KR101731143B1 - 보호 슬리브 고정 기구 - Google Patents

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KR101731143B1 KR1020137001656A KR20137001656A KR101731143B1 KR 101731143 B1 KR101731143 B1 KR 101731143B1 KR 1020137001656 A KR1020137001656 A KR 1020137001656A KR 20137001656 A KR20137001656 A KR 20137001656A KR 101731143 B1 KR101731143 B1 KR 101731143B1
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마키스 버틀러
시몬 볼처
안드레아스 배리스윌
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진테스 게엠베하
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Abstract

골수내 금속정을 뼈에 삽입하는 시스템은, (a) 근접 말단으로부터 원접 말단까지 연장하고, 골수내 금속정을 원하는 방향으로만 결합시키도록 구성된 핸들 및 (b) 근접 말단으로부터 원접 말단까지 연장하고, 핸들의 근접 말단에의 부착을 위하여 구성된 조준 장치를 포함한다. 조준 장치는 내부에 보호 슬리브를 수용하는 크기 및 형상으로 조준장치를 통하여 연장하며, 조준 장치 및 핸들이 서로 결합될 때, 핸들에 결합된 골수내 금속정 내의 뼈 고정 수용홀이 안내 개구부와 정렬되도록 위치되고 배향된 안내 개구부를 포함한다. 조준 장치는 고정되게 장착되는 잠금 핀을 더 포함한다. 잠금 핀은 안내 개구부로 연장하여 안내 개부부에 삽입된 보호 슬리브와 맞물린다.

Description

보호 슬리브 고정 기구{PROTECTION SLEEVE HOLDING MECHANISM}
본 발명은 뼈 골절 치료에 관한 것으로, 구체적으로는, 뼈 고정 과정에 사용되는 뼈 천공을 안내하는 장치 및/또는 다른 장비에 관한 것이다.
우선권 주장
본 출원은 2010년 7월 23일자로 출원된 “보호 슬리브 고정 기구”라는 명칭으로 본 출원에 참조로서 포함된 미국 특허 가출원 제61/366,997호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.
골수내 금속정(intramedullary nail)은 골절(fracture) 후 긴 뼈(예를 들어, 대퇴골(femur) 또는 경골(tibia))를 안정시키기 위하여 종종 사용된다. 골수내 금속정은 일반적으로 뼈 고착 고정 요소(locking bone fixation element)가 주변 뼈로 삽입되어 뼈 내에 골수내 금속정을 고정시키기 위한 횡방향 홀(transverse hole)을 포함한다. 뼈는 조준 암(aiming arm)의 개구부로 삽입되는 보호 슬리브(protective sleeve)를 구비한 조준암을 안내장치로서 이용하는 뼈 고착 고정 요소를 수용하기 위하여 미리 천공될 수 있고, 뼈를 미리 천공하는 과정에서 주변 조직이 손상되는 것을 방지한다.
그러나, 이러한 보호 슬리브는 때때로 조준 암으로부터 이탈되어 그라운드로 떨어져서 보호 슬리브를 비무균(unsterile) 상태 및 더 이상 사용 부적합한 상태로 만들 수 있다. 이는 사전 천공 동안에 외과의사, 간호사 또는 다른 기술자가 보호 슬리브를 제자리에 고정하는 것이 요구되어 시술 난이도를 증가시킨다.
본 발명은 뼈에 골수내 금속정을 삽입하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 골수내 금속정을 뼈에 삽입하는 시스템은,
근접 말단(proximal end)으로부터 원접 말단(distal end)까지 연장하고, 골수내 금속정을 원하는 방향으로만 결합시키도록 구성된 핸들(handle); 및
근접 말단으로부터 원접 말단까지 연장하고, 상기 핸들의 근접 말단에의 부착을 위하여 구성된 조준 장치(aiming device)를 포함하고,
상기 조준 장치는, 내부에 보호 슬리브(protective sleeve)를 수용하는 크기 및 형상으로 조준장치를 통하여 연장하는 안내 개구부(guide opening)를 포함하고, 상기 안내 개구부는 조준 장치 및 핸들이 서로 결합될 때, 핸들에 결합된 골수내 금속정 내의 뼈 고정 수용홀(bone fixation receiving hole)이 안내 개구부와 정렬되도록 위치 및 배향되고,
상기 조준 장치는 고정되게 장착되는 중공 탄성 잠금 핀(locking pin)을 더 포함하고, 상기 중공 탄성 잠금 핀은 안내 개구부로 연장하여 안내 개부부에 삽입된 보호 슬리브와 맞물린다.
본 발명의 골수내 금속정을 뼈에 삽입하는 시스템에 의하면, 뼈 고정 요소는 뼈에 미리 천공된 홀을 통하여 골수내 금속정의 홀 내로 삽입되어, 뼈 내부의 원하는 위치에 골수내 금속정을 고정시킬 수 있다. 또한, 수술 동안 보호 슬리브가 안내 개구부로부터 부주의로 떨어져 나오는 것을 방지할 수 있다,
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 시스템의 사시도를 보여주며;
도 2는 도 1의 시스템의 조준 장치의 사시도를 보여주며;
도 3은 도 2의 조준 장치의 투과 사시도를 보여주며;
도 4는 도 2의 조준 장치의 라인 A-A를 따라 절취한 단면도를 보여주며;
도 5는 조준 장치를 통하여 삽입되는 슬리브와 맞물리는 도 2의 조준 장치의 핀의 사시도를 보여주며; 그리고
도 6은 도 5의 핀과 슬리브의 확대 사시도를 보여준다.
본 발명은 뒤따르는 설명과 첨부된 도면을 참조하면 보다 더 이해될 수 있으며, 여기서 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 언급된다.
본 발명은 뼈 골절 치료에 관한 것으로. 구체적으로는, 뼈 천공을 안내하기 위한 장치 및/또는 뼈 고정 과정에 사용되는 다른 장비에 관련 것이다. 본 발명의 예시적인 실시예는, 내부에 슬리브를 수용하고 고정시키는 안내 개구부를 포함하는 조준 장치를 설명한다.
비록 여기에서 설명된 예시적인 실시예가 골수내 금속정용 조준 장치를 구체적으로 설명하지만, 당해 기술 기술에 숙련된 자(이하, 당업자)는 본 발명의 조준 장치가 평판(plate) 시스템 또는 다른 뼈 고정 장치에도 또한 사용될 수 있는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 여기서 사용되는 용어 “근접(proximal)” 및 “원접(distal)”는 외과의사 또는 다른 사용자에게 향하거나(근접) 멀어지는(원접) 방향을 의미하는 것에 유의하여야 한다.
도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 시스템(100)은 골수내 금속정(106)을 긴 뼈로 삽입할 때 이용되도록 구성된 조준 장치(102) 및 핸들(104)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 조준 장치(102)는, 골수내 금속정(106)의 근접 말단(116)에 결합되어 뼈(108)의 골수관(medullary canal)으로 금속정의 삽입을 용이하게 하는 핸들(104)에 부착 가능하다. 조준 장치(102)와 핸들(104)은 서로에 대하여 원하는 방향으로만 서로 부착될 수 있으며, 핸들(104)은 골수내 금속정(106)에 특정 방향으로 결합되어, 조준 장치(102)의 안내 개구부(122)가 골수내 금속정(106)을 통해 횡방향으로 연장하는 홀(118)과 실질적으로 정렬되도록 한다.
즉, 조준 장치(102)와 핸들(104)은 그들과 함께 사용될 골수내 금속정과 관련하여 크기와 모양을 가지고, 서로 결합될 때 안내 개구부(122)가 천공 안내부로서 기능하도록 위치된다. 구체적으로, 천공 장비는 안내 개구부(122)를 통하여 삽입되어, 금속정(106)의 홀(118)과 정렬한 상태에서 뼈(108)에 구멍을 미리 천공시킬 수 있다. 따라서, 뼈 고정 요소는 뼈(108)에 미리 천공된 이 홀을 통하여 골수내 금속정(106)의 홀(118) 내로 삽입되어, 뼈(108) 내부의 원하는 위치에 골수내 금속정(106)을 고정시킬 수 있다.
시스템(100)은 예를 들어, 개구부(122)를 통해 삽입될 수 있는 보호 슬리브(124) 뿐만 아니라, 각각이 보호 슬리브(124) 내에 동축으로 수용될 수 있는 천공 슬리브(142) 및 투관침(trocar)(144)과 같은 슬리브를 더 포함한다. 당업자는 비록 천공 슬리브(142)와 투관침(144)은 수술과정에서 제거될 수 있지만, 보호 슬리브(124)는 안내 개구부(122) 내에 유지되어 천공 및/또는 뼈 고정 요소 삽입 동안 주변 조직을 보호하는 것으로 이해할 수 있다. 수술 동안 보호 슬리브(124)가 안내 개구부(122)로부터 부주의로 떨어져 나오는 것을 방지하기 위하여, 조준 암(102)은 슬리브(124)와 맞물려 보호 슬리브(124)를 안내 개구부(122) 내의 올바른 위치에 지지하도록 배치된 핀(140)을 포함한다.
핸들(104)은 골수내 금속정(106)의 근접 말단(116)에 결합되도록 구성된 제1 단부(112)로부터 조준 장치(102)에 결합되도록 구성된 제2 단부(114)까지 연장되는, 실질적으로 만곡된 몸체(110)를 포함한다. 핸들(104)은 외과의사 또는 시스템(100)의 다른 사용자가 뼈(108)의 골수관 내의 원하는 위치에 골수내 금속정(106)을 삽입할 수 있도록 한다. 핸들(104)의 만곡된 몸체(110)는 외과의사로 하여금 금속정(106)이 골수관 내에서 원하는 위치 및 회전방향에 도달할 때까지 골수내 금속정(106)에 종방향 힘 및 회전력을 가할 수 있도록 한다.
골수내 금속정(106)은 핸들(104)에 결합될 수 있는 근접 말단(116)에서 원접 말단(117)까지 종방향으로 연장되며, 상술한 바와 같이, 예를 들어, 나사(screw), 정(nail) 또는 핀(fin)과 같은 뼈 고정 요소를 수용하도록 크기 및 모양을 갖추어 횡방향으로 연장하는 적어도 하나의 홀(118)을 포함한다.
당업자는 골수내 금속정(106)이 그 길이에 따라 임의의 수의 홀(118)을 포함할 수 있고, 조준 장치(102)가 이러한 다양한 홀(118)의 일부 또는 모두와 정렬하도록 또는 다른 크기의 홀들(118)과 정렬되도록 위치되는 다양한 안내 개구부들(122)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 당업자는 또한 조준 장치(102)와 핸들(104)은 뼈를 안정화시키기 위하여(예를 들어, 다양한 유형의 골절에 대하여) 사용될 수 있는 다양한 타입 및 크기의 골수내 금속정(106)과 작동할 수 있도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 골수내 금속정(106)은 뼈(108)의 길이를 따라 골절을 고정시키기 위하여 사용될 수 있거나, 뼈(108)의 헤드 부분을 통해 골절을 고정시키기 위하여 다른 임플란트(예를 들어 힙 임플란트(hip implant))(120)와 함께 사용될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 조준 장치(102)는 제1 단부(126)로부터 제2 단부(128)까지 종방향으로 연장되고, 제1 단부(126)는 결합 요소(146)를 통하여 핸들(104)에 부착될 수 있다. 조준 장치(102)는 가동 상태일 때 뼈(108)로부터 외면하는 방향의 제1 면(130) 및 가동 상태일 때 뼈(108)와 대향하는 제2 면(132)을 포함한다. 조준 장치(102)는 제3 면(156) 및 제4 면(158)을 더 포함하며, 이들 각각은 제1 면 및 제2 면(126, 128)에 대하여 측방향으로 연장되어 제1 면 및 제2 면(126, 128)을 반대측 상에 연결시킨다. 안내 개구부(122)는 조준 장치(102)를 통해 제1 면(130)에서 제2 면(132)까지 연장된다.
당업자는 조준 장치(102)는 예를 들어, 임플란트(120)와 같은 다른 장치 및/또는 기구를 조준하고 안내하기 위하여 연장하는 다른 개구부(162)를 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 조준 장치(102)는 제3 면(156)과 제4 면(158) 사이에서 조준 장치(102)를 통해 연장하는 핀 개구부(160)를 더 포함한다. 바람직한 실시예에서, 핀 개구부(160)는 조준 장치(102)를 통해 전반적으로 연장되지 않을 수 있다. 예를 들어, 핀 개구부(160)는 제3 면 및 제4 면(156, 158) 중 하나로부터 연장되는 블라인드 홀(blind hole)일 수 있지만 다른 하나로 관통하지는 않는다.
조준 장치(102)는 핸들(104)의 해당 부분과 맞물리도록 크기 및 모양을 갖는 제2 면(132)의 길이의 일부를 따라 제1 단부(126)로부터 연장하는 홈부(recess) (134)를 포함할 수 있다. 조준 장치(102)는 제1 면(130)으로부터 홈부(134)의 제2 면(132)까지 연장하는 개구부(136)를 더 포함한다. 개구부(136)는 결합 요소(146)의 일부분을 수용하는 크기 및 모양을 가져서 조준 장치(102)를 핸들(104)에 결합시킨다.
본 실시예에 따른 결합 요소(146)는 노브(knob)(152)로부터 연장하는 샤프트부(154)를 갖는 노브(knob)(152)를 포함한다. 샤프트부(154)는 조준 장치(102)의 개구부(136)를 통해 삽입이 가능하여 조준 장치(102)를 핸들(104)에 결합시킨다. 샤프트부(154)는 예를 들어, 핸들(104) 내에 상응하게 나사산 처리된 개구부와 맞물리기 위하여 일부를 따라 나사산을 포함한다. 따라서, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 사용자는 노브를 회전시켜 핸들(104)로부터 선택적으로 조준 장치(102)를 결합 및 분리시킬 수 있다.
당업자는 또한 결합 요소(146)가 핸들(104)에의 조준 장치(102)의 부착을 용이하게 하는 한, 결합 요소(146)가 임의의 다양한 형태를 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또 다른 실시예에서, 조준 장치(102)와 핸들(104)은 일체로 형성되어 결합 요소(146)가 필요하지 않을 수 있다.
안내 개구부(122)는 제1 면(130)으로부터 제2 면(132)까지 조준 장치(102)의 비-홈부(138)를 통해 연장된다. 안내 개구부(122)는 내부에 보호 슬리브(124)를 수용하도록 크기와 모양을 가질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 보호 슬리브(124)는 실질적으로 관 형상을 갖고, 안내 개구부(122)는 보호 슬리브(124)의 외경보다 약간 큰 내경을 갖는 실질적으로 원통 형상을 갖는다.
그러나, 당업자는 보호 슬리브가 안내 개구부(122) 내에 슬라이딩 가능하게 수용될 수 있는 한, 보호 슬리브(124)와 안내 개구부(122)는 임의의 다양한 형상을 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상술한 바와 같이, 조준 장치(102)는 골수내 금속정(106) 내의 하나 이상의 홀(118) 위치에 상응하도록 다수의 안내 개구부(122)를 포함할 수 있다.
제3 및 제4 측면(156, 158) 사이에서 조준 장치(102)를 통해 연장하는 핀 개구부(160)는 핀(140)을 수용하도록 크기와 모양을 가진다. 핀 개구부(160)는 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 핀 개구부(160)의 일부가 안내 개구부(122)의 일부와 겹쳐지도록, 안내 개구부(122)를 가로지르는 조준 장치(102)의 일부를 통해 연장된다. 핀 개구부(160)와 핀(140)의 길이는 핀(140)이 안내 개구부(122)의 축을 통과하도록 선택된다. 따라서, 핀(140)의 외면(148)의 일부가 안내 개구부(122)로 횡방향 연장하도록 핀(140)은 핀 개구부(160)에 삽입될 수 있다.
핀(140)은 핀을 통하여 연장하는 루멘(lumen)을 포함하는 실질적으로 중공 관(tubular) 형상일 수 있으며, 그리고 보호 슬리브(124)에 대하여 압축될 수 있도록 탄성을 갖는 물질로 형성되어, 보호 슬리브(124)가 안내 개구부를 통하여 삽입될 때, 보호 슬리브(124)에 힘을 가하고 안내 개구부(122) 내에 보호 슬리브(124)를 고정한다.
핀(140)은 임의의 적당한 수단(예를 들어, 접착제, 마찰 접합부)에 의하여 조준 장치(102) 내의 적당한 위치에 고정되어, 조준 장치에 대하여 상대적으로 이동하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 보호 슬리브(124)가 안내 개구부(122)로 삽입되면, 보호 슬리브의 외면(150)은 핀(140)의 외면(148)을 가압하여, 보호 슬리브(124)가 안내 개구부(122) 내의 적당한 위치에 고정되게 한다. 핀(140)에 의하여 보호 슬리브(124)에 작용되는 힘은 핀(140)의 벽 두께를 가변시킴으로써 조절될 수 있다.
당업자는 상술한 바와 같은 조준 장치(102)에 대하여 핀을 고정하는 것은 조준 장치(102)의 오염을 예방하고 쉽게 세정할 수 있도록 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 당업자는 조준 장치(102)에 대하여 핀(140)을 고정하는 것은 분해가 필요 없도록 이동부를 제거하는 것이라는 것을 이해할 수 있을 것이다.
핀(140)은 핀 개구부(160) 내에 고정되어 핀의 외면(148) 일부가 안내 개구부(122)로 방사상으로 연장하도록 한다. 보호 슬리브(124)는 안내 개구부(122)로 삽입되어 보호 슬리브(124)가 삽입됨에 따라 보호 슬리브(124)의 외면(150)이 핀(140)을 가압한다. 슬리브(124)가 조준 장치(102)로부터 부주의하게 떨어지는 것을 방지하는 안내 개구부(122) 내의 원하는 위치로 보호 슬리브(124)가 슬라이드 되면, 핀(140)은 보호 슬리브(124)를 적당한 위치에 고정하도록, 보호 슬리브(124)에 충분한 힘을 가하는 동안, 보호 슬리브(124)가 안내 개구부(122)를 통해 수동적으로 삽입되고 제거되도록 할 수 있다.
당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이, 본 발명의 구조와 방법론에서 다양한 변형 및 변경이 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그의 균등한 범위 내에서의 변형 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (16)

  1. 근접 말단으로부터 원접 말단까지 연장하고, 골수내 금속정을 원하는 방향으로만 결합시키도록 구성된 핸들; 및
    근접 말단으로부터 원접 말단까지 연장하고, 상기 핸들의 근접 말단에의 부착을 위하여 구성된 조준 장치를 포함하고,
    상기 조준 장치는 안내 개구부 축을 따라 연장하는 안내 개구부를 포함하고, 상기 안내 개구부는 내부에 보호 슬리브를 수용하는 크기 및 형상이고, 상기 안내 개구부는 조준 장치 및 핸들이 서로 결합될 때, 핸들에 결합된 골수내 금속정 내의 뼈 고정 수용홀이 안내 개구부와 정렬되도록 위치되고 배향되고,
    상기 조준 장치는 안내 개구부 축을 가로지르는 핀 개구부 축을 따라 연장하는 핀 개구부 및 핀 개구부 내에 장착되는 중공 탄성 잠금 핀을 더 포함하고,
    상기 중공 탄성 잠금 핀은 핀 개구부 축으로부터 안내 개구부로 연장하여 안내 개구부에 삽입된 슬리브와 맞물리게 하는 횡단부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 골수내 뼈에 금속정을 삽입하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 핀 개구부는 안내 개구부에 실질적으로 수직하게 연장하고, 측벽에 형성된 창을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 핀은 핀 개구부에 끼워맞춤되는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 핀은 접착제를 통하여 조준 장치에 고정되는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 핀은 슬리브가 안내 개구부를 통하여 삽입될 때 압축되는 탄성 물질로 형성되는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 핀은 중공 튜브(hollow tube)인 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조준 장치는 결합 요소를 통하여 핸들에 부착되는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 결합 요소는 핸들 및 조준 장치 모두를 통하여 수용되는 축을 포함하는 노브인 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 조준 장치 및 핸들이 일체로 형성되는 시스템.
  10. 안내 개구부 축을 따라 조준 장치를 통하여 연장하며, 내부에 보호 슬리브를 수용하는 크기 및 형상이고, 조준 장치가 뼈 고정 장치에 결합될 때, 뼈 고정 장치의 고정 요소 수용홀에 정렬하도록 배치되는 안내 개구부;
    상기 안내 개구부 축을 가로지르는 핀 개구부 축을 따라 연장하는 핀 개구부; 및
    상기 핀 개구부 내에 장착되고, 핀 개구부 축으로부터 안내 개구부로 연장하여 안내 개구부에 삽입된 슬리브와 맞물리게 하는 횡단부를 갖는 중공 탄성 잠금 핀을 포함하는,
    근접 말단으로부터 원접 말단까지 연장하고, 뼈 고정 요소를 안내하는 조준 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 핀 개구부는 안내 개구부에 실질적으로 수직하게 연장하고, 측벽에 형성된 창을 포함하는 것을 특징으로 하는 조준 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 핀은 핀 개구부에 끼워맞춤되는 조준 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 핀은 접착제를 통하여 조준 장치에 고정되는 조준 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 핀은 슬리브가 안내 개구부를 통하여 삽입될 때 압축되는 탄성 물질로 형성되는 조준 장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 뼈 고정 장치는 뼈 고정판인 조준 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 뼈 고정 장치는 골수내 금속정인 조준 장치.
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