KR101161039B1 - 흉골절개 또는 흉골골절 이후에 사용되는 흉골 보강 장치 - Google Patents

Abstract

흉골절개 또는 흉골골절 이후에 사용되는 흉골 보강 장치는 생체적합성 재료로 제작되고, 몸체 부분(4)에 의해 서로 결합되는 한 쌍의 다리(20, 30), 및 한 쌍의 암들(6, 7)을 구비한 긴 모듈형 부재(10)를 포함한다. 다리(20, 30)는 흉골에 측면인 환자의 흉부의 늑골 공간 내에 고정될 수 있고, 그리고 그 안에 고정된 이후에 흉부의 내측에서 상호 반대 방향으로 굽어질 수 있다. 한 쌍의 다리들(20, 30)에 수직하게 몸체 부분(4)의 한 측면에서 다른 측면으로 연장된 암들(6, 7)은 연속되는 모듈형 부재를 다양한 형태로 결합시키는 메일부(male part) 및 피메일부(female part)를 구성한다.

흉골, 모듈형 부재, 암, 다리, 늑골, 흉골절개, 흉골골절

Description

흉골절개 또는 흉골골절 이후에 사용되는 흉골 보강 장치 { Sternum reinforcing device to be used after a sternotomy or a sternal fracture }

본 발명은 흉골절개 또는 흉골골절 이후에 사용되는 흉골 보강 장치에 관한 것이다.

중앙의 흉골절개는 심장 수술 분야에서 매우 유용한 수술이다. 환자의 흉골 또는 그 부분은 톱 또는 다른 절단 수단에 의해 절단된다. 모든 흉골이 두 개로 절단되는 경우에, 그 흉골의 반체(halves)는 서로 측면으로 분리되어 떨어지고 따라서 종격동(mediastinum) 구조가 노출된다. 그 결과로서, 흉부 캐비티 내에 큰 틈새가 형성되고, 이는 심장 및 큰 장기로의 최적의 외과적 접근을 허용하고 그리고 환자에게 용인될 수 있다.

일단 수술이 완료되면, 두 개의 흉골 반체는 재결합된다. 통상적으로, 흉골의 안정성 및 환자의 회복을 확보하기 위하여, 메르실렌 섬유(ersilene fibres), 철 와이어, 금속 및 플라스틱 밴드, 니티놀 클램프(nitinol clamp) 등과 같은 몇몇 수단이 흉골 봉합에 이용된다. 이를 하기 위한 가장 유용한 현행 방법은 늑골 공간을 통해 관통하는 흉골 주위로 철 와이어를 이용하는 것이다.

그러나 중앙의 흉골절개 및 현행 방법 양자는 모두 합병증에서 자유롭지 못 하다. 흉골 상처의 합병증은, 불편을 야기하고 관련 호흡기 장애를 가져오는 긴 흉부 고통으로부터 세균감염(infections) 및 종격동염(mediastinitis)의 위험에 상처의 피열(dehiscence)에 이른다.

미국 특허 제4,583,541호는 엄중한 흉골 봉합을 유지하기 위한 흉골 안정기(sternal stabilizer)를 이미 제공한다. 그러한 안정기는 환자의 분할된 흉골의 전단 표면에 길이 및 중심에 관련하여 가로놓이기에 적합한 단일 스트랩형 부재로 본질적으로 구성된다. 그러한 스트랩형 부재는 다수 쌍의 관통홀이 제공된다. 다수의 와이어가 흉골에 동심적으로 형성된 흉골 후단 표면 관통홀로부터 스트랩형 부재 관통홀까지 연장되고 그리고 중앙 요홈 내에서 함께 묶이거나 꼬여진다. 상술한 특허는 중앙 흉골절개 이후에 보여지는 합병증의 발생 문제를 극복하는 것을 지향한다. 이러한 문제들은 와이어 파손, 예컨대 환자의 얇은 피부를 통한 와이어 돌출, 흉골 반체의 분리, 치료하기 위한 흉골의 결핍, 흉골 반체의 감영 및 느슨함 또는 불안정성에 이른다.

그와 달리 흉골 내 홀들 및 스트랩형 부재 내 홀들이 함께 고정되어야 하는 필요성에 의해서 그 기능이 제한되는 것으로 이해되는 흉골 안정기를 보호하기 위한 상술한 특허로부터, 이 발명은 흉골절개 수술이 시간 내에 그 강도가 점점 더 느슨해지는 골격 체계를 갖는 나이 많은 환자들에게 더욱 자주 일어난다는 점을 고려하여, 하나의 흉골 반체 또는 양자 모두에 대해 부분적으로 또는 전체적인 보강을 생성함을 목적으로 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 흉골 반체 및 흉골의 전단 및 후단 부분 양자에 대해 측면 보강을 제공하는 흉골 봉합에 사용되기에 적합한 장치를 제조하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 후속하는 손상 및 뒤따르는 부분적 또는 완전 골절 및 와이어 느슨함을 가져올 수 있는 흉골상의 와이어의 문질러짐의 위험 없이, 와이어 묶음을 통해 이루어질 수 있는 흉골 봉합을 수행하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 주요 수술에 뒤따르는 흉골의 부분 또는 전체 골절에 의해 영향을 받는 부분에서의 봉합을 허용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흉골 반체가 손상의 큰 위험이 심장 및 다른 우회로 및 관련 덕트와 연관되는, 어떠한 점착을 분리하기 위한 필요성 없이 특히 흉골 피열에 대한 수술 중에 봉합되는 것을 허용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 당뇨, 호흡기 장애, 또는 비만, 또는 정중방 흉골절개가 필요한, 환자가 영향을 받을 수 있는 골다공증 진행(osteoporosis process)과 같은 노화 또는 쇠퇴에 의한 합병증 진행의 위험에서 통상의 방법에 의해 다시 봉합될 수 있는 흉골을 보강하기 위한 것이다.

그러므로, 본 발명은 흉골절개 또는 흉골골절 이후에 사용되는 흉골 보강 장치로서, 장치 내에 흉골의 전단(anterior edge)의 표면 부분에 위치하도록 설계되고, 제 1 및 제 2 연결부를 구비하여 제공되는 적어도 하나의 긴 모듈형 부재를 포함하고, 이때 긴 모듈형 부재의 제 1 연결부는 선행하는 긴 모듈형 부재의 제 2 연결부와 결합되기에 적합하고, 긴 모듈형 부재의 제 2 연결부는 뒤따르는 긴 모듈형 부재의 제 1 연결부와 결합되기에 적합하며, 그리고 각 긴 모듈형 부재는 흉골의 측단(lateral edge)에 인접한 늑골 공간 내에 고정되도록 설계된 돌출부분이 제공되는 것을 특징으로 하는 흉골 보강 장치를 제공한다.

본 발명은 동봉된 도면과 관련하여 두 개의 바람직한 실시형태들을 참조하여 기술될 것이며, 이는 다음과 같다:

도 1은 본 발명에 따른 흉골 보강 장치의 제 1 실시형태를 얻기 위한 형태의 판 블랭크의 평면도를 보여주고;

도 2는 도 1의 판 블랭크에 의해 얻어진 긴 부재의 형태의 흉골 보강 장치를 사시도로 보여주고;

도 3은 상호 연속적으로 맞물리는 도 2의 경우와 같은 세 개의 긴 부재를 갖는 흉골 보강 장치를 사시도로 보여주고;

도 4는 본 발명에 따른 흉골 보강 장치의 제 2 실시형태를 얻기 위한 형태인 판 블랭크를 평면도로 보여주고;

도 5는 도 4의 판 블랭크에 의해 얻어진 긴 부재의 형태의 흉골 보강 장치의 사시도를 보여주고;

도 6은 도면에서 90도로 회전하는 도 5의 흉골 보강 장치의 입면 측면도(elevation side view)를 보여주고;

도 7은 도 6의 흉골 보강 장치의 상부 평면도를 보여주고;

도 8은 도 6의 흉골 보강 장치의 저부 평면도를 보여주고;

도 9는 본 발명에 따른 유지 부목의 평면도를 보여주고;

도 10은 도 9에서 도시된 것처럼 유지 부목(부분적으로 도시됨)을 더 제공하여 상호 연속적으로 맞물리는 도 5에 도시된 세 개의 긴 부재를 갖는 흉골 보강 장치의 사시도를 보여주며; 그리고

도 11은 흉골 내에 양방향으로 고정되는 본 발명에 따른 보강 장치를 개략적 사시도로 보여준다.

도면을 참조하면, 도 1의 평면도에 도시된 것처럼, 반 조립된 상태의, 예컨대 펀칭된 판 블랭크의 형태(도면의 평면에 완전히 놓여진)의 본 발명의 제 1 실시형태가 도시된다. 보강 장치는 전기 방전 기기 또는 레이저 절단기 등과 같은 펀칭 또는 다른 절단 공정에 의해 형성되는 생체적합성 재료, 예컨대, 스테인레스 스틸의 시트로부터 모듈형 긴 부재로 제작될 수 있다. 재료의 기계적 및 기술적 특성은 장치로 적합한 기계적 작업 속성, 유용성 및 기능성을 확보하도록 선택된다. 자명하게는, 보강 장치는 주형에 의한 가공에 의해서, 또는 비금속 재료로부터, 그리고 다른 방법에 의해서 얻어질 수 있다.

긴 모듈형 부재(1)는 작은 몸체 부분(4)이 긴 모듈형 부재(1)의 중간 위치에 이음판의 형태로 형성되는 방식으로 형상화된다. 몸체 부분(4)은 모듈형 부재(1)의 중앙 부분(5)에 인접하고, 접음선(l₄)이 그 사이에 제공된다. 몸체 부분(4)의 측면으로 개개의 접음선(l₂, l₃)을 따라 몸체 부분(4)상에 접하고, 중앙 부분(5)으 로부터 분리된 한 단부들(2, 3)이 형성된다.

모듈형 부재(1)는 중앙 부분(5)에 대하여 한 방향에서 연장된 하나와 다른 방향에서 연장된 다른 하나의 암들(6, 7)의 형태의 연결부들을 갖는다. 직사각형 단면 프로파일을 갖는 암(6)은 그 자유단(8)을 향해 약간 테이퍼진다. 암(7)은 평행한 접음선(2l₉, 2l₁₀)의 쌍을 이용하여 이중으로 굽어질 수 있는 핀들(9, 9)에 의해 횡적으로 연장된다.

도 1의 펀칭된 판 블랭크는 도 2의 사시도에서 사용되기에 적합하도록 수직하게 준비된다. 이 도면에서 몸체 부분(4)은 수직하게 아래로 굽어지고, 따라서 도면을 관통하는 것처럼, 그리고 몸체 부분(4)의 측면 평행 단부(2 및 3)는 실질적인 직각으로 외측을 향해 굽어져 유지 클램프 수단(이하 기술된다)에 적합한 U-형상 단면을 형성한다.

핀들(9, 9)은 이중으로 접혀져 소위 채널 중공 프로파일 단면을 형성한다. 핀들(9, 9)은 평행한 접음선들((2l₉, 2l₁₀)을 이용하여, 후자에 평행한게 그리고 도면에 대하여 위로(도 2 및 3에 도시된 것처럼) 또는 아래로(도 5, 6, 7, 8, 10 및 11에 도시된 것처럼) 접혀진다. 중공 단면을 생성하기 위해 핀들(9, 9)을 접는 선택은 제 1 케이스의 장치를 설치하기에 보다 적합한 사용에 의해 제안될 수 있고, 그리고 제 2 케이스에서 그 상황에서 동일 장치의 더욱 완성된 전면 표면에 의해서, 그리고 이해하기 용이한 다른 표식에 의해서 위 또는 아래로 접혀질 수 있다.

도 3에서 본 발명의 흉골 보강 장치가 그 조립 단계의 제 1 실시형태에 따른 세 개의 긴 모듈형 부재의 단위로써 도시된다. 따라서, 이 단위는 도 11의 개략적 사시도에서 도시된 것처럼 설치될 것이다. 긴 모듈형 부재는 일반적으로 1로 지칭되고 그리고 n이 최대 4가 되는 부분들 1₁, 1₂, ..., 1_n의 첨자에 의해 식별될 것이다.

도 3에 도시된 것처럼, 긴 모듈형 부재들(1₁, 1₂, 1₃)이 다양한 슬라이딩 커플링에 의해 연속적으로 연결되고, 여기서 모듈형 부재(1₁)의 메일 암(6; male arm)이 후속하는 모듈형 부재(1₂)의 피메일 암(7; female arm)에 고정되고, 그리고 모듈형 부재(1₂)의 메일 암(6)이 후속하는 모듈형 부재(1₃)의 피메일 암(7)에 고정된다. 긴 모듈형 부재들(1₁, 1₂)은 충분히 관통하고, 하나의 피메일 부분(female part)의 단부가 다른 돌출 단부(2)상에 접한다. 부재(1₃)는 다른 것들과 간격을 두고 도시된다.

몸체 부분(4)의 크기는 모든 환자의 늑골 공간에 고정될 수 있도록 된다. 한편으로는, 암들(6, 7)의 길이방향 크기 및 그 상호 미끄러지는 양은 하나의 긴 부재 및 뒤따르는 것이 환자의 모든 늑골(rib) 폭에 조정될 수 있도록 공간을 두는 방식으로 선택된다. 다르게 말해서, 모듈형 부재는 후속하는 것으로부터 그 상호 접촉을 느슨하게 하지 않으면서 상대 늑골 공간 내에 몸체 부분을 고정하기에 필요한 치수로 공간을 둘 수 있다.

도 4를 참조하면, 전체로써 10으로 지칭되는 본 발명에 따른 모듈형 장치의 제 2 실시형태가 도 1의 경우와 유사한 평면도에 의해 도시된다.

논리적 편의를 위해서, 기술된 제 2 실시형태에서 유사한 참조번호 및 표식은 제 1 실시형태의 경우와 유사한 또는 동일한 부분을 가리키는 데 사용된다. 제 2 실시형태는 단부들(2, 3)이 몸체 부분(4)으로부터 연장되어 다리들(20, 30)을 형성한다는 점에서 제 1 실시형태와 다르다.

도 4의 펀칭된 판 블랭크는 도 5의 사시도에서 그 사용에 용이한 형태로 곧추선다. 여기서 몸체 부분(4)은 수직으로 아래로, 따라서 도면 시트를 관통하는 것처럼 굽은 형태이고, 그리고 두 개의 측면 다리들(20, 30)이 실질적으로 90도 외측으로 굽어진다. 제 1 실시형태에서, 핀들(9, 9)이 채널형 단면을 형성하도록 굽어진다. 역방향의 회전하는 화살표들(F)은 측면 다리들(20, 30)이 적합한 클램핑을 생성하기 위해서 개개의 늑골에 대응하여 흉부의 내측 표면상에 그들에 인접하여 반대 방향으로 굽어질 수 있다는 점을 가리킨다. 그러므로, 보강 장치가 제작되는 재료는 수작업에 의해서 적합하게 굽어질 수 있어야 한다.

도 6 내지 8에서 세 개의 직교하는 도면들에 의해 본 발명의 제 2 실시형태가 보여진다. 도 7은 또한 제 1 실시형태의 평면도라는 점이 명백하다. 도 6 내지 8은 상세하게 기술되지 않는다. 본 발명의 제 2 실시형태에 따라 사용되는 유지 부목(12)의 평면도가 도 9에 도시된다. 유지 부목(12)은 다리들(20, 30)이 그들을 관통할 수 있는 치수로 슬롯(13)을 구비하여 제공된다. 유지 부목(12)의 한 측면에서, 와이어 가이드 노치(14; wire guiding notch)가 제공된다.

설치에서, 제 1 실시형태에서 이미 설명된 바와 같이, 다수의 긴 모듈형 부 재(10₁, 10₂, ..., 10_n)가 하나의 모듈형 부재의 메일 암(6)을 후속하는 모듈형 부재의 피메일 암(7)에 고정시킴으로써 서로 연결된다.

충분한 수의 긴 보강 부재가 도달하는 경우에, 늑골 공간을 고려하여, 메일 및 피메일 암들을 불완전하게 고정시킴에 의해서 흉부 내 설치가 수행될 수 있다. 도 10에서, 화살표들 F-F 방향으로 동일 다리를 회전시키기 전에 내부의 보다 큰 클램핑을 생성하기 위해서 화살표들(G-G)의 방향으로 유지 부목(12)의 다리(20, 30)을 고정시키는 방법이 도시된다.

도 11에 도시된 것처럼, 두 개의 연속하는 긴 보강 부재들이 흉골절개 또는 부분 골절에 처해지는 흉골의 전면 단부 부분들상에서 흉부의 전면으로부터 고정된다. 도 11은제 2 실시형태를 참조하고 있으나, 그러나 제 1 실시형태를 또한 참조할 수 있다. 만일 다리들(20, 30)이 있다면, 흉부의 내측 부분에 고정되기 위한 반대 방향에서 일단 한 번 고정된 이후에 화살표 F에 의해 가리켜진 방향으로 굽어진다. 다리들(20, 30)은 유지 부목(12)이 고정된 이후에 굽어질 수 있고, 이는 흉부 내 스트레스의 보다 나은 분포를 생성한다. 이러한 목적에서, 두 개의 연속하는 보강 장치들이 각 몸체 부분(4)의 단부들(2, 3) 사이를 통과하는 와이어(15)에 의해 잠겨진다. 비록 도면에 도시되고 있지 않으나, 몸체 부분(4)은 외측으로 굽어진 측면 단부들(2, 3)을 이미 한정하고 있는 와이어(14)를 위한 중앙 가이드 면을 생성하기 위해 적절하게 굽어질 수 있다.

그러한 방식으로, 보강 장치는 필요한 곳에 설치될 수 있다. 묶여진 와이어 는 보강 장치에 의해 감싸지고, 그리고 이는 와이어의 풀어짐 또는, 흉부의 정상적인 호흡 운동에서 흉골 와이어의 비벼짐 등과 같은 다른 합병증에 의해 흉골 피열의 위험을 수반하지 않을 것이다.

본 발명에 따른 특정 보강 장치들에 의해서, 흉골은 몸체 부분(4)의 단부들(2, 3) 사이에 적절하게 수용될 수 있는 통상의 와이어, 또는 테이프 및 밴드들과 함께 닫혀진다.

긴 부재는 필요한 수로 사용될 수 있고, 그리고 단일 보강 그룹으로 함께 형성할 수 있다. 도 11에서 긴 부재는 완전한 보강을 위하여 흉골의 한 측면 및 다른 측면상 양쪽에 위치하고 있음에도, 보다 적은 수의 부재들이 부분적으로는 흉골의 반체 또는 양자를 보강하는 데 이용될 수 있다.

보강 장치의 사용은 흉골이 요구되지 않는 좋은 컨디션이 아닌 그러한 경우에서 회피될 수 있다.

관련 기술에 숙련된 자는 위에서 기술된 장치에 대해 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 점을 이해할 것이다. 기술되고 도시된 실시형태들에서 연결부들이 다양한 결합을 형성하고 있음에도, 이들은 긴 부재 및 다른 부재 사이에서 다른 결합, 움직임 또는 조정을 생성할 수 있다. 예컨대, 적어도 두 개의 핀들, 긴 부재의 위를 향한 그리고 후속하는 부재의 슬롯 내 움직이는 돌출부들이 선택될 수 있다. 또한 부품들의 형태가 다양하게 달라질 수 있다. 예를 들면, 몸체 부분은 잔여 긴 부재에 모나지 않게 배치될 수 있고, 그러나 흉골의 측면 구성에 볼록한 고정구를 이용할 수 있다. 필요한 경우, 장치에 대한 모든 수정이 첨부된 청구범위 에 설정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 점이 지향된다.

본 발명에 따르면 흉골 반체 및 흉골의 전단 및 후단 부분 양자에 대해 측면 보강을 제공하는 흉골 봉합에 사용되기에 적합한 장치를 제조할 수 있다.

Claims (14)

1. 흉골절개 또는 흉골골절 이후에 사용되는 흉골 보강 장치로서,

   흉골의 전면 세로 측면 단부(anterior longitudinal lateral edge)의 표면 부분에 위치하도록 설계되고, 보강 그룹의 유닛으로써 이용되기에 적합하며, 제 1 및 제 2 연결부(6, 7)를 구비하여 제공되는 적어도 하나의 긴 부재(1; 10)를 포함하고, 상기 긴 부재(1; 10)의 제 1 연결부(6)는 흉골의 전면 세로 측면 단부에 따라 보강 그룹의 선행하는 긴 부재의 제 2 연결부(7)와 결합되기에 적합하고, 상기 긴 부재의 제 2 연결부(7)는 뒤따르는 흉골의 전면 세로 측면 단부에 따라 보강 그룹의 긴 부재의 제 1 연결부(6)와 결합되기에 적합하며, 상기 긴 부재(1; 10)는 흉골의 세로 측면 단부에 인접한 늑골 공간 내에 고정되도록 설계된 돌출부분(4)이 제공되는 것을 특징으로 하는 흉골 보강 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 긴 부재(1; 10)의 상기 제 1 연결부(6) 및 상기 제 2 연결부(7)는 상기 그룹의 선행 및 후행하는 긴 부재의 대응하는 연결부들과 다면적 결합을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 긴 부재(1; 10)는 생체적합성, 형상화된 굽은 판 재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 연결부는 선행하는 긴 부재의 대응하는 제 2 연결부(7) 내에 미끄러져 고정되는 메일 암(6; male arm)인 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 메일 암은 직사각형의 평평한 단면 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 연결부는 후행하는 긴 부재의 제 1 연결부(6) 내에 미끄러져 고정되는 피메일 암(7; female arm)인 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 피메일 암(7)은 선행하는 긴 중공 채널형 단면 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 늑골 공간에 대한 돌출 부분은 상기 제 1 연결부(6)와 상기 제 2 연결부(7) 사이에서 그들에 대해 직각으로 연장된 긴 부재(1; 10)의 몸체 부분(4)인 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 몸체 부분(4)은 외측으로 수직하게 굽은 평행한 자유단들(2, 3), 및 그들을 감싸도록 동일 흉골에 대한 긴 부재의 클램핑 수단(15)을 갖는 U-형태인 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 클램핑 수단은 스테인레스 스틸 와이어(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 U-형태의 돌출 부분(4)의 자유단들(2, 3)은 흉골에 측면인 환자의 흉부의 늑골 공간 내에 고정될 수 있는 다리(20, 30) 형태의 돌출 부분(4)으로부터 연장되고, 그리고 흉부의 내측에서 상호 반대 방향으로 굽은 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 다리(20, 30)가 상호 반대 방향에서 몸체 부분(4)으로부터 굽기 이전에 상기 다리(20, 30)의 유지 및 통과를 위한 다양한 슬롯(13)이 제공되는 별개의 부목(12)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 부목(12)은 상기 클램핑 수단(15)을 수용하기 위한 가이드 노치(14)를 구비하여 그 일단에서 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 삭제

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