KR20070035560A - 나선형 플루트를 갖는 내부 수질 로드 - Google Patents

Abstract

본 발명의 IM 로드는 바람직하게는,주입하는 동안 그리고 긴 뼈(long bone)에서 로드의 마지막 포지션에서, 로드에게 그것이 주입되는 긴 뼈(long bone)의 비틀림 또는 밴드를 따르도록 디자인된 다양한 평면(plane)에서 다중 곡선 부분(multiple curved section)을 제공한다. 게다가, 다양한 평면에서의 다중 곡선 부분은 뼈로 그것이 주입될 때에 IM 로드의 적절한 회전을 가이드함에 의해 주입 과정에서 돕는 IM 로드의 일부의 코-플레너 곡률(curvature)을 야기시키면서 오버랩될 수 있다. 로드의 말단부를 연장하는(extending )나선형 플루트(flute)는, 비틀어진 로드의 적절한 단편이 적절한 위치에서 뼈의 적절한 부분과 순응하도록 하기 위하여, 역시 주입하는 동안 그것의 세로축 주위에서 로드를 적절히 가이딩하고 오리엔팅(orienting)하는 것을 돕는다.

Description

나선형 플루트를 갖는 내부 수질 로드{INTRAMEDULLARY ROD WITH SPIRALING FLUTES}

본 발명은 일반적으로 뼈 골절의 내적인 치료를 위한 시스템과 관련되며, 특별히 예를 들어 긴 뼈(long bone) 골절의 치료에서 사용되는 것들과 같은 내부 수질 골절 치료 장치에 관한 것이다.

대퇴부와 같은 긴 뼈(long bone)의 골절은 영향 받은 뼈의 내부수질 도관(medullary canal)으로 주입되는 IM 로드(intramedullary rod("IM rod"))를 사용하면서 종종 치료된다. 관련 기술 분야에서 잘 알려진 봐와 같이, IM 로드는 일반적으로 나선형 칼을 갖는 네일링 장치를 포함하는 스크루나 네일과 같은 연관된 크로스-멤버(cross-member)와 함께 긴 로드를 포함한다. IM 로드는 부서진 뼈 조각을 안정시키고 모으기 위하여 IM 로드를 통해 그리고 뼈 조직으로 연관된 이 크로스-멤버들의 배치를 허락하는 다양한 가로지르는 홀(hole)을 포함한다. 예를 들어, 대퇴부의 목 및/또는 머리의 영역에서의 골절의 치료에서, 크로스-멤버는 인접하는 부분을 통해, 골절을 따라, 그리고 대퇴부 머리로 주입될 수 있다. 더 말단의 쉐프트 형 골절을 위하여, 로킹 스크루(locking screw)는 IM 로드를 통해 놓여질 수 있고, 뼈 골절의 치료를 공급하기 위해 적절한 위치에 뼈 조직으로 놓여질 수 있다.

내부수질 로드를 이식하는 기술은 수질 도관의 센터-라인 즉 피리포르미스 포사(piriformis fossa)로부터의 오프셋의 측면에 있는 포인트를 통한 로드의 주입을 포함한다. 이 기술의 용도의 많은 예들 중의 하나는 지켈(Zickel)의 미국 특허 3,433,220호에 설명되어 있다. 트로챤터(trochanter)의 끝에 있는 골절술은 엔트리 사이트(entry site)를 창조하도록 만들어지고, 구부러지기 쉬운 리머는 그것의 기본적인 해부학에 따르는 반면 수질 도관을 뚫는 것을 수행하기 위해 활용된다. 왜냐하면, 엔트리 사이트의 위치가 수질 도관의 축으로부터 측면으로 오프셋되기 때문에, 기울어지거나 구부러진 틈(opening)이 엔트리 사이트와 수질 도관 사이에 창조된다.

일단 틈이 만들어지면, IM 로드는 엔트리 사이트를 통해 수질 도관으로 주입될 수 있다. 그러나, 측면으로 오프셋된 배치에 있는 IM 로드의 주입점은 가능한 의원성(iatrogenic) 골절의 사이트이다. 이것은 뼈에 대항한 측면의 포인트 부담(transverse point loads)의 우연한 적용에 기인한 골절의 가능성을 야기시킨다. 골절은 엔트리 사이트에서 시작하면서 그리고 IM 로드 주입을 따르는 인터트로챤터릭한 영역을 통해 연장하면서 관찰되어져 왔다.

더하여, 대퇴부의 수질 도관의 모양은 IM 로드의 주입을 복작하게 할 수 있다. 수질 도관은 그것을 길이에 걸쳐서 부드럽고 한결같은(uniform) 전방의(anterior) 보우잉(bowing)을 갖는다. 만일 IM 로드가 전방의 밴드(bend) 또는 곡률(curvature)을 소유하지 못한다면, 측면 포인트 로드(transverse point loads)는 골절을 이끄는 대퇴부의 피질의 벽에 대항하여 행동할지도 모른다. 수질 도관을 오버-리밍(Over-reaming)하는 것은 주입 동안에 쉐프트의 골절을 막을 수 있다. 그러나, 이것은 뼈 파편의 덜 효과적인 치료를 이끌면서 로드와 뼈 사이에 표면 접촉의 질병을 야기시킨다. 또 다른 오버-리밍의 해로운 효과는 밴딩에서의 질병과 뼈의 비틀림 강도이다. 결과적으로, 많은 IM 로드는 대퇴부의 보통의 수질 해부학과 조화하는 전방-후방의 평면(anterior-posterior plane)에 있는 정면의 밴드 또는 커브를 갖는다. 이는 지켈(Zickel)의 미국특허번호3,433,220호와 헤리스의 미국특허번호 제4135507호과 같은 특허에 의해 종래 기술에서 예시되었다.

그러나, 전방-후방(anterior-posterior)의 평면에 있는 로드의 커베이쳐는 측면으로 오프셋된 엔트리 사이트를 통해 IM 로드의 삽입으로부터 일어나는 어려움을 필수적으로 극복하지는 못한다. 일단 로드가 그것의 마지막 포지션에 있으며, 더해진 사이드 포인트 로드는 IM 로드의 인접하는 세그먼트에 의해 뼈에 부과될 수 있다. 왜냐하면, 로드의 정면의 곡률(curvature)은 앤트리 사이트와 수질 도관 사이의 틈의 곡률(curvature)으로의 오르토고널한(orthogonal) 플레인에 있다. 이것은 역시 대퇴부의 연속되는 골절을 야기시킬 수 있다. 결과적으로, 몇몇의 IM 로드는 지켈과 헤리스의 특허에서 개시된 바와 같이 측면의 그리고 중간의 플레인(plane)에서 밴드와 커브를 통합시켜 왔다. 그럼에도 불구하고, 이 측면으로 굽어진 로드들은 주입 또는 제거 절차 동안에 우연한 골절을 제거하는데 완전하게 성공하지는 못했다.

IM 로드가 정면의 커브와 함께 제공될 때에, 주입 전에 그것의 세로 축 주위에서 거의 90 도 정도를 로드를 회전시키는 것은 수질 도관으로의 그것의 주입을 용이하게 할 지도 모른다. 왜냐하면, 로드의 곡률(curvature)이 엔트리 사이트와 수질 도관 사이의 틈의 곡률(curvature)을 더 가깝게 할 수 있기 때문이다. 그래서, 그것이 그것의 마지막 포지션으로 수질 도관으로 이끌어질 때에 로드는 최초에 이것의 회전된 방향에서 주입되고 꼬인다. 그러나, 각각의 포인트에서 요구되는 비틀림의 상응하는 양을 적용하면서 수질 도관으로 로드의 진보(progress)의 정확한 양을 계속적으로 모니터하는 것은 어렵기 때문에, 적절한 시간에 비틀림 힘(twisting force)의 적절한 양을 적용하는 것은 해결하기 어렵다. 게다가, IM 로드는 주입하는 동안 이 비틀림 동작으로 방해하는 로드의 쉐프트(shaft)의 표면을 확장하는 외부 플루트(external flute)를 자주 공급 받는다. 이 외부 플루트는 그들이 향상된 수질의 재혈관화(revascularization), 더 큰 힘을 갖는 감소된 뻣뻣함과 로드와 뼈 계면에서의 향상된 비틀림 필세이션(torsional fixation)과 같은 이익을 제공하기 때문에 바람직한 반면, 수질 도관 내의 뼈를 갖는 플루트의 고용(engagement)은 실제로 로드를 주입하기 위하여 필요한 비틀림을 방해할 수 잇다.

본 발명의 IM 로드는 바람직하게는,주입하는 동안 그리고 긴 뼈(long bone)에서 로드의 마지막 포지션에서, 로드에게 그것이 주입되는 긴 뼈(long bone)의 비틀림 또는 밴드를 따르도록 디자인된 다양한 평면(plane)에서 다중 곡선 부분(multiple curved section)을 제공한다. 게다가, 다양한 평면에서의 다중 곡선 부분은 뼈로 그것이 주입될 때에 IM 로드의 적절한 회전을 가이드함에 의해 주입 과정에서 돕는 IM 로드의 일부의 코-플레너 곡률(curvature)을 야기시키면서 오버랩될 수 있다. 로드의 말단부를 연장하는(extending )나선형 플루트(flute)는, 비틀어진 로드의 적절한 단편이 적절한 위치에서 뼈의 적절한 부분과 순응하도록 하기 위하여, 역시 주입하는 동안 그것의 세로축 주위에서 로드를 적절히 가이딩하고 오리엔팅(orienting)하는 것을 돕는다.

IM 로드는, 수 많은 차이나는 타입의 골절의 효과적인 치료를 허락하면서 크로스-멤버(cross-member)를 받기 위해 그것의 길이 방향을 따라 다양한 위치에서 제공 받는, 인접하는 헤드, 말단의 스템(stem) 및 가로지르는 홀을 갖는 긴 로드를 포함한다. 로드는 추가적으로 측면의 중간 평면에서 적어도 두 개의 접하지 않는 비틀린 부분을, 바람직하게는 적어도 전방-후방의 평면(anterior-posterior plane)에 세 번째 커브를 포함할 수 있다. 스템(stem)은 로드의 표면으로 연장되고 바람직하게는 로드의 세로축 주위에서 거의 90도 정도 꼬여 있는 플루트를 포함할 수 있다. 예를 들어 스크루, 볼트, 네일 및 텍(tack) 같은 다양한 크로스-멤버들이 가로지르는 홀을 통해 그리고 뼈 조직으로 주입을 위해 공급될 수 있다.

대퇴부로의 주입에 앞서, 로드는, 로드의 전방의 비틀림이 엔트리 사이트와 수질 도관 사이에서 틈의 인접하는 비틀림에 거칠게 순응하기 위하여, 그것의 세로축을 기준으로 회전한다. 의사가 그 틈으로 로드를 밀어 넣을 때, 그것의 세로축 주위에서 로드의 점진적인 회전은, 적절한 때, 예를 들어 로드가 엔트리 사이트로 적절한 거리에서 주입될 때에, 바람직하게는 나선형 플루트에 의해서 그리고 IM 로드의 비틀린 비율에 의해서 가이드된다. 이 회전은, 주입 과정 때문에 로드로부터 가로지르는 포인트 로딩(loading)의 최소한을 가지고 긴 뼈의 비틀림과 순응하기 위하여, 로드의 정면의 비틀림을 허락한다. 만일 로드의 비틀어진 부분이 로드의 정확하지 않은 회전 때문에 적절하지 않게 위치한다면, 비틀어진 부분은 잠재적으로 뼈의 두번째 골절을 이끄는 뼈의 사이드에 대항하여 로드(load)를 적용한다. 마침내 주입이 완료에 근접할 때에, 로드의 인접하는 끝에 더 가깝게 위치하는 로드의 비틀어진 단편은 뼈 안에서 그들의 적절한 위치로 회전하고 궁극적으로 뼈 틈 안에서 그들 자신을 정렬시킨다. 선호되는 IM 로드의 특징의 결과로서, 예를 들어 대퇴부와 같은 긴 뼈의 병원성 골절의 가능성은 감소한다. 왜냐하면, 그것은 의사가 긴 뼈로 적절한 모양을 갖는 로드를 종래의 IM 로드가 달성하기 어려운 정도의 정확성을 갖고 주입하는 데에 도움을 받기 때문이다. 이 특징들은 단독으로 또는 조합하여 역시 긴 뼈(예를 들어, 상박골(humerus), 요골/척골(radius/ulna), 대퇴부(femur), 경골/비골(tibia/fibula)) 들의 어떤 것으로도 적응될 수 있고, 게다가 그들의 사용을 용이하게 하는 다른 종류의 내부 골절 치료 장치에도 적응될 수 있다.

개시된 도면은 설명을 위한 것이고, 선택될 수 있는 그리고 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있는 IM 로드의 선호되는 특징들을 설명한다. 이 도면들은 단지 설명을 위한 것이지, 어떤 방식에서도 발명의 범위를 한정하지는 않는다. 본 발명은 단지 청구항에 의해서만 제한된다.

도 1은 나선형 플루트를 갖는 내부 수질 로드의 바람직한 실시예에 대한 측면도이다.

도 2는 도 1의 2-2 라인에 따른 내부 수질 로드의 단면도이다.

도 3은, 로드의 헤드에서 제공되는 다양한 틈을 보여주는, 도 1의 3-3 라인에 따른 내부 수질 로드의 일부의 단면도이다.

도 4는 로드를 통해 그리고 대퇴부의 헤드로 연장되는 두 개의 크로스-멤버를 가지고, 대퇴부로 주입되는 본 발명의 내부 수질 로드를 설명한다.

도 5는 더 큰 트로챤터로부터 더 작은 트로챤터로 연장되는 두 개의 크로스-멤버를 가지고, 대퇴부로 주입되는 본 발명의 내부 수질 로드를 설명한다.

도 6은 장치의 측면의-중간의 평면에서 위치하는 비틀림을 보여주면서, 본 발명의 나선형 플루트를 가지는 내부 수질 로드의 측면도이다.

도 7은 장치의 정면의-후방의 평면에 위치하는 비틀림을 보여주면서, 본 발명의 나선형 플루트를 가지는 내부 수질 로드의 측면도이다.

도 8은 앤드 캡(end cap)의 단면도이다.

도 9는 앤드 캡의 말단 도면(end view)이다.

도 10은 대안의(alternative) 앤드 캡의 단면도이다.

도 1 및 도 2는 대퇴부의 치료를 위애 그리고 대퇴부로의 주입을 위해 설계된 본 발명의 IM 로드의 바람직한 실시예를 보여 준다. IM 로드가 대퇴부에서의 사용을 위해 묘사됨에도 불구하고, 그것의 특징은 상박골(humerus), 요골/척골(radius/ulna), 대퇴부(femur), 경골/비골(tibia/fibula)을 포함하는 긴 뼈 또는 다른 뼈를 위해서도 IM 로드에서 적용을 가진다고 평가된다. 본 발명의 IM 로드는 다양한 골절의 치료를 위해 설계되고, 바람직하게는 헤드 부분(105)에서 외부로 틈(103)을 갖는 내부 수질 로드(100)의 길이를 연장하는 가운데 보어(102)를 포함한다. 캐뉼레이션(cannulation)은 로드가 가이던스(guidance)와 정렬(alignment)을 위해 주입되는 가이드 와이어(guide wire)에 걸쳐서 위치되도록 한다. 게다가, 로드의 캐뉼레이션은 바람직하거나 적절하다면 생략될 수 있다. 로드는, 의사가 적절하게 로드의 마지막 직경과 치료되는 환자의 물리적 및 외과적 특징과 조화되도록 하기 위하여, 다양한 길이와 직경에서 공급될 수 있다. 다른 물질들이 역시 상상될 수 있음에도 불구하고, 로드는 바람직하게는 티타늄과 같은 생물학적으로 비반응성의 금속, 티타늄 함금과 같은 합금, 스테인레스 스틸과 같은 다른 금속 또는 비금속 물질로 구성된다.

바람직하게는, 로드(100)는 도 3에서 보여지는 바와 같이 IM 로드의 측면의-중앙의 평면에 위치하는 측면의 틈을 포함한다. 머리 부분(105)은 선택적으로 측면 구멍들(120)과, 측면 구멍(130) 및/또는 연장된 측면 구멍(140)을 포함할 수 있다. 이 틈들의 각각은 의사에 의해 선호되는 골절 치료 특징을 생성하는 각에서 IM 로드를 통해 연장하는 축을 가질 수 있다. 예를 들어, 측면의 홀들(120, 121)은 로드의 세로축으로부터 35 내지 75 도의 각도에서 가장 바람직하게는 66도의 각도에서의 방향(orientation)한다. 측면의 홀들(120, 121)든 평행한 축을 가질 수 있고, 동일한 직경 보어를 가질 수 있다. 측면 홀(130)은 바람직하게는 로드의 세로축으로부터 25 도 내지 75 도의 각도에서 가장 바람직하게는 45도에서 방향(orientation)한다. 연장된 측면 홀(140)은 로드의 세로축으로부터 바람직하게는 5 내지 35 도에서 가장 바람직하게는 16도에서 방향(orientation)한다. 이 측면의 틈들은 영향 받는 뼈들의 뼈 조직을 인게이지(engage)하는 스크루 또는 네일들과 같은 크로스-멤버들을 받아 들이기 위해 치수가 조절된다. 예를 들어, 만일 대퇴부의 목 골절이 다루어진다면, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 대퇴부의 목 스크루(200)가 측면 홀(120, 121)을 통해 그리고 대퇴부의 머리로 주입될 수 있다. 바람직하게는, 이용되는 대퇴부의 목 스크루는 6.5 mm 직경의 티타늄 레그 스크루(lag screw)이다. 차이나는 그기의 측면 홀(120, 121)은 차이나는 사이즈의 크로스-멤버들과 순응하기 위해 제공될 수 있다. 첫번째 목 스크루는 두번째 목 스크루와 차이나는 사이즈일 수 잇다. 이들 스크루의 두 개의 선택적인 사용은 대퇴부와 관련한 대퇴부 헤드의 회전을 막는 반면에, 대퇴부의 목 스크루의 실을 꿴 끝(210)은 대퇴부 헤드를 인게이지(engage)하고 안전하게 한다. 네일, 헬리칼 블레이드, 텍, 볼트, 핀 등과 같은 관련 분야에서 알려진 다른 적절한 치료 크로스-멤버들은, 그들이 여기서 묘사된 다른 치료 상황의 어떤 것을 위해서도 이용될 수 있으므로, 대퇴부 헤드를 안전하게 하기 위하여 사용될 수 있다고 여겨진다. 대퇴부의 쉐프트 골절의 치료에서, 로킹 스크루(locking screw)는, 수직 방향에서 비틀리게 안정한 치료를 제공하기 위하여 측면의 홀(130)을 통해 및/또는 연장된 홀(140)을 통해, 그리고 더 작은 트론챤터로 주입될 수 있다. 연장된 홀(140)을 통한 싱글 로킹 스크루의 선택적 사용은, 비틀림 치료를 제공하면서, 로드의 말단과의 관계에서 대퇴부의 인접하는 부분이 이동하는 것을 허락한다. 네일(헬리칼 블레이드를 갖는 것들을 포함함), 텍, 볼트, 핀 등과 같은 다른 치료 또는 앵커링 멤버들은 홀(130, 140)을 통해 주입될 수 있다.

로드의 스템(108)는 바람직하게는 말단의 횡단하는 홀(110, 111, 112)을 포함한다. 말단의 홀(110, 112)은 IM 로드의 측면-중앙의 평면(lateral- medial plane)에 위치할 수 있다. 말단의 홀(111)은 바람직하게는 말단의 홀(110, 112)로부터 로드의 세로의 축 주위에서 25도 오프셋되어 있다. 로킹 스크루는 대퇴부로 로드의 말단부를 고착시키기 위하여 말단의 홀(111)로 주입될 수 있고, 말단의 홀(110, 112) 중 하나 또는 둘 모두로도 주입될 수 있다. 차이나는 평면에서 로킹 스크루를 주입함에 의해, 로드는 더 대단한 안정성을 가지고 뼈로 확보될 수 있다. 네일(헬리칼 블레이드를 갖는 것들을 포함함), 텍, 볼트, 핀 등과 같은 다른 고정 또는 앵커링 수단은 홀(110, 111, 112)을 통하여 주입될 수 있다.

로드의 스템(108)는 스템(108)의 표면(106)을 따라 채널들(104) 사이에서 형성된 "플루트"(109)를 갖는 채널같은(channel-like) 포메이션(formation)(104)을 포함한다. 플루트는 바람직하게는 헤드 부분의 베이스 아래로부터 스템(108)의 말단의 끝으로 연장된다. 가장 바람직하게는 플루트(109)는 로드의 인접하는 끝으로부터 약 75mm siwk 95mm 거리에서 시작된다. 종래 알려진 플루트 같이, 플루트(109)는 개선된 수질 재혈관화, 더 대단한 힘을 갖는 감소된 딱딱함 및 로드-뼈 계면에서의 향상된 비틀림 치료를 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 다소 임플리멘트(implement)되었음에도 불구하고, 여섯개의 플루트(109)가 있다. 플루트(109)는 바람직하게는 로드의 세로축(10)에 평행한 곧은 길에서 로드의 스템을 연장하지 못하나, 도 1에서 보여지는 바와 같이 스템(108)의 길이 아래로 나선형 방식에서 연장된다. 플루트들은 바람직하게는 그들의 시작 포인트에서 그들의 종결 포인트로 여행할 때에 IM 로드의 세로의 축(10) 주위에서 거의 90도로 회전하거나 꺼인다. 그러나, 회전의 양은 선호되는대로 변화될 수 있다. 회전의 방향은 일반적으로 IM 로드가 몸체의 왼쪽 사이드로 주입되는지 오른쪽 사이드로 주입되는지에 의존한다. 왜냐하면, 그것은 IM 로드가 바람직하게는 환자의 배후에서 회전하기 때문이다. 그것의 인접하는 끝으로부터 그것의 말단의 끝으로 로드를 볼 때에, 플루트는 왼쪽 사이드의 로드에서는 반시계 방향으로, 오른쪽 사이드의 로드에서는 시계 방향으로 회전할 것이다. 이해할 수 있게, 회전의 방향은 IM 로드의 용도와 구조에 따라 변화할 수 있다.

플루트(109)는 바람직하게는 로드(100)의 나선형 플루트를 형성하기 위해 스템의 표면을 밀링함에 의해 형성된다. 그러나, 플루트(109)는 역시 관련 분야의 기술을 가진 사람들에게 알려진 다른 수단에 의해서도 형성될 수 있다. 더하여, 표면 디포메이션 또는 프로트루션의 다른 타입은 플루트(109)의 역할을 수행할 수 있다.

로드(100)가 엔트리 사이트를 통해 주입되고, 바람직하게는 더 대단한 트론챤터에 위치하고, 대퇴부의 피리포르미스 포사(piriformis fossa) 로부터 그리고 대퇴부 도관으로 오프셋될 때에, 플루트(109)는 뼈 조직을 인게이지하는 경향이 있고, 로드의 꼬이는 모션을 가이드한다. 주입하는 동안 로드의 회전을 방해하는 곧은 플루트를 가진 IM 로드 같지 않게, 로드(100)의 나선형 플루트(109)는 실제로 로드의 꼬임을 돕는다. 세로축 주위의 나선의 회전율이 미리 결정되어 있기 때문에, 회전의 적절한 양은 주입의 양의 함수로서 로드(100)에 적용된다. 이것은 적절한 주입과 구부러진 로드의 최종적인 정렬을 용이하게 하고, 로드(100)의 조속한 또는 지연된 꼬임에 기인한 우연한 뼈 골절의 가능성을 감소시킨다. 역시, 뼈 조직은 곧은 플루트를 갖는 IM 로드를 꼬는 것으로부터 일어나는 커팅으로부터 할애된다.

대퇴부로부터의 로드의 제거는 역시 나선형 플루트(109)의 존재에 의해 용이하게 된다. 치료 과정 동안, 뼈 인그로스(ingrowth)는 IM 로드(100)가 수질 도관 안에서 빈틈 없이 임베드(embed)되도록 한다. 나선형 플루트(109)는, 그것이 수질 도관으로부터 당겨질 때에, 로드(100)가 제거될 때 구부러진 섹션이 뼈로 감소된 횡단의 압력을 적용하기 위하여 로드로 꼬임의 적절한 양을 적용하면서, 로드(100)의 회전을 가이딩함에 의해 제거를 용이하게 한다.

로드(100)는 그것의 길이를 따라 세 개의 구부러진 섹션(301, 302, 303)을 갖는다. 바람직하게는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 그 중 두 개의 섹션은 같은 평면에 위치하고, 나머지 하나는 수직하는 평면에 위치한다. 로드에 있는 다양한 커브는 상용되며, 컴퓨터로 컨트롤되고, 로드(100)로 이들 복합 곡률(curvature)을 통합할 수 있는 벤딩 머신을 사용하면서 형성된다. 이들 뒤틀어진 섹션을 만드는 다른 방법들이 알려져 있고, 장치의 제조를 통해 사용될 수 있다.

첫번째 뒤틀어진 부분(301)은 바람직하게는 인접하는 헤드(105)에서 시작하고, 곧은 부분(304)에서 끝난다. 가장 바람직하게는, 첫번째 커브(301)는 IM 로드의 인접하는 끝으로부터 약 26mm의 거리에서 시작되고, 약 6.5도의 각도로 구부러진다. 첫번째 커브(301)는 바람직하게는 약 100mm 내지 약 500mm의, 더 바람직하게는 약 300mm(약 11.8 인치)의 곡률(curvature) R1의 반지름을 갖는다. 첫번째 커브는 차이나는 위치에서 시작하고 차이나는 각도로 굽어 있고, 곡률(curvature)의 차이나는 반경을 가질 수 있다. 더하여, 첫번째 커브(301)를 위한 곡률(curvature) R1의 반지름은 첫번째 구부러진 단편의 길이에 따라 변할 수 있다. 첫번째 구부러진 단편은 하나의 실시예에서 약 10mm에서 60mm의 길이를 가지며, 더 바람직하게는 대퇴부에 주입되도록 의도된 IM 로드를 위해 약 34mm이다. 첫번째 구부러진 단편(301)의 길이는 디자인 필요(needs)에 의존하면서 위에 언급된 값보다 더 크거나 작아질 수 있다. 로드(100)는 대퇴부 안에서 그것의 마지막 포지션으로 위치할 때에, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 첫번째 커브(301)는 대퇴부의 측면-중앙의 평면(lateral- medial plane)에 위치하고, 몸체로부터 횡단으로 향하고 트론챤터의 끝에서 엔트리 사이트를 향한다.

두번째 구부러진 단편(302)은 첫번째 커브(301)과 같은 평면에 놓인다. 그러나, 첫번째 커브의 끝을 넘어선 포인트에서, 바람직하게는 로드(100)의 헤드(105) 아래에서, 시작한다. 가장 바람직하게는, 두번째 구부러진 단편(302)은 IM 로드의 인접하는 끝으로부터 약 75mm의 거리에서 시작되고, 약 8.5도의 각도로 구부러진다. IM 로드의 곧은 단편(304)은 바람직하게는 첫번째 구부러진 단편(301)과 두번째 구부러진 단편(302)를 분리한다. 두번째 구부러진 단편(302)은 바람직하게는 약 100mm 내지 1500mm 사이의 곡률(curvature) R2의 반지름을 갖고, 더 바람직하게는 약 800mm(약 31.5인치)의 반지름을 갖는다. 두번째 구부러진 단편(302)은 차이나는 위치에서 시작되고, 곡률(curvature)의 차이나는 반지름을 갖는다. 더하여, 두번째 구부러진 단편(302)의 곡률(curvature) R2의 반지름은 두번째 구부러진 단편(302)의 길이에 따라 변할 수 있다. 두번째 구부러진 단편(302)은 하나의 실시예에서 약 10mm에서 220mm의 길이를 가지며, 더 바람직하게는 대퇴부로 주입되도록 의도된 IM 로드를 위한 길이에서 120mm이다. 두번째 구부러진 단편(302)의 길이는 디자인 필요(needs)에 따라 위에서 언급된 값보다 크거나 작다.

첫번째 및 두번째 구부러진 단편(301, 302)의 성질은, IM 로드가 바람직하게는 더욱 적절하게 주입 포인트로부터 수질 도관으로 연장되는 뼈에서 형성되는 공동(cavity)의 변화와 순응하기 위한 것이다. 따라서, 내부 수질 로드로부터 뼈 위에서 행동하는 불필요한 횡단의 로드(load)의 감소가 있고, 이것은 주입 또는 제거 과정에서 일어나는 우연한 2차 골절의 위험을 감소시키는 것을 돕는다.

도 7에서 보여지는 바와 같이, 세번째 구부러진 단편(303)은 첫번째 및 두번째 구부러진 단편(301, 302)과 70 내지 120도의 각도를 이루고, 더 바람직하게는 직각이다. 그리고, 세번째 구부러진 단편(303)은 바람직하게는 수질 도관의 정면의 곡률과 매치(match)되기 위하여 정면-후방 평면에 위치한다. 바람직하게는, 세번째 커브(303)는 로드(100)의 스템(108)을 따르는 포인트에서 시작된다. 가장 바람직하게는 세번째 커브(303)는 IM 로드의 인접하는 끝으로부터 약 180mm의 거리에서 시작하고, 로드의 끝으로 계속된다. 세번째 커브는 바람직하게는 약 500mm 내지 2500mm의, 더욱 바람직하게는 1000mm(약 39.4인치)의, 곡률 R3의 반지름을 갖는다. 세번째 커브는 위에서 언급되는 것과 차이나는 위치에서 시작되거나 차이나는 위치에서 끝날 수 있고, 위에서 언급되는 값과 차이나는 곡률 R3의 반지름을 가질 수도 있다. 더하여, 세번째 구부러진 단편의 곡률 R3의 반지름은 세번째 구부러진 단편(303)의 길이를 따라 변할 수 있다. 세번째 구부러진 단편(303)은 하나의 실시예에서 10mm 내지 IM 로드의 남아 있는 길이 정도의 길이를 가질 수 있다. 세번째 구부러진 단편(303)의 길이는 디자인 필요에 따라 위에서 언급된 값보다 더 크거나 더 작을 수 있다.

세번째 구부러진 단편(303)은 바람직하게는 뼈의 자연적인 곡률과 순응하는 방식에서 형성되고, 그를 통하여 우연한 두번째 골절의 위험을 감소시키는 것을 돕는다. 세번째 구부러진 단편(303)은, 이 단편을 통해 로드(100)가 "꼬임(twist)"을 갖도록 하는 코-플래너 커브(co-planar curve)를 형성하기 위해, 역시 바람직하게는 부분적으로 두번째 구부러진 단편(302)과 오버랩한다. 다시 말해서, 이 오버랩하는 부분(305)에서의 IM 로드는 두 평면에서 곡선을 그린다. 가장 바람직하게는 두번째 커브(302) 및 세번째 커브(303)는 거의 20mm 정도 서로와 오버랩되고, 오버랩의 양은 거의 0mm 에서 IM 로드의 길이까지 변환한다. 나선형 플루트(109)와 같이 이 꼬임(twist)은 그것이 수질 도관으로 주입될 때 그것의 세로축 주위에서 로드의 회전을 가이딩하는 거을 돕는다. 꼬임의 배열(configuration)은 나선형 플루트가 IM 로드를 회전시키는 것과 같은 회전 방향에서 로드의 회전을 야기시킨다.

사용에 있어서, 의사는 환자의 육체적 특징과 의학적 상태에 따라 적절한 사이즈의 IM 로드(100)를 선택한다. IM 로드(100)와 다양한 크로스-멤버들의 로드의 인접하는 횡단의 홀들(120, 121, 130, 140)로의 주입을 돕기 위하여, 주입 핸들의 형태에 있는 가이드 도구(미도시)는 홀(160)에 탑재되고, 바람직하게는 실로 꿰어지고, 로드의 헤드 부분(105)의 꼭대기에 위치한다. 슬롯(slot)(170)은 로드(100)의 세로축 주위에서 IM 로드(100)를 가지고 주입 핸들을 정렬하기 위하여 사용된다. 그래서, IM 로드(100)가 뼈의 수질 도관 안에 있을 때, 로드(100)의 방향은 핸들의 위치에 의해 정해질 수 있다.

더 대단한 트론챤터의 끝의 골절술(osteotomy)은 앤트리 사이트를 창조하도록 만들어지고, 유연한 리머(reamer)는 수질 도관 안에서 공동(cavity)을 창조하기 위해 사용된다. 의사는 IM 로드(100)가 그것의 마지막 위치로부터 그것의 세로축 주위에서 90도로 회전하게 하기 위하여 IM 로드(100)의 방향을 맞춘다. 그를 통하여, 앤트리 사이트로부터 수질 도관으로 구부러진 틈을 가지고 로드의 정면-후방의 곡률의 방향을 맞춘다. 의사가 수질 도관으로 IM 로드(100)의 스템을 밀 때에, 다양한 커브가 뼈를 통한 틈과 순응하기 위하여, 나선형의 플루트(109)와 로드의 코-플래너(co-planar) 곡률은 IM 로드(100)긔 약 90 도의 회전을 가이드하는 것을 돕는다.

일단 로드(100)가 완전히 뼈 안에 있는 포지션으로 주입되면, 주입 핸틀에 있는 에이밍 암(aiming arm)은 로드(100)를 통해 횡단의 홀을 위치시키기 위하여 사용된다. 크로스 멤버들은 로드(100)를 통해 그들 각각의 홀과 정렬되고, 처리되는 골절의 타입에 의해서 요구되는 바와 같이 뼈를 치료하기 위하여 로드를 통해 뼈로 주입된다.

로드와 크로스-멤버들의 주입 후에, 홀 안에서의 골질의 인그로스(ingrowth)를 막기 위하여 앤드 캡(end cap)(400)(도 8에 도시됨)은 홀(160)에 설치된다. 앤드 캡(400)은 먼저 설치된 로드(100)의 헤드(105) 안에서 감춰지도록 설계된다. 반면, 대안의 앤드 캡(500)(도 10에 도시됨)은 요구되는 것과 같이 로드의 전체 길이를 연장하기 위하여 로드(100)의 헤드(105) 넘어로 연장된다. 두 앤드 캡 모두 적절한 설치 도구의 주입을 위해 소켓(410)(도 9에 도시됨)을 제공 받는다.

IM 로드의 어떤 선호되는 실시예와 특징이 묘사되고 설명되어져 왔다. 그러나, 수 많은 수정과 다른 실시예들이 관련 분야에서 기술을 가진 자들에 의해 고안될 수 있다. 예를 들어, IM 로드가 대퇴부에서의 그것의 사용과 관련하여 묘사되어 왔지만, IM 로드는 여기에 묘사된 몇몇 또는 모든 특징들을 사용하고 사이즈와 모양에서 선택적으로 변화될 수 있는 다른 긴 뼈의 취급에도 사용될 수 있다. 여기에서 묘사된 특징들은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 그러므로, 첨부되는 청구항은 본 발명의 사상 및 범위 안에 있는 모든 그런 수정과 실시예들을 포함하는 것으로 의도되어진 것이며, 본 발명은 청구항에 의해 그들의 가장 넓은 범위로 해석되어 정의될 것이다.

Claims (39)

1. 세로축, 헤드 및 스템을 포함하는 긴 로드; 및

   상기 로드를 통하여 뻗어 있는 적어도 하나의 횡단의 구멍을 포함하며,

   상기 긴 로드는 측면-중앙의 평면에서 적어도 두 개의 구부러진 부분을 포함하고, 전방-후방의 평면에서 적어도 하나의 구부러진 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 대퇴부 골절의 치료에서의 사용을 위한 내부 수질 로드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 측면-중앙의 평면에 있는 적어도 두 개의 구부러진 부분은 첫 번째 곡률 반경과 두 번째 곡률 반경을 포함하고, 첫 번째 곡률 반경은 두 번째 곡률 반경과 차이가 있는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전방-후방의 평면에 있는 구부러진 부분은 세 번째 곡률 반경을 포함하며, 상기 세 번째 곡률 반경은 상기 첫 번째 곡률 반경과 차이가 나는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
4. 제2항에 있어서,

   상기 두 번째 곡률 반경은 첫 번째 곡률 반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
5. 제3항에 있어서,

   상기 세 번째 곡률 반경은 상기 첫 번째 및 두 번째 곡률 반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
6. 상기 측면-중앙의 평면에서의 첫 번째 구부러진 부분은 실질적으로 직선 부분에 의해 측면-중앙의 평면에서의 두 번째 구부러진 부분으로부터 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
7. 제6항에 있어서,

   상기 첫 번째 구부러진 부분은 약 10mm 내지 약 60mm 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
8. 제7항에 있어서,

   두 번째 구부러진 부분은 약 10mm 내지 약 220mm 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
9. 제6항에 있어서,

   상기 스템의 적어도 일부를 따라 위치하고, 상기 스템 아래에서 나선형으로 연장되는 복수 개의 플루트를 포함하고,

   상기 측면-중앙 평면에 있는 구부러진 부분의 적어도 하나는 상기 전방-후방 평면에 있는 적어도 하나의 구부러진 부분과 오버랩하는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
10. 제9항에 있어서,

    상기 플루트의 방향(orientation)은 상기 로드의 세로축 기준으로 약 90도 변화한 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
11. 제2항에 있어서,

    상기 첫 번째 구부러진 부분은 100mm 내지 500mm의 곡률 반경을 가지고, 상기 두번째 구부러진 부분은 100mm 내지 1500mm의 곡률 반경을 가지며, 상기 세 번째 구부러진 부분은 500mm 내지 2500mm의 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
12. 제1항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 횡단의 홀은 상기 로드의 세로축에 대한 첫 번째 각도에 위치된 실질적으로 평행한 축을 갖는 헤드 부분에 위치하는 한 쌍의 구멍; 및

    상기 로드의 세로축에 대한 두 번째 각도에 위치된 축을 갖는 헤드 부분에 위치하는 하나의 보어(bore);를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
13. 제12항에 있어서,

    상기 로드의 세로축에 대한 각도에 위치한 축을 갖는 스템 부분에 위치한 긴 (elongated) 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
14. 제13항에 있어서,

    상기 긴 홀의 각도는 실질적으로 보어(bore)와 같은 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
15. 제13항에 있어서,

    상기 연장된 홀의 각도는 보어의 각도와 차이가 있는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
16. 제12항에 있어서,

    상기 로드의 상기 세로축으로부터 약 85 내지 약 95 도의 방향에 있고 상기 세로 축에 대하여 서로 서로 각도상으로 오프셋(offset)된 축을 가지는 상기 스템의 적어도 일부분에 위치하는 적어도 두 개의 말단 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
17. 제16항에 있어서,

    상기 말단 홀들은 상기 헤드 홀 축으로부터 상기 세로축 주위에서 각도상으로 오프셋되어 있는 첫 번째 말단 홀과 상기 헤드 홀로부터 상기 세로축 주위에서 더 큰 각도의 오프셋에 의해서 상기 첫번째 말단 홀과 같은 방향에서 각도상으로 오프셋되어 있는 두번째 말단 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
18. 제11항에 있어서,

    상기 로드는 그것의 세로축을 따라 연장되는 보어를 갖는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
19. 제6항에 있어서,

    상기 측면-중앙의 평면에 있는 구부러진 부분의 적어도 하나는 상기 전방-후방의 평면에 있는 구부러진 부분의 적어도 하나와 오버랩되는 것을 특징으로 하는 내부 수질 로드.
20. 헤드, 스템, 측면-중앙의 평면에 위치하는 적어도 하나의 구부러진 부분과 전방-후방의 평면에 위치하는 적어도 하나의 구부러진 부분을 갖는 세로축을 포함하는 긴 로드;

    상기 로드를 통해 상기 세로축으로 횡단으로 연장된 적어도 하나의 홀; 및

    상기 로드의 적어도 일부를 따라 위치하는 복수의 나선형 플루트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
21. 제20항에 있어서,

    상기 측면-중앙의 평면에 위치하는 두 번째 구부러진 부분을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
22. 제21항에 있어서,

    상기 전방-후방의 평면에 위치한 상기 적어도 하나의 구부러진 부분은 상기 측면-중앙의 평면에 위치하는 두 번째 구부러진 부분과 오버랩되는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
23. 제22항에 있어서,

    상기 측면-중앙의 평면에 위치한 적어도 하나의 구부러진 부분과 두 번째 구부러진 부분은 구부러지지 않은 부분에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
24. 제23항에 있어서,

    측면-중앙의 평면에 위치한 상기 적어도 하나의 구부러진 부분은 첫번째 곡률 반경을 포함하고;

    측면-중앙의 평면에 위치하는 두번째 구부러진 부분은 두번째 곡률 반경을 포함하며;

    첫 번째 곡률 반경은 두번째 곡률 반경과 차이나는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
25. 제24항에 있어서,

    상기 전방-후방의 평면에 위치하는 상기 적어도 하나의 구부러진 부분은 세번째 곡률 반경을 포함하고,

    상기 세 번째 곡률 반경은 상기 첫 번째 곡률 반경과 차이 나는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
26. 제25항에 있어서,

    상기 두번째 곡률 반경은 상기 첫번째 곡률 반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
27. 제24항에 있어서,

    상기 세번째 곡률 반경은 상기 첫번째 및 두번째 곡률 반경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
28. 제24항에 있어서,

    상기 측면-중앙의 평면에 있는 상기 적어도 하나의 구부러진 부분은 약 10mm 내지 약 60mm 연장되는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
29. 제28항에 있어서,

    상기 측면-중앙의 평면에 있는 상기 두번째 구부러진 부분은 약 10mm 내지 약 220mm 연장되는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
30. 제23항에 있어서,

    상기 플루트의 방향(orientation)은 상기 로드의 세로축에 대한 약 90 도의 각도 상의 회전에 의해 변하는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
31. 제25항에 있어서,

    상기 첫번째 곡률 반경은 100mm 내지 500mm 이고;

    상기 두번째 곡률 반경은 100mm 내지 1500mm 이며;

    상기 세번째 곡률 반경은 500mm 내지 2500mm인 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
32. 제23항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 횡단의 홀은 상기 로드의 세로축에 대한 첫 번째 각도에 위치된 실질적으로 평행한 축을 갖는 헤드에 위치하는 한 쌍의 홀; 및

    상기 로드의 세로축에 대한 두 번째 각도에 위치된 축을 갖는 헤드 부분에 위치하는 하나의 보어(bore);를 포함하는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
33. 제32항에 있어서,

    상기 로드의 세로축 기준에 대한 각도에 위치된 축을 갖는 로드를 통해 연장된 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
34. 제33항에 있어서,

    상기 로드의 세로축에 대하여 85 내지 95 도의 방향에 있는 축을 갖는 스템에 위치하며, 상기 세로축 주위에서 상호간에 각도상으로 오프셋되어 있는 적어도 두 개의 말단 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골절의 내적 고정을 위한 장치.
35. 대퇴부의 이상근 포사(piriformis fossa)로부터 오프셋되어 있는 위치에 엔트리 사이트를 제조하는 단계;

    세로축, 측면-중앙의 평면에 위치하는 적어도 하나의 구부러진 부분, 전방-후방의 평면에 위치하는 적어도 하나의 구부러진 부분, 상기 로드를 통해 연장되는 적어도 하나의 횡단하는 홀 및 상기 로드의 적어도 한 부분을 따라 위치하는 복수 개의 나선형 플루트를 긴 로드에 제공하는 단계;

    그것의 마지막 위치 방향과 다른 각도상의 방향을 갖는 엔트리 사이트에 제조된 틈(opening)에 상기 로드를 위치시키는 단계;

    상기 엔트리 사이트에 있는 틈을 통해 상기 로드를 비틈(twisting)에 의해 수질 도관(medullary canal)으로 상기 로드를 주입하는 단계; 및

    뼈 조직을 인게이지(engage)하고 상기 로드를 안전하게 하기 위해 상기 횡단의 홀을 통해 고정 성분(fixation element)을 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대퇴부 골절의 치료 방법.
36. 제35항에 있어서,

    상기 긴 로드는 추가적으로 측면-중앙의 평면에 위치하는 상기 적어도 하나의 구부러진 부분과 접하지 않는 측면-중앙의 평면에 위치하는 두번째 커브를 포함하며,

    상기 두번재 커브는 상기 로드의 일부를 통해 그것이 상기 틈을 통해 상기 대퇴부로 주입될 때 상기 긴 로드를 회전시키는 것을 돕는 코-플레너 곡률(co-planar curvature)을 야기시키는 것을 특징으로 하는 대퇴부 골절의 치료 방법.
37. 제35항에 있어서,

    주입에 앞서, 상기 로드는 그것의 마지막 주입 위치로부터 약 90 도로 회전하고, 상기 로드는 주입 과정에서 약 90 도로 비틀어지는 것을 특징으로 하는 대퇴부 골절의 치료 방법.
38. 제35항에 있어서,

    상기 나선형 플루트는 시계 방향으로 회전하고, 주입 동안에 상기 로드는 시계 방향으로 비틀어지는 것을 특징으로 하는 대퇴부 골절의 치료 방법.
39. 제35항에 있어서,

    상기 나선형 플루트는 시계 방향으로 회전하고, 주입 동안에 상기 로드는 시계 방향으로 비틀어지는 것을 특징으로 하는 대퇴부 골절의 치료 방법.

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