KR101702097B1 - 리머와 드릴 안내 장치 - Google Patents

Abstract

뼈에 개구를 형성하는 드릴 도구를 안내하는 장치는, 원위단으로부터 근위단까지 연장하는 본체를 구비하고, 본체는 그곳을 관통하여 연장하는 루멘(lumen)을 포함하고, 루멘은 그 안에 있는 가이드와이어 및 근위단으로부터 근위적으로 연장하는 복수의 아암들을 미끄러지게 수납하는 형상과 모양으로 되어 있고, 각각의 아암의 파지면은 그 안에 수납될 가이드와이어의 두께에 근사하게 상응하는 간격만큼 가이드와이어 루멘의 축으로부터 방사상으로 이격된 상태에서 아암들은 루멘을 기준으로 배치되어 있고, 파지면은 루멘의 축을 따라 루멘의 근위적으로 확장하는 부분을 유지하기 위해 가이드와이어를 파지한다.

Description

리머와 드릴 안내 장치{Reamer and drill guiding device}

본 출원은 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는, 2009.2.5.자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/150,090호의 '리머와 드릴 안내 장치'의 우선권을 주장한다.

본 발명은 골절 치료 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 뼈에 삽입된 가이드와이어를 따라 동축적으로 드릴 또는 리머를 안내함으로써 그곳을 통한 고정 장치의 삽입을 수용하기 위해 바람직한 각도와 위치에서 뼈에 개구를 형성시는 장치에 관한 것이다.

수내정(intramedullary nail)은 경골 또는 대퇴골과 같은 긴 뼈를 안정화시키는데 사용되는 장치이다. 예를 들어, 드릴 또는 리머를 사용하여 피질골을 관통하는 개구가 형성된 후 뼈를 정렬 및 안정화시키기 위해 수내정은 긴 뼈의 골수강(medullary canal) 속으로 삽입된다. 수내정을 위한 정확한 삽입 각도를 보장하기 위해, 가이드와이어(예, k-와이어)는 필요한 각도로 뼈 속으로 드릴 또는 리머를 안내하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 가이드와이어가 필요한 각도와 위치에서 뼈에 삽입된 후 드릴 또는 리머는 가이드와이어 위로 미끄러진다. 피질 뼈 개구를 위한 필요한 각도 및 위치를 유지하기 위해, 드릴 또는 리머는 가이드와이어와 동축이어야 한다. 그러나, 몇몇 경우에, 드릴 또는 리머의 일단에서의 굴곡력은 드릴 또는 리머에 변위을 유발시켜 피질 뼈의 개구가 부적절한 각도 및/또는 위치에 형성된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 뼈에 개구를 형성하는 드릴 도구를 안내하는 장치를 제공한다.

뼈에 개구를 형성하는 드릴 도구를 안내하는 본 발명의 장치는, 원위단으로부터 근위단까지 연장하는 본체를 구비하고, 본체는 그곳을 관통하여 연장하는 루멘(lumen)을 포함하고, 루멘은 그 안에 있는 가이드와이어 및 근위단으로부터 근위적으로 연장하는 복수의 아암들을 미끄러지게 수납하는 형상과 모양으로 되어 있고, 각각의 아암의 파지면은 그 안에 수납될 가이드와이어의 두께에 근사하게 상응하는 간격만큼 가이드와이어 루멘의 축으로부터 방사상으로 이격된 상태에서 아암들은 루멘을 기준으로 배치되어 있고, 파지면은 루멘의 축을 따라 루멘의 근위적으로 확장하는 부분을 유지하기 위해 가이드와이어를 파지한다.

이어지는 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조하여 더 이해될 수 있는 본 발명은, 골절 치료용 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 예시적 실시예들은 뼈에 삽입된 가이드와이어를 따라 동축적으로 드릴 또는 리머를 안내함으로써, 그곳을 관통하여 고정 장치의 삽입을 수용하기 위해 필요한 각도와 위치에 개구가 형성될 수 있는 장치를 기술한다. 비록 예시적 실시예들이 수내강의 삽입을 위한 피질 개구의 형성과 관련하여 설명되었지만, 장치는 가이드와이어가 사용되는 모든 상황에서 뼈 개구를 생성하는데 사용될 수 있음을 당업자에게 이해될 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 "근위" 및 "원위"의 용어들은 장치의 사용자로 향하는 방향(근위)과 멀어지는 방향(원위)을 설명하는데 사용됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시스템의 측면도이다.
도 2는 도 1의 시스템에 따른 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 장치의 측단면도이다.
도 4는 도 3에 대해 그 세로축을 기준으로 회전된, 도 2의 장치의 다른 측면도이다.
도 5는 안내 구성에 있는, 도 1의 시스템의 사시도이다.
도 6은 도 5의 시스템의 측단면도이다.
도 7은 멈춤 구성에 있는, 도 1의 시스템의 사시도이다.
도 8은 도 7의 시스템의 측단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시스템 100은 요구되는 각도 및/위치에서 뼈 108에 피질 개구를 형성하기 위해 뼈 108에 삽입된 가이드와이어 106을 따라 동축적으로 드릴링 도구 104를 안내하는데 사용될 수 있는 안내 장치 102를 구비한다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 장치 102는 본체부 110과 다수의 아암들 112를 구비한다. 본체부 110은 원위단 114로부터 근위단 116까지 세로로 연장하고 원위단 114로부터 근위단 116까지 그곳을 관통하여 확장하는 루멘(lumen) 118을 포함한다. 루멘 118은 바람직하게 가이드와이어 106을 미끄러지게 수납하는 크기와 모양을 가진다. 바람직한 실시예에 있어서, 본체부 110은 실질적으로 원통형일 수 있다. 그러나, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본체부 110은 다양한 크기 및 모양을 취할 수 있다.

아암들 112는 근위단 116으로부터 확장하고 루멘 118 주위에 위치된다. 각각의 아암 112는 아암 112의 방사상의 내면 124의 근위단 122로부터 방사상으로 내측으로(즉, 루멘 118의 축을 향해) 돌출하는 접촉부 120을 포함할 수 있다. 또한, 접촉부들 120 사이의 간격이 실질적으로 루멘 118의 직경과 동일하거나 그것보다 더 작게 되도록 각각의 아암 112는 루멘 118의 세로축을 향해 내측으로 각이 형성된다. 이것은 접촉부들 120이 루멘 118의 근위단을 근위적으로 넘어서 루멘 118의 세로축을 따라 가이드와이어 106을 유지하는 것을 허용한다. 바람직한 실시예에 있어서, 장치 102는 2개의 아암들 112를 포함한다. 그러나, 장치 102는 접촉부들 120이 루멘 118의 축에서 루멘 118 내부에 수납되는 가이드와이어 106을 유지시키기 위해 위치된 상태에서 아암들 112가 루멘 118을 기준으로 마련되는 한 그 어떤 수의 아암들 112을 포함할 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.

드릴링 도구 104는, 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 뼈 108에 구멍을 천공할 수 있거나 예들 들어, 속이 빈 드릴과 같이 가이드와이어 106을 따라 미끄러짐으로써 뼈 108에 구멍을 형성시키거나 리밍할 수 있는 모든 장치일 수 있다. 드릴링 도구 104는 가이드와이어 106을 수용하기 위해 그곳을 관통 확장하는 루멘 130을 포함한다. 드릴링 도구 104의 루멘 130은 안내 장치 102를 수용하는 크기 및 모양을 가진 원위부 132 및 가이드와이어 106을 수납하는 크기 및 모양을 가지며 그곳으로부터 근위적으로 연장하는 근위부 134를 포함한다. 루멘 130은 원위부 132와 근위부 134가 만나는 지점에서 방사상의 외측으로 각이 형성된 숄더 136을 포함한다. 숄더 136의 원위부 132의 단면은 숄더 136의 근위부 134의 단면보다 더 크게 되어 있다. 드릴링 도구 104의 원위단 140은 필요한 피질 개구를 천공하는 크기 및 모양을 가진 절단 에지(cutting edge) 및 상응하는 모양과 크기를 가진 외부 표면 138을 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 가이드와이어 106은 그곳을 따라 드릴링 도구 104를 안내하기 위해 유용한 모든 표준 와이어일 수 있다. 예를 들어, 가이드와이어 106은 Kirschner 와이어(k-와이어)일 수 있다.

시스템 100의 예시적 용법에 따르면, 가이드와이어 106의 원위단 126은 피질 개구를 위해 필요한 위치 및/또는 각도에서 뼈 108 속으로 삽입된다. 가이드와이어 106의 근위단 128은 안내 장치 102의 원위단 114에서 루멘 118을 통해 삽입되고 장치 102는 원위단 114가 뼈 108에 접촉될 때까지 가이드와이어 106 위로 미끄러진다. 아암들 112의 접촉부들 120은 그 사이에 가이드와이어 106을 단단하게 유지하는 것을 당업자는 이해할 것이다. 장치 102가 적절한 위치로 미끄러지기만 하면, 가이드와이어 106의 근위단 128은 드릴링 도구 104의 루멘 130 속으로 삽입되어 드릴링 도구 104는 도 5 및 도 6에 도시된 안내 구성과 같이, 그곳을 따라 미끄러질 수 있다. 안내 구성에 있어서, 아암들 112의 접촉부들 120은 그 사이에 가이드와이어 106을 붙잡고 있기 때문에, 드릴링 도구 104의 영역에 굽힘력이 가해지는 경우라 하더라도, 드릴링 도구 104는 이동하지 않을 것이며 그곳을 따라 가이드와이어 106과 함께 동축적으로 안내될 것이다. 따라서, 장치 102는 원위단 140이 뼈 108에 도달할 때까지 드릴링 도구 104의 가이드로서 기능하여, 피질 개구가 변위되거나 부적절하게 드릴링/리밍되거나 손상되는 것을 방지한다.

뼈의 드릴링 작업 동안, 드릴링 도구 104는 가이드와이어 106을 따라 원위적으로 뼈 108 속으로 미끄러지는 것을 계속함으로써, 도 7 및 도 8의 멈춤 구성에 도시된 바와 같이, 장치 102는 드릴링 도구 104의 원위부 132로 들어간다. 멈춤 구성에서, 장치 102가 루멘 130의 숄더 136와 접촉할 때까지 장치 102는 드릴링 도구 104에 대해 루멘 130의 원위부 132 내부에서 미끄러진다. 따라서, 멈춤 구성에서, 장치 102는 루멘 118의 원위부 132 내부에 있으며 스토퍼로서 작용함으로써 원위부 132의 근위단 136이 장치 102의 아암들 112의 근위단 122과 접촉하면, 드릴링 도구 104가 더 이상 원위적으로 미끄러지지 않게 된다. 따라서, 멈춤 구성에서, 장치 102는 드릴링 도구 104를 멈추게 하여 소정 깊이로 피질 개구의 드릴링을 제한한다. 필요한 만큼 피질 개구가 그렇게 드릴링되면, 드릴링 도구 104, 가이드와이어 106 및 장치 102는 뼈 108로부터 간단하게 제거될 수 있으므로 수내정은 피질 개구를 통해 뼈의 골수강 속으로 삽입될 수 있다.

본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않는 한, 본 발명의 구조 및 방법에 대한 다양한 변형 및 변화가 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명하다. 즉, 본 발명은 그것이 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위에 속하는 한 본 발명의 변형 및 변화를 커버하는 것을 의도한다.

100...시스템 102...안내 장치
104...드릴링 도구 106...가이드와이어
110...본체부 112...아암
118...루멘(lumen) 120...접촉부
136...숄더

Claims (15)

1. 뼈에 개구를 형성하는 드릴 도구를 안내하는 장치에 있어서:
   원위단으로부터 근위단까지 연장하는 본체를 구비하고, 상기 본체는 관통 연장하는 루멘(lumen)을 포함하고, 상기 루멘은 내부에 있는 가이드와이어 및 근위단으로부터 근위적으로 연장하는 복수의 아암들을 슬라이딩되게 수납하는 형상과 모양으로 되어 있고;
   상기 루멘에 대해 루멘으로부터 연장하는 복수의 아암들을 구비하고, 각각의 아암의 파지면은 내부에 수납될 상기 가이드와이어의 두께에 상응하는 간격만큼 가이드와이어 루멘의 축으로부터 방사상으로 이격되어고, 상기 파지면은 상기 루멘의 축을 따라 상기 루멘으로부터 확장하는 부분을 유지하기 위해 상기 가이드와이어를 파지하고;
   상기 아암들의 제1 하나의 상기 파지면은 근위단에 형성되고, 상기 파지면은 파지면으로부터 원위적으로 연장하는 상기 아암의 부분들보다 상기 루멘의 축을 향해 내측으로 더 연장하는 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 아암들은 상기 본체의 상기 근위단으로부터 근위적으로 연장하는 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 아암들의 제1 하나의 길이는, 원위 접촉면이 상기 루멘 내부에 수납된 가이드와이어 위로 전진하는 드릴링 장치 위의 상응하는 구조물과 접촉할 때, 드릴링의 필요한 깊이가 얻어지는 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 아암들 각각의 근위단들이 원위단들보다 상기 루멘의 축에 더 가깝도록 상기 아암들은 상기 루멘의 축에 대해 각이 형성된 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체는 안내될 드릴링 도구의 내경에 상응하는 외경을 가진 원통형인 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   본체의 외경은 안내될 드릴링 도구의 내경보다 약간 더 작은 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 장치는 뼈의 골수강에 피질 개구를 형성하기 위해 드릴링 도구를 안내하도록 설계된 것을 특징으로 하는 드릴링 도구 안내 장치.
   
9. 뼈에 개구를 드릴링하기 위한 시스템에 있어서,
   가이드와이어를 따라 슬라이딩시키기 위해 관통 확장하는 루멘을 포함하는 드릴링 도구; 및
   상기 가이드와이어를 따라 동축적으로 상기 드릴링 도구를 안내하기 위한 안내 장치를 구비하고;
   상기 안내 장치는:
   원위단으로부터 근위단까지 확장하는 본체를 구비하고, 상기 본체는 관통 확장하는 루멘을 포함하고, 상기 루멘은 내부에 가이드와이어를 슬라이딩되게 수용하는 크기와 모양으로 되어 있고, 상기 본체의 외경은 상기 드릴링 도구의 원위단 내부에 슬라이딩되게 수납되도록 선택되며;
   상기 근위단으로부터 근위적으로 연장하는 복수의 아암들을 구비하며, 상기 아암들은 상기 루멘에 대해 배치되어 있고, 각각의 아암의 파지면은 내부에 수납될 가이드와이어의 두께에 상응하는 간격만큼 가이드와이어 루멘의 축으로부터 방사상으로 이격되어 있으며, 상기 아암들의 파지면은 상기 루멘의 축을 따라 상기 루멘의 근위적으로 확장하는 영역을 유지하기 위해 상기 가이드와이어를 파지하고;
   상기 파지면들은 상기 아암들의 근위단들에 형성되고, 상기 파지면들은 상기 아암들의 영역들이 상기 파지면들의 원위적인 것보다 더 멀리 상기 루멘의 축을 향해 내측으로 방사상으로 확장하는 것을 특징으로 하는 개구 드릴링 시스템.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 드릴링 도구의 상기 루멘은 원위부와 근위부를 구비하고, 상기 원위부는 상기 본체를 슬라이딩되게 수납하는 모양과 크기로 되어 있고, 상기 근위부는 상기 가이드와이어를 미끄러지게 수납하는 모양과 크기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 개구 드릴링 시스템.
    
11. 삭제
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