KR100363661B1 - 골절 치료용 체외 고정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 골절 시 치료를 위해 뼈를 고정시키는 고정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팔의 원위 요골 골절 시 체외에서 골절된 뼈를 고정시켜 치료할 수 있도록 하는 골절 치료용 체외 고정 장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 골절 수술 시 원위 요골을 고정시키는 체외 고정 장치를 사용할 때, 체외 고정 장치가 손목 관절의 운동 궤적을 정확하게 추종할 수 있도록 구성함으로써, 손목 관절에 부작용이 발생되지 않도록 하는 골절 치료용 체외 고정 장치를 제공함에 있다.
또한, 손목 관절에 부작용을 일으키지 않으면서 손목 관절의 조기 운동이 가능하도록 구성된 골절 치료용 체외 고정 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 다수의 가이드(3, 4)에 이동/고정 가능함과 아울러 손목의 요골(B)과 수근 관절(C)에 고정되는 핀(50)이 고정되는 슬라이더(5, 6)가 각각 설치되고, 상기한 슬라이더(5, 6)가 이루는 각도를 조절할 수 있도록 다수의 가이드(3, 4)를 연결하여 구성된 골절 치료용 체외 고정 장치에 있어서,
상기한 가이드(3, 4)와 슬라이더(5, 6)의 사이에 개재됨과 아울러 손목 회전 방향과 동일 방향 회전하도록 회전축(1)이 설치된 수납 박스(2)와, 상기한 슬라이더(5, 6)와 회전축(1) 사이에 설치되어 슬라이더(5, 6)의 위치를 가변시키도록 구성된 이동 수단과, 상기한 손목 운동 시 손목 운동과 연동하도록 회전 가능함과 아울러 팔길이 방향으로 손목의 회전 운동을 슬라이더(5, 6)가 추종하도록 구성된 회전 수단을 포함함을 특징으로 한다.

Description

골절 치료용 체외 고정 장치{OUTSIDE THE BODY FIXING DEVICE FOR BONE FRACTURE THERAPHY}
본 발명은 골절 시 치료를 위해 뼈를 고정시키는 고정 장치에 관한 것으로서, 보다상세하게는 팔의 원위 요골 골절 시 체외에서 골절된 뼈를 고정시켜 치료할 수 있도록 하는 골절 치료용 체외 고정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 팔에서 손목 관절을 이루는 부분은 요골, 척골의 끝 부분과 수근 관절로 이루어져 있다.
즉, 팔을 이루는 2개의 뼈인 요골과 척골의 끝 부분에 수근 관절이 개재된 상태로 손의 뼈를 이루는 중수골, 지골등이 연결되어 손목 및 손의 운동을 담당하게 되는 것이다.
여기서, 상기한 요골 및 척골은 손목을 굽힐 때 또는 손목을 젖힐 때 각각 인장력과 압축력을 받게 되는 바, 손목을 과다하게 젖히게 되면 원위 요골이 골절되는 부상을 입게 된다.
원위 요골이 골절되면 일반적으로 분쇄 골절 상태가 되는 바, 이는 단순한 석고 고정만으로는 골절면의 복원을 기대하기가 어렵기 때문에, 별도의 체외 고정 장치를 사용하여 골절 부위의 해부학적인 정복과 골유합이 될 때까지 정복된 상태를 유지하게 된다.
상기한 체외 고정 장치는 도10에 도시된 바와 같이 중수골(A)에 핀(50)으로 결합되는 제1블럭(51)과, 상기한 제1블럭(51)과 회전축(52)으로 결합됨과 아울러 요골(B)에 핀(50)으로 결합되는 제2블럭(53)으로 구성되어, 상기한 중수골(A)과 요골(B)의 사이에 위치된 관절 부분인 수근 관절(C)과 골절된 원위 요골의 재성형을 시도하게 되는 것이다.
물론, 상기한 제1, 2블럭(51, 53)의 회전 각도, 회전 방향등을 보다 자유롭게 하고, 환자에 따른 요골 고정 부위의 조절을 위해 도11에 도시된 바와 같이 제1, 2블럭(51, 53)에 팔 방향으로 이동할 수 있는 슬라이더(54)를 설치하고, 상기한 제1, 2블럭(50, 53) 사이에 볼 조인트(55)를 설치하여, 환자의 팔에 보다 자유롭게 체외 고정 장치를 설치할 수 있을 뿐만 아니라 여러 방향으로 손목을 움직일 수 있게 된다.
즉, 손목은 한 방향으로만 회전하지는 않는 것이기 때문에, 손목의 회전에 적합하도록 볼 조인트를 설치한 것이다.
그러나, 상기한 바와 같이 요골 및 중수골에 고정된 제1, 2블럭이 일정한 회전 중심을 갖는 상태로 제작된 체외 고정 장치를 사용하게 되면, 손목을 움직일 때 손목 관절(수근 관절)의 자연스런 움직임을 따라 손목이 회전되지 못하고, 체외 고정 장치의 회전 중심에 따라 움직이기 때문에, 손목 관절에 부작용이 발생되는 문제점이 있다.
즉, 도12에 도시된 그래프와 같이, 기준점에 대한 원위 요골과 수근 관절의 회전 운동 궤적(X1, Y1)(X2, Y2)은 원운동을 이루지 않는 바, 상기한 힌지축 및 볼 조인트와의 회전 운동 궤적은 원운동이기 때문에, 상기한 운동 궤적이 상이한 것에 의하여, 골절 수술 후에도 손목 관절에 부작용이 발생되는 것이다.
또한, 상기한 체외 고정 장치의 운동 궤적이 손목 관절의 운동을 정확하게 추종하지 못함으로써, 조기에 손목 운동을 시키지 못하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 골절 수술 시원위 요골을 고정시키는 체외 고정 장치를 사용할 때, 체외 고정 장치가 손목 관절의 운동 궤적을 정확하게 추종할 수 있도록 구성함으로써, 손목 관절에 부작용이 발생되지 않도록 하는 골절 치료용 체외 고정 장치를 제공함에 있다.
또한, 손목 관절에 부작용을 일으키지 않으면서 손목 관절의 조기 운동이 가능하도록 구성된 골절 치료용 체외 고정 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 다수의 가이드에 이동/고정 가능함과 아울러 손목의 요골과 수근 관절에 고정되는 핀이 고정되는 슬라이더가 각각 설치되고, 상기한 슬라이더가 이루는 각도를 조절할 수 있도록 다수의 가이드를 연결하여 구성된 골절 치료용 체외 고정 장치에 있어서,
상기한 가이드와 슬라이더의 사이에 개재됨과 아울러 손목 회전 방향과 동일 방향 회전하도록 회전축이 설치된 수납 박스와, 상기한 슬라이더와 회전축 사이에 설치되어 슬라이더의 위치를 가변시키도록 구성된 이동 수단과, 상기한 손목 운동 시 손목 운동과 연동하도록 회전 가능함과 아울러 팔 길이 방향으로 손목의 회전 운동을 슬라이더가 추종하도록 구성된 회전 수단을 포함함을 특징으로 한다.
도1은 본 발명에 따른 골절 치료용 체외 고정 장치를 도시한 사시도,
도2는 도1에서 길이 조정 수단 및 손목 회전 시 수근 관절의 회전 변위에 따른 길이 조절을 할 수 있는 보정 수단을 도시한 분해 사시도,
도3은 도1에서 틸팅 수단을 도시한 분해 사시도,
도4는 도1에서 C-C 선 단면도,
도5는 도4의 측단면도,
도6는 도1에서 A-A 선 단면도,
도7은 도1에서 B-B 선 단면도,
도8은 도1에서 D-D 선 단면도,
도9a와 도9b는 도1에서 E-E 선 단면도,
도10은 일반적인 원위 요골 골절 치료용 체외 고정 장치를 도시한 개략도,
도11은 볼 조인트 및 슬라이딩 블록이 적용된 체외 고정 장치를 도시한 개략도,
도12는 일반적인 손목 운동 시 요골을 기준으로 한 회전 궤적을 도시한 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 회전축 2: 수납박스
3: 제1가이드 4: 제2가이드
5: 제1슬라이더 6: 제2슬라이더
7: 스토퍼 8: 나사산
9: 휠 10: 로드
11: 제1베벨 기어 12: 제2베벨 기어
13: 절개부 14: 회전 로드
15: 나선상 홈 16: 스프링 플런저
17: 결합공 18: 크로스바
19, 34: 볼트 20: 핀 삽입공
21: 핀 고정 부재 22: 중공부
23: 다단 걸림턱 24: 조임부
25: 압착 부재 26: 볼 조인트
27: 회전 부재 28: 커버
29: 조인트 하우징 30: 편심 볼트
31: 압박 부재 32: 경사면
33: 확장 부재
도1과 도2와 도3은 본 발명에 따른 골절 치료용 체외 고정 장치를 도시한 사시도와, 도1에서 길이 조정 수단 및 손목 회전 시 수근 관절의 회전 변위에 따른 길이 조절을 할 수 있는 보정 수단을 도시한 분해 사시도와, 도1에서 틸팅 수단을 도시한 분해 사시도이다.
손목 회전 방향과 동일 방향 회전하도록 회전축(1)이 설치된 수납 박스(2)와, 상기한 수납 박스(2)를 중심으로 팔 길이 방향으로 대향 배치된 2개의 제1, 2가이드(3, 4)와, 상기한 제1, 2가이드(3, 4)에 결합되어 슬라이드 이동 가능함과 아울러 각각 핀(50)이 결합되는 제1, 2슬라이더(5, 6)와, 상기한 제1슬라이더(5)와 회전축(1) 사이에 설치되어 제1슬라이더(5)의 위치를 가변시키도록 구성된 이동 수단과, 상기한 손목 운동 시 손목 운동과 연동하도록 회전 가능함과 아울러 팔 길이 방향으로 손목의 회전 운동을 제1슬라이더(5)가 추종하도록 구성된 회전 수단으로 구성되어 있다.
상기한 이동 수단은 제1가이드(3)의 소정 부분에 형성된 소정 간격의 스토퍼(7)와, 상기한 스토퍼(7)에 회전 가능하게 삽입됨과 아울러 내면에 나사산(8)이 형성된 링형상의 휠(9)과, 상기한 휠(9)의 나사산(8)과 나사 결합되어 휠(9) 회전 시 이동하도록 구성됨과 아울러 제1슬라이더(5)와 같이 이동하도록 설치된 로드(10)로 구성되어 있다.
즉, 상기한 휠(9)이 회전되면 이와 나사 결합된 로드(10)가 이동하면서 제1슬라이더(5)를 이동시키게 되는 것이다.
상기한 회전 수단은 도2와 도4에 도시된 바와 같이 수납 박스(2)의 회전축(1)에 결합된 제1베벨 기어(11)와, 상기한 제1베벨 기어(11)에 직교 상태로 치합된 제2베벨 기어(12)와, 상기한 제2베벨 기어(12)에 일단이 고정되고 상기한 로드(10)가 수납되어 슬라이드 이동하도록 절개부(13)가 형성된 회전 로드(14)와, 상기한 로드(10)의 종단 외주에 형성된 나선상 홈(15)과, 상기한 홈(15)에 맞물린 상태에서 홈(15)을 타고 이동 가능하도록 제1슬라이더(5)에 고정된 스프링 플런저(16)로 구성되어있다.
상기한 스프링 플런저(16)와 로드(10)의 종단에 형성된 나선상 홈(15)의 결합 상태는 도5와 도6에 도시된 바와 같이 스프링 플런저(16)가 나선상 홈(15)에 삽입되어 있고, 상기한 스프링 플런저(16)가 제1슬라이더(5)의 상하부에 형성된 결합공(17)에 나사 결합되어 있게 된다.
여기서, 상기한 제1슬라이더(5)에 핀(50)이 고정되는 상태는 도7에 도시된 바와 같이 제1슬라이더(5) 상부에 형성된 크로스바(18)와, 상기한 크로스바(18)에 밀착된 상태에서 볼트(19)로 고정되고 핀(50)이 삽입되어 고정되도록 핀 삽입공(20)이 형성된 핀 고정 부재(21)에 의해 핀(50)이 고정된 상태를 유지하게 된다.
특히, 상기한 제2슬라이더(6)에는 핀(50)의 삽입 높이를 변경시켜 제1, 2슬라이더(5, 6) 사이에 소정 각도를 형성하도록 틸팅 수단이 형성되어 있는 바, 이는 도3과 도8과 도9a 및 도9b에 도시된 바와 같이 제2슬라이더(6)에 수직 방향으로 형성된 중공부(22)와, 상기한 중공부(22)에 대향되도록 형성된 다단 걸림턱(23)과, 상기한 중공부(22)에 삽입되어 상기한 다단 걸림턱(23)과 대응되면서 맞물릴 때 원형을 이루도록 외주에 조임부(24)가 형성된 2개의 압착 부재(25)와, 상기한 압착 부재(25)를 확장/신축시켜 핀(50)이 다단 걸림턱(23)과 조임부(24)의 사이에서 고정/분리되도록 구성된 동작 수단과, 상기한 제2가이드(4)가 수납박스(2)와 소정 각도를 이룰 수 있도록 설치된 볼 조인트(26)와, 상기한 볼 조인트(26)와 회전축(1)의 사이에 설치되어 수평 방향 회전 가능한 회전 부재(27)로 구성되어 있다.
여기서, 상기한 압착 부재(25)의 상면을 제한하도록 제2슬라이더(6)의 상면에 커버(28)가 고정되어 있고, 상기한 커버(28)를 통해 동작 수단이 압착 부재(25)를 동작시키게 된다.
또한, 상기한 볼 조인트(26)를 압박/해제시킬 수 있도록 조인트 하우징(29)에 편심 볼트(30)가 회전 가능하게 설치되어 있고, 상기한 편심 볼트(30)와 볼 조인트(26) 사이에 압박 부재(31)가 설치되어 상기한 편심 볼트(30)의 회전 시 볼 조인트(26)가 고정/해제되는 것이다.
상기한 동작 수단은 2개의 압착 부재(25) 내면에 대향되도록 형성되어 상면이 좁게 형성된 경사면(32)과, 상기한 경사면(32)에 적합하도록 형성된 삼각형상의 확장 부재(33)와, 상기한 확장 부재(33)를 승강시키도록 제2슬라이더(6)를 관통하여 설치된 볼트(34)로 구성되어 있다.
특히, 상기한 조인트 하우징(29)이 제2가이드(4)에 끼워질 때 핀(35)이 조인트 하우징(29)과 제2가이드(4)를 고정시키게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 손목 관절에 골절상을 입은 환자가 발생되면, 상기한 손목 부위를 고정시킨 상태에서, 요골(B)과 중수골(A)에 핀(50)을 삽입 고정시키게 된다.
핀(50)이 요골(B)과 중수골(A)에 고정되면 상기한 제1슬라이더(5)에 고정되어 있는 핀 고정 부재(21)를 느슨하게 한 후 핀 삽입공(20)에 핀(50)을 삽입시키게 된다.
핀 삽입공(20)에 핀(50)이 삽입되면 상기한 휠(9)을 회전시켜 로드(10)를 이동시키면서 상기한 제1슬라이더(5)를 팔 길이 방향으로 이동시키게 되는 바, 상기한 이동에 의해 핀(50)과 제1, 2 슬라이더(5, 6)의 위치를 적절하게 맞추게 된다.
제1, 2슬라이더(5, 6)와 핀(50)의 위치가 적절하게 맞게 되면, 상기한 핀 고정 부재(21)의 볼트(19)를 조여서 핀(50)과 제1슬라이더(5)의 결합을 고정하게 된다.
제1슬라이더(5)와 핀(50)이 고정되면 상기한 제2슬라이더(6)의 볼트(34)를 돌려 확장 부재(33)가 하향되도록 한다.
확장 부재(33)가 하향되면 상기한 다단 걸림턱(23)과의 사이에 핀(50)이 삽입 가능한 상태가 되는 바, 상기한 핀(50)을 다단 걸림턱(23)에 삽입한 후 볼트(34)를 조여서 확장 부재(33)가 벌어지도록 하고, 상기한 다단 걸림턱(23)과 확장 부재(33) 사이에서 핀(50)이 고정되도록 한다.
여기서, 상기한 다단 걸림턱(23)과 확장 부재(33) 사이에 위치되는 핀(50)은 상기한 다단 걸림턱(23)의 소정 부분에 위치되도록 하여, 손목의 형태에 따라 핀(50)과 결합되는 제2슬라이더(6)의 높이를 조절할 수 있게 되고, 이로 인해 손목의 형태에 따라 제1, 2슬라이더(5, 6)의 배치를 적절하게 할 수 있는 것이다.
물론, 상기한 제1, 2슬라이더(5, 6)의 배열 시 상기한 편심 볼트(30)를 해제시킨 상태이기 때문에, 상기한 볼 조인트(26)는 자유 회전 가능한 상태인 바, 상기한 제1, 2슬라이더(5, 6)의 배치를 자유롭게 할 수 있다.
요골(B)과 중수골(A)에 고정된 핀(50)과 제1, 2슬라이더(5, 6)가 결합되면, 상기한 환자의 손목에 적합한 상태가 되는 바, 이 상태에서 상기한 편심 볼트(30)를 조여 볼 조인트(26)가 소정 상태를 유지하도록 한다.
여기서, 상기한 제1, 2슬라이더(5, 6)와 핀(50)이 결합되면, 상기한 원위 요골의 골절 부분을 제한하여 항상 일정한 상태로 유지하도록 하는 바, 이 상태에서 환자가 손목을 움직이게 되면, 상기한 수납박스(2)를 중심으로 제1가이드(3) 및 제1슬라이더(5)가 회전 운동하게 된다.
이때, 상기한 제1가이드(3)에 설치된 회전 로드(14) 및 이와 연결된 제2베벨 기어(12)가 제1베벨 기어(11)를 타고 자전 및 공전 운동을 하게 되는 바, 상기한 제2베벨 기어(12)의 공전 운동에 따라 회전 로드(14)가 회전(자전)하게 된다.
회전 로드(14)가 회전 운동(자전)을 하게 되면 상기한 회전 로드(14)에 일체로 형성되어 있는 나선상 홈(15)도 회전되는 상태인 바, 상기한 나선상 홈(15)에 스프링 플런저(16)가 맞물려 있고, 상기한 스프링 플런저(16)가 제1슬라이더(5)에 고정되어 있기 때문에, 실질적으로 상기한 제1슬라이더(5)가 이동하게 된다.
즉, 상기한 제1베벨 기어(11)는 정지되어 있는 상태에서 제2베벨 기어(12)가 자전 및 공전 운동을 하기 때문에, 상기한 제2베벨 기어(12)가 연결된 회전 로드(14)가 회전 운동하게 되고, 여기에 일체로 형성된 나선상 홈(15)이 회전하기 때문에, 이와 연결된 스프링 플런저(16) 및 제1슬라이더(5)가 나선상 홈(15)의 궤적에 따라 이동하게 되는 것이다.
물론, 상기한 나선상 홈(15)은 일반적인 손목의 회전 운동을 시뮬레이션하여 얻어진 손목 관절 운동 데이터를 기준으로 제작된 것으로서, 손목 운동시 요골(B)과 수근 관절(C) 사이의 간격등을 항상 일정하게 유지할 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 손목의 움직임 시, 손목 관절의 회전 각도에 따라 제1슬라이더(5)가 수평 이동하면서 요골(B) 및 수근 관절9C)의 위치를 일정하게 유지하기 때문에, 상기한 원위 요골 골절 시 환자가 손목을 움직이는데 따른 통증 발생등을 방지할 수 있게 된다.
또한, 손목을 움직일 때 통증 발생등이 없기 때문에, 원위 요골 골절된 환자의 조기 손목 운동등이 가능하게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 손목에서 원위 요골 골절을 당한 환자의 체외에, 원운동이 아닌 손목의 움직임을 정확하게 추종할 수 있을 뿐만 아니라 요골과 수근 관절등의 간격을 정확하게 유지시킬 수 있도록 구성된 제1, 2가이드 및 제1, 2슬라이더를 설치함으로써, 환자의 손목 통증 감소 및 조기 물리 치료를 가능하게 할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 다수의 가이드에 이동/고정 가능함과 아울러 손목의 요골과 수근 관절에 고정되는 핀이 고정되는 슬라이더가 각각 설치되고, 상기한 슬라이더가 이루는 각도를 조절할 수 있도록 다수의 가이드를 연결하여 구성된 골절 치료용 체외 고정 장치에 있어서,
    상기한 가이드와 슬라이더의 사이에 개재됨과 아울러 손목 회전 방향과 동일 방향 회전하도록 회전축이 설치된 수납 박스와, 상기한 슬라이더와 회전축 사이에 설치되어 슬라이더의 위치를 가변시키도록 구성된 이동 수단과, 상기한 손목 운동 시 손목 운동과 연동하도록 회전 가능함과 아울러 팔 길이 방향으로 손목의 회전 운동을 슬라이더가 추종하도록 구성된 회전 수단과, 상기한 슬라이더에 핀의 삽입 높이를 변경시켜 제1, 2슬라이더 사이에 소정 각도를 형성하도록 구성된 틸팅 수단을 포함함을 특징으로 하는 골절 치료용 체외 고정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기한 이동 수단은 가이드의 소정 부분에 형성된 소정 간격의 스토퍼와, 상기한 스토퍼에 회전 가능하게 삽입됨과 아울러 내면에 나사산이 형성된 링형상의 휠과, 상기한 휠의 나사산과 나사 결합되어 휠 회전 시 이동하도록 구성됨과 아울러 슬라이더와 같이 이동하도록 설치된 로드로 구성함을 특징으로 하는 골절 치료용 체외 고정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기한 회전 수단은 수납 박스의 회전축에 결합된 제1베벨 기어와, 상기한 제1베벨 기어에 직교 상태로 치합된 제2베벨 기어와, 상기한 제2베벨 기어에 일단이 고정되고 상기한 로드가 수납되어 슬라이드 이동하도록 절개부가 형성된 회전 로드와, 상기한 로드의 종단 외주에 형성된 나선상 홈과, 상기한 홈에 맞물린 상태에서 홈을 타고 이동 가능하도록 슬라이더에 고정된 스프링 플런저로 구성함을 특징으로 하는 골절 치료용 체외 고정 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기한 틸팅 수단은 슬라이더에 수직 방향으로 형성된 중공부와, 상기한 중공부에 대향되도록 형성된 다단 걸림턱과, 상기한 중공부에 삽입되어 상기한 다단 걸림턱과 대응되면서 맞물릴 때 원형을 이루도록 외주에 조임부가 형성된 2개의 압착 부재와, 상기한 압착 부재를 확장/신축시켜 핀이 다단 걸림턱과 조임부의 사이에서 고정/분리되도록 구성된 동작 수단으로 구성함을 특징으로 하는 골절 치료용 체외 고정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기한 동작 수단은 2개의 압착 부재 내면에 대향되도록 형성되어 상면이 좁게 형성된 경사면과, 상기한 경사면에 적합하도록 형성된 삼각형상의 확장 부재와, 상기한 확장 부재를 승강시키도록 제2슬라이더를 관통하여 설치된 볼트로 구성함을 특징으로 하는 골절 치료용 체외 고정 장치.
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