KR102190569B1 - 확장기 장치용 탈착식 액츄에이터 암 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골형성 확장기 장치와 조합되거나 또는 골형성 확장기 장치의 일부분으로서 제공되는 탈착식 액츄에이터 암에 관한 것으로서, 액츄에이터 암은 근위 방향으로 배열된 릴리스 메커니즘을 조작함으로써 확장기 장치의 확장 메커니즘으로부터 분리될 수 있도록 구성된다. 또한, 액츄에이터 암이 액츄에이터 암의 근위 단부가 구동 도구와 짝을 이루어 필요 시에 액츄에이터 암이 회전될 수 있도록 구성되며, 액츄에이터 암의 원위 단부는 액츄에이터 암이 확장기 본체의 확장기 작동 메커니즘과 고정되어 짝을 이루도록 구성되는, 골형성 확장기 장치와 조합되거나 또는 골형성 확장기 장치의 일부분으로서 탈착식 액츄에이터 암도 제공된다.

Description

확장기 장치용 탈착식 액츄에이터 암{DETACHABLE ACTUATOR ARM FOR DISTRACTION DEVICES}
본 발명은 일반적으로 골 고정, 보수, 재형성 분야에서 의료용 수축 및 확장기 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 골형성, 가령, 상악골의 안면 보수, 얼굴 또는 두개골 재형성, 또는 선천적인 발달 및 외상 장애를 치료하는 데 사용되는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종종, 사람의 두개골 또는 얼굴, 가령, 예를 들어, 얼굴의 중앙부분(midface), 하악골 및/또는 상악골을 형성하는 안면 골을 재형성하거나 또는 보수하는 것이 필요할 때가 있다. 이는, 선천적인 질환, 발달 장애 또는 외상으로부터 기인할 수 있다. 많은 경우, 이러한 기형은 우선적으로 골절술(osteotomy) 즉 골을 절단하거나 파열시켜 틈 또는 공간에 의해 분리된 2개의 세그먼트를 형성하는 수술로 교정된다. 몇몇 경우, 골 세그먼트(bone segment)는 적절한 배열방향 및 정렬 상태로 변환될 수 있으며, 그 뒤, 틈에 걸쳐 형성되는 골 성장(골형성)으로 인해 단일의 골 부재가 형성될 때까지 서로에 대해 제자리에 고정된다. 그 밖의 경우, 원래의 골 부재가 길어지는 것이 필요하며, 이때, 골의 길이를 증가시켜 길어지도록 하기 위하여 확장기(distractor)로 알려져 있는 골절술 장치가 사용된다.
확장기는 고정 부재(affixation member), 가령, 골 플레이트(bone plate)를 가진 장치로서, 이러한 고정 부재들은 골절술 시에 양쪽 면에 있는 각각의 골 세그먼트에 결합된다. 상기 장치는, 예를 들어, 시간이 지나면서 골 플레이트 사이의 거리가 서서히 증가되어 골 세그먼트 사이에 새로운 골 성장(bone growth)이 형성될 수 있도록 하는, 확장 메커니즘, 가령, 회전식 스레드형 로드(rotatable threaded rod)를 추가로 포함한다. 새로운 골 성장 치수(dimension)는 적절한 골 성장이 구현될 때까지 증가되는데, 이때 확장 과정(distraction process)은 중단되고 충분한 회복 시간 후에는 확장기는 제거된다. 확장 메커니즘은 일반적으로 개별 도구, 가령, 스크루드라이버와 같은 휴대용 도구에 의해 작동되는데, 이러한 개별 도구는, 확장기의 근위 단부(수술의사에게 가장 잘 접근될 수 있는 단부)에서 노출된 다각형 말단과 짝을 이루는(mate) 다각형 소켓(polygonal socket)을 가지거나 또는 확장기의 근위 단부에서 노출된 다각형 소켓과 짝을 이루는 다각형 말단(polygonal tip)을 가진다. 골형성 과정은 개별 골 플레이트를 짧은 거리만큼 분리시켜, 골 성장이 틈 내에 채워지게 할 수 있게 하여, 골 플레이트가 짧은 거리만큼 다시 분리되어, 골 성장이 형성될 수 있게 하되, 이러한 골형성 과정은 원하는 골 형상(bone configuration)이 구현될 때까지 반복된다.
통상적인 예로서, 얼굴의 중앙부분 또는 상악골의 영역을 두개골과 턱에 대해 전진시켜(advance) 상부 입술 및/또는 코가 얼굴 구조의 나머지 부분에 대해 압축되는 상악골의 발육부전(hypoplasia)을 교정할 수 있게 하는 것이 종종 바람직하다. 이 경우, 상악골을 가로질러 비강(nasal cavity)까지 골절술이 시술될 수 있으며, 기계적 파스너(mechanical fastener)를 이용하여 골 플레이트를 골 세그먼트에 결부시킴으로써, 골절 틈(osteotomy gap)을 가로질러 한 쌍의 확장기가 고정된다. 확장기의 점진적으로 증가되어 연장되면 즉 골 플레이트가 분리되어, 전방 상악골 세그먼트가 후방 상악골 세그먼트에 대해 전진되고, 골절 틈 내에 채워지면서 골 재형성(bone regeneration)이 구현된다. 적절한 위치가 구현되면, 확장 과정이 중단된다. 골 재형성이 충분히 구현되고 확장 과정이 중단되면, 확장기는 제거된다.
통상 확장기가 조직 내에 위치되거나 조직에 의해 덮이기 때문에, 종종, 확장기의 본체(main body)를 근위 방향(proximal direction)으로 연장하거나 또는 그 대안으로 액츄에이터 암을 확장 메커니즘으로 연장시켜 연결하여 상기 장치가 작동되어야 할 때, 의사, 외과수술의 또는 의료진에 쉽게 접근될 수 있고 노출될 수 있어야 할 필요가 있다. 치료가 끝나고 연장된 부분이 이제 더 이상 기능하지 않을 때까지 확장기 장치가 환자 내에 유지되어야 하기 때문에, 기다란 본체(elongated main body)를 제공하는 것이 최적의 해결책은 아니다. 또한, 통상, 본체로부터 연장 암이 결부되고 탈착되기 위한 메커니즘이 조직에 의해 덮혀서, 확장 과정이 끝나고 난 뒤 또는 확장기 장치가 환자로부터 제거되기 전에 암을 제거하기 위하여, 탈착 메커니즘을 노출시키도록 조직을 절개해야 할 필요가 있기 때문에, 공지의 연장 암(extension arm)도 최적의 해결책이 아니다.
본 발명의 목적은 주로, 안면 상악골 타입의 확장기 장치를 위해, 탈착 가능하고 제거 가능한 액츄에이터 암을 제공하는 데 있는데, 여기서 액츄에이터 암은, 최종 확장 과정이 구현되고 나면, 환자로부터 쉽고 신속하게 탈착되어 제거되어, 치료 과정 동안 오직 확장기 작동 메커니즘 및 골 플레이트 만이 환자 내에 유지될 수 있으며, 액츄에이터 암은 근위 단부로부터 릴리스 가능하다.
본 발명에 따르면, 골형성 확장기 장치와 조합되거나 또는 골형성 확장기 장치의 일부분으로서 탈착식 액츄에이터 암이 제공되는데, 액츄에이터 암은 액츄에이터 암의 근위 단부가 구동 도구(drive tool)와 짝을 이루어(mate) 필요 시에 액츄에이터 암이 회전될 수 있도록 구성되며, 액츄에이터 암의 원위 단부는 액츄에이터 암이 확장기 본체의 작동 메커니즘과 고정되어 짝을 이루도록 구성된다. 액츄에이터 암이 회전되면 확장기 장치의 확장 메커니즘이 회전되어 골 세그먼트에 고정된 골 플레이트가 분리된다. 확장기 장치로부터 액츄에이터 암을 분리시키기 위한 메커니즘은 쉽게 접근할 수 있고 노출되고 확장 과정이 끝났을 때 액츄에이터 암이 확장 메커니즘으로부터 분리될 수 있도록 액츄에이터 암의 근위 단부에 배열된다.
바람직한 한 실시예에서, 액츄에이터 암은 디텐트 볼(detent ball)을 이용하여 확장 메커니즘에 탈착 가능하게 연결되는데, 디텐트 볼의 한 부분은 작동 또는 고정된 위치에서 수의 원위 단부(male distal end)로부터 반경 방향으로 외부를 향해 연장되며, 확장 메커니즘의 암의 수용 단부(female receiving end) 내부에 배열된 채널(channel), 구멍(opening) 또는 리세스(recess) 내에 배열되어, 액츄에이터 암이 확장기 장치의 확장 메커니즘에 결부되며, 액츄에이터 암이 회전되면 확장 메커니즘이 회전되어 골 플레이트가 분리된다. 액츄에이터 암은, 암의 원위 단부 내에 위치된 원위 헤드(distal head)로부터 실질적으로 암의 근위 단부 내에 위치된 근위 헤드(proximal head)로 연장되는, 내부 샤프트, 로드(rod) 또는 와이어 부재(wire member)와 같은 관형으로 구성된다. 원위 헤드는 디텐트 볼과 접하는 다중-높이(multi-level) 또는 경사진(sloping) 접촉 표면을 포함하되, 상기 접촉 표면은 근위 부분 또는 리세스보다 더 깊은 원위 부분 또는 리세스를 가진다. 근위 헤드는 확장 메커니즘으로부터 암을 분리시키도록 조작되는 구조물(structure), 가령, 쥐거나 걸고 그 뒤 근위 방향으로 잡아 당겨질 수 있는 리세스 또는 횡단방향 보어(transverse bore) 또는 돌출부를 포함한다. 확장 과정이 수행되는 작동 상태 동안, 얕은 근위 리세스는 디텐트 볼의 내측면에 접하여, 디텐트 볼을 연장된 위치에 유지시키고, 암이 확장 메커니즘에 고정된다. 확장 메커니즘으로부터 암을 분리시키기 위하여, 근위 헤드는 쥐고 끌어 당겨져서 원위 헤드를 근위 방향으로 이동시켜, 더 깊은 원위 리세스가 디텐트 볼과 정렬되게 하여, 디텐트 볼이 암의 원위 단부로 물러나고(recede), 암이 확장 메커니즘에 더 이상 고정되지 않게 한다.
대안의 양태에서, 본 발명은 확장기 장치와 조합된 탈착식 액츄에이터 암에 관한 것으로서, 상기 확장기 장치와 조합된 탈착식 액츄에이터 암은: 본체, 골 플레이트 및 작동 시에 상기 골 플레이트를 분리시키는 확장 메커니즘을 가진 확장기 장치를 포함하되, 상기 확장 메커니즘은 내부 리세스를 포함하고; 상기 확장 메커니즘과 릴리스 가능하게 연결되도록(releasably connect) 구성된 탈착식 액츄에이터 암을 포함하되, 상기 액츄에이터 암은 원위 단부와 근위 단부, 및 내부 부재에 의해 함께 연결된 근위 헤드와 원위 헤드를 가진 기다란 관형의 본체를 포함하며, 상기 원위 헤드, 근위 헤드 및 내부 부재는 본체 내부에 배열되고 본체 내에서 축방향으로 이동 가능하며, 상기 원위 단부는 측면 구멍(side opening)을 포함하되; 상기 원위 헤드는 원위 리세스와 근위 리세스를 가진 접촉 표면을 포함하고, 상기 원위 리세스는 근위 리세스보다 더 깊으며; 상기 원위 헤드, 근위 헤드와 내부 부재를 본체 내에서 원위 방향으로 편향시키는 스프링 부재를 포함하고; 상기 접촉 표면의 근위 리세스와 상기 구멍 사이에서 원위 단부 내에 배열된 디텐트 볼을 포함하되, 고정된 위치에서, 상기 디텐트 볼의 한 부분이 상기 구멍을 통해 확장 메커니즘의 리세스 내로 연장되어, 상기 액츄에이터 암의 원위 단부를 확장 메커니즘에 고정시키되; 상기 원위 헤드는 근위 헤드를 본체에 대해 근위 방향으로 끌어당김으로써 릴리스 위치(release position)에서 근위 방향으로 이동 가능하여, 원위 리세스를 디텐트 볼과 정렬시켜 디텐트 볼이 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되지 않고 액츄에이터 암은 확장 메커니즘으로부터 분리 가능하다. 또한, 상기 발명에 따르면, 상기 근위 헤드는 릴리스 위치에 배열될 때 원위 방향으로 이동되는 것이 방지되고, 내부 부재는 강성 부재(rigid member)이며, 상기 내부 부재는 가요성 부재(flexible member)이고, 상기 근위 헤드는 횡단방향 보어를 포함하고, 상기 횡단방향 보어는 액츄에이터 암의 근위 단부의 외부에 위치되며, 액츄에이터 암의 본체는 피벗회전 부재(pivoting member)를 포함하거나, 및/또는 상기 원위 헤드는 핀(pin)을 포함하고 원위 단부는 슬롯(slot)을 포함하며, 상기 핀은 상기 슬롯 내로 연장되어 원위 헤드가 원위 단부에 대해 회전되는 것이 방지된다.
대안으로, 본 발명은 확장기 장치와 조합된 탈착식 액츄에이터 암에 관한 것으로서, 상기 확장기 장치와 조합된 탈착식 액츄에이터 암은: 본체, 골 플레이트 및 회전 작동 시에 상기 골 플레이트를 분리시키는 확장 메커니즘을 가진 확장기 장치를 포함하되, 상기 확장 메커니즘은 내부 리세스를 가진 다각형 소켓(polygonal socket)을 포함하고; 상기 확장 메커니즘과 릴리스 가능하게 연결되도록 구성된 탈착식 액츄에이터 암을 포함하되, 상기 액츄에이터 암은 원위 단부와 근위 단부를 가진 기다란 관형의 본체를 포함하며, 상기 원위 단부는 상기 확장 메커니즘의 다각형 소켓과 짝을 이루도록 구성되고 측면 구멍을 포함하며, 상기 액츄에이터 암은 내부 부재에 의해 함께 연결된 근위 헤드와 원위 헤드를 추가로 포함하되, 상기 원위 헤드, 근위 헤드 및 내부 부재는 본체 내부에 배열되고 본체 내에서 축방향으로 이동 가능하며, 상기 근위 헤드의 한 부분은 액츄에이터 암의 근위 단부로부터 연장되고; 상기 원위 헤드는 경사진 접촉 표면을 포함하고, 상기 접촉 표면은 상기 측면 구멍에 대해 근위 방향으로 상부를 향해 경사지며; 상기 원위 헤드, 근위 헤드와 내부 부재를 본체 내에서 원위 방향으로 편향시키는 스프링 부재를 포함하고; 상기 접촉 표면과 상기 구멍 사이에서 원위 단부 내에 배열된 디텐트 볼을 포함하되, 고정된 위치에서, 상기 접촉 표면은 디텐트 볼의 한 부분이 상기 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되게 하여, 상기 액츄에이터 암의 원위 단부를 확장 메커니즘에 고정시키되; 상기 원위 헤드는 근위 헤드를 본체에 대해 근위 방향으로 끌어당김으로써 릴리스 위치에서 근위 방향으로 이동 가능하여, 접촉 표면을 근위 방향으로 이동시켜, 디텐트 볼이 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되지 않고 액츄에이터 암은 확장 메커니즘으로부터 분리 가능하다. 게다가, 상기 발명에 따르면, 접촉 표면은 원위 리세스와 근위 리세스를 포함하되, 상기 원위 리세스는 근위 리세스보다 더 깊으며, 상기 근위 헤드는 릴리스 위치에 배열될 때 원위 방향으로 이동되는 것이 방지되고, 내부 부재는 강성 부재이며, 내부 부재는 가요성 부재이고, 근위 헤드는 횡단방향 보어를 포함하고, 상기 횡단방향 보어는 액츄에이터 암의 근위 단부의 외부에 위치되며, 액츄에이터 암의 본체는 피벗회전 부재를 포함하거나, 및/또는 상기 원위 헤드는 핀을 포함하고 원위 단부는 슬롯을 포함하며, 상기 핀은 상기 슬롯 내로 연장되어 원위 헤드가 원위 단부에 대해 회전되는 것이 방지된다.
또 다른 대안으로, 본 발명은 확장기 장치와 조합된 탈착식 액츄에이터 암에 관한 것으로서, 상기 확장기 장치와 조합된 탈착식 액츄에이터 암은: 본체, 골 플레이트 및 회전 작동 시에 상기 골 플레이트를 분리시키는 확장 메커니즘을 가진 확장기 장치를 포함하되, 상기 확장 메커니즘은 내부 리세스를 가진 다각형 소켓을 포함하고; 상기 확장 메커니즘과 릴리스 가능하게 연결되도록 구성된 탈착식 액츄에이터 암을 포함하되, 상기 액츄에이터 암은 원위 단부와 근위 단부를 가진 기다란 관형의 본체를 포함하며, 상기 원위 단부는 상기 확장 메커니즘의 다각형 소켓과 짝을 이루도록 구성되고 측면 구멍을 포함하며, 상기 액츄에이터 암은 내부 부재에 의해 함께 연결된 근위 헤드와 원위 헤드를 추가로 포함하되, 상기 원위 헤드, 근위 헤드 및 내부 부재는 본체 내부에 배열되고 본체 내에서 축방향으로 이동 가능하며, 상기 근위 헤드의 한 부분은 액츄에이터 암의 근위 단부로부터 연장되고; 상기 원위 헤드는 근위 리세스와 원위 리세스를 가진 접촉 표면을 포함하되, 상기 원위 리세스는 상기 측면 구멍에 대해 상기 근위 리세스보다 더 깊고, 상기 원위 헤드는 핀을 포함하고 원위 단부는 슬롯을 포함하며, 상기 핀은 상기 슬롯 내로 연장되어 원위 헤드가 원위 단부에 대해 회전되는 것이 방지되고; 상기 원위 헤드, 근위 헤드와 내부 부재를 본체 내에서 원위 방향으로 편향시키는 스프링 부재를 포함하고; 상기 접촉 표면의 근위 리세스와 상기 구멍 사이에서 원위 단부 내에 배열된 디텐트 볼을 포함하되, 고정된 위치에서, 상기 접촉 표면은 디텐트 볼의 한 부분이 상기 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되게 하여, 상기 액츄에이터 암의 원위 단부를 확장 메커니즘에 고정시키되; 상기 원위 헤드는 근위 헤드를 본체에 대해 근위 방향으로 끌어당김으로써 릴리스 위치에서 근위 방향으로 이동 가능하여, 접촉 표면을 근위 방향으로 이동시켜, 원위 리세스가 디텐트 볼과 정렬되고 상기 디텐트 볼이 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되지 않고 액츄에이터 암은 확장 메커니즘으로부터 분리 가능하며; 근위 헤드가 릴리스 위치에 배열될 때 상기 근위 헤드는 원위 방향으로 이동되는 것이 방지된다. 또한, 상기 발명에 따르면, 내부 부재는 강성 부재이며, 내부 부재는 가요성 부재이고, 상기 근위 헤드는 횡단방향 보어를 포함하고, 상기 횡단방향 보어는 액츄에이터 암의 근위 단부의 외부에 위치되거나, 및/또는 액츄에이터 암의 본체는 피벗회전 부재를 포함한다.
도 1은 고정된 상태에 도시된, 액츄에이터 암의 한 실시예를 도시한 도면.
도 2는 풀린 상태에 도시된 도 1의 실시예를 도시한 도면.
도 3은 고정된 상태에 도시된 도 1의 실시예의 원위 단부의 부분도.
도 4는 고정된 상태에 도시된 도 1의 실시예의 종방향 횡단면도.
도 5는 풀린 상태이지만 확장기 메커니즘으로부터 분리되지는 않은 상태에 도시된 도 2의 실시예의 종방향 횡단면도.
도 6은 확장기 메커니즘에 연결된 상태로 도시되고 피벗회전 연결부를 가진 액츄에이터 암의 대안의 실시예를 도시한 도면.
본 발명은 안면 상악골 또는 이와 비슷한 골형성 확장기 장치와 조합하여 사용되거나 또는 일부분으로서 사용되는 탈착식 액츄에이터 암에 관한 것으로서, 상기 확장기 장치는 골 세그먼트(bone segment)에 고정시키기 위한 골 플레이트(bone plate)와 확장기 작동 메커니즘을 포함하되, 액츄에이터 암이 회전되면 확장 메커니즘이 작동되어 골 플레이트들이 분리된다(separate). 이러한 확장기 장치들은 종래 기술에 잘 알려져 있어서 확장기 작동 메커니즘도 잘 이해될 것이다. 통상적인 안면 상악골의 확장기 장치의 대표적인 예들은 미국 특허번호 5,855,580호, 6,471,706호, 7,686,836호 및 7,771,434호에 기술되어 있는데, 상기 미국 특허들은 본 명세서에서 참조문헌들로 인용된다.
본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 용어 "근위(proximal)"는 환자의 외부를 향하는 방향 즉 확장기 장치를 작동하는 외과수술의, 의사 또는 의료진을 향하는 방향을 지칭하거나, 또는 구동 도구(drive tool)와 짝을 이루는(mate) 구성을 포함하고 가장 잘 접근될 수 있는 액츄에이터 암 또는 확장기 장치의 단부(end)를 지칭하는 것이다. 용어 "원위(distal)"는 근위 방향과 반대인 방향, 즉 확장기 장치를 작동하는 외과수술의, 의사 또는 의료진으로부터 멀어지는 방향을 지칭하거나, 또는 확장 과정(distraction process) 동안 통상적으로 조직에 의해 덮이며 가장 덜 접근될 수 있는 액츄에이터 암 또는 확장기 장치의 먼 단부를 지칭하는 것이다.
액츄에이터 암(10)은 근위 단부(2)와 원위 단부(1)를 가진 기다란 관형의 본체(9)를 포함한다. 본체(9)는 재료와 디자인의 선택에 따라 가요성 부재(flexible member) 또는 강성 부재(rigid member)로서 형성될 수 있다. 근위 단부(2)의 적어도 한 부분은 수의(male) 횡단면 형태, 통상, 다각형 또는 비-원통형의 모양을 가지는데, 상기 수의 횡단면 형태는 개별 구동 도구에서 상응하는 암의(female) 소켓 또는 리세스와 짝을 이루도록 구성되며, 액츄에이터 암(10)은 액츄에이터 암(10)의 근위 단부(2)에 구동 도구를 일시적으로 연결하고 상기 구동 도구를 회전시킴으로써 종축(longitudinal axis) 주위로 회전될 수 있다. 암(10)의 원위 단부(1)의 적어도 한 부분은 수의 횡단면 형태, 통상, 다각형 또는 비-원통형의 모양을 가지는데, 상기 수의 횡단면 형태는 확장기 장치(20)의 본체(22)의 확장기 작동 메커니즘(21)의 근위 단부에서 상응하는 암의 소켓 또는 리세스와 짝을 이루도록 구성되며, 암(10)이 회전하면 확장기 작동 메커니즘(21)이 작동되어 골 세그먼트에 고정된 골 플레이트(23)가 분리된다. 이러한 원위 짝구성 메커니즘(distal mating mechanism)은, 확장 과정이 끝나고 난 후까지 액츄에이터 암(10)이 확장 메커니즘(21)에 고정되거나 결부된 상태로 유지되도록 구성된다.
액츄에이터 암(10)은, 샤프트, 와이어, 로드(rod) 등의 형태의 기다란 내부 부재(3), 상기 내부 부재(3)의 원위 단부에 연결된 원위 헤드(5), 및 암(10)의 근위 단부(2) 내에 위치되고 내부 부재(3)의 근위 단부에 연결된 근위 헤드(4)를 추가로 포함한다. 내부 부재(3), 원위 헤드(5) 및 근위 헤드(4)는 본체(9), 원위 단부(1) 및 근위 단부(2) 내에 유지되고, 내부 부재(3), 원위 헤드(5) 및 근위 헤드(4)가 액츄에이터 암(10)의 근위 단부(2)와 원위 단부(1) 및 본체(9)에 대해 축방향으로 이동할 수 있다. 내부 스프링 부재(7), 바람직하게는 원위 헤드(5)와 접하고 암(10)의 원위 단부(1)를 향해 배열된 코일 스프링이 암(10) 내에 유지되어, 암(10)이 작동 고정된 상태(operative locked status)에 있을 때 즉 도 1, 3 및 4에 도시된 것과 같이 암(10)이 확장 메커니즘(21)에 연결되고 확장 과정이 진행 중일 때 내부 부재(3), 원위 헤드(5) 및 근위 헤드(4)는 암(10)의 원위 단부(1)를 향해 편향된다(biased).
액츄에이터 암(10)은 탈착 메커니즘(detachment mechanism)에 의해 확장 메커니즘(21)에 탈착 가능하게 연결된다(detachably connected). 도시된 것과 같이, 탈착 메커니즘을 위한 바람직한 실시예는 암(10)의 원위 단부(1) 내에 유지되는 디텐트 볼(8)을 포함한다. 액츄에이터 암(10)의 원위 단부(1)에는 측면 구멍(11)이 제공되는데, 디텐트 볼(8)의 한 부분이 고정된 상태에 있을 때에는 암(10)의 수의 원위 단부(1)로부터 반경방향 또는 횡단방향으로 외부를 향해 연장되어, 디텐트 볼(8)은 확장 메커니즘(21)의 근위 암의(proximal female) 수용 단부 내에 배열된 내부 환형 채널 또는 리세스(24) 내에 배열된다. 근위 헤드(4)는 디텐트 볼(8)의 내측면과 접하는 다중-높이(multi-level) 또는 경사진 캠-유사 접촉 표면(12)을 포함하되, 상기 접촉 표면(12)은 디텐트 볼(8)을 더 잘 고정시키기 위해 근위 리세스 또는 숄더(14)보다 더 깊은 원위 리세스 또는 숄더(13)를 가지는 것이 바람직하다.
근위 헤드(4)는 근위 헤드(4)의 한 부분이 본체(9)의 근위 단부(2)에서 노출되거나 근위 단부(2)를 지나 연장되도록 관형의 본체(9) 내에 위치된다. 상기 근위 헤드의 근위 부분(9)은 개별 릴리스 도구(release tool), 가령, 후크, 겸자(forcep) 등에 의해 쥐고, 걸거나 또는 당겨져서 고정될 수 있는 노출된 릴리스 부재(release member) 또는 구조(15)를 포함한다. 도면에 도시된 것과 같이, 릴리스 부재(15)는 근위 헤드(4)의 근위 단부에 횡단 방향으로 위치된 보어 또는 리세스를 포함할 수 있다. 고정된 상태에서, 원위 헤드(5)의 상대적으로 얕은 근위 리세스(14)는 디텐트 볼(8)의 내측면과 접하여, 디텐트 볼(8)을 연장된 위치에 유지시키고, 액츄에이터 암(10)이 확장 메커니즘(21)으로부터 축방향으로 제거될 수 있도록 디텐트 볼(8)의 한 부분이 확장 메커니즘(21)의 내부 채널(24)에 배열된다. 확장 메커니즘(21)으로부터 암(10)을 분리시키기 위하여, 근위 헤드(4)는 근위 방향으로 쥐거나 걸고 당겨져서, 스프링(7)을 압축하고 더 깊은 원위 리세스(13)를 움직여 디텐트 볼(8)의 내측면과 정렬되게 하여, 디텐트 볼(8)이 암의 원위 단부(1)로 자유롭게 이동되고, 따라서, 도 2와 5에 도시된 것과 같이, 암(10)을 확장 메커니즘(21)에 더 이상 고정되지 않게 한다. 이제, 액츄에이터 암(10)은, 단지 축방향으로 선형 이동(linear movement)함으로써, 확장 메커니즘(21)으로부터 분리될 수 있다.
원위 헤드(5)에는, 원위 단부(1) 내에 원위 헤드(5)가 축방향으로 회전하는 것을 방지하여 접촉 표면(12)이 디텐트 볼(8)과 구멍(11)에 대해 항상 적절하게 배열되게 하기 위한 메커니즘이 제공되는 것이 바람직하다. 도면에 도시된 것과 같이, 이는 액츄에이터 암(10)의 원위 단부(1)의 내부에 배열된 회전-방지 슬롯(16)으로 연장되는 포스트(post) 또는 핀(6)을 제공함으로써 구현될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 액츄에이터 암(10)은 근위 헤드(4)가 암(10)의 근위 단부(2)에 대해 근위 방향으로 이동될 때(proximally move) 근위 헤드(4)가 액츄에이터 암(10)으로부터 제거된 릴리스 도구로 릴리스 위치에 고정되거나 유지될 수 있도록 구성된다. 도면에 도시된 실시예에서, 이러한 릴리스 고정 메커니즘은 액츄에이터 암(10)과 근위 단부(2)에 있는 보어를 가지며, 내부에 수용된 근위 헤드(4)의 부분은 일반적으로 직사각형의 횡단면으로 구성되고, 근위 헤드(4)가 완전히 철회될 때(full retraction) 근위 헤드(4)가 스프링(7)에 의해 보어 내부로 다시 들어올 수 없도록 회전될 수 있다. 이에 따라, 액츄에이터 암(10)은 확장 메커니즘(21)으로부터 분리되기 용이하도록 조작될 수 있다. 근위 헤드(4)를 릴리스 위치에 고정하기 위해, 그 밖의 비-원형 형상 또는 키(key)와 슬롯(slot)을 가진 형상도 사용될 수 있다.
기다란 본체(9)를 강성 또는 가요성이 되도록 구성하는 것 외에도, 도 6에 도시된 것과 같이 본체(9)의 근위 부분의 각도가 본체(9)의 원위 부분의 각도에 대해 변경될 수 있도록, 본체(9)에는 가령, 힌지(hinge), 스위블(swivel) 등과 같은 피벗회전 메커니즘(17)이 제공될 수 있다. 상기 실시예에서, 내부 부재(3)는 가요성의 와이어, 케이블, 라인과 같은 부재일 수 있다.
당업자에게는, 위에서 기술된 특정 요소들의 균등예 및 대안예들이 자명하며 따라서 본 발명의 사상 및 보호범위는 하기 청구항들에서 정의된다는 사실을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 확장기 장치에 있어서, 상기 확장기 장치는:
    본체, 골 플레이트, 탈착식 액츄에이터 암 및 작동 시에 상기 골 플레이트를 분리시키는 확장 메커니즘을 포함하되, 상기 확장 메커니즘은 내부 리세스를 포함하고;
    상기 탈착식 액츄에이터 암은 상기 확장 메커니즘에 릴리스 가능하게 연결되며, 상기 탈착식 액츄에이터 암은 원위 단부와 근위 단부, 및 내부 부재에 의해 함께 연결된 근위 헤드와 원위 헤드를 가진 기다란 관형의 본체를 포함하며, 상기 원위 헤드, 근위 헤드 및 내부 부재는 본체 내부에 배열되고 본체 내에서 축방향으로 이동 가능하며, 상기 원위 단부는 측면 구멍을 포함하되;
    상기 원위 헤드는 원위 리세스와 근위 리세스를 가진 접촉 표면을 포함하고, 상기 원위 리세스는 근위 리세스보다 더 깊으며;
    상기 원위 헤드, 근위 헤드와 내부 부재를 본체 내에서 원위 방향으로 편향시키는 스프링 부재를 포함하고;
    상기 접촉 표면의 근위 리세스와 상기 측면 구멍 사이에서 원위 단부 내에 배열된 디텐트 볼을 포함하되, 고정된 위치에서, 상기 디텐트 볼의 한 부분이 상기 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 리세스 내로 연장되어, 상기 탈착식 액츄에이터 암의 원위 단부를 확장 메커니즘에 고정시키고;
    상기 원위 헤드는 근위 헤드를 본체에 대해 근위 방향으로 끌어당김으로써 근위 방향에서 릴리스 위치로 이동 가능하여, 원위 리세스를 디텐트 볼과 정렬시켜, 디텐트 볼은 상기 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되지 않고 탈착식 액츄에이터 암은 확장 메커니즘으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 근위 헤드는 릴리스 위치에 배열될 때 원위 방향으로 이동되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  3. 제1항에 있어서, 내부 부재는 강성 부재인 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  4. 제1항에 있어서, 내부 부재는 가요성 부재인 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  5. 제1항에 있어서, 근위 헤드는 횡단방향 보어를 포함하고, 상기 횡단방향 보어는 탈착식 액츄에이터 암의 근위 단부의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  6. 제1항에 있어서, 탈착식 액츄에이터 암의 본체는 피벗회전 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  7. 제1항에 있어서, 원위 헤드는 핀을 포함하고 원위 단부는 슬롯을 포함하며, 상기 핀은 상기 슬롯 내로 연장되어 원위 헤드가 원위 단부에 대해 회전되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  8. 확장기 장치에 있어서, 상기 확장기 장치는:
    본체, 골 플레이트, 탈착식 액츄에이터 암 및 회전 작동 시에 상기 골 플레이트를 분리시키는 확장 메커니즘을 포함하되, 상기 확장 메커니즘은 내부 리세스를 가진 다각형 소켓을 포함하고;
    상기 탈착식 액츄에이터 암은 상기 확장 메커니즘에 릴리스 가능하게 연결되며, 상기 탈착식 액츄에이터 암은 원위 단부와 근위 단부를 가진 기다란 관형의 본체를 포함하며, 상기 원위 단부는 상기 확장 메커니즘의 다각형 소켓과 짝을 이루도록 구성되고 측면 구멍을 포함하며;
    상기 탈착식 액츄에이터 암은 내부 부재에 의해 함께 연결된 근위 헤드와 원위 헤드를 추가로 포함하되, 상기 원위 헤드, 근위 헤드 및 내부 부재는 본체 내부에 배열되고 본체 내에서 축방향으로 이동 가능하며, 상기 근위 헤드의 한 부분이 탈착식 액츄에이터 암의 근위 단부로부터 연장되고;
    상기 원위 헤드는 경사진 접촉 표면을 포함하되, 상기 접촉 표면은 상기 측면 구멍에 대해 근위 방향으로 상부를 향해 경사지며;
    상기 원위 헤드, 근위 헤드와 내부 부재를 본체 내에서 원위 방향으로 편향시키는 스프링 부재를 포함하고;
    상기 접촉 표면과 상기 측면 구멍 사이에서 원위 단부 내에 배열된 디텐트 볼을 포함하되, 고정된 위치에서, 상기 접촉 표면은 디텐트 볼의 한 부분이 상기 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되게 하여, 상기 탈착식 액츄에이터 암의 원위 단부를 확장 메커니즘에 고정시키고;
    상기 원위 헤드는 근위 헤드를 본체에 대해 근위 방향으로 끌어당김으로써 근위 방향에서 릴리스 위치로 이동 가능하여, 접촉 표면을 근위 방향으로 이동시켜, 디텐트 볼은 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되지 않고 탈착식 액츄에이터 암은 확장 메커니즘으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  9. 제8항에 있어서, 접촉 표면은 원위 리세스와 근위 리세스를 포함하되, 상기 원위 리세스는 근위 리세스보다 더 깊은 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 근위 헤드는 릴리스 위치에 배열될 때 원위 방향으로 이동되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  11. 제8항에 있어서, 내부 부재는 강성 부재인 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  12. 제8항에 있어서, 내부 부재는 가요성 부재인 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  13. 제8항에 있어서, 근위 헤드는 횡단방향 보어를 포함하고, 상기 횡단방향 보어는 탈착식 액츄에이터 암의 근위 단부의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  14. 제8항에 있어서, 탈착식 액츄에이터 암의 본체는 피벗회전 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  15. 제8항에 있어서, 원위 헤드는 핀을 포함하고 원위 단부는 슬롯을 포함하며, 상기 핀은 상기 슬롯 내로 연장되어 원위 헤드가 원위 단부에 대해 회전되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  16. 확장기 장치에 있어서, 상기 확장기 장치는:
    본체, 골 플레이트, 탈착식 액츄에이터 암 및 회전 작동 시에 상기 골 플레이트를 분리시키는 확장 메커니즘을 포함하되, 상기 확장 메커니즘은 내부 리세스를 가진 다각형 소켓을 포함하고;
    상기 탈착식 액츄에이터 암은 상기 확장 메커니즘에 릴리스 가능하게 연결되며, 상기 탈착식 액츄에이터 암은 원위 단부와 근위 단부를 가진 기다란 관형의 본체를 포함하며, 상기 원위 단부는 상기 확장 메커니즘의 다각형 소켓과 짝을 이루도록 구성되고 측면 구멍을 포함하며,
    상기 탈착식 액츄에이터 암은 내부 부재에 의해 함께 연결된 근위 헤드와 원위 헤드를 추가로 포함하되, 상기 원위 헤드, 근위 헤드 및 내부 부재는 본체 내부에 배열되고 본체 내에서 축방향으로 이동 가능하며, 상기 근위 헤드의 한 부분이 탈착식 액츄에이터 암의 근위 단부로부터 연장되고;
    상기 원위 헤드는 근위 리세스와 원위 리세스를 가진 접촉 표면을 포함하되, 상기 원위 리세스는 상기 측면 구멍에 대해 상기 근위 리세스보다 더 깊고, 상기 원위 헤드는 핀을 포함하고 원위 단부는 슬롯을 포함하며, 상기 핀은 상기 슬롯 내로 연장되어 원위 헤드가 원위 단부에 대해 회전되는 것이 방지되고;
    상기 원위 헤드, 근위 헤드와 내부 부재를 본체 내에서 원위 방향으로 편향시키는 스프링 부재를 포함하고;
    상기 접촉 표면의 근위 리세스와 상기 측면 구멍 사이에서 원위 단부 내에 배열된 디텐트 볼을 포함하되, 고정된 위치에서, 상기 접촉 표면은 디텐트 볼의 한 부분이 상기 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되게 하여, 상기 탈착식 액츄에이터 암의 원위 단부를 확장 메커니즘에 고정시키고;
    상기 원위 헤드는 근위 헤드를 본체에 대해 근위 방향으로 끌어당김으로써 근위 방향에서 릴리스 위치로 이동 가능하여, 접촉 표면을 근위 방향으로 이동시켜, 원위 리세스가 디텐트 볼과 정렬되고 상기 디텐트 볼은 측면 구멍을 통해 확장 메커니즘의 내부 리세스 안으로 연장되지 않고 탈착식 액츄에이터 암은 확장 메커니즘으로부터 분리 가능하며;
    근위 헤드가 릴리스 위치에 배열될 때 상기 근위 헤드는 원위 방향으로 이동되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  17. 제16항에 있어서, 내부 부재는 강성 부재인 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  18. 제16항에 있어서, 내부 부재는 가요성 부재인 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 근위 헤드는 횡단방향 보어를 포함하고, 상기 횡단방향 보어는 탈착식 액츄에이터 암의 근위 단부의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
  20. 제16항에 있어서, 탈착식 액츄에이터 암의 본체는 피벗회전 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 확장기 장치.
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