KR102263818B1 - 보호 슬리브를 구비한 다중구멍 드릴 슬리브 - Google Patents

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Abstract

골 고정을 위한 조준 장치는 (a) 종축을 따라 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 손잡이, (b) 손잡이의 제2 단부에 연결되고 개구가 관통하여 연장되는 가이드 아암으로서, 가이드 아암은 보호 슬리브에 연결되는, 상기 가이드 아암, 및 (c) 가이드 아암의 개구를 통한 삽입을 위해 구성되고 치수설정되는 드릴 가이드를 포함한다. 드릴 가이드는 골 내로의 가이드 와이어의 삽입을 안내하기 위해 드릴 가이드를 통해 연장되는 제1 및 제2 가이드 채널을 갖는다. 드릴 가이드는, 드릴 가이드가 가이드 아암에 대해 축방향 및 회전 이동가능한 제1 위치와 드릴 가이드가 가이드 아암에 대해 축방향 및 회전 로킹되는 제2 위치 사이에서 이동가능하다.

Description

보호 슬리브를 구비한 다중구멍 드릴 슬리브{MULTIHOLE DRILL SLEEVE WITH PROTECTION SLEEVE}
본 발명은 목표 위치에서(예컨대, 골수강과 정렬되어) 골 내로의(예컨대, 골수강 내로의) 가이드 와이어의 삽입을 돕도록 구성되는 조준 장치를 포함하는 골 고정을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
골 고정을 위한 시스템 및 방법은 때때로 예를 들어 골편(fragment of bone)을 교정된 정렬로 고정시키기 위해 그리고/또는 골의 강도를 증가시키기 위해 골 고정 장치(bone fixation device)의 삽입을 필요로 한다. 예를 들어, 골 고정 장치는, 골 고정 장치의 삽입을 위한 규정된 경로를 표시한 가이드 와이어(guide wire)를 통해 골의 골수강(medullary cavity) 내로 삽입될 수 있고 골수강의 목표 부분에 정렬될 수 있다.
가이드 와이어의 적절한 위치설정은 매우 중요한데, 왜냐하면 약간의 오정렬도 골 고정 요소가 골을 통해 부정확한 경로를 따르는 결과를 초래할 수 있기 때문이다. 최악의 경우에, 이는 골 고정 요소가 골간(shaft of bone) 밖으로 측방향으로 연장되게 할 수 있다. 많은 다른 경우에, 오정렬은 골 고정 장치가 측방향으로 편위된(offset) 위치에서 골수강 내로 삽입되는 결과를 초래할 수 있으며, 이는 추가의 골절을 초래하여 골수강의 확공(reaming)을 막을 수 있고/있거나, 골 고정 장치가 골 내로 원하는 깊이로 삽입되지 못하게 할 수 있다.
본 발명은 골 고정을 위한 조준 장치(aiming device)로서, 종축을 따라 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 손잡이와, 손잡이의 제2 단부에 연결되고 제1 개구가 관통하여 연장되는 제1 가이드 아암(guide arm)으로서, 제1 가이드 아암은, 제1 가이드 아암에 연결되고 제2 개구가 관통하여 연장되는 제2 가이드 아암과 조합되어 보호 슬리브(protection sleeve)에 연결되는, 상기 제1 가이드 아암과, 제2 가이드 아암의 제2 개구를 통한 삽입을 위해 구성되고 치수설정되는 드릴 가이드(drill guide)로서, 드릴 가이드는 골 내로의 가이드 와이어의 삽입을 안내하기 위해 드릴 가이드를 통해 연장되는 제1 가이드 채널(guide channel)을 갖고, 드릴 가이드는, 드릴 가이드가 제2 가이드 아암에 대해 축방향으로 이동가능한 제1 형태와 드릴 가이드가 제2 가이드 아암에 대해 축방향으로 이동가능하지 않은 제2 형태 사이에서 변동가능한, 상기 드릴 가이드를 포함하는, 조준 장치에 관한 것이다.
본 발명의 몇몇 실시예가 하기에서 예로서 그리고 첨부 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 골 고정 장치의 제1 사시도.
도 2는 도 1의 골 고정 장치의 제1 부분 단면도.
도 3은 도 1의 골 고정 장치의 제2 부분 단면도.
도 4는 도 1의 골 고정 장치의 제2 사시도.
도 5는 도 1의 장치의 연장 아암의 사시도.
도 6은 도 5의 연장부의 부분 단면도.
도 7은 도 1의 장치의 하우징의 사시도.
도 8은 도 8의 하우징의 부분 단면도.
도 9는 도 1의 장치의 차단 부재(blocking element)의 제1 사시도.
도 10은 도 9의 차단 부재의 제2 사시도.
도 11은 도 9의 차단 부재의 제3 사시도.
도 12는 도 9의 차단 부재의 부분 측단면도.
도 13은 도 1의 장치의 보호 슬리브의 사시도.
도 14는 도 13의 보호 슬리브의 단면도.
도 15는 도 1의 장치의 드릴 가이드의 제1 사시도.
도 16은 도 15의 드릴 가이드의 제2 사시도.
도 17은 도 15의 드릴 가이드의 부분 단면도.
도 18은 도 15의 드릴 가이드의 제3 사시도.
도 19는 제1 수술시 형태에 있는 도 1의 장치를 예시하는 도면.
도 20은 제2 수술시 형태에 있는 도 1의 장치를 예시하는 도면.
도 21은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 장치를 예시하는 도면.
도 22는 제1 수술시 형태에 있는 도 21의 장치를 예시하는 도면.
도 23은 제2 수술시 형태에 있는 도 21의 장치를 예시하는 도면.
도 24는 작동 중인 도 21의 장치의 제1 사시도.
도 25는 작동 중인 도 21의 장치의 제2 사시도.
도 26은 작동 중인 도 21의 장치의 제3 사시도.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 제1 사시도.
도 28은 도 27의 장치의 부분 투시도.
도 29는 축방향 및 회전 로킹 위치(locked position)에 있는 도 27의 장치의 부분 단면도.
도 30은 로킹해제 위치에 있는 도 27의 장치의 부분 단면도.
도 31은 축방향 및 회전 로킹 위치에 있는 도 27의 장치의 부분 투시도.
도 32는 로킹해제 위치에 있는 도 27의 장치의 부분 투시도.
도 33은 제1 수술시 형태에 있는 도 27의 장치를 예시하는 도면.
도 34는 제2 수술시 형태에 있는 도 27의 장치를 예시하는 도면.
도 35는 제3 수술시 형태에 있는 도 27의 장치를 예시하는 도면.
도 36은 제4 수술시 형태에 있는 도 27의 장치를 예시하는 도면.
도 37은 제5 수술시 형태에 있는 도 27의 장치를 예시하는 도면.
본 발명은 목표 위치에서(예컨대, 골수강과 정렬되어) 골 내로의(예컨대, 골수강 내로의) 가이드 와이어의 삽입을 돕도록 구성되는 조준 장치를 포함하는 골 고정을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 조준 장치는 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 보호 슬리브에 대한 제거가능한 부착을 위해 구성되는 그리고 투관침(trocar)의 뾰족한 원위 팁(pointed distal tip)이 보호 슬리브의 원위 단부를 지나 원위방향으로 연장되는 삽입 형태로부터 보호 슬리브가 투관침의 원위 팁에 대해 원위방향으로 이동되는 수술시 형태로 보호 슬리브에 대해 변동가능한 다중-구멍 투관침으로서 형성된다. 투관침은 또한 드릴 가이드를 포함하고, 드릴 가이드는 드릴 가이드를 통해 종방향으로 연장되는 복수의 채널을 포함하며, 채널들 각각은 가이드 와이어를 수용하도록 구성된다. 드릴 가이드는 채널들 중 선택된 채널을 통해 삽입된 가이드 와이어가 원하는 경로를 따라 골 내로 통과하도록 그러한 선택된 채널의 최적 위치를 얻기 위해 채널의 위치를 변화시키도록 투관침에 대해 회전될 수 있다. 일단 이러한 원하는 위치가 달성되었으면, 드릴 가이드가 원하는 위치로부터 멀어지게 회전하는 것을 방지하기 위해 그리고 투관침에 대한 드릴 가이드의 축방향 이동을 방지하기 위해 로킹 메커니즘(locking mechanism)이 작동된다. 종래의 장치가 흔히 드릴 가이드를 재위치시키기 위해 신체로부터 제거되도록 요구되는 데 비해, 본 발명에 따른 예시적인 장치는 장치가 골의 목표 부분 위로 삽입된 후에 장치가 신체 내의 제위치에 유지되는 동안 드릴 가이드의 회전과 축방향 이동을 허용한다. 본 발명에 따른 예시적인 장치는 가이드 와이어 또는 다른 장치를 신체의 임의의 골 내로 안내하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 실시예가 장골의 골수강 내로의 삽입을 위해 구성되는 장치에 관하여 개시되지만, 본 발명에 따른 예시적인 시스템 및 방법이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 임의의 다른 골에 채용될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "근위방향"은 의사 또는 다른 사용자에게 접근하는 방향을 지칭하고, 용어 "원위방향"은 신체 내의 목표 처치 부위에 접근하는 방향을 지칭한다.
도 1 내지 도 20은 본 발명에 따른 예시적인 장치(100)를 도시한다. 장치는 연장 아암(106)을 통해 하우징(104)에 작동가능하게 연결되는 손잡이(102)를 포함한다. 하우징(104)은 하우징을 통해 연장되는 개구(108)를 포함하며, 이러한 개구는 보호 슬리브(110)를 개구 내에 수용하도록 구성되고 치수설정된다. 예시적인 실시예에서, 보호 슬리브(110)는 예를 들어 용접을 통해 하우징(104)에 영구적으로 부착된다. 하우징(104)이 또한 연장 아암(106)과 손잡이(102)에 영구적으로 부착된다. 차단 부재(112)가 연장부(106)의 근위 면 상에 제공되며, 차단 부재(112)는 차단 부재를 통해 연장되는 개구(114)를 구비하여 그를 통한 드릴 슬리브(drill sleeve)(116)의 삽입을 허용한다. 차단 부재(112)는 세정을 위해 하우징(104)으로부터 제거가능하다. 드릴 슬리브(116)는 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 보호 슬리브(110)를 통해 보호 슬리브의 원위 단부를 지나 원위방향으로 연장되도록 구성된다. 드릴 슬리브(116)의 근위 단부는 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 개구(114)와 맞물리도록(예컨대, 나사식(threaded) 또는 래칫식(ratcheted) 맞물림으로) 구성되는 로킹 메커니즘을 포함한다. 제1 수술시 형태에서, 로킹 메커니즘은 차단 부재(112)의 개구(114)에 대한 드릴 슬리브(116)의 종방향 이동 및 회전을 허용하기 위해 개구(114)로부터 분리된다. 제2 수술시 형태에서, 본 발명의 예시적인 방법에 관하여 더욱 상세히 기술될 바와 같이, 로킹 메커니즘은 개구(114)와 맞물려, 차단 부재(112)에 대한 드릴 슬리브(116)의 축방향 이동을 방지하면서, 여전히 차단 부재(112)에 대한 드릴 슬리브의 회전을 허용한다. 예시적인 실시예에서, 로킹 메커니즘은 사용자가 차단 부재(112)에 힘을 인가하여 제1 형태로의 로킹 메커니즘의 변동을 유발할 때까지 제2 수술시 형태로 유지된다. 본 발명에 따른 예시적인 장치는 역시 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 의사 또는 다른 사용자가 드릴 슬리브(116)를 골에 맞대어 유지시키기 위해 일정한 원위방향 힘을 인가할 필요 없이 드릴 슬리브(116)를 원하는 배향으로 회전시키도록 허용한다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 예시적인 손잡이(102), 연장부(106) 및 하우징(104)의 상세도를 도시한다. 손잡이(102)는 제1 단부(120)로부터 제2 단부(122)까지 연장되고, 손잡이를 통해 종방향으로 연장되는 긴 채널(124)을 포함한다. 채널(124)은 연장부(106)의 제1 부분을 채널 내에 수용하도록 구성된다. 손잡이(102)는 예를 들어 손잡이(102)의 외부 벽 위에 실리콘 오버몰드(overmold)를 적용함으로써, 당업자가 이해할 바와 같이 임의의 인체공학적 형태로 형성될 수 있다. 연장부(106)는 개구(128)를 갖는 제1 단부(126)로부터 하우징(104)과 맞물리도록 구성되는 제2 단부(130)까지 연장된다. 개구(128)는 당업자가 이해할 바와 같이, 실리콘 사출 동안 연장부(106)를 금형(mold) 내에 유지시키도록 구성된다. 제1 단부(126)는 개구(128)의 길이를 연장시키는 확대 직경 부분(132)을 포함하며, 확대 직경 부분(132)은 당업자가 이해할 바와 같이 개구(128)의 위치에 추가 강도를 제공한다. 긴 샤프트(134)가 확대 직경 부분(132)으로부터 멀어지게 헤드(102)의 제2 단부(130)까지 연장된다. 예시적인 실시예에서, 샤프트(134)는 실질적으로 원형 단면 형상을 갖지만, 임의의 다른 형상이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 채용될 수 있다. 연장부(106)는 또한 헤드(102) 밖으로 연장되는 테이퍼 형성된(tapered) 부분(136)을 포함하며, 테이퍼 형성된 부분(136)은 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 손잡이(102)가 골(미도시)에 대해 원하는 각도로 위치될 때, 제2 단부(130)에 부착된 하우징(104)이 골의 종축에 실질적으로 직교하게 연장되는 평면 내에 놓이도록 구부러진다. 제2 단부(130)는 예를 들어 레이저 용접을 통해 하우징(104)에 영구적으로 부착된다. 그러나, 임의의 다른 부착 메커니즘이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있는 것에 유의하여야 한다.
하우징(104)은 연장부(106)의 제2 단부(130)를 수용하기 위해 하우징 내로 측방향으로 연장되는 개구(138)를 갖는 실질적으로 평탄한 몸체로 형성된다. 개구(108)는 하우징(104)을 통해 근위 면(140)으로부터 원위 면(142)까지 실질적으로 수직하게 연장된다. 한 쌍의 홈 형성된 아암(grooved arm)(144, 146)이 근위 면(142) 상에 제공되며, 이때 홈 형성된 아암(144, 146) 각각은 하우징(104)의 평면에 실질적으로 평행하게 홈 형성된 아암 내에 형성되는 슬롯(slot)(148)을 구비하여, 차단 부재(112)가 하우징(104)에 대해 평행한 정렬로 슬롯 내에 활주가능하게 수용가능하다. 예시적인 실시예에서, 아암(144, 146)은 도 2에 도시된 바와 같이, 차단 부재(112)가 손잡이(102)와 연장부(106)의 방향으로부터 삽입될 수 있도록 근위 면(140)의 대향 단부들 상에 위치된다.
차단 부재(112)는 탭(tab)(150)을 갖는 제1 단부로부터 측방향 아암(152)을 따라 하우징(104)에 인접한 배치를 위해 구성되는 실질적으로 평탄한 몸체 부분(154)까지 연장된다. 차단 부재(112)의 대향 측벽들은 측벽들 밖으로 연장되는 그리고 하우징(104)의 슬롯(148)과 맞물리도록 구성되는 맞닿음부(abutment)(156)를 포함한다. 수술시 형태에서, 의사 또는 다른 사용자는 개구(114)가 개구(108)와 일시적으로 정렬될 때까지 맞닿음부(156)를 슬롯(148)을 따라 활주시킨다. 차단 부재(112)의 하부 표면 상에 제공되는 스프링 레일(spring rail)(162)이 차단 부재(112)가 하우징(104)과의 정렬 형태보다 멀리 활주하는 것을 방지한다. 구체적으로, 스프링 레일(162)은 차단 부재(112)와 하우징(104)을 통해 삽입된 드릴 슬리브(116)와 맞물려, 서로에 대한 이들의 추가의 활주가능한 이동을 방지한다.
차단 부재의 개구(114)는 또한 개구의 측벽 밖으로 그리고 채널 내로 사전결정된 거리만큼 연장되는 돌출부(158)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 돌출부(158)는 측방향 아암(152)의 반대편에 위치되는 측벽 상에 제공된다. 돌출부(158)는 돌출부를 통과하여 삽입되는 드릴 슬리브(116)와 접촉하도록 구성되는 실질적으로 평탄한 벽(160)을 갖는다. 구체적으로, 돌출부(158)에서 개구(114)의 폭은 개구를 통한 드릴 슬리브(116)의 삽입을 허용하기에 충분하다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 차단 부재(112)는 제1 위치에서 돌출부(158)가 드릴 슬리브(116)와 마찰식으로 맞물려 드릴 슬리브의 축방향 이동을 방지하고, 제2 위치에서 돌출부(158)가 드릴 슬리브(116)와 접촉하지 않도록 하우징(104)에 대해 이동가능하다. 구체적으로, 제1 위치에서, 돌출부(158)는 제1 및 제2 나사형성된(threaded) 부분(184, 188) 중 하나와 마찰식으로 맞물린다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 예시적인 보호 슬리브(110)를 도시한다. 보호 슬리브(110)는 중심 종축을 따라 근위 단부(164)로부터 원위 단부(166)까지 연장되고, 실질적으로 원형 단면 형상을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 보호 슬리브(110)의 근위 부분(168)이 개구(108)와 맞물리도록 선택되는 감소된 직경을 갖는다. 보호 슬리브(110)의 원위 부분(170)이 개구(108) 내로의 원위 부분의 삽입을 방지하도록 선택되는 증가된 직경을 갖고, 따라서 보호 슬리브(110)가 수술시 형태에서 골로부터 멀어지게 근위방향으로 후퇴되는 것을 방지한다. 원위 단부(166)에는 목표 골의 골두의 각도에 합치(conform)하도록 구성되는 비스듬한 벽이 형성된다. 원위 단부(166)는 또한 대략 45°의 테이퍼 각도를 갖는 테이퍼 형성된 부분(172)을 포함할 수 있지만, 임의의 다른 각도가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다. 당업자가 이해할 바와 같이, 테이퍼 형성된 부분(172)은 골에 인접한 목표 부분으로의 보호 슬리브(110)의 삽입을 돕는다. 원위 단부(166) 상에 제공되는 뾰족한 팁(174)이 골과 파지식으로 맞물려 골에 대한 보호 슬리브(110)의 위치를 로킹시키도록 구성된다.
도 15 내지 도 18은 본 발명에 따른 예시적인 드릴 슬리브(116)를 도시한다. 드릴 슬리브(116)는 헤드(head)(177)를 포함하는 근위 단부(176)로부터 샤프트(178)를 포함하는 원위 단부(180)까지 종축(182)을 따라 연장된다. 헤드(177)의 외경은 원위방향으로 차단 부재(112) 내로의 헤드(177)의 축방향 이동을 방지하기 위해 차단 부재의 개구(114)의 직경보다 크다. 제1 나사형성된 부분(184)이 헤드(177)로부터 원위방향으로 연장될 수 있고, 개구(114)의 나사형성된 부분과 나사식으로 맞물리도록 구성될 수 있다. 나사형성되지 않은 부분(186)이 제1 나사형성된 부분(180)으로부터 원위방향으로 연장된다. 제2 나사형성된 부분(188)이 나사형성되지 않은 부분(182)의 원위에 제공될 수 있고, 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 축방향 로킹 형태에서 개구(114)와 나사식으로 맞물리도록 구성될 수 있다. 샤프트(178)의 원위 부분은 당업자가 이해할 바와 같이 신체 내의 목표 위치로의 샤프트의 삽입을 돕도록 구성되는 테이퍼(190)를 구비한다. 드릴 슬리브(116)는 드릴 슬리브를 통해 종방향으로 연장되는 그리고 근위 단부(176)에 있는 개구(194)와 원위 단부(180)에 있는 개구(196)에서 개방되는 복수의 긴 채널(192)을 포함한다. 채널(192)은 드릴 슬리브(116)를 통해 임의의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 임의의 개수의 채널(192)이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 제1 채널(192)이 드릴 슬리브(116)의 중심 종축을 통해 연장될 수 있다. 4개의 추가의 채널(192)이 제1 채널 주위에 제공될 수 있고, 대략 90°만큼 서로 이격될 수 있다.
도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 예시적인 방법에서, 의사 또는 다른 사용자가 예를 들어 목표 골의 골두에 인접한 목표 진입 지점에서 절개부를 형성한다. 이어서, 보호 슬리브(110)의 근위 부분(168)이 하우징의 개구(108) 내에 위치된다. 이어서, 드릴 슬리브(116)가 개구(114)와 개구(104)를 통해 삽입된다. 이어서, 골의 골두와 접촉이 이루어질 때까지 원위 단부(166)가 신체 내로 삽입된다. 이어서, 의사가 골 위에서의 보호 슬리브(110)의 위치를 유지시키기 위해 원위방향으로 지향되는 압력을 장치(100)에 인가한다. 제1 삽입 형태에서, 의사는 차단 부재(112)를 신체를 향해 내측으로 이동시켜, 드릴 슬리브(116)에 대한 축방향 로킹력을 해제시킨다. 이러한 형태에서, 돌출부(158)는 드릴 슬리브(116)로부터 멀어지게 그리고 개구(108)와의 정렬로부터 벗어나게 이동된다. 이러한 형태에서, 드릴 슬리브(116)는 드릴 슬리브의 적절한 위치설정을 돕기 위해 장치(100)에 대해 축방향으로 이동하도록 허용된다. 일단 드릴 슬리브(116)의 원위 단부(180)가 골과 접촉하는 원하는 위치에 있으면, 의사는 차단 부재를 신체로부터 멀어지게 측방향으로 이동시킴으로써 차단 부재(112)를 차단 형태로 변동시킨다. 차단 형태에서, 돌출부(158)는 개구(108)의 채널 축으로 이동하여, 드릴 슬리브(116)의 축방향 이동을 방지하기에 충분한 반경방향 압축 압력을 그에 인가한다. 돌출부(158)에 의해 인가되는 압력은 여전히 드릴 슬리브(116)의 그의 종축(182)을 중심으로 하는 회전을 허용하여, 의사가 채널(190)을 골 위의 원하는 위치로 회전시키게 허용하도록 선택될 수 있다. 차단 부재(112)는 채널(190)을 골에 걸쳐서 적절하게 위치시키는 데 필요할 수 있는 만큼 많은 횟수로 삽입 형태로부터 차단 형태로 변동될 수 있다. 본 발명에 따른 예시적인 장치는 의사가 골 내에서의 드릴 슬리브(116)의 위치를 유지시키기 위해 드릴 슬리브에 일정한 압력을 인가할 필요가 없도록 구성된다. 또한, 본 발명의 인체공학적 설계는 취급하기에 더욱 쉬워, 당업자가 이해할 바와 같이, 가이드 와이어 삽입 절차를 수행하는 데 필요한 시간을 감소시키고, 방사선 노출을 감소시킨다. 드릴 슬리브(116)의 적절한 위치설정 후에, 의사는 당업계에 알려진 시스템 및 방법에 따라 가이드 와이어(미도시)를 채널들(190) 중 선택된 채널 내로 삽입하고 골 고정 시술의 나머지를 수행할 수 있다.
도 21 내지 도 26에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치(200)는 아래에 언급되는 바를 제외하고는 장치(100)와 실질적으로 유사하며, 이때 유사한 요소는 유사한 도면 부호로 참조된다. 장치(200)는 연장부(206)를 통해 하우징(204)에 작동가능하게 연결되는 손잡이(202)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 연장부(206)는 손잡이(202)의 종축과 종방향 정렬되어 연장될 수 있지만, 임의의 다른 형태가 또한 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다. 하우징(204)은 하우징(104)과 실질적으로 유사하게 형성되고, 하우징을 통해 연장되는 개구(108)를 포함하여 개구를 통해 보호 슬리브(110)를 수용한다. 장치(200)의 차단 부재(212)는 개구(114)를 포함하며, 개구는 그를 통한 드릴 슬리브(116)의 삽입을 허용하도록 구성된다. 차단 부재(212)는 또한 기부 부분(214)에 연결되는 레버(lever)(213)를 포함한다. 레버(213)는 예를 들어 선회 핀(pivot pin)(215)을 통해 하우징(104)에 회전가능하게 연결된다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 레버(213)는 도 22에 도시된 바와 같은 제1 수술시 형태로부터 도 23에 도시된 바와 같은 제2 수술시 형태로 하우징에 대해 선회가능할 수 있다. 제1 형태에서, 레버(213)는 이하에 기술될 바와 같이 기부(214)가 손잡이(202)의 종축에 실질적으로 평행하게 연장되어 놓이도록 위치된다.
본 발명에 따른 예시적인 방법에 따르면, 장치(200)는 드릴 슬리브(116)의 헤드(177)가 도 21에 도시된 바와 같이 차단 부재(212)에 맞대어져 안착되는 삽입 형태로 신체 내로 삽입된다. 삽입 동안, 의사 또는 다른 사용자는 원위방향으로 지향되는 힘을 레버(213)에 인가하며, 이러한 힘은 도 23에 도시된 바와 같이 레버(213)가 선회하게 한다. 당업자가 이해할 바와 같이, 기부(214)와 연장부(206)의 맞물림은 레버(213)의 선회 이동을 제한한다. 레버(213)를 선회시키는 것은 차단 부재(212)의 개구(114)가 하우징(204)의 개구(108)와의 종방향 정렬로부터 벗어나도록 이동하게 한다. 장치(100)와 마찬가지로, 이러한 형태는 드릴 슬리브(116)가 마찰식으로 로킹되게 그리고 회전 또는 축방향 이동이 방지되게 한다. 일단 드릴 슬리브(116)의 원위 단부(180)가 목표 골의 외부 표면과 접촉하였으면, 의사는 레버(213)를 해제시키고, 레버(213)가 도 22의 편향된 형태로 복귀하도록 허용하며, 여기서 차단 부재(212)의 개구(114)는 하우징(204)의 개구(108)와의 종방향 정렬로 복귀한다. 이러한 형태에서, 드릴 슬리브(116)는 보호 슬리브(110)에 대해 축방향 및 회전 둘 모두로 이동할 수 있다. 따라서, 레버(213)의 해제는 보호 슬리브(110)의 원위 단부(166)가 골의 외부 표면과 접촉하도록 보호 슬리브가 골을 향해 원위방향으로 이동하게 한다. 이러한 형태에서, 드릴 슬리브(116) 및 보호 슬리브(110) 둘 모두는 골의 목표 부분과 직접 접촉한다. 의사는 이어서 선택적으로 채널을 목표 삽입 배향으로 일시적으로 정렬시키기 위해 보호 슬리브(110)에 대해 드릴 슬리브(116)를 회전시킬 수 있다. 가이드 와이어(20)가 이어서 드릴 슬리브(116)의 선택된 채널(190) 내로 삽입될 수 있다. 의사가 가이드 와이어(20)의 위치가 정확하지 않다고 결정하면, 종래의 장치에서 일반적으로 행해지는 바와 같이 장치(200)를 제거하고 장치를 신체 내로 재삽입하지 않고서, 추가의 가이드 와이어(20)가 채널들(190) 중 다른 것을 통해 삽입될 수 있다. 의사가 추가의 가이드 와이어(20)의 위치가 정확하다고 결정하였으면, 제1 가이드 와이어(20)가 신체로부터 제거될 수 있다.
도 27 내지 도 37은 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치(300)를 도시한다. 장치(300)는 아래에 언급되는 바를 제외하고는 장치(100)와 실질적으로 유사하며, 이때 유사한 요소는 유사한 도면 부호로 참조된다. 장치(300)는 연장부(306)를 통해 하우징(304)에 작동가능하게 연결되는 손잡이(302)를 포함한다. 연장부(106)와 유사하게, 연장부(306)는 손잡이(302) 밖으로 연장되는 테이퍼 형성된 부분(136)을 포함하며, 테이퍼 형성된 부분(136)은 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 손잡이(302)가 골(미도시)에 대해 원하는 각도로 위치될 때, 제2 단부(130)에 부착된 하우징(304)이 골의 종축에 실질적으로 직교하는 평면 내에 놓이도록 구부러진다. 그러나, 연장부(306)가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 임의의 다른 각도로 손잡이(302)로부터 연장될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 하우징(304)은 하우징(104)과 실질적으로 유사하게 형성되고, 보호 슬리브(110)와 실질적으로 유사하게 형성되는 보호 슬리브(310)에 작동가능하게 연결된다. 보호 슬리브(110)와 같이, 보호 슬리브(310)가 또한 하우징(304)과 일체로 형성된다(예컨대 하우징에 용접됨).
드릴 슬리브(312)가 하우징(304)을 통해 연장되는 개구(308)와 보호 슬리브(310) 내로 삽입가능하다. 드릴 슬리브(312)는 드릴 슬리브(116)와 실질적으로 유사하게 형성되고, 헤드(322)를 포함하는 근위 단부(320)로부터 원위 단부(324)까지 샤프트(326)를 따라 연장된다. 드릴 슬리브(312)의 종축이 보호 슬리브(310)의 종축과 정렬된다. 헤드(322)의 외경은 원위방향으로 하우징(304) 내로의 헤드(322)의 축방향 이동을 방지하기 위해 하우징의 개구(308)의 직경보다 크다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 하우징(304)에 대한 드릴 슬리브(312)의 축방향 이동이 제1 축방향 이동 제한 메커니즘에 의해 제한된다. 구체적으로, 드릴 슬리브(312)는 헤드(322)의 원위에서 드릴 슬리브의 외부 벽에 걸쳐 분포되는 하나 이상의 반경방향 맞닿음부(330)를 포함한다. 반경방향 맞닿음부(330)는 제1 비스듬한 벽(332) 및 드릴 슬리브(312)의 종축에 실질적으로 수직하게 연장되는 제2 벽(334)을 포함할 수 있다. 당업자가 이해할 바와 같이, 이러한 형태는 제1 비스듬한 벽(332)이 개구(308)를 지나 하우징(304) 내로 활주가능하게 삽입되어 하우징의 내벽 내로 연장되는 반경방향 홈(radial groove)(336)과 로킹식으로 맞물리도록 허용한다. 구체적으로, 일단 반경방향 맞닿음부(330)가 반경방향 홈(336) 내에 활주가능하게 수용되었으면, 제2 벽(334)과 반경방향 홈(336)의 근위 단부의 맞물림이 하우징으로부터의 드릴 슬리브(312)의 인출을 방지한다. 하우징(304)으로부터 드릴 슬리브(312)를 인출하기 위해, 사용자는 횡단-슬롯(cross-slot)(342)에 의해 한정되는 헤드(377)의 제1 및 제2 분할부(338, 340)를 수동으로 수축시킨다. 구체적으로, 제1 및 제2 분할부(338, 340)의 수축은 드릴 슬리브(312)의 근위 영역의 수축을 유발하여, 반경방향 홈(336)으로부터 반경방향 맞닿음부(330)를 해제시킨다. 반경방향 맞닿음부(330)는 제1 및 제2 분할부(338, 340)의 위치에 대응하는 드릴 슬리브(312)의 대향 위치들 상에 제공될 수 있다.
하우징(304)에 대한 드릴 슬리브(312)의 회전 이동은 별개의 회전 제어 메커니즘에 의해 제어될 수 있다. 구체적으로, 드릴 슬리브는 또한 헤드(322)의 원위 단부에 인접하게 드릴 슬리브의 외부 벽 상에 형성되는 하나 이상의 버튼(button)(344)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 버튼(344)은 반구형이지만, 다른 형상이 본 발명의 범주 내에서 고려된다. 예시적인 실시예에서, 도 28에 도시된 바와 같이, 2개의 버튼(344)이 드릴 슬리브(312)의 대향 벽들 상에 제공될 수 있다. 개구(308)는 개구 내로 연장되는 복수의 대응하게 형상화된 리세스(recess)(346)를 포함하여 리세스 내로의 버튼의 삽입을 허용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 개구(308)는 개구에 걸쳐 분포되는 그리고 대략 90도만큼 서로 분리되는 4개의 리세스(346)를 포함할 수 있다. 수술시 형태에서, 사용자는 하우징(304)에 대한 드릴 슬리브(312)의 원하는 회전 배향을 선택할 수 있고, 드릴 슬리브(312)를 원하는 배향으로 로킹시키기 위해 버튼(344)을 원하는 리세스(346) 내로 원위방향으로 삽입할 수 있다. 리세스(346) 내로의 버튼(344)의 원위방향 이동은 또한 반경방향 맞닿음부(330)가 홈(336)과 맞물리게 하여, 드릴 슬리브(312)를 하우징(304)에 대한 축방향 이동 및 회전에 대해 동시에 로킹시키도록 허용한다.
샤프트(322)의 원위 부분이 테이퍼 형성된 부분(190)과 실질적으로 유사하게 형성되는 그리고 당업자가 이해할 바와 같이, 신체 내의 목표 위치로의 샤프트의 삽입을 돕도록 구성되는 테이퍼를 구비할 수 있다.
드릴 슬리브(312)는 드릴 슬리브를 통해 종방향으로 연장되는 그리고 근위 및 원위 단부(320, 324)로 개방되는 제1, 제2 및 제3 긴 채널(350, 352, 354)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 제1 채널(350)은 드릴 슬리브(312)의 중심 종축을 통해 연장된다. 횡단-슬롯(342)의 폭은 본 발명에 따른 예시적인 방법에 관하여 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 제1 개구(350)의 직경보다 작아서 제1 개구를 통한 가이드 와이어의 적절한 위치설정을 돕는다. 제2 및 제3 채널(352, 354)은 제1 채널의 대향 측면들 상에서 제1 채널(350)로부터 등거리에 있다. 그러나, 제2 및 제3 채널(352, 354)이 드릴 슬리브(312)를 통과하는 임의의 형태로 제공될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 또한, 임의의 개수의 추가 채널이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다. 제1, 제2 및 제3 채널(350, 352, 354)의 배치는 예시적인 방법에 관하여 더욱 상세히 후술되는 바와 같이, 사용자가 드릴 슬리브(312)를 제거하거나 이전에 배치된 가이드 와이어를 제거함이 없이 골 내로 다수의 가이드 와이어를 삽입하도록 허용한다.
본 발명에 따른 예시적인 방법에 따르면, 장치(300)는 도 27에 도시된 바와 같이, 드릴 슬리브(312)가 하우징(304)에 대해 제1 배향으로 로킹된 삽입 형태로 신체 내로 삽입된다. 이러한 위치에서, 드릴 슬리브(312)는 마찰 끼워맞춤(friction fit)을 통해 보호 슬리브(310)와 하우징(304) 내에 유지되고, 전술된 메커니즘을 사용하여 축방향 및 회전 이동에 대해 로킹된다. 일단 드릴 슬리브(312)의 원위 단부(324)가 목표 골의 외부 표면(예컨대, 대퇴골의 근위 부분)과 접촉하였으면, 의사는 선택적으로 드릴 슬리브(312)를 골에 대해 원하는 배향으로 조절할 수 있다. 일단 드릴 슬리브(312)가 보호 슬리브(310)와 하우징(304)에 대해 로킹되면, 이어서 제1 가이드 와이어(30)가 도 33에 도시된 바와 같이 제1 채널(350) 내로 삽입될 수 있다. 의사가 가이드 와이어(30)의 위치가 정확하지 않다고 결정하면, 제1 가이드 와이어(30)를 제거함이 없이, 제2 가이드 와이어(40)가 제2 및 제3 채널(352, 354) 중 하나를 통해 삽입될 수 있다. 구체적으로, 제1 가이드 와이어(30)의 삽입 후에, 의사는 드릴 슬리브(312)가 하우징(304)에 대한 회전을 필요로 한다고 결정할 수 있다. 그렇게 하기 위해, 수축력이 제1 및 제2 분할부(338, 340)에 인가되는 동안 제1 가이드 와이어(30)가 제위치에 유지될 수 있으며, 이에 후속하여, 헤드(322)로부터 반경방향 맞닿음부(330)를 분리시키기에 충분한 거리만큼의 드릴 슬리브(312)의 근위방향 인출이 이어진다. 드릴 슬리브(312)는 이어서 필요한 만큼 회전되고 하우징(304) 내에서 원위방향으로 이동되어 드릴 슬리브의 위치를 다시 한번 로킹시킬 수 있다. 의사는 이어서 도 34 및 도 35에 도시된 바와 같이 제2 가이드 와이어(40)를 예를 들어 제3 채널(354)을 통해 삽입할 수 있다. 제2 가이드 와이어(40)의 위치가 정확하다고 결정되면, 도 36에 도시된 바와 같이, 제1 가이드 와이어(30)가 제거될 수 있다. 드릴 슬리브(312)는 이어서 도 37에 도시된 바와 같이 가이드 와이어(40)를 제위치에 둔 상태에서 하우징(304)으로부터 제거될 수 있다. 당업자가 이해할 바와 같이, 이는 지정된 시술을 완료하기 위해 보호 슬리브(310)를 통한 다른 장치(예컨대, 리머(reamer), 드릴 등)의 삽입을 허용한다.
본 발명의 사상 또는 범주로부터 벗어남이 없이, 본 발명의 구조 및 방법에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 수정 및 변형이 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물의 범주 내에 있게 된다면 이들을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. 골 고정을 위한 조준 장치(100; 200)로서,
    종축을 따라 제1 단부(120)로부터 제2 단부(122)까지 연장되는 손잡이(102; 202);
    상기 손잡이(102)의 상기 제2 단부(122)에 연결되고 보호 슬리브(110)에 연결될 수 있는, 제1 가이드 아암(104, 106; 204, 206);
    상기 제1 가이드 아암(104, 106; 204, 206)에 연결되는 제2 가이드 아암(112; 212);
    보호 슬리브(110)를 통한 삽입을 위해 구성되고 치수설정되는 드릴 가이드(116)로서, 상기 드릴 가이드(116)는 골 내로의 가이드 와이어의 삽입을 안내하기 위해 상기 드릴 가이드를 통해 연장되는 제1 가이드 채널(190)을 갖고,
    상기 제2 가이드 아암 (112; 212)은 차단 부재(blocking element)이며, 이는, 상기 드릴 가이드(116)가 상기 제2 가이드 아암(112; 212)에 대해 축방향으로 이동가능한 제1 형태와 상기 드릴 가이드(116)가 상기 제2 가이드 아암(112; 212)에 대해 축방향으로 이동가능하지 않은 제2 형태 사이에서, 제1 가이드 아암(104, 106; 204, 206)에 대하여 이동가능하며,
    상기 제1 가이드 아암(104, 106; 204, 206)은 이를 관통하여 연장되고 보호 슬리브(110)를 그 안에 수용하도록 구성되고 치수설정되는 제1 개구(108)를 가지고, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)은 이를 관통하여 연장되고 상기 제1 개구(108)와 정렬될 수 있는 제2 개구(114)를 가지며, 상기 드릴 가이드(116)는 상기 제2 개구 (114)를 통한 삽입을 위해 구성되고 치수설정됨을 특징으로 하는,
    골 고정을 위한 조준 장치(100; 200).
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)은, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)을 상기 제1 형태와 제2 형태 사이에서 이동시키기 위해 사용자에 의해 작동가능한 레버(lever)(150, 152; 213)를 포함하고, 상기 레버(150, 152; 213)는, 상기 제1 형태에서, 상기 제1 개구의 중심 구멍 축이 상기 제2 개구(114)의 중심 구멍 축과 종방향으로 정렬되고, 상기 제2 형태에서, 상기 제1 개구(108)의 상기 중심 구멍 축이 상기 제2 개구(114)의 상기 중심 구멍 축으로부터 측방향으로 편위(offset)되도록, 상기 제1 가이드 아암(104, 106; 204, 206)에 대해 상기 제2 가이드 아암(112; 212)을 이동시키도록 구성되는, 조준 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 레버(150, 152)는, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)을 상기 제1 형태와 제2 형태 사이에서 이동시키기 위해 상기 드릴 가이드(116)의 종축에 직교하게 연장되는 평면을 따라 활주하도록 구성되는, 조준 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 레버(213)는, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)을 상기 제1 형태와 제2 형태 사이에서 이동시키기 위해 상기 드릴 가이드에 대해 선회(pivot)하도록 구성되는, 조준 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)의 제1 형태에서, 상기 드릴 가이드(116)는 상기 보호 슬리브(110)에 대해 회전가능한, 조준 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 가이드 아암(112; 212)의 제2 형태에서, 상기 드릴 가이드(116)는 상기 보호 슬리브(110)에 대해 회전가능한 것과 회전가능하지 않은 것 중 하나인, 조준 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 근위 단부(164)로부터 원위 단부(166)까지 연장되는 보호 슬리브(110)를 추가로 포함하고, 상기 근위 단부(164)는 상기 제1 가이드 아암(104, 106)과 로킹식으로 맞물리도록 구성되며, 상기 원위 단부(166)는 수술시 형태(operative configuration)에서 상기 골의 목표 부분과 맞물리도록 구성되는, 조준 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보호 슬리브(110)의 상기 원위 단부(166)는 상기 골의 형상에 합치(conform)하도록 비스듬하고, 상기 원위 단부(166)는 상기 골과 마찰식으로 맞물리도록 구성되는 뾰족한 팁(pointed tip)을 추가로 포함하는, 조준 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드릴 가이드(116)는 상기 제1 가이드 채널(190)로부터 축방향으로 편위되고 이에 관통하여 상기 가이드 와이어를 수용하도록 구성되는 제2 가이드 채널(190)을 포함하는, 조준 장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 제1 가이드 아암(104, 106)은 슬롯형 부분(slotted portion)(148)을 포함하고, 상기 슬롯형 부분은 그 안에 상기 제2 가이드 아암(112)을 활주가능하게 수용하도록 구성되는, 조준 장치.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가이드 아암(112)은 상기 제2 개구(114) 내로 연장되는 맞닿음부(158)를 포함하고, 상기 맞닿음부(158)는 상기 드릴 가이드(116)에 마찰 압력을 인가하도록 구성되는, 조준 장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드릴 가이드(116)의 근위 부분(184)이 나사형성되는(threaded), 조준 장치.
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