KR20080007064A - Device for injecting bone cavities with fluid cement, particularly for vertebroplasty or the like - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 장치로 구성되는 요소의 측면도이다.1 is a side view of an element consisting of a device according to the invention.
도 2는 추출 채널과 폐쇄 요소를 삽입하는 동안의 본 발명에 따른 장치의 부분 개략도이다.2 is a partial schematic view of the device according to the invention during insertion of the extraction channel and the closing element.
도 3은 추출 채널로부터 폐쇄 요소가 제거된 후의 도 2의 장치의 부분 개략도이다.3 is a partial schematic view of the apparatus of FIG. 2 after the closing element is removed from the extraction channel.
도 4는 척추체 내에 시멘트 유체를 주입하고 척추체 내에 포함된 생리적 유체를 추출하기 위해 추출 채널 내에 니들이 삽입된 후의 도 3의 장치의 부분 개략도이다.4 is a partial schematic view of the apparatus of FIG. 3 after needle is inserted into the extraction channel to inject cement fluid into the vertebral body and to extract the physiological fluid contained within the vertebral body.
도 5는 도 4의 부분 확대 상세도이다.FIG. 5 is a partial enlarged detail view of FIG. 4. FIG.
* 도면의 주요부에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2: 니들 3: 충전 개구2: needle 3: filling opening
4: 주입 개구 5a: 제1 개방 단부4:
5b: 제2 단부 8: 채널5b: second end 8: channel
9: 입구 개구 10: 출구 개구9: inlet opening 10: outlet opening
12: 제1 튜불러 섹션 14 제2 튜불러 섹션12: first
15: 폐쇄 요소 16a: 제1 팁부15:
16b: 제2 팁부 17: 고정 수단16b: second tip 17: fixing means
본 발명은, 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동(골소강(骨小腔)(bone cavity))에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the apparatus for injecting fluid cement into a bone cavity (bone cavity) especially for vertebral body surgery.
공지되어 있듯이, 골다공증, 혈관 괴사, 및 뼈암 등과 같은 병은 뼈를 약화시켜 뼈가 파단 및/또는 붕괴되기 쉽게 하는 병리학적 장애이다.As is known, diseases such as osteoporosis, vascular necrosis, bone cancer and the like are pathological disorders that weaken the bone and make it easier for the bone to break and / or collapse.
그러한 병은, 특히 척추, 더욱 구체적으로는 사람의 몸통의 중량을 지지해야 하는 척추의 척추체가 관련되면, 병에 걸린 사람에게는 고통은 물론 위험하기까지 하다.Such diseases are particularly painful and even dangerous for the affected person, especially if the vertebral body of the vertebrae, which must support the weight of the human body, especially the spine.
통상적으로, 고통스러운 척추 파단, 및 대퇴골 및/또는 상완골(上腕骨)의 말단부 및 인접단부와 같은 몸체의 다른 부분에서의 파단을 치료하기 위해, 약화된 뼈를 고정 및 강화시키기 위해 뼈 시멘트를 사용하기 위해 통상적으로 최소 침투 치료법이 선택된다.Typically, bone cements are used to fix and strengthen weakened bones to treat painful spinal fractures and breaks in other parts of the body, such as the distal and proximal ends of the femur and / or humerus. Minimal invasion therapy is usually chosen to accomplish this.
이들 치료법은 CAT 및 디지털 형광 투시법 등과 같은 진단 시스템의 조합된 안내 하에 특수한 형상의 금속 니들(needle)을 척추체 내로 넣어 메타크릴산 폴리메틸 등, 뼈 시멘트를 주입하는 것으로 구성된다.These therapies consist of injecting bone cements, such as polymethyl methacrylate, into a vertebral body with a specially shaped metal needle into the vertebral body under the combined guidance of diagnostic systems such as CAT and digital fluoroscopy.
시멘트는 파단된 척추체 내로 분산되어 더 이상의 진행을 방지한다.Cement is dispersed into the fractured vertebral body to prevent further progression.
그것은 고통을 약화시키고, 신체적 활동을 감소시켜야 하는 환자에게는 더 많은 기동력을 얻게 한다.It gives more maneuverability to patients who need to alleviate pain and reduce physical activity.
그러나 이들 치료법은 몇 가지 단점을 가진다.However, these therapies have some disadvantages.
척추체 내의 공동(cavity)에 시멘트를 주입하면, 공동 내의 골수를 압축하고 및 눌러, 골수와 주입된 시멘트에 대한 압력을 점차로 증가시킨다.Injecting cement into the cavity in the vertebral body compresses and presses the bone marrow in the cavity, gradually increasing the pressure on the bone marrow and the injected cement.
이러한 절차는 시술자에게 어렵고 환자에게는 고통스럽다.This procedure is difficult for the operator and painful for the patient.
매우 높은 압력에서 너무 많은 시멘트가 주입되면, 뼈 또는 골수 벽이 붕괴되고 시멘트가 뼈 공동으로부터 유출되어, 유기체의 다른 부분을 오염시켜, 어떤 경우에는 치료가 불가한 매우 중대한 손상을 입힌다.If too much cement is injected at very high pressures, the bone or bone marrow wall collapses and the cement leaks out of the bone cavity, contaminating other parts of the organism, which in some cases causes very incurable damage.
유체가 주입된 곳에 발암성 세포가 있으면, 유출되는 시멘트에 의해 종양이 척추 밖으로 분산되기 때문에, 더 많은 문제가 발생할 수 있다.If there is carcinogenic cells where fluid is injected, more problems can occur because the tumor is dispersed out of the spine by the cement that flows out.
통상적으로, 이 수술은 매우 느리게 진행되고 꺼리는 것이며, 높은 수준의 의료 인력만이 할 수 있는 것이다.Typically, this procedure is very slow and reluctant and can only be done by a high level of medical personnel.
이러한 치료의 대안으로서, 팽창 가능 요소를 척추체의 공동에 미리 삽입시키는 치료법이 있다. 방사선 불투과성 또는 유사한 액체를 이러한 팽창 가능 요소에 채움으로써, 골수는 뼈 공동의 내면에 대해 눌려져, 척추체 내에 빈 공간을 발생시킨다.As an alternative to this treatment, there is a treatment that pre-inserts the inflatable element into the cavity of the vertebral body. By filling such inflatable elements with radiopaque or similar liquid, the bone marrow is pressed against the inner surface of the bone cavity, creating an empty space in the vertebral body.
그 후에 팽창 가능 요소는 척추로부터 비워지고 제거되고, 척추 내에 앞서 발생되었던 빈 공간은 주사기 등을 이용하여 뼈 시멘트로 채워진다.The inflatable element is then emptied and removed from the spine, and the previously created void space in the spine is filled with bone cement using a syringe or the like.
기본적으로, 이러한 치료법은, 골수가 시멘트에 의해 압축되는 것이 아니라 팽창 가능 요소에 의해 압축되기 때문에, 뼈 시멘트를 유출의 위험 없이 안전하게 주입될 수 있게 한다.Basically, this treatment allows bone cement to be injected safely without the risk of spillage, since the bone marrow is compressed by the expandable element rather than by the cement.
그러나, 요소를 팽창시키는 것은 치료에 드는 시간을 연장시키는 추가적 작업이라는 것에 유의하여야 한다.However, it should be noted that inflating the elements is an additional task of prolonging the time for treatment.
또한, 이러한 치료법 역시 상술한 단점과 동일한 단점을 가지는데, 즉, 기본적으로 시술하기 어렵고, 환자에게는 고통스러우며, 암 세포가 척추 밖으로 분산되는 위험성이 있고, 그러한 작업을 하기 위해서는 높은 수준의 의료 인력이 필요하다는 것은 물론이다.In addition, these therapies also have the same disadvantages as described above, which are basically difficult to treat, painful for patients, risk of cancer cells spreading out of the spine, and high levels of medical personnel Of course it is necessary.
본 발명의 주목적은, 공지 기술의 문제점을 단순하고 합리적이며 비용면에서 효율적인 해결 방안으로 극복하는, 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.It is a primary object of the present invention to provide an apparatus and method for injecting fluid cement into a bone cavity, especially for vertebral anotomy, etc., which overcomes the problems of the known art with a simple, reasonable and cost effective solution.
본 발명의 다른 목적은, 시술자에게는 신속하고 용이하며 실제적이고, 또한, 환자에게는 최대로 안전하고 최소로 불안한 상태에서, 상술한 병들을 치료하는 것이다.Another object of the present invention is to treat the above-mentioned diseases in a condition that is fast, easy and practical for the operator, and in a state of maximum safety and minimum anxiety for the patient.
본 발명의 또 다른 목적은 병든 뼈를 안정화시키고, 종양 세포가 분산되지 않게 하는 것이다.Another object of the present invention is to stabilize diseased bones and prevent tumor cells from dispersing.
이들 목적들은, 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주 입하기 위한 장치로서, 생리적 유체를 포함하는 뼈 공동 내로 시멘트 유체를 주입하기 위한 적어도 하나의 니들을 포함하며, 상기 니들은, 상기 니들을 상기 뼈 공동 밖에서 상기 시멘트 유체로 충전시키기 위한 적어도 하나의 충전 개구, 및 상기 시멘트 유체를 상기 뼈 공동 내로 주입하기 위한 적어도 하나의 주입 개구를 포함하는, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치에 있어서, 상기 시멘트 유체를 상기 뼈 공동 내로 주입하는 동안에 상기 뼈 공동으로부터 상기 생리적 유체를 추출하기 위한 적어도 하나의 채널을 포함하며, 상기 채널은, 상기 뼈 공동으로부터 상기 생리적 유체를 유입시키기 위한 적어도 하나의 입구 개구, 및 상기 뼈 공동으로부터 상기 생리적 유체를 유출시키기 위한 적어도 하나의 출구 개구를 포함하고, 상기 주입 개구와 상기 입구 개구는 상기 뼈 공동 내에서 실질적으로 서로 인접하여 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치에 의해 전부 달성된다.These objects are devices for injecting fluid cement into a bone cavity, particularly for vertebral anotomy, etc., comprising at least one needle for injecting cement fluid into a bone cavity containing a physiological fluid, wherein the needle, At least one filling opening for filling said needle with said cement fluid outside said bone cavity, and at least one injection opening for injecting said cement fluid into said bone cavity. An apparatus, comprising: at least one channel for extracting the physiological fluid from the bone cavity while injecting the cement fluid into the bone cavity, the channel including at least one for introducing the physiological fluid from the bone cavity One inlet opening, and the physiological fluid from the bone cavity A device for injecting fluid cement into the bone cavity, characterized in that it comprises at least one outlet opening for outflowing the sieve, wherein the injection opening and the inlet opening can be positioned substantially adjacent to each other in the bone cavity. Is achieved by all.
이들 목적들은 또한, 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 방법에 있어서, 뼈 공동 내에 포함된 생리적 유체를 추출하기 위한 적어도 하나의 채널을 상기 뼈 공동에 삽입하는 단계, 시멘트 유체를 주입하기 위한 적어도 하나의 니들을 상기 뼈 공동에 삽입하는 단계, 및 삽입된 상기 니들을 통해 상기 시멘트 유체를 상기 뼈 공동 내에 주입하고, 동시에, 삽입된 상기 채널을 통해 상기 생리적 유체를 상기 뼈 공동으로부터 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 방법에 의해 전부 달성된다.These objects are also directed to a method for injecting fluid cement into a bone cavity, in particular for vertebral anotomy or the like, comprising inserting at least one channel into the bone cavity for extracting physiological fluid contained within the bone cavity, cement Inserting at least one needle into the bone cavity for injecting fluid, and injecting the cement fluid into the bone cavity through the inserted needle, and simultaneously introducing the physiological fluid through the inserted channel into the bone cavity Totally achieved by a method for injecting fluid cement into a bone cavity, comprising extracting from the cavity.
본 발명의 추가적 특징 및 이점들은, 첨부된 도면들에 제한을 목적으로 하지 않는 예로서 설명된, 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치의 바람직하지만 배타적이 아닌 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.Additional features and advantages of the invention are preferred but not exclusive embodiments of an apparatus for injecting fluid cement into a bone cavity, particularly for vertebral anotomy, etc., which are described by way of example and not by way of limitation in the accompanying drawings. It will be more apparent from the detailed description.
첨부된 도면들을 참조하여, 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치는 대체로 도면 부호 1로 표시되었다.Referring to the accompanying drawings, in particular for vertebral anotomy, etc., the device for injecting fluid cement into the bone cavity is indicated generally by the
상기 장치(1)는 생리적 유체(M)를 포함하는 뼈 공동(C) 내에 시멘트 유체(F)를 주입하기 위한 니들(2)을 포함한다.The
상세하게는, 시멘트 유체(F)는 뼈 시멘트, 예를 들면, 메타크릴산 폴리메틸 수지, 결국은 방사선 불투과성 또는 다른 유사한 물질이다.Specifically, the cement fluid F is bone cement, for example methacrylic acid polymethyl resin, and eventually radiopaque or other similar material.
도면에 도시된 본 발명의 실시예의 특수한 형태에서, 뼈 공동(C)은 척추(V)의 원통형 몸체 내에 형성되는 빈 공간이고, 생리적 유체(M)는 정상적으로 뼈 공동(C) 내에 포함되는 것들(혈액, 골수 등)이다.In a particular form of the embodiment of the invention shown in the figures, the bone cavity C is an empty space formed in the cylindrical body of the vertebrae V, and the physiological fluid M is normally contained within the bone cavity C ( Blood, bone marrow, etc.).
그러나, 본 발명이 다른 모양 또는 다른 성질의 뼈 공동(C) 내에 시멘트 유체(F)를 주입하는 데에 사용될 수 있는 가능성을 배제하지 않는다.However, it does not exclude the possibility that the present invention can be used to inject cement fluid F into bone cavities C of different shapes or properties.
바람직하게는, 니들(2)은 시멘트 유체가 뼈 공동(C) 밖에서 니들(2)에 들어가는 충전 개구(3), 및 뼈 공동(C) 내에 위치될 수 있고 시멘트 유체(F)를 주입하기 위한 주입 개구(4)를 가진다.Preferably, the
상세하게는, 니들(2)은 제1 개방 단부(5a)를 가지는데, 제1 개방 단부(5a)의 에지는 주입 개구(4)를 형성하며, 제1 개방 단부는 척추(V)의 생리적 유체(M) 내로 의 관통을 단순화하기 위해 플루트(flute)의 단부와 같은 모양을 가진다.In detail, the
제1 단부(5a)의 반대쪽에, 니들(2)은 충전 개구(3)를 형성하는 역시 개방된 제2 단부(5b)를 가지는데, 이 충전 개구(3)는 시멘트 유체(F)를 포함하는 탱크(7)에 연결하기 위한 연결 수단(6)을 포함한다.On the opposite side of the
예를 들면, 탱크(7)는 주사기의 몸체로 구성되며, 주사기의 주입 단부는, 바람직하게는 나사산이 형성된 형태의 니들(2)의 연결 수단(6)과 결합될 수 있다.For example, the tank 7 consists of the body of the syringe, and the injection end of the syringe can be combined with the connecting means 6 of the
그러나, 니들(2)의 충전 개구(3)가 시멘트 유체를 주입하기 위한 다른 장치, 예를 들면, 총, 벨로우즈 등에 연결될 수 있는, 다른 형태의 실시예를 배제해서는 안 된다.However, it should not be excluded other forms of embodiment in which the filling opening 3 of the
본 발명에 따른 장치(1)는 또한, 시멘트 유체(F)가 공동 내로 주입되는 동안에 척추(V)의 뼈 공동(C)으로부터 생리적 유체(M)를 추출하기 위한 채널(8)을 포함한다.The
상세하게는, 채널(8)은, 뼈 공동(C) 내에 포함되는 생리적 유체(M)가 들어갈 수 있는 입구 개구(9), 및 생리적 유체(M)를 뼈 공동(C) 밖으로 꺼내기 위한 출구 개구(10)를 포함한다.Specifically, the
니들(2)의 주입 개구(4)와 채널(8)의 입구 개구(9)는 뼈 공동(C) 내에서 서로 인접하여 위치될 수 있다.The injection opening 4 of the
실제로, 니들(2)과 채널(8)은 길이방향으로 결합되고, 서로 내부에 놓여 실질적으로 동축적으로 놓인다.In practice, the
도면에 도시된 실시예의 특정한 형태에서는, 니들(2)의 횡방향 크기는 채 널(8)의 횡방향 크기보다 작으며, 채널(8)이 척추(V) 내에 위치된 후에 니들(2)이 채널(8)에 삽입될 수 있다.In a particular form of the embodiment shown in the figure, the transverse size of the
이러한 방식으로, 니들(2)이 채널(8)에 삽입될 때, 채널(8)의 내부와 니들(2)의 외부 사이에 갭(11)이 형성되며, 갭(11)을 통해서 생리적 유체(M)가 척추(V)의 뼈 공동(C)으로부터 나간다.In this way, when the
그러나, 본 발명을 실시하는 다른 방식이 가능한데, 예를 들면, 채널(8)의 횡방향 크기가 니들(2)의 횡방향 크기보다 작을 수 있으며, 이 경우에는, 채널(8)이 니들(2)에 삽입되어, 니들(2)의 내부와 채널(8)의 외부 사이에 갭이 형성되고, 갭을 통해서 시멘트 유체(F)가 뼈 공동(C) 내로 주입될 수 있다.However, other ways of practicing the invention are possible, for example, the transverse size of the
상세하게는, 채널(8)은 제1 강성 길이방향 튜불러 섹션(12)을 포함하며, 튜불러 섹션(12)은 제1 개방 단부(13a), 및 제1 개방 단부(13a)에 대해 반대쪽에 위치되는 제2 개방 단부(13b)를 가진다.Specifically, the
제1 개방 단부(13a)는 척추(V) 내로의 채널(8)의 삽입을 편리하게 하기 위해 플루트의 단부와 같은 모양을 가진 입구 개구(9)를 형성한다.The first
니들(2)은 실질적으로 제1 튜불러 섹션(12)보다 길며, 제2 개방 단부(13b)를 통해 작동 위치까지 도달하도록 제1 튜불러 섹션(12)에 삽입될 수 있고, 작동 위치에서 제1 단부(5a)는 제1 개방 단부(13a)로부터 약간 돌출된다.The
또한, 채널(8)은, 제1 튜불러 섹션(12)과 직각으로 결합되고 유체 연통되는 제2 강성 튜불로 섹션(14)을 포함하는데, 제2 튜불러 섹션(14)의 자유 단부는 개방되고, 뼈 공동(C)으로부터 오는 생리적 유체(M)를 위한 출구 개구(10)를 형성한다.The
바람직하게는, 상기 장치(1)는 또한 채널(8)의 입구 개구(9)를 폐쇄시키는 폐쇄 요소(15)를 포함하며, 따라서, 채널(8)은, 삽입 동안에 환자의 인체 조직이 채널을 채우는 일 없이, 뼈 공동(C) 내로 삽입될 수 있다.Preferably, the
특히, 폐쇄 요소(15)는, 채널(8)의 제1 튜불러 섹션(12)에 정확하게 삽입될 수 있고 제1 튜불러 섹션과 실질적으로 동일한 길이를 가진 막대로 구성된다.In particular, the closing
막대(15)는, 제1 개방 단부(13a)의 에지와 동일 평면에 위치될 수 있도록 플루트의 단부와 같은 모양을 가진 제1 팁부(16a)를 포함한다. 제1 팁부(16a)의 반대쪽에서, 막대(15)는 제1 튜불러 섹션(12)의 제2 개방 단부(13b)에 고정하기 위한 고정 수단(17)이 장착되는 제2 팁부(16b)를 포함한다. 고정 수단은 바람직하게는 나사산을 가진 형태이다.The
상술한 본 발명이 의도된 목적을 얻는다는 것이 실제로 발견되었다.It has actually been found that the above-described invention achieves the intended purpose.
상술한 본 발명은 여러 가지로 수정 및 변경될 수 있는데, 그러한 수정 및 변경은 모두 본 발명의 개념의 범위 내에 있다. 또한, 모든 상세사항은 기술적으로 동등한 다른 것으로 대치될 수 있다.The present invention described above may be modified and changed in various ways, all of which are within the scope of the inventive concept. In addition, all details may be substituted for others that are technically equivalent.
실제로, 이용된 재료, 형상 및 크기는 다음의 청구범위의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 요구사항에 따른 어떤 것도 될 수 있다.Indeed, the materials, shapes and sizes used may be anything as per the requirements without departing from the protection of the following claims.
본 발명의 특히 척추체 성형술 등을 위해, 뼈 공동에 유체 시멘트를 주입하기 위한 장치 및 방법에 의하면, 단순하고 합리적이며 비용면에서 효율적인 해결 방안이 제시되고, 시술자에게는 신속하고 용이하며 실제적이고, 또한, 환자에게는 최대로 안전하고 최소로 불안한 상태에서, 상술한 병들을 치료할 수 있으며, 병든 뼈를 안정화시키고, 종양 세포가 분산되지 않는다.According to the apparatus and method for injecting fluid cement into a bone cavity, in particular for vertebral anotomy, etc. of the present invention, a simple, reasonable and cost effective solution is presented, and it is quick, easy and practical for the operator, In the state of maximum safety and minimal anxiety, the above-mentioned diseases can be treated, stabilizing the diseased bones, and tumor cells are not dispersed.
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