KR101075847B1

KR101075847B1 - 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구

Info

Publication number: KR101075847B1
Application number: KR1020090128000A
Authority: KR
Inventors: 김석중
Original assignee: 가톨릭대학교 산학협력단
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-10-25
Also published as: WO2011078466A1; KR20110071432A

Abstract

본 발명에서 환자의 고관절 뼈를 소진시키지 않고 이식하여 수술 후 환자의 신체적응력을 높일 수 있는 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구를 개시한다. 본 발명에 따른 시술 기구는, 대퇴골두의 괴사 부위로 가압 설치되며, 소정의 직경과 길이를 갖는 침봉 구조로 이루어진 센터핀; 상기 센터핀에 의해 중앙이 안내되며, 일단이 드릴 핸드피스에 장착되고 타단이 원통형 쏘우 형태로 이루어져, 대퇴골의 표면으로부터 상기 대퇴골두의 괴사 부위까지 소정 거리 단위로 쏘윙(sawing)하기 위한 중심부 감압기(Core Deccompressor); 상기 쏘우에 의해 형성된 천공을 따라 대퇴골로 인입된 후, 쏘윙된 대퇴골의 종단부를 권취하여 이를 추출하는 하비스터; 및 상기 하비스터로부터 추출된 대퇴골 셀을 상기 천공된 위치로 재 인입시켜 자가결합을 유도할 수 있도록, 상기 대퇴골 셀을 가압하여 직경을 확장시키는 압축기구로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 환자의 고관절 뼈를 이용함에 따라 이식과정에서 환자의 신체적응력을 높이고, 타인의 고관절 뼈를 이식하지 않아 수술 시간을 단축시키는 효과가 있다.

고관절, 이식, 대퇴골두무혈성괴사, 대퇴골, 중심부 감압술, 자가결합

Description

대퇴골두무혈성괴사용 시술기구{Surgical equipment for avascular necrosis of femoral head}

본 발명은 시술기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대퇴골두무혈성괴사(avascular necrosis of femoral head)의 시술과정에서 추출된 대퇴골의 대전자(Greater trochanter) 조각을 재조립함으로써, 대전자 조각의 자가결합을 유도할 수 있도록 시술되는 대퇴골두무혈성괴사(大腿骨頭無血性壞死)용 시술기구에 관한 것이다.

일반적으로, 대퇴골두무혈성괴사(大腿骨頭無血性壞死)는 대퇴골두로 가는 혈액이 차단되어 대퇴골두가 죽어가는 질환이다. 여러 원인으로 대퇴골두의 부분 또는 전체에 걸쳐서 혈액순환장애가 일어나 진행성으로 골괴사가 나타나고, 결국 고관절이 파괴되어 2차성 골관절염을 유발하는 질환을 통틀어 말한다.

통상적인 발병연령은 환자의 70% 정도는 30~60세에서 많이 발견되고, 특히 30~40대 연령층에서 많이 발생한다. 남녀의 비는 대개 3:1로 남성에게 많다. 또한 환자의 약 50%는 양측성으로 발생한다. 크게 대퇴골경부골절 / 외상성고관절탈구 / 감압병 / 잠수병 / 겸상혈구증으로 인한 경색증, 방사선 조사 후에 발생하는 증후성 대퇴골두 괴사 등 원인이 확실한 경우와 원인이 명확하지 않은 특발성으로 나뉘며, 대부분 특발성에 속한다. 최근에는 부신피질호르몬 투여와 알코올중독을 포함하는 장기적인 음주와의 관련성도 보고되고 있다.

이와 같이, 대퇴골두무혈성 괴사가 사회활동이 한창 왕성한 30~50대 중장년 층에서 많이 발생하는 이유는 현재까지 명확하게 밝혀지지 못하고 있는 실정이다. 단지, 대퇴골두무혈성 괴사의 원인은 과도한 음주, 스테로이드 호르몬제의 남용 및 사고로 인한 고관절 골절, 탈구의 후유증, 유전적 요인 등으로 발생된다고 추측되고 있다.

또한, 가장 큰 원인으로 추정되는 음주는 혈중 콜레스테롤 농도를 증가시켜 혈액이 쉽게 응고되게 하여 미세 혈관들을 막아 괴사를 유발한다고 알려져 있기 때문이다. 30~50대 중장년층은 각종 접대와 미팅, 스트레스 등으로 술자리가 잦은 업무의 연속선상에 있기 때문에 그만큼 발병확률이 높은 것으로 분석되고 있다. "대한고관절학회지"에 따르면, 실제로 대퇴골두무혈성 괴사와 알코올 섭취와의 연관성은 10~70%로 알려져 있으며 이는 각종 동물실험에 의해서도 밝혀진 바 있다. 또한 특유의 음주문화를 갖는 한국인의 경우 대퇴골두무혈성 괴사 발병확률이 서양보다 5배 이상 높은 것으로 보고되고 있다.

그리고, 대퇴골두무혈성 괴사에 대한 자각증상으로 고관절이나 슬관절 등에 발작적인 통증이 갑자기 나타날 수 있다. 이로 인하여 관절운동의 제한과 다리를 저는 증상이 나타나는데, 안정을 취하면 증상이 나아지지만 골두의 변형이 진행하고 관절의 부적합 정도가 심해지면 안정을 취해도 통증을 느끼며 관절운동에 장애가 나타난다. 합병증으로 간경화 / 지방간 / 당뇨병 / 통풍 / 신증후군 / 전신성홍반성낭창 / 동맥경화증 등이 함께 오는 경우도 있다. 치료를 받지 않으면 관절이 파괴되어 관절기능을 잃게 된다.

여기서, 수술적 치료방법은 환자 본인의 관절을 살리는 방법과 인공 관절로 바꿔주는 방법으로 크게 나눌 수 있으며, 원래의 관절을 유지하기 위한 시술시에는 대퇴 골두 천공술이나 중심성 감압술이 사용된다. 그리고, 이와 같은 시술이 사용될 경우, 대퇴 골두의 괴사 부분을 제거한 후 자가 장골이식과 동시에 줄기세포를 이식하는 수술이 이루어진다.

이는 환자 본인의 고관절뼈(장골-골반뼈)에서 건강한 해면골을 떼어내 골두의 죽은 뼈를 제거한 후 뼈를 압박해 이식하는 수술법인데, 본인의 장골 사용이 적절하지 못할 경우, 타인의 고관절뼈를 사용하게 된다. 따라서, 타인의 고관절뼈를 사용할 경우, 수술 후 환자의 신체적응 시간이 길어지는 문제가 발생하며, 반면 환자의 장골을 이식하는 경우에는 시술 시간이 증대되고, 수술 후 환자의 통증이 가중되는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목 적은 대퇴골두무혈성괴사로 인한 수술과정에서 추출되는 고관절 뼈를 시술 후 재조립할 수 있도록 함에 따라, 환자에 대한 수술 후 통증을 최소화할 수 있는 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구 및 이를 이용한 시술방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 단순화된 시술 기구를 제공함에 따라, 시술의 정밀성과 용이함을 높여 시술의 안정성을 향상시킬 수 있는 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구 및 이를 이용한 시술방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구는 대퇴골두의 괴사 부위로 가압 설치되며, 소정의 직경과 길이를 갖는 침봉 구조로 이루어진 센터핀; 상기 센터핀에 의해 중앙이 안내되며, 일단이 드릴 핸드피스에 장착되고 타단이 원통형 쏘우 형태로 이루어져, 대퇴골의 표면으로부터 상기 대퇴골두의 괴사 부위까지 소정 거리 단위로 쏘윙(sawing)하기 위한 중심부 감압기(Core Deccompressor); 상기 쏘우에 의해 형성된 천공을 따라 대퇴골로 인입된 후, 쏘윙된 대퇴골의 종단부를 권취하여 이를 추출하는 하비스터; 및 상기 하비스터로부터 추출된 대퇴골 셀을 상기 천공된 위치로 재 인입시켜 자가결합을 유도할 수 있도록, 상기 대퇴골 셀을 가압하여 직경을 확장시키는 압축기구를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센터핀은, 제조과정에서 연성을 최소화하기 위해, 스테인레스, 코발트크롬, 티타늄 합금 및 세라믹 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중심부 감압기는, 소정의 직경과 길이를 갖는 중공형 구조로서 하단부에 고관절뼈 추출을 위한 추출공이 형성된 원통함체, 상기 원통함체의 전단부로 형성되어 대퇴골에 천공을 형성하기 위한 쏘우, 상기 원통함체의 후단부에 형성되어 드릴링 핸드피스로 체결되는 체결돌기로 이루어지고, 상기 체결돌기로부터 내측으로 연장되어 상기 센터핀을 안내하는 안내공을 형성하며, 상기 안내공은 상기 추출공과 연장된 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중심부 감압기는 스테인레스, 코발트크롬, 티타늄 합금 및 세라믹 중 어느 하나의 재질로 제조되며; 상기 원통함체는 길이 방향으로 용량 또는 거리를 표시할 수 있는 척도수단이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하비스터는, 팔각 기둥의 중공형 구조를 갖고 양 종단이 개구되며 쏘윙된 대퇴골을 외주면을 회절시켜 대퇴골의 일부를 인출하는 금속재질의 절단함체, 상기 절단함체의 전단 개구면에 근접 설치되어 인출되는 대퇴골의 용량을 시각적으로 인지하기 위한 투시구, 상기 절단함체의 타단 개구면으로 인입되어 인출된 대퇴골을 외부로 가압 토출시키기 위한 밀대로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하비스터는, 상기 중심부 감압기에 의해 천공된 경로를 따라 대퇴골로 인입되어, 상기 대퇴골의 종단부를 수용하며, 양단이 개구된 투명재질의 투명관, 일단으로 상기 수용된 대퇴골의 종단을 권취하는 헤드가 마련되고 타단에 손잡이를 구비하며, 상기 투명관의 내주면을 따라 유동되는 인출관으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 헤드는, 중앙으로 상기 센터핀이 관통하기 위한 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀을 중심으로 하여 단면이 반구형태를 갖는 원형함몰부가 마련되고, 상기 손잡이와 대향되는 투명관의 종단부에는 지지 가이드를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 압축기구는, 상기 대퇴골 셀을 안착시키기 위한 안착패널과, 상기 안착패널로부터 연장되는 핸들로 이루어진 하단 압축기와, 상기 하단 압축기와 동일 구조를 갖고 힌지를 중심으로 'X'자 형태로 대향되도록 설치되는 상단 압축기로 이루어지고; 상기 하단 압축기의 안착패널 중앙에 접합되어 상기 대퇴골 셀의 유동을 방지하는 유동 방지핀, 상기 유동 방지핀과 대향되도록 상단 압축기에 형성되는 핀홀을 포함하며; 상기 하단 압축기 및 상단 압축기의 각 핸들 사이에 설치되어 핸들의 가압력을 유지하는 체결수단 및 상기 핸들의 가압력을 해제시키는 가압해제 수단으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상단 압축기의 안착패널의 외주면에는 대퇴골 셀의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지 가이드가 더 포함되며, 상기 이탈방지 가이드는 원호를 따라 형성되는 톱니 형태일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 체결수단 및 가압해제 수단은, 상기 상단 압축기의 핸들로부터 내향되게 연장되는 제1 걸림돌기의 외측면으로 다수의 기어닛이 형성되고, 상기 제1 걸림돌기와 대응되는 하단 압축기의 소정 위치에 회동힌지를 구비한 지지봉이 형성되며, 상기 회동힌지에 의해 소정 각도 회동되는 제2 걸림돌기가 상기 제1 걸림돌기와 대향되도록 기어닛를 포함하되, 상기 제2 걸림둘 기와 수직으로 연장되는 해제핸들로부터 상기 제2 걸림돌기가 회동제어될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 해제핸들은, 상기 회동힌지를 중심으로 하단 압축기 사이로 판스프링이 장착되어 하단 압축기와 상단 압축기 간 록(LOCK) 상태를 유지하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구를 이용한 시술 방법에 있어서, a) 상기 센터핀이 안내되도록 대퇴골의 표면으로부터 상기 대퇴골두의 괴사 부위까지 천공을 형성하는 단계; b) 상기 천공된 위치로 상기 센터핀이 인입 설치되는 단계; c) 상기 중심부 감압기가 상기 센터핀에 의해 중앙이 안내된 후, 상기 드릴 핸드피스가 기동되는 단계; d) 상기 중심부 감압기에 의해 일정 거리 쏘윙되는 단계; e) 상기 중심부 감압기가 제거되고, 상기 하비스터에 의해 쏘윙된 대퇴골의 일부를 추출하는 단계; f) 상기 하비스터가 제거되고, 상기 대퇴골의 표면으로부터 상기 대퇴골두의 괴사 부위까지 쏘윙되도록 상기 d) 단계로 피드백하여 다수 개의 대퇴골 셀을 추출하며, 상기 대퇴골두의 괴사 부위를 감압시키는 단계; g) 상기 압축기구에 의해 상기 다수 개의 대퇴골 셀을 가압시켜 직경을 확장시키는 단계; 및 h) 상기 g) 단계에서 형성된 다수 개의 대퇴골 셀을 상기 중심부 감압기에 의해 제공되는 천공 부위로 재결합시키는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사 치료를 위한 시술 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 d) 단계에서 상기 중심부 감압기에 의해 쏘윙되는 거리는 1cm 내지 2cm일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, i) 상기 중심부 감압기에 의해 제공되는 천 공 부위로 골시멘트가 투입되는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 제시되는 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구 및 이를 이용한 시술방법은, 대퇴골두무혈성괴사로 인한 수술과정에서 추출되는 고관절 뼈를 시술 후 재조립할 수 있도록 시술 기구를 제공함에 따라, 환자의 고관절 뼈를 소진시키지 않고 이식하여 수술 후 환자의 신체적응력을 높이는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 시술기구를 사용함으로써, 수술 후 중공 부위로 타인 또는 환자 본인의 타 부위의 고관절 뼈를 충진시키는 기존의 과정을 배제할 수 있어 수술 시간을 단축시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 본 발명에 따른 대퇴골두 시술을 위한 제1 기구를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 제1 기구는 소정의 직경과 길이를 갖는 봉 구조로 이루어진 센터핀(101)을 나타낸다. 상기 센터핀(101)은 그 종단부가 첨예하도록 가공하여 시술이 용이하도록 유도할 수 있음은 당연할 것이다.

또한, 상기 센터핀(101)은 제조과정에서 연성을 최소화하기 위한 재질을 사용함이 바람직하며, 그 예로서 스테인레스, 코발트크롬, 티타늄 합금, 세라믹 등이 가능하다. 필요에 따라, 의료용 플라스틱 또는 골시멘트가 사용될 수 있을 것이다. 한편, 본 발명에서는 상기 센터핀(101)과 함께 사용되는 제2 기구로써, 괴사된 대퇴골두를 시술하기 위해 고관절로 관통로를 형성한다. 따라서, 상기 제2 기구는 드릴링 핸드피스에 장착되어 사용되는 중심부 감압기(Core Deccompressor)이다.

상기 제2 기구 즉, 중심부 감압기(120)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 소정의 직경과 길이를 갖는 중공형 구조로서 하단부에 고관절뼈 추출을 위한 추출공(109)이 형성된 원통함체(103), 상기 원통함체(103)의 전단부로 형성되어 고관절에 천공을 형성하기 위한 쏘우(107), 상기 원통함체(103)의 후단부에 형성되어 드릴링 핸드피스로 체결되는 체결돌기(105)로 이루어지고, 상기 체결돌기(105)로부터 내측으로 연장되어 상기 센터핀(101)을 안내하는 안내공(111)을 형성하며, 상기 안내공(111)은 상기 추출공(109)과 연장된 구조이다.

통상적으로 고관절은 대전자, 대퇴골 경부, 대퇴골두로 구분되며, 대퇴골 외측 피질골에서 대퇴골두까지의 거리는 대략 9cm 내지 10cm이다. 여기서, 상기 중심부 감압기(120)는 대퇴골에서 대퇴골두까지의 거리인 9cm 내지 10cm 보다 길어야 하며, 따라서, 중심부 감압기(120)의 원통함체(103)의 길이는 12cm 내지 15cm이다. 또한, 상기 중심부 감압기(120)로 인입되는 센터핀(101)의 길이는 중심부 감압기(120)의 길이와 동일 또는 유사하게 설정되어야 할 것이다.

그리고, 상기 센터핀(101)의 직경은 2mm ~ 4mm가 적절하며, 바람직하게는 3mm이다. 상기 중심부 감압기(120)의 안내공(111)은 상기 센터핀(101)이 슬라이딩 되도록 센터핀(101)의 직경 보다 0.2mm ~ 0.4mm 더 확장되며, 바람직하게는 0.3mm 이다. 그리고, 상기 안내공(111)은 5cm ~ 7cm, 바람직하게는 6cm로 연장됨이 바람직할 것이다. 한편, 상기 중심부 감압기(120) 또한 그 재질이 센터핀(101)과 동일하게 사용될 수 있는데, 스테인레스, 코발트크롬, 티타늄 합금, 세라믹 등이 적용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 시술기구를 이용한 시술방법을 설명한다.

먼저, 도 2는 본 발명의 시술방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a에 도시된 바와 같이 대퇴골두(203)의 하단부로 대퇴골 경부(205)가 자리하며, 대퇴골 경구(205)로부터 연장되는 대퇴골의 상하단부로 각각 대전자(209) 및 소전자(207)가 위치한다. 여기서, 상기 대퇴골두(203)의 임의의 위치로 괴사부위가 발생할 경우, 시술자는 괴사부위와 대향되는 시술위치를 확보한다.

시술위치는 대퇴골 경부(205)의 외주 손상이 없도록 하며, 따라서 괴사부위 및 대퇴골 경부의 중심을 경유하는 위치를 시술 포인트로 설정함이 바람직하다. 이와 같이, 시술 포인트가 설정되면 드릴 핸드피스를 이용하여 상기 센터핀(101)이 괴사부위로 진입하기 위한 드릴천공(211)을 수행한다. 드릴천공(211)은 센터핀(101)이 대퇴골로 억지끼움될 수 있는 천공의 직경에 대응하도록 드릴의 직경이 결정된다.

한편, 도 2b와 같이 대퇴골 외주면으로부터 상기 대퇴골두(203)의 괴사부위까지 드릴천공(211)이 형성되면, 전술된 센터핀(101)을 드릴천공(211)에 안내되도록 인입 설치된다. 여기서, 대퇴골의 외주면에서 대퇴골두까지의 거리가 대략 9cm 내지 10cm 정도임을 감안하고, 상기 센터핀(101)의 길이가 12cm 내지 15cm이기 때 문에, 상기 센터핀(101)은 대퇴골의 외주면으로부터 대략 5cm 내지 7cm 정도 돌출되도록 한다.

상기 센터핀(101)이 대퇴골두(203)로 인입 설치된 후, 시술자는 상기 제2 기구로써, 중심부 감압기(120)를 드릴 핸드피스에 장착한다. 상기 드릴 핸드피스는 중심부 감압기(120)를 체결하기 위한 드릴 척을 보유하며, 상기 드릴 척으로 중심부 감압기(120)의 체결돌기(105)를 고정 설치한다. 여기서, 상기 체결돌기(105)의 중심부로 형성된 안내공(111)으로 상기 센터핀(101)이 인출되어야 하기 때문에, 드릴 척은 상기 체결돌기(105)를 직각방향에서 체결되도록 한다. 이에 적용될 수 있는 드릴 핸드피스는 기존 의료기기에 다수 사용되고 있으며, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 중심부 감압기(120)가 드릴 핸드피스에 장착되면, 원통함체(103)의 전단부 즉, 쏘우(107)가 형성된 원통함체(103)의 개구면으로 상기 센터핀(101)이 수용되도록 위치한다. 이때, 상기 센터핀(101)은 대퇴골로부터 소정 거리 돌출되어 있음에 따라, 상기 센터핀(101)은 상기 원통함체(103)의 추출공(109)을 경유하여 상기 안내공(111)의 전단부로 인입된 상태이다. 이후, 드릴 핸드피스가 구동되면, 상기 원통함체(103)는 안내공(111)으로 인입된 센터핀(101)에 의해 안내되어 설정된 RPM으로 회전한다.

회전 기동되는 원통함체(103)는 센터핀(101)의 안내에 따라 상기 대퇴골을 쏘윙(Sawing)한다. 이는 도 2c에 도시한 바와 같이, 원통함체(103)는 쏘우(107)의 회전력을 기반으로 상기 센터핀(101)을 따라 대퇴골두(203)로 진입한다. 이로 인 해, 상기 원통함체(103)의 추출공(109)에는 쏘윙된 대퇴골이 인입되어 적재된다. 적재되는 대퇴골은 센터핀(101)에 의해 중심부가 천공된 원통형 구조를 갖는다. 여기서, 시술자는 상기 중심부 감압기(120)의 원통함체(103)가 대퇴골로 진입하는 거리를 인지해야 하는데, 이를 위해 상기 원통함체(103)의 외주면으로 용량 또는 진입거리를 표시할 수 있는 수치가 기재됨이 바람직할 것이다.

시술자는 이러한 수치를 토대로 소정 길이단위로 대퇴골을 추출하는데, 예컨대 1cm 내지 2cm 단위의 대퇴골 셀(cell)을 추출한다. 바람직하게는 1.5cm 단위이며, 원통함체(103)를 대퇴골로 해당 길이로 쏘윙하여 진입한다. 여기서, 대퇴골을 1.5cm 추출하기 위해서는 원통함체(103)를 대략 2cm 가량 진입한 후, 하비스터(harvester)를 이용하여 1.5cm 가량의 대퇴골을 인출한다.

여기서, 상기 하비스터는 대퇴골을 추출하기 위한 시술기구로써, 도 3a에 도시된 바와 같이, 하비스터(301)는 육각 기둥의 중공형 구조를 갖고 양 종단이 개구되며 쏘윙된 대퇴골을 외주면을 회절시켜 대퇴골의 일부를 인출하는 금속재질의 절단함체(321), 상기 절단함체(321)의 전단 개구면에 근접 설치되어 인출되는 대퇴골의 용량을 시각적으로 인지하기 위한 투시구(323), 상기 절단함체(321)의 타단 개구면으로 인입되어 인출된 대퇴골을 외부로 가압 토출시키기 위한 밀대(331)로 이루어진다. 그리고, 상기 밀대(331)는 대퇴골을 가압하기 위한 가압바디(337), 상기 가압바디(337)로부터 연장되어 상기 절단함체(321)의 내부를 따라 유동되는 연장바디(335), 상기 연장바디(335)의 종단부에 설치되어 인출된 대퇴골을 가압하는 인출헤드(333)로 이루어진다.

전술된 바와 같이, 상기 하비스터(301)는 상기 중심부 감압기(120)의 쏘우(107)에 의해 원형으로 쏘윙된 대퇴골의 절단 공간을 따라 상기 하비스터(301)의 절단함체(321)가 인입된다. 여기서, 상기 절단함체(321)는 대퇴골의 일부를 수용하며, 절단함체(321)의 내주면은 대퇴골의 외주면과 맞닿게 된다. 즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 절단공간으로 상기 절단함체(321)의 전단부가 인입된다. 이는 상기 절단함체(321)가 대퇴골의 일부에 억지끼움되는 것으로, 시술자는 상기 절단함체(321)를 회절시킨다.

이로 인해, 상기 대퇴골의 일부는 절단함체(321)의 내주면으로부터 회절력에 의한 마찰력이 발생함으로써, 쏘윙된 대퇴골의 일부가 절단되는 것이다. 이와 같이 절단되는 대퇴골 셀은 대략 1cm 내지 2cm가 적절하며, 절단함체(321)의 내부 공간으로 인입되어 있는 상태를 유지한다. 따라서, 시술자는 하비스터(301)를 대퇴골로부터 이격시킨 후, 상기 가압바디(337)를 가압하여 절단함체(321)에 인입된 대퇴골 셀을 외부로 토출시킨다.

이후, 시술자는 상기 절단공간으로 중심부 감압기(120)를 인입시켜 전술된 과정과 같이 반복적인 쏘윙을 수행하고, 또한 하비스터(301)를 이용하여 쏘윙된 대퇴골의 일부를 절단하여 인출하는 것이다. 이러한 반복 시술은 괴사부위에 도달할 때까지 이루어지며, 7개 내지 8개의 대퇴골 셀을 절단 및 추출하는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 상기 하비스터(301)의 구조를 달리할 수 있는데, 이는 대퇴골 셀의 절단 원리 및 방법이 동일하나 구조적 변형으로 인한 시술이 용이하도록 하고 있다. 즉, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 원통함체(103)에 의해 천공된 경로를 따라 대퇴골로 인입되어, 상기 대퇴골의 종단부를 수용하며, 양단이 개구된 투명재질의 투명관(303), 일단으로 상기 수용된 대퇴골의 종단을 권취하는 헤드(307)가 마련되고 타단에 손잡이(309)를 구비하며, 상기 투명관(303)의 내주면을 따라 유동되는 인출관(305)으로 이루어진다. 여기서, 상기 헤드(307)는 중앙으로 상기 센터핀(101)이 관통하기 위한 관통홀(313)이 형성되며, 상기 관통홀(313)을 중심으로 하여 단면이 반구형태를 갖는 원형함몰부(315)가 마련된다. 그리고, 상기 손잡이(309)와 대향되는 투명관(303)의 종단부에는 지지 가이드(311)를 형성한다.

이와 같이 구성되는 하비스터(301)는 원통함체(103)가 대퇴골을 일정 길이 쏘윙한 후 인출되면, 상기 원통함체(103)에 의해 형성된 홈을 따라 상기 투명관(303)을 인입시킨다. 그리고, 상기 손잡이(309)를 가압하여 상기 대퇴골의 종단부가 헤드(307)의 원형함몰부(315)에 가압되도록 한다. 이는 도 3d에 도시한 바와 같이, 헤드(307)의 테두리에 대퇴골 종단부의 모서리가 가압되는 것으로, 시술자는 상기 손잡이(309)를 회전시켜 쏘윙된 범위 내의 대퇴골을 절단한다. 이미 전술한 바와 같이, 원통함체(103)가 대략 2cm 정도 쏘윙을 한 후, 상기 하비스터(301)를 이용하여 1cm 내지 2cm, 바람직하게는 1.5cm 정도 절단하는 것이다. 도 3e는 하비스터(301)의 동작 상태를 나타낸 단면도이다.

한편, 시술자는 이와 같은 방법을 통해, 상기 대퇴골을 약 1.5cm 단위로 절단하여 다수 개 예컨대, 7개 또는 8개의 대퇴골 셀(cell)을 형성하여 인출한다. 여기서, 중심부 감압기(120)의 원통함체(103)의 추출공(109) 내에는 쏘윙된 대퇴골이 인입된 상태이다. 시술자는 인입 적재된 대퇴골을 원통함체(103)로부터 인출시킨다. 도 4에서는 상기와 같이 추출된 대퇴골 셀(Cell:401)을 도시하며, 중심부로 드릴천공(211)이 형성된 원통형 구조이다. 그리고, 인출과정에서 절단된 대퇴골 셀(401)들은 추출된 순서 및 방향에 따라 이식됨이 바람직할 것이다.

이와 같이, 상기 원통함체(103)가 대퇴골을 경유하여 대퇴골두(203)의 괴사부위까지 반복적으로 대퇴골을 추출하여 상기 괴사부위까지 관통함으로써 대퇴골두의 괴사부위를 감압한다. 시술자는 도시된 대퇴골 셀(다수 중 일부)의 괴사부위를 제거하는 시술 이후에, 대퇴골의 천공된 공간으로 다시 인입시켜 이식함으로써, 대퇴골의 자가결합을 유도해야 한다.

그러나, 상기 대퇴골 셀(401)은 상기 원통함체(103)의 두께로 인해 중심부 감압기(120)의 직경 보다 작은 직경으로 형성된다. 즉, 원통함체(103)의 두께로 인해 대퇴골의 일부가 소진되며, 상기 대퇴골 셀(401)은 이를 복구하기 위해 직경이 확장되어야 한다. 상기 원통함체(103)의 두께가 대략 0.2mm 내지 0.4mm, 적절하게는 0.3mm로 가정할 때, 상기 대퇴골 셀(401)의 직경은 0.6mm 늘려야 하는 것이다.

본 발명에서 상기 대퇴골 셀(401)의 직경을 확장할 수 있는 압축기구를 도 5a와 같이 제시하고 있다. 먼저, 도시된 바와 같이 상기 압축기구(501)는 상기 대퇴골 셀(401)을 안착시키기 위한 안착패널(503)과, 상기 안착패널(503)로부터 연장되는 핸들(505)로 이루어진 하단 압축기와, 상기 하단 압축기와 동일 구조를 갖고 힌지(511)를 중심으로 'X'자 형태로 대향되도록 설치되는 상단 압축기와, 상기 하단 압축기의 안착패널(503) 중앙에 접합되어 상기 대퇴골 셀(401)의 유동을 방지하 는 유동 방지핀(513), 상기 유동 방지핀(513)과 대향되도록 상단 압축기에 형성되는 핀홀(515)을 포함하며, 상기 하단 압축기 및 상단 압축기의 각 핸들(505) 사이에 설치되어 핸들의 가압력을 유지하는 체결수단(507) 및 상기 핸들의 가압력을 해제시키는 가압해제 수단(509)으로 이루어진다.

상기 체결수단(507) 및 가압해제 수단(509)은 통상의 걸림구조 및 걸림 해제구조가 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 도 5b에 도시한 바와 같이 상단 압축기의 핸들로부터 내향되게 연장되는 제1 걸림돌기(521)의 외측면으로 다수의 기어닛(531)가 형성되고, 상기 제1 걸림돌기(521)와 대응되는 하단 압축기의 소정 위치에 회동힌지(527)를 구비한 지지봉(525)이 형성되며, 상기 회동힌지(527)에 의해 소정 각도 회동되는 제2 걸림돌기(523)가 상기 제1 걸림돌기(521)와 대향되도록 기어닛(531')를 포함하되, 상기 제2 걸림둘기(523)와 수직으로 연장되는 해제핸들(529)로부터 상기 제2 걸림돌기(523)가 회동제어된다.

상기 해제핸들(529)은 상기 회동힌지(527)를 중심으로 하단 압축기 사이로 판스프링(미도시함)이 장착되어 하단 압축기와 상단 압축기 간 록(LOCK) 상태를 유지토록 한다. 그리고, 상기 상단 압축기의 안착패널의 외주면에는 대퇴골 셀(401)의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지 가이드(517)가 포함될 수 있으며, 상기 이탈방지 가이드(517)는 원호를 따라 형성되는 톱니 형태가 바람직할 것이다.

이와 같이 구성되는 압축기구(501)는 전술된 대퇴골 셀(401)의 직경을 확장하기 위한 것으로, 상기 하단 압축기의 안착패널(303)로 하나의 대퇴골 셀(401)을 안착시킨다. 이때, 상기 대퇴골 셀(401)은 중앙으로 천공이 형성되어 있음에 따라, 상기 안착패널(303)의 유동 방지핀(513)은 대퇴골 셀(401)에 천공된 공간으로 인입된다. 또한, 안착된 대퇴골 셀(401)의 상단부에는 상단 압축기의 안착패널로 형성된 이탈방지 가이드(517)가 위치하고 있으며, 상기 이탈방지 가이드(517)는 대퇴골 셀(401)의 가압 상태에서 대퇴골 셀(401)의 이탈을 방지하게 된다.

이후, 시술자는 상단 압축기 및 하단 압축기의 각 핸들(505)을 권취 가압하며, 이로 인해 상기 제1 걸림돌기(521) 및 제2 걸림돌기(523)의 각 기어닛(531, 531')는 걸림동작에 의해 기어닛 사이로 상호 체결된다. 여기서, 상기 판스프링은 해제핸들(529)을 내향되도록 가압함에 따라, 핸들(505)간 가압력은 해제되지 않는다. 시술자는 이와 같은 동작을 기반으로 소정 시간 동안 대퇴골 셀(401)을 가압 유지한다.

상기 압축기구(501)는 시술 과정에서 적어도 하나 이상 보유하되, 대퇴골 셀(401)의 수만큼 보유하여 시술 시간을 단축시킴이 바람직할 것이다. 대퇴골 셀(401)의 압축 시간은 압축기구(501)의 가압력에 반비례하나, 대략 10분 내지 20분 정도의 가압력을 토대로 대퇴골 셀(401)의 직경을 확장시킬 수 있을 것이다.

따라서, 대퇴골 셀(401)의 직경이 소망치에 도달하도록 확장되었다면, 시술자는 상기 압축기구(501)의 가압해제 수단(509)을 이용하여 압축 상태의 가압력을 해제시킨다. 이는 상기 하단 압축기로 구비된 해제핸들(529)을 외향되도록 가압하는 것으로, 상기 제2 걸림돌기(523)가 해제핸들(529)과 연동하여 외향되게 회동된다. 따라서, 상기 제2 걸림돌기(523)의 기어닛(531')는 제1 걸림돌기의 기어닛(531)으로부터 이탈되어 압축기구(501)의 각 안착패널(503)은 상호 이격된다.

상기 절차에 따라 다수의 대퇴골 셀(401)의 직경을 확장시킨 후, 상기 대퇴골 셀(401)을 인출 순서의 역으로 천공된 대퇴골에 인입한다. 대퇴골 셀(401)은 직경이 확장된 상태로서, 대퇴골의 천공 직경과 비슷하여 인입 과정은 억지끼움이 될 것이며, 이는 골의 자가결합을 도모하게 된다. 이와 같이, 추출된 모든 대퇴골 셀(401)이 인입되고 환자의 봉합이 이루어지면 시술이 완료되는 것이다. 그리고, 환자에 따라 자가결합력이 낮을 경우 대퇴골 셀(401)의 인입과정에서 골시멘트가 적절히 사용될 수 있음은 물론이다.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구를 이용한 수술은, 기존 수술과정과는 달리 드릴링된 고관절 중공부위로 본인 환자의 고관절 뼈를 재삽입토록 하여 수술 후 환자의 적응력을 높이고, 시술과정을 단순화시켜 수술 시간을 줄이게 된다. 따라서, 본 발명에서 제시되는 대퇴골두무혈성괴사용 시술기구는 의료산업 발전에 크게 도모할 수 있어, 산업적 이용 가치가 충분히 높을 것으로 판단된다.

도 1a, 1b는 본 발명에 따른 시술기구 중 센터핀 및 중심부 감압기를 나타낸 사시도이다.

도 2a, 2b, 2c는 본 발명의 시술 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하비스터를 나타낸 사시도이다.

도 3b는 도 3a의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 3c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하비스터를 나타낸 사시도이다.

도 3b는 도 3a의 헤드를 설명하기 위한 도면이다.

도 3c는 도 3b의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의해 추출되는 대퇴골 셀을 나타낸 도면이다.

도 5a는 본 발명에 따른 시술기구 중 압축기구를 나타낸 사시도이다

도 5b는 도 5a의 체결수단 및 가압해제 수단을 나타낸 확대도이다.

<주요 도면에 대한 부호의 설명>

101 : 센터핀 103 : 원통함체

105 : 체결돌기 107 : 쏘우

109 : 추출공 111 : 안내공

120 : 중심부 감압기 203 : 대퇴골두

211 : 드릴 천공 301 : 하비스터

303 : 투명관 305 : 인출관

307 : 헤드 313 : 핀관통홀

315 : 원형함몰부 321 : 절단함체

323 : 투시구 331 : 밀대

333 : 인출헤드 335 : 연장바디

337 : 가압바디 501 : 압축기구

503 : 안착패널 505 : 핸들

507 : 체결수단 509 : 가압해제수단

511 : 힌지 513 : 유동방지핀

515 : 핀홀 517 : 이탈방지 가이드

521 : 제1 걸림돌기 523 : 제2 걸림돌기

525 : 지지봉 527 : 회동힌지

529 : 해제 핸들 531, 531' : 기어닛

Claims

중심부 감압술을 위한 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구에 있어서,

대퇴골두의 괴사 부위로 가압 설치되며, 소정의 직경과 길이를 갖는 침봉 구조로 이루어진 센터핀과;

상기 센터핀에 의해 중앙이 안내되며, 일단이 드릴 핸드피스에 장착되고 타단이 원통형 쏘우 형태로 이루어져, 대퇴골의 표면으로부터 상기 대퇴골두의 괴사 부위까지 소정 거리 단위로 쏘윙(sawing)하는 중심부 감압기(Core Deccompressor); 및

상기 쏘우에 의해 형성된 천공을 따라 대퇴골로 인입된 후, 쏘윙된 대퇴골의 종단부를 권취하여 이를 추출하는 하비스터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 센터핀은 제조과정에서 연성을 최소화하기 위해, 스테인레스, 코발트크롬, 티타늄 합금 및 세라믹 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 중심부 감압기는,

소정의 직경과 길이를 갖는 중공형 구조로서 하단부에 고관절뼈 추출을 위한 추출공이 형성된 원통함체와, 상기 원통함체의 전단부로 형성되어 대퇴골에 천공을 형성하기 위한 쏘우와, 상기 원통함체의 후단부에 형성되어 드릴링 핸드피스로 체결되는 체결돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 3 항에 있어서,

상기 중심부 감압기는 스테인레스, 코발트크롬, 티타늄 합금 및 세라믹 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 3항에 있어서,

상기 원통함체는 길이 방향으로 용량 또는 거리를 표시할 수 있는 척도수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 3항에 있어서,

상기 체결돌기로부터 내측으로 연장되어 상기 센터핀을 안내하는 안내공을 형성하며, 상기 안내공은 상기 추출공과 연장된 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 하비스터는,

다각형 기둥의 중공형 구조를 갖고 양 종단이 개구되며 쏘윙된 대퇴골을 외주면을 회절시켜 대퇴골의 일부를 인출하는 금속재질의 절단함체, 상기 절단함체의 전단 개구면에 근접 설치되어 인출되는 대퇴골의 용량을 시각적으로 인지하기 위한 투시구, 상기 절단함체의 타단 개구면으로 인입되어 인출된 대퇴골을 외부로 가압 토출시키기 위한 밀대로 이루어진 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 밀대는,

대퇴골을 가압하기 위한 가압바디, 상기 가압바디로부터 연장되어 상기 절단함체의 내부를 따라 유동되는 연장바디, 상기 연장바디의 종단부에 설치되어 인출된 대퇴골을 가압하는 인출헤드로 이루어진 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 하비스터는,

상기 중심부 감압기에 의해 천공된 경로를 따라 대퇴골로 인입되어, 상기 대퇴골의 종단부를 수용하며, 양단이 개구된 투명재질의 투명관, 일단으로 상기 수용된 대퇴골의 종단을 권취하는 헤드가 마련되고 타단에 손잡이를 구비하며, 상기 투명관의 내주면을 따라 유동되는 인출관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 9 항에 있어서,

상기 헤드는,

중앙으로 상기 센터핀이 관통하기 위한 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀을 중심으로 하여 단면이 반구형태를 갖는 원형함몰부가 마련되고, 상기 손잡이와 대향되는 투명관의 종단부에는 지지 가이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 하비스터로부터 추출된 대퇴골 셀을 상기 천공된 위치로 재 인입시켜 자가결합을 유도할 수 있도록, 상기 대퇴골 셀을 가압하여 직경을 확장시키는 압축기구가 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 11 항에 있어서,

상기 압축기구는,

상기 대퇴골 셀을 안착시키기 위한 안착패널과, 상기 안착패널로부터 연장되는 핸들로 이루어진 하단 압축기와, 상기 하단 압축기와 동일 구조를 갖고 힌지를 중심으로 'X'자 형태로 대향되도록 설치되는 상단 압축기로 이루어지고;

상기 하단 압축기의 안착패널 중앙에 접합되어 상기 대퇴골 셀의 유동을 방지하는 유동 방지핀, 상기 유동 방지핀과 대향되도록 상단 압축기에 형성되는 핀홀을 포함하며;

상기 하단 압축기 및 상단 압축기의 각 핸들 사이에 설치되어 핸들의 가압력을 유지하는 체결수단 및 상기 핸들의 가압력을 해제시키는 가압해제 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 12 항에 있어서,

상기 상단 압축기의 안착패널의 외주면에는 대퇴골 셀의 이탈을 방지하기 위한 이탈방지 가이드가 더 포함되며, 상기 이탈방지 가이드는 원호를 따라 형성되는 톱니 형태인 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 12 항에 있어서,

상기 체결수단 및 가압해제 수단은,

상기 상단 압축기의 핸들로부터 내향되게 연장되는 제1 걸림돌기의 외측면으로 다수의 기어닛이 형성되고, 상기 제1 걸림돌기와 대응되는 하단 압축기의 소정 위치에 회동힌지를 구비한 지지봉이 형성되며, 상기 회동힌지에 의해 소정 각도 회동되는 제2 걸림돌기가 상기 제1 걸림돌기와 대향되도록 기어닛를 포함하되, 상기 제2 걸림둘기와 수직으로 연장되는 해제핸들로부터 상기 제2 걸림돌기가 회동제어되는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.
제 14 항에 있어서,

상기 해제핸들은,

상기 회동힌지를 중심으로 하단 압축기 사이로 판스프링이 장착되어 하단 압축기와 상단 압축기 간 록(LOCK) 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 대퇴골두무혈성괴사용 시술 기구.