KR100549706B1 - 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대퇴스템을 조립형으로 구비하여 고관절이 손상된 환자의 연부조직을 소폭으로 절개하여 대퇴골에 용이하게 삽입할 수 있고, 대퇴골과의 고정성을 향상시킬 수 있는 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템에 관한 것이다.

본 발명은, 일측이 대퇴골에 삽입되고 타측에 인공골두가 결합되는 대퇴스템에 있어서, 상기 대퇴골(2)에 삽입하도록 외측에 다수의 고정부재(12)를 방사형으로 돌출시키되, 하부로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼 형상이면서 일정간격으로 단이 이루어진 고정턱(13)을 형성한 하부스템(11)과; 상기 하부스템(11)의 내측에 하부로 갈수록 단면이 축소되는 테이퍼 형상으로 구비되며 중앙부에 나선이 형성된 삽입홈(14)과; 상기 삽입홈(14)의 상측에 억지끼움방식으로 결합되는 중공부재(14a)와; 상기 중공부재(14a)에 억지끼움방식으로 상기 고정턱(13)까지 삽입되어 공간을 형성하고, 타측이 상기 인공골두의 인너헤드(4)가 결합되는 상부스템(16)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

대퇴스템, 스템, 대퇴골, 고정부재

Description

조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템{Modular conical femoral stem with multistep}

도 1은 본 발명에 따른 대퇴스템의 사시도,

도 2는 도 1의 "A-A"에서 바라본 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 대퇴스템의 분리단면도,

도 4는 본 발명에 따른 대퇴스템의 사용상태를 도시한 단면도,

도 5는 인공고관절의 원리를 나타낸 부분 단면도,

도 6은 종래의 대퇴스템을 도시한 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 대퇴골 3 : 단턱
4 : 인너헤드(Inner Head) 5 : 인너라이너(Inner Liner)
6 : 인공비구소켓 7 : 골반뼈
10 : 대퇴스템 11 : 하부스템
12 : 고정부재 13 : 고정턱
14 : 삽입홈 14a :중공부재
T1 : 돌기홈 T2 ; 돌기
15 : 안착턱 16 : 상부스템
17 : 경부 18 : 착탈구삽임홈
20 : 타격부재 21 : 착탈구

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본 발명은 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대퇴스템을 조립형으로 구비하여 고관절이 손상된 환자의 연부조직을 소폭으로 절개하여 대퇴골에 용이하게 삽입할 수 있고, 대퇴골과의 고정성을 향상시킬 수 있는 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템에 관한 것이다.

인공고관절 대치술은 과거 수 십년간 고관절등이 파괴된 환자의 기능회복에 좋은 치료결과를 보여 주고 있으나 그 수명이 짧으며, 인공고관절이 흔들리는 해리 현상이 발생되어 재수술을 받는 환자의 수가 증가하고 있다.

또한, 시술 시 여러 가지 불편한 기존의 인공고관절은 개선이 필요하다. 이러한 수술 후의 수명이 짧은 인공고관절의 수명연장과 시술 시의 편의성을 위한 새로운 인공고관절의 개발이 요구되는 실정이다.

상기한 일반적인 인공 고관절은 비구컵과 라이너를 포함한 비구부분과, 원형의 대퇴골두를 포함하는 대퇴스템으로 크게 구분된다.

도 5는 상기 인공고관절의 원리를 나타낸 부분 단면도로서, 손상된 대퇴골(101) 내부를 파서 대퇴스템(103)의 스템(131) 부분을 삽입하여 고정하고, 상기 스템(131)의 끝단 경부(132)에는 대퇴골두의 역할을 하는 인공골두가 장착되며, 골반뼈(104)에는 수 개의 고정나사(151)나 시멘트로 인공비구소켓(105)이 장착된다. 이때 상기 인공비구소켓(105)에는 인너라이너(Inner Liner,106)가 장착되어 상기 인너라이너(106)와 인공 골두인 인너헤드(Inner Head,133)가 맞물려 운동하도록 하였다.

그러나, 상기 대퇴스템(103)의 스템(131)은 하부로 갈수록 단면이 축소되는 테이퍼 형상으로 구비되어 상기 대퇴골(101)에 삽입시 길이조정이 어렵거나 고정성이 양호하지 못하였으며, 보행시 대퇴부에 작용되는 수직하중에 의해 상기 스템(131)의 하부가 상기 대퇴골(101)의 내부에서 슬립(slip)되는 현상이 발생되어 다리길이가 짧아지거나 길어지는 문제점이 도출되어 환자에게 고통과 심적 부담감을 주었다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 도 6과 같이, 스템(131)의 표면에 수직방향으로 다수의 절개홈(131a)을 가공한 것이 개발되었으나, 이는 상기 스템(131)이 상기 대퇴골(101)의 내부에서 슬립(slip)되는 현상을 다소 방지할 수 있었을 뿐, 고정력이 약하여 시간이 경과됨에 따라 슬립(slip)되는 현상이 발생되어 인체하중을 뼈로 원활하게 전달하지 못하였다.

또한, 상기 대퇴스템(103)은 일체형으로 구비됨과 아울러, 상부가 약 135°로 굴곡된 형상으로 이루어져 인공 고관절 대치술 시술시, 상부가 굴곡된 상기 대퇴스템(103)을 상기 대퇴골(101)에 삽입하기 위해서는 연부조직을 약 15cm이상 과도히 절개하여 대치하는 바, 시술시 수술의 난해함 및 수술 후 환자의 회복속도의 장기화 등으로 불편함이 많았으며, 특히 과도하게 절개된 연부조직의 염증과 부작용이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 대퇴스템을 상/하부스템으로 조립형으로 구비하되, 하부스템을 직경이 축소되는 다단의 테이퍼 형상으로 구비함으로써, 연부조직을 소폭으로 절개한 후 하부스템의 길이를 정확하게 조절하며 대퇴골에 삽입시킬 수 있어 수술의 안정성과 편의성을 도모할 수 있고, 특히 대퇴골과의 고정성이 좋아 환자가 보행으로 인하여 압력을 가할 시, 인체 하중이 뼈로 용이하게 전달됨과 아울러, 하부스템이 대퇴골의 원위부로 슬립(slip)되어 빠지는 것을 방지할 수 있어 수술 후 다리 길이가 짧아지거나 길어지는 현상을 줄일 수 있는 대퇴스템을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 일측이 대퇴골에 삽입되고 타측에 인공골두가 결합되는 대퇴스템에 있어서, 상기 대퇴골(2)에 삽입하도록 외측에 다수의 고정부재(12)를 방사형으로 돌출시키되, 하부로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼 형상이면서 일정간격으로 단이 이루어진 고정턱(13)을 형성한 하부스템(11)과; 상기 하부스템(11)의 내측에 하부로 갈수록 단면이 축소되는 테이퍼 형상으로 구비되며 중앙부에 나선이 형성된 삽입홈(14)과; 상기 삽입홈(14)의 상측에 억지끼움방식으로 결합되는 중공부재(14a)와; 상기 중공부재(14a)에 억지끼움방식으로 상기 고정턱(13)까지 삽입되어 공간을 형성하고, 타측이 상기 인공골두의 인너헤드(4)가 결합되는 상부스템(16)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 상부스템(16)에 타격부재(20)의 타격력을 전달하는 착탈구(21)가 안착되도록 상기 상부스템(16)의 상/하부에 착탈구삽입홈(18)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 대퇴스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A-A"에서 바라본 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 대퇴스템의 분리단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 대퇴스템의 사용상태를 도시한 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템은 일측이 대퇴골에 삽입되고 타측이 인공골두가 결합되는 대퇴스템에 있어서, 상기 대퇴골(2)에 삽입하도록 외측에 다수의 고정부재(12)를 방사형으로 돌출시키되, 하부로 갈수록 단면이 축소되는 테이퍼 형상이며 일정간격으로 단이 이루어진 고정턱(13)을 형성한 하부스템(11)과, 상기 하부스템(11)의 내측에 하부로 갈수록 단면이 축소되는 테이퍼 형상으로 구비되며 중앙부에 나선이 형성된 삽입홈(14)과, 상기 삽입홈(14)의 상측에 억지끼움방식으로 결합되는 중공부재(14a)와, 상기 중공부재(14a)에 억지끼움방식으로 삽입되고, 타측이 상기 인공골두의 인너헤드(Inner Head,4)가 결합되는 상부스템(16)으로 구성된다.

상기 하부스템(11)과 상기 상부스템(16)의 결합으로 대퇴스템(10)을 구성하게 되며, 상기 하부스템(11)의 고정부재(12)는 횡방향으로 쐐기형상으로 돌출되는데, 하부방향으로 직경을 다단으로 축소시킨 원뿔형 형상으로 가공함으로써 직경이 변화되는 지점에는 각각 고정턱(13)이 형성된 것으로, 이러한 형상은 인체의 뼈 구조와 유사한 구조를 갖게 된다.

상기 하부스템(11)의 삽입홈(14) 내주면 상측에는 다수의 돌기홈(T1)이 형성되고, 상기 돌기홈(T1)에 착탈되도록 상기 중공부재(14a)의 외측에는 다수의 돌기(T2)가 돌출 형성되며, 상기 삽입홈(14)은 상기 상부스템(16)의 저부가 안착되도록 다단으로 축소시켜줌으로써 안착턱(15)을 형성하며, 상기 상부스템(16)을 상기 삽입홈(14)에 삽입시, 상기 상부스템(16)의 저부와 상기 삽입홈(14)의 하부 사이에는 공간이 형성된다.

또한, 상기 중공부재(14a)는 상기 상부스템(16)과 접촉되어 마모가 발생될 수 있는 바, 내마모성이 우수한 티타늄 합금으로 구비되는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 상기 하부스템(11)을 상기 대퇴골(2)에 삽입하고, 상기 상부스템(16)을 상기 인너헤드(4)에 결합한 상태로 상기 상부스템(16)을 상기 하부스템(11)의 삽입홈(14)에 삽입하는 방법으로 시술이 이루어져, 상기 대퇴스템(10)을 대치하기 위해 피부의 연부조직을 절개시, 약 5cm정도로 소폭으로 절개하여도 수술이 가능하며, 특히 상기 상부스템(16)이 결합되는 상기 삽입홈(14)에 공간이 형성되어 상기 대퇴스템(10)의 전체적인 중량을 줄일 수 있어 대퇴부에 무리한 충격이나 하중이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 수술시 상기 하부스템(11)의 길이를 조절하며 상기 대퇴골(2)에 원활하게 삽입함과 아울러, 수술 후 환자의 보행으로 인한 압력을 전달받아 상기 하부스템(11)이 자연스럽게 고정될 수 있도록 상기 대퇴골(2)의 내부 형상도 단면이 축 소되는 다단식의 원뿔형 형상으로 가공하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 상기 상부스템(16)은 상부에 상기 인너헤드(4)가 결합되도록 테이퍼 형상으로 경부(17)가 형성되고, 하부가 상기 삽입홈(14)에 삽입되도록 단면이 축소되는 테이퍼 형상으로 구비되며, 상/하측에 타격부재(20)의 타격력을 전달하는 착탈구(21)가 삽입되도록 착탈구삽입홈(18)을 형성하여 상기 상부스템(16)을 상기 삽입홈(14)에 용이하게 삽입하거나, 분리시킬 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 인공 고관절 대치술에 의거하여 설명하면, 대퇴부의 손상된 부분을 대체하기 위하여 먼저, 전신 마치 또는 하반신만 마취되는 척수 또는 척수경막외 마취를 한 후, 수술부위를 소독한다.

그리고, 대퇴부의 위쪽과 엉덩이 외측의 연부조직을 약 5cm 정도 절개하여 고관절부를 노출시킨 후, 손상된 대퇴골(2)의 골두 및 경부를 제거하고 비구측의 손상된 조직을 갈아내고 절개된 연부조직의 하방을 통해 인공 삽입물을 삽입 고정하게 된다.

즉, 골반뼈(7)에 인공비구소켓(6)을 고정하고, 상기 인공비구소켓(6)의 내측에 인너라이너(5)를 연계하여 장착한 후, 상부스템(16)의 경부(17)에 인너헤드(Inner Head,4)를 결합하여 상기 인너라이너(5)와 맞물려 운동하도록 시술하고, 상기 대퇴골(2)의 내부를 하부로 갈수록 단면이 축소되는 다단의 테이퍼형상으로 가공하여 하부스템(11)을 삽입 고정한다.

이때, 상기 하부스템(11)의 삽입홈(14) 중앙부에 형성된 나선에 봉재 형상의 고정구를 나사결함으로써 상기 하부스템(11)을 상기 대퇴골(2)에 용이하게 안착시 킬 수 있을 것이다.

또한, 상기 하부스템(11)은 외측에 방사형으로 돌출된 다수의 고정부재(12)에 의해 상기 하부스템(11)의 삽입되는 길이를 조절하며 상기 대퇴골(2) 내부에 안착시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 하부스템(11)을 상기 대퇴골(2)에 삽입시, 상기 고정부재(12)에 의해 정확하게 길이를 조절하며 안착시킴으로써 수술 후, 다리길이가 짧아지거나 길어지는 현상을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 고정부재(12)에 형성된 다수의 고정턱(13)은 상기 대퇴골(2) 내부에 형성된 단턱(3)에 각각 밀착되어 상기 대퇴골(2)의 내부뼈와의 고정력이 더욱 향상된다.

상기 하부스템(11)을 상기 대퇴골(2)에 삽입이 완료되면, 상기 삽입홈(14)에 티타늄 합금으로 구비된 중공부재(14a)를 억지끼움 방식으로 삽입하고, 이어서 상기 인너헤드(4)에 결합된 상기 상부스템(16)의 하부를 상기 중공부재(14a)에 억지끼움방식으로 결합한다.

이때, 상기 상부스템(16)을 상기 중공부재(14a)에 위치한 후, 상기 상부스템(16)의 상부에 형성된 착탈구삽입홈(18)에 착탈구(21)를 끼우고, 타격부재(20)로 타격함으로써 상기 상부스템(16)을 상기 삽입홈(14)의 안착턱(15)에 밀착되도록 삽입하게 된다.

한편, 상기 중공부재(14a)는 상기 삽입홈(14)에 별도로 분리되게 구비하지 않고 상기 삽입홈(14) 내측에 일체형으로 구비할 수도 있을 것이다.

상기 상부스템(16)이 상기 중공부재(14a)에 삽입되면, 상기 상부스템(16)의 저부와 상기 삽입홈(14)의 하부 사이에는 공간이 형성되고, 이로 인해 상기 대퇴스템(10)의 전체 중량을 줄일 수 있어 대퇴부에 무리한 충격이나 하중이 가해지는 것을 감소시켜줌으로써, 상기 대퇴부가 상기 대퇴스템(10)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 하부스템(11)의 중공부재(14a)에 억지끼움방식으로 삽입된 상기 상부스템(16)은 수술 후 인체 하중에 의해 더욱 견고하게 고정되고, 상호 밀착된 부분에서 마찰력이 발생되어 분리되거나 회전이 발생되지 않는다.

상기 상부스템(16)을 상기 하부스템(11)에 결합 한 후, 절개된 연부조직을 봉합함으로써 수술을 끝낸다.

상기와 같이 본 발명은 상기 인너헤드(4)에 상기 상부스템(16)을 결합하고, 상기 대퇴골(2)에 상기 하부스템(11)을 결합한 후, 상기 하부스템(11)의 삽입홈(14)에 상기 중공부재(14a)를 연계하여 상기 상부스템(16)을 결합하는 방법으로 인공 고관절 대치술이 이루어지는 것으로, 수술시 인공 고관절 부위의 연부조직을 5cm정도만 절개하여도 수술이 가능하고, 수술이 간편함과 아울러 연부조직의 손상을 적개함으로써 수술 후 환자의 회복속도를 단축시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 대퇴골(2)에 안착된 상기 하부스템(11)이 단면이 축소되는 다단의 테이퍼 형상으로 이루어져 환자가 보행으로 인하여 압력을 받을 시, 인체 하중이 용이하게 뼈로 전달되고, 상기 고정부재(12)와 상기 고정턱(13)에 의해 상기 대퇴골(2)에 견고하게 고정된 바, 상기 하부스템(11)이 상기 대퇴골(2)의 원위부로 슬립(slip)되어 빠지는 현상이 발생되지 않는다.

즉, 종래와 같이 인공 고관절 대치술은 일체형으로 구비된 대퇴스템을 사용함으로써, 수술시 연부조직을 과도하게 절개(약15cm)할 수 밖어 없었던 문제점 개선할 수 있는 방안과, 대퇴스템이 인체의 하중을 많이 받는 바, 상기 대퇴골 내부에서 슬립(slip)되지 않고 고정될 수 있는 구조 및, 대퇴스템으로 전달되는 인체하중을 지지함과 아울러 뼈로 용이하게 전달할 수 있는 구조는, 수술 후 안정성과 재수술의 발생여부를 판단하는 중요한 요소로, 구성상의 미세한 차이라도 효과에 있어서 상당한 차이가 발생되며, 이에 비추어 볼때 본원발명의 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템(10)은 의학상으로 매우 유용한 발명이라 할 수 있을 것이다.

이와같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구범위 뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하부스템을 대퇴골에 삽입하고 상부스템을 인너헤드에 결합한 후, 하부스템에 상부스템을 삽입하는 과정으로 인공 고관절 대치술이 이루어져 수술시, 연부조직을 소폭으로 절개하여도 수술이 가능하며, 이로 인해 수술후 환자의 회복속도가 빠르고 연부조직의 손상됨을 줄일 수 있는 장 점이 있다.

그리고, 하부스템의 외측으로 직경이 축소되는 다단의 테이퍼 형상으로 형성된 고정부재를 돌출시켜 대퇴골에 삽입되는 스템의 길이를 용이하게 조절하며 삽입할 수 있어 수술의 안정성과 편의성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정부재에 형성된 다수의 고정턱이 대퇴골의 단턱에 밀착됨에 따라 고정성이 양호하여 환자가 보행으로 인하여 압력이 대퇴스템에 전달될 때, 인체 하중을 뼈로 원활하게 전달시킴과 아울러, 스템이 대퇴골의 원위부로 슬립(slip)되어 빠지는 것을 방지할 수 있어 수술 후, 다리 길이가 짧아지거나 길어지는 현상을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 일측이 대퇴골에 삽입되고 타측에 인공골두가 결합되는 대퇴스템에 있어서,

   상기 대퇴골(2)에 삽입하도록 외측에 다수의 고정부재(12)를 방사형으로 돌출시키되, 하부로 갈수록 외경이 축소되는 테이퍼 형상이면서 일정간격으로 단이 이루어진 고정턱(13)을 형성한 하부스템(11)과;

   상기 하부스템(11)의 내측에 하부로 갈수록 단면이 축소되는 테이퍼 형상으로 구비되며 중앙부에 나선이 형성된 삽입홈(14)과;

   상기 삽입홈(14)의 상측에 억지끼움방식으로 결합되는 중공부재(14a)와;

   상기 중공부재(14a)에 억지끼움방식으로 상기 고정턱(13)까지 삽입되어 공간을 형성하고, 타측이 상기 인공골두의 인너헤드(4)가 결합되는 상부스템(16)으로 구성된 것을 특징으로 하는 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상부스템(16)에 타격부재(20)의 타격력을 전달하는 착탈구(21)가 안착되도록 상기 상부스템(16)의 상/하부에 착탈구삽입홈(18)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 조립이 가능한 다단식 원뿔형 대퇴스템.

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