축부재 중 최소한 하나는 제2 재료로 제조될 수 있다. 제1 및 제2 재료들은 상이한 탄성계수를 포함하여 조립체 변형을 방지한다.

Description

척추경 나사 조립체를 위한 재료 조합{MATERIAL COMBINATIONS FOR A PEDICLE SCREW ASSEMBLY}
본 발명은 척추경 나사조립체에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 상이한 재료들로 제조된 요소들을 가지는 척추경 나사조립체에 관한 것이다.
여러 질환은 척추뼈 부재 및/또는 추가 원반에 손상을 일으킨다. 손상은 여러 원인들 예를 들면 회상, 퇴행성 질환, 종양, 또는 감염으로부터 기인될 수 있다. 추간 원반 및 척추뼈 부재 손상은 통증, 신경 결손, 및/또는 운동 불능에 이를 수 있다. 연장부재 예를 들면 제한적이지는 않지만 로드, 바, 및 판은 척추를 따라 연장되어 응력을 재분배시키고 및/또는 척추뼈 부재의 적절한 정렬을 회복시킬 수 있다. 연장부재는 실질적으로 선형이거나 척추 곡률에 맞게 만곡 형상을 포함할 수 있다.
하나 이상의 척추경 나사조립체는 연장부재를 척추뼈 부재에 부착시킨다. 조립체는 통상 척추를 따르는 지점에서 척추뼈 부재에 연결되고 여기에서 연장부재가 배치된다. 조립체는 연장부재와 단단히 연결되어야 하고 연장부재 위치를 유지하기 위하여 강한 앵커가 제공되어야 한다. 척추뼈 부재의 적절한 정렬 회복에 부여되는 응력으로 인하여 연장부재와의 연결은 때로 어렵다
조립체는 척추 재정렬에 의해 유도되는 응력에 견디기 위한 충분한 강도를 가지는 재료로 제조되어야 한다. 그러나 조립체는 때로 부피가 크고 사용 재료는 자기 공명 영상과 간섭되며 환자에게 위험하기도 하다.
본 발명은 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사 조립체에 관한 것이다. 조립체는 수용부를 포함하며 이는 연장부재를 수용할 수 있는 크기의 채널 및 챔버를 가진다. 또한 조립체는 챔버 내부에 끼워지는 크기의 헤드를 가지는 앵커를 포함한다. 조립체는 챔버 내부에 끼워지는 크기이며 헤드와 대향 접하는 제1면 및 수용부와 대향 접하는 제2면을 가지는 압축부재를 포함한다. 수용부, 앵커 및 압축부재 중 최소한 하나는 제1 재료로 제조되고 수용부, 앵커 및 압축부재 중 최소한 하나는 제2 재료로 제조될 수 있다. 제1 및 제2 재료들은 상이한 탄성계수를 포함하여 조립체 변형을 방지한다.
도 1은 일 예에 의한 척추경 나사조립체 개략도이다.
도 2는 일 예에 의한 연장부재를 가지는 척추경 나사조립체의 사시도이다.
도 3은 도 2의 선 III-III을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 일 예에 의한 수용부 사시도이다.
도 5는 일 예에 의한 척추경 나사조립체 단면도이다.
도 6은 일 예에 의한 수용부의 개략 정면도이다.
도 7은 일 예에 의한 수용부의 개략 정면도이다.
도 8은 일 예에 의한 수용부의 개략 측면도이다.
도 9는 일 예에 의한 수용부의 개략 정면도이다.
도 10은 일 예에 의한 수용부의 개략 정면도이다.
도 11은 일 예에 의한 수용부의 개략 정면도이다.
도 12는 일 예에 의한 수용부의 개략 정면도이다.
도 13은 일 예에 의한 수용부의 단면도이다.
도 14는 일 예에 의한 수용부의 단면도이다.
도 15는 일 예에 의한 압축부재의 단면도이다.
도 16은 일 예에 의한 수용부의 분해사시도이다.
도 17은 일 예에 의한 연장부재를 가지는 척추경 나사조립체의 단면도이다.
도 18은 일 예에 의한 척추경 나사조립체의 분해단면도이다.
본 발명은 척추경 나사조립체(10)에 관한 것이다. 도 1은 수용부(20), 고정나사(30), 압축부재(40) 및 뼈 앵커(50)를 포함한 요소들로 이루어진 조립체(10)의 일 예를 도시한 것이다. 최소한 하나의 요소는 전체 또는 부분적으로 다른 요소들과는 상이한 재료로 제조된다. 도 1은 제1 및 제2 재료(91,92)로 제조된 수용부(20), 제2 재료(92)로 제조된 고정나사(30) 및 앵커(50), 및 제3 재료(93)로 제조된 압축부재(40)를 가지는 예를 포함한다. 상이한 재료들은 각각 상이한 탄성계수를 포함하여 조립체(10)의 변경을 방지한다.
제1 및 제2 재료들로 제조되는 조립체(10) 요소들의 수는 가변적이다. 일 예에서, 단 하나의 요소가 제1 재료로 제조되고, 다른 요소들은 제2 재료로 제조된다. 다른 예에서, 다수 요소들이 제1 재료로 제조되고 다수 요소들이 제2 재료로 제조된다. 일 예에서, 하나 이상의 요소들이 제3 재료로 제조된다. 유사하게, 최소한 상이한 두 재료들로 제조되는 요소들 수는 가변적이다.
도 2에 연장부재(60)가 연결된 조립체(10)가 도시되었고, 도 3은 조립체(10) 및 연장부재(60)의 단면도를 도시한다. 조립체(10)는 연장부재(60)를 수용할 수 있는 크기의 수용부(20)를 포함한다. 고정나사(30)는 수용부(20)에 부착되어 연장부재(60)를 고정시킨다. 앵커(50)의 일부는 수용부(20)의 하위 영역 내부에 끼워져 있다. 압축부재(40)는 앵커(50) 및 연장부재(60) 사이 하위 영역 내부에 배치된다.
도 4는 기타 조립체 요소들 및 연장부재(60)가 없는 수용부(20)를 도시한 것이다. 수용부(20)는 베이스(21) 및 대향 측벽들(22)을 포함한다. 일 예에서, 베이스(20)는 원통형이고 중공의 내부 챔버(23)를 가지고 앵커(50)의 헤드(51)를 수용한다. 중공의 내부 챔버(23)는 수용부(20)가 헤드(51) 주위로 회전 및 선회할 수 있는 크기이다.
측벽들(22)은 베이스(20)로부터 연장되고 이격되어 연장부재(60)를 수용할 수 있는 크기의 채널(24)을 형성한다. 안착면(25)은 채널(24)의 아래 영역을 형성한다. 일 예에서, 안착면(25)은 채널(24) 내부에 배치되는 연장부재(60)의 반경과 실질적으로 일치할 수 있도록 만곡된다. 일 예에서, 연장부재(60)가 채널(24) 내부에 고정될 때 수용부(20)는 헤드(51) 주위로 자유로이 회전 및 선회될 수 있다. 다른 예에서, 안착면(25)은 연장부재(60)가 헤드(51)와 접하도록 배치된다. 이러한 예에서, 연장부재(60)가 채널(24) 내부에 고정되면 이것은 헤드(51)와 체결되어 수용부(20) 위치를 잠근다.
측벽들(22)은 고정나사(30)를 수용하기 위한 나사산(26)을 포함한다. 나사산(26)은 도 2, 3 및 4에 도시된 바와 같이 채널(24) 내부에 위치할 수 있거나 채널(24)로부터 벗어나 측벽들(22) 외부에 위치할 수 있다.
챔버(23)는 베이스(21) 아래 영역에 위치하고 헤드(51)를 수용할 수 있는 크기이다. 챔버(23)는 헤드(51)를 수용할 수 있는 폭을 가지는 중앙부를 포함한다. 상부 및 하부 제한구들(constrictions)(27, 28)은 중앙부 각 측면에 배치되어 헤드(51)를 고정시킨다. 각 제한구(27, 28)는 헤드(51)보다 작은 폭을 포함하여 헤드(50)는 챔버(23) 내부에 유지된다. 제한구(27, 28)는 수용부(20) 자체에 의해 형성되거나 수용부(20)와 작동 가능하게 연결되는 추가적 요소들 예를 들면, 압축부재(40) 또는 잠금 링(75) (도 16)에 의해 형성될 수 있다.
수용부(10)의 외면(29)은 대체적으로 환형이다. 기타 형상도 특정 용도 이점에 따라 고려될 수 있다. 예를 들면, 외면(29)은 평탄면 (미도시)을 포함할 수 있어 수용부(10) 및 인접 수용부(10) 간 간격이 줄어든다. 보어(81)는 측벽들(22)을 통과하여 연장되어 제2 고정나사 (미도시)를 수용하며 채널(24) 내부에 연장부재(60)를 고정시킨다.
고정나사(30)는 수용부(20)에 부착되어 연장부재(60)를 채널(24) 내부에 고정시킨다. 일 예에서, 고정나사(30)는 실질적으로 원반-형상이며 측벽들(22) 사이 채널(24) 내부 내에 맞추어질 수 있는 사이즈이다. 고정나사(30)는 외부 나사산(31)을 포함하며 측벽들(26)과 체결된다. 채널(24) 내부에 완전히 장착되면, 고정나사(30)는 연장부재(60)를 통하여 압축력을 헤드(51)로 인가하여 수용부(20)에 대한 앵커(50)의 각도를 고정시킨다. 다른 예에서 (미도시), 고정나사(30)는 측벽들(22) 외부에 부착되고 수용부(20) 주위로 연장되는 중앙 개구를 포함한다.
앵커(50)는 척추뼈 부재에 수용부를 고정시킨다. 앵커(50)는 헤드 및 나선 나사산 (53)을 외면에 가지는 축(52)을 포함한다. 헤드(51)는 축(52) 일단에 위치하고 다양한 형태를 포함할 수 있다. 또한 앵커(50)는 리벳 및 핀으로 제조될 수 있고 각각의 제1 단은 수용부(20)와 부착되고 제2 단은 척추뼈 부재에 부착된다.
압축부재(40)는 연장부재(60) 및 헤드(51) 사이에 배치된다. 압축부재(40)는 헤드(51)와 접하는 지지면을 형성하는 제1 면(41) 및 연장부재(60)와 접하는 제2 면(42)을 포함한다. 일 예에서, 제2 면(42)은 헤드(51) 만곡 형상과 실질적으로 일치하는 만곡면을 포함한다.
조립체(10)는 최소한 부분적으로 다른 요소들과는 상이한 재료로 제조된 최소한 하나의 요소로 구성된다. 도 3은 제1 재료(91)로 제조된 수용부(20), 고정나사(30) 및 앵커(50) 및 제2 재료(92)로 제조된 압축부재(40)를 가지는 예를 포함한다. 제1 및 제2 재료들(91,92)은 상이한 탄성계수를 포함하며 변형에 대한 상이한 저항을 가진다. 재료들(91,92)의 배치 및 이용은 조립체(10)에 대한 필요 요건을 최적화하도록 조절된다. 도 5는 제1 재료(91)로 제조된 고정나사(30) 및 앵커(50) 및 제2 재료(92)로 제조된 수용부(20) 및 압축부재(40)를 가지는 다른 예를 포함한다. 다른 예에서 (미도시), 수용부(20)는 제1 재료로 제조되고 고정나사(30)는 제2 재료로, 및 압축부재(40) 및 앵커(50)는 제2 재료로 제조된다.
다양한 여러 재료들이 조립체(10)에 사용될 수 있다. 일 예에서, 상이한 재료들은 특정 요소에 상이한 물성이 제공되도록 선택된다. 일 예에서, 하나 이상의 요소들은 티타늄으로 제조되고 하나 이상의 요소들은 코발트-크롬으로 제조된다. 일 예에서, 상이한 재료 각각은 1% 미만의 니켈을 포함한다.
다른 예에서, 최소한 하나의 요소는 스테인리스 강으로 제조된다. 전체 조립체(10)가 스테인리스 강으로 제조되는 것이 바람직하지만, 스테인리스 강은 이식 재료로 바람직하지 않은 특성을 보일 수 있다. 스테인리스 강은 상대적으로 무겁기 때문에 스테인리스 강으로 제조된 전체 조립체(10)는 환자에게 부담이 될 수 있다. 스테인리스 강은 또한 자기 공명 영상 (MRI)와 관련하여 문제를 일으킨다. 스테인리스 강은 강자성 재료이고 스테인리스 강으로 제조된 요소는 MRI 진행 동안 발생되는 강한 자기장에 의해 물리적으로 움직일 수 있다. 스테인리스 강은 또한 요소 주위로 허상 (MRI 영상에서 빈 공간)을 만들 수 있다. 또한, 스테인리스 강 요소들은 감염 비율을 높이고 니켈에 알레르기를 가지는 환자는 스테인리스 강을 견딜 수 없다. 따라서, 제한된 수의 요소들이 스테인리스 강으로 제조되어 원하는 특성의 이점을 누리고 다른 요소들은 상이한 재료로 제조되어 바람직하지 않은 특성을 줄인다.
조립체(10)는 여러 상이한 재료들로 제조될 수 있다. 예시로는 티타늄, 코발트 크롬 및 스테인리스 강을 포함하지만 제한적이지는 않다. 각 요소들은 또한 둘 이상의 상이한 재료들로 제조될 수도 있다. 일 예에서, 수용부(20)는 티타늄과 같은 제1 재료(91)로 제조된 베이스 및 코발트-크롬과 같은 제2 재료(92)로 제조된 측벽들(22)을 포함한다. 상이한 재료들(91,92)이 필요한 이유는 측벽들(22)은 연장부재(60) 및/또는 고정나사(30)를 통하여 인가되는 힘에 노출되기 때문이다. 힘은 측벽들(22)을 채널(24)로부터 바깥으로 벌어지게 하여 고정나사(30) 및 연장부재(60)가 느슨하게 또는 심지어는 수용부(20)로부터 이탈되도록 한다. 따라서, 측벽들(22)은 제2 재료(90)로 제조되어 이들 힘에 대한 더 큰 저항력을 제공한다.
상이한 재료들은 구별된 영역을 이루며 이들이 함께 결합되어 하나의 요소를 형성한다. 또한 영역들은 환자에게 삽입되기 전에 함께 결합되어 완전한 요소를 형성한다. 이렇게 함으로써 환자에게 삽입되는 동안 요소들 영역들이 분리되는 것이 방지된다.
다양한 상이한 방법 및 구조체들이 상기 영역들을 결합하기 위하여 적용될 수 있다. 도 6에 제1 재료(91)로 제조되는 베이스(21) 및 제1 재료(91) 및 제2 재료(92)로 형성되는 측벽들(22)을 가지는 수용부(20)가 도시되었다. 제2 재료(92)는 측벽들(22) 외부에 배치된다. 특히, 제2 재료(92)는 각 측벽들(22) 내부 및 외부 영역들을 따라 연장된다. 제2 재료(92)는 측벽들(22)을 따라 연장되고 안착면(25)에 근접하여 마무리된다. 제2 재료(92)의 내부 에지에는 고정나사(30)와 체결되는 나사산(26)이 포함된다. 제2 재료(92)는 측벽들(22) 전체 폭으로 연장되거나 한정된 폭에만 연장될 수 있다. 도 7은 유사 예를 도시하며, 여기에서는 제2 재료(92)가 측벽들(22) 일측에 결합되어 채널(24) 면을 형성한다.
또한 영역들은 상이한 재료들 사이 결합을 위하여 맞춤 면(mating surfaces)을 포함할 수 있다. 도 8은 측벽들(22) 및 베이스(21)가 장부맞춤(dovetail) 형상의 조인트(85)에 의해 연결되는 예를 포함한다. 측벽들(22)은 제1 재료(91)로 형성되고 베이스(21)는 제2 재료(92)로 형성된다. 도 9는 서로 맞닿는 상보 표면(complementary surfaces)들 및 이를 따라 조인트(85)를 포함한 측벽들(22) 및 베이스(21)의 예를 도시한다. 도 10은 모서리(86)에 리세스를 포함하는 베이스(21) 및 모서리(86)와 맞추어지는 다리(87)를 포함하는 측벽들(22) 중 하나를 포함한 예를 도시한다. 베이스(21) 및 다리(87)는 상보 표면들을 포함하고 이들은 정렬되어 안착면(25)을 위한 연속 곡면을 형성한다. 여러 기타 맞춤 표면들이 고려될 수 있고 제한적이지는 않지만 텅 및 그루브, 억지 끼워 맞춤, 용접 및 성형을 포함한다.
도 11은 베이스(21) 및 측벽들(22) 각각의 하위 영역이 제2 재료(91)로, 측벽들(22) 각각의 상위 영역이 제2 재료(92)로 형성된 예를 도시한다. 도 12는 여러 수직 층들이 재료들(91,92)로 형성된 수용부(20)의 예를 도시한다. 베이스(21) 및 측벽들(22) 양자는 재료들(91,92)의 여러 영역들로 형성된다.
도 13 및 14는 챔버(23)에 대한 다른 예를 도시한 것이다. 도 13은 챔버(23)를 포함한 베이스(21) 하부 영역은 제2 재료(92)로 형성되고, 베이스(21)의 상부 영역 및 측벽들(22)은 제1 재료(91)로 형성된 예를 도시한다. 도 14는 수용부(20) 대부분이 제1 재료(91)로 형성되고 제2 재료(92)는 챔버(23)의 내면을 형성하는 예를 도시한다.
도 15는 제1 및 제2 재료(91,92)가 결합된 압축부재(40)의 예를 도시한다. 제2 면(42)을 포함한 상부 영역은 제1 재료로 제조된다. 제1 면(41)을 포함한 하위 영역은 제2 재료(92)로 제조된다.
도 16은 제1 재료(91)로 형성된 제1 영역을 가지는 수용부(20)의 예를 도시한 것이다. 본 제1 영역은 베이스 및 측벽들(22) 양자 영역들을 포함한다. 리세스 (76)가 제1 영역에 형성되고 측벽들(22) 하부 영역 및 베이스(21)로 연장된다. 제2 재료(92)로 형성된 제2 영역은 리세스(76) 내부에 맞추어진다. 잠금 링(75)은 제1 및 제2 영역들 위로 연장되어 나사 헤드(51)를 챔버(23) 내부로 잠근다. 잠금 링 (75)는 제1 또는 제2 재료들(91,92)로 제조될 수 있다.
상이한 재료들로 제조되는 영역들은 여러 방식으로 결합될 수 있다. 제한적이지는 않지만 예시적으로는 확산접합(diffusion-bonding), 전자빔 용접(electron beam welding), 및 생체적합성 접착(biocompatible adhesive)이다. 확산접합은 고체-상태 접합 공정이며 다양한 범위의 금속 조합들을 결합시킬 수 있다. 공정은 다양한 작용 시간, 적용 압력, 접합 온도, 및 열 인가 방식이 적용될 수 있다. 전형적으로는 접합은 고체 상에서 형성되며, 복사, 유도, 직 간접 저항 가열로 인가되는 열로 진공 또는 보호 분위기에서 수행될 수 있다. 전자빔 용접은 융착 용접 공정이며, 고속 전자빔은 융착 재료들에 인가된다. 전자들 운동에너지가 충격에 의해 열로 전환되면 영역들이 용융된다. 압력이 인가될 필요는 없지만 용접은 때로는 진공에서 수행되어 전자빔 분산을 방지한다. 생체적합성 접착은 영역들 일면 또는 양면에 적용되어 영역 접착을 형성한다. 또한 다양한 결합 방식들이 도일 영역에 사용될 수 있다 (예를 들면 확산접합 및 생체적합성 접착).
일 예에서, 조립체(10)는 압축부재(40)를 포함한다. 도 17에 도시된 바와 같이 다른 예에서 조립체(10)는 압축부재(40)를 포함하지 않는다. 조립체(10)는 수용부(20), 고정나사(30) 및 앵커(50)를 포함한다.
도 18은 수용부(20), 고정나사(30), 압축부재(40) 및 뼈 앵커(50)를 포함하는 척추경 나사 조립체의 다른 예를 도시한 것이다. 본 조립체는 잠금 링(95)을 더욱 포함한다. 조립되는 동안, 뼈 앵커(50) 헤드는 수용부(20) 내부로 바닥-로딩된다. 이후 잠금 링(95)은 뼈 앵커(50) 길이를 따라 이동되어 수용부(20)에 결착되어 앵커(50)의 헤드를 수용부(20) 내부에 최소한 부분적으로 유지시킨다. 일 예에서, 수용부(20)는 코발트-크롬으로 제조되고, 나머지 요소들은 티타늄으로 제조된다. 일 예에서, 잠금 링(95)은 코발트-크롬으로 제조된다.
"아래", "하부", "밑", "상부", "위" 등과 같은 상대 공간 용어들은 다른 요소에 대한 일 요소의 위치를 용이하게 설명하기 위하여 사용된다. 본 용어들은 도면에 도시된 것과 다른 방향을 포함하여 기구의 상이한 배향을 포괄하려는 의도이다. 또한,"제 1", "제 2"등과 같은 용어들 또한 여러 요소들, 부분들, 영역들 등을 기술하기 위하여 사용된 것이며 제한적인 의도는 아니다. 명세서 전반에 걸쳐 유사한 요소들에 대하여 유사한 용어들이 언급된다.
본원에 사용되는 "가지는", "함유하는", "포함하는", "구성하는" 등과 같은 용어는 언급된 요소들 또는 형상들의 존재를 표시하고 추가적인 요소들 또는 형상들을 배제하지 않는 개방 용어이다. 관사 "a", "an" 및 "the"는 달리 명백하게 언급되지 않는 한, 단수만이 아니라 복수를 포함하는 것이다.
본 발명의 범위 및 실질적 특성으로부터 벗어나지 않고 본원에 기재된 것 외에 다른 방식으로도 본원이 수행될 수 있을 것이다. 따라서 본 예들은 전적으로 예시적인 것이며 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 하며, 첨부된 청구항 의미 및 균등 범위 내에 있는 모든 변경들은 본원에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (18)

  1. 연장부재(elongated member)를 수용할 수 있는 크기의 채널(channel) 및 챔버(chamber)를 포함하는 수용부(receiver);
    챔버 내부에 맞추어지는 크기의 헤드를 가지는 앵커(anchor);
    챔버 내부에 맞추어지는 크기이며, 헤드에 대향 접촉되는 제1 면(first side) 및 수용부에 대향 접촉되는 제2 면(second side)을 포함하는 압축부재(compression member);를 포함하며,
    수용부, 앵커 및 압축부재의 최소한 하나는 제1 재료(first material)로 제조되고, 수용부, 앵커 및 압축부재의 최소한 하나는 제2 재료(second material)로 제조되고, 제2 재료가 제1 재료보다 변형에 대한 저항이 더 크도록 제1 및 제2 재료는 상이한 탄성계수를 가지는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체(pedicle screw assembly).
  2. 제1항에 있어서, 수용부 및 앵커는 제2 재료로 제조되고 압축부재는 제1재료로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  3. 제1항에 있어서, 수용부, 앵커 및 압축부재의 최소한 하나는, 제1 및 제2 재료들과는 상이한 탄성계수를 가지는 제3 재료(third material)로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  4. 제1항에 있어서, 제1 재료로 제조되는 수용부, 앵커 및 압축부재의 최소한 하나는 부분적으로 제2 재료로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  5. 제1항에 있어서, 제1 재료는 티타늄을 포함하는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  6. 제1항에 있어서, 제2 재료는 코발트-크롬을 포함하는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  7. 연장부재(elongated member)를 수용할 수 있는 크기의 채널(channel) 및 챔버(chamber)를 포함하는 수용부(receiver); 챔버 내부에 맞추어지는 크기의 헤드를 가지는 앵커(anchor)를 포함하며, 수용부는 제1 재료(first material)로 제조되고, 앵커는 제2 재료(second material)로 제조되며, 앵커 및 수용부의 하나가 변형에 대하여 더 큰 저항을 가지도록 제1 및 제2 재료는 상이한 탄성계수를 가지는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체(pedicle screw assembly).
  8. 제7항에 있어서, 상기 나사조립체는 챔버 내부에 맞추어지는 크기이며, 헤드에 대향 접촉되는 제1 면(first side) 및 수용부에 대향 접촉되는 제2 면(second side)을 포함하는 압축부재(compression member)를 더욱 포함하며, 압축부재는 제1 및 제2 재료들의 하나로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  9. 제7항에 있어서, 수용부 및 앵커의 하나는 제1 재료로 제조되는 제1 영역(first section) 및 제2 재료로 제조되는 제2 영역(second section)을 포함하며, 제1 재료는 제2 재료와 차별(discrete)되고 제1 및 제2 영역들은 환자 내부에 배치 전에 비-분리 단일 구조체(non-separable unitary structure)를 형성하는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  10. 연장부재(elongated member)를 수용할 수 있는 크기의 채널 및 챔버를 포함하는 수용부(receiver);
    챔버 내부에 맞추어지는 크기의 헤드를 가지는 앵커(anchor);
    챔버 내부에 맞추어지는 크기이며, 헤드에 대향 접촉되는 제1 면(first side) 및 수용부에 대향 접촉되는 제2 면(second side)을 가지는 압축부재(compression member);를 포함하며,
    수용부, 앵커 및 압축부재의 하나는 제1 재료로 제조되는 제1 영역(first section) 및 제2 재료로 제조되는 제2 영역(second section)을 포함하고, 제1 재료는 제2 재료와 차별되며 제2 재료가 제1 재료보다 변형에 대한 저항이 더 크도록 제1 및 제2 재료는 상이한 탄성계수를 가지며,
    제1 및 제2 영역들은 환자 내부에 배치 전에 비-분리 단일 구조체(non-separable unitary structure)를 형성하는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  11. 제10항에 있어서, 수용부는 제1 재료로 제조되는 제1 영역 및 제2 재료로 제조되는 제2 영역을 포함하고, 제1 영역은 내부에 챔버가 배치되는 베이스(base)를 포함하고, 제2 영역은 상호 이격되어 채널을 형성하는 측벽들을 포함하는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  12. 제10항에 있어서, 제2 영역은 전적으로 제2 재료로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  13. 제10항에 있어서, 제2 영역은 제1 재료 및 제2 재료 조합으로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  14. 제10항에 있어서, 제1 및 제2 재료들 각각은 1 퍼센트 미만의 니켈을 함유하는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  15. 헤드(head) 및 축(shaft)을 포함하는 앵커;
    베이스, 베이스로부터 외향 연장되고 상호 이격되어 연장부재를 수용할 수 있는 크기의 채널을 형성하는 한 쌍의 측벽들(sidewalls) 및 베이스에 형성되고 앵커 헤드를 수용할 수 있는 크기의 챔버를 포함하는 수용부(receiver)를 포함하여 구성되며,
    베이스는 제1 재료로 제조되고, 측벽들은 제2 재료로 제조되며, 제1 재료는 제2 재료와 차별(discrete)되고 베이스 및 측벽들은 환자 내부에 배치되기 전 비-분리 단일 구조체(non-separable unitary structure)를 형성하며;
    연장부재를 통하여 인가되는 힘으로 인하여 수용부가 변형되지 않도록 제1 및 제2 재료들은 상이한 탄성계수를 가지는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  16. 제15항에 있어서, 측벽들은 전적으로 제2 재료로 제조되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  17. 제15항에 있어서, 베이스 및 측벽들은 조인트에서 상호 결합되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.
  18. 제15항에 있어서, 베이스 및 측벽들은 확산접합(diffusion bonding), 전자빔 용접(electron beam welding) 및 생체적합성 접착(biocompatible adhesive)에 의해 상호 결합되는, 환자 내부에 연장부재를 배치하기 위한 척추경 나사조립체.

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