KR101168783B1 - 손가락 또는 발가락 보형물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체내이식형 임플란트, 및 각각 고유의 기능을 구비하고 조립되어 단일 모듈 프레임을 구성하는 임의 개수의 모듈 또는 요소를 구비한 손가락 또는 발가락 보형물의 코어를 구성하는 외부 모듈 프레임을 갖는 손가락 또는 발가락 보형물로서, 외부 모듈 프레임이 체내이식형 임플란트에 치환 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 손가락 또는 발가락 보형물용 고장 안전 기구에 관한 것이며, 이때 외부 모듈 프레임은 하이퍼-확장 또는 하이퍼-굴곡의 연성 변형 또는 소정의 하중에서의 멈춤을 허용하는 마찰형 잠금, 맞춤 잠금 형태, 스프링 부가 힌지 또는 비선형 스프링에 의해 체내이식형 임플란트에 결합되는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 프레임에 부착되고 프레임의 기능을 지지하는, 외부 모듈 프레임의 성형적 또는 기능적 덮개에 관한 것이다.

보형물, 외부 모듈 프레임, 임플란트, 고장 안전 기구, 덮개

Description

손가락 또는 발가락 보형물 { Finger or toe prosthesis }

본 발명은 체내이식형 임플란트(intracorporeal implant), 및 각각 고유의 기능을 구비하고 조립되어 심미적 또는 기능적 덮개에 의해 덮여질 수 있는 단일 모듈 프레임을 구성하는 임의 개수의 모듈 또는 요소를 구비한 손가락 또는 발가락 보형물의 코어를 구성하는 외부 모듈 프레임(external modular frame)을 갖는 손가락 또는 발가락 보형물에 관한 것이다.

국제 공개공보 WO 03/017876 A1호는 예컨대, 인간 또는 인공의 장골(metacarpus) 내에서 고정에 대하여 샤프트에 대해 손가락 보형물을 굽히도록 설계된 실질적으로 자연적인 크기의 손가락 보형물을 위한 구동 장치를 기술한다. 구동 장치는 에너지원(energy source)에 연결될 수 있는 모터, 및 움직임을 수행하기 위해 손가락 보형물로 모터로부터의 힘을 전달하기 위해 의도된 트랜스미션을 포함한다.

골 융합 기술(osseous integration technique) 및 실리콘 성형 보형물(silicone cosmetic prosthesis)을 이용함으로써 위중한 손가락뼈 절단(phalangeal amputations)이 처치될 수 있다는 점이 또한 알려져 있다. 이러한 기술은 손가락 내 뼈 구조물의 골수 도관(medullar canal) 내로 나사산 티타늄 임 플란트의 삽입, 피부 관통 접합부로 실리콘 손가락 보형물의 고정 그리고 작은 횡단 스크류 장치에 의한 적소의 보형물 잠금으로 구성된다.

본 발명의 목적은 사용에 있어 더욱 기능적이고 그리고 더욱 자연적인 외관을 갖는 손가락 또는 발가락 보형물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 외부 모듈 프레임이 체내이식형 임플란트에 치환가능하게 고정됨을 특징으로 하는 청구범위 제1항에 따른 손가락 또는 발가락 보형물에 의해 달성된다. 치환가능한 고정에 기인하여, 체내이식형 임플란트에 대하여 외부 모듈 프레임 또는 외부 모듈 프레임의 일부를 휘는 것이 가능하고 따라서 보형물의 형태를 실제 필요에 따라 적응시킬 수 있다. 덧붙여, 치환가능한 고정은 외부 모듈 프레임이 과부하에 걸리는 경우에 체내이식형 임플란트에 대하여 상대적으로 움직이는 것을 허용하고 따라서 체내이식형 임플란트 또는 뼈 구조물에 대한 응력이 한정될 수 있다.

외부 모듈 프레임은 임플란트의 경피성 부재(transcutaneous component) 상에 장착될 수 있고 따라서 안정적인 기계적 고정이 달성될 수 있다. 선택적으로 외부 모듈 프레임은 결합 요소 또는 접속장치(interface)를 통해서 경피성 부재에 결합될 수 있다. 외부 모듈 프레임은 몸체의 외부에 위치하고 그리고 결합 요소 또는 접속장치에 고정된다. 결합 요소는 그에 고정된 모듈 프레임의 모듈 부분이고 또는 외부 모듈 프레임의 통합 부분이 될 수도 있다. 외부 모듈 프레임 및 결합 요소와 함께 경피성 부재는 부분 또는 전체로서 심미적인 손가락 보형물을 구성할 수 있다.

결합 요소는 탄성 요소 또는 조인트 수단의 일 부분, 예컨대 힌지 조인트의 기단 부분(proximal part)이 될 수 있다. 결합 요소는 변형 요소, 예컨대 변형 이후에 그 형태를 회복하는 플라스틱 장치로써 구성될 수 있다.

덧붙여, 결합 요소는 특히 자기 결합과 같은 마찰형 잠금, 또는 접착제 또는 특히 나사산 조인트 또는 스냅 조인트와 같은 맞춤 잠금의 형태로써 설계될 수 있다.

상해 또는 상처를 피하기 위하여, 결합 요소는 고장 안전 기구(fail safety mechanism) 또는 과부하 보호 장치(overload protection devices)를 포함하고, 따라서 과부하가 걸리는 경우에, 하이퍼-회전 또는 하이퍼-굴곡 외부 모듈 프레임 및 체내이식형 부분이 상처의 뼈 구조물에 대한 보호수단으로써 분리될 것이다.

결합 요소는 경피성 부재나 또는 접착부(abutment)의 일부를 구성하지 않아야 하며, 이는 액세서리를 이용하여 함께 또는 단독으로 용이하게 제거될 수 있다.

만일 소망한다면, 손가락 보형물이 제거되거나 또는 경피성 부재 및 인접한 조직을 보호하는 경우에, 금속 요소의 노출을 피하기 위하여 환자는 또한 결합 요소에 가까운 부분 또는 단독으로 경피성 부재를 덮을 수 있다. 이러한 덮개 또는 보호 캡은 피부 또는 연성 조직에 압력을 가할 수 있고 또는 피부 또는 연성 조직을 자극하기 위한 작용제로써 공급될 수 있다. 덧붙여, 결합 요소는 또한 확장부로써 기능하며 따라서 절단의 정도(level of amputation)가 완화되고 그에 따라 조인트가 이상적인 위치에 배치될 수 있다. 결과적으로, 결합 요소는 예컨대, 신축적 요소(telescopic elements) 또는 다양한 길이의 제품에 의해 적용될 수 있다.

체내이식형 임플란트는 영구적으로 절단부(절단 후 남은 부분)의 뼈 구조물에 연결된다. 잔여 뼈 구조물 안으로 길이 방향으로 유도되는 스크류 임플란트일 수도 있다. 골 융합은 바람직하게는 티타늄으로 제작된 임플란트의 뼈 구조물 안으로의 완벽한 고정을 보증할 것이다. 경피성 부재, 임플란트의 통합 부분은 피부를 관통하고 그리고 다른 구조물과의 연결 가능성을 제공한다.

환자의 피부 또는 연성 조직과 접촉하게 되는 예컨대, 결합 요소 또는 덮개의 재료는 그 재료에 의해 해제되고 그리고 포지티브 방식, 예컨대 감염 처리에서 경피성 부재를 둘러싸는 피부 또는 연성 조직에 영향을 주는 작용제와 함께 공급된다.

결합 요소는 경피성 부재를 둘러싸는 조직상에 압력을 가할 수 있고 이는 연성 조직을 자극하고 그리고 보형물의 가해진 압력의 피드백을 제공한다.

바람직하게는, 외부 모듈 프레임은 그 위로 확장부가 연결될 수 있는 조인트 또는 휘어질 수 있는 접속장치를 갖는다. 확장부의 길이, 예컨대 확장부의 모듈 셋업의 적용에 의해서, 외부 모듈 프레임의 조인트 또는 휘어질 수 있는 접속장치의 위치는 그 이상적인 위치로 가져와 줄 수 있다. 예컨대 간단한 힌지와 같은 조인트는 빈번한 굴곡 또는 확장 움직임을 구비한 손가락 보형물에 대해 사용될 수 있고, 휘어질 수 있는 접속장치는 그리 자주 대치하지 않는 또는 단일 조정을 위해 대치되는 보형물에 대해 사용되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 조인트는 소정의 각 위치에 도달하자마자 맞춤 잠금 형태(form fit locking)에 의해서 그 위치에서 잠겨질 수 있다. 선택적으로, 조인트는 예컨대 볼트 등을 움직임과 같은 수동 작용에 의해 잠겨질 수 있다. 조인트는 예컨대, 솔레노이드 등과 같은 작동기에 의해 또는 수동 작용에 의해 해제될 수 있다. 이러한 수동 작용은 볼트 등의 움직임에 의해 잠금 요소로 작용하는, 예컨대 규정된 값을 초과하는 굴곡 또는 확장의 움직임 또는 수동 작용을 조인트로 공급할 수 있다. 그 최대 위치로 보형물을 확장시킨 이후에, 보형물은 하이퍼-확장(hyper-extended) 되어 맞춤 잠금 형태를 해제하고 그리고 반대로 더욱 굴곡진 위치로 보형물을 휠 수 있다. 바람직하게는, 그 최대 확장 위치의 보형물은 확장 움직임의 규정된 값을 초과하여 굴곡될 것이다.

조인트는 하이퍼-굴곡(hyper-flexion) 또는 하이퍼-휨(hyper-bending)의 경우에 해제 위치에 도달하는 원단 부분(distal part)의 배면(dorsal) 또는 손바닥(palmar)의 압력을 통해 하나 이상의 기능적 위치 및 대기 위치에서 외부 모듈 프레임을 연속적으로 잠글 수 있고, 이때 조인트는 예컨대, 스프링 또는 덮개의 구조 요소와 같은 탄성 요소를 통해 대기 위치로 되돌아가도록 해제된다.

조인트 또는 휘어질 수 있는 접속장치는 고장 안전 기구를 또한 포함하고, 이때 고장 안전 기구는 다양한 방향에서 하이퍼-확장(hyper-extension) 또는 하이퍼-굴곡(hyper-flexion)의 연성 변형을 허용하고 또는 소정의 멈춤 포인트로써 설계되는 것을 특징으로 한다.

고장 안전 기구는 예컨대, 자기 조인트인 마찰형 잠금, 맞춤 잠금 형태로 공급되는 스프링, 스프링 부가의 힌지 또는 비선형 스프링(non-linear spring)인 것을 특징으로 한다.

휘어질 수 있는 접속장치는 관형 장치에 의해 포위되는 예컨대 금속철사와 같은 탄성-플라스틱 요소이고, 관형 장치의 길이 조정에 의해서 휨 조인트의 위치를 적응시키고 휨에 의해 탄성-플라스틱 요소의 내부 미끄럼을 허용한다.

관형 장치는 나선형이고, 그 굴절점(turn)에서 가능한 굴곡의 위치를 보증하는 원통형 요소에 의해 포위될 수 있다.

외부 모듈 프레임 또는 결합 요소는 체내이식된 뼈 구조물로 진동의 전도를 촉진, 한정 또는 감소하는 금속 또는 플라스틱으로 생성될 수 있다. 외부 모듈 프레임 또는 결합 요소는 진동에 대한 댐핑 장치로써 설계될 수 있다. 외부 모듈 프레임 또는 결합 요소의 특정 요소는 또한 체내이식형 임플란트 및 뼈 구조물에 대한 열 또는 냉기의 전도를 예컨대, 플라스틱 요소와 같이 열 절연성에 의해서 한정할 수 있다.

외부 모듈 프레임은 외부 모듈 프레임에 가역적으로 또는 비가역적으로 고정되는 부드러운 재료로 구성되는 성형적(cosmetic) 또는 기능적(functional) 덮개로 덮일 수 있다. 외부 모듈 프레임은 덮개로 완전히 덮일 수 있고 이때 덮개는 특히 예컨대, (점)탄성((visco-)elasticity) 및 가소성(plasticity), 압축성(compressibility) 및 비선형 변형 반응(non-linear deformation behaviour)과 같은 다양한 물리적 특성을 구비하여 하부에 놓이는 외부 모듈 프레임을 지지학 그리고 주름(wrinkling), 신장(elongation), 단축(shortening) 또는 비틀림(buckling)에 대하여 자연적인 외관을 이루도록 하는 다양한 요소들로 구성될 수 있다. 외부 모듈 프레임 및 덮개는 단일 유닛이 되도록 설계될 수 있다. 덮개는 특정 프레임 및 그 설계 또는 기능에 적합하고 그리고 그 기능에서 프레임을 지지할 수 있다. 덮개는 그 하부의 외부 모듈 프레임의 기능을 지지하기 위한 폼(foam) 또는 부드러운 실리콘으로 제작될 수 있다.

외부 모듈 프레임의 원단 부분(distal part)는 대상물과 접촉의 경우에 더욱 큰 표면-접촉을 촉진하도록 상대적으로 매우 낮은 경도를 가질 수 있다. 기능적 또는 성형적 덮개는 상기 덮개와 관련된 작용제와 함께 공급될 수 있고 따라서 경피성 부재를 둘러싸는 부드러운 조직에 영향을 줄 수 있다.

손가락 또는 발가락 보형물에 대한 고장 안전 기구는 하이퍼-확장 또는 하이퍼-굴곡의 연성 변형 또는 소정의 하중에서의 멈춤을 허용하는 예컨대, 자기 조인트와 같은 마찰형 잠금, 맞춤 잠금 형태, 스프링 부가 힌지 또는 비선형 스프링에 의해 체내이식형 임플란트에 결합되는 외부 모듈 프레임을 가질 수 있다.

프레임의 모듈성(modularity)에 기인하여, 예컨대 조인트, 결합 또는 고장 안전 기구와 같은 다양한 기능이 덮개와 조합되어 효과적으로 그리고 비용 효율적인 방식으로 조합되고 실시될 수 있다. 조인트 또는 휨 접속장치에 기인하여, 보형물의 형태를 실제 요구에 적응시키는 것이 가능하다. 덧붙여, 고장 안전 기구는 외부 모듈 프레임이 체내이식형 임플란트에 대해 상대적으로 움직이거나 또는 과부하의 경우에 체내이식형 임플란트에서 분리되도록 허용하고 따라서 체내이식형 임플란트로 외부 모듈 프레임에 의해 전달되는 응력이 한정될 수 있다.

본 발명의 첨부의 도면들에 의해 도시된다:

도 1은 손가락 보형물의 개략도를 도시하고;

도 2는 조인트를 도시하고;

도 3은 도 2에 따른 조인트의 일 부분을 도시하고;

도 4는 보형물의 제 1 실시형태를 도시하고;

도 5는 보형물의 다른 실시형태를 도시하고;

도 6은 휘어질 수 있는 접속장치를 구비한 보형물을 도시하고;

도 7은 가능한 요소 구성의 실시예를 도시하고;

도 8은 경피성 부재 및 덮개 또는 보호 캡을 구비한 절단부(stump)의 단면도를 도시하고;

도 9는 절단부의 피부 및 연성 조직과 접촉하는 심미적 덮개, 모듈 프레임 또는 보호 캡의 요소의 실시형태를 도시하고; 그리고

도 10은 본래의 보형물에 대한 실시예를 도시한다.

도면들을 참조하면, 도 1은 피부(10)에 의해 씌워진 연성 조직(2)에 의해 둘러싸인 뼈 구조물(1)을 개략적으로 도시한다. 뼈 구조물(1) 안으로 임플란트(3)가 길이 방식으로 안내된다. 임플란트(3)는 잔여 뼈 구조물(1) 안으로 스크류 결합될 수 있다. 골 융합(oseous integration)은 임플란트(1)의 고정을 보증할 것이다. 접촉부를 정의하는 경피성 부재(4)는 피부(10)를 관통하고 그리고 임플란트(3) 및 절단부로 다른 구조물과의 연결 가능성을 제공한다. 경피성(4) 부재 또는 절단부는 임플란트(3)의 통합 부분이 될 수 있고 또는 임플란트(3)에 제거 가능하게 고정될 수 있다. 이러한 임플란트(3) 및 경피성 부재(4)의 기단(proximal) 체내이식형 부분은 체내이식 정도(intracorporal level)를 구성한다.

경피성 부재(4) 위로 결합 요소로써 확장부(5)가 제거 가능하게 고정된다. 결합 요소(5)는 경피성 부재(4)에 연결되거나 또는 그 일부를 구성한다. 결합 요소(5)는 체내이식 정도 또는 체내이식형 부분 및 경피성 부재(4)의 체내이식 정도 그리고 결합 요소(5), 결합 요소에 고정된 조인트(6) 및 조인트(6)에 원격으로 배치된 확장부들(5' 및 7)로 구성되는 외부 모듈 프레임 사이의 연결이다.

경피성 부재(4) 및 결합 요소(5), 조인트(6) 및 확장부들(5', 7)로 구성되는 외부 모듈 프레임 사이의 연결은 동작 중에 손가락을 지지하기에 충분한 경도(stiff)를 필요로 한다. 다른 한편으로, 환자는 액세서리를 이용하거나 하지 않고서, 상대적으로 단순한 방식으로 손가락 보형물로써 외부 모듈 프레임(5, 6, 5', 7)을 제거하고 연결하는 것을 가능하게 함을 필요로 한다. 결합 요소(5) 또는 접속장치의 설계는 또한 고장 안전 기구 기능을 포함할 수 있다. 따라서, 과부하 또는 하이퍼-회전(hyper-rotation)의 경우에, 외부 모듈 프레임(5, 6, 5', 7) 및 체내이식형 부분들(3, 4)은 상처의 뼈 구조물(1)을 보호하기 위한 안전 장치로써 분리될 것이다. 결합 요소(5)가 접촉부(4)의 일 부분을 구성하지 않는다는 것은, 액세서리를 사용하는 여부에 관계없이 환자에 의해 용이하게 제거될 수 있다는 것이다. 환자는 또한, 만일 소망한다면, 금속 요소가 시각적으로 보이는 것을 회피하고 그리고 손가락 보형물(5, 6, 5', 7)이 제거되는 때에 경피성 부재를 보호하기 위해 경피성 부재(4)를 덮을 수 있다. 덧붙여 결합 요소(5)는 또한 확장부로써 기능할 수 있고 따라서 절단의 정도는 완화될 수 있고 그에 따라 조인트(6)는 이상적인 위치에 배치될 것이다. 결과적으로, 결합 요소(5)는 다양한 길이로 생성될 것이다.

외부 모듈 프레임(5, 6, 5', 7)은 손상된 손가락의 뼈 구조물(1)의 확장부를 구성한다. 이 프레임은 바람직하게는 예컨대, 티타늄 5등급(titanium grade 5) 또는 다른 적당한 재료와 같은 합금의 가볍고 강한 재료로 구성된다. 이 재료는 환자의 선호도에 따라 선택될 수 있다. 만일 환자가 외부 모듈 프레임으로부터 체내이식형 임플란트(4) 및 뼈 구조물(1)로의 진동을 수용하기에 적합함을 느낀다면, 재료는 그러한 진동을 전달하기 위해 선택된다. 외부 모듈 프레임으로부터의 진동은 뼈 지각(osseous perception)을 촉진할 수 있다. 만일 환자가 외부 프레임으로부터의 진동을 수용하는 것을 선호하지 않는다면, 결합 요소(5) 또는 선택된 재료는 그러한 진동을 한정하거나 또는 감소시킬 수 있다. 재료의 선택은 마찬가지로 열 또는 냉기의 전도를 결정한다. 이러한 이유로, 예컨대 세라믹 또는 플라스틱과 같은 절연 재료가 진동 전도의 보형물과 조합으로 사용될 수 있다.

도 2는 제 1 관절(61) 및 제 2 관절(62)로 구성되는 조인트(6)의 일 실시예를 도시한다. 스프링(63)이 제 2 관절(62) 안으로 연결되고 그리고 제 1 관절(61)에 걸쳐 작용한다. 스프링(63)의 위치는 조인트(6) 또는 힌지의 기능에 대해 중요하다. 관절들(61, 62)은 조인트(6)의 회전축을 구성하는 축(64)에 의해 내부 연결된다.

고정 장치(65)는 확장부(5') 등을 수용하기 위해 제 1 관절(61)에 부착된다. 도시되지 않은 결합 요소(5)가 제 2 관절(62)에 연결될 수 있다.

조인트(6)는 그 기단 측면(proximal side)에 도시되지 않는 결합 요소의 배열을 포함하고 그리고 확장부(5')가 그 원단 측면(distal side)에 연결될 수 있는 모듈 조인트이다. 다양한 버전이 원격 확장부의 연결 및 인공 손톱에 관한 보호의 가능성을 제외하고 동일한 설계를 가질 수 있다.

확장부(5')는 조인트(6)로 원격으로 연장되고 그리고 소정의 각 여부에 따라 그리고 그 길이가 다양하게 변화하는 세트(set)인 형태로부터 자유로운 구조로 구성된다. 원격 부분(distal part)의 단부에서 손톱을 위하여 룸(room)이 생성될 것이다. 회전 방지 시스템이 동작, 특히 길이 축에 대한 회전을 회피할 것이다. 전체는 조인트(6)에 고정될 것이다.

특정한 영향력이 조인트(6)의 움직임에 지급된다. 외부 프레임(5, 6, 5', 7)을 다양한 상이한 위치 안으로 고정시킴으로써, 손가락 보형물은 기능적으로 된다. 외부 모듈 프레임(5, 6, 5', 7)의 재료의 선택 및 결합 요소(5)를 통한 체내이식 요소(3, 4) 위로의 프레임의 고정(fixation)은 힘, 그리고, 만일 소망한다면, 보형물 재료의 표면에 의해 야기되고 프레임을 통해 뼈 구조물(1)로 전달되는 진동의 전달을 보증할 것이다.

조인트(6)는 대기 위치(rest position), 기능 위치(functional position) 및 리셋 위치(resettig position)를 갖는다. 도 1의 화살표에 의해 지시되는 것처럼, 조인트 축(64)의 원단으로 배면 측면 위로 하방향 압력을 가하는 것은 대기 이치로부터 기능 위치(굴곡)로의 전이를 야기할 것이다. 이러한 위치는 자동적으로 잠겨지고 따라서 손가락은 활성 기능 위치로 설정될 것이다. 다시 기능 위치를 벗어나 기 위해서, 확장부들(5', 7)을 하이퍼-굴곡으로 설정하고 그리고 잠금을 풀고 그리고 시스템을 리셋시키기 위하여 하방향 압력이 조인트 축의 원단에서 가해질 것이다. 폼(foam) 또는 연성 실리콘 또는 탄성 요소와 같은 탄성 재료로 구성되는 모듈 프레임의 심미적 덮개는 스프링으로써 기능할 것이고 그리고 프레임을 해제 위치에서 대기 위치로 자동으로 설정할 것이다. 조인트(6)는 또한 과부하 또는 하이퍼-회전에 의해 야기되는 에너지를 방출하는 고장 안전 기구를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 스프링(63)은 과부하 또는 모듈 프레임, 조인트 및 성형 덮개의 원통형 요소들의 미끄럼 제어에 의해 휘어진다.

도 3은 고정 위치(anchoring position) 또는 기능 위치(621), 하이퍼 굴곡의 경우 풀림 코스(624; unlocking course), 대기 위치(622)로의 리턴 코스 및 대기 위치 스프링(623)을 보여주는 외부 프레임(620)을 구비한 제 2 제 1 관절(62)을 보여준다.

도 4에서 중간 지골(medial phalanx)의 레벨에서 절단의 경우에 또는 기단-매개-지골 조인트(PIP; proximal-inter-phalangeal joint)를 통한 절단의 경우에 손가락 보형물이 뼈 구조물의 대체를 위해 도시된다. 임플란트(3) 및 경피성 부재는 결합 요소(5) 및 조인트(6)에 연결되고, 이때 조인트(6)의 원단 부분(61)은 그 상면에 손톱 보형물을 위한 구조부(16; saving)를 갖는다.

도 5는 임플란트(3) 및 경피성 부재(4)를 구비한 선택적인 실시형태를 보여준다. 결합 요소(5)는 조인트(6)의 일 부분이다. 조인트(6)는 확장부(7)에 의해 원단(distal)으로 연장된다. 중간 또는 원단의 지골(medial or distal phalanx) 절단의 경우에 또는 기단 또는 원단 매개 지골 조인트(proximal or distal inter phalanx joint)를 통한 절단의 경우에, 기단 지골(proximal phalanx)의 정도에서 외부 모듈 프레임(5, 6, 7)은 절단 이후에 사용될 수 있다.

도 6은 확장과 동시에 기능하는 결합 요소(5)에 연결되는 임플란트(3) 및 경피성 부재(4)를 구비한 다른 선택적인 실시형태를 보여준다. 결합 요소(5)는 수 조인트 요소(male joint component)로써 설계되고, 이때 대응하는 암 요소(5'; female component)는 확장부로써 기능한다. 손가락 보형물의 원단 부분을 구부리기 위해서 금속철사(9, 즉 휨가능한 접속 장치)가 확장부(5')를 통해 결합 요소(5)에 연결된다. 금속철사(9)를 접음 또는 굽힘(휨)은 손가락 보형물이 형태를 변경하도록 허용할 것이다. 금속철사(9)의 주변에 관형 장치(19)가 배치된다. 선택적으로, 스프링 또는 나선이 금속철사(9)를 에워싼다. 관형 요소들(19) 사이에 틈새(29)가 정의된다. 틈새(29)는 휨을 허용하는 휨 경직을 제거하고 그리고 굴곡 또는 확장에서 금속철사(9)가 보형물 내에서 자유롭게 움직이도록 허용한다. 원통형 구조체가 금속철사(9)에 걸쳐 위치될 수 있고 그리고 고정되어 따라서 금속철사(9)는 자유로운 경우에만 휠 것이다. 이러한 방식으로 휨 조인트의 실제 위치는 결정될 것이다. 보형물의 위치는 수동으로 변경될 수 있다. 외부 프레임의 코어로 구성되는 금속철사(9)의 저항 또는 휨 경직은 부하의 전달을 허용하기에 충분한 높이를 허용하는 것을 필요로 하고 그러나 휨 조인트의 기능을 보증하기에 충분한 연성이 필요로 한다. 선택적으로, 휨 조인트는 금속철사(9)만의 연성 각도의 적용에 대해서 사용된다. 금속철사(9)의 휨은 부가적으로 고장 안전 기구로써 기능하고, 휨 성능은 과부하 또는 하이퍼-회전에 의해 야기되는 에너지를 방출할 것이다. 금속철사(9)는 영구적인 휨 연성을 허용하도록 탄성-플라스틱이 될 수 있다.

도 7에서 가능한 요소의 구성의 실시예가 도시되고 이때 엄지 손가락(thumb)에 대해 도 4에 따른 보형물이 사용되는 것이 바람직하다. 도 5에 따른 보형물은 집게 손가락(index finger) 및 중간 손가락(middle finger)에 대해 사용될 수 있고, 왜냐하면 이들 세 개의 손가락들은 약지 손가락(ring finger) 및 새끼 손가락(little finger)보다 더욱 자주 사용되기 때문이다. 처음 세 개의 손가락들의 빈번한 사용 때문에, 힌지 및 잠금 기구와 함께 고장 안전 기구를 구비한 조인트(6)가 더욱 안정하고 신뢰성 있게 된다. 금속철사(9)의 탄성-플라스틱 변형 또는 다른 탄성-플라스틱 요소에 의해 고장 안전 기구가 실현되는 도 6에 따른 보형물이 약지 손가락 및 새끼 손가락에 장착될 수 있다.

도 8은 절단부의 연성 조직(2)에 의해 에워싸이는 임플란트(3) 및 경피성 부재를 구비한 절단된 손가락을 통한 단면도를 도시한다. 외부 모듈 프레임(5, 6, 5', 7)이 경피성 부재로부터 제거되고 그리고 보호를 위하여 및/또는 심미적인 이유를 위하여 보호 캡 또는 성형 덮개(11)가 경피성 부재(4) 위로 배치된다. 덮개(11)는 덮개(11)에서 제거되는 작용제(agent) 또는 작용제들(agents)을 포함할 수 있고 따라서 경피성 부재(4)를 둘러싸는 연성 조직(2)에 영향을 주어 연성 조직(2) 또는 피부(10)를 자극한다. 덮개(11)가 덮개(11)를 통해 관통하는 경피성 부재(4)를 에워싸는 선택적인 실시형태가 도 9에 도시된다. 덮개(11)는 연성 조직 및 피부에 예컨대, 치료, 성장 및 감각에 영향을 주기 위하여 화살표로 도시된 바와 같이 경피성 부재(4)를 둘러싸는 연성 조직(2) 상에 압력을 가한다. 덮개는 체내이식형 모듈 프레임 및 그 덮개와 함께 일부가 될 수 있다.

도 10은 손가락의 잔여 뼈 구조물(1) 내에 통합된 체내이식형 임플란트(3)를 구비한 보형물의 단면도를 도시한다. 연성 조직(2)에 의해 에워싸인 경피성 부재(4)는 조인트(6)의 기단 부분(62)에 교대로 결합된 결합 요소(5)를 통해 결합된다. 조인트(6)의 원단 부분(61)은 확장부(5') 및 손톱 보형물(13)용 구조부(16; saving)를 구비한 제 2 원격 확장부(7)에 연결된다. 외부 모듈 프레임(5, 6, 5', 7)의 주변에, 연성 재료(14)가 배치되고, 쥠(grip)을 강화한다. 연성 재료(12)는 쥠 또는 대상물과의 접촉이 이루어지는 때에 더욱 넓은 표면 접촉을 촉진하도록 여분의 낮은 경도(hardness)를 갖는다. 연장된 모듈 프레임(5, 6, 5', 7)은 폼(15; foam) 또는 다른 탄성 재료에 의해 부분적으로 둘러싸이고, 손가락 보형물의 피부(14)의 주름(wrinkling), 신장(elongation), 단축(shortening) 또는 비틀림(buckling)에 대해 외부 관절 피부의 자연적 외관을 달성한다. 이러한 탄성 재료(15)는 다양한 물리적 특성을 가질 수 있고 그리고 조인트(6)의 휨에 이어 해제 위치로 도달한 이후에 대기 위치로의 복귀 움직임을 촉진할 수 있다.

모듈 프레임(5, 6, 5', 7)은 손가락 보형물의 기능성의 정도를 크게 결정한다. 다른 손에 대한 손가락 보형물의 성형성은 부드러운 재료(12)와 함께 탄성 재료(15) 및 관절 피부(14)의 심미적 또는 성형 마감에 의해 결정된다. 심미적 또는 기능적 덮개(12, 15, 14)는 폴리우레탄(polyurethane) 또는 실리콘 중합체(silicone elastomers)와 같은 부드러움이 남겨지는 재료로 제작될 수 있다. 손 톱 보형물(13)은 부드러운 또는 굳은 재료로 생성될 수 있고 그리고 기계적 및/또는 화학적 방식으로 심미적 덮개에 연결될 수 있다. 선택된 재료의 특성은 손가락 내 위치에 의존하여 심미적 및 기능적 덮개를 형성한다. 조인트(6)에 가까이에서 높은 탄성 정도와 낮은 탄성계수(E-modulus)를 구비한 재료가 사용될 수 있다. 손가락의 탑 가까이에서(원격 단부) 낮은 경도 및 높은 내마모성을 구비한 부드러운 재료(12)가 선택될 수 있다. 보형물의 기단 부분(proximal part)은 비빔(rubbing) 및 찢음(tearing)에 높은 저항성을 갖는 재료로 제작될 수 있다. 전체로서는 높은 마모 저항성을 갖는 박막의 색상의 또는 투명한 층(14)으로 덮여질 수 있다. 조인트(6) 근처에서, 굴곡시에 보형물 재료의 탄성이 양 고정부(61, 62) 사이의 영역으로 한정되도록 하는 폼 재료(15)에 의해 심미적 덮개는 프레임에 연결될 것이다. 성형적 덮개 및 모듈 프레임(5, 6, 5', 7) 사이의 공간(room)은 결국은 부드러운 폼(foam) 재료 또는 다른 부드러운 채움 재료를 통해 채워질 수 있다. 보형물 재료의 낮은 강도는 또한 기능을 갖는다. 접촉하고자 하는 대상물 주변의 위치 그 자체는 쥠을 타이트하게 하는 표면 접촉에 의해 대치될 것이다. 그러나, 모듈 프레임은 또한 오직 보호 덮개를 통해 덮여지는 심미적 덮개(12, 13, 14) 없이 사용될 수 있고 따라서 고유하게 시스템의 기능 특성을 이용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 체내이식형 임플란트, 및 각각 고유의 기능을 구비하고 조립되어 단일 모듈 프레임을 구성하는 임의 개수의 모듈 또는 요소를 구비한 손가락 또는 발가락 보형물의 코어를 구성하는 외부 모듈 프레임을 갖는 손가락 또는 발가락 보형물로서, 외부 모듈 프레임이 체내이식형 임플란트에 치환 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물을 제공할 수 있다.

Claims (26)

1. 각각 고유의 기능을 구비하고, 다수의 모듈, 즉 다수의 요소를 구비한 손가락 또는 발가락 보형물의 코어를 구성하는 외부 모듈 프레임과 체내이식형 임플란트를 구비하고,

   하나의 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')을 형성하기 위해, 상기 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')이 체내이식형 임플란트(3)의 경피성 부재(4; transcutaneous component)에 치환 가능하게 고정되고,

   상기 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')이 체내이식형 임플란트(3)를 상기 외부 모듈 프레임과 결합하기 위한 결합 요소(5)를 포함한 손가락 또는 발가락 보형물에 있어서,

   상기 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')이 성형 또는 기능성 덮개(12, 13, 14, 15)로 덮히고, 상기 성형 또는 기능성 덮개는 매끈한 재료로 이루어져 상기 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')에 고정되고, 조인트(6)나 휨가능한 접속 장치(9) 그리고 상기 조인트(6)나 상기 휨가능한 접속 장치(9)에 연결된 원단 확장부(5')를 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결합 요소(5)는 탄성 요소인 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 결합 요소(5)는 접착제 또는 스냅 조인트인 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 결합 요소(5)는 과부하 보호 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 요소(5)는 임플란트(3)에 제거가능하게 부착되고, 경피성 부재(4)를 덮는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 환자의 피부(10) 또는 연성 조직(2)과 접촉하게 되는 결합 요소의 재료는 상기 재료와 관련되고 경피성 부재(4)를 둘러싸는 피부(10) 또는 연성 조직(2)에 영향을 주는 작용제(agent)와 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조인트(6)는 소정의 각 위치에 도달할 때 잠글 수 있는 형상과 맞춰져 잠겨지거나 또는 수동 동작으로 어느 한 위치에서 잠금 가능한 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 조인트(6)는 작동기(actuator)에 의해 해제 가능한 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조인트(6)는 상기 조인트(6)의 원단 부분(5', 7)의 배면 또는 손바닥의 압력을 통해 하나 이상의 기능적 위치 및 대기위치에서 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')을 연속적으로 잠그고, 하이퍼-굴곡(hyper-flexion) 또는 하이퍼-휨(hyper-bending)의 경우에 해제위치에 도달할 수 있으며, 상기 조인트는 스프링(63)을 통해 대기위치로 되돌아가기 위해 해제되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
10. 제 4 항에 있어서, 상기 조인트(6) 또는 상기 휨가능한 접속 장치(9)는 과부하 보호 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
11. 제 4 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 과부하 보호 장치는 하이퍼-확장(hyper-extension) 또는 하이퍼-굴곡의 연성 변형을 허용하고 또는 소정의 파괴점으로 설계되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
12. 제 4 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 과부하 보호 장치는 자기 조인트, 스프링 하중식 형상 맞춤 잠금부, 스프링 하중식 힌지 또는 비선형 스프링과 같은 마찰 잠금부인 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휨가능한 접속 장치(9)는 관형 장치(19)의 길이 조정에 의해서 휨 조인트의 위치(29)를 적응시키고 휨에 의해 탄성-플라스틱 요소의 내부 미끄럼을 허용하기 위해, 상기 관형 장치(19)에 의해 포위되는 금속철사와 같은 탄성-플라스틱 요소인 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 관형 장치(19)는 나선형이고, 그 굴절점(turn)에서 가능한 굴곡의 위치(29)를 보증하는 원통형 요소에 의해 포위될 수 있는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')은 상기 덮개(12, 13, 14, 15)에 의해 완전히 덮이는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')의 덮개(12, 13, 14, 15)는 다양한 물리적 특성으로 서로 부착되고 주름, 신장, 단축 또는 비틀림에 대해 자연적인 외관을 이루도록 하는 다양한 요소들로 국부적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 덮개(12, 13, 14, 15)는 기초가 되는 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')을 지지하기 위한 폼(foam) 또는 부드러운 실리콘으로 제작되는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
18. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 모듈 프레임(5, 6, 7, 5')의 원단 부분은 대상물의 파지나 접촉의 경우에 더욱 큰 표면-접촉을 촉진하도록 상기 대상물에 대해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 손가락 또는 발가락 보형물.
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