KR102385009B1 - 골수내 못의 원위 로킹을 위한 조준 장치 및 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 골 앵커 가이드를 골수내 못의 제1 원위 구멍에 정렬시키도록 구성된 조준 장치 시스템은 골수내 못에 작동가능하게 결합되도록 구성된 조준 아암과 조준 가이드를 포함할 수 있다. 조준 아암은 제1 방향을 따라 긴 활주 지지부를 한정할 수 있다. 조준 가이드는 적어도 제1 골 앵커 가이드를 한정하는 가이드 몸체를 포함할 수 있다. 조준 가이드는 조준 가이드가 활주 지지부를 따라 선택가능하게 이동가능하고 조준 아암에 대해 선택가능하게 회전가능하도록 조준 아암에 부착된다. 제1 골 앵커 가이드가 가이드 슬리브를 유지하고 있을 때, 가이드 몸체의 선택가능한 이동 및 선택가능한 회전 중 적어도 하나는 제1 골 앵커 가이드를 골수내 못의 제1 원위 구멍과 적어도 부분적으로 정렬시킨다.

Description

골수내 못의 원위 로킹을 위한 조준 장치 및 사용 방법{AIMING DEVICE FOR DISTAL LOCKING OF INTRAMEDULLARY NAILS AND METHODS OF USE}
골수내(intramedullary, IM) 못이 장골, 특히 대퇴골, 경골, 및 상완골 내의 골절부위의 고정을 위해 사용되었다. 이들 못은 스크류를 못 내에 제공된 구멍을 통해 근위 단부(proximal end) 및 원위 단부(distal end)에서 로킹시킴으로써 제 위치에 로킹된다. 골수강(medullary canal)의 다양한 해부학적 구조로 인해, 못은 종종 그것이 골수강 내부에 삽입될 때 변형되고, 종종 원위 구멍(distal hole)을 정확하게 위치결정함에 있어서 외과의에게 문제를 일으킨다. 전형적으로, X-선이 구멍을 가시화하는 데 사용되고, 외과의는 손으로(free-hand) 드릴링을 수행한다. 그러나, X-선은 그것이 사람을 방사선에 노출시키고, 시간을 소비하며, 손에 의한 드릴링(free hand drilling)으로 인해 매우 정확하지는 않을 수 있기 때문에 이상적이지 않다.
X-선 없이 원위 구멍을 위치결정할 수 있는 조준 기구(aiming instrument)가 알려져 있다. 그러한 조준 기구가 미국 공개 제2013/0018381호에 도시되고 기술된다. 그러한 기구는 유관(cannulated) IM 못 내부에 삽입되는 소스 유닛(source unit)과, 원위 구멍의 위치를 결정하기 위해 소스 유닛에 대해 소정 상대 위치에 위치설정될 필요가 있는 센서를 포함한다. 그러나, 센서를 원하는 위치로 조절하는 것은 어려울 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 골 앵커 가이드(bone anchor guide)를 골수내 못의 제1 원위 구멍에 정렬시키도록 구성된 조준 장치 시스템은 골수내 못에 작동가능하게 결합되도록 구성된 조준 아암(aiming arm)과 조준 가이드(aiming guide)를 포함할 수 있다. 조준 아암은 제1 방향을 따라 긴 활주 지지부를 한정할 수 있다. 조준 가이드는 제1 가이드 슬리브(guide sleeve)를 유지하도록 구성된 적어도 제1 골 앵커 가이드를 한정하는 가이드 몸체를 포함할 수 있으며, 조준 가이드는 활주 지지부와 정합하여서, 가이드 몸체가 (i) 제1 방향을 따라서 활주 지지부를 따라 선택가능하게 이동가능하고, (ii) 제1 방향에 수직인 가이드 몸체 축을 중심으로 조준 아암에 대해 선택가능하게 회전가능하도록 가이드 몸체를 조준 아암에 부착하도록 구성된 부착 메커니즘을 추가로 포함한다. 제1 골 앵커 가이드가 제1 가이드 슬리브를 유지하고 있을 때, 가이드 몸체의 선택가능한 이동 및 선택가능한 회전 중 적어도 하나는 제1 골 앵커 가이드를 골수내 못의 제1 원위 구멍과 적어도 부분적으로 정렬시킨다.
실시예에 따른 골수내 못 조준 시스템을 위한 프로브 보정 시스템이 또한 개시된다. 프로브 보정 시스템은 제1 방향을 따라 긴, 그리고 원위 단부와 원위 단부로부터 제1 방향을 따라 이격된 근위 단부를 한정하는 프로브를 포함할 수 있다. 프로브는 제1 방향을 따라 긴 가요성 샤프트와 가요성 샤프트에 결합된 소스 유닛을 포함할 수 있다. 소스 유닛은 소스 유닛이 골수내 못에 의해 한정되는 채널 내에서 병진가능하도록 크기설정될 수 있고, 센서 유닛에 의해 수신되는 신호를 방출하도록 구성될 수 있다. 시스템은 긴 몸체와 긴 몸체에 부착된 커플러(coupler)를 포함하는 프로브 유지 부재를 추가로 포함할 수 있다. 프로브 유지 부재는 긴 몸체 및 커플러 둘 모두를 통해 연장되는 보어를 한정할 수 있다. 보어는 프로브 유지 부재가 가요성 샤프트를 따라 소스 유닛을 향해 원하는 위치로 활주가능하도록 가요성 샤프트를 수용하도록 구성될 수 있다. 커플러는 긴 몸체의 원위 단부로부터 소스 유닛의 원위 단부까지의 거리가 고정되도록 프로브 유지 부재가 원하는 위치에 있을 때 가요성 샤프트에 대해 압축되어서 프로브 유지 부재를 프로브에 고정시키도록 구성된다.
실시예에 따른 조준 장치 시스템을 보정하는 방법이 또한 개시된다. 본 방법은 골수내 못을 삽입 손잡이에 부착하는 단계; 프로브의 가요성 샤프트를 프로브 유지 부재의 보어를 통해 제1 방향을 따라 삽입하는 단계; 가요성 샤프트에 결합된 프로브의 소스 유닛이 골수내 못의 원위 구멍에 인접하게 위치될 때까지 프로브를 골수내 못의 채널 내로 이동시키는 단계; 프로브 유지 부재가 삽입 손잡이에 대해 정지되어 유지될 때까지 프로브 유지 부재를 가요성 샤프트를 따라 활주시키는 단계; 및 프로브 유지 부재가 삽입 손잡이에 맞닿은 후에, 프로브 유지 부재를 가요성 샤프트에 고정시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 개요뿐만 아니라 본 출원의 예시적인 실시예의 하기의 상세한 설명은, 예시의 목적으로 예시적인 실시예가 도면에 도시되어 있는 첨부 도면과 함께 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배열 및 수단으로 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 도면에서,
도 1은 원위 골편(bone segment)과 근위 골편으로 분리된 상완골의 사시도.
도 2a는 원위 및 근위 골편을 서로 부착하도록 구성된 골수내 못의 실시예의 사시도이며, 골수내 못은 근위 및 원위 골 앵커 구멍을 한정함.
도 2b는 도 2a에 도시된 골수내 못의 측면도.
도 3은 실시예에 따른 골수내 못 삽입 시스템의 사시도이며, 시스템은 도 2a에 도시된 골수내 못에 결합된 삽입 손잡이와, 삽입 손잡이에 결합된 조준 장치 시스템을 포함함.
도 4a는 도 3에 도시된 시스템의 프로브와 프로브 유지 부재의 사시도이며, 프로브 유지 부재는 프로브에 대해 원하는 위치에 있을 때 프로브에 선택가능하게 고정되도록 구성됨.
도 4b는 도 2a에 도시된 골수내 못에 의해 한정된 채널 내에서 병진된 프로브의 사시도.
도 4c는 대안적인 실시예에 따라 구성된 프로브 위치설정 장치의 측단면도.
도 4d는 액추에이터(actuator)와 압축가능 부재를 포함한, 도 4a에 예시된 프로브 유지 부재의 분해 사시도.
도 4e는 도 4d에 예시된 압축가능 부재와 함께 사용하도록 구성되지만, 대안적인 실시예에 따라 구성된 액추에이터의 사시도.
도 4f는 대안적인 실시예에 따라 구성된 커플러의 측면도.
도 5는 도 3에 도시된 조준 장치 시스템의 원위 정렬 가이드 부분의 사시도이며, 원위 정렬 가이드 부분은 피벗 링크(pivot link), 피벗 링크에 피벗가능하게 결합된 원위 조준 아암, 및 원위 조준 아암에 이동가능하게 그리고 회전가능하게 결합된 조준 가이드를 구비함.
도 6은 도 5에 도시된 피벗 링크의 사시도이며, 피벗 링크는 조준 장치 시스템의 근위 조준 아암에 결합되도록 구성된 기부(base)와, 조절가능 노브(knob) 조립체로서, 조절가능 노브 조립체의 작동이 원위 조준 아암으로 하여금 피벗 링크에 대해 증분식으로 피벗하게 하도록 원위 조준 아암에 결합되도록 구성된, 상기 조절가능 노브 조립체를 구비함.
도 7은 도 5에 도시된 원위 조준 아암의 사시도이며, 원위 조준 아암은 긴 슬롯을 한정함.
도 8a는 도 5에 도시된 원위 조준 가이드의 정면 사시도이며, 원위 조준 가이드는 핀, 만곡된 슬롯, 및 한 쌍의 골 앵커 가이드를 구비함.
도 8b는 도 7에 도시된 원위 조준 아암에 부착되는 도 8a에 도시된 원위 조준 가이드의 사시도.
도 9a는 프로브의 원위 단부가 골수내 못의 원위 골 앵커 구멍에 인접하도록 골수내 못의 채널 내로 삽입되는 도 4a에 도시된 프로브의 사시도.
도 9b는 프로브를 보정하기 위해, 프로브 유지 부재가 삽입 손잡이에 맞닿을 때까지 프로브를 따라 활주되는 도 4a에 도시된 프로브 유지 부재의 사시도.
도 9c는 조준 장치 시스템의 근위 정렬 가이드 부분에 부착되는 삽입 손잡이와 골수내 못의 사시도.
도 9d는 원위 조준 가이드의 원위 골 앵커 가이드가 골수내 못의 원위 골 앵커 구멍과 정렬되도록 근위 정렬 가이드 부분에 부착된 원위 정렬 가이드 부분의 사시도.
도 9e는 상완골의 골수강 내로 삽입된 골수내 못의 사시도.
도 9f는 못이 골수강 내로 삽입된 후에 센서 유닛이 원위 조준 가이드에 결합된, 근위 정렬 가이드 부분에 부착된 원위 정렬 가이드 부분의 사시도.
도 9g는 보정된 프로브가 골수내 못의 채널 내로 삽입된, 도 9f에 도시된 시스템의 사시도.
도 9h는 센서 유닛이 프로브의 소스 유닛과 정렬되고, 이에 의해 원위 조준 가이드의 골 앵커 가이드를 골수내 못의 원위 골 앵커 구멍과 정렬시킨, 도 9g에 도시된 시스템의 사시도.
도 9i는 한 쌍의 슬리브가 원위 조준 가이드의 원위 골 앵커 가이드에 부착되고 한 쌍의 골 앵커가 슬리브에 의해 골수내 못의 정렬된 원위 골 앵커 구멍을 향해 안내되는, 도 9h에 도시된 시스템의 사시도.
도 10은 다른 실시예에 따른 원위 조준 가이드의 사시도이며, 원위 조준 가이드는 한 쌍의 동적 로킹 스크류 가이드를 구비함.
도 11은 다른 실시예에 따른 피벗 링크와 원위 조준 아암의 사시도.
도 1을 참조하면, 실질적으로 종방향 또는 제1 방향(L)을 따라 긴 장골(20)이 골절되어 제1 또는 근위 골편(22)과, 골절 위치(28)에서 근위 골편(22)으로부터 분리된 제2 또는 원위 골편(24)을 한정한다. 골절된 장골(20)이 예시된 바와 같이 단일 골절 위치(28)를 한정할 수 있거나, 추가의 골편들을 서로 분리시키는 다수의 골절 위치를 한정할 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예시된 실시예에 따르면 장골(20)은 상완골이지만, 장골(20)은 근위 골편(22)을 원위 골편(24)에 고정시키기 위해 골수내 못(30)(도 2a 참조)을 수용하기에 적합한 골수강(23)(도 9e 참조)을 한정하는 신체 내의 임의의 장골일 수 있다. 예를 들어, 장골(20)은 대퇴골 또는 경골일 수 있다.
이제 도 2a와 도 2b를 참조하면, 골수내 못(30)이 장골(20)의 골수강(23) 내로 삽입될 수 있다. 골수내 못(30)은 실질적으로 종방향(L)을 따라 연장되는 종축(31)을 실질적으로 따라 긴 못 몸체(32)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 못 몸체(32)가 종방향(L)을 따라 곧게 연장될 수 있거나, 종방향(L)을 따라 약간 만곡될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 못 몸체(32)는 원하는 바에 따라 임의의 적합한 형상을 한정할 수 있고, 예시된 실시예에 따르면 종축(31)에 실질적으로 수직인 평면을 따른 단면이 실질적으로 원통형이다.
못 몸체(32)는 제1 또는 근위 골편(22)에 부착되도록 위치된 제1 또는 근위 부분(33)과, 제1 부분(33)으로부터 종방향을 따라 이격되고 제2 또는 원위 골편(24)에 부착되도록 위치된 반대편의 제2 또는 원위 부분(35)을 한정한다.
골수내 못(30)은 또한 예를 들어 종축(31)에 대해 각도 오프셋된, 예컨대 그것에 대해 실질적으로 수직인 방향을 따라, 못 몸체(32) 내로 연장되고 그것을 통해 추가로 연장될 수 있는 복수의 골 앵커 구멍(40)을 한정한다. 골 앵커 구멍(40)은 골수내 못(30)을 장골(20)에 고정시키도록 구성된 상호보완적인 골 앵커를 수용하도록 크기설정될 수 있다. 예를 들어, 골 앵커 구멍(40)은 골수내 못(30)을 장골(20)에 체결하는 못 또는 스크류와 같은 임의의 적합한 각자의 골 앵커를 수용할 수 있다. 골 앵커 구멍(40)의 적어도 일부분이 나사형성되어 모든 골 스크류까지 소정의 선택된 골 스크류의 상호보완적인 나사형성된 부분과 나사식으로 정합할 수 있다. 따라서, 골 앵커 구멍(40)은 나사형성되거나, 나사형성되지 않거나, 횡방향(T)을 따른 그것들의 길이의 일부를 따라 나사형성될 수 있다. 골 앵커 구멍(40)은 못 몸체(32)의 근위 부분(33)에 배치된 적어도 하나의, 예를 들어 복수의 근위 골 앵커 구멍(40a)과, 못 몸체(32)의 원위 부분(35)에 배치된 적어도 하나의, 예를 들어 복수의 원위 골 앵커 구멍(40b)을 포함할 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 골수내 못 시스템(109)은 못(30)과 골수내 못 삽입 시스템(110)을 포함한다. 골수내 못 삽입 시스템(110)은 골수내 못(30)에 결합되도록 구성되고, 또한 못(30)을 장골(20)의 골수강(23) 내로 삽입하도록 구성된다. 삽입 시스템(110)은 골수내 못(30)에 결합되도록 구성된 삽입 손잡이(114)와, 삽입 손잡이(114)에 결합되도록 구성된 조준 장치 시스템(118)을 포함한다. 예를 들어, 손잡이는 골수내 못 지지 부재(115)를 지지할 수 있으며, 이 골수내 못 지지 부재는 이어서 골수내 못에 결합된다. 일례에서, 골수내 못 지지 부재(115)는 골수내 못(30)의 근위 부분(33)(도 2a 참조) 내로 나사체결되도록 구성될 수 있다. 따라서, 골수내 못 지지 부재(115)는 연결 스크류로 지칭될 수 있다. 조준 장치 시스템(118)은 골 앵커 가이드를 골수내 못(30)의 골 앵커 구멍(40)과 정렬시키도록 구성된다. 특히, 조준 장치 시스템(118)은 골 앵커를 골수내 못(30)의 각자의 근위 골 앵커 구멍(40a)으로 안내하도록 구성된 적어도 하나의 근위 골 앵커 가이드(124)를 갖춘 근위 정렬 가이드 부분(122)과, 골 앵커를 골수내 못(30)의 각자의 원위 골 앵커 구멍(40b)으로 안내하도록 구성된 적어도 하나의 원위 골 앵커 가이드(128)를 갖춘 원위 정렬 가이드 부분(126)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 근위 정렬 가이드 부분(122)은 2개의 근위 골 앵커 가이드(124)를 구비하고, 원위 정렬 가이드 부분(126)은 2개의 원위 골 앵커 가이드(128)를 구비한다. 그러나, 근위 및 원위 정렬 가이드 부분(122, 126)이 원하는 대로 임의의 개수의 골 앵커 가이드(124, 128)를 구비할 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
골 앵커 가이드(124, 128)는 각자의 슬리브, 예를 들어 도 9d에 도시된 슬리브(131)를 유지하도록 구성된 보어로서 구성된다. 각각의 슬리브(131)는 길고, 각자의 골 앵커를 골수내 못(30)의 각자의 골 앵커 구멍(40)을 향해 그리고 그것 내로 안내하도록 구성된다. 특히, 각각의 슬리브는 각자의 골 앵커 구멍(40)을 향해 연장되는 채널(133)을 한정하여, 채널(133)은 골 앵커를 수용하고 이것을 골 앵커 구멍(40)을 향해 안내한다. 그러나, 골 앵커 가이드(124, 128)가 원하는 대로 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 골 앵커 가이드(124, 128)는 원하는 대로 슬리브(131)를 수용하는 C-클립으로서 구성될 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 조준 장치 시스템(118)은 골 앵커 가이드(124, 128)가 골수내 못(30)의 근위 및 원위 골 앵커 구멍(40a, 40b)과 실질적으로 정렬되어(즉, 각각의 가이드(124, 128)의 중심축이 각자의 골 앵커 구멍(40a, 40b)의 중심축과 동축임) 드릴 및/또는 골 앵커가 골 앵커 구멍(40a, 40b) 내로 안내될 수 있도록 골수내 못(30)에 결합되도록(예컨대, 삽입 손잡이(114)를 통해) 의도된다. 그러나, 골수강(23) 내로의 골수내 못(30)의 삽입 시에, 골수내 못(30)은 원위 골 앵커 가이드(128)의 중심축이 더 이상 원위 골 앵커 구멍(40b)의 중심축과 정렬되지 않도록 변형될 수 있다.
원위 골 앵커 가이드(128)와 원위 골 앵커 구멍(40b)을 재정렬시키기 위해, 조준 장치 시스템(118)은 예를 들어 미국 공개 제2013/0018381호에 기술된 바와 같이 원위 골 앵커 가이드(128)가 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬될 때 표시(indication)를 제공하기 위해 프로브(130), 및 프로브(130)와 통신하도록 구성된 위치 센서 유닛(134)을 포함하는 위치 센서 조립체(132)를 포함할 수 있으며, 상기 미국 공개의 내용은 이에 의해 마치 전체적으로 본 명세서에 기재된 것처럼 참고로 포함된다. 프로브(130)는 골수내 못(30)의 종방향 채널(138) 내로 삽입되도록 구성되고, 센서 유닛(134)은 원위 정렬 가이드 부분(126)에 결합될 수 있다. 기술될 바와 같이, 원위 정렬 가이드 부분(126)은 프로브(130)와 센서 유닛(134)을 정렬시키도록 조절될 수 있다. 센서 유닛(134)이 그것이 프로브(130)와 정렬되었음을 표시할 때, 원위 골 앵커 가이드(128)가 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬될 것이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 프로브(130)는 종방향 또는 제1 방향(L)을 따라 길고, 원위 단부(DP)와, 원위 단부로부터 제1 방향(L)을 따라 이격된 근위 단부(PP)를 한정한다. 프로브(130)는 제1 방향을 따라 긴 가요성 샤프트(140)와, 가요성 샤프트(140)의 원위 단부에 결합된 소스 유닛(144)을 포함한다. 소스 유닛(144)은 소스 유닛(144)이 골수내 못(30)의 종방향 채널(138) 내에서 병진가능하도록 크기설정된다. 소스 유닛(144)은 위치 센서 유닛(134)에 의해 수신되는 위치 신호를 방출하도록 구성된다. 예를 들어, 소스 유닛(144)은 자기장을 방출하는 자석일 수 있다. 그러나, 소스 유닛(144)이 원하는 대로 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
또한 도 3을 참조하면, 위치 센서 조립체(132)는 위치 센서 유닛(134), 위치 센서 유닛(132)을 지지하는 기부(135), 및 위치 감지 유닛(132)에 의해 지지되는 표시기(127)를 포함할 수 있다. 기부(135)는 투명하거나, 반투명하거나, 원하는 대로 구성될 수 있다. 기부(135)는 기부(135)가 골 앵커 가이드(128) 내에 삽입될 때 위치 센서 조립체를 원하는 배향으로 배향시키도록 골 앵커 가이드(128)와 맞물리는 키이(key)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기부(135)는 위치 센서 조립체를 원하는 배향으로 배향시키기 위해 각자의 골 앵커 가이드(128) 내의 상호보완적인 슬롯 내로 삽입되도록 구성된 외향 돌출 리브(rib)(129)를 포함할 수 있다. 키이가 임의의 적합한 실시예에 따라 구성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 키이는 대안적으로 기부(135) 내로의 리세스(recess)로서 구성될 수 있다. 센서 유닛(134)은 자석(144)에 의해 발생된 자기장과 같은 신호를 검출하도록 구성된다. 센서 유닛(134)은 원위 정렬 가이드 부분(126)에, 예를 들어 원위 골 앵커 가이드(128) 중 하나에 결합되도록 구성되고, LED 컬러 표시기와 같은 디스플레이(127)(도 3 참조)는 센서 유닛(134)과 소스 유닛(144)이 정렬 및/또는 오정렬될 때를 표시하도록 구성된다. 예를 들어, 광은 센서 및 소스 유닛(134, 144)이 오정렬될 때 적색이고 센서 및 소스 유닛(134, 144)이 정렬될 때 녹색일 수 있다. 센서 유닛(134)과 소스 유닛(144)이 오정렬되면, 원위 정렬 가이드 부분(126)의 조절이 센서 유닛(134)을 소스 유닛(144)과 정렬시킬 수 있다.
프로브(130) 또는 적어도 소스 유닛(144)이 골수내 못(30)의 채널(138) 내의 올바른 위치에 있는 것을 보장하기 위해, 조준 장치 시스템(118)은 프로브(130)의 가요성 샤프트(140)를 따라 활주하고 후속적으로 원하는 위치에 있을 때 가요성 샤프트(140)에 고정되도록 구성된 프로브 유지 부재(160)를 추가로 포함할 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 프로브 유지 부재(160)는 긴 몸체(164)와, 긴 몸체(164)에 부착된 커플러(168)를 포함한다. 프로브 유지 부재(160)는 또한 긴 몸체(164) 및 커플러(168) 둘 모두를 통해 연장되는 보어(172)를 한정한다. 보어(172)는 프로브 유지 부재(160)가 샤프트(140)를 따라 소스 유닛(144)을 향해 그리고 그것으로부터 멀어지게 활주가능하도록 가요성 샤프트(140)를 수용하도록 구성된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 긴 몸체(164)는 원통형일 수 있고, 그것의 근위 단부에 근접한 쇼울더(shoulder)(178)를 포함할 수 있다. 쇼울더(178)는 못 지지 부재(115)에 맞닿아서 프로브(130)를 위한 삽입 정지부(insertion stop)를 제공하도록 구성된다. 연결 부재(115)가 삽입 손잡이(114)에 의해 지지되는 것이 인식되어야 한다. 따라서, 쇼울더(178)가 못 지지 부재(115)에 맞닿을 때, 쇼울더(178)는 또한 비록 간접적이지만 삽입 손잡이(114)에 맞닿는다고 말할 수 있다. 대안적으로, 골수내 못 삽입 시스템(110)은 대안적으로 쇼울더(178)가 원하는 대로 삽입 손잡이 방향(114)에 맞닿도록 구성될 수 있다. 따라서, 프로브 유지 부재(160)와 프로브(130)가 손잡이(114)에 대해 정지되어 유지되는 것이 인식되어야 한다. 그러나, 긴 몸체(164)가 원하는 대로 임의의 형상을 가질 수 있고, 긴 몸체(164)의 임의의 부분이 원하는 대로 삽입 손잡이(114)에 맞닿도록 구성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
커플러(168)는 프로브 유지 부재(160)를 가요성 샤프트(140)에 선택가능하게 고정시키도록 구성된다. 예를 들어, 커플러(168)는 프로브 유지 부재(160)가 원하는 위치에 있을 때 가요성 샤프트(140)에 대해 압축되어서 프로브 유지 부재(160)를 가요성 샤프트(140)에 고정시키도록 구성될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 커플러(168)는 액추에이터 및 액추에이터에 결합되도록 구성된 압축가능 부분(185)을 포함할 수 있어서, 액추에이터는 압축가능 부분(185)이 가요성 샤프트(140)에 대해 압축되게 하여서 프로브 유지 부재를 가요성 샤프트(140)에 고정시킬 수 있다. 일례에서, 액추에이터는 회전가능 노브(182)로서 구성될 수 있어서, 가요성 샤프트(140)를 중심으로 한 회전가능 노브(182)의 회전은 압축가능 부분(185)이 가요성 샤프트(140)에 대해 압축되게 하여서 드릴 척(drill chuck)과 유사하게 프로브 유지 부재(160)를 가요성 샤프트(140)에 고정시킨다. 그러나, 커플러(168)가 원하는 대로 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 커플러(168)는 원하는 대로 샤프트(140)에 대해 압축되는 탭(tab) 또는 세트 스크류(set screw)로서 구성될 수 있다.
수술 시에, 프로브(130)는 못이 삽입 손잡이(114)에 부착된 동안 골수내 못(30)의 채널(138) 내로 병진된다. 프로브(130)는 도 4b에 도시된 바와 같이 소스 유닛(144)이 골수내 못(30)의 제1 원위 골 앵커 구멍(40b)에 인접할 때까지 병진된다. 예를 들어, 사용자는 소스 유닛(144)이 원위 골 앵커 구멍(40b)에 대해 바로 근위에 있는 그것의 원하는 위치에 도달하였는지를 확인하기 위해 원위 골 앵커 구멍(40b)의 시각적 검사에 의해 시각적으로 확인할 수 있다. 대안적으로, 도 4c에 예시된 바와 같이, 골수내 못 삽입 시스템(110)은 헤드(139) 및 헤드(139)로부터 연장되는 샤프트(141)를 갖춘 프로브 위치설정 장치(137)를 포함할 수 있다. 샤프트(141)는 원위 부분(35)에서 골수내 못(30)의 채널(138) 내에 삽입되도록 크기설정된다. 헤드(139)는 골수내 못(30)의 원위 단부에 맞닿는 정지 표면(139a)을 한정하도록 채널(138)보다 크게 크기설정된다. 샤프트(141)는 골수내 못(30)의 원위 단부로부터 원위 골 앵커 구멍(40b)들 중 선택된 원위 골 앵커 구멍에 대해 바로 근위에 있는 위치까지의 거리와 동일한 사전결정된 거리만큼 정지 표면(139a)으로부터 이격된 원위 단부(141a)를 한정한다. 따라서, 수술 중에, 샤프트(141)는 정지 표면(139)이 골수내 못(30)의 원위 단부에 맞닿을 때까지 삽입될 수 있고, 프로브(130)는 소스 유닛(144)이 샤프트(141)의 원위 단부(414a)에 맞닿을 때까지 원위 방향을 따라 골수내 못(30)의 종방향 채널(138) 내에서 병진될 수 있다. 또 대안적으로, 골수내 못 삽입 시스템(110)은 선택된 원위 골 앵커 구멍(40b) 내로 삽입되도록 크기설정된 프로브 위치설정 장치를 포함할 수 있고, 프로브(130)는 소스 유닛(144)이 프로브 위치설정 장치에 맞닿을 때까지 원위 방향을 따라 골수내 못(30)의 종방향 채널(138) 내에서 병진될 수 있다.
일단 프로브(130)가 원하는 위치에 있으면, 가요성 샤프트(140)의 근위 단부가 프로브 유지 부재(160)의 보어(172) 내로 삽입되고, 프로브 유지 부재(160)가 가요성 샤프트(140)를 따라 병진되고 손잡이(114)에 대해 위치 고정된다. 예를 들어, 도 3 내지 도 4b에 예시된 바와 같이, 프로브 유지 부재(160)는 전술된 바와 같이 쇼울더(178)가 못 지지 부재(115)에 맞닿을 때까지 원위 방향으로 가요성 샤프트(140)를 따라 병진될 수 있다. 이어서, 커플러(168)가 가요성 샤프트(140)에 고정될 수 있다. 일례에서, 노브(182)가 회전되어서 커플러(168)의 압축가능 부분(185)이 가요성 샤프트(140)에 대해 압축되게 하고 프로브 유지 부재(160)를 샤프트(140)에 고정시킬 수 있다. 도 4d에 예시된 바와 같이, 압축가능 부분(185)은 이격된, 그리고 압축가능 부분(185)을 통해 연장되고 가요성 샤프트를 수용하도록 크기설정된 채널(185b)을 한정하도록 협력하는 복수의 압축가능 섹션(185a)을 포함할 수 있다. 섹션(185a)은 나사형성될 수 있고, 노브(182)와 나사식으로 정합하도록 구성될 수 있다. 노브(182)가 압축가능 부분(185) 상으로 나사식으로 전진됨에 따라, 섹션(185a)들이 서로에 대해 압축되어서, 채널(185b)을 좁히고, 채널(185b)을 통해 연장되는 가요성 샤프트(140)에 대해 섹션(185a)을 조인다.
대안적으로, 도 4e에 예시된 바와 같이, 액추에이터는 코일 스프링(189)과 코일 스프링(189)의 대향 단부들에 부착된 한 쌍의 그립(grip)(191)을 갖춘 스프링 클립(spring clip)(187)으로서 구성될 수 있다. 스프링 클립(187)은 코일 스프링(189)을 통해 연장되는 채널(193)을 한정한다. 코일 스프링(189)이 이완된 위치에 있을 때, 채널(193)은 코일 스프링(189)이 압축가능 부재(185) 주위에 조여져서, 도 4d에 관하여 전술된 방식으로 가요성 부재(185)가 가요성 샤프트(140)에 위치 고정되게 하도록 크기설정된다. 그립(191)들이 서로를 향해 압축될 때, 코일 스프링(189)이 채널(193)의 크기를 증가시켜, 코일 스프링(189)이 압축가능 부재(185) 위로 이동가능하게 하여서, 압축가능 부재(185)를 채널(193) 내에 삽입한다. 따라서, 수술 중에, 그립(191)들이 서로를 향해 압축되고, 코일 스프링(189)이 압축가능 부재(185) 위로 이동하여 압축가능 부재(185)를 채널(193) 내에 삽입하며, 그립(191)들이 후속적으로 해제되어서, 코일 스프링(189)이 힘을 압축가능 부재(185)에 대해 인가하게 하며, 이러한 힘은 압축가능 부재(185)가 가요성 샤프트(140)에 대해 압축되게 한다.
프로브 유지 부재(160)는 또한 긴 몸체(164) 및 커플러(168) 둘 모두를 통해 연장되는 보어(172)를 한정한다. 보어(172)는 프로브 유지 부재(160)가 샤프트(140)를 따라 소스 유닛(144)을 향해 그리고 그것으로부터 멀어지게 활주가능하도록 가요성 샤프트(140)를 수용하도록 구성된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 긴 몸체(164)는 원통형일 수 있고, 그것의 근위 단부에 근접한 쇼울더(178)를 포함할 수 있다. 쇼울더(178)는 못 지지 부재(115)에 맞닿아서 프로브(130)를 위한 삽입 정지부를 제공하도록 구성된다. 못 지지 부재(115)가 삽입 손잡이(114)에 의해 지지되는 것이 인식되어야 한다. 따라서, 쇼울더(178)가 못 지지 부재(115)에 맞닿을 때, 쇼울더(178)는 또한 비록 간접적이지만 삽입 손잡이(114)에 맞닿는다고 말할 수 있다. 대안적으로, 골수내 못 삽입 시스템(110)은 대안적으로 쇼울더(178)가 원하는 대로 삽입 손잡이 방향(114)에 맞닿도록 구성될 수 있다. 따라서, 프로브 유지 부재(160)와 프로브(130)가 손잡이(114)에 대해 정지되어 유지되는 것이 인식되어야 한다. 그러나, 긴 몸체(164)가 원하는 대로 임의의 형상을 가질 수 있고, 긴 몸체(164)의 임의의 부분이 원하는 대로 삽입 손잡이(114)에 맞닿도록 구성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
대안적으로, 도 4f에 예시된 바와 같이, 다른 실시예에 따라 구성된 프로브 유지 부재(360)는 긴 몸체(364)와, 긴 몸체(364)에 부착된 커플러(368)를 포함할 수 있다. 커플러는 전술된 노브(182)와 같은 액추에이터를 포함할 수 있다. 대안적으로, 액추에이터는 전술된 스프링 클립(187)으로서 구성될 수 있다. 또 대안적으로, 액추에이터는 압축가능 부재(185)를 가요성 샤프트(140)에 대해 압축하기에 적합한 임의의 실시예에 따라 구성될 수 있다. 프로브 유지 부재(360)는, 쇼울더(178)로부터 원위 방향으로 연장되고 쇼울더(178)로부터 외팔보형으로 형성된 가요성 스냅 아암(snap arm)(369)을 포함할 수 있다. 스냅 아암(369)은 몸체(364)가 못 지지 부재(115) 내로, 그리고 이에 따라 손잡이(114) 내로 삽입될 때 손잡이(114)의 환형 부분(114a)을 수용하도록 크기설정된 간극(gap)을 한정하도록 소정 거리만큼 긴 몸체(364)로부터 이격된다. 손잡이(114)의 환형 부분(114a)은 외부 맞물림 표면(114b)을 포함한다. 스냅 아암(369)은 긴 몸체(364)와 대면하는 돌출부(371)를 포함할 수 있다. 돌출부(371)와 긴 몸체(364) 사이의 거리는 스냅 아암(369)이 이완된 위치에 있을 때 손잡이(114)의 환형 부분(114a)의 두께보다 작다. 긴 몸체(364)가 못 지지 부재(115) 내에서 전진됨에 따라, 돌출부(371)가 손잡이(114)의 맞물림 표면(114b) 위에서 캠운동하여서, 스냅 아암(369)을 긴 몸체(364)로부터 멀어지는 쪽으로 탄성적으로 편향시킨다. 일단 돌출부(371)가 손잡이의 맞물림 표면으로부터 원위방향으로 이동하였으면, 스냅 아암(369)이 긴 몸체(364)를 향해 이동하여서, 손잡이의 환형 부분(114a)을 스냅 아암(369)과 긴 몸체(364) 사이에 포획한다. 프로브 유지 부재가 다양한 실시예에 따라 기술되었지만, 가요성 샤프트(140)에 고정되도록 그리고 손잡이(114)에 대해 독립적으로 위치 고정되도록 구성된 임의의 적합한 프로브 유지 부재가 고려된다는 것이 인식되어야 한다.
프로브 유지 부재(160)가 샤프트(140)에 대해 위치 고정될 때, 긴 몸체(164)의 원위 단부로부터 소스 유닛(144)의 원위 단부까지 측정되는 거리가 고정되어서, 프로브(130)를 보정한다. 따라서, 프로브 유지 부재(160)가 가요성 샤프트(140)에 고정된 동안 프로브(130)가 후속하여 채널(138)로부터 제거될 때, 골수내 못(30)이 골수강(23) 내로 이동된 후에 프로브(130)가 채널(138) 내로 재삽입될 수 있고, 프로브 유지 부재가 다시 샤프트(140)에 대해 고정될 수 있다. 따라서, 소스 유닛(144)이 골수내 못(30)의 제1 원위 골 앵커 구멍(40b)에 인접한 원하는 위치에 재위치된다. 즉, 프로브(130)는 전술된 바와 같이 쇼울더(178)가 골수내 못 지지 부재(115)에 맞닿을 때까지, 또는 도 4f에 관하여 전술된 바와 같이 스냅 아암(369)이 손잡이에 부착될 때까지, 채널(138) 내로 재삽입되고 채널(138)을 따라 이동될 수 있다. 프로브가 손잡이(114)에 대해 위치 고정될 때, 소스 유닛(144)이 올바르게 위치될 것이다(예컨대, 제1 원위 골 앵커 구멍(40b)에 인접하게). 이러한 방식으로, 프로브(130)와 프로브 유지 부재(160)는 프로브 보정 시스템으로 지칭될 수 있다.
이제 도 3과 도 5를 참조하면, 조준 장치 시스템(118) 및 특히 원위 정렬 가이드 부분(126)은 원위 골 앵커 가이드(128) 중 적어도 하나를 골수내 못(30)의 제1 원위 골 앵커 구멍(40b)에 정렬시키도록 조절되도록 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 원위 정렬 가이드 부분(126)은 근위 정렬 가이드 부분(122)의 근위 조준 아암(190)에 결합된다. 예시된 실시예에서, 원위 정렬 가이드 부분(126)은 피벗 링크(210), 원위 조준 아암(214)으로서, 원위 조준 아암(214)이 아암 축(A1)을 중심으로 피벗 링크에 대해 피벗가능하도록 피벗 링크(210)에 피벗가능하게 결합된, 상기 원위 조준 아암(214), 및 원위 조준 아암(214)에 결합되도록 구성된 조준 가이드(218)를 포함한다. 조준 가이드(218)는 2개의 원위 골 앵커 가이드(128)를 보유하고, 원위 조준 아암(214)을 따라 병진되도록 구성되며, 대안적으로 또는 추가적으로 원위 조준 아암(214)에 대해 회전가능하여서 원위 골 앵커 가이드(128)를 골수내 못(30)의 원위 골 앵커 구멍(40b)들 중 각자의 것과 적어도 부분적으로 정렬시킬 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 피벗 링크(210)는 기부 부재(228), 기부 부재를 근위 조준 아암(190)에 결합시키도록 구성된 고정 요소(232), 및 조절 노브 조립체(236)로서, 조절 노브 조립체(236)의 작동이 원위 조준 아암(214)으로 하여금 아암 축(A1)을 중심으로 증분식으로 피벗하게 하도록 원위 조준 아암(214)과 정합하도록 구성된, 상기 조절 노브 조립체(236)를 포함한다.
계속해서 도 6을 참조하면, 기부 부재(228)는 제1 방향(L)을 따라 길 수 있고, 원위 조준 아암(214)이 아암 축(A1)을 중심으로 피벗가능하도록 원위 조준 아암(214)의 근위 단부를 수용하도록 구성된 아암 수용 채널(239)을 한정하도록 횡방향(T)을 따라 서로 이격된 한 쌍의 판(238)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 기부 부재(228)는, 제1 방향(L)을 따라 길고 아암 수용 채널(239)로 통하는 슬롯(244)을 한정한다. 예시된 실시예에서, 슬롯(244)은 아암 축(A1)으로부터 근위방향으로 오프셋되지만, 슬롯(244)이 원하는 대로 아암 축(A1)에 대해 원위에 있을 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 기부 부재(228)는 또한 횡방향(T)을 따라 관통 연장되고 고정 요소(232)를 수용하여서 피벗 링크(210)를 근위 조준 아암(190)에 고정시키도록 구성된 개구(248)를 한정할 수 있다. 예시된 실시예에서, 고정 요소(232)는 스냅 핀(snap pin)으로서 구성되고, 개구(248)를 통해 근위 조준 아암(190) 내로 삽입되어서 피벗 링크(210)를 근위 조준 아암(190)에 고정시킬 수 있다. 그러나, 피벗 링크(210)가 원하는 대로 임의의 구조체를 사용하여 근위 조준 아암(190)에 고정될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
계속해서 도 6을 참조하면, 조절 노브 조립체(236)는 나사형성된 샤프트(250)와, 나사형성된 샤프트(250)에 결합된 그립(256)을 포함한다. 나사형성된 샤프트(250)는 측방향(A)을 따라 아암 수용 채널(239) 내로 그리고 조준 아암(214)의 나사형성된 보어(282)를 통해 연장된다. 샤프트(250)의 나사가 나사형성된 보어(282) 내에서 원위 조준 아암(214)과 나사식으로 정합할 수 있어서, 원위 조준 아암(214)에 대한 그립(256)의 회전은 원위 조준 아암(214)이 아암 축(A1)을 중심으로 피벗하게 한다. 예를 들어, 그립(256)의 시계 방향 회전은 원위 조준 아암(241)이 아암 축(A1)을 중심으로 제1 방향으로 피벗하게 할 수 있고, 그립(256)의 반시계 방향 회전은 원위 조준 아암(241)이 아암 축(A1)을 중심으로 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 피벗하게 할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 조절 노브 조립체(236)는 긴 슬롯(244)을 통해 연장되고 나사형성된 샤프트(250)에 결합되어서 조절 노브 조립체(236)를 피벗 링크(210)에 부착하는 유지 핀(260)을 추가로 포함한다. 긴 슬롯(244)은 원위 조준 아암(214)이 아암 축(A1)을 중심으로 피벗됨에 따라 유지 핀(260)이 슬롯(244) 내에서 이동하도록 허용한다. 그러나, 조절 노브 조립체(236)가 원하는 대로 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 나사형성된 샤프트는 원하는 대로, 원위 조준 아암(214)에 의해 한정되는 소켓 조인트(socket joint)와 정합하는 볼(ball)을 포함할 수 있다.
특히, 이제 도 5 내지 도 7을 참조하면, 원위 조준 아암(214)은 핀(270)에 의해 피벗 링크(210)의 판(238)에 피벗가능하게 결합된다. 핀(270)은 아암 축(A1)을 한정하고, 조절 노브 조립체(236)에 대해 원위에 위치된다. 도시된 바와 같이, 원위 조준 아암(214)은 제1 방향(L)을 따라 길고, 제1 방향(L)을 따라 또한 긴 슬롯(278)으로서 구성된 활주 지지부(274)를 포함한다. 전술된 바와 같이, 원위 조준 아암(214)은 활주 지지부(274)에 대해 그리고 아암 축(A1)에 대해 근위에 있는 나사형성된 보어(282)를 추가로 포함한다. 나사형성된 보어(282)는 아암 수용 채널(239) 내로 연장되고, 노브 조립체의 회전이 조준 아암(214)으로 하여금 아암 축(A1)을 중심으로 증분식으로 피벗하게 하도록 조절 노브 조립체(236)의 나사형성된 샤프트(250)를 수용하도록 구성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 활주 지지부(274)는 조준 가이드(218)가 활주 지지부(274)를 따라 선택가능하게 병진가능하고 또한 횡방향(T)을 따라 연장되는 가이드 몸체 축(A2)을 중심으로 조준 아암(214)에 대해 선택가능하게 회전가능하도록 조준 가이드(218)를 지지하도록 구성된다. 그러나, 활주 지지부(274)가 원하는 대로 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 활주 지지부가 긴 슬롯으로서 구성될 수 있지만, 활주 지지부는 대안적으로 원하는 대로 레일 또는 다른 적합한 구조체로서 구성될 수 있다.
이제 도 5와 도 8a 및 도 8b와 관련하여, 조준 가이드(218)는 제1 가이드 슬리브(131)를 유지하도록 구성된 적어도 제1 원위 골 앵커 가이드(128)를 한정하는 가이드 몸체(310)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 가이드 몸체(310)는 각자의 가이드 슬리브(131)를 유지하도록 각각 구성된 제1 및 제2 원위 골 앵커 가이드(128)를 한정한다. 제1 및 제2 원위 골 앵커 가이드(128) 중 적어도 하나, 예를 들어 제2 원위 골 앵커 가이드(128)는 또한 전술된 바와 같이 원위 골 앵커 가이드(128)가 센서 유닛(134)과 프로브(130)를 사용하여 골수내 못(30)의 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬될 수 있도록 제2 골 앵커 가이드(128)가 제2 가이드 슬리브(131)를 유지하기 전에 센서 유닛(134)을 유지하도록 구성된다. 예를 들어, 센서 유닛(134)과 자석(144)의 정렬은 제1 원위 골 앵커 가이드(128) 및 이에 따라 제1 원위 골 앵커 가이드(128)에 의해 유지되는 가이드 슬리브(131)를 골수내 못(30)의 제1 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬시킨다. 그 결과, 정렬된 센서 유닛(134)이 제2 가이드 슬리브(131)로 교체될 때, 제2 가이드 슬리브(131)가 골수내 못(30)의 제2 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬될 것이다.
도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이, 조준 가이드(218)는 활주 지지부(274)와 정합하여서 가이드 몸체(310)를 조준 아암(214)에 부착하여서, 가이드 몸체(310)가 제1 방향(L)을 따라서 활주 지지부(274)를 따라 선택가능하게 이동가능할 뿐만 아니라 가이드 몸체 축(A2)을 중심으로 조준 아암(214)에 대해 선택가능하게 회전가능하게 하도록 구성된 부착 메커니즘(322)을 추가로 포함할 수 있다. 도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이, 조준 가이드(218)는 핀(326)으로서, 핀(326)이 가이드 몸체 축(A2)을 한정하도록 가이드 몸체(310)로부터 밖으로 연장되는, 상기 핀(326)을 포함한다. 제1 및 제2 가이드 부착 부재(328, 330)가 가이드 몸체(310)를 조준 아암(214)에 고정시키도록 서로 고정되도록 구성된다. 예를 들어, 핀(326)은 핀(326)이 슬롯(278) 내에서 활주가능하도록 조준 아암(214)의 슬롯(278)을 통해 삽입되도록 구성될 수 있다. 가이드 몸체(310)가 가이드 몸체 축(A2)을 중심으로 원하는 회전 위치로 회전되고 슬롯(278)을 따라 원하는 종방향 위치로 활주되었을 때, 제1 및 제2 가이드 부착 부재(328, 330)가 조여져서 가이드 몸체(310)를 원하는 배향으로 조준 아암(214)에 고정시킬 수 있다.
계속해서 도 8a와 도 8b를 참조하면, 조준 가이드(218)는 또한 횡방향(T)을 따라 가이드 몸체(310)를 통해 연장되는 만곡된 또는 아치형 슬롯(334)을 한정한다. 슬롯(334)은 만곡되고, 핀(326)은 곡선 내의 초기 위치에서, 예를 들어 곡선의 실질적인 중심에서 슬롯(334)을 통해 연장될 수 있다. 제1 조준 가이드 부착 부재(328)는 조준 아암(214)의 슬롯(278)을 통해 그리고 가이드 몸체(310)의 만곡된 슬롯(334)을 통해 연장되도록 구성된다. 제2 조준 가이드 부착 부재(330)는 제1 조준 가이드 부착 부재(328)와 정합하여서 가이드 몸체(310)를 조준 아암(214)에 부착하도록 구성된다. 제2 조준 가이드 부착 부재(330)가 제1 조준 가이드 부착 부재(328)에 추가로 조여질 때, 가이드 몸체(310)가 조준 아암(214)에 대해 압축되고 이에 따라 조준 아암(214)에 고정될 것이다. 예시된 실시예에서, 제1 조준 가이드 부착 부재는 평평해진 표면(340)을 한정하는 스크류로서 구성되고, 제2 조준 가이드 부착 부재(330)는 스크류를 나사식으로 수용하는 노브여서, 제1 회전 방향으로의 스크류를 중심으로 한 노브의 회전은 조준 아암(214)에 대한 가이드 몸체(310)의 위치를 고정시키고, 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로의 노브의 회전은 스크류를 풀어 가이드 몸체(310)가 조준 아암(214)에 대해 이동하도록 허용한다. 평평해진 표면(340)은 조준 아암(214)의 슬롯(278) 내로 수용되고 조준 아암(214)에 맞닿아, 스크류가 슬롯(278)에 의해 수용될 때 스크류가 조준 아암(214)에 대해 회전가능하게 고정된다. 따라서, 제1 및 제2 가이드 부착 부재(328, 330)가 풀릴 때, 가이드 몸체(310)는 핀(326)이 슬롯(278) 내에서 이동하도록 조준 아암을 따라 병진될 수 있고, 또한 조준 아암(214)에 대해 회전될 수 있다. 가이드 몸체(310)가 회전됨에 따라, 제1 가이드 부착 부재(328)가 만곡된 슬롯(334) 내에서 이동하여서, 조준 가이드(218)가 가이드 몸체 축(A2)을 중심으로 회전하게 할 것이다. 일단 가이드 몸체(310)가 원하는 회전 및 병진 위치에 있으면, 제1 및 제2 가이드 부착 부재(328, 330)가 조여져서 가이드 몸체(310)를 원하는 위치에 고정시킬 수 있다.
계속해서 도 8a를 참조하면, 조준 가이드(218)는 핀(326)의 각자의 측에서 가이드 몸체(310)로부터 밖으로 연장되는 한 쌍의 정지부(344)를 추가로 포함할 수 있다. 정지부(344)는 핀(326)이 슬롯(278) 내에 수용될 때 조준 아암(214)의 대향 측들에 배치되도록 구성된다. 정지부(344)는 가이드 몸체(310)가 축(A2)을 중심으로 회전할 때 정지부(344)가 결국 조준 아암(214)과 접촉하여서 조준 아암(214)에 대한 추가의 회전을 방지하도록 서로 이격될 수 있다. 정지부(334)는 또한 원위 조준 아암(214)이 정지부(334)들 사이에 위치되도록 조준 가이드(218)가 올바르게 조립되었다는 시각적 표시를 제공한다.
이제 도 9a 내지 도 9i와 관련하여, 조준 장치 시스템은 골수내 못(30)이 골(20)의 골수강 내로 삽입되기 전에 보정될 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 골수내 못(30)은 삽입 손잡이(114)에 고정될 수 있고, 프로브(130)는 골수내 못(30)의 채널(138) 내로 병진될 수 있다. 프로브(130)는 도 9a에 도시된 바와 같이 소스 유닛(144)이 골수내 못(30)의 제1 원위 골 앵커 구멍(40b)에 인접할 때까지 병진된다. 일단 제 위치에 있으면, 가요성 샤프트(140)의 근위 단부가 프로브 유지 부재(160)의 보어(172) 내로 삽입되고, 도 9b에 도시된 바와 같이 쇼울더(178)가 골수내 못 지지 부재(115)에 맞닿을 때까지 프로브 유지 부재(160)가 가요성 샤프트(140)를 따라 활주된다. 쇼울더(178)가 골수내 못 지지 부재(115)에 맞닿을 때, 프로브 유지 부재(160)가 원하는 대로 임의의 적합한 실시예에 따라 샤프트(140)에 고정될 수 있다. 프로브 유지 부재(160)가 샤프트(140)에 고정될 때, 긴 몸체(164)의 원위 단부로부터 소스 유닛(144)의 원위 단부까지 측정되는 거리가 고정되어서, 프로브(130)를 원위 골 앵커 구멍(40b)들 중 각자의 원위 골 앵커 구멍과 정렬되도록 보정한다.
도 9c에 도시된 바와 같이, 프로브 유지 부재(160)가 샤프트(140)에 고정된 프로브(130)가 채널(138)로부터 제거되고, 삽입 손잡이(114)가 근위 조준 아암(190)에 부착될 수 있다. 도 9d에 도시된 바와 같이, 원위 조준 아암(214)은 전술된 바와 같이 피벗 링크(210)를 통해 근위 조준 아암(190)에 고정될 수 있다. 원위 조준 아암(214)과 조준 가이드(218)는 원위 골 앵커 가이드(128)가 골수내 못(30)의 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬되도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 원위 조준 아암(214)은 조절 노브 조립체(236)를 작동시킴으로써 아암 축(A1)을 중심으로 피벗될 수 있고, 조준 가이드(218)는 그것을 원위 조준 아암(214)을 따라 이동시킴으로써 그리고/또는 그것을 원위 조준 아암(214)에 대해 회전시킴으로써 조절될 수 있다. 일단 제 위치에 있으면, 원위 골 앵커 가이드(128)가 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬됨을 확인하기 위해 드릴 비트(drill bit)(350)가 슬리브(131)를 통해 원위 골 앵커 구멍(40b) 내로 삽입될 수 있다. 이때, 원위 정렬 가이드 부분(126)과 프로브(130)가 시술을 위해 보정된다.
이제 도 9e와 관련하여, 골수내 못(30)이 골(20)의 골수강(23) 내로 삽입될 수 있다. 일단 완전히 삽입되면, 원위 정렬 가이드 부분(126)이 도 9f에 도시된 바와 같이 근위 조준 아암(190)에 재부착될 수 있다. 골수강(23)이 만곡될 수 있기 때문에, 원위 골 앵커 구멍(40b)이 조준 가이드(218)의 원위 골 앵커 가이드(128)와 더 이상 정렬되지 않을 수 있다. 가이드(128)와 구멍(40b)을 재정렬시키기 위해, 센서 유닛(134)이 원위 골 앵커 가이드(128)들 중 하나에 부착될 수 있고, 프로브 유지 부재(160)가 프로브(130)에 고정된 프로브(130)가 도 9g에 도시된 바와 같이 쇼울더(178)가 삽입 손잡이(114)에 맞닿을 때까지 골수내 못(30)의 채널(138) 내로 재삽입될 수 있다. 프로브(130)가 이전에 보정되었기 때문에, 쇼울더(178)가 삽입 손잡이(114)에 맞닿을 때 소스 유닛(144)이 골수내 못(30)의 원위 골 앵커 구멍(40b)에 인접한 원하는 위치에 있을 것이다.
도 9h에 도시된 바와 같이, 원위 골 앵커 가이드(128)를 원위 골 앵커 구멍(40b)과 재정렬시키기 위해, 조절 노브 조립체(236)를 조절하여서 조준 아암(214)이 아암 피벗축(A1)을 중심으로 증분식으로 피벗하게 함으로써 센서 유닛(134)이 소스 유닛(144)과 정렬될 수 있다. 또한, 조준 가이드(218)를 조준 아암(214)을 따라 병진시키고 대안적으로 또는 추가적으로 조준 가이드를 조준 아암(214)에 대해 회전시킴으로써 조준 가이드(218)가 위치 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 가이드 부착 부재(328, 330)가 서로 풀어져 조준 가이드(218)가 조준 아암(214)에 대해 이동하도록 허용할 수 있다. 그러나, 일단 보정 절차 중에 조준 가이드(218)가 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬되었으면, 조절 노브 조립체(236) 단독의 작동이 다시 조준 가이드(218)의 골 앵커 가이드(128)를 원위 골 앵커 구멍과 정렬시켜 골(20)의 골수강(23) 내로의 못의 삽입 중에 못(30)의 굽힘을 고려할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서, 사용자가 골수강(23) 내로의 골수내 못(30)의 삽입 후에 적절한 정렬을 보장하는 것이 용이하다. 센서 유닛(134) 상의 표시기가 센서 유닛(134)이 소스 유닛(144)과 정렬된 때를 표시할 것이다. 그리고 정렬된 때, 골 앵커 가이드(128)가 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬될 것이다.
정렬된 때, 위치 센서 유닛(134)이 제거될 수 있고, 슬리브(131)가 조준 가이드(218)의 골 앵커 가이드(128)에 부착될 수 있다. 이어서 드릴이 골(20) 내에 원위 골 앵커 구멍(40b)까지 구멍을 생성하도록 슬리브(131)에 의해 안내될 수 있다. 그리고 일단 구멍이 형성되었으면, 골 앵커(370)가 골 앵커 구멍(40b)으로 안내되어 골수내 못(30)을 골(20)의 원위 골 부분에 부착할 수 있다. 유사하게, 골 앵커(370)가 근위 골 앵커 구멍(40a)으로 안내되어 골수내 못을 골(20)의 근위 골 부분에 부착할 수 있도록 슬리브(131)가 근위 골 앵커 가이드(124)에 결합될 수 있다. 개시된 단계들이 달리 명시되지 않는 한 원하는 임의의 순서로 수행될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 대안적으로, 위치 센서 유닛(134)이 각자의 골 앵커 가이드(128) 내에 남아 있을 수 있으며, 드릴링 슬리브가 다른 골 앵커 가이드(128) 내에 삽입될 수 있고 드릴링이 이러한 다른 골 앵커 가이드를 통해 수행된다. 따라서, 위치 센서 유닛(134)은 드릴링 동안 골 앵커 가이드(128)가 원위 골 앵커 구멍(40b)과 정렬되는 것을 확인할 수 있다. 예를 들어, 원위 조준 아암(214)이 약간 위치 이동되면, 위치 센서 유닛이 골 앵커 가이드(128)와 원위 골 앵커 구멍(40b) 사이의 오정렬을 검출하고 표시할 것이다.
이제 도 10과 관련하여, 원위 조준 가이드는 원위 대퇴골 조준 가이드(418)로서 구성될 수 있다. 원위 대퇴골 조준 가이드(418)는 원위 상완골 조준 가이드(218)와 유사하고, 유사한 구조를 포함하며, 달리 기술되지 않는 한 유사한 방식으로 작동한다. 예를 들어, 조준 가이드(418)는 상완골 조준 가이드(218)와 유사한 방식으로 조준 아암(214)에 부착되고 유사한 방식으로 조준 아암(214)에 대해 이동할 수 있다. 예시된 실시예에서, 원위 대퇴골 조준 가이드(418)는 동적 로킹 스크류(dynamic locking screw)를 대퇴골 내로 삽입하기 위한 추가의 2개의 구멍(422)을 추가로 포함한다.
도 11과 관련하여, 원위 조준 아암과 조절 노브 조립체는 다른 구성을 가질 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 원위 조준 아암(418)은 조절 노브 조립체(420)를 이용하여 증분식으로 조절될 수 있다. 도시된 바와 같이, 나사형성된 샤프트(250)는, 그것의 단부에서, 원위 조준 아암(418)에 의해 한정되는 소켓(428) 내에 수용되는 볼(424)을 포함할 수 있다. 원위 조준 아암(418)은 볼 및 소켓 조인트에 대해 근위에 있는 핀(440)에 의해 피벗 링크(432)에 피벗가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 조립체(420)가 작동됨에 따라, 원위 조준 아암(418)이 조립체(420)와 원위 조준 아암(418) 사이의 연결로부터의 간섭 없이 핀(440)을 중심으로 피벗할 수 있다. 그러나, 피벗 링크, 원위 조준 아암, 및 조준 가이드가 교정될 골에 따라 다른 구성과 형상을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 골수내 못 시스템(109)은 전술된 바와 같이 우측 장골 및 좌측 장골 둘 모두와 함께 사용하도록 구성된다.
전술한 설명과 도면이 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만, 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 본 발명에서 다양한 추가, 변경, 조합 및/또는 대체가 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 특히, 본 발명이 그의 사상 또는 본질적인 특성으로부터 벗어남이 없이 다른 특정 형태, 구조, 배열, 비율로, 그리고 다른 요소, 재료 및 구성요소로 구현될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 당업자는 본 발명이 본 발명의 원리로부터 벗어남이 없이 특정 환경 및 수술 요건에 맞추어 특별히 개조된, 구조, 배열, 비율, 재료 및 구성요소의 많은 변경과 함께 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 본 명세서에 기술된 특징부는 단독으로 또는 다른 특징부와 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구성요소와 관련하여 기술된 특징부는 다른 구성요소에서 기술된 특징부와 함께 사용되고/사용되거나 그것과 상호교환될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예는 모든 면에서 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위에 의해 나타내어지고, 전술한 설명으로 제한되지 않는다.
첨부된 청구범위의 광범위한 범주로부터 벗어남이 없이 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 이들 중 일부가 상기에서 논의되었으며 다른 것이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (44)

  1. 적어도 하나의 가이드 슬리브(guide sleeve)를 골수내 못(intramedullary nail)의 제1 원위 구멍(distal hole)에 정렬시키도록 구성된 조준 장치 시스템(aiming device system)으로서, 상기 조준 장치 시스템은,
    상기 골수내 못에 작동가능하게 결합되도록 구성된 조준 아암(aiming arm)으로서, 제1 방향을 따라 긴 활주 지지부를 한정하는, 상기 조준 아암; 및
    제1 가이드 슬리브를 유지하도록 구성된 적어도 제1 골 앵커 가이드(bone anchor guide)를 한정하는 가이드 몸체를 포함하는 조준 가이드(aiming guide)로서, 상기 조준 가이드는 상기 활주 지지부와 정합하여 상기 가이드 몸체를 상기 조준 아암에 부착하도록 구성된 부착 메커니즘을 추가로 포함하여, 상기 가이드 몸체가 (i) 상기 제1 방향을 따라서 상기 활주 지지부를 따라 선택가능하게 이동가능하고, (ii) 상기 제1 방향에 수직인 가이드 몸체 축을 중심으로 상기 조준 아암에 대해 선택가능하게 회전가능한, 상기 조준 가이드를 포함하며,
    상기 제1 골 앵커 가이드가 상기 제1 가이드 슬리브를 유지할 때, 상기 가이드 몸체의 선택가능한 이동 및 선택가능한 회전 중 적어도 하나는 상기 제1 가이드 슬리브를 상기 골수내 못의 제1 원위 구멍과 적어도 부분적으로 정렬시키고,
    (i) 상기 활주 지지부는 상기 제1 방향을 따라 긴 슬롯(slot)이고, (ii) 상기 부착 메커니즘은 핀(pin)을 포함하되, 상기 핀은 상기 가이드 몸체 축을 한정하도록 상기 가이드 몸체로부터 밖으로 연장되고, (iii) 상기 핀은 상기 핀이 상기 슬롯 내에서 활주가능하도록 상기 슬롯에 의해 수용되도록 구성되고,
    (i) 상기 가이드 몸체는 만곡된 슬롯을 한정하고, (ii) 상기 부착 메커니즘은 제1 및 제2 조준 가이드 부착 부재들을 추가로 포함하며, 상기 제1 조준 가이드 부착 부재는 상기 조준 아암의 슬롯을 통해 그리고 상기 가이드 몸체의 만곡된 슬롯을 통해 연장되도록 구성되고, 상기 제2 조준 가이드 부착 부재는 상기 제1 조준 가이드 부착 부재와 정합하여서 상기 가이드 몸체를 상기 조준 아암에 부착하도록 구성되는, 조준 장치 시스템.
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  4. 제1항에 있어서, 상기 만곡된 슬롯은 상기 핀이 곡선의 중심에 있도록 만곡되는, 조준 장치 시스템.
  5. 제1항에 있어서, (i) 상기 제1 조준 가이드 부착 부재는 평평해진 표면을 한정하는 스크류(screw)이고, 상기 제2 조준 가이드 부착 부재는 상기 스크류를 나사식으로 수용하는 노브(knob)여서, 제1 회전 방향으로의 상기 스크류를 중심으로 한 상기 노브의 회전은 상기 조준 아암에 대한 상기 가이드 몸체의 위치를 고정시키고, 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로의 상기 노브의 회전은 상기 스크류를 풀어 상기 가이드 몸체가 상기 조준 아암에 대해 이동하도록 허용하며, (ii) 상기 평평해진 표면은 상기 스크류가 상기 슬롯에 의해 수용될 때 상기 스크류가 상기 조준 아암에 대해 회전가능하게 고정되도록 상기 조준 아암의 슬롯 내로 수용되고 상기 조준 아암에 맞닿는, 조준 장치 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조준 장치 시스템은 상기 골수내 못을 유지하는 근위 조준 아암에 결합되도록 구성된 피벗 링크(pivot link)를 추가로 포함하며, 상기 조준 아암은 상기 조준 아암이 아암 축을 중심으로 상기 피벗 링크에 대해 피벗가능하도록 상기 피벗 링크에 결합되는, 조준 장치 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 조준 장치 시스템은 상기 근위 조준 아암을 추가로 포함하며, 상기 골수내 못은 삽입 손잡이를 통해 상기 근위 조준 아암에 결합되도록 구성되는, 조준 장치 시스템.
  8. 제6항에 있어서, (i) 상기 조준 아암은 나사형성된 보어(threaded bore)를 포함하고, (ii) 상기 피벗 링크는 상기 나사형성된 보어와 정합하도록 구성된 나사형성된 샤프트를 한정하는 조절 노브를 포함하여, 상기 조절 노브의 회전은 상기 조준 아암이 상기 아암 축을 중심으로 증분식으로 피벗하게 하는, 조준 장치 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 피벗 링크는 긴 슬롯을 한정하고, 상기 슬롯 내로 연장되고 상기 조절 노브에 결합되어서 상기 조준 아암을 상기 피벗 링크에 결합하도록 구성된 로킹 핀(locking pin)을 추가로 포함하는, 조준 장치 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 가이드 몸체의 선택가능한 이동, 선택가능한 회전, 및 상기 조준 아암의 상기 증분식 피벗 중 적어도 하나는 상기 제1 골 앵커 가이드를 상기 골수내 못의 제1 원위 구멍과 정렬시키는, 조준 장치 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 나사형성된 샤프트는 상기 나사형성된 샤프트의 단부에서 볼(ball)을 포함하고, 상기 조준 아암은 상기 볼을 수용하는 소켓(socket)을 한정하는, 조준 장치 시스템.
  12. 제1항에 있어서, (i) 상기 가이드 몸체는 상기 골수내 못의 제2 원위 구멍과 정렬되도록 구성된 제2 가이드 슬리브를 유지하도록 구성된 제2 골 앵커 가이드를 한정하고, (ii) 상기 조준 장치 시스템은 상기 제1 및 제2 가이드 슬리브들을 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 가이드 슬리브들 각각은 골 앵커를 수용하고 상기 골 앵커를 상기 제1 및 제2 원위 구멍들 중 각자의 원위 구멍으로 안내하도록 구성된 각자의 보어를 포함하는, 조준 장치 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 조준 장치 시스템은 자기 프로브(magnetic probe) 및 센서 유닛을 추가로 포함하며, 상기 자기 프로브는 상기 골수내 못 내로 연장되도록 구성된 자석을 갖고, 상기 센서 유닛은 상기 골 앵커 가이드가 상기 제2 가이드 슬리브를 유지하기 전에 상기 제2 골 앵커 가이드에 의해 유지되도록 구성되며, 상기 센서 유닛과 자석의 정렬은 상기 제1 골 앵커 가이드를 상기 골수내 못의 제1 원위 구멍과 정렬시키는, 조준 장치 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 자기 프로브는 상기 자석으로부터 연장되는 긴 샤프트를 추가로 가지며, 상기 시스템은 긴 몸체 및 커플러(coupler)를 포함하는 프로브 유지 부재를 추가로 포함하고, 상기 프로브 유지 부재는 상기 긴 몸체 및 커플러를 통해 연장되는 보어를 한정하며, 상기 보어는 상기 프로브 유지 부재가 상기 긴 샤프트를 따라 상기 자석을 향해 활주가능하도록 상기 긴 샤프트를 수용하도록 구성되는, 조준 장치 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 커플러는 액추에이터(actuator) 및 압축가능 부분을 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 압축가능 부분을 상기 긴 샤프트에 대해 압축하여서 상기 프로브 유지 부재를 상기 자기 프로브에 고정시키도록 구성되는, 조준 장치 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 액추에이터는, 압축가능 세그먼트들을 상기 긴 샤프트 주위에 압축하여서 상기 프로브 유지 부재를 상기 자기 프로브에 고정시키도록, 상기 압축가능 부분 상에 나사체결가능한 회전가능 노브를 포함하는, 조준 장치 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 액추에이터는 코일 스프링, 및 상기 코일 스프링에 의해 한정되는 채널을 넓혀, 상기 채널이 상기 압축가능 부분을 수용하도록 이동가능한 한 쌍의 손잡이들을 포함하는 스프링 클립(spring clip)을 포함하고,
    상기 손잡이들을 해제시키는 것은 상기 코일 스프링이 상기 압축가능 부분 주위에 압축되게 하여서 상기 프로브 유지 부재를 상기 자기 프로브에 고정시키는, 조준 장치 시스템.
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  43. 제1항에 있어서, 상기 조준 가이드는 상기 가이드 몸체로부터 밖으로 연장되는 제1 및 제2 정지 부재들을 추가로 포함하며,
    상기 정지 부재들은 상기 만곡된 슬롯이 상기 정지 부재들 사이에 배치되도록 위치되고,
    상기 조준 가이드는 상기 조준 아암을 상기 정지 부재들 사이에 수용하도록 구성되어, 상기 정지 부재들은 상기 조준 아암에 대한 상기 조준 가이드의 추가의 피벗을 방지하기 위해 상기 조준 아암에 맞닿도록 위치되는, 조준 장치 시스템.
  44. 제1항에 있어서, 상기 조준 아암은, 긴 몸체, 상기 긴 몸체를 통해 연장되는 상기 긴 슬롯, 및 상기 긴 몸체의 단부에서 상기 긴 몸체를 통해 연장되는 개구를 포함하며,
    상기 개구는 피벗 링크를 통해 추가로 연장되는 핀을 수용하도록 구성되어, 상기 조준 아암은 상기 피벗 링크에 대해, 그리고 이에 따라 상기 골수내 못을 지지하는 삽입 손잡이에 대해 상기 핀을 중심으로 피벗가능한, 조준 장치 시스템.
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