KR20120101079A

KR20120101079A - 관절에 대한 가변 각도 접근을 위한 기기

Info

Publication number: KR20120101079A
Application number: KR1020127015879A
Authority: KR
Inventors: 숀 비. 핸슨; 차란프리트 에스. 바가; 크리스토퍼 디. 맨딘; 브래드퍼드 에스. 터커
Original assignee: 니 크리에이션스, 엘엘씨
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-09-12
Also published as: CN102740784A; WO2011063267A1; HK1177128A1; US20110125159A1; EP2501306B1; JP2013511356A; CN102740784B; EP2501306A1; EP2501306A4; AU2010321822A1; US8906032B2

Abstract

관절, 특히 골 조직을 치료하기 위한 기기 및 관련 방법이 기재되어 있다. 이러한 기기 중의 하나는 치료되는 골 조직의 표적 부위로의 장치의 제어된 전달을 위한 위치결정 기기일 수 있다. 위치결정 기기는, 한쪽 말단은 치료하고자 하는 골의 표적 부위의 시각적 결정을 위한 지시계 프로브로 되도록 뻗어있고 반대쪽 말단은 핸들로 되도록 뻗어있는 본체를 포함할 수 있다. 레일이 본체로부터 뻗어있다. 기기는 또한 장치의 삽입을 위한 장치 입구를 갖는 정렬 가이드를 포함하며, 정렬 가이드는 레일의 길이를 따라 탈착 가능하고 이동 가능하다. 장치는, 예를 들면, 임플란트 삽입 기구, 주입 카테터, 캐비티 생성 기구, 예를 들면, 골 드릴을 포함할 수 있거나, 장치는 이식 가능한 장치일 수 있다.

Description

관절에 대한 가변 각도 접근을 위한 기기 {INSTRUMENTS FOR A VARIABLE ANGLE APPROACH TO A JOINT}

본 발명은 관절의 수술적 치료용 장치 및 기구, 보다 특히 이러한 관절에서 골(bone) 조직의 수술적 복원 및 치료에 대해 다양한 각도 접근을 허용하는 기기 및 관련된 사용방법에 관한 것이다.

사람 관절, 특히 무릎, 엉덩이 및 척추는 질환, 외상 및 장기간 반복적 사용으로부터 퇴행하기 쉬우며, 결국 통증을 야기한다. 예를 들면, 무릎 통증은 대부분의 의학적 치료 및 관련 의료 비용의 원인이다. 의학계로부터 떠오르는 가장 대중적인 이론은 무릎 통증이 골과 골 간의 접촉(bone-on-bone contact) 또는 부적절한 연골 완충(cushioning)으로부터 야기된다는 것이다. 이러한 상태는 종종 골관절염의 진행으로부터 야기되는 것으로 여겨지며, 이것은 관절 공간의 협소화 측면에서 측정된다. 따라서, 골관절염의 중증도가 관절 통증에 대한 지표 또는 전조로서 여겨진다. 따라서, 대부분의 외과의 및 의료 전문가들은 통증 완화를 위한 치료에 이러한 이론을 기초로 한다. 예를 들면, 전형적인 치료는 통증용 약제를 투여하는 것, 보다 과감하게는, 몇 가지 유형의 관절 재건 또는 관절 대체 수술을 실시하는 것이다.

그러나, 골관절염, 특히 무릎에서의 골관절염의 중증도는 무릎 통증의 발병률 및 강도와는 불충분한 상관성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이 때문에, 외과의 및 의료 전문가들은 특히 관절의 보존이 요구되는 경우에 환자에게 일관되고 믿을 수 있는 통증 완화를 제공하기 위해 고심해 왔다.

외부의 물리적인 힘, 질환 또는 자연적인 노화 과정에 의해서든, 골에 대한 구조적인 손상이 다른 건강한 조직의 상해, 외상, 퇴화 또는 침식을 야기할 수 있다. 야기되는 손상을 골 결함(bone defect)으로서 특징지울 수 있으며, 이것은, 예를 들면, 열구(fissure), 골절, 병변, 부종, 종양 또는 경화(sclerotic hardening)의 형태를 취할 수 있다. 특히, 관절에서, 손상은 골 결함에 제한되지 않을 수 있으며, 또한 연골 손실(특히 관절 연골), 힘줄 손상 및 주변 영역의 염증을 포함할 수 있다.

대개의 환자는 흔히 골관절염에 기인하는 통증 및 삶의 질 저하 때문에 치료를 시도한다. 골관절염의 수술적 및 비-수술적 치료의 목표는 통증을 감소시키거나 없애고 관절 기능을 회복시키는 것이다. 비-수술적 및 수술적 치료 둘 다가 최근에 관절 복원(joint repair)에 이용 가능하다.

비-수술적 치료는 체중 감소(과체중 환자의 경우), 행동 수정(저 충격 운동), 사두근 강화, 슬개골 테이핑, 진통성 및 소염성 약제 및 코르티코스테로이드 및/또는 비스코보충제(viscosupplement) 사용을 포함한다. 전형적으로, 비-스테로이드성 소염 약제의 투여 또는 히알루론산계 제품의 주입과 같은 약리적 중재를 통상적으로 포함하는 비-수술적 치료가, 통증 또는 관절 합병증이 비교적 덜 심한 환자에게 초기에 실시된다. 그러나, 비-수술적 치료가 효과가 없는 것으로 판명되는 경우나 통증 또는 골 손상이 심한 환자의 경우, 수술적 중재가 종종 필요하다.

수술적 방법은 관절경 부분 반월 연골 절제술(arthroscopic partial meniscectomy) 및 유리체 제거(loose body removal)를 포함한다. 통상적으로 스크류, 플레이트, 스테이플, 로드, 봉합사(suture) 등과 같은 기계적 고정 장치를 사용하는 대부분의 수술적 치료가 손상된 골을 복원하는데 일반적으로 사용된다. 치유를 증진시키고 지지를 제공하기 위해, 이러한 고정 장치를 손상 영역에 또는 손상 영역 주위에 이식하여 약해진 영역을 안정화시키거나 움직이지 않게 할 수 있다. 골 시멘트, 골 공간 충전제(bone void fillers) 또는 골 대체 물질과 같은 주입할 수 있거나 충전할 수 있는 경화 물질이 또한 골 결함을 안정화시키는데 일반적으로 사용된다.

근위 경골 절골술(High tibial osteotomy; HTO) 또는 슬관절 전 치환술(total knee arthroplasty; TKA)이, 특히 다른 비침습적 방법들이 실패한 경우, 골관절염과 관련된 심한 통증을 가진 환자에게 종종 권장된다. 상기 시술 둘 다는 골관절염과 관련된 무릎 통증을 치료하는데 효과적인 것으로 나타났다.

그러나, 환자들은 마지못해 HTO 또는 TKA를 선택하게 된다. HTO와 TKA 둘 다 주요 수술적 중재법이며, 심각한 합병증과 관련될 수 있다. HTO는 장기 회복을 필요로 할 수 있는 고통스러운 시술이다. TKA 환자도 대체된 무릎이 "자연스런 느낌"이 부족하고 기능적 한계가 있음을 종종 보고하고 있다. 또한, HTO와 TKA 둘 다는 제한된 지속성을 갖는다. 따라서, 골관절염과 관련된 통증을 해결하고 HTO 또는 TKA 시술에 대한 대안을 제공하는 의료 시술을 제공하는 것이 요구된다.

최근 이용 가능한 수술용 접근 장치 및 삽입 기구의 난점 중의 하나는 신속하고 정확하고 쉽고 반복 가능한 방식으로 치료하고자 하는 골의 특정 부위를 표적화할 수 있는 능력이다. 현재, 관절에서 골 결함을 치료 또는 복원하기 위해, 외과의는 종종 표적 결함 부위에 접근, 위치파악 및 치료하기 위해 다중 수술 기구를 사용하는 다단계를 취해야 한다. 비록 그렇다 하더라도, 외과의는 체외에서 다중 각도 또는 위치로부터 동일한 부위를 반복적으로 표적화할 수 있는 믿을만한 기기 또는 시스템을 갖지 못하고 있다. 최근 이용 가능한 기구로 동일한 결함 위치에서 반복되거나 다중의 시술을 수행하려면, 다수의 기기와 조작이 시행되기 때문에 수술실에서의 추가의 불필요한 시간이 요구될 뿐만 아니라 합병증의 위험도 증가한다.

따라서, 표적 부위, 즉 치료하고자 하는 골 결함에 대해 신속하고 쉽고 정확하고 반복 가능한 수술적 접근을 가능케 하는 기기를 제공하는 것이 요구된다. 또한, 사용자가 체외에서 다중 각도 또는 위치로부터 결함을 쉽고 정확하게 표적화할 수 있는 기기를 제공하는 것이 요구된다.

요약

본 발명은 골 조직, 특히 관절의 골 조직의 수술적 복원 및 치료를 위한 기기 및 관련 방법을 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 기기는 관절에서의 골 결함에 국소적인 영역을 표적화하는 다양한 각도 접근을 가능케 한다. 본 발명은 또한 관절의 하부 또는 상부 골에서의 결함, 보다 구체적으로는 접촉면 근처의 무릎의 관절 경골 또는 대퇴골에서의 결함을 신속하고 쉽고 정확하고 반복 가능하게 수술적으로 표적화할 수 있는 기기를 제공한다.

하나의 양태에서, 위치결정 기기는 치료되는 골 조직의 표적 부위로의 장치 또는 골 대체 물질의 제어된 전달을 위해 제공된다. 위치결정 기기는, 한쪽 말단은 치료하고자 하는 골의 표적 부위의 시각적 결정을 위한 지시계 프로브로 되도록 뻗어있고 반대쪽 말단은 핸들로 되도록 뻗어있는 본체를 포함할 수 있다. 레일이 본체로부터 뻗어있다. 기기는 또한 장치의 삽입을 위한 장치 입구(portal)를 갖는 정렬 가이드를 포함하며, 정렬 가이드는 상기 장치 입구를 통해 레일의 길이를 따라 탈착 가능하고 이동 가능하다. 장치 입구는 지시계 프로브에 의해 지시되는 표적 부위로의 장치의 정확하고 제어된 전달을 제공하도록 구성된다. 장치는, 예를 들면, 임플란트 삽입 기구, 주입 카테터, 캐비티 생성 기구, 예를 들면, 골 드릴을 포함할 수 있거나, 장치는 이식 가능한 장치일 수 있다.

또 다른 양태에서, 관절에서의 골 결함을 치료하기 위한 방법이 제공된다. 당해 방법은 골 조직에서의 표적 부위로의 장치 또는 골 대체 물질의 제어된 전달을 위한 위치결정 기기를 제공하는 단계(여기서, 위치결정 기기는, 한쪽 말단은 치료하고자 하는 골의 표적 부위의 시각적 결정을 위한 지시계 프로브로 되도록 뻗어있고 반대쪽 말단은 핸들로 되도록 뻗어있는 본체, 상기 본체로부터 뻗어있는 레일 및 장치의 삽입을 위한 장치 입구를 갖는 정렬 가이드를 포함하며, 정렬 가이드는 상기 장치 입구를 통해 레일의 길이를 따라 탈착 가능하고 이동 가능하다) 및 정렬 가이드의 장치 입구를 통해 표적 부위로 장치를 도입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 둘 다는 단지 예시적이고 설명적이며, 본 발명을 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 추가의 특징은 하기 설명부에 부분적으로 기재되거나 본 발명의 실시에 의해 알 수 있다.

본 명세서에 삽입되어 있고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 몇 가지 양태를 예시하며, 본 발명의 설명부와 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a는 부분 골에 사용되는 것으로 도시된 본 발명의 위치결정 기기의 예시적인 양태의 측면도이고;
도 1b는 부분 골에 사용되는 것으로 도시된 도 1a의 위치결정 기기의 투시도이고;
도 2a는 원위치에서의 도 1a의 위치결정 기기의 또 다른 투시도이고;
도 2b는 원위치에서의 도 1a의 위치결정 기기의 또 다른 투시도이고;
도 3a는 부분 골에 사용되는 본 발명의 위치결정 기기의 또 다른 예시적인 양태의 투시도이고;
도 3b는 도 3a의 위치결정 기기 및 부분 골의 상부-하부 도(top-down view)이고;
도 4는 본 발명의 위치결정 기기를 사용한 부분 골에서의 핀 배치를 나타내고;
도 5a는 본 발명의 위치결정 기기의 예시적인 양태의 투시도이고;
도 5b는 원위치에서의 도 5a의 위치결정 기기를 도시하고;
도 6a는 부분 골에 사용되는 본 발명의 위치결정 기기의 또 다른 예시적인 양태의 투시 정면도이고;
도 6b는 부분 골에 사용되는 도 2a의 위치결정 기기의 투시 배면도이고;
도 7a는 원위치에서의 본 발명의 위치결정 기기의 또 다른 예시적인 양태의 투시도이고;
도 7b는 구부러진 관절에 사용되는 도 6a의 위치결정 기기의 또 다른 투시도이다.

본 발명은 관절 통증을 진단 및 치료하여 본래의 관절 기능을 회복하고 관절의 관절면 및 연골면을 되도록 많이 보존하기 위한 방법, 장치 및 기기를 제공한다. 관절면 및 연골면을 상하게 하는 관절을 통한 치료는 종종 골을 약하게 하고, 예측할 수 없는 결과를 초래한다. 양태는 관절을 통한 통증의 치료에 초점을 맞추기 보다는, 관절의 골의 연골하 영역(subchondral region)의 통증 원인에서 통증을 진단 및 치료하여 통증을 완화시킨다. 출원인은 관절, 특히 골관절염성 관절과 관련된 통증이, 예를 들면, 관절면 수준에서의 골관절염 진행 또는 결함의 중증도 라기 보다는 연골하 수준에서의 골 결함 또는 변화와 서로 관련될 수 있음을 밝혀내었다. 특히, 관절 표면 근처에서의 골 결함, 예를 들면, 골수 병변, 부종, 열구, 골절, 경화된 골 등은 관절주위 골의 기계적 손실 및 비정상적인 응력 분포를 야기하며, 이것은 염증을 초래하고, 통증을 발생할 수 있다. 주변 영역과 관련하여 관절주위 골(경화성이거나 경화성이 아닐 수 있다)의 구성을 변화시킴으로써, 병에 걸린 골의 구조적 완전성을 변화시키고 정상적인 치유 기능을 회복하여 결함 주위의 염증을 없앨 수 있다.

출원인은 정상적인 생리적 응력 분포를 회복시키고 연골하 수준에서 골 조직의 치유 균형을 회복시키기 위해 기계적 및 생물학적 수단에 의해 골을 치료하는 것이 종래의 기술보다 더욱 효과적인 통증 치료 방법이라는 것을 밝혀냈다. 즉, 치료는 결함을 기계적으로 강화시키거나 안정화시키고, 결함에 대한 치유 반응을 생물학적으로 개시하거나 자극함으로써 효과적으로 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 연골하 시술을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공한다. 이러한 시술 및 이와 관련된 장치, 기기 등이 또한 SUBCHONDROPLASTY(TM)의 등록된 상품명 하에 시판되고 있다. SUBCHONDROPLASTY(TM) 시술은 부분 또는 슬관절 전 치환술에 직면한 환자에게 대안을 위한 요구에 대한 반응이다.

일반적으로, SUBCHONDROPLASTY(TM) 또는 SCP(TM) 기술은 골을 강화시키면서 골을 자극하기 위한 것이다. SCP(TM)에서는, 골 골절 또는 위관절(non-union)이 안정화되거나, 합쳐지거나, 치유되며, 이것이 골수 병변 또는 부종과 같은 골 결함을 감소시킨다. 또한, SCP(TM)는 관절에서의 힘의 분포를 회복시키거나 변경시켜 통증을 완화시킨다. SCP(TM)를 관절경에 의해 또는 경피적으로 수행하여, 만성 긴장 골절을 안정화시키고, 모든 만성 골수 병변 또는 부종을 없애고, 관절의 관절면을 되도록 많이 보존함으로써 통증을 치료할 수 있다. SUBCHONDROPLASTY(TM)는 일반적으로, 예를 들면, 관절의 영상을 촬영하고, 하나 이상의 연골하 결함의 존재를 검지하고, 이러한 연골하 결함 중의 어느 것이 통증의 원인인지를 진단하고, 연골하 결함에 대한 치료 정도를 결정함으로써 관절을 평가함을 포함한다. 당해 기술은 환자의 자연 치유 반응으로는 결함이 치유되지 않는 만성 결함 또는 손상을 치료하는데 특히 적합하다. 그러나, 당해 기술은 결함이 급성 손상으로 인한 것이거나 기타의 침해로부터 야기되는 골의 연골하 영역에서의 결함의 치료에도 동일하게 적용 가능하다는 것을 주지해야 한다. 본 발명은 요구되는 상이한 치료 정도에 대해 SCP(TM)에 대한 몇 가지 예시적인 치료 방식을 제공한다. 따라서, 의료 전문가들은 이들이 적당하다고 생각되는 본원에 기재된 기술 및 장치를 사용하여 몇개의 골 결함이라도 연골하에서 치료할 수 있다.

몇몇 양태에서, 관련 골수 병변 또는 골수 부종(BML 또는 BME)의 검지 및 확인은, 예를 들면, 자기 공명 영상(MRI) 촬영, X선, 손으로 하는 촉진(manual palpation), 화학적 또는 생물학적 검정 등에 의해 달성할 수 있다. 예를 들면, T1-가중 MRI를 사용하여 경화성 골을 검지할 수 있다. T2-가중 MRI를 사용하여 병변, 부종 및 낭종을 검지할 수 있다는 것이 또 다른 예이다. X선 영상은 초기 뿐만 아니라 말기 관절염에 대해서도 적합할 수 있다. 영상으로부터, 특정 결함을 통증의 원인으로서 확인할 수 있다. 일반적으로, 만성 손상 및 만성 치유 부족(chronic deficit of healing)과 관련된 결함은, 예를 들면, 감소된 골밀도로부터 야기되는 결함과는 구별된다. SCP(TM) 치료는 자체로는 만성적으로 치유(또는 재형성)할 수 없어 골의 위관절, 긴장 또는 기능부전 골절(stress or insufficiency fracture) 및 인지할 수 있는 통증을 야기할 수 있는 골 결함으로서 특징지워질 수 있는 BML 또는 BME에 적합하다. 고려되는 요인은, 다른 것들 중에서도, 결함의 성질, 결함의 크기, 결함의 위치 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 관절면 근처의 가장자리 또는 관절의 주변부에서의 골 결함은 종종 가장자리-하중 효과(edge-loading effect) 뿐만 아니라 이러한 위치에서의 골 경화의 가능성으로 인해 치료에 적합한 것으로 간주될 수 있다. 급성 손상에 의해 야기되는 골 결함은 일반적으로 환자 자신의 자연 치유 과정을 통해 자체 치유될 수 있다. 그러나, 골 결함이 급성 손상으로 인한 것이고, 골 결함이 자체로는 치유되지 않거나, 의료 전문가가 당해 기술이 적절하다고 결정한 상황에서는, 이전에 언급한 바와 같이, SCP(TM) 치료가 급성 긴장 골절, BML 또는 BME 또는 기타의 연골하 결함에 대해 실시될 수 있다.

양태에 따르면, SCP(TM) 치료는 수술후에 계속될 수 있다. 특히, 통증 스코어의 변화 또는 기능에 있어서의 긍정적 변화에 대해 환자를 모니터링할 수 있다. 예를 들면, 환자가 완전 체중-부하 활동(full weight-bearing activity)을 수행할 수 있는 때 및 환자가 정상 활동으로 되돌아갈 수 있는 때를 알아보기 위해 환자를 조사하기도 한다. 중요하게는, 필요에 따라, 환자가 관절 치환술 또는 다른 유형의 시술을 필요로 하거나 요구하는 경우에는 SCP(TM) 시술을 완전히 역전시킬 수 있다. SCP(TM) 치료는 또한, 경우에 따라, 연골 재건, 재생 또는 대체와 같은 다른 시술과 함께 수행할 수 있다.

본 발명은 SUBCHONDROPLASTY(TM)를 수행하기 위한 다수의 치료 방식 및 관련 장치, 기기 및 관련 사용방법을 제공한다. 이러한 치료 방식은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

하나의 치료 방식에서, 골수 병변 또는 결함 영역의 연골하 골은 그 부위에 골 대체물과 같은 경화 물질을 도입함으로써 강화될 수 있다. 골 대체물은 최적화된 캐리어 물질내에 감춰진 주입 가능한 인산칼슘일 수 있다. SCP(TM)에서, 주입된 물질은 또한 목적하는 급성 골 치유 활성을 되살리는 골 자극제(bone stimulator)로서 작용할 수 있다.

예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 인산칼슘(CaP) 시멘트가 결함 부위에 주입될 수 있다. PMMA 주입은 골의 기계적 강도를 증가시켜, 보다 큰 기계적 강도를 견딜 수 있도록 할 수 있다. CaP 시멘트 주입 또한 골 골절 복원을 위한 국소 영역을 자극하면서 골의 기계적 응력을 증가시킬 수 있다. 하나의 양태에서, 주입은 관절 표면에 평행하게 이루어질 수 있다. 또 다른 양태에서, 주입은 관절 표면에 비스듬히 이루어질 수 있다. 또 다른 양태에서, 주입은 골수 병변 아래에서 이루어질 수 있다.

또 다른 치료 방식에서, 신체의 자연 치유 과정을 개시하거나 개선시키기 위해 연골하 골 영역을 자극할 수 있다. 예를 들면, 당해 치료 방식의 하나의 양태에서, 자극(예를 들면, 혈류, 세포 교체 등)을 증가시키고 골 복원을 야기하는 치유 반응을 개시하기 위해 결함 영역에 하나 이상의 작은 구멍을 뚫을 수 있다. 또 다른 양태에서, 구멍을 뚫은 후, 골형성, 골유도 또는 골전도 제제를 그 부위에 도입할 수 있다. 예를 들면, 골 이식 물질을 사용하여, 구멍을 메울 수 있다. 이러한 치료 방식은 장기 치유를 야기하는 보다 양호한 하중-지탱 환경(load-supporting environment)을 생성할 수 있다. 만성적으로 손상된 골의 치유 과정을 자극하기 위해 전기 또는 열 자극을 또한 사용할 수 있다. 화학적, 생화학적 및/또는 생물학적 자극이 또한 SCP(TM)에서 사용될 수 있다. 예를 들면, SCP(TM)에서의 골 조직의 자극은 골형성, 연골형성 및/또는 혈관신생을 일으켜 어쩌면 골관절염의 진행을 역전시키는 사이토킨 및 기타의 세포 시그널링제의 사용을 통해 증진될 수 있다.

또 다른 치료 방식에서, 이식 가능한 장치를 연골하 골에 이식하여, 기능부전 골절 또는 긴장 골절이 일어나는 경우와 같이 손상되거나 병에 걸린 골 영역에 대해 기계적 지지를 제공할 수 있다. 임플란트는 연골하 영역에서 보다 양호한 하중 분포를 발생시키는데 도움이 될 수 있다. 무릎에서, 임플란트는 경골-대퇴골 압축 하중을 지탱할 수 있다. 또한, 임플란트는 경화성 골을 주변의 건강한 골 조직과 기계적으로 합칠 수 있다. 임플란트는 병에 걸린 골 영역에서 해면 골에, 경화성 골을 통해 또는 경화성 골 아래에 배치할 수 있다. 임플란트는 또한 양면피질 골 임플란트(bi-cortical bone implant)로서 구성될 수 있다. 하나의 양태에서, 임플란트의 한면을 말초 피질에 고정시켜 캔틸레버 빔 지지체(cantilever beam support)를 생성할 수 있다(즉, 임플란트의 일부는 골에 삽입되지만 제2 말단은 골의 외부에 또는 외부면 근처에 있다). 임플란트는 가이드 와이어(guide wire)를 사용하여 삽입할 수 있다. 하나의 예에서, 임플란트는은 가이드 와이어 위에 삽입할 수 있다. 또 다른 예에서, 임플란트는 가이드 기기를 통해 전달될 수 있다.

임플란트는 PMMA 또는 CaP 시멘트 주입물, 기타의 생물학적 제제 또는 골전도, 골유도 및/또는 골형성 제제로 더욱 증대될 수 있다. 증대 물질(augmentation material)은 임플란트를 통해, 임플란트 주위에 및/또는 임플란트로부터 떨어져 있지만 병에 걸린 골 영역에, 예를 들면, 골수 병변의 하부 영역으로 또는 병변의 아래에 도입될 수 있다. 예를 들면, 임플란트는 증대 물질을 연골하 골 영역으로 주입하기 위한 입구로서 작용할 수 있다.

상기한 각각의 치료 방식은 서로 독립적으로 실시될 수 있지만, 골 결함(들)의 중증도 또는 발달 단계에 따라, 이러한 방식의 조합이 함께 그리고 목적하는 임의의 순서로 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 따라서, 본 발명은 또한 이러한 변화된 골 영역 또는 골 결함, 특히 연골하 수준에서의 변화된 골 영역 또는 골 결함의 수술적 치료를 위한 이식 가능한 적합한 고정 장치를 제공한다. 출원인은 또한 골 조직의 고정, 재생 또는 재형성을 위한 결합제, 세포 골격 또는 기계적 골격을 생성하기 위해 손상 부위에 또는 손상 부위 근처에 이들을 도입함으로써 손상된 골을 복원하는데 통상적으로 사용되는 시멘트 또는 경화 물질과 함께 사용될 수 있는 장치 및 기기를 발견하였다.

일반적으로, 양태는 관절, 특히 해당 관절 영역의 골 결함의 수술적 치료를 위한 기기 및 관련 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 양태는 이러한 관절에서 골 조직의 수술적 복원 및 치료에 대한 가변 각도 접근을 가능케 하는 기기 및 관련 사용방법에 관한 것이다. 보다 더 구체적으로, 하나의 양태에서 기기 및 관련 사용방법은 무릎 관절의 경골의 복원에 적합하다. 또 다른 양태에서, 본 발명의 기기는 관절의 상부 골의 결함 및 보다 더 구체적으로는 접촉면 근처의 대퇴골의 결함을 신속하고 쉽고 정확하고 반복 가능하게 수술적으로 표적화할 수 있다.

경골-대퇴골 관절과 같은 건강한 관절에서는, 접촉 골(즉, 대퇴골 및 경골) 사이의 압축 하중이 적절하게 분포되어, 연골에서의 접촉 응력을 상당히 낮은 수준으로 유지시킨다. 연골이 국소적으로 닳아 없어지기 시작함에 따라, 경골-대퇴골 접촉 면적이 감소하고 연골 결함 부위에서 국소화되기 시작한다. 응력의 국소화(localization)는 또한 내반족 또는 외반족 기형으로 인해 발생할 수 있다. 때때로, 상태는 골다공증 때문에 일어날 수 있는데, 골다공증에서는 골이 약해지고 더 이상 정상 하중을 지탱할 수 없다. 이러한 상태는 연골, 및 연골 아래의 연골하 영역에서 보다 높은 국소화된 접촉 응력을 야기한다. 일단 응력이 특정 임계 수준 이상에 도달하면, 이것이 골수 병변 및 부종 같은 결함을 야기하고, 어쩌면 무릎 통증을 일으킨다. 문제가 지속되면, 높은 접촉 응력이 경화성 골 형성을 야기할 수도 있다. 경화성 골의 존재는 국소 영역의 혈관신생을 손상시킬 수 있고, 또한 골 조직에서의 기계적 부정합(mechanical mismatch)을 야기할 수 있다. 이러한 부정합은 증가된 수준의 골관절염을 야기하는 관절의 모든 부분의 퇴행을 촉진시키게 될 수 있다.

이것을 명심하고서, 출원인은 골관절염성 관절과 관련된 통증이 연골하 수준에서의 골 결함 또는 변화와 서로 관련될 수 있음을 밝혀냈다. 특히, 관절 표면 근처의 골수 병변, 부종, 열구, 골절 등과 같은 골 결함은 관절주위 골에 비정상적인 응력 분포를 야기하며, 이것은 염증을 야기하거나 야기하지 않을 수 있고 통증을 발생하거나 발생하지 않을 수 있다. 주변 영역과 관련하여 관절주위 골(경화성이거나 경화성이 아닐 수 있다)의 구성을 변화시킴으로써, 병에 걸린 골의 구조적 완전성을 변화시켜 염증을 없앨 수 있다. 출원인은 병에 걸린 관절주위 골의 구조적 구성을 변화시키기 위한 노력으로 골의 치료가 염증 및 통증을 감소시킨다는 것을 밝혀냈다. 시간 경과에 따라, 정상적인 생리학적 응력 분포가 달성될 수 있고, 기계적 적합성(mechanical congruity)이 회복되어, 염증이 치유되고 통증이 감소하거나 없어진다.

이전에 언급한 바와 같이, 표적 부위, 또는 치료하고자 하는 골 결함에 대한 신속하고 쉽고 정확하고 반복 가능한 수술적 접근을 가능케 하는 수술 기기가 요구되고 있다. 출원인은, 골 표면으로부터 약 2 내지 15mm, 보다 통상적으로 골 표면으로부터 약 5 내지 10mm 범위내의 골의 특정 영역, 예를 들면, 관절면 또는 연골하 골 영역에 접근하는데 특히 적합하고, 이에 따라, 보다 정확한 결함 위치 특징을 필요로 하는 기기를 발견하였다. 이러한 기기는 또한 치료하고자 하는 골의 상부 표면에 대해 소정의 각도 배향으로(예를 들면, 평행 배향으로) 기구, 골 대체 물질, 장치, 임플란트 등의 삽입을 돕는데 특히 적합하다. 따라서, 본 발명은 이러한 골 결함, 특히 경화성 골 근처의 연골하 수준에서의 골 결함의 수술적 치료에 적합한 기기 및 관련 방법을 제공한다.

이제 도면으로 돌아가서, 도 1a 및 1b는 본 발명의 위치결정 기기(100)의 예시적인 양태를 보여준다. 위치결정 기기(100)는 골(2)에서의 표적 영역(6)으로의 장치의 반복 가능하고 제어된 전달을 가능케 한다. 도시된 바와 같이, 장치는 핀(10)일 수 있다. 그러나, 용어 "장치"는 본원에서 일반적으로 골 치료 및/또는 복원에 적합한 다수의 이식 가능한 장치, 물질(예를 들면, 골 대체 물질) 및 기기를 나타내는데 사용된다. 아래에 보다 상세하게 기재된 바와 같이, 장치는 이식 가능한 장치, 삽입 기구, 드릴 비트(drill bit), 주사 바늘, 카테터 또는 임의의 기타의 수술 기구일 수 있다. 예시적인 이식 가능한 장치가 "관절 통증의 연골하 치료를 위한 이식 가능한 장치"라는 발명의 명칭으로 2010년 11월 19일자로 출원되어 동시-계류중인 공동-소유의 미국 특허원 제12/950,306호, "관절 통증의 연골하 치료를 위한 이식 가능한 장치"라는 발명의 명칭으로 2010년 11월 19일자로 출원된 미국 특허원 제12/950,273호 및 "관절 통증의 연골하 치료를 위한 골-유도된 이식 가능한 장치"라는 발명의 명칭으로 2010년 11월 19일자로 출원된 미국 특허원 제12/950,183호에 기재되어 있으며, 이들의 내용은 전문이 본원에 참고로 인용되어 있다. 따라서, 위치결정 기기(100)는 다양한 치료 기능을 수행할 수 있는 다수의 기기 또는 임플란트에 대한 특정 골 결함의 신속하고 쉽고 정확하고 반복 가능한 표적화를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

위치결정 기기(100)는 결함의 경피 치료를 위해 관절의 골에서의 골 결함에서 또는 골 결함 근처에서의 국소 표적 영역(6)의 간단하고 반복 가능한 표적화를 제공하도록 구성된다. 또한, 위치결정 기기(100)는 골(2) 바깥에서 다양한 각도 또는 위치로부터 표적 영역(6)을 표적화할 수 있다. 기재된 도면 및 양태에서, 골은, 예를 들면, 무릎 관절의 경골(2)일 수 있다. 그러나, 골이 다른 종류의 관절 골일 수 있는 것으로 이해된다.

도 1a 및 1b에 예시된 바와 같이, 위치결정 기기(100)는 본체(102)를 포함할 수 있으며, 이로부터 지시계 프로브(104)가 뻗어나와 있다. 하나의 양태에서, 프로브(104)는 골의 횡단 평면에 비스듬히 뻗어있을 수 있다. 각도는 약 1 내지 15°, 보다 바람직하게는 약 2 내지 10°, 훨씬 더 바람직하게는 약 3 내지 7° 범위일 수 있다. 경골(2)에 사용하기 위한 한 예에서, 프로브(104)는 경골 근위부(tibial plateau)의 횡단 평면에 대해 약 7°의 각도로 뻗어있도록 구성된다. 이러한 근소한 각도는 프로브(104)가 경골 근위부(이것은 고유의 경사도를 갖는다)에 평행하게 배향되도록 하여, 사용자가 치료하고자 하는 골의 본래의 외형에 보다 잘 매칭되고 표적 부위로의 정확한 각도 접근을 가능케 하는 기기를 갖도록 할 수 있다. 따라서, 프로브(104)의 각도 배향은 사용자가 보다 큰 각도 개구(angular opening)를 인대 및 기타의 주변 연조직이 없는 골에 접근할 수 있도록 하고, 관절의 손상을 야기하는 연골 또는 기타의 의도되지 않은 골 또는 연조직을 통한 모든 기기 또는 장치의 부주의한 각도 삽입을 방지할 수 있다.

지시계 프로브(104)는 이의 밑면의 종단부(terminal end)에 골 표면에 대한 배치를 위한 노브(knob)(106)를 포함할 수 있다. 반대쪽 말단에는, 본체(102)가 핸들(108)로 되도록 뻗어있다. 핸들(108)은 기기(100)를 쥐기 위한 절개부(cutout portion)(110)와 함께 구성될 수 있다. 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 골(2)에 위치결정 기기(100)를 더욱 고정하기 위한 핀(10)과 같은 기구를 수용하기 위해 기구-수용 홀(tool-receiving hole)(112)이 본체(102) 상에 제공될 수 있다.

안전장치 부재(stabilizer component)(120)가 위치결정 기기(100)에 사용하기 위해 임의로 제공될 수 있다. 안전장치 부재(120)는 탈착 가능하며, 위치결정 기기(100)의 본체(102)로부터 신속하고 용이하게 부착 또는 제거할 수 있는 샤프트(122)를 포함한다. 샤프트(122)는 사이즈가 상이한 환자를 수용하기 위해 본체(102)를 기준으로 하여 길이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있는 것으로 고려된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 스템(stem)(124)이 샤프트(122)로부터 뻗어있을 수 있다. 스템(124)은, 예를 들면, 샤프트(122)를 기준으로 하여 각도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 스템(124)에는 브레이스(126)가 부착되어 있다. 브레이스(126)는 필요에 따라 브레이스를 선회시킬 수 있도록 다리 스템(leg stem)에 힌지될 수 있다. 브레이스(126)는 사용 동안 환자의 다리에 기대어 위치될 수 있다. 도 3a 및 3b는 임의의 안전장치 부재(120)가 없는 위치결정 기기(100)의 양태를 보여준다.

위치결정 기기(100)는 또한, 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 제1 레일 암(rail arm)(142) 및 제2 레일 암(144)을 포함하는 레일 시스템(14)을 포함할 수 있다. 각각의 레일 암(142, 144)은 위치결정 기기(100)의 본체(102)로부터 탈착 가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 위치결정 기기(100)는 레일 암(142, 144) 중의 하나 또는 둘 다를 사용할 수 있다. 추가로, 각각의 레일 암(142, 144)에는 도시된 제1 정렬 가이드(primary alignment guide)(150)와 같은 각종 정렬 가이드 중 어느 하나를 수용하기 위한 개방 슬롯(146)이 제공될 수 있다. 도시되어 있지는 않지만, 제1 정렬 가이드(150)는 가이드(150)가 이의 개방 슬롯(146) 내에서 제1 레일 암(142)에 부착되어 이를 따라 슬라이딩할 수 있도록 하는 탭 또는 기타의 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 배열은 또한 가이드(150)가 독립적으로 골(2)에 고정된 후 제1 레일 암(142)이 가이드(150)를 신속하고 용이하게 탈착시킬 수 있도록(즉, 미끄러져 나오도록) 할 수 있다.

각각의 레일 암(142, 144)이 원형으로 도시되어 있지만, 이것이 치료하고자 하는 골에 인접한 제1 정렬 가이드(150)를 지탱하고 위치시킬 수 있는 한, 레일 암(142, 144)에는 L자형, U자형, C자형 등과 같은 기타의 기하학적 형태가 제공될 수 있는 것으로 고려된다.

제1 정렬 가이드(150)는 장치를 치료되는 골(2) 상의 특정 위치로 안내하는 지그(jig) 또는 플랫폼/프레임으로서 작용할 수 있다. 하나 이상의 장치 입구(152)가 제1 정렬 가이드(150) 상에 제공될 수 있다. 각각의 입구(152)는, 임상의가 지시계 프로브(104)를 기준으로 하여 입구(152)의 깊이 및 이에 따라 골(2)의 상부면을 정확하게 결정할 수 있도록, 다른 입구를 기준으로 하여 소정의 간격 및 공간적 관계를 갖는다. 입구(152)는 임상의를 위한 공간적 기준 또는 배향 또는 위치 마커로서 작용한다. 게다가, 장치 입구(152)는 표적 부위로의 장치의 정확하고 제어된 전달을 제공하도록 구성된다.

입구(152)는 정렬 가이드(150)를 기준으로 하여 임의의 목적하는 각도로 구성될 수 있다. 하나의 양태에서, 입구(152)는 장치를 치료되는 골의 상부를 기준으로 하여 평행 방향으로 안내하거나 지시하도록 각도로 구성될 수 있다. 또 다른 양태에서, 입구(152)는, 예를 들면, 장치를 골의 상부를 기준으로 하여 수직 방향으로 지시하도록 각도로 구성될 수 있다. 따라서, 위치결정 기기(100)는 쉽고 신속하고 정확한 방식으로 상부 골 표면에 대해 소정의 각도 배향으로 임플란트 또는 기타의 기기가 삽입되도록 하는데 특히 적합할 수 있다. 몇몇 경우에, 핀(10)을 제1 정렬 가이드(150) 상에 제공된 기구-수용 개구부(tool-receiving openings)(154)를 통해 배치하여 가이드(150)를 골(2)에 고정할 수 있다. 그러나, 기구-수용 개구부(154)는 또한 이식 가능한 장치 또는 주입 가능한 물질(예를 들면, 골 대체 물질)의 전달을 위한 삽입 기구를 수용할 수 있으며, 장치 입구(152)는 또한, 경우에 따라, 핀(10)을 수용할 수 있는 것으로 이해된다. 따라서, 외과의는, 필요에 따라, 장치 입구(152)와 기구-수용 홀(154)을 상호교환 가능하게 사용할 수 있다.

탈착 가능한 하위 가이드부(inferior guide portion)(160)가 임의로 위치결정 기기(100)에 제공될 수 있다. 하위 가이드부(160)는 기구를 수용하기 위한 하나 이상의 기구-수용 홀(162)을 포함할 수 있다. 기구는, 예를 들면, 핀, 바늘 또는 드릴 비트일 수 있다. 한 가지 예에서, 기구는, 예를 들면, 골(2)에 구멍을 뚫기 위한 드릴일 수 있다. 또 다른 예에서, 기구는, 예를 들면, 이식 가능한 장치의 도입을 위한 장치 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 하위 가이드부(160)는 기구-수용 홀(162)을 통한 상이한 각도 접근으로부터 표적 부위의 하부 영역 또는 기타의 조직 영역을 표적화하기 위한, 원위(distal) 또는 하위 접근 가이드를 제공한다. 메카니즘이 이의 이용 동안 사용될 수 있는 기기(100) 또는 기구의 다른 부재들을 방해하지 않으면서 신속하고 쉽게 탈착될 수 있는 한, 하위 가이드부(160)를 제1 정렬 가이드(150)에 부착하기 위한 모든 공지된 메카니즘이 제공될 수 있는 것으로 고려된다.

이제 도 2a와 2b, 3a 및 3b로 돌아가서, 제2 레일 암(144)을 볼 수 있다. 이러한 예에서, 관절은 무릎 관절이며, 상부 골은 대퇴골(4)이고, 하부 골은 경골(2)이다. 표적화되는 결함은 접촉면 근처의 경골(2)에 위치한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 레일 암(144)은 간격(d) 만큼 제1 레일 암(142)에 대해 오프셋될 수 있다. 따라서, 제2 레일 암(144)은 제1 레일 암(142)보다 큰 반경을 가질 수 있다. 제1 레일 암(142)과 같이, 제2 레일 암(144) 또한 정렬 가이드를 수용하기 위한 개방 슬롯(146)을 포함한다. 이러한 유형의 정렬은 가이드가 독립적으로 골에 고정된 후에 제2 레일 암(144)이 정렬 가이드로부터 신속하고 용이하게 제거될 수 있도록 한다. 도시되어 있는 예시적 양태에서, 제2 레일 암(144)은 횡단 정렬 가이드(170)를 수용하도록 구성될 수 있다.

제1 정렬 가이드(150)와 같이, 횡단 정렬 가이드(170)는 이를 제2 레일 암(144)에 결합하고 이를 따라 슬라이딩할 수 있도록 탭 또는 기타의 돌출부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 또한, 하위 가이드부(160)와 유사하게, 횡단 정렬 가이드(170)는 기구를 수용하기 위한 하나 이상의 기구-수용 홀(172)을 포함할 수 있다. 기구는, 예를 들면, 핀, 바늘 또는 드릴 비트일 수 있다. 한 가지 예에서, 기구는, 예를 들면, 골(2)에 구멍을 뚫기 위한 드릴일 수 있다. 또 다른 예에서, 기구는, 예를 들면, 이식 가능한 장치의 도입을 위한 장치 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 횡단 정렬 가이드(170)는 삽입 부위에 대해 상이한 각도 또는 위치로부터 표적 부위의 하부 영역 또는 기타의 조직 영역을 표적화하기 위한, 원위 또는 하위 접근 가이드를 제공한다. 이 경우에, 접근은 횡단 각(transverse angle)으로부터 이루어진다. 예를 들면, 주요 표적 영역이 무릎의 내측(medial side)인 경우, 횡단 가이드(170)는 동일한 골의 반대면 또는 반대측면으로부터의 접근을 표적화할 것이다.

본 발명의 위치결정 기기(100)는 골 결함의 경피 치료를 위한 골에서의 결함의 간단하고 반복 가능한 표적화를 포함한 몇 가지 잇점을 제공한다. 지시계 프로브(104)가 결함을 연골 표면 위로부터 시각으로 위치시키기 위해 관절경에 의해 사용될 수 있다. 원형 레일 시스템(140)은 결함을 위치시키기 위한 3차원 기준 시스템용 프레임으로서 작용하는 반면, 각종 정렬 가이드 및 상응하는 장치 또는 기구-수용 홀은 결함의 경피 표적화를 가능케 한다. 또한, 프로브(104)로부터 제1 정렬 가이드(150)로의 기준(reference)은 지시계 프로브(104)가 존재하는 관절면 아래에서 약 5 내지 10mm 범위에 결함을 반복적으로 표적화할 수 있다.

본 발명의 위치결정 기기(100)는 결함 근처에서의 경피 접근을 사용하여 확인되는 결함에 특이적인 국소 영역을 치료하는 것이 요구되는 경우에 사용하기에 적합하다. 한 가지 예시적인 사용방법에서, 단지 제1 레일 암(142) 만이 부착되어 있는 도 1a 및 2b에 도시된 위치결정 기기(100)를 사용하여 복원을 위해 골(2)에서의 결함에 국소적인 표적 영역(6)을 표적화할 수 있다. 먼저, 지시계 프로브(104)를 사용하여 결함에 특이적인 국소 영역 또는 표적 영역(6)을 결함 위의 연골에 위치시킨다. 결함은, 예를 들면, 치료하고자 하는 골의 연골하 영역에서의 골수 병변일 수 있다. 이어서, 제1 정렬 가이드(150)를 원형 레일 시스템(140), 구체적으로 제1 레일 암(142)을 따라, 표적 영역(6)으로의 경피 접근을 위한 목적하는 위치에 위치시킨다. 핀(10)을 사용하여 제1 정렬 가이드(150)를 골(2)에 고정할 수 있고, 원형 레일 시스템(120)은 제거할 수 있다. 핀(10)은 제1 정렬 가이드(150)를 통해 표적 영역(6)으로 삽입될 수 있다. 또한, 핀(10)은 하위 가이드부(160)를 사용하여 하위 접근으로부터 표적 영역(6)으로 삽입될 수 있다. 일단 핀(10)이 표적 위치에 고정되면, 제1 정렬 가이드(150) 및 하위 가이드부(160)가 제거될 수 있어, 단지 핀(10) 만이 뒤에 남을 수 있다.

이 스테이지에서는, 다수의 치료 방식이 사용될 수 있다. 출원인은 이러한 문제를 해결하기 위한 다수의 치료 방식, 및 관련 장치, 기기 및 관련 사용방법을 밝혀냈다. 한 가지 치료 방식에서, 결함에 국소적인 표적 영역(6)은 해당 부위에 경화 물질을 도입함으로써 강화될 수 있다. 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 인산칼슘(CaP) 시멘트를 결함 부위에서 주입할 수 있다. PMMA 주입은 골의 기계적 강도를 증가시킬 수 있어, 골이 보다 큰 기계적 응력을 견딜 수 있도록 한다. CaP 시멘트 주입 또한 골 골절 복원을 위해 국소화된 영역을 자극하면서 골의 기계적 강도를 증가시킬 수 있다. 하나의 양태에서, 주입은 관절 표면에 평행하게 이루어질 수 있다. 또 다른 양태에서, 주입은 관절 표면에 비스듬하게 이루어질 수 있다. 또 다른 양태에서, 주입은 표적 영역(6) 아래에서 이루어질 수 있다.

또 다른 치료 방식에서, 표적 영역(6)을 자극하여 신체의 자연 치유 과정을 개선시킬 수 있다. 예를 들면, 이러한 치료 방식의 하나의 양태에서, 자극(예를 들면, 혈류, 세포 교체 등) 및 초기 골 복원을 증가시키기 위해 결함의 영역에 작은 구멍을 뚫을 수 있다. 또 다른 양태에서, 구멍을 뚫은 후, 골형성, 골유도 또는 골전도 제제를 그 부위에 도입할 수 있다. 예를 들면, 골 이식 물질을 사용하여, 구멍을 메울 수 있다. 이러한 치료 방식은 장기 치유를 야기하는 보다 양호한 하중-지탱 환경을 생성할 수 있다.

또 다른 치료 방식에서, 이식 가능한 장치를 표적 영역(6)에 이식하여, 기능부전 골절이 발생하는 경우와 같은 손상되거나 병에 걸린 골 영역에 기계적 지지를 제공할 수 있다. 임플란트는 연골하 영역에서 보다 양호한 하중 분포를 생성하는데 도움이 될 수 있다. 무릎에서, 임플란트는 경골-대퇴골 압축 하중을 지탱할 수 있다. 또한, 임플란트는 경화성 골을 주변의 건강한 골 조직과 기계적으로 합칠 수 있다.

상기한 각각의 치료 방식은 서로 독립적으로 실시될 수 있지만, 골 결함(들)의 중증도 또는 발달 단계에 따라, 이러한 방식의 조합이 함께 그리고 목적하는 임의의 순서로 사용될 수 있는 것으로 고려된다.

또 다른 예시적인 사용방법에서, 제1 및 제2 레일 암(142, 144)이 둘 다 부착되어 있는 도 2a, 2b, 3a 및 3b의 위치결정 기기(100)를 사용하여 다수의 각도 또는 위치로부터 표적 영역(6)을 표적화할 수 있다. 골 결함을 치료하는 한 가지 예시적인 방법에서, 외과의는 MRI 또는 다른 영상화 기술을 사용하여 결함을 확인할 수 있다. 일단 관절경에 의해 또는 영상화 기술을 통해 확인되면, 외과의는 본체(102) 및/또는 정렬 가이드(150)의 기구-수용 홀을 통해 핀(10)을 고정함으로써 위치결정 기기(100)를 제 위치에 고정할 수 있다. 브레이스(126)는, 무릎 관절의 경우, 환자의 하퇴(lower leg)의 일부에 기대여 위치할 수 있다. 위치결정 기기(100)가 안정하게 고정된 후, 외과의는 장치 입구(152) 중 하나를 통해 드릴 비트를 삽입하고 결함 가까이에 구멍 또는 캐비티를 뚫을 수 있다. 외과의는 캐비티를 뚫는 것이 충분한 치료인지를 결정할 수 있으며, 캐비티가 생성된 후, 드릴 비트를 제거하고, 시술을 완료할 수 있다.

외과의가 결함을 치료하기 위해 추가의 단계들을 실시하기로 선택한다면, 외과의는 하위 가이드부(160) 및 횡단 정렬 가이드(170) 중의 하나 또는 둘 다의 기구-수용 홀을 사용하여 이러한 단계를 반복하여 다양한 각도 및 위치로부터 결함에 접근하고 이를 표적화할 수 있다. 예를 들면, 상기한 단계들 이외에 또는 하위 접근으로부터 하위 가이드부(160)를 통해 핀(10)을 삽입하는 단계를 대체하여, 횡단 정렬 가이드(170)를 제2 레일 암(144)을 따라 표적 영역(6)으로의 횡단 접근을 위한 목적하는 위치에 위치시킬 수 있다. 제2 레일 암(144)을 제거하기 전에 핀(10)을 사용하여 횡단 정렬 가이드(170)를 골(2)에 고정시킬 수 있다. 핀(10)의 적절한 위치는 도 4에 도시된 바와 유사할 수 있다. 추가의 기기 및 기구가 기구-수용 홀(162, 172)을 통해 적용될 수 있도록, K-와이어를 어떠한 핀(10)으로도 대체할 수 있다. 이어서, 이전에 언급한 치료 방식을 사용할 수 있다. 또는, 하위 가이드부(160) 및 횡단 정렬 가이드(170)를 사용하여 각각의 기구-수용 홀(162, 172)을 통해 골에 캐비티를 뚫는 것을 도울 수 있는 것으로 고려된다. 외과의가 추가의 치료 단계를 실시하기로 선택하면, 주입 가능한 물질 및/또는 이식 가능한 장치를 예비-드릴링 캐비티(pre-drilled cavity)에 삽입할 수 있다.

도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 표적 영역(6)으로의 반대측 또는 횡측 접근은 이식 가능한 장치를 하위 또는 원위 접근으로부터 동일면의 표적 영역(6)로 지시하는 경우에 일어날 수 있는 45도 이하 각도 접근(shallow angle approach) 대신에 어떠한 종류의 이식 가능한 장치라도 골(2)에 보다 직접적인 정상 각도 접근을 가능케 한다. 표적 영역(6)으로의 횡단 접근의 또 다른 이익은 골의 주변 근처에 있는 결함에 대해 결함의 동일면 상의 골을 약화시키는 것을 피할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 주변 근처의 동일면에 대해 하각(inferior angle)으로부터 결함에 접근하는 것을 피함으로써, 사용자는 45도 이하 각도 접근으로부터의 골의 가능한 파손을 피하게 된다.

또한, 횡단 접근은 사용자가 보다 큰 영역의 골을 가로질러 스팬(span)할 수 있도록 하기 때문에, 표적 영역(6) 근처에서 드릴 또는 삽입의 깊이를 조절할 기회가 더 많다. 이것은 하위 접근(inferior approach)에서의 골의 동일면에서의 보다 작은 골 깊이와 비교하여 위험이 덜하다. 보다 큰 영역의 골을 통해 결함 또는 표적 부위에 접근하는 능력은 표적 부위에 보다 많은 골 조직을 밀집시키는 기회를 제공한다. 즉, 골의 반대측면으로부터 표적 부위에 접근함으로써, 보다 많은 골 조직이 표적 부위 쪽으로 밀집될 수 있다. 골 조직을 표적 부위에 밀집시키는 과정이 단독으로 치료 방식일 수 있다. 본 발명의 위치결정 기기(100)가 다양한 각도로부터 표적 부위로의 정확하고 반복된 접근의 잇점을 제공하기 때문에, 위치결정 기기(100)는 다수의 접근 또는 각도로부터 표적 부위에 골 조직을 밀집시키는데 사용하여 스타버스트형 패턴(starburst-like pattern)을 생성할 수 있다.

도 5a 및 5b는 본 발명의 위치결정 기기(220)의 또 다른 예시적인 양태를 보여준다. 위치결정 기기(220)는 골에서의 표적 영역으로의 장치의 반복 가능하고 제어된 전달을 가능케 한다. 도시된 바와 같이, 장치는 핀(10)일 수 있다. 그러나, 용어 "장치"는 본원에서 일반적으로 골 치료 및/또는 복원에 적합한 다수의 이식 가능한 장치, 물질 및 기기를 나타내는데 사용된다. 아래에 보다 상세하게 기재되는 바와 같이, 장치는 이식 가능한 장치, 삽입 기구, 드릴 비트, 주사 바늘, 카테터 또는 기타의 수술 기구일 수 있다. 따라서, 위치결정 기기(220)는 다양한 치료 기능을 수행할 수 있는 다수의 기기 또는 임플란트에 대한 특정 골 결함의 신속하고 쉽고 정확하고 반복 가능한 표적화를 제공하는데 사용될 수 있다.

위치결정 기기(220)는 본체(222)를 포함할 수 있으며, 이로부터 지지 암(support arm)(224)이 본체(222)의 한쪽 말단으로부터 일반적으로 수직 각도로 뻗어있다. 지지 암(224)은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 대퇴골(4)의 관절구에 대한 배치에 적합한 지시계 프로브, 굴곡이 있는 시트(contoured seat) 또는 받침(rest)(226)으로 끝난다. 하나의 예에서, 지지 암(224)은 지시계 프로브로서 작용하여, 대퇴골(4)의 관절구 상의 결함의 가능한 가시 영역을 나타내기 위한 시각 지시기(visual pointer)로서 사용될 수 있다. 본체(222)의 반대쪽 말단에는, 핸들(228)이 또한 본체(222)에 일반적으로 수직으로 뻗어있을 수 있다. 기구-수용 홀(232)이, 예를 들면, 핀, 와이어 또는 바늘과 같은 기구를 수용하기 위해 본체(222) 상에 제공될 수 있다. 기구는 본체(222)를 대퇴골(4)에 고정하기에 적합한 것일 수 있다. 그러나, 기구는 또한 용이하게는, 경우에 따라, 대퇴골(4)로의 이식 가능한 장치 또는 주입 가능한 물질의 전달을 위한 삽입 기구일 수 있다.

임의의 안전장치 부재(240)가 위치결정 기기(220)에 제공될 수 있다. 안전장치 부재(240)는 탈착 가능하며, 본체(222)로부터 신속하고 용이하게 부착 또는 제거할 수 있는 샤프트(242)를 포함한다. 샤프트(242)는 사이즈가 상이한 환자를 수용하기 위해 본체(222)를 기준으로 하여 길이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있는 것으로 고려된다. 샤프트(242)는 샤프트(242)를 기준으로 하여 각도를 조절할 수 있도록 구성된 스템(244)을 수용할 수 있다. 스템(244)에는 도 5b에 도시된 바와 같이 환자의 다리와 같은 골 표면에 대한 배치를 위해 구성된 브레이스(246)가 부착되어 있다. 브레이스(246)는 필요에 따라 브레이스(246)를 선회시킬 수 있도록 스템(244)에 힌지될 수 있다.

위치결정 기기(220)는 또한 기기(220)의 본체(222)로부터 뻗어있는 레일(250)을 포함할 수 있다. 레일(250)은 도시된 바와 같이 원형이거나, L자형, U자형, C자형 등과 같은 기타의 기하학적 형태일 수 있다. 레일(250)은 정렬 가이드(260)를 수용하도록 구성될 수 있다. 정렬 가이드(260)는 어떠한 종류의 기기, 기구 또는 장치를 치료되는 골(4) 상의 특정 위치로 안내하는 지그 또는 플랫폼/프레임으로서 작용할 수 있다. 정렬 가이드(260)는 사용 동안 레일(250)로부터 탈착 가능하도록 구성될 수 있다.

하나 이상의 장치 입구(262)가 정렬 가이드(260) 상에 제공될 수 있다. 각각의 입구(262)는, 임상의가 레일(250)를 기준으로 하여 입구(262)의 깊이 및 이에 따라 치료되는 골(4)의 골 표면을 정확하게 결정할 수 있도록, 다른 입구를 기준으로 하여 소정의 간격 및 공간적 관계를 갖는다. 입구(262)는 임상의를 위한 공간적 기준 또는 배향 또는 위치 마커로서 작용한다. 게다가, 장치 입구(262)는 표적 부위로의 장치의 반복되고 정확하며 제어된 전달을 허용하도록 구성된다.

정렬 가이드(260)는, 예를 들면, 핀, 와이어 또는 바늘과 같은 기구를 수용하기 위한 기구-수용 홀(264)을 추가로 포함할 수 있다. 기구는 가이드(260)를 대퇴골(4)에 고정하는데 적합한 것일 수 있다. 그러나, 기구는 또한 용이하게는, 경우에 따라, 대퇴골(4)로의 이식 가능한 장치 또는 주입 가능한 물질의 전달을 위한 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 외과의는 필요에 따라 장치 입구(262) 및 기구-수용 홀(264)을 상호교환 가능하게 사용할 수 있다.

사용시, 위치결정 기기(220)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 굴곡이 있는 시트(226)가 대퇴골(4)의 골 표면에 기대어 있도록 배치될 수 있다. 임의의 안전장치 부재(240)가 수술 동안 환자의 다리에 대해 위치결정 기기(220)를 안정화시키는데 사용될 수 있다. 도시된 것과 같은 하나 이상의 핀(10)이, 예를 들면, 본체(222) 또는 정렬 가이드(260)의 기구-수용 홀(232, 264)을 통한 배치에 의해, 위치결정 기기(220)의 하나 이상의 부분을 대퇴골(4)에 고정시키는데 사용될 수 있다. 위치결정 기기(220)를 고정한 후, 외과의는 장치를 정렬 가이드의 장치 입구(262) 중 하나를 통해 대퇴골(4) 상의 표적 부위에 삽입할 수 있다. 외과의는 동일한 장치 입구(262)를 사용하여 시술을 다시 또는 다수회 반복할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 외과의는 장치를 또 다른 장치 입구(262)를 통해 정렬 가이드(260) 상에 배치함으로써 또 다른 시술을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 위치결정 기기(220)는 대퇴골(4) 상의 치료하고자 하는 영역을 반복적이고 정확하고 정밀하고 용이하게 표적화할 수 있다. 위치결정 기기(220)는 외과의에게, 공간이 제한된 경우, 측면으로부터 골 표면 근처의 대퇴골(4)의 영역을 반복적이고 정확하게 표적화할 수 있는 능력을 제공하는데 특히 도움이 되며, 이 영역에서의 환자의 본래의 해부학적 구조를 찾아내는 능력은 골 표면 가까이의 결함의 치료 기회를 제공한다.

도 6a 및 6b는 본 발명의 위치결정 기기(320)의 또 다른 예시적인 양태를 예시한다. 위치결정 기기(320)는 위치결정 기기(220)와 유사하다. 위치결정 기기(220)에서와 같이, 위치결정 기기(320)는 본체(322), 본체(322)의 한쪽 말단으로부터 일반적으로 수직 각도로 뻗어있는 지지 암(324) 및 반대쪽 말단으로부터 본체(322)에 대해 일반적으로 수직으로 뻗어있는 핸들(328)을 포함할 수 있다. 이러한 양태에서, 지지 암(324)은 골 표면에 대해 완충을 제공하도록 구성될 수 있는 범퍼(334)에서 끝날 수 있다. 범퍼(334)는 또한 골에 대한 배치를 위한, 예를 들면, 둥근 노브, 흡입 컵 또는 플런저로서 구성될 수 있다. 추가로, 범퍼(334)는 지시계 프로브로서 작용하여, 대퇴골(4)(도시되지 않음)의 관절구 상의 결함의 가능한 가시 영역을 나타내기 위한 시각 지시기로서 사용될 수 있다. 대퇴골(4)이 도 6a 및 6b에 도시되어 있지는 않지만, 범퍼(334)는 도 7a 및 7b에 도시된 바와 같이 대퇴골(4)의 관절구에 기대여 있을 수 있는 것으로 이해된다.

위치결정 기기(320)의 본체(322)에는 또한, 예를 들면, 위치결정 기기(320)를 골에 고정시키기 위한 핀, 와이어 또는 바늘과 같은 기기를 수용하기 위한 기구-수용 홀(332)이 제공될 수 있다. 이러한 특정 양태에서, 위치결정 기기(320)를 하퇴에 고정할 수 있다. 또한, 핸들(328)은 기구(320)를 쉽게 쥘 수 있도록 하는 절개부(336)를 포함할 수 있다.

임의의 안전장치 부재(340)가 위치결정 기기(320)에 제공될 수 있다. 안전장치 부재(340)는 탈착 가능하며, 위치결정 기기(320)의 본체(322)로부터 신속하고 용이하게 부착 또는 제거할 수 있는 샤프트(342)를 포함한다. 샤프트(342)는 사이즈가 상이한 환자를 수용하기 위해 본체(322)를 기준으로 하여 길이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 샤프트(342)는 샤프트(342)를 기준으로 하여 각도를 조절할 수 있도록 구성된 스템(344)을 수용할 수 있다. 스템(344)에는 환자의 다리와 같은 신체 표면에 대한 배치를 위해 구성된 브레이스(346)가 부착되어 있다. 도 6a 및 6b에는 도시되어 있지 않지만, 브레이스(346)는 환자의 하퇴에 기대어 있도록 구성될 수 있다. 브레이스(346)는 필요에 따라 브레이스(346)를 선회시킬 수 있도록 스템(344)에 힌지될 수 있다.

위치결정 기기(320)는 또한 기기(320)의 본체(322)로부터 뻗어있는 레일(350)을 포함할 수 있다. 레일(350)은 도시된 바와 같이 원형이거나, L자형, U자형, C자형 등과 같은 기타의 기하학적 형태일 수 있다. 레일(350)은, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 이의 상부면에 정렬 가이드(360)를 수용하도록 구성될 수 있다. 하나의 양태에서, 레일(350)에는 정렬 가이드(360) 상의 돌출부 또는 기타의 연장부(도시되지 않음)를 수용하기 위한 개방 슬롯(352)이 제공될 수 있다. 정렬 가이드(360)는 레일(350)의 이러한 개방 슬롯(352)으로부터 슬라이딩 가능하고 탈착 가능할 수 있다.

정렬 가이드(360)는 하나 이상의 장치 입구(362)를 포함할 수 있으며, 각각의 입구(362)는, 임상의가 레일(350)를 기준으로 하여 입구(362)의 깊이 및 이에 따라 치료하고자 하는 골의 골 표면을 정확하게 결정할 수 있도록, 다른 입구를 기준으로 하여 소정의 간격 및 공간적 관계를 갖는다. 정렬 가이드(360)는, 예를 들면, 핀, 와이어 또는 바늘과 같은 기구를 수용하기 위한 기구-수용 홀(364)을 추가로 포함할 수 있다. 기구는 가이드(360)를 관절의 상부 골에 고정하는데 적합한 것일 수 있다. 그러나, 기구는 또한 용이하게는, 경우에 따라, 상부 골로의 이식 가능한 장치 또는 주입 가능한 물질의 전달을 위한 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 외과의는 필요에 따라 장치 입구(362) 및 기구-수용 홀(364)을 상호교환 가능하게 사용할 수 있다.

탈착 가능한 상위 가이드 부재(detachable superior guide component)(370)가, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 위치결정 기기(320)에 임의로 제공될 수 있다. 상위 가이드 부재(370)는 기구를 수용하기 위한 하나 이상의 기구-수용 홀(372)을 포함할 수 있다. 기구는, 예를 들면, 핀, 바늘 또는 드릴 비트일 수 있다. 한 가지 예에서, 기구는, 예를 들면, 대퇴골(4)(도시되지 않음)에 구멍을 뚫기 위한 드릴일 수 있다. 또 다른 예에서, 기구는, 예를 들면, 이식 가능한 장치를 도입하기 위한 장치 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 상위 가이드 부재(370)는 기구-수용 홀(372)을 통한 상이한 각도 접근으로부터 표적 부위의 상부 영역 또는 기타 조직 영역을 표적화하기 위한 근위(proximal) 또는 상위 접근 가이드를 제공한다. 메카니즘이 이의 이용 동안 사용될 수 있는 기기(320) 또는 기구의 다른 부재들을 방해하지 않으면서 신속하고 쉽게 탈착될 수 있는 한, 상위 가이드 부재(370)를 정렬 가이드(350)에 부착시키기 위한 모든 공지된 메카니즘이 제공될 수 있는 것으로 고려된다.

위치결정 기기(220)와는 달리, 이러한 위치결정 기기(320)는 외과의가 관절의 하부 부분을 브레이싱하면서 관절의 상부 골에 결함 부위를 위치시키고, 접근시키며, 표적화시킬 수 있도록 한다. 도 6a 및 6b에서 볼 수 있는 바와 같이, 정렬 가이드(360)가 레일(350) 위에 있어서, 외과의는 상부 골에서의 표적 영역으로의 기기, 기구 또는 장치의 소정의 각도 배향을 위해 정렬 가이드(360)를 레일(350)을 따라 관절의 상부 골을 기준으로 하여 배치할 수 있다. 무릎 관절의 경우, 대퇴골을 표적화하면서 하지(lower limb)를 브레이싱하는 능력은 외과의에서 상부 영역에 핀을 덜 갖고 연장된 하드웨어를 갖는 잇점을 제공하는데, 이것은 대퇴골에 대한 가시적 접근 뿐만 아니라 수술적 접근을 제한한다. 대퇴골 아래에 브레싱함으로써, 외과의는 대퇴골 주위에 보다 많은 작업 공간을 확보할 수 있다. 추가의 잇점은 외과의가 하지를 특정 각도로 선회시켜 상지(upper limb)를 치료하면서 상지에 대한 브레이스(346)의 안정성을 사용하여 기기(320)를 상지의 특정 위치에 배치할 수 있다는 것이다.

도 7a 및 7b는 본 발명의 위치결정 기기(420)의 또 다른 예시적인 양태를 예시한다. 위치결정 기기(420)는 본체(322), 본체(322)의 한쪽 말단으로부터 일반적으로 수직 각도로 뻗어있는 지지 암(324) 및 반대쪽 말단으로부터 본체(322)에 대해 일반적으로 수직으로 뻗어있는 핸들(328)을 포함할 수 있다. 위치결정 기기(320)와 같이, 지지 암(324)은 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 대퇴골(4)의 접촉면(6)와 같은 골 표면에 대해 완충을 제공하도록 구성될 수 있는 범퍼(334)에서 끝날 수 있다. 범퍼(334)는 또한 골에 대한 배치를 위한, 예를 들면, 둥근 노브, 흡입 컵 또는 플런저로서 구성될 수 있다.

위치결정 기기(420)의 본체(322)에는 또한 위치결정 기기(420)를 관절의 하부에 고정하기 위한, 예를 들면, 핀, 와이어 또는 바늘과 같은 기구를 수용하기 위한 기구-수용 홀(332)이 제공될 수 있다. 예를 들면, 도시된 무릎 관절에서, 위치결정 기기(420)는, 경우에 따라, 기구-수용 홀(332)을 통해 핀을 사용하여 환자의 하퇴에 고정될 수 있다. 또한, 핸들(328)은 기기(420)를 쉽게 쥘 수 있도록 하는 절개부(336)를 포함할 수 있다.

다시, 임의의 안전장치 부재(340)가 위치결정 기기(420)에 제공될 수 있다. 안전장치 부재(340)는 탈착 가능하며, 위치결정 기기(420)의 본체(322)로부터 신속하고 용이하게 부착 또는 제거할 수 있는 샤프트(342)를 포함한다. 샤프트(342)는 사이즈가 상이한 환자를 수용하기 위해 본체(322)를 기준으로 하여 길이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 샤프트(342)는 샤프트(342)를 기준으로 하여 각도를 조절할 수 있도록 구성된 스템(344)을 수용할 수 있다. 스템(344)에는 환자의 다리와 같은 신체 표면에 대한 배치를 위해 구성된 브레이스(346)가 부착되어 있다. 도시된 바와 같이, 브레이스(346)는 환자의 하퇴에 기대어 있도록 구성될 수 있다. 브레이스(346)는 필요에 따라 브레이스(346)를 조절 가능하게 선회시킬 수 있도록 스템(344)에 힌지될 수 있다.

위치결정 기기(420)는 또한 기기(420)의 본체(322)로부터 뻗어있는 레일(350)을 포함할 수 있다. 레일(350)은 도시된 바와 같이 원형이거나, L자형, U자형, C자형 등과 같은 기타의 기하학적 형태일 수 있다. 레일(350)은 이의 상부면에 정렬 가이드(360)를 수용하도록 구성될 수 있다. 또 다른 이동 범위를 제공하기 위해, 도 7a 및 7b에 도시된 바와 같이, 기기(420)의 정렬 가이드(260)는 정렬 가이드(360)가 레일(350)을 기준으로 하여 선회할 수 있도록 하는 힌지 연결부(hinged connection)(354)에서 레일(350)에 부착될 수 있다.

정렬 가이드(360)는 하나 이상의 장치 입구(362)를 포함할 수 있으며, 각각의 입구(362)는, 임상의가 레일(350)을 기준으로 하여 입구(362)의 깊이 및 이에 따라 치료하고자 하는 골의 골 표면을 정확하게 결정할 수 있도록, 다른 입구를 기준으로 하여 소정의 간격 및 공간적 관계를 갖는다. 정렬 가이드(360)는, 예를 들면, 핀, 와이어 또는 바늘과 같은 기구를 수용하기 위한 기구-수용 홀(364)을 추가로 포함할 수 있다. 기구는 가이드(360)를 관절의 상부 골에 고정하는데 적합한 것일 수 있다. 그러나, 기구는 또한 용이하게는, 경우에 따라, 상부 골로의 이식 가능한 장치 또는 주입 가능한 물질의 전달을 위한 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 외과의는 필요에 따라 장치 입구(362) 및 기구-수용 홀(364)을 상호교환 가능하게 사용할 수 있다.

도시된 바와 같이, 탈착 가능한 상위 가이드 부재(370)가 위치결정 기기(420)에 임의로 제공될 수 있다. 상위 가이드 부재(370)는 기구를 수용하기 위한 하나 이상의 기구-수용 홀(372)을 포함할 수 있다. 기구는, 예를 들면, 핀, 바늘 또는 드릴 비트일 수 있다. 한 가지 예에서, 기구는, 예를 들면, 대퇴골(4)에 구멍을 뚫기 위한 드릴일 수 있다. 또 다른 예에서, 기구는, 예를 들면, 이식 가능한 장치를 도입하기 위한 장치 삽입 기구일 수 있다. 따라서, 상위 가이드 부재(370)는 기구-수용 홀(372)을 통한 상이한 각도 접근으로부터 표적 부위의 상부 영역 또는 기타 조직 영역을 표적화하기 위한 근위 또는 상위 접근 가이드를 제공한다. 메카니즘이 이의 이용 동안 사용될 수 있는 기기(420) 또는 기구의 다른 부재들을 방해하지 않으면서 신속하게 쉽게 탈착될 수 있는 한, 상위 가이드 부재(370)를 정렬 가이드(360)에 부착시키기 위한 모든 공지된 메카니즘이 제공될 수 있는 것으로 고려된다.

위치결정 기기(320)와 유사하게, 이러한 위치결정 기기(420)는 외과의가 관절의 하부 부분을 브레이싱하면서 관절의 상부 골에 결함 부위를 위치시키고, 접근시키며, 표적화시킬 수 있도록 한다. 대퇴골(4)을 표적화하면서 하퇴를 브레이싱하는 능력은 외과의에서 상부 영역에 핀을 덜 갖고 연장된 하드웨어를 갖는 잇점을 제공하는데, 이것은 대퇴골에 대한 가시적 접근 뿐만 아니라 수술적 접근을 제한한다. 대퇴골 아래에 브레싱함으로써, 외과의는 대퇴골 주위에 보다 많은 작업 공간을 확보할 수 있다. 추가로, 기기(420)의 정렬 가이드(360)는 선회할 수 있기 때문에, 관절을 구부릴 수 있고(도 7b 참조), 관절의 상부 골(대퇴골(4))에 표적 부위를 반복적이고 정확하며 쉽고 정밀하게 위치시키는 능력을 여전히 유지시킬 수 있다. 즉, 정렬 가이드(360)는 관절의 상부 골과 함께 움직일 수 있다.

상기한 예시된 예에서, 상부 골은 무릎 관절 복원을 위한 대퇴골일 수 있다. 그러나, 본 발명의 위치결정 기기는 엉덩이, 발목 또는 어깨 등과 같은 신체 관절에서 발견되는 상부 골에 적용될 수 있는 것으로 이해된다.

접촉면 근처의 연골하 영역에서 관절의 상부 골 상의 골 결함을 치료하는 한 가지 예시적인 방법에서, 외과의는 MRI 또는 다른 영상화 기술을 사용하여 결함을 확인할 수 있다. 일단 관절경에 의해 또는 영상화 기술을 통해 확인되면, 외과의는 본체 및/또는 정렬 가이드의 기구-수용 홀을 통해 핀(10)을 고정함으로써 위치결정 기기(220, 320, 420)를 제 위치에 고정할 수 있다. 브레이스는, 무릎 관절의 경우, 환자의 하지 또는 하퇴의 상부 부분 또는 하부 부분의 일부에 기대여 위치할 수 있다. 위치결정 기기(220, 320, 420)가 안정하게 고정된 후, 외과의는 장치 입구 중 하나를 통해 드릴 비트를 삽입하고 결함 가까이에 구멍 또는 캐비티를 뚫을 수 있다. 외과의는 캐비티를 뚫는 것이 충분한 치료인지를 결정할 수 있으며, 캐비티가 생성된 후, 드릴 비트를 제거하고, 시술을 완료할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 외과의는 치료 방식으로서 골 조직을 표적 부위에 밀집시킬 수 있다. 당해 양태의 위치결정 기기를 사용하여 결함 근처의 영역을 반복적이고 쉽고 정확하게 표적화함으로써, 외과의는 다수의 상이한 위치(즉, 장치 입구) 또는 각도(즉, 정렬 가이드를 조절함으로써)로부터 표적 부위에 접근할 수 있어, 결함 주위에, 예를 들면, 스타버스트와 같은 기하학적 패턴을 생성할 수 있다.

외과의가 결함을 치료하기 위해 추가의 단계들을 실시하기로 선택한다면, 외과의는 이식 가능한 장치를 동일한 장치 입구를 통해 캐비티로 삽입할 수 있다. 이것은 상기와 유사한 방식으로 정렬 가이드를 통해 부착된 이식 가능한 장치를 갖는 삽입 기구를 도입함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 외과의는 주입 가능한 물질을 장치 입구를 통해 캐비티로 또는 이식 가능한 장치 내부, 위, 아래 또는 주위에 삽입할 수 있다. 외과의는 기구-수용 홀 및 상위 가이드 부재(370)를 사용하여 이러한 단계를 반복하여 다양한 각도 및 위치로부터 결함에 접근하고 이를 표적화할 수 있다. 전체 방법은, 경우에 따라, 경피 방식으로 사용될 수 있다.

또 다른 양태들이 명세서의 고려 및 본원에 기재된 양태의 실시로부터 당업계의 숙련가들에게 자명할 것이다. 명세서 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되며, 양태의 진정한 범위 및 취지는 하기 특허청구범위에 의해 나타내어지는 것으로 의도된다.

Claims

한쪽 말단은 치료하고자 하는 골(bone)의 표적 부위의 시각적 결정을 위한 지시계 프로브로 되도록 뻗어있고 반대쪽 말단은 핸들로 되도록 뻗어있는 본체;
상기 본체로부터 뻗어있는 레일; 및
장치의 삽입을 위한 장치 입구(device portal)를 갖는 정렬 가이드(여기서, 상기 정렬 가이드는 상기 장치 입구를 통해 상기 레일의 길이를 따라 탈착 가능하고 이동 가능하다)를 포함하고,
상기 장치 입구가 상기 지시계 프로브에 의해 지시되는 표적 부위로의 상기 장치의 전달을 제공하도록 구성되어 있는(configured), 표적 부위로의 장치의 제어된 전달을 위한, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 정렬 가이드가 복수의 장치 입구를 포함하는, 위치결정 기기.
제2항에 있어서, 상기 각각의 장치 입구가 서로에 대해 소정의 공간적 관계(spatial relationship)를 갖는, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 정렬 가이드가 기구의 삽입을 위한 구멍을 추가로 포함하는, 위치결정 기기.
제4항에 있어서, 상기 기구가 핀, 바늘 또는 드릴인, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 정렬 가이드로부터 뻗어있는 하위 가이드부(inferior guide portion)를 추가로 포함하는, 위치결정 기기.
제6항에 있어서, 상기 하위 가이드부가 상기 정렬 가이드로부터 탈착 가능한, 위치결정 기기.
제7항에 있어서, 상기 하위 가이드부가 기구의 삽입을 위한 구멍을 포함하는, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 정렬 가이드로부터 뻗어있는 상위 가이드 부재(superior guide component)를 추가로 포함하는, 위치결정 기기.
제9항에 있어서, 상기 상위 가이드 부재가 기구의 삽입을 위한 구멍을 포함하는 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 한 쌍의 레일을 추가로 포함하고, 상기 각각의 레일이 상기 본체로부터 반대 방향으로 뻗어 있으며, 자유 말단(free end)을 갖는, 위치결정 기기.
제11항에 있어서, 한 쌍의 정렬 가이드를 추가로 포함하고, 상기 각각의 가이드가 상기 레일 중의 하나의 길이를 따라 탈착 가능하고 이동 가능한, 위치결정 기기.
제12항에 있어서, 상기 정렬 가이드들 중의 하나가 상기 표적 부위로의 반대측 접근(contralateral approach)을 위해 구성되는, 위치결정 기기.
제11항에 있어서, 상기 레일들 중의 하나가 상기 다른 레일보다 큰 반경을 갖는, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 장치가 이식 가능한 장치인, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 장치가 삽입 기구, 드릴, 주사 바늘 또는 카테터인, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 레일이 원형인, 위치결정 기기.
제1항에 있어서, 상기 레일이 상기 표적 부위 주위로 뻗어있는, 위치결정 기기.
상기 골 조직에서의 표적 부위로의 장치의 제어된 전달을 위한 위치결정 기기를 제공하는 단계(여기서, 상기 위치결정 기기는, 한쪽 말단은 치료하고자 하는 골의 표적 부위의 시각적 결정을 위한 지시계 프로브로 되도록 뻗어있고, 반대쪽 말단은 핸들로 되도록 뻗어있는 본체; 상기 본체로부터 뻗어있는 레일; 및 장치의 삽입을 위한 장치 입구를 갖는 정렬 가이드를 포함하며, 상기 정렬 가이드는 상기 장치 입구를 통해 상기 레일의 길이를 따라 탈착 가능하고 이동 가능하다); 및
상기 정렬 가이드의 상기 장치 입구를 통해 상기 표적 부위로 장치를 도입하는 단계를 포함하여, 골 결함을 치료하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 지시계 프로브를 상기 표적 부위에 인접하여 배치하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 하나의 정렬 가이드는 상기 표적 부위 근처의 상기 골의 측면을 따라 배치하고, 상기 다른 정렬 가이드는 상기 골의 반대측면에 배치하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제21항에 있어서, 상기 정렬 가이드 각각의 장치 입구들 중의 적어도 하나를 통해 장치를 도입하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 장치가 상기 표적 부위에 대해 횡단 하위 접근(transverse inferior approach)으로 도입되는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 장치가 캐비티 생성 기구이고, 상기 표적 부위에 캐비티를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 이식 가능한 장치를 삽입 기구에 부착하고, 상기 삽입 기구를 상기 장치 입구를 통해 상기 표적 부위에 도입하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 주입 카테터를 상기 장치 입구를 통해 도입하고 물질을 상기 표적 부위에 주입하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 물질이 골 공간 충전제(bone void filler), 골 시멘트, 생물학적 제제 또는 경화성 물질인, 방법.
제19항에 있어서, 상기 표적 부위가, 골수 병변, 부종, 경화성 골, 골절 또는 열구(fissure)를 포함하는 골 결함 근처에 있는, 방법.
제19항에 있어서, 상기 골 결함이 연골하 골에 위치하는, 방법.
제29항에 있어서, 상기 연골하 골이 무릎, 엉덩이, 발목 또는 어깨 관절에 있는, 방법.
제29항에 있어서, 상기 골 결함이 관절면 근처에 위치하는, 방법.