KR0137046Y1 - 모듈러 무릎 보철 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모듈러 무릎 보철 시스템 즉, 무릎을 대체하는데 사용되며 상이한 길이와 상이한 외번족 각도를 갖는 일련의 골수간 굴대를 포함하는 이식가능한 보철 시스템에 관한 것으로, 그 각각이 대퇴골 부품의 관철부 사이에서 관절간 커넥터에 연결되어 안으로 끼워지는 2개 이상의 대퇴골 볼트가 구비된 대퇴골 부품, 볼트 주변에 끼워져 상기 관절간 커넥터의 하위부분과 접촉되는 하나이상의 굴대 칼라 및, 길이가 상이하며 각각을 대퇴골 볼트에 고정시켜 완성된 대퇴골 부품을 형성하는 일련의 2개 이상의 굴대를 포함하며, 상기 굴대 칼라와 대퇴골 볼트는 이식된 보철에서 필요한 외번족 각도와 일치되는 각도로 상기 관절간 커넥터 안에 고정될 수 있는 모듈러 무릎 보철 시스템을 제공하는 것이다.

Description

모듈러 무릎 보철 시스템

본 고안은 모듈러 무릎 보철 시스템, 즉, 무릎을 대체하는데 사용하는 것으로 상이한 길이와 상이한 외번족(valgus) 각도를 갖는 일련의 골수간 굴대(intermedullary stem)를 포함하는 이식가능한 보철 시스템에 관한 것이다. 외번족 각도와 굴대 길이는 장치의 이식에 있어서 수술상의 유연성을 제공하게 된다.

때때로 전체 무릎 보철이 사용되었다. 이들 보철은 일반적으로 경골 부품, 대퇴골 부품, 그리고 슬개골 부품등이 구비된다. 일반적으로, 보철의 슬개골 부품은 이격된 관절부와 관절부를 연결하는 커넥터가 구비된다. 보철의 경골 부품은 대퇴골 부품의 관절부를 수용하도록 구성되고, 즉, 관절부가 경골 부품에 직접 접촉하여 경골 부품으로 지지된다. 경골 부품의 슬개골 접촉 표면은 초고(ultrahigh) 원자량 폴리에틸렌과 같은 생물화학적으로 적합한 플라스틱 재료로 제조된다. 보철의 슬개골부분은 일반적으로 초고 원자량 폴리에틸렌 버튼(button)이며, 이는 보강 금속일 수 있고, 인체의 슬개골에 부착되어 대퇴골 부품의 함몰부에서 금속 표면상에 놓여진다. 이러한 것의 전형적인 보철은 미합중국 특허 제 4,298,992호에 개시된 보철이다.

상기 특허에 개시된 형태의 보철은 골수간 굴대를 갖거나, 또는 이것을 갖지 않고 사용된다. 골구간 굴대는 보철에 대한 측면 안정성을 위해 사용되며, 대퇴골의 굴대간 도관 안으로 삽입된다. 굴대는 인체 해부학에서 외번족 각도를 겹치도록 수직 각도로 설치된다. 외번족 각도는 대퇴골의 중앙선과, 대퇴골 말단부로부터 대퇴골 헤드의 중앙으로 연장하는 가상 수직선 사이의 각도이다. 이 각도는 일반적으로 5도 내지 9도 사이이다.

이식용 보철을 선택할 때, 외과 의사는 외번족 각도를 정확히 알 필요가 없으며, 골수간 굴대를 갖는 보철이 특별한 환자를 위해 필요한지의 여부를 알 수 없다. 환자로부터 뼈의 최소한의 제거가 요구되는 최소로 복잡한 보철이 이식되어지는 보철의 선택이 최상이다.

미합중국 특허 제 4,404,691호와 제 4,578,081호에 개시된 바와 같은 모듈러 보철이 제시되었으며, 이들 특허에서 기술된 보철은 길이 방향으로 연장될 수 있는 굴대 또는 자루를 가지거나, 또는 굴대를 가지지 않거나 굴대의 외번족 각도를 변화시킬 수 있는 보철은 제공할 수 없다.

본 고안에 따른 보철은 전체 무릎 관절의 단일 대퇴골 부품을 제공하여 정형외과 의사에게 수술상의 여유를 제공한다. 이 대퇴골 부품은 좌·우 무릎이 동일하며, 상이한 직경, 상이한 길이의 굴대를 수용하도록 변화시킬 수 있으며, 좌·우 무릎에서 사용하기 위하여 상이한 외번족 각도로 설정될 수 있다. 본 고안에 따른 시스템은 보철을 이식하는데 있어서 외과 의사에게 수술상의 여유를 제공하며, 외과 수술중에 사용되는 비교적 저렴한 다수의 부품을 제공한다. 이 부품들의 비용은 제작자와 의사에 대한 제어 시스템을 간소화 시킬 수 있어 수술 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

제1도는 본 고안에 따라 완전히 조립된 보철의 사시도.

제2도는 보철의 정면도.

제3도는 보철을 부분 절단시킨 측면도.

제4도는 보철 일부의 분해도.

제5도는 보철의 분해 부분품 배열도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 관절간 커넥터 12 : 함몰부

13 : 구멍 16, 21, 23 : 슬롯

17 : 대퇴골 볼트 18 : 굴대 칼라

19 : 굴대 20 : 스터드

22 : 클립

제1도 내지 제3도에 도시된 바와 같이, 본 고안의 보철은 관절간 커넥터(11)로 결합되는 2개의 관절면(10)을 갖는 대퇴골 부품으로 구성된다. 이 관절면은, 무릎이 구부려졌을때 함몰부(12)내에 전체 무릎 보철의 슬개골부가 놓여지도록 관절면 사이에 있는 슬개골 함몰부(12)를 갖는다. 정위의 목적을 위하여, 보철의 내부면(25)은 하위면으로 칭하고, 외부면(26)은 상위면으로 칭한다. 슬개골 함몰부(12)를 갖는 보철의 측면은 보철의 전면이고, 대향면은 후면이다. 관절면과 관절간 커넥터를 포함하는 보철부는 미합중국 특허 제 4,298,992호에 개시된 것과 유사한 구조일 수 있다. 본 고안에 따른 보철에서, 구멍(13)은 원형 구멍으로서 도면에 도시된다. 이 구멍은 필요하다면 다른 형태를 가질 수도 있다. 구멍의 후면 엣지에는, 후술되는 소형 개방부 또는 슬롯(16)이 있다. 본 보철은, 구멍의 형태와 동일한 단면을 가지며 구멍에 끼워지고 굴대(18)를 통해 연장되어 굴대(19)의 나사결합부 안으로 끼워지는 대퇴골 볼트(17)를 포함한다. 굴대의 내부는 장치가 조립될 때 대퇴골 볼트(17)의 나사결합부상으로 나사결합되는 암나사부를 갖는다. 이 볼트는 볼트의 헤드(14)가 구멍(13)보다 넓음에 따라 구멍내의 적소에서 유지된다. 볼트상의 굴대가 밀착 끼워맞쳐질때, 굴대 칼라(18)와 볼트 헤드(14)는 볼트 헤드(14)와 굴대 칼라(18)가 관절간 표면과 견고히 접촉하여 적당한 외번족 각도에서 굴대가 유지될 때까지 서로를 향해 접근한다. 굴대 칼라는 굴대를 굴대 칼라상에 록킹(locking)되도록 원형 클립(22)을 수용할 수 있는 칼라의 단부 근처에 있는 원형 슬롯(21)을 갖는다. 굴대에는 대응되는 함몰부 또는 슬롯(23)이 있다. 제4도에 도시된 바와 같이, 클립(22)은 굴대를 굴대 칼라상에 록킹되도록 굴대에 있는 슬롯(23)안으로 부분적으로, 그리고 칼라에 있는 슬롯(21) 안으로 부분적으로 끼워진다. 대퇴골 볼트는 상기 관절간 커넥터의 상부 표면상에서 리세스(15)안으로 꼭맞게 끼워지는 크기의 헤드(14)를 갖는다.

대퇴골 볼트(17)는 제2도에 도시된 바와 같이, 볼트의 헤드(14)에 대해 일정한 각도로 샤프트의 축선으로 구성된다. 볼트의 헤드는 또한, 헤드의 표면이 관절간 박스의 하부에 있는 홈과 비교적 동일면상에 있도록 각도를 가지며, 굴대는 박스의 하부와 제5도, 제7도 또는 제9도의 각도, 외번족 각도를 형성한다. 이들은 외번족 각도를 위하여 굴대 보철 구조에서 일반적으로 사용되는 각도이다. 볼트가 상호 관절 박스의 하부에 완전히 안치되었을때, 볼트는 외번족 각도를 형성한다. 볼트 주변에 밀착끼워맞춤식으로 끼워지기 위하여, 굴대 칼라는 외번족 각도에 대응되는 수평 각도를 갖는다.

본 고안에 따른 모듈러 시스템에 있어서, 볼트는 제5도, 제7도 및 제9도의 각도로 좌·우 구성으로 제공된다. 각 볼트에 대해 대응 굴대 칼라가 제공된다. 굴대들은 보통 13 및 15㎜의 상이한 직경과 90 및 130㎜와 같은 상이한 길이를 갖는다. 굴대 칼라는 굴대의 직경에 대응되는 크기를 갖는다. 각 무릎, 즉 좌·우 무릎에 있어서, 12가지의 변경과, 각기 2개의 가능한 굴대 직경과 2개의 가능한 굴대 길이를 갖는 3개의 상이한 외번족 각도를 가질 수 있다.

본 고안의 시스템에 있어서의 기본적인 대퇴골 부품의 설계는 굴대의 사용에 관계없이 좌·우 무릎에 사용될 수 있다. 굴대가 사용되면, 무릎에 따라 좌·우로 경사진 볼트를 사용하는 것이 필요하고, 이에 따라 무릎이 감싸지게 된다. 볼트는 상이한 외번족 각도를 가진다. 제5도, 제7도 또는 제9도의 외번족 각도로 13 또는 15㎜의 직경과 90 또는 130㎜ 길이를 갖는 굴대로 좌·우 무릎에 보철을 이식시키기를 원한다면, 오른쪽 무릎에 대하여 12가지의 상이한 보철 방식과 왼쪽 무릎에 대하여 12가지의 상이한 보철 방식을 갖는 것이 필요하다. 본 고안에 따른 모듈러 시스템에 있어서는, 오직 하나의 대퇴골 부품을 필요로 하며, 이식에 사용할 수 있는 12개의 좌측 무릎 굴대 세트와 12개의 우측 무릎 굴대 세트를 갖는 것이 바람직하다.

실제로 대퇴골 부품은 가장 비싼 부품이기 때문에, 이 부품의 높은 코스트의 목록을 유지하는 것이 필요하지 않으나, 상당한 수의 이식 선택이 대퇴골 볼트, 관절간 굴대 및 굴대 칼라등과 같은 비교적 저렴한 재료로 교체하여 실행될 수 있다. 본 고안에 따른 보철이 이식을 위해 외과 의사에 의해 선택된다면, 의사는 정확한 크기의 대퇴골 부품과, 한 세트의 대퇴골 볼트, 굴대 및 굴대 칼라를 이용하게 될 것이다. 수술시에 특정 환자에게 있어 굴대가 필요하지 않다면, 굴대, 대퇴골 볼트, 및 굴대 칼라는 사용되지 않는다. 굴대를 사용해야 한다고 결정된다면, 정확한 직경 및 길이를 갖는 외번족 각도의 대퇴골 볼트 및 굴대 조립체가 선택되어야 한다. 대퇴골 볼트는 슬롯(16)에 있는 굴대 칼라의 회전 방지 스터드와 함께 삽입된 굴대 조립체 및 대퇴골 볼트의 하부안으로 끼워져야 한다. 슬롯(16)에 위치하는 회전 방지 스터드는 굴대가 대퇴골 볼트상에 밀착끼워맞춤으로 끼워질때, 굴대 칼라의 회전을 방지한다. 굴대가 볼트에 밀착끼워맞춰지면, 보철의 이식 준비가 끝난다.

굴대와 굴대 칼라는 필요하다면, 굴대 조립체로 공장에서 예비 조립될 수 있다. 각 굴대 조립체는 굴대와, 굴대와 동일한 직경을 갖는 환형 클립과 연결되는 굴대 칼라를 포함한다. 굴대와 굴대 칼라의 예비 조립은 외과 의사에 편리성을 제공한다. 수술시, 외과 의사가 굴대의 필요성을 결정한다면, 적당한 볼트와 굴대 조립체를 선택하여, 구멍(16)을 통해 볼트를 삽입하고, 스터드(20)가 슬롯(21)내에 위치되도록 볼트에 굴대 조립체를 부착시키게 된다.

Claims (10)

1. 경골 부품, 대퇴골 부품 및, 슬개골 부품이 구비된 모듈러 무릎 보철 시스템에 있어서, 그 각각이 상기 대퇴골 부품의 관절부 사이에서 관절간 커넥터에 연결되어 안으로 끼워지는 2개 이상의 대퇴골 볼트가 구비된 대퇴골 부품, 볼트 주변에 기워져 상기 관절간 커넥터의 하위부분과 접촉되는 하나이상의 굴대 칼라 및, 길이가 상이하며 각각을 대퇴골 볼트에 고정시켜 완성된 대퇴골 부품을 형성하는 일련의 2개 이상의 굴대를 포함하며, 상기 굴대 칼라와 대퇴골 볼트는 이식된 보철에서 필요한 외번적 각도와 일치되는 각도로 상기 관절간 커넥터 안에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼트들 중 하나 이상은 좌측 무릎에 이식되는 각도를 가지며, 상기 볼트들 중 하나 이상은 우측 무릎에 이식되는 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 굴대들은 2개 이상의 상이한 직경을 갖는 4개 이상의 굴대를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 볼트가 상기 관절간 커넥터에 완전히 안치되었을 때, 다른 볼트가 상기 관절간 커넥터에 완전히 안치될 때 연장되는 각도와 상이한 각도로 각각 연장되는 3개 이상의 대퇴골 볼트를 갖는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 각 굴대는 굴대 칼라 부품, 굴대부 및, 상기 굴대에 굴대 칼라를 연결하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 굴대 칼라의 하부면을 따라 통과되는 평면은 상기 굴대 칼라의 상부면을 따라 통과되는 면과 각도를 형성하며, 그 각도는 외번족 각도와 대응되는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 굴대부는 적소에 굴대를 부착시키도록 볼트상에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
8. 제5항에 있어서, 상기 대퇴골 볼트는 대퇴골 부품의 상위면으로부터 구멍을 통해 연장되고, 상기 구멍은 후방 엣지에 있는 구멍 슬롯과, 굴대 칼라의 회전을 방지하기 위해 상기 구멍 슬롯 안으로 끼워지는 굴대 칼라의 하부면상에 있는 스터드를 갖는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.
9. 제4항에 있어서, 2개 이상의 상이한 직경을 갖는 굴대를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템..
10. 제9항에 있어서, 상기 볼트들 중 하나 이상은 좌측 무릎에 이식되는 각도를 가지며, 상기 볼트들 중 하나 이상은 우측 무릎에 이식되는 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 모듈러 무릎 보철 시스템.