KR100682684B1

KR100682684B1 - 준비된 환자의 골에 접합 고정시키기 위한 보철 관절 장치

Info

Publication number: KR100682684B1
Application number: KR1020067013931A
Authority: KR
Inventors: 로이 디. 블로에바움
Original assignee: 호프만, 아론, 에이.
Priority date: 2006-07-11
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2007-02-16
Also published as: KR20060084457A

Abstract

본 발명은 경골(40)의 상부 말단부를 세이핑한 후, 경골 부품(10)을 접합시키는데 사용되는 인터루더 툴(38)에 관한 것이다. 인터루더 툴(38)은 골격 부품(1)상에 흐름 제한벽(16)에 다라 형성된 커터 림(46)이 외부쪽으로 돌출된 핸들(44)상에 탑재된 기판(42)을 갖는다. 본 발명의 바람직한 형태에서, 커터 림(46)은 흐름 제한벽(16)과 스페이서 페그(14)의 높이 차에 상응하는 높이를 갖는다. 커터 림(46)은 기판(42)과 공동작용하여, 정량의 골격 부품(30)을 수용하는데 선택적으로 사용될 수 있는 얕은 공동부(48)를 한정한다.

Description

준비된 환자의 골에 접합 고정시키기 위한 보철 관절 장치 {A PROSTHETIC JOINT APPARATUS FOR CEMENTED FIXATION TO A PREPARED PATIENT BONE}

첨부된 도면은 본 발명을 설명한다. 이러한 도면에서,

도 1은 본 발명의 신규한 특징에 따라서 만들어진 무릎 보철을 위한 거꾸로 놓여 있는 상태의 경골 부품의 한 바람직한 형태를 보여주는 투시도이고,

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라서 전체적으로 절단된 전후 수직 단면도이고,

도 3은 보철 부품에 의해 한정되는 측부 개방형 골 접합제 공동부를 부분적으로 충전하기 위한 레벨러 도구를 보여주는 투시도이고,

도 4는 도 3의 선 4-4를 따라서 전체적으로 절단된 전후 수직 단면도이고,

도 5는 환자 경골의 상단부를 형성시키기 위한 인트루더 도구를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 6은 도 5의 선 6-6을 따라서 전체적으로 절단된 분해 수직 단면도이고, 인트루더 도구의 사용을 예시하며,

도 7은 준비된 경골과 관련하여 인트루더 도구의 제거 및 보철 부품의 배치를 보여주는 분해 조립된 투시도이고,

도 8은 경골 부품이 안치된 배치를 보여주는 분해 수직 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따라서 만들어진 대퇴부 부품을 보여주는 투시도이고,

도 10은 도 9의 대퇴부 부품에 의해 한정되는 측부 개방형 골 접합제 공동부를 부분적으로 충전하기 위한 레벨러 도구를 보여주는 투시도이고,

도 11은 도 10의 선 11-11을 따라서 전체적으로 절단된 수직 단면도이고,

도 12는 환자 대퇴골의 하단부를 형성시키기 위한 인트루더 도구를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 13은 도 12의 선 13-13을 따라서 전체적으로 절단된 분해 수직 단면도이고, 인트루더 도구의 사용을 나타내며,

도 14는 대퇴골로부터 인트루더 도구의 분리 및 대퇴부 부품의 배치를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 15는 준비된 환자 골에 설치된 대퇴부 부품을 보여주는 분해 수직 단면도이고,

도 16은 본 발명에 따라서 만들어지고 크기 조절에 적합한, 무릎 보철을 위한 거꾸로 놓여 있는 상태의 경골 부품의 대안적인 형태를 보여주는 투시도이고,

도 17은 도 16의 선 17-17을 따라서 전체적으로 절단된 전후 수직 단면도이며, 경골 부품과 분해 조립된 관계에서의 베어링 부재를 나타내고,

도 18은 도 16의 경골 부품의 평면도이고,

도 19는 도 16의 선 19-19를 따라서 전체적으로 절단된 중앙-측부 수직 단면도이며, 경골 부품으로 분해 조립된 관계에서의 베어링 부재를 나타내고,

도 20은 도 16의 경골 부품의 분해 조립된 투시도이고,

도 21은 도 16-20의 경골 부품과 함께 사용되는, 크기 조절에 적합한 인트루 더 도구의 투시도이고,

도 22는 도 21의 선 22-22를 따라서 전체적으로 절단된 전후 수직 단면도이고,

도 23은 도 21의 인트루더 도구의 평면도이고,

도 24는 도 21의 선 24-24를 따라서 전체적으로 절단된 중앙-측부 수직 단면도이고,

도 25는 도 21의 인트루더 도구의 제거 및 준비된 환자 골에 대한 도 16의 경골 부품의 배치를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 26은 본 발명의 추가의 대안적인 바람직한 형태에 따라서 형성된 경골 부품의 일부를 부분 수직 단면으로 도시하는 사시도이다.

동물, 특히 사람에게 인조 또는 인공 관절을 이식하는 메커니즘은 수년 동안 집약적인 연구 및 개발의 핵심이 되어왔다. 전형적으로, 인공 관절 메카니즘은 선택된 해부학적 관절, 예를 들어 고관절 또는 무릎관절의 전부 또는 일부를 대체하기 위해 선택된 구조적 특성 및 독특한 형태를 갖는 비교적 생체에 안정한 물질로 형성된 하나 이상의 이식 부품을 포함한다. 이식 부품은, 수술에 의해서 관절에 접근하고 하나 이상의 골 표면을 절제하여 여기에 이식 부품을 직접 부착시킴으로써 설치된다. 한 가지 일반적인 부착 방법은 절제시킨 골 표면과 보철 부품 사이 의 공간을 충전시키는 그라우팅 재료로서 사용되는 골 접합제, 예컨대 메틸 메타크릴레이트 기재 접합제 등을 이용하는 것이다. 또 다른 부착 방법은 수술 후에 골 및/또는 조직의 내부 성장이 이루어지도록, 보철 부품 상에서 일정 위치로 조절된 공극의 표면 코팅에 의존하는 것이다.

보철 부품을 접합제로 부착하는 것은 비교적 빠르고 쉽게 수행될 수 있고, 부착 경계면의 강도가 (예를 들어, 골의 내부 성장에 의해) 증가하는 수술후 기간을 필요로 하지 않지만, 일부 문제점 및 단점이 접합된 부품에 대해 나타난다. 더욱 구체적으로, 보편적인 수술에서, 골 접합제는 보철 부품상에 형성된 부착 표면에 도포되고, 그 다음 이러한 부착 표면은 환자의 준비된 골에 가압되어 접합 고정된다. 그러나, 그러한 가압 정위 동안에, 골 접합제의 일부가 부착 경계면으로부터 외부 측면으로 빠져나와 손실된다. 또한, 보철 부품은 다소 위로 두드러지거나 경사진 지점의 환자의 골상에서 가압될 수 있어서, 접합제 맨틀의 두께가 일부 영역에서는 두껍고 다른 영역에서는 얇게 될 수 있다. 이러한 불균일한 접합제 맨틀의 두께는 부착 경계면의 최적 강도를 약하게 함으로써, 수술후에 보철 부품이 환자의 골로부터 분리되는 바람직하지 못한 위험이 있을 수 있다.

그러므로, 부착 경계면에서 실질적으로 균일한 두께를 갖는 조절된 접합제 층 및 맨틀을 제공하도록, 환자의 준비된 골에 접합제로 부착되기에 적합한 유형의 보철 부품을 개선하는 것이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시키며 또한 그와 관련된 장점을 제공한다.

본 발명은 일반적으로 무릎관절, 및 고관절 등과 같은 사람의 관절을 재구성하는데 사용되는 보철 장치의 개선에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 개선된 보철 부품 및 실질적으로 최적 강도의 부착 경계면을 달성하는 방식으로, 환자의 준비된 골에 보철 부품을 접합제로 부착시키는 방법에 관한 것이다.

발명의 요약

본 발명에 따르면, 접합제 층 및 맨틀이 부착 경계면에서 조절된, 실질적으로 균일한 두께를 갖도록 보철 부품을 환자의 준비된 골에 접합제로 부착하기 위한 개선된 보철 부품 및 이와 관련된 정위 방법이 제공된다. 본 발명의 보철 부품은 무릎관절 또는 고관절 등과 같은 다양한 인공 관절에 사용하기에 적합하다.

본 발명의 보철 부품은 절제시킨 환자의 골과 사실상 결합되게 끼워맞추기(mated fit) 위한 크기 및 모양을 갖는, 소정의 전형적으로 홈이 파인 형태의 부착 표면을 포함한다. 바람직한 형태에서, 소정의 높이를 갖는 다수의 스페이서 페그(spacer peg)가 제공되는 것이 바람직하며, 부착 표면으로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 부착 표면은 흐름 제한벽에 의해 경계가 이루어져 있고, 흐름 제한벽은, 스페이서 페그가 제공되는 경우에, 스페이서 페그의 높이 보다 높은 소정의 높이를 갖는다. 한 가지 바람직한 형태에서, 흐름 제한기는 부착 표면으로부터 위쪽으로 뻗어 있는 언더컷(undercut) 형태의 내측 표면을 한정한다.

보철 부품상의 흐름 제한벽을 안치하여 수용하기 위한 크기 및 형태를 갖는 얕은 리세스(recess)를 형성시키기 위해 절개된 환자의 골과 결합되는 인트루 더(intruder) 도구가 제공된다. 바람직한 형태에서, 인트루더 도구는 바닥 판과 그 위에 돌출 커터 림(cutter rim)을 포함하여 환자 골과 맞물려서 얕은 리세스를 형성시킨다. 인트루더 도구의 바닥 판과 림은 얕은 리세스 형성 단계 동안 다공성 해면골 내로 가압될 수 있는 소정량의 골 접합제를 수용하는데 사용될 수 있는 측부 개방형 공동부를 한정한다.

흐름 제한벽은 보철 부품의 부착 표면과 공조하여 추가량의 골 접합제를 수용하는 측부 개방형 공동부를 한정한다. 레벨러 도구는 보철 부품 공동부 내로 가압되어 결합 수용되는(mating press-in reception) 형태의 헤드를 가져, 최소한 스페이서 페그의 상단부 보다 약간 높지만 흐름 제한벽의 림 보다 낮은 높이로 골 접합제를 균일한 층으로 분산시키며, 과량의 골 접합제는 레벨러 도구 헤드에 형성된 배출구를 통해 빠져 나온다.

그 다음, 보철 부품은 환자의 준비된 골상에 가압되어 끼워맞추어지고, 이때 흐름 제한벽은 얕은 리세스내로 안치된다. 이와 관련하여, 얕은 리세스는 흐름 제한벽이 상기 리세스의 바닥과 접촉하는 경우에, 부착 표면을 환자의 준비된 골로부터 소정 간격으로 배향시키는 작용을 하기에 적당한 깊이로 형성된다. 이러한 간격은 흐름 제한벽이 얕은 리세스내에 안치될 때 환자의 준비된 골 상에 접촉하여 안치되는 높이를 가진 스페이서 페그를 포함함으로써 더 조절된다. 보철 부품의 공동부내에 함유된 골 접합제는 흐름 제한벽에 의해 한정되어, 누출이 저지되고 환자 골로 침투되며, 추가로 환자 골과 이식 보철 사이에서 밀접하게 표면 대 표면 접촉된 실질적으로 균일한 두께의 맨틀을 형성한다. 이렇게 하여, 강한, 실질적으 로 최적의 강도로 접합된 부착 경계면이 획득된다.

본 발명의 대안적인 바람직한 형태에 따라서, 보철 부품 및 인트루더 도구는 광범위한 환자 골 크기에서 사용될 수 있도록 크기 조절을 위하여 제작될 수 있다. 이러한 형태에서, 보철 부품은 미끄럼식 인터피팅(slidable interfitting) 키(key) 및 키웨이(keyway)를 각각 포함하는 한 쌍의 부품 부재를, 키웨이에 관하여 선택된 조절 위치에서 키로 상기 부품 부재를 잠그기 위한 수단과 함께 포함한다. 두 부품 부재는 각각 흐름 제한벽의 일반적으로 U자형 세그먼트를 추가로 포함하며, 상기 U자형 세그먼트의 말단은 크기 조절 범위 내에서 미끄럼식으로 중첩된다. 인트루더 도구는 커터 림을 형성하기 위하여 크기 조절의 범위내에서 미끄럼식으로 중첩되기에 적합한 일반적으로 U자형 커터 세그먼트와 함께, 미끄럼식 인터피팅 키 및 키웨이 및 관련 잠금 수단을 각각 포함하는 한 쌍의 도구 부재를 또한 포함한다.

본 발명의 기타의 특징 및 이점은 본 발명의 원칙을 실시예에 의해서 보여주는 첨부된 도면과 함께 기재된 하기 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

도면에 도시된 바와 같이, 도면 부호 (10)으로 도 1에 일반적으로 나타낸 보철 부품은 무릎 관절 또는 고관절과 같은 관절을 재구성하는 과정에서 환자의 신체에 이식시키기 위해 제공된다. 도 1-3은 무릎 보철의 일부를 형성하는 경골 부품 형태의 보철 부품(10)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 보철 부품(10)은 준비된 환자 골(도 5 내지 도 8)에 접합제로 부착시키기 위한 부착 표면(12)을 포함한다. 부착 표면(12)은 조절된 두께, 바람직하게는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 접합제 층 또는 맨틀(18)(도 8 참조)에 의해 한정되는 부착 경계면을 달성하기 위해 다수의 비교적 짧은 돌출 스페이서 페그(14) 및 주위에 있는 이보다 높은 흐름 제한벽(16)과 관련된 예시적 구체예로 도시된다.

경골 보철 부품(10)은 준비되거나 절제된 환자 경골의 상단부에 후속 부착되는, 밑면에 형성된 부착 표면(12)의 상세 구성을 나타내기 위해 거꾸로 된 배향으로 도 1-3에 도시된다. 도시된 경골 부품(10)은 통상적으로, 결합되는 대퇴부 부품(도 9 참조)의 볼록하게 만곡된 관절구를 수용하고 지지하기 위해 오목하게 형상화된, 위를 향해 제공되는 베어링 부재(20)를 제공한다. 이러한 베어링 부재(20)는 보통 폴리에틸렌 등과 같은 고밀도 플라스틱 물질로 형성된다. 도 1-3은 고밀도 플라스틱 물질로 형성된 단일 구성의 경골 부품(10)을 도시하고 있으나, 베어링 부재(20)가 티타늄 또는 티타늄 합금, 또는 그 밖의 적합한 생적합성 물질과 같은 대체 물질로 제작된 경골 트레이 또는 플랫폼과 조립하기 위한 별도의 부품으로서 제공되거나, 대안적으로 적합한 생적합성 금속 물질로부터 전적으로 형성된 경골 부품으로서 제공될 수 있음은 물론이다.

경골 부품(10)의 밑면은 실질적으로 평평하거나 평탄한 표면내에 형성된 얕은 교차 그루브(23)의 어레이를 통상적으로 포함하는 부착 표면(12)을 한정한다. 스페이서 페그(14)는 조절된 높이 및 바람직하게는 균일한 높이를 갖는 이러한 평탄한 표면으로부터 외부로 돌출된다. 본 발명의 바람직한 형태에 따라 도 1에 최적으로 도시된 바와 같이, 중앙 한 쌍 및 측부 한 쌍의 스페이서 페그(14)는 각각 전후로 일정 간격으로 제공된다. 또한, 스페이서 페그(14)는 골 접합제와의 기계적 맞물림을 향상시키기 위해 만곡된 형상, 바람직하게는 오목한 윤곽의 형상을 갖는데, 이에 대해서는 보다 상세하게 기술되어질 것이다.

흐름 제한벽(16)은 부착 표면(12) 및 이로부터 돌출되어 있는 스페이서 페그(14)를 둘러싸거나 한계를 정한다. 바람직한 형태로서, 흐름 제한벽(16)은 경골 부품(10)의 외주로부터 단거리로 안쪽으로 형성되어, 거친 표면 조직을 갖도록 구성될 수 있거나 그렇지 않다면 다공성 골 내부성장 표면을 갖도록 형성될 수 있는 외주 영역(24)를 형성시킨다. 흐름 제한벽(16)의 높이는 도 1 및 2에 최적으로 도시된 바와 같이 스페이서 페그(14)의 높이 보다 높다. 하나의 바람직한 형태로서, 스페이서 페그(14)는 약 2mm의 거리로 부착 표면으로부터 상향으로 돌출되며, 반면에 흐름 제한벽(16)은 약 6mm의 거리로 부착 표면으로부터 상향으로 돌출된다. 흐름 제한벽(16)은 스페이서 페그(14) 및 부착 표면(12)과 함께 다량의 골 접합제를 수용하기 위한 측부 개방형 공동부(26)를 형성시킨다.

도 3 및 4는 실질적으로 균일한 깊이까지 다량의 골 접합제(30)로 경골 부품(10)의 골 접합제 공동부(26)의 부분 충전에 사용하기 위한 레벨러 도구(28)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 레벨러 도구(28)는 손잡이(34)상에 고정된 헤드(32)를 가지며, 상기 헤드(32)는 경골 부품(10)의 골 접합제 공동부(26)내로 가압되어 미끄럼식으로 끼워맞추어져 수용되기(slide-fit press-in reception) 위한 일정한 크기 및 형상을 갖는다. 과량의 골 접합제(30)가 초기에 이 공동(26)에 정위된 후, 레벨러 도구(28)가 사용되어 골 접합제(30)를 균일한 깊이로 분포시킨다. 이 러한 분포 단계는 도구 헤드(32)를 공동(26)으로 가압시키고, 스페이서 페그(14)를 커버하기에 충분하지만 흐름 제한벽(16)의 상단부보다 아래인 균일한 깊이로 골 접합제를 분산시킴으로써 수행된다. 바람직한 형태로서, 접합제(30)는 페그(14)의 상단부보다 약 2-4mm 높은 깊이로 공동부(26)내에서 평탄화된다. 도 4는 경골 부품 공동(26)으로 부분적으로 가압된 레벨러 도구(28)의 헤드(32)를 도시하며, 이는 외부 림(32')이 흐름 제한벽(16)의 상단부와 맞물려질 때까지 헤드(32)가 공동(26)내로 가압되는 것으로 이해된다. 과량의 골 접합제 및 공기는 도구 헤드(32)내에 형성된 다수의 배출구(36)를 통해 새어나간다.

도 5 및 6은 경골 부품(10)의 후속적인 접합제 배치를 위한 경골(40)의 상단부를 형성시키기 위한 인트루더 도구(38)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 인트루더 도구(38)은 보철 부품(10)상에 흐름 제한벽(16)에 합치하는 형상으로 형성된 외측으로 돌출된 커터 림(46)를 가지면서, 손잡이(44)에 고정된 바닥판(42)을 갖는다. 커터 림(46)는 본 발명에 바람직한 형태에 따르면, 흐름 제한벽(16)의 높이와 스페이서 페그(14)의 높이 사이의 차에 상응하는 높이를 갖는다. 커터 림(46)는 바닥판(42)과 공조하여 다량의 골 접합제(30)를 수용하기 위해 임의로 사용될 수 있는 얕은 공동부(48)을 형성시키며, 도 5는 바닥판(42)과 커터 림(46)의 구성을 상세하기 도시하기 위해 부분적으로 충전된 상태의 이러한 공동부(48)을 도시한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 인트루더 도구(38)는 부분적으로 환자의 준비된 골(40)에 대하여 가압된다. 충격 도구(50)는 커터 림(46)가 환자의 준비된 골에서 얕은 리세스(52)를 형성하도록 인트루더 도구(38)를 환자 골에 대하여 박아넣는데 사용될 수 있다. 동시에, 인트루더 도구(38)에 의해 운반된 골 접합제(30)가 커터 림(46)에 의해 규정된 영역내의 다공성 해면골내로 가압되어 충전된다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 그 후, 인트루터 도구(38)가 환자의 골(40)로부터 분리된 후, 보철 부품(10)이 가압 배치된다. 보철 부품(10)은 흐름 제한벽(16)이 얕은 리세스(52)내로 단단히 고정되면서 정위된다. 이는 준비된 환자 골과 단단히 접촉하는 다수의 스페이서 페그(14)에 의해 부착 표면(12)을 준비된 환자 골과 소정의 이격 관계로 위치시킨다. 이러한 위치에서, 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 골 접합제(30)는 다공성 환자 골내로 가압되어 골과 긴밀히 결합 접촉하는 계면 층을 형성하며, 인트루더 도구(38)에 의해 골내로 사전 가압된 임의의 골 접합제와 긴밀히 결합한다. 또한, 이러한 골 접합제(30)는 스페이서 페그(14)를 둘러싸는 영역에서 경골 부품에 의해 운반된 또 다른 골 접합제와 긴밀히 접촉되어, 최소 두께 접합제 맨틀(18)을 형성한다. 이 맨틀(18)은 전체 부착 경계면에 걸쳐서, 조절된, 실질적으로 균일한 깊이를 갖는다. 중요하게는, 흐름 제한벽(16)이 메이팅(mating) 리세스(52)와 공조하여, 골 접합제(30)가 측면 이탈하는 것을 방지하며, 이로써, 실질적으로 최적화된 강도의 부착이 이루어진다.

도 9 내지 15는 본 발명을, 또 다른 보철 부품, 즉, 보철 무릎 관절에 대한 대퇴부 부품(110)에 대해 도시한다. 대퇴부 부품(110)에 대한 일반적 구성 및 관련된 부착 방법은 도 1 내지 8에 도시된 경골 부품(10)에 대해 이미 도시되고 기술된 것과 부합하며, 이로써, 도 1 내지 8에 이미 도시되고 기술된 구조와 매우 유사한 도 9 내지 15에 도시된 구조가 100이 증가된 공통 참조 부호에 의해 확인될 것 이다.

더욱 상세하게는, 대퇴부 부품(110)은 환자의 대퇴골(140)의 준비된 하단부와 실질적으로 결합되게 끼워맞추기 위한 다면형 기하학적 구조를 갖는다 (도 12 내지 15). 다면 형태는 흐름 제한벽(116)과 조합된 형태로, 부착 표면(112)을, 다수의 직립한 짧은 스페이서 페그(114)와 함께 포함한다. 적합한 얕은 그루브(123)는 일반적으로 부착 표면(112)내에 형성된다. 스페이서 페그(114)는 흐름 제한벽(116)의 높이 보다 낮은 높이를 갖는다. 흐름 제한벽(116)은 스페이서 페그(114) 및 부착 표면(112)과 공조하여, 경골 부품(10)에 대해 이미 기술된 도구과 유사한 레벨러 도구(128)(도 10과 도 11)에 의해 스페이서 페그(114)의 상단부보다 높은 깊이로 평탄화된 소정량의 골 접합제(130)(도 11)를 수용하기 위한 측부 개방형 공동부(126)를 형성시킨다. 레벨러 도구(128)는 배출구(136)가 있는 헤드(132)와 핸들(134)을 포함한다.

인트루더 도구(138)은 환자의 절제된 대퇴골(140)의 최종 성형을 위해 도 12와 13에 도시된 바와 같이 제공된다. 도시된 바와 같이, 인트루더 도구(138)는 한쌍의 핸들(144)에 탑재된 다면 바닥판(142)을 지니며, 짧은 커터 림(146)이 대퇴부 부품(110)의 흐름 제한벽(116)에 일반적으로 부합하는 형태로 바닥판으로부터 돌출되어 있다. 따라서, 측부 개방형 공동부(148)는 다량의 골 접합제(130)를 수용하기 위해 사용될 수 있는 인트루더 도구(138)상에 형성된다. 다시 한번, 예시용 도면은 인트루더 도구의 구성을 상세히 나타내기 위해 골 접합제(130)로 단지 부분 충전된 공동부(148)를 도시한다. 인트루더 도구는 도구(150)에 의해(도 13) 환자 골에 가압되고, 밀착되어, 얕은 리세스(152)를 형성시킴과 동시에, 골 접합제(130)를 다공성 해면골내로 박아넣을 수 있다.

인트루더 도구를 후속 제거하면(도 14) 도 14와 15에 도시된 바와 같이, 이전에 충전된 골 접합제에 의해, 대퇴부 부품(110)이 안치될 수 있다. 흐름 제한벽(116)은 형성된 리세스(152)내에서 환자 골과 접촉하는 스페이서 페그(114)에 의해 안치된다. 결과적으로, 조절되면서 바람직하게는 균일한 두께를 갖는 접합제 맨틀(118)이 부착 경계면을 가로질러서, 해면골내로 사전 가압된 임의의 골 접합제와 긴밀 결합된 관계를 형성하도록 제공된다. 실질적으로 최적 강도 부착 경계면이 생성된다.

도 16 내지 24는 보철용 무릎 관절에 대한 또 다른 대퇴부 부품(210)에 대한 본 발명의 또 다른 바람직한 형태로서, 대퇴부 부품(210) 및 관련된 변형된 인트루더 도구(250)가 다수의 환자에서 소정의 크기 범위내의 골에 사용하기에 적합한 크기 범위 내에서 크기 조정에 적합한 형태를 예시한다. 전체적 구성 및 관련된 부착 방법은 도 1 내지 8에 대해 이미 도시되고 기술된 것과 부합하며, 이로써, 이미 도시되고 기술된 구조와 매우 유사한 도 16 내지 24에 도시된 구조가 200이 증가된 공통 참조 부호에 의해 확인된다.

더욱 상세하게는, 대퇴부 부품(210)은, 도 16 내지 19에 도시된 바와 같이 조립되는 경우, 흐름 제한벽(216)에 의해 둘러싸이거나 경계지워진 부착 표면(212)에 의해 밑면을 규정하는 한 쌍의 미끄럼식으로 상호연결된 보철 부품 부재(60 및 62)를 포함한다. 부착 표면(212)은 표면의 상세한 설명없이 도시되지만, 이러한 부착 표면(212)이 도 1에 도시된 얕은 교차성 그루브(23)와 같은 표면 불연속성 어레이를 포함할 수 있고, 전형적으로 포함할 것으로 이해될 것이다. 더욱이, 도 16 내지 20에는, 부착 표면(212)으로부터 상향으로 뻗어있는 다수의 짧은 스페이서 페그(214)가 예시되어 있지만, 이러한 스페이서 페그(214)는 임의적이며, 생략될 수 있다. 대퇴부 부품(210)의 상부면은 적합한 베어링 부재(220)의 안치 수용 및 지지를 위해, 예를 들어 도 17과 19에 가장 잘 도시된 바와 같이 공동부(64)내로의 스냅-피트 마운팅(snap-fit mounting)에 의해 개조된다.

2개의 보철 부품 부재(60 및 62)(도 16 내지 20)은 공동으로 흐름 제한벽(216)을 규정한다. 이와 관련하여, 두개의 보철 부품 부재(60 및 62)가 미끄럼식으로 인터피팅되는 중앙 및 측부 부품의 형태로 도시되어 있으며, 각각 일반적으로 U자 형상의 직립 상태의 벽 세그먼트(66 및 68)을 포함한다. 이러한 두개의 벽 세그먼트(66,68)는 보철 부품 부재(60,62)가 조립되는 경우에 개방 측부가 서로 마주하도록 배열된다. 중요하게는, 벽 세그먼트(66,68)은 이들의 단부가 미끄럼식으로 중첩되어 외접하는 흐름 제한벽(216)을 한정하도록 크기가 조절된다.

보철 부품 부재(60)는 중앙-측부 축을 따라 개방되도록 이의 부착 표면 부분 내에서 일반적으로 중앙에 형성된 측부 개방형 키웨이(70)를 한정하는 형태이다. 도 17 및 20에 도시된 바와 같이, 키웨이(70)는 언더컷 형태의 그루브(72)를 포함한다. 나머지 보철 부품 부재(62)은 키웨이(70)내로 실질적으로 미끄럼식으로 끼워맞추어져 결합 수용되기 위한, 이의 부착 표면의 연장부로서 중앙-측부 축을 따라 돌출되는 측부 돌출 키(74)를 규정하도록 구성된다. 키(74)는 키웨이 그루 브(72)내로 미끄럼식으로 끼워맞추어져 수용되기 위해 외측으로 연장되는 립(76)을 갖는 측부 엣지를 규정한다. 이러한 구성으로, 두개의 보철 부품 부재는 특정 환자에서 환자의 준비된 골을 적절하게 끼워맞추기 위해 경골 부품(210)을 조절하도록 중앙-측부 방향으로 크기가 조정되는 방식으로 미끄럼식으로 인터피팅된다. 현저한 범위의 크기 조정을 통해, 벽 세그먼트(66,68)는 미끄럼식으로 중첩되어 외접하는 흐름 제한 벽(216)을 규정한다.

잠금 수단은 바람직한 조정 위치에 두개의 보철 부품 부재를 확실하게 맞물리게 하기 위해 제공된다. 도 16 내지 20은 바람직한 형태의 잠금 수단을 도시하고 있으며, 키(74)의 길이를 따라 이격된 위치에 형성된 다수개의 하향 개방되어 있는, 바람직하게는 원추형 구멍의 스크류 포트(78)를 포함한다. 이러한 스크류 포트(78)는 키웨이(70)의 바닥(82)에 형성된 하부의 쓰레딩된 보어(bore)(80)과 함께 일렬로 배열된다. 이러한 배열은 하나 이상의 스크류 포트(78)를 보어(80)과 함께 일렬로 배열시키도록, 중앙-측부 조정의 다수 위치를 제공한 다음, 하나 이상의 잠금 스크류(83)를 설치함으로써 부품의 맞물림을 확실히 한다.

도 21 내지 24는 도 16 내지 20의 경골 부품(210)을 설치하는 방법에 사용하기 위한 변형된 인트루더 도구(250)를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 변형된 인트루더 도구(250)는 조정가능한 미끄럼 끼워맞춤 상호연결을 위해 설계된 한쌍의 도구 부재(84, 86)에 의해 조합적으로 규정되는 바닥판(242)를 포함한다. 두개의 도구 부재(84, 86)는 미끄럼식으로 중첩되고 인터피팅되는 관계로 조립되는 개방 측부를 가지는 각각 한쌍의 일반적으로 U자 형상의 림 세그먼트(88 및 90)에 의해 직립 상태의 외접하는 커터 림(246)을 형성한다. 상응하는 경골 부품(210)에 유사하게, 도구 부재(84)는 도구 부재(86) 상의 돌출 립(98)을 가지는 엣지를 갖는 중앙 및 측부 연장되는 키(96)의 미끄럼 끼워맞춤 수용을 위해 그루브(94)에 의해 라이닝된 중앙 및 측부 개방된 키웨이(92)를 규정한다. 하나 이상의 잠금 스크류(100)은 선택된 크기 조정 위치에서 도구 부재(84,86)를 함께 맞물리게 하기 위해 키(96)의 하나 이상의 스크류 포트(102)를 통해 키웨이(92) 아래 표면에서 하부에 있는 쓰레딩된 보어(104)로 고정된다. 핸들(244)는 도구 부재(84) 상에 구비된다.

사용시, 경골 부품(210)은 도 25에 도시된 바와 같이 환자의 준비된 골(40)과 적합하게 맞춰지도록 크기가 조정된다. 인트루더 도구(250)는 이후 동일 크기로 경골 부품에 대해 크기가 조정된다. 인트루더 도구(250)은 이후 도 5 내지 7에 대해 이미 기술된 바와 같이 사용되어 환자의 준비된 골(40)의 얕은 리세스(52)(도 25)를 절단할 수 있다. 이후, 경골 부품(210)은 적합하게는 골 접합제(30)로 채워진 후, 얕은 리세스(52)내 안치된 흐름 제한벽(216)을 사용하여 환자의 골에 대해 위치된다. 흐름 제한 벽(216)은 리세스(52)내에서 바닥에 닿아 골 표면으로부터의 소정의 사실상 균일한 간격으로 부착 표면(212)를 배치한다. 스페이서 페그(214)는 경우에 따라 추가로 환자의 골과 접촉하여 올바른 끼워맞춤이 확실히 이루어지도록 한다.

도 26은 상기 기재된 각각의 구체예에 적용될 수 있는 본 발명의 또 다른 변형예를 도시한 것이다. 도 26은 도 1의 경골 부품(10) 또는 도 16의 경골 부 품(210)에 따라 구성될 수 있는 경골 부품(310)의 일부를 도시한 것이다. 이러한 변형에서, 경골 부품(310)은 직립한 흐름 제한벽(316)에 의해 둘러싸이거나 외접하는 부착 표면(312)를 포함한다. 중요하게는, 상기 흐름 제한벽(316)은 부착 표면(312)로부터 상향으로 연장된 내측면(317)을 규정하며, 이러한 내측면(317)은 언더컷 형태이다. 바람직한 형태에서, 내측면(317)은 도 26에 도시된 바와 같이 각을 형성하여 상향 및 내향으로 부착 표면(312)로부터 연장되어, 짧은 상향 연장 세그먼트로 종료된다. 언더컷 표면(317)은 경골 부품이 환자의 준비된 골에 안치되는 경우에 골 접합제와 효과적으로 맞물림한다.

보철 부품(10) 및 본 발명의 관련된 부착 방법에 대한 여러가지 추가의 변형 및 개선점이 당해 기술자들에게는 자명할 것이다. 이와 관련하여, 본 발명의 원리는 무릎 관절용 슬개 이식체, 둔부 골절용 관골구 컵 및 기타 인공 보철 장치를 포함하는 여러 가지 인공 보철 결합 부품에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 하기 첨부되는 청구의 범위에서 언급되는 바를 제외하고는 상기 설명 및 첨부되는 도면에 의해 제한되지 않는 것으로 의도된다.

본 발명은 일반적으로 무릎관절, 및 고관절 등과 같은 사람의 관절을 재구성하는데 사용되는 보철 장치의 개선이라는 발명의 효과를 갖는다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 개선된 보철 부품 및 실질적으로 최적 강도의 부착 경계면을 달성하는 방식으로, 환자의 준비된 골에 보철 부품을 접합제로 부착시키는 방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

Claims

환자의 준비된 골에 보철 관절 부품을 결합되게 끼워맞추고 접합제로 부착시키기 위한 보철 관절 장치에 있어서, 상기 장치는,

부착 표면 및 상기 부착 표면의 일부 또는 전부와 경계를 이루는 흐름 제한벽을 한정하는 보철 관절 부품으로서, 상기 부착 표면과 상기 흐름 제한벽이 공조하여 소정량의 골 접합제를 수용하기 위한 측부 개방형 공동부를 한정하는 보철 관절 부품;

환자의 준비된 골에 결합되게 끼워맞추기 위한 크기 및 형태를 가진 상기 흐름 제한벽으로서, 보철 관절 부품이 환자의 준비된 골에 끼워맞추어지는 경우, 공동부 내로의 골 접합제의 주입 및 공동부 내의 골 접합제의 상당 부분이 부착 표면과 환자의 준비된 골 사이로부터 빠져나가는 것을 방지하는 수단으로 작용하는 것을 특징으로 하는 상기 흐름 제한벽; 및

상기 흐름 제한벽 보다 낮은 높이로 부착 표면으로부터 위쪽으로 돌출되어 있는 하나 이상의 스페이서 페그로서, 상기 보철 관절 부품이 환자의 준비된 골과 끼워맞추어지는 경우, 상기 부착 표면과 환자의 준비된 골 사이에 소정 두께의 골 접합제 맨틀을 형성하기 위해 상기 부착 표면을 환자의 준비된 골과 소정의 이격된 관계로 유지시키는 상기 하나 이상의 스페이서 페그를 포함하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 상기 부착 표면이 하나 이상의 그루브를 가짐을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 스페이서 페그가 다수의 스페이서 페그를 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 상기 스페이서 페그가 비선형 형태를 가짐을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 상기 흐름 제한벽이 부착 표면의 주위를 한정함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 상기 흐름 제한벽이 부착 표면으로부터 위로 연장되는 언더컷 형태의 내측면을 한정함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 환자의 준비된 골에서 얕은 리세스를 형성시키기 위한 수단을 추가로 포함하며, 리세스는, 보철 부품이 환자의 준비된 골에 끼워맞추어지는 경우, 흐름 제한벽을 결합되게 끼워맞추어 수용하기 위한 크기 및 형태를 가짐을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제7항에 있어서, 상기 리세스 형성 수단이 환자의 준비된 골과 맞물려서 리 세스를 형성시키도록 바닥판으로부터 돌출된 커터 림을 갖는 바닥판이 구비된 인트루더 도구를 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제7항에 있어서, 상기 리세스 형성 수단이, 보철 부품이 환자의 준비된 골에 끼워맞추어지는 경우, 부착 표면에 근접한 위치에서 환자의 준비된 골에 소정량의 골 접합제를 압착시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제8항에 있어서, 상기 인트루더 도구가 상기 인트루더 도구의 크기를 선택적으로 조절하기 위한 한 쌍의 미끄럼식 인터피팅 도구 섹션 및 크기 조절의 선택된 위치에 인터피팅 도구 섹션을 고정하기 위한 잠금 수단을 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제10항에 있어서, 상기 인터피팅 도구 섹션이 서로 미끄럼식으로 인터피팅되는 경우, 상기 인터피팅 도구 섹션이 미끄럼식으로 중첩되며 인터피팅되는 관계로 되어 있는 개구 말단을 갖는 한 쌍의 U자형 커터 림 세그먼트를 각각 포함하며, 커터 림 세그먼트는 공조하여 커터 림을 한정함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제10항에 있어서, 상기 한 쌍의 미끄럼식 인터피팅 도구 섹션이 각각 미끄럼식 인터피팅 키 및 키웨이를 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제10항에 있어서, 상기 잠금 수단이 한 쌍의 미끄럼식 인터피팅 부품 부재를 서로 연결시키는 하나 이상의 잠금 스크류를 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제1항에 있어서, 상기 스페이서 페그의 높이보다 적어도 약간 높은 깊이를 가진 층으로 소정량의 골 접합제를 보철 부품의 공동부에 충전시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.
제14항에 있어서, 상기 충전 수단이, 공동부내로 미끄럼식으로 결합 수용되는 헤드를 갖는 레벨러 도구를 포함함을 특징으로 하는 보철 관절 장치.