KR102515400B1 - 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트 형태의 장치 - Google Patents

Abstract

골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치가 기술되어 있다. 상기 장치에서 믹싱유닛과 이송유닛(12)은 서로 식별되고 별개이며, 공통요소가 전혀 없는 2개의 유닛이고, 번갈아, 즉, 연이어 메인모듈(1)의 믹싱바디 또는 중공의 실린더 바디의 동일 단부(1a)에 연결된 다음, 이 메인모듈은 타 단부(1b)를 통해 주입유닛(24)에 연결되게 설계되어 있다.

Description

골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트 형태의 장치{Device in the Form of a Kit for Mixing and Injecting a Bone Cement}

본 발명은 일반적으로 뼈수술에 사용된 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트 타입의 장치에 관한 것이다.

부상, 자연적 마모 또는 퇴행성 질환으로 인한 퇴화 후 뼈 구조물을 공고히 하기 위해 척추성형술 시술과 같은 다양한 외과 시술동안 골시멘트가 주입된다.

현재 사용되는 골시멘트는 균질한 조성을 얻기 위해 혼합될 필요가 있는 적어도 두 요소, 즉 분말 및 액체로 구성된 특이성을 갖는다. 가령, 약해진 척추골을 강화 및 보강하기 위해, 이런 식으로 형성된 시멘트는 연이어 치료되어야 하는 척추골의 척주(脊柱)에 주사로 삽입되어야 한다.

골시멘트 조성물들의 혼합물 제조와, 연이어, 이에 따라 환자 신체의 타겟지역에서 얻은 골시멘트의 경피주사 모두에 적절한 장치가 공지되어 있다.

예컨대, 참조문헌 WO 2005/048886은 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 기기의 다양한 실시예들을 개시하고 있다. 상기 기기는 배출챔버가 있는 제 2 실린더 바디와 함께 혼합챔버가 있는 제 1 실린더를 포함한다. 시멘트는 혼합챔버에서 제조된다. 그런 후 배출챔버는 골시멘트를 수용하기 위해 혼합챔버와 유체소통하게 배치될 수 있다. 그런 후 골시멘트는 배출챔버로부터 환자의 신체에 주입된다.

그러나, 제안된 장치는 설계가 복잡하다. 이런 이유로 그 사용도 위험한 것으로 입증되나, 외과 시술은 시술자가 주사를 놓기 위해 필요로 하는 특정 시간에 골시멘트의 이용가능성 및 사용된 외과 장비에 대해 전혀 어떤 종류의 위험으로부터 고통받지 않을 수 있다.

본 발명의 목적은 사용이 더 간단한 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 장치를 제안함으로써 상술한 종래기술의 결함들 중 일부 또는 모두를 제거하거나 적어도 감소시키는 것이다.

이를 위해, 본 발명의 제 1 태양은 한편으로는 메인모듈, 및 다른 한편으로는, 탈착식 클로징 캡과 복수의 기능모듈들을 포함한 악세서리를 구비하고, 상기 각각의 악세서리는 장치의 각각의 사용 단계들에 따라 메인모듈에 각각 연결되거나 되지 않게 형성된 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치로서,

- 메인모듈은 사용 단계에 따라 장치의 하나 또는 복수의 악세서리들에 각각 연결되도록 형성된, 개방된 근단부와 원단부가 있는 중공 실린더 바디이고,

- 기능모듈들 중 하나는 혼합단계에서 상기 메인모듈의 원단부가 클로징 캡에 의해 닫힌 동안 메인모듈의 근단부에 연결되고, 사용자가 메인모듈의 바디에 골시멘트의 적어도 두 화합물을 혼합하게 하도록 형성된 믹싱유닛이며,

- 다른 기능모듈은 혼합단계에 이어 이송단계에서 뿐만 아니라 상기 이송단계에 이어 주입단계에서 클로징 캡 대신 메인모듈의 원단부에 연결되고 사용자가 골시멘트를 주입하게 하도록 형성된 주입유닛이고,

- 믹싱유닛과 구별되고 상기 믹싱유닛과 전혀 공통요소가 없는 다른 기능모듈은, 이송단계에서 믹싱유닛 대신, 메인모듈의 근단부에 연결되고 사용자가 메인모듈의 바디로부터 주입 유닛으로 골시멘트를 이송하게 하도록 형성된 이송유닛인 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 장치에 비해 제안된 장치의 간단함은 특별하게 달성된 타입의 키트-타입 장치라는 점으로, 믹싱유닛과 이송유닛은 서로 구별되고 별개이며 공통요소가 전혀 없는 2개의 유닛이고, 번갈아, 즉, 연이어 메인모듈의 실린더 바디 또는 믹싱바디의 동일 단부에 연결되게 형성된다는 것이다. 그러나, 메인모듈의 믹싱바디는 믹싱유닛의 연결해제 및 상기 믹싱유닛 대신 이송유닛의 연결과 별개로 사용자가 전혀 개입할 필요없이 믹싱유닛에 의해 생성된 혼합물이 연이어 이송유닛에 의해 배출된다는 점에서 평행이동을 보장한다.

제 2 태양으로, 본 발명은 또한 제 1 태양에 따른 키트를 이용하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 키트 타입의 장치를 이용해 골시멘트를 혼합 및 주입하는 방법은 한편으로는 개방된 근단부와 원단부가 있는 중공의 실린더 바디 형태의 메인모듈, 및 다른 한편으로는, 탈착식 클로징 캡과 복수의 기능모듈들을 포함한 악세서리를 구비하고, 상기 방법은:

a) 혼합단계에서, 메인모듈의 원단부가 클로징 캡에 의해 닫힌 동안, 기능모듈들 중에 하나 또는 믹싱유닛을 메인모듈의 근단부에 연결시키는 단계 및 메인모듈의 바디에 골시멘트의 적어도 두 화합물을 혼합하는 단계;

b) 혼합단계에 이은 이송단계에서:

b1) 믹싱 유닛과 구별되고 상기 믹싱유닛과 공통요소가 전혀 없는 다른 기능모듈 또는 이송유닛을 믹싱유닛 대신 메인모듈의 근단부에 연결하는 단계;

b2) 다른 기능모듈 또는 이송유닛을 클로징 캡 대신 메인모듈의 원단부에 연결하는 단계;

b3) 메인모듈의 바디로부터 주입 유닛으로 골시멘트를 이송하는 단계; 및

c) 이송단계에 이어 주입단계에서, 골시멘트를 주입하는 단계로 구성된 단계들을 포함한다.

혼합기능과 연루된 믹싱유닛의 요소들 중 어느 것도 이송유닛의 임의의 요소와 간섭하지 않도록 되어 있다. 반대로, 주입유닛(또는 주사기)에 시멘트 이송기능과 연루된 이송유닛의 요소들 중 어느 것도 믹싱유닛의 임의의 요소와 간섭하지 않도록 되어 있다. 이로써, 주사기에 생성된 시멘트를 혼합 및 이송하는 동작의 실패로 인해 발생할 수 있는 오기능 또는 조작 오류 위험이 감소된다.

본 발명의 내용에 포함됨.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 하기의 설명을 읽으면 더 명백해진다. 본 설명은 단지 예시이며 첨부도면을 참조로 읽어야 한다.
도 1은 2개의 악세서리가 달린 장치의 메인모듈의 실시예의 3차원 도면이다.
도 2는 2개의 악세서리가 끼워진 도 1의 모듈의 횡단면도이다.
도 3은 도 4의 믹싱유닛의 횡단면도이다.
도 4는 믹싱유닛의 실시예이 측면도이다.
도 5는 도 1의 메인모듈에 연결된 도 4의 믹싱유닛의 횡단면도이다.
도 6은 도 7의 이송유닛의 횡단면도이다.
도 7은 이송유닛의 실시예의 측면도이다.
도 8은 도 1의 메인모듈에 연결된 도 7의 이송유닛의 횡단면도이다.
도 9는 도 1의 메인모듈에 연결된 도 7의 이송유닛의 측면도이다.
도 10은 상하 역전 후 도 1의 메인모듈에 연결된 도 7의 이송유닛의 횡단면도이다.
도 11은 도 1의 메인모듈에 연결된 도 7의 이송유닛과 주입유닛의 실시예의 3차원 도면이다.
도 12는 도 11과 동일한 요소들의 측면도이다.
도 13은 도 12의 요소들의 횡단면도이다.
도 14는 도 1의 메인모듈에 연결된 도 7의 이송유닛과 상기 메인모듈에 또한 연결된 도 11의 주입유닛의 측면도이다.
도 15는 이송단계의 시작 전에 도 14의 도면에 해당하는 횡단면도이다.
도 16은 도 11의 주입유닛의 횡단면도이다.
도 17은 도 11의 주입유닛의 측면도이다.
도 18은 도 11의 주입유닛의 피스톤의 횡단면도이다.
도 19는 도 11의 주입유닛의 피스톤의 피스톤 헤드의 상세 횡단면도이다.
도 20은 도 11의 주입유닛의 세장바디의 횡단면도이다.
도 21은 이송단계 후 그러나 주입단계 전에 도 15와 동일한 요소들을 도시한 횡단면도이다.
도 22는 주사가 준비되었을 때 키트의 구성으로 도 15와 동일한 요소들을 도시한 횡단면도이다.

도면 및 하기의 설명에서, 동일한 요소는 도면의 그림에서와 같이 동일한 참조부호로 언급된다.

골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트 타입의 장치의 실시예 및 상기 키트를 이용하기 위한 방법을 설명한다.

이런 키트는 가령 스폰지 골조직을 채우거나 환자의 뼈대에 인공 이식물의 고정을 돕기 위해 뼈 및 관절 부상을 치료하기 위한 수술 환경에 사용될 수 있다.

이러한 뼈 수술 적용(골시멘트 성형술)에서, 키트는 타켓 지역에 적절한 기계적, 화학적 및 생체적합성 속성들을 갖는 의료용의 유체 시멘트, 가령, 아크릴 시멘트의 준비 및 주사 모두를 할 수 있게 한다.

경피성 척추성형술의 외과시술은, 가령, 방사선 투시 또는 CT 스캔 모니터링 하에 뼈를 공고히 하기 위해 시멘트를 약해지거나 골절되거나 임의의 다른 골병변이 있는 척추골에 주입하는 것이다. 키트의 다른 적용은 짜부러진 척추골에 체적의 일부를 복원하는 의도로 팽창기구로 사전 치료된 척주에 시멘트를 주입하는 경피적풍선척추성형술을 포함한다.

이런 골시멘트는 다양한 조성물들, 가령 메타크릴 폴리머 기반의 조성물을 가진 유기 폴리머이다. 유기 폴리머는 고려된 적용에 따라 선택적으로 다른 보조제와 함께 중합 촉진제가 있음에 응답해 이원혼합물, 가령, 프리폴리머, 일반적으로, PMMA(polymethyl methacrylate), 및 모노머, 일반적으로 MMA(methyl methacrylate)로 제조될 수 있다.

대부분의 이용가능한 시멘트들은 2개의 별개의 조성물의 형태로 있다. 한편으로, 분말은 필연적으로 프리폴리머 비드를 포함한다. 다른 한편으로, 액체는 필연적으로 모너머를 함유하다. 개시제, 가령 벤조일 프록사이드(BPO)은 일반적으로 분말에 합체되는 반면, 액체는 디메틸파라톨루이딘(DPMT)와 같은 화학 활성제(촉매)를 포함한다. 2개의 조성물이 혼합될 때 중합반응이 개시된다.

골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트는 한편으로 메인모듈 및 다른 한편으로 장치의 각각의 사용단계들에 따라 메인모듈에 연결되거나 되지 않게 적용된 각각의 상기 악세서리들을 포함한다.

악세서리는 혼합유닛(또는 믹서)을 포함한 복수의 기능모듈들, 주입유닛(또는 주사기), 및 하기에 더 설명되는 이송유닛을 포함한다. 이들은 또한 메인모듈에 대한 탈착식 클로징 캡과, 바람직하게는 깔대기를 포함하나, 상기 깔대기는 필수적이지 않다.

도 1 및 도 2를 참조로, 메인모듈(1)은 가령 내벽, 개방 근단부(1a) 및 개방 원단부(1b)를 갖는 중공 실린더 바디의 형태를 갖는다. 다시 말하면, 실린더 바디(1)는 각각의 단부(1a 및 1b)에서 개방된다.

원단부(1b)는 메인모듈(1)의 내벽에 의해 형성된 실린더의 직경과 같은 직경을 갖는 개구가 있다.

골시멘트의 조성물은 이 실린더 바디(1)에 혼합되며, 상기 실리더 바디를 또한 이하 믹싱바디라 한다.

일실시예에 따르면, 메인모듈(1)은 내벽에 연속 또는 불연속 내부 스크류 스레드 또는 근단부(1a) 및 원단부(1b)에서 메인모듈의 외벽에 연속 또는 불연속 내부 스크류 스레드를 가질 수 있다. 이들 스크류 스레드는 메인모듈을 예시된 클로징 캡(2)과 같이 악세서리들 중 하나에 연결하는데 사용된다. 이를 위해, 캡은 외부면에 스크류 스레드 또는 내부면에 상보적인 내부 스크류 스레드를 각각 가질 수 있다. 이런 식으로 원단부(1b)에 연결되면, 캡(2)은 도 2에 도시된 바와 같이 이 원단부(1b)에 믹싱바디(1)를 막는다. 이로써 형성된 클로저(closure)는 물이 새지 않게 된다. 필요하다면, 미도시된 씰, 가령 믹싱바디(1)의 원단부(1b)의 외주에 대해 가압하도록 캡(2)의 기저부에 설비된 오링이 이런 수밀성을 보장하거나 수밀성에 기여한다.

사용 단계에 따라, 키트의 악세서리들 중 2개가 각각의 단부들에 하나씩 동시에 믹싱바디(1)에 연결될 수 있다. 또한, 그리고 후술된 바와 같이, 하나 이상의 악세서리들이 연이어 믹싱바디(1)의 동일 단부에 연결될 수 있다.

본 명세서에 기술된 실시예에서, 키트의 악세서리들이 스크류 스레드에 의해, 바람직하게는 수밀성을 보장하는 씰과 함께, 메인모듈에 연결된다. 그러나 이는 이 연결을 획득하는 유일한 수단이 아니다. 연결은 또한 메인모듈과 악세서리에 제공된 상호 상보적인 수단을 이용해, 가령, 스냅핏 수단에 의해 획득될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 깔대기(3)의 실린더부는 근단부(1a)에서 전혀 연결없이 믹싱바디(1) 내부에 간단히 삽입될 수 있다. 이를 위해, 깔대기(3)의 실린더부의 외직경은 믹싱바디(1)의 내직경보다 약간 더 작고, 깔대기(3)의 원추부와 플레어부는 상기 메인바디(1) 외부로 튀어나오며 이로써 도 2에 도시된 바와 같이 메인모듈이 위치되거나 수직으로 보유될 때 단지 중력의 영향 하에 안정적인 위치에 깔대기를 보유하게 된다. 대안으로, 깔대기는 믹싱바디(1)의 근단부(1a)에 연결되게 형성될 수 있다. 이를 위해, 깔대기의 실린더부는, 가령, 다른 악세서리들을 메인모듈에 연결하기 위해 근단부(1a)에 제공된 믹싱바디(1)의 외부 스크류 스레드와 상보적인 내부 스크류 스레드를 가질 수 있다.

선택적으로 깔대기(3)를 이용해 골시멘트의 조성물을 믹싱바디(1)에 적재하는 단계에서, 사용자는 근단부(1a)를 통해 상기 바디에 골시멘트를 형성하도록 혼합되는 조성물을 붓는다. 이들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 필연적으로 프리폴리머 비드를 포함한 분말(101)과 필연적으로 모노머를 포함한 액체(102)로 구성된다.

이 동작 동안, 믹싱바디(1)의 타단, 즉 원단부(1b)는 캡(2)에 의해 닫힌다.

깔대기의 사용은 한번 혼합된 후 시멘트의 최종 조성물에 영향을 끼칠 수 있는 피혼합 제품들 중 어느 하나의 어떤 손실도 방지한다.

2개 물질들이 혼합바디(1)에 부어진 후, 또 다른 악세서리, 즉 혼합 유닛에 양보하기 위해 깔대기(3)가 제거된다.

도 3, 4, 및 5를 참조로, 깔대기 모듈들 중 하나는 실제로 혼합 유닛, 또는 믹서(7)이다. 믹서(7)의 기능은 사용자가 메인모듈(1)의 바디에 골시멘트의 성분들(101 및 102)을 혼합시킬 수 있게 하는 것이다. 이를 위해, 믹서(7)는 혼합단계에서 믹싱바디(1)의 근단부(1a)에 연결되도록 형성되는 반면 상기 믹싱바디의 원단부(1b)는 클로징 캡(2)에 의해 여전히 닫혀 있다.

믹서(7)는 캡(4), 및 상기 캡을 관통하는 액츄에이션 로드(5)를 포함한다.

캡(4)은 믹싱유닛(7)이 상기 메인모듈에 연결될 때 믹싱바디(1)의 근단부(1a)를 막도록 형성된다. 이 연결을 하기 위해, 캡(4)은 믹싱바디(1)의 근단부(1a)의 외부 스크류 스레드와 상보적인 내부 스크류 스레드를 포함할 수 있다.

액츄에이션 로드(5)는 외부적으로 외관이 평평한 가령 실린더 형태의 고체 재료로 제조된 세장형 바디 형태로, 직경이 실질적으로 믹싱바디(1)의 내직경보다 적고, 상응하는 길이는 길이방향 축을 따라 상기 바디의 길이와 대략 같거나 더 크다.

믹서(7)가 메인모듈(1)에 연결될 때 메인모듈의 바디에 밀어 넣도록 되어 있는 단부들(5b) 중 하나에서, 액츄에이션 로드(5)는 조성물(101 및 102)를 혼합하는데 연루된 믹싱 블레이드, 가령 도면에 도시된 바와 같이 오픈워크(openwork) 블레이드 또는 논-오픈워크 페일(pale)을 포함한다. 이들 블레이드들은 로드(5)가 달린 한 조각의 재료로 또는 믹서(7)의 로드(5)의 단부(5b)에 단단히 연결되도록 설비 및 고정된 하나 또는 복수의 부분들의 형태로 제조될 수 있다.

단부(5b)에 대향한 단부들(5a)의 다른 하나에서,믹서(7)가 상기 메인모듈에 연결된 경우 메인모듈(1) 외부로부터 사용자가 로드를 작동시킬 수 있는 조작핸들(6)이 로드(5)에 설비되어 있다. 도면에 도시된 예에서, 핸들(6)은 상보적인 외부 스크류 스레드를 포함한 단부(5a)에서 로드(5)에 연결된다. 핸들(6)은, 혼합단계 동안, 로드(5)의 길이방향 축의 평행이동 및 회전이동을 제공하기 위해 사용자가 믹싱유닛을 파지하고 조작하게 한다. 이들 이동들은 필요한 시간 동안 그리고 균일하고 사용할 준비가 된 시멘트(100)를 얻는데 필요한 다이나믹스로 분말(101) 및 액체(102)를 섞도록 반복된다(도 5). 원단부(1b)는 메인모듈의 내벽에 의해 형성된 실린더의 직경과 같은 직경의 개구가 있어, 분말(101)과 액체(102)의 완전한 혼합 및 균일한 시멘트(100)를 얻는 것이 용이해진다.

믹서(7)의 캡(4)은 가령 중심에 로드(5)가 슬라이드 및 회전할 수 있는 구멍(4a)을 포함한 것을 제외하고 상술한 클로징 캡(2)과 같다. 구멍(4a)은 가령 씰링 스트립(4b)과 연관될 수 있다. 일예로, 이런 스트립들 중 2개는 이에 따라 상기 믹싱바디에 연결된 캡(4)에 대해 믹싱바디(1)에서 움직임 동안 로드(5)와 접촉수밀성을 가능하게 한다. 이런 식으로, 로드(5)는 핸들(6)을 통해 사용자에 의한 작동에 응답해 상기 로드의 길이방향 축에 대해 물이 새지 않게 회전운동하고 상기 길이방향 축을 따라 물이 새지 않게 평행이동하게 작동될 수 있다. 믹싱유닛(7)은 메인모듈(1)에 연결될 경우 로드(5)의 길이방향 축도 또한 상기 메인모듈의 실린더형 바디의 길이방향 축과 일치하는 것에 유의해야 한다.

도 6, 7, 8, 9 및 10을 참조로, 다른 기능모듈은 이송유닛 또는 피스톤(9)이다. 피스톤(9)의 기능은 사용자가 시멘트(100)를 메인모듈(1)의 바디에서 주입유닛 또는 주사기로 전달할 수 있게 하는 것으로, 주사기는 후술되는 또 다른 악세서리이다. 이를 위해, 이송유닛(12)은 믹싱유닛(7) 대신에 혼합단계에 이어 이송단계에서 메인모듈의 근단부(1a)에 연결되도록 형성된다. 이 연결이 먼저 행해지는 반면, 믹싱모듈(1)의 원단부(1b)는 여전히 클로징 캡(2)에 의해 닫혀 있다.

제안된 키트에서, 이송유닛(12)은 공통요소가 전혀 없다는 점에서 믹싱유닛(7)과 완전히 구별된다. 즉, 한편으로, 사용준비된 균일한 시멘트가 얻어질 때까지 시멘트의 조성물을 혼합하는 기능과, 다른 한편으로, 시멘트를 주입하는데 사용된 주사기에 혼합이 실행된 메인바디로부터 시멘트를 전달하는 기능이 서로 구별되고 별개이며, 또한 그 자체로 주사기와 구별되는 키트의 2개의 악세서리들에 의해 실행된다. 이들은 서로 분리되고 별개인 동작 단계들에서 서로 연이어 수행된다. 그럼에도 불구하고, 메인모듈(1)의 바디는 믹싱유닛과 연이어 연결된 후 이송유닛과 연결된다. 또한, 이는, 주입단계 동안, 주사기를 파지하기 위한 수단으로서 사용자에 의해 사용될 수 있기 때문에 장치의 인체공학과 연관된다.

피스톤(7)은 캡(8)과 상기 캡을 관통하는 액츄에이션 로드(9)를 포함한다.

캡(4)처럼, 캡(8)은 이송유닛(12)이 상기 메인모듈에 연결될 경우 메인모듈의 바디의 근단부(1a)를 막도록 형성된다. 이 연결을 하기 위해, 캡(8)은 메인모듈(1)의 바디의 근단부(1a)의 외부 스크류 스레드와 상보적인 내부 스크류 스레드를 포함할 수 있다.

액츄에이션 로드(9)는 가령 실린더 형태의 고체 재료로 제조된 세장형 바디 형태로, 직경이 실질적으로 믹싱모듈(1)의 바디의 내직경보다 적고, 길이는 길이방향 축을 따라 상기 바디의 길이와 대략 같거나 더 크다. 외부가 평평한 믹서(7)의 로드(5)와 달리, 피스톤(12)의 로드(9)는 길이의 상당 부분에 걸쳐 스레드되어 있다. 실제로, 이는 스크류 스레드(9c)를 포함한다.

피스톤(12)이 상기 메인모듈에 연결될 때 메인모듈(1)의 바디에 밀어 넣도록 되어 있는 단부들(9b) 중 하나에서, 액츄에이션 로드(9)는 메인모듈(1)의 실린더 바디의 내직경과 같은 외직경를 갖는 실리더 형태의 피스톤 헤드를 포함한다. 보다 일반적으로, 피스톤 헤드는 메인모듈(1)의 바디의 내부 횡단면의 형태와 상보적인 형태의 횡단면을 갖는다. 원단부(1b)가 메인모듈(1)의 내벽에 의해 형성된 실린더의 직경과 같은 직경의 개구를 갖기 때문에, 피스톤 헤드의 모양은 이점적으로 단순하다. 즉, 평평하다. 이 단순한 형태는 제조하기가 경제적이고 사용자가 쉽게 메인모듈(1)의 바디에서 주입유닛으로 모든 시멘트를 이송하게 할 수 있다. 도시된 예에서, 이 피스톤 헤드는 로드(9)가 달린 한 편의 재료로 제조되고 따라서 이하 참조부호 9b라 한다. 그러나, 피스톤(12)의 로드(9)의 단부(9b)에 단단히 연결되도록 설비 및 고정된 하나 또는 복수의 부분들의 형태로 제조될 수 있다. 메인모듈(1)의 실린더 바디가 다소 탄성을 보인다면, 피스톤의 헤드(9b)의 외직경은 상기 바디의 내직경보다 심지어 약간 더 클 수 있다. 피스톤 헤드(9b)는 오링(10)이 수용되고 피스톤 헤드와 메인모듈(1)의 실린더 바디의 내부 벽 간에 수밀성을 보장하도록 형성된 환형 그루브를 포함한다.

피스톤(12)의 캡(8)은 중심에 로드(9)의 바디의 스크류 스레드(9c)와 상보적인 스레드 구멍(8a)을 포함하는 것을 제외하고 상술한 믹서(7)의 캡(4)과 유사하다. 이들 2개의 스크류 스레드들의 결합은 로드(9)와 이에 따라 피스톤 헤드(9a)가 방향, 즉, 로드(9)가 작동되는 가령 사용자가 조작하는 나사조임 또는 언나사풀림 방향을 따라 모듈(1)의 실린더 바디에서 앞뒤로 움직이게 할 수 있다. 다시 말하면, 길이방향 축 주위로 피스톤 로드(9)의 회전이 상술한 스크류 스레드의 효과에 의해 상기 축을 따라 평행이동으로 변환된다. 피스톤(12)이 메인모듈(1)에 연결되면, 로드(9)의 길이방향 축도 또한 상기 메인모듈의 실린더 바디의 길이방향 축과 일치하는 것에 유의해야 한다.

단부(9b)에 대향한 단부들(9a) 중 다른 하나에서, 로드(9)에는 피스톤(9)이 상기 메인모듈에 연결된 경우 메인모듈(1) 외부로부터 사용자에 의해 상기 로드의 작동을 가능하게 하는 조작핸들(11)이 설비되어 있다. 도면에 도시된 예에서, 핸들(11)은 내부 스크류 스레드에 의해 바람직하게는 로드(9)의 바디의 스크류 스레드(9c)로부터 떨어져 있는 상보적인 외부 스크류 스레드를 포함한 단부(9a)에서 로드(9)에 연결된다. 가령 스냅피팅, 본딩, 너트, 또는 하나 또는 복수의 키들과 같이 당업자의 이해 내에서, 피스톤(12)을 전진시키기 위해 로드(9)의 회전이동이 핸들(11)을 통해 사용자에 의해 전달되더라도, 로드(9)와 핸들(11)의 적절한 연결을 보장하기 위해 다른 수단들이 제공될 수 있다.

핸들(11)은, 이송단계 동안, 설명되는 바와 같이 이 바디에 시멘트를 밀어넣도록, 메인모듈(1)의 바디의 길이방향 축을 따라 평행이동을 적용하도록 사용자에 의한 이송유닛의 파지와 조작을 가능하게 한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 이송유닛(12)이 메인모듈(1)의 바디에 체결된 후에, 장치는 가상의 수평축 주위로, 즉, 상하 또는 그 반대로 180도 역전될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 장치는 이런 식으로 역전되고, 시멘트(100)는 피스톤 헤드(9a)에 반하여 중력적으로 떨어진다. 그런 후, 키트의 마지막 악세서리를 이용해 조작을 계속하도록 클로징 캡(2)이 믹싱바디(1)의 원단부(1b)로부터 제될 수 있다.

실제로, 키트는 메인모듈의 악세서리, 즉, 도 11, 12, 13, 14 및 15를 참조로 설명되는 주입유닛 또는 주사기로서 다른 기능모듈을 더 포함한다.

이 주입유닛(24)은 이송단계뿐만 아니라 상기 이송단계에 이어 주입단계에서 클로징 캡(2) 대신 메인모듈의 원단부(1b)에 연결되는 것이 적절하다. 이런 식으로 연결되면, 이송단계 동안 메인모듈로부터 이송된 시멘트를 수용할 수 있다. 연이어, 주입단계 동안, 사용자는 골시멘트를 타겟 사이트로, 가령 치료될 척추골로주입할 수 있다.

도시된 바와 같은 실시예에서, 주입유닛(24)은 주입될 채비가 된 골시멘트를 수용하도록 내부챔버가 형성된 세장형 메인바디(13)를 포함한다.

도 20을 참조로, 주입 유닛(24) 메인바디(13)는 3개의 개구들(13a, 13b 및 13c)을 갖는다. 메인바디(13)의 각각의 단부에 있는 2개의 개구들(13a 및 13c)은 각각 상기 바디에서 주사기의 외부로 나온 시멘트와 피스톤(22)의 스레드 로드에 대해 상기 바디(13)의 길이방향 축을 따라 설비된 통로축을 각각 갖는다.

스레드 개구(13c)는 축이 바디(13)의 길이방향 축과 가령 수직으로 교차하는 골시멘트에 대한 통로를 갖는다. 개구(13c)는 메인모듈(1)의 믹싱바디로부터 상기 메인바디(13)의 내부챔버에 시멘트를 들이도록 형성된 골시멘트 유입구이다. 이를 위해, 메인바디(13)의 개구(13c)는 도 11, 12, 13, 14 및 15에 도시된 바와 같이 원단부(1b)에서 믹싱바디(1)에 나사조음으로써 연결되도록 스레드되어 있다. 골시멘트의 흡입구는 메인모듈(1)의 근단부(1a)에 이송유닛(12)이 연결될 경우에 실행되고, 믹싱바디에 있는 시멘트(100)를 상기 메인모듈의 원단부(1b)를 향해 밀어넣기 위해 사용자에 의해 작동되는 반면, 상기 원단부는 상술한 바와 같이 주사기의 유입구(13c)에 연결된다.

원단부(1b)에는 메인모듈(1)의 내벽에 형성된 실린더의 직경과 같은 직경의 개구가 있기 때문에, 상기 모듈과 주입유닛(24) 간의 연결이 기계적으로 강화된다. 따라서, 이송 및 주입단계 동안, 사용자는 본 발명에 따른 장치가 파손될 수 있다는 우려 없이 메인바디(1)를 건(gun) 스타일의 핸들로서 이점적으로 파지할 수 있다.

개구(13a)는, 골시멘트 주입단계에서, 사용자의 동작에 응답해 골시멘트(100)를 주입유닛(24) 밖으로 분주할 수 있도록 형성된 골시멘트 배출구이다. 이를 위해, 메인바디(13)의 개구(13a)는 "루어-락(luer-lock)" 타입 연결(23)로 몰딩되고, 이 연결은 외과 시술 동안 사용될 수 있는 다른 의료장치들, 바람직하게는 다양한 형태 및 횡단면의 주입 노즐들에 주사기의 연결을 가능하게 한다.

마지막으로, 개구(13b)는 피스톤 로드가 확장되게 하도록 형성된다. 실제로, 주사기(24)는 또한 도 18에 도시된 바와 같은 피스톤(22)을 포함한다. 피스톤(22)은 피스톤 헤드(18)뿐만 아니라 상기 피스톤 헤드를 작동시키기 위한 로드(17), 가령, 스레드 로드를 포함한다. 피스톤 헤드(13)는 주사기의 메인바디(13)의 내부 챔버에 위치된 골시멘트를 배출구(13a)를 향해 밀어내게 형성된다. 이를 위해, 피스톤 헤드(18)는 주입 유닛(24) 외부로부터 사용자에 의해 작동될 수 있는 액츄에이션 로드(17)를 통해 메인바디(13)에서 개구(13b)로부터 배출구(13a)로 이동된다. 이 동작은 골시멘트를 배출구(13a)를 향해 밀어내는 효과 함께 메인바디(13)의 내부 챔버에서 피스톤 헤드(18)의 이동을 촉발시킨다.

특히 도 18을 참조하면, 스레드 로드(17)는 피스톤 헤드(18)에 대향한 스크류 스레드의 단부(17a)에 파지 및 조작 핸들(20)의 위치지정을 가능하게 하는 숄더를 갖는다. 핸들(20)은 로드(17)의 말단부에 다른 스크류 스레드(17c)에 나사고정되는 너트(21)에 의해 적소에 보유될 수 있다. 로드(17)는 피스톤 헤드(18) 측상의 단부(17b)에 다른 숄더를 갖고, 이 숄더는 이 숄더에 대하여 로드(17)에 락(lock)되는 엔드 피스(18)를 수용한다. 이 엔드 피스(18)는 오링(19)이 끼워지는 환형 그루브를 갖고, 주사기(24)의 메인바디(13)에서 피스톤 헤드(18)의 밀수성을 보장한다.

도 19를 참조로, 주사기(24)의 메인바디(13)의 길이방향 축을 따라 배출구(13a)에 대향한 개구(13b)는 중간부(16)를 수용하고, 상기 중간부에 의해 피스톤(22)의 스레드 로드(17)가 주사기의 상기 메인바디에 연결된다.

기술된 예에서, 중간부(16)는 스레드식 중앙구멍을 포함하고, 이 내부 스크류 스레드는 로드(17)의 스크류 스레드와 상보적이다. 더욱이, 중간부(16)는 가령 각각 스틸(14 및 15)로 제조된 2개의 실린더 로드에 의해 주사기(24)의 메인바디(13)에 연결된다. 그럼에도 불구하고, 키트의 다양한 요소들이 제조되는 재료들에 따라 본딩, 용접, 스냅 피팅 또는 강제 끼움과 같이 이 연결의 다른 실시예들도 가능하다.

장치의 주사기(24)의 사용은 다음과 같다.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 주사기(24) 및 믹싱바디(1)가 함께 연결된 다음, 골시멘트는 이송단계 동안 믹싱바디(1)로부터 주사기의 메인바디(13)로 이송될 수 있다. 이 이송은 길이방향 축을 따라 믹싱바디(1)에 피스톤(9)의 이동을 유도하는 이송유닛(12)의 핸들(11)을 통한 피스톤(9)의 나사조임에 의해 이루어진다.

도 21에 도시된 바와 같이, 골시멘트가 전체적으로 주사기(24)의 메인바디(13)의 용적에 이송된 다음, 장치는 치료될 척추골의 척주에 골시멘트를 주입할 준비가 된다.

그런 후, 주입단계 동안 핸들(20)에 회전이동을 적용함으로써 주입이 수행되고, 상기 이동으로 주사기의 피스톤(22)의 평행이동이 야기된다. 이는 도 22에 도시된 바와 같이 배출구(13a)까지 길이방향 축을 따라 골시멘트(100)를 주사기(24)의 메인바디(13)에 밀어넣는 효과를 갖는다.

특히 도 19, 20 및 21에 도시된 일실시예에서, 주입유닛은 유입구가 골시멘트 유입구(13c)와 연결되고 배출구가 골시멘트 배출구(13a)를 향해 지향된 메인바디(13)의 내부챔버에 이르는 경사진 채널(13d)을 포함한다. 이 채널(13d)은 비스듬한 개구를 갖고, 상기 개구는 골시멘트 배출구(13a)를 향해 골시멘트(100)가 밀려질 수 있게 피스톤 헤드(18)가 관통하도록 형성된다.

몇몇 실시예에서, 메인모듈(1)의 믹싱바디 및/또는 주입 유닛(24)의 믹싱바디(13)는 사용자가 시멘트를 관찰할 수 있도록 폴리카보네이트와 같이 투명한 재료로 제조될 수 있다. 특히, 사용자는 이로써 단지 시각적 검사에 의해 특히 믹상 단계 동안 시멘트의 균일도와 점성, 및 각각 이송단계 및 주입단계 동안 전진을 확신할 수 있다.

본 발명은 상세한 설명과 도면에 기술되고 예시되었다. 본 발명은 본 명세서에 나타낸 실시예들에 국한되지 않는다. 본 명세서 및 첨부도면을 숙독할 때 당업자에 의한 다른 변형 및 실시예들도 추론되고 실행될 수 있다.

특허청구범위에서, "포함하다"라는 용어는 다른 요소들 또는 다른 단계들을 배제하지 않는다. 제시되고/되거나 특허 청구된 다양한 특징들도 이점적으로 결합될 수 있다. 명세서 또는 다른 종속항의 표현은 이 가능성을 배제하지 않는다. 참조부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해해서는 안된다.

Claims (11)

1. 한편으로는 메인모듈(1), 및 다른 한편으로는, 탈착식 클로징 캡(2)과 복수의 기능모듈들(7,12,24)을 포함한 악세서리를 구비하고, 상기 악세서리는 장치의 각각의 사용 단계들에 따라 메인모듈에 각각 연결되거나 되지 않게 형성된 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치로서,
   - 메인모듈은 사용 단계에 따라 장치의 하나 또는 복수의 악세서리들에 각각 연결되도록 형성된 내벽, 개방 근단부(1a), 및 개방 원단부(1b)가 있는 중공 실린더 바디이고, 상기 원단부(1b)는 중공 실린더 바디의 내벽에 의해 형성된 실린더의 직경과 같은 직경을 갖는 개구를 포함하며,
   - 기능모듈들 중 하나는 혼합 단계에서 상기 메인모듈의 원단부(1b)가 클로징 캡(2)에 의해 닫힌 동안 메인모듈의 근단부(1a)에 연결되고, 사용자가 메인모듈(1)의 바디에 골시멘트의 적어도 두 화합물을 혼합하게 하도록 형성된 믹싱유닛(7)이며,
   - 다른 기능모듈은 혼합단계에 이어 이송단계에서 뿐만 아니라 상기 이송단계에 이어 주입단계에서 클로징 캡 대신 메인모듈의 원단부(1b)에 연결되고 사용자가 본 시멘트를 주입하게 하도록 형성된 주입유닛(24)이고,
   - 믹싱유닛과 구별되고 상기 믹싱유닛과 전혀 공통요소가 없는 여전히 다른 기능모듈은, 이송단계에서 믹싱유닛 대신, 메인모듈의 근단부(1a)에 연결되고 사용자가 메인모듈의 바디로부터 주입유닛으로 골시멘트를 이송할 수 있도록 형성된 이송유닛(12)인 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   악세서리는, 혼합단계 이전에, 메인모듈의 원단부(1b)가 클로징 캡(2)에 의해 닫힌 동안, 상기 메인모듈의 바디에 혼합될 골시멘트의 화합물을 메인모듈의 근단부(1a)를 통해 부을 수 있도록 형성된 깔대기(3)를 더 포함하는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   믹싱유닛(7)과 이송유닛(12)은 각각 캡(4,8)과 상기 캡을 관통하는 액츄에이션 로드(5,9)를 포함하고, 각각의 유닛들의 캡은 해당 유닛이 상기 메인모듈에 연결될 때 메인모듈의 바디의 근단부(1a)를 막도록 형성된 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   - 믹싱유닛(7)의 액츄에이션 로드(5)는 메인모듈의 바디에 밀어넣도록 되어 있는 상기 로드의 제 1 단부(5b)에 믹싱 블레이드뿐만 아니라 메인모듈 외부에서 사용자가 작동시킬 수 있는 상기 로드의 제 2 단부(5b)에 핸들(6)을 파지하는 것을 포함하고,
   - 믹싱유닛의 캡은 씰링 스트립과 연결된 구멍(4a)을 포함하고, 상기 로드의 핸들을 통해 사용자에 의한 동작에 응답해, 상기 구멍을 통해 믹싱유닛의 로드가 상기 로드의 길이방향 축을 따라 물이 새지 않게 회전될 수 있고 메인모듈의 실린더 바디의 길이방향 축을 따라 물이 새지 않게 평행이동될 수 있는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   - 이송유닛(12)의 액츄에이션 로드(9)는 적어도 길이의 일부에 스레드되어 있고 메인모듈의 바디에 밀어넣도록 되어 있는 상기 로드의 제 1 단부(9b)에 피스톤 헤드뿐만 아니라 메인모듈 외부에서 사용자에 의한 동작을 가능하게 하는 상기 로드의 제 2 단부(9a)에 파지핸들(11)을 포함하고,
   - 피스톤 헤드는 메인모듈의 바디의 내부 횡단면의 형태와 상보적인 형태의 횡단면을 갖고 상기 피스톤 헤드에 씰을 수용하기 위한 외주 그루부가 형성되며,
   - 상기 로드의 스크류 스레드와 결합시, 이송유닛의 캡(8)은 이송유닛(12)의 액츄에이션 로드(9)를 상기 유닛의 캡에 연결하기 위한 스레드 구멍을 포함하고, 이로써 상기 로드의 핸들을 통해 사용자에 의한 동작에 응답해 상기 로드가 나사조임/나사풀림에 의해 피스톤을 동작시키도록 작동될 수 있는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   주입유닛은:
   - 주입하기 위해 준비된 골시멘트를 수용하도록 형성된 내부챔버가 달린 세장바디(13);
   - 이송유닛(12)이 상기 모듈의 원단부(1b)에 연결되고 사용자에 의해 작동될 때, 메인모듈(1)의 바디로부터 내부챔버로 골시멘트가 들어가게 하도록 형성된 골시멘트 유입구(13c);
   - 골시멘트(100)를 밀어넣기 위해 세장바디(13)의 내부챔버에 피스톤 헤드를 동작시키도록 주입유닛(24) 외부로부터 사용자에 의해 작동될 수 있는 피스톤 헤드(18) 및 상기 피스톤 헤드의 액츄에이션 로드(17); 및
   - 피스톤 헤드(18)의 액츄에이션 로드(17)를 통해 사용자에 의한 동작에 응답해 주입유닛 외부로 골시멘트를 분주하도록 형성된 골시멘트 배출구(23)를 포함하는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   주입유닛은 골시멘트 유입구(13c)와 결합된 유입구와 골시멘트 배출구(23)를 향해 지향된 세장바디(13)의 내부챔버에 이르는 배출구, 뿐만 아니라 채널에 비스듬한 개구를 갖는 경사진 채널(13d)을 포함하고, 상기 개구는 골시멘트(100)가 상기 골시멘트 배출구(23)를 향해 밀려질 수 있도록 피스톤 헤드(18)가 통과하게 형성된 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   메인모듈(1)은, 원단부(1b)에서, 주입유닛을 메인모듈(1)에 연결하는 것을 보장하기 위해, 상기 주입유닛의 유입구(13c)에서 주입유닛(24)의 상보적인 스크류 스레드와 결합하도록 형성된 스크류 스레드를 포함하는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   메인모듈(1)은, 근단부(1a)에서, 믹싱유닛(7)과 이송유닛(12)의 각각이 캡들(4,8)의 상보적인 스크류 스레드와 결합하도록 형성된 스크류 스레드를 포함하는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    원단부(1b)에는 메인모듈(1)의 내벽에 의해 형성된 실린더의 직경과 같은 직경을 갖는 개구가 있는 골시멘트를 혼합 및 주입하기 위한 키트-타입의 장치.
11. 한편으로는 내벽과, 직경이 중공 실린더 바디(1)의 내벽에 의해 형성된 실린더의 직경과 같은 개방 근단부(1a) 및 개방 원단부(1b)가 있는 중공의 실린더 바디 형태의 메인모듈(1), 및 다른 한편으로는, 탈착식 클로징 캡(2)과 복수의 기능모듈들(7,12,24)을 포함한 악세서리를 구비한 키트-타입의 장치를 이용해 인간을 제외한 동물의 뼈수술을 위해 골시멘트를 혼합 및 주입하는 방법으로서,
    a) 혼합 단계에서, 메인모듈의 원단부(1b)가 클로징 캡(2)에 의해 닫힌 동안, 기능모듈들 중에 하나 또는 믹싱유닛(7)을 메인모듈의 근단부(1a)에 연결시키는 단계 및 메인모듈(1)의 바디에 골시멘트의 적어도 두 화합물을 혼합하는 단계;
    b) 혼합 단계에 이은 이송단계에서:
    b1) 믹싱유닛과 구별되고 상기 믹싱유닛과 공통요소가 전혀 없는 다른 기능모듈 또는 이송유닛(12)을 믹싱유닛 대신 메인모듈의 근단부(1a)에 연결하는 단계;
    b2) 다른 기능모듈 또는 주입유닛(24)을 클로징 캡 대신 메인모듈의 원단부(1b)에 연결하는 단계;
    b3) 메인모듈의 바디로부터 주입유닛으로 골시멘트를 이송하는 단계; 및
    c) 이송단계에 이어 주입단계에서, 골시멘트를 주입하는 단계를 포함하는 키트-타입의 장치를 이용해 인간을 제외한 동물의 뼈수술을 위해 골시멘트를 혼합 및 주입하는 방법.

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