KR100904088B1 - A femoral stem for artificial hip-joint - Google Patents

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선두훈
김용식
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Abstract

A femoral stem for artificial hip-joint is provided, which maintains the limit diameter to secure the intensity of the cervix of the femoral stem and maximizes the range of motion of the femoral stem. A femoral stem for artificial hip-joint comprises: a stem body(11) including a proximal part(111) and a pars distalis(113) extended downward from the proximal part; a cervix(13) which is extended upward to be inclined from the proximal part; and a truncated cone part(15) formed in the end part of cervix. The proximal part comprises the wire hole(1111) in which the respective wire can pass the inner side and outer side. The pars distalis comprises a rotation prevention groove(1131) formed in the front and rear in the longitudinal direction.

Description

인공 고관절용 대퇴스템{A Femoral Stem for Artificial Hip-joint}Femoral Stem for Artificial Hip-joint

본 발명은 근위부와 상기 근위부로부터 하방으로 연장된 원위부를 포함하는 스템몸체와, 상기 근위부로부터 소정의 각도로 경사를 이루며 상방으로 연장된 경부와, 상기 경부의 단부에 형성된 절두원추부를 포함하는 인공 고관절용 대퇴스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 경부는 외원의 양측면에서 각각 상방,하방으로 경사지게 절삭하여 면취면을 형성하고 상기 면취면 사이와 상기 면취면과 외원 사이는 각각 라운딩 처리됨에 있어서, 상기 면취면은 상기 외원과 동일 중심을 이루는 가상의 내원에 접하도록 형성되고, 상기 면취면의 경사각은 상기 외원의 수직중심축으로부터 20˚~30˚로 형성되고, 상기 면취면 사이는 상기 외원과 동일 중심을 이루면서 상기 면취면에 접하는 내원을 따라 라운딩 처리되며 상기 면취면과 외원 사이는 상기 면취면과 외원에 동시에 접하는 반경 2㎜~4㎜의 가상의 원의 둘레를 따라 라운딩 처리됨으로써 삭제되는 단면적은 최소화하면서 운동범위는 최대화할 수 있으며, 상기 근위부는 내측과 외측에 각각 와이어가 통과할 수 있는 와이어홀을 포함함으로써 분쇄골절된 대퇴부의 대전자나 소전자를 접합할 수 있는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템에 관한 것이다. The present invention includes a stem body including a proximal portion and a distal portion extending downwardly from the proximal portion, an artificial hip joint including a cervical portion extending upwardly inclined at a predetermined angle from the proximal portion, and a truncated cone formed at an end of the cervical portion. More specifically, the femoral stem, and more particularly, the neck portion is formed by cutting inclined upwardly and downwardly on both sides of the outer circle, respectively, to form a chamfered surface, and between the chamfered surface and the chamfered surface and the outer circle, respectively, The chamfered surface is formed to be in contact with an imaginary inner circle forming the same center as the outer circle, the inclination angle of the chamfered surface is formed 20 to 30 ° from the vertical center axis of the outer circle, the chamfered surface is the same as the outer circle Rounded along the inner circle contacting the chamfered surface while forming a center and the surface between the chamfered surface and the outer circle The rounding process is performed along the circumference of the imaginary circle having a radius of 2 mm to 4 mm in contact with the surface and the outer circle at the same time, thereby minimizing the cross-sectional area to be deleted and maximizing the movement range. The present invention relates to a femoral stem for artificial hip joint, which can join large and small electrons of a fractured femur by including a wire hole.

고관절은 인체의 대퇴골과 골반 사이를 연결하는 관절로서, 사람이 앉거나 서는데 있어서 가장 중요한 작용을 하는 관절이고, 여러 가지의 병적 원인과 외상 등에 의해서 손상될 수 있으며, 이를 치유하기 위하여 외과 수술을 통하여 인공 고관절이 적용될 수 있다. The hip joint is the joint between the femur and pelvis of the human body, and it is the joint that plays the most important role in sitting or standing, and can be damaged by various pathological causes and traumas. Artificial hip joint may be applied.

통상적으로 인공 고관절은 도 1에 도시된 바와 같이 골반의 비구에 고정되는 비구컵(3)과 대퇴골에 삽입 고정되는 대퇴스템(1)으로 구성되는데, 대퇴스템(1)과 비구컵(3)은 예를 들면 인체에 무해한 티타늄 합금 등으로 제작된다. 대퇴스템(1)의 단부에는 세라믹 또는 금속재료로 형성된 인공 골두(5)가 고정되고, 비구컵(3) 안에는 상기 인공 골두(5)가 수용되어 회전할 수 있는 대응 반구체(7)가 끼워져 있으며 상기 대응 반구체(7)는 세라믹 재료 또는 고분자 폴리에틸렌으로 제작된다. 이와 같이 구성된 인공 고관절은 대퇴골 및 대퇴스템(1)의 움직임에 따라 인공 골두(5)가 대응 반구체(7)에 대한 회전운동을 할 수 있도록 되어 있다. Typically, the hip joint is composed of an acetabular cup (3) fixed to the acetabular pelvis and a femoral stem (1) inserted into and fixed to the femur, as shown in FIG. 1, the femoral stem (1) and the acetabular cup (3), for example. For example, it is made of titanium alloy, which is harmless to human body. An artificial head 5 formed of ceramic or metal material is fixed to the end of the femoral stem 1, and a corresponding hemisphere 7 is accommodated in the acetabular cup 3 to accommodate and rotate the artificial head 5. The corresponding hemispheres 7 are made of ceramic material or polymer polyethylene. The artificial hip joint configured as described above allows the artificial head 5 to rotate in response to the movement of the femur and femoral stem 1.

한편, 상기와 같은 인공 고관절에 있어서 가장 관건이 되는 것은 인체의 고관절과 가장 근접한 관절 운동범위를 갖는 회전운동을 행할 수 있는지 여부에 있는데, 이러한 관절운동은 도 1에 도시된 바와 같이 골반에 대해서 대퇴골이 전방향으로 움직이는 굴곡(flexion) 및 그 반대방향으로 움직이는 신전(extension), 도 2에 도시된 바와 같이 골반에 대해서 대퇴골을 안쪽으로 움직이는 내전(adduction) 및 그 반대방향으로 움직이는 외전(abduction), 도 3에 도시된 바와 같이 골반에 대해서 대퇴골을 안쪽으로 회전시키는 내회전(internal rotation) 및 그 반대방향으로 회전시키는 외회전(external rotation) 등으로 나누어진다. On the other hand, the most important thing in the artificial hip joint as described above is whether or not it is possible to perform a rotational movement having a range of joint movement closest to the hip joint of the human body, such joint movement is shown in Figure 1 femur relative to the pelvis This forward moving flexion and the opposite extension moving, adduction moving the femur inward with respect to the pelvis and abduction moving in the opposite direction as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the internal rotation is rotated inward with respect to the pelvis, and the external rotation is rotated in the opposite direction.

따라서, 인공 고관절의 운동범위는 대퇴스템(1)의 회전 운동범위, 즉 회전각에 의해서 결정되므로 상기 대퇴스템(1)을 제작할 때 상기 대응 반구체(7)와의 간섭을 최소화할 필요가 있고, 상기 대응 반구체(7)에 접촉되는 부분은 상기 대퇴스템(1)의 경부(13)가 되므로 상기 경부(13)의 직경을 작게 할수록 대퇴스템(1)의 회전 운동범위는 커지게 되나 그 직경이 너무 작게 되면 부러지게 되는 한계를 갖게 된다. Therefore, since the range of motion of the artificial hip joint is determined by the range of rotational motion of the femoral stem 1, that is, the rotation angle, it is necessary to minimize the interference with the corresponding hemisphere 7 when manufacturing the femoral stem 1, Since the part contacting the corresponding hemisphere 7 becomes the neck portion 13 of the femoral stem 1, the smaller the diameter of the neck portion 13 is, the larger the rotational movement range of the femoral stem 1 becomes. If too small, there is a limit to breakage.

도 4는 종래의 대퇴스템의 경부의 단면구조를 나타내는 단면도이고 도 5는 도 4에 의한 대퇴스템의 관절운동시 대응 반구체에 간섭되는 상태를 나타낸 단면도인데, 도 4를 참조하면 종래의 대퇴스템의 경부(a)의 단면은 한계 직경을 갖는 원형으로 형성된 외원의 양측면에 수직으로 절단면(a1)을 대칭 형성하고 있다. 즉, 경부(a)의 한계 직경은 그대로 유지하면서 대응 반구체에 접촉되는 부분만 면처리하여 깍아냄으로써 그 깍아낸 부분에 대한 보상으로 대응 반구체에 대한 대퇴스템의 운동범위 확대가 이루어진다는 것이나, 실제로 인공 고관절 삽입시 상기 비구컵(3)을 40도 내지 50도 내외의 각도로 삽입하기 때문에 관절 운동시 상기 대응 반구체(7)에 접촉되는 부분은 도 5에 도시된 바와 같이 경부(a)의 절단면(a1)이 아닌 모서리(a2)부분이 간섭됨으로써 실제로 삭제되는 단면적에 비해 운동범위 증가가 너무 미약하다는 문제점이 있었다. Figure 4 is a cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the neck of the conventional femoral stem and Figure 5 is a cross-sectional view showing a state that interferes with the corresponding hemisphere during the joint movement of the femoral stem according to Figure 4, referring to Figure 4 conventional femoral stem The cross section of the neck portion a has a cut face a1 symmetrically formed perpendicular to both sides of the outer circle formed in a circular shape having a limit diameter. In other words, while the marginal diameter of the neck (a) is maintained as it is, only the part contacted with the corresponding hemisphere faced and scraped off to compensate for the cut-off part, the movement range of the femoral stem relative to the corresponding hemisphere is expanded. In fact, since the acetabular cup 3 is inserted at an angle of about 40 to 50 degrees when the artificial hip is inserted, the part contacting the corresponding hemisphere 7 during joint movement is shown in FIG. 5. There is a problem that the increase in the movement range is too weak compared to the cross-sectional area actually deleted by the interference portion (a2) rather than the cut surface (a1).

또한, 상기 모서리(a2)부분을 단순히 라운딩 처리를 하는 경우더라도 대퇴스템이 부러지지 않기 위한 단면적을 확보하기 위해 모서리 부분 사이의 두께는 유지 해야 하므로 역시 운동범위 증가가 미약하다는 문제점이 있었다. In addition, even if the corner (a2) is simply rounded, the thickness of the corners must be maintained in order to secure a cross-sectional area to prevent the femoral stem from breaking.

즉, 종래에 대퇴스템의 운동범위를 최대화하기 위한 여러 가지 시도들은 모두 삭제되는 단면적을 최소화하면서도 운동범위 증대 효과를 최대화시킬 수 있는 방안에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있는 실정이었다. That is, in the past, various attempts to maximize the range of motion of the femoral stem did not provide a solution for maximizing the range of motion while minimizing the cross-sectional area.

또한, 인체의 대퇴골이 외상 등에 의해 분쇄골절되는 경우 대퇴골의 대전자와 소전자가 함께 분쇄골절되는 경우가 많은데, 이와 같은 경우 인공 고관절을 시술하면서 분쇄골절된 대전자와 소전자를 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템과 함께 대퇴골에 접합시키기 위한 시술에 어려움이 많은 문제점이 있었다. In addition, when the femur of the human body is fractured by trauma, etc., there are many cases in which the fracture of the femur and the femur are crushed together.In this case, the fractured electrifier and the small electron are inserted into the femur while performing an artificial hip joint. There were many problems with the procedure for joining the femur together with the femoral stem.

또한, 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템의 안정성이나 회전방지, 통증 감소 등을 위한 개선된 해결방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다. In addition, there is an urgent need for improved solutions for stability, rotation prevention, and pain reduction of the femoral stem inserted into the femur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은 대퇴스템의 경부의 강도를 확보하기 위한 한계직경을 유지하고 삭제되는 단면적을 최소화하면서도 대퇴스템의 운동범위는 극대화시킬 수 있는 경부의 단면형상을 갖는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an artificial hip joint femoral stem having a cross-sectional shape of the neck which can maximize the range of motion of the femoral stem while maintaining the limit diameter for securing the strength of the neck of the femoral stem and eliminating the cross-sectional area. will be.

본 발명의 다른 목적은 인공 고관절의 관절운동시 비구컵의 대응반구체에 간섭 및 접촉되는 대퇴스템의 부분을 최소화함으로써 대응반구체의 마모 또는 파손, 대퇴스템의 탈구 등을 방지할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to minimize the portion of the femoral stem interfering with and in contact with the corresponding hemisphere of the acetabular cup during joint movement of the artificial hip for artificial hip joint that can prevent wear or damage of the corresponding hemisphere, dislocation of the femoral stem, etc. To provide a femoral stem.

본 발명의 또 다른 목적은 분쇄골절된 대퇴골의 대전자 또는 소전자를 대퇴스템과 함께 대퇴골에 용이하게 접합할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide an artificial hip joint femoral stem which can be easily joined to the femur together with the femur or the small electron of the fractured femur.

본 발명의 또 다른 목적은 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템의 회전방지 및 안정성을 극대화할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide an artificial hip joint femoral stem capable of maximizing rotation prevention and stability of the femoral stem inserted into the femur.

본 발명의 또 다른 목적은 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템으로부터 유발되는 통증을 최소화할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide an artificial hip joint femoral stem which can minimize the pain caused from the femoral stem inserted into the femur.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 인공 고관절용 대퇴스템은 다음과 같은 구성을 포함한다.Artificial hip joint femoral stem for achieving the above object of the present invention includes the following configuration.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템은 근위부와 상기 근위부로부터 하방으로 연장된 원위부를 포함하는 스템몸체와, 상기 근위부로부터 소정의 각도로 경사를 이루며 상방으로 연장된 경부와, 상기 경부의 단부에 형성된 절두원추부를 포함하며, 상기 경부는 외원의 좌,우측부에서 각각 상방,하방으로 경사지게 면취하여 면취면을 형성하고, 상기 면취면이 형성됨에 따라 외원의 좌,우측부의 상기 면취면 사이와 외원의 상,하부의 상기 면취면과 외원 사이에 각각 형성되는 모서리는 라운딩 처리됨으로써, 단면적은 최대로 유지하면서 운동범위를 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the artificial hip joint femoral stem according to the present invention includes a stem body including a proximal portion and a distal portion extending downward from the proximal portion, and upwardly inclined at a predetermined angle from the proximal portion. And a truncated cone formed at an end of the neck, wherein the neck is chamfered upwardly and downwardly from the left and right sides of the outer circle to form a chamfered surface, and as the chamfered surface is formed, the left, The corners formed between the chamfered surfaces of the right side and the chamfered surfaces and the outer circles of the upper and lower portions of the outer circle are rounded, thereby maximizing the movement range while maintaining the maximum cross-sectional area.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 면취면은 상기 외원과 동일 중심을 이루는 가상의 내원에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the femoral stem for artificial hip joint according to the present invention, the chamfered surface is formed to be in contact with a virtual inner circle forming the same center as the outer circle.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 면취면의 경사각은 상기 외원의 수직중심축으로부터 20˚~30˚로 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the inclination angle of the chamfered surface in the artificial hip joint femoral stem according to the present invention is characterized in that it is formed from 20 to 30 degrees from the vertical center axis of the outer circle.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 외원의 좌,우측부의 상기 면취면 사이는 상기 외원과 동일 중심을 이루면서 상기 면취면에 접하는 내원을 따라 라운딩 처리되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the femoral stem for artificial hip joint according to the present invention, the chamfered surface between the left and right portions of the outer circle is rounded along an inner circle contacting the chamfered surface while forming the same center as the outer circle. It is characterized by.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 내원은 반경 4㎜~5.5㎜로 형성되고, 상기 외원의 상,하부의 상기 면취면과 외원 사이는 상기 면취면과 외원에 동시에 접하는 반경 2㎜~4㎜의 가상의 원의 둘레를 따라 라운딩 처리되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the femoral stem for artificial hip joint according to the present invention, the inner circle is formed with a radius of 4 mm to 5.5 mm, and the chamfered surface between the chamfered surface and the upper and lower portions of the outer circle is chamfered. It is characterized by being rounded along the circumference of an imaginary circle having a radius of 2 mm to 4 mm in contact with the surface and the outer circle at the same time.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 경부의 외원 직경은 10㎜~13㎜로 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the femoral stem for artificial hip joint according to the present invention is characterized in that the outer diameter of the neck portion is formed of 10mm ~ 13mm.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 근위부는 내측과 외측에 각각 와이어가 통과할 수 있는 와이어홀을 포함함으로써 분쇄골절된 대퇴부의 대전자나 소전자를 접합할 수 있는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the artificial hip joint femoral stem according to the present invention, the proximal portion includes a wire hole through which wires can pass through the inside and the outside, respectively, so that the fractured femoral or small electrons of the femur It can be joined.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 근위부의 측면은 상기 윈위부 방향으로 8˚~12˚의 경사를 이루며 테이퍼지고, 상기 원위부의 측면은 일정한 두께로 일직선으로 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the artificial hip joint femoral stem according to the present invention, the proximal side is tapered with an inclination of 8 ° to 12 ° in the direction of the winch, and the side of the distal part has a constant thickness. It is characterized in that formed in a straight line.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 원위부는 정면과 후면에 길이방향으로 형성된 회전방지홈을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the distal portion in the artificial hip joint femoral stem according to the invention is characterized in that it comprises a rotation preventing groove formed in the longitudinal direction on the front and rear.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 원위부는 양측면을 관통하여 형성된 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the femoral stem for artificial hip according to the present invention, the distal portion is characterized in that it comprises a slot formed through both sides.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템에 있어서 상기 근위부는 정면과 후면에 다수의 함입된 홈을 포함하는 것을 특징 으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the proximal portion of the artificial hip joint femoral stem according to the present invention is characterized in that it comprises a plurality of recessed grooves in the front and rear.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship described above with the present embodiment.

본 발명은 대퇴스템의 경부의 강도를 확보하기 위한 한계직경을 유지하고 삭제되는 단면적을 최소화하면서도 대퇴스템의 운동범위는 극대화시킬 수 있는 경부의 단면형상을 갖는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공한다. The present invention provides an artificial hip joint femoral stem having a cross-sectional shape of the neck that can maximize the range of motion of the femoral stem while minimizing the cross-sectional area that is maintained and the marginal diameter for securing the strength of the neck of the femoral stem.

본 발명은 인공 고관절의 관절운동시 비구컵의 대응반구체에 간섭 및 접촉되는 대퇴스템의 부분을 최소화함으로써 대응반구체의 마모 또는 파손, 대퇴스템의 탈구 등을 방지할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공한다. The present invention is to minimize the portion of the femoral stem interfering with the contact hemisphere of the acetabular cup during joint movement of the artificial hip joint artificial femoral stem that can prevent wear or damage of the hemisphere, dislocation of the femoral stem to provide.

본 발명은 분쇄골절된 대퇴골의 대전자 또는 소전자를 대퇴스템과 함께 대퇴골에 용이하게 접합할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공한다. The present invention provides an artificial hip joint femoral stem that can be easily bonded to the femur with the femur or the small electrons of the fractured femur.

본 발명은 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템의 회전방지 및 안정성을 극대화할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공한다. The present invention provides an artificial hip joint femoral stem that can maximize the rotation prevention and stability of the femoral stem inserted into the femur.

본 발명은 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템으로부터 유발되는 통증을 최소화할 수 있는 인공 고관절용 대퇴스템을 제공한다. The present invention provides an artificial hip joint femoral stem that can minimize the pain caused from the femoral stem inserted into the femur.

이하에서는 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 바람직한 실시예를 첨 부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the artificial hip joint femoral stem according to the present invention will be described in detail.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 정면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 경부의 단면 구조를 나타내는 단면도이다. Figure 6 is a perspective view of the artificial hip joint femoral stem according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a front view of the artificial hip joint femoral stem according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is an embodiment of the present invention 9 is a side view of the artificial hip joint femoral stem, Figure 9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the neck portion of the artificial hip joint femoral stem according to one embodiment of the present invention.

도 6 내지 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템은 근위부(111)와 상기 근위부(111)로부터 수직 하방으로 연장된 원위부(113)를 포함하는 스템몸체(11)와, 상기 근위부(111)로부터 소정의 각도로 경사를 이루며 상방으로 연장된 경부(13)와, 상기 경부(13)의 단부에 형성된 절두원추부(15)를 포함하며, 상기 경부(13)는 외원(131)의 좌,우측부에서 각각 상방,하방으로 경사지게 면취하여 면취면(133)을 형성하고, 상기 면취면(133)이 형성됨에 따라 외원(131)의 좌,우측부의 상기 면취면(133) 사이와 외원(131)의 상,하부의 상기 면취면(133)과 외원(131) 사이에 각각 형성되는 모서리는 각각 라운딩 처리됨으로써, 단면적은 최대로 유지하면서 운동범위를 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다. 6 to 9, the artificial hip joint femoral stem according to an embodiment of the present invention includes a proximal portion 111 and a distal portion 113 extending vertically downward from the proximal portion 111. And a neck 13 extending upwardly at an angle from the proximal portion 111 and a truncated cone portion 15 formed at an end of the neck 13, wherein the neck 13 is The chamfered surface 133 is formed by inclining upwardly and downwardly from the left and right sides of the outer circle 131 to form the chamfered surface 133, and as the chamfered surface 133 is formed, the chamfered surface of the left and right sides of the outer circle 131 ( Corners formed between the chamfered surface 133 and the outer circle 131 between the 133 and the upper and lower portions of the outer circle 131 are rounded, respectively, to maximize the range of motion while maintaining the maximum cross-sectional area. It features.

상기 스템몸체(11), 경부(13)와 절두원추부(15)는 인공 고관절용 대퇴스템의 일반적인 구성요소로, 상기 스템몸체(11)는 인체의 대퇴골 내에 삽입되고, 상기 스템몸체(11)로부터 소정의 각도로 경사를 이루며 상방으로 연장된 상기 경부(13)의 단부에 형성된 절두원추부(15)에는 인공 골두가 씌워져 골반에 삽입된 비구컵의 대응 반구체에 삽입되게 된다. The stem body 11, the neck portion 13 and the truncated cone portion 15 is a general component of the artificial hip joint, the stem body 11 is inserted into the femur of the human body, the stem body 11 The frustoconical part 15 formed at the end of the neck portion 13 which is inclined at a predetermined angle from the upper part 13 is covered with an artificial head and inserted into a corresponding hemisphere of the acetabular cup inserted into the pelvis.

이하에서는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징 중의 하나인 경부(13)의 강도를 확보하기 위한 한계직경을 유지하고 삭제되는 단면적을 최소화하면서도 대퇴스템의 운동범위는 극대화시킬 수 있는 경부(13)의 단면구조에 대해 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the cross-sectional structure of the neck portion 13 which can maximize the range of motion of the femoral stem while maintaining the limit diameter for securing the strength of the neck portion 13 which is one of the core technical features of the present invention and minimizing the cross-sectional area that is deleted. Learn more about.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 경부(13)의 단면은 대퇴스템의 길이방향을 수직중심축(Y)으로 하여 그 윗부분을 상부, 아랫부분을 하부라 하고, 수직중심축(Y)과 직교하는 수평중심축(X)을 따라 좌측부분을 좌측부, 우측부분을 우측부라 할 때, 외원(131)의 좌,우측부에서 각각 상방,하방으로 경사지게 면취하여 면취면(133)을 형성하는데, 이 경우 상기 면취면(133)은 수직중심축(Y)과 수평중심축(X)를 중심으로 각각 대칭적으로 형성될 수 있으며, 상기 외원(131)과 동일 중심(O)을 이루는 가상의 내원(135)에 접하도록 형성될 수 있다. 이때 상기 내원(135)의 반경(R2) 변화에 따라 상기 면취면(133)의 절삭깊이가 변화되는데 상기 내원(135)의 반경(R2)은 상기 외원(131)의 반경(R1)과 경부(13)의 강도를 확보하기 위한 단면적 등을 고려하여 결정되며, 일반적으로 사용되는 대퇴스템 경부의 외원 반경(R1)이 5~6.5㎜인 점을 고려하면 상기 내원(135)의 반경(R2)은 4~5.5㎜ 내외로 형성됨이 바람직하다. As shown in Figure 9, the cross section of the neck portion 13 of the femoral stem for artificial hip joint according to an embodiment of the present invention, the upper portion of the upper portion, the upper portion of the femoral stem in the longitudinal direction of the vertical axis (Y) When the lower portion, the left portion along the horizontal center axis (X) orthogonal to the vertical center axis (Y), the left portion and the right portion of the right side, the upper and lower portions of the left and right sides of the outer circle 131, respectively Chamfering inclined to form a chamfering surface 133, in which case the chamfering surface 133 may be formed symmetrically around a vertical center axis (Y) and a horizontal center axis (X), respectively, the outer circle 131 It may be formed to contact the virtual circle 135 forming the same center (O). In this case, the cutting depth of the chamfered surface 133 is changed according to the change of the radius R2 of the inner circle 135, and the radius R2 of the inner circle 135 is the radius R1 and the neck portion of the outer circle 131. It is determined in consideration of the cross-sectional area, etc. to secure the strength of 13), considering that the outer radius (R1) of the generally used femoral stem neck is 5 ~ 6.5mm the radius (R2) of the inner circle 135 is It is preferable to form about 4 ~ 5.5mm.

상기 면취면(133)의 경사각(α) 역시 경부(13)의 강도를 확보하기 위한 단면적과 대퇴스템의 운동범위를 함께 고려하여 결정되는데, 양자를 모두 극대화하기 위해서는 상기 외원(131)의 수직중심축(Y)으로부터 20˚~30˚내외로 형성되는 것이 바람직하며 특히, 25˚내외로 형성되는 것이 더욱 효율적이다. 이는 대략 45˚ 경사지게 골반에 삽입되어 있는 비구컵의 대응 반구체에 대하여 실제로 상기 경부(13)가 관절 운동시 간섭 및 접촉되는 부위에 대한 보상각도를 고려한 수치이다. The angle of inclination α of the chamfering surface 133 is also determined in consideration of the cross-sectional area for securing the strength of the neck portion 13 and the range of motion of the femoral stem. In order to maximize both, the vertical center of the outer circle 131 is maximized. It is preferable to form about 20 to 30 degrees from the axis Y, and it is more effective to form around 25 degrees especially. This is a value in consideration of the compensation angle for the site where the neck portion 13 actually interferes and contacts during joint motion with respect to the corresponding hemisphere of the acetabular cup inserted into the pelvis at an inclination of approximately 45 °.

도 9에서 경부(13)의 단면을 수평중심축(X)과 수직중심축(Y)으로 나누어서 나뉘어진 면을 각각 1사분면(F1), 2사분면(F2), 3사분면(F3), 4사분면(F4)이라고 할 때, 상기 1사분면(F1)을 기준으로 상기 면취면(133) 사이와 상기 면취면(133)과 외원(131) 사이의 라운딩 처리에 대해 자세히 설명하면, In FIG. 9, the cross section of the neck portion 13 is divided into a horizontal center axis (X) and a vertical center axis (Y). The quadrants are divided into one quadrant F1, two quadrants F2, three quadrants F3, and four quadrants. Referring to (F4), the rounding process between the chamfering surface 133 and the chamfering surface 133 and the outer circle 131 based on the first quadrant F1 will be described in detail.

상기 1사분면(F1)에 형성된 면취면(133a)과 상기 4사분면(F4)에 형성된 면취면(133b) 사이는 대응 반구체와의 간섭을 최소화하기 위해 라운딩 처리되는데, 경부(13)의 강도를 확보하기 위한 단면적을 최대화함과 동시에 제작공정에서의 가공편의성을 높이기 위해 상기 면취면(133a)과 면취면(133b) 사이는 상기 외원(131)과 동일 중심(O)을 이루면서 상기 면취면들(133a,133b)에 접하는 상기 내원(135)을 따라 라운딩 처리될 수 있다. 즉, 외원(131)의 우측부에서 각각 상방,하방으로 수직중심축(Y)으로부터 20˚~30˚내외로 경사지게 면취하여 면취면들(133a,133b)을 형성하면, 상기 면취면(133a)은 상부에서 외원(131)과 모서리(e2)를 형성하고, 우측부에서 면취면(133b)와 수평중심축(X) 상에 모서리(e1)을 형성하게 되는데, 상기 모서리(e1)를 제거하기 위해 상기 면취면들(133a,133b)에 동시에 접하는 내원(135)과 상기 면취면들(133a,133b)이 접하는 접점을 각각 'P1', 'P2'라 하면 상기 접점(P1)과 접점(P2) 사이가 상기 외원(131)과 동일 중심(O)을 이루면서 상기 면취면 들(133a,133b)에 접하는 상기 내원(135)을 따라 라운딩 처리되는 것이다. 이 경우 상기 경부(13)의 단면은 상하 사이의 길이(P6과 O사이의 길이)보다 측면 사이의 길이(P3와 O사이의 길이)가 더 짧게 형성되어 관절 운동시 대응 반구체와의 간섭을 최소화하게 된다. The chamfering surface 133a formed in the first quadrant F1 and the chamfering surface 133b formed in the fourth quadrant F4 are rounded to minimize interference with the corresponding hemisphere, and the strength of the neck portion 13 is increased. In order to maximize the cross-sectional area to secure and at the same time to increase the ease of processing in the manufacturing process, the chamfering surface 133a and the chamfering surface 133b form the same center (O) as the outer circle 131 and the chamfering surfaces ( It may be rounded along the inner circle 135 in contact with 133a, 133b. That is, when the chamfered surfaces 133a and 133b are formed by chamfering upwardly and downwardly from the vertical center axis Y in the right and lower portions of the outer circle 131, the chamfering surfaces 133a and 133b, respectively, the chamfering surfaces 133a Silver forms an outer circle 131 and the edge (e2) in the upper portion, and forms an edge (e1) on the chamfering surface (133b) and the horizontal center axis (X) at the right side, to remove the edge (e1) For example, the contacts P1 and P2 contacting the inner circumference 135 and the chamfering surfaces 133a and 133b simultaneously contact the chamfering surfaces 133a and 133b, respectively, the contacts P1 and P2. ) Is rounded along the inner circle 135 in contact with the chamfering surfaces 133a and 133b while forming the same center (O) as the outer circle 131. In this case, the cross section of the neck portion 13 is shorter in length (between P3 and O) than the length between the upper and lower lengths (between P6 and O), thereby preventing interference with the corresponding hemisphere during joint movement. Will be minimized.

또한, 상기 1사분면(F1)에 형성된 면취면(133a)과 외원(131) 사이도 대응 반구체와의 간섭을 최소화하기 위해 라운딩 처리되는데, 경부(13)의 강도를 확보하기 위한 단면적을 최대화함과 동시에 제작공정에서의 가공편의성을 높이기 위해 상기 면취면(133a)과 외원(131) 사이는 상기 면취면(133a)과 외원(131)에 동시에 접하는 반경(R3) 2㎜~4㎜의 가상의 원(d)의 둘레를 따라 라운딩 처리될 수 있다. 즉, 상기 모서리(e2)를 제거하기 위해 상기 면취면(133a)과 외원(131)에 동시에 접하는 가상의 원(d)과 상기 면취면(133a)과 외원(131)이 접하는 접점을 각각 'P4', 'P5'라 하면 상기 접점(P4)과 접점(P5) 사이가 상기 면취면(133a)과 외원(131)에 동시에 접하는 반경(R3) 2㎜~4㎜의 가상의 원(d)의 둘레를 따라 라운딩 처리되는 것이다. In addition, the chamfering surface 133a formed in the first quadrant F1 and the outer circle 131 are also rounded to minimize interference with the corresponding hemisphere, maximizing the cross-sectional area for securing the strength of the neck portion 13. At the same time, between the chamfered surface 133a and the outer circle 131, a radius R3 of 2 mm to 4 mm in contact with the chamfered surface 133a and the outer circle 131 at the same time, in order to increase the processing convenience in the manufacturing process. It can be rounded along the circumference of the circle d. That is, to remove the edge e2, the virtual circle d in contact with the chamfering surface 133a and the outer circle 131 at the same time and the contact point between the chamfering surface 133a and the outer circle 131 are respectively 'P4'. ',' P5 'of the virtual circle (d) of the radius (R3) 2mm ~ 4mm that the contact between the contact (P4) and the contact (P5) is in contact with the chamfering surface 133a and the outer circle 131 at the same time It is rounded along the circumference.

따라서, 상기 1사분면(F1)에 형성된 경부(13) 단면의 외부형상을 수직중심축(Y)에서 수평중심축(X)까지 전체적으로 살펴보면, 수직중심축(Y)과 만나는 'P6'에서 'P5'까지는 외원(131)의 둘레를 따라 형성되다가, 'P5'에서 'P4'까지는 반경 2㎜~4㎜의 가상의 원(d)의 둘레를 따라 라운딩 처리되고, 'P4'에서 'P1'까지는 면취면(133a)을 따라 형성되다가, 'P1'에서 'P3'까지는 상기 외원(131)과 동일 중심(O)을 이루면서 상기 면취면들(133a,133b)에 접하는 상기 내원(135)을 따라 라운딩 처리되어, 중심(O)에서 외부면까지의 거리는 'P6'에서 'P3'로 갈수록 점진적으 로 감소하게 된다. Therefore, when looking at the external shape of the cross section of the neck portion 13 formed in the first quadrant F1 from the vertical center axis Y to the horizontal center axis X as a whole, 'P5' to 'P5' which meets the vertical center axis Y Is formed along the circumference of the outer circle 131, from 'P5' to 'P4' is rounded along the circumference of the imaginary circle (d) having a radius of 2mm to 4mm, and from 'P4' to 'P1' It is formed along the chamfering surface 133a, and rounds along the inner circle 135 contacting the chamfering surfaces 133a and 133b while forming the same center O as the outer circle 131 from 'P1' to 'P3'. As a result, the distance from the center (O) to the outer surface gradually decreases from 'P6' to 'P3'.

앞서 설명한 1사분면의 면취면(133a)과 그 모서리의 라운드 처리과정을 동일하게 2사분면(F2) 내지 4사분면(F4)에도 적용하게 되면 본 발명의 인공 고관절용 대퇴스템의 경부(13)의 단면형상이 형성되게 된다. When the chamfering surface 133a of the first quadrant and the rounding process of the corners thereof are applied to the second quadrant F2 to the fourth quadrant F4 in the same manner, the cross section of the neck portion 13 of the femoral stem for artificial hip joint of the present invention The shape will be formed.

이와 같이 형성된 본 발명의 인공 고관절용 대퇴스템의 경부(13)의 단면형상은 도 10에 도시된 종래의 대퇴스템의 경부의 단면형상에 비해 비슷한 단면적을 가지면서도 실제 대응 반구체와 접촉 및 간섭이 빈번히 발생하는 단면 상,하부의 폭(H1)이 도 10에 도시된 종래의 대퇴스템의 경부의 단면 상,하부의 폭(H2)보다 현저하게 줄어들게 되어 대퇴스템의 일정강도는 유지함과 아울러 관절운동 범위를 극대화할 수 있게 된다. The cross-sectional shape of the neck portion 13 of the artificial hip joint femoral stem of the present invention formed as described above has a similar cross-sectional area as compared to the cross-sectional shape of the neck portion of the conventional femoral stem shown in FIG. Frequently occurring cross-section H and H1 of the cross section of the conventional femoral stem shown in Figure 10 is significantly reduced than the cross-section (H2) of the cross section of the neck, maintaining a constant strength of the femoral stem and joint motion The range can be maximized.

이하에서는 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템과 종래 인공 고관절용 대퇴스템에 대한 비교시험을 통해 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 관절운동 범위 향상과 강도유지 효과에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter will be described the joint motion range improvement and strength maintenance effect of the artificial hip joint femoral stem according to the present invention through a comparative test for the artificial hip joint femoral stem.

시험 1. Test 1. 대퇴스템의Femoral stem 운동범위 비교실험 Exercise range comparison experiment

1. 시험목적 : 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템과 종래 인공 고관절용 대퇴스템에 대한 관절 운동범위에 대한 비교1. Purpose of the test: Comparison of range of motion of the joints between the artificial hip joint femoral stem and the conventional artificial hip joint femoral stem according to the present invention.

2. 시험재료 : 2. Test Material:

시험예 1은 아래 그림에서 볼 수 있는 바와 같이, 외원 12㎜, 내원 10.2㎜, 면취면의 경사각 25˚, 면취면과 외원 사이는 반경 3㎜ 원의 둘레를 따라 라운드 처리된 단면형상(단면적 96.14㎟)의 경부를 갖는 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템As shown in the figure below, Test Example 1 is a cross-sectional shape rounded around the circumference of the circle 12 mm, the inner circle 10.2 mm, the inclination angle of the chamfered surface 25 °, between the chamfered surface and the outer circle 3 mm radius (cross-section 96.14 Femoral stem for artificial hip according to the present invention having a neck of 2 mm 2)

Figure 112009001352420-pat00001
Figure 112009001352420-pat00001

[시험예 1][Test Example 1]

비교예 1은 아래 그림에서 볼 수 있는 바와 같이, 외원 12㎜, 절단면 사이의 폭 9㎜, 절단면과 외원 사이는 반경 3㎜ 원의 둘레를 따라 라운드 처리된 단면형상(단면적 95.52㎟)의 경부를 갖는 종래 인공 고관절용 대퇴스템As can be seen in the figure below, Comparative Example 1 has a diameter of 12 mm, a width of 9 mm between the cut surface, and a 3 mm radius between the cut surface and the outer circle. Femoral stem for conventional artificial hip

Figure 112009001352420-pat00002
Figure 112009001352420-pat00002

[비교예 1]Comparative Example 1

시험예 2는 상기 시험예 1과 나머지 요소는 동일하고 외원 13㎜, 내원 10.4㎜로 형성된 단면형상(단면적 104.85㎟)의 경부를 갖는 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템 Test Example 2 is an artificial hip joint femoral stem according to the present invention having a neck having a cross-sectional shape (cross section 104.85 mm 2) formed of the same element as the Test Example 1, the outer circle 13mm, the inner circle 10.4mm.

비교예 2는 상기 비교예 1과 나머지 요소는 동일하고 외원 13㎜로 형성된 단면형상(단면적 95.52㎟)의 경부를 갖는 종래 인공 고관절용 대퇴스템 Comparative Example 2 is a conventional artificial hip joint femoral stem having the same cross-sectional shape (section area 95.52 mm 2) formed with the same element and having an outer circumference of 13 mm.

3. 시험방법 : 각각의 시험예와 비교예에 대해 동일한 조건 하에서 굴곡, 신전, 내전, 외전, 내회전, 외회전 등의 운동범위를 각도로 측정3. Test method: Measure the range of motion such as flexion, extension, adduction, abduction, internal rotation, external rotation by angle under the same conditions for each test example and comparative example

4. 시험결과 : 4. Test Result:

시험예 1Test Example 1 비교예 1Comparative Example 1 시험예 2Test Example 2 비교예 2Comparative Example 2 굴곡(flexion)Flexion 124˚124˚ 123˚123˚ 122˚122˚ 121˚121˚ 신전(extension)Extension 68˚68˚ 66˚66˚ 67˚67˚ 65˚65˚ 굴곡+신전(합)Flexion + Temple (sum) 192˚192˚ 189˚189˚ 189˚189˚ 186˚186˚ 내전(adduction)Adduction 57˚57˚ 56˚56˚ 56˚56˚ 55˚55˚ 외전(abduction)Abduction 70˚70˚ 70˚70˚ 68˚68˚ 68˚68˚ 내전+외전(합)Civil War + Abduction (sum) 127˚127˚ 126˚126˚ 124˚124˚ 123˚123˚ 내회전(int.rotat.)Inner rotation (int.rotat.) 142˚142˚ 141˚141˚ 140˚140˚ 138˚138˚ 외회전(ext.rotat.)Outer rotation (ext.rotat.) 78˚78˚ 77˚77˚ 77˚77˚ 74˚74˚ 내회전+외회전(합)Inner rotation + outer rotation (sum) 220˚220˚ 218˚218˚ 217˚217˚ 212˚212˚

상기 시험결과표에서 볼 수 있듯이 시험예 1, 시험예 2는 각각 비슷한 단면적을 가지는 비교예 1, 비교예 2와 대비하여 볼 때, 굴곡, 신전, 내전, 외전, 내회전, 외회전 등에서 각각 1~2˚정도 운동각도가 향상되어 전체적으로 6~9˚의 운동범위 극대화 효과를 볼 수 있음을 알 수 있다. 이는 1˚정도의 운동각도의 향상만으로도 인공 고관절의 마모나 손상 방지, 더 나아가 환자의 일상생활에서의 편리성 향상에 지대한 영향을 미칠 수 있다는 점을 감안할 때, 종래의 대퇴스템에 비해 현저히 향상된 효과라 할 수 있다. As can be seen in the test results table, Test Example 1, Test Example 2, each compared with Comparative Example 1, Comparative Example 2 having a similar cross-sectional area, 1 ~ 2˚ in flexion, extension, adduction, abduction, internal rotation, external rotation, etc. It can be seen that the degree of movement is improved and the effect of maximizing the range of motion is 6 to 9˚. This is a significant improvement compared to the conventional femoral stem, considering that the improvement of the motion angle of about 1˚ can significantly affect the wear and damage of the artificial hip and improve the convenience of the patient's daily life. It can be said.

시험 2. Test 2. 대퇴스템의Femoral stem 강도 비교실험 Strength comparison

1. 시험목적 : 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템과 종래 인공 고관절용 대퇴스템에 대한 인체에 하중에 견딜 수 있는 강도를 비교측정하여 안정성 검토1. Purpose of the test: The stability of the human hip joint according to the present invention and the conventional hip joint femoral stem by comparing the strength that can withstand the load on the human body to examine the stability

2. 시험재료 : 상기 시험예 1, 2과 비교예 1, 2를 대상으로 시험실시2. Test Material: Test carried out for Test Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 above.

3. 시험방법 : 상기 시험예 1, 2과 비교예 1, 2에 대해 각각 굽힘하중과 비틀림하중에 대해 현재의 상태를 유지하려고 하는 정도를 나타내는 값인 관성모멘트(moment of inertia)와 극관성모멘트(polar moment of inertia)를 측정(상기 값들은 강도와 비례관계에 있으며, 상기 값들이 클수록 강도가 높음).3. Test method: The moment of inertia and the moment of inertia, which are values indicating the degree to which the current state with respect to the bending load and the torsional load are to be maintained for the test examples 1 and 2 and the comparative examples 1 and 2, respectively. polar moment of inertia) (the values are proportional to the intensity, the greater the intensity).

참고로, 관성모멘트(moment of inertia)를 계산하는 식은 IX=∫ y2 dA이고, 극관성모멘트(polar moment of inertia)를 계산하는 식은 JZ=∫ (x2+y2) dA이다(여 기서, x는 y축으로부터의 거리, y는 x축으로부터의 거리를 나타냄).For reference, the formula for calculating the moment of inertia is I X = ∫ y 2 dA, and the formula for calculating the moment of inertia is J Z = ∫ (x 2 + y 2 ) dA ( Where x is the distance from the y axis and y is the distance from the x axis).

4. 시험결과 : 4. Test Result:

시험예 1Test Example 1 비교예 1Comparative Example 1 시험예 2Test Example 2 비교예 2Comparative Example 2 관성모멘트Moment of inertia 1052.861052.86 1039.551039.55 1258.161258.16 1242.801242.80 극관성모멘트Polar moment of inertia 1500.681500.68 1511.771511.77 1881.331881.33 1814.291814.29

(단위는 ㎜4 임)(Unit is mm 4 )

상기 시험결과표에서 볼 수 있듯이, 상기 시험예 1과 비교예 1은 각각 비슷한 단면적을 가지고 있음에 따라 측정된 관성모멘트와 극관성모멘트도 역시 비슷한 결과를 얻는다는 것을 확인할 수 있고, 상기 시험예 2와 비교예 2도 역시 비슷한 단면적을 가지고 있음에 따라 측정된 관성모멘트와 극관성모멘트도 역시 비슷한 결과를 얻는다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 인공 고관절용 대퇴스템은 종래 비슷한 단면적을 가진 대퇴스템에 비해 강도나 안정성은 그대로 유지하면서 운동범위를 극대화할 수 있다는 것을 알 수 있다. As can be seen from the test result table, the test example 1 and the comparative example 1 has a similar cross-sectional area, respectively, it can be confirmed that the moment of inertia and the moment of inertia measured similarly obtained similar results, and the test example 2 and As Comparative Example 2 also has a similar cross-sectional area, it can be seen that the measured moments of inertia and extreme moments of inertia also yield similar results. That is, it can be seen that the artificial hip joint femoral stem according to the present invention can maximize the range of motion while maintaining strength or stability as compared to the conventional femoral stem having a similar cross-sectional area.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 경부(13)의 외원(131)은 그 직경이 10㎜~13㎜로 형성될 수 있는데, 종래의 대퇴스템이 경부의 강도를 유지하기 위해 통상 절두원추부와 스템몸체를 잇는 경부의 외원 직경을 절두원추부의 직경과 동일하게 유지하고 있는 것에 비해, 본 발명과 같이 경부(13) 외원(131)의 직경을 10㎜~13㎜로 형성하여 절두원추부(15)의 직경보다 줄이게 되면 그만큼 대응 반구체에 간섭되는 부위를 줄일 수 있어 대퇴스템의 운동범위를 향상시킬 수 있게 된다. According to another embodiment of the present invention, the outer circle 131 of the neck portion 13 may have a diameter of 10 mm to 13 mm, the conventional femoral stem is usually a truncated cone part to maintain the strength of the neck portion Compared to maintaining the outer diameter of the neck connecting the stem body with the diameter of the truncated cone, the diameter of the neck 13 and the outer circle 131 is 10 mm to 13 mm as in the present invention. If the diameter is reduced to (15), the area that interferes with the corresponding hemisphere can be reduced so that the range of motion of the femoral stem can be improved.

도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템은 상기 근위부(111)가 내측과 외측에 각각 와이어(c)가 통과할 수 있는 와이어홀(1111)과 정면과 후면에 다수의 함입된 홈(1113)을 포함하며, 상기 근위부(111)의 측면은 상기 윈위부(113) 방향으로 8˚~12˚의 경사를 이루며 테이퍼지고 상기 원위부(113)의 측면은 일정한 두께로 일직선으로 형성되며, 상기 원위부(113)는 정면과 후면에 길이방향으로 형성된 회전방지홈(1131)과 양측면을 관통하여 형성된 슬롯(1133)을 포함할 수 있다. 6 to 8, the artificial hip joint femoral stem according to another embodiment of the present invention has a wire hole 1111 and a front surface through which the wire c can pass through the proximal portion 111 and the inner side, respectively. And a plurality of recessed grooves 1113 at the rear and rear side, and the side of the proximal portion 111 is tapered in an inclination of 8 ° to 12 ° toward the winch part 113 and the side of the distal part 113 is tapered. Is formed in a straight line with a predetermined thickness, the distal portion 113 may include a rotation preventing groove 1131 formed in the longitudinal direction on the front and rear and a slot 1133 formed through both sides.

상기 근위부(111)와 원위부(113)는 각각 상기 스템몸체(11)의 상,하부를 이루는 부분으로, 상기 근위부(111)는 하부 즉, 상기 원위부(113)쪽으로 갈수록 테이퍼지면서 폭이 줄어드는 형상을 이루고, 상기 원위부(113)은 상기 근위부(111)의 하부에서 하방으로 연장되어 형성되는데 역시 약간의 테이퍼진 형상을 이룰 수 있다. 이는 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템(1)이 대퇴골 내에서 안정적으로 고정될 수 있도록 쐐기효과를 유발하기 위함이다. 또한, 본 발명에 따르면 상기 근위부(111)의 측면 역시 하부 즉, 상기 원위부(113)쪽으로 갈수록 테이퍼지면서 폭이 줄어드는 형상을 이루게 되는데 이는 쐐기효과를 유발함은 물론 근위부(111)에는 하중이 전달되지 않고 원위부(113)에만 하중이 전달되어 종국적으로 근위부(111)에는 골손실이 발생하고 원위부(113)에는 통증이 발생하는 스트레스 방패현상(stress shielding)을 방지하기 위함이다. The proximal portion 111 and the distal portion 113 form upper and lower portions of the stem body 11, respectively, and the proximal portion 111 is tapered toward the lower portion, that is, toward the distal portion 113, and the width decreases. In addition, the distal portion 113 is formed to extend downward from the lower portion of the proximal portion 111 may also form a slightly tapered shape. This is to cause the wedge effect so that the femoral stem 1 inserted into the femur can be stably fixed in the femur. Further, according to the present invention, the side surface of the proximal portion 111 is also tapered toward the lower portion, that is, the distal portion 113 to form a shape that decreases in width, which causes a wedge effect and load is not transmitted to the proximal portion 111. Instead, the load is transmitted only to the distal portion 113 to ultimately prevent stress shielding, in which bone loss occurs in the proximal portion 111 and pain occurs in the distal portion 113.

상기 와이어홀(1111)은 상기 근위부(111)의 내,외측에 각각 형성되는 관통홀로서 대퇴스템의 강도에는 영향을 미치지 않으며, 상기 와이어홀(1111)이 형성되는 부분은 인체 대퇴골의 대전자와 소전자가 위치하는 부분과 대응하는 부분이 되는데, 이는 대퇴골이 분쇄골절되어 대전자와 소전자가 각각 대퇴골에서 분리된 경우 상기 대퇴골에 삽입되는 대퇴스템(1)의 상기 와이어홀(1111)을 활용하여 분리된 대전자와 소전자를 각각 대퇴골에 용이하게 접합시키기 위함이다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이 분쇄골절된 대전자(b1)와 소전자(b2)를 각각 대퇴골(b)의 원위치에 접합시키기 위해 와이어(c)를 사용하여 묶게 되고 상기 와이어(c)는 상기 와이어홀(1111)을 관통함으로써 상기 대전자(b1)와 소전자(b2)를 각각 용이하게 묶을 수 있게 되므로, 상기 와이어(c)를 사용하여 고정시킨 상기 대전자(b1)와 소전자(b2)는 일정 시간 경과후에 대퇴골(b)에 완전히 접합될 수 있게 된다. The wire hole 1111 is a through hole formed in the inner and outer sides of the proximal portion 111 and does not affect the strength of the femoral stem. It becomes a portion corresponding to the location where the small electron is located, which utilizes the wire hole 1111 of the femoral stem (1) is inserted into the femur when the femur is fractured fracture and the charge and the small electron are separated from the femur This is for the purpose of easily bonding the charged and small electrons to the femur respectively. That is, as shown in FIG. 11, the fractured large electrons b1 and small electrons b2 are bundled using wires c to bond to the original positions of the femurs b, respectively, and the wires c are By passing through the wire hole 1111, the large electrons b1 and the small electrons b2 can be easily bundled, respectively, and thus, the large electrons b1 and the small electrons fixed using the wire c are formed. b2) can be completely bonded to the femur (b) after a certain period of time.

상기 홈(1113)은 상기 근위부(111)의 정면과 후면에 각각 다수 개가 함입되어 형성되는데, 상기 홈(1113)은 대퇴스템(1)에 축 고정력과 안정성을 더하게 되는 역할을 수행하게 된다. A plurality of grooves 1113 are formed in each of the front and rear surfaces of the proximal portion 111, and the grooves 1113 serve to add axial fixation force and stability to the femoral stem 1.

상기 회전방지홈(1131)은 상기 원위부(113)의 정면과 후면에 각각 길이방향으로 함입되어 형성되는데, 상기 회전방지홈(1131)은 대퇴스템(1)의 회전을 방지하여 초기고정력과 안정성을 더하게 되는 역할을 수행하게 된다. The anti-rotation groove 1131 is formed in the front and rear of the distal portion 113 in the longitudinal direction, respectively, the anti-rotation groove 1131 prevents the rotation of the femoral stem (1) to the initial fixed strength and stability It will play the role of adding.

상기 슬롯(1133)은 상기 원위부(113)의 양측면을 관통하여 절개함으로써 형성되는 부분으로, 상기 슬롯(1133)에 의해 상기 원위부(113)의 말단은 유동성을 갖게 되고, 이는 상기 원위부(113) 말단으로 집중되는 하중을 적절하게 분산시킬 수 있도록 하는 역할을 수행하기 때문에 상기 원위부(113) 말단으로 집중된 하중에 의해 유발되는 대퇴골의 통증을 감소시킬 수 있게 된다. The slot 1133 is a portion formed by cutting through both sides of the distal portion 113, and the distal portion 113 has a fluidity by the slot 1133, which is distal end portion 113 Because it serves to properly distribute the concentrated load to the distal portion 113 can reduce the pain of the femur caused by the load concentrated on the distal end.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the Applicant has described preferred embodiments of the present invention, but these embodiments are merely one embodiment for implementing the technical idea of the present invention, and any changes or modifications may be made as long as the technical idea of the present invention is implemented. Should be interpreted as being within the scope.

도 1은 인공 고관절의 굴곡과 신전운동을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the flexion and extension of the artificial hip joint.

도 2는 인공 고관절의 내전과 외전운동을 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the adduction and abduction movement of the artificial hip joint.

도 3은 인공 고관절의 내회전과 외회전을 나타낸 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the internal and external rotation of the artificial hip joint.

도 4는 종래의 대퇴스템의 경부의 단면구조를 나타내는 단면도Figure 4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the neck portion of a conventional femoral stem

도 5는 도 4에 의한 대퇴스템의 관절운동시 대응 반구체에 간섭되는 상태를 나타낸 단면도5 is a cross-sectional view showing a state that interferes with the corresponding hemisphere during the joint movement of the femoral stem according to FIG.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 사시도Figure 6 is a perspective view of the femoral stem for artificial hip joint according to an embodiment of the present invention

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 정면도7 is a front view of the artificial hip joint femoral stem according to one embodiment of the present invention

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 측면도Figure 8 is a side view of the femoral stem for artificial hip joint according to an embodiment of the present invention

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 대퇴스템의 경부의 단면 구조를 나타내는 단면도9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the neck portion of the artificial hip joint femoral stem according to an embodiment of the present invention

도 10은 종래의 대퇴스템의 경부의 단면구조를 나타낸 단면도10 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the neck portion of a conventional femoral stem

도 11은 분쇄골절된 대전자와 소전자를 접합시키는 상태를 나타낸 정면도11 is a front view showing a state in which the crushed fracture of the charging and bonding the small electrons

*도면에 사용된 주요부호에 대한 설명* Explanation of the main symbols used in the drawings

1: 대퇴스템 3: 비구컵 5: 인공 골두 7: 대응 반구체1: thigh stem 3: acetabular cup 5: artificial head 7: corresponding hemisphere

11: 스템몸체 13: 경부 15: 절두원추부11: stem body 13: neck 15: frustoconical

111: 근위부 113: 원위부 111: proximal 113: distal

131: 외원 133: 면취면 135: 내원131: outside 133: chamfering 135: visit

1111: 와이어홀 1113: 홈 1111: wire hole 1113: groove

1131: 회전방지홈 1133: 슬롯1131: anti-rotation groove 1133: slot

a: 경부 a1: 절단면 a2: 모서리a: neck a1: cutting surface a2: corner

b: 대퇴골 b1: 대전자 b2: 소전자b: femur b1: great trochanter b2: small trochanter

c: 와이어 α: 경사각 X: 수평중심축 Y:수직중심축c: wire α: inclination angle X: horizontal center axis Y: vertical center axis

Claims (11)

근위부(111)와 상기 근위부로부터 하방으로 연장된 원위부(113)를 포함하는 스템몸체(11)와, 상기 근위부로부터 경사지게 상방으로 연장된 경부(13)와, 상기 경부의 단부에 형성된 절두원추부(15)를 포함하며, A stem body 11 including a proximal portion 111 and a distal portion 113 extending downward from the proximal portion, a neck portion 13 extending obliquely upward from the proximal portion, and a truncated cone portion formed at an end of the neck portion ( 15), 상기 경부는 외원(131)의 좌,우측부에서 각각 상방,하방으로 경사지게 면취하여 면취면(133)을 형성하고, 상기 면취면이 형성됨에 따라 외원의 좌,우측부의 상기 면취면 사이와 외원의 상,하부의 상기 면취면과 외원 사이에 각각 형성되는 모서리는 라운딩 처리됨으로써, 단면적은 최대로 유지하면서 운동범위를 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.The neck is chamfered upwardly and downwardly from the left and right sides of the outer circle 131 to form a chamfered surface 133, and as the chamfered surface is formed, between the chamfered surfaces of the left and right sides of the outer circle and the outer circle. The corners formed between the chamfered surface and the upper and lower portions of the upper and lower portions are rounded, so that the range of motion can be maximized while maximizing the range of motion of the artificial hip joint. 제1항에 있어서, 상기 면취면(133)은 The method of claim 1, wherein the chamfered surface 133 상기 외원(131)의 중심과 동일한 중심을 갖으면서 상기 외원의 반경보다 작은 반경을 갖는 내원(135)에 외접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.Femoral stem for artificial hip joint, characterized in that it is formed to have a center and the same center as the center of the outer circle (131) having a radius smaller than the radius of the outer circle (135). 제2항에 있어서, 상기 면취면의 경사각은 상기 외원의 수직중심축으로부터 20˚~30˚로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.According to claim 2, wherein the inclination angle of the chamfered surface is femoral stem for artificial hips, characterized in that formed from 20 to 30 degrees from the vertical center axis of the outer circle. 제3항에 있어서, 상기 외원의 좌,우측부의 상기 면취면 사이는 상기 외원과 동일 중심을 이루면서 상기 면취면에 접하는 내원의 둘레를 따라 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.The femoral stem for artificial hip joint according to claim 3, wherein the chamfered surfaces of the left and right portions of the outer circle are rounded along the circumference of the inner circle contacting the chamfered surface while forming the same center as the outer circle. 제4항에 있어서, 상기 내원은 반경 4㎜~5.5㎜로 형성되고, 상기 외원의 상,하부의 상기 면취면과 외원 사이는 상기 면취면과 외원에 동시에 접하는 반경 2㎜~4㎜의 가상의 원의 둘레를 따라 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.According to claim 4, wherein the inner circle is formed with a radius of 4mm to 5.5mm, and between the upper and lower chamfered surface and the outer circle of the outer circle is a virtual 2mm ~ 4mm radius of the contact with the chamfered surface and the outer circle simultaneously Femoral stem for artificial hips, characterized in that the rounding process along the circumference of the circle. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 경부의 외원 직경은 10㎜~13㎜로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.The femoral stem for artificial hip joint according to any one of claims 1 to 5, wherein an outer diameter of the neck portion is 10 mm to 13 mm. 제1항에 있어서, 상기 근위부는 내측과 외측에 각각 와이어가 통과할 수 있는 와이어홀을 포함함으로써 분쇄골절된 대퇴부의 대전자나 소전자를 접합할 수 있는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.The femoral stem for artificial hip joint according to claim 1, wherein the proximal portion includes a wire hole through which wires can pass through the inner and outer sides, respectively, to join the large and small electrons of the fractured femur. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 근위부의 측면은 상기 원위부 방향으로 8˚~12˚의 경사를 이루며 테이퍼지고, 상기 원위부의 측면은 일정한 두께로 일직선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.8. The artificial hip joint according to claim 1 or 7, wherein the proximal side is tapered in an inclination of 8 ° to 12 ° in the distal direction, and the side of the distal part is formed in a straight line with a predetermined thickness. Thigh stem. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 원위부는 정면과 후면에 길이방향으로 형성된 회전방지홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.The femoral stem for artificial hip joint according to claim 1 or 7, wherein the distal portion includes a rotation preventing groove formed in a longitudinal direction on the front and rear surfaces thereof. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 원위부는 양측면을 관통하여 형성된 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.8. The femoral stem for artificial hip according to claim 1 or 7, wherein the distal portion includes a slot formed through both sides. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 근위부는 정면과 후면에 다수의 함입된 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 고관절용 대퇴스템.8. The femoral stem for artificial hips according to claim 1 or 7, wherein the proximal portion includes a plurality of recessed grooves in the front and the rear.
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