KR20170051553A

KR20170051553A - 절삭 기구

Info

Publication number: KR20170051553A
Application number: KR1020137026237A
Authority: KR
Inventors: 요시로 다케우치
Original assignee: 스미스 앤드 네퓨, 인크.
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2017-05-12
Also published as: EP2683307B1; US9655629B2; EP2683307A1; ZA201306374B; EP2823778A1; RU2602721C2; AU2012229213B2; US20140207142A1; BR112013022976A2; RU2013144965A; AU2012229213A1; MX2013010385A; CN103764047B; CN103764047A; US9924951B2; EP2823778B1; MX338809B; WO2012125546A1; US20170303933A1

Abstract

관형 부분 및 상기 관형 부분에 삽입되는 샤프트-형 부분을 포함하는 세장형 부재; 2개의 에지를 포함하고, 상기 세장형 부재의 일단부에 제공되는 블레이드; 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분을 서로에 대해 이동시키는 작동 부분; 및 상기 작동 부분의 작동에 의한 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분의 상대적 이동을, 수용 위치와 돌출 위치 사이에서의 블레이드의 선회 운동으로 변환시키는 운동 기기를 포함하는 절삭 기구.

Description

절삭 기구 {CUTTING INSTRUMENT}

본 발명은 고형체(solid body)에 구멍을 생성하기 위한 절삭 기술에 관한 것이다.

종래, 다양한 절삭 기구가 있다. 그 중에서, 뼈에 구멍을 뚫기 위한 드릴은, 절개 부위가 보다 적고, 신체의 한정된 공간에서 사용되는 것과 같은 제한적 조건이 적용되고, 이에 따라 종종 특별한 기능이 요구된다.

예를 들어, 특허 문헌 1 내지 4는 각각 관절경 수술에 있어서 절삭 기구를 회전시키면서, 작업자를 향해 절삭 기구를 당김으로써 관절 내측에 대직경의 구멍(힘줄 이식편(tendon transplant)이 삽입될 수 있는 구멍)을 형성하기 위한 방법, 및 이를 위한 절삭 기구를 개시하고 있다.

미국 특허 공개 US2010/0168750A1호 미국 특허 공개 US2009/0275950A1호 유럽 특허 공개 EP2098177A1호 유럽 특허 제1987786호

그러나, 전술한 종래 기술 모두는 회전체의 샤프트의 일측부 상에만 블레이드를 갖기 때문에, 절삭 효율 및 균형에 취약하여, 진동 및 고장의 원인이 된다.

본 발명의 목적은 전술한 문제를 해결하는 기술을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 절삭 기구는,

관형 부분 및 상기 관형 부분에 삽입되는 샤프트-형 부분을 포함하는 세장형 부재;

2개의 에지 및 상기 2개의 에지를 연결하는 중앙 부분을 포함하는 블레이드로서, 상기 세장형 부재의 일단부에 제공되고, 상기 블레이드가 세장형 부재에 수용되는 수용 위치와 상기 2개의 에지가 세장형 부재의 외부로 돌출되는 돌출 위치 사이에서, 상기 중앙 부분을 선회 중심으로 하여 선회 가능한, 상기 블레이드;

상기 세장형 부재의 타단부에 제공되고, 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분을 서로에 대해 이동시키는 작동 부분; 및

상기 작동 부분의 작동에 의한 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분의 상대적 이동을, 상기 수용 위치와 상기 돌출 위치 사이에서의 블레이드의 선회 운동으로 변환시키는 운동 기기

를 포함하고,

상기 운동 기기는,

상기 블레이드에 제공되는 그루브 부분, 및

상기 관형 부분에 제공되고, 상기 그루브 부분 내에서 이동하는 동안 상기 블레이드에 선회력을 제공하는 돌출 부분을 포함하고,

상기 절삭 기구는 상기 블레이드의 2개의 에지가 상기 관형 부분의 양측에서 돌출된 상태에서 전체적으로 회전하면서, 상기 작동 부분을 향해 이동하며, 이에 따라 상기 관형 부분의 외경보다 큰 직경을 갖는 구멍을 뚫는다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 절삭 기구는,

상기 세장형 부재의 일단부에 제공되고, 중심에 선회 축선을 포함하며, 선회 샤프트가 사이에 개재되는 2개의 위치의 각각에서 에지를 포함하는 블레이드;

상기 세장형 부재의 타단부에 제공되고, 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분을 서로에 대해 선형 이동시키는 작동 부분; 및

상기 작동 부분의 작동에 의한 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분의 상대적 선형 이동을 상기 블레이드의 선회 운동으로 변환시켜, 상기 블레이드가 세장형 부재에 수용되는 수용 위치와 상기 에지가 세장형 부재의 외부 2 방향으로 돌출되는 돌출 위치 사이에서 상기 블레이드를 선회시키는 운동 기기

를 포함하고,

상기 세장형 부재는 상기 블레이드의 에지가 세장형 부재로부터 돌출된 상태에서 회전하는 동안 상기 작동 부분을 향해 이동되고, 이에 따라 상기 관형 부분의 외경보다 큰 직경을 갖는 구멍을 뚫는다.

본 발명은 높은 절삭 효율 및 높은 안정성을 갖는 절삭을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 기구의 전체 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 기구의 원위 단부 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 기구의 전체 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 기구의 원위 단부 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤프트-형 부분의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 샤프트-형 부분의 원위 단부 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관형 부분의 원위 단부 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 블레이드의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 기구의 작동 부분의 구성을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블레이드의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 원위 단부 부분의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 원위 단부 부분의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원위 단부 부분의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 원위 단부 부분의 구성을 각각 예시하는 도면을 포함한다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 원위 단부 부분의 구성을 예시하는 도면이다.
도 16은 ACL 재건술에 있어서, 뼈를 천공하기 위한 방법을 예시하는 도면을 포함한다.
도 17은 ACL 재건술의 일 예를 예시하는 도면이다.
도 18은 ACL 재건술의 예를 예시하는 도면이다.
도 19는 ACL 재건술의 예를 예시하는 도면을 포함한다.
도 20은 ACL 재건술의 다른 예를 예시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예들이 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 이하의 실시예에 설명된 구성요소는 예시적인 것이며, 이것만으로 본 발명의 기술적 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.

(제1 실시예)

본 발명에 따른 절삭 기구의 제1 실시예인 드릴 날(drill bit)을 설명하기에 앞서, 이러한 드릴 날의 용도의 일 예로서 이하에서는 무릎 인대 재건술이 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 무릎 인대 재건술뿐만 아니라, 다양한 천공 상황에 적용할 수 있다. 다시 말해, 본 발명은 뼈뿐만 아니라, 나무나 금속과 같은 다양한 임의의 물질로 형성된 고형체에 구멍을 뚫기 위해 사용될 수 있다.

[무릎 인대 재건술의 개요]

전방 십자 인대(ACL) 또는 후방 십자 인대(PCL)가 파열되어 회복이 불가능할 때, 일반적으로 조직의 그라프트의 이식을 수반하는 치료(즉, ACL 재건술 또는 PCL 제건술)가 행해진다. 개선된 수술 성과 및 재활 시 빠른 회복으로 인해, ACL 재건술은 무릎 관절의 외과적 수술 중 가장 빈번하게 시술되는 외과적 수술이다. 상기 외과적 방법은 최근 십 여년 간 급격히 발전하여 왔으며, 이에 따라 외과적 수술은 관절경을 사용하여 소량 절삭을 통해 행해질 수 있게 되었다.

도 17 및 도 18은 ACL 재건술의 일 예를 각각 예시하는 도면이다. 도 17은 우측 다리 전방의 무릎 부위(1700)의 넙다리뼈(1701) 및 정강뼈(1706)를 예시하는 사시도이며, 무릎 부위(1700)의 피부 및 근육이 투명하게 처리되어 있다. 넙다리뼈(1701)와 정강뼈(1706)를 연결하는 전방 십자 인대가 파열된 경우에, 뼈 구멍(1704 및 1707)이 각각 넙다리뼈(1701) 및 정강뼈(1706)에 형성되고, 힘줄 이식편(그라프트)(1705)이 뼈 구멍 내로 삽입되어 고정되고, 이에 따라 전방 십자 인대의 기능이 재건된다.

일반적으로, 힘줄 이식편(1705)은 예를 들어, 슬개골 힘줄, 및 반힘줄모양근과 박근의 일부로부터 얻어지지만, 인조 물질로부터 형성되거나, 인조 물질과 천연 물질의 혼합물로부터 형성될 수 있다. 힘줄 이식편(1705)의 일단부가 넙다리뼈(1701)에 형성되어 있는 뼈 구멍(1704) 내로 삽입되고, 힘줄 이식편의 타단부가 정강뼈(1706)에 형성되어 있는 뼈 구멍(1707) 내로 삽입된다. 힘줄 이식편(1705)의 각각의 단부는 엔도버튼(1702) 또는 간섭 나사(1708)와 같은 고정물에 부착되고, 상기 고정물은 뼈에 고정된다.

엔도버튼(1702)을 사용하기 위한 방법이 도 19를 참조하여 설명될 것이다. 도 19의 도면(1901)에 예시된 바와 같이, 힘줄 이식편(1705)을 삽입하기 위해 상대적으로 큰 직경(φ5 내지 φ10 mm)을 갖는 뼈 구멍(1704)이 넙다리뼈(1701)에 형성된다. 힘줄 이식편의 직경(두께)은 미리 측정되고, 그 크기에 대응하는 직경을 갖는 뼈 구멍이 생성된다. 또한, (4 mm의 폭을 갖는) 엔도버튼(1702)이 사용되는 경우, 힘줄 이식편(1705)으로부터 엔도버튼(1702)으로 연장되는 스레드(thread)(1803)가 관통할 수 있도록 하는 소직경(φ4.5 mm)을 갖는 뼈 구멍(1703)이 생성된다. 뼈 구멍(1704)이 힘줄 이식편(1705)에 비해 과도하게 크면, 외과적 수술 후에 뼈와 힘줄 이식편 사이의 접합이 약하게 되므로, 통상적으로는 힘줄 이식편의 삽입을 위한 뼈 구멍에는 소직경이 제공된다. 뼈 구멍이 관절의 내측으로부터 형성되는 경우, 삽입될 넙다리뼈 힘줄 이식편의 길이(통상적으로, 15 내지 20 mm)와 엔도버튼을 회전시키는데 요구되는 6 mm 길이의 합산 길이를 갖는 뼈 구멍이 생성된다. 다음으로, 엔도버튼(1702)에 체결되는 2개의 스레드(1801 및 1802)가 넙다리뼈(1701)의 뼈 구멍(1703)을 통해 피하 조직으로부터 신체의 외부로 이동된다.

그 후, 주로 스레드(1801)를 잡아당김으로써, 엔도버튼(1702)이 관절의 내측으로부터 뼈 구멍(1704 및 1703)을 통해 피하 조직으로 이동된다.

도 19의 도면(1902)에 예시된 바와 같이, 엔도버튼(1702) 전체가 피하 조직에 이르기까지 밖으로 이동되면, 그때 반대로, 스레드(1802)를 당기면서 스레드(1801)를 느슨하게 한다. 결과적으로, 엔도버튼(1702)이 넙다리뼈(1701) 바로 외부에서 회전한다.

도 19의 도면(1903)에 예시된 바와 같이, 엔도버튼(1702)이 90도 회전하는 경우, 엔도버튼(1702)은 뼈 구멍(1703)의 출구에 걸리고, 넙다리뼈(1701)의 내측으로 복귀되지 않으며, 이때 힘줄 이식편(1705)이 고정된다. 마지막으로, 스레드(1801 및 1802)가 엔도버튼(1702)으로부터 제거되어, 넙다리뼈(1701) 측에의 힘줄 이식편(1705)의 부착이 완료된다.

힘줄 이식편(1705)용으로, 햄스트링(무릎 뒤쪽의 힘줄) 및 무릎 인대(슬개골과 정강뼈를 이어주는 힘줄)가 사용된다. 도 17 및 도 18은 구멍 하나는 넙다리뼈에 생성되고, 구멍 하나는 정강뼈에 생성되어 있고, 힘줄이 이들 구멍을 통과하여 고정되는 방법을 예시한다. 그러나, 최근, 전방 십자 인대는 2개의 섬유로 나누어진다는 사실이 밝혀졌고, 이에 따라 이들 2개의 섬유를 제건하는 방법(이중 다발 ACL 재건법)이 개발되었다(무네타(Muneta) 1999 및 야스다(Yasuda) 2006). 최근 수년간, 전방 및 회전 불안정성으로부터의 회복의 관점에서, 이중 다발 ACL 재건법이 단일 다발법보다 효과적이라는 보고서가 늘어나고 있다. 이러한 이중 다발 ACL 재건법에서, 긴 힘줄 이식편은 햄스트링을 이용하여 준비되며, 힘줄 이식편을 고정하기 위해 2개의 구멍이 넙다리뼈에 생성되고, 2개 또는 3개의 구멍이 정강뼈에 생성된다(문헌 [Anatomic Double Bundle ACL Reconstruction: Charles Crawford, John Nyland Sarah Landes, Richard Jackson, Haw Chong Chang, Akbar Nawab, David N.M. Caborn: Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc (2007) 15, 946-964]).

도 20은 이중 다발 ACL 재건법에 따른 힘줄 이식 후의 무릎 부위(2000)를 예시한다. 도 20에서, 2개의 힘줄 이식편, 즉 전내측 밴드(AM band)(2005) 및 후외방 밴드(PL band)(1705)가 재건되어 있다. 이중 다발 ACL 재건법은 PL 밴드(1705)를 위해 뼈 구멍(1703, 1704 및 1707)을 뚫고, AM 밴드(2005)를 위해 뼈 구멍(2003, 2004 및 2007)을 뚫을 필요가 있다. 그 후, 2개의 엔도버튼(1702 및 2002)을 사용하여, PL 밴드(1705) 및 AM 밴드(2005)가 고정된다. 도 20은 PL 밴드(1705) 및 AM 밴드(2005)가 정강뼈(1706) 측 상의 고정물로서 스테이플(2008)을 사용하여 함께 고정된 경우를 예시한다.

전술한 바와 같이, 무릎 인대 재건 외과적 수술에서, 힘줄 이식편이 부착되는 위치 및 힘줄 이식편의 직경은 환자가 힘줄 파열 이전의 상태에 가까운 상태로 조기에 회복 및 치유되는데 가장 중요하다고 한다. 다시 말해, 이는 분명히 뼈 구멍의 위치, 방향 및 크기가 중요하다는 것을 의미한다.

비록, 도 17에서, 정강뼈(1706)에 형성된 뼈 구멍(1707) 및 넙다리뼈(1701)에 형성된 뼈 구멍(1704)이 실질적으로 동축으로 형성되어 있지만, 사실상 도 17에 예시된 바와 같이 힘줄 이식편(1705)의 선형 부착이 생체학적 관점에서 바람직하지 않은 경우가 있을 수 있다. 다시 말해, 뼈 구멍(1704)이 생성되는 위치 및 뼈 구멍(1704)이 뚫리는 방향에 대한 여러 제약이 있기 때문에, 정강뼈(1706) 측으로부터 넙다리뼈(1701) 측 상에 뼈 구멍(1704)을 올바르고 적합하게 뚫는다는 것은 어렵다.

따라서, 최근 수년간, 뼈 구멍(1704)이 정강뼈(1706) 측으로부터가 아닌 넙다리뼈(1701)의 외측으로부터의 천공에 의해 형성되는 이른바 "아웃사이드-인(outside-in)"법이 요망되어 왔다. 그러나, 매우 중요한 사두근이 넙다리뼈(1701) 외측에 존재하기 때문에, 대직경을 갖는 구멍을 생성할 수 없다. 한편, 힘줄 이식편(1705) 및 힘줄 이식편(1705)의 삽입을 위한 뼈 구멍(1704)은 각각 소정의 직경을 가질 필요가 있기 때문에, 극도로 작은 직경을 갖는 뼈 구멍의 경우에, 힘줄 이식편(1705)은 재건될 수 없다. 다시 말해, 통상의 방법의 경우로는, 상이한 직경을 갖는 동축의 연속적인 뼈 구멍(전구 소켓-형 뼈 구멍)은 생성될 수 없다. 엔도버튼이 고정물로서 사용될 때, 엔도버튼 길이의 절반인 직경(6 mm)을 갖는 뼈 구멍을 형성할 필요가 있으며, 이에 따라 결과적으로는 힘줄 이식편 자체를 얇게 하는 것이 필연적이며, 이로써 힘줄 이식편의 강도가 불충분하게 될 수 있다.

전술한 사실로부터, 도 16에 예시된 바와 같이, 소직경을 갖는 드릴 날(1601)을 사용하여 넙다리뼈(1701)의 외측으로부터 구멍을 뚫은 후에, 동일한 드릴 날(1601)을 구멍에 삽입된 상태로 유지하거나, 상기 드릴 날(1601)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 다른 드릴이 삽입되고, 블레이드(1602)가 관절 내측으로부터 외측으로 이동되고, 블레이드(1602)가 작업자를 향해 당겨지는 동안 대직경을 갖는 뼈 구멍(1704)이 넙다리뼈(1701)의 내측면에 형성되는 수술 방법이 요망되어 왔다.

본 발명의 제1 실시예인 절삭 기구는 이러한 수술 방법에 사용되는 드릴 날이다.

[드릴 날의 구성]

도 1은 본 발명에 따른 드릴 날(100)의 전체 외관을 예시하는 도면이다. 좌측 도면은 정면도이고, 우측 도면은 우측면도이다. 드릴 날(100)은 관형 부분(105) 및 관형 부분(105)에 삽입되는 샤프트-형 부분(101)을 포함하는 세장형 부재를 포함한다. 도면에서 샤프트-형 부분(101)의 상부 부분은 예시되지 않은 드릴 모터에 부착되어, 드릴 날(100)의 원위 단부 부분(107)에서 절삭이 이루어진다.

그립(102)이 샤프트-형 부분(101)에 고정되고, 프레임-형 부분(103)과 일체로 형성된다. 프레임-형 부분(103)은 중공형의 각진 관형 형상을 가지며, 내측에 회전 작동 부분(104)을 수용한다. 회전 작동 부분(104)은 샤프트-형 부분(101) 및 프레임-형 부분(103)에 대해 회전 가능하도록 제공된다. 회전 작동 부분(104)의 내부 부분은 나사 가공되어 있으며, 관형 부분(105)이 상기 나사부와 결합한다. 회전 작동 부분(104)을 회전시킴으로써, 관형 부분(105)이 샤프트-형 부분(101)에 대해 축선 방향으로 이동한다. 여기서, 회전 작동 부분(104)을 폐쇄 방향(도면의 좌측 방향)으로 회전시킴으로써, 관형 부분(105)이 작업자의 손에 가장 가까운 위치(도면의 상부측)로 이동된 상태가 도시되어 있다. 다시 말해, 회전 작동 부분(104) 등은 세장형 부재의 타단부에 제공되는 작동 부분으로서 작용하고, 상기 작동 부분은 샤프트-형 부분(101) 및 관형 부분(105)을 서로에 대해 이동시킨다.

관형 부분(105)의 외주 표면 상에, 규칙적인 간격을 두고 마크(106)가 제공된다. 마크(106)의 위치로부터, 삽입된 드릴 날(100)의 양 및 삽입 후 당겨낼 드릴 날(100)의 양을 인식할 수 있다. 드릴 날(100)이 대략 300 mm의 총 길이를 갖고, 관형 부분(105)이 4.5 mm의 외경을 갖는 것이 바람직하다. 이는 이러한 크기로 인해 엔도버튼의 삽입에 적합한 직경을 갖는 뼈 구멍이 넙다리뼈에 형성될 수 있기 때문이다.

도 2는 드릴 날(100)의 원위 단부 부분(107)이 확대된 확대도를 포함한다. 좌측 도면은 확대 측면도이고, 우측 도면은 A-A 선을 따라 취해진 단면도이다. 샤프트-형 부분(101)의 단부 부분에, 원위 단부 커터(203)가 형성되고, 원위 단부 커터(203)에 대해 작업자에게 더 가까운 위치에, 슬릿(101a)이 제공된다. 슬릿(101a)은 샤프트-형 부분(101)의 외경보다 작은 폭을 갖는 각진 구멍이며, 그 중간 부분에, 핀(204)이 삽입된다. 2개의 에지(201b 및 201c)를 포함하고, 핀(204)을 중심으로 회전 가능한 블레이드(201)가 핀(204)에 부착된다. 블레이드(201)의 표면에, 그루브 부분(201a)이 형성되어, 관형 부분(105)의 일부인 돌출 부분(205)이 그루브 부분(201a) 내에서 이동하는 기기를 제공한다. 관형 부분(105)이 도면 하방으로 이동할 때, 돌출 부분(205)은 그루브 부분(201a) 내에서 전진하면서, 블레이드(201)가 핀(204)을 중심으로 선회할 수 있게 한다. 돌출 부분(205) 및 그루브 부분(201a)은 회전 작동 부분(104)의 작동에 기인한 관형 부분(105) 및 샤프트-형 부분(101)의 상대적 이동을, 수용 위치와 돌출 위치 사이에서의 블레이드(201)의 선회 운동으로 전환시키는 운동 기기로서 작용한다. 다시 말해, 운동 기기에서, 관형 부분(105)의 돌출 부분(205)은 수직으로 그리고 선형으로 이동하며, 이에 따라 압박력이 그루브 부분(201a)의 내벽 표면 상에 부여되고, 이러한 압박력이 블레이드(201)를 회전시키는 회전력을 만들어 낸다. 다시 말해, 돌출 부분(205)은 그루브 부분(201a) 내에서 이동하는 동안, 블레이드에 회전력을 제공한다.

결과적으로, 블레이드(201)의 2개의 에지(201b 및 201c)는 관형 부분(105)의 원위 단부에 형성된 슬릿(105a 및 105b)으로부터 관형 부분(105)의 외부로 돌출하도록 이동한다. 다시 말해, 블레이드(201)는 블레이드(201)가 드릴 날의 세장형 부재에 수용되는 수용 위치와, 에지(201b 및 201c)가 세장형 부재의 외부로 돌출되는 돌출 위치 사이에서 선회 가능하다.

도 3은 도 1의 블레이드(201)가 원위 단부 부분(107)으로부터 이동된 때의 드릴 날(100)의 외관을 각각 예시하는 도면을 포함한다. 도 1에서와 같이, 좌측 도면은 측면도이고, 우측 도면은 정면도이다. 도 3에 예시된 바와 같이, 블레이드(201)는 원위 단부 부분(307)에서 양 측부 상으로 돌출된다. 이러한 상태에서, 드릴 날(100) 전체가 회전하면서 도면의 상방향으로 당겨져서, 예를 들어 도 16 및 도 20에 예시된 바와 같이 대직경을 갖는 뼈 구멍(1704)의 형성을 가능하게 한다.

도 4는 도 3의 원위 단부 부분(307)이 확대된 도면을 포함하며: 좌측 도면은 측면도이고, 우측 도면은 B-B 선을 따라 취해진 단면도이다. 도 4에 예시된 바와 같이, 관형 부분(105)이 샤프트-형 부분(101)에 대해 하방으로 이동하며, 이에 의해 블레이드(201)가 돌출 부분(205)의 힘을 수용하게 되고, 도면의 우측 방향으로 회전하여, 결과적으로 에지(201b 및 201c)가 관형 부분(105)의 외부로 돌출하게 된다. 에지(201b 및 201c)는 샤프트-형 부분(101)의 축선에 직교하는 방향으로 배열된다.

도 5 내지 도 8은 드릴 날(100)이 분리된 때의 드릴 날(100)의 구성요소를 각각 예시하는 도면이며: 도 5는 샤프트-형 부분(101)을 예시하고, 도 6은 샤프트-형 부분(101)의 원위 단부를 예시하며, 도 7은 관형 부분(105)을 예시하고, 도 8은 블레이드(201)를 예시한다.

도 5는 샤프트-형 부분(101)의 정면도(501), 확대 평면도(502), 확대 저면도(503) 및 우측면도(504)를 포함한다. 정면도(501)에 예시된 바와 같이, 샤프트-형 부분(101)의 단부는 예시되지 않은 드릴 모터에 부착되는 척 부분(101b)을 포함한다. 그리고, 도 2를 참조하여 이미 설명된 것처럼, 샤프트-형 부분(101)의 타단부에, 원위 단부 커터(203) 및 슬릿(101a)이 형성된다. 또한, 우측면도(504)에 예시된 바와 같이, 샤프트-형 부분(101)의 원위 단부의 측부 표면에, 블레이드(201)의 회전 축선인 핀(204)이 내부에 고정될 수 있도록 하기 위한 관통 구멍(101c)이 형성된다.

도 6은 도 5에 예시된 샤프트-형 부분(101)의 원위 단부 부분(507)의 확대도를 예시한다. 도 6은 확대된 원위 단부 부분의 내부 부분을 예시하는 단면도(601) 및 선 C-C를 따라 취해진 단면도(602)를 포함한다. 도 6에 예시된 바와 같이, 슬릿(101a) 및 관통 구멍(101c)은 샤프트-형 부분(101)의 내부 부분에서 서로 교차한다. 슬릿(101a)은 삽입될 블레이드(201)의 크기에 따른 크기를 갖도록 형성된다.

도 7은 관형 부분(105)의 정면도(701) 및 저면도(702), 그리고 선 D-D를 따라 취해진 단면도(703)를 포함한다. 이들 도면에 예시된 바와 같이, 관형 부분(105)은 원위 단부에, 상호 대면하는 슬릿(105a 및 105b)을 포함한다. 슬릿(105a)은 블레이드(201)가 수직으로 수용될 수 있도록 슬릿(105b)보다 길도록, 그리고 슬릿(105b)의 폭과 동일한 폭을 갖도록 형성된다. 슬릿(105a)의 중심부 약간 아래의 위치에, 돌출 부분(205)이 제공된다. 돌출 부분(205)은 예를 들어, 슬릿(105a)을 형성하기 위해 관형 부분(105)을 절삭함과 동시에 형성될 수 있다.

도 8은 블레이드(201)의 정면도(801), 좌측면도(802) 및 저면도(803)를 포함한다. 이들 도면에 예시된 바와 같이, 블레이드(201)는 2개의 에지(201b 및 201c)가 원호 부분(201d)을 통해 연결되는 형상을 갖는다. 원호 부분(201d)의 중심 부분에, 회전 축선인 핀(204)이 느슨하게 삽입될 수 있도록 하기 위한 관통 구멍(201e)이 형성된다. 저면 부분(201f)은 평면이도록 형성되고, 저면 부분(201f)의 단부의 약간 내측 위치에, 그루브 부분(201a)의 출구가 제공된다. 그루브 부분(201a)은 출구로부터 관통 구멍(201e)을 향해 선형으로 제공되고, 관형 부분(105)의 돌출 부분(205)이 삽입될 수 있는 폭을 갖도록 형성된다. 블레이드(201)의 에지(201b 및 201c)와 저면 부분(201f)을 연결하는 측면 부분(201g 및 201h)은 블레이드(201)가 핀(204)을 중심으로 회전할 때, 관형 부분(105)과 간섭하지 않도록 곡선 표면을 갖도록 각각 형성된다.

도 9는 도 1에 예시된 드릴 날(100)의 손잡이 부분의 확대 단면도이다. 그립(102)은 샤프트-형 부분(101)에 고정되고, 프레임-형 부분(103)과 일체로 형성된다. 프레임-형 부분(103)은 중공형의 각진 관형 형상을 가지며, 내측에 회전 작동 부분(104)을 수용한다. 회전 작동 부분(104)은 샤프트-형 부분(101) 및 프레임-형 부분(103)에 대해 회전 가능하도록 제공된다. 나사 가공된 블록 너트(901)가 회전 작동 부분(104)의 내측 부분에 설치되고, 관형 부분(105)의 외측에 고정된 가이드 부분(902)이 상기 나사부와 결합한다. 회전 작동 부분(104)을 회전시킴으로써, 축선 방향으로의 힘이 블록 너트(901)를 통해 가이드 부분(902)으로 전달되고, 이에 따라 관형 부분(105)이 샤프트-형 부분(101)에 대해 축선 방향으로 이동한다.

전술한 바와 같이 구성된 드릴 날(100)은 에지가 관형 부분(105)의 양 측면 상에 돌출하는 기기를 가지므로, 절삭 동안 절삭 효율의 이중 증대 및 진동의 감소가 가능하다. 또한, 드릴 날(100)은 축선에 대한 부하의 바람직한 균형을 이루며, 이에 따라 쉽게 파단되지 않는다. 특히, 드릴 날(100)이 뼈에 구멍을 뚫는데 사용되는 경우, 진동 감소가 매우 중요한 문제이지만, 진동은 에지가 관형 부분의 일측면 상에서만 돌출하는 기기에 비해 상당히 감소될 수 있다. 또한, 축선의 흔들림 역시 감소되기 때문에, 소직경을 갖는 뼈 구멍 및 대직경을 갖는 뼈 구멍이 정확하게 그리고 동축으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 엔도버튼의 매우 원활한 삽입이 가능하게 된다.

(제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예인 드릴 날이 도 10을 참조하여 설명될 것이다. 도 10은 본 실시예에 따른 드릴 날의 원위 단부 부분을 각각 예시하는 단면도(1010 및 1020)를 포함하고, 도면들은 도 6의 단면도(601 및 602)에 대응한다. 본 실시예에서도, 블레이드(1001)는 그루브 부분(1001a)을 포함하고, 돌출 부분(205)은 그루브 부분(1001a) 내에서 이동하며, 이에 따라 블레이드(1001)가 관형 부분(105)에 대해 90도 회전한다.

그러나, 제1 실시예와 달리, 본 실시예에서는, 블레이드(1001)에 포함되는 2개의 에지(1001b 및 1001c)는 샤프트-형 부분(101)의 축선에 직교하는 직선을 형성하는 것이 아니라, 작업자의 손을 향해 돌출하는 형상을 형성하도록 소정의 각도로 형성된다. 다시 말해, 제1 실시예에서는, 블레이드(201)의 에지(201b 및 201c)의 에지 표면의 중심선이 동일한 직선 상에 놓여 있지만, 본 실시예에서는, 2개의 에지(1001b 및 1001c)의 에지 표면의 중심선은 예각으로 서로 교차한다. 다시 말해, 블레이드(1001)는 전체적으로 대략 이등변 삼각형의 형상을 갖는 플레이트이며, 에지는 이등변 삼각형의 2개의 빗변 상에 제공된다. 나머지 구성 및 작용은 제1 실시예와 유사하므로, 본 명세서에서는 이에 대한 설명은 생략할 것이다.

본 실시예는 절삭 개시 시에 저항 및 진동의 감소가 가능하다. 또한, 대직경을 갖는 뼈 구멍이 테이퍼지게 형성될 수 있으며, 이에 따라 힘줄 이식편이 보다 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 삽입 동안 엔도버튼이 매달리는 상황이 감소될 수 있다.

(제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예인 드릴 날이 도 11 및 도 12를 참조하여 설명될 것이다. 도 11은 본 실시예에 따른 드릴 날의 원위 단부 부분의 변화를 예시하는 단면도이다. 제1 및 제2 실시예와 달리, 드릴 날의 원위 단부는 샤프트-형 부분(1104)에 의해 선회 가능하게 지지되는 2개의 블레이드 부분(1101 및 1102)을 포함한다. 그리고, 관형 부분(1103)은 샤프트-형 부분(1104)에 대해 이동하여, 블레이드 부분(1101 및 1102)이 개방/폐쇄된다. 다시 말해, 블레이드는 각각 하나의 에지를 포함하는 2개의 블레이드 부분(1101 및 1102)의 조합체를 포함한다. 나머지 구성 및 작용은 제1 실시예와 유사하므로, 본 명세서에서는 이에 대한 설명은 생략할 것이다.

도 11의 좌측 도면에서, 블레이드 부분(1101 및 1102)은 폐쇄 상태에 있으며, 함께 원위 단부 커터를 형성한다. 이 상태에서 드릴 날이 회전하여 도면 상방으로 전진함으로써, 소직경을 갖는 구멍을 뚫을 수 있게 된다. 블레이드 부분(1101 및 1102) 각각은, 서로에 장착되어 원위 단부 커터로서 작용하도록 일체화되는 계단식 단부 에지 내측부를 포함한다.

한편, 관형 부분(1103)이 샤프트-형 부분(1104)에 대해 도면의 하방(작업자로부터 보아 작업자를 향해)으로 이동되어, 블레이드 부분(1101 및 1102)은 가운데 도면에 예시된 바와 같이 수평 방향으로 개방되기 시작한다. 관형 부분(1103)에 형성된 돌출 부분(1105)은 각각 블레이드 부분(1101 및 1102)의 그루브 부분(1101a 및 1102a) 내에서 이동하며, 이에 따라 도면에서 우측 방향으로의 힘을 블레이드 부분(1101)에 제공하고, 도면에서 좌측 방향의 힘을 블레이드(1102)에 제공한다. 이 점은 제1 및 제2 실시예와 유사하다.

또한, 관형 부분(1103)이 샤프트-형 부분(1104)에 대해 도면의 하방으로 이동될 때, 블레이드(1101 및 1102)는 도 11의 우측 도면에 예시된 상태로 진입하도록 점진적으로 개방된다. 그리고, 블레이드 부분(1101 및 1102)은 이어서 도 12의 좌측, 가운데, 그리고 우측 도면의 상태로 변경된다. 마지막으로, 도 12의 우측 도면에 예시된 바와 같이, 블레이드 부분(1101 및 1102)은 관형 부분(1103)의 양 측면에서 돌출한다. 이 상태에서, 드릴 날이 회전하면서 작업자를 향해 당겨지게 되어, 제1 및 제2 실시예에서와 같이, 상이한 크기를 갖는 구멍이 동시에 천공될 수 있도록 한다.

본 실시예에 따르면, 2개의 블레이드가 원위 단부 커터로서 작용하여, 블레이드를 개방/폐쇄하기 위한 공간이 작을 수 있다. 다시 말해, 본 실시예가 무릎 인대 재건에 사용된다면, 소직경을 갖는 뼈 구멍을 형성한 후에, 블레이드가 최소 삽입으로 연장되고, 대직경을 갖는 뼈 구멍이 형성될 수 있는 것이 가능하게 된다. 다시 말해, 수술 시간이 실질적으로 감소되고, 보다 안전하고 보다 적은 절개가 이루어지는 인대 재건이 행해질 수 있다.

(제4 실시예)

본 발명의 제4 실시예인 드릴 날이 도 13 및 도 14를 참조하여 설명될 것이다. 도 13 및 도 14는 본 실시예에 따른 드릴 날의 원위 단부 부분의 변화를 예시하는 단면도이며: 도 13은 블레이드(1302)가 개방된 상태를 예시한다. 도 14는 블레이드(1302)가 폐쇄된 상태를 예시한다. 제1 및 제2 실시예에서, 관형 부분(105)에 제공된 돌출 부분(205) 및 개별 블레이드(201 및 1001)의 그루브 부분(201a 및 1001a)은 서로 결합하고, 이에 따라 블레이드(201)를 개방/폐쇄한다. 한편, 본 실시예에서, 관형 부분(1305)에 제공되는 슬릿(1306)의 경사면(축선 방향으로의 내측면)이 블레이드(1302)의 에지 또는 에지에 대향하는 표면(즉, 외주 표면의 일부)에 맞닿으며, 이에 따라 블레이드(1302)가 회전하여 에지를 개방/폐쇄시킨다. 제1 내지 제3 실시예와 달리, 샤프트-형 부분(1301)은 고정된 관형 부분(1305)과 함께 이동하여, 에지를 개방/폐쇄시킨다.

도 13에서, 제1 및 제2 실시예에서와 같이, 블레이드(1302)는 샤프트-형 부분(1301)의 슬릿(1301a) 내에 고정되는 핀(1304)에 의해 선회 가능하게 지지되고, 블레이드(1302)가 핀(1304)을 중심으로 회전할 수 있도록 부착된다. 샤프트-형 부분(1301)이 도면 상방으로(작업자로부터 보아 후방을 향해) 이동되어, 축선을 향해 원위 단부 측으로 경사진, 관형 부분(1305)에 형성된 슬릿(1306)의 표면과 블레이드(1302)가 서로 맞닿아, 블레이드(1302)가 도면에서 우측으로 회전하도록 하는 힘이 블레이드(1302) 상에 부여된다. 결과적으로, 블레이드(1302)는 도 14의 좌측 도면에 예시된 바와 같이 수용된다. 한편, 샤프트-형 부분(1301)이 도면 하방으로(작업자로부터 보아 작업자를 향해) 이동되어, 블레이드(1302)가 도 14의 우측 도면에 예시된 바와 같이 관형 부분(1305) 외측으로 돌출될 수 있게 된다. 이 경우에, 슬릿(1306)의 하부 경사면이 블레이드(1302)의 에지와 맞닿아, 블레이드(1302)가 회전하게 된다. 한편, 본 실시예에서, 드릴 날의 원위 단부 커터(1303)는 관형 부분(1305) 내에 장착되어 이에 고정된다.

본 실시예의 구성은 드릴 날이 작은 외경을 갖는 경우, 또는 도 2에 예시된 돌출 부분(205)의 강도가 보장될 수 없는 경우에 효과적이다. 원위 단부 커터(1303)는 관형 부분(1305)에 고정되고, 따라서 보다 강한 천공력이 가해질 수 있다.

(제5 실시예)

본 발명의 제5 실시예가 도 15를 참조하여 설명될 것이다. 도 15는 본 실시예에 따른 드릴 날의 원위 단부 부분의 단면도이다. 본 실시예에서는, 제4 실시예의 구성에 더해, 스레드 삽입 슬릿(1501)이 블레이드(1502)에 제공된다. 뼈 구멍(1704)을 형성한 후에, 엔도버튼(1702)을 조작하기 위한 스레드(1801 및 1802)를 스레드 삽입 슬릿(1501)에 걸고, 블레이드(1502)를 폐쇄하고, 드릴 날을 당겨서, 스레드(1801 및 1802)를 신체의 외부로 당겨낼 수 있다. 다시 말해, 수술 동안 처리가 추가로 감소될 수 있다.

100: 드릴 날 101, 1104, 1301: 샤프트-형 부분
102: 그립 103: 프레임-형 부분
104: 회전 작동 부분 105, 1103, 1305: 관형 부분
106: 마크
201, 1001, 1101, 1102, 1302, 1502: 블레이드
203, 1303: 원위 단부 커터 204, 1304: 핀
205, 1105: 돌출 부분 901: 블록 너트
902: 가이드 부분 1501: 스레드 삽입 슬릿

Claims

절삭 기구로서,
관형 부분 및 상기 관형 부분에 삽입되는 샤프트-형 부분을 포함하는 세장형 부재;
2개의 에지 및 상기 2개의 에지를 연결하는 중앙 부분을 포함하는 블레이드로서, 상기 세장형 부재의 일단부에 제공되고, 상기 블레이드가 세장형 부재에 수용되는 수용 위치와 상기 2개의 에지가 세장형 부재의 외부로 돌출되는 돌출 위치 사이에서, 상기 중앙 부분을 선회 중심으로 하여 선회 가능한, 상기 블레이드;
상기 세장형 부재의 타단부에 제공되고, 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분을 서로에 대해 이동시키는 작동 부분; 및
상기 작동 부분의 작동에 의한 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분의 상대적 이동을, 상기 수용 위치와 상기 돌출 위치 사이에서의 블레이드의 선회 운동으로 변환시키는 운동 기기
를 포함하고,
상기 운동 기기는,
상기 블레이드에 제공되는 그루브 부분, 및
상기 관형 부분에 제공되고, 상기 그루브 부분 내에서 이동하는 동안 상기 블레이드에 선회력을 제공하는 돌출 부분을 포함하고,
상기 절삭 기구는 상기 블레이드의 2개의 에지가 상기 관형 부분의 양측에서 돌출된 상태에서 전체적으로 회전하면서, 상기 작동 부분을 향해 이동하며, 이에 따라 상기 관형 부분의 외경보다 큰 직경을 갖는 구멍을 뚫는
절삭 기구.
제1항에 있어서,
상기 블레이드에 제공되는 2개의 에지의 에지 표면의 중심선이 동일한 직선 상에 놓여 있는
절삭 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
스레드를 걸기 위한 스레드 삽입 슬릿이 상기 블레이드에 제공되는
절삭 기구.
절삭 기구로서,
관형 부분 및 상기 관형 부분에 삽입되는 샤프트-형 부분을 포함하는 세장형 부재;
상기 세장형 부재의 일단부에 제공되고, 중심에 선회 축선을 포함하며, 선회 샤프트가 사이에 개재되는 2개의 위치의 각각에 에지를 포함하는 블레이드;
상기 세장형 부재의 타단부에 제공되고, 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분을 서로에 대해 선형 이동시키는 작동 부분; 및
상기 작동 부분의 작동에 의한 상기 관형 부분과 상기 샤프트-형 부분의 상대적 선형 이동을 상기 블레이드의 선회 운동으로 변환시켜, 상기 블레이드가 세장형 부재에 수용되는 수용 위치와 상기 에지가 세장형 부재의 외부 2 방향으로 돌출되는 돌출 위치 사이에서 상기 블레이드를 선회시키는 운동 기기
를 포함하고,
상기 세장형 부재는 상기 블레이드의 에지가 세장형 부재로부터 돌출된 상태에서 회전하는 동안 상기 작동 부분을 향해 이동되고, 이에 따라 상기 관형 부분의 외경보다 큰 직경을 갖는 구멍을 뚫는
절삭 기구.
제4항에 있어서,
상기 블레이드는 선회 축선이 사이에 개재되는 2개의 위치의 각각에 에지를 포함하는 플레이트-형 부재인
절삭 기구.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 운동 기기는,
상기 블레이드의 외주 표면, 및
상기 관형 부분에 제공되는 슬릿의 축선 방향 내부 표면으로서, 상기 슬릿이 상기 블레이드의 두께보다 큰 폭을 갖도록 형성되는, 상기 내부 표면
을 포함하고,
상기 외주 표면은 상기 슬릿의 축선 방향 내부 표면과 맞닿고, 이에 따라 상기 블레이드가 상기 수용 위치와 상기 돌출 위치 사이에서 선회하는
절삭 기구.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블레이드는 선회 축선이 사이에 개재되는 2개의 위치에 제1 에지 및 제2 에지를 포함하며,
상기 제1 에지의 에지 표면의 중심선과 상기 제2 에지의 에지 표면의 중심선이 동일한 직선 상에 놓여 있는
절삭 기구.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 블레이드는 선회 축선이 사이에 개재되는 2개의 위치에 제1 에지 및 제2 에지를 포함하며,
상기 제1 에지의 에지 표면의 중심선과 상기 제2 에지의 에지 표면의 중심선이 서로 교차하는
절삭 기구.