KR101515144B1 - 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대퇴골 또는 경골의 뼈에 임플란트의 이식이 가능하도록 상기 뼈에 시술부를 형성하기 위해 사용되는 환자맞춤형 수술기기에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 뼈에 결합하여 상기 뼈의 일부를 에워싸는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 삽입되어 뼈의 절단면을 형성하기 위해 삽입되는 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드를 포함하고, 상기 몸체는 몸체의 일측에 형성되고, 내측에 상기 커팅가이드가 삽입되는 삽입홀이 관통형성되는 커팅가이드삽입부를 포함하며, 상기 커팅가이드는 상기 몸체에 고정되는 고정부와; 내측에 상기 컷팅툴이 삽입되는 가이드슬롯을 가지며, 상기 삽입홀에 일정 유격을 갖고 삽입되는 삽입부;를 포함하여, 상기 커팅가이드의 위치조절이 가능하도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 관한 것이다.

Description

커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기{Patient specific surgical instrument with cutting guide}

본 발명은 대퇴골 또는 경골의 뼈에 임플란트의 이식이 가능하도록 상기 뼈에 시술부를 형성하기 위해 사용되는 환자맞춤형 수술기기에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 뼈에 결합하여 상기 뼈의 일부를 에워싸는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 삽입되어 뼈의 절단면을 형성하기 위해 삽입되는 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드를 포함하고, 상기 몸체는 몸체의 일측에 형성되고, 내측에 상기 커팅가이드가 삽입되는 삽입홀이 관통형성되는 커팅가이드삽입부를 포함하며, 상기 커팅가이드는 상기 몸체에 고정되는 고정부와; 내측에 상기 컷팅툴이 삽입되는 가이드슬롯을 가지며, 상기 삽입홀에 일정 유격을 갖고 삽입되는 삽입부;를 포함하여, 상기 커팅가이드의 위치조절이 가능하도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 관한 것이다.

관절염, 외상 등에 의해 무릎관절이 제기능을 상실하였을 때 손상된 관절을 대치할 수 있는 임플란트를 이식하여 정상적인 무릎관절의 기능을 수행할 수 있도록 인공관절 치환술을 시술하게 된다.

도 1 내지 3은 무릎관절에 대한 인공관절 치환술을 설명하기 위한 참고도로, 이하에서는 도 1 내지 3 및 아래의 특허문헌을 참조하여 종래의 인공관절 치환술을 시술하는 방법을 설명하기로 한다.

<특허문헌>

특허 제10-1190973호(2012. 10. 08. 등록) "무릎관절 절단면 표시 장치 및 방법"

도 1은 인공관절 치환술이 시술된 무릎관절을 나타내는데, 대퇴골(100)에는 대퇴요소(300)가 결합되고 경골(200)에는 경골요소(400)가 결합되며 상기 대퇴요소(300)와 경골요소(400) 사이에는 배어링(500)이 위치하게 된다. 상기 대퇴골(100)과 경골(200)에 도 2 및 3에 도시된 대퇴요소(300) 및 경골요소(400)를 이식하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 대퇴골(100)과 경골(200)에는 시술부를 형성하여야 하는데, 상기 시술부의 절단면(120, 220)을 형성하기 위해 상기 특허문헌에 기재된 절단 블록 등이 사용된다. 상기 절단 블록을 대퇴골(100) 또는 경골(200)에 대고 슬릿에 절단 도구를 삽입하여 절단면(120, 220)을 형성하게 된다.

하지만, 환자 각각은 일정 정도 뼈의 구조와 형태를 달리하는데 정형화된 형태의 상기 절단 블록을 사용하는 경우 정확한 절단면(120, 220)의 위치를 설정하는 것이 불가능한 문제가 있다. 따라서, 환자별로 대퇴골(100) 또는 경골(200)의 영상을 획득하고 획득된 영상을 3D이미지로 변환하여 상기 대퇴골(100) 또는 경골(200)의 3D이미지에 부합하는 절단 블록의 3D이미지를 형성하고 절단블록의 3D이미지에 따른 환자맞춤형 절단블록을 제작한다. 또한, 상기 환자맞춤형 절단블록은 커팅툴이 삽입되는 커팅부재삽입부를 포함하여 톱 등의 커팅툴을 삽입해 뼈를 절단할 수 있도록 하였으나, 커팅부재삽입부가 플라스틱 재질로 형성되어 뼈 절단시 파편이 발생하고, 상기 커팅부재에 의해 커팅부재삽입부가 변형되어 골절제가 부정확하게 이루어지는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 상기 커팅부재삽입부에 커팅툴이 통과할 수 있는 슬롯이 형성된 커팅블록 등을 끼워넣어 커팅부재를 가이드할 수 있도록 하였으나, 끼워맞춤 방식으로 인해 상기 커팅블록이 안정적으로 고정되지 못했으며, 뼈의 절단면의 위치가 정해져 있어 상황에 따른 절단면의 위치변경이 불가능했고, 플라스틱 재질에 대한 문제 또한 여전하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 커팅가이드삽입부의 삽입홀에 삽입되어 시술부 형성시 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드를 포함하고, 커팅가이드는 몸체에 고정되는 고정부와, 커팅툴이 통과할 수 있는 가이드슬롯을 가지며 삽입홀에 일정 유격을 갖고 삽입되는 삽입부를 포함하여, 삽입홀 내에서 삽입부의 위치이동이 가능하도록 함으로써 환자나 수술상황에 따른 뼈 절단면의 위치조절이 가능하도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 몸체의 일측에 관통형성되어 몸체와 뼈를 고정시키기 위한 고정부재가 삽입되는 고정홀을 갖는 몸체와, 고정부재가 삽입될 수 있는 결합홀을 갖는 고정부를 포함하는 커팅가이드를 포함하여, 고정부재가 고정홀과 결합홀을 관통하여 삽입되도록 함으로써 커팅가이드가 몸체에 안정적으로 고정되어 정확한 절단면을 형성할 수 있도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 복수개의 결합홀을 갖는 고정부를 포함하여, 고정부재가 삽입되는 결합홀의 위치에 따라 커팅가이드의 이동이 가능하도록 함으로써, 환자나 수술상황에 따라 뼈가 절단되는 절단면의 위치를 조절할 수 있도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 고정홀에 대응되는 위치를 중심으로 상하 및/또는 좌우에 형성되는 복수개의 결합홀을 포함하여, 커팅가이드가 상하 뿐만 아니라 좌우로도 이동이 가능하도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 고정부의 전면이 삽입부의 전면보다 전방으로 돌출되도록 형성되어 고정부가 일정 두께를 갖도록 하고, 결합홀이 일정 깊이를 갖도록 함으로써 시술부 형성시 커팅툴의 부딪힘에도 커팅가이드가 움직이지 않고 안정적으로 고정되도록 하여 정확한 뼈 절단면이 형성될 수 있도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 커팅가이드삽입부의 일측에 형성되어 뼈에 형성되어야 할 절단면의 위치를 표시하는 절단면가이드를 포함하여, 절단면의 위치에 따른 커팅가이드의 위치 설정이 용이하도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 금속재질로 형성되는 커팅가이드를 포함하여, 커팅가이드가 커팅툴에 의해 절단되거나 변형되지 않도록 하고, 커팅툴을 안정적으로 가이드하도록 함으로써 정확한 뼈의 절단면을 형성할 수 있도록 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기는 뼈에 결합하여 상기 뼈의 일부를 에워싸는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 삽입되어 뼈의 절단면을 형성하기 위해 삽입되는 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드를 포함하고, 상기 몸체는 몸체의 일측에 형성되고, 내측에 상기 커팅가이드가 삽입되는 삽입홀이 관통형성되는 커팅가이드삽입부를 포함하며, 상기 커팅가이드는 상기 몸체에 고정되는 고정부와; 내측에 상기 컷팅툴이 삽입되는 가이드슬롯을 가지며, 상기 삽입홀에 일정 유격을 갖고 삽입되는 삽입부;를 포함하여, 상기 커팅가이드의 위치조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 있어서, 상기 몸체는 몸체의 일측에 관통형성되어 상기 몸체와 뼈를 결합시키기 위한 고정부재가 삽입되는 고정홀을 포함하고, 상기 고정부는 고정부재가 삽입될 수 있도록 관통되는 결합홀을 포함하여, 상기 고정부재가 상기 고정홀과 결합홀을 관통하여 삽입되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 있어서, 상기 결합홀은 복수개가 형성되어 상기 고정부재가 삽입되는 결합홀의 위치를 변경할 수 있도록 함으로써, 시술부 형성시 뼈가 절단되는 위치에 따라 상기 커팅가이드의 이동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 있어서, 상기 결합홀은 상기 고정홀에 대응되는 위치를 중심으로 상하 및/또는 좌우에 형성되도록 하여 상기 커팅가이드의 상하좌우 이동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 있어서, 상기 고정부의 전면은 상기 삽입부의 전면보다 전방으로 돌출되도록 형성되어 상기 커팅가이드가 몸체에 안정적으로 고정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 있어서, 상기 커팅가이드삽입부는 상기 커팅가이드삽입부의 일측에 형성되어 뼈에 형성되어야 할 절단면의 위치를 표시하는 절단면가이드를 포함하여, 절단면의 위치에 따른 커팅가이드의 위치 설정이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기에 있어서, 상기 커팅가이드는 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 커팅가이드삽입부의 삽입홀에 삽입되어 시술부 형성시 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드를 포함하고, 커팅가이드는 몸체에 고정되는 고정부와, 커팅툴이 통과할 수 있는 가이드슬롯을 가지며 삽입홀에 일정 유격을 갖고 삽입되는 삽입부를 포함하여, 삽입홀 내에서 삽입부의 위치이동이 가능하도록 함으로써 환자나 수술상황에 따른 뼈 절단면의 위치조절이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 몸체의 일측에 관통형성되어 몸체와 뼈를 고정시키기 위한 고정부재가 삽입되는 고정홀을 갖는 몸체와, 고정부재가 삽입될 수 있는 결합홀을 갖는 고정부를 포함하는 커팅가이드를 포함하여, 고정부재가 고정홀과 결합홀을 관통하여 삽입되도록 함으로써 커팅가이드가 몸체에 안정적으로 고정되어 정확한 절단면을 형성할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 복수개의 결합홀을 갖는 고정부를 포함하여, 고정부재가 삽입되는 결합홀의 위치에 따라 커팅가이드의 이동이 가능하도록 함으로써, 환자나 수술상황에 따라 뼈가 절단되는 절단면의 위치를 조절할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 고정홀에 대응되는 위치를 중심으로 상하 및/또는 좌우에 형성되는 복수개의 결합홀을 포함하여, 커팅가이드가 상하 뿐만 아니라 좌우로도 이동이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 고정부의 전면이 삽입부의 전면보다 전방으로 돌출되도록 형성되어 고정부가 일정 두께를 갖도록 하고, 결합홀이 일정 깊이를 갖도록 함으로써 시술부 형성시 커팅툴의 부딪힘에도 커팅가이드가 움직이지 않고 안정적으로 고정되도록 하여 정확한 뼈 절단면이 형성될 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 커팅가이드삽입부의 일측에 형성되어 뼈에 형성되어야 할 절단면의 위치를 표시하는 절단면가이드를 포함하여, 절단면의 위치에 따른 커팅가이드의 위치 설정이 용이하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 금속재질로 형성되는 커팅가이드를 포함하여, 커팅가이드가 커팅툴에 의해 절단되거나 변형되지 않도록 하고, 커팅툴을 안정적으로 가이드하도록 함으로써 정확한 뼈의 절단면을 형성할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1 내지 3은 무릎관절에 대한 인공관절 치환술을 설명하기 위한 참고도
도 4는 본 발명에 따른 환자맞춤형 수술기기가 결합된 무릎관절의 정면도
도 5는 도 4의 대퇴골용 환자맞춤형 수술기기의 사시도
도 6은 도 5의 분해사시도
도 7은 도 6의 몸체를 배면에서 본 사시도
도 8은 도 6의 커팅가이드의 측면도
도 9는 도 6의 커팅가이드의 위치조절 과정을 설명하기 위한 참고도
도 10은 도 4의 경골용 환자맞춤형 수술기기의 사시도
도 11은 도 10의 분해사시도
도 12는 도 11의 몸체를 배면에서 본 사시도
도 13은 도 11의 커팅가이드의 위치조절 과정을 설명하기 위한 참고도

이하에서는 본 발명에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기는 대퇴골 또는 경골의 뼈에 임플란트의 이식이 가능하도록 상기 뼈에 시술부 형성시 사용되는데, 이하에서는 도 1 내지 13을 참조하여 상기 환자맞춤형 수술기기를 설명하기로 한다. 상기 환자맞춤형 수술기기는 대퇴골(100)의 원위단부(110)에 결합하여 임플란트(대퇴요소(300))를 이식하기 위한 시술부 형성시 사용되는 대퇴골용 환자맞춤형 수술기기(1)와, 경골(200)의 근위단부(210)에 결합하여 임플란트(경골요소(400))를 이식하기 위한 시술부 형성시 사용되는 경골용 환자맞춤형 수술기기(2)를 포함한다. 상기 시술부를 형성한다 함은 임플란트의 이식가능하도록 뼈를 절삭하는 것을 말하는데, 도 3에는 시술부가 형성된 대퇴골(100) 및 경골(200)의 모습이 나타나 있다. 상기 환자맞춤형 수술기기라 함은 환자 개인에 맞추어 제작된 수술기기를 말하는데, 상기 환자맞춤형 수술기기는 시술부를 형성할 뼈(대퇴골, 경골 등)를 CT scanning을 하여 상기 뼈에 대한 CT data를 획득하고, 상기 CT data를 이용하여 상기 뼈의 3D image를 디자인하고(예컨대, 3D 디자인 프로그램이 사용됨), 상기 뼈의 3D image에서 시술부 형성시 사용되는 인자(예컨대, 화이트사이드선, 과상간선, 기계축 등)을 추출하고, 상기 뼈의 3D image와 추출된 인자를 이용하여 뼈에 부착되는 수술기기의 3D image를 디자인하고(예컨대, 3D 디자인 프로그램이 사용됨), 상기 수술기기의 3D image를 이용하여 제작된다. 상기 환자맞춤형 수술기기는 환자에 맞추어 개별적으로 제조되므로, 상기 환자맞춤형 수술기기를 구성하는 하부 구성은 환자에 최적화된 형태 및 형성 위치를 가지게 된다. 또한, 상기 환자맞춤형 수술기기는 다양한 소재로 제조되나, 바람직하게는 폴리에틸렌 등의 합성수지로 제작된다.

상기 대퇴골용 환자맞춤형 수술기기(1)는 대퇴골(100)의 원위단부(110)에 결합하여 대퇴요소(300)를 이식하기 위한 시술부 형성시 사용되는 구성으로, 도 4 내지 도 9에 도시하는 바와 같이 몸체(11), 커팅가이드(13) 등을 포함한다.

상기 몸체(11)는 대퇴골(100)의 원위단부(110)에 결합하여 대퇴골(100)의 일부를 에워싸는 구성으로, 전측부(111), 하측부(112) 등을 포함한다.

상기 전측부(111)는 대퇴골(100) 원위단부(110)의 전측에 위치하여 대퇴골(100)의 일부를 에워싸는 구성으로, 상기 전측부(111)에는 후술할 고정홀(113), 커팅가이드삽입부(115) 등이 형성된다.

상기 하측부(112)는 상기 전측부(111)의 하단에서 절곡연장되어 상기 대퇴골(100) 원위단부(110)의 하측에 위치하여 대퇴골(100)의 일부를 에워싼다.

상기 전측부(111)와 하측부(112)는 도 7에 도시하는 바와 같이 상기 대퇴골(100)과 밀착되는 접촉면(111a, 112a)을 포함한다. 상기 접촉면(111a, 112a)은 상기 몸체(11)가 상기 대퇴골(100)에 밀착되어 흔들림 없이 고정될 수 있도록 상기 대퇴골(100)의 음의 형상을 갖는 것이 바람직하며, 복수개가 형성되어 상기 대퇴골(100)의 돌출된 부분에 각각 밀착되도록 함으로써 상기 몸체(11)가 더욱 안정적으로 상기 대퇴골(100)에 고정되도록 할 수 있다.

상기 고정홀(113)은 상기 커팅가이드삽입부(115)와 일정 간격을 두고 상기 전측부(111)에 관통형성되어, 상기 대퇴골(100)과 몸체(11)를 결합시키기 위한 고정부재(114)를 수용하는 구성으로, 상기 고정홀(113)에 삽입된 고정부재(114)의 말단은 상기 대퇴골(100)을 파고들어 상기 대퇴골(100)과 몸체(11)는 견고하게 고정되게 된다. 또한, 상기 고정홀(113)은 후술할 커팅가이드의 결합홀(131a)과 연통되어 고정부재(114)가 상기 고정홀(113)과 결합홀(131a)을 관통하여 삽입되도록 한다. 따라서, 상기 커팅가이드(13)가 상기 몸체(11)에 견고하게 고정될 수 있다. 상기 고정홀(113)은 일정 간격 이격되어 한 쌍이 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 복수개가 형성되어 상기 몸체(11), 커팅가이드(13) 및 대퇴골(100)이 견고하게 고정되도록 할 수도 있다.

상기 고정부재(114)는 상술한 바와 같이 상기 결합홀(131a)과 고정홀(113)을 관통하며, 상기 대퇴골(100)을 파고들어 상기 커팅가이드(13)와 몸체(11) 및 대퇴골(100)이 견고하게 고정되도록 한다. 상기 고정부재(114)는 예컨대 의료용 핀 등이 사용될 수 있다.

상기 커팅가이드삽입부(115)는 상기 전측부(111) 또는 상기 전측부(111)와 하측부(112)의 경계에 형성되며, 절단면을 형성하기 위해 삽입되는 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드(13)가 삽입되는 삽입홀(115a)을 포함한다. 상기 삽입홀(115a)은 일정형상을 가지나 바람직하게는 직사각형의 형태를 가지며, 상기 삽입홀(115a)은 후술할 커팅가이드의 삽입부(132)보다 넓은 단면을 갖도록 형성되어 삽입부(132)가 삽입홀(115a) 내에서 상하좌우 이동이 가능하도록 함으로써 후술할 복수개의 결합홀(141)을 이용한 커팅가이드(13)의 위치조절이 가능하도록 한다. 다시 말해, 도 7에 도시하는 바와 같이 상기 삽입홀(115a)의 세로길이(a)는 상기 삽입부(132)의 세로길이(a')보다 길게 형성되어 상기 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)의 위치에 따라 상기 삽입홀(115a) 내에서 상기 삽입부(132)의 상하이동이 가능해진다. 또한, 상기 삽입홀(115a)의 가로길이(b) 역시 상기 삽입부(132)의 가로길이(b')보다 길게 형성되어 상기 삽입부(132)의 좌우이동이 가능하도록 한다. 상기 커팅툴(미도시)은 예컨대 의료용 톱(saw) 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 커팅가이드삽입부(115)는 커팅가이드삽입부(115)의 일측에 형성되어 뼈에 형성되어야 할 절단면의 위치를 표시하는 절단면가이드(115b)를 포함한다.

상기 절단면가이드(115b)는 상기 커팅가이드삽입부(115) 일측 또는 양측에 형성되어, 대퇴골(100)에 형성되어야 할 절단면의 위치의 확인이 가능하도록 한다. 또한, 상기 절단면가이드(115b)는 후술할 결합홀(131a)을 이용한 커팅가이드(13)의 위치조절시 절단면을 표시하는 기준점이 되도록 하여, 절단면의 위치에 따른 커팅가이드(13)의 위치 설정이 용이하도록 한다. 상기 절단면가이드(115b)는 하나가 형성될 수도 있으나, 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)의 위치에 따른 절단면의 위치를 표시할 수 있도록 복수개가 형성되도록 할 수도 있다.

상기 커팅가이드(13)는 상기 커팅가이드삽입부(115)의 삽입홀(115a)에 삽입되어 뼈의 절단면을 형성하는 커팅툴을 가이드하는 구성으로, 상기 커팅툴에 의하여 절단되거나 모양이 변형되지 않고, 상기 커팅툴을 일정한 방향으로 가이드할 수 있도록 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 커팅가이드(13)는 상기 고정부재(114)가 삽입될 수 있도록 관통되는 결합홀(131a)을 갖는 고정부(131)와; 상기 커팅가이드삽입부(115)의 삽입홀(115a)에 삽입되며, 상기 커팅툴이 관통할 수 있는 가이드슬롯(132a)을 포함하는 삽입부(132)를 포함한다.

상기 고정부(131)는 상기 전측부(111)에 밀착,고정되어 상기 커팅가이드(13)가 견고하게 고정되도록 하며, 커팅툴에 의한 뼈의 절단시 상기 가이드슬롯(132a)을 통과하는 커팅툴과의 부딪힘에도 상기 커팅가이드(13)가 흔들리지 않도록 함으로써, 상기 커팅툴도 흔들리지 않고 정확한 뼈의 절단면을 형성할 수 있다. 상기 고정부(131)는 전후 방향으로 관통되는 결합홀(131a)을 포함하여 고정부재(114)가 상기 결합홀(131a)과 고정홀(113)을 관통하도록 함으로써, 상기 커팅가이드(13)가 몸체(11)에 고정될 수 있도록 한다.

상기 결합홀(131a)은 상기 커팅가이드(13)의 고정부(131)에 전후로 관통되도록 형성되는 구멍으로, 상기 고정홀(113)과 연통될 수 있도록 상기 고정홀(113)에 상응하는 위치에 형성된다. 상술한 바와 같이 상기 고정홀(113)과 연통되는 결합홀(131a)에는 고정부재(114)가 삽입되어 고정되며, 이를 통해 상기 커팅가이드(13)를 몸체(11)에 고정시킨다. 상기 결합홀(131a)은 한 쌍으로 형성되는 상기 고정홀(113)에 대응되어 역시 한 쌍으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 한 쌍의 고정부재(114)가 상기 결합홀(131a)과 고정홀(113)을 관통하여 삽입된다. 그러나 상기 결합홀(131a)은 상술한 바와 같이 고정홀(113)이 복수개 형성되는 경우, 이에 대응되어 복수개가 형성되도록 할 수 있다.

또한, 상기 결합홀(131a)은 복수개가 형성되도록 하여 환자나 수술상황에 따라 뼈의 절단면의 위치를 변경할 필요가 있을 경우, 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)의 위치를 변경하여 상기 커팅가이드(13)를 이동시킬 수 있다. 상기 결합홀(131a)은 상기 고정홀(113)에 대응되는 위치를 중심으로 상하 및/또는 좌우에 형성되도록 하여 상기 커팅가이드(13)가 상하좌우 모든 방향으로 이동하도록 할 수 있다. 다시 말해, 도 6에 도시하는 바와 같이 상기 한 쌍의 결합홀(131a)간의 거리(c)는 고정홀(12)간의 거리(d)와 동일하도록 형성되어 상기 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)의 위치에 따라 커팅가이드(13)가 이동할 수 있도록 한다. 상기 결합홀(131a)은 이에 한정되지 않으며, 다양한 개수와 다양한 방향으로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 커팅가이드(13)가 다양한 방향으로 이동할 수 있도록 설정할 수 있다.

상기 고정부(131)의 전면(131b)은 도 8에 도시하는 바와 같이 상기 삽입부(132)의 전면(132b)보다 전방으로 h만큼 돌출되도록 형성되어 상기 커팅가이드(13)가 몸체(11)에 안정적으로 고정될 수 있도록 한다. 상기 고정부의 전면(132b)은 삽입부(132)의 전면(132b)보다 돌출되도록 형성되어 상기 고정부(131)가 일정 두께를 갖도록 하고, 상기 결합홀(131a)이 일정 깊이를 가질 수 있도록 함으로써 상기 고정부(131)가 상기 몸체(11)에 견고하게 고정될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 커팅가이드(13)는 시술부 형성이 커팅툴의 부딪힘에도 흔들리지 않고 견고하게 고정되어 상기 커팅툴에 의한 절단면의 형성이 정확하게 이루어지도록 한다.

상기 삽입부(132)는 상기 고정부(131)와 연결되어 상기 커팅가이드삽입부(115)의 삽입홀(115a)에 삽입되며, 내측에 상기 커팅툴이 관통할 수 있는 가이드슬롯(132a)을 포함한다. 상기 삽입부(132)는 상술한 바와 같이 상기 커팅가이드삽입부(115)의 단면보다 좁게 형성되어 상기 커팅가이드삽입부(115)내에서 상하좌우의 이동이 가능하도록 함으로써 커팅가이드(13)의 위치조절이 가능하도록 한다. 다시 말해, 도 7에 도시하는 바와 같이 상기 삽입부(132)의 세로길이(a')는 상기 삽입홀(115a)의 세로길이(a)보다 짧게 형성되어 상기 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)의 위치에 따라 상기 삽입홀(115a) 내에서 상기 삽입부(132)의 상하이동이 가능해진다. 또한, 상기 삽입부(132)의 가로길이(b') 역시 상기 삽입홀(115a)의 가로길이(b) 보다 짧게 형성되어 상기 삽입부(132)의 좌우이동이 가능하도록 한다.

상기 가이드슬롯(132a)은 뼈의 절단면을 형성하기 위해 삽입되는 커팅툴(미도시)을 수용하는 구성으로, 일정 형상을 가지나 바람직하게는 직사각형의 형태를 가진다. 상기 가이드슬롯(132a)은 상기 커팅툴을 가이드하여 정확한 뼈의 절단면이 형성될 수 있도록, 상기 커팅툴이 삽입되어 움직일 수 있는 최소한의 높이를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

대퇴골용 환자맞춤형 수술기기(1)의 커팅가이드(13)의 위치조절 과정에 관하여 도 9를 참조하여 설명하면, 도 9(a)는 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)이 상측결합홀(131a-1)에서 하측결합홀(131a-3)로 변경되는 과정을 나타내는 도면으로, 상기 상측결합홀(131a-1)과 하측결합홀(131a-3) 사이의 거리를 e라고 가정하면, 상기 변경으로 인해 상기 커팅가이드(13)는 상측으로 e만큼 이동하게 되고, 그에 따라 뼈의 절단면도 상측으로 e만큼 이동할 수 있게 된다. 또한, 도 9(b)는 고정부재(114)가 삽입되는 결합홀(131a)이 좌측결합홀(131a-2)에서 우측결합홀(131a-4)로 변경되는 과정을 나타내는 도면으로, 상기 좌측결합홀(131a-2)과 우측결합홀(131a-4) 사이의 거리를 f라고 가정하면, 상기 변경으로 인해 상기 커팅가이드(13)는 우측에서 좌측으로 f만큼 이동하게 되고, 그에 따라 뼈의 절단면도 우측에서 좌측으로 f만큼 이동시킬 수 있게 된다. 그러나, 상술한 바와 같이 이는 하나의 예시에 불과하며, 형성되는 결합홀(131a)의 개수와 배열에 따라 커팅가이드(13)를 다양한 방향으로 이동시키도록 할 수 있다. 이에 따라 환자와 수술 상황에 맞는 뼈의 절단면의 위치변경이 가능해진다.

또한, 상기 위치조절과정을 참고하여 상기 커팅가이드삽입부(115)의 삽입홀(115a)의 크기와 삽입부(132)의 크기에 관하여 설명하면, 상술한 바와 같이 상기 커팅가이드(13)를 상측으로 e만큼 이동시키기 위해서는 상기 삽입부(132)의 세로길이(a')는 상기 삽입홀(115a)의 세로길이(a)보다 최소한 e만큼 짧도록 형성되어야 하며, 상기 커팅가이드(13)를 우측에서 좌측으로 f만큼 이동시키기 위해서는 상기 삽입부(132)의 가로길이(b')는 상기 삽입홀(115a)의 가로길이(b) 보다 최소한 f만큼 짧게 형성되어야 할 것이다.

상기 경골용 환자맞춤형 수술기기(2)는 경골(200)의 근위단부(210)에 결합하여 경골요소(400)를 이식하기 위한 시술부 형성시 사용되는 구성으로, 도 4 및 도 10 내지 도 13에 도시하는 바와 같이 몸체(21), 커팅가이드(23) 등을 포함한다.

상기 몸체(21)는 경골(200)의 근위단부(210)에 결합하여 경골(200)의 일부를 에워싸는 구성으로, 전측부(211), 상측부(212) 등을 포함한다.

상기 전측부(211)는 경골(200) 근위단부(210)의 전측에 위치하여 경골(200)의 일부를 에워싸는 구성으로, 상기 전측부(211)에는 후술할 고정홀(213), 커팅가이드삽입부(215) 등이 형성된다.

상기 상측부(212)는 상기 전측부(211)의 상단에서 절곡연장되어 상기 경골(200) 근위단부(210)의 상측에 위치하여 경골(200)의 일부를 에워싼다.

상기 전측부(211)와 상측부(212)는 도 12에 도시하는 바와 같이 상기 경골(200)과 밀착되는 접촉면(211a, 212a)을 포함한다. 상기 접촉면(211a, 212a)은 상기 몸체(21)가 상기 경골(200)에 밀착되어 흔들림 없이 고정될 수 있도록 상기 경골(200)의 음의 형상을 갖는 것이 바람직하며, 복수개가 형성되어 상기 경골(200)의 돌출된 부분에 각각 밀착되도록 함으로써 상기 몸체(21)가 더욱 안정적으로 상기 경골(200)에 고정되도록 할 수 있다.

상기 고정홀(213)은 상기 커팅가이드삽입부(215)와 일정 간격을 두고 상기 전측부(111)에 관통형성되어, 상기 경골(200)과 몸체(21)를 결합시키기 위한 고정부재(214)를 수용하는 구성으로, 상기 고정홀(213)에 삽입된 고정부재(214)의 말단은 상기 경골(100)을 파고들어 상기 경골(200)과 몸체(21)는 견고하게 고정되게 된다. 또한, 상기 고정홀(213)은 후술할 커팅가이드의 결합홀(231a)과 연통되어 고정부재(214)가 상기 고정홀(213)과 결합홀(241)을 관통하여 삽입되도록 한다. 따라서, 상기 커팅가이드(23)가 상기 몸체(21)에 견고하게 고정될 수 있다. 상기 고정홀(213)은 일정 간격 이격되어 한 쌍이 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 복수개가 형성되어 상기 몸체(21), 커팅가이드(23) 및 경골(200)이 견고하게 고정되도록 할 수도 있다. 상기 고정홀(213)은 전면에서 전후방향으로 관통형성되나, 측면에서 비스듬히 관통형성된 제2고정홀(213a)을 추가로 포함할 수 있다.

상기 고정부재(214)는 상술한 바와 같이 상기 결합홀(231a)과 고정홀(213)을 관통하며, 상기 경골(200)을 파고들어 상기 커팅가이드(23)와 몸체(21) 및 경골(200)이 견고하게 고정되도록 한다. 상기 고정부재(214)는 예컨대 의료용 핀 등이 사용될 수 있다.

상기 커팅가이드삽입부(215)와 커팅가이드(23)는 상기 대퇴골용 수술기기(1)의 커팅가이드삽입부(115), 커팅가이드(13)와 동일한 구성으로 경골에 설치된다는 점만 다를 뿐 동일한 목적과 효과를 가지므로 이하 설명은 생략한다. 또한, 커팅가이드(23)의 결합홀(231a)은 3개가 형성되는 것을 예시하고 있으나 상술한 바와 같이 이에 한정되지 않으며, 다양한 개수와 배열로 형성될 수 있다.

경골용 환자맞춤형 수술기기(2)의 커팅가이드(23)의 위치조절 과정에 관하여 도 13을 참조하여 설명하면, 도 13은 고정부재(214)가 삽입되는 결합홀(231a)이 상측결합홀(231a-1)에서 좌측결합홀(231a-2)로 변경되는 과정을 나타내는 도면으로, 상기 변경으로 인해 상기 커팅가이드(23)는 상측 오른쪽 방향으로 이동하게 되고, 그에 따라 뼈의 절단면도 상측 오른쪽 방향으로 이동할 수 있게 된다. 또한, 우측결합홀(231a-3)로 변경되는 경우에도 동일한 원리가 적용된다. 상술한 바와 같이 이는 하나의 예시에 불과하며, 상기 고정부(231)에 형성되는 결합홀(231a)의 개수와 배열에 따라 커팅가이드(23)를 다양한 방향으로 이동시키도록 할 수 있다. 이에 따라 환자와 수술 상황에 맞는 뼈의 절단면의 위치변경이 가능해진다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 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.

1: 대퇴골용 환자맞춤형 수술기기
11: 몸체
111: 전측부 112: 하측부 113: 고정홀
114: 고정부재
115: 커팅가이드삽입부 115a: 삽입홀 115b: 절단면가이드
13: 커팅가이드
131: 고정부 131a: 결합홀
132: 삽입부 132a: 가이드슬롯
2: 경골용 환자맞춤형 수술기기
21: 몸체
211: 전측부 212: 상측부 213: 고정홀
214: 고정부재
215: 커팅가이드삽입부 215a: 삽입홀 215b: 절단면가이드
23: 커팅가이드
231: 고정부 231a: 결합홀
232: 삽입부 232a: 가이드슬롯

Claims (7)

1. 대퇴골 또는 경골의 뼈에 임플란트의 이식이 가능하도록 상기 뼈에 시술부 형성시 사용되는 환자맞춤형 수술기기에 있어서,
   상기 환자맞춤형 수술기기는 뼈에 결합하여 상기 뼈의 일부를 에워싸는 몸체와, 상기 몸체의 일측에 삽입되어 뼈의 절단면을 형성하기 위해 삽입되는 커팅툴을 가이드하는 커팅가이드를 포함하고,
   상기 몸체는 몸체의 일측에 형성되고, 내측에 상기 커팅가이드가 삽입되는 삽입홀이 관통형성되는 커팅가이드삽입부를 포함하며,
   상기 커팅가이드는 상기 몸체에 고정되는 고정부와; 내측에 상기 커팅툴이 삽입되는 가이드슬롯을 가지며, 상기 삽입홀에 일정 유격을 갖고 삽입되는 삽입부;를 포함하여, 상기 커팅가이드의 위치조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체는 몸체의 일측에 관통형성되어 상기 몸체와 뼈를 결합시키기 위한 고정부재가 삽입되는 고정홀을 포함하고,
   상기 고정부는 고정부재가 삽입될 수 있도록 관통되는 결합홀을 포함하여, 상기 고정부재가 상기 고정홀과 결합홀을 관통하여 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 결합홀은 복수개가 형성되어 상기 고정부재가 삽입되는 결합홀의 위치를 변경할 수 있도록 함으로써, 시술부 형성시 뼈가 절단되는 위치에 따라 상기 커팅가이드의 이동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 결합홀은 상기 고정홀에 대응되는 위치를 중심으로 상하 및/또는 좌우에 형성되도록 하여 상기 커팅가이드의 이동이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 고정부의 전면은 상기 삽입부의 전면보다 전방으로 돌출되도록 형성되어 상기 커팅가이드가 몸체에 안정적으로 고정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커팅가이드삽입부는
   상기 커팅가이드삽입부의 일측에 형성되어 뼈에 형성되어야 할 절단면의 위치를 표시하는 절단면가이드를 포함하여, 절단면의 위치에 따른 커팅가이드의 위치 설정이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 커팅가이드는 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 커팅가이드를 가진 환자맞춤형 수술기기.

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