KR102293985B1 - 골절 정복 시술장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 골절 정복 시술에서 고정 스크류를 금속정 또는 금속판의 정확한 방향으로 안내하게 되는 조준암의 정렬 상태를 검사하기 위한 과정에서 환자와 의료진이 엑스선에 장시간 노출되는 것을 최소화할 수 있는 골절 정복 시술장치에 관한 것으로서, 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치(110)와; 길이 방향으로 복수의 홀(211)이 형성되어 뼈의 골수강 내에 삽입 고정되는 금속정(210)과, 상기 홀(211)과 대응되는 복수의 가이드 홀(221)이 형성되어 상기 금속정(210)과 나란하게 구비되는 조준암(220)이 구비된 골절 정복용 시술 기구부(200);를 포함하며, 상기 엑스선장치(110)와 상기 조준암(220) 중 어느 하나에는 광을 발생시키는 광원부(244)가 구비되어 상기 광원부(244)에 의한 반사광 또는 투사광에 의해 엑스선장치(110)와 조준암(220) 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부(240)를 포함한다.
Description
본 발명은 골절 정복 시술장치에 관한 것으로서, 특히 골절 정복 시술에서 고정 스크류를 금속정 또는 금속판의 정확한 방향으로 안내하게 되는 조준암의 정렬 상태를 검사하기 위한 과정에서 환자와 의료진이 엑스선에 장시간 노출되는 것을 최소화할 수 있는 골절 정복 시술장치에 관한 것이다.
일반적으로 골절 정복 수술은 C암과 같은 실시간 엑스선 촬영 장비를 이용하여 어긋난 뼈를 제자리로 돌리는 정복을 수행하고 정복된 상태에서 골수강내 골수용 네일(intramedullary nail; 이하 "금속정"으로 지칭함)을 삽입하거나 골편 표면에 고정용 금속판(plate)을 부착하여 교정된 골편들을 고정한다.
뼈의 골절 부분은 피부의 깊숙이 내측에 위치하게 되어 뼈의 골절 상태, 정복 과정 및 정복에 따른 교합 상태 등을 육안으로 확인하기가 곤란하므로, C암과 같은 실시간 엑스선 영상 장비를 이용하여 수술을 진행하는 것이 일반적이다.
그러나 이러한 엑스선 영상 장비는 실시간 영상을 얻기 위하여 엑스선의 지속적인 조사가 필요하므로, 환자 및 의료진 등에 대한 엑스선 피폭량이 스틸 영상을 얻게 되는 다른 엑스선 장비와 비교하여 현저히 높다. 특히, 골절 정복 수술을 반복적으로 수행하게 되는 의료진에게는 과다한 엑스선 피폭이 큰 문제가 된다.
골절 정복 시술 시에 부러진 뼈를 정렬하고 그 속에 금속정을 삽입시켜서 뼈를 고정하게 되는 금속정 고정술에서 가장 힘들면서 중요한 사항은 원위부 고정나사를 금속정의 원위부 구멍에 정확히 위치시켜서 정확한 방향으로 삽입하는 것이다. 이때 뼈 안에 있는 금속정의 구멍위치를 직접 눈으로 확인이 곤란하기 때문에 2차원의 엑스선 영상을 기반으로 위치를 예상하여 엑스선 장비를 조작하기 때문에 방향 정렬이 쉽지 않으며, 이 과정에서 환자와 의료진은 엑스선에 많이 노출될 수 밖에 없다.
한편 부러진 뼈를 정확하고 신속하게 고정하기 위하여 다양한 형태의 의료용 디바이스가 개발되고 있다.
도 1의 (a)(b)는 종래기술에 따른 골절 정복을 위한 시술시구를 보여주는 도면으로서, 뼈(1)의 골수강내에 삽입 고정되는 금속정(10)과, 금속정(10)과 함께 'ㄷ'자 형상을 이루도록 금속정(10)의 후단부와 고정되는 조준암(20)을 포함한다.
금속정(10)은 고정 스크류(미도시)가 나사 조립되는 복수의 구멍(11)(12)이 형성되며, 이러한 구멍(11)(12)은 금속정(10)에서의 위치에 따라서 근위구멍과 원위구멍으로 구분될 수 있으나 도 1에서는 원위구멍만을 보여주고 있다.
조준암(20)은 금속정(10)과 평행하게 그 후단에 고정되며, 금속정(10)의 구멍(11)(12)과 각각 대응되어 정렬된 위치에 복수의 가이드 구멍(20a)(20b)이 형성된다. 한편, 조준암(20)은 금속정(10)과 직접 고정되는 별도의 고정지그(21)를 더 포함할 수 있으며, 이때 조준암(20)은 고정지그(21)의 선단에 볼트 등에 의해 조립되어 길이 조정이 가능할 수 있다.
한편 도 1의 (c)에 도시된 것과 같이, 골절 정복 기술기구의 다른 예로는 뼈(1)의 표면에 고정되는 금속판(30)이 사용될 수 있으며, 이러한 금속판에 의한 골절 정복 시술 역시도 금속정과 동일한 방식으로 조준암(20)을 이용하여 시술이 이루어질 수도 있다.
이러한 골절 정복용 시술기구는 금속정 또는 금속판의 구멍과 조준암의 가이드 구멍이 정확히 정렬된 상태이나, 금속정을 뼈 속으로 이식하거나 금속판을 뼈의 표면에 가부착한 후에 금속정 또는 금속판의 변형이 발생하여 구멍들 사이의 정렬이 어긋나게 된다. 따라서 조준암의 가이드 구멍을 통해 고정 스크류를 정확히 금속정 또는 금속판의 구멍에 삽입이 곤란하여 이를 다시 정렬하기 위한 조준암의 교정 작업이 필요하며, 이 과정에서 구멍의 위치를 정확히 확인하기 위해 환자와 의료진은 엑스선에 많이 노출되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하고자 하는 것으로서, 골절 정복 시술에서 고정 스크류를 금속정의 정확한 방향으로 안내하게 되는 조준암의 정렬 상태를 검사하기 위한 과정에서 환자와 의료진이 엑스선에 장시간 노출되는 것을 방지할 수 있는 골절 정복 시술장치를 제공하고자 하는 것이다.
특히 본 발명은 엑스선장치 또는 조준암 측에 광을 발생시키는 광원부을 구비하고, 광원부에 의한 반사광 또는 투사광을 이용하여 엑스선장치와 조준암의 정렬 작업이 가능하여 금속정과 조준암의 정렬 작업 과정에서 환자와 의료진이 엑스선에 장시간 노출되는 것을 최소화할 수 있는 골절 정복 시술장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 골절 정복 시술 과정에서 금속정과 조준암을 미세하게 조정할 수 있는 위치조정부가 구비된 골절 정복 시술장치를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 골절 정복용 시술장치는 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와; 길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재와 나란하도록 조준암이 구비되어 상기 고정부재와 조립되는 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며, 상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 조준암의 선단에 고정되어 엑스선에 대해 투광성을 갖는 재질로 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 마련되어 엑스선에 대해 반투광성을 갖는 재질의 가이드 패턴이 구비된 위치표적모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 위치표적모듈은 상기 조준암과 탈부착이 가능하게 조립되며, 상기 가이드 패턴은 격자형 또는 원형 또는 이들의 조합으로 이루어진다.
다음으로 본 발명에 따른 골절 정복용 시술장치는, 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와; 길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈에 고정되는 고정부재와, 상기 홀과 대응되는 복수의 가이드 홀이 형성되어 상기 고정부재와 나란하도록 조준암이 구비되어 상기 고정부재와 조립되는 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며, 상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 엑스선장치와 상기 조준암 중 어느 하나에 광을 발생시키는 광원부가 구비되어 상기 광원부에 의한 반사광 또는 투사광에 의해 상기 엑스선장치와 상기 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 엑스선장치는 엑스선을 발생시키는 엑스선 소스와 인접하여 상기 광원부의 조사광을 반사시키기 위한 반사판을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 조준암을 전후 및/또는 회전 조작하기 위한 위치조정부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 평행 티칭부는, 상기 조준암에 일정 위치 이격 설치되는 고정바와; 상기 고정바의 상단에 고정되어 상부 면에 수평한 티칭 면을 갖고 상기 광원부가 구비되는 광모듈을 포함한다.
바람직하게는, 상기 평행 티칭부는, 상기 조준암에 기립 설치되는 고정바와; 상기 고정바의 상단에 고정되어 상부 면에 상기 광원부에 의한 투사광이 결상되는 수평한 티칭 면을 갖는 광모듈을 포함한다.
보다 바람직하게는, 상기 티칭 면에는 상기 엑스선장치와 상기 조준암이 정렬됨을 지시할 수 있도록 반사광 또는 투사광의 타겟 위치를 표시하게 되는 마커가 구비된다.
바람직하게는, 상기 광원부는 레이저 광원이다.
본 발명에 따른 골절 정복용 시술장치는, 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와, 길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재와 나란하도록 조준암이 구비되어 상기 고정부재와 조립되는 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며, 상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 조준암의 선단에 고정되어 엑스선에 대해 투과성을 갖는 재질로 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 마련되어 엑스선에 대해 반투과성을 갖는 재질의 가이드 패턴이 구비된 위치표적모듈을 포함하므로써, 엑스선 영상에서 조준암에 의해 고정부재의 홀 위치 확인이 방해되는 것을 방지하여 환자와 의료진이 엑스선에 장시간 노출되는 것을 방지한다.
또한 본 발명에 따른 골절 정복용 시술장치는, 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와, 길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈의 골수강 내에 삽입 고정되는 금속정과, 상기 홀과 대응되는 복수의 가이드 홀이 형성되어 상기 금속정과 나란하게 구비되는 조준암이 구비된 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며, 상기 엑스선장치와 상기 조준암 중 어느 하나에는 광원부가 구비되어 상기 광원부에 의한 반사광 또는 투사광에 의해 엑스선장치와 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부를 포함하여, 골절 정복 시술에서 금속정과 조준암의 정렬 상태를 검사하기 위한 과정에서 엑스선을 사용을 배제하고 엑스선장치와 조준암의 정렬이 쉽게 가능하게 되고 이로 인해 고정용 나사 위치를 맞추는 작업이 쉽고 빠르게 되어 환자와 의료진이 엑스선에 장시간 노출되는 것을 최소화할 수 있다.
도 1의 (a)(b)(c)는 종래기술에 따른 골절 정복을 위한 시술기구를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 골절 정복용 시술장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 골절 정복용 시술 기구부의 구성도,
도 4의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 위치표적모듈의 정면 구성도 및 평면 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치표적모듈과 금속정을 엑스선으로 촬영한 사진,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골절 정복용 시술장치의 구성도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골절 정복용 시술 기구부의 구성도,
도 8 및 도 9의 (a)(b)는 본 발명의 골절 정복용 시술장치를 이용하여 엑스선장치와 골절 정복용 시술 기구부의 정렬 예를 설명하기 위한 도면,
도 10 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 평행 티칭부를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 골절 정복용 시술장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 골절 정복용 시술 기구부의 구성도,
도 4의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예에 따른 위치표적모듈의 정면 구성도 및 평면 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치표적모듈과 금속정을 엑스선으로 촬영한 사진,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골절 정복용 시술장치의 구성도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골절 정복용 시술 기구부의 구성도,
도 8 및 도 9의 (a)(b)는 본 발명의 골절 정복용 시술장치를 이용하여 엑스선장치와 골절 정복용 시술 기구부의 정렬 예를 설명하기 위한 도면,
도 10 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 평행 티칭부를 보여주는 도면.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 골절 정복용 시술장치의 전체 구성의 개략도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 골절 정복용 시술장치는, 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선 장치(110)와, 금속정(210)과, 조준암(220)을 포함하여 금속정(210)의 후단에 조립되는 골절 정복용 시술 기구부(이하, "기구부"로도 약칭함)(200)를 포함한다. 본 실시예에서는 뼈(1)의 골수강 내에 삽입되는 금속정(210)을 예시하고 있다. 시술 과정에서는 금속정(210)을 뼈(1)의 골수강 내에 삽입한 후에 금속정(210)의 후단에 기구부(200)의 조립이 이루어진다. 금속정(210)과 기구부(200)는 나사 체결에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 종래기술에서도 설명한 것과 같이, 본 발명은 금속정 대신에 뼈의 표면에 부착되는 금속판이 사용될 수 있으며, 따라서 이하 설명에서는 금속정이 아닌 고정부재로 지칭한다.
엑스선 장치(110)는 몸체부(111)에 회전 가능하게 마련된 C-암(112)과, C-암(112)의 선단에 마련되어 서로 마주하도록 배치되는 영상촬영부(113)(114)를 포함하며, 바람직하게는, 영상촬영부(113)(114)는 X선 소스(113)와 X선 소스(113)와 마주하게 마련되어 X선을 검출하기 위한 X선 검출기(114)에 의해 제공될 수 있다. 이러한 엑스선 장치(110)는 C-암(112)의 회전 구동에 의해 영상촬영부(113)(114)의 촬상 각도의 조정이 이루어진다. 몸체부(111)는 하부에 바퀴가 마련되어 엑스선 장치(110)는 이동형일 수 있다.
기구부(200)는 뼈(1)에 고정되는 고정부재(210)와, 고정부재(210)와 나란하게 구비되는 조준암(220)과, 고정부재(210)의 후단에 고정되어 조준암(220)을 전후 및/또는 회전 조작하기 위한 위치조정부(230)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 골절 정복용 시술 기구부의 구성도이다.
구체적으로 고정부재(210)는 길이 방향으로 복수의 홀(211)이 형성되어 고정 나사(미도시)가 조립되어 뼈와 고정된다.
조준암(220)은 홀(211)과 대응되는 복수의 가이드 홀(221)이 형성되어 고정부재(210)와 나란하게 마련되며, 가이드 홀(221)은 고정부재(210)에 조립되는 고정 나사(미도시)의 조립 방향을 안내하는 역할을 한다.
한편, 고정부재(210)와 조준암(220)은 서로 나란하게 배치됨으로써 엑스선을 이용한 고정부재(210)의 홀(211)의 위치 확인 과정에서 조준암(220)의 선단이 고정부재(210)의 홀(211)을 가리게 되어 정확한 위치 확인이 어려울 수 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 조준암(220)의 선단은 엑스선에 대해 투광성을 갖는 소재를 사용하여 홀(211)의 위치 확인과 함께 고정부재(210)와 조준암(220)의 정렬 작업이 편리하게 이루어질 수 있다.
구체적으로 본 실시예에서 조준암(220)은 선단에 가이드 홀(221)이 형성된 위치가이드모듈(222)이 별도로 조립되며, 위치가이드모듈(222)은 조준암(220)과 슬라이딩 조립되어 탈부착이 가능하다.
이러한 위치가이드모듈(222)은 엑스선에 대해 투광성을 갖는 위치표적모듈로 교체될 수 있다.
도 4의 (a)(b)를 참고하면, 위치표적모듈(250)은 조준암(220)의 선단에 슬라이딩 조립되어 엑스선에 대해 투광성(high X-ray transmittance)을 갖는 몸체(251)(252)와, 몸체(251)(252)에 마련되어 엑스선에 대해 반투광성(low X-ray transmittance)을 갖는 가이드 패턴(253)(254)을 포함한다.
몸체(251)(252)는 조준암(220)과 수평 방항으로 끼움 조립이 이루어지는 하부 몸체(251)와, 하부 몸체부(251)의 상부에 마련된 판상의 상부 몸체(252)를 포함한다. 몸체부(251)는 조준암(220)과 고정을 위한 고정볼트(251a)가 구비되어 고정볼트(251a)를 풀거나 조여서 몸체부(251)과 조준암(220)의 탈부착이 이루어진다.
이러한 몸체부(251)(252)는 엑스선에 대해 투광성을 갖는 수지(resin)에 의해 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
가이드 패턴(253)(254)은 상부 몸체(252)에 격자형(253) 또는 원형(254)으로 이루어지며, 엑스선에 대해 반투과성을 갖는 금속 와이어 또는 스트립에 의해 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치표적모듈과 금속정을 엑스선으로 촬영한 사진으로서, 엑스선 영상에서 위치표적모듈의 몸체부는 엑스선에 대해 투명하므로 정렬용 가이드패턴(253)(254)과 고정부재(210)만이 나타나며, 따라서 고정부재(210)의 구멍 확인이 용이하면서도 고정부재와 조준암의 정렬이 용이하게 이루어질 수 있다.
이와 같이 위치표적모듈(250)을 이용하여 엑스선 영상에서 정렬 작업이 완료된 후에는 조준암(220)에 조립된 위치표적모듈(250)을 위치가이드모듈(222)로 교체되며, 정렬이 이루어진 가이드 홀(221)을 통해 고정 스크류를 삽입하여 고정부재(210)를 뼈에 고정시킨다.
다시 도 3을 참고하면, 위치조정부(230)는 고정부재(210)의 후단에 고정되어 조준암(220)을 전후 및 회전 조작하기 위한 것으로서, 고정부재(210)과 나란하도록 조준암(220)을 고정하게 되는 클램프(231)와, 클램프(231)를 전후 구동하게 되는 선형구동모듈(232)과, 선형구동모듈(232)이 안착되어 선형구동모듈(232)을 회전 구동하게 되는 회전구동모듈(233)과, 고정부재(210)의 후단에 수직하게 고정되고 상단에 회전구동모듈(233)이 고정되는 수직바(234)를 포함할 수 있다. 수직바(234)의 하단에는 나사 타입의 연결부(235)가 구비되어 고정부재(210)와 나사 체결에 의해 조립이 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 두 부재의 연결을 위한 클램프, 또는 고정볼트 등과 같은 주지의 수단이 사용될 수 있다.
선형구동모듈(232)는 클램프(231)를 직선 방향으로 전후 조작하기 위한 것으로서, 정밀한 위치 제어가 가능한 주지의 리니어 모터에 의해 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로써, 선형구동모듈은 가이드레일을 따라서 전후 조작이 가능하고 클램프에 나사 조립되어 가이드레일에 고정되는 나비나사를 포함하여 나비나사를 풀거나 조여서 가이드레일 상에서 클램프의 위치를 고정할 있는 매뉴얼 방식(manual type)이 사용될 수 있다.
회전구동모듈(233)은 선형구동모듈(232)이 안착되어 정밀한 회전 조작이 가능한 스텝모터에 의해 제공될 수 있으며, 이때 스텝모터와 선형구동모듈 사이에는 감속기어가 추가될 수 있다. 한편, 회전구동모듈은 전동식이 아닌 매뉴얼 방식일 수 있으며, 예를 들어, 회전구동모듈은 수직바의 상단에서 선형구동모듈을 회전 가능하게 지지하는 회전테이블일 수 있으며, 선형구동모듈의 회전을 고정할 수 있는 고정나사가 구비되어 선형구동모듈은 매뉴얼 방식으로 임의 각도에서 고정이 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 기구부(200)는 위치조정부(230)의 조작에 의해 고정부재(210)의 홀(211)과 조준암(220)의 가이드 홀(221)을 정확히 정렬시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 위치조정부(230)로써, 선형구동모듈(232)과 회전구동모듈(233)을 예시하여 설명하였으나, 시술 목적이나 대상에 따라서는 선형구동모듈(232) 또는 회전구동모듈(233) 중의 하나만 사용될 수 있다. 예를 들어, 통상적으로 고정부재와 조준암의 정렬 시에 축방향 에러보다는 대부분 측면 위치 에러가 크게 발생되는 경향이 있으며, 따라서 위치조정부는 회전구동모듈 만을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골절 정복용 시술장치의 구성도이며, 앞서의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.
도 6을 참고하면, 기구부(200)는 조준암(220)에 구비되어 엑스선장치(110)에서의 광반사에 의해 엑스선장치(110)와 조준암(220) 사이의 상대적인 위치(각도) 검출이 이루어지는 평행 티칭부(240)를 더 포함한다.
바람직하게는, 엑스선장치(110)는 광반사를 위한 반사판(245)을 더 포함하며, 보다 바람직하게는, 반사판(245)은 엑스선을 발생시키는 X선 소스(113)와 인접하여 배치된다. 구체적으로, 반사판(245)은 X선 소스(113)를 구성하게 되는 하우징의 전면부에 부착될 수 있다. 본 실시예에서는 이해를 돕기 위하여 X선 소스(113)에 별도의 반사판(245)이 부착되는 것으로 예시하고 있으나, 반사판은 X선 소스(113)에서 발생되는 X선의 방출을 방해하지 않는 범위 내에서 X선 소스의 하우징 표면에 코팅된 코팅층일 수 있으며, 또는 광반사율이 높은 도료가 도포된 하우징 표면 자체에 의해 제공될 수도 있다.
본 실시예에서 평행 티칭부(240)는 조준암(220)에 부착되며 광을 발생시키는 광원부를 포함한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골절 정복용 시술 기구부의 구성도이다.
도 7에 예시된 것과 같이, 기구부(200)는 조준암(220)에 구비되어 광을 발생시키는 평행 티칭부(240)를 더 포함하며, 평행 티칭부(240)는 조준암(220)에 기립 설치되는 고정바(241)와, 고정바(241) 상단에 고정되어 상부 면에 수평한 티칭 면(teaching plane)(243)을 갖고 광원부(244)가 구비된 광모듈(242)을 포함한다.
고정바(241)는 조준암(220)에 고정되어 설치되며, 보다 정확히는, 조준암(220)에 형성된 가이드 홀(221)과 나란하도록 조준암(220)에 고정된다.
고정바(241)는 광원부(244)가 수납되어 광원부(244)를 안전하게 지지하는 역할을 주로 한다. 이에 추가로 고정바(241)는 광원부(244)와 반사판(245)이 적정 거리를 유지하도록 광원부(244)를 일정 높이에 고정하는 역할을 한다.
예를 들어, 광원부(244)와 반사판(245) 사이의 거리가 너무 짧은 경우에 엑스선장치와 조준암의 정렬 과정에서 반사판(245)에서 반사되어 티칭 면(243)에 결상되는 반사광의 위치 변화가 작아서 정밀한 정렬에 어려움이 있을 수 있다. 반면에, 광원부(244)와 반사판(245) 사이의 거리가 너무 큰 경우에는 엑스선장치와 조준암의 정렬 과정에서 티칭 면(243)에 결상된 반사광의 위치 변화가 너무 크게 발생하여 정렬에 어려움이 있을 수 있다.
따라서 고정바(241)는 광원부(244)와 반사판(245)가 적정 거리를 갖도록 조준암(220)에서 일정 높이에 광원부(244)를 고정하는 역할을 하며, 부가적으로, 고정바(241)는 시술 현장에서 높이 조절이 가능하도록 신축 가능한 다단의 바에 의해 제공될 수도 있다.
바람직하게는, 광원부(244)는 직진성이 우수한 광원으로써, 레이저 포인터에 의해 제공될 수 있다.
티칭 면(243)은 반사광이 결상되는 영역이 되며, 광원부(244)에서 발생된 조사광은 엑스선장치에서 반사되어 티칭 면에 결상된다. 따라서 티칭 면(243)에 결상된 반사광과 광원부(244) 사이의 거리로부터 엑스선장치와 조준암(220) 사이의 상대적인 위치(각도)의 검출이 이루어질 수 있다. 티칭 면(243)에는 원형 또는 사각의 패턴을 갖는 인디케이터(indicator)(243a)가 있을 수 있으며, 인디케이터(243a)는 반사광과 광원부(244) 사이의 거리 측정에 사용되어 조준암(220)의 정렬에 활용될 수 있다.
도 8 및 도 9의 (a)(b)는 본 발명의 골절 정복용 시술장치를 이용하여 엑스선장치와 골절 정복용 시술 기구부의 정렬 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참고하면, 반사판(245)은 X선 소스의 하우징(113a)에 나란하게 부착되며, 따라서 반사판(245)과 평행 티칭부의 티칭 면(243)이 서로 나란한 상태에서는 광원부(244)에서 조사된 광이 반사판(245)에서 수직하게 반사되어 광원부(244)에 결상된다.
한편, 도 9의 (a)(b)에 예시된 것과 같이, 반사판(245)과 티칭 면(243)이 평행하지 않은 경우에, 광원부(244)에서 조사되어 티칭 면(243)에 결상된 반사광(S)은 광원부(244)에서 벗어난 위치에 결상되며, 이는 반사판(245)과 티칭 면(243) 사이의 각도(θ1,θ2)에 비례하여 커진다. 시술자는 티칭 면(243)에 결상된 반사광(S)의 위치를 확인하면서 반사광(S)이 광원부(244)에 정확히 결상되도록 위치조정부(230)(도 3 참고)를 조작하여 반사판(245)과 티칭 면(243)이 평행하도록 정렬 작업을 수행하며, 이와 같은 정렬 작업이 완료되면 조준암(220)의 가이드 홀(221)은 X선 소스(113)와 나란하게 정렬된 상태가 된다.
참고로, 종래기술에서는 조준암(220)의 가이드홀(221)과 금속정(210)의 홀(211)의 위치를 정확히 확인하기 위한 전체 과정이 엑스선 장비를 이용하게 되므로 환자와 의료진이 장시간 엑스선에 노출되는 반면에, 본 발명은 엑스선을 사용하지 않고 광반사를 이용하여 조준암의 가이드홀과 X선 소스의 사전 정렬 작업이 이루어지며, 최종 단계에서만 엑스선장치를 이용하여 금속정과 조준암의 홀 위치를 확인하게 되어 환자와 의료진이 엑스선에 노출되는 시간을 최소화할 수 있다.
이러한 광반사를 이용한 엑스선장치와 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 가능한 평행 티칭부는 다양한 변형예가 있을 수 있으며, 이하에서는 관련 도면을 참고하여 평행 티칭부의 다른 실시예들을 설명한다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 골절 정복용 시술장치의 구성도이다.
도 10에 예시된 것과 같이, 본 실시예에서 X선 소스의 하우징(113a)은 고정플레이트(345)에 소정의 각도를 갖고 고정되는 한 쌍의 반사판(345a)(345b)가 구비될 수 있다. 한편, 본 실시예에서 한 쌍의 반사판(345a)(345b)는 고정플레이트(345)를 매개로 하여 하우징(113a)에 고정되는 것으로 예시하고 있으나, 고정플레이트가 없이 한 쌍의 반사판이 직접 하우징에 고정될 수도 있다.
제1반사판(345a)는 광원부(344)의 광축 상에서 45°의 기울기를 갖고 고정플레이트(345)에 고정되며, 제2반사판(345b)는 제1반사판(345a)와 이격되어 135°의 기울기를 갖고 고정플레이트(345)에 고정된다. 따라서 고정플레이트(345)와 티칭 면(343)이 평행한 경우에는 제1반사판(345a)와 제2반사판(345b) 사이의 광경로 길이(
)와 티칭 면(343)에 결상된 반사광과 광원부(344) 사이의 거리(
)는 같으며, 이때 티칭 면(343)에 결상된 반사광의 타겟 위치에는 별도의 마커(343a)가 있을 수 있다.
이러한 본 실시예에서는 고정플레이트(345)와 티칭 면(343)이 평행하지 않은 경우에, 티칭 면(343)에 결상된 반사광은 마커(343a)에서 벗어나서 위치하게 되며, 따라서 티칭 면(343)에 결상된 반사광의 위치를 확인하면서 반사광이 마커(343a)에 정확히 결상되도록 기구부의 위치조정부(230)(도 3 참고)를 조작하여 고정플레이트(345)와 티칭 면(343)이 나란하도록 정렬 작업을 수행할 수 있다.
다음으로 도 11을 참고하면, 본 실시예에서 X선 소스의 하우징(113a)은 고정플레이트(445)를 매개로 하여 소정의 각도를 갖는 한 쌍의 반사판(445a)(445b)가 구비되며, 앞서 실시예와 동일하게, 제1반사판(445a)와 제2반사판(445b)는 각각 45°와 135°의 기울기를 갖고 고정플레이트(345)에 고정된다. 티칭 면(443)에는 일정 거리 이격된 제1광원부(444a)와 제2광원부(444b)가 구비되며, 제1광원부(444a)와 제2광원부(444b)의 광축은 제1반사판(445a)를 지향하도록 배치된다.
따라서 고정플레이트(445)와 티칭 면(443)이 평행한 경우에 두 개의 반사광(S1)(S2) 사이의 거리는 제1광원부(444a)와 제2광원부(444b) 사이의 거리와 같으며, 이때 두 개의 반사광(S1)(S2) 사이의 거리 또는 두 개의 반사광(S1)(S2)의 위치는 티칭 면(443) 상에 별도로 마커에 의해 표시될 수 있다.
한편 고정플레이트(445)와 티칭 면(443)이 평행하지 않은 경우에, 티칭 면(443)에 결상된 두 반사광(S1)(S2) 사이의 거리는 제1광원부(444a)와 제2광원부(444b) 사이의 거리와 차이가 발생되며, 따라서 티칭 면(443)에 결상된 두 반사광(S1)(S2)의 위치 또는 거리를 확인하면서 고정플레이트(445)와 티칭 면(443)이 나란하도록 정렬 작업을 수행할 수 있다.
다음으로, 도 12를 참고하면, 본 실시예에서 X선 소스의 하우징(113a)은 고정플레이트(545)를 매개로 하여 복수의 광원부(544a-544d)가 마련된다.
각 광원부(544a-544d)는 광축이 고정플레이트(545)와 수직하도록 고정플레이트(545)에 구비되며, 바람직하게는, 복수의 광원부(544a-544d)는 장방형(rectangle)으로 배치된다.
따라서 고정플레이트(545)와 티칭 면(543)이 평행한 경우에 각 광원부(544a-544d)에서 조사되어 티칭 면(543)에 결상되는 투사광은 장방형이 된다. 반면에, 고정플레이트(545)와 티칭 면(543)이 평행하지 않은 경우에는, 티칭 면(543)에 결상된 투사광은 장방형이 아닌 임의 사각형이 된다. 따라서, 티칭 면(543)에 결상된 투사광의 형태를 확인하면서 장방형이 되도록 정렬 작업을 수행할 수 있다.
도 13을 참고하면, 본 실시예에서 X선 소스의 하우징(113a)은 고정플레이트(645)를 매개로 하여 복수의 광원부(644a,644b)가 마련된다. 바람직하게는, 각 광원부(644a,644b)는 라인 빔(line beam)을 발생시키는 레이저광원에 의해 제공된다. 본 실시예에서는 두 개의 제1광원부(644a)와 제2광원부(644b)가 서로 나란하게 고정플레이트(645)에 구비된다.
한편, 광원부(644a,644b)의 투사광(S1,S2)이 결상되는 티칭 면(643)에는 두 투사광(S1,S2)과 수직하게 두 개의 직선 마커(643a,643b)가 구비되며, 이때 두 개의 직선 마커(643a,643b) 사이의 폭은 두 광원부(644a,644b) 사이의 폭과 동일하다.
따라서 고정플레이트(645)와 티칭 면(643)이 평행한 경우에 각 광원부(644a,644b)에서 조사되어 티칭 면(543)에 결상되는 투사광(S1,S2)은 두 개의 직선 마커(643a,643b)와 함께 장방형이 된다. 반면에, 고정플레이트(645)와 티칭 면(643)이 평행하지 않으면, 티칭 면(643)에 결상된 투사광(S1,S2)은 직선 마커(643a,643b)와 함께 장방형을 형성하지 못하며, 따라서, 티칭 면(643)에 결상된 투사광의 형태를 확인하면서 장방형이 되도록 위치조정부를 조작하여 정렬 작업을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서 평행 티칭부는 엑스선장치와 조준암 중의 어느 하나에 광원부가 구비되며, 광원부에 의한 반사광 또는 투사광을 이용하여 엑스선장치와 조준암 사이의 상대적인 위치(각도) 검출이 이루어질 수 있으며, 또한 이를 실시간으로 확인하면서 위치조정부를 조작하여 엑스선장치와 조준암의 정렬 작업을 수행할 수 있다.
한편, 앞서 예시한 것과 같이, 광원부는 직진성이 우수한 레이저를 이용한 점광원 또는 라인 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에서 광원부의 개수와 배치 패턴은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 다양하게 변형이 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110 : 엑스선장치 111 : 몸체부
112 : C-암 113 : X선 소스
114 : X선 검출기 200 : 골절 정복용 시술 기구부
210 : 금속정 220 : 조준암
230 : 위치조정부 240 : 평행 티칭부
112 : C-암 113 : X선 소스
114 : X선 검출기 200 : 골절 정복용 시술 기구부
210 : 금속정 220 : 조준암
230 : 위치조정부 240 : 평행 티칭부
Claims (19)
- 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치를 이용하는 골절 정복용 시술기구에 있어서,
뼈에 고정되는 고정부재와 조립이 이루어지는 연결부와;
상기 고정부재와 나란하게 구비되는 조준암과;
상기 조준암에 선단에 고정되어 엑스선에 대해 투광성을 갖는 재질로 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 마련되어 엑스선에 대해 반투광성을 갖는 재질의 가이드 패턴이 구비된 위치표적모듈와;
상기 조준암에 구비되어 엑스선장치에서 발생된 투사광 또는 반사광에 의해 엑스선장치와 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부;를 포함하며,
상기 평행 티칭부는 상기 조준암에 설치되어 높이 조절이 가능하도록 신축 가능한 다단의 바를 포함하여 상기 투사광 또는 상기 반사광의 광로 길이를 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술기구. - 제1항에 있어서, 상기 위치표적모듈은 상기 조준암과 탈부착이 가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술기구.
- 제1항에 있어서,
상기 가이드 패턴은 격자형 또는 원형 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술기구. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 조준암을 전후 및/또는 회전 조작하기 위한 위치조정부를 더 포함하는 골절 정복용 시술기구.
- 삭제
- 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치를 이용하는 골절 정복용 시술기구에 있어서,
뼈에 고정되는 고정부재와 조립이 이루어지는 연결부와;
길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 상기 고정부재와 나란하게 구비되는 조준암과;
상기 조준암을 전후 및/또는 회전 조작하기 위한 위치조정부와;
상기 조준암에 구비되어 엑스선장치에서 발생된 투사광 또는 반사광에 의해 엑스선장치와 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부;를 포함하며,
상기 평행 티칭부는 상기 조준암에 설치되어 높이 조절이 가능하도록 신축 가능한 다단의 바를 포함하여 상기 투사광 또는 상기 반사광의 광로 길이를 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술기구. - 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와;
길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재와 나란하도록 조준암이 구비되어 상기 고정부재와 조립되는 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며,
상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 조준암의 선단에 고정되어 엑스선에 대해 투광성을 갖는 재질로 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 마련되어 엑스선에 대해 반투광성을 갖는 재질의 가이드 패턴이 구비된 위치표적모듈을 포함하며,
상기 엑스선장치와 상기 조준암 중 어느 하나에 광을 발생시키는 광원부가 구비되고, 상기 광원부에 의한 반사광 또는 투사광에 의해 상기 엑스선장치와 상기 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부를 포함하되, 상기 평행 티칭부는 상기 조준암에 설치되어 높이 조절이 가능하도록 신축 가능한 다단의 바를 포함하여 상기 투사광 또는 상기 반사광의 광로 길이를 가변할 수 있는 것을 특징으로 골절 정복용 시술장치. - 제7항에 있어서, 상기 위치표적모듈은 상기 조준암과 탈부착이 가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술장치.
- 제7항에 있어서,
상기 가이드 패턴은 격자형 또는 원형 또는 이들의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술장치. - 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 골절 정복용 시술 기구부는, 상기 조준암을 전후 및/또는 회전 조작하기 위한 위치조정부를 더 포함하는 골절 정복용 시술장치.
- 삭제
- 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와;
길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈에 고정되는 고정부재와, 상기 홀과 대응되는 복수의 가이드 홀이 형성되어 상기 고정부재와 나란하도록 조준암이 구비되어 상기 고정부재와 조립되는 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며,
상기 엑스선장치와 상기 조준암 중 어느 하나에 광을 발생시키는 광원부가 구비되고, 상기 광원부에 의한 반사광에 의해 엑스선장치와 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부를 포함하며,
상기 평행 티칭부는,
상기 조준암에 일정 위치에 이격 설치되어 높이 조절이 가능하도록 신축 가능한 다단의 바로 구성된 고정바와;
상기 고정바의 상단에 고정되어 상부 면에 수평한 티칭 면을 갖고 상기 광원부가 구비되는 광모듈을 포함하는 골절 정복용 시술장치. - 제12항에 있어서, 상기 엑스선장치는 엑스선을 발생시키는 엑스선 소스와 인접하여 상기 광원부의 조사광을 반사시키기 위한 반사판을 더 포함하는 골절 정복용 시술장치.
- 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 티칭 면에는 상기 엑스선장치와 상기 조준암이 정렬됨을 지시할 수 있도록 반사광의 타겟 위치를 표시하게 되는 마커가 구비됨을 특징으로 하는 골절 정복용 시술장치.
- 촬상 각도의 조정이 가능한 엑스선장치와;
길이 방향으로 복수의 홀이 형성되어 뼈에 고정되는 고정부재와, 상기 홀과 대응되는 복수의 가이드 홀이 형성되어 상기 고정부재와 나란하도록 조준암이 구비되어 상기 고정부재와 고정되는 골절 정복용 시술 기구부;를 포함하며,
상기 엑스선장치와 상기 조준암 중 어느 하나에 광을 발생시키는 광원부가 구비되고, 상기 광원부에 의한 투사광 또는 반사광에 의해 상기 엑스선장치와 상기 조준암 사이의 상대적인 위치 검출이 이루어지는 평행 티칭부를 포함하며,
상기 평행 티칭부는,
상기 조준암에 기립 설치되어 높이 조절이 가능하도록 신축 가능한 다단의 바로 구성된 고정바와;
상기 고정바의 상단에 고정되어 상부 면에 상기 광원부에 의한 투사광 또는 반사광이 결상되는 수평한 티칭 면을 갖는 광모듈을 포함하는 골절 정복용 시술장치. - 삭제
- 제16항에 있어서, 상기 티칭 면에는 상기 엑스선장치와 상기 조준암이 정렬됨을 지시할 수 있도록 투사광 또는 반사광의 타겟 위치를 표시하게 되는 마커가 구비됨을 특징으로 하는 골절 정복용 시술장치.
- 제12항 또는 제16항에 있어서, 상기 광원부는 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 골절 정복용 시술장치.
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