KR20120100903A - 보호 슬리브 보유 장치 - Google Patents

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Abstract

뼈 속으로 임플란트를 삽입하기 위한 시스템은 베이스, 제1 방향에서 베이스로부터 멀어지게 연장하고 베이스에 연결된 제1 아암을 구비하고, 제1 아암의 원위단은 임플란트에 제거 가능하게 부착됨으로써 베이스는 그것에 대해 필요한 방위에 위치된다. 또한, 시스템은 제2 아암을 구비하고 제2 아암은 베이스로부터 연장하여 임플란트의 표적 구조물과 정렬되고 그곳ㅇㄹ 통해 표적 구조물이 접근하게 될 제1 조준 구멍을 포함한다. 또한, 시스템은 보호 슬리브와 제1 조준 구멍을 구비한다. 제1 조준 구멍은 제1 방위에서, 보소 슬리브가 제1 조준 구멍 내부에 마찰 고정되고, 그 안에서 제2 구성으로 회전될 때 보호 슬리브를 그곳을 통해 자유롭게 이동 가능하다.

Description

보호 슬리브 보유 장치{Protection sleeve retention device}
우선권
본 출원은 Sean Powell에 의해 2009. 10. 15.자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/251,935호의 우선권을 주장하고, 인용에 의해 그 전체 내용은 본 명세서에 합체된다.
본 발명은 뼈 고정 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게, 뼈의 표적 부분에 뼈 고정 요소를 안내한 후 뼈에 뼈 고정 요소를 고정하도록 구성된 조준 아암에 관한 것이다.
생명체의 뼈 고정 및 안정화는 통상적으로 표적 뼈 속으로 삽입되는 임플란트(예, 골수내정(intramedullary nail) 등)와 관련이 있다. 기계적 조준 도구들은 종종 임플란트를 표적 뼈에 정렬시키거나 그 내부에 정렬시키는 것을 돕는데 사용된다. 그러한 조준 아암은 대체적으로 조준 아암에 대한 임플란트의 필요한 위치를 유지시키고 이식하는 동안 연조직이 손상되는 것을 보호하기 위한 장벽을 제공하기 위해 임플란트의 방향을 향하는 구멍을 통해 삽입되는 보호 슬리브를 구비한다. 그러한 보호 슬리브는 일반적으로 드릴, 스크류 및 다른 도구들 또는 임플란트들을 그곳을 통해 도입하기 위한 개구를 구비한다. 현재 이용할 수 있는 조준 아암들은 스프링과 같은 텐션 메커니즘, 셋트-스크류, 또는 그것이 조준 아암을 통해 삽입될 때 보호 슬리브의 외벽을 긴장시키도록 구성된 스프링-하중 접촉 요소를 제공한다. 특히, 이러한 턴센 메커니즘은 조준 아암을 통해 삽입하는 전체 과정 동안 일정한 마찰력을 임플란트에 대항하여 보호 슬리브에 인가하거나 대안적 수단에 의해 선택적으로 결합 또는 해체가 가능해야만 한다.
본 발명은 생명체의 뼈 고정을 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 특히, 본 발명은 조준 아암을 통해 연장하는 구멍을 경유하여 비-마찰 삽입을 위해 구성된 예시적 보호 슬리브를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 임플란트를 뼈에 삽입하기 위한 시스템으로서, 표적 뼈를 포함하는 환자의 골격의 일 부분을 수납하는 크기를 가지고 그 속으로 임플란트가 삽입되는 개방 중앙 영역을 구획하는 베이스 및 상기 베이스에 연결되고 그곳으로부터 제1 방향으로 멀어지게 연장하는 제1 아암을 구비하고, 제1 아암의 원위단은 임플란트의 근위단에 일시적으로 장착되도록 구성됨으로써, 상기 베이스는 축으로부터 측방향으로 분리된 제2 아암과 함께 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 필요한 축을 따라 연장하는 임플란트에 대해 베이스의 중앙 영역을 통과하여 필요한 방향을 향하고, 제1 아암이 제1 표적 방위에 있을 때, 제2 아암은 제1 아암에 연결된 임플란트의 표적 구조물에 정렬된 축에 실질적으로 평행한 베이스로부터 멀어지게 연장하고, 제2 아암은 그곳을 통해 표적 구조물이 접근하게 될 제1 조준 구멍을 포함하고, 제1 조준 구멍을 통과하고 뼈에 인접하게 위치된 연조직의 간섭 부분을 통과해서 제1 아암에 연결된 임플란트의 표적 구조물에 삽입하기 위한 크기를 가진 보호 슬리브를 구비하고, 보호 슬리브가 제1 조준 구멍에 대한 제1 방위로 회전할 때 보호 슬리브가 제1 조준 구멍 내부의 위치에 마찰 고정되고 제1 방위로부터 제2 방위로 회전될 때, 보호 슬리브가 제1 조준 구멍 내부에서 자유롭게 이동하도록, 보호 슬리브와 제1 조준 구멍의 어느 하나가 구성되어 있다.
본 발명에 따른 보호 슬리브는 조준 아암을 통해 연장하는 구멍을 경유하여 비-마찰 삽입이 가능해 진다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적 실시예의 사시도이다.
도 2는 비잠금 위치에서 도 1의 시스템의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 잠금 위치에서 도 1의 시스템의 제2 부분 확대 단면도이다.
도 4는 도 1의 시스템의 다른 사시도이다.
도 5는 도 1의 시스템의 다른 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 보호 슬리브의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 예시적 시스템의 사시도이다.
도 8은 비잠금 상태에서 도 7의 시스템의 제1 부분 확대 단면도이다.
도 9는 잠금 상태에서 도 7의 시스템의 제2 부분 확대 단면도이다.
도 10은 도 7의 시스템의 다른 사시도이다.
도 11은 도 7의 시스템의 다른 사시도이다.
본 발명은 이어지는 상세한 설명과 첨부된 도면을 참조하게 되면 더 잘 이해될 것이다. 여기서, 유사한 구성요소들은 동일한 참조부호가 부여되었다.
본 발명에 따른 보호 슬리브에 있어서, 보호 슬리브가 조준 아암에 의해 위치된 임플란트(예, 수내정)에 대한 표적 위치에 삽입된 후, 보호 슬리브는 조준 아암을 관통하는 구멍과 함께 그 외벽들 사이의 마찰 결합을 증대시키기 위해 회전된다. 특히, 보호 슬리브는 그 세로 길이의 일부분을 따라 연장하는 정반대의 2개의 편평한 벽들을 제외하고 실질적으로 원통형이므로, 편평한 벽들 사이에서 연장하는 보호 슬리브의 폭은 그 외측 영역의 직경보다 더 작다. 조준 아암을 관통하여 형성된 구멍은 그곳에 충분한 힘이 작용할 때 방사상으로 팽창 가능한 판 스프링 벽들을 구비한다. 제1 위치에서, 판 스프링 벽들은 편평한 벽들 사이에서 연장하는 보호 슬리브의 부분의 폭에 실질적으로 상응하거나 그보다 더 크게 되어 있는 판 스프링들 사이의 길이를 가진 보호 슬리브의 단면 형상에 실질적으로 유사한 단면 형상을 띤다. 그 세로축을 기준으로 보호 슬리브가 회전하면, 보호 슬리브의 확경부는 판 스프링들과 결합되어 방사상 외측 힘을 그곳에 가해서 판 스프링 벽들을 방사상으로 팽창시킨다. 판 스프링 벽들과 보호 슬리브의 확경부의 외벽 사이의 마찰 결합은 조준 아암에 대한 보호 슬리브의 필요한 위치를 유지시키는 것을 돕는다. 따라서, 본 발명의 예시적 실시예는 의사 또는 다른 사용자들이 표적 뼈 고정 시술의 완성을 위해 필요한 바와 같이, 조준 아암에 보호 슬리브를 회전되게 결합시키거나 그로부터 결합을 해제하는 것을 허용한다. 본 출원에 사용된 바와 같이, '근위'라는 용어는 뼈 임플란트의 삽입을 위해 표적 뼈 구멍으로부터 멀어지도록 시스템의 끝단을 접근하는 방향을 나타내고, '원위'라는 용어는 표적 뼈 구멍 내부로 접근하거나 그 내부에 위치된 방향을 나타낸다. 작동 구성에서, 본 발명에 따른 예시적 보호 슬리브의 원위단은 뼈 구멍에 삽입되어 뼈 내부의 표적 위치로 삽입된다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 예시적 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 조준 아암(102), 보호 슬리브(104) 및 예시적 뼈 고정 시술에 따라 뼈(미도시) 속으로 삽입되도록 구성된 수내정(106)을 구비한다. 조준 아암(102)은 그곳으로부터 방사상으로 연장하는 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 아암들(110)(111)(112)(113)(114)을 구비하는 반원 요소(semi-circular element)(108)를 구비한다. 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 아암들(110)(111)(112)(113)(114)의 각각은 반원 요소(108)를 따라 서로 이격되어 있고, 제1 및 제5 아암들(110)(114)은 서로에 대해 실질적으로 정반대 방향에서 반원 요소(108)의 끝단들에 위치된다. 예시적 실시예에 있어서, 조준 아암(102)은 방사선 투과성 물질(예, 탄소 섬유, 플라스틱 또는 알루미늄)로 형성된다. 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 아암들(110)(111)(112)(113)(114)은 반원 요소(108)를 포함하는 평면에 직교되게 연장하고 서로 실질적으로 평행하다. 제1 및 제5 아암들(110)(114)의 각각은, 당업자가 이해하는 바와 같이, 서로 중첩되게 위치되며 서로 개구된 2개의 원형 구멍들을 가진 2개의 실질적으로 원형 구멍들로서 형성된 조합 구멍(116), 및 조합 구멍(116)에 인접되게 위치된 원형 구멍(118)을 구비한다. 슬롯(120)은 제1 및 제5 아암들(110(114)의 어느 하나에 상응하는 내벽(117)으로부터 조합 구멍들(116)의 각각으로 연장하고 구멍들(116)(118)의 축들에 실질적으로 직교하도록 조합 구멍(116)을 통해 연장한다. 슬롯(120)의 폭은 조합 구멍(116)과 원형 구멍(118)을 만드는 원형 구멍들의 직경보다 더 작으며, 제1 및 제5 아암들(110)(114)의 각각의 어느 하나의 길이를 따른 슬롯(120)의 길이는 동일한 방향으로 조합 구멍(116)과 원형 구멍(118)의 전체 길이를 교차하기에 충분하다. 제2, 제3 및 제4 아암들(111)(112)(113) 각각은, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 단일 구멍(119) 및 그곳을 통해 보호 슬리브(104)를 수납하도록 구성된 각각의 슬롯(119')만을 구비한다.
슬롯들(120) 각각에 수납된 스프링 요소들(122)은 제1 스프링 부재(124) 및 제2 스프링 부재(126)를 구비한다. 스프링 요소(122)는 충분히 연성인 물질로 형성된다. 제1 및 제2 스프링 부재들(124)(126)은 서로 연결되지 않으며, 예를 들어, 만약 단일 구멍(119)이 조합 구멍(116) 대신에 사용되는 경우 선택적으로 하나만 채용될 수 있다. 구체적으로, 제2, 제3 및 제4 아암들(111)(112)(113)은 단일 구멍들(119) 내부에 위치되어 그곳을 통해 삽입된 그 어떤 보호 슬리브(104)에 방사상으로 압축력을 인가하도록 구성된 스프링 요소(122)를 구비할 수 있다. 스프링 요소(122)는 하나 또는 그 이상의 핀들(123)에 의해 슬롯 내부에 유지되어 영구적 연결 또는 이동 가능한 연결의 어느 하나를 형성한다. 예시적인 실시예에 있어서, 스프링 요소는 302 스테인리스 스틸, 316 스테인리스 스틸, 17-7PH, 니티놀 또는 Elgiloy®로서 형성될 수 있다. 제1 스프링 부재(124)는 도 2 내지 도 3의 부분 단면도들에 도시된 바와 같이, 조합 구멍(116)의 제1 원형 부분 속으로 연장하는 제1 및 제2 판 스프링들(130)을 가진 평면 요소(128)를 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 판 스프링들(130)은 그들 사이의 폭이 보호 슬리브(104)의 비-편평부의 직경보다 더 작지만 그 편평부의 폭보다 더 큰 위치로 바이어스된다. 유사하게, 제2 스프링 부재(126)는 제1 방향에서 조합 구멍(116) 속으로 그곳으로부터 연장하는 제1 세트의 판 스프링들(134) 및 제1 방향과 반대인 제2 방향에서 원형 구멍(118) 속으로 연장하는 제2 세트의 판 스프링들(136)을 가진 평면 요소(132)로 형성된다. 제1 및 제2 세트 판 스프링들(134)(136) 각각은 보호 슬리브(104)의 비-편평한 부분의 직경보다 더 작지만 그 편평한 부분의 폭보다 더 크게 마련된 각각의 한 쌍의 리프 스프링들 사이에 형성된 공간을 가진 판 스프링들(130)과 실질적으로 유사한 크기이다.
보호 슬리브(104)는 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 그 근위단에서 외측의 스캘럽 모양의 확경 헤드로부터 두께 감소부(146)를 가진 원위단(144)까지 연장하는 가늘고 긴 샤프트(138)를 포함한다. 샤프트(138)의 외면은 다수의 원통부들 및 서로 실질적으로 평행하게 그리고 슬리브(104)의 세로축에 평행하게 연장하는 편평 측면들을 포함하는 다수의 편평부를 포함한다. 상세하게, 본 실시예의 보호 슬리브(104)는 샤프트(138)의 대향되는 정반대의 측면들에 형성된 2개의 편평면(140)을 구비하고, 편평면들(140)의 각각은 도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트의 소정 길이를 따라 연장한다. 보호 슬리브(104)의 원위단(144)은 보호 슬리브(104)를 수내정(106)의 보어(148) 속으로 삽입하는 것을 돕기 위해 샤프트(138)의 그것보다 더 작은 직경을 가진 실질적으로 원형의 단면으로 형성된다. 채널(149)은 보호 슬리브(104)를 통해 연장하고 그 근위단과 원위단에서 개구되고, 채널(149)은 실질적으로 원형의 단면을 가지며 그 속으로 의료 기구 또는 임플란트의 삽입을 허용하는 크기를 가진다.
조준 아암(102)은 반원 요소(108)로부터 멀어지게 연장하고 아암들(110-114)의 방향에 반대이고 실질적으로 평행한 제1 끝단을 포함하는 삽입 핸들(150)을 더 구비한다. 삽입 핸들(150)은 조인트(152)에 나사 연결되어 그 위치를 고정하고 반원 요소(108)에 대한 삽입 핸들(150)의 그 어떤 이동도 방지하기 위해 조절 노브(153)에 의해 그곳에 단단하게 고정된다. 삽입 핸들(150)은 조인트(152)로부터 굴곡 경로를 따라 반원 요소(108)의 평면을 향해 되돌아 면하며 수내정의 근위단(158)과 결합하도록 구성된 제2 끝단(156)까지 연장함으로써, 그 보어들(148)이 제1 및 제5 아암들(110)(114)의 조합 구멍들(116)과 단일 구멍들(118) 또는 제2, 제3, 및 제4 아암들(111)(112)(113)의 단일 구멍들(119)과 정렬된 상태에서, 수내정(106)은 그곳에 부착될 때, 반원 요소(108)의 평면을 통해 연장한다. 따라서, 조준 아암(102)과 삽입 핸들(150)은 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 삽입하는 동안 이식을 용이하게 하기 위해, 필요한 위치에 수내정(106)을 붙잡을 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 드릴(미도시)은 뼈(미도시)의 골수강(medullary canal)에 개구된 제1 보어를 천공하는데 사용됨으로써, 수내정(106)은 그곳에 삽입될 수 있다. 그러면, 수내정(106)은 뼈 속으로 그것이 삽입되기 전에 삽입 핸들(150)의 제2 끝단(156)에 장착된다. 그러면, 사용자는 뼈의 골절 위치 또는 치료해야 할 골절의 위치에 따라 그리고 수내정(106)의 구조에 따라 어느 아암들(110-114)이 보호 슬리브(104)를 수납할 것인지 판단한다. 제공된 실시예에 있어서, 제1 아암(110)은 보호 슬리브(104)를 수납하도록 선정된다. 따라서, 수내정(106)이 제1 보어(미도시)의 필요한 위치로 삽입될 때, 보호 슬리브(104)를 통하고 조합 구멍(116) 또는 제1 아암(110)의 원형 구멍(118)을 통해 삽입된 드릴이 수내정(106)을 통해 연장하는 보어(148)와 정렬하도록, 삽입 핸들(150)과 수내정(106)이 방위를 잡게 된다. 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 수내정(106)은 다수의 각도들에서 그곳을 통해 연장하는 다수의 추가 보어들(148')을 구비하고, 보어들(148')의 각각은 수내정(106)의 세로축에 실질적으로 직교하도록 되어 있다. 따라서, 시스템(100)의 사용자는 보호 슬리브(104)를 그곳을 통해 수납하기 위해 하나 이상의 아암들(110-114)을 선정할 수 있다. 따라서, 수내정(106)은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다수의 보호 슬리브들(104)을 수납할 수 있다. 그러면, 수내정(106)이 뼈에 삽입되고 보호 슬리브(104)는 편평면들(140)이 판 스프링들(130)과 정렬됨으로써 보호 슬리브(104)가 최소한의 저항으로 그곳을 지나 슬라이딩하는 제1 구성에서 조합 구멍(116) 속으로 삽입된다. 보호 슬리브(104)가 보어(148)의 표적 깊이까지 삽입된 후, 보호 슬리브(104)는 대략 90도 각도로 회전되기 때문에, 편평면들(140)에 대해 확대된 직경을 가진 샤프트(138)의 부분들은 판 스프링들(130)과 접촉하여 스프링 바이어스에 대항하여 판 스프링들(130)을 방사상 외측으로 변형시키고 보호 슬리브(104)를 필요한 위치에 고정하는 샤프트(138)의 실질적으로 원통 부분들을 가진 판 스프링들(130)과 마찰 결합된다. 보호 슬리브(104)가 이러한 필요한 위치에 고정되고 나면, 드릴, 스크류 또는 다른 도구 즉 임플란트는 채널(149)을 통해 보어(148) 속으로 삽입되어 제1 보어(미도시)에 대해 각지게 교차하는 제2 보어를 천공한다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 제2 보어는 수내정(106)이 뼈 내부의 필요한 위치에 있을 때 보어(148)와 정렬하도록 선택된 지점에서 뼈의 외피질을 통해 연장한다.
전술한 실시예에 있어서, 보호 슬리브(104)는 그 대향되는 벽들에 형성된 2개의 편평면들(140)을 가진 실질적으로 원형 단면으로 형성된다. 본 발명의 제1 대안적 실시예에 있어서, 샤프트(138)는 직사각, 6각, 8각 또는 판 스프링들(130)에 대한 슬리브(104)의 단면 구조가, 제1 방위에서 직경이 감소되거나 폭이 감소되는 양상이 판 스프링들(130)에 존재하고, 제2 방위에서, 직경 또는 폭이 더 커지는 양상이 판 스프링들(130)에 존재하여 판 스프링들(130)을 방사상 외측으로 변형시키고 어느 하나의 아암들(110-114)에 대한 보호 슬리브(104)의 이동에 대한 저항을 증가시키는 그 어떤 다른 다각형을 포함하지만 이에 제한되지 않는 단면 모양으로 형성될 수 있다. 보호 슬리브(104)는 편평면들(140)에 한정되지는 않지만 그 어떤 형태의 리세스들을 더 포함한다. 구체적으로, 리세스들은 오목형, 볼록형, 나선형 또는 다른 어떤 형상을 가질 수 있으며, 리세스의 외경은 샤프트(138)의 외경보다 더 작다. 또한, 보호 슬리브(104)는 그 외벽을 따라 형성된 하나 또는 그 이상의 리세스들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 리세스들은 샤프트(138)와 동일한 외경을 갖지만 나일론 또는 테프론과 같이 샤프트(138)와 다른 물질을 구비할 수 있거나 샤프트(138)의 외면의 다른 부분의 표면 처리의 마찰 결합에 대해 판 스프링들(130)을 가진 외면의 부분들과 마찰 결합을 감소 또는 증대시키도록 선택된 성질을 가진 대안적 표면 처리(예, 널링, 그루빙, 나사 작업)을 포함할 수 있는 가공처리에 의해 대체될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 조준 아암(102)은 하나 또는 그 이상의 판 스프링들(130)을 구비할 수 있다. 또한, 판 스프링들(130)은 코일 스프링, 얇은 유연성 기계적 요소(예, 접시 와셔), 웨이브 스프링, 압축 실린더, 웨이브 와셔 또는 탄성 재료(예, 고무, 플라스틱)로 대체될 수 있다. 판 스프링들(130)은 아암들(110-114)에 본질적일 수도 있거나, 대안적 실시예에 있어서, 분리된 요소가 그곳과의 접촉을 강화시키기 위해 사용될 수 있다. 평면 요소(128)는 핀 또는 업계에 알려딘 다른 기계적 부착 메커니즘의 사용에 의해 슬롯(120)에 영구적으로 고정될 수 있거나, 대안적 실시예에 있어서, 필요한 경우 그곳으로부터 제거될 수도 있다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따른 시스템(200)을 설명한다. 시스템(200)은 시스템(100)과 실질적으로 유사하게 형성되고, 동일한 구성요소는 동일한 참조부호가 부여되었다. 시스템(200)은 시스템(100)의 각각의 요소들과 실질적으로 유사하게 형성된 조준 아암(202), 보호 슬리브(204) 및 수내정(206)을 구비한다. 조준 아암(202)의 반원 요소(208)는 그곳으로부터 원위 방향으로 연장하고 서로 이격 배치된 제1, 제2 및 제3 아암들(210)(211)(212)을 구비한다. 예시적 실시예에 있어서, 제1, 제2 및 제3 아암들(210)(211)(212)은 조준 아암(202)을 수납하는 평면으로부터 실질적으로 수직으로 연장하고 서로 실질적으로 평행하다. 시스템(100)과 유사하게, 제1, 제2 및 제3 아암들(210)(211)(212)의 각각은 그곳을 통해 측면으로 연장하는 조합 구멍(216) 및 그곳에 인접되는 원형 구멍(218)을 구비한다. 시스템(100)에 개시된 슬롯(120) 대신에, 시스템(200)은 측면의 실질적으로 타원인 구멍(219) 및 그 측벽(217)을 관통하여 연장하는 측면 원형 구멍(220)을 구비한다. 측면 구멍들(219)(220)의 각각은 조합 구멍(216)과 원형 구멍(218)의 길이에 각각 상응하는 길이를 가진다. 예시적 실시예에 있어서, 후술하는 바와 같이, 그곳을 통해 삽입된 스프링 요소들(222)(224)이 조합 구멍(216)과 원형 구멍(218)의 적어도 일 부분으로 각각 돌출하도록, 측면 타원 구멍(219)과 측면 원형 구멍(220)이 구성된다.
예시적 실시예에 따른 예시적인 스프링 요소들(222)(224)(226)은 시스템(100)의 스프링 요소들(122)의 재질과 실질적으로 유사한 재질로 형성된 실질적으로 평면 요소로서 구성된다. 스프링 요소들(222)(224)(226)의 각각은 서로 이격되고 측면 구멍들(219)(220)의 어느 하나에 분리된, 영구적 삽입을 위해 구성된다. 스프링 요소들(222)(224)(226)은 마찰 고정(예, 제작하는 동안)에 의해 각각의 하나의 측면 구멍들(219)(220) 내부에 위치되도록 유지된다. 스프링 요소들(222)(224)(226)의 각각은 제1 영역(228)과 제2 영역(230)을 구비하고, 제2 영역(230)은, 시스템(100)과 관련하여 상세히 설명된 바와 같이, 그곳에 압력(보호 슬리브(204)의 회전에 의해)이 가해질 때, 조합 구멍(216) 또는 원형 구멍(218)의 중앙으로부터 측면으로 멀어지게 변형되도록 구성된다. 앞서 상세히 설명된 바와 같이, 스프링 요소들(222)(224)(226)의 각각은 편평한 부분(140)을 형성하는 보호 슬리브에 형성된 컷아웃(cutout)의 깊이에 실질적으로 상응하는 길이만큼 조합 구멍(216)과 원형 구멍(218) 속으로 부분적으로 돌출하도록 위치된다. 이러한 구성은 보호 슬리브(204)가 도 8에 도시된 구성에서 조합 구멍(216) 속으로 삽입될 때 스프링 요소들이 실질적으로 방해받지 않고 유지되는 것을 허용한다. 보호 슬리브(204)가 도 9에 도시된 위치로 회전되면, 방사상으로 확장하는 힘이 스프링 요소(222)에 가해져서 제2 영역(230)을 방사상 외측으로 변형시킨다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 및 제3 아암들(210)(211)(212)은 그 각각의 끝단(211)(213)(215)에 인접한 추가적인 록킹 구멍들(232)(234)(236)을 구비한다. 추가적인 록킹 구멍들(232)(234)(236)은 연장편(미도시)을 시스템(100)에 부착시키는데 사용될 수 있다. 끝단들(211)(213)(215)은 아암들(210)(212)(214)의 근위부들에 대해 감소된 두께를 가지며 연장편(미도시)에 부착을 허용하는 계단부들(238)을 구비한다.
시스템(200)의 예시적 실시예는 제1, 제2 및 제3 아암들(210)(212)(214) 사이에 추가적인 아암들이 개재될 필요를 제거하고, 대신에 이러한 아암들을 제1 및 제2 슬리브 구멍들(240)(242)로 대체한다. 구체적으로, 제1 슬리브 구멍(240)은 제1 아암(210)과 제2 아암(214)으로부터 실질적으로 등거리인 조준 아암(202)의 일부분에 마련된다. 조준 아암(202)의 부분적인 원형 연장부(244)는, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 슬리브 구멍(240)의 치수들에 적합한 곡률 반경을 가진 곡률을 따라 조준 아암(202)으로부터 원위 방향으로 연장한다. 예시적 실시예에 있어서, 슬리브 구멍(242)을 통해 삽입된 드릴 슬리브가 수내정(206)을 통해 연장하는 개구와 정렬하도록 연장부(244)와 슬리브 구멍(242)의 위치가 선택된다. 따라서, 연장부(244)의 치수들은 소정 시술의 요구조건에 적합하도록 변형될 수 있음을 유의해야 한다. 유사하게, 제2 및 제3 아암들(212)(214) 사이에 위치된 슬리브 구멍(242)은 그곳에 사용되어야 할 수내정(206)의 요구조건들을 따르는 조준 아암을 따라 그 어떤 곳에도 위치될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 슬리브 구멍(242)을 수납하는 조준 아암(202)의 부분은 조준 아암(202)을 수납하는 평면으로부터 세로 방향으로 옵셋된다. 조준 아암(202)은 본 발명의 범위와 정신을 벗어나지 않는 한 드릴 슬리브(204)가 수내정(206)의 표적 부분을 교차하도록 그곳을 통해 삽입되도록 하는 그 어떤 구조로 형성될 수 있다.
시스템(200)은 시스템(100)의 삽입 핸들(150)과 실질적으로 유사하게 형성된 삽입 핸들(250)을 더 구비한다. 구체적으로, 삽입 핸들(250)은 아암들(210)(212)(214)의 방향에 실질적으로 반대 방향으로 굴곡된 경로를 따라 조준 아암(202)으로부터 멀어지게 연장하여 조준 아암(202)의 평면을 향해 다시 면하게 된다. 삽입 핸들(250)의 록킹부(254)는 예를 들어, 록킹부들(254)(256)의 각각을 통해 나사 노브(258)를 조임으로써 조준 아암(202)의 록킹부(256)와 록킹 결합하도록 구성된다. 노브(258)를 조이게 되면 조준 아암(202)에 대한 삽입 핸들(250)의 위치가 고정된다. 끝단(252)은 수내정(206)의 근위단(158)과 결합하도록 구성됨으로써, 그 보어들(148)이 조합 구멍들(216), 원형 구멍들(218) 또는 슬리브 구멍들(240)(242)의 적어도 어느 하나에 정렬된 채, 그곳에 부착될 때, 수내정(206)이 조준 아암(202)의 평면을 통해 연장한다. 따라서, 조준 아암(202)과 삽입 핸들(250)은 삽입하는 동안 이식을 용이하게 하기 위해 필요한 위치에 수내정(206)을 붙잡아 둔다. 본 발명은 긴 뼈들의 고정을 위한 수내정과 관련하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 예시적 시스템은 외과적 뼈 플레이트들 또는 인공 관절을 위해 조준 아암의 보호 슬리브들을 고정하는데 채용될 수 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 예시적 시스템은 업계에 알려진 원통 기구(예, 드릴 슬리브)를 업계에 알려진 다른 원통 도구(예, 보호 슬리브)의 속이 빈 부분에 고정하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 한 예시적 시스템과 방법에 대한 다양한 변형 및 개조가 가능하다.
100...시스템 102...조준 아암
104...보호 슬리브 106...수내정
110...제1 아암 108...반원 요소
111...제2 아암 112...제3 아암
113...제4 아암 114...제5 아암
116...조합 구멍 117...내벽
118...원형 구멍 120...슬롯
122...스프링 요소 124...제1 스프링 부재
126...제2 스프링 부재 128,132...평면 요소
130,134,136...판 스프링 138...샤프트
140...편평면

Claims (19)

  1. 임플란트가 그 속으로 삽입될 표적 뼈를 포함하는 환자의 골격의 일 부분을 수납하는 크기의 개방 중앙 영역을 구획하는 베이스;
    상기 베이스에 연결되고 제1 방향에서 그곳으로부터 멀어지게 연장하는 제1 아암으로서, 상기 제1 아암의 원위단은 임플란트의 근위단에 제거가능하게 장착됨으로써, 상기 베이스의 상기 중앙 영역을 통과하는 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향의 필요한 축을 따라 상기 임플란트에 대한 필요한 방위에 상기 베이스가 있는 제1 아암;
    상기 축으로부터 측방향으로 분리된 제2 아암으로서, 상기 제1 아암에 연결된 임플란트의 표적 구조물에 정렬된 축에 실질적으로 평행한 상기 베이스로부터 연장하고, 상기 표적 구조물이 관통 접근하도록 될 제1 조준 구멍을 포함하는 제2 아암; 및
    상기 제1 아암에 연결된 임플란트의 상기 표적 구조물에 인접하게 위치된 연조직의 사이 부분을 통하는 상기 제1 조준 구멍을 통해 삽입되기 위한 크기를 가진제1 보호 슬리브를 구비하고;
    상기 제1 보호 슬리브와 상기 제1 조준 구멍의 하나는, 상기 제1 보호 슬리브가 상기 제1 조준 구멍에 대해 제1 방위로 회전될 때, 그리고 상기 제1 방위로부터 제2 방위로 회전될 때, 상기 제1 보호 슬리브가 상기 제1 조준 구멍의 내부의 위치에 마찰 고정되어, 상기 제1 보호 슬리브가 상기 제1 조준 구멍의 내부에서 자유롭게 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 조준 구멍은 그 속으로 연장하는 제1 스프링 요소를 포함하고, 상기 제1 보호 슬리브는 상기 제1 스프링 요소에 면하도록 회전될 때, 상기 제1 조준 구멍에 대해 상기 제2 방위에서 상기 제1 보호 슬리브를 배치시키는 직경이 감소된 제1 부분을 포함하고,
    상기 제1 보호 슬리브가 회전하면, 직경이 증가되는 제2 부분은 상기 제1 방위를 구획하는 상기 제1 스프링 요소와 결합됨으로써, 상기 제1 스프링 요소는 상기 제1 조준 구멍 내부에서 상기 제1 보호 슬리브의 직경이 증가되는 상기 제2 부분을 고정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 보호 슬리브의 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 제1 보호 슬리브의 테두리 주위에서 서로로부터 분리된 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 보호 슬리브는 상기 제1 조준 구멍의 내벽과의 마찰 결합을 최소화하도록 구성된 표면을 포함하는 상기 제1 보호 슬리브의 제2 부분 사이의 마찰 결합과 비교하여 상기 제1 조준 구멍의 내벽과의 마찰 결합을 증가시키는 표면 처리부(surface features)를 포함하는 제1 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 보호 슬리브의 상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 상기 제1 보호 슬리브의 테두리 주변에서 서로 분리된 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스는 상기 제1 아암이 그 중앙부에 장착되어 있고 상기 제2 아암이 그 끝단에 장착된 상태에서 C-형상인 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 아암의 반대편의 상기 베이스의 상기 개방 중앙 영역의 측면의 축으로부터 측면 방향으로 분리된 제3 아암을 더 구비하고,
    상기 제3 아암은 상기 제1 아암에 연결된 임플란트의 표적 구조물과 정렬하는 축에 평행하게 상기 베이스로부터 멀어지게 연장하도록 위치되고,
    상기 제3 아암은 상기 표적 구조물이 그곳을 통해 접근하게 될 제2 조준 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 조준 구멍은 조합 구멍인 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 스프링 요소는 상기 제1 아암에 영구적으로 고정된 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 스프링 요소는 상기 제1 아암에 제거 가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 스프링 요소는 판 스프링, 코일 스프링, 접시 스프링 와셔, 호환 실린더, 웨이브 스프링 및 웨이브 와셔 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 아암과 상기 제3 아암 사이에 위치된 제4 아암을 더 구비하고,
    상기 제4 아암은 상기 임플란트의 상기 표적 구조물과 정렬된 축에 평행하게 연장하며, 상기 표적 구조물이 통과하여 접근하게 될 제3 조준 구멍을 포함하며, 상기 제3 조준 구멍은 원형 단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 아암에 연결된 임플란트의 제2 표적 구조물에 인접하게 위치된 연조직의 사이 부분을 통하는 상기 제2 및 제3 조준 구멍들의 선택된 하나를 통해 삽입하기 위한 제2 보호 슬리브를 더 구비하고,
    상기 제2 보호 슬리브와 상기 제2 및 제3 조준 구멍들의 선택된 하나 중에서 어느 하나는, 상기 제2 보호 슬리브가 상기 선택된 조준 구멍에 대해 제3 방위로 회전될 때, 그리고 상기 제3 방위로부터 제4 방위로 회전될 때, 상기 제2 보호 슬리브가 그 내부에 위치에 마찰 고정되어 상기 제2 보호 슬리브가 상기 선택된 조준 구멍 내부에서 자유롭게 움직이도록, 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 임플란트 삽입 시스템.
  14. 임플란트가 그 속으로 삽입될 표적 뼈를 포함하는 환자의 골격의 일 부분을 수납하는 크기의 개방 중앙 영역을 구획하는 베이스;
    상기 베이스에 연결되고 그곳으로부터 제1 방향으로 멀어지게 연장하는 제1 아암으로서, 상기 제1 아암의 원위단은 임플란트의 근위단에 일시적으로 장착됨으로써, 상기 임플란트가 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향의 필요한 축을 따라 연장하여 상기 베이스의 상기 중앙 영역을 통과하는 제1 아암; 및
    상기 축으로부터 측방향으로 분리된 제2 아암으로서, 상기 제2 아암은 상기 제1 아암에 연결된 임플란트의 표적 구조물에 정렬된 축에 실질적으로 평행한 상기 베이스로부터 멀어지게 연장하며, 상기 표적 구조물이 관통 접근하게 될 제1 조준 구멍을 포함하는 제2 아암을 구비하고;
    상기 제1 조준 구멍은 상기 제1 아암에 연결된 임플란트의 상기 표적 구조물에 인접하게 위치된 연조직의 사이 부분에 상기 제1 조준 구멍을 통해 삽입되기 위한 크기를 가진 보호 슬리브를 그 안에 수납하기 위한 크기와 방위를 가지며,
    상기 보호 슬리브가 그 안에서 제1 방위로 회전될 때, 그리고 상기 제1 방위에서 제2 방위로 회전될 때, 상기 보호 슬리브가 상기 제1 조준 구멍 내부의 위치에 마찰 고정됨으로써, 상기 보호 슬리브가 상기 제1 조준 구멍 내부에서 자유롭게 이동하도록 상기 제1 조준 구멍이 구성된 것을 특징으로 하는 뼈 치료 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 조준 구멍은 선택된 길이로 그 속으로 방사상으로 연장하는 제1 스프링 요소를 구비하고,
    상기 제1 조준 구멍의 중심으로부터 상기 제1 스프링 요소까지의 간격은 그곳을 통해 삽입될 보호 슬리브의 축경부의 직경보다 더 크고, 상기 간격은 상기 보호 슬리브의 확경부의 직경보다 더 작게 되어 있으며,
    상기 제1 조준 구멍 속으로 삽입되어 상기 축경부가 상기 제1 스프링 요소를 면하도록 방향을 잡을 때, 상기 보호 슬리브는 그곳을 통해 자유롭게 미끄러지며,
    상기 제1 조준 구멍 속으로 삽입되어 상기 확경부가 상기 제1 스프링 요소를 면하도록 방향을 잡을 때, 상기 제1 스프링 요소는 상기 제1 조준 구멍 내부에 상기 보호 슬리브를 고정하는 비스트레스(unstressed) 구성으로부터 멀어지게 변형되는 것을 특징으로 하는 뼈 치료 장치.
  16. 임플란트의 근위단을 베이스를 구비하는 조준 장치의 제1 아암에 연결시키는 단계로서, 상기 임플란트에 대한 표적 방위에 상기 조준 장치가 있는 상태에서 임플란트가 그 내부에 고정되게 될 환자의 골격의 일 부분이 상기 베이스의 개방 중앙 영역 내부에 수납되고, 상기 조준 장치는 축으로부터 측방향으로 분리된 제2 아암을 더 포함하고, 상기 조준 장치가 상기 표적 방위에 있을 때, 상기 제2 아암이 상기 제1 암에 연결된 상기 임플란트의 제1 표적 구조물에 정렬된 상기 축에 평행한 상기 베이스로부터 멀어지게 연장하는 단계;
    상기 제2 아암에 있는 제1 조준 구멍을 통해 상기 제1 조준 구멍 내부의 제1 회전 방위에 있는 제1 보호 슬리브를 상기 임플란트의 상기 제1 표적 구조물에 결합시키기 위해 뼈에 인접되게 위치된 연조직의 일 부분을 통해 삽입하는 단계; 및
    상기 제1 표적 구조물이 결합된 후, 상기 제1 보호 슬리브를 제2 방위로 회전시켜, 상기 제1 조준 구멍 내부의 필요한 위치에 상기 제1 보호 슬리브를 고정시키기 위해 상기 제1 조준 구멍에 상기 제1 보호 슬리브를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 뼈에 임플란트를 고정하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 보호 슬리브는 상기 제1 및 제2 방위들 사이에서 90도 각도에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 뼈에 임플란트를 고정하는 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    필요한 각도에서 뼈 속으로 보어를 천공하기 위해 상기 제1 보호 슬리브를 통해 의료 기구를 삽입하는 단계를 더 포함함으로써, 상기 보어가 상기 임플란트의 상기 제1 표적 구조물에 개구되는 것을 특징으로 하는 뼈에 임플란트를 고정하는 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 연조직을 통하는 상기 제2 구멍 내부의 제3 회전 방위에 있는 상기 조준 아암의 제3 아암에 있는 제2 조준 구멍을 통해 제2 보호 슬리브를 삽입하는 단계를 더 포함하여, 상기 임플란트의 제2 표적 구조물을 결합시키고, 상기 제2 표적 구조물이 결합된 후, 상기 제2 보호 슬리브를 제4 방위로 회전시켜, 상기 제2 보호 슬리브가 상기 제2 조준 구멍에 결합시킴으로써 상기 제2 보호 슬리브를 상기 제2 조준 구멍 내부의 필요한 위치에 고정하는 것을 특징으로 하는 뼈에 임플란트를 고정하는 방법.
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