KR100831334B1 - Buffered hip resurfacing device - Google Patents

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Abstract

대퇴 골두의 표면만 절제하고 인공 고관절을 대치하는 골두 표면치환 시스템이 제공된다. 골두 표면치환 시스템은 대체로 반구형이고 평활한 외부 지지면과 안쪽을 향하여 경사지고 평활한 내부 지지면을 구비하는 인공 골두부; 및 중공부를 구비하는 원뿔대 형상을 가지며, 상기 인공 골두부의 경사진 내부 지지면과 접촉하는 외면과 대퇴 골두의 골조직과 접촉하는 내면을 구비하는 완충슬리브를 포함한다.A head surface replacement system is provided that only removes the surface of the femoral head and replaces the artificial hip. The head replacement surface system includes an artificial head having a generally hemispherical and smooth outer support surface and an inwardly inclined and smooth inner support surface; And a buffer sleeve having a truncated conical shape having a hollow portion and having an outer surface contacting the inclined inner support surface of the artificial head and an inner surface contacting the bone tissue of the femoral head.

인공 골두, 완충슬리브 Artificial head, buffer sleeve

Description

완충고정 방식의 골두 표면치환 장치{BUFFERED HIP RESURFACING DEVICE}BUFFERED HIP RESURFACING DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템의 인공 골두부를 도시하는 도면,1 is a view showing the artificial head of the head surface replacement system according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템의 완충슬리브를 도시하는 도면,2 is a view showing a buffer sleeve of the head surface replacement system according to the present invention,

도 3은 도 1에 도시된 인공 골두부의 단면도,3 is a cross-sectional view of the artificial head of Figure 1,

도 4는 도 2에 도시된 완충슬리브의 단면도,4 is a cross-sectional view of the buffer sleeve shown in FIG.

도 5는 도 4의 원 A 부분을 확대하여 도시한 도면,5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4;

도 6은 본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템이 결합된 상태를 도시하는 도면, 및6 is a view showing a state in which the head surface replacement system according to the present invention is coupled, and

도 7은 본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템이 시술된 상태를 도시하는 도면.7 is a view showing a state in which the head surface replacement system according to the present invention is performed.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 대퇴골 100: 인공 골두부10: femur 100: artificial head

112: 바닥면 122: 안쪽 표면112: bottom 122: inner surface

130: 바깥쪽 표면 150: 공간130: outer surface 150: space

200: 완충슬리브 210: 완충슬리브의 외면200: buffer sleeve 210: outer surface of the buffer sleeve

230: 완충슬리브의 내면 101, 201: 중심선230: inner surface of the buffer sleeve 101, 201: center line

300: 골 친화성 미립자300: bone affinity fine particles

본 발명은 골두 표면치환 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 인공 골부와 골조직 사이에 완충 부재를 배치하고, 인공 골두와 완충 부재를 테이퍼-록 방식으로 결합함으로써, 골조직의 지속적인 성장을 보장할 수 있는 골두 표면치환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a head surface replacement system, and more particularly, by arranging a buffer member between the artificial bone and the bone tissue, and by combining the artificial head and the buffer member in a tapered-lock manner, it is possible to ensure continuous growth of the bone tissue. To a head surface replacement system.

골두 표면치환 임플랜트는 손상된 고관절을 인공 관절로 대치하는 수술로서, 고관절 전치환술는 달리 뼈를 최소한만 잘라내고 골두에 컵 형태를 갖는 인공 골두를 씌우는 시술법이다. 골두 표면치환술은 골두에서 하중을 정상상태와 비슷하게 유지할 수 있으며, 특히 재수술시 뼈가 온전하게 남아 있어 유리하다는 이점이 있다.A head replacement implant is a surgical replacement of an injured hip with an artificial joint. Total hip arthroplasty is a procedure that involves cutting the bone at least and placing a cup-shaped artificial head on the head. Head surface replacement can maintain the load in the head in a similar state to the normal state, and in particular, there is an advantage that the bone remains intact during reoperation.

골두 표면치환술에서의 대표적인 실패 요인은 골두에 씌운 컵의 아래 부분에서의 하중 집중 현상 및 컵으로 씌운 골두 부분에서의 응력 차단 효과에 의한 골감소증이다. 월프에 의하여 제안된 법칙(Wolff's law)에 따르면, (1) 골조직에 인가되는 응력이 감소되면, 새로운 평형 상태에 도달하여 응력 분포가 균일해질 때까지 골흡수(bone resorption)가 발생하며, (2) 골조직에 인가되는 응력이 균일하면 골조직에 변화가 없고, (3) 골조직에 인가되는 응력이 생리적 한계 내에서 증가되면, 새로운 평형 상태에 도달하여 응력 분포가 균일해질 때까지 골이 형성되며, (4) 골조직에 인가되는 응력이 극단적으로 증가되면, 골흡수가 일어난다. 이러한 월프의 법칙은 대체로 실제 현상과 일치하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 임플랜트가 골조직에 안정적으로 고정되기 위해서는, 임플랜트 주위의 골조직에 적절한 범위 내의 응력이 인가되어야 하며, 응력이 극단적으로 증가하거나 감소하는 것은 피해야 함을 알 수 있다.Representative failure factors in the head surface replacement procedure are osteopenia due to the load concentration at the lower part of the head and the stress-blocking effect at the cup head. According to Wolf's law, (1) when the stress applied to the bone tissue is reduced, bone resorption occurs until a new equilibrium is reached and the stress distribution is uniform (2). If the stress applied to the bone tissue is uniform, there is no change in the bone tissue. (3) If the stress applied to the bone tissue is increased within the physiological limit, the bone is formed until a new equilibrium state is reached and the stress distribution is uniform. 4) When the stress applied to the bone tissue is extremely increased, bone absorption occurs. These laws are known to coincide with real phenomena. Therefore, in order for the implant to be stably fixed to the bone tissue, a stress within an appropriate range should be applied to the bone tissue around the implant, and it can be seen that an extreme increase or decrease of the stress should be avoided.

또한, 뼈-임플랜트 경계면에서의 미세한 움직임 및 인장에 의한 분리 등도 골두 표면치환술에서의 실패 요인으로 지적되고 있다.In addition, microscopic movements at the bone-implant interface and separation by tension have been pointed out as failure factors in the head replacement procedure.

본 발명은 위와 같은 실패 요인을 저감시켜, 골조직의 지속적인 성장을 유도하고, 뼈-임플랜트 경계면에서의 미세한 움직임을 방지할 수 있는 골두 표면치환 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a head surface replacement system that can reduce the above-mentioned failure factors, induce continuous growth of bone tissue, and prevent microscopic movement at the bone-implant interface.

또한, 인공 골두의 정렬이 쉽게 이루어지고 인공 골두 중앙에 정렬을 위한 축을 필요로 하지 않는 골두 표면치환 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a head surface replacement system in which the head is easily aligned and does not require an axis for the center of the head.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 대퇴 골두의 표면만 절제하고 인공 고관절을 대치하는 골두 표면치환 시스템으로서, 대체로 반구형이고 평활한 외부 지지면과 안쪽을 향하여 경사지고 평활한 내부 지지면을 구비하는 인공 골두부; 및 중공부를 구비하는 원뿔대 형상을 가지며, 상기 인공 골두부의 경사진 내부 지지면과 접촉하는 외면과 대퇴 골두의 골조직과 접촉하는 내면을 구비하는 완충슬리브를 포함하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 시스템이 제공된다.In order to solve the above technical problem, a head surface replacement system in which only the surface of the femoral head is removed and the artificial hip is replaced, the artificial head having a generally hemispherical and smooth outer support surface and an inwardly inclined and smooth inner support surface Head head; And a buffer sleeve having a truncated conical shape having a hollow portion and having an outer surface in contact with the inclined inner support surface of the artificial head and an inner surface in contact with the bone tissue of the femoral ball head. This is provided.

상기 인공 골두부, 완충슬리브 및 대퇴 골두의 골조직 사이에는 다음과 같은 관계가 성립하는 것이 좋다.The following relationship is established between the artificial head, buffer sleeve and bone tissue of the femoral head.

μIB ㆍ FIB < μOB ㆍ FOB μ IB ㆍ F IB <μ OB ㆍ F OB

여기서, FIB는 상기 인공 골두부가 상기 완충슬리브의 외면에 가하는 압축력, μIB는 상기 인공 골두부의 내부 지지면과 상기 완충슬리브의 외면 사이의 마찰계수, FOB는 상기 완충슬리브가 골조직에 가하는 압축력, 및 μOB는 상기 완충슬리브의 내면과 골조직 사이의 마찰계수이다.Here, F IB is the compressive force applied by the artificial head to the outer surface of the buffer sleeve, μ IB is the coefficient of friction between the inner support surface of the artificial head and the outer surface of the buffer sleeve, F OB is the buffer sleeve applied to the bone tissue The compressive force, and μ OB, is the coefficient of friction between the inner surface of the buffer sleeve and bone tissue.

바람직하게는, 상기 인공 골두부는 상기 내부 지지면과 연결되는 바닥면을 구비하며, 상기 인공 골두부의 내부 지지면의 길이는 상기 완충슬리브의 외면의 길이보다 길고, 상기 완충슬리브의 외면이 상기 인공 골두부의 내부 지지면과 접촉하도록 상기 완충슬리브가 상기 인공 골두부에 삽입되는 경우 상기 완충슬리브의 직경이 작은 단부의 단부면과 상기 인공 골두부의 바닥면 사이에는 소정의 간격이 마련된다.Preferably, the artificial head has a bottom surface connected to the inner support surface, the length of the inner support surface of the artificial head is longer than the length of the outer surface of the buffer sleeve, the outer surface of the buffer sleeve When the cushioning sleeve is inserted into the artificial head so as to contact the inner support surface of the artificial head, a predetermined gap is provided between the end face of the end of the smaller diameter of the cushioning sleeve and the bottom surface of the artificial head.

인공 골두부는 세라믹 소재 또는 마찰이 상대적으로 작은 금속 소재로 이루어지는 것이 좋다. 예를 들어, 인공 골두부는 코발트-크롬 합금으로 이루어질 수 있다.Artificial head is preferably made of a ceramic material or a relatively low friction metal material. For example, the artificial head may be made of a cobalt-chromium alloy.

완충슬리브는 골시멘트 또는 인체에 무해한 플라스틱 소재로 이루어지는 것이 좋다.The cushioning sleeve may be made of bone cement or a plastic material that is harmless to the human body.

완충슬리브에서 골조직과 접촉하는 상기 내면은 다수의 미세한 구멍을 구비하는 것이 바람직하다.The inner surface in contact with the bone tissue in the buffer sleeve is preferably provided with a plurality of fine holes.

완충슬리브는 골 친화성을 갖는 다수의 미립자를 구비하고, 상기 골 친화성 미립자는 완충슬리브의 내면에 분포되어 있는 것이 좋다. 상기 골 친화성 미립자는 상기 완충슬리브의 내면 및 내면에 인접하는 영역에 분포되며 상기 완충슬리브의 외면에 인접하는 영역에는 분포되지 않는 것이 바람직하다.The buffer sleeve is provided with a plurality of fine particles having bone affinity, and the bone affinity fine particles are preferably distributed on the inner surface of the buffer sleeve. The bone affinity fine particles are preferably distributed in the region adjacent to the inner surface and the inner surface of the buffer sleeve and is not distributed in the region adjacent to the outer surface of the buffer sleeve.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 골두 표면치환 시스템의 인공 골두부가 도시되어 있으며, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 완충슬리브가 도시되어 있고, 도 3 및 4는 각각 도 1 및 2에 도시된 인공 골두부 및 완충슬리브의 단면도이다.Figure 1 shows an artificial head of the head surface replacement system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 shows a buffer sleeve according to an embodiment of the present invention, Figures 3 and 4 are respectively 1 and 2 is a cross-sectional view of the artificial head and buffer sleeve shown in FIG.

본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템은 테이퍼-록 방식으로 결합되는 인공 골두부(100)와 완충슬리브(200)를 포함한다. 인공 골두부(100)는 대체로 반구형이고 평활한 외부 지지면(130)과 안쪽을 향하여 경사지고 평활한 내부 지지면(122)을 구비한다. 완충슬리브(200)는 중공부를 구비하는 원뿔대 형상을 가지며, 인공 골두부(100)의 경사진 내부 지지면(122)과 접촉하는 외면(210)과 대퇴 골두의 골조직과 접촉하는 내면(230)을 구비한다.The head surface replacement system according to the present invention includes an artificial head 100 and a buffer sleeve 200 that are coupled in a tapered-lock manner. The artificial head 100 has a generally hemispherical and smooth outer support surface 130 and an inwardly sloped and smooth inner support surface 122. The buffer sleeve 200 has a truncated conical shape having a hollow portion, and has an outer surface 210 contacting the inclined inner support surface 122 of the artificial head 100 and an inner surface 230 contacting the bone tissue of the femoral head. Equipped.

인공 골두부(100)는 대퇴 골두를 대체하는 것으로서, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 대체로 반구 형상을 갖는 몸체(110)와 컵 형상을 갖는 벽부(120)을 구비한다. 몸체(110)에는 대체로 원형인 바닥면(112)이 구비된다. 바닥면(112)은 몸체(110)의 인공 비구(도시되지 않음)와 접촉하는 표면과 대향하는 쪽에 배치된다. 본 실시예에서 바닥면(112)은 대체로 평편한 표면을 갖는다. 벽부(120)는 몸체(110)의 바닥면(112)으로부터 연장된다. 벽부(120)의 안쪽 표면(122)은 인공 골두부(100)의 중심선(101)을 향하여 경사져 있다. 경사는 바닥면(112)으로부터 멀어질수록 인공 골두부(100)의 중심선(101)으로부터 안쪽 표면(122)까지의 반경이 커지도록 형성된다. 이에 따라, 몸체(110)의 바닥면(112)과 벽부(120)의 안쪽 표면(122)에 의하여 형성되는 내부 공간은 대체로 원뿔대 형상을 갖는다. 인공 골두부(100)의 바깥쪽 표면(130)은 구형상을 갖는다. 이는 인공 비구와 함께 원활한 볼-소켓 작동을 보장하기 위한 것이다. 벽부(120)의 안쪽 표면(122)과 인공 골두부(100)의 바깥쪽 표면(130)은 단부면(124)에 의하여 연결된다.Artificial head 100 is to replace the femoral ball head, as shown in Figures 1 and 3, having a generally hemispherical body 110 and cup-shaped wall portion 120. The body 110 is provided with a generally circular bottom surface 112. The bottom surface 112 is disposed on the side opposite to the surface contacting the artificial acetabule (not shown) of the body 110. In the present embodiment, the bottom surface 112 has a generally flat surface. The wall portion 120 extends from the bottom surface 112 of the body 110. The inner surface 122 of the wall 120 is inclined toward the centerline 101 of the artificial head 100. The inclination is formed such that the radius from the centerline 101 of the artificial head 100 to the inner surface 122 increases as the distance from the bottom surface 112 increases. Accordingly, the inner space formed by the bottom surface 112 of the body 110 and the inner surface 122 of the wall portion 120 has a generally truncated conical shape. Outer surface 130 of artificial head 100 has a spherical shape. This is to ensure smooth ball-socket operation with artificial acetabular. The inner surface 122 of the wall 120 and the outer surface 130 of the artificial head 100 are connected by an end surface 124.

인공 골두부(100)는 세라믹 소재 또는 마찰이 상대적으로 작은 금속 소재로 이루어지는 것이 좋다. 예를 들어, 인공 골두부(100)는 코발트-크롬 합금으로 이루어질 수 있다.Artificial head 100 is preferably made of a ceramic material or a metal material with a relatively low friction. For example, the artificial head 100 may be made of a cobalt-chromium alloy.

완충슬리브(200)는 대체로 원뿔대 형상을 가지며 중공부를 구비한다. 완충슬리브(200)의 외면(210)은 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)과 접촉한다. 따라서, 완충슬리브(200)의 외면(210)은 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)의 경사에 대응하도록 경사져 있다. 완충슬리브(200)의 내면(230)은 대퇴 골두의 골조직과 접촉하는 부분이며, 외면(210)과 동일한 방향으로 경사져 있다.The buffer sleeve 200 has a truncated conical shape and has a hollow portion. The outer surface 210 of the cushioning sleeve 200 is in contact with the inner surface 122 of the artificial head 100. Accordingly, the outer surface 210 of the cushioning sleeve 200 is inclined to correspond to the inclination of the inner surface 122 of the artificial head 100. The inner surface 230 of the buffer sleeve 200 is a portion in contact with the bone tissue of the femoral ball head, and is inclined in the same direction as the outer surface 210.

완충슬리브는 골시멘트, 인체에 무해한 플라스틱 소재 또는 금속 소재로 이루어질 수 있다. The cushioning sleeve may be made of bone cement, plastic material or metal material, which is harmless to the human body.

임플랜트가 적절히 작용하기 위해서, 인공 골두부(100), 완충슬리브(200) 및 대퇴 골두의 골조직 사이에는 다음과 같은 관계가 성립하는 것이 좋다.In order for the implant to function properly, the following relationship is established between the artificial head 100, the buffer sleeve 200 and the bone tissue of the femoral head.

μIB ㆍ FIB < μOB ㆍ FOB μ IB ㆍ F IB <μ OB ㆍ F OB

여기서, FIB는 상기 인공 골두부(100)가 상기 완충슬리브(200)의 외면에 가하는 압축력, μIB는 상기 인공 골두부(100)의 벽부(120)의 안쪽 표면(122)과 상기 완충슬리브(200)의 외면(210) 사이의 마찰계수, FOB는 상기 완충슬리브(200)가 골조직에 가하는 압축력, 및 μOB는 상기 완충슬리브(200)의 내면(230)과 골조직 사이의 마찰계수이다. 즉, 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)와 완충슬리브(200)의 외면(210) 사이의 마찰력보다 완충슬리브(120)의 내면(230)과 골조직 사이의 마찰력이 상대적으로 커야 한다. 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)와 완충슬리브(200)의 외면(210)은 상대적으로 마찰력이 작아야 하므로 대체로 매끈한 것이 좋다. 완충슬리브(200)의 내면은 상대적으로 마찰력이 커야 하므로 비교적 거칠게 형성되는 것이 바람직하다.Here, F IB is the compressive force applied by the artificial head 100 to the outer surface of the buffer sleeve 200, μ IB is the inner surface 122 and the buffer sleeve of the wall portion 120 of the artificial head (100) Friction coefficient between the outer surface 210 of the 200, F OB is the compressive force applied to the bone tissue by the buffer sleeve 200, and μ OB is the friction coefficient between the inner surface 230 and bone tissue of the buffer sleeve 200 . That is, the friction force between the inner surface 230 of the buffer sleeve 120 and the bone tissue should be relatively greater than the friction force between the inner surface 122 of the artificial head 100 and the outer surface 210 of the buffer sleeve 200. The inner surface 122 of the artificial head 100 and the outer surface 210 of the buffer sleeve 200 should be relatively smooth because the friction force should be relatively small. Since the inner surface of the buffer sleeve 200 should have a relatively large friction, it is preferable that the buffer sleeve 200 be formed to be relatively rough.

위 관계를 만족시키기 위한 다른 방안으로는, 완충슬리브(200)의 내면(230)과 골조직의 결합 강도를 증가시키는 것이다. 이를 위하여 완충슬리브(200)는 그 내면 주위에 골 친화제를 구비할 수 있다. 도 5는 도 4에서 원 A로 표시된 부분을 확대하여 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 완충슬리브(200)의 내면 및 내면과 인접한 내부 영역에는 입자 형태의 골 친화제(300)가 분포되어 있다. 골 친화제(300)로는 수산화인회석, 인산칼슘, 동물의 뼈 가루, 기타 뼈의 성장을 촉진하는 특성을 갖는 모든 종류의 인산칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 세라믹 입자, 금속 입자 등과 같이 뼈의 성장을 적극적으로 촉진하는 것은 아니지만 뼈의 내성장(in-growth)이 증명되었고 완충슬리브(200)의 마찰력과 표면적을 넓혀서 완충슬리브(200)가 뼈에 신속하고 단단하게 고정되도록 보조하는 입자들도 사용될 수 있다.Another way to satisfy the above relationship is to increase the bond strength between the inner surface 230 of the buffer sleeve 200 and the bone tissue. To this end, the buffer sleeve 200 may be provided with a bone affinity around the inner surface. FIG. 5 is an enlarged view of a portion indicated by circle A in FIG. 4. As shown, the bone affinity 300 in the form of particles is distributed in the inner surface and the inner region adjacent to the buffer sleeve 200. As the bone affinity 300, phosphate hydroxide, calcium phosphate, animal bone powder, and other kinds of calcium phosphate having properties that promote bone growth may be used. In addition, although it does not actively promote bone growth like ceramic particles and metal particles, the in-growth of the bone has been proved, and the buffer sleeve 200 is expanded to the bone by widening the frictional force and the surface area of the buffer sleeve 200. Particles that aid in fast and tight fixation can also be used.

골 친화제 입자(300)는 완충슬리브(200)의 내면(230)과 그 내부 영역에 분포하는 것이 좋다. 시간이 경과하면 골 친화제 입자(300)는 용해되어 뼈에 흡수되는데, 이 때 골 친화제 입자(300)가 있던 공간으로 뼈가 성장해 들어가기 때문에 완충슬리브(200)가 단단하게 뼈에 고정될 수 있다. 또한, 골 친화제 입자가 완충슬리브(200)의 내면상에만 분포되는 것이 아니라 그에 인접한 내부 영역에도 분포되기 때문에, 내면에 분포된 골 친화제 입자(300)가 뼈에 흡수된 후에도 지속적으로 뼈의 내성장을 촉진시킬 수 있다.The bone affinity particle 300 is preferably distributed on the inner surface 230 and the inner region of the buffer sleeve 200. As time passes, the bone affinity particles 300 are dissolved and absorbed into the bone. At this time, since the bone grows into the space where the bone affinity particles 300 were, the buffer sleeve 200 may be firmly fixed to the bone. have. In addition, since the bone affinity particles are not only distributed on the inner surface of the buffer sleeve 200 but also in the inner region adjacent thereto, the bone affinity particles 300 distributed on the inner surface are continuously absorbed after being absorbed into the bone. It can promote growth.

바람직하게는, 골 친화제 입자(300)는 내면(230)에 가까운 영역에 많이 분포되고, 외면(210)에 가까운 영역에는 상대적으로 적게 분포된다. 이런 방식으로 입자를 배열하는 경우 완충슬리브(210)의 강도를 적절하게 유지할 수 있다. 예를 들어, 골 친화제 입자(300)가 혼합되지 않은 플라스틱 재료로 완충슬리브(200)의 외층을 먼저 형성한 후에 골 친화제 입자가 혼합된 플라스틱 재료로 완충슬리브(200)의 내층을 형성하면 도 5에 도시된 바와 같이 골 친화제가 분포된 완충슬리브(200)를 제조할 수 있다.Preferably, the bone affinity particles 300 are distributed much in the region close to the inner surface 230, and relatively less in the region near the outer surface 210. When arranging particles in this manner, the strength of the buffer sleeve 210 can be properly maintained. For example, when the outer layer of the buffer sleeve 200 is first formed of a plastic material in which the bone affinity particles 300 are not mixed, then the inner layer of the buffer sleeve 200 is formed of the plastic material in which the bone affinity particles are mixed. As shown in FIG. 5, the buffer sleeve 200 in which the bone affinity is distributed may be manufactured.

도 6에는 본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템의 단면도가 도시되어 있다.6 is a cross-sectional view of a head surface replacement system according to the present invention.

도시된 바와 같이, 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)의 길이는 완충슬리브(200)의 외면(210)의 길이보다 길다. 이에 따라, 완충슬리브(200)의 단부(240)와 인공 골두부(100)의 바닥면(112) 사이에는 소정의 공간(150)이 형성된다.As shown, the length of the inner surface 122 of the artificial head 100 is longer than the length of the outer surface 210 of the buffer sleeve 200. Accordingly, a predetermined space 150 is formed between the end 240 of the buffer sleeve 200 and the bottom surface 112 of the artificial head 100.

도 7에는 본 발명에 따른 골두 표면치환 시스템이 시술된 상태가 도시되어 있다.7 shows a state in which the head surface replacement system according to the present invention has been performed.

인공 골두부(100)에 하중이 걸리면 그 하중은 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)를 통하여 완충슬리브(200)에 압축력으로 전달된다. 이 압축력은 완충슬리브(200)의 탄성 변형을 발생시키고, 완충슬리브(200)과 골조직 사이의 압축력을 증가시킨다. 대퇴골(10)의 골두의 표면은 완충슬리브(200)의 내면(230)과 대응하는 경사를 가지도록 미리 처리된다. 이에 따라, 완충슬리브(200)의 내면(230)을 통하여 골조직에 가해지는 압축력은 균일하게 분포된다. 이에 따라, 골조직의 성장이 보장된다. 또한, 뼈의 리모델링에 의하여 골조직이 성장하면, 완충슬리브(200)의 외면(210)이 인공 골두부(100)의 안쪽 표면(122)에 대하여 미끄러져 이동한다. 이에 따라, 완충슬리브(200)의 내면(230)과 골조직은 지속적으로 밀착된 상태를 유지할 수 있다.When a load is applied to the artificial head 100, the load is transmitted to the buffer sleeve 200 through the inner surface 122 of the artificial head 100 with a compressive force. This compressive force causes elastic deformation of the buffer sleeve 200 and increases the compressive force between the buffer sleeve 200 and bone tissue. The surface of the head of the femur 10 is pre-treated to have a slope corresponding to the inner surface 230 of the buffer sleeve 200. Accordingly, the compressive force applied to the bone tissue through the inner surface 230 of the buffer sleeve 200 is uniformly distributed. Thus, growth of bone tissue is ensured. In addition, as bone tissue grows due to bone remodeling, the outer surface 210 of the buffer sleeve 200 slides with respect to the inner surface 122 of the artificial head 100. Accordingly, the inner surface 230 and the bone tissue of the buffer sleeve 200 can be kept in close contact with each other.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기초로 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점은 명백하다. 본 명세서에 기재된 어떤 사항도 본 발명의 범위를 첨부된 특허청구의 범위보다 좁히려는 것은 아니다. 전술한 실시예들은 예시를 위한 것이며 이와 다른 실시 형태를 갖는 것을 배제하고자 하는 것은 아니다.Although the invention has been described in detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings, it is apparent that various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Nothing described herein is intended to narrow the scope of the invention to the scope of the appended claims. The foregoing examples are for illustrative purposes only and are not intended to exclude those having other embodiments.

본 발명에 따라, 골조직의 지속적인 성장을 유도하고, 뼈-임플랜트 경계면에서의 미세한 움직임을 방지할 수 있는 골두 표면치환 시스템이 제공된다.According to the present invention, there is provided a head surface replacement system capable of inducing sustained growth of bone tissue and preventing fine movement at the bone-implant interface.

Claims (14)

삭제delete 대퇴 골두의 표면만 절제하고 인공 고관절을 대치하는 골두 표면치환 장치로서,A head surface replacement device that removes only the surface of the femoral head and replaces the artificial hip, 대체로 반구형이고 평활한 외부 지지면과 안쪽을 향하여 경사지고 거울같이 매끄러운 내부 지지면을 구비하는 인공 골두부; 및An artificial head head having a generally hemispherical and smooth outer support surface and an inwardly inclined, mirror-like inner support surface; And 중공부를 구비하는 원뿔대 형상을 가지며, 상기 인공 골두부의 경사진 내부 지지면과 접촉하는 외면과 대퇴 골두의 골조직과 접촉하는 내면을 구비하는 완충슬리브를 포함하고,It has a truncated conical shape having a hollow portion, and includes a buffer sleeve having an outer surface in contact with the inclined inner support surface of the artificial head and the inner surface in contact with the bone tissue of the femoral head, 상기 인공 골두부, 완충슬리브 및 대퇴 골두의 골조직 사이에는 다음과 같은 관계가 성립하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치 :Tapered-locked head surface replacement device that the following relationship is established between the artificial head, buffer sleeve and femoral head: μIB ㆍ FIB < μOB ㆍ FOB μ IB ㆍ F IB <μ OB ㆍ F OB 여기서, FIB는 상기 인공 골두부가 상기 완충슬리브의 외면에 가하는 압축력, μIB는 상기 인공 골두부의 내부 지지면과 상기 완충슬리브의 외면 사이의 마찰계수, FOB는 상기 완충슬리브가 골조직에 가하는 압축력, 및 μOB는 상기 완충슬리브의 내면과 골조직 사이의 마찰계수.Here, F IB is the compressive force applied by the artificial head to the outer surface of the buffer sleeve, μ IB is the coefficient of friction between the inner support surface of the artificial head and the outer surface of the buffer sleeve, F OB is the buffer sleeve applied to the bone tissue The compressive force, and μ OB, is the coefficient of friction between the inner surface of the buffer sleeve and bone tissue. 대퇴 골두의 표면만 절제하고 인공 고관절을 대치하는 골두 표면치환 장치로서,A head surface replacement device that removes only the surface of the femoral head and replaces the artificial hip, 대체로 반구형이고 평활한 외부 지지면과 안쪽을 향하여 경사지고 거울같이 매끄러운 내부 지지면을 구비하는 인공 골두부; 및An artificial head head having a generally hemispherical and smooth outer support surface and an inwardly inclined, mirror-like inner support surface; And 중공부를 구비하는 원뿔대 형상을 가지며, 상기 인공 골두부의 경사진 내부 지지면과 접촉하는 외면과 대퇴 골두의 골조직과 접촉하는 내면을 구비하는 완충슬리브를 포함하고,It has a truncated conical shape having a hollow portion, and includes a buffer sleeve having an outer surface in contact with the inclined inner support surface of the artificial head and the inner surface in contact with the bone tissue of the femoral head, 상기 인공 골두부는 상기 내부 지지면과 연결되는 바닥면을 구비하며, The artificial head has a bottom surface connected to the inner support surface, 상기 인공 골두부의 내부 지지면의 길이는 상기 완충슬리브의 외면의 길이보다 길고, 상기 완충슬리브의 외면이 상기 인공 골두부의 내부 지지면과 접촉하도록 상기 완충슬리브가 상기 인공 골두부에 삽입되는 경우 상기 완충슬리브의 직경이 작은 단부의 단부면과 상기 인공 골두부의 바닥면 사이에는 소정의 간격이 마련되는 것을 특징으로 하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치.The length of the inner support surface of the artificial head is longer than the length of the outer surface of the buffer sleeve, when the cushioning sleeve is inserted into the artificial head so that the outer surface of the buffer sleeve in contact with the inner support surface of the artificial head Tapered-lock type head surface replacement device characterized in that a predetermined interval is provided between the end surface of the end portion of the small diameter of the buffer sleeve and the bottom surface of the artificial head. 삭제delete 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 인공 골부두는 세라믹 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치.The artificial head piercing the tapered-lock head surface replacement device, characterized in that made of a ceramic material. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 인공 골두부는 세라믹 소재의 내부 지지면을 금속으로 보강한 것을 특징으로 하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치.The artificial head is tapered-lock head surface replacement device, characterized in that the internal support surface of the ceramic material reinforced with metal. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 인공 골두부는 생체적합한 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치.The artificial head is a tapered-lock type head replacement device, characterized in that made of a biocompatible metal material. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 인공 골두부는 코발트-크롬 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치.The artificial head is a taper-lock type head replacement device, characterized in that made of cobalt-chromium alloy. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 인공 골두부는 표면을 내마모성이 큰 재료로 씌운 것을 특징으로 하는 테이퍼-록 방식의 골두 표면치환 장치.The artificial head is a tapered-lock type head replacement device, characterized in that the surface is covered with a high wear resistance material. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 대퇴 골두를 인공 골두부로 대치하는 골두 표면치환 시스템에서 이용되는 완충슬리브로서,A buffer sleeve used in a head surface replacement system that replaces the femoral head with an artificial head, 중공부를 구비하는 원뿔대 형상을 가지며,Has a truncated cone shape with a hollow portion, 상기 인공 골두부의 내면과 접촉하고 표면이 매끄러운 외면과 대퇴 골두의 골조직과 접촉하고 골조직과의 마찰이 큰 내면을 포함하고,And an inner surface in contact with the inner surface of the artificial head and having a smooth outer surface and an inner surface in contact with the bone tissue of the femoral head and having high friction with the bone tissue, 골 친화성을 갖는 다수의 미립자를 구비하고, 상기 골 친화성 미립자는 완충슬리브의 내면에 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 골두 표면치환 시스템에서 이용되는 완충슬리브.A buffer sleeve used in a head surface replacement system, comprising: a plurality of fine particles having bone affinity, wherein the bone affinity fine particles are distributed on an inner surface of the buffer sleeve. 청구항 13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 골 친화성 입자는 상기 완충슬리브의 내면 및 내면에 인접하는 영역에 분포되며 상기 완충슬리브의 외면에 인접하는 영역에는 분포되지 않는 것을 특징으로 하는 골두 표면치환 시스템에서 이용되는 완충슬리브.The bone affinity particles are distributed in the region adjacent to the inner surface and the inner surface of the buffer sleeve, the buffer sleeve used in the head surface replacement system, characterized in that not distributed to the region adjacent to the outer surface of the buffer sleeve.
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