KR100922027B1

KR100922027B1 - 골절 회복용 캐뉼러를 사용하여 골절된 골을 회복시키기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100922027B1
Application number: KR1020087020778A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 알. 랄프; 리차드 더블유. 레이네; 파울 엠. 샌드; 로버트 엠. 스크라이브너; 마크 에이. 레일레이
Original assignee: 키폰 에스에이알엘
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2009-10-19
Also published as: AU2002225837B2; US7153306B2; KR20080089664A; EP1328203B1; JP2004512087A; US20110137319A1; AU2007201697B2; AU2583702A; AU2007201697A1; US7927339B2; JP4684274B2; KR100893989B1; JP2008086782A; CA2426688A1; EP1328203A2; US20020099385A1; JP4348427B2; ATE448742T1; CA2426688C; WO2002034148A2

Abstract

본 발명은 골다공성 및 비골다공성 장골의 골절, 특히 Colles 골절을 치료하는 시스템 및 방법을 제공한다. 주변 개구부를 구비한 캐뉼러가 해면골 내부로 삽입되어, 주변 개구부가 골절부를 향하도록 기울여진다. 또한 상기 캐뉼러는 팽창성 구조체를 수용하도록 되어 있고, 상기 팽창성 구조체는 주변 개구부에 위치할 때까지 캐뉼러를 관통하여 삽입된다. 상기 팽창성 구조체는 주변 개구부를 통해 해면골 내부 및 골절부를 향하여 팽창된다. 상기 팽창성 구조체가 주변 개구부를 통해 골절부를 향하여 팽창함으로써 해면골이 압축되고, 골절된 피질골이 이동되어, 이에 따라 상기 골절부 근방에 공동을 형성한다. 그 다음, 상기 공동은 유동성 골 충진재로 채워지고 이 충진재는 경화된다.

Description

골절 회복용 캐뉼러를 사용하여 골절된 골을 회복시키기 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR REDUCING FRACTURED BONE USING A FRACTURE REDUCTION CANNULA}

[관련 출원]

본 출원은 2000년 10월 25일자로 출원된 미국예비특허출원 제60/243,194호의 이익을 향유한다.

본 발명은 사람 또는 다른 동물의 몸체 조직의 골 상태를 치료하는 것에 관한 것으로, 상세하게는 골 상태를 교정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

골절, 특히 골다공증은 고령층에서 흔한 증상이다. 골다공성 골의 특성 때문에, 표준 골고정법은 만족스럽지 못한 결과를 낳는다. 이러한 방법은 골을 본래 상태로 위치시키기에 부적절하다. 예를 들면, 비골다공성 골절의 경우에 있어서는, 일반적으로 봉, 핀 및/또는 나사를 골을 내부로 삽입시켜 골절을 회복시키거나 골절된 파편을 플레이트에 고정시키는 것이 포함된다. 골다공성 골은 이러한 방법에 견딜 수 없는 것이 일반적이다. 비골다공성 골절에 대한 다른 통상의 방법에서는, 수주일동안 골을 캐스트에 유지하는 것을 포함한다. 원위 요골 골절(Colles 골절)과 같은 분쇄골절된 골다공성 골은 캐스트된 상태로는 적절히 치료되지 않을 것이다; 골이 단축되거나 가라앉는 방식으로 골 구조가 변경된다. 한편, 다른 비골다공성 골절 회복 방법에서는 외부 고정 장치의 사용이 포함된다. 그러나, 노령 환자에 대해 사용되는 경우, 이러한 고정 핀은 약화된 골 내부에 남아 있지 않을 것이다. 또한, 이러한 장치는 치료 위치에서의 감염 가능성을 증가시키는 것이 일반적이다. 나아가, 골을 치료하기 위해서는 캐스트 및/또는 외부 고정 장치가 수 주일동안 제자리에 머물러 있어야 하기 때문에, 노령 환자들에게 있어서는 다친 부위에서의 관절 운동 부족으로 인하여 이동불능의 상태에 놓여진 뼈에는 고통스런 관절염이 종종 발생한다.

골다공증이 존재하지 않는 경우라도, 일반적으로 골절된 골이 적절히 치료될 수 있도록 움직이지 못하게 할 필요가 있다. 이것은 종종, 그것도 장시간 동안 골절된 골에 인접한 관절을 움직이지 못하게 하는 것을 수반한다. 그러나, 이러한 이동불능상태에 의해 관절은 시간이 갈수록 퇴화한다. 종종, 이러한 치료는 잠정적인 또는 영구적인 관절 운동의 상실을 가져온다. 최소한도로는, 이러한 관절의 이동불능상태에 의해 개인이 완전하게 관절 운동을 회복하는 데에는 많은 그리고 종종 고통스러운 재활과정이 수반된다.

Colles 골절과 같은 원위 요골 골절(distal radius fracture) 또는 이와 유사한 골절을 치료하는 데 관련된 문제점들 때문에, 이러한 골절의 치료에 대한 현존의 프로토콜을 개선시킬 수 있는 방법 및 수단이 요청되는데, 예를 들면 골고정법에 따른 고통을 감소시키는 것, 치료 영역에서의 감염 가능성을 감소시키는 것, 골절이 적절히 치유될 가능성을 높이는 것, 그리고 인접한 관절의 퇴화를 최소화하여 활동의 신속한 회복을 가능케 하는 것 등이 그것이다. 본 발명은 이러한 요구 조건을 만족시키는 골절 회복 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 골 쪽으로의 경피적인 경로를 개설하기 위한 도구가 제공된다. 상기 도구는 축을 따라 정렬된 내부 구멍을 획정하는 측벽을 구비한 캐뉼러이다. 이 캐뉼러는 원위 단부를 구비한다. 주변 개구부가 측벽에 형성된다. 이 주변 개구부에는 원위 종점부가 구비된다. 주변 개구부의 일부가 상기 측벽 주위로 연장되고, 상기 축을 따라 연장된다. 주변 개구부는 상기 구멍 내부로부터 팽창성 구조체의 통로를 확보하도록 되어 있다. 일 실시예에서, 상기 구멍은 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러 원위 단부 사이에서 막혀 있다.

상기 도구에 대한 다른 실시예에서, 상기 구멍은 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러 원위 단부 사이에서 열려 있다. 상기 캐뉼러의 원위 개구부에는 상기 구멍과 연통하는 원위 개구부가 구비된다. 원위 단부의 상기 개구부는 가이드 핀의 통로를 확보할 수 있다.

상기 도구에 대한 다른 실시예에서, 상기 캐뉼러의 원위 단부 위에는, 상기 원위 단부를 뼈 내부에 고정시키기 위한 표면이 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 캐뉼러를 포함하는 골 치료용 조립체가 제공된다. 이 캐뉼러의 원위 단부에는 상기 구멍과 연통하는 원위 개구부가 구비된다. 원위 단부의 상기 개구부는 가이드 핀의 통로를 확보할 수 있다. 또한 상기 조립체는 팽창성 구조체를 포함한다. 이 팽창성 구조체는 골을 통한 캐뉼러 내부로의 삽입 및 상기 주변 개구부를 통한 팽창에 적합하도록 되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상술한 캐뉼러를 포함하는 다른 골 치료용 조립체가 제공된다. 상기 구멍은 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러의 원위 단부 사이에서 막혀 있다. 또한 상기 조립체는 팽창성 구조체를 포함한다. 이 팽창성 구조체는 골을 통한 캐뉼러 내부로의 삽입 및 상기 주변 개구부를 통한 팽창에 적합하도록 되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상술한 캐뉼러를 포함하는 다른 골 치료용 조립체가 제공된다. 상기 캐뉼러의 원위 단부 위에는, 상기 원위 단부를 뼈 내부에 고정시키기 위한 표면이 구비되는 것이 바람직하다. 또한 상기 조립체는 팽창성 구조체를 포함한다. 이 팽창성 구조체는 골을 통한 캐뉼러 내부로의 삽입 및 상기 주변 개구부를 통한 팽창에 적합하도록 되어 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상술한 바와 같은 조립체가 제공된다. 상기 팽창성 구조체는 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것이 바람직하다. 이 마커는 팽창성 구조체가 캐뉼러 안에서 주변 개구부의 안쪽 어디에 위치하는지를 알 수 있도록 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 골을 치료하는 방법이 제공된다. 이 방법은 캐뉼러를 준비하는 단계와 해면골 내부로 캐뉼러를 삽입하는 단계를 포함한다. 또한 이 방법은 상기 팽창성 구조체를 캐뉼러 안의 주변 개구부에 위치할 때까지 삽입하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 팽창성 구조체를 주변 개구부를 통하여 해면골과 접촉하도록 팽창시키는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 팽창성 구조체를 팽창시키는 단계를 포함하는 골을 치료하는 방법이 제공된다. 이러한 팽창에 의해 해면골은 압축한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 해면골을 압축하는 단계를 포함하는 골을 치료하는 방법이 제공된다. 이러한 해면골의 압축에 의해 공동이 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 물질을 공동 내부로 운반하는 단계를 포함하는 골을 치료하는 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 팽창에 의해 피질골이 이동되도록 팽창성 구조체를 팽창시키는 단계를 포함하는 골을 치료하는 방법이 제공된다.

본 발명은 인간이나 기타 동물의 신체 조직에서 골다공성 골절 및 비골다공성 골절을 고정하거나 감소시키는 시스템을 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은, 골절된 골을 즉시 회복시키거나 강화시켜 골이 제한된 하중을 감당할 수 있도록 함으로써, 인접한 관절의 퇴화를 최소화하면서 골절된 골의 치료를 촉진한다. 이것은 인간의 원위 요골과 같이 장골의 골절에 있어 특히 적합하다.

도 1은 인간 전완골(前腕骨)의 해부도이다.

도 2는 척골과 골절된 원위 요골을 포함하는 전완골의 해부도이다.

도 3은 골절된 상태의 해면골과 피질골을 나타내는 원위 요골의 확대 단면도이다.

도 4는 본 발명의 특징을 구체화한, 골을 치료하는데 사용되는 도구들을 포함하는 키트의 평면도이다.

도 5는 도 4의 키트에 포함되어 있는 밀폐 장치의 사시도이다.

도 6은 도 4의 키트에 포함되어 있는 경피 캐뉼러의 사시도이다.

도 7은 도 4의 키트에 포함되어 있는 드릴용 비트의 사시도이다.

도 8a는 도 4의 키트에 포함되어 있는 골절 회복용 캐뉼러의 사시도로서, 원위 단부, 근위 단부 및 주변 개구부가 도시되어 있다.

도 8b는 본 발명에 따른 골절 회복용 캐뉼러의 다른 실시예의 사시도이다.

도 8c는 본 발명에 따른 골절 회복용 캐뉼러의 또 다른 실시예의 사시도이다.

도 9는 내부 구멍이 관통되어 있는 단부를 도시한 도 8a의 캐뉼러의 측면도이다.

도 10a는 골절 회복용 캐뉼러의 막혀 있는 원위 단부의 확대도이다.

도 10b는 가이드 핀의 통로를 확보하기 위해 열려 있는 상태에 있는 도 8a의 골절 회복용 캐뉼러의 확대도이다.

도 11은 도 4의 키트에 포함되어 있는 도구로서, 팽창성 구조체 운반용 도구의 사시도이다.

도 12는 도구의 확대도로서, 팽창된 상태에서는 점선으로 표시되는 팽창되지 않은 상태의 팽창성 구조체를 나타낸다.

도 13은 도 4의 키트에 포함되어 있는 탬프의 사시도이다.

도 14는 도 4의 키트에 포함된, 함몰부가 있는 핸들의 사시도이다.

도 15a는 상기 핸들이 손에 쥐어진 상태에서 도시된, 상기 핸들에 삽입된 밀폐 장치의 사시도이다.

도 15b는 상기 핸들에 삽입되어 원위 요골까지 전진된 상태에서 도시된, 밀폐 장치의 측단면도이다.

도 16은 상기 밀폐 장치 위로 삽입되어 원위 요골까지 전진된 상태에서 도시된, 경피 캐뉼러의 측단면도이다.

도 17은 경피 캐뉼러 내부에서 상기 원위 요골까지 전진되어 있는 드릴용 비트의 측단면도로서, 원위 요골 골절과 해면골이 도시되어 있다.

도 18은 상기 경피 캐뉼러 내부에서 원위 요골의 해면골 내부로 전진되어 있는 골절 회복용 캐뉼러의 측단면도로서, 주변 개구부가 골절부를 향해 있는 모습을 나타낸다.

도 19는 피질골 내부에 놓여진 골절 회복용 캐뉼러의 확대도이다.

도 20은 팽창되지 않은 팽창성 구조체를 포함한, 피질골 내부에 놓여진 골절 회복용 캐뉼러의 확대도이다.

도 21a는 해면골을 압박하거나 피질골을 이동시키는 팽창된 팽창성 구조체를 포함한, 피질골 내부에 놓여진 골절 회복용 캐뉼러의 확대도이다.

도 21b는 팽창성 구조체가 해면골을 압박하거나 피질골을 이동시키고 목표골 내부에서 골절선을 가로질러 연장되는 공동을 형성하는 상태에서 도시된, 피질골 내부에 놓여진 골절 회복용 캐뉼러의 확대도이다.

도 22a는 팽창된 팽창성 구조체를 포함한, 피질골 내부에 놓여진 골절 회복용 캐뉼러의 확대도로서, 압축된 해면골과 이동된 피질골과 회복된 골절부를 도시하고 또한 원위 요골을 관통하여 척골 내부로 이동된 핀을 도시하고 있다.

도 22b는 팽창된 팽창성 구조체를 포함한, 피질골 내부에 놓여진 골절 회복용 캐뉼러의 확대도로서, 압축된 해면골과 이동된 피질골과 회복된 골절부와 피질골 내부에서 골절선을 가로질러 연장되는 공동을 도시하고 또한 원위 요골을 관통하여 척골 내부로 이동된 핀을 도시하고 있다.

도 23은 감겨진 타월 위에 놓인 환자 전완골의 상면도로서, 환자 손가락 위에 수평형 핑거트랩이 입혀지고 상기 도구는 핸들을 통과하여 경피 캐뉼러 내부로 삽입된 상태를 도시하며, 골절 회복용 캐뉼러는 도면에 나타나지 않으며 핀이 환자의 손목에 삽입된 상태를 도시한다.

도 24는 원위 요골 내부에서 팽창창성 구조체의 팽창에 의해 형성된 공동의 확대도로서, 적소에 배치된 핀, 골절 회복용 캐뉼러 및 상기 공동이 골 충진재를 수용할 준비가 된 상태를 도시한다.

도 25는 상기 공동을 충진하기 시작하는 골 충진재의 확대도이다.

도 26은 상기 충진재를 공동 내부로 완전히 밀어 넣는 탬프의 확대도이다.

도 27은 골절 회복용 캐뉼러와 탬프가 제거된 상태에서 도시된, 채워진 공동의 확대도이다.

도 28은 가이드 핀이 관통되어 위치해 있는 골절 회복용 캐뉼러의 다른 실시예의 확대도이다.

본 발명은 그 기술적 사상과 본질적 특징을 벗어나지 않으면서 몇 가지 형태의 실시예로 구체화될 수 있다. 본 발명의 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위 기재에 의해 정해지며, 이에 선행하는 특정의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 따라서 특허청구범위 기재의 균등물의 의미와 범위 내에 속하는 모든 실시예는 특허청구범위에 의해 보호되는 것으로 의도된다.

바람직한 실시예는, 뼈를 치료하는 것과 관련된 본 발명의 특징을 구체화한 시스템 및 방법에 대하여 설명한다. 이것은 새로운 시스템 및 방법이 이러한 목적으로 사용될 때 유리하기 때문이다. 그러나, 본 발명은 신체의 다른 부분에서의 진단용 치료용 목적으로도 유리하게 적용될 수 있다.

상기 새로운 시스템 및 방법은 원위 요골과 같은 장골을 치료하는 것과 관련하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 인간 또는 동물의 다른 형태의 뼈도 이와 동일 또는 균등한 방식으로 치료될 수 있음은 물론이다.

Ⅰ. 요골의 해부

인간의 전완골은 요골과 척골의 두 개의 골로 이루어져 있다. 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 요골(20)은 전완골의 엄지손가락 쪽에 위치하는 장골인데 반하여, 척골(26)은 새끼손가락 쪽에 위치한다. 요골(20)은 척골(26)과 나란히 놓여 있고, 길이와 크기 면에서 적골(26)을 초과한다.

요골(20)의 상측 또는 근위 단부(22)는 작고 팔꿈치 관절의 일부와 연결되어 있으며, 근위 척골(28)을 포함한다. 요골(20)의 원위 단부(24)는 월상골(21) 또는 주상골(27)로 알려져 있는 두 개의 손목뼈 또는 수근골(carpus)과 연결된다. 원위 요골(24)의 내부 또는 중간 측면에는 척골(26)과 관절을 이루는 척골 노치(32)가 포함되어 있다.

Ⅱ. 골절

본 발명에 다른 시스템 및 방법은 장골을 치료하는 데 있어 특히 적합하다. 이렇게 치료될 수 있는 골절 형태 중 하나로서 Colles 골절 또는 횡방향 손목 골절이 알려져 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 골절(34)은 일반적으로 요골(20)의 원위 단부(24)로부터 1인치 이내에서 일어난다. Colles 골절은 일반적으로 손과 팔을 사용하여 넘어지는 것을 멈추려고 하는 아동이나 노인들에게서 관찰된다. 아동에 있어 Colles 골절은 스케이트보딩이나 인라인 스케이팅과 같은 스포츠와 종종 관련된다. 노인에게 있어 Colles 골절은, 일반적으로 골다공증 및/또는 추락에 의해 일어나는 것이 일반적이다.

골다공증은 중장년층, 특히 여성들에게 가장 흔하게 발병되는 병이다. 이 병은 해면골(36)로 알려져 있는 일종의 골섬유가 점차적으로 상실되는 특징을 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 소주골(trabecular)로도 일컬어지는 해면골(36)은 외측의 더 딱딱한 피질골 내에 위치하는 스폰지형의 골섬유이다. 해면골(36)은 요골(20)과 같은 장골 선단의 대부분의 골섬유를 포함한다.

해면골(36)과 대조적으로, 피질골(38) 섬유는 더 딱딱하고 밀집되어 있다. 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 피질골(38)은 해면골(36) 위로 적층되어, 요골(20)과 같은 장골에 대한 보호층이나 지지대를 제공한다. 그러나, 이러한 골의 단부에서는 이러한 피질골(38) 층이 얇아진다. 골다공증이 해면골(36)을 심각할 정도로 약화시킨 경우에, 장골 단부에서의 이러한 부분은 골절되거나 붕괴되기가 특히 쉽다.

병 또는 외상으로 인하여, 골절된 피질골(38)을 회복시키거나 요골(20)과 같은 장골 내에서 해면골(36)을 압축시키는 것이 필요할 수 있다. 예를 들면, 이러한 압축은 내부 공동(35)을 형성할 목적으로 이용될 수 있는데, 상기 공동은 충진재(99) 예를 들면 폴리(메틸메타크릴레이트)와 같이 고형화될 수 있는 유동성 물질, 약물 또는 양자 모두를 수용하여 피질골(38)의 내부 지지, 기타의 다른 치료 기능 또는 양 기능 모두를 제공한다. 또한 해면골(36)의 압축은 피질골(38)에 대하여 내부 힘을 가하여, 부러지거나 함몰된 골을 본래의 골절 전의 위치 또는 이와 근사한 위치로 회복시키거나 또는 원하는 상태로 위치시킨다.

Ⅲ. 도구들

도 4는 골절된 골을 회복시키는데 있어 서로 조합하여 사용될 수 있는, 키트(200) 형태로 배열된 도구들을 도시한다. 도구들의 수와 형태는 변경될 수 있다. 도 4는 서로 다른 크기와 기능을 갖는 7개의 대표적인 도구들을 도시한다.

도 4에서, 키트(200)는 연질 조직과 뼈를 관통하기 위한 밀폐 장치(12)와; 안내용 덮개로 기능하는 경피 캐뉼러(14)와; 골을 천공하기 위한 드릴용 비트(16)와; 골절을 회복시키는데 이용되고, 골 내부로 삽입되어 팽창성 구조체를 수용할 수 있도록 설계된 골절 회복용 캐뉼러(18)와; 충진재(99)를 골 안의 공동(35) 내부로 운반하고, 골 내부에서 팽창될 수 있는 팽창성 구조체(86)를 운반하는 골 압축 장치(80)와; 잔여의 골 충진재를 골 내부로 밀어넣는 탬프(81)와; 상기 도구 12, 14, 16 및 18을 수용하는 함몰부가 있는 핸들(13)을 포함한다.

도구들 12, 14, 16 및 18은 서로 별개의 기능을 갖도록 의도된 것들이지만 몇 가지 공통적인 특징을 갖는다. 도구들 12, 14, 16 및 18 각각은 근위 단부(42)와 원위 단부(44)가 있는 신장된 원통형 몸체(40)를 포함한다. 도구들 12, 14, 16 및 18 각각은 딱딱한 외과용 플라스틱이나 금속 물질로 만들어진다.

A. 밀폐 장치(obturator instrument)

제1 도구(12)는 밀폐 장치로 기능한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 원위 단부(44)는 관통용 표면(50)을 제공하기 위하여 테이퍼져 있다. 사용시, 상기 표면(50)은 외과의사가 근위 단부(42)에서 가하는 미는 힘 또는 비트는 힘에 대응하여 연질 조직 및/또는 골을 관통하도록 의도된다. 바람직한 실시예에서, 밀폐 장치(12)의 근위 단부(42)는 핸들(13)과 결합되는데, 이에 대하여는 후에 상세히 설명한다.

밀폐 장치(12)의 근위 단부(42)는 플랜지면(52)을 제공한다. 플랜지면(52)은 핸들(13)의 함몰부에 단단히 끼워 맞춰지도록 설계됨으로써, 밀폐 장치(12)의 근위 단부(42)에 가해지는 미는 힘 또는 비트는 힘이 밀폐 장치(12)를 이동시키지 못하게 될 것이다. 플랜지면(52)은 근위 단부(42) 방향으로 큰 외부 직경으로부터 작은 외부 직경으로 테이퍼져 있다. 플랜지면(52)은 중간 홈(56)과 함께 원주 방향으로의 이간치(離間齒)(54)를 포함한다.

내부 구멍(60)은 상기 밀폐 장치(12)를 관통하여 원위 단부(44)로부터 근위 단부(42) 쪽으로 연장된다. 내부 구멍(60)은 통상의 외과용 가이드 핀(108) 부재를 수용하여 그 전개를 도울 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하며, 이에 관하여는 후술한다.

밀폐 장치(12)의 외부 표면(142)은 후술하는 바와 같이 경피 캐뉼러(114)가 밀폐 장치(12) 위로 활주될 수 있는 크기를 갖는다.

B. 경피 캐뉼러(percutaneous cannula)

제2 도구(14)는 경피 캐뉼러 또는 가이드 덮개로 기능한다. 또한 이것은 드릴용 비트(16)의 사용으로부터 연질 조직과 신경, 인대, 근육 및 맥관구조를 보호하는 역할하며, 이에 관하여는 후술한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 경피 캐뉼러(14)는 밀폐 장치(12)만큼 길지는 않지만 직경은 약간 더 크다. 일 실시예에서, 캐뉼러(14)의 길이는 수술 영역에서의 환자의 연질 조직의 두께에 따라 약간씩 변할 수는 있지만 대략 2inch이다. 경피 캐뉼러(14)는 금속으로 이루어져 있고, 캐뉼러가 환자의 원위 요골(24) 내부로 위치된 깊이를 나타내기 위하여 외부 표면(142)을 따라 표시된 마킹(120)을 포함한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 경피 캐뉼러(14)의 근위 단부(42)는 테이퍼진 플랜지면(52)를 제공한다. 플랜지면(52)은 핸들(13)의 함몰부 내부로 단단히 끼워 맞춰지도록 설계됨으로써, 경피 캐뉼러(14)의 근위 단부(42)에 가해지는 미는 힘 또는 비트는 힘은 경피 캐뉼러(14)를 이동시키지 못하게 될 것이다. 테이퍼진 플랜지면(52)은 근위 단부(42) 방향으로 큰 외부 직경으로부터 작은 외부 직경으로 테이퍼져 있다. 또한, 테이퍼진 플랜지면(52)은 중간 홈(56)과 함께 원주 방향으로의 이간치(54)의 배열을 포함한다. 이간치(54)와 홈(56)의 형태 및 방위는 골절 회복용 캐뉼러(18)의 이간치(54)와 홈(56)의 형태 및 방위와 대응된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 경피 캐뉼러(14)는 원위 단부(44)로부터 근위 단부(42) 쪽으로 연장되는 내부 구멍(60)을 포함한다. 내부 구멍(60)은 밀폐 장치(12)를 수용할 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 내부 구멍(60)의 크기는 의사가 밀폐 장치(12)에 대하여 상대적으로 경피 캐뉼러(14)를 활주 및 회전 또는 그 반대로 할 수 있도록 하는데, 이에 관하여는 후술한다.

경피(經皮) 캐뉼러(14)의 원위 단부(44)는 단부 표면(62)을 제공한다. 바람직하게, 원위 단부(44)의 표면은 연질 조직을 관통하도록 설계된다. 용도에 있어서, 경피 캐뉼러(14)의 단부 표면(62)은 근위 단부(42)에 인가된 밀거나 혹은 비트는 힘에 반응하여 밀폐 장치(12)를 에워싸는 연질 조직을 관통하도록 의도되어진다. 필요시, 단부 표면(62)은 캐뉼러(14)를 목표 골의 표면에 고정하는 하나 이상의 티스(teeth; 도시되지 않음)와 결합할 수 있다.

C. 드릴용 비트

제3 도구는 드릴용 비트와 같은 기능을 한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 드릴용 비트(16)는 밀폐 장치(12)와 같이 일반적으로 동일한 물리적인 차원을 가진다. 밀폐 장치(12)와 마찬가지로, 드릴용 비트(16)는 용도에 있어서, 경피 캐뉼러(14)의 내부 구멍(60) 내에서 활주하고 회전 운동하기에 적합하도록 의도된다.

드릴용 비트(16)의 원위 단부(44)는 도 7에 도시한 바와 같이, 기계 가공된 절단 가장자리(64)를 포함한다. 용도에 있어서, 절단 가장자리(64)는 드릴용 비트(16)의 근위 단부(42)에 인가된 회전 및 종방향 부하 력(load force)에 반응하여 단단한 조직을 관통하도록 의도된다.

추가로 도 7에 도시한 바와 같이, 근위 단부(42)는 목표 플랜지(52)이고, 도 5에 도시한 바와 같이, 실질적으로 밀폐 장치(12) 위의 플랜지와 동일하다. 플랜지 표면(52)은 핸들(13) 내의 홈에 단단히 끼워맞춰지도록 설계되고, 따라서 드릴용 비트(14)의 근위 단부(42)에 인가된 힘은 드릴용 비트(14)를 이동시키지 못할 것이다. 밀폐 장치(12)와 마찬가지로, 테이퍼진 플랜지(52)는 근위 단부(42)의 방향으로 큰 직경에서 작은 직경으로 변한다. 또한 드릴용 비트(16)의 테이퍼진 플랜지(52)는 중간 홈(56)을 가진 완곡하게 일정한 간격을 이룬 티스(54)의 정렬(array)을 포함한다. 드릴용 비트(16) 위의 티스(54) 및 홈(56)의 형태와 방향은 밀폐 장치(12) 위의 티스(54) 및 홈(56)의 형태와 방향에 일치한다.

D. 골절 회복용 캐뉼러

제4 도구는 골절 회복용 캐뉼러(18)와 같은 기능을 한다. 도 8a에 도시한 바와 같이, 골절 회복용 캐뉼러(18)는 경피 캐뉼러(14)보다 직경 있어서는 약간 작고, 길이는 약간 길다. 일실시예에서, 골절 회복용 캐뉼러(18)는, 비록 환자의 사이즈와 목표 골 내부의 소정 위치에 따라서 여러 가지 길이를 포함하지만, 길이에 있어서 약 3과 1/2인치이다. 밀폐 장치(12) 및 드릴용 비트(16)와 마찬가지로, 골절 회복용 캐뉼러(18)는 용도에 있어서, 경피 캐뉼러(14)의 내부 구멍(60) 내부의 활주 및 회전 운동하기에 적합하도록 의도된다.

골절 회복용 캐뉼러(18)의 근위 단부(42)는 플랜지 표면(52)이다. 플랜지 표면(52)은 핸들(13) 내의 홈에 단단히 끼워맞춰지도록 설계되고, 따라서 밀폐 장치(12)의 근위 단부(42)에 인가된 밀거나 혹은 비트는 힘은 골절 회복용 캐뉼러(18)를 이동시키지는 못할 것이다. 경피 캐뉼러(14)와 같이, 골절 회복용 캐뉼러(18)의 플랜지 표면(52)은 근위 단부(42)의 방향으로 보다 큰 외부 직경에서 보다 작은 외부 직경으로 테이퍼진다. 플랜지 표면(52)은 중간 홈(56)과 함께 원주 방향으로의 이간치(離間齒)(54)를 포함한다.

골절 회복용 캐뉼러(18)는 경피 캐뉼러(14)의 내부 구멍 내부에 맞춰질 수 있는 크기가 된다. 내부 구멍(60)의 크기는 의사가 경피 캐뉼러(14)에 대하여 상대적으로 골절 회복용 캐뉼러를 활주 및 회전 또는 그 반대로 할 수 있도록 하며, 이에 대해서는 후술한다.

추가로 도 8a에 도시한 바와 같이, 골절 회복용 캐뉼러(18)는 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원위 단부(44)에서 그의 근위 단부로 연장하는 내부 구멍(68)을 형성하는 측벽(66)을 포함한다. 내부 구멍(68)은 무엇보다도 팽창성 구조체(86)의 통로를 제공하도록 적용된다. 바람직한 실시예에서, 내부 구멍(68)의 원위 단부(44)는 도 10a에 도시한 바와 같이 막혀있다. 다른 실시예에서, 구멍(68)의 원위 단부(44)는 도 10b를 통해서 보인 바와 같이, 안내 핀(108)과 같은 도구의 통로를 수용하기 위해 개방된다. 또 다른 변경으로써, 구멍(68)의 원위 단부는 중공일 수 있고, 따라서 팽창성 구조체의 일부가 캐뉼러(18)의 원위 단부(44)로 연장할 수 있다.

골절 회복용 캐뉼러(18)는 측벽(66)에 원주 개구부(70)를 추가로 포함한다. 일 실시예에서, 원주 개구부(70)는 비록 이러한 개구부의 크기가 팽창성 구조체의 크기와 목표 골의 면적에 의존하여 변할지라도 그의 종방향 축을 따른 길이로 약 1/2인치 연장한다. 또한 바람직하게 원주 개구부(70)는 골절 위치에 그리고/또는 그의 근처에 충진재가 놓이도록 인가한다.

도 8b는 본 발명의 이론에 따라서 구축된 골절 회복용 캐뉼러(18a)의 다른 하나의 실시예를 보이고 있다. 개시된 많은 구성 요소가 이전에 개시된 것들과 유사하기 때문에, 유사한 참조 부호는 유사한 구성 요소를 인용하기 위해 사용될 것이다. 이러한 실시예에서, 캐뉼러(18a)의 원위 단부(44a)는 막혀 있지 않고, 오히려 원위 단부(44a)에 배치된 하나 이상의 종방향으로 연장한 티스(120)를 구비하여서 측벽(66a)을 따라 연장한다.

E. 핸들

주형 또는 주조된 단단한 플라스틱 또는 금속 재료로 만들어질 수 있는 핸들(13)은 1998년 1월 27에 출원된 미국 특허 출원 제09/014,229호에 충분하게 개시되었고, 이 문헌은 본 명세서에 참고로 인용된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 핸들은 부드러운 상부 측부(17)를 구비한다. 그의 하부 측부(29)는 홈(15, 19)을 포함한다. 밀폐 장치(12), 드릴용 비트(16), 경피 캐뉼러(14) 및 골절 회복용 캐뉼러(18)의 플랜지 표면은 핸들(13)과 맞추어진다. 홈(15)은 밀폐 장치(12)와 드릴용 비트(16)를 수용하도록 되어 있는 반면에 홈(19)은 골절 회복용 캐뉼러(18)를 수용하도록 되어 있다. 필요시, 다른 홈들은 유사한 방법을 통해서 경피 캐뉼러(14)를 수용하기 위한 크기로 제공될 수 있다(미도시).

F. 골 압축 및/또는 변위 도구

도 11은 해면골(36)을 압축하고 그리고/또는 피질골(38)을 변위시킬 목적으로 골을 접근시키기 위한 도구(80)를 보이고 있다. 도구(80) 및 조립하기 위한 도구들이 본 명세서에 결합되어 있는 1999년 10월 19일에 출원된 미국 특허 출원 제09/420,529호에 충분히 개시되어 있다.

도 11에서 보인 바와 같이, 도구(80)는 카테터관 조립체(82)를 포함한다. 카테터관 조립체(82)의 원위 단부(84)는 팽창성 구조체(86)를 운반한다. 용도에 있어서, 다음에 기술된 바와 같이 팽창성 구조체(86)는 해면골(36)을 압축하거나 피질골(38)을 변위시키기 위해서 골 내부로, 예를 들어 도 20, 도 21a 및 도 22a에 도시된 바와 같이 반지름으로 전개되고 확대된다.

도 11을 통해서 추가로 도시한 바와 같이, 도구(80)는 외부 카테터 본체(88) 및 외부 카테터 본체(88)를 관통하여 연장하는 내부 카테터 본체(90)를 포함한다. 외부 카테터 본체(88)와 내부 카테터 본체(90)의 근위 단부(92)가 y-형상 어댑터/핸들에 연결된다. y-형상 어댑터/핸들(94)은 그의 근위 단부(92)에서 제1 포트(96) 및 제2 포트(98)를 운반한다. 제1 포트(96)는 팽창 주사기(101)와 연결되도록 되어 있고, 현재의 경우에서 주사기(101)는 가압 액체를 팽창성 구조체로 전달하기 위해 사용된다. 제2 포트(98)는 도구(80)의 원위 단부(84)의 삽입을 실행하기 위해서 단단한 탐침(미도시)을 삽입하도록 되어 있다.

도 11에 보인 바와 같이, 팽창성 구조체(86)는 그의 근위 단부(95)에서 외부 카테터 본체(88)의 원위 단부(93)에 연결된다. 마찬가지로, 팽창성 구조체(86)는 그의 원위 돌출부(87)에서 내부 카테터 본체(90)의 원위 단부(84)에 연결된다.

외부 카테터 본체(88)는 내부 카테터 본체(90)가 연장하는 것에 의하여 내부 구멍을 형성한다. 용도에 있어서, 내부 구멍은 팽창성 구조체를 팽창시키기 위하여, 가압 액체, 예를 들면 콘레이(CONRAY)(등록상표)와 같은 방사능 불투명체 용액, 또는 다른 유체를 팽창성 구조체(86)로 전달한다.

팽창성 구조체(86)를 만드는 재료는 해면골(36)을 압축하기 위해서 그리고 피질골(38)을 이동시키기 위해서 최적의 그의 작동 능력을 가질 수 있도록 다양한 물리적 및 기계적 특성을 가져야 한다. 바람직하게, 팽창성 구조체(86)는 골절 상태에서 골절 전에 또는 다른 소정의 상태까지 피질골(38)을 이동시킬 수 있는 능력을 가진다. 팽창성 구조체(86)의 세 가지 가장 중요한 특성은 그의 체적을 팽창시키기 위한 능력, 팽창할 때 소정 방식으로 변형하고 골 내부의 소정 형상을 추정하기 위한 능력 및 해면골(36)과 접촉할 때 마모, 찢김 및 천공에 견디는 능력이다.

구조 재료용의 소정 특성 및 예비 성형된 구조를 제조하기 위한 설명이 1999년 10월 19일에 출원된 미국 특허 출원 제09/420,529에 아주 상세히 개시되었다.

도 11에 도시한 바와 같이, 팽창성 구조체(86)는 팽창성 구조체(86)의 분할된 형상 영역(100)의 근위 단부(104)에 그리고 원위 단부(102)에 설치된 방사선 불투과성 마커(91)를 운반한다. 방사선 불투과성 마커(91)는 형광 투시 또는 다른 실시간 모니터링 하에, 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원주 개구부(70)에 관계하여 분할된 형상 영역(100)의 위치를 지시하기 위해 사용된다.

도 12는 붕괴된 상태(실선) 및 팽창된 상태(점선)에 있는 팽창성 구조체를 보이고 있다.

G. 핀

하나 이상의 종래 부드러운 스테인만(Steinman) 핀(130) 또는 키르흐너(Kirschner)("K") 선은 정렬 및/또는 안정한 골절 파편이 되도록 돕기 위해 제공될 수 있고, 다음에 더욱 상세히 기술될 것이다.

H. 충진재 도구

충진재(99) 도구는 도 13에 도시된 바와 같이 탬프(tamp)(81) 및 표준 주사기를 포함한다. 충진재(99)는 주사기를 관통하여 그리고 골절 회복용 캐뉼러(18)로 도입된다. 잔여 충진재(99)는 탬프(81)를 사용함으로써 골절 회복용 캐뉼러(18)를 관통하여 밀어 넣어지며, 이에 관하여는 후술한다.

I. 키트(kit)

도 4에 도시된 바와 같이, 도구들(12, 13, 14, 16, 18, 80, 81)을 포함하는 키트(200)가 제공되었다. 키트(200) 및 이에 포함된 도구들은 살균되었고 사용 순간까지 밀봉된다.

Ⅳ 일례의 시스템의 용도

사용될 엑세스 도구 및/또는 팽창성 구조체의 사이즈 및 형상, 그리고 이동될 골의 양이 처리될 위치의 형태학 및 기하학을 고려하여 의사에 의해 선택되는 것이 바람직하다. 결합 형상, 포함되는 골 및 연질 조직, 및 만약 부적당하게 이동된다면 해로울 수 있는 국부 구조가 자리 및 그의 질병 및/또는 손상에 대한 그들의 지식과 함께 인간 해부학의 교과서를 이용하여 의학적 전문 지식을 통해서 이해되어진다. 또한 의사는 목표 골 및 접합부 용도의 형태학에 대한 이전의 분석을 토대로 팽창성 구조체(86)의 소정 형상 및 크기를 바람직하게 선택할 수 있다. 또한 의사는 예를 들어 평평한 필름 X-선, 형광 투시 X-선, 또는 MRI 또는 CT 스캐닝을 이용하여 팽창성 구조체(86)의 소정의 형상과 크기, 공동(35)과 목표 골 및 접합부의 형태학에 대한 종래의 분석을 바탕으로 그들의 배치를 바람직하게 선택할 수 있다. 형상, 크기 및 배치는 주위의 골 및/또는 접합부의 조직에 관계하여 최적의 강도 및 최고의 골절 결합이 바람직하게 선택된다.

일반적인 절차를 통해서, 비록 일반적인 마취가 대신에 사용될 수 있을지라도 환자는 국부 마취 상태에 있게 된다. 여기에서 골절(34)이 원위 반경(24)인 반면에, 의사는 원위 반경(24)의 반경비에 대하여 약 1 센티미터의 절개부를 만든다. 다른 실시예에서는, 척골(26) 관통에 의한 접근을 통해서 원위 반경(24)을 이용할 수 있다. 절개와 골절(34) 사이의 거리는 약 0.5 센티미터이다. 물론, 현재 처리가 최소의 침해 수술의 정황에서 기술된 반면에, 경피, 피하, 미개방, 부분적 개방 및/또는 완전한 개방 의학적 접근을 포함한 다양한 의학적 접근이 본 발명의 기술에 따라서 이용될 수 있다.

절개부를 만든 후, 의사는 인접한 부분의 신경, 근육 및 맥관 구조의 손상을 피하기 위해서 설계된 작은 클램프를 이용함으로써 연질 조직을 펼친다. 그 다음에 의사는 밀폐 장치(12)와 핸들(13)을 입수한다. 밀폐 장치(12)는 핸들(13) 내부의 홈(15)과 맞추어진 플랜지 표면(52)을 그의 근위 단부(42)에 구비할 수 있다. 밀폐 장치(12)를 가진 핸들(13)의 용도는 1998년 1월 27일에 출원된 미국 특허 출원 제09/014,229호에 개시된 바와 같이 축 이동뿐만 아니라 방사상 이동을 행할 수 있다. 그 다음에 의사는 도 15a에 도시한 바와 같이, 핸들(13)의 홈(15) 내부로 밀폐 장치(12)의 그의 근위 단부(42)를 맞춘다.

의사는 그 다음에 핸들(13)에 종방향 힘을 인가하면서 핸들(13)을 비튼다. 반응에 있어서는, 도 15b에 도시된 바와 같이 밀폐 장치(12)의 테이퍼진 표면이 회전하고 절개부를 통해서 연질 조직을 관통한다. 또한 의사는 밀폐 장치(12)를 연질 조직을 관통해서 전진시키기 위해, 핸들(13)을 가볍게 두드릴 수 있거나, 그렇지 않으면 핸들(13)에 적당한 추가 종방향 힘을 인가할 수 있다.

형광 투시 모니터링 또는 다른 실시간 모니터링 하에, 도 15b에 도시한 바와 같이 의사는 연질 조직을 관통하는 밀폐 장치(12)를 원위 반경(24) 아래로 전진시킨다. 밀폐 장치(12)는 반경(20)의 방사상 측부에서 반경(20)의 척골 측부까지 접근시키기 위해 삽입된 원위부다. 밀폐 장치(12)는 반경(20) 내부로 도입된다. 바람직하게, 밀폐 장치(12)는 손목관절 접합부에 대하여 마이너스 10도와 45도 사이의 각도로 도입된다. 더욱 바람직하게는, 밀폐 장치(12)는 손목관절 접합부에 대하여 0도와 30도 사이의 각도로 도입된다. 가장 바람직하게는, 밀폐 장치(12)는 손목관절 접합부의 각도와 동등한 각도, 즉 약 23도로 도입된다. 물론, 필요시에, 의사는 척추 접근을 포함한 골 접근을 위해서 다양한 다른 접근 통로를 이용할 수 있다.

그 다음에 의사는 밀폐 장치(12)를 핸들에서 제거하고 핸들(13) 내의 홈(19)에 있는 경피 캐뉼러(14)의 근위 단부(42)에 놓는다. 의사는 밀폐 장치(12), 원위 단부(44) 위로 경피 캐뉼러(14)를 미끄러지게 한다. 그 다음에 의사는 도 16에 도시한 바와 같이, 외부 피질골(38) 내부로 및/또는 그에 대항하여 경피 캐뉼러(14)를 설치하기 위해서 핸들(13)에 종방향 힘을 인가하면서 핸들(13)을 비튼다. 경피 캐뉼러(14)가 피질골(38) 내에 설치되자마자 밀폐 장치(12)는 우선적으로 근위 단부에서 제거된다.

다른 실시예에서는, 외부 피질골(38)을 접근시키기 위해서 밀폐 장치(12)를 사용하는 대신에, 의사는 종래의 외부 덮개 및 주사기를 구비한 척주 바늘을 골 내부에 삽입할 수 있다. 골에 구멍을 내자마자, 의사는 주사기를 제거하고 안내 핀(108)을 외부 덮개를 관통해서 삽입한다. 그 다음에 덮개는 제거되고 골절 회복용 캐뉼러(18)는 안내 핀(108) 위로 배치된다. 그 다음에 도 28에 도시한 바와 같이, 의사는 핸들(13) 내에 있는 홈(19) 내부로 경피 캐뉼러(14)의 근위 단부(42)를 맞추고 골절 회복용 캐뉼러(18) 위로 우선적으로 원위 단부(44)에서 조립체가 미끄러지게 한다. 연속적으로, 안내 핀(108)은 우선적으로 근위 단부에서 제거될 수 있다.

상기에 기술된 다른 실시예의 경우에서와 같이 밀폐 장치(12) 또는 안내 핀(108)을 제거한 후, 핸들(13)이 경피 캐뉼러(14)에서 제거된다. 도 15a에 도시한 바와 같이, 그 다음에 드릴용 비트(16)의 근위 단부(42)가 핸들(13)의 홈에 놓인다. 드릴용 비트(16)의 바람직한 크기는 3.2 밀리미터다. 의사는 경피 캐뉼러(14)의 구멍(60)을 관통해서 우선적으로 원위 단부에서 드릴용 비트 조립체가 미끄러지게 한다. 수동 압력을 이용함으로써, 드릴용 비트(16)는 원위 반경(24) 내부로 그리고 그 아래로 전진한다. 다른 실시예에서와 같이, 수동 압력을 사용하는 대신에, 의사는 드릴용 비트(16)의 근위 단부(42)를 종래 모터 구동 드릴에 연결할 수 있다. 의사는 도 17에 도시한 바와 같이, 원위 반경(24)의 해면골(36)과 피질골(38)을 관통하기 위해 드릴용 비트(16)를 지시한다.

의사는, 피질골(38)을 관통하고 해면골(36) 내부로 드릴링한 후에, 드릴용 비트(16)를 핸들(13)로부터 제거한다. 그 다음에 골절 회복용 캐뉼러(18)는 도 18에 도시한 바와 같이 경피 캐뉼러(18)의 내부로 우선적으로 원위 단부(44)에서 삽입된다. 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원위 단부(44)는 경피 캐뉼러(14)의 원위 단부(44)를 지나서 연장한다. 다른 실시예에서는, 이러한 점들을 통해서 의사가 적소에 골절 회복용 캐뉼러(18)만을 남기고 경피 캐뉼러(14)를 제거할 수 있다. 일 실시예에서는, 도 9에 도시한 바와 같이 그의 원위 단부(44) 위의 나사 나사산(71)을 구비한 골절 회복용 캐뉼러(18)를 사용하는 것이 바람직하고, 그것에 의해 골절 회복용 캐뉼러(18)의 회전에 반응하여, 예를 들면 핸들(13)을 이용함으로써 골절 회복용 캐뉼러(18)를 피질골(38)의 내부 표면에 고정시킬 수 있다. 다른 실시예(도 8c)에서, 의사는 원위 단부(44) 위의 나사 나사산(71) 대신에 무디고 테이퍼진 원위 단부(44)를 구비한 골절 회복용 캐뉼러를 사용할 수 있다. 만약 그러한 골절 회복용 캐뉼러(18)가 이용된다면, 의사는 무디고 테이퍼진 원위 단부(44)를 설치하기 위해 피질골(38) 내에 구멍을 드릴링 하는 것을 선택할 수 있다. 바람직하게, 만약 원위 단부(44)가 무디어지고 테이퍼진다면, 골절 회복용 캐뉼러(18)는 원위 단부(44)에서 독립적으로 회전하도록 되어 있다. 다른 또 하나의 대안으로써, 도 8b에 도시한 바와 같은 캐뉼러(18a)는, 캐뉼러(18a)의 원위 단부(44a)가 목표 골 영역의 피질 벽(미도시)에 고정하는 티스(120)를 구비하여서 이전에 기술된 것과 같은 목표 골 내부로 삽입될 수 있다. 이러한 실시예에 의하면, 캐뉼러(18a)의 원위 단부(44a)를 고정하기 위해서 피질 벽을 관통하여 구멍을 드릴링할 필요가 없다.

다른 실시예에서, 접근 통로는 목표 골의 하나 이상의 골절 라인을 관통해서 직접 만들어질 수 있다. 그러한 배열은 골절 골에 대한 외상을 최소화하고(골의 건강한 부분에 대한 추가 손상을 감소시킴) 골절 라인의 각 측부로 연장하는 공동(35)의 제조를 인가한다.

골절 회복용 캐뉼러(18)는, 도 18에 도시한 바와 같이 원주 개구부(70)가 골절을 행하여 마주하도록 원위 반경(24)의 해면골(36) 내에 놓인다. 골절 회복용 캐뉼러(18)는 원주 개구부(70)가 반경(20)의 해면골(38) 내부에 완전히 포함되는 것을 확보하기 위해서 방사능적으로 조사된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 마킹(미도시)은 의사가 캐뉼러(18)의 방향을 시각적으로 평가하는 것을 허용하기 위해 캐뉼러(18)의 근위 단부(42)에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 골절 회복용 캐뉼러(18)는 길이에 있어서 약 3 내지 4인치이다.

의사는 골절 회복용 캐뉼러(18)의 구멍(68)으로 카테터관 조립체(82)를 배치시킬 수 있다. 일 실시예에서, 다양한 길이의 구조체(86)가 이용될 수 있을지라도, 부풀어지지 않은 팽창성 구조체(86)는 환자의 사이즈, 골절(34)의 사이즈 및 위치, 개구(70)의 사이즈 및 공동(35) 사이즈 및 형상 그리고/또는 소정의 골의 치환에 의존하여 15mm 또는 20mm의 팽창성 구조체(86)를 포함하여서 그의 근위 단부로부터 그의 원위 단부까지의 길이가 12 밀리미터로 측정된다. 카테터관 조립체(82)는 골절 회복용 캐뉼러(18)의 구멍(68) 내부로 도입된다.

도 20에 도시한 바와 같이, 팽창성 구조체(86)가 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원주 개구부(70)에 인접하게 놓이고 들어올 때까지 의사는 골절 회복용 캐뉼러(18)를 관통하여 카테터관 조립체(82)를 안내한다. 일 실시예에서, 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원위 단부(44)는 도 9에 도시한 바와 같이 막혀 있고, 따라서 팽창성 구조체(86)가 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원위 단부(44)로부터 나오는 것을 방지한다. 원주 개구부(70) 내부의 팽창성 구조체(86)의 배치는 도 11에 도시한 바와 같이, 팽창성 구조체(86) 위에 설치된 방사선 불투과성 마커(91)에 의해 결정될 수 있다. 팽창성 구조체(86)는 보통 수축되고 부풀어지지 않은 상태에서 골절 회복용 캐뉼러(18)를 관통해서 골 내부로 통과된다. 팽창성 구조체(86)는 해면골(36)과 정렬된다.

의사는 팽창성 구조체(86)가 원주 개구부(70)에 인접함을 확인한 후에, 카테터관 조립체(82)를 관통해서 그리고 팽창성 구조체(86) 내부로 방사선 불투과성 유체와 같은 압축 유체를 전달한다. 팽창성 구조체(86)는 도 21a에 도시한 바와 같이, 해면골(36) 내부로 팽창한다. 골절 회복용 캐뉼러(18)는 골절(34)을 향하여 팽창성 구조체(86)를 바람직하게 지시한다. 팽창성 구조체(86)의 진행은 A-P X-선 또는 전방-후방 X-선 및 측방 X-선으로 평가된다. 바람직하게, A-P X-선은 반경(20)의 원위 단부(24)가 A-P 및 측방 관찰 포인트가 얻어지는 이동을 시작할 때까지 사용된다. 압축 유체는 해면골(36)을 압축하고 그리고/또는 피질골(38)을 치환하기 위해서 팽창성 구조체(86)를 부풀게 하고 원주 개구부(70)를 관통해서 팽창시키기 위해 사용된다. 팽창성 구조체(86)는 도 24에 도시한 바와 같이, 해면골(36) 내에 내부 공동(35)을 바람직하게 형성할 것이다. 바람직하게, 압축된 해면골(36)은, 다음에 기술될 충진재(99)가 목표 치료 영역의 밖으로 유동하는 것에 의하여 목표 골 내에 임의의 골절(34) 및/또는 균열을 방지할 것이다.

해면골(36)의 압축은 도 22a에 도시한 바와 같이, 주변의 피질골(38) 위에 내부 힘을 발휘할 수 있다. 내부 힘은 그의 원래의 골절 전 또는 다른 소정의 상태에 가깝게 부러지고 압축된 골을 상승시키거나 밀칠 것이다. 골절(34)이 잘 정렬되자마자, 반경(20)의 접합 표면의 근위부와 부풀어진 팽창성 구조체(86)의 원위부에 하나 이상의 부드러운 "스테인만" 핀(130) 또는 K-선을 도입하는 것이 바람직하다. 핀(130)은 도 22a 및 도 24 내지 도 27에 도시한 바와 같이, 반경(20)의 원위 단부(24)를 가로질러 그리고 원위 척골(30) 내부에 놓일 수 있다. 다른 방법으로, 핀(130)은 척골(26)을 관통하지 않고도 반경(20) 내부에 고정될 수 있다. 핀(130)은 골절(34)이 추가적인 팽창성 구조체(86)의 수축 및/또는 손목의 조작을 변환하는 것을 바람직하게 방지한다. 필요시, 다른 피질골 파편을 조작하고 그리고/또는 확보하기 위해 사용될 수 있거나, 그렇지 않으면 단일 골 조작을 추가로 확보하기 위해 사용될 수 있다.

하나 이상의 다른 실시예에서, 핀(130)은 골 파편이 이전의 위치에 들어설 때, 그러나 팽창 단계가 완성되기 전에 도입될 수 있다. 예를 들면, 벌룬(balloon)의 팽창이 소정 위치로 파편을 들어서게 하지만 추가 공동 생성이 바람직하는 한, 파편은 하나 이상의 핀(130)을 이용하여 위치에 고정될 수 있고, 그 다음에 벌룬은 큰 공동(35)을 생성시키고 그리고/또는 추가 해면골(36)을 압축하기 위해 추가로 부풀어질 수 있다.

도 23에 도시한 바와 같이, 하나의 바람직한 실시예에서, 환자의 감염된 팔의 손가락들은 치료 테이블에 마주하는 환자의 손바닥에 의해서 수평 손가락 트랩(132)에 놓일 수 있다. 회전 타월(133)이 환자의 손목 아래에 놓일 수 있다. 손가락 트랩(132)을 붙잡고 및 그들 위로 부드럽게 당김으로써, 의사는 환자의 팔을 연장시킬 수 있고 따라서 골절 자리에 발휘되는 임의의 압력을 감소시킬 수 있다. 이러한 접근은 원위 반경(24)의 손바닥 경사(15도)의 향상된 교정을 가능성 있게 제공한다. 필요시, 이는 골절이 회복되기 전이나, 성취되는 동안 또는 후에 성취될 수 있다.

내부 공동(35)이 형성되고 임의의 소정 핀(130)이 적소에 고정되자마자 팽창성 구조체(86)는 수축되고, 수축된 팽창성 구조체(86)를 가진 카테터관 조립체(82)는 제거된다. 도 27에 도시한 바와 같이, 공동(35)은 골절 회복용 캐뉼러(18)를 관통하여 충진재(99)를 수용하기 위한 조건에 있게 된다. 충진재(99)는 제한되지 않은 흡수 가능하고 그리고/또는 개조할 수 있는 골 시멘트, 칼슘 인산염, 타기 이식 조직, 자기 이식 조직, 폴리(메틸메타크릴레이트) 또는 노리안 SRS(등록상표) 골 매트릭스를 포함하는 임의의 많은 이용 가능한 골 충진재일 수 있다. 충진재는 주사기(미도시)를 통해서 골절 회복용 캐뉼러 내부로 도입될 수 있다. 충진재(99)는 골절 회복용 캐뉼러(18)를 관통하여 그리고 골절 회복용 캐뉼러(18)의 원주 개구부(70)로 전진한다. 충진재(99)는 피질골(38)을 위해서 향상된 내부 구조 지지부를 제공한다. 바람직하게, 충진재(99)는 드릴용 비트(16)에 의해 그리고 골절 회복용 캐뉼러(18)에 의해 발생된 임의의 피질 결함부에 인접하여 연장한다. 일 실시예에서, 약 2 내지 7 입방 센티미터의 충진재(99)가 공동(35) 내부로 주입될 수 있다.

충진재(99)가 도입된 후, 공동 내부(35)로 충진재(99)를 조장할 목적으로 도 26에 도시한 바와 같이 골절 회복용 캐뉼러(18) 내부에 탬프(tamp)(81)가 삽입될 수 있다. 또한 충진재(99)의 탬핑(tamping)은 해면골(36)과 피질골(38)을 더욱 지지하도록 주변 해면골(36) 내부에서 재료가 서로 얽히게 할 수 있다. 골절 회복용 캐뉼러(18) 및 (계속 존재한다면) 경피 캐뉼러(14)는 제거된다. 필요시, 캐뉼러(18)를 제거함으로써 남아있게 되는 임의의 공간이 충진재(99)로 채워질 수 있다. 환자는 10분 내지 15분 동안 부동 상태를 유지해야 한다. 부동 상태를 유지한 후, 핀(130)과 손가락 트랩(132)은 제거될 수 있으며 환자의 손은 동작이 억제된다. 전체 사이트는 항생 물질로 덮어 씌워지고 부착 스트립이 적용된다.

도 21b 및 22b는 골에서 적어도 하나의 골절 라인을 가로질러 연장하는 공동을 생성시키기 위해서 팽창성 구조체(86)가 골절된 골 내부에서 확대되는 다른 실시예를 보이고 있다. 이 실시예에서, 공동(35) 내부로 도입된 충진재(99)는 골절 라인을 가로질러 연장할 수 있고 분절된 부분의 해면골 내부에서 바람직하게 충진재(99)가 서로 얽힐 수 있다. 이는 골절된 부분을 골에 바람직하게 고정하며, 그것에 의해 골절 라인을 따른 미끄러짐 및/또는 치료된 골의 재골절 없이 골이 상당한 견인 및/또는 비틀림 하중을 겪게 한다.

필요시, 개시된 시스템 및 방법은 골다공증이 없는 사람들 및/또는 젊은 사람들의 골에서 골절을 감소시키고 그리고/또는 재강화시키는데 있어서 동일한 유용성으로 이용될 수 있다. 그러한 환자들에서, 본 발명의 시스템 및 방법은 인접 접합부를 퇴화시키는 기회를 감소시키고 골절 치료를 촉진시켜서 즉각적인 활동도의 회복을 제공한다.

본 발명의 형태들이 다음의 특허청구범위를 통해서 설명되었다.

Claims

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축을 따라 정렬된 내부 구멍을 획정하는 측벽을 구비하며, 원위 단부를 갖는 캐뉼러;

상기 원위 단부에 있으며, 상기 구멍과 연통하여 가이드 핀의 통로를 확보하는 원위 개구부;

상기 측벽에 있으며, 상기 측벽 주위로 그 일부가 연장되어 상기 축을 따라 신장되어 있는 주변 개구부; 및

골을 통해 캐뉼러 내부로 삽입되고 상기 주변 개구부를 통해 팽창되는 크기 및 형상이며, 상기 구멍 주위에서 캐뉼러의 원위 부위와 결합하여 상기 주변 개구부를 통한 팽창 동안 상기 구멍 내에 팽창성 구조체를 고정시키는 원위 돌출부를 구비한 팽창성 구조체

를 포함하는 골 치료용 조립체.
축을 따라 정렬된 내부 구멍을 획정하는 측벽을 구비하며, 원위 단부를 갖고, 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러의 원위 단부 사이에서 막혀 있는 캐뉼러;

상기 측벽에 있으며, 원위 종점부를 구비하고, 상기 측벽 주위로 그 일부가 연장되어 상기 축을 따라 신장되어 있는 주변 개구부; 및

골을 통해 캐뉼러 내부로 삽입되고 상기 주변 개구부를 통해 팽창되는 크기 및 형상이며, 상기 구멍 주위에서 캐뉼러의 막힌 부위의 표면과 결합하여 상기 주변 개구부를 통한 팽창 동안 상기 구멍 내에 팽창성 구조체를 고정시키는 원위 돌출부를 구비한 팽창성 구조체

를 포함하는 골 치료용 조립체.
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제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 팽창성 구조체가 팽창성 구조체의 주변 개구부 내에서의 위치를 알 수 있도록 하는 방사선 불투과성 마커를 구비하는 것인 조립체.
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축을 따라 정렬된 내부 구멍을 획정하는 측벽을 구비하며, 단면 직경을 가지며 상기 구멍과 연통하는 원위 개구부가 있는 원위 단부를 갖는 캐뉼러;

상기 측벽에 있으며, 상기 측벽 주위로 그 일부가 연장되어 상기 축을 따라 신장되어 있는 주변 개구부;

상기 구멍 및 원위 개구부를 통과하는 크기 및 형상인 가이드 핀; 및

상기 구멍 내로 삽입되고 상기 주변 개구부를 통해 팽창되는 크기 및 형상이며, 상기 원위 개구부의 단면 직경보다 큰 단면 직경을 갖고, 상기 구멍 주위에서 캐뉼러의 원위 부위와 결합하여 상기 주변 개구부를 통한 팽창 동안 상기 구멍 내에 팽창성 구조체를 고정시키는 원위 돌출부를 구비한 팽창성 구조체

를 포함하는 골 치료용 조립체.
제15항에 있어서, 캐뉼러가 캐뉼러를 골 내부에 고정시키기 위한 표면을 캐뉼러의 원위 단부 상에 더 포함하는 조립체.
원위 단부를 가지며, 축을 따라 정렬된 내부 구멍을 획정하는 측벽, 상기 측벽에 있으며 원위 종점부를 구비하고 상기 측벽 주위로 그 일부가 연장되어 상기 축을 따라 신장되어 있는 주변 개구부, 및 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러의 원위 단부 사이에서 막혀 있는 구획을 포함하는 캐뉼러; 및

상기 구멍을 통해 삽입되고 상기 주변 개구부를 통해 팽창되는 크기 및 형상이며, 막혀 있는 캐뉼러의 구획과 결합하여 상기 주변 개구부를 통한 팽창 동안 상기 구멍 내에 팽창성 구조체를 고정시키는 원위 돌출부를 구비한 팽창성 구조체

를 포함하는 골 치료용 조립체.
제17항에 있어서, 캐뉼러가 근위부 및 원위부를 가지며, 상기 근위부가 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러의 근위 단부 사이에서 연장되고, 상기 원위부가 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러의 원위 단부 사이에서 연장되는 것인 조립체.
제18항에 있어서, 상기 캐뉼러의 근위부가 부드러운 외부 표면을 구비하고, 상기 캐뉼러의 원위부가 캐뉼러를 골 내부에 고정시키기 위한 외부 고정 표면을 구비하는 것인 조립체.
축을 따라 정렬된 내부 구멍을 획정하는 측벽, 상기 측벽에 있으며 상기 측벽 주위로 그 일부가 연장되어 상기 축을 따라 신장되어 있는 주변 개구부, 단면 직경을 가지며 상기 구멍과 연통하는 원위 개구부가 있는 원위 단부, 및 주변 개구부의 원위 종점부와 캐뉼러의 원위 단부 사이에 있으며 캐뉼러를 골 내부에 고정시키기 위한 외부 고정 표면을 포함하는 골 내부에 경피적인 경로를 개설하기 위한 캐뉼러; 및

캐뉼러를 통해 삽입되고 상기 주변 개구부를 통해 팽창되는 크기 및 형상이며, 원위 개구부의 단면 직경보다 더 큰 단면 직경을 갖고, 팽창되었을 때 팽창성 구조체의 일부가 팽창되고 상기 구멍 내에 남겨지는 팽창성 구조체

를 포함하는 골 치료용 조립체.
제20항에 있어서, 상기 구멍과 원위 개구부를 통과하는 크기 및 형상인 가이드 핀을 더 포함하는 조립체.