KR101169809B1 - 뼈 플레이트용 신속 해제 드릴 가이드 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 예를 들면 플레이트와 같은 뼈 고정 시스템의 일 부품에 해제 가능하게 부착될 수 있는 외과용 드릴 가이드 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 외과용 드릴 가이드 조립체는 예를 들면 드릴, 나사, 뼈 패스너, 또는 다른 기구 또는 패스너를 뼈 내로 안내하도록 사용된다.
드릴 가이드 조립체, 외과용, 뼈 고정 시스템, 플레이트, 패스너

Description

뼈 플레이트용 신속 해제 드릴 가이드 조립체 {QUICK-RELEASE DRILL GUIDE ASSEMBLY FOR BONE PLATE}
본 발명은 뼈 플레이트 등의 뼈 고정 시스템의 일부에 해제 가능하게 부착될 수 있는 외과용 드릴 가이드 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 외과용 드릴 가이드 조립체는 예를 들어 드릴 비트, 나사, 뼈 패스너, 또는 다른 도구나 패스너를 뼈 또는 다른 조직으로 안내하는데 사용된다.
다양한 정형 외과적 용도를 위한 외과용 고정 플레이트가 널리 사용되고 있다. 상기 플레이트는 의사나 사용자에 의해 환자의 뼈를 안정시키고, 고치거나 정렬할 뿐만 아니라 환자의 뼈의 압축을 변경하기 위해 사용된다. 통상적으로 플레이트는 플레이트의 구멍을 통해 설치되는 나사 등의 복수의 패스너로 뼈에 체결된다. 패스너의 적절한 배향 및 정렬과 플레이트의 견고한 외과적 결합은 이식 후에 향후 발생될 잠재적인 복잡한 문제들을 완화시킬 수 있다.
예를 들어, 척추에 사용되는 뼈 플레이트는 장시간 추간 고정(intervertebral fixation), 골편 고정(bone-fragment fixation) 및/또는 척추 경관부(the cervical region of the spine)의 전방 감압에 플레이트가 사용될 때, 특별히 주의해서 설치해야 한다. 척추 수술의 오차율은 특히 척수(spinal cord)의 감도와 척수 주변에 침투하는 과정에서 본래 갖고 있는 위험성 때문에, 매우 작다. 특히, 패스너를 안착시키기 위해 사용 가능한 척추 뼈의 치수는 명백히 제한되고 있다.
각 고정 나사는 그 관련된 플레이트 구멍과 적절하게 정렬되어, 각 나사가 플레이트와 정확하게 장착되고 적절한 각도로 뼈에 들어가야 한다. 플레이트 구멍 내에서 나사가 오정렬은 조직 손상과 척수 상해의 위험을 갖는다. 또한, 부적절하게 장착된 나사는 뼈 물질(bony meterial)에 플레이트가 불안정하거나 견고하지 못하게 연결되도록 하고, 따라서 잠재적으로 플레이트의 유용성을 해치게 된다. 특히, 체결 플레이트는 정밀한 패스너 정렬이 요구된다.
본 발명은 드릴 가이드 조립체에 관한 것이며, 일 실시예는 정렬 드릴 배럴(alignment drill-barrel), 부싱, 이중 아암 지지체, 래칫 기어 기구, 핸들 부재 및 해제 노브(release knob)로 구성된다.
정렬 드릴 배럴은 선단부와, 말단부라고도 불리는 전방 단부(forward-end)를 갖는다. 바람직하게는, 정렬 드릴 배럴의 선단부는 두 개의 리지를 가지며, 말단부는 대체로 테이퍼진다. 정렬 드릴 배럴은 드릴 비트, 뼈 탭(bone tap), 나사, 뼈 패스너 또는 다른 도구를 뼈나 다른 조직에 수용 및 안내하도록 구성된다. 바람직하게는, 정렬 드릴 배럴은 결합 핀 또는 뼈 나사, 드릴, 탭 또는 송곳의 경로가 소정의 궤적을 따라 관통될 수 있도록 한다.
바람직하게는, 부싱은 방사상 확장 가능한 전방 단부 및 선단부를 가지며, 전방 단부는 뼈 플레이트에서 패스너 구멍과 맞물리도록 구성된다. 바람직하게는, 부싱의 방사상 확장 가능한 전방 단부는 복수의 핑거부(finger portion)를 갖는다. 또한, 바람직하게 방사상 확장 가능한 전방 단부는 견부(shoulder), 목부(neck) 및 목부의 전방에 배치된 외향으로 돌출된 림을 갖는다. 부싱은 정렬 드릴 배럴을 활주 가능하게 수용하도록 구성된다. 바람직하게는, 부싱의 전방 단부를 향한 정렬 드릴 배럴의 활주는 부싱의 전방 단부로 팽창하여 뼈 플레이트에 드릴 가이드 조립체를 고정시킨다.
일 실시예에서, 이중 아암 지지체는 둔각를 형성하는 "L"의 두 개의 단부를 갖는, 대체로 "L자형"이다. 바람직하게는, 이중 아암 지지체는 그 중심 영역에 구비된 공간을 갖는다. 일 실시예에서, 대체로 수평으로 배치되는 단부는 피봇 나사를 삽입하기 위한 피봇 구멍을 포함한다. 일 단부에서, 이중 아암 지지체는 부싱의 선단부에 비가동식 또는 고정식으로 연결되며, 그 타 단부에서, 이중 아암 지지체는 핸들 부재의 전단부에 비가동식으로 연결된다.
예시적인 실시예에서, 핸들 부재는 전단부(front end) 및 후단부(back end)를 갖는다. 이는 의사 또는 사용자가 드릴 가이드 조립체를 사용할 때, 보다 잘 파지할 수 있도록 상부 상에 넓은 홈을 갖는, 대체로 타원형이다. 핸들은 설계의 선택에 따라 중공 또는 중실일 수 있다.
일 실시예에서, 래칫 기어 기구는 대체로 "Y자형"이며, 이중 아암 지지체의 공간 내에 수용된다. 일 단부에서, 래칫 기어 기구의 제1 레그는 피봇 지점에서 이중 아암 지지체에 피봇 가능하게 지지된다. 제1 레그의 그 단부는 C자형 바이스 그립(vice-grip)을 형성하기 위해 피봇 지점 이상으로 더 연장된다. C자형 바이스 그립은 정렬 드릴 배럴에 부착된다. C자형 바이스 그립은 선단부에서 두 개의 리지 사이에 정렬 드릴 배럴을 파지한다. 바람직한 실시예에서, C자형 바이스 그립의 평면은 정렬 드릴 배럴과 부싱의 축방향에 대해서 대체로 수직이다. Y형 래칫 기어 기구의 제2 레그는 C자형 바이스 그립의 평면에 수직인 평면에서 래칫 기어 기구가 점진적으로 회전 가능하도록 외측에 폴(pawl)을 포함한다. Y형 래칫 기어 기구의 미부 단부(tail-end)는 트리거로서 역할하며, 핸들 부재를 향하거나 그로부터 멀어지는 방향으로 피봇 지점에 대해서 회전 운동으로 움직인다. 래칫 기어 기구의 운동, 특히 C자형 바이스 그립의 운동은 부싱에 대해서 정렬 드릴 배럴을 활주 시킨다.
예시적인 실시예에서, 해제 노브는 기저부(base)를 갖는 만곡된 세로 방향 부재를 갖는다. 기저부는 그 주연 방향 경계부의 일측에 톱니(serration)를 가지며, 타측에는 구멍을 갖는다. 해제 노브는 이중 아암 지지체에 부착된 도웰 핀(dowel pin)을 중심으로 기저부의 구멍을 통해 피봇된다.
Y형 래칫 기어 기구의 미부가 핸들 부재를 향한 방향으로 사용자 손가락의 회전 운동에 의해 가압될 때, 정렬 드릴 배럴의 말단부는 부싱 내로 가압되고 부싱의 전방 단부를 확장시켜, 뼈 플레이트의 구멍 또는 리세스 내에 부싱은 체결된다. 부싱은 뼈 플레이트에 해제 가능하게 체결되도록 뼈 플레이트 구멍 또는 리세스 내에서 팽창하기 위한 구성 및 치수로 된다.
Y형 래칫 기어 기구가 해제 노브와 맞물릴 때, Y형 래칫 기어 기구의 제2 레그의 외측면 상의 폴은 드릴 가이드를 뼈 플레이트에 체결하기 위해 해제 노브 상의 톱니와 맞물린다. 바람직하게는, 정렬 드릴 배럴은 플레이트의 패스너 구멍의 축과 자체적으로 정렬된다.
해제 노브가 더 가압되면, 폴은 톱니로부터 결합 해제되고, 바람직하게는, Y형 래칫 기어 기구는 스프링 등의 편향 부재의 작동으로 인해 비활성 위치로 되돌아간다. Y형 래칫 기어 기구는 그 C자형 바이스 그립을 통해 차례로 손가락으로부터 멀리 정렬 드릴 배럴을 세로 방향으로 이동시킨다. 그 결과, 부싱은 후퇴 위치를 취하여 구멍 또는 리세스와 결합 해제한다.
드릴 가이드 조립체의 다른 실시예는 선단부 및 말단부를 갖는 정렬 배럴과, 정렬 배럴을 활주 가능하게 수용하도록 구성되며 방사상 팽창성 전방 단부 및 선단부를 갖는 부싱과, 톱니를 갖는 해제 노브와, 제1 레그, 제2 레그 및 미부를 갖는 가동형 래칫 기어 기구를 포함하며, 상기 전방 단부는 뼈 플레이의 구멍 또는 리세스에 삽입되도록 구성되며, 래칫 기어 기구의 제1 레그는 정렬 배렬에 연결되고, 래칫 기어 기구의 제2 레그는 정렬 배럴을 제위치에 보유하기 위해 톱니와 맞물리도록 구성된 폴을 가지며, 래칫 기어 기구의 미부는 사용자에 의해 선택적으로 래칫 기어 기구를 이동시키도록 작동될 수 있으며, 래칫 기어 기구의 운동으로 인해 부싱에 대해서 정렬 배럴을 활주시켜 전방 단부를 방사상으로 확장시켜 플레이트에 부싱을 해제 가능하게 체결하고, 제1 드릴 가이드는 부싱에 결합되며, 제2 드릴 가이드는 드릴 비트를 수용 및 안내하도록 구성된다.
제1 드릴 가이드는 제1 연결 요소에 의해 부싱에 연결될 수 있다. 제1 연결 요소는 관통하는 부싱의 적어도 일부 및 관통하는 드릴 가이드의 적어도 일부를 각각 수용하기 위한 적어도 두 개의 보어를 가질 수 있다. 제1 드릴 가이드는 또한 제2 연결 요소에 의해 부싱에 추가로 연결될 수도 있고, 제2 연결 요소는 관통하는 부싱의 적어도 일부 및 관통하는 드릴 가이드의 적어도 일부를 각각 수용하기 위한 적어도 두 개의 보어를 가질 수 있다.
제1 연결 요소의 적어도 두 개의 보어는 제1 간격만큼 분리될 수 있고, 제2 연결 요소의 적어도 두 개의 보어는 제2 간격만큼 분리될 수 있으며, 제1 간격은 제2 간격보다 클 수 있고, 제2 연결 요소는 제1 연결 요소보다 부싱의 전방 단부의 말단부에 더 근접될 수 있다. 대안적으로, 제1 연결 요소는 제2 연결 요소보다 부싱의 전방 단부의 말단부에 더 근접될 수 있다.
제1 연결 요소는 관통하는 핀의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 핀 보어를 더 포함할 수 있으며, 핀의 적어도 일부는 부싱이 뼈 플레이트와 맞물릴 때 구멍 또는 리세스의 적어도 일부와 맞물리도록 구성된다.
드릴 가이드 조립체는 부싱에 연결된 제2 가이드를 더 포함할 수 있으며, 제2 드릴 가이드는 드릴 비트를 수용하고 안내하도록 구성된다. 제2 드릴 가이드는 제1 드릴 가이드에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 드릴 가이드는 제1 연결 요소에 의해 부싱에 연결될 수 있다. 제1 연결 요소는 관통하는 제1 드릴 가이드의 적어도 일부, 관통하는 제2 드릴 가이드의 적어도 일부 및 관통하는 부싱의 적어도 일부를 각각 수용하기 위한 적어도 세 개의 보어를 가질 수 있다.
제1 연결 요소는 관통하는 핀의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 핀 보어를 더 포함할 수 있으며, 핀의 적어도 일부는 부싱이 뼈 플레이트와 맞물릴 때 구멍 또는 리세스의 적어도 일부와 맞물리도록 구성된다.
제1 드릴 가이드 및 제2 드릴 가이드는 제2 연결 요소에 의해 부싱에 추가로 연결될 수 있다.
제2 연결 요소는 관통하는 제1 드릴 가이드의 적어도 일부, 관통하는 제2 드릴 가이드의 적어도 일부 및 관통하는 부싱의 적어도 일부를 각각 수용하기 위한 적어도 세 개의 보어를 가질 수도 있다.
제1 및 제2 드릴 가이드를 수용하는 제1 연결 요소의 보어는 제1 간격만큼 분리되고, 제1 및 제2 드릴 가이드를 수용하는 제2 연결 요소의 보어는 제2 간격만큼 분리되며, 제1 간격은 제2 간격보다 크고, 제2 연결 요소는 제1 연결 요소보다 부싱의 전방 단부의 말단부에 더 근접될 수 있다. 대안적으로, 제1 연결 요소는 제2 연결 요소보다 부싱의 전방 단부의 말단부에 더 근접될 수 있다.
제1 드릴 가이드는 종축을 가질 수 있고, 부싱이 뼈 플레이트에 체결될 때, 제1 드릴 가이드의 종축은 뼈 플레이트의 제1 뼈 패스너 구멍과 대체로 정렬될 수 있다. 드릴 가이드 조립체는 드릴 비트를 수용하고 안내하도록 구성되고 부싱에 연결된 제2 드릴 가이드를 더 포함할 수 있고, 제2 드릴 가이드는 종축을 가지며, 부싱이 뼈 플레이트에 체결될 때, 제2 드릴 가이드의 종축은 뼈 플레이트의 제2 뼈 패스너 구멍과 대체로 정렬될 수 있다. 뼈 플레이트의 리세스는 적어도 하나의 형상 영역 및 슬롯을 포함한다.
또한, 뼈에 구멍을 천공하기 위한 다른 방법이 기술되고, 상기 방법은 (a) 드릴 가이드 조립체를 제공하는 단계와, (b) 뼈 플레이트의 리세스로 부싱을 삽입하는 단계와, (c) 적어도 제1 드릴 가이드를 뼈 플레이트의 제1 뼈 패스너 구멍과 정렬시키는 단계와, (d) 리세스에 부싱을 확장시키는 단계와, (e) 부싱을 플레이트에 체결하는 단계와, (f) 드릴 비트를 제1 드릴 가이드에 삽입하는 단계와, (g) 제1 구멍을 천공하는 단계를 포함하며, 상기 드릴 가이드 조립체는 선단부 및 말단부를 갖는 정렬 배럴과, 정렬 배럴을 활주 가능하게 수용하도록 구성된 부싱과, 톱니를 갖는 해제 노브(release knob)와, 제1 레그, 제2 레그 및 미부를 갖는 가동식 래칫 기어 기구를 포함하고, 부싱은 방사상 확장 가능한 전방 단부 및 선단부를 가지며, 전방 단부는 뼈 플레이트의 구멍 또는 리세스 내에 삽입 가능하도록 구성되고, 가동식 래칫 기어 기구의 제1 레그는 정렬 배럴에 연결되고, 가동식 래칫 기어 기구의 제2 레그는 소정 위치에서 정렬 배럴을 유지하기 위해 톱니와 맞물리도록 적합하게 구성된 폴을 가지며, 가동식 래칫 기어 기구의 미부는 사용자에 의해 래칫 기어 기구를 선택적으로 이동시키도록 작동되며, 래칫 기어 기구는 부싱을 플레이트에 대해 체결 해제하기 위하여 방사상으로 전방 단부를 확장시키도록 부싱에 대해 정렬 배럴을 활주하여 이동하고, 제1 드릴 가이드는 드릴 비트를 수용하고 안내하도록 구성된다.
부싱의 전방 단부의 적어도 일부는 리세스의 적어도 일부와 끼워 맞춰지도록 구성될 수 있다. 부싱은 정렬 배럴과 부싱이 서로 끼워 맞춰지는 관계로 이들을 체결함으로써 플레이트에 체결될 수 있다. 드릴 가이드 조립체는 부싱에 연결된 제2 드릴 가이드를 더 포함할 수 있으며, 제2 드릴 가이드는 드릴 비트를 수용하고 안내하도록 구성된다.
상기 방법은 드릴 비트 가이드를 제2 드릴 가이드로 삽입하고 제2 구멍을 천공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 뼈를 천공하기 위해 사용되는 키트가 설명되며, 상기 키트는 (a) 드릴 가이드 조립체와, (b) 부싱에 연결될 수 있는 적어도 제1 및 제2 드릴 가이드와, (c) 적어도 하나의 드릴 가이드를 부싱에 연결하기 위한 적어도 제1 및 제2 연결 요소를 포함하며, 드릴 가이드 조립체는 선단부 및 말단부를 갖는 정렬 배럴과, 정렬 배럴을 활주 가능하게 수용하도록 구성된 부싱과, 톱니를 갖는 해제 노브와, 제1 레그, 제2 레그 및 미부를 갖는 가동식 래칫 기어 기구를 포함하고, 부싱은 방사상으로 확장 가능한 전방 단부 및 선단부를 가지며, 전방 단부는 뼈 플레이트의 구멍 또는 리세스 내에 삽입가능하도록 구성되고, 래칫 기어 기구의 제1 레그는 정렬 배럴에 연결되고, 래칫 기어 기구의 제2 레그는 소정 위치에서 정렬 배럴을 유지하기 위해 톱니와 맞물리도록 적합하게 구성된 폴을 가지며, 래칫 기어 기구의 미부는 사용자에 의해 래칫 기어 기구를 선택적으로 이동시키도록 작동되며, 래칫 기어 기구의 이동은 부싱을 플레이트에 대해 체결 해제하기 위하여 방사상으로 전방 단부를 확장시키도록 부싱에 대해 정렬 배럴을 활주하여 이동한다.
적어도 제1 및 제2 드릴 가이드는 상이한 길이를 가질 수 있고, 적어도 제1 및 제2 드릴 가이드는 상이한 직경을 가질 수 있다. 적어도 제1 및 제2 연결 요소 각각은 관통하는 적어도 하나의 드릴 가이드를 수용하기 위한 보어와, 관통하는 부싱을 수용하기 위한 보어를 가질 수 있으며, 제1 연결 요소의 보어는 제1 장치배열을 가지고, 제2 연결 요소의 보어는 제2 장치배열을 가지며, 제1 장치배열은 제2 장치배열과 대체로 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 특징들이 첨부한 도면에 기술되어 있으며, 동일한 도면 부호는 몇몇 도면에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다. 예시가 필요하여 구성요소가 도시된 임의의 실시예에 따라 설명되었지만, 본 발명이 도시되고 기술된 특정한 실시예에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
도1은 드릴 가이드 조립체의 제1 실시예의 사시도이다.
도2는 도1의 조립체에 사용가능한 정렬 드릴 배럴의 실시예의 단면도이다.
도3은 도1의 조립체에 사용가능한 정렬 드릴 배럴의 다른 실시예의 부분 단면도이다.
도4는 부싱의 일 실시예의 단면도이다.
도5는 부싱 및 핸들 부재가 부착된 이중 아암의 측면도이다.
도6은 Y형상의 래칫 기어 기구의 사시도이다.
도6a은 Y형상의 래칫 기어 기구의 측면도이다.
도6b는 이중 아암 지지체에 연결된 래칫 기어 기구를 도시한 드릴 가이드 조립체의 사시도이다.
도7은 해제 노브의 측면도이다.
도7a는 해제 노브에 결합된 래칫 기어 기구의 사시도이다.
도8은 드릴 가이드 조립체의 핸들 부재의 측면도이다.
도9는 후퇴 위치에 핑거부를 갖춘 부싱의 측면도이다.
도10은 확장 위치에 핑거부를 갖춘 부싱의 측면도이다.
도11은 뼈 플레이트에 결합된 도1의 드릴 가이드 조립체의 사시도이다.
도12a는 드릴 가이드를 갖춘 드릴 가이드 조립체의 다른 실시예의 사시도이다.
도12b는 도12a의 조립체의 다른 사시도이다.
도12c는 도1 및 도12a의 조립체와 함께 사용될 수 있는 예시적 뼈 플레이트의 부분 평면도이다.
도13a는 도12a의 조립체와 함께 사용되는 선단 연결 요소의 평면도이다.
도13b는 도12a의 조립체와 함께 사용되는 말단 연결 요소의 평면도이다.
도1을 참조하면, 복수의 패스너 구멍을 갖는 경부 척추 체결 뼈 플레이트(certical spine-locking bone plate)와 함께 사용되도록 구성된 외과용 드릴 가이드 조립체(5)가 도시된다. 외과용 드릴 가이드 조립체는 경부 체결 판과 함께 기술되었지만, 경부 체결 판을 참조하는 것은 단지 예시적인 것이며, 외과용 드릴 가이드 조립체는 체결 및 체결 해제 뼈 플레이트뿐만 아니라 장골(long bone), 악안면(maxillofacial) 용도 등을 위한 뼈 플레이트를 포함하는 다양한 뼈 플레이트와 함께 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
이런 드릴 가이드 조립체(5)의 실시예는 뼈 플레이트 내의 패스너 구멍에 고정되거나 체결될 수 있다. 드릴 리세스(354)에 고정되거나 체결될 수 있는 드릴 가이드 조립체(500)의 관련 실시예가 이하의 도12a 내지 도13b에 도시된다. 체결 또는 고정은 외과 수술 절차, 예를 들면 천공, 또는 나사 또는 다른 유사한 패스너의 체결 등의 정확도에 도움을 줄 수 있다. 또한, 드릴 가이드는 뼈 플레이트로부터 신속하게 분리되고 해제되어 천공 또는 유사한 절차를 포함하는 외과 수술 절차의 속도를 향상시킨다.
드릴 가이드 조립체(5)는 정렬 조립체(15), 해제 노브(100), 핸들 부재(250), 래칫 기어 기구(50) 및 이중 아암 지지체(10)를 포함할 수 있다.
정렬 조립체(15)는 정렬 드릴 배럴(150) 및 부싱(200)을 포함할 수 있다. 의사 또는 사용자는 뼈 플레이트(350)의 패스너 구멍(352) 내에 정렬 조립체(15)를 해제 가능하게 부착할 수 있다. 다른 부착 선택 사양은 특히 도12a 내지 도13b를 참조하여 이하에 기술된다. 드릴 비트 또는 이와 같은 다른 도구가 정렬 조립체(15)에 그리고 정렬 조립체를 통해 삽입될 수 있다.
도2를 참조하면, 정렬 드릴 배럴(150)의 일 실시예가 도시된다. 정렬 드릴 배럴(150)은 선단부(174)로부터 말단부(172)까지의 관통 보어(185)를 가질 수 있다. 드릴 비트 또는 다른 도구가 보어(185)를 통해 삽입될 수 있다. 도2의 실시예에서, 드릴 배럴은 x12의 환형 직경을 갖는 제1 중공 원통부(156), x18의 내부 환형 직경을 갖는 제2 중공 원통부(158) 및 x24의 내부 환형 직경을 갖는 제3 중공 원통부(160)를 포함하며, x24는 x18보다 작고, x18은 x12보다 작다. 정렬 드릴 배럴(150)의 외부면은 견부(162) 및 견부(164)를 포함하며, 제1 섹션(166)의 외경은 제2 섹션(168)의 외경 x20보다 큰 x14이다. x14는 3mm 내지 10mm의 예시적 직경, 바람 직하게는 대략 8mm의 직경을 갖는다. 제3 섹션(170)은 견부(164)에서 외경 x22로부터 말단부(172)에서 직경 x26으로 테이퍼진 원추형 섹션이다. 정렬 드릴 배럴(150)의 선단부(174)는 제1 원형 리지(152) 및 제2 원형 리지(154)를 갖는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 원형 리지(152, 154)는 각각 외경 x16을 갖는다.
본 실시예에서, 제1 원형 리지(152)는 정렬 드릴 배럴(150)의 선단부(174)와 동일 평면에 있다. 원추형 섹션(170)은 전이부(transition; 164)에서 외경 x22로부터 단부(172)에서 외경 x26으로 테이퍼진다. 바람직하게는, 내경 x24은 중심선(180)을 따라 형성된 것처럼 정렬 드릴 배럴(150)의 원추형 섹션(170)의 길이를 따라 일정하다.
도3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 정렬 드릴 배럴(150)이 도시된다. 도3에서, 정렬 드릴 배럴(150)은 원통부(182)를 갖는 중공이며, 부싱(200) 내에서 정렬 드릴 배럴(150)의 이동을 용이하게 하도록 테이퍼진 원추형 섹션(184)이다. 원통부(182)는 외경 x5을 갖지만, 원추형 섹션(184)은 전이부(186)에서 외경 x5으로부터 말단부(188)에서 외경 x6으로 테이퍼진다. 바람직하게는, 내경 x7은 중심선(190)을 따라 형성된 것처럼 정렬 드릴 배럴(150)의 길이를 따라 일정할 수 있다.
도4를 참조하면, 부싱이 도시된다. 부싱(200)은 중심선(240) 주위에 정렬 드릴 배럴(150)을 동축으로 수용할 수 있다. 부싱(200)은 선(240) 주위에 사실상 대칭일 수 있다. 부싱(200)의 전방 단부(222)는 종방향으로 연장된 핑거부(210)로 구성되는 것이 바람직하다. 개별 핑거부(210)는 인접 핑거부(210) 사이에 종방향으로 연장된 슬릿(204)에 의해 분리될 수 있다. 예를 들면, 도4에 도시된 바와 같은 슬릿(204)은 핑거부(210)가 굽혀질 때 응력 집중을 최소화하는 기능을 하는 원형부(206)를 포함할 수 있다. 핑거부(210)는 내향으로 탄성적으로 편향되어 이완 상태일 때 자연적으로 내향 배치 상태를 취할 수 있다. 부싱(200)의 확장 가능한 전방 단부(202)의 전단부에서, 핑거부(210)는 방사상 확장 가능한 원주 방향 목부(208)를 형성할 수 있다. 견부(212)는 목부(208)의 후단부에 그리고 목부에 인접하게 존재하는 것이 바람직하다.
목부(208)는 뼈 측면(bone-side surface)으로부터 뼈 플레이트의 상부면까지 패스너 구멍 벽의 두께보다 약간 긴 길이에 걸쳐 연장된다. 따라서, 목부(208)는 부싱(200)을 플레이트에 고정하도록 확장된 핑거부(210) 및 뼈 플레이트 패스너 구멍(352)에 삽입될 수 있다. 특히, 부싱(200) 내의 정렬 드릴 배럴(150)의 이동은 부싱(200)을 뼈 플레이트에 고정하도록 핑거부(210)를 확장시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 드릴 가이드 조립체가 플레이트에 고정되어, 상대 이동을 제한할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 방사상 확장 가능한 림(214)을 형성하는 핑거부(210)가 목부(208)의 전단에 그리고 목부에 인접하게 제공될 수 있다.
다른 실시예에서, 부싱(200)의 말단부(222)는 림(214), 목부(208) 또는 견부(212)를 포함하지 않을 수 있지만, 대신 도4에 도시된 지점(220)으로부터 내경 및 외경이 감소하는 테이퍼진 단부를 갖는다. 이러한 실시예에서, 테이퍼는 패스너 구멍을 통해 뼈 플레이트에 자유롭게 끼워 맞춰질 수 있도록 되어 있다.
다른 실시예에서, 림이 사용되지 않을 수 있다. 부싱(200)의 여러 부분, 즉 목부(208), 견부(212) 및 림(214)은 단일 재료의 구조로 된 단일편인 것이 바람직하다.
또 다른 실시예에서, 핑거부(210)는 견부, 목부 및/또는 림을 포함할 필요가 없다. 대신, 예를 들면 작은 핀이 부싱을 플레이트에 고정하도록 사용될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서, 핑거부(210)가 뼈 플레이트 패스너 구멍(352){또는 도12a 내지 도13b를 참조하여 이하에 기술되는 드릴 리세스(354)} 내에 꼭 맞게 끼워지도록 뼈 플레이트(350)와 소정의 마찰을 발생하는 핑거부(210)의 내향 바이어스가 선택된다. 대안적으로, 핑거부(210)의 탄성은 설계의 목적에 적합하도록 변화될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 부싱(200)은 원형부(206) 바로 위에 축방향(240)으로 하나 이상의 종방향 슬롯을 측부(224) 상에 갖는다. 이 슬롯들은 압력솥 또는 다른 살균 및/또는 세척 공정 시에 더 좋은 세척을 제공한다.
도4를 참조하면, 부싱(200)은 외경이 x3인 주연 리지(218)와 외경이 x4인 영역(216)을 갖는다. x4는 4㎜ 내지 20㎜, 바람직하게는 약 8㎜의 예시적 치수를 갖는다.
도5에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에서, 이중 아암 지지체(10)는 핸들 부재(250)를 정렬 조립체(15)에 연결한다. 보다 상세하게는, 도1 및 도2의 예시적 실시예에서, 이중 아암 지지체(10)는 그 단부가 정렬 조립체(15)의 선단부에 고정식으로 연결된다. 이중 아암 지지체(10)는 부싱(200)에 연결된 제1 부분(14)을 갖는, 대체로 L자형인 것인 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 이중 아암 지지체(10)의 단부(12)는 부싱(200)의 선단부(242)에서 리지(218)에 부착된다.
이중 아암 지지체(10)는 용접에 의해 부싱(200)에 고정되는 것이 바람직하다. 대안적인 실시예에서, 마찰 끼워 맞춤, 가압 끼워 맞춤 등이 사용될 수 있다. 리지(218)의 외경 x3은 이중 아암 지지체(10)의 클램프(12)의 내경 x1과 대략 동일하다. 또한, 부싱(200)은 해제 가능한 체결 수단에 의해 이중 아암 지지체(10)에 고정될 수 있다. 제1 부분(14)은 통상 정렬 조립체(15) 또는 부싱(200)의 축방향에 수직이다. 이중 아암 지지체(10)의 제2 부분(16)은 이중 아암 지지체(10)의 제1 부분(14)과 둔각 θd1을 형성하는 것이 바람직하다. θd1은 약 90°내지 약 180°의 범위를 가지며, 더 바람직하게는 약 105°내지 약 135°의 범위를 갖는다. 이중 아암 지지체(10)와 핸들 부재(250)는 핸들 부재(250)의 전단부에서 도웰 핀(20)에 의해 고정식으로 연결되어, 서로에 대해 비가동적이다. 바람직한 실시예에서, 핸들 부재(250)는 천공 위치로부터 멀리 위치되어, 체결 뼈 플레이트(350) 부근에 가시성이 증가된다.
도5에 도시된 바와 같이, 이중 아암 지지체(10)의 제2 부분(16)은 도웰 핀(18)에 의해 제1 부분(14)에 부착될 수 있거나, 또는 이중 아암 지지체(10)는 핸들 부재(250)와 둔각θd2를 형성할 수도 있다. θd2는 약 90°내지 약 180°의 범위를 가지며, 더 바람직하게는 약 105°내지 약 135°의 범위를 갖는다. 핸들 부재(250)와 이중 아암 지지체(10)는 통상 S자 형상 또는 지그재그 형상을 형성하며, 바람직한 실시예에서는, 제1 부분(14)의 종축과 제2 부분(16)의 종축(26)은 동일한 평면에 놓인다. 핸들 부재(250)의 종축(280)도 이중 아암 지지체(10)의 제1 부분(14)의 종축(24)과 제2 부분(16)의 종축(26)과 동일한 평면에 놓이는 것이 바람직하다. 이중 아암 지지체(10)의 제1 부분(14)의 종축은 핸들 부재(250)의 종축(280)과 대략 평행한 것이 바람직하다.
도6을 참조하면, 래칫 기어 기구(50)의 예시적 실시예가 도시된다. 래칫 기어 기구(50)는 사용자가 톱니(102)를 갖는 폴(58)을 각각 결합 및 결합 해제하여 뼈 플레이트(350)로 드릴 안내 조립체(5)의 체결 및 해제를 조작할 수 있게 한다. 바람직한 실시예에서, 래칫 기어 기구(50)는 제1 레그(52), 제2 레그(54) 및 미부(56)를 갖는, 대략적인 Y자형이다.
래칫 기어 기구의 제1 레그(52)는 그 단부의 대략적인 C자형 바이스 그립(60)과 피봇 나사(64)의 삽입을 위한 피봇 구멍(62)을 포함한다. C자형 바이스 그립(60)은 드릴 배럴(150)의 단부(174)에 위치된 제1 리지(152)와 제2 리지(54) 사이(또한, 도2 참조)에서 정렬 드릴 배럴(150)를 파지한다. 도6a에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, Y자형 래칫 기어 기구(50)의 제1 레그(52)의 전방부(anterior portion)를 형성하는 C자형 바이스 그립(60)의 평면은 Y자형 래칫 기어 기구(50)의 제1 레그(52)의 종축(64)과 예각 θd를 이룬다. 세로의 제1 레그(52)와 C자형 바이스 그립(60) 사이의 만곡 지점에서, 피봇 나사(64)와 구멍(62)이 위치된 다. 이 피봇 기구(62)는 정렬 드릴 배럴(150)의 이동을 돕는다. 바람직한 실시예에서, 예각은 약 25°내지 약 45°이다. 더 바람직한 실시예에서, 예각 θd는 래칫 기어 기구(50)가 해제 노브(100)의 톱니(102)로부터 완전히 결합 해제될 때, 래칫 기어 기구(50)를 피봇 나사(64) 주위에서 핸들 부재(250)로부터 멀리 이동시켜 핑거부(210)로부터 종방향으로 멀어져서 부싱(200)으로부터 제거될 수 있도록 정해진다. θd는 0°내지 90°일 수 있으며, 예시적인 치수는 60°일 수 있다.
Y자형 래칫 기어 기구(50)의 제2 레그(54)는 해제 노브(100)의 단부에서 톱니(102)와 결합하는 수평 폴(58)을 포함한다. Y자형 래칫 기어 기구(50)의 미부(56)는 사용자가 정렬 드릴 배럴(150)의 이동을 수행하도록 힘을 인가하는 트리거로서 작용한다.
도7을 참조하면, 해제 노브(100)는 해제 노브(100) 내의 도웰 핀 구멍(104)과 이중 아암 지지체(10)의 제2 부분(16) 내의 해제 노브 구멍(142)을 관통하여 삽입되는 도웰 핀(106)에 대해 피봇된다. 도웰 핀(106)으로부터 피봇식으로 지지되면, 해제 노브(100)의 표면 상의 톱니(102)는 Y자형 래칫 기구의 미부(56)(트리거)가 핸들 부재(250)를 향해 가압 또는 이동될 때, Y자형 래칫 기어 기구의 제2 레그(54) 상에서 폴(58)과 결합할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 해제 노브(100)는 고무 슬리브(106), 또는 의사 또는 사용자가 해제 노브(100)를 가압할 때 견고한 견인력을 제공하는 재료로 이루어진 슬리브를 갖는다. 대안적으로, 해제 노브의 표면은 의사 또는 사용자가 해제 노브(100)를 조정할 때 견인력을 증가시키도록 표면 직물을 가질 수 있다.
도8을 참조하면, 핸들 부재(250)가 도시된다. 핸들 부재(250)는 드릴 안내 조립체(5)를 사용할 때 의사 또는 사용자가 더 잘 파지할 수 있도록 상부에 넓은 홈(242)을 갖는 대략적인 타원형상을 갖는다. 핸들 부재(250)의 전단부(254)에는, 두 개의 공동인 제1 공동(256) 및 제2 공동(258)이 제공된다. 제1 공동(256)은 선(260)을 따르는 축을 가지며, 제2 공동(258)은 선(270)을 따르는 축을 갖는다. 제1 공동(256)은 압축 스프링(272)을 수용하고, 제2 공동(258)은 이중 아암 지지체(10), 특히 이중 아암 지지체(10)의 제2 부분(16)을 수용한다. 이중 아암 지지체(10)의 제2 부분(16)은 도웰 핀(20)에 의해 핸들 부재(250)에 고정된다. 바람직한 실시예에서, 도웰 핀(20)은 핸들 부재(250)의 축(280)에 대체로 수직이다. 핸들의 예시적인 치수는 제일 넓은 지점에서의 폭이 15㎜ 내지 40㎜이고 길이는 100 내지 150㎜이다.
의사 또는 사용자가 트리거(56)를 핸들 부재(250)를 향해 가압할 때, 래칫 기어 기구(50)는 선회(swivel)한다. Y자형 래칫 기어 기구(50)가 핸들 부재(250)의 방향으로 이동하여, 정렬 드릴 배럴(150)은 부싱(200)을 뼈 플레이트(350)를 향해 하향 이동시킨다. 정렬 드릴 배럴(150)(도2)의 원뿔 형상(170)으로 인해, 부싱(200) 상의 핑거부(210)는 정렬 드릴 배럴(150)의 전단부(172)가 부싱(200)의 전방 에지(214)에 다가갈 때 외부로 확장한다. 핑거부(210)의 외경이 패스너 구멍(352)의 외경과 일치할 때, 드릴 안내 조립체(5)는 뼈 플레이트(350)에 대해 체결된다. 수술용 드릴 비트(400) 또는 임의의 다른 적절한 비트, 나사, 탭, 송곳 등의 장치는 정렬 드릴 배럴(150)을 통해 삽입될 수 있다.
정렬 드릴 배럴(150)은 부싱(200) 내에 활주 가능하게 수용되는 형상과 치수를 갖는다. 정렬 드릴 배럴(150)과 부싱(200)은 드릴 안내 조립체(5)가 뼈 플레이트(350)에 대해 체결될 수 있도록 협동할 수 있다. 정렬 드릴 배럴(150)의 원추형 섹션(184)은 정렬 드릴 배럴(150)이 체결된 위치로 이동될 때, 핑거부(210)를 확장하도록 부싱(200)의 핑거부(210)와 협동한다. 정렬 드릴 배럴(150)의 원추형 섹션(184)은 정렬 드릴 배럴(150)이 전방으로 이동되어 부싱(200)의 전방 단부(214)를 확장할 때, 부싱(200)의 내부면에 대해 외향으로 가압할 수 있다. 이 실시예에서, 원추형 섹션은 핑거부(210)를 방사상으로 외향 가압하기 위해, 부싱(200)의 내부면과 정합하여 부싱의 내부면에 대해 핑커(210) 내의 슬릿(204)의 원형부(206)의 전방으로 가압한다.
정렬 드릴 배럴(150)은 부싱(200) 내에 정렬되어, 중심선(240 또는 190)이 선(180)과 동일선 상에 있을 수 있다. 부싱(200)이 뼈 플레이트의 체결 구멍에 위치되고 래칫 기어 기구(50)가 작동되어 거의 완전히 작동된 위치에 도달할 때{즉, 트리거(56)가 핸들 부재(250)와 대체로 평행할 때}, 정렬 드릴 배럴(150)의 단부(172)는 부싱(200)의 림(214)과 대체로 동일 평면상에 있을 수 있다. 정렬 드릴 배럴(150)이 부싱(200)에 동축으로 수용될 수 있어서 정렬 드릴 배럴(15)의 캐뉼러(182)에 삽입된 외과용 드릴 비트(400)의 통로가 될 수 있다.
일반적으로, 의사 또는 사용자는 Y자형 래칫 기어 기구의 작동 위치를 유지하기 위해 트리거(56) 및 핸들 부재(250)를 서로를 향해 계속 가압하여야 한다. 패스너 구멍{352; 또는 드릴 리세스(354), 도12a 내지 도13b 참조}의 크기 및 요구되는 체결 위치된 폴(58)은 래칫 기어 기구(50)를 제위치에 유지하는 해제 노브(100) 상에서 톱니로 결합할 수 있다. 해제 노브(100)는 바람직하게는 핸들 부재(250)의 전단부(254) 내부 공동(256)에 위치될 수 있는 스프링 기구(272)의 압축력에 의해 제위치에 견고하게 유지될 수 있다. 이러한 드릴 가이드 조립체(5)에 제공된 래칫 기어 기구(50)와 함께, 해제 노브(100) 상의 톱니가 작동의 소정 레벨에서 Y자형 래칫 기어 기구(50)를 해제 가능하게 체결하도록 사용될 수 있다. 이는 의사 또는 사용자가 소정의 작동이 발생한 후에 핸들 부재에 대해 트리거(56)를 계속 가압할 필요가 없게 한다. Y자형 래칫 기구(50)의 제2 레그(54) 상의 폴(58)은 트리거(56)가 충분히 가압될 때 해제 노브(100) 상의 톱니(102)를 결합할 수 있다. 해제 노브(100)는 압축 스프링(272)에 의해 인가된 압축력에 의해 고정된 위치에 유지될 수 있다.
해제 노브(100)가 핸들 부재(250)의 전단부(254) 방향으로 가압될 때, 스프링 부재(272)가 압축될 수 있고, 폴(58)은 톱니(102)로부터 결합 해제되어 Y자형 래칫 기어 기구(50)가 작동하지 않을 수 있다. Y자형 래칫 기어 기구(50)가 작동되지 않을 때, 정렬 드릴 배럴(150)을 핑거부(210)를 향한 위치에 유지하는 힘이 해제될 수 있다. 결국, 정렬 드릴 배럴(100)은 부싱(200) 상의 핑거부(210)를 뼈 플레이트(350)를 향하는 외부 방향으로 더 이상 가압하지 않을 것이다. 정렬 드릴 배럴(150)은 그 후에 부싱(200) 상의 핑거부(210)로부터 종방향으로 이격되도록 이동될 수 있다. 결국, 부싱(200)은 도9에 도시된 바와 같은 후퇴된 위치를 취할 수 있다. 핑거부(210)가 후퇴되면, 드릴 조립체(5)는 뼈 패스너(350)의 패스너 구멍(352) 또는 드릴 리세스(354)로부터 체결 해제되어 사용자 또는 의사가 이를 후퇴시킬 수 있다.
해제 노브(100)는 스프링을 더욱 압축시키도록 가압되고, 폴(58)은 톱니(102)로부터 결합 해제될 수 있어서, Y자형 래칫 기어 기구(50)를 비작동화시키고, 차례로 피봇 나사(64)에서의 피벗 작동을 통해 정렬 드릴 배럴(150)을 뼈 플레이트(350)로부터 이격되는 방향으로 이동시킨다.
유리하게는, 트리거(56) 및 핸들 부재(250)의 인간 공학적 위치에 기인하여 의사 또는 사용자가 한 손으로 드릴 가이드(5)를 작동할 수 있다. 도1에 도시된 실시예와 함께, 사용자는 집게 손가락과 같은 손가락을 사용함으로써 래칫 기어 기구(50)의 미부(56)를 결합 및 조작할 수 있는 동시에 엄지 손가락과 같은 상이한 제2 손가락으로 해제 노브(100)를 결합 및 조작할 수 있도록 드릴 가이드를 부착할 수 있다.
정렬 드릴 배럴(150)이 도9에 도시된 바와 같은 체결 해제위치에 있을 때, 원추형 섹션(184)은 핑거부(210)가 이완되어 수축된 위치로 복귀하도록 한다. 이는 부싱(200)이 플레이트 패스너 구멍으로부터 삽입되고 후퇴되도록 한다. 부싱(200) 내의 스텝(220) 전방의 부싱(200) 내면은 바람직하게는 선(240)에 대해 원추형 섹션(184)의 테이퍼 각도(θT)보다 1° 정도 더 기울어진 각도(θB)로 테이퍼지고, 바람직하게는 각도(θB)는 약 4°이다. 부싱(200) 내에서 정렬 드릴 배럴(150) 의 바람직한 이동량은 수축된 위치로부터 팽창된 위치로 부싱(200)의 핑거부(200)를 편향시키도록 제공된다. 원추형 섹션(184)의 다른 테이퍼 각도 및 부싱(200)의 내면은 설계 표준을 변화시킴에 따라 선택될 수 있다. 또한, 부싱(200)의 핑거부(210)를 팽창 및 수축시키기 위해 바람직하게는 트리거(56)의 짧은 이동이 요구된다.
뼈 플레이트 이식 이전 및 이식 중에, 의사 또는 사용자는 특정 목부(208) 및 림(214) 내의 부싱(200)의 팽창성 말단부(222)를 뼈 플레이트(350) 내의 패스너 구멍(352) 또는 드릴 리세스(354)로 삽입할 수 있다. Y자형 래칫 기어 기구(50)의 트리거(56)를 핸들 부재(250)에 대해 가압함으로써, 의사 또는 사용자가 요구되는 경우에 추가의 플레이트 홀더 없이 플레이트(350)를 파지 및 조작할 수 있다. 정렬 드릴 배럴(150)의 전방 원추형 섹션(184)과 특히 목부(208) 및 림(214)에서의 핑거부(210)의 내면 사이의 마찰은 부싱(200)의 팽창성 말단부(222)를 팽창된 체결 위치에 유지시킬 수 있다. 따라서, 부싱(200)이 이식을 위한 위치에 위치된 플레이트의 패스너 구멍에서 팽창된 체결 위치에 있을 때, 천공 작업 중의 플레이트의 이동은 최소화될 수 있다.
드릴 배럴(150)은 바람직하게는 뼈 플레이트(350)가 이식 위치 위에 적절히 위치되고 부싱(206)이 플레이트에 체결되면 드릴 배럴(150)의 선단부에서의 외과용 드릴 비트(400)의 삽입 지점이 환자의 신체 아래에 일정 거리에 위치되어서 스피닝 외과용 드릴 비트(400)가 의사 또는 사용자가 천공하도록 의도하지 않은 주변 조직에 측방향으로 닿거나 파손시키지 않도록 크기 설정된다.
바람직하게는, 외과용 드릴 가이드 조립체(5)와 함께 사용되는 외과용 드릴 비트는 약 12, 14 또는 16mm 깊이의 치수로 구성된다. 통상, 적절한 드릴 비트는 일체식 멈춤부(stop)를 가져서, 드릴 비트가 설계된 길이의 정렬 드릴 배럴과 함께 사용되고, 드릴 비트에 의해 생성된 구멍은 주어진 비트를 사용한 의도된 깊이보다 더 깊지 않을 것이다. 멈춤부는 드릴 비트가 특정 깊이로 배럴에 삽입될 때 드릴 배럴(150)의 선단부에 상부면이 접촉하도록 위치될 수 있다.
드릴 가이드 조립체(500)의 다른 실시예는 도12a 내지 도13b에 도시된다. 드릴 가이드 조립체(5; 도1 참조)와 같이, 조립체(500)는 정렬 조립체(515), 해제 노브(600), 핸들 부재(650), 래칫 기어 기구(550), 핑거부(570)와 슬릿(572)을 갖는 부싱(450) 및 이중 아암 지지체(610)를 포함할 수 있으며, 이러한 부품들은 조립체(5)와 비교하여 상기 설명된 상응하는 부품의 특징의 일부 또는 전부를 나타낼 수 있다.
드릴 가이드 조립체(500)는 또한 외과용 드릴(예를 들어, 도면 부호 400)과 사용하기 위한 제1 및 제2 드릴 가이드(502, 504)를 포함할 수 있다. 드릴 가이드(502, 504)는 선단 및 말단 연결 요소(510, 512)에 의해 부싱(450)에 연결될 수 있으며, 이는 도13a 및 도13b와 관련하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 드릴 가이드(502, 504)는 또한 이들 사이에 연장하는 보어(507, 509)와 함께 선단부(506, 508) 및 말단부(516, 518)를 가질 수 있다. 보어(507, 509)는 외과용 드릴의 적어도 일부를 수용하는 크기여야 하며, 바람직하게는 사용 중에 뼈 패스너 구멍(352)과 정렬되어야 한다. 드릴 안내부(502, 504)는 약 150mm 내지 약 350mm 의 길이(L1, L2; 도12a 및 도12b 참조)를 가질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 약 260mm의 길이를 가질 수 있다. 일반적으로, 드릴 가이드(502, 504)는 부싱(450)보다 더 긴 길이를 갖는다. 드릴 가이드 길이(L1, L2)는 대략 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
보어(507, 509)는 드릴 가이드(502, 504)의 길이(L1, L2)를 따라 변화 가능한 직경(B1, B2)을 가질 수 있다. 보어 직경(B1, B2)은 선단부(506, 508) 및/또는 말단부(516, 518)에서 약 5mm 내지 약 15mm의 직경을 갖는다.
드릴 가이드 조립체(500)는 도12c에 도시된 플레이트와 사용될 수 있다. 플레이트(350)는 본체(351)에 복수의 패스너 구멍(352) 및 적어도 하나의 드릴 리세스(354)를 가질 수 있다. 리세스(354)는 중간 지점들 사이의 거리(MPD)로 중간 지점(358a, 358b)을 갖는 형상화된 영역을 가질 수 있다. 리세스(354)는 형상화된 영역(356a, 356b) 사이에서 연장하는 슬롯 영역(360)을 가질 수 있다.
대안적으로, 리세스(354)는 적어도 부분적으로 6각형, 직사각형 또는 정사각형과 같은 다각형 형상을 포함할 수 있다. 또한, 리세스(354)는 예를 들어, 2개의 중첩된 6각형이 복합 다각형 리세스를 형성하도록 리세스의 형상을 포함하는 것과 같은 복수의 다각형 형상을 취할 수도 있다. 이러한 실시예는 조립체(500)를 정렬할 목적으로의 리세스(354)를 위치시키는 감소된 영역을 갖는 뼈 플레이트에 특히 유용할 것이다.
사용 시, 조립체(500)의 부싱(450)의 핑거부(570)는 패스너 구멍(352) 대신 에 드릴 리세스(354) 내로 삽입될 수 있다. 드릴 리세스(354) 내의 부싱(450)의 결합 및/또는 체결은 전술된 바와 같이 부싱(200)의 패스너 구멍(352)과의 결합 및/또는 체결의 특징의 모두 또는 일부를 취할 수 있다. 통상, 형상 영역(356a, 356b, shaped area)에서 부싱(450)이 드릴 리세스(354)와 결합하는 것이 바람직할 수 있다. 형상 영역(356a)에서의 부싱의 배치 및 체결은 각각 패스너 구멍(352a, 352b)을 갖는 드릴 가이드(502, 504)를 정렬시킬 수 있다. 유사하게, 부싱(450)의 배치 및 체결은 각각 패스너 구멍(352c, 352d)을 갖는 드릴 가이드(502, 504)를 정렬할 수 있다.
조립체(500)는 드릴 리세스(354) 내의 조립체의 삽입, 체결 및/또는 정렬을 돕도록 핀(514)을 가질 수도 있다. 핀(514)은 통상 긴 부품일 수 있으며, 핀(514)의 적어도 일부는 핀 보어(536)에서 말단 연결 요소(512) 내에 고정된다(도13b 참조). 사용 시, 부싱이 형상 영역(356a, 356b)과 결합할 때, 핀은 슬롯(360)과 동시에 결합한다. 부싱이 형상 영역(356a 356b) 내로 완전히 삽입될 때, 핀(514)은 슬롯(360)의 측부들과 접촉할 수 있거나 접촉하지 않을 수 있다.
도13a는 선단 연결 요소(510)의 평면도이며, 도13b는 말단 연결 요소(512)의 평면도이다. 선단 연결 요소(510)는 부싱 보어(530a) 및 제1 및 제2 드릴 가이드 보어(532a, 534a)를 가질 수 있다. 제1 및 제2 드릴 가이드 보어(532a, 534a)는 각각의 중간 지점(537a, 539a)을 가질 수 있으며, 간격(D1)은 중간 지점(537a, 539a) 사이에서 연장한다. 말단 연결 요소(512)는 유사하게 부싱 보어(530b)와, 각각의 중간 지점(537b, 539b)을 갖는 제1 및 제2 드릴 가이드 보어(532b, 534b)를 가질 수 있다. 중간 지점(537b, 539b)은 이들 사이의 간격(D2)를 가질 수 있다. 말단 연결 요소(512)는 부싱 보어(530b) 근처에 위치된 핀 보어(536)를 가질 수도 있다. 핀 보어(536)는 전술된 바와 같이 핀(514)의 적어도 일부를 수용할 수 있다.
부싱 보어(530a, 530b)는 부싱(450)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 유사하게, 제1 및 제2 드릴 가이드 보어(532a, 534a, 532b, 534b)는 각각 제1 및 제2 드릴 가이드(502, 504)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 통상, 선단 연결 요소(510)는 제1 및 제2 드릴 가이드(502, 504)의 근단부(506, 508) 근처에 위치될 수 있으며, 말단 연결 요소(512)는 제1 및 제2 드릴 가이드(502, 504)의 말단부(516, 518) 근처에 위치될 수 있다. 도12a 및 도12b의 실시예가 2개의 연결 요소(502, 504)를 도시하지만, 단 하나의 요소가 이용되거나, 2개 이상의 연결 요소가 단일 조립체(500)로 이용될 수 있다는 것을 생각할 수 있다.
연결 요소(510, 512) 내의 보어의 배치는 부싱(450)과, 제1 및 제2 드릴 가이드(502, 504)가 서로에 대해 위치되는 배열 및 각도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도12a 내지 도13b에 도시된 실시예는 말단 연결 요소(512)의 간격(D2)보다 큰 간격(D1)를 갖는 선단 연결 요소(510)를 이용한다. 이 배열의 결과는 부싱(450) 및 제1 및 제2 드릴 가이드(502, 504)가 선형이고, 부싱 및 드릴 가이드가 조립체의 선단부로부터 조립체(500)의 말단부로 통상 수렴하는 것이다. 그러나, D1 및 D2가 실질적으로 동일하여, 부싱 및 드릴 조립체가 실질적으로 평행한 배열을 생성하는 것을 생각할 수 있다. 또한, D2가 D1보다 클 수 있어서, 조립체(500)의 선단부로부터 말단부로 부싱 및/또는 드릴 가이드 사이의 발산 관계를 생성한다. 통상, D1 및 D2 모두가 약 5㎜ 내지 약 35㎜일 수 있다. 각각의 연결 요소(510, 512)의 보어의 사이즈는 부싱 및/또는 드릴 가이드의 원하는 결합 부분에 통상적으로 적절할 수 있다.
부싱(200, 450)이 원형 이외의 형상을 갖는 뼈 플레이트 패스너 구멍 및/또는 드릴 리세스에 적절하도록 구성되고 치수 결정될 수 있다는 것을 당해 분야의 숙련자는 알 것이다. 예를 들어, 부싱(200, 450)은 타원형, 육선형, 별형 또는 정사각형 패스너 구멍 및/또는 드릴 리세스에 적절할 수 있다.
바람직하게는, 외과용 드릴 가이드 조립체(5)의 부품은 금속이고 부동태화되고(passivated) 전자 연마(electropolished)된다. 가장 바람직하게는, 스프링 강으로 제조되는 스프링을 제외하고 부품들은 스테인레스 강으로 형성되지만, 다른 재료가 이용될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 핸들 부재가 단조되는 한편, 다른 부품들은 기계 가공될 수 있으며, 외과용 드릴 가이드 조립체는 부품의 표면이 의사 또는 사용자를 방해하는 방식으로 수술실 광을 반사하지 않도록 매트 마무리를 양호하게 갖는다. 일부 부품은 표면이 가공 경화되도록 열 처리될 수 있다. 표면은 양호하게 버-프리(burr-free)이다. 바람직하게는, 표면 마무리는 개별 부품이 각각의 부품의 전체 운동 범위를 통해 매끄럽고 비구속(non-binding) 방식으로 서 로에 대해 이동하게 한다. 또한, 모든 핀 및 패스너는 고정되는 표면과 양호하게 동일 평면에 있다.
또한, 본 발명은 구멍을 천공하는 여러 방법을 포함한다. 일 실시예에서, 의사 또는 사용자는 뼈 플레이트의 패스너 구멍 내로 외과용 드릴 가이드 조립체의 부싱을 삽입할 수 있고, 전방으로 정렬 드릴 배럴을 활주시켜, 부싱 내에 핑거부를 방사상 전개(spread)하는 정렬 드릴 배럴의 원추부에 의해 양호하게 부싱을 팽창시키도록 래칫 기어 기구를 가압할 수 있다. 의사 또는 사용자는 그 후 서로에 대해 고정 관계로 정렬 드릴 배럴 및 부싱을 체결으로써 플레이트에 부싱을 체결할 수 있어서, 이에 의해 의사 또는 사용자가 핸들을 향해 래칫 기어 기구를 압착할 필요가 없을 수 있다(도11 참조). 의사 또는 사용자는 배럴 내에 드릴 비트를 삽입하고 정렬 드릴 배럴 내의 보어의 중심을 통해 형성되는 천공축을 따라 외과 드릴 비트를 정렬할 수 있다. 그 후 의사 또는 사용자는 플레이트 내의 제1 패스너 구멍의 중심축과 동축인 제1 구멍을 천공할 수 있다. 드릴 비트는 소정 깊이의 구멍을 제공하도록 소정 거리에서 정지될 수 있다. 드릴 비트는 정렬 드릴 배럴로부터 제거될 수 있다. 이 후, 부싱은 해제 노브를 가압함으로써 플레이트로부터 체결 해제될 수 있으며, 사용자가 그 후 드릴 가이드 조립체를 플레이트로부터 자유롭고 구속되지 않게 제거할 수 있도록 부싱을 패스너로부터 해제할 수 있다.
사용의 다른 실시예에서, 의사 또는 사용자는 외과용 드릴 가이드 조립체를 뼈 플레이트의 부싱을 형상 영역 드릴 리세스 내로 삽입할 수 있으며, 전방으로 정렬 드릴 배럴을 활주시켜, 부싱 내에 핑거부를 방사상 전개하는 정렬 드릴 배럴의 원추부에 의해 양호하게 부싱을 팽창시키도록 래칫 기어 기구를 가압할 수 있다. 조립체의 핀은 리세스의 슬롯과 동시에 결합할 수 있다. 그 후 의사 또는 사용자는 서로에 대해 고정 관계로 정렬 드릴 배럴 및 부싱을 체결함으로써 플레이트에 부싱을 체결할 수 있어서, 이에 의해 의사 또는 사용자가 핸들을 향해 래칫 기어 기구를 압착할 필요가 없을 수 있다(도11 참조). 의사 또는 사용자는 제1 및 제2 드릴 가이드의 보어의 중심들을 통해 형성되는 천공축을 따라 외과용 드릴 비트를 정렬할 수 있으며, 필요에 따라 보어 내로 드릴 비트를 삽입할 수 있다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 본 명세서에 도시되고 설명되지만, 특정 환경 및 수술 요구 조건에 특히 적절하고 본 발명의 실시에 이용되는 형태, 구조, 배열, 특징, 재료 및 부품의 다양한 추가, 대체 또는 변형이 본 발명의 기술 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 전술된 실시예로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 외과용 드릴 가이드 조립체는 두부/미부 또는 시상 봉합 평면에서 각질 수 있어서, 천공될 구멍을 위해 선택될 각도 범위를 허용하고 또한 수용될 플레이트 구멍의 간격 범위를 허용하는 정렬 드릴 배럴을 가질 수 있다. 또한, 기부에 제거 가능하게 장착 가능한 정렬 드릴 배럴은 원하는 드릴 비트 치수를 정밀하게 수용하는 구멍을 갖는 정렬 드릴 배럴을 의사 또는 사용자가 선택할 수 있도록 제공될 수 있다. 또한, 드릴 가이드 조립체 핸들은 그립을 보유하는 핑거의 형상을 통상 따르는 그립을 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예는 제한적이지 않고 예시적인 면에서 고려되는 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 나타나고 전술된 설명에 제한되지 않는다.

Claims (73)

  1. 드릴 비트를 수용하고 안내하도록 구성되고 선단부 및 말단부를 갖는 정렬 배럴과,
    상기 정렬 배럴을 활주 가능하게 수용하도록 구성되고, 뼈 플레이트의 패스너 구멍 내로 삽입 가능하도록 구성된 방사상 확장 가능한 전방 단부 및 선단부를 구비한 부싱과,
    톱니를 갖는 해제 노브와,
    제1 레그, 제2 레그 및 미부를 갖는 가동식 래칫 기어 기구를 포함하며,
    상기 래칫 기어 기구의 제1 레그는 상기 정렬 배럴에 연결되고, 상기 래칫 기어 기구의 제2 레그는 상기 정렬 배럴을 제위치에 유지하기 위해 상기 톱니와 맞물리도록 구성된 폴을 구비하며, 상기 래칫 기어 기구의 미부는 래칫 기어 기구를 선택적으로 이동시키도록 사용자에 의해 작동 가능하고,
    래칫 기어 기구의 이동은 부싱을 플레이트에 해제 가능하게 체결하기 위해 전방 단부를 방사상 확장하도록 정렬 배럴을 부싱에 대해 활주시키는
    드릴 가이드 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 래칫 기어 기구는 피봇 가능하게 장착되는
    드릴 가이드 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 해제 노브는 피봇 가능하게 장착되는
    드릴 가이드 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 래칫 기어 기구는 회전하는
    드릴 가이드 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 배럴은 말단부에서 선단부까지의 관통 보어를 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 배럴은 제1 중공 원통부, 제2 중공 원통부, 및 제3 중공 원통부를 더 포함하고, 상기 제3 중공 원통부의 환형 직경은 제2 중공 원통부의 환형 직경과 적어도 동일하고, 상기 제2 중공 원통부의 환형 직경은 제1 중공 원통부의 환형 직경과 적어도 동일한
    드릴 가이드 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 중공 원통부의 환형 직경은 원통부의 중심선을 따라 일정한
    드릴 가이드 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 배럴은 선단부에서 2개의 리지를 더 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정렬 배럴의 외측면은 말단부에서 견부를 구비하는
    드릴 가이드 조립체.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제3 중공 원통부의 외측 직경은 원추형을 형성하도록 테이퍼지는
    드릴 가이드 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 부싱은 방사상 확장 가능한 핑거부를 더 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 핑거부는 방사상 확장 가능한 주연 목부를 형성하고 이완된 상태에서 내향으로 편향된 배치를 취하는
    드릴 가이드 조립체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 부싱은 방사상 확장 가능한 주연 목부에 인접한 견부를 더 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 부싱의 말단부는 테이퍼진 단부를 포함하고, 상기 테이퍼진 단부의 내경 및 외경은 팁 방향으로 감소하는
    드릴 가이드 조립체.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 부싱은 하나의 재료로 일체로 형성되는
    드릴 가이드 조립체.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 부싱은 뼈 플레이트에 드릴 가이드 조립체를 고정하기 위한 핀을 더 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 부싱은 부싱 상의 원형부 위로 1개 이상의 수직 슬롯을 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  18. 드릴 비트를 수용하고 안내하도록 구성되고 선단부 및 말단부를 구비한 정렬 배럴과,
    상기 정렬 배럴을 활주 가능하게 수용하도록 형성되고, 뼈 플레이트의 패스너 구멍 내로 삽입 가능하도록 구성된 방사상 확장 가능한 전방 단부 및 선단부를 구비한 부싱과,
    사용자에 의해 파지되는 핸들 부재와,
    상기 부싱의 선단부에 고정 연결된 제1 부분과, 상기 핸들 부재에 고정 연결된 제2 부분을 구비한 이중 아암 지지체와,
    상기 핸들 부재에 이동 가능하게 연결되고 톱니를 갖는 해제 노브와,
    제1 레그, 제2 레그 및 미부를 구비한 래칫 기어 기구를 포함하며,
    상기 래칫 기어 기구의 제1 레그는 이중 아암 지지체에 피봇 가능하게 연결되며 또한 정렬 배럴에도 연결되고, 상기 래칫 기어 기구의 제2 레그는 래칫 기어 기구가 선택적으로 이동할 때 톱니와 결합하는 폴을 구비하고, 상기 래칫 기어 기구의 미부는 래칫 기어 기구를 선택적으로 이동시키도록 사용자에 의해 작동 가능하고, 상기 래칫 기어 기구의 이동은 부싱을 플레이트에 해제 가능하게 체결하기 위해 전방 단부를 방사상 확장하도록 정렬 배럴을 부싱에 대해 활주시키는 드릴 가이드 조립체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체는 L자형인
    드릴 가이드 조립체.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체는 용접, 마찰 끼워 맞춤, 및 가압 끼워 맞춤으로 구성된 그룹으로부터 선택된 고정 방법에 의해 부싱에 고정되는
    드릴 가이드 조립체.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체의 제1 부분과 정렬 조립체의 축방향은 75° 내지 120° 범위의 각을 형성하는
    드릴 가이드 조립체.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체의 제2 부분과 이중 아암 지지체의 제1 부분은 90° 내지 150° 범위의 각을 형성하는
    드릴 가이드 조립체.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 핸들 부재는 전단부 및 후단부를 가지며, 상기 이중 아암 지지체와 핸들 부재는 핸들 부재의 전단부에 고정식으로 연결되는
    드릴 가이드 조립체.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체는 일체식 단일 구조인
    드릴 가이드 조립체.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체의 제2 부분과 핸들 부재는 90° 내지 150° 범위의 각을 형성하는
    드릴 가이드 조립체.
  26. 제18항에 있어서,
    상기 핸들 부재의 종축은 이중 아암 지지체의 제1 부분의 종축 및 이중 아암 지지체의 제2 부분의 종축과 동일 평면에 놓여지는
    드릴 가이드 조립체.
  27. 제18항에 있어서,
    상기 핸들 부재의 종축은 이중 아암 지지체의 제1 부분의 종축과 평행인
    드릴 가이드 조립체.
  28. 제18항에 있어서,
    상기 이중 아암 지지체는 부싱의 선단부에서 부싱과 비가동식으로 연결되며, 상기 이중 아암 지지체는 핸들 부재에 비가동식으로 연결되는
    드릴 가이드 조립체.
  29. 제18항에 있어서,
    상기 이중 지지체는 개방 공간을 가지고, 상기 래칫 기어 기구는 상기 개방 공간에 배치되며 개방 공간 안에 피봇식으로 장착되는
    드릴 가이드 조립체.
  30. 제18항에 있어서,
    상기 래칫 기어 기구는 Y자형인
    드릴 가이드 조립체.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 래칫 기어 기구의 제1 레그는 C자형 바이스 그립을 형성하는 피봇 지점 이상으로 더 연장되며, C자형 바이스 그립은 정렬 배럴 상의 2개의 리지 사이에서 정렬 배럴을 파지하는
    드릴 가이드 조립체.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 C자형 바이스 그립의 평면은 Y자형 래칫 기어 기구의 제1 레그의 종축과 예각을 이루는
    드릴 가이드 조립체.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 예각은 25° 내지 45° 범위 내에 있는
    드릴 가이드 조립체.
  34. 제18항에 있어서,
    상기 핸들 부재는 핸들 부재의 축과 직각인 핀으로 이중 아암 지지체에 고정되는
    드릴 가이드 조립체.
  35. 제18항에 있어서,
    상기 부싱의 상기 확장 가능한 전방 단부는 원형이고, 수축 위치에서는 상기 뼈 플레이트의 패스너 구멍으로부터 자유롭게 삽입 및 제거 가능하며, 확장 위치에서는 뼈 플레이트와 결합하는
    드릴 가이드 조립체.
  36. 제18항에 있어서,
    상기 방사상 확장 가능한 전방 단부는 복수의 핑거부를 포함하는
    드릴 가이드 조립체.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 부싱의 상기 방사상 확장 가능한 전방 단부는 견부, 목부 및 상기 목부 전방에 배치된 외향으로 돌출하는 림을 포함하며,
    상기 목부 및 림은 뼈 플레이트의 패스너 구멍 벽의 두께보다 조금 긴 길이에 걸쳐 함께 연장하여, 상기 림은 상기 플레이트의 뼈 측면과 접하는
    드릴 가이드 조립체.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 핸들 부재는 전단부에 제1 공동과 제2 공동을 포함하며, 상기 제1 공동은 압축 스프링을 수용하며, 상기 제2 공동은 이중 아암 지지체의 제2 부분을 수용하는
    드릴 가이드 조립체.
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