KR20190049624A - 분배 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20190049624A
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닐 사사키
에이미 엘. 아서
사무엘 브이. 볼로산
칼 엠. 클링
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메드트로닉 홀딩 컴퍼니 에스에이알엘
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Abstract

분배 시스템(10)은 대향하는 근위 단부(18)와 원위 단부(20) 사이에서 종축(L)을 따라 연장되는 몸체(14)를 갖는 장치(12)를 포함한다. 상기 몸체는 근위 챔버(20), 원위 챔버(22) 및 상기 챔버들 사이의 벽(24)을 포함한다. 몸체는 근위 챔버와 연통하는 제 1 포트(26) 및 원위 챔버와 연통하는 제 2 포트(28)를 포함한다. 샤프트(42)는 몸체 내에서 이동 가능하게 위치된다. 상기 샤프트는 상기 벽을 관통하여 연장되고, 상기 근위 챔버 내에 위치된 근위 플런저(44) 및 상기 원위 챔버 내에 위치되는 원위 플런저(46)를 포함한다. 상기 근위 플런저는 근위 챔버 내의 물질을 상기 제 1 포트 밖으로 이동시키고 상기 원위 플런저는 상기 원위 챔버 내의 물질을 상기 제 2 포트 밖으로 이동시키도록 근위 단부의 개구를 통해 도입된 압력은 샤프트를 이동시킨다. 골 시멘트 혼합 방법이 개시되어 있다.

Description

분배 시스템 및 방법
본 개시는 일반적으로 뼈 수리용의 의료용 장치들에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 골 시멘트 또는 다른 재료들을 혼합하고 분배하기 위한 의료용 시스템 및 방법에 관한 것이다.
많은 의료적 절차들은 골 구조들의 회복 및 강화와 관련하여 의료용 시멘트를 사용한다. 이러한 절차들 동안에, 시멘트는 일반적으로 뼈의 공극들 또는 공간들 또는 뼈에 내장된 의료용 장치들 또는 임플란트들 사이에 채워지도록 뼈에 분배된다. 이러한 분배 장치들은 주사기와 같이 간단한 그리고 전자적으로 제어되는 밸브들처럼 복잡한 시스템들을 구비한다.
일부 절차들의 의료적 성질로 인하여, 시멘트와 같은 유체들의 양과 배치는 주의하여 감독될 필요가 있다. 분배 시스템의 간단함 또는 복잡함에도 불구하고, 언제, 어디서, 얼마나 많은 시멘트가 분배되는지에 대한 제어는 관심 사항이다.
현재, 혼합 및 분배 과정에서 더 적은 단계와 더 적은 복잡한 단계를 허용할 수 있는 보다 용이한 시멘트 믹서 및 분배 도구에 대한 요구가 있다.
본 개시는 유체들을 분배하기 위한 개선된 시스템들을 제공하는 이러한 종래의 기술들에 대한 개선안들을 기술한다.
일 실시예에서, 분배 시스템이 제공된다. 상기 분배 시스템은 대향하는 근위 및 원위 단부 사이에서 종축을 따라서 연장된 몸체를 갖는 장치를 구비한다. 상기 몸체는 근위 챔버, 원위 챔버 및 상기 챔버들 사이의 벽을 구비한다. 상기 몸체는 상기 근위 챔버와 연통된 제 1 포트 및 상기 원위 챔버와 연통된 제2 포트를 구비한다. 샤프트가 상기 몸체 내에서 이동 가능하게 위치한다. 상기 샤프트는 상기 벽을 통하여 연장되고 상기 근위 챔버 내에 위치하는 근위 플런저 및 상기 원위 챔버 내에 위치하는 원위 플런저를 포함한다. 상기 근위 플런저는 상기 근위 챔버 내의 유체를 상기 제 1 포트 밖으로 이동시키고 상기 원위 플런저는 상기 원위 챔버 내의 유체를 상기 제2 포트 밖으로 이동시켜 동시에 뼈 충전재 디스펜서를 작동시키도록 상기 근위 단부의 개구를 통하여 유입된 압력은 상기 샤프트를 이동시킨다. 일부 실시예에서, 키트 및 방법들이 개시된다.
본 개시는 하기의 도면들이 첨부된 특정 기재로부터 보다 용이하게 명백하여질 것이며, 여기에서:
도 1은 본 원리에 따른 분배 시스템의 구성 요소의 일 실시예의 부분 투시 사시도이다;
도 2는 도 1에 도시된 구성 요소들의 부분 투시 측면도이다;
도 3은도 1에 도시된 구성 요소의 측 단면도이다;
도 4는도 1에 도시된 구성 요소의 측 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 구성 요소의 일 실시예의 부분 투시 사시도이다;
도 6은 도 1에 도시된 부품들 중 하나의 부분의 사시도이다;
도 7은 도 1에 도시된 부품들 중 하나의 부분의 사시도이다;
도 8은도 1에 도시된 구성 요소 중 하나의 부분의 단부도이다;
도 9는도 1에 도시된 구성 요소 중 하나의 부분의 사시도이다;
도 10은도 1에 도시된 구성 요소 중 하나의 부분의 사시도이다;
도 11은도 1에 도시된 구성 요소 중 하나의 부분의 사시도이다;
도 12는 분배 시스템의 구성 요소의 사시도이다;
도 13은 도 12에 도시된 구성 요소 중 하나의 부분의 측면도이다;
도 14는 도 12에 도시된 구성 요소 중 하나의 일부의 측면도이다.
동일한 도면 부호는 도면 전체에 걸쳐 유사한 부분을 나타낸다.
전달 또는 분배 시스템과 관련된 방법들의 예시적인 실시예들이 뼈대 손상, 장애 및 수리 치료를 위한 의료용 장치의 측면에서, 보다 특히, 혼합 및 분배 건 및 뼈 수리를 위한 방법의 측면에서 논의된다. 일부 실시예에서, 이 시스템과 방법은, 예를 들어, 골다공증 또는 다른 질병 또는 상해로 인한, 크랙들, 균열들, 공극들의 교정과 같은 응용들에서 사용될 수 있다. 또한, 이 시스템과 방법은 뼈 내에 부착되거나 내장된 지지 구조들이나 장치들의 배치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 구조들은 핀들, 나사들, 대체 조인트들(예를 들어, 엉덩이, 무릎, 어깨) 등을 포함한다.
일부 실시예에서, 분배 시스템은 예를 들어, 별도의 챔버에 배치된 2 액형 에폭시 또는 시멘트의 개별 부품과 같은 2 개의 재료를 포함하는 마스터 실린더와 같은 장치 또는 디스펜서를 포함한다. 즉, 시멘트의 각 부분은 다른 챔버에 포함된다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 분배를 동기화하도록 직렬로 배치된 챔버들을 포함한다. 일부 실시예에서, 챔버들은 서로 동축이다. 일부 실시예에서, 직렬 구조는 혼합비의 제어를 용이하게 한다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 공간이 용이하게 이용되지 않는 고압 응용 분야에서의 사용을 용이하게 하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 이 장치는 원격지 배달(즉, 루오르 방사 범위 밖으로)와 고압 배달을 제공하도록 구성되어 있다. 일부 실시예에서, 이 장치는 최소한의 차지 공간과 덜 복잡한 구성을 제공한다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 이중 회로 유압 실린더 분배 시스템을 이용함으로써 유압 압력의 사용을 최대화한다. 일부 실시예에서, 이 장치는 기계적으로 직렬로 연결된 2개의 플런저들 상에 동시에 압력을 가하기 위하여 유압을 활용한다. 일부 실시예에서, 압력이 근위 플런저에 가해짐에 따라, 힘이 원위 플런저에 가해진다.
일부 실시예에서, 이 장치는 단일의 유압 힘이 입력 힘을 최소화하면서 출력 힘을 최대화하며, 2개의 플런저에 작용하도록 허용한다. 일부 실시예에서, 이 장치는 단일의 유압 신호가 재료들의 적절한 혼합을 확실히 하는데 중요한 1:1 비(또는 어떤 다른 비)로 시멘트를 분배하는 것을 허용한다.
일부 실시예에서, 마스터 실린더는 유압 포트를 구비한다. 일부 실시예에서, 믹서는 제 1 및 제2 챔버를 구비한다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 CDS 카트리지 및/또는 팽창 주사기와 연결되도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제 1 챔버는 플런저를 구비하고 제2 챔버는 플런저를 구비한다. 일부 실시예에서, 제 1 챔버는 그 내의 플런저 샤프트의 배치로 인하여 더 작은 부피를 구비한다 일부 실시예에서, 제2 챔버는 부피 차이를 설명하기 위해 보다 작은 직경을 구비한다. 일부 실시예에서, 제 1 챔버는 제 1재료를 구비한다. 일부 실시예에서, 제2 챔버는 제2 재료를 구비한다. 일부 실시예에서, 제 1 챔버는 제 1 재료를 정적 믹서로 배출하기 위한 포트를 갖도록 구성된다. 일부 실시예에서, 제2 챔버는 제2 재료를 정적 믹서로 배출하기 위한 포트를 구비한다.
일부 실시예에서, 이 장치는 CDS 카트리지와 같은 직경을 갖도록 구성된 제 1 챔버와 함께 배치된 로드를 구비한다. 일부 실시예에서, 제 1 챔버는 재료가 챔버 내에서 혼합되는 것을 방해하거나 방지하도록 구성된 시일을 구비한다. 일부 실시예에서, 제2 챔버는 에어 벤트를 구비한다. 일부 실시예에서, 포트들은, 예를 들어 3/4 인치 튜브와 같은 튜브와의 연결이 가능하도록 구성되어 있다. 일부 실시예에서, 포트들은 튜브와의 연결을 위한 유니버설 단부 캡들을 구비한다. 일부 실시예에서, 제 1 챔버 내의 플런저는, 예를 들어, 드라이버와 같은 도구와 결합이 가능하도록 슬롯을 구비한다.
일부 실시예에서, 이 장치는 포트들을 통하여 정적 믹서로 재료들을 배출한다. 일부 실시예에서, 정적 믹서는 혼합 블레이드를 구비한다. 일부 실시예에서, 포트들은 믹서의 축에 수직하게 배치된다. 일부 실시예에서, 포트들은 믹서의 축에 횡방향으로 배치된다. 일부 실시예에서, 정적 믹서는 캐뉼러와 연결되어 정적 믹서 내에서 혼합된 물질이 수술 부위로 전달하기 위해 캐뉼러를 통해 이동할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 장치는 이중 챔버 플런저와 연결되도록 구성된다. 일부 실시예에서, 이중 챔버 플런저는 정적 믹서와 연결된다.
일부 실시예에서, 이 외과 시스템의 구성요소들의 하나 또는 모두는 일회용이거나, 필팩, 프리팩 무균 장치일 있다. 이 분배 시스템의 구성요소들의 하나 또는 모두는 재사용이 가능할 수 있다. 이 외과 시스템은 다수의 사이즈와 구성을 갖는 구성요소들을 갖는 키트로서 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 분배 시스템의 하나 이상의 구성 요소는 멸균되도록 구성된다.
일부 실시예에서, 본 개시는, 예를 들어, 골다공증, 조인트 대체, 골절 수리, 뼈 절단 등과 같은 뼈 상해 또는 장애를 다루거나 수리하기 위하여 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 일부 실시예에서, 본 개시는 요법제의 치료 장소로의 배달 또는 일단 환자에게 투여되면 유체를 추적하기 위한 무선 불투명 마커의 배달과 같은, 진단 및 요법과 관련된 것들을 포함하는 뼈(osteal and bone) 관련 응용들과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 개시된 외과 시스템 및 방법들은 엎드리거나 반듯이 누운 자세의 환자의 외과 치료에 대안으로서 사용될 수 있고, 및/또는 어떤 신체 영역에서 앞쪽, 뒤쪽, 뒤쪽 중앙선, 바로 옆방향의, 후방 옆방향, 전방 옆방향 접근 등을 포함하는 다양한 외과적 접근을 사용할 수 있다. 본 개시의 시스템 및 방법은 또한 예를 들어 훈련, 시험 및 시범에서와 같이 동물, 뼈 모델 및 다른 비-생체 기질에 사용될 수 있다.
본 개시는 본 개시의 일부를 형성하는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 쉽게 이해될 수 있다. 이 개시는 본원에 설명 및/또는 도시된 특정 장치, 방법, 조건 또는 파라미터에 한정되지 않으며 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 예로서 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며, 청구 범위를 제한하려는 것이다. 또한, 본 명세서에 사용된 첨부된 청구 범위를 포함하는 일부 실시예에서, 문맥이 다르게 명시하지 않는 한 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 복수를 포함하고, 특정 수치에 대한 언급은 적어도 특정 값을 포함한다. 범위는 본 명세서에서 "약" 또는 "대략" 하나의 특정 값 및/또는 "약" 또는 "대략" 다른 특정 값으로부터로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현될 때, 다른 실시예는 하나의 특정 값 및/또는 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 값이 근사값으로 표현될 때, 선행하는 "약"의 사용에 의해, 특정 값이 또 다른 실시예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 또한, 예를 들어, 수평, 수직, 상부(top), 상부(upper), 하부, 저부, 좌측 및 우측과 같은 모든 공간 참조는 설명의 목적일 뿐이고 본 발명의 범위 내에서 변경될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, "상부(upper)"와 "하부(lower)"라는 참조는 상대적인 것이며 다른 것에 대한 문맥에서만 사용되며 반드시 "위의(superior)" 및 "아래의(inferior)"는 아니다.
또한, 명세서 및 청구 범위에 사용된 바와 같이, 질환 또는 상태의 '치료(treating)' 또는 '치료(treatment)'는 질병 또는 증상의 징후 또는 증상을 완화시키기 위한 노력으로 하나 이상의 약물을 환자(인간, 정상 또는 기타, 또는 다른 포유 동물)에게 투여하는 것을 포함할 수 있는 절차를 수행하는 것을 지칭한다. 경감은 질병이나 증상의 징후 또는 증상이 나타난 후뿐 아니라 나타나기 전에도 발생할 수 있다. 치료(treating) 또는 치료(treatment)는 질병 또는 바람직하지 않은 상태의 예방(preventing) 또는 예방(prevention)을 포함한다(예를 들어, 질환에 걸리기 쉽지만 진단을 아직 받지 않은 환자에서 질병이 발생하는 것을 방지하는 것). 또한, 치료(treating) 또는 치료(treatment)는 징후 또는 증상의 완전한 완화를 필요로 하지 않고 치료를 필요로 하지 않으며, 특히 환자에게 단지 미미한 영향을 미치는 절차를 포함한다. 치료는 질병의 억제, 예를 들어, 그의 발달 정지 또는 질병의 완화, 예를 들어, 질병의 퇴행의 야기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 치료는; 수술 보조제 및/또는 수리 절차로서, 급성 또는 만성 염증의 감소; 고통을 경감, 새로운 인대, 뼈 및 다른 조직의 재성장의 완화 및 유도를 포함한다. 또한, 청구 범위를 포함하여, 명세서에서 사용된 바와 같이, 달리 언급되지 않는 한, 용어 "조직"은 연조직, 인대, 힘줄, 연골 및/또는 뼈를 포함한다.
다음의 설명은 분배 시스템 및 본 개시의 원리에 따라 시스템을 사용하는 관련 방법의 설명을 포함한다. 다른 실시예가 또한 개시된다. 이제, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이다. 이제도 도 1 내지 도 14를 참조하면, 예를 들어 분배 시스템(10)과 같은 외과 시스템의 구성 요소가 도시되어 있다.
시스템(10)의 구성 요소는, 특정 응용 및/또는 의료 종사자의 선호에 따라, 금속, 합성 고분자, 세라믹 및 뼈 재료 및/또는 이들의 복합체를 포함하는 의료 용도에 적합한 생물학적으로 허용 가능한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)의 구성 요소는 개별적으로 또는 집합적으로 스테인레스 스틸 합금, 상업용 순수 티타늄, 티타늄 합금, 5 등급 티타늄, 초 탄성 티타늄 합금, 코발트-크롬 합금, 스테인레스 스틸 합금과 같은 재료, 초 탄성 금속 합금(예를 들어, Nitinol, 일본의 Toyota Material Incorporated에서 제조된 GUM METAL®과 같은 초 탄성 플라스틱 금속), 인산 칼슘(예를 들어, Biologix 사 제조의 SKELITETM)과 같은 세라믹 및 그 복합체, 폴리 에테르 케톤 케톤(PEKK)을 포함하는 폴리 아릴 에테르 케톤(PAEK), 폴리 에테르 케톤 케톤(PEKK), 폴리 에테르 케톤(PEK), 탄소-PEEK 복합체, PEEK-BaS04 고분자 고무, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 직물, 실리콘, 폴리 우레탄, 실리콘-폴리 우레탄 공중합체, 고분자 고무, 폴리올레핀 고무, 하이드로 겔, 반 강성 및 강성 재료, 엘라스토머, 고무, 열가소성 엘라스토머, 열경화성 엘라스토머, 엘라스토머 복합체, 폴리 페닐 렌, 폴리 아미드, 폴리이 미드, 폴리 에테르이 미드, 폴리에틸렌, 에폭시를 포함하는 강성 고분자, 동종 이식, 이종 이식 또는 형질 전환 피질을 포함하는 뼈 재료, 및/또는 코티콘 뼈, 조직 성장 또는 분화 인자, 금속 및 칼슘 계 세라믹의 복합체, PEEK 및 칼슘 계 세라믹의 복합체, 흡수성 중합체를 갖는 PEEK의 복합체와 같은 부분 흡수성 물질, 예를 들어 인산 칼슘, 인산 트리 칼슘(TCP), 하이드록시 아파타이트(HA)-TCP, 황산 칼슘과 같은 칼슘 계 세라믹과 같은 완전히 흡수 가능한 재료, 또는 폴리아에타이드(polyaetide), 폴리 글리콜 라이드, 폴리 티로신 카보네이트, 폴리카로플라에토헤(polycaroplaetohe) 및 이들의 배합물과 같은 다른 흡수 가능한 재료로부터 제조될 수 있다. 시스템(10)의 다양한 구성 요소는 강도, 강성, 탄력성, 컴플라이언스, 생 역학적 성능, 내구성 및 방사선 투과성 또는 이미징 선호도와 같은 다양한 원하는 특성을 달성하기 위해 상기 물질을 포함하는 물질 복합물을 가질 수 있다. 시스템(10)의 구성 요소는, 또한 개별적으로 또는 집합적으로, 2 종 이상의 전술한 재료의 조합과 같은 이종 재료로 제조될 수도 있다. 시스템(10)의 구성 요소들은, 여기에 기술된 바와 같이, 단일체로 형성되거나, 일체형으로 연결되거나, 고정 요소 및/또는 기구를 포함할 수 있다.
시스템(10)은, 예를 들어, 공극을 채우거나, 패치를 제공하거나, 보철 장치 등을 부착하거나, 또는 다른 뼈 관련 수리를 위해 개방형, 미니-개방형 또는 최소 침습성 외과 기술을 사용한다. 일부 실시예에서, 시스템(10)은 예를 들어 시멘트와 같은 물질을 혼합 및/또는 전달하는데 사용된다. 일부 실시예에서, 시멘트는 시멘트가 예를 들어 수술 부위와 같은 위치로 전달되기 전에 부품이 혼합되는 2 부분 시멘트이다. 일부 실시예에서, 수술 부위는 뼈, 예를 들어 골 결손, 골절 또는 공극이다. 일부 실시예에서, 시멘트의 성분은 점성을 가지므로, 예를 들어 시스템(10)의 구성 요소와 같은 장치 또는 장치를 통해 시멘트의 성분을 이동시키기 위해 높은 압력을 필요로 한다.
시스템(10)은, 예를 들어, 마스터 실린더 또는 디스펜서(12)와 같은 장치를 포함한다. 디스펜서(12)는 단부(16)와 대향 단부(18) 사이에서 종축(L)을 따라 연장되는 몸체(14)를 포함한다. 단부(16)는 챔버(20)를 포함하고 단부(18)는 챔버(22)를 포함한다. 챔버(20)는 챔버(22) 및 종축(L)과 동축이다. 몸체(14)는 챔버(20, 22) 사이에 벽(24)을 포함한다. 몸체(14)는 챔버(20)와 연통하는 포트(26) 및 챔버(22)와 연통하는 포트(28)를 더 포함한다. 포트(26)는 포트(28)로부터 이격되어 있다. 일부 실시예에서, 챔버(20, 22)는 각각 동일한 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 챔버(20)는 챔버(22)의 길이보다 짧거나 더 긴 길이를 갖는다. 일부 실시예에서, 챔버(20) 및/또는 챔버(22)는 균일한 폭 또는 직경을 갖는다. 일부 실시예에서, 챔버(20) 및/또는 챔버(22)는, 예를 들어, 원형, 타원형, 직사각형, 삼각형, 직사각형, 정사각형, 다각형, 불규칙, 균일, 비 균일, 가변, 관형 및/또는 테이퍼 형과 같은, 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 포트(26) 및/또는 포트(28)는, 예를 들어, 평행, 횡단, 수직 및/또는 다른 각도 방향, 예를 들어 예각 또는 둔각의 동축과 같은 대체 배향, 상대적인 종축(L)으로 배치될 수 있으며, 오프셋되거나 엇갈릴 수 있다. 일부 실시예에서, 몸체(14)는 챔버(20) 및/또는 챔버(22)와 연통되어 챔버(20) 및/또는 챔버(22) 내의 압력을 방출하는 하나 이상의 압력 릴리프 밸브를 포함한다.
일부 실시예에서, 디스펜서(12)는 단부(16)에 결합된 캡(30) 및 단부(18)에 결합된 캡(32)을 포함한다. 캡(30)은 전달 장치에 결합되도록 구성되고, 캡(32)은 본원에서 논의된 바와 같이 혼합 장치에 결합되도록 구성된다. 캡(30)은 챔버(20)와 연통하는 개구(34)를 포함하고 캡(32)은 챔버(22)와 연통하는 개구(36)를 포함한다. 일부 실시예에서, 개구(36)는 포트(28)의 적어도 일부분을 한정한다. 일부 실시예에서, 포트(34) 및/또는 포트(36)는, 예를 들어, 평행, 횡단, 수직 및/또는 다른 각도 방향, 예를 들어 예각 또는 둔각의 동축과 같은 대체 배향, 상대적인 종축(L)으로 배치될 수 있으며, 오프셋되거나 엇갈릴 수 있다. 일부 실시예에서, 개구(34) 및/또는 개구(36)는, 예를 들어, 원형, 타원형, 직사각형, 삼각형, 직사각형, 정사각형, 다각형, 불규칙, 균일, 불균일, 가변, 관형 및/또는 테이퍼 형과 같은 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)의 직경은 물질이 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)를 통해 이동할 때 생성되는 압력의 양을 변화시키도록 조정될 수 있다. 즉, 많은 양의 압력이 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)를 통해 물질을 이동시키는데 필요할 때 하나 이상의 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)가 더 작은 직경을 포함할 수 있다. 대안적으로, 많은 양의 압력이 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)를 통해 물질을 이동시키는데 필요할 때 하나 이상의 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)는 더 큰 직경을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 단부(16)는 캡(30)의 스레딩된(threaded) 내면과 결합하도록 구성된 스레딩된 외측 표면을 갖는다. 일부 실시예에서, 단부(18)는 캡(32)의 스레딩된 내면과 결합하도록 구성된 스레딩된 외측 표면을 갖는다. 일부 실시예에서, 캡(30)의 스레딩된 내부면은 공동의 일부를 한정한다. 챔버(20)를 한정하는 단부(16)의 스레딩된 외부면 및 단부(16)의 내부면은 캡(30)을 몸체(14)에 결합시키기 위해 공동(38) 내에 위치된다. 일부 실시예에서, 캡(32)의 스레딩된 내부면은 공동(40)의 일부를 한정한다. 챔버(22)를 한정하는 단부(18)의 스레딩된 외부면 및 단부(18)의 내부면은 캡(32)을 몸체(14)에 결합시키기 위해 공동(40) 내에 위치된다. 일부 실시예에서, 캡(30) 및/또는 캡(32)은, 예를 들어, 모노리식, 일체 연결, 마찰 결합, 나사 결합, 상호 홈, 나사, 접착제, 손톱, 미늘 및/또는 돌출된 요소를 통하여 몸체(14)와 다양하게 연결된다.
디스펜서(12)는, 예를 들어, 플런저(44)를 갖는 샤프트(42)와 같은 로드와 샤프트(42)에 의해 플런저(44)로부터 이격된 플런저(46)를 포함한다. 일부 실시예에서, 샤프트(42)는 종축(L)과 동축이다. 플런저(44, 46)는 샤프트(42)의 대향 단부 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 플런저(44)는 샤프트(42)의 근위 단부면을 한정하고 플런저(46)는 샤프트(42)의 원위 단부면을 형성한다. 샤프트(42)는 몸체(14)에 대해 이동 가능하게 배치되어, 샤프트(42)는 몸체(14)에 대해 종축(L)을 따라 반대 방향으로 병진 운동 할 수 있다. 샤프트(42)는 플런저(44)가 챔버(20) 내에 위치되고 플런저(46)가 챔버(22) 내에 위치되도록 벽(24)의 통로(45)를 통해 연장한다. 일부 실시예에서, 플런저(44) 및/또는 플런저(46) 중 적어도 하나는 샤프트(42)에 영구적으로 고정된다. 일부 실시예에서, 플런저(44) 및/또는 플런저(46) 중 적어도 하나는 샤프트(42)에 제거 가능하게 부착된다. 일부 실시예에서, 플런저(44)는, 예를 들어, 내부에 배치된 O-링(48)과 같은 시일을 갖는 홈을 포함한다. O-링(48)은 챔버(20)를 한정하는 몸체(14)의 내부 표면과 결합하여 물 및/또는 기밀 밀봉부를 형성한다. 일부 실시예에서, 플런저(46)는 예컨대 O-링(48)과 같은 밀봉부를 갖는 홈을 포함한다. O-링(48)은 챔버(22)를 한정하는 몸체(14)의 내부 표면과 결합하여 물 및/또는 기밀 밀봉을 형성한다. 일부 실시예에서, O-링(48)은 고무 및/또는 예를 들어 실리콘과 같은 다른 엘라스토머 재료를 포함한다.
압력은 샤프트(42)를 종축(L)을 따라 도 3의 화살표 A로 도시된 방향으로 이동시키도록, 예를 들어, 팽창 주사기(50)와 같은 전달 장치는 캡(30)에 결합되어, 예를 들어, 개구(34)을 통해 유압을 전달한다. 일부 실시예에서, 압력은 주사기(50)로부터 디스펜서(12)로 이동되는 가스 또는 유체에 의해 생성된다. 일부 실시예에서, 가스 또는 유체는 공기, 물, 유압 유체 등이다. 샤프트(42)가 화살표 A로 도시된 방향으로 종축(L)을 따라 이동함에 따라, 플런저(44, 46)는 또한 화살표 A로 도시된 방향으로 종축(L)을 따라 이동한다. 플런저(44, 46)가 종축(L)을 따라 화살표(A)로 도시된 방향으로 이동함에 따라, 플런저(44)는, 예를 들어, 챔버(20) 내의 페이스트와 같은 물질을 포트(28)를 통해 챔버(20) 밖으로 이동시키고, 플런저(46)는, 예를 들어, 챔버(22) 내의 페이스트와 같은 물질을 포트(30)를 통해 챔버(22) 밖으로 이동시킨다. 일부 실시예에서, 플런저(44, 46)는 물질을 포트(26, 28) 밖으로 동시에 이동시킨다. 일부 실시예에서, 물질은 1:1 비율로 포트 밖으로 이동한다. 일부 실시예에서, 상기 물질은, 예를 들어, 2 부분으로 된 시멘트와 같은 시멘트의 성분이다. 일부 실시예에서, 시멘트 성분이 혼합되면 시멘트는 신속하게 중합된다. 이와 같이, 시멘트의 성분은 시멘트를, 예를 들어, 뼈와 같은 위치에 적용하기 직전에 분리되고 혼합되어야 한다. 일부 실시예에서, 디스펜서(12)의 구성은 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)를 통해 물질을 이동시키기 위해 약 700 psi의 압력을 필요로 한다. 즉, 디스펜서(12)의 구성은 물질이 비교적 점성이 있더라도 챔버(20, 22) 및/또는 포트(26, 28)를 통해 물질이 이동되게 한다.(직렬로) 서로 동축이 아닌 평행한 챔버를 포함하는 다른 장치에서는, 장치를 통해 물질을 이동시키기 위해 더 많은 양의 압력이 필요하다. 이것은 시스템(10)이 더 높은 압력을 생성할 필요가 없는 전달 장치를 포함하도록 허용하여 시스템(10)의 비용을 감소시킨다.
디스펜서(12)는 예를 들어, 정적 믹서(52)와 같은 혼합 장치에 결합된다. 일부 실시예에서, 디스펜서(12)는, 예를 들어, 포트(26)에 결합되는 튜브(54) 및 포트(28)에 결합되는 튜브(56)와 같은 중공 튜브에 의해 믹서(52)에 연결된다. 튜브(54, 56)의 제 1 단부는 포트(26, 28)에 연결되고 튜브(54, 56)의 제 2 단부는 믹서(52)의 커넥터(58)에 연결된다. 믹서(52)는, 예를 들어, 믹서(52)의 몸체 내에 배치된 나선형 블레이드(60)와 같은 혼합 요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 블레이드(60)는 믹서(52)의 몸체에 대해 고정된다. 일부 실시예에서, 블레이드(60)는 믹서(52)의 몸체에 대해 회전 가능하다. 주사기(50)로부터의 압력은 재료가 튜브(54, 56)를 통해 그리고 재료가 포트(26, 28)를 빠져 나간 후에 믹서(52)의 몸체 내로 이동시킨다. 재료는 튜브(54, 56)를 빠져 나와 믹서(52)의 몸체 내로 이동한다. 재료가 믹서(52)의 몸체를 통해 이동함에 따라, 블레이드(60)는, 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이 재료를 혼합한다. 일부 실시예에서, 블레이드(60)는 믹서(52)를 통해 재료가 이동함에 따라 믹서(52)의 몸체에 대해 고정된 채로 유지된다. 일부 실시예에서, 재료의 혼합을 용이하게 하기 위해 재료가 믹서(52)를 통해 이동함에 따라 블레이드(60)는 믹서(52)의 몸체에 대해 회전한다. 일부 실시예에서, 물질을 혼합하면 물질이 결합 및/또는 혼합될 때 중합하기 시작하는 시멘트를 생성된다. 일부 실시예에서, 물질을 혼합하면 물질이 결합 및/또는 혼합된 직후에(몇 초 또는 몇 분 이내에) 중합하기 시작하는 시멘트를 생성된다. 일부 실시예에서, 튜브(54, 56)는 각각 방사선 필드 밖으로 주사기(50)를 이격시키기에 충분한 길이를 갖는다.
일부 실시예에서, 믹서(52)는, 예를 들어, 캐뉼라(62)와 같은 캐뉼라에 연결된다. 혼합된 물질은 믹서(52)의 원위 개구를 통해 믹서(52)로부터 배출되고 캐뉼러(62)를 통해 이동한다. 혼합 재료는 캐뉼러의 원위 개구를 통해 캐뉼러(62)로부터 배출되어, 혼합 재료를, 예를 들어, 수술 부위와 같은 위치로 전달한다.
조립, 조작 및 사용시, 시스템(10)은 뼈 손상 치료, 뼈 수리 제공, 뼈 강화 또는 재건 등의 수술 절차에 사용된다. 시스템(10)의 구성 요소들 중 하나 또는 모두는 사전 조립된 장치로서 전달되거나 이식될 수 있거나 또는 원위치에서 조립될 수 있는 것으로 고려된다. 시스템(10)은 완전히 또는 부분적으로 수정, 제거 또는 교체될 수 있다.
예를 들어, 전술한 시스템(10) 및 그 부속품은 예를 들어 골 시멘트와 같은 시멘트를 혼합 및 분배하기 위한 수술 절차 중에 사용될 수 있다. 사용시에, 의료 종사자는 조직의 절개 및 수축과 같은 임의의 적절한 방식으로 뼈를 포함하는 수술 부위에 대한 접근을 얻는다. 시스템(10)은 개방 수술, 미니 개방 수술, 최소 침습 수술 및 경피 수술 이식을 포함하는 임의의 현존하는 외과적 방법 또는 기술에 사용되어 뼈가 해당 부위에 보호된 통로를 제공하는 미니 절개 또는 슬리브를 통해 접근될 수 있는 것으로 생각된다. 수술 부위에 대한 접근이 이루어지면 특정 수술 절차가 뼈의 치료 또는 수리를 위해 수행될 수 있다.
절개가 환자의 신체에 이루어지고, 절단기구(도시되지 않음)는 시스템(10)의 구성 요소의 이식을 위한 수술 경로를 생성한다. 특정 외과적 용도의 요구에 따라 외과 영역의 흡인 및 관개뿐만 아니라 뼈의 조직 표면을 제조하기 위해 준비 도구(도시되지 않음)가 사용될 수 있다.
구멍, 골절, 공극, 함몰 등이 뼈에 존재할 수도 있고, 뼈에 골절이 생길 수도 있다. 치료 또는 수리를 위해 적절한 조치를 취한 후에 이러한 구멍, 골절, 보이드, 함몰 등은 혼합된 골 시멘트로 채워져 뼈의 구조적 완전성을 유지 또는 향상시킵니다. 시스템(10)의 구성 요소는 수술 경로(들)를 따라 외과 위치로 및 뼈 조직 내로 또는 그 위에 전달된다.
일 실시예에서, 시스템(10)은 또한 골 시멘트에서 혼합되거나 별도로 전달될 수 있는 약제를 전달할 수 있다. 즉, 약제는 챔버(20)에 예비 적재된 물질 및/또는 챔버(22)에 예비 적재되는 물질에 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 챔버(20) 내로 예비 적재되는 물질은 제 1 약제를 포함할 수 있고, 챔버(22)에 예비 적재된 물질은 제 1 약제와 다른 제 2 약제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 약제는 뼈 성장 촉진 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제제는 치료 용 폴리 뉴클레오타이드 또는 폴리펩티드를 포함할 수 있다. 또한, 약제는 예를 들어, 티탄 원소, 티탄 또는 티탄 조성물의 금속 분말과 같은 생체 적합성 금속 및/또는 경질 중합체과 같은 생체 적합성 재료, 동종 이식 물 또는 이종 이식 재료와 같은 무균 골재, 산호 및 칼슘 조성물, 예컨대 HA, 인산 칼슘 및 아황산 칼슘, 생물학적 활성제, 예를 들어, 중합체가 환자 내에서 분해될 때 적절한 시간 의존 방식으로 생물학적 활성 제제 또는 하나 이상의 제제를 방출하는 생체 흡수성 중합체를 블렌딩하는 것과 같은 점진적 방출 조성물과 같은 인조 뼈 재료를 포함할 수 있는 것으로 생각되어진다. 적합한 생물학적 활성제는, 예를 들어, BMP, 성장 및 분화 인자 단백질(GDF) 및 사이토카인을 포함한다. 일부 실시 양태에서, 약제는, 예를 들어, 통증, 염증 및 퇴행을 치료하기 위한 지속 방출을 포함하는 방출을 위한 하나 또는 복수의 치료제 및/또는 약리학적 제제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 보정 시스템(10)의 구성 요소는 중합체와 같은 방사선 투과성 재료로 만들어 질 수 있다. 방사선 마커는 엑스레이, 형광 투시법, CT 또는 기타 영상 기술 하에서 식별용으로 포함될 수 있다.
미세 수술 및 영상 유도 기술의 사용은 시스템의 도움을 받아 뼈의 열화 또는 손상에 접근, 관찰 및 수리하는 데 사용될 수 있다고 생각된다. 수술이 끝나면 외과용 기구와 어셈블리를 제거하고 절개를 닫는다.
본 명세서에 개시된 실시예에 대해 다양한 수정이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 상기 설명은 제한으로서 해석되어서는 안되며, 단지 다양한 실시예들의 예시로서 해석되어야 한다. 당업자는 여기에 첨부된 청구항들의 범위 및 사상 내에서 다른 수정들을 구상할 것이다.

Claims (20)

  1. 대향하는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 종축을 따라 연장되며, 근위 챔버, 원위 챔버 및 상기 챔버들 사이의 벽을 포함하며, 상기 근위 챔버와 연통하는 제 1 포트 및 상기 원위 챔버와 연통하는 제 2 포트를 포함하는 몸체; 및
    상기 몸체 내에 이동 가능하게 위치되고, 상기 벽을 관통하여 연장되고, 상기 근위 챔버 내에 위치된 근위 플런저 및 상기 원위 챔버 내에 위치되는 원위 플런저를 포함하는 샤프트;를 포함하고,
    상기 근위 플런저는 상기 근위 챔버 내의 물질을 상기 제 1 포트로부터 이동시키고 상기 원위 플런저는 상기 원위 챔버 내의 물질을 상기 제 2 포트로부터 이동시키도록 상기 근위 단부의 개구를 통해 도입된 압력은 상기 샤프트를 이동시키는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 챔버들은 종축과 동축인 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 샤프트는 동시에 물질을 포트들 밖으로 이동시키는 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 재료는 페이스트인 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 페이스트는 1:1 비로 포트들로부터 배출되는 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 재료들은 시멘트의 일부인 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 압력은 유압인 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 플런저들은 상기 샤프트에 고정되는 장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 포트는 종축에 대해 횡 방향으로 연장되는 장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 포트는 종축과 동축인 장치.
  11. 대향하는 근위 및 원위 단부 사이에서 종축을 따라 연장되며, 근위 챔버, 원위 챔버 및 상기 챔버 사이의 벽을 포함하고, 상기 근위 챔버와 연통하는 제 1 포트 및 상기 근위 챔버와 연통하는 제 2 포트를 포함하는 몸체; 및
    상기 몸체 내에 이동 가능하게 위치되고, 상기 벽을 관통하여 연장되고, 상기 근위 챔버 내에 위치된 근위 플런저 및 상기 원위 챔버 내에 위치되는 원위 플런저를 포함하는 샤프트;
    를 포함하는 디스펜서;
    상기 근위 단부에 결합된 전달 장치; 및
    상기 원위 단부에 결합된 혼합 장치를 포함하고,
    상기 전달 장치로부터의 압력은 상기 근위 단부의 개구를 통해 도입되어 상기 근위 플런저가 상기 근위 챔버 내의 물질을 상기 제 1 포트 밖으로 이동시키고 상기 원위 플런저가 상기 원위 챔버 내의 물질을 상기 제2 포트 밖으로 이동시키도록 상기 샤프트를 이동시키고,
    상기 물질들은 포트 밖으로 나와 상기 혼합 장치로 이동하는 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 전달 장치는 주사기인 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 전달 장치는 개구를 통해 유압을 도입하도록 구성된 팽창 주사기인 시스템.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 혼합 장치는 정적 믹서를 포함하는 시스템.
  15. 청구항 11에 있어서, 상기 제 1 포트는 제 1 튜브에 의해 상기 혼합 장치에 연결되고 상기 제 2 포트는 제 2 튜브에 의해 상기 혼합 장치에 연결되는 시스템.
  16. 청구항 11에 있어서, 상기 혼합 장치에 결합된 캐뉼라를 더 포함하는 시스템.
  17. 청구항 11에 있어서, 상기 챔버들은 상기 종축과 동축인 시스템.
  18. 청구항 11에 있어서, 상기 샤프트는 동시에 물질들을 상기 포트들 밖으로 이동시키는 시스템.
  19. 시멘트를 혼합하는 방법으로서,
    압력이 디스펜서에 의해 한정된 종축을 따라 디스펜서의 샤프트를 이동시키도록 상기 디스펜서의 몸체의 근위 단부의 개구를 통해 전달 장치로부터 압력을 도입하는 단계를 포함하고,
    상기 샤프트는 상기 몸체의 근위 챔버에 위치된 근위 플런저 및 상기 몸체의 원위 챔버에 위치되는 원위 플런저를 포함하며, 길이 방향 축선을 따라 상기 샤프트를 이동시키는 것은 상기 근위 플런저를 이동시켜 상기 근위 챔버 내의 재료를 상기 몸체의 제 1 포트로부터 밀어 내고 상기 원위 플런저를 이동시켜 상기 원위 챔버 내의 재료를 상기 몸체의 제 2 포트로부터 밀어 내고,
    압력은 재료를 포트들을 통해 혼합 장치 내로 이동시키고, 재료는 상기 혼합 장치 내에서 혼합되어 시멘트를 형성하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 압력은 시멘트를 상기 혼합 장치 밖으로 이동시켜 상기 시멘트를 한 위치로 전달하는 방법.
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