KR20180124927A - 인간의 무릎의 수술을 위한 수술 장치 - Google Patents

인간의 무릎의 수술을 위한 수술 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인간의 무릎의 수술을 위한 수술 장치(1)에 관한 것이다. 수술 장치(1)는 가이드 부재(10)와 인장 부재(20)를 포함한다. 가이드 부재(10)는 경골 단부면(5)에 배치를 위한 베이스 표면(111)을 가진 베이스 바디(110) 및 베이스 표면(111)으로부터 연장되는 가이드 요소(120)를 포함한다. 인장 부재(20)는, 무릎의 굴곡 상태에서 무릎의 인대가 균일하게 인장되도록 가이드 부재(10)를 인장하도록 설계된다. 대퇴골 단부면(4)을 트루잉 및 드릴링하기 위한 트루잉- 및 드릴링 부재(30)는 가이드 요소(120) 위로 밀릴 수 있고, 베이스 표면(111)에 대해 다양한 위치에 고정될 수 있다. 본 발명에 따른 수술 장치에 의해 인간의 무릎의 수술 중에 손상- 및 취급 오류의 위험이 감소하고, 수술 시간이 단축된다.

Description

인간의 무릎의 수술을 위한 수술 장치
본 발명은 수술 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 인간의 무릎의 수술의 수행 시, 특히 무릎-내부 인공 삽입물의 이식 시 사용되는 수술 장치에 관한 것이다.
인간의 무릎 관절은 대퇴(femur)와 하퇴, 즉 비골(fibula) 및 경골(tibia) 사이의 운동을 가능하게 한다. 슬개골(patella)은 무릎 관절의 전방 측에 다른 상대 관절을 형성한다. 대퇴골과 경골 사이의 관절 표면의 불균형은 반월판(menisci)이라고 하는 연골판에 의해 보상된다. 무릎의 마모, 소위 관절염이 심한 경우, 또는 무릎의 손상에 따라 무릎 관절의 완전한 인공 삽입물을 필요로 할 수 있다.
O-다리 위치 또는 X-다리 위치로 비틀어지는 것이 방지되도록 하기 위해, 무릎 관절은 그것의 2개의 측부 인대, 즉 내측 및 외측 인대에 의해 측방향으로 고정된다. 무릎 관절의 중앙에 있는 전방 및 후방 십자 인대는 시상면(sagittal plane)에서 대퇴골과 경골의 변위를 제한한다.
무릎-내부 인공 삽입물은 대개, 각각 대퇴골과 경골 내에 고착화되거나 접합제를 쓰지 않고 고정된 2개의 금속 요소와 그 사이에 위치한, 특히 폴리우레탄으로 이루어진 슬라이딩 요소로 이루어진다. 회전-슬라이딩 메커니즘에 대해 여러 방법이 공개되어 있다.
무릎 내부 인공 삽입물의 이식을 위해 다양한 수술 기술이 설명된다. 일반적으로 먼저 대퇴골과 경골의 단부면이 톱으로 깎여져 매끄러워진다. 기존의 축오정렬(O- 또는 X-다리)은 적절한 인대 장력을 고려하여 교정될 수 있다. 단부면이 준비되면, 후속해서 결정적인 대퇴부 회전은 해부학적으로 배향되어, 인대 균형이 이루어지도록 또는 조합하여 마무리된다. 인대 균형이 유지되는 방법에서 무릎의 굴곡된 (및 부분적으로 또한 신장된) 상태에서 인대는 다양한 인장 장치를 이용해서 균일하게 인장되고, 인장 장치에 포함된 드릴링 템플릿(drilling templates)을 이용해서 그쪽으로 삽입될 장치의 위치가 결정된다. 이러한 수술 단계에 의해 대퇴골 인공 삽입물의 올바른 회전이 이루어지지만, 시상면 및 정면(이에 대해 평행하게 경골 구성부도 사이즈 조정되어야 함)에서 대퇴 치환물(femoral component)의 올바른 사이즈 결정을 위해 인장 장치의 제거 후 추가 단계에서, 대퇴골의 상부-/하부면의 절단 평면의 트루잉을 가능하게 하는 게이지 블록이 미리 준비된 보어를 이용해서 대퇴골의 단부면에 고정될 수 있다. 대퇴골 단부면에 대해 비스듬하게 대퇴골의 상부면과 하부면이 트루잉되고, 필요 시 측정된다.
용어 게이징 또는 트루잉은 대퇴골의 상부면 및 전방면의 육안 검사와 측정을 가리키며, 이는 경우에 따라서 필러 게이지, 예를 들어 시트형 필러 게이지를 이용한 측정을 포함한다.
이어서 게이지 블록이 제거되고, 인공 삽입물의 사이즈에 따라 상이한 인공 삽입물-드릴링 템플릿이 커팅 블록 위에 별도로 배치된다. 드릴링이 실시되고 장치(들)는 제거된다. 실시된 보어들 내에 도시되지 않은 커팅 블록이 별도로 배치된다. 다른 인공 삽입물-드릴링 템플릿에 의해 대퇴골-인공 삽입물을 위한 2개의 최종 보어가 설정된다.
보조 보어들의 제공을 포함해서 인장 장치의 인장, 후속해서 절단 평면의 트루잉을 포함해서 게이지 블록의 고정 및 이어서 인공 삽입물-드릴링 템플릿의 설치는 3개의 장치를 필요로 하고, 상기 장치들은 각각 조립 및 분해하기에 복잡하고 오류가 발생하기 쉽다. 장치들의 올바른 조작을 위해 높은 수준의 경험이 필요하고, 이는 특히 경험이 없는 젊은 수술 의사에게 문제가 될 수 있다. 또한, 여러 장치를 사용하는 작업은 시간이 많이 소요되고, 이는 일반적으로 수술 비용을 높이고 수술- 및 감염 위험을 높인다.
선행기술에 예를 들어 EP 0 809 969 B1호의 뼈 절단 가이드 유닛이 공개되어 있다. 인장 장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 무릎을 뻗은 상태에서 삽입되고, 보조 보어들(54)이 대퇴골 내에 제공되지만, 대퇴골 단부면 상에는 제공되지 않는다. 그리고 나서 여러 단계에서, 장치의 제거 후에, 예를 들어 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 먼저 인공 삽입물의 사이즈가 결정된다. 고정 홀의 드릴링은, 도 16에 도시된 바와 같이, 장치의 재삽입 후에 가능하다. 수술 과정에 필수적인 여러 단계 및 수술의 복잡한 수행으로 인해 시간 소모적이고 비용이 더 많이 들고 위험한 수술이 이루어진다. 또한, 조직 결합 표면(3, 6)에 의해 강제되는 강제 위치에 의해 대퇴골의 토크 균형이 유지되는 정렬에 비해 더 큰 결함 가능성을 갖는 인대의 장력이 생긴다.
EP 1 348 382 B1호에는 무릎 인공 삽입물의 굴곡 간격을 조절하기 위한 장치가 공개되어 있다. 기구는 경골의 근위 단부에 대해 배치를 위해 형성된 기저부, 기저부로부터 돌출하고, 기저부가 경골에 대해 배치되면, 대퇴의 말단부에 대해 이에 접촉하여 배치되도록 형성된 플레이트 및 상기 플레이트 상의 마킹을 포함하고, 상기 마킹들은 갭 치수를 규정한다. 플레이트는 기저부로부터 돌출하는 I-빔의 융기된 영역의 부분이다. 이러한 기구는, 커팅 블록을 위한 보어들이 설정될 수 있기 전에, 시험에 의해 적합한 커팅 블록의 선택을 요구하고, 이로 인해 수술은 또한 시간을 소모하게 되고 오류가 발생하기 쉽다.
본 발명의 과제는 수술의 수행의 안정성을 개선하는 무릎-내부 인공 삽입물의 수술을 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 가이드 부재, 인장 부재 및 트루잉- 및 드릴링 부재를 포함하는, 인간의 무릎 수술을 위한 수술 장치에 의해 해결된다.
가이드 부재는 경골 단부면에 배치를 위한 베이스 표면을 가진 베이스 바디 및 베이스 표면으로부터 연장되는 가이드 요소를 포함한다. 인장 부재는, 무릎의 굴곡 상태에서 무릎의 인대가 균일하게 인장되도록 가이드 부재를 인장하도록 설계된다. 대퇴골 단부면을 트루잉 및 드릴링하기 위한 트루잉- 및 드릴링 부재는 가이드 요소 위로 밀릴 수 있다. 트루잉- 및 드릴링 부재는 베이스 표면에 대해 다양한 위치에 고정될 수 있다.
대퇴골 단부면 및 경골 단부면이 준비되면, 수술 중에 본 발명에 따른 수술 장치가 이용된다. 수술 장치는 굴곡된 무릎에 삽입되고, 이 경우 베이스 바디의 베이스 표면은 경골 단부면 위에 놓인다. 베이스 표면으로부터 연장되는 가이드 요소들은 대퇴골 단부면에 대해 평행하게 연장되고, 상기 단부면을 따라 정렬되도록 설계된다. 트루잉- 및 드릴링 부재가 가이드 요소 위로 밀릴 수 있음으로써, 지금까지 사용된 게이지 블록의 잘못된 위치 설정은 불가능하다. 또한, 인장 장치의 릴리스 및 인장 장치의 제거의 중간 단계가 생략됨으로써, 수술 복잡성도 감소한다. 이로써 수술 시간의 단축으로 인해 환자의 합병증이 최소화될 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 수술 장치는 인장 장치를 분리하지 않고, 대퇴골의 트루잉 및 드릴링이 가능하도록 설계된다. 이로써, 사용될 장치가 줄어들기 때문에, 수술 방법이 간단해진다.
트루잉- 및 드릴링 부재가 가이드 요소 위로 밀릴 수 있음으로써, 대퇴골 단부면이 트루잉될 수 있고, 이 경우 인장 부재와 가이드 부재는 대퇴골로부터 릴리스 또는 제거되지 않아도 된다. 이로써 낮은 복잡성과 감소한 오류 위험을 갖는 트루잉 및 드릴링이 수행될 수 있다.
베이스 표면에 대해 다양한 위치에 트루잉- 및 드릴링 부재가 고정될 수 있음으로써, 트루잉- 및 드릴링 부재는 무릎의 사이즈와 거의 무관하게 보편적으로 사용될 수 있다.
대퇴골 또는 경골의 단부면들은 무릎 관절에서 서로 마주보는 면들이다. 각 뼈의 전방면 또는 상부면은 무릎 관절에서 슬개골의 옆에 있는 면을 가리킨다. 다시 말해서, 상기 면은 일반적으로 사람의 경우에 앞이라고 한다. 따라서 대퇴골 또는 경골의 후방면은 오금(hollow of the knee)에 인접하는 면이다.
이로 인해, 대퇴골 내에 인공 삽입물 보어들이 드릴링되기 전에, 먼저 수술 의사가 인공 삽입물의 사이즈 및 다른 톱질 절단의 위치를 결정해야 하는 문제가 해결된다. 본 발명에 따라 트루잉- 및 드릴링 부재에 의해 가이드 요소 위에 배치되어 고정된 하나의 트루잉 픽스처에 의해 트루잉 및 드릴링이 이루어질 수 있다.
실시예에서 인장 부재는 인장 실린더와 인장 레버를 포함한다. 인장 실린더는 가이드 요소들에 의해 인장 실린더의 길이방향 축을 따라 안내되고, 인장 레버는, 베이스 바디에 대해 인장 실린더를 인장하도록 설계된다.
따라서 인장 부재는 바람직하게, 수술 장치가 인장 실린더와 가이드 부재 또는 베이스 바디 사이의 규정된 간격으로 인장될 수 있는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 인장 실린더는 대퇴골에 대해서 고정될 수 있고, 원하는 인장이 달성될 때까지, 베이스 바디는 경골 단부면의 방향으로 이동될 수 있다. 특히 이로써 무릎 인대의 균일한 장력이 보장될 수 있다. 인장 실린더는 바람직하게 가이드 요소들에 의해 인장 실린더의 길이방향 축을 따라 안내되고, 가이드 요소들은 트루잉- 및 드릴링 부재의 변위를 보장한다.
실시예에서 인장 실린더는 외부면에 적어도 부분적으로 복수의 래칭 위치를 갖는 래칭 프로파일을 포함하고, 상기 래칭 위치들은 베이스 바디에 대해 인장 실린더의 복수의 높이에서 인장 레버의 대응하는 래칭 요소를 래치 결합하도록 설정된다.
실시예에서 래칭 프로파일과 대응하는 래칭 요소는, 베이스 바디로부터 인장 실린더의 거리의 확장이 가능해지도록 및 베이스 바디로부터 인장 실린더의 거리의 축소가 차단되록 설계된다.
따라서 바람직하게는 인장 실린더는 인장 레버 및 베이스 바디에 대해 복수의 위치에서 래칭 결합한다. 베이스 바디로부터 인장 실린더의 거리가 확장만 될 수 있고 축소될 수 없음으로써, 인장 부재들의 원치 않는 릴리스가 방지된다.
실시예에서 인장 실린더는 길이방향 리세스를 갖는다. 특히 길이방향 리세스는 길이방향 관통 보어로서 형성될 수 있다. 특히 임의의 종류의 공동부 형태의 길이방향 리세스 또는 길이방향 관통 보어를 갖는 인장 실린더가 형성됨으로써, 신체의 조직 또는 체액으로 인한 재밍(jamming)이 방지될 수 있다. 따라서 수술의 합병증이 추가로 방지될 수 있다.
실시예에서 인장 실린더는 길이방향에 대해 수직으로 하나 이상의 관통 보어를 갖는다.
관통 보어들은 바람직하게, 지지부를 이용해서 대퇴골에 인장 실린더의 고정 및 인장을 가능하게 하도록 설계된다. 지지부는 지지부의 간단한 삽입 및 대퇴골로부터 분리를 가능하게 하는, 예를 들어 T-마운트의 형태로 형성될 수 있다. T-마운트의 중앙은 중앙 회전점(피벗 베어링)이고, 상기 회전점은 토크 밸런싱에 의해 좌우로 균일한 인대 장력을 제공한다.
바람직하게 인장 실린더는, 다양한 사이즈를 구현하기 위해, 길이방향에 대해 수직으로 3개의 관통 보어를 갖는다. 예를 들어 중앙 관통 보어는 평균 무릎 사이즈에 대해 설계될 수 있는 한편, 실린더 방향으로 베이스 바디에 더 가깝게 놓인 또는 베이스 바디로부터 떨어져 있는 관통 보어들은 더 큰 또는 작은 무릎에 대해 설계된다. 이로써 더 넓은 범위에 걸쳐 수술 장치의 이용 가능성이 보장된다.
실시예에서 인장 레버는 사이에 회전점을 갖는 제1 암과 제2 암을 갖는다. 제1 암, 제2 암 및 사이에 위치한 회전점은, 제2 암이 제1 암의 예비 응력에 의해 인장 실린더에 대해 인장되도록 설계된다.
실시예에서 인장 부재는 고정 요소를 더 포함한다. 인장 레버는 고정 요소를 이용해서 그 회전점에서 가이드 부재의 베이스 바디에 고정될 수 있다. 바람직하게 인장 요소는 스크루 형태로 형성되고, 이 경우 베이스 바디 내에 대응 나사산이 제공된다. 인장 레버는 따라서 베이스 바디에 대해 회전 가능하게만 이동될 수 있고, 이 경우 인장은 인장 레버 또는 베이스 바디 및 인장 실린더의 상대 이동에 의해 이루어진다.
실시예에서 인장 부재는 인장 스프링을 더 포함하고, 상기 인장 스프링은 베이스 바디에 대해 제1 암을 인장하도록 설계된다. 특히 인장 스프링은, 회전점에 의해 회전 가능하게 지지되는 제2 암이 인장 실린더에 대해 인장되도록, 베이스 바디에 대해 제1 암을 인장한다.
실시예에서 베이스 바디는 베이스 표면 위에 인장 레버를 수용하기 위한 리세스를 갖는다. 인장 레버가 베이스 표면 위의 리세스를 통해 베이스 바디 내로 삽입될 수 있음으로써, 인장 레버를 사용 후에 베이스 바디로부터 완전히 분리하는 것이 가능하다. 이로써 철저한 소독 및 재사용이 보장된다.
실시예에서 베이스 바디는 측 표면에 인장 레버의 작동을 위한 개구를 갖는다. 특히 인장 레버는 예비 응력에 대항해서 작동될 수 있고, 이로 인해 제2 암은 회전점에 의해 예비 응력으로부터 해제된다. 이로써 인장 부재의 릴리스는 인장 레버의 작동에 의해 가능하다. 예를 들어, 제1 암이 인장 스프링에 대해 가압됨으로써, 인장 레버가 작동된다.
실시예에서 가이드 부재는 서로 이격된 2개의 가이드 요소를 갖고, 상기 가이드 요소들은 베이스 바디로부터 동일한 방향으로 연장된다. 2개의 가이드 요소는 가이드 요소들 중 각기 다른 가이드 요소를 향하는 각각의 내부 측 표면과 내부 측 표면에 마주 놓인 외부 표면을 갖는다.
가이드 요소들은 이로써 2개의 가이드를, 즉 마주 놓인 내부 측 표면 및 외부 측 표면에서 가이드를 제공할 수 있다. 바람직하게 내부 측 표면은 인장 실린더의 가이드를 위해 설계되고, 외부 측 표면은 트루잉- 및 드릴링 부재의 가이드를 위해 설계된다.
실시예에서 각각의 내부 측 표면은 오목한 실린더형 형상을 가지므로, 2개의 내부 측 표면은 사이에 있는 공간에 의해 실린더형 가이드를 규정한다. 바람직하게는 이로 인해 특히 인장 실린더를 위한 실린더형 가이드가 규정된다. 가이드는 실린더 축을 중심으로 인장 실린더의 회전을 가능하게 한다. 바람직하게 가이드 요소들의 측벽 중 하나는 관통구를 갖고, 상기 관통구를 통해 인장 레버가 베이스 바디의 하부면으로부터 제공된다. 래칭 요소를 갖는 인장 실린더는 관통부가 제공된 측면에 배치됨으로써, 인장 요소는 가이드 시 인장 레버에 대해 인장될 수 있다.
실시예에서 베이스 바디의 전방 측면 상의 내부 측 표면들 사이의 간격은 후방 측면 상의 측 표면들 사이의 간격과 상이하다.
추가로 개구들 중 더 큰 개구에만 맞는 돌출부가 인장 실린더 상에 제공될 수 있다. 이로써, 예를 들어 축을 중심으로 인장 실린더의 180°회전에 의해 잘못된 배치는 불가능하다. 다시 말해서, 올바른 위치에만 인장 실린더의 배치가 가능하다. 다른 실시예에서 인장 실린더는 또한, 상기 실린더가 길이방향 축에 대해 2개의 위치에 배치될 수 있도록 구현될 수 있다.
실시예에서 트루잉- 및 드릴링 부재의 가이드를 위해 가이드 요소들의 연장 방향으로 외부 표면들 중 하나의 외부 표면은 공동부를 갖고, 외부 표면들 중 다른 하나의 외부 표면은 돌출부를 갖는다. 표면들 중 하나는 공동부를 갖고 표면들 중 다른 하나는 돌출부를 가짐으로써, 트루잉- 및 드릴링 부재는 가이드 요소들에 대해 180°회전되어 배치될 수 있다. 이로써 수술 장치의 오조작이 방지된다. 이로써 가이드 요소들은 외부 표면에서 상대 회전을 허용하지 않는 트루잉- 및 드릴링 부재의 선형 가이드를 규정한다.
실시예에서 가이드 요소들은 전방 영역에서 베이스 바디로부터 연장되고, 베이스 바디의 반경은 경골-베이스 표면에 상응한다. 바람직하게 평균 경골 표면이 전제되고, 베이스 바디의 베이스 표면은 평균 경골 표면에 상응한다. 경골 표면의 형태는 공개되어 있다. 다른 실시예에서, 평균과 큰 편차를 갖는 경골 사이즈를 위해 2개 이상의 상이한 베이스 표면이 제공될 수 있다.
실시예에서 베이스 바디의 반경은 트루잉- 및 드릴링 부재의 반경으로 이어진다. 이로 인해 에지 또는 돌출한 모서리로 인한 손상- 또는 취급 오류 위험이 배제될 수 있다.
실시예에서 트루잉- 및 드릴링 부재는 게이지 픽스처를 갖고, 이 경우 게이지 픽스처는 상부 대퇴골 절단을 위한 적어도 하나의 그루브를 갖는다.
게이지 픽스처가 상부 대퇴골 절단을 위한 그루브를 가짐으로써, 게이지 픽스처를 이용해서 상부 대퇴골 절단이 트루잉될 수 있다.
실시예에서 트루잉- 및 드릴링 부재는 고정 수단을 갖고, 상기 고정 수단은, 가이드 부재에 대해 게이지 픽스처의 위치를 고정하도록 설계된다.
가이드 부재가 대퇴골과 경골 사이에서 인장 부재에 대해 인장되면, 추후에 삽입될 인공 삽입물의 사이즈는 트루잉- 및 드릴링 부재에 의해 결정될 수 있다. 게이지 픽스처가 가이드 부재에 대해 및 대퇴골에 대해 올바른 위치에 놓이면, 고정 수단에 의해 위치가 고정될 수 있다. 따라서 상부 대퇴골 절단의 확실한 트루잉 및 인공 삽입물 보어의 확실한 드릴링이 가능해질 수 있다.
실시예에서 고정 수단은 조절 스크루의 형태로 구현되고, 게이지 픽스처는 조절 스크루에 대응하는 나사산을 갖는다. 조절 스크루에 대응하는, 게이지 픽스처의 나사산은 실시예에서 게이지 픽스처의 측면 외부 표면에 설치되고, 게이지 픽스처를 통과해서 가이드 요소에까지 이른다. 따라서 조절 스크루를 조임으로써 가이드 부재에 대해 게이지 픽스처의 위치가 고정될 수 있다.
실시예에서 고정 수단은 트루잉- 및 드릴링 부재의 전방면에 배치된다. 트루잉- 및 드릴링 부재의 전방면은 대퇴골 단부면으로부터 떨어져 있는, 즉 수술 의사를 향한 면이다. 전방면에 배치함으로써 좌측 무릎은 물론 우측 무릎의 수술에도 고정 수단의 사용이 가능하며, 이 경우 트루잉- 및 드릴링 부재의 측면에 위치한 인대는 고정 수단의 배치를 저지할 수 없다.
실시예에서 고정 수단은 록킹 핀의 형태로 형성된다. 록킹 핀은 적어도 하나의 관통 개구를 갖고, 가이드 요소는 적어도 하나의 관련 리세스를 갖는다. 록킹 핀은 관통 개구를 통해 리세스 내로 삽입될 수 있고, 이로써 가이드 요소에 대해 게이지 픽스처의 위치가 고정될 수 있다. 조절 스크루와 달리 록킹 핀을 이용해서 가이드 요소의 미리 규정된 위치에서만 고정이 가능하다.
실시예에서 적어도 하나의 관통 개구 및 적어도 하나의 관련 리세스는 직사각형으로 구현된다. 이로써 관통 개구 및 관련 리세스 내에서 록킹 핀의 확실한 지지가 유지될 수 있는데, 그 이유는 록킹 핀은 회전에 대해 고정되기 때문이다.
실시예에서 게이지 픽스처는 복수의 관통 개구를 갖고, 가이드 요소는 각각 복수의 관련 리세스를 가지며, 이 경우 서로 관련된 관통 개구와 리세스는 동일한 방향을 갖는다. 바람직하게는 베이스 바디와 관통 개구들 사이의 간격들은 게이지 픽스처의 간격들과 다르므로, 베이스 바디에 대해 게이지 픽스처의 상이한 위치들의 고정은 상이한 관통 개구에서 록킹 핀을 이용해서 규정된다.
실시예에서 서로 상이한 관통 개구들은 서로 상이한 방향을 갖는다. 이로써, 특정한 방향이 가이드 요소에 대해 게이지 픽스처의 특정한 위치를 규정하는 것이 가능해진다. 다시 말해서, 게이지 픽스처의 부정확한 또는 의도치 않은 위치 설정은, 특정한 위치에 특정한 방향이 대응함으로써 저지될 수 있다. 바람직하게는 서로 상이한 관통 개구들은 각각 30°, 특히 바람직하게 각각 적어도 45°서로 상이한 방향을 갖는다.
실시예에서 게이지 픽스처는 아치 형태를 갖고, 2개의 가이드 요소의 외부 표면에 의해 안내된다. 다시 말해서, 게이지 픽스처는 바람직하게 가이드 요소 위로 측면으로 밀린다. 이 경우 바람직하게 2개의 가이드 요소 사이에서 2개의 가이드 요소의 외부 표면에 의한 가이드는, 예컨대 하나의 외부 표면에 그루브가 제공되고, 다른 외부 표면에 돌출부가 제공됨으로써, 서로 상이하다. 이로써, 게이지 픽스처가 잘못된 방향으로 배치되는 것이 저지될 수 있다. 바람직하게 외부 표면상에 규정된 적어도 하나의, 특히 2개의 가이드는 도브 테일 가이드로서 구현된다.
실시예에서 게이지 픽스처는 하부 대퇴골 절단부의 트루잉을 위한 적어도 하나의 그루브를 갖는다. 게이지 픽스처가 하부 대퇴골 절단을 위한 그루브를 가짐으로써, 하부 대퇴골 면의 트루잉을 위한 추가 게이지 장치가 제공되지 않아도 된다. 이는 수술 중에 복잡성을 줄이고, 생략된 추가 게이지 픽스처가 잘못 설치되는 것을 방지한다.
실시예에서 상부 대퇴골 절단 및 하부 대퇴골 절단을 위한 절단 평면들은 평행하지 않다. 특히, 상부 절단 평면은 대퇴골 단부면과 함께 95°의 절단각을 형성한다. 상부 대퇴골 절단과 하부 대퇴골 절단을 위한 절단 평면들의 방향은 특히 인공 삽입물의 요구에 따라 설계된다. 따라서 다른 실시예에서 절단 평면들은 또한 대퇴골 단부면과 함께 다른 각도를 형성할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서 예를 들어 다른 절단 평면들, 예컨대 대각선 절단 평면들도 게이지 픽스처에 의해 가능해질 수 있다. 이는, 본 발명에 따른 게이지 픽스처가 복수의 인공 삽입물과 호환되는 것을 가능하게 하여, 본 발명에 따른 수술 장치의 이용 가능성이 개선된다.
실시예에서 게이지 픽스처는 대퇴골-인공 삽입물 드릴링을 실시하기 위한 2개의 드릴 부시를 갖는다. 바람직하게는 드릴 부시들은 대칭이고, 아치형의 게이지 픽스처의 각각의 암에 배치된다. 드릴 부시의 위치는 대퇴골-인공 삽입물 요소의 최종 드릴링 위치에 상응한다. 실시예에서 드릴 부시들은 게이지 픽스처에 일체로 통합된다. 이러한 실시예에서 게이지 픽스처는 따라서 충분한 경도의 재료를 포함한다. 다른 실시예에서 드릴 부시들은 드릴 부시 인서트로서 구현되며, 특히 이로써 게이지 픽스처 내에 클램핑 또는 압입된다.
실시예에서 게이지 픽스처는 그것의 전방면에 밀리미터 눈금을 갖는다. 밀리미터 눈금은 가이드 부재 상의 라벨에 의해 참조된다. 밀리미터 눈금은 수술 의사가, 수술 장치 또는 특히 게이지 픽스처를 정확하게 그리고 록킹 핀을 이용해서 록킹할 수 없는 중간 간격들에 위치 설정할 수 있는 것을 가능하게 한다.
상기 과제는 본 발명에 따라 또한, 특히 무릎-내부 인공 삽입물을 이식하는 경우에, 인간의 무릎의 수술을 위한 본 발명에 따른 수술 장치의 이용에 의해 달성된다.
다른 구현, 실시예 및 관련 장점들은 이하에 첨부된 도면을 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수술 장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수술 장치의 예시적인 분해도를 개략적으로 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3e는 다양한 관점에서 실시예에 따른 수술 장치의 가이드 요소를 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 4a 및 도 4b는 실시예에 따른 인장 실린더의 2개의 관점을 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 실시예에 따른 인장 레버를 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 6a 내지 도 6d는 실시예에 따른 게이지 픽스처의 4개의 관점을 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 조절 스크루의 2개의 관점을 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 실시예에 따른 록킹 핀을 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 9a 및 도 9b는 게이지 픽스처의 다른 실시예의 2개의 관점을 예시적으로 및 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 도 9의 게이지 픽스처를 포함하는 수술 장치를 예시적으로 및 개략적으로 도시한 사시도.
도 1은 무릎 수술 중에 무릎 관절에서 사용되는 수술 장치(1)의 실시예를 도시한다. 도 1은 굽힌 상태로 배치된 대퇴골(2)과 경골(3)을 개략적으로 도시한다. 본 발명에 따른 수술 장치(1)의 사용 전에 대퇴골 단부면(4) 및 경골 단부면(5)이 인공 삽입물 수술을 위해 준비되었다. 도 1은 대퇴골(2)과 경골(3)만을 도시하며, 더 나은 가시성을 위해 무릎 관절의 다른 모든 요소는 생략된다.
수술 장치(1)는 가이드 부재(10), 인장 부재(20) 및 트루잉- 및 드릴링 부재(30)를 갖는다. 인장 부재(20)에 의해 수술 장치(1)가 대퇴골과 경골 사이에서 인장되어, 인대(도시되지 않음)가 균일하게 인장된다. 이로 인해 인공 삽입물의 위치 오류 및 결과적으로 다리의 위치 오류가 방지된다.
가이드 부재(10)는 베이스 바디(110)를 갖고, 상기 베이스 바디는 경골 베이스 표면(5) 위에 배치된다. 인장 부재(20)는 인장 실린더(210)를 포함하고, 상기 인장 실린더는 가이드 부재(10)를 인장 부재(20)에 대해 인장한다. 인장 실린더(210)는 H-마운트(250)를 이용해서 대퇴골 단부면(4)에 고정된다. 이로 인해 대퇴골 단부면(4)에 대해 인장 실린더(210)의 의도치 않은 변위가 저지될 수 있다.
트루잉- 및 드릴링 부재(30)는 게이지 픽스처(300)를 갖고, 상기 게이지 픽스처는 가이드 부재(10) 위로 끼워질 수 있다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 게이지 픽스처(300)는 수술 장치(1) 위로 끼워질 수 있고 따라서 대퇴골(2)의 트루잉 및 드릴링을 가능하게 할 수 있으며, 이 경우 인장 부재(20)는 릴리스되지 않아도 되고 관절로부터 제거되지 않아도 된다.
도 2는 수술 장치(1)의 개별 부재들을 개략적인 분해도로 도시한다. 가이드 부재(10)는 베이스 바디(110) 및 평행한 2개의 가이드 요소(120)를 갖고, 상기 가이드 요소들은 베이스 바디(110)의 베이스 표면(111)으로부터 위로 연장된다. 베이스 표면(111)은, 경골 단부면 상에 놓이도록 설계된다. 가이드 요소들(120)은, 2개의 부재를 안내하도록, 즉 가이드 요소들(120)의 내측면에 인장 실린더(210)를 그리고 가이드 요소들(120)의 외측면에 트루잉- 및 드릴링 부재(30), 특히 게이지 픽스처(300)를 안내하도록 설계된다.
베이스 바디(110)는 다양한 개구를 갖고, 상기 개구들은, 수술 장치(1)의 다양한 다른 부재들을 수용하도록 설계된다. 베이스 바디(110)는 베이스 표면(111) 위에 인장 스프링(230)의 수용을 위한 개구 및 인장 레버(220)를 베이스 바디(110)를 지나서 가이드 요소(120) 내에까지 도입시킬 수 있는 추가 개구를 갖는다. 베이스 바디(110)의 전방 표면(112)에 제공된 고정 개구(114)를 통해 고정 스크루(240)가 도입될 수 있고, 상기 고정 스크루에 의해 인장 레버(220)는 가이드 부재(10)에 회전 가능하게 고정된다.
트루잉- 드릴링 부재(30)는 게이지 픽스처(300)를 갖고, 상기 게이지 픽스처는 조절 스크루(350) 및/또는 록킹 핀(360)을 이용해서 가이드 요소(120)에 대해 소정의 위치에 고정될 수 있다. 록킹 핀(360)은 개구(325)를 통해 게이지 픽스처(300) 내에 도입되어 가이드 요소(120)의 외부 표면에 있는 대응 개구(125)에 삽입되고, 예를 들어 래치 결합된다.
수술 장치(1)의 개별 부재 및 요소들은 계속해서 다른 도면들을 참고로 상세히 그리고 별도로 설명된다.
도 3a 내지 도 3e는 가이드 부재(10)의 다양한 관점을 도시한다. 도 3a는 아래에서, 즉 베이스 바디(110)의 베이스 표면(111)에서 본 도면을 도시한다. 베이스 표면(111)의 반경은 경골 단부면(5)에 매칭되고, 일정하게 감소하는 반경에 의해 게이지 픽스처(300)의 반경으로 이어진다. 이로 인해 손상 또는 취급 오류의 위험이 배제될 수 있다. 도 3a는 인장 레버(220)가 삽입되는 개구(116)를 도시한다. 인장 레버(220)는 다른 리세스(121)를 통해 베이스 바디(110)를 지나서 가이드 요소(120) 내에까지 연장된다.
베이스 바디(110)는 전방면에 노브(118)를 갖고, 상기 노브는 상부면에 그루브(119; 예를 들어 도 3b 참조)를 갖는다. 노브(118)와 그루브(119)는 실제 인장 메커니즘의 부분을 형성한다. 노브(118)와 인장 실린더(210) 상의 대응 노브(218; 도 4 참조) 사이에 인장을 위해 (도시되지 않은) 플라이어가(plier)가 삽입된다. 플라이어의 개구를 통해 베이스 바디(110)와 인장 실린더(210) 사이의 간격은 인장의 소정의 정도까지 확장된다. 플라이어가 노브(118) 또는 노브(218)로부터 미끄러져 나오지 않도록 하기 위해, 각각의 노브(118, 218)는 서로를 향한 측면에 대응 그루브(119, 219)를 갖는다.
도 3b에 위에서 본 가이드 부재(10)가 도시된다. 2개의 가이드 요소(120) 사이에 실린더형 가이드 수용부(130)가 규정된다. 이를 위해 가이드 요소들(120)의 각각의 내부 표면(122)은 실린더형 가이드의 섹션을 규정한다. 이 도면에 또한 리세스(121)가 도시되고, 상기 리세스를 통해 인장 레버(220)가 실린더형 가이드 수용부(130) 내에 접촉한다. 도 3b는 트루잉- 및 드릴링 부재(30)를 위한 제2 가이드를 형성하는 가이드 요소들(120)의 다른 외부 표면(124)을 도시한다. 가이드 요소(120) 위로 트루잉- 및 드릴링 부재(30)의 부정확한 배치를 방지하기 위해, 도면에서 좌측에 도시된 측 표면(124)에 가이드 돌출부(128)가 형성되는 한편, 도면에서 우측에 도시된 측 표면(124)에 가이드 그루브(126)가 형성된다.
도 3c는 가이드 부재(10)를 정면에서 도시한다. 전방 표면(112)은 고정 개구(114)를 갖고, 상기 개구 내로 고정 스크루(240)가 삽입된다. 또한, 개구(116)가 도시되고, 상기 개구는 인장 레버(220)에 접근을 가능하게 한다. 개구(116)를 통해 인장 레버(220)는 인장 스프링(230)에 대해 가압될 수 있고, 이로써 인장 레버의 인장이 해제될 수 있다. 가이드 요소들(120)의 전방면에 인디케이터(129)가 도시된다. 인디케이터(129)는, 트루잉- 및 드릴링 부재(30) 상의 상응하는 위치에 제공된 사이즈 표시를 판독하는데 이용될 수 있다.
도 3d는 가이드 부재(10)의 좌측 측면도를 도시한다. 가이드 그루브(126)는 가이드 요소(120)의 연장 방향으로, 특히 측 표면(124)의 중앙에서, 측 표면(124)을 따라 연장된다. 측면도에는 또한 상부면에 그루브(119)를 갖는 노브(118)가 도시되고, 상기 노브에 의해 인장 부재(20)에 대해 가이드 부재(10)의 인장이 이루어진다. 가이드 그루브(126)의 좌우로 측 표면(124)의 각각의 측면에 각각 2개의 개구(125)가 제공된다. 록킹 핀(360)을 이용한 부정확한 록킹을 저지하기 위해, 개구들(125)은 상이하게 정렬된다. 개구들(125)의 기하학적 형상의 정렬은 공개된 방법 "실수 방지(Poka Yoke)"에 따라 구현된다.
마지막으로, 도 3e는 가이드 부재(10)의 우측 측면도를 도시한다. 측 표면(124)의 가이드 돌출부(128)는 가이드 요소(120)의 연장 방향으로 측 표면(124)을 따라 연장된다.
도 4a는 예시적인 인장 실린더(210)의 정면도를 도시하고, 도 4b는 인장 실린더(210)의 예시적인 측면도를 도시한다. 인장 실린더(210)는 실질적으로 실린더형 핀(211)으로 이루어진다. 이 실시예에서 실린더형 핀(211)의 길이방향을 가로 질러 3개의 관통 보어(212)가 제공된다. 관통 보어들(212)은 각각 실린더형 핀(211)의 중심을 통해 서로 평행하게 연장된다. 다양한 관통 보어들(212)에 의해 수술 장치(1)의 상이한 사이즈 조절이 가능하다. 이 실시예에서 표준 사이즈를 위해 중간 관통 보어(212)가 제공된다. 무릎이 특히 크거나 특히 작은 경우에 상부 또는 하부 관통 보어(212)는 T-마운트(250)를 이용해서 대퇴골에 수술 장치(1)를 고정하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서 인장 실린더(210)는 단 하나 또는 3개 이상의 관통 보어를 가질 수도 있다.
인장 실린더(210)는 길이방향으로 리세스(214)를 더 포함한다. 바람직하게는 리세스(214)는 실린더형 핀(211) 전체를 통해 연장된다. 따라서 실린더형 핀(211)은 중공 실린더라고 할 수도 있다. 그러나 리세스(214)는 실린더형 핀(211)의 길이의 일부만을 통해 연장될 수도 있다. 특히 리세스(214)는, 신체 조직 또는 체액으로 인한 재밍(jamming)을 방지하도록 설계된다.
실린더형 핀(211)은 도 4a의 그림 우측에 도시된 외부면에 래칭 프로파일(216)을 갖는다. 래칭 프로파일(216)은, 인장 레버 및 가이드 부재(10)에 대해 인장 실린더(210)의 인장을 가능하게 하기 위해, 인장 레버(220)의 대응 래칭 프로파일과 래치 결합하도록 설계된다. 이 실시예에서 래칭 프로파일(216)은 인장 레버(220)와 인장 실린더(210)가 서로 멀어지는 것을 가능하게 하는 한편, 각각의 요소의 상호 이동은 차단된다. 다른 실시예에서 인장 실린더(210)와 인장 레버(220)의 인장을 가능하게 하는 다른 래칭 프로파일 또는 다른 적합한 메커니즘이 제공될 수도 있다.
인장 실린더(210)는 인장을 위해 전방면에 노브(218)를 더 포함하고, 상기 노브는 도시되지 않은 플라이어를 이용해서 대응 노브(118)에 대해 인장하도록 설계된다. 노브(218)는 이로써 플라리어 돌기이다.
도 5는 예시적인 인장 레버(220)의 측면도를 도시한다. 인장 레버(220)는 인장- 및 릴리스 레버로써 이용되고, 제1 레버 암(221)과 제2 레버 암(222)을 갖는다. 인장 레버(220)는 회전점(223)에 대해 회전 가능하게 설계된다. 회전점(223)에서 인장 레버(220)는 고정 스크루(240)를 이용해서 가이드 부재(10)에 고정된다. 따라서 제1 레버 암(221)의 이동은 제2 레버 암(222)의 상응하는 회전 이동을 야기한다. 인장 레버(220)는 제1 레버 암(221)에 돌출한 실린더(224) 및 만곡된 리세스(225)를 더 포함한다. 실린더(224)는 인장 스프링(230)을 고정하기 위해 형성되고, 리세스(225)는 실린더(224)에 대향되고, 베이스 바디(110)의 개구(116)를 통해 제1 레버 암(221)이 실린더(224)의 방향으로 인장 스프링(230)의 힘에 대항해서 이동되는 것을 가능하게 한다. 도면에서 위쪽으로 제1 레버 암(221)이 이동함으로써 제2 레버 암(222)은 도면에서 우측으로 이동한다. 제2 레버 암(222)의 한 단부에 제공된 래칭 요소(226)도 따라서 우측으로 이동한다. 인장 스프링(230)의 예비 응력에 의해 래칭 요소(226)는 인장 실린더(210)의 래칭 요소(216)에 대해 예비 응력을 받는다. 인장 스프링(230)을 가압함으로써 래칭 요소(226)는 예비 응력으로부터 해제되고 인장 실린더(210)의 분리가 가능하다. 측면도에 노브(218)의 하부면에 있는 그루브(219)가 도시되고, 상기 그루브는 인장을 위해 사용된 플라이어가 미끄러져 빠져 나가는 것을 저지한다.
도 6a는 정면에서 예시적인 트루잉- 및 드릴링 부재(30)의 도면을 도시하고, 도 6b는 측면에서 본 예시적인 트루잉- 및 드릴링 부재(30)의 다른 도면을 도시한다. 가이드 요소(120) 위에 배치되어 외부 측 표면(124)에 의해 안내되는 게이지 픽스처(300)가 도시된다. 게이지 픽스처(300)는 역 U자 형태로 형성되므로, 게이지 픽스처(300)는 리세스화된 영역(301)으로 인해 가이드 부재(10) 위에 배치될 수 있다. 게이지 픽스처(300)는 상부 영역에 복수의 그루브(302)를 갖고, 상기 그루브들은, 상부 대퇴골 표면을 소정의 인공 삽입물 사이즈로 트루잉하도록 설계된다. 전방면에 프린트된 사이즈 표시(306)는, 어떤 인공 삽입물 사이즈에 어떤 그루브(302)가 사용되는지 규정한다. 이 실시예에서는 표준 사이즈 1, 2, 4, 6, 8, 10 및 12가 표시된다.
게이지 픽스처(300)의 다른 실시예에서 물론 그루브(302)와 사이즈 표시(306)의 다른 방식 및 조합도 고려될 수 있다. 게이지 픽스처(300)는 하부 영역에 각각의 하부 그루브(304)를 더 포함하고, 상기 그루브들은 하부 대퇴골 절단도 게이징 하도록 설계된다. 대퇴골에 게이지 픽스처의 고정을 위해 그리고 최종적인 드릴링 위치의 결정 또는 최종적인 인공 삽입물 드릴 홀의 드릴링을 위해 게이지 픽스처(300)는 게이지 픽스처(300)의 각각의 암에 각각의 드릴 부시(308)를 더 포함한다. 드릴 부시(308)는 이 실시예에서 게이지 픽스처(300)에 일체로 형성된다. 게이지 픽스처(300)는 따라서 충분한 경도의 재료를 포함한다. 다른 실시예에서 드릴 부시(308)는 또한 공개된 방식으로, 예를 들어 클램핑되어 게이지 픽스처(300) 내로 삽입될 수 있다.
도 6b에 도시된 측면도에 또한 조절 나사산(310)이 도시된다. 조절 나사산(310)을 이용해서 조절 스크루(350)가 조여질 수 있으므로, 게이지 픽스처(300)와 가이드 요소들(120) 사이의 고정이 이루어진다. 이로써 가이드 부재들(10)에 대해 트루잉- 및 드릴링 부재(30)의 위치가 결정될 수 있다. 도 6b에 도시된 측면도에서, 상부 그루브(302)는 하부 그루브(304)에 대해 평행하게 연장되지 않는다. 특히 이 실시예에서 대퇴부 단부면과 상부 그루브(302) 사이의 각도는 95°이다. 게이지 픽스처(300)의 다른 실시예에서 또한, 예를 들어 대각선 절단을 수행하기 위한 추가 그루브들이 제공될 수 있고, 다양한 그루브들의 각도는 상이할 수 있다.
도 6c는 가이드 부재(10) 위의 다양한 높이에서 게이지 픽스처(300)의 위치 설정을 가능하게 하는 록킹 핀(260)을 위한 개구들(325)이 도시된 게이지 픽스처(300)의 다른 측면도를 도시한다. 각각의 개구(325) 옆의 숫자는 개구와 관련된 사이즈, 예를 들어 인공 삽입물의 사이즈 또는 밀리미터의 길이 표시 또는 이와 같은 것을 나타낸다.
도 6d는 게이지 픽스처(300)를 아래에서 본 도면을 도시한다. 마주 놓인 내부 측벽(324)은, 가이드 부재(10)의 대응 측벽들(124)에 서로 맞춰지도록 설계된다. 측벽들(324) 사이에 리세스화된 영역(301)이 도시되고, 상기 영역에 가이드 요소들(120)이 수용된다. 도면에서 좌측에 도시된 측벽(324) 위의 돌출부(326)는, 가이드 그루브(126) 내로 삽입되어 거기에 안내되도록 설계된다. 마주 놓인 측 표면(328) 상의 그루브 또는 리세스(328)는, 가이드 요소(120)의 가이드 돌출부(128)와 함께 작용하도록 설계된다.
도 7a는 조절 스크루(350)의 실시예의 측면도를 도시하고, 도 7b는 스크루 헤드(354)의 측면으로부터 조절 스크루(350)의 평면도를 도시한다. 조절 스크루(350)는 나사산(352)을 갖고, 한 단부에 스크루 헤드(354)를 갖는다. 스크루 헤드(354)는, 손가락으로 특히 양호하게 조작될 수 있도록 형성된다. 이를 위해 스크루 헤드(354)의 원주는 매끄럽지 않고, 규칙적인 함몰부(355)를 갖는다. 다른 실시예에서 물론 다른 스크루들이 사용될 수도 있다. 바람직하게는 대안적인 스크루 또는 고정 요소들이, 수동 조작에 의해 고정되도록 형성되며 공구를 이용한 조작에 의해 고정될 수 없도록 형성된다. 예를 들어 이를 위해 길이방향 널이 적합하다.
도 8은 가이드 부재(10)에 대해 트루잉- 및 드릴링 부재(30)가 어떻게 고정될 수 있는지에 대한 다른 가능성을 나타내는 록킹 핀(360)의 측면도를 예시적으로 도시한다. 록킹 핀(360)의 제1 단부(361)는 게이지 픽스처(300)의 록킹 개구(325)를 통해 가이드 요소(120)의 외부 측 표면상의 록킹 개구(125) 내로 삽입된다. 록킹 핀(360)은 분기점(362)에서 제1 단부(361)로부터 분할되어 제1 암(364) 및 제2 암(366)에서 계속된다. 록킹 핀은 록킹 개구(326) 내로 에지(363)까지 도입된다. 에지(363)의 영역에서 제1 암(364)과 제2 암(366) 사이의 간격은 이미 록킹 개구(325)의 직경보다 크므로, 록킹 핀(360)은 2개의 암(364, 366) 사이의 휨 응력에 의해 록킹 개구(325) 내에서 지지된다. 록킹 개구(325) 내로 도입되는 영역에 제1 암(364)은 물론 제2 암(366) 위에도 돌출부(365)가 형성될 수 있고, 상기 돌출부는 록킹 개구(325)로부터 록킹 핀(360)의 의도치 않은 분리 및 제거를 저지한다. 제1 단부(361)에 마주 놓인 단부에 아이렛(368)이 더 제공된다. 필요 시 아이렛(368)에 체인이 부착될 수 있고, 이로 인해 개방된 무릎에서 록킹 핀의 손실이 배제될 수 있다. 이로 인해 수술 안전성이 더 개선된다.
도 9a 및 도 9b는 게이지 픽스처(30')의 다른 구현의 2개의 도면을 예를 들어 개략적으로 도시한다. 게이지 픽스처(30')는 예를 들어 도 6a 내지 도 6d에 도시된 게이지 픽스처(30)의 주요 요소들을 채택한다. 동일한 요소들에 동일한 참조번호가 관련되고 이하에서 다시 설명되지 않는다.
게이지 픽스처(30')는 전방면에 개구(325')를 갖는다. 개구들(325')은 개구(325)와 동일한 기능을 수행하지만, 좌측 무릎은 물론 우측 무릎의 수술 시 가용성을 보다 확실하게 보장할 수 있기 위해, 전방면에 배치된다. 예컨대 트루잉- 및 드릴링 부재(30')의 고정을 위해 개구(325') 내로 록킹 핀(360)이 삽입될 수 있다.
또한, 게이지 픽스처(300)의 내부 측벽(324) 상의 가이드들(326', 328')은 상이하다. 도 9에 도시된 실시예에서 2개의 가이드(326', 328')는 도브 테일 가이드로서 구현된다.
최종적으로, 표제(307')가 상이하고, 이 경우 도 9에서는, 예를 들어 도 6에 도시된 밀리미터 단위의 표시 대신에 소위 PE-사이즈, 즉 인공 삽입물의 사이즈가 도시된다. 다른 실시예에서 물론 다른 표제도 가능하거나 표제가 없을 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따른 수술 장치(1)의 가이드 요소(120) 위로 밀려 고정된 위치에서 도 9에 도시된 트루잉- 및 드릴링 부재(30')를 도시한다. 이 실시예에서 록킹 핀(360')은 사이즈 13의 인공 삽입물에 관련된 개구(325')를 고정한다. 록킹 핀(360')은 도 8에 도시된 록킹 핀과 달리, 아이렛(368) 대신, 가로방향 보어가 구현된 원형 헤드를 갖는다. 록킹 핀(360')은 원형 헤드 둘레에 길이방향 널을 갖는다. 가이드(326', 328')에 대응해서 가이드 요소들은 도브 테일 가이드(126', 128')의 대응부를 갖는다.
이하에서 선행기술에 비해 본 발명에 따른 장치의 실시예의 장점 및 개선예가 설명된다.
본 발명에 따른 장치에 의해 수술적으로 서로 독립적인 복수의 기능이 수술 장치(1)에 조합된다. 인대의 균일한 장력이 달성될 수 있고, 이와 관련해서 대퇴골의 올바른 회전/정렬 및 개인적으로 요구되는 인공 삽입물 사이즈의 재현 가능한 결정이 이루어진다. 수술 장치(1)는 수술 중에 굴곡 위치에서 대퇴골의 상부 및 하부 절단 위치의 트루잉 및 대퇴골 단부면(4)에 인공 삽입물의 고정을 위한 2개의 고정 보어의 드릴링을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 수술 장치(1)에 의해 인장 실린더(210)의 회전축을 중심으로 인장 실린더(210)의 각도 이동성이 높아진다. 설치된 힘 전달 수단, 예컨대 T-마운트(250)에 의해 그리고 선행기술과 달리 인장 실린더(210)의 가이드의 변경에 의해 인장 실린더(210)의 회전 각도가 커진다.
인장 레버(220) 및 인장 실린더(210)의 인장을 구현하는 인장 장치 메커니즘은 인장 레버(220)의 완전한 분해를 가능하게 한다. 따라서 소독 가능성이 커지고 체액 및/또는 조직 잔류물의 침착이 방지된다. 가이드 부재와 인장 부재(20)의 배치와 기하학적 형상은 가이드 부재(10) 내로 이동 가능한 부분들의 이동을 가능하게 하여, 예를 들어 인장 레버(220)의 의도치 않은 메커니즘 작동은 떨어져 있는 조작 요소들에 의해 방지된다.
인장 실린더(210)는, 인장 상태에서 조직, 뼈, 연골 또는 이와 같은 임의의 이물질을 수용하기 위한 리세스(214)가 길이방향으로 제공되므로, 재료 분쇄/축적에 의한 인장 부재(20)의 끼임이 방지됨으로써 최적화된다.
수술 과정을 단순화하기 위해, 수술 순서를 단순화하기 위해, 수술 시간을 단축하기 위해, 인공 삽입물의 사이즈 결정을 위한 수치에 의해 특징되는 대퇴골 상부 절단을 위한 게이지의 그루브(302) 및 위로 끼워질 수 있는 게이지 픽스처(300)에 의해 구현되는 기계적으로 미리 결정된 과정의 순서들에 의해 수술의 질을 극대화하기 위해, 본 발명에 따른 수술 장치(1)는 복수의 게이지- 또는 드릴링 장치, 예를 들어 대퇴골 상부- 및 하부 절단을 위한 게이지 및 대퇴골 드릴링을 위한 게이지 및 드릴링 템플릿을 조합한다. 게이지 픽스처(300)는 무단으로 변위 가능하게 클램핑될 수 있고 또는 미리 규정되어 록킹될 수 있다.
게이지 픽스처(300)는 조절 스크루(350)에 의해 고정될 수 있다. 조절 스크루(350)를 포함하는 고정 장치는 판독성을 극대화하기 위해 버니어 눈금(vernier scale)을 포함하고, 이 경우 고정 장치는 게이지 픽스처(300)의 유사한 고정을 위해 설계된다. 고정 메커니즘은, 환자의 개별적인 수술 상황 또는 수술 해부학에 따라 무단의 중간 사이즈를 실현 가능하게 만드는 조절 스크루(350)에 의해 구현된 캘리퍼 게이지의 고정 메커니즘과 유사하게 구현된다.
록킹 핀(360)에 의한 게이지 픽스처(300)의 록킹 장치는 게이지 픽스처(300)의 조정을 위한 복수의 가능한 록킹 높이를 허용한다. 예를 들어, 선행하는 수술 단계들에서 이미, 예컨대 18, 20, 22, 24 mm처럼 특수하게 정해진 치수에 대해, 마찬가지로 18, 20, 22, 24 mm와 같은 특수한 간격들은 게이지 픽스처(300)의 복수의 가능한 록킹 높이를 허용한다. 록킹은 록킹 핀(360)에 의해 이루어지고, 이 경우 잘못된 설정은 특수한 록킹 핀의 기하학적 형상에 의해 배제된다. 각각의 록킹 개구(325)는 직사각형으로 긴 홀의 형태로 형성될 수 있다. 록킹 핀의 기하학적 형상은 긴 홀의 개수로 나누어 각각 360°회전되는, 게이지 픽스처(300) 및 가이드 요소(120) 내의 긴 홀을 포함한다. 바람직하게는 선택할 위치의 식별을 쉽게 하기 위한 수치가 게이지 픽스처(300)의 외부 표면에 제공된다. 이러한 록킹 핀의 기하학적 형상은 공개된 방법 "실수 방지(Poka Yoke)"에 따라 이러한 경우에 의도치 않은 위치 오류를 방지하는 기하학적 수단을 이용해서 형성된다.
게이지 픽스처(300) 내의 드릴 부시(308)는 재료의 충분한 기본 경도에 의해 게이지 픽스처(300) 내에 일체로 통합된다. 대안으로서 드릴 부시는 드릴 부시 인서트로서 형성될 수 있고, 게이지 픽스처(300)에 클램핑, 압입 또는 다른 방식으로 고정될 수 있다.
베이스 바디(110)의 베이스 표면(111)은 수술 순서를 위해 최적화된다. 이 경우 베이스 바디(110)의 베이스 표면(111)의 기하학적 형상은 십자 인대 및/또는 다른 조직과 수술 중 충돌을 방지하기 위해 변경된다. 베이스 바디(110)의 베이스 표면(111)의 기하학적 형상은 예를 들어 오목하게 특징되고, 조직과 뼈의 절단- 및 스크래핑 방지를 위해 윤곽의 일반적인 에지 제거(반경, 챔퍼 등)를 포함한다.
실시예에서 베이스 바디(110)의 베이스 표면(111)의 사이즈는 수술 순서 및 개별적인 환자 해부학, 즉 개별적인 뼈 사이즈를 위해 세분된다. 예를 들어 베이스 바디(110)는 오버랩핑 사이즈를 가질 수 있는 인공 삽입물 사이즈 1 내지 6 및 8 내지 12로 세분될 수 있다. 베이스 표면(111)은 경골 단부면(5) 위에 바람직하게 평면 평행하게 및 형상 끼워 맞춤 결합 방식으로 배치된다.
본 발명에 따른 수술 장치(1) 및 전체적인 부재와 요소들은 상이한 재료로 구현될 수 있고, 필요 시 상이한 표면 특성 또는 표면 코팅을 갖도록 구현될 수 있다. 전체적인 개별 요소들은 금속, 플라스틱 또는 하이브리드로 구현될 수 있고, 필요 시 조합하여 및 복합 구조로 구현될 수 있다. 또한, 모든 개별부들이 동일한 재료로 형성되어야 하는 것은 아니며, 상이한 요소들 간의 다른 재료들의 조합도 가능하다.
본 발명에 따른 수술 장치(1)는 무릎 내부 인공 삽입물 수술 중에 발생하는 굴곡 갭을 최적화하기 위해서만 고안되었다. 대퇴골에 대한 경골의 굴곡 위치에서 인대의 균일한 장력이 가능해짐으로써, 대퇴골의 토크 균형적인 정렬이 달성될 수 있다. 이와 달리 무릎이 굽혀진 경우에만 마주 놓인 인장 표면들의 평행도가 정렬을 위해 이용되는 경우, 대퇴골의 이러한 거의 평행하게 강제된 강제 위치는 인대의 균일한 인장을 야기하는 것이 아니라, 부정확한 인장을 야기한다.
따라서, 본 발명에 따른 수술 장치는 평행하게 인장된 이러한 인대 정렬과 달리, 대퇴골이 토크 균형적으로 정렬될 수 있고, 통합된 장치를 이용하여 수술 과정 전체가 함께 구현되지 않을 수 있는 장점을 갖는다.
지금까지 개별 단계들을 위해 개별적인 장치 픽스처가 사용되어야 하는 대신, 록킹 핀(360) 또는 클램핑 스크루(350)에 의한 사이즈의 록킹과 하나의 장치에 통합을 이용해서 인공 삽입물의 사이즈의 트루잉과 동시에 장치의 하부 에지와 정해진 보어 간격 사이의 관련성의 파악에 있어서 공개된 선행기술에 비해 개선이 이루어진다. 공개된 장치와 달리 조합된 하나의 트루잉- 및 드릴링 부재(30)를 갖는 본 발명에 따른 장치(1)는 굴곡 갭의 발생 시 인공 삽입물의 사이즈 결정 단계와 관련 톱 블록(saw block)을 위한 드릴 홀을 하나의 유닛에서 함께 실현하는 것을 가능하게 한다.

Claims (17)

  1. 인간의 무릎의 수술을 위한 수술 장치(1)로서,
    상기 수술 장치(1)는 가이드 부재(10)와 인장 부재(20)를 포함하고,
    상기 가이드 부재(10)는 경골 단부면(5)에 배치를 위한 베이스 표면(111)을 가진 베이스 바디(110) 및 베이스 표면(111)으로부터 연장되는 가이드 요소(120)를 포함하고,
    상기 인장 부재(20)는, 무릎의 굴곡 상태에서 무릎의 인대가 균일하게 인장되도록 가이드 부재(10)를 인장하도록 설계되는 수술 장치(1)에 있어서,
    수술 장치는 대퇴골 단부면(4)을 트루잉 및 드릴링하기 위한 트루잉- 및 드릴링 부재(30)를 갖고, 상기 트루잉- 및 드릴링 부재(30)는 가이드 요소(120) 위로 밀릴 수 있고, 상기 베이스 표면(111)에 대해 다양한 위치에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인장 부재(20)는 인장 실린더(210)와 인장 레버(220)를 포함하고,
    상기 인장 실린더(210)는 상기 가이드 요소들(120)에 의해 상기 인장 실린더(210)의 길이방향 축을 따라 안내되고,
    상기 인장 레버(220)는, 상기 베이스 바디(110)에 대해 상기 인장 실린더(210)를 인장하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트루잉- 및 드릴링 부재(30)는 게이지 픽스처(300)를 갖고, 상기 게이지 픽스처(300)는 상부 대퇴골 절단을 위한 적어도 하나의 그루브(302)를 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 게이지 픽스처(300)는 복수의 관통 개구(325)를 갖고, 가이드 요소(120)는 각각 복수의 관련 리세스(125)를 가지며, 서로 관련된 관통 개구(325)와 리세스(125)는 동일한 방향을 갖고, 서로 상이한 관통 개구들(325)은 서로 상이한 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 게이지 픽스처(300)의 전방면에 관통 개구들(325')이 배치되고, 상기 게이지 픽스처(300)의 전방면은, 상기 수술 장치(1)의 사용 중에 대퇴골 단부면(4)으로부터 멀어지도록 설계되는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이지 픽스처(300)는, 조절 요소를 이용해서, 특히 클램핑 스크루(350)를 이용해서 베이스 표면(111)에 대해 가변 높이 위치에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장 실린더(210)는 길이방향 리세스(214)를 갖고, 특히 임의의 종류의 공동부 또는 길이방향 관통 보어를 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인장 레버(220)는 사이에 회전점(223)을 갖는 제1 암(221)과 제2 암(222)을 갖고, 상기 암들은, 상기 제2 암(222)이 상기 제1 암(221)의 예비 응력에 의해 상기 인장 실린더(210)에 대해 인장되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 바디(110)는 상기 베이스 표면(111) 위에 상기 인장 레버(220)를 수용하기 위한 리세스(116)를 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 베이스 바디(110)는 측 표면(112)에 상기 인장 레버(220)의 작동을 위한 개구(116)를 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드 부재(10)는 서로 이격된 2개의 가이드 요소(120)를 갖고, 상기 가이드 요소들은 상기 베이스 바디(110)로부터 동일한 방향으로 연장되며, 상기 2개의 가이드 요소(120)는 가이드 요소들(120) 중 각기 다른 가이드 요소를 향하는 각각의 내부 측 표면(122)과 상기 내부 측 표면(122)에 마주 놓인 외부 표면(124)을 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 각각의 내부 측 표면(122)은 오목한 실린더형 형상을 가지므로, 2개의 내부 측 표면(122)은 사이에 있는 공간에 의해 실린더형 가이드(130)를 규정하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 트루잉- 및 드릴링 부재(30)의 가이드를 위해 상기 가이드 요소들(120)의 연장 방향으로 외부 표면들 중 하나의 외부 표면(122)은 공동부(126)를 갖고, 외부 표면들 중 다른 하나의 외부 표면(124)은 돌출부(128)를 갖는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  14. 제11항, 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트루잉- 및 드릴링 부재(30)의 가이드를 위해 상기 가이드 요소(120)의 상기 외부 표면(124)은 도브 테일 가이드를 형성하는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이지 픽스처(300)는 대퇴골 인공 삽입물 드릴링을 실시하기 위한 2개의 드릴 부시(308)를 갖고, 상기 드릴 부시(308)는 상기 게이지 픽스처(300)에 일체로 통합되거나 드릴 부시 인서트로서 구현되고, 특히 클램핑 또는 압입되는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게이지 픽스처(300)는 전방면에 밀리미터 눈금(307)을 갖고, 상기 눈금은 상기 가이드 부재(10) 상의 라벨(129)에 의해 참조되는 것을 특징으로 하는 수술 장치.
  17. 특히 무릎- 내부 인공 삽입물을 이식하는 경우에, 인간의 무릎의 수술을 위한 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 수술 장치(1)의 이용.
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