KR101361941B1

KR101361941B1 - 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트

Info

Publication number: KR101361941B1
Application number: KR1020120059517A
Authority: KR
Inventors: 이연수; 이준영
Original assignee: 대구가톨릭대학교산학협력단
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2014-02-13
Also published as: KR20130136020A

Abstract

본 발명은 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트는 소정 두께로 이루어져 종골에 접하는 접촉면을 구비하는 종골 접촉부와, 상기 종골 접촉부의 일측으로부터 연장되어 형성되어 상기 고정나사가 삽입되는 위치를 안내하는 가이드홀이 형성된 고정나사 안내부:를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수술시 고정나사를 골절된 종골을 목표위치에 쉽게 고정할 수 있어 수술이 용이할 뿐만 아니라, 발목관절 주위의 신경이나 인대 등에 손상 없이 안전하게 수술할 수 있다.

Description

종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트 {A guide plate for the fixing screw of calcaneus fractures}

본 발명은 종골 골절 수술시 사용되는 수술용 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수술시 고정나사를 목적위치에 안내하여 골절된 종골을 쉽게 고정할 수 있는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트에 관한 것이다.

종골이라 함은 발 뒤꿈치를 형성하는 뼈로서, 상부에는 거골하관절을 통해 거골과 연결되어 있다. 종골은 기타 다른 뼈들과는 달리 퍼석한 형태로 형성되어 있어서 높은 곳에서 뛰어내릴 때 혹은 계단에서 실족하여 발을 잘못 디딜 때의 충격으로 골절이 발생한다.

종래 종골 골절 치료를 위한 종골 고정장치가 대한민국 공개특허공보 제2006-0030091호에 개시되어 있다. 상기 종골 고정장치는 직선부재와 곡선부재로 구성되어 종골을 관통하여 손상된 부위를 교정하는 와이어가 설치되는 베이스와, 상기 직선부재 설치되어 경골에 고정되는 고정핀을 구비하는 높이조절수단을 구비하여 골절된 종골을 교정한다.

하지만, 상기 종골 고정장치는 체외에서 와이어와 고정핀을 이용하여 골절된 종골을 고정함에 따라, 와이어와 고정핀이 관통되는 환부에 세균 등의 감염우려가 있고, 이를 방지하기 위해서는 환부에 지속적인 처치 등을 해야 하는 불편함이 있다. 또한, 수술 후에도 환자는 상기 장치를 다리에 장착한 채 생활해야 하는 번거로움이 있다.

1. 대한민국 공개특허공보 제2006-0030091호 (발명의 명칭 : 종골의 체외고정장치)

따라서, 본 발명자는 종골 골절시 체외에서 종골을 고정하지 않고, 직접 골절 부위를 절개하여 골절된 종골을 고정나사로 고정하는 수술이 보다 쉽게 가능하도록 본 발명을 창안하게 되었다.

본 발명은 이와 같은 점을 인식하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 종골 골절 수술시 골절된 종골을 고정하는 고정나사를 보다 안전하고 편리하게 안내하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 소정 두께로 종골에 접촉되는 면을 구비하는 종골 접촉부와, 상기 종골 접촉부의 일측으로부터 연장되어 종골을 고정하는 고정나사가 삽입되는 위치를 안내하는 가이드홀이 형성된 고정나사 안내부를 구비하는 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트를 제공함에 의해 달성된다.

또한 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 가이드홀은 고정나사 안내부의 상부 우측에서 하부 좌측으로 향하는 사선으로 형성되고, 보다 바람직하게는 고정나사 안내부의 수직면에서 11°기울어져 형성되는데, 이로써 종골 주위에 분포된 인대와 신경의 손상 없이 고정나사를 삽입할 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 종골 접촉부는 상기 고정나사 안내부와 접하는 일측에서 타측으로 갈수록 그 폭이 좁은데, 이로써 종골과 맞닿는 면적을 작게 하여 최소 침습의 수술이 가능하다.

또한 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 고정나사 안내부의 두께가 종골 접촉부의 두께보다 크게 형성되고, 보다 바람직하게는 상기 가이드홀이 고정나사 전체로 수용하도록 가이드홀의 길이는 고정나사 길이보다 크게 형성되는데, 이로써 수술시 드릴탭 또는 고정나사가 가이드홀에 의해 유동하지 않고 목표지점에 지지될 수 있어 고정나사를 인대와 신경의 손상 없이 안전하게 종골에 삽입할 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 종골 접촉부의 가장자리에 k-와이어홀이 형성되어 본 발명에 따른 가이드 플레이트를 종골에서 유동하지 않도록 고정할 수 있다.

본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트에 따르면, 수술시 고정나사를 이용하여 골절된 종골을 쉽게 고정할 수 있어 수술이 용이하고, 체외에서 고정함이 없이, 골절된 종골을 직접적으로 고정나사로 내부에서 고정함으로써, 환부의 감염우려가 없는 수술이 가능하다는 탁월한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트에 따르면, 수술시 종골 주위의 거골하관절 또는 재거돌기에 분포된 많은 인대와 신경 등에 손상을 주지않는, 고정나사가 삽입될 홀의 위치를 정확하게 파악할 수 있고, 또한 고정나사 홀을 형성하고, 형성된 고정나사 홀에 고정나사를 삽입하는 과정에서 드릴탭또는 고정나사가 가이드홀에 의해 유동하지 않고 목표지점에 지지될 수 있어 고정나사를 인대와 신경의 손상 없이 안전하게 안내할 수 있다는 다른 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트와 이에 결합되는 k-와이어를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트와 이에 결합된 k-와이어를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트와 k-와이어의 결합상태롤 도시하는 단면도.
도 4는 CT 영상정보 데이터베이스로부터 얻어진 정상인 종골의 3차원 컴퓨터 모델을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트의 위치와 고정나사가 안전하게 삽입되는 안전지역이 표시된 종골의 3차원 컴퓨터 모델을 도시한 도면.
도 6은 종골과 거골사이의 관절면에 수직한 면에서 측정된 각도(θ)가 도시된 도 4의 평면도.
도 7은 종골과 거골사이의 관절면에서 측정한 각도(Φ)가 도시된 도 4의 좌측면도.
도 8은 고정나사가 안전하게 삽입되는 안전지역의 경계를 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트를 이용하여 종골 골절 시술법을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트에 의해 안전하게 가이드되어 종골을 고정한 고정나사를 도시한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트는 종골 골절 수술시 사용되는 수술 기구로서, 골절된 종골을 고정하는 고정나사가 삽입되는 위치를 안내하는 용도로 사용된다.

본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트는, 도 1 내지 3에 도시되는 바와 같이, 소정 두께로 이루어지고 종골에 접하는 접촉면을 구비하는 종골 접촉부(10)와, 종골 접촉부(10)의 일측으로부터 연장되어 형성되는 고정나사 안내부(20)를 구비하여 이루어진다.

여기서, 종골 접촉부(10)는 수술시 종골 표면에 접하는 접촉면을 구비하는 소정두께의 플레이트로 이루어지는데, 그 형상은 골절된 발목 부위의 최소 침습을 위해, 도 1 도 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 고정나사 안내부(20)와 접하는 일측에서 타측으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 것이 바람직하다. 도면에는 상변이 길고 하변이 짧은 사각형이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 상변이 짧고 하변이 긴 사각형, 상변과 하변의 길이가 같은 오각형 등 다양한 형상으로 할 수 있음은 물론이다.

종골 접촉부(10)의 가장자리에는 복수의 k-와이어홀(11)이 형성되는데, k-와이어홀(11)은 수술시 가이드 플레이트(100)의 임시적인 고정을 위해 k-와이어(40)를 수용하기 위한 것으로서, k-와이어(40)는 수술용 드릴에 장착되어 홀(11)을 통해 종골과 거골 관절면에 평행하게 가로질러 설치되고, 후술하는 가이드홀(21)에 의해 고정나사가 삽입될 홀이 종골 표면에 형성된 이후에 플레이트(100)와 함께 제거된다.

고정나사 안내부(20)는 골절된 종골을 고정하는 고정나사(30)가 삽입되는 위치를 안내하는 것으로, 종골 접촉부(10)의 일측에 연장된 소정두께로 이루어지고 상부와 하부를 관통하는 가이드홀(21)이 형성된다. 가이드홀(21)은 고정나사 안내부(20)의 상부 우측에서 하부 좌측으로 향하는 사선으로 경사지게 형성되는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 고정나사 안내부(20)의 수직면에서 11°기울어져 형성되는 것이 바람직하다. k-와이어(40)가 장착된 수술용 드릴탭이 경사지게 형성된 가이드홀(21)에 삽입되어 종골 내부에 경사진 고정나사 홀을 형성하는데, 종골에 경사지게 형성된 고정나사 홀을 통해 플레이트(100)와 k-와이어(40)가 제거된 후, 종골 주위의 인대와 신경의 손상 없이 안전하게 고정나사가 삽입된다. 고정나사의 안전한 삽입 위치 및 각도에 대해서는 후술토록 한다.

최소 침습을 위해 작은 부피로 형성해야 하는 종골 접촉부(10)와 달리, 고정나사 안내부(20)는 종골 접촉부(10)보다 두께를 크게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 단단한 종골 내부에 고정나사 홀의 형성을 위해 가이드홀(21)에 삽입된 수술용 드릴탭(미도시)에 상당한 토크가 가해지더라도, 드릴탭이 가이드홀(21) 내측벽에 지지되도록 함으로써 드릴탭이 충격에 유동되지 않고 목표위치에 정확히 고정나사 홀을 형성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트(100)는 종골 골절 수술시 고정나사를 이용하여 골절된 종골을 쉽게 고정할 수 있어 수술이 용이할 뿐만 아니라, 종골 주위의 신경이나 인대 등에 손상 없이 안전하게 수술할 수 있는데, 이하 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트(100)에 의해 삽입되는 고정나사의 안전한 삽입위치를 측정하고자 아래와 같은 실험을 실시하였다.

도 4에 도시한 바와 같이 CT 영상정보 데이터베이스로부터 정상인 종골을 10개 골라서 3차원 컴퓨터 모델로 재건하였다. 도 5에 도시된 바와 같이 재건된 종골의 3차원 컴퓨터 모델에서 종골 골절시 본 발명에 따른 가이드 플레이트가 설치될 영역을 종골 표면에 표시한 후, 신경이나 인대의 손상 없이 고정나사가 안전하게 삽입되는 안전지역(safe zone)을 파악하였다. 정확한 안전지역(safe zone)의 위치파악을 위해 종골과 거골사이의 관절선의 중심에 국부좌표계를 설정하여, 도 6에 도시된 바와 같이 종골과 거골사이의 관절면에 수직한 면에서 측정된 각도(θ)와, 도 7에 도시된 바와 같이 종골과 거골사이의 관절면에서 측정한 각도(Φ)을 각각 설정하였다. 그런 다음, 도 4에서 얻어진 10개의 정상인 3차원 컴퓨터 모델로부터도 8에 도시된 바와 같이 안전지역(safe zone)의 경계를 형성하는 posteroproximal limit와 anterodistal limit에서의 각도(θ), 각도(Φ)를 측정하고. 평균값(middle)을 계산하였다. 그 결과는 아래 표1과 같다.

Number	Anterodistal limit		Posteroproximal limit		Middle
Number	Φ	θ	Φ	θ	Φ	θ
시료 1	10.14	7.76	5.9	1.7	8.0	-3.0
시료 2	6.17	-3.15	6.2	13.0	6.2	4.9
시료 3	13.64	-4.74	9.7	0.9	11.7	2.8
시료 4	4.88	-9.96	5.2	7.6	5.0	-1.2
시료 5	25.40	-4.84	19.6	14.0	20.9	4.6
시료 6	14.30	-14.35	11.8	4.3	13.0	-5.0
시료 7	14.23	-10.19	11.3	3.9	12.8	-3.2
시료 8	20.33	-9.33	19.9	17.5	20.1	4.1
시료 9	7.24	-11.29	3.2	5.6	5.2	-2.8
시료 10	9.87	-9.32	4.4	6.9	7.1	-1.2
평 균					11	0

위 표에 나타난 바와 같이 종골 골절시 가장 이상적인 고정나사의 삽입위치는 종골과 거골사이의 관절면 중심에서 관절면 수직면의 방향으로 11°임을 알 수 있었다.

위 실험결과와 같이 가이드홀을 11°경사지게 형성한 본 발명에 따른 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트를 티타늄으로 제작하였다. 그리고, 5구의 사체로 부터 10개의 발목시편을 채취하여 제작된 가이드 플레이트를 사용하여 도 9에 도시한 바와 같이 종골 골절을 시술하였다. 그 결과, 사체실험한 10개의 발목시편의 X-ray 평가에서, 8개의 발목시편은 도 10에 도시한 바와 같이 나사가 안전한 위치에 시술되었고, 1개의 발목시편은 나사가 비교적 괜찮은 위치에 시술되었고, 나머지 1개의 발목 시편의 경우 나사가 잘못된 위치에 시술되었으나, 이는 종골의 해부학적인 비정상굴곡에 의해 발생되었음이 판명되었다.

10 : 종골 접촉부 11 : k-와이어홀 20 : 고정나사 안내부
21 : 가이드홀 30 : 고정나사 40 : k-와이어
100 : 가이드 플레이트

Claims

골절된 종골을 고정하는 고정나사를 가이드하는 플레이트에 있어서,
소정 두께로 이루어져 종골에 접하는 접촉면을 구비하는 종골 접촉부; 및
상기 종골 접촉부의 일측으로부터 연장되어 상기 고정나사가 삽입되는 위치를 안내하도록 고정나사 안내부의 상부 우측에서 하부 좌측으로 향하는 사선으로 가이드홀이 형성된 고정나사 안내부:를 구비하는 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 가이드홀은 고정나사 안내부의 수직면에서 11°기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트.
제2항에 있어서,
상기 종골 접촉부는 상기 고정나사 안내부와 접하는 일측에서 타측으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트.
제3항에 있어서,
상기 고정나사 안내부의 두께가 종골 접촉부의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트.
제4항에 있어서,
상기 가이드홀이 고정나사 전체로 수용하도록 가이드홀의 길이는 고정나사 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트.
제5항에 있어서,
상기 종골 접촉부의 가장자리에 k-와이어홀이 형성된 것을 특징으로 하는 종골 골절 고정나사용 가이드 플레이트.
삭제