KR102446144B1 - 수술용 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수술용 드릴에 대하여 개시한다.
이를 위해 본 발명은, 절삭날이 구비되고, 접촉면에 대해 회전되는 상태로 수직 승하강되어 구멍을 뚫는 봉형상의 드릴; 상기 드릴의 일측에 접촉각에 의한 봉의 외면을 따라 비틀림각으로 파여져 형성되는 절삭날부; 상기 절삭날부를 포함하여 길이방향으로 연장되어 병변위치의 뼈에 천공작업이 이루어지게 하는 전장부; 및 상기 드릴의 타측에 형성되어 구동력을 제공하는 구동창치의 척에 장착되는 결합부를 포함하고, 상기 구동장치의 척 내부에 설치되어 빛이 발광되는 발광부; 상기 척에 고정되는 상기 드릴의 결합부 상단에서 절삭날부 하단을 거처 병변드릴 포인트에 이르기까지 상기 발광부의 빛이 유도되는 광유도부; 로 이루어지는 구성으로 수술부위의 뼈를 천공함에 있어 천공 작업 전에 천공작업 위치에 레이저 광선이조사되게 하여 환부에 대해 정확하게 천공작업으로 환자와 의료진에게 효울적인 수술을 제공하는 이점이 있다.

Description

수술용 드릴{A surgery drill}

본 발명은 외과 시술 과정에서 병변위치에 천공포인트를 조사함에 의한 정확한 천공과, 절삭날부의 마찰열에 의한 조직의 손상을 방지할 수 있도록 하는 수술용 드릴에 관한 것이다.

정형외과 수술 도중에, 뼈를 관통하여 드릴링할 때, 드릴 팁이 말초피 질벽(distal cortex wall)을 관통하여 파손하지 않고 뼈 뒤의 어떠한 기저의 연조직도 손상시키지 않는 것이 중요하다.

정형외과분야에서는 수술과정 중에 행하여지는 대부분의 천공과정들은 뼈의 중심이나 골수강(medullary canal)으로 알려진 중공 부분을 통해 상기 뼈를 천공하는데 피질(cortex)의 일측으로부터 타측까지의 천공상태가 요구된다.

이들 피질들은 근접하는 피질과 간격을 멀리 둔 피질로 알려져 있으며, 멀리 간격을 둔 피질을 지나서 근육들, 정맥들 및 동맥들과 같은 연조직들이 놓여 있다.

또한, 일부 경우들에서 내부로 천공되는 뼈 구조들은 일반적으로 단단하고 치밀하며 얇은 조밀한 외층이나 골피질(cortical bone)과 보다 가볍고 스펀지 같거나 망상의 뼈로 이루어져 있으므로 상기 골 피질의 경도와 밀도는 이가골 해면질 보다 높아 천공하기에 상당히 어려운 점을 가져온다.

전형적인 정형외과용 드릴 비트들로서는, 상기 절삭 단부가 상기 골 피질을 막 뚫고 지나가는 때를 판단하기 어렵다.

이러한 뚫고 지나가는 것은 상기 드릴 비트가 상기 뼈를 통과해 상기 주요 절삭 에지의 후방 단부(상기 드릴 비트의 전체 직경에서)가 상기 뼈 표면에 먼저 맞물리는 정도까지 진행한 직후에 거의 일어나고, 상기 드릴 비트의 전체 직경인 상기 뼈 표면 내의 홀이 제공된다.

상기 드릴 비트가 인접하는 피질을 뚫고 지나가면, 이는 상기 뼈의 중공 부분을 통해 이가 연조직을 뚫고 지나가는 멀리 떨어진 피질까지 진행된다.

상기 드릴 비트의 진행은 상기 근육들 정맥들 및 동맥들 내로 깊이 상기 드릴 비트가 빠르게 더 진행하는 것과, 함께 갑작스런 뚫고 지나감을 야기할 수 있고, 잠재적으로 상당히 증가된 외상과 동맥 손상이 야기될 수 있는 일부 경우들에서는 사망을 가져올 수 있다.

이러한 종래의 문제를 해결하기 위하여 공개특허 10-2013-0140007 호(선공개라 함)로 뼈의 천공작업을 정확하면서 용이하게 천공되게 하는 드릴비트가 대한민국 특허청에 제안된 바 있다.

이러한 선공개 구성은 드릴의 외경이 절삭날이 시작되는 팁부분부터 드릴 전장부의 헤드부분 까지 동일한 직경으로 길게 형성된 구조로 인해 드릴 작업이 변병부위를 향해 일직선으로 천공되지 못하고 삐뚫어지게 천공되는 것이어서 천공을 위한 드릴링작업을 재작업해야 하는 불편함이 있었던 것이다.

KR 공개특허 10-2013-0140007 (2013. 12. 23. 공개)

본 발명은 수술 중 불가피하게 수술부위의 뼈를 천공함에 있어 천공위치가 빛으로 표시되게 하여 정확하게 드릴 작업되도록 함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 천공되는 직경이 순차적으로 커지는 드릴의 직경으로 경사지게 천공되는 상태에서 용이하게 똑바르게 교정함이 용이하고, 교정드릴작업 중에 환자에게 무리함이 전달되지 않도록 함을 그 목적으로 한다.

본 발명에 대한 수술을 위해 천공해야 하는 자리에 천공포인트를 비추는 것을 특징으로 하는, 수술용 드릴에 대하여 개시한다.

이를 위해 본 발명은, 절삭날이 구비되고, 접촉면에 대해 회전되는 상태로 수직 승하강되어 구멍을 뚫는 봉형상의 드릴; 상기 드릴의 일측에 접촉각에 의한 봉의 외면을 따라 비틀림각으로 파여져 형성되는 절삭날부; 상기 절삭날부를 포함하여 길이방향으로 연장되어 병변위치의 뼈에 천공작업이 이루어지게 하는 전장부; 및 상기 드릴의 타측에 형성되어 구동력을 제공하는 구동창치의 척에 장착되는 결합부를 포함하고, 상기 구동장치의 척 내부에 설치되어 빛이 발광되는 발광부; 상기 척에 고정되는 상기 드릴의 결합부 상단에서 절삭날부 하단을 거쳐 병변드릴위치 표면으로 상기 발광부의 빛이 유도되게 하는 광유도부; 로 이루어지는 구성을 제공함에 의하여 본 발명의 목적이 충분히 달성된다.

본 발명의 목적이 달성되는 구성에서, 상기 발광부는, 상기 구동장치의 척 내부에 설치되어 빔 형태의 빛이 출력되는 광원체와, 상기 구동장치에 설치되어 상기 광원체에 전원공급을 제어하는 스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는, 수술용 드릴. 구성함이 바람직하다.

본 발명의 목적이 달성되는 구성에서, 상기 드릴은, 상기 드릴의 결합부 상단 수직축선의 중심에서 상기 드릴의 절삭날 하단 수직축선의 중심에 이르는 통공을 형성하되, 상기 통공의 직경이 상기 결합부에서 상기 전장부와 상기 절삭날부에 이르기까지 단계적으로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 드릴. 구성함이 바람직하다.

본 발명의 목적이 달성되는 구성에서, 상기 광유도부는, 상기 드릴의 내부에 형성되는 통공으로 삽입 장착되되; 투명 소재로 상기 통공내에 끼워맞춤되는 형상으로 형성되어 상기 척 내부의 빛이 상기 절삭날부측으로 유도되고, 상기 절삭날부 와부로 출력되게 하는 유도체로 이루어진 것을 특징으로 하는, 수술용 드릴. 구성함이 바람직하다.

본 발명의 목적이 달성되는 구성에서, 상기 유도체는, 투명한 아크릴 소재로 되어 상기 드릴의 결합부에서 전장부까지 연장되는 길이로 되는 제 1유도부재와, 유기발광다이오드 소재로 되어 상기 제1 유도부재에 결합되어 상기 전장부에서 절삭날까지 연장되는 제 2유도부재로 이루어지게 구성함이 바람직하다.

본 발명의 목적이 달성되는 구성에서, 상기 유도체부는, 상기 제 1유도부재의 상면에 빛이 수집되어 상기 제 2유도부재 측으로 집광되게 오목한 집광홀이 형성되게 구성함이 바람직하다.

본 발명은 뼈에 천공작업을 할 때 천공하려는 드릴링 위치를 레이저 빔으로 비추어 정확한 위치에서 드릴작업이 시도되게 하여 관련된 후속시술을 원활하게 할 수 있는 이점이 제공된다.

또한, 본 발명은 수술부위의 뼈 천공상태가 병변위치로 일직선 되게 천공함에 있어 천공되는 직경이 순차적으로 커지는 드릴의 직경으로 삐뚫어지게 천공되는 상태에서 용이하게 똑바르게 교정함이 용이하고, 교정드릴작업 중에 환자에게 무리함이 전달되지 않게 되는 이점이 제공된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 수술용 드릴에 대한 사시상태도,
도 2는 본 발명이 적용되는 수술용 드릴에 대한 분해 상태도,
도 3은 본 발명 중 수술용 드릴에 조립되는 광유도부재의 유도체대한 종단면 상태도,
도 4은 본 발명이 적용되는 수술용 드릴 중 절삭날부에 대한 부분확대도,
도 5는 본 발명이 적용된 수술용 드릴이 구동장치의 척에 장착된 상태도 이다.

본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예는 예시하는 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명될 뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.

예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 수술용 드릴에 대한 사시상태를 나타낸다.

도 1에 따르면, 본 발명의 드릴(100)은, 봉 형상이며 소정의 길이를 갖추어 통상적으로 수술 중에 어쩔 수 없이 환자의 피부와 뼈의 접촉면에 대해 구멍을 뚫기 위해 회전되는 상태로 수직 하강되는 수술 장비로, 상기 드릴(100)의 일측에 접촉각에 의한 봉의 외면을 따라 비틀림각으로 파여져 형성되는 절삭날부(20)가 형성되고, 상기 절삭날부(200)를 포함하여 길이방향으로 연장되어 병변위치의 뼈에 천공작업이 이루어지게 하는 전장부(300)가 형성되며, 상기 드릴(100)의 타측에 형성되어 구동력을 제공하는 구동장치(90)의 척(91)에 장착되는 결합부(400)가 형성된다.

상기 드릴(100)의 절삭날부(200)는, 절삭날(205)이 형성되는 제1단과, 상기 절삭날(205)의 길이방향으로 연장되게 형성되되 상기 제1단의 직경보다 크고, 상기 전장부의 직경보다 작은 직경으로 형성되며 제1단에서 이어지는 경계부위가 경사진 유도면으로 연결되게 형성되는 제2단과, 상기 제2단에서부터 상기 전장부 사이에 직경이 순차적으로 커지되 상기 전장부의 직경보다 작은 직경으로 되는 제3단 및 제4단이 더 구비되고, 상기 절삭날이 상기 제4단까지 연장 형성되게 한다.

상기 드릴(100)의 봉형상의 내부에는 본 발명에서 목적으로 하는 빛의 유도를 이루기 위한 광유도부(600)가 형성되게 한다.

상기 드릴(100)의 내부에 형성되는 광유도부(600)는 절삭날부(200)와 결합부(400)의 중심축선을 관통하는 통공(610)에 의해 형성되며, 상기 통공(610)은 드릴구동장치에 장착되는 상기 결합부(400) 위치에서 조사되는 빛이 상기 결합부(400)로 진입되어 전장부(300)를 통해 절삭날부(200)하단을 거쳐 병변드릴위치 표면으로 빛이 유도되게 하여 드릴위치에 비추도록 하는 특징이 있다.

도 2는 본 발명이 적용되는 수술용 드릴에 대한 분해 상태를 나타낸다.

상기 광유도부(600)의 통공(610)은, 상기 드릴(100)의 결합부(400) 상단 중심축선에서 상기 드릴(100)의 절삭날부(200) 하단 중심축선이 관통되는 것으로,

상기 드릴(100)의 외경이 상기 전장부(300)의 직경과 절삭날부(200)직경이 단계적으로 단차지게 형성되므로 드릴의 수직축선 상에 형성하는 통공(610)의 내경도 단차지게 형성함이 바람직하므로 전방부(300)의 내경보다 절삭날부(200)의 내경을 좁게 형성한다.

이러한 통공(610)으로는 빛의 유도경로를 이루는 유도체(620)가 설치된다.

도 3은 본 발명 중 수술용 드릴에 조립되는 광유도부재의 유도체대한 종단면 상태이며, 도 4은 본 발명이 적용되는 수술용 드릴 중 절삭날부에 대한 부분확대를 보이는 것으로,

상기 통공(610)에서 빛의 유도경로 역할을 이루는 유도체(620)는 통공(610)의 단차진 내경형상과 대응된 형상으로 형성된다.

상기 유도체(620)는 빛을 유도하기에 적합한 투명한 합성수지 소재로 형성되며 상기 통공(610)내에 끼워맞춤되는 형상으로 형성하되, 본 발명의 드릴의 구조특성에 따라 결합부(400)와 전장부(300)에 위치하는 제1유도부재(621)와 절삭날부(200)에 위치하는 제2유도부재(623)로 형성된다.

상기 제1유도부재(621)는 합성수지로 형성하되 투명한 아크릴 소재로 되어 상기 드릴(100)의 결합부(400)에서 전장부(300)까지 연장되는 길이로 형성되고, 제2유도부재(623)는 굽힘과 펼침이 자유로우며 빛을 유도하는 특성을 가진 투명한 합성수지 또는 유리섬유 소재로 되어 상기 전장부(300)에서 절삭부재(200)의 팁(202)까지 연장되는 길이로 형성된다.

상기 제1유도부재(621)와 제2유도부재(623)는 상호 조립되게 함이 바람직하여 상기 제1유도부재(621)끝단을 오목하게 파내어 결합홀(612)이 형성되게 하고, 상기 제2유도부재(623)의 일단이 결합되게 한다.

또한, 상기 유도체(620)는, 상기 제1유도부재(621)의 상면에 빛이 집광되어 상기 제 2유도부재(623)측으로 유도되게 오목한 집광홀(613)이 더 형성되게 한다.

도 5는 본 발명이 적용된 수술용 드릴이 구동장치의 척에 장착된 상태로써, 본 발명의 드릴(100)은 통상적으로 구동력이 발생되는 구동장치(90)의 척(91)에 장착되어 회전구동 되는데, 척(91) 내부 공간에 전원공급에 의해 빛이 발광되는 발광부(500)가 설치된다.

상기 발광부(500)는, 전원이 공급됨에 따라 레이저와 같이 빛이 집중되어 빔 형태로 출력되는 광원체(510)와, 상기 구동장치(90) 외면에 설치되어 상기 광원체(510)에 전원공급을 제어하는 스위치(92)로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 드릴(100)을 구동장치(90)의 척(910)에 장칙한 상태에서 상기 드릴(100)의 절삭날(205)의 팁(202)을 환자의 환부에 접근시킨 상태에서 스위치(92)를 "온(ON)" 시키면 광원부(500)의 광원체(510)에서 빔형태의 빛이 출력된다.

이처럼 빔 형태로 출력되는 빛은 유도체(620)의 집광홀(613)에 집속되는 상태가 되고, 집속된 빛은 아크릴의 특성에 의해 제1유도부재(621)를 따라 이동되고, 제2유도부재(623)의 끝단에서 투과되어, 절삭날(205)의 외부로 출력되는 상태를 이룬다.

이때, 상기 절삭날(205)의 팁(202)은 환부의 천공위치 부근에 있으므로 의료진은 드릴구동장치(90)의 척(91)을 이동시키면서 빔 형태로 출력되는 빛이 환부 천공위치를 정확하게 비추게 한다.

빔 형태로 출력되는 빛이 환부 천공위치에 비춰지면 정확한 천공위치를 지시하는 것이므로 의료진은 구동장치(90)를 조작하여 드릴(100)의 절삭날부(200)가 빛이 지시하고 있는 위치로 접근하게 하여 드릴작업이 진행되게 한다.

환자의 환부 천공위치에 빔 형태의 빛이 조사되는 상태에서는 의료진은 드릴(100)의 팁(202)을 천공위치에 정확하게 진입되게 할 수 있으므로 드릴위치는 계획된 수술위치에 매우 정확한 상태로 천공되므로 수술을 효율적으로 할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 드릴 200 : 절삭날부 202 : 팁
205 : 절삭날 207 : 절삭홈 300 : 전장부
400 : 결합부 410 : 고정돌부 500 : 발광부
510 : 광원체 600 : 굉유도부 610 : 통공
613 : 집광홀 620 : 유도체 621 : 제1유도부재
623 : 제2유도부재

Claims (6)

1. 구동장치의 척 내부에 설치되어 빔형태의 빛이 출력되는 광원체와, 구동장치에 설치되어 상기 광원체에 전원공급을 제어하는 스위치로 이루어져 빛이 발광되는 발광부;
   상기 발광부가 구비된 상기 척에 장착되는 결합부와, 상기 결합부에서 길이방향으로 연장되어 병변위치의 뼈에 천공작업이 이루어지게 하는 전장부와, 드릴의 봉의 외면을 따라 비틀림각으로 파여진 절삭날의 접촉각에 의한 회전으로 수직 승하강 시 접촉면에 대해 구멍을 뚫는 절삭날부로 이루어진 봉형상의 드릴;로 이루어져
   상기 드릴은,
   상기 드릴의 결합부 상단 수직축선의 중심에서 상기 드릴의 절삭날 하단측으로 관통되게 통공이 형성되되,
   상기 통공의 내경을 상기 전장부와 상기 절삭날부에 이르기까지 단차지게 형성되어 상기 발광부의 빛이 상기 절삭날부로 출력되게 하는 광유도부;
   상기 결합부의 수직축선에 형성된 통공으로 삽입되면서 내경에 끼워맞춤되어 상기 척 내부의 빛이 상기 절삭날부 측으로 유도되고, 상기 절삭날부 외부로 출력되게 하는 유도체로 이루어지고,
   상기 유도체는,
   투명한 아크릴 소재로 상기 통공의 단차진 내경형상과 대응된 형상이며 상기 드릴의 결합부에서 상기 전장부에 이르는 길이로 되어 상면에 상기 광원체의 빛이 집광되는 오목한 집광홀이 형성되고 상기 통공의 단차진 내경형상에 끼워맞춤되는 제 1유도부재와;
   굽힘과 펼침이 자유로운 투명한 유리섬유소재로 되어 상기 절삭날의 통공을 통해 상기 제1 유도부재의 끝단에 형성한 결합홀에 결합되어 상기 절삭날부의 팁까지 연장되는 길이로 되는 제 2유도부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 수술용 드릴.
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