KR20160096660A

KR20160096660A - 골의 표적화된 드릴링을 위한 조준 장치

Info

Publication number: KR20160096660A
Application number: KR1020167018236A
Authority: KR
Inventors: 스테판 볼프; 티스 에비
Original assignee: 디퍼이 신테스 프로덕츠, 인코포레이티드
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2016-08-16
Also published as: TW201540248A; JP2016539737A; CN105979886A; EP3079606A1; CN105979886B; CA2933020A1; AU2014364306A1; TWI657789B; AU2014364306B2; EP3079606B1; JP6441355B2

Abstract

골 내로의 구멍의 표적화된 드릴링을 위한 조준 장치는 조준 장치를 통해 연장되는 슬롯 구멍을 포함하며, 슬롯 구멍은 그 내부의 상이한 위치들에서 그리고 각각 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 따른 위치들 중 하나에 대응하는 상이한 각도들로 안내 슬리브를 그 내부에 수용하도록 구성된다. 조준 장치는 기부를 포함하는 위치설정 장치를 사용하여 골 판에 대해 위치될 수 있으며, 기부는 그를 통해 기부의 제1 면으로부터 기부의 제2 면까지 연장되는 안내 구멍을 구비한다. 안내 구멍은 긴 구멍으로서 형성되고, 위치설정 장치에 대해 상이한 각도들로 안내 슬리브를 그 내부에 수용하도록 구성된다.

Description

골의 표적화된 드릴링을 위한 조준 장치{AIMING DEVICE FOR TARGETED DRILLING OF BONE}

본 발명은 외과용 기구의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 골(bone) 내로의 표적화된 드릴링(targeted drilling)을 위한 조준 장치(aiming device)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 조준 장치를 골 판(bone plate)에 대해 위치시키기 위한 위치설정 장치, 및 특히 좌측 및 우측 대퇴골을 위한 골 판과 조합하여 조준 장치 및 위치설정 장치를 포함하는 골 내로의 드릴링을 위한 시스템에 관한 것이다.

골절은 흔히 예를 들어 골 스크류(bone screw), 핀(pin) 등과 같은 적합한 체결 요소에 의해 골에 고정되는 골 판의 고정을 통해 안정화된다. 골 스크류, 핀 및 다른 임플란트(implant)와 같은 고장 요소의 삽입을 용이하게 하기 위해 구멍이 흔히 아래에 있는 골 내로 드릴링된다. 골편(bone fragment)의 서로에 대한 그리고 골 판의 골에 대한 확고한 고정을 보장하기 위해, 고정 요소가 골 내에 정확하게 위치되어야 한다. 특히, 고정 요소가 골 내로 삽입되는 각도가 매우 중요하다. 이러한 이유로, 조준 장치가 이들 구멍의 드릴링을 더욱 정확하게 표적화하기 위해 사용되었다. 그러한 조준 장치는 드릴 슬리브(drill sleeve)를 원하는 드릴링 경로를 따라 정렬시키는 드릴링 템플릿(drilling template)으로서의 역할을 할 수 있다. 조준 장치는 예를 들어 드릴 슬리브가 그 내로 삽입될 수 있는 관통 구멍(through hole)을 포함하고, 이어서 드릴링 기구가 스크류 구멍의 표적화된 드릴링을 위해 드릴 슬리브를 통해 안내된다. 드릴 슬리브는 조준 장치 내의 관통 구멍의 배향을 통해 골 판의 구멍과 정렬된다.

본 발명은 골 내로의 구멍의 표적화된 드릴링을 위한 개선된 조준 장치, 및 조준 장치를 골 판에 대해 위치시키기 위한 대응하는 위치설정 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 적어도 하나의 슬롯 구멍(slot hole)이 골 판과 조준 장치가 그 위에 위치되는 골을 향하는 제1 표면과, 골로부터 멀리 향하는 반대편 제2 표면 사이에서 조준 장치를 통해 연장된다. 슬롯 구멍은 그의 종방향 연장부를 따라 상이한 위치들에서 그리고 종방향 연장부에 대해 상이한 각도들로 슬리브를 그 내부에 수용하도록 구성된다. 각도들의 경사는 종방향 연장부를 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 슬롯 구멍은 상호 대향하는, 실질적으로 평행한 표면들을 보유한다.

조준 장치 내에 슬롯 구멍을 제공함으로써, 슬롯 구멍을 통해 삽입되는 슬리브가 조준 장치를 통해, 또는 더 정확하게는 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 통해 연장되는 각도를 변화시키는 것이 가능하다. 슬리브는 슬롯 구멍 내에 확고하게 고정되지 않고, 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 따라 이동되어 경사 각도를 조절할 수 있으며, 이때 각도는 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 따라 증가하거나 감소한다. 바꾸어 말하면, 슬롯 구멍 내에 수용되는 슬리브의 각도는 슬리브를 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 따라 이동시킴으로써 증가될 수 있고, 슬리브를 반대 방향으로 이동시킴으로써 감소될 수 있다. 바람직하게는, 각도는 ±15°만큼 증가되거나 감소될 수 있다. 이는 사용자가 시술 동안 고정 요소가 골 내로 삽입될 원하는 각도를 선택하도록 허용한다.

예시적인 실시예에 따르면, 슬롯 구멍의 내측 표면이 슬롯 구멍 내에 수용되는 슬리브를, 각각 구멍이 그를 따라 드릴링될 수 있는 사전결정된 축에 대응하는 다양한 위치들 중 임의의 위치에 일시적으로 고정시키는 정렬 구조체들을 포함한다. 축들 각각은 사용자가 골 고정 요소의 원하는 삽입 경로에 대응하는 사전결정된 각도들 중 하나를 선택할 수 있도록 상이한 사전결정된 각도로 슬롯 구멍을 통과한다. 이어서 안내 슬리브가 선택된 위치에 고정되어 아래에 있는 골 내로의 신뢰성 있는 표적화된 드릴링을 가능하게 할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 정렬 구조체는 슬롯 구멍의 측면 내에 형성되는 일련의 홈(groove)들을 포함하며, 홈들 각각은 사전결정된 각도들 중 하나에 대응하는 축을 따라 연장된다. 대안적으로, 정렬 구조체는 슬롯 구멍 내로 연장되는 일련의 리브(rib)들을 포함할 수 있으며, 리브들 각각은 사전결정된 각도들 중 하나에 대응하는 축을 따라 연장된다. 당업자는 또한 정렬 구조체가 요구되는 홈들과 리브들의 임의의 조합 또는 슬롯 구멍을 통해 삽입되는 안내 슬리브를 그에 대해 원하는 각도로 유지시키도록 작동가능한 임의의 다른 구조체를 포함할 수 있는 것을 이해할 것이다. 정렬 구조체의 개별 특징부들과 슬롯 구멍을 통한 원하는 삽입 각도들 사이의 대응성(correspondence)은 슬롯 구멍 내로 도입된 슬리브의 특히 정확한 고정을 제공한다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 슬리브는 유리하게는 슬리브가 사전결정된 각도들 중 원하는 각도에 도달할 때까지 슬롯 구멍을 통한 슬리브의 움직임을 가능하게 하는 래칫-유사 메커니즘(ratchet-like mechanism)을 통해 정렬 구조체와 맞물린다. 래칫-유사 메커니즘은 슬리브를 선택된 사전결정된 각도로 일시적으로 고정시키며, 그 후에 슬리브는 후술될 바와 같이 적소에 더 확고하게 고정될 수 있다. 정렬 구조체의 개별 특징부들 각각은 바람직하게는 구멍이 그를 따라 드릴링될 수 있는 축들 중 하나에 평행한 직선을 따라 연장된다. 상이한 특징부들 또는 홈들, 리브들 및 다른 특징부들의 임의의 조합을 포함하는 대안적인 정렬 구조체가, 이들 특징부들이 슬리브를 슬롯 구멍 내에 사전결정된 각도들 중 임의의 원하는 각도로 고정하는 것을 허용하는 한, 슬롯 구멍의 내측 표면 상에 제공될 수 있는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 그러한 구조체는 노브(knob)들, 임의의 돌출부들 또는 리세스(recess)들을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 정렬 구조체의 그러한 이들 특징부들의 형상은 슬리브의 외측 표면의 형상에 대응한다.

하나의 예시적인 실시예에 따르면, 정렬 구조체의 축들이 골-지향 표면측 상에서 조준 장치의 골-지향 표면으로부터 선택된 거리에 있는 공통 지점에서 교차한다. 바람직하게는, 공통 지점은 아래에 있는 골의 표면에 근접한다. 특히, 공통 지점은 대응하는 골 판의 관통 구멍 내에 위치될 수 있다. 이러한 공통 지점은 중심을 형성하며, 이를 중심으로 슬롯 구멍 내에 수용되는 슬리브가 선회되어 조준 장치에 대한 슬리브의 각도, 및 그에 따라 골 내로의 고정 요소의 도입 각도를 변화시킬 수 있다. 슬리브가 공통 지점을 중심으로 선회되는 동안, 슬리브는 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 따라 이동되며, 이때 슬리브와 슬롯 구멍의 종방향 연장부 사이의 각도가 증가하거나 감소한다.

하나의 예시적인 실시예에 따르면, 조준 장치는 거울-대칭으로(즉, 조준 장치의 제1 및 제2 표면들에 평행하게 그리고 그들 사이에서 조준 장치를 통해 연장되는 중심 평면에 대해 대칭으로) 형성된다. 특히, 전체 조준 장치가 바람직하게는 제1 및 제2 표면들에 평행하게 연장되는 그리고 조준 장치를 제1 표면과 제2 표면 사이에서 2개의 거울-반전된(mirror-inverted) 반부들로 분할하는 중심 평면에 대해 거울-대칭으로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 슬롯 구멍만이 거울-대칭으로 형성될 수 있다. 거울-대칭 구성을 통해, 환자의 우반신 및 좌반신 둘 모두를 위해 하나의 동일한 조준 장치를 채용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 단일 조준 장치가 환자의 우측 근위 대퇴골을 위한 골 판과 함께 채용된 다음에 좌측 근위 대퇴골에 사용하기 위해 180도 회전될 수 있다.

하나의 예시적인 실시예에 따르면, 슬롯 구멍은 제1 및 제2 표면들에 수직한 그리고 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 가로지르는 평면 내에서 모래시계-유사 또는 허리 모양의 단면을 갖는다. 전술된 바와 같이, 슬롯 구멍은 대칭으로 형성될 수 있다. 모래시계-유사 허리 모양의 단면은 슬리브가 슬롯 구멍 내로 비스듬한 경사로, 슬롯 구멍의 횡방향으로 도입되도록 허용한다. 예를 들어, 슬리브는 슬리브가 슬롯 구멍의 내측 표면의 일부분과 맞물리도록 조준 장치의 상호 대향하는 표면들로부터 비스듬히 슬롯 구멍 내로 도입될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 슬리브는 슬리브의 원주의 절반 이하 주위로 연장되는 정렬 구조체의 하나 이상의 표면들과 맞물린다. 슬리브는 예를 들어 슬롯 구멍의 내측 표면의 상부 영역과 같은 단지 슬롯 구멍의 일 측면, 그리고 슬롯 구멍의 반대편 측면 상에서는 단지 슬롯 구멍의 내측 표면의 하부 영역과 맞물릴 수 있다. 따라서, 구조체는 슬롯 구멍의 내측 표면 상에서, 조준 장치의 측방향으로 역전된 적용을 위한 2개의 상호 독립적인 영역들을 포함할 수 있다. 2개의 상호 독립적인 영역들은 슬롯 구멍의 내측 표면의 접하지 않는 부분들에 의해 형성될 수 있으며, 제1 영역은 조준 장치의 제1 표면으로부터 조준 장치의 중심 평면을 향해 연장되고, 제2 영역은 조준 장치의 제2 표면으로부터 중심 평면을 향해 연장된다.

전술된 모래시계-유사 단면을 갖는 슬롯 구멍은 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 서로 평행하게 연장되는 그리고 그들의 종방향 연장부를 가로질러 상이한 방향들로 경사지는 2개의 상호 중첩된 슬롯 구멍들에 의해 형성될 수 있다. 2개의 상호 중첩된 슬롯 구멍들은 제1 표면과 제2 표면 사이에서 연장되는 평면에 대해 거울-대칭으로(예컨대, 중심 평면에 대해 대칭으로) 형성될 수 있다. 이는 예를 들어 좌측 대퇴골 및 대안적으로 우측 대퇴골과의 채용을 위한 조준 장치의 측방향으로 역전된 채용을 허용하는데, 이는 슬리브가 상응하게 조준 장치의 양측으로부터 각각의 슬롯 구멍 내로 도입될 수 있기 때문이다.

또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 조준 장치는 슬롯 구멍이 내부에 배열되는 제1 긴 부분(elongate portion), 및 복수의 관통 구멍들이 내부에 배열되는 제2 긴 부분을 구비한다. 복수의 관통 구멍들은 실질적으로 실린더형(cylindrical)일 수 있고, 조준 장치를 통해 조준 장치의 종축에 수직하게 조준 장치의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장된다. 관통 구멍들은 당업자에 의해 이해될 바와 같이 서로 중첩될 수 있다.

하나의 예시적인 실시예에서, 제1 및 제2 긴 부분들은 나란히 연장된다. 조준 장치의 2개의 긴 부분들 각각은 각각의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장될 수 있으며, 이때 제1 및 제2 긴 부분들의 근위 단부들은 서로 상호연결된다. 원위 단부들은 자유롭거나(즉, 서로 연결되지 않음) 마찬가지로 상호연결될 수 있다. 제1 및 제2 긴 부분들이 또한 총 길이들의 전부 또는 임의의 일부를 따라 상호연결되어 나란히 배열될 수 있는 것이 인식될 것이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 슬롯 구멍을 갖는 제1 긴 부분의 길이가 복수의 관통 구멍들을 포함하는 제2 긴 부분보다 짧다. 다른 예시적인 실시예에서, 제1 및 제2 부분들이 동일하게 길 수 있거나, 제2 부분이 제1 부분보다 길 수 있다. 슬롯 구멍은 실질적으로 제1 긴 부분의 총 길이를 차지할 수 있다. 복수의 관통 구멍들은 실질적으로 제2 긴 부분의 총 길이를 따라 분포될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 관통 구멍들은 제2 긴 부분의 길이를 따라 일정한 간격들로 분포될 수 있다.

하나의 예시적인 실시예에서, 제1 긴 부분은 실질적으로 곧은 한편, 제2 긴 부분은 호(arc)와 같은 곡선을 따라 연장된다. 이러한 만곡된 형상은, 예를 들어 사람 대퇴골을 처치하기 위한 골 판과 같은, 조준 장치가 그와 정렬되도록 의도되는 골 판의 곡선에 대응할 수 있다. 특히, 관통 구멍들이 골 판의 관통 구멍들의 배열에 대응하도록 배열될 수 있는 것이 인식될 것이다.

또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 조준 장치는 또한 조준 장치의 일부분을 통해 슬롯 구멍과 복수의 관통 구멍들 사이에서 연장되는 적어도 하나의 추가 관통 구멍을 포함한다. 적어도 하나의 추가 관통 구멍은 조준 장치를 통해 조준 장치의 제1 및 제2 표면들에 대해 비스듬히 연장되는 구멍 축을 따라 연장된다. 특히, 조준 장치가 사람 근위 대퇴골을 위한 골 판과 함께 채용되도록 의도되는 경우에, 적어도 하나의 추가 관통 구멍은 골 스크류들을 대퇴골 경부 내로 안내하기 위해 또는 적용가능한 경우 인공삽입물 주위(periprosthetic) 골 스크류들을 안내하기 위해 조준 장치의 근위 부분 내에 배열될 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 조준 장치를 골 판에 대해 위치시키기 위한 위치설정 장치가 제공된다. 위치설정 장치의 기부가 제1 면 및 반대편 제2 면을 구비한다. 제1 면의 표면은 골 판에 인접하도록 형상화되고, 이러한 목적을 위해, 당업자에 의해 이해될 바와 같이 평탄하지 않거나 만곡되거나 불룩하거나 파형일 수 있다. 반대편 제2 면 상에서, 즉 골로부터 멀리 향하는 기부 면 상에서, 조준 장치가 그에 결합될 수 있다. 기부는 슬롯 구멍으로서 형성되고 슬리브, 즉 조준 장치의 슬롯 구멍을 통해 삽입되는 슬리브를 상이한 각도들로 수용하도록 구성되는, 제1 면으로부터 제2 면까지 그를 통해 연장되는 안내 구멍을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "슬롯 구멍"은 그의 횡방향 연장부보다 큰 종방향 연장부를 갖는 긴 구멍을 지칭한다. 바꾸어 말하면, 안내 구멍은 원형 단면을 갖지 않고, 실린더형이 아니다.

예시적인 실시예에 따르면, 안내 구멍은 골 판을 향하는 기부의 제1 면의 방향으로 테이퍼 형성된다(taper). 안내 구멍은 예를 들어 깔때기 형상일 수 있다. 이러한 형상은 안내 구멍을 통해 도입되는 슬리브가, 예를 들어 안내 구멍 내에서 선회되어 위치설정 장치에 대해 원하는 각도로 위치되도록 허용한다.

하나의 예시적인 실시예에 따르면, 위치설정 장치의 기부 내의 안내 구멍은 적어도 하나의 평탄한 내벽을 구비한다. 바람직하게는, 안내 구멍은 서로 평행한 2개의 상호 대향하는 평탄한 내벽들을 구비할 것이다. 따라서, 예컨대 드릴을 위한 또는 드릴 슬리브를 위한 안내 슬리브로서의 역할을 할 수 있는, 안내 구멍 내에 수용되는 슬리브가 안내 구멍을 통해 하나의 평탄한 내벽 또는 2개의 평탄한 내벽들을 따라 한정된 평면 내에서 안내될 수 있다. 조준 장치가 위치설정 장치에 연결될 때 조준 장치의 슬롯 구멍의 종방향 연장부가 또한 이러한 평면 내에서 연장될 수 있다.

하나의 예시적인 실시예에 따르면, 위치설정 장치는 제2 면 상에서 기부로부터 멀어지게 연장되는 레그(leg)를 포함한다. 조준 장치 커플링(coupling)이 레그 상에, 바람직하게는 그의 자유 단부 상에 형성된다. 레그의 길이는 조준 장치와 위치설정 장치 사이의 거리에 대응하여, 안내 슬리브를 조준 장치에 대해 특정한 원하는 각도로 정렬시키는 것을 용이하게 한다.

또 다른 예시적인 실시예는 제1 면 상에서 위치설정 장치의 기부로부터 돌출되는 체결 요소를 포함한다. 체결 요소는 위치설정 장치를 골 판에 체결하기 위해 기부에 대해 회전가능하다. 체결 요소는 예를 들어 골 판 내의 대응하게 나사형성된 구멍 내에 스크류체결될 수 있는, 널링된-헤드 스크류(knurled-head screw)와 같은 스크류일 수 있다. 그러나, 예를 들어 베이오넷 로크(bayonet lock) 등과 같은 다른 체결 요소들이 또한 제공될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 위치설정 장치는 골 판을 골 상에 고정시킨 후에 위치설정 장치가 제거될 수 있도록 골 판에 해제가능하게 결합가능할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양은 전술된 바와 같은 조준 장치와 위치설정 장치를 갖는, 골 내로 구멍을 드릴링하기 위한 시스템을 제공한다. 예시적인 실시예에 따른 시스템은 바람직하게는 실린더형 외주를 가진 전술된 슬리브를 포함한다. 실린더형 슬리브는 드릴을 위한 또는 다른 공구들을 위한, 예컨대 드릴 슬리브를 위한 안내 슬리브로서의 역할을 한다. 슬리브는 조준 장치의 슬롯 구멍 및 위치설정 장치의 안내 구멍을 통해 연장되어 슬롯 구멍 및 안내 구멍과 맞물리도록 구성된다. 슬리브는 조준 장치의 슬롯 구멍의 종방향 연장부에 대해 그리고 위치설정 장치에 대해 다양한 사전결정된 각도들 중 임의의 각도로 슬롯 구멍 내에 위치될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 슬리브는 슬리브가 반경방향으로 압축가능하도록 슬롯형성된(slotted) 슬리브일 수 있다 - 예컨대 슬리브는 슬리브의 종방향으로 적어도 하나의 슬롯을 보유하며, 슬롯은 바람직하게는 슬리브의 종축에 실질적으로 평행하게 연장된다.

또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 시스템은 또한 예컨대 드릴 또는 다른 공구를 안내하는 역할을 하는 드릴 슬리브를 포함하며, 드릴 슬리브는 드릴 슬리브가 슬롯형성된 슬리브 내로 삽입될 수 있도록 슬롯형성된 슬리브의 내경에 대응하는 외경을 갖는다. 조준 장치의 슬롯 구멍의 종방향 연장부에 대한 슬롯형성된 슬리브의 각도는 슬롯형성된 슬리브가 반경방향으로 압축될 때 가변적이고, 드릴 슬리브가 슬롯형성된 슬리브 내로 삽입되었을 때 고정된다. 슬롯형성된 슬리브가 압축된 구성에 있지 않을 때 드릴 슬리브의 외경이 슬롯형성된 슬리브의 내경에 대응하기 때문에, 슬롯형성된 슬리브 내로의 드릴 슬리브의 도입은 슬롯형성된 슬리브가 압축되는 것을 방지하고, 슬롯형성된 슬리브를 슬롯 구멍 내의 원하는 위치에 고정시킨다. 이러한 목적을 위해, 슬롯형성된 슬리브의 외경이 상응하게 슬롯 구멍에 맞게 구성된다. 슬롯형성된 슬리브를 슬롯 구멍 내에서 슬롯 구멍의 종방향 연장부를 따라 이동시킬 때, 슬롯 구멍의 내측 표면 상의 정렬 구조체에 의해 래칫 작동이 수행될 수 있다. 드릴 슬리브가 슬롯형성된 안내 슬리브 내로 도입되자마자, 안내 슬리브가 슬롯 구멍의 내측 표면 상의 정렬 구조체와 맞물려 슬롯형성된 안내 슬리브가 슬롯 구멍 내에 사전결정된 각도로 고정될 정도로 안내 슬리브의 반경방향 압축이 방지된다. 따라서, 슬롯 구멍 내에서의 슬롯형성된 슬리브의 확고한 고정이 임의의 추가 체결 요소들 없이 간단한 방식으로 생성될 수 있으며, 이때 각도 위치는 슬롯 구멍의 내측 표면의 정렬 구조체에 의해, 특히 그 내부에 형성된 홈들 및/또는 리브들에 의해 사전결정된다.

또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 위치설정 장치는 조준 장치 커플링을 구비하고, 조준 장치는 위치설정 장치 커플링을 포함하며, 이러한 커플링들은 상호 상보적인 표면들을 구비한다. 조준 장치 커플링과 위치설정 장치 커플링은 조준 장치가 위치설정 장치 상에 단지 하나의 배향으로만 장착될 수 있게 하여 부정확한 결합을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치설정 장치 커플링은 커플링 축을 가질 수 있으며, 이때 위치설정 장치 커플링 및 조준 장치 커플링 중 적어도 하나는 환자의 좌반신 및 우반신 중 하나를 위한 시스템의 채용시, 조준 장치의 하나의 각각의 정확한 배향만이 얻어질 수 있도록 커플링 축을 통한 평면에 대해 비대칭이다. 그러나, 동일한 커플링 구조체들이 조준 장치의 제1 표면측 및 제2 표면측 상에 제공될 수 있어서, 동일한 조준 장치가 예컨대 좌측 대퇴골 및 우측 대퇴골용의 상이한 골 판들을 위한 대응하는 위치설정 장치와 함께 채용될 수 있다.

또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 시스템은 서로에 대해 거울-반전되는(즉, 서로의 거울상들인) 2개의 위치설정 장치들을 제공하여, 조준 장치가 하나의 위치설정 장치에 의해 우측 근위 대퇴골을 위해 그리고 거울-반전되는 위치설정 장치에 의해 좌측 근위 대퇴골을 위해 골 판에 체결될 수 있게 한다. 조준 장치는 바람직하게는 전술된 바와 같이 거울-대칭이고, 그것이 환자의 다른 반신을 위해 사용되도록 의도될 때, 단순히 조준 장치를 회전시킴으로써(예컨대, 조준 장치를 그의 종축을 중심으로 대략 180° 회전시킴으로써) 양쪽 위치설정 장치들과 함께 채용될 수 있다. 조준 장치와 2개의 위치설정 장치들은 또한 슬롯형성된 안내 슬리브 및 하나의 또는 복수의 상이한 드릴 슬리브들을 포함할 수 있는 키트로 공급될 수 있다.

본 발명의 전술한 개요 및 예시적인 실시예의 하기의 설명이 첨부 도면을 고려하여 더욱 쉽게 이해가능해질 것이다. 본 발명의 예시적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에 기술될 것이다. 그러나, 본 출원이 도시된 예시적인 실시예로 제한되지 않는 것이 인식될 것이다. 도면은 다음을 도시한다:
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 위치설정 장치에 의해 골 판 상에 장착된 조준 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 조준 장치의 사시도.
도 3은 도 1의 조준 장치의 다른 사시도.
도 4는 도 1의 조준 장치의 평면도.
도 5는 도 1의 조준 장치의 저면도.
도 6은 도 1의 조준 장치의 측면도.
도 7은 도 1의 조준 장치의 다른 측면도.
도 8은 도 1의 위치설정 장치의 사시도.
도 9는 도 1의 위치설정 장치의 측면도.
도 10은 도 1의 위치설정 장치의 평면도.
도 11은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 위치설정 장치의 사시도.
도 12는 도 11의 위치설정 장치의 측면도.
도 13은 도 11의 위치설정 장치의 평면도.
도 14a는 도 1의 조준 장치의 위치설정 장치 커플링의 제1 평면도.
도 14b는 도 8 내지 도 10의 위치설정 장치의 조준 장치 커플링의 평면도.
도 15a는 도 1의 조준 장치의 위치설정 장치 커플링의 제2 평면도.
도 15b는 도 11 내지 도 13의 위치설정 장치의 조준 장치 커플링의 평면도.
도 16은 도 1의 조준 장치의 위치설정 장치 커플링의 단면도.
도 17은 도 1의 슬롯형성된 안내 슬리브의 사시도.

본 발명은 하기의 설명 및 첨부 도면을 참조하여 추가로 이해될 수 있으며, 첨부 도면에서 동일한 요소는 동일한 도면 부호로 지칭된다. 예시적인 실시예는 골 내로의 구멍의 표적화된 드릴링을 위한 조준 장치에 관한 것이다. 예시적인 실시예는 또한 조준 장치를 골 판에 대해 원하는 위치에 위치시키기 위한 위치설정 장치에 관한 것이다. 예시적인 실시예가 근위 대퇴골 내로의 구멍의 표적화된 드릴링을 위한 조준 장치와 위치설정 장치를 기술하지만, 본 발명의 조준 장치와 위치설정 장치가 임의의 장골의 표적화된 드릴링을 위해 유사하게 이용될 수 있는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 조준 장치(1)가 위치설정 장치(2)에 의해 골 판(5) 상에 장착될 수 있다. 조준 장치(1)는 위치설정 장치(2)를 통해 사전결정된 구성으로 골 판(5)과 정렬되며, 따라서 조준 장치(1)는 골 판(5)이 그 위에 위치되는 골 내로의 구멍의 표적화된 드릴링을 위해 채용될 수 있다. 실린더형 안내 슬리브(3)가 조준 장치(1)의 슬롯 구멍(10) 내로 삽입되어 그를 통해 드릴 슬리브(4)를 안내할 수 있다. 조준 장치(1)와 위치설정 장치(2)에 대한 안내 슬리브(3)와 그에 따른 드릴 슬리브(4)의 각도가 조절될 수 있다. 예를 들어 널링된-헤드 스크류와 같은 체결 요소(6)가 조준 장치(1)를 위치설정 장치(2)에 대해 고정시키기 위해 사용될 수 있다.

골 판(5)(단지 부분적으로만 도시됨)은 환자의 좌측 근위 대퇴골을 위한 골 판일 수 있다. 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 동일한 조준 장치(1)가 또한 우측 근위 대퇴골을 위해 구성되는 위치설정 장치(2')를 사용함으로써 환자의 우측 근위 대퇴골을 위한 골 판과 함께 이용될 수 있다. 골 판(5)은 골 판(5)의 근위 단부에 있는 헤드 부분(52) 및 그로부터 골 판(5)의 원위 단부의 방향으로 연장되는 샤프트 부분(51)을 포함한다. 헤드 부분(52)과 샤프트 부분(51)은 골 판(5)을 골 위에 고정시킬 수 있는 골 스크류와 같은 고정 요소를 수용하기 위해 그를 통해 연장되는 관통 구멍을 구비한다. 골 판(5)의 샤프트 부분(51) 내의 관통 구멍(50)은 예를 들어 압축 부분(compression portion)과 가변-각도 로킹 부분(variable-angle locking portion)을 구비하는 조합 구멍으로서 형성될 수 있다. 근위 헤드 부분(52) 내의 관통 구멍은 도 1에서 위치설정 장치(2)에 의해 가려진다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 조준 장치(1)는 예시적인 실시예에서 제1 긴 부분(11)과 제2 긴 부분(13)을 포함하는 조준 아암(arm)으로서 구성될 수 있다. 조준 장치(1)는 또한 제1 표면(16)과 제2 표면(17)을 포함하며, 이때 표면(16) 또는 표면(17) 중 어느 하나가 응용에 따라 아래에 있는 골을 향한다. 제1 긴 부분(11)은 드릴 슬리브(4)를 가진 안내 슬리브(3)를 수용하기 위해 그를 통해 제1 표면(16)으로부터 제2 표면(17)까지 연장되는 슬롯 구멍(10)을 포함한다. 제2 긴 부분(13)은 그를 통해 제1 표면(16)으로부터 제2 표면(17)까지 연장되는 복수의 실질적으로 실린더형 관통 구멍(12)을 포함한다. 조준 장치(1)가 골 판(5)에 장착될 때, 실린더형 관통 구멍(12)은 관통 구멍(12)을 통해 삽입되는 드릴 슬리브가 골 판(5)의 관통 구멍(50)과 정렬되어 골 내로 구멍을 드릴링하기 위해 사용될 수 있도록 골 판(5)의 샤프트 부분(51)의 관통 구멍(50)과 정렬된다. 조준 장치(1)는 또한 더욱 상세히 후술될 바와 같이 조준 장치(1)를 위치설정 장치(2)에 연결시키기 위한 위치설정 장치 커플링(15)을 포함할 수 있다.

도 1에 안내 슬리브의 파선 표현을 통해 도시된 바와 같이, 안내 슬리브(3)는 조준 장치(1)에 대해 복수의 별개의 각도로 조준 장치(1)의 슬롯 구멍(10) 내에 수용될 수 있다. 안내 슬리브(4)가 슬롯 구멍(10) 내로 삽입됨에 따라, 안내 슬리브(3)는, 역시 슬롯 구멍으로서 형성되는, 위치설정 장치(2)의 안내 구멍(22)(도 10 참조)을 통과하여, 안내 슬리브(3)는 안내 구멍(22) 내에서 이동될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 안내 슬리브(3)는 대퇴거 스크류(calcar screw)가 대퇴골의 대퇴거(calcar femorale) 내로 도입되기 위한 구멍의 표적화된 드릴링을 위해 사용될 수 있다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 슬롯 구멍(10)은 그의 내측 표면을 따라 연장되는 정렬 구조체(34, 35)를 통해 한정될 수 있다. 정렬 구조체(34, 35)는 예를 들어 슬롯 구멍(10)의 각각 대향하는 내측 표면들을 따라 형성될 수 있다. 바람직하게는, 정렬 구조체(34, 35)는 안내 슬리브(3)가 그를 따라 정렬되도록 의도되는 사전결정된 각도의 방향으로 연장되는 축을 따라 슬롯 구멍(10) 내로 연장되는 홈 또는 리브를 포함한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 정렬 구조체들(34, 35) 각각의 축은 골을 향하는 표면(17)측 또는 표면(16)측 상에서 조준 장치(1)로부터 일정 거리에 위치되는 공통 지점에서 교차한다. 특히, 공통 지점은 조준 장치(1)가 골 판(5)에 장착될 때, 위치설정 장치(2)의 안내 구멍(22) 내에 또는 안내 구멍(22) 아래의 골 표면 근처에 위치될 수 있다. 정렬 구조체(34, 35)의 축이 공통 지점에서 교차하는 경우에, 슬롯 구멍(10) 내로 삽입된 안내 슬리브(3)가 안내 슬리브를 공통 지점을 중심으로 선회시킴으로써 슬롯 구멍(10)의 종방향 연장부를 따라 이동될 수 있다. 그러나, 정렬 구조체(34, 35)의 축은 공통 지점에서 교차하도록 요구되지는 않는다. 정렬 구조체(34, 35)의 축은 슬롯 구멍(10)과 안내 구멍(22) 내에 수용될 안내 슬리브(3)의 원하는 방향에 대응하도록 슬롯 구멍(10)의 내측 표면을 따라 연장된다.

안내 슬리브(3)는 슬롯 구멍(10)의 내측 표면 상의 정렬 구조체(34, 35)와 함께 래칫 메커니즘을 형성하도록 크기설정되고 형상화된다. 안내 슬리브(3)는 정렬 구조체(34, 35)에 의해 한정되는 조준 장치(1)에 대한 임의의 사전결정된 각도로 제위치로 스냅체결된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 안내 슬리브(3)는 안내 슬리브(3)를 반경방향으로 압축가능하게 하는 축방향 슬롯(30)을 포함하고, 따라서 안내 슬리브(3)는 그것이 정렬 구조체(34, 35)의 돌출부들 사이를 통과할 때 압축될 수 있고 이어서 확장되어 원하는 각도들 각각에 대응하는 슬롯 구멍(10)의 확장된 부분 내에서 제위치로 스냅체결되어, 안내 슬리브(3)는 래칫-유사 방식으로 슬롯 구멍(10) 내의 별개의 위치들 사이에서 이동하고 그러한 위치들에 유지된다. 안내 슬리브(3)의 원위 단부(33)가 슬롯 구멍(10)을 통해 위치설정 장치(2)의 안내 구멍(22) 내로 통과되어, 슬롯(30)이 조준 장치(1)의 슬롯 구멍(10)의 영역 내에 위치된다. 이어서 외과의사 또는 다른 사용자가 안내 슬리브(3)를 슬롯 구멍(10) 내에서 래칫 방식으로 이동시킬 수 있다. 드릴 슬리브(4)의 외경은, 드릴 슬리브(4)가 안내 슬리브(3) 내로 도입될 때, 안내 슬리브(3)가 더 이상 반경방향으로 압축되어 정렬 구조체(34, 35)의 돌출부들 사이에서 이동할 수 없을 때 안내 슬리브(3)가 원하는 위치와 각도로 슬롯 구멍(10) 내에 고정되도록, 안내 슬리브(3)의 확장된 내경에 정합하도록 선택된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 그리고 스케일(38)에 의해 표시된 바와 같이, 안내 슬리브(3)와 슬롯 구멍(10)의 종방향 연장부 사이의 각도는 최대 15°만큼 달라질 수 있다. 그러나, 슬롯 구멍(10)이 또한 최대 20° 또는 최대 25° 또는 심지어 최대 30°의 더 큰 각도 가변성을 가질 수 있으며, 이때 언급된 각도가 바람직하게는 2개의 조준 장치 표면(16, 17)에 대해 수직하게 연장되는 수직 축에 대해 0°에서, 그러나 적용가능한 경우 또한 음의 각도, 예컨대 -5° 또는 -10°에서 시작되는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.

도 2 내지 도 7로부터 명백한 바와 같이, 조준 장치(1)는 제1 표면(16)과 제2 표면(17) 사이에서 연장되는 중심 평면에 대해 거울-대칭으로 제조될 수 있다. 바꾸어 말하면, 조준 장치(1)는 제1 및 제2 표면(16, 17)에 평행하게 그리고 그들 사이에서 연장되는 중심 평면에 대해 대칭이다. 이러한 방식으로, 조준 장치(1)는, 단순히 조준 장치(1)를 그의 종축을 중심으로 180° 회전시키고 조준 장치(1)를 위치설정 장치들(2, 2') 중 대응하는 장치를 사용하여 골 판에 장착함으로써, 좌측 근위 대퇴골을 위한 골 판뿐만 아니라 우측 근위 대퇴골을 위한 골 판과 함께 채용될 수 있다. 특히, 그러한 실시예의 슬롯 구멍(10)은 중심 평면에 대해 거울-대칭이다. 따라서, 슬롯 구멍(10)이 2개의 중첩된 슬롯 구멍에 의해 형성되어, 안내 슬리브(3)가 제1 표면(16)뿐만 아니라 반대편 표면(17)으로부터 조준 장치(1)를 통해 안내되고 위치설정 장치(2, 2')의 대응하는 안내 구멍(22, 22') 내로 도입될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 슬롯 구멍(10)의 내측 표면 상의 정렬 구조체(34, 35)는 2개의 상호 독립적인 영역(34a, 34b 및 35a, 35b)을 포함한다. 이는 일측으로부터 조준 장치(1)의 채용 동안 실질적으로 단지 영역(34a, 34b)이 안내 슬리브(3)와 맞물리는 한편, 조준 장치(1)의 거울-반전된 채용시 안내 슬리브(3)가 실질적으로 단지 정렬 구조체(34, 35)의 영역(35a, 35b)과 맞물리는 것을 의미한다. 정렬 구조체의 영역(34a, 34b)은 바람직하게는 슬롯 구멍(10)의 내측 표면의 실질적으로 절반을 차지하는 한편, 영역(34b, 35b)은 나머지 절반을 차지한다. 바꾸어 말하면, 영역(34a, 34b)을 영역(35a, 35b)으로부터 분리시키는 지점이 제1 및 제2 표면들(16, 17) 각각으로부터 실질적으로 등거리에 있다. 영역(34a, 34b)은 조준 장치(1)의 표면(16)으로부터 중심 평면의 방향으로 연장되는 부분(34a), 및 중심 평면으로부터 조준 장치(1)의 표면(17)까지 연장되는, 슬롯 구멍(10)의 횡방향 연장부에 대해 반대편 측면 상에 있는 부분(34b)을 포함한다. 구조체의 이들 2개의 부분(34a, 34b)은 접하는 것이 아니라, 슬롯 구멍(10) 내에 수용된 안내 슬리브(3)가 슬롯 구멍(10)의 일 측면 상에서 구조체(34)의 하나의 부분(34a) 및 슬롯 구멍(10)의 다른 측면 상에서 구조체의 다른 하나의 부분(34b)과 맞물리도록 중심 평면에 대해 대칭이다. 조준 장치(1)가 반대 방식으로 채용될 때 구조체(35)의 영역(35a, 35b)도 마찬가지이다. 안내 슬리브(3)가 조준 장치(1)에 대해 경사진 평면 내에서 이동가능하기 때문에, 조준 장치(1)의 측방향으로 역전된 적용을 허용하는 구조체의 2개의 상호 독립적인 영역(34a, 34b 및 35a, 35b)을 슬롯 구멍(10)의 내측 표면 상에 제공하는 것이 가능하다. 따라서, 형성된 슬롯 구멍(10)은 조준 장치(1)의 표면(16, 17)에 수직한 평면에서 볼 때 모래시계-유사 단면을 가질 수 있다.

위에 언급된 바와 같이, 조준 장치(1)는 제1 긴 부분(11)과 제2 긴 부분(13)을 포함한다. 제1 긴 부분(11)은 근위 단부(37)와 원위 단부(36)를 구비한다. 제2 긴 부분(13)은 근위 단부(19)와 원위 단부(18)를 구비한다. 2개의 긴 부분(11, 13)은 그들의 근위 단부(37, 19)에서 상호연결될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 원위 단부(36, 18)는 자유로운데, 즉 원위 단부(36, 18)는 서로 직접 연결되지 않는다. 2개의 긴 부분(11, 13)은 조준 장치(1)의 종축을 따라 나란히 연장될 수 있고, 하나의 예시적인 실시예에서, 공통 평면을 따라 서로 실질적으로 평행하게 연장될 수 있다.

조준 장치(1)는 또한 그를 통해 제1 표면(16)으로부터 제2 표면(17)까지 비스듬히 연장되는 관통 구멍(14)을 포함할 수 있다. 관통 구멍(14)은 각각 제1 및 제2 긴 부분(11, 13)의 근위 단부(37, 19)를 연결하는 조준 장치(1)의 부분을 통해 연장될 수 있다. 관통 구멍(14)은 예를 들어 골 스크류를 대퇴골의 근위 부분, 특히 대퇴골 경부 내에 배치하기 위한 구멍의 표적화된 드릴링을 위해 드릴 슬리브를 수용하도록 크기설정되고 형상화될 수 있다.

도 8 내지 도 10은 도 1에 표현된 바와 같이, 좌측 근위 대퇴골을 위한 골 판(5)과 함께 채용하기 위해 구성되는 위치설정 장치(2)를 도시한다. 도 11 내지 도 13은 우측 근위 대퇴골을 위한 골 판과 함께 채용하기 위해 구성되는 위치설정 장치(2')를 도시한다. 위치설정 장치(2, 2')는 서로에 대해 거울-반전될 수 있으며, 예컨대 서로의 거울상일 수 있다.

좌측 근위 대퇴골용 골 판을 위한 위치설정 장치(2)는 사용 동안 골 판(5)에 인접하는 그리고 상응하게 윤곽형성되는 표면(23)을 갖는 기부(20)를 보유한다. 바꾸어 말하면, 표면(23)은 평탄한 것이 아니라, 골 판(5)의 형상에 따라 예컨대 불룩하거나 만곡되거나 파형이다. 레그(21)가 기부(20)의 반대편 면(24)으로부터 연장되고, 그의 단부에서 조준 장치 커플링(25)을 포함한다. 레그(21)의 길이는 골 판(5)으로부터의 조준 장치(1)의 원하는 거리에 대응하며, 이러한 거리에 걸쳐 안내 슬리브(3)가 연장된다. 위치설정 장치(2)는, 예를 들어 표면(23)으로부터 돌출되어 골 판(5)의 대응하게 나사형성된 구멍과 맞물리는 스크류(26)를 통해 골 판(5)에 체결될 수 있다. 예를 들어 베이오넷 로크 등과 같은 다른 체결 요소가 또한 골 판에 대한 위치설정 장치(2)의 체결을 가능하게 하는 것이 인식될 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 위치설정 장치(2)의 기부(20) 내의 안내 구멍(22)은 슬롯 구멍으로서 형성될 수 있다. 바꾸어 말하면, 안내 구멍(22)은 원형 단면을 갖는 것이 아니라, 그의 종축을 따라 긴데, 즉 안내 구멍의 종방향 연장부가 그의 횡방향 연장부보다 크다. 조준 장치(1)와 관련하여 전술된 바와 같이, 안내 슬리브(3)의 원위 단부(33)가 안내 구멍(22) 내로 도입되고, 안내 구멍(22)의 형상으로 인해 안내 구멍 내에서 이동가능하다. 안내 슬리브(3)를 안내 구멍(22) 내에서 이동시킴으로써, 기부(20)와 안내 슬리브(3) 사이의 각도가 달라질 수 있다. 특히, 안내 슬리브(3)가 제1 및 제2 표면(16, 17)을 통해 실질적으로 수직하게 연장되는 평면 내에서 래칫-유사 방식으로 조준 장치(1)의 슬롯 구멍(10) 내에서 그리고 슬롯 구멍(10)의 대향하는 내측 표면들 사이에서 이동될 수 있기 때문에, 안내 구멍(22)은 안내 슬리브(3)가 그를 따라 이동가능한 적어도 하나의 그리고 이 실시예에서와 같이 바람직하게는 2개의 평탄한 내벽을 구비한다.

거울-반전된 위치설정 장치(2')도 마찬가지이다. 우측 근위 대퇴골용 골 판을 위한 위치설정 장치(2')는 사용 동안 골 판에 인접하는 그리고 상응하게 윤곽형성되는 표면(23')을 갖는 기부(20')를 보유한다. 바꾸어 말하면, 표면(23')은 평탄한 것이 아니라, 골 판의 형상에 따라 예컨대 불룩하거나 만곡되거나 파형이다. 레그(21')가 기부(20')의 반대편 면(24')으로부터 연장되고, 그의 단부에서 조준 장치 커플링(25')을 포함한다. 레그(21')의 길이는 골 판(5)으로부터의 조준 장치(1)의 거리에 대응하며, 이러한 거리에 걸쳐 안내 슬리브(3)가 연장된다. 위치설정 장치(2')는 예를 들어 표면(23')으로부터 돌출되어 골 판(5)의 대응하게 나사형성된 구멍과 맞물리는 스크류(26')를 통해 골 판에 체결될 수 있다. 예를 들어 베이오넷 로크 등과 같은 다른 체결 요소가 또한 골 판에 대한 위치설정 장치(2')의 체결을 가능하게 하는 것이 인식될 것이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 위치설정 장치(2')의 기부(20') 내의 안내 구멍(22')은 슬롯 구멍으로서 형성될 수 있으며, 이는 그것이 원형 단면을 갖는 것이 아니라, 그의 횡방향 연장부보다 큰 종방향 연장부를 갖는 긴 구멍임을 의미한다. 조준 장치(1)와 관련하여 전술된 바와 같이, 안내 슬리브(3)의 원위 단부(33)가 안내 구멍(22') 내로 도입되고, 안내 구멍(22')의 형상으로 인해 안내 구멍 내에서 이동가능하다. 안내 슬리브(3)를 안내 구멍(22') 내에서 이동시킴으로써, 기부(20')와 안내 슬리브(3) 사이의 각도가 달라질 수 있다. 특히, 조준 장치(1)의 슬롯 구멍(10)을 통과하는 안내 슬리브(3)가 제1 및 제2 표면(16, 17)에 대해 실질적으로 수직하게 연장되는 평면 내에서 그리고 슬롯 구멍(10)의 대향하는 내측 표면 사이에서 이동가능하기 때문에, 안내 구멍(22')은 역시 안내 슬리브(3)가 그를 따라 이동가능한 적어도 하나의 평탄한 내벽을 구비한다.

도 14a는 예를 들어 좌측 구성으로 사용하기 위한 위치설정 장치 커플링(15)의 일부분을 예시하기 위해 조준 장치(1)의 제1 표면(16)을 도시한다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 조준 장치(1)는, 예시적인 실시예에서 조준 장치(1)의 개구 내로 삽입가능한 인서트(insert)(40)를 포함하는 위치설정 장치 커플링(15)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 인서트(40)는 금속으로 형성되는 반면에, 조준 장치(1)는 바람직하게는 플라스틱, 예컨대 PEEK로 형성된다. 그러나, 인서트(40)는 또한 그와 일체로 형성되는 위치설정 장치(2)의 부분을 통해 형성될 수 있다. 위치설정 장치 커플링(15)은 위치설정 장치(2)가 원하는 배향으로만 고정가능하도록 형성된다. 특히, 이는 조준 장치(1)가 환자의 우반신을 위해 의도된 위치설정 장치(2') 상에 좌반신을 위해 의도된 배향으로 그리고 그 반대로 장착되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 위치설정 장치 커플링(15)은 이러한 목적을 위해, 예시적인 실시예에서 인서트(40)를 통해 조준 장치(1)의 표면(16, 17)에 수직하게 연장되는 커플링 축을 통한 평면에 대해 비대칭이다. 이러한 목적을 위해, 핀(45) 또는 다른 조절 요소가 인서트(40)의 개구 내로 돌출되어, 위치설정 장치(2)의 조준 장치 커플링(25)의 대응하는 리세스(44)와 맞물리고, 부정확한 장착을 방지한다. 위치설정 장치(2)에 대한 조준 장치(1)의 더욱 정확한 정렬을 위해, 위치설정 장치 커플링(15)은 여기서 조준 장치 커플링(25)의 핀(43)과 맞물리는 리세스(41)를 포함한다(도 14b 참조). 조준 장치 커플링(25)의 면 상의 나사형성된 구멍과 맞물리는 널링된-헤드 스크류(6)의 조임을 통해, 핀(43)이 리세스(41) 내로 인입되고, 조준 장치(1)가 정확한 배향으로 고정된다. 핀(45)의 축과 리세스(41)의 축은 상호 편위될 수 있다(예를 들어 35°만큼). 핀(45)은 바람직하게는 조준 장치(1)의 본체를 통해 그리고 인서트(40)를 통해 돌출되어, 인서트(40)가 조준 장치(1)의 본체에 대한 의도하지 않은 회전에 대해 안전하게 보호된다. 조준 장치 커플링(25) 및 위치설정 장치 커플링(15)의 다른 구성이 이러한 커플링들이 기술된 키이식 정렬(keyed alignment)을 제공하는 한 가능한 것이 인식될 것이다.

도 15a는 예를 들어 우측 구성으로 사용하기 위한 위치설정 장치 커플링(15)의 일부분을 예시하기 위해 조준 장치(1)의 반대편 면(17)으로부터 조준 장치(1)를 도시한다. 인서트(40)는 이러한 면 상에, 위치설정 장치(2')의 조준 장치 커플링(25')의 핀(43)과 맞물리는 대응하는 리세스(42)를 구비한다(도 15b 참조). 그 외에는, 도 14a 및 도 14b와 관련하여 이루어진 언급이 상응하게 적용된다.

따라서, 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 시스템이 좌측을 위한 위치설정 장치(2)와 우측을 위한 거울-반전된 위치설정 장치(2')를 포함하지만, 그의 종축을 중심으로 180° 회전됨으로써 위치설정 장치(2, 2') 둘 모두와 함께 이용되도록 거울-대칭으로(즉, 중심 평면에 대해 대칭으로) 형성되는 하나의 조준 장치(1)만을 포함한다.

바람직한 실시예가 환자의 좌측 또는 우측 근위 대퇴골에 관하여 기술되었지만, 본 발명의 원리가 또한 다른 골을 위한 조준 장치 및 위치설정 장치에 적용될 수 있는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 기술된 시스템은 또한 원위 대퇴골, 경골 또는 다른 장골을 위해 이용될 수 있다. 조준 장치 및 위치설정 장치의 형상 및 치수화가 본 발명의 원리를 훼손함이 없이 적용 사례에 따라 구성될 수 있는 것이 인식될 것이다.

본 발명의 사상 또는 범주로부터 벗어남이 없이, 본 발명의 구조 및 방법에 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 수정 및 변형이 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범주 내에 있게 된다면 이들을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims

제1 표면(16) 및 반대편 제2 표면(17)을 포함하는, 골(bone) 내로의 구멍의 표적화된 드릴링(targeted drilling)을 위한 조준 장치(aiming device)(1)로서,
적어도 하나의 슬롯 구멍(slot hole)(10)이 상기 조준 장치(1)를 통해 상기 제1 표면(16)으로부터 상기 제2 표면(17)까지 연장되고, 상기 슬롯 구멍은 상기 슬롯 구멍(10)의 종방향 연장부 내에, 상기 슬롯 구멍(10)의 상기 종방향 연장부에 대해 상이한 장소들에서 그리고 상이한 각도들로 슬리브(sleeve)(3)를 수용하도록 구성되며, 상기 각도들은 상기 종방향 연장부 내에서 증가하거나 감소하는, 조준 장치.
제1항에 있어서, 상기 슬롯 구멍(10)은 상기 슬롯 구멍(10) 내에 수용되는 슬리브(3)가 상기 상이한 장소들에 적어도 하나의 사전결정된 각도로 고정되도록 허용하는 구조체(34, 35)를 갖는 내측 표면을 구비하는, 조준 장치.
제2항에 있어서, 상기 구조체(34, 35)는 상기 사전결정된 각도들의 방향으로 연장되는 홈(groove)들 또는 리브(rib)들을 포함하는, 조준 장치.
제3항에 있어서, 상기 홈들 또는 리브들은 상기 제1 표면(16)측 또는 제2 표면(17)측 상에서 상기 조준 장치(1)로부터 일정 거리에 위치되는 공통 지점과 정렬되는, 조준 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상이한 각도들은 서로에 대해 최대 15°만큼 다른, 조준 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯 구멍(10) 또는 적어도 상기 슬롯 구멍(10)을 포함하는 상기 조준 장치(1)는 상기 제1 표면(16)과 제2 표면(17) 사이에서 연장되는 평면에 대해 거울-대칭으로 형성되는, 조준 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯 구멍(10)은 상기 제1 및 제2 표면들(16, 17)에 수직한 평면 내에서 모래시계-유사 단면을 갖는, 조준 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 슬롯 구멍(10)은 2개의 상호 중첩된 슬롯 구멍들을 포함하고, 상기 2개의 상호 중첩된 슬롯 구멍들은 서로 평행하게 연장되고 상기 2개의 상호 중첩된 슬롯 구멍들의 종방향 연장부를 가로질러 상이한 방향들로 경사지는, 조준 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조준 장치(1)는 상기 슬롯 구멍(10)이 내부에 배열되는 제1 긴 부분(elongate portion)(11), 및 복수의 관통 구멍(through hole)들(12)이 내부에 배열되는 제2 긴 부분(13)을 포함하는, 조준 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 긴 부분들(11, 13)은 나란히 연장되고 각각 근위 단부(37, 19) 및 원위 단부(36, 18)를 구비하며, 상기 근위 단부들(37, 19)은 상호연결되는, 조준 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 긴 부분(11)은 직선으로 연장되는, 조준 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 긴 부분(13)은 아치형으로(arcuately) 연장되는, 조준 장치.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조준 장치(1)를 통해 상기 조준 장치(1)의 상기 제1 및 제2 표면들(16, 17)에 대해 비스듬히 연장되는 구멍 축을 갖는, 상기 슬롯 구멍(10)과 상기 복수의 관통 구멍들(12) 사이의 적어도 하나의 추가 관통 구멍(14)을 포함하는, 조준 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조준 장치(1)는 사람 근위 대퇴골을 위한 골 판(bone plate)(5)과 맞물리도록 치수설정되는, 조준 장치.
조준 장치(1)를 골 판(5)에 대해 위치시키기 위한 위치설정 장치(2; 2')로서,
골 판(5)에 대해 한정된 상태로 인접하도록 그 표면이 형성되는 제1 면(23; 23'), 및 상기 조준 장치(1)가 그 상에 배열가능한 반대편 제2 면(24; 24')을 갖는 기부(20; 20'), 및
슬롯 구멍으로서 형성되고 슬리브(3)를 상이한 각도들로 수용하도록 구성되는, 상기 제1 면(23; 23')으로부터 상기 제2 면(24; 24')까지 상기 기부(20; 20')를 관통하는 안내 구멍(22; 22')을 포함하는, 위치설정 장치.
제15항에 있어서, 상기 안내 구멍(22; 22')은 상기 기부(20; 20')의 상기 제1 면(23; 23')의 방향으로 테이퍼 형성되는(taper), 위치설정 장치.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 안내 구멍(22; 22')은 적어도 하나의 평탄한 내벽을 구비하는, 위치설정 장치.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 면(24; 24')에서 상기 기부(20; 20')로부터 멀어지게 연장되는 레그(leg)(21; 21')를 포함하고, 조준 장치 커플링(coupling)(25; 25')이 상기 레그(21; 21') 상에 형성되는, 위치설정 장치.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 면(23; 23')에서 상기 기부(20; 20')로부터 돌출되고 상기 기부(20; 20')에 대해 회전가능하여 상기 위치설정 장치(2; 2')를 골 판(5)에 체결하는 체결 요소(26; 26')를 포함하는, 위치설정 장치.
골 내로 구멍을 드릴링하기 위한 시스템으로서,
제1 표면(16) 및 반대편 제2 표면(17)을 포함하는, 골 내로의 구멍의 표적화된 드릴링을 위한 조준 장치(1)로서,
적어도 하나의 슬롯 구멍(10)이 상기 조준 장치(1)를 통해 상기 제1 표면(16)으로부터 상기 제2 표면(17)까지 연장되고, 상기 슬롯 구멍은 상기 슬롯 구멍(10)의 종방향 연장부 내에, 상기 슬롯 구멍(10)의 상기 종방향 연장부에 대해 상이한 장소들에서 그리고 상이한 각도들로 슬리브(3)를 수용하도록 구성되며, 상기 각도들은 상기 종방향 연장부 내에서 증가하거나 감소하고,
바람직하게는 제2항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 조준 장치인, 상기 조준 장치, 및
상기 조준 장치(1)를 골 판(5)에 대해 위치시키기 위한 위치설정 장치(2; 2')로서,
골 판(5)에 대해 한정된 상태로 인접하도록 그 표면이 형성되는 제1 면(23; 23'), 및 상기 조준 장치(1)가 그 상에 배열가능한 반대편 제2 면(24; 24')을 갖는 기부(20; 20'), 및
슬롯 구멍으로서 형성되고 슬리브(3)를 상이한 각도들로 수용하도록 구성되는, 상기 제1 면(23)으로부터 상기 제2 면(24)까지 상기 기부(20; 20')를 관통하는 안내 구멍(22; 22')을 포함하고,
바람직하게는 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 위치설정 장치인, 상기 위치설정 장치를 포함하는, 시스템.
제20항에 있어서, 슬롯형성된(slotted) 슬리브(3)를 포함하는, 시스템.
제21항에 있어서, 상기 슬롯형성된 슬리브(3)는 상기 조준 장치(1)의 상기 슬롯 구멍(10) 및 상기 위치설정 장치(2; 2')의 상기 안내 구멍(22; 22')을 통해 연장되고 맞물리도록 구성되며, 상기 슬롯형성된 슬리브(3)는 상기 조준 장치(1)의 상기 슬롯 구멍(10)의 상기 종방향 연장부에 대해 그리고 상기 위치설정 장치(2; 2')에 대해 상이한 각도들을 취할 수 있는, 시스템.
제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 슬롯형성된 슬리브(3)의 내경(31)에 대응하는 외경을 갖는 드릴 슬리브(4)를 포함하고, 상기 드릴 슬리브(4)는 상기 슬롯형성된 슬리브(3) 내로 도입가능한, 시스템.
제23항에 있어서, 상기 조준 장치(1)의 상기 슬롯 구멍(10)의 상기 종방향 연장부에 대한 상기 슬롯형성된 슬리브(3)의 상기 각도는 상기 슬롯형성된 슬리브(3)가 반경방향으로 압축될 때 가변적이고, 상기 드릴 슬리브(4)의 상기 외경이 상기 슬롯형성된 슬리브(3)의 상기 내경(31) 내로 도입될 때 고정되는, 시스템.
제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치설정 장치(2; 2')는 조준 장치 커플링(25; 25')을 구비하고, 상기 조준 장치(1)는 위치설정 장치 커플링(15)을 구비하며, 상기 커플링들은 상호 상보적인 표면들을 구비하고, 상기 위치설정 장치 커플링(15)은 커플링 축을 가지며 상기 커플링 축을 통한 평면에 대해 거울-대칭이 아니고, 따라서 상기 조준 장치(1)가 각각 상기 조준 장치(1)의 상기 제1 표면(16)측 및 제2 표면(17)측으로부터 상기 위치설정 장치(2; 2') 상에 사전결정된 배향으로 고정가능한, 시스템.
제20항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치설정 장치(2)에 대해 거울-반전되는(mirror-inverted) 위치설정 장치(2')를 포함하고, 따라서 상기 조준 장치(1)가 상기 위치설정 장치(2)에 의해 환자의 좌측 근위 대퇴골을 위해 그리고 상기 거울-반전되는 위치설정 장치(2')에 의해 환자의 우측 근위 대퇴골을 위해 골 판(5) 상에 체결될 수 있는, 시스템.