KR101304446B1 - 인공 슬관절의 베어링부재 - Google Patents

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Abstract

인공 슬관절의 베어링부재가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재는, 대퇴골 결합부재의 저면부와 접촉되는 홈부가 형성된 인공 슬관절의 베어링부재에 있어서, 베어링부재의 홈부가, 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제1곡률부와, 전후방향의 후방부상에 중심점을 두고 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제2곡률부와, 전후방향의 전방부상에 중심점을 두고 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제3곡률부가 중첩되어 형성되는 다중곡률부;를 포함한다.

Description

인공 슬관절의 베어링부재{bearing component of artficial knee joints}
본 발명은 인공 슬관절의 대퇴골 결합부재와 경골 결합부재 사이에 위치되는 베어링부재에 관한 것이다.
슬관절은 대퇴골 하단과 경골 상단 및 슬개골의 후면 사이에서 대퇴골과 경골 사이를 연결하는 무릎관절로서, 무릎을 구부리고 펼 때 사용되며, 대퇴골과 경골간의 연결부는 연골로 싸여있고, 내, 외측 측부인대, 관절낭 내의 슬십자인대 등에 의하여 대퇴골과 경골간의 결합이 강화됨과 동시에 운동방향과 범위가 제한된다.
평지를 걸을 때 슬관절에 가해지는 압력은 몸무게의 반에 해당하며, 층계를 올라갈 때는 몸무게의 3배, 쪼그리고 앉았다가 일어날 때는 몸무게의 8배 정도의 힘이 가해지게 되는데, 이러한 반복 응력에 의한 슬관절의 마모와 뼈조직의 노화, 사고 등으로 인해 회복 불가능한 상태에 놓이는 환자가 점차 증가하고 있다.
관절 반월연골은 대퇴골과 경골 사이에 위치하는 연골조직으로, 무릎이 굽혀진 상태에서 회전 운동이 가해질 때, 즉 무릎관절에 비틀림 힘이 발생할 때 손상되기 쉬우며, 심한 외력이 가해지는 경우에는 십자인대, 측부인대, 경골 골절 등의 손상이 동반될 수 있다.
이와 같은 슬관절 손상 발생 시, 일반적으로 관절의 구조적 이상이 그 원인인 경우에는 슬개골을 안정시켜 주는 보조기를 착용하며, 심각한 손상으로 회복 불가능한 경우에는 인공 슬관절을 대치하는 시술이 널리 행해지고 있다.
일반적으로 인공슬관절은 대퇴골에 결합되는 대퇴골 결합부재와 경골에 결합되는 경골 결합부재와, 대퇴골 결합부재와 경골 결합부재 사이에서 경골 결합부재에 고정되는 베어링부재로 구성되며, 대퇴골 결합부재 및 경골 결합부재는 주로 합금으로 구성되고, 베어링부재는 폴리에틸렌 등으로 제조된다.
대퇴골 결합부재는 베어링부재의 상면에 오목하게 형성된 완만한 홈부(groove)상에서 베어링부재와 접촉된 상태로 구르면서(rolling) 무릎의 굽힘 운동을 수행하게 되며, 대퇴골 결합부재의 J형 저면부는 그 구름 각도(θ)에 따라 베어링부재의 홈부상에서 그 접촉 위치가 달라지게 된다.
일반적으로 대퇴골 결합부재의 J형 저면부는 전방부, 중간부, 후방부 등으로 구분되는 각 영역이 서로 다른 곡률을 가지며, 베어링부재의 홈부는 이러한 대퇴골 결합부재의 저면부에 대응되는 종단면형상을 가지되, 평면도상에서는 대퇴골 결합부재의 구름 방향에 해당되는 일방향(직선경로)으로 연장된 형태를 가진다.
실제 슬관절은 허벅지를 기준으로 장단지를 접고 펼치는 방향으로의 운동뿐만이 아니라, 허벅지를 기준으로 장단지를 어느 정도 좌우로 움직이는 운동이 가능하여, 무릎을 펴고 접는 동작을 수행함에 있어서 자연스럽게 구름 운동과 함께 비틀림 운동이 함께 이루어지게 된다.
이에 따라, 근래에는 대퇴골 결합부재에 형성된 슬릿의 좌우측단과 베어링부재에 형성된 포스트간에 유격(裕隔)을 두는 등의 실시예로써, 대퇴골 결합부재가 베어링부재 상면에 접촉된 상태로 좌우로 비틀림 각도(α)를 가질 수 있도록 하는 구조로 제작되고 있다.
그러나 베어링부재의 홈부를 구성함에 있어서 종래의 구조를 탈피하여 못하고 있어 실질적으로 전후방 직선상의 굽힘운동만을 안정적으로 수행가능하며, 평면도상에서 곡률을 가지도록 구성하더라도 단순히 대퇴골 결합부재의 비틀림 각도(α)에 대응되는 곡률을 부여함으로써 비틀림 발생 시 여전히 안정적인 접촉면을 확보하기 어렵다는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 대퇴골 결합부재의 저면부가 안정적으로 접촉된 상태에서 구름 운동과 비틀림 운동을 함께 수행할 수 있도록 하는 홈부 구성을 가지는 인공 슬관절의 베어링부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 대퇴골 결합부재의 저면부(230)와 접촉되는 홈부(130)가 형성된 인공 슬관절의 베어링부재(100)에 있어서, 상기 베어링부재의 홈부(130)가, 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제1곡률부(131a)와, 전후방향의 후방부상에 중심점을 두고 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제2곡률부(131b)와, 전후방향의 전방부상에 중심점을 두고 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제3곡률부(131c)가 중첩되어 형성되는 다중곡률부(131);를 포함하는 인공 슬관절의 베어링부재를 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 홈부(130)의 전방부, 중간부, 후방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성될 수 있다.
또한, 상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 서로 다른 곡률을 가지는 중간부, 후방부, 전방부가 각각 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉된 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성될 수 있다.
또한, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a)는, 중심점이 위치하는 중간부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 전단부 및 후단부까지 연장형성되며, 상기 베어링부재의 제2곡률부(131b)는, 중심점이 위치하는 후방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성되며, 상기 베어링부재의 제3곡률부(131c)는, 중심점이 위치하는 전방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성될 수 있다.
또한, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)간의 경계지점(P1, P2)을 기준으로 하여, 중간부는 상기 제1곡률부(131a)가 형성되고, 후방부는 상기 제2곡률부(131b)가 형성되며, 전방부는 상기 제3곡률부(131c)가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 대퇴골 결합부재와 베어링부재간의 상대운동에 의해 구름 운동과 비틀림 운동을 복합적으로 수행함에 있어서, 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 대퇴골 결합부재의 저면부가 다양한 구름 각도와 비틀림 각도에서 베어링부재 상면에 형성된 홈부상에 안정적으로 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
도 1 - 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재에 대퇴골 결합부재가 접촉된 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 2 - 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재를 도시한 평면도
도 3 - 대퇴골 결합부재를 굴림 각도 0°≤θ≤42°에서 지정 비틀림 각도(α)로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 4 - 제1곡률부만을 표시한 사시도
도 5 - 대퇴골 결합부재를 굴림 각도 θ>42°에서 지정 비틀림 각도(α')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 6 - 제2곡률부만을 표시한 사시도
도 7 - 대퇴골 결합부재를 굴림 각도 θ<0°에서 지정 비틀림 각도(α'')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 8 - 제3곡률부만을 표시한 사시도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1의 (a), (b)는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재에 대퇴골 결합부재가 접촉된 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재를 도시한 평면도이다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재(100)는, 대퇴골에 결합되는 대퇴골 결합부재(200)와 경골에 결합되는 경골 결합부재(미도시) 사이에서 상기 경골 결합부재상에 고정되는 베어링부재(100)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)와 접촉되는 홈부(130)의 구조에 관한 것이다.
상기 대퇴골 결합부재(200)는 상기 베어링부재(100)의 상면에 형성된 상기 홈부(130)상에서 상기 베어링부재(100)와 접촉된 상태로 정위치 회전(rolling)되며 무릎의 굽힘 운동을 수행하게 된다.
그러나 실제 슬관절은 허벅지를 기준으로 장단지를 접고 펼치는 방향으로의 운동뿐만이 아니라, 허벅지를 기준으로 장단지를 어느 정도 좌우로 움직이는 운동이 가능하여, 무릎을 펴고 접는 동작을 수행함에 있어서 자연스럽게 구름 운동과 함께 비틀림 운동이 함께 이루어지게 된다.
본 발명의 실시예는, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 베어링부재의 홈부(130)상에 안정되게 접촉된 상태로 전후방으로의 구름 각도(θ)뿐만 아니라 좌우로 비틀림 각도(α)를 가질 수 있도록 하여, 측방향으로의 운동 범위를 안정적으로 확보하면서도 보다 자연스러운 무릎 운동을 구현할 수 있도록 하는 베어링부재의 홈부 구조를 개시한다.
대퇴골 결합부재의 저면부는 일반적으로 전후방향 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 측면형상(전후방향 종단면형상)을 가지며, 아래로 볼록한 호(弧)형 하단부 한쌍이 좌, 우로 대칭형성된 정, 배면형상(측방향 종단면형상)을 가진다.
본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재(100)는, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 전방부, 중간부, 후방부가 각각 R3', R1', R2'의 곡률반경을 가지는 상기 대퇴골 결합부재의 J형 저면부(230)를 접촉 대상으로 하여 모델링한 것이다.
상기 베어링부재의 홈부(130)를 형성함에 있어서, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)에 대응되는 오목한 측면형상(내지 전후방으로의 종단면형상)을 가지도록 하면, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 베어링부재의 홈부(130)상에 안정되게 접촉된 상태로 전후방으로 구름 운동을 수행할 수 있다.
그리고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 대퇴골 결합부재(200)에 형성된 슬릿(도면부호 미표기)의 좌우측단과 상기 베어링부재(100)에 형성된 포스트(110)의 좌우측단 사이에 유격(裕隔)을 형성하면, 상기 대퇴골 결합부재(200)는 상기 베어링부재(100) 상면에 접촉된 상태로 전후방향으로의 구름 각도(θ) 뿐만 아니라 좌우방향으로의 비틀림 각도(α, α', α'')를 가질 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재(100)는, 상기와 같은 비틀림 운동을 구현함에 있어서, 도 1의 (b), 도 2에 도시된 바와 같이, 평면도상에서 전후 길이방향의 중앙부로부터 좌, 우측으로 볼록한 곡선형의 다중곡률부(131)가 전후방으로 연장형성된 구조를 가진다.
상기 다중곡률부(131)는 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)를 포함한 다수의 곡선경로가 중첩되어 형성된다.
도 2를 참조하면, 상기 제1곡률부(131a)는 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 평면형상을 가지며, 상기 제2곡률부(131b)는 전후방향의 후방부상에 중심점을 두고 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 평면형상을 가지고, 상기 제3곡률부(131c)는 전후방향의 전방부상에 중심점을 두고 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 평면형상을 가진다.
상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)를 중첩되게 형성함에 있어서는, 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각을 상기 베어링부재(100)의 전단에서 후단까지 연속되게 연장형성할 수도 있으며, 상기 베어링부재(100)의 전후방 길이방향을 따라 일부만이 상호 중첩되게 형성할 수도 있다(이하 설명).
상기 다중곡률부(131)는 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)의 중첩에 의해 정, 배면도, 평면도 및 측방향 종단면도상에서 보다 확장된 측방향 너비를 가지되, 전후방향 위치에 따라 서로 다른 다양한 측방향 너비를 가지며 좌우방향 위치 또한 달라지는 입체적인 형상을 가진다.
상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 서로 다른 곡률(R1', R2', R3')을 가지는 중간부, 후방부, 전방부가 각각 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서, 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.
이에 따라, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재(200)의 저면부(230)에 대응되는 측면형상(전후방향 종단면형상) 및 정, 배면형상(측방향 종단면형상)을 가지되, 평면도상에서는 상기 대퇴골 결합부재(200)의 비틀림 방향에 해당되는 곡선경로로 연장된 형태를 가진다.
상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 중간부, 후방부, 전방부 각각은 대체로 상기 베어링부재의 홈부(130) 중 중간부, 후방부, 전방부에 각각 접촉되므로, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 형상과 무관하게, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 홈부(130)의 전방부, 중간부, 후방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성할 수도 있다.
상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 전후방 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 경우, 상기 다중곡률부(131)의 중간부, 후방부, 전방부 각각의 곡선형상은 대체로 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 중간부, 후방부, 전방부 각각의 곡률에 대응되는 곡면체의 비틀림 운동의 형적(形跡)에 대응되는 곡선형상을 가지게 된다.
도 3의 (a), (b)는 각각 상기 대퇴골 결합부재(200)를 굴림 각도 0°≤θ≤42°에서 지정 비틀림 각도(α)로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 4는 상기 제1곡률부(131a)만을 표시한 사시도이다.
도 3, 4를 참조하면, 상기 제1곡률부(131a)는, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 중간부가 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(0°≤θ≤42°)상에서, 지정 비틀림 각도(α)(예를 들어, 10°)로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.
상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 중간부는 R1'의 종방향 곡률반경을 가지며, 상기 제1곡률부(131a)는 상기 베어링부재의 홈부(130)상에서 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 곡률반경(R1)로 형성된다.
도 5의 (a), (b)는 각각 상기 대퇴골 결합부재(200)를 굴림 각도 θ>42°에서 지정 비틀림 각도(α')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 6은 상기 제2곡률부(131b)만을 표시한 사시도이다.
도 5, 6을 참조하면, 상기 제2곡률부(131b)는, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 후방부가 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(θ>42°)상에서, 지정 비틀림 각도(α')(예를 들어, 10°)로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.
상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 후방부는 R2'의 종방향 곡률반경을 가지며, 상기 제2곡률부(131b)는 상기 베어링부재의 홈부(130)상에서 전후방향의 중간부로부터 후방으로 이격된 위치(도 2의 d1 )에 중심점을 두고 곡률반경(R2)로 형성된다.
도 7의 (a), (b)는 각각 상기 대퇴골 결합부재(200)를 굴림 각도 θ<0°에서 지정 비틀림 각도(α'')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 8은 상기 제3곡률부(131c)만을 표시한 사시도이다.
도 7, 8을 참조하면, 상기 제3곡률부(131c)는, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 전방부가 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(θ<0°)상에서, 지정 비틀림 각도(α'')(예를 들어, 10°)로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.
상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 후방부는 R3'의 종방향 곡률반경을 가지며, 상기 제3곡률부(131c)는 상기 베어링부재의 홈부(130)상에서 전후방향의 중간부로부터 전방으로 이격된 위치(도 2의 d2 )에 중심점을 두고 곡률반경(R3)로 형성된다.
상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)의 일부를 상호 중첩하여 상기 다중곡률부(131)를 형성함에 있어서는, 상기와 같이 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각이 상기 홈부(130)의 중간부, 후방부, 전방부에 걸쳐서 형성되는 것을 기본형으로 유지한다.
하나의 실시예로서, 상기 제1곡률부(131a)를 형성함에 있어서는, 중심점이 위치하는 중간부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 전단부 및 후단부까지 연장형성하고, 상기 제2곡률부(131b)를 형성함에 있어서는, 중심점이 위치하는 후방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성하며, 상기 제3곡률부(131c)를 형성함에 있어서는, 중심점이 위치하는 전방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성할 수 있다.
상기 실시예에 의하면, 상기 다중곡률부(131)의 중간부는 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)가 중첩된 형상을 가지며, 상기 다중곡률부(131)의 후방부는 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b)가 중첩된 형상을 가지며, 상기 다중곡률부(131)의 전방부는 제1곡률부(131a), 제3곡률부(131c)가 중첩된 형상을 가지게 된다.
다른 실시예로서, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)간의 각 경계지점(P1, P2)(도 2 참조)을 기준으로 하여, 중간부는 상기 제1곡률부(131a), 후방부는 상기 제2곡률부(131b), 전방부는 상기 제3곡률부(131c)로 형성할 수도 있다.
상기 실시예에 의하면, 상기 다중곡률부(131)는 상기 제1곡률부(131a)와 제2곡률부(131b)간의 중첩지점(P1)과, 상기 제1곡률부(131a)와 제3곡률부(131c)간의 중첩지점(P2)에 절곡부가 형성된 곡선 형상을 가지게 된다.
상기 포스트(110)와 캠(210)을 가지는 인공 슬관절 구조에 있어서, 상기 포스트(110)를 기준으로 하여 상기 대퇴골 결합부재(200)의 후방부는 상기 포스트(110) 전방으로 이동될 수 없으며, 상기 대퇴골 결합부재(200)의 전방부 또한 상기 포스트(110)의 후방으로 이동될 수 없다.
따라서, 상기 실시예들과 같이, 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)를 상기 베어링부재 홈부(130)의 전후단까지 연장형성하지 않고도, 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)의 일부를 상호 중첩하는 것에 의해서도 안정된 비틀림 운동을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께, 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
100 : 베어링부재 110 : 포스트
130 : 홈부 131 : 다중곡률부
131a : 제1곡률부 131b : 제2곡률부
131c : 제3곡률부 200 : 대퇴골 결합부재
210 : 캠 230 : 저면부

Claims (5)

  1. 대퇴골 결합부재(200)의 저면부(230)와 접촉되는 홈부(130)가 형성된 인공 슬관절의 베어링부재(100)에 있어서,
    상기 베어링부재의 홈부(130)는 상기 대퇴골 결합부재(200)가 구름 운동을 하는 전후방향의 평면을 기준으로 하여, 상기 전후방향의 중앙부로부터 좌, 우측으로 볼록한 곡선형의 다중곡률부(131)가 전후방으로 연장형성되고,
    상기 다중곡률부(131)는 상기 전후방향의 중간부상에 중심점을 둔 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 제1곡률부(131a)와, 전후방향의 후방부상에 중심점을 둔 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 제2곡률부(131b)와, 전후방향의 전방부상에 중심점을 둔 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 제3곡률부(131c)를 포함하는 복수의 곡선경로가 중첩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다중곡률부(131)의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)는,
    상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 홈부(130)의 중간부, 후방부, 전방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)의 범위 안에서 좌우방향으로 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전될 때, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 상기 제1곡률반경(R1) 내지 제3곡률반경(R3)으로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다중곡률부(131)의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)는,
    상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 서로 다른 곡률을 가지는 중간부, 후방부, 전방부가 각각 상기 홈부(130)의 중간부, 후방부, 전방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)의 범위 안에서 좌우방향으로 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전될 때, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 상기 제1곡률반경(R1) 내지 제3곡률반경(R3)으로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링부재의 제1곡률부(131a)는,
    상기 제1곡률반경(R1)의 중심점이 위치하는 중간부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 전단부 및 후단부까지 연장형성되며,
    상기 베어링부재의 제2곡률부(131b)는,
    상기 제2곡률반경(R2)의 중심점이 위치하는 후방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성되며,
    상기 베어링부재의 제3곡률부(131c)는,
    상기 제3곡률반경(R3)의 중심점이 위치하는 전방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다중곡률부(131)는 상기 제1곡률부(131a)와 제2곡률부(131b)간의 중첩지점(P1) 및 상기 제1곡률부(131a)와 제3곡률부(131c)간의 중첩지점(P2)을 포함하고, 상기 제1곡률부(131a)는 상기 두 개의 중첩지점(P1, P2) 사이에 형성되고, 상기 제2곡률부(131b)는 상기 중첩지점(P1)을 기준으로 후방부에 형성되며, 상기 제3곡률부(131c)는 상기 중첩지점(P2)을 기준으로 전방부에 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1440675A1 (en) 2003-01-21 2004-07-28 Howmedica Osteonics Corp. Emulating natural knee kinematics in a knee prothesis
EP1591082A2 (en) 2004-03-17 2005-11-02 Nakashima Propeller Co., Ltd. An artificial knee joint
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1440675A1 (en) 2003-01-21 2004-07-28 Howmedica Osteonics Corp. Emulating natural knee kinematics in a knee prothesis
EP1591082A2 (en) 2004-03-17 2005-11-02 Nakashima Propeller Co., Ltd. An artificial knee joint
JP2006015133A (ja) 2004-06-11 2006-01-19 Depuy Products Inc 後方で安定化された可動ベアリング式の膝関節人工器官
KR20090076346A (ko) * 2008-01-08 2009-07-13 주식회사 코렌텍 개선된 포스트 및 개선된 캠 구조를 갖는 인공 슬관절

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