KR102307160B1 - 천공 투관침 - Google Patents

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KR102307160B1
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Abstract

본 발명은 특히 수술 및 인터벤션 영상의학에서 사용되는 천공 투관침 형태의 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 경성의 튜브(8)를 가지는 외부 슬리브(5) 및 막대(18)를 가지는 만드린(6)을 포함한다. 상기 막대(18)는 상기 외부 슬리브(5) 내에서 슬라이딩할 수 있고, 말단에 천공 팁(21, 33)을 가진다. 상기 막대(18)는, 상기 장치가 가이드 핀 상에서 슬라이딩하는 것을 허용하기 위해, 그 표면에 배열되고 말단에서 근단까지 이어지는 종방향 홈(20)을 추가로 포함한다.

Description

천공 투관침{PERFORATING TROCAR}
본 발명은 수술 및 인터벤션 영상의학에서 사용될 수 있는 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 특히 경피 시술(percutaneous procedures), 뼈 또는 골수 조직 검사(bone or marrow biopsy), 척추성형술(vertebroplasty), 골격 분야의 시멘트삽입술(cementoplasty) 및 더 일반적으로는 뼈 손상의 치료 분야에서 사용될 수 있는 천공 투관침에 관한 것이다.
뼈 조직 검사(bone biopsy)가 실행될 부위에 도달하기 위해 뼈를 뚫는데 사용되는 수술 기구인 다양한 유형의 천공 투관침들이 공지되어 있다. 이러한 투관침들은 단부가 다소 날카로운 속이 빈 외부 튜브 및 뼈를 뚫도록 단부가 연마되고 튜브 내에서 슬라이딩하는 막대를 포함한다.
WO 2006/061514는, 말단이 나선형 커팅 에지(cutting edge)가지는 두 개의 세그먼트로 나누어진, 연마된 막대가 안에서 슬라이딩하는, 외부 튜브를 포함하는 뼈 조직 검사용 투관침을 개시한다. 이러한 유형의 기구는 핸들에 의해 수동으로 사용된다.
US 7850620은, 말단이 이러한 유형의 기구를 위한 전형적인 그라인딩(grinding)을 가지며, 연마된 막대와 결합된, 외부 튜브를 포함하는 골수 조직 검사용 투관침을 개시한다. 이 기구는 드릴에 연결하여 사용된다.
US 2003/225411 A1 및 US 2009/0204024 A1은 골수 조직 검사용 투관침에 관한 것이다. 투관침은 각 뼈 및 조직의 조각의 제거를 가능하게 하는 노치(notch)가 있는 막대를 가진다. US 6,575,919 B1은 바늘의 통과를 허용하는 내부 개방이 있는 투관침을 개시한다.
공지된 천공 투관침들은 뼈를 뚫을 수는 있으나 동시에 핀으로 가이드될 수는 없다. 이러한 결점은 두 가지 큰 단점을 가진다: 뼈에 도달하는 순간에 정확도의 결핍 및 사고의 위험. 경피 시술은 이미징(imaging)으로, 따라서 이미지를 바탕으로 주로 수행된다. 그러므로 출입점 및 경로가 시각화될 수 있고 사전에 한정될 수 있다. 작은 골병변의 경우, 종종 1 밀리미터 보다 작은 지름을 가지기 때문에, 출입점의 정확도의 중요성이 자명하다; 깊은 뼈 안에 위치한 병변을 목표로 할때 상황은 물론 더 어렵다. 따라서, 비만인 환자들에 있어, 피질골에 도달하기 전에 150 mm 내지 200 mm의 연조직을 통과해야하는 것이 드물지 않다. 그러한 상황에서, 지름이 대략 2 mm인 투관침의 경로를 1 밀리미터 내로 유지하는 것은 특히 어렵다. 나아가, 뼈가 기관, 정맥 및 신경을 포함하는 밀집 부위에 위치하는 때 천공 투관침의 도입 방향에 따르는 위험이 있다. 그러한 상황에 직면하여, 의사는 더 많은 동작을 수행할 필요를 수용할 것이고, 수술 과정에서 다양한 동축의 투관침 및 기구를 위해서 가이드로써 역할을 할, 얇고 최소로 절개하는 경성의 핀을 우선 수동으로 삽입할 것이다.
핀으로 가이드되며 뼈를 뚫을 수 있는, 정형외과에서 사용되는, 천공된 드릴비트(drill-bits)가 또한 공지되어 있다. 그러나, 이러한 드릴비트는 경피 시술에서 사용되지 않거나, 자주 사용되지 않으며, 수동으로 수행되는 때 더욱 그러하다. 드릴비트의 사용은 핀이 우선 드릴에 의해 뼈 안에 삽입될 것을 요한다. 드릴비트가 핀 위를 슬라이딩하도록 전부 뚫려 있어, 말단 팁(tip)을 가지지 않기 때문이다. 따라서, 삽입된 핀의 부재시, 뼈 상에서 미끄러지고 의사에 의해 한정된 출입점을 벗어날 위험이 있다.
본 발명은, 특히 수술 및 인터벤션 영상의학용 장치로서, 효율적으로 양호한 천공을 제공하면서 동시에 뼈에 접촉하기까지 경성의 핀으로 가이드될 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 의사가 수동으로 수술 절차를 시작하고 뼈에 대한 출입점을 벗어나지 않으면서 뼈의 경도가 그렇게 요구한다면 드릴과 같은 자동 회전식 구동 수단을 사용하여 완료하는 것을 선택할 수 있는 장치에 관한 것이다.
천공 투관침의 형태의 본 발명에 따른 장치는, 경성의 튜브를 가지는 외부 슬리브(outer sleeve) 및 막대(rod)를 가지는 만드린(mandrin)을 포함한다. 막대는 외부 슬리브 내에서 슬라이딩할 수 있고 말단에 천공 팁을 가진다. 상기 장치가 가이드 핀 위에서 슬라이딩하도록 하기 위해, 상기 막대는 그 표면에 배열되고 막대의 말단(distal end)부터 근단(proximal end)까지 이어지는 종방향 홈을 추가로 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 홈은 V 형이다.
바람직하게는, 상기 천공 팁은 막대 말단의 경사면으로 된(bevelled) 그라인딩에 의해 형성된다. 바람직한 변형형태에 따르면, 막대의 말단은 하나가 다른 두 개 보다 막대의 축에 대해서 덜 경사진 세 사면 및 막대의 축에 중심이 있는 천공 팁을 포함한다.
바람직하게는, 상기 막대의 말단은 천공 팁에서 막대의 가장자리까지 이어지는 적어도 하나의 커팅 리지(cutting ridge)를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 커팅 리지가 홈의 표면 중 하나에 위치한다. 바람직하게는, 상기 커팅 리지는 또 다른 커팅 리지 보다 막대의 축에 대해 더 경사져 있다.
상기 종방향 홈의 표면 중 하나에 위치한, 막대의 축에 대한 각도가 가장 큰 커팅 리지가 있는 경사면으로 된 피라미드형 그라인딩은 뼈 안으로 더 나은 관통을 허용한다. 실제, 소의 골수에 실시된 테스트는 이렇게 형성된 팁이 전형적인 삼각형의 팁 보다 5배까지 더 깊이 관통한다는 것을 보여주었다.
본 발명의 특징에 따르면, 튜브의 말단은 나선형의 커팅 에지를 가진 적어도 두 개의 세그먼트(segments)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 외부 슬리브는 튜브의 근단에 커넥터 피스를 추가로 포함하고, 만드린은 막대의 근부에 스토퍼(stopper)를 추가로 포함한다. 스토퍼는 통합 조립체를 형성하기 위해 커넥터 피스를 수용할 수 있다. 커넥터 피스는 막대의 슬라이딩을 허용하기 위해 뚫려 있고, 스토퍼는 가이드 핀의 슬라이딩을 허용하기 위해 뚫려 있다.
몇몇 실시형태에 따르면, 외부 슬리브 및 만드린에 의해 형성되는 조립체는 핸들 또는 자동 회전식 구동 수단에 장착된다. 예를 들어, 자동 회전식 구동 수단은 상기 조립체가 착장되는 엔드피스(endpiece)를 가진 드릴일 수 있다.
바람직하게는, 자동 구동 수단에는 보호 덮개가 제공될 수 있다. 보호 덮개는, 예를 들어, 천공 투관침의 외부 슬리브를 수용하도록 적용된 커넥터 피스에 의해 드릴의 엔드피스에 부착될 수 있다.
예를 들어, 밀집된 피질 부위에 위치한 골 병변의 경우, 의사는 통상적 기술에 따라 국소 마취를 한 후, 위치해 있는 마취 바늘에 평행하거나 통과하는 가이드 핀을 뼈와 접촉이 이루어지기까지 도입한다. 마취 바늘은 가이드 핀을 자리에 남겨두고 이후 제거된다. 탈착 가능한 핸들이 장착되는 본 발명에 따른 장치는, 뼈와 접촉시까지 핀으로 가이드됨으로써 조직을 통과하여 도입된다. 피질골의 표면에 도달하면 핀은 제거되고, 이후 의사는, 출입점을 벗어나지 않고, 투관침을 수동으로 돌림으로써 뼈를 뚫는다. 80% 내지 90%의 경우, 뚫는 것은 수동으로 수행될 것이나, 뼈의 벽이 매우 단단하다면, 의사는 탈착 가능한 핸들을 제거하고 수술 절차를 마치기 위해 투관침을 드릴에 연결할 것이다.
본 발명에 따른 장치는 구조가 단순하여, 병변의 깊이 또는 위치에 따라, 직접 통로 및 핀으로 가이드되는 통로 사이의 선택을 허용하고, 드릴링(drilling)이 수동이거나 드릴을 사용하거나, 또는 수동으로 시작되어 드릴을 사용하여 완료될 수 있는, 단일의 기구가 사용자에게 제공될 수 있다. 수동 드릴링과 드릴에 의한 드릴링의 조합은 수술 거동의 높은 수준의 정확도 및 뼈의 경도와 무관한 상당한 파워도 허용한다.
이하에서는 본 발명의 다른 특징과 이점을 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명한다:
- 도 1은 핸들에 장착된 본 발명에 따른 장치의 사시도;
- 도 2 및 도 3은 외부 슬리브를 형성하는, 커넥터 피스에 장착된 본 발명에 따른 장치의 튜브의 사시도;
- 도 4 및 도 5는 만드린을 형성하는, 스토퍼에 장착된 본 발명에 따른 장치의 홈이 있는 막대의 사시도;
- 도 6 내지 도 9는 홈이 있는 막대의 말단의 일 실시예를 도시한 도면;
- 도 10 및 도 11은 구멍이 제공된 막대의 말단의 일 실시예를 도시한 도면;
- 도 12는 본 발명에 따른 장치의 슬리브 및 만드린에 의해 형성되는 조립체를 수용하기 위한 핸들의 사시도;
- 도 13은 본 발명에 따른 장치의 슬리브 및 만드린에 의해 형성되는 조립체를 수용하기 위한 드릴의 사시도이다.
도 1에 도시된 투관침(1)은, 만드린(도 1에는 막대(18)의 말단만 도시)이 부착된 외부 슬리브(5) 및 슬리브/만드린 조립체가 삽입된 핸들(2)을 포함한다.
도 2 및 도 3에 도시된 외부 슬리브(5)는, 경사면으로 된 튜브(8)가 수용되는 커넥터 피스(7)를 가진다. 튜브(8)는 WO 2006/061514에서 개시된 바와 같이 나선형의 커팅 에지를 가진 두 개의 세그먼트로 나누어진 말단(9)을 가진다. 커넥터 피스(7)는 핸들(2)의 육각형 공동(12) 및 드릴(4)의 엔드피스(3)의 육각형 공동(13)과 맞물리는 육각형 모양을 가진다(도 12 및 도 13 참조). 커넥터 피스(7)는 튜브(8)가 수용되는 구멍(10) 및 핸들(2)의 리세스(14) 또는 드릴(4)의 엔드피스(3)의 리세스(15)에 걸리는 두 개의 가요성 파트(11)를 가진다.
도 4 및 도 5에 도시된 만드린(6)은, 스토퍼(17) 안에 수용되는 홈이 있는 막대(18)를 포함한다. 홈이 있는 막대(18)는 V 형의 종방향 홈(20) 및 피라미드 모양의 말단을 가진다. 스토퍼(17)는 핸들(2)의 육각형 공동(12) 및 드릴(4)의 엔드피스(3)의 육각형 공동(13)과 맞물리는 육각형 모양을 가진다. 스토퍼(17)는 홈이 있는 막대(18)가 수용되는 구멍(45) 및 가이드 핀의 통과를 허용하는 구멍(41)을 가진다.
외부 슬리브(5)의 커넥터 피스(7)는 막대(18)의 슬라이딩을 허용하기 위해 완전히 뚫려있다(43). 외부 슬리브(5)의 단부(16)는 스토퍼(17)의 나사체결을 허용하는 루어 커넥터(Luer connector)의 형태이다. 스토퍼(17)는, 외부 슬리브(5) 및 만드린(6)이 조립되도록 나사체결되게 하는, 커넥터 피스(7)의 스레드(thread)(16)와 맞물리는 스레드(46)를 가진다.
도 6 내지 도 9는 막대(18)의 말단의 실시예를 도시한다. 막대(18)의 말단은 세 개의 사면으로 된 피라미드형 그라인딩을 가진 팁(21)을 포함한다. 두 개의 사면(22, 23)은, 막대(18)의 축에 대해서, 바람직하게는 β3가 30°인, 동일한 경사도(β3)를 가지고, 막대(18)의 횡단면에서 대략 120°까지 펼쳐지며, 커팅 리지(24)를 형성한다. 제3 사면(25)은, 바람직하게는 β1 으로, 즉 막대(18)의 축에 대해서 40°로 경사지고, 제2 커팅 리지(26)를 형성한다. 제2 커팅 리지(26)는 홈(20)의 표면 중 하나에 위치하고, 막대(18)의 축에 대해서 리지(24)의 경사도(β2) 보다 큰 경사도(β1)를 가진다. 제2 커팅 리지(26)가, 홈(20)의 표면 중 하나에 형성되는, 더 큰 어택(attack) 각도를 가지기 때문에 더 나은 뼈의 절삭을 허용한다. 커팅 리지(26)의 경사도(β1)는 커팅 리지(24)의 경사도(β2) 및 종방향 홈의 다른 표면에 위치한 다른 커팅 리지(28)의 경사도(β4) 보다 크다. 세 사면의 교차점이, 만드린(6)이 뼈에서 미끄러지지 않도록 하는 팁(21)을 형성한다.
도 10 및 도 11은 변형예에 따른 막대(18)의 말단을 도시한다. 막대(18)는, 핀으로 가이드됨을 허용하는, 막대의 축에 중심을 둔 구멍(34)을 가진다. 막대(18)의 말단은, 구멍(34)의 가장자리에 위치한 팁(33)을 형성하는 방식으로, 한 개의 사면(31)이 다른 두 개의 사면(32) 보다 큰, 동일한 경사도의 세 개의 사면으로 된 피라미드형 그라인딩을 가진다.
도 12는 만드린(6)이 장착된 외부 슬리브(5)가 부착되는 육각형 공동(12)이 있는 핸들(2)의 사시도를 도시한다. 커넥터 피스(7)의 유연성 파트(11)가 그 용도로 제공되는 리세스(14)에 걸린다.
도 13은, 만드린(6)이 장착된 외부 슬리브(5)의 조립을 위한 육각형 공동(13) 및 커넥터 피스(7)의 유연성 파트(11)가 걸리는 리세스(15)를 가진 엔드피스(3)가 부착된 드릴(4)의 사시도를 도시한다.
도 2, 3, 12 및 13을 참고해보면, 뼈를 뚫는 동안 흔들림을 줄이기 위해, 외부 슬리브(5)의 커넥터 피스(7)의 챔퍼(chamfer)(35)는 핸들(2)의 챔퍼(36) 및 드릴(4) 엔드피스(3)의 챔퍼(37)와 맞물린다.

Claims (9)

  1. 수술 및 인터벤션 영상의학을 위한 장치로서,
    - 경성의 튜브(8)를 포함하는 외부 슬리브(5); 및
    - 상기 외부 슬리브(5) 내에서 슬라이딩할 수 있고 말단에 천공 팁(21)을 포함한 막대(18)를 포함하는 맨드릴(6);을 포함하는 장치에 있어서,
    상기 막대(18)는, 상기 장치가 가이드 핀 상에서 슬라이딩하는 것을 허용하기 위해, 상기 막대(18)의 겉표면에 그리고 상기 겉표면을 따라서 형성된 종방향 홈(20)을 가지고, 상기 홈은 상기 막대의 겉표면에서 상기 막대(18)의 말단(distal end)부터 근단(proximal end)까지 뻗어있고, 상기 막대(18)의 말단은, 상기 천공 팁(21)에서 상기 막대(18)의 에지까지 이어지는 적어도 하나의 커팅 리지(24, 26, 28)를 포함하고, 제1 커팅 리지(26)가 상기 홈(20)의 어느 한 표면에 위치하고 제2 커팅 리지(24)보다 상기 막대(18)의 축에 대해 더 경사진 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 천공 팁(21)은, 상기 막대(18)의 말단의 경사면으로 된 그라인딩(22, 23, 25)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 막대(18)의 말단은, 세 개의 사면(22, 23, 25) 및 상기 막대(18)의 축에 중심이 있는 천공 팁(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홈(20)은 V 형인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 튜브(8)의 말단은 나선형 커팅 에지를 가진 적어도 두 개의 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    - 상기 외부 슬리브(5)는 상기 튜브(8)의 근단에 커넥터 피스(7)를 더 포함하고,
    - 상기 맨드릴은 상기 막대(18)의 근부에 스토퍼(17)를 더 포함하며,
    상기 스토퍼(17)는, 통합 조립체를 형성하기 위해 상기 커넥터 피스(7)를 수용할 수 있고,
    상기 커넥터 피스(7)는 상기 막대(18)의 슬라이딩을 허용하기 위해 천공(43)되어 있고, 상기 스토퍼(17)는 가이드 핀의 슬라이딩을 허용하기 위해 천공(41)되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외부 슬리브(5) 및 맨드릴(6)에 의해 형성된 조립체는 핸들(2) 또는 자동 회전식 구동 수단(4)에 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
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