KR101409468B1 - 힙 나선형 임플란트 - Google Patents

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알베르토 페르난데즈 델오카
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신세스 게엠바하
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Abstract

골수내 골접합 장치는 골수내 압정, 힙 나선형 임플란트, 슬라이딩 슬리브, 측면 세트 스크류, 및 적어도 하나의 원위의 록킹 스크류를 포함한다. 골수내 압정은 구멍이 뚫려 있다. 구멍은 적어도 부분적으로 나사가 형성되어 동축 세트 스크류를 수납한다. 골수내 압정은 구멍과 연통하는 적어도 하나의 슬롯 보어를 포함하며, 적어도 하나의 슬롯 보어는 슬라이딩 슬리브를 수납하고, 측면 세트 스크류와 조합할 수 있는 나사 노치를 포함한다. 힙 나선형 임플란트는 끝이 잘려진 원추형 모양을 가진 전방 나선부, 전방 나선부에 부착된 적어도 두 개의 나선으로 꼬여진 블레이드, 및 외부의 편평한 면을 가진 후방의 매끄러운 샤프트를 포함한다. 힙 나선형 임플란트의 각각의 블레이드는 힙 나선형 임플란트를 스텝 나선에 고정하기 위해 스텝 나선으로부터의 페그를 수납하기 위한 구멍을 가진다. 힙 나선형 임플란트는 임플란트를 대퇴골의 헤드에 삽입하는 동안 Kirschner 와이어를 수납하도록 구멍이 뚫려 있다. 슬라이딩 슬리브는 힙 나선형 임플란트의 외부 편명한 부분과 상응하는 내부의 편평한 부분을 가진 튜브를 구비하고 슬리브의 후방에서 측면 세트 스크류와 결합하는 외부 나사산을 가진다. 슬라이딩 슬리브를 경사진 보어 내부에 조임으로써 동축 세트 스크류는 슬라이딩 슬리브를 골수내 압정에 고정한다.
골수, 골접합, 임플란트, 세트 스크류, 압정, 슬리브, 블레이트,

Description

힙 나선형 임플란트{Hip helical implant}
본 발명은 대퇴골 관절, 보다 상세하게는 대퇴골의 경부와 돌기사이 영역의 골절을 치료하는 골접합술에 사용하기 위한 장치에 관한 것이다.
돌기사이의 대퇴골 골절을 치료하기 위해 다양한 임플란트들이 개발되어 있으며, 기본적으로 대퇴골의 측면으로부터 경부(neck)를 통하여 대퇴골의 헤드(head) 속으로 삽입된 후, 대퇴골의 샤프트 내부에 위치된 골수내 압정(intramedullary nail) 또는 대퇴골 샤프트 외부에 위치된 측면 플레이트 중 어느 하나에 고정된 힙(hip), 못(nail) 또는 나사(screw)에 근거한다.
1969년 Zickel은 골수내 봉과 크로스 압정 조립체를 개발하였다. 미국 특허 번호 제3,33.220은 대퇴골 샤프트 내부의 골수내 압정에 고정된 힙 압정을 개시한다. 이 장치는, 골절의 적절한 고정과 회전의 통제를 허용하는 한편, 골절 뼈 조각들이 힙 압정을 따라 서로를 향해 미끄러지게 할 수 없었다. 결과적으로, 뼈 접촉은 환자의 체중을 지탱하기에 불충분했고 결과적으로 이식된 힙 압정의 굴곡 또는 파괴의 위험이 커지게 되었다. 이것은, 힙 압정의 모양과 함께, 대퇴골의 경부와 헤드 뼈 조직에 너무 많은 압력을 가하여, 임플란트가 대퇴골의 경부 또는 헤드의 망상 조직을 찢고 들어가 "도려내기(cut out)"로 알려진 상태를 유발시켜, 압정이 대퇴골의 경부 또는 헤드의 표면을 관통하거나, 적어도 뼈 골절의 적절한 정렬을 상실하게 한다.
이러한 어려움들의 하나를 해결하기 위해, 접이식(collapsible) 임플란트들이 개발되었다. 이러한 종류의 임플란트들에 있어서, 힙 압정 또는 스크류는 측면 플레이트 또는 골수내 압정에 있는 보어(bore)를 통해 뒤로 미끄러지는 것을 허용하여 뼈 조각들이 서로에 대하여 이동됨으로써, 환자가 걸어 다닐 때(골절된 다리의 하중을 견뎌서) 골절의 감소를 허용한다. 이것은 증대된 뼈 접촉을 허용하여, 보다 많은 압력을 견딜 수 있고, 따라서, 힙 임플란트가 파괴되는 경향을 최소화한다. 이러한 임플란트들의 예는 미국 특허 번호 제5,176,681호에 개시된 'Lawes 돌기사이의 골절 고정 장치'이다. 그러나, 이러한 임플란트들은 뼈 조직과 접촉하는 작은 수평면을 가진다. 따라서, 치유되는 뼈가 환자의 하중 하에 있을 때, 임플란트는 대퇴골의 헤드의 해면 뼈를 찢고 들어가, 임플란트가 대퇴골 표면을 파괴시키거나 골절의 적절한 정렬을 더 이상 유지하지 못하게 할 수도 있다. 이러한 형태의 임플란트의 다른 단점은 부족한 회전 제어에 의해 대퇴골의 헤드가 힙 나사 주위로 회전하게 되는 것이다.
그 후, 미국 특허 번호 제4,103,683호에 개시된 Neufelds' Subtrochanteric Nail; 및 미국 특허 번호 제4,978,349호에 개시된 Friggs' Fixation Plate와 같이, 대퇴골의 경부를 통해 대퇴골의 헤드 속으로 삽입된 단일의 나선형 블레이드로 구성되어, 삽입이 완료될 때 블레이드의 근위단이 골수골 압정의 수직 슬롯을 통과하는 수직 위치에 놓여지는 반면, 근위단은 수직 위치에 놓여져, 하중이 대퇴골의 헤드 위로 산포되도록 함으로써 보다 크고 편평한 표면에 작용하는 완전한 나선형 블레이드들이 개발되었다. 이것은 뼈 조직에 가해지는 압력을 감소시켜, 이식 후 임플란트가 파여지는 경향을 감소시킨다. 이것은 잘려나가는 문제를 해결하고 적절한 회전 안정성을 획득할 수 있지만, 이 시스템은 골수내 압정에 있는 수직 슬롯을 통해 임플란트가 뒤로 미끄러지는 것을 허용하지 못함으로써, 골절 압축을 제공하기 위해 요구되는 필요한 뼈 조각의 이동을 허용하지 않는다.
필요한 미끄러짐을 얻고(임플란트의 파괴 위험을 최소화하면서 뼈 조각의 압축을 허용함), 완전한 나선 임플란트의 잘려나가는 문제를 피하기 위하여, 부분 나선 임플란트가 개발되었다. 이러한 임플란트들의 예는 Frigg에 의해 발명된 미국 특허 번호 제5,300,074호의 Two-part Angle Plate, 및 미국 특허 번호 제5,908,422호의 Bresina's Helical Implant이다. 이러한 장치들에 있어서, 힙 임플란트는 임플란트의 전방 영역에 있는 근위 나선 블레이드, 골수내 압정 또는 측면 플레이트에 있는 보어를 통해 뒤로 미끄러질 수 있는 임플란트의 후방 영역에 있는 원위 샤프트로 구성된다. 상기 샤프트는 회전 제어를 허용하지 않는 미끄러짐을 허용할 필요가 있으며, 이것은 하나의 뼈 조각이 다른 하나의 주위로 회전하게 할 수 있다. 또한, 부분 나선 임플란트는 다른 단점을 가진다. 즉, 나선형 임플란트는 일정한 소정의 리듬으로 임플란트가 회전하는 것을 허용하는 안내 통로로 삽입될 필요가 있으며, 그렇지 않으면 임플란트는 삽입된 상태에서 대퇴골의 경부와 헤드 조직을 손상시키고, 결과적으로 주로 골다공증 뼈에 있어서 골절 고정이 불안정하게 된다. 따라서, 외부의 가이드(outrigger)는 이러한 부분 나선형 임플란트의 삽입을 안내하기 위해 필요하다. 그러한 설계와 사용은 매우 복잡하다.
따라서, 삽입 후 대퇴골의 헤드와 경부 조직을 통해 파고 들어오는 경향을 최소화시키면서, 미끄러짐을 허용하며, 회전 제어를 유지하여, 안내 삽입을 용이하게 하고, 아우트리거도 불필요한 돌기사이의 대퇴골 골절을 치료하기 위한 골접합적 임플란트를 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 삽입된 후 해면의 대퇴골 조직을 통해 파고들어가는 경향을 최소화하고, 뼈 조각의 접근을 허용하기 위해 힙 임플란트가 뒤로 미끄러질 수 있으며, 회전 안전성을 가진, 근위의 대퇴골 골절을 치료하기 위한 골수내 골접합 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 디자인과 용이한 방법으로, 임플란트의 삽입을 안내하는 삽입 도구를 개발하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 필요한 경우, 단일의 측면 접근에 의해 용이하게 제거할 수 있는 힙 임플란트를 제공하는 것이다.
이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 선택적인 원위의 록킹 스크류를 가진 골수내 못(nail), 힙 나선형 임플란트, 슬라이딩 슬리브, 측면 세트 스크류, 및 선택적인 동축 세트 스크류를 구비할 뿐만 아니라, 삽입 도구와 스텝 나선(step helix)을 구비한다. 이러한 후자의 두 개의 구성요소는 삽입 시술 동안 사용될 수 있다.
힙 나선형 임플란트는 전방(원위)의 나선 영역과 후방(근위)의 매끄러운 샤프트로 구성된 부분 나선형 임플란트이다. 전방 나선 영역은 대퇴골의 헤드에 삽입된 후 잘려나가는(cut-out) 문제를 방지할 수 있도록 설계된, 적어도 두 개의 나선으로 꼬인 블레이드들이 마련된다. 후방의 매끄러운 샤프트는 슬라이딩 슬리브에 맞춰져, 슬리브를 통한 임플란트의 뒤로 미끄러짐을 허용한다. 임플란트의 회전 안정성을 획득하기 위해, 힙 나선형 임플란트의 샤프트는 슬라이딩 슬리브의 내부 평면과 접촉하는 평면을 가지며, 이것은 슬라이딩 슬리브 안에서 힙 나선형 임플란트의 샤프트의 회전을 방지한다.
골수내 못은 구멍이 뚫릴 수 있고 꼬리 부분 끝단 부근에 적어도 하나의 경사진 슬롯 보어(bore)를 가진다. 경사진 보어는 대퇴골의 네크의 방향으로 각이 형성되고, 그곳을 미끄러지게 통과하는 슬라이딩 슬리브를 수용하도록 설계된다. 또한, 경사진 보어는 삽입 시술 동안 그것의 삽입을 안내하기 위해 힙 나선형 임플란트의 블레이드의 모서리를 수용하도록 설계된 적어도 두 개의 슬롯을 가진다. 경사진 보어 아래에는, 그것과 연통하여, 골수내 못에 측면 세트 스크류를 수용하기 위한 나사 노치가 제공되어, 나사 메커니즘에 의해 골수내 못에 대하여 슬라이딩 슬리브를 고정하게 된다.
뼈 조직을 손상시키지 않고 부분 나선형 임플란트를 삽입시키기 위한 간단한 삽입 방법을 얻기 위하여, 스텝 나선(step helix)이 개발되었다. 스텝 나선은 나선형으로 꼬여지고 그 후단(근위단)에 있는 베이스에 부착된 적어도 두 개의 블레이드(힙 나선형 임플란트의 블레이드와 동일한 수)로 구성된다. 삽입 시술 동안 스텝 나선은 힙 나선형 임플란트에 견고하게 고정되어 있으므로, 어느 하나가 다른 하나에 조립될 때, 조합은 일시적으로 완전한 나선형 조립체를 구성한다. 이것은 시술 동안, 힙 나선형 임플란트가 일정한 속도와 리듬으로 회전할 수 있으며, 그것이 대퇴골의 헤드쪽으로 전진하여 그 최종 위치가 삽입 동안 발생된 뼈 손상을 감소시킬 때까지 골수내 압정의 슬롯에 의한 안내를 허용한다. 삽입이 완료될 때, 스텝 나선은 제거되어, 후방의 매끈한 샤프트를 가진, 대퇴골의 네크 내부에 힙 나선형 임플란트만을 남겨두게 되며, 슬라이딩 슬리브 안에서 뒤로 미끄러질 수 있으므로, 골절 압박을 허용하게 된다.
삽입 도구는 용이한 삽입 시술을 허용한다. 삽입 도구는 샤프트 주위를 회전할 수 있는 회전 핸들을 가진 구멍이 뚫린 샤프트; 샤프트의 구멍 속으로 들어가는 축 인서트(axial insert); 및 축 인서트의 후단과 결합하는 후방 캡으로 구성된다. 삽입 전에, 스텝 나선은 뒤로부터 힙 임플란트에 견고하게 결합되어 나선형 조립체를 구성한다. 그 후, 삽입 도구는 나선형 조립체의 후단에 부착된다. 이것은 삽입 도구와 스텝 나선 및 힙 나선형 임플란트의 적절한 결합을 허용하여 적당한 삽입 시술을 가능하게 한다.
삽입 시술 동안, 삽입 도구의 후단은 햄머로 타격되어 나선형 조립체를 골수내 압정의 경사진 보어을 통하여 전방의 대퇴골의 헤드 방향으로 밀게 된다. 경사진 보어에 있는 슬롯은 나선형 조립체의 삽입을 안내하고, 이것은, 스텝 나선의 힙 나선형 임플란트의 고정과 함께, 나선형 임플란트가 삽입 시술 동안 전진할 때 일정한 속도와 리듬으로 회전하는 것을 허용함으로써 뼈 손상을 최소화시키게 된다.
삽입이 완료된 후, 스텝 나선 및 삽입 도구는 용이하게 제거되어, 힙 나선형 임플란트를 남기게 되며, 슬라이딩 슬리브는 힙 나선형 임플란트의 샤프트 위로 골수내 압정의 경사진 보어를 통하여 도입되어, 슬리브를 통한 힙 나선형 임플란트의 뒤로 미끄러짐을 허용한다. 이것은 전술한 평면 때문에 회전 안정성을 제공한다. 그 후, 측면 세트 스크류는 골수내 압정의 노치에 삽입되어 슬라이딩 슬리브를 압정에 고정한다.
골수내 골접합 장치는 첨부된 예시적인 도면들을 통해 더 상세히 설명된다. 골수내 골접합 장치는 이어지는 도면들을 참조하여 보다 더 잘 이해될 것이며, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 도면들은 골수내 골접합 장치의 구조, 작동, 사용 방법 및 단독적으로 사용되거나 다른 특징들과 결합하여 사용될 수도 있는 특정의 특색들을 단지 예시적으로 설명할 뿐이며, 본 발명은 도시된 실시예들에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예들의 몇몇 구성요소들의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 바람직한 실시예의 구성요소들의 분해 사시도이다.
도 3a는 힙 나션형 임플란트의 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 힙 나선형 임플란트의 전방부의 단면의 부분 평면도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 힙 나선형 임플란트의 후단의 단면의 부분 측면도이다.
도 4a는 골수내 압정의 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 골수내 압정의 평면도이다.
도 4c는 도 4a에 도시된 골수내 압정의 경사진 개구의 확대 사시도이다.
도 4d는 도 4b의 4D-4D선을 따른, 도 4a에 도시된 골수내 압정의 단면도이다.
도 5는 슬라이딩 슬리브의 사시도이다.
도 6은 측면 세트 스크류의 사시도이다.
도 7a는 스텝 나선의 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 스텝 나선의 베이스의 확대 사시도이다.
도 8은 축 인서트를 그것을 통해 삽입하기 전의 삽입 도구의 사시도이다.
도 9a는 도 8에 도시된 삽입 도구의 캡의 평면도이다.
도 9b는 도 9a의 9A-9A를 따라 취한 삽입 도구의 캡의 단면도이다.
도 10a는 삽입 도구의 사시도이다.
도 10b는 도 10a에 도시된 삽입 도구의 저면도이다.
도 10c는 도 10b의 10B-10b선을 따른 삽입 도구의 단면도이다.
도 11은 스텝 나선과 조립된 힙 나선형 임플란트의 사시도이다.
도 12는 축 인서트와 캡없이 스텝 나선과 삽입 도구에 조립된 힙 나선형 임플란트의 사시도이다.
도 13은 축 인서트가 도입된 후 스텝 나선과 삽입 도구에 조립된 힙 나선형 임플란트의 사시도이다.
도 14는 그 안에 캡을 가진 삽입 도구의 후단의 사시도이다.
도 15는 골수내 압정의 경사진 개구를 관통하는 힙 나선형 임플란트를 도시하는 골수내 압정의 단면의 삽입 시술 동안의 측면도이다.
도 16은 골수내 압정의 단면에서, 골수내 압정의 경사진 개구를 관통하는 스텝 나선을 도시하는 삽입 시술 동안의 측면도이다.
도 17은 삽입 도구와 스텝 나선의 제거를 도시하는 사시도이다.
도 18은 삽입 시술 동안, 힙 나선형 임플란트로부터 삽입 도구의 축 인서트의 제거를 도시하는 사시도이다.
도 19는 슬라이딩 슬리브의 삽입 후, 삽입 시술 동안의 사시도이다.
도 20은 측면 세트 스크류의 삽입 후 최종 위치의 사시도이다.
도 21은 선택적인 동축 세트 스크류가 삽입된 상태의 최종 위치의 단면을 부분적으로 도시하는 사시도이다.
도 1 및 도 2는, 선택적인 원위의 록킹 스크류 2를 가진 골수내 압정(intramedullary nail) 1, 힙 나선형(hip helical) 임플란트 3, 슬라이딩 슬리브(sliding sleeve) 4, 측면 세트 스크류 5, 및 선택적인 동축 세트 스크류 6를 구비할 뿐만 아니라, 삽입 도구 7과 스텝 나선(step helix) 8을 포함하는, 골수내 골접합 장치의 바람직한 실시예의 개별 구성요소들을 설명한다. 삽입 도구 7과 스텝 나선 8은 삽입 시술 동안 사용될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 전방 나선부(front helical portion) 11, 및 후방의 매끄러운 샤프트 9로 구성된 힙 나선형 임플란트 3의 바람직한 실시예를 도시한다. 전방 나선부 11은 끝이 잘려진 원추형 모양을 가지며, 전방 나선부 11의 축에는 적어도 두 개의 나선으로 꼬여진 블레이드들 10이 부착된다. 추가적인 블레이드들도 생각해 볼 수 있다. 나선형 임플란트 3의 블레이드 10과 스텝 나선 8의 스텝 블레이드 28(도 7a) 사이에 견고한 고정을 허용하기 위해, 각각의 블레이드 10의 후단에는 스텝 나선 8의 스텝 블레이드 28의 전단에 위치된 페그(peg)를 수납하도록 설계된 구멍 12가 마련된다. 나선형 임플란트의 샤프트 9는 삽입 시술 동안 Kirschner 와이어를 수납하는 구멍이 뚤려 있으며, 구멍(cannulation) 13은 삽입 도구 7의 축 인서트(axial insert) 36(도 10c 참조)을 수납하도록 설계된 후방의 내측 나사부 14를 가진다. 힙 나선형 임플란트 3의 샤프트 9는 회전을 방지하는 한편, 힙 나선형 임플란트 3이 슬라이딩 슬리브 4 내부에서 미끄러지도록 슬라이딩 슬리브 4에 위치된 내측 편평부 23(도 5 참조)와 접촉하는 외측 편평부 15를 가질 수 있다. 또한, 힙 나선형 임플란트 3에 대한 스텝 나선 8의 고정을 향상시키기 위해, 샤프트 9의 후단에는 스텝 나선 8의 베이스에 위치된 전방 페그 31을 수납하는 노치 16이 제공될 수 있다.
골수내 압정 1(도 4a 내지 도 4d)는 구멍 17이 형성될 수 있다. 구멍 17에는 선택적인 동축 세트 스크류 6을 수납하기 위하여 나사부 18(도 4d 참조)이 제공될 수 있다. 적어도 하나의 경사진 슬롯 보어(slotted bore) 19는, 구멍 17과 연통되어, 슬라이딩 슬리브 4를 수납하도록 설계된다. 경사진 보어 19는 그 삽입을 안내하기 위하여 힙 나선형 임플란트 3의 블레이드들 10의 모서리를 수용하도록 설계된 적어도 두 개의 슬롯 20, 42를 가질 수 있다. 경사진 보어 19(보다 더 원위의) 아 래 부분 및 그것과 함께 골수내 압정 1에는 측면 세트 스크류 5를 수용하도록 설계된 나사 노치(threaded notch) 21(도 4c 및 도 4d 참조)이 제공된다. 골수내 압정 1이 대퇴골의 골수 도관 내부에 위치될 때, 슬롯과 노치의 축이 대퇴골의 네크(도 4d)의 축을 향하도록, 슬롯 20, 42를 가진 경사진 보어 19와 나사 노치 21은 각이 형성된다. 부가적으로, 골수내 압정 1은 선택적인 원위의 록킹 스크류 2를 수납하는 원위의 교차 보어 22를 가질 수도 있다.
도 5에 도시된 슬라이딩 슬리브 4는 힙 나선형 임플란트의 샤프트 9 위의 외측 편평부 15와 접촉하도록 설계된 내측 편평부 23을 가진 튜브로 구성된다. 슬라이딩 슬리브 4를 골수내 압정 1에 부착하는 측면 세트 스크류 5와 결합하기 위하여, 슬리브 4의 후단은 외측 나사산 25이 형성될 수 있다. 슬라이딩 슬리브 4는 골수내 압정 1의 경사진 보어 19를 미끄러지게 통과하여 측면 세트 스크류 5에 의해 그것에 고정된다.
도 6에 도시된 측면 세트 스크류 5는 슬라이딩 슬리브 4의 후방 나사부 25와 결합하는 외부 나사산 26을 가지며, 슬라이딩 슬리브 4를 골수내 압정 1에 고정한다. 측면 세트 스크류 5에는 육각 스크류 드라이버를 수용하기 위한 육각 구멍 27이 그 후방 모서리에 마련된다. 구멍 27의 다른 구성들도 고려할 수 있다.
대안적으로, 선택적인 동축 세트 스크류 6(도 2 참조)는 골수내 압정 1에 대한 슬라이딩 슬리브 4의 고정을 수행하는데 사용될 수 있다. 동축 세트 스크류 6은 슬라이딩 슬리브 4를 골수내 압정 1의 경사진 보어 19 안에 조이기 위하여 골수내 압정 1의 내부의 나사 구멍 18 속으로 삽입될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 슬롯이 형성된 베이스 29에 그 후방 끝단이 부착된 적어도 두 개의 나선으로 꼬인 스텝 블레이드 28(힙 나선형 임플란트 3의 블레이드 수와 동일한 수)로 구성된 스텝 나선(step helix) 8의 바람직한 실시예를 설명한다. 스텝 블레이드 28은 힙 나선형 임플란트 3의 블레이드 10의 후방 가장자리에서 구멍 12 속으로 끼워 맞춰지는 스텝 블레이드 28의 전방 가장자리에 위치된 페그 30에 의해 힙 나선형 임플란트 3의 블레이드 10의 후방 끝단과 결합한다. 스텝 나선 8의 베이스 29에는 힙 나선형 임플란트 3의 샤프트 9의 후방 끝단에 위치된 후방 노치 16 속으로 끼워 맞춰지는 전방 페그 31이 그 상부에 마련될 수 있다. 또한, 베이스 29에는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 삽입 도구 7을 수용하는 측면 슬롯 32가 마련된다. 또한, 베이스 29는 힙 나선형 임플란트 3의 후방 부분과 결합하기 위하여 삽입 도구 7의 축 인서트 36이 관통하는 구멍 33이 형성될 수 있다.
삽입 도구 7은 도 8 내지 도 10c에 설명된다. 삽입 도구 7은 회전 핸들 35를 가진 구멍이 뚫린 샤프트 34, 축 인서트 36, 및 후방 캡 37로 구성된다. 핸들 35가 샤프트 34의 세로축 주위를 회전하도록 하는 방식으로 회전 핸들 35는 샤프트 34에 조립된다. 구멍이 뚫린 샤프트 34는 그 전방에 스텝 나선 8의 베이스 29의 측면 슬롯 32와 결합하도록 설계된 슬롯 43을 가질 수 있다. 샤프트 34의 후단에는 삽입이 완료된 후 삽입 도구 7을 제거하기 위해 후방으로 햄머 타격될 수 있는 코(nose) 38이 제공된다. 또한, 샤프트 34는 축 인서트 36을 수납하기 위해 구멍 39가 형성될 수 있다(도 8 내지 도 10c 참조). 축 인서트 36은, 도 10a 및 도 10c에 도시된 바와 같이, 샤프트 34의 구멍 39를 미끄러지게 통과하기 위하여 삽입 도구 34의 샤프트보다 더 작은 직경을 가진 튜브이다. 축 인서트 36은 삽입 시술 동안 서로 단단하게 부착하기 위해 힙 나선형 임플란트 3의 샤프트 9의 내측 나사산 14와 결합하도록 설계된 외측 나사산이 형성된 전방 끝단 40을 가질 수 있다. 또한, 축 인서트 36은 나선형 임플란트 3에 대한 삽입 도구 7의 고정을 향상시키기 위하여, 삽입 도구 7의 후방 캡 37의 내측의 나사산이 형성된 구멍 44(도 9a 내지 도 9c 참조)과 결합하도록 설계된 외측의 나사산이 형성된 후단 41을 가질 수 있다.
삽입 도구 7은 삽입 전에 스텝 나선 8과 힙 나선형 임플란트 3과 조립된다. 조립 과정은 도 11 내지 도 14에 도시되어 있다. 제1 단계에서, 스텝 나선 8은 힙 나선형 임플란트 3의 후단과 견고하게 조립되어, 도 11에 도시된 바와 같이, 일시적인 완전한 나선을 구성한다. 그 후, 삽입 도구 7의 샤프트 34는 도 12에 도시된 바와 같이, 슬롯 메커니즘 32, 43에 의해 스텝 나선 8의 베이스 29와 결합한다. 삽입 도구 7의 축 인서트 36은 도 13에 도시된 바와 같이, 삽입 도구의 샤프트 34의 구멍 39를 통해 도입된다. 축 인서트 36의 나사산이 형성된 전단 40은 스텝 나선 8의 베이스 29의 구멍 33을 관통하여 힙 나선형 임플란트 3의 샤프트 9의 내측의 나사 구멍 14 속으로 들어간다. 조립 공정의 최종 단계는 도 14에 도시되며, 여기서 삽입 도구 7의 캡 37은 캡 37의 내부 나사 구멍 44에 의해 축 인서트 36의 나사산이 형성된 후단 41에 부착된다. 이것은 삽입 시술 동안 스텝 나선 8과 힙 나선형 임플란트 3에 대한 삽입 도구 7의 적절한 결합을 허용한다.
도 15 내지 도 21은 골수내 골접합 장치의 삽입 시술을 도시한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 단계에 있어서, 골수내 압정 1은 통상의 방법과 부합하는 방식으로 대퇴골의 골수 도관 내측으로 도입된다. 그 후, 힙 나선형 임플란트 3이 골수내 압정 1의 경사진 보어 19 속으로 도입되고, 힙 나선형 임플란트 3의 블레이드 10은 골수내 압정 1의 슬롯 20, 42를 관통하고, 힙 나선형 임플란트 3의 삽입을 안내한다. 이어서, 스텝 나선 8의 스텝 블레이드 28은, 도 16에 도시된 바와 같이, 힙 나선형 임플란트 3이 대퇴골의 헤드 내부의 최종 위치에 도달할 때까지, 골수내 압정과 동일한 슬롯을 통하여 힙 나선형 임플란트 3과 동일한 방향으로 진행한다. 이것은 삽입 시, 골수내 압정 1의 슬롯 20, 42에 의해 안내되어 대퇴골의 헤드 쪽으로 전진할 때 그 최종 위치에 도달 할 때까지 일정한 페이스와 리듬으로 힙 나선형 임플란트 3이 회전하는 것을 허용한다. 삽입 동안, 삽입 도구 7의 후단(근위단)을 가격하여, 나선 조립체를 골수내 압정 1의 경사진 보어 19를 통하여 대퇴골의 헤드 쪽으로 진행시킬 필요가 있다. 이러한 시술 동안, 삽입 도구 7의 회전 핸들 35는, 도 16에 도시된 바와 같이, 삽입 시술 동안 힙 나선형 임플란트 3이 겪게 되는 회전의 뒤에 오는, 삽입 도구 7의 샤프트 34가 회전할 때 외과의사가 그의 손목을 회전시킬 필요없이 삽입 도구 7을 잡고있는 것을 가능하게 한다.
삽입 후, 스텝 나선 8과 삽입 도구 7은 제거된다. 이 시술은 도 17 및 도 18에 설명된다. 제1 단계에 있어서, 삽입 도구 7의 후방 캡 37이 제거된다. 그 후, 도 17에 도시된 바와 같이, 삽입 도구 7의 샤프트의 코 38이 후방으로 타격되어, 삽입 도구 7의 샤프트 34 및 그에 부착된 스텝 나선 8은 삽입 도구의 축 인서트 36 위에서 후방으로 미끄러지게 되고, 축 인서트 36만 힙 나선형 임플란트 3에 부착된채 남겨둔다. 마지막 단계에서, 도 18에 도시된 바와 같이, 축 인서트 36이 힙 나 선형 임플란트 3으로부터 나사가 풀리게 되면, 힙 나선형 임플란트 3의 샤프트 9가 골수내 압정 1의 경사진 보어 19를 관통한 상태에서 대퇴골의 네크 안에는 힙 나선형 임플란트 3만 남게 된다.
이어서, 도 19에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 슬리브 4는 힙 나선형 임플란트 3의 샤프트 9 위로 미려져서 슬라이딩 슬리브 4의 내부 편평부 23은 힙 나선형 임플란트 3의 편평부 15에 접촉되어, 골수내 압정 1의 경사진 보어 19를 통하여 대퇴골의 네크 쪽으로 진행한다. 이것은 슬라이딩 슬리브 4를 통한 힙 나선형 임플란트 3의 역방향 슬라이딩을 가능하게 하는 한편, 회전 안정성을 허용한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 슬리브 4를 골수내 압정 1에 고정하기 위하여, 측면 세트 스크류 5는 슬라이딩 슬리브 4의 외측 나사 끝단 25과 결합하는 골수내 압정 1의 경사진 나사 노치 21에서 도입되어 그것을 골수내 압정 1에 부착한다. 슬라이딩 슬리브 4를 골수내 압정 1에 부착하기 위한 다른 메커니즘은, 도 21에 도시된 바와 같이, 동축 세트 스크류 6을 골수내 압정 1의 나사 구멍 18 안에서 슬라이딩 슬리브 4쪽으로 하방으로 도입하여, 경사진 보어 19 안에서 슬라이딩 슬리브 4를 상방으로 조이는 것이다.
본 발명과 그 장점들이 상세히 개시되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위와 정신을 벗어나지 않는 한 다양한 변화, 대체 및 변경이 가능함을 이해해야 한다. 또한, 본 출원의 범위는 상세한 설명에 개시된 공정, 기계, 제품, 조성물, 수단, 방법들에 한정되지는 않는다. 당업자라면, 본 발명의 개시로 부터, 본 명세서에 개시된 상응하는 실시예들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있는 공정, 기계, 제품, 구성물, 수단, 방법, 현존하거나 추후 개발될 물건이 본 발명에 따라 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 그러한 공정, 기계, 제품, 조성물, 수단, 방법의 범위 내에서 포함됨을 의도한다.

Claims (15)

  1. 경사진 슬롯 보어(bore)를 포함하는 골수내 압정(intramedullary nail);
    힙 나선형 임플란트(hip helical implant);
    상기 경사진 슬롯 보어에 수납되도록 구성되고, 상기 힙 나선형 임플란트가 수납되는 슬라이딩 슬리브(sliding sleeve);
    상기 슬라이딩 슬리브에 비동축적으로 평행하게 배치되고, 상기 골수내 압정에 상기 슬라이딩 슬리브를 고정하기 위해 상기 슬라이딩 슬리브에 결합되는 측면 세트 스크류; 및
    적어도 하나의 원위의 록킹 스크류를 구비하는 것을 특징으로 하는 골수내 골접합 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 힙 나선형 임플란트는:
    끝이 잘려진 원추 모양을 가진 나선형 전방부(frontal helical portion);
    상기 나선형 전방부에 부착된 적어도 두 개의 나선으로 꼬여진 블레이드; 및
    외부의 편평한 표면을 가진 후방의 매끄러운 샤프트를 구비하며,
    각각의 블레이드는 상기 힙 나선형 임플란트를 스텝 나선(step helix)에 고정하기 위해 상기 스텝 나선으로부터의 페그(peg)를 수납하기 위한 구멍을 가지며,
    상기 힙 나선형 임플란트는 Kirschner 와이어를 수납하기 위한 구멍이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 골수내 골접합 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 골수내 압정은 구멍이 뚫려 있으며, 상기 구멍은 동축 세트 스크류를 수납하기 위해 적어도 부분적으로 나사가 형성되고,
    상기 경사진 슬롯 보어는 상기 구멍과 연통되고,
    상기 골수내 압정은 상기 측면 세트 스크류와 결합될 수 있는 나사 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 골수내 골접합 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬라이딩 슬리브는 상기 힙 나선형 임플란트의 외측 편평부에 상응하는 내측 편평부를 가진 튜브를 가지며, 상기 슬리브의 후방에서 상기 측면 세트 스크류와 결합하는 외부 나사산을 가진 것을 특징으로 하는 골수내 골접합 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 동축 세트 스크류는 상기 슬라이딩 슬리브를 상기 경사진 슬롯 보어 안에 조임으로써 상기 슬라이딩 슬리브를 상기 골수내 압정에 고정하는 것을 특징으로 하는 골수내 골접합 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 스텝 나선은 슬롯이 형성된 베이스에 부착된 적어도 두 개의 나선으로 꼬여진 스텝 블레이드로 구성되고,
    상기 슬롯이 형성된 베이스는 상기 힙 나선형 임플란트의 샤프트에 놓여진 노치에 끼워맞춰지는 전방 페그(frontal peg)를 가진 것을 특징으로 하는 골수내 골접합 장치.
  7. 경사진 슬롯 보어(bore)를 포함하는 골수내 압정(intramedullary nail), 힙 나선형 임플란트(hip helical implant), 상기 경사진 슬롯 보어에 수납되도록 구성되고, 상기 힙 나선형 임플란트가 수납된 슬라이딩 슬리브(sliding sleeve), 상기 슬라이딩 슬리브에 비동축적으로 평행하게 배치되고, 상기 골수내 압정에 상기 슬라이딩 슬리브를 고정하기 위해 상기 슬라이딩 슬리브에 결합되는 측면 세트 스크류, 및 적어도 하나의 원위의 록킹 스크류를 구비하는 골수내 골접합 장치를 구비하고,
    회전 핸들을 가지며 구멍 뚫린 샤프트;
    축 인서트(axial insert); 및
    후방 캡(rear cap)을 구비하며;
    상기 구멍 뚫린 샤프트는 스텝 나선(step helix)의 베이스의 슬롯과 결합하는 슬롯을 전단에서 구비하고,
    상기 회전 핸들은 상기 구멍 뚫린 샤프트에 조립되고,
    상기 구멍 뚫린 샤프트의 후단은 상기 힙 나선형 임플란트가 삽입된 후 햄머로 타격될 수 있는 코(nose)를 구비하는 삽입 도구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스텝 나선은 슬롯 베이스에 부착된 적어도 2개의 나선으로 꼬여진 스텝 블레이드들을 구비하고, 상기 슬롯 베이스는 상기 힙 나선형 임플란트의 샤프트에 위치된 노치에 끼워지는 전방 페그를 구비하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 축 인서트는 상기 샤프트의 구멍을 미끄러지게 관통하기 위하여 상기 구멍 뚫린 샤프트보다 더 작은 직경을 가지며, 상기 힙 나선형 임플란트에 상기 삽입 도구를 단단하게 고정하기 위해 상기 힙 나선형 임플란트의 샤프트의 내부 나사산과 결합하는 외부 나사산이 형성된 전단을 구비하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 삽입 도구, 상기 스텝 나선 및 상기 힙 나선형 임플란트는 삽입 전에 조립되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 삽입 도구, 상기 스텝 나선 및 상기 힙 나선형 임플란트의 조립은:
    상기 스텝 나선 위의 페그들이 상기 힙 나선형 임플란트의 블레이드의 구멍들 속으로 삽입되도록 상기 스텝 나선을 상기 힙 나선형 임플란트의 후단에 단단하게 부착하고,
    슬롯 메커니즘에 의해 상기 삽입 도구의 상기 구멍 뚫린 샤프트를 상기 스텝 나선의 상기 베이스와 결합시키고,
    상기 스텝 나선의 상기 베이스의 구멍을 관통하여 상기 힙 나선형 임플란트의 상기 샤프트의 내부 나사 구멍 속으로 상기 축 인서트를 삽입시킴으로써, 상기 축 인서트를 상기 힙 나선형 임플란트에 나사 결합시키고,
    상기 삽입 도구의 상기 후방 캡을 상기 축 인서트의 나사가 형성된 후단에 부착시키는 것을 특징으로 하는 조립체.
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