KR102622247B1 - 고관절 보철물을 임플란트하기 위한 볼 및 컵 임팩터 - Google Patents

Abstract

환자에게 역고관절 보철물의 요소를 임플란트하는 데에 사용되는 새로운 수술 기구 및 방법이 기재되어 있다. 상기 기구는 임플란트 요소를 환자에게 위치시키기 위해 사용된 후에 그 근위 단부에서 망치로 타격되는 임팩터이다. 비구컵 임팩터는 상기 비구컵을 비구 내의 최적의 위치로 위치시키는 데에 사용되는 경사 및 전경 로드를 구비한다. 비구볼 임팩터는 모스 테이퍼로 비구컵에 비구볼을 부착시킨다. 또한 대퇴부 컵 임팩터는 모스 테이퍼로 대퇴부 스템에 대퇴부 컵을 부착시킨다.

Description

고관절 보철물을 임플란트하기 위한 볼 및 컵 임팩터

본 발명은 역고관절 보철물을 환자에게 임플란트 하는 것과 관련하여 사용되는 수술 기구에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 비구컵, 비구볼 및 대퇴부 컵을 임플란트하기 위한 임팩터와 관련 있다.

역고관절 보철물은 미국 특허 제 8,313,531 B2호 및 제 8,540,779 B2호에 기재되어 있다. 보철물 및 재수술 방법 또한 미국 특허 제 8,992,627 B2호에 기재되어 있다. 이 3개의 특허의 개시 내용은 본 문서에 전부 참조로 포함된다.

위에서 참조로 언급된 특허에서 설명된 바와 같이, 상기 비구컵은 충격을 가함으로써 비구 안에 고정되며, 그 다음 필요하다면, 나사를 추가로 이용하여 고정된다. 상기 비구볼은 상기 비구컵의 오목한 표면의 바닥으로부터 연장하는 스템에 모스 테이퍼(Morse taper)에 의해 부착되고, 상기 대퇴부 컵은 모스 테이퍼에 의해 대퇴부 임플란트(또는 대퇴부 스템)에 부착된다. 본 명세서에서 때때로 수술 도구로서 지칭되는 본 발명의 수술 기구는 외과의가 비구컵의 최적 배치와 함께 보철물의 이러한 요소 각각에 충격을 가하고 비구볼과 대퇴부 컵의 고정을 보장할 수 있게 한다.

도1은 본 발명의 비구컵 임팩터 조립체의 투시도이다.
도2는 상기 비구컵 임팩터 조립체의 입면도이다.
도3은 부분적인 비구골 요소를 도시하는 도2의 단면도이다.
도4는 상기 비구컵 임팩터 조립체의 분해도이다.
도5는 상기 비구컵 임팩터 조립체용 비구컵 핸들의 입면도이다.
도6은 상기 비구컵 임팩터 조립체용 내측 샤프트의 입면도이다.
도7은 상기 비구컵 임팩터 조립체용 경사-전경(inclination-anteversion) 가이드 로드의 입면도이다.
도8은 상기 비구컵 임팩터 조립체용 콜렛(collet)의 입면도이다.
도9는 상기 비구볼 임팩터 조립체 및 대퇴부 컵 임팩터 조립체용 범용 핸들의 입면도이다.
도10은 비구볼 임팩터 조립체, 비구볼 및 비구컵의 투시도이다.
도11은 도10의 입면도이다.
도12는 추가된 비구골 요소를 구비하는 도11의 단면도이다.
도13은 비구볼 임팩터의 입면도이다.
도13A는 도13의 비구볼 임팩터의 단면도이다.
도14는 대퇴부 컵 임팩터 조립체의 입면도이다.
도15는 대퇴부 컵 임팩터의 투시도이다.
도16은 도15의 측면도이다.
도17은 도16의 상부 입면도이다.
도18은 도16의 하부 입면도이다.
도19는 대퇴부 임플란트에 위치하는 대퇴부 컵 임팩터 조립체와 대퇴부 컵의 입면도이며, 상기 대퇴부 임플란트는 단면적으로 도시되어 있다.
도20은 도19의 단면도이다.

본 발명의 임팩터들은 환자에게 3개의 역고관절 보철물의 요소를 임플란트하는 데에 사용된다. 상기 요소들은 비구컵, 비구볼 및 대퇴부 컵이다.

상기 비구컵을 수용하도록 하는 상기 비구의 준비 후에, 상기 비구컵은 비구에 위치하고 도1 내지 도4에 도시되는 비구컵 컵 임팩터 조립체(1)를 사용하여 충격을 받는다. 비구컵 임팩터 조립체(1)의 요소들은 도5 내지 도8에 도시된다. 도1 내지 도3은 상기 조립체(1)와 관련되는 비구컵(2)을 도시하며 도3은 비구(3)의 일부를 포함한다.

비구컵 임팩터 조립체(1)는 그의 길이를 따라 고리 모양으로 연장하는 채널을 구비하는 비구컵 핸들(4)[상기 채널은 핸들(4)의 근위 및 말단부에서 개방된다], 그의 근위 단부에서 손잡이(knob, 6)을 구비하는 내측 샤프트(5), 경사-전경 가이드 로드(7) 및 콜렛(8)으로 구성된다. 가이드 로드(7)는 그의 말단부에서 나사 결합된다. 상기 비구컵 핸들(4)은 핸들 샤프트(9) 및 상기 핸들 샤프트(9) 상에 회전 가능하게 장착되는 경사-전경 가이드 칼라(collar, 10)를 구비한다. 본 명세서에서 때때로 회전 가능한 가이드(10)로서 지칭되는 경사-전경 가이드 칼라(10)는 전경 구멍(15)과 경사 구멍(16)으로 나타나는 나사형 구멍들(도4 참조)을 구비한다. 우측 또는 좌측 고관절이 대체되는지의 여부에 따라, 로드(7)는 구멍(16) 및 구멍(15) 중 하나에 나사 결합된다. 엄지 나사(11)는 로드(7)가 수술 중 최적의 위치에 있을 경우 가이드 칼라(10)의 회전을 방지하도록 조여진다. 핸들 요소(12)는 샤프트(9) 의 근위방향에 고정되며 슬리브(13)는 샤프트(9)의 말단부에 고정된다. 상기 슬리브(13)는 테이퍼된 고리형 내측 부분을 구비하며, 상기 테이퍼는 근위 방향으로 좁혀지며, 상기 슬리브(13)의 테이퍼된 고리형 내측 부분은 콜렛(8)이 근위 방향으로 슬리브(13) 내로 이동하는 경우에 상기 콜렛(8)의 말단부가 수축하도록 크기가 정해진다. 도4는 3개의 콜렛(8)을 도시하며, 각각의 콜렛은 비구컵(2)의 상이한 크기에 대한 상이한 크기를 갖는다. 비구컵(2)은 그의 오목한 표면의 바닥으로부터 돌출하는 스템(14)를 구비한다. 상기 콜렛(8)의 크기는 스템(14)의 근위 부분을 분리할 수 있을 정도로 움켜쥐기 위한 크기의 그 고리형 내측 부분을 지칭한다. 상기 콜렛(8)은 상기 콜렛(8)이 수축될 때 상기 스템(14)를 움켜쥐며, 콜렛(8)이 개방될 때, 즉 수축되지 않았을 때 스템(14)를 푼다.

본 발명의 수술 방법에서, 비구(3)는 적절한 크기의 비구컵(2)을 수용하도록 준비되고 컵에 대하여 크기가 맞추어진 콜렛(8)이 선택된다. 내측 샤프트(5)가 비구컵 핸들(4)의 말단부 내로 삽입된 다음 콜렛(8)은 내측 샤프트(5)의 말단부에 부착된다. 그런 다음 상기 콜렛(8)은 비구컵(2)의 스템(14) 위로 밀리고 상기 콜렛(8)이 스템(14)을 단단히 움켜쥘 수 있도록 상기 콜렛(8)은 슬리브(13) 내로 잡아 당겨진다. 이는 샤프트(5)가 손잡이(6) 및 핸들 요소(12)의 근위 단부 사이에 공간을 남기며 근위 방향으로 이동하도록 한다. 경사-전경 가이드 로드(7)는 경사-전경 가이드 칼라(10)의 구멍(6) 내로 나사 결합되며, 또 다른 경사-전경 가이드 로드(7)는 구멍(15)(도4 참조) 내로 나사 결합되며, 및 상기 비구컵(2)은 비구(3)에 위치된다. 그런 다음 컵(2)의 나사 구멍들은 나사를 사용하여 상기 컵을 상기 비구에 궁극적으로 고정시키기 위해 상기 비구 내에 적절히 정렬된다. 경사-전경 가이드 칼라(10)가 로드(7)들이 적절하게 위치될 때까지 회전된 다음, 엄지 나사(11)가 조여진다. 상기 가이드 로드들은 샤프트(9)에 대해 45도 각도로, 서로에 대해 20도 각도로 설정된다는 점에 유의해야 한다. 외과의는 로드를 바닥에 평행하게 유지하고 이를 환자의 어깨쪽으로 향하게 함으로써 구멍(16)에 나사결합된 로드를 사용하여 경사를 설정한다. 좌측 고관절이 교체되는 경우 이는 좌측 어깨를 가리키고 우측 고관절이 교체되는 경우 이는 우측 어깨를 가리키게 된다. 경사가 설정되면, 외과의는 구멍(15)에 나사결합된 로드(7)를 사용하여 전경을 설정한다. 우측 고관절 또는 좌측 고관절이 교체되는지의 여부에 따라, 구멍(15)이 사용되며, 본 명세서의 개시 내용에 기초하여 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 전경 로드는 동일한 어깨 쪽으로 전경 로드를 향하게 함으로써 경사 로드와 함께 20도 각도의 전경을 만든다. 상기 로드는 후부 수술 방법에 의하여 이러한 방식으로 사용되며, 이것은 45도의 경사각 및 20도의 전경각의 복합각으로 컵(2)의 방향을 적절하게 설정한다. 조립체는 손잡이(6)의 근위 단부가 망치로 강타되어 비구 내의 비구컵에 충격을 가할 때 핸들 요소(12)를 유지함으로써 제 위치에 유지된다. 그런 다음 조립체(1)는 수술 장소로부터 제거된다.

비구볼 임팩터 조립체는 도10 내지 도12에 도시되어 있고 비구볼 임팩터(20)는 도13에서 입면도로 도시되어 있다. 상기 비구볼 임팩터 조립체(13)는 비구볼 임팩터(20) 및 범용 핸들(40)(도9 참조)로 구성된다. 상기 범용 핸들(40)은 말단부에 나사형 부분(42)을 구비하고 근위 단부에서 핸들 요소(43)를 구비하는 샤프트(41)로 구성된다. 상기 비구볼 임팩터(20)는 근위 단부 및 말단부를 구비한다. 도13A에 도시되는 바와 같이, 비구볼 임팩터(20)의 근위 단부는 나사산(22)을 구비하며 말단부는 오목한 표면부(23)를 구비한다. 상기 오목한 표면부는 구의 단면 형상을 갖는다. 나사형 부분(42)은 비구볼 임팩터(20)의 나사산(22) 내로 나사 결합된다.

비구볼 임팩터(20)는 상이한 크기의 비구볼(21)과 호환 가능한 크기로 만들어진다. 볼(21)이 선택되는 경우, 이는 비구컵(2)의 스템(14) 위에 위치한다. 적절한 크기의 비구볼 임팩터(20)는 범용 핸들(40) 상에 나사 결합되고, 비구볼 임팩터(20)의 오목한 표면은 볼 위에 위치되어 상기 볼이 그 안에 수용되도록 한다. 이 문맥에서의 적당한 크기는 상기 비구볼 임팩터의 오목한 표면부가 상기 비구볼을 수용하도록 크기가 정해짐을 의미한다. 따라서, 상기 오목한 표면은 구의 단면 형상을 가지며, 그 안에 수용되는 상기 비구볼의 구형 크기와 동일하거나 대략적으로 동일한 크기를 갖는다. 범용 핸들(40)이 스템(14)의 중심 축과 샤프트(41)의 중심 축이 동일하거나 대략적으로 동일한 선상에 위치하는 상태(도11 및 도12에 도시된 바와 같이)로 유지되면, 핸들 요소(43)의 근위 단부는 모스 테이퍼(Morse taper)에 의해 비구볼(21)이 스템(14)에 단단히 고정되도록 망치로 타격된다.

대퇴부 컵 임팩터(30)는 도15 내지 도18에 도시되어 있다. 이는 본 명세서에서 임팩터 팁(31)으로 지칭되는 말단부에서의 볼록부, 및 그 근위 단부에서의 나사형 부분(32)으로 구성된다. 상기 볼록부는 구의 단면 형상을 갖는다. 나사형 부분(32)은 상기 임팩터를 범용 핸들(40)에 부착하는 데에 사용된다. 상기 대퇴부 컵 임팩터(30)가 범용 핸들(40)에 부착될 때, 요소들의 조합은 본 명세서에서 대퇴부 컵 임팩터 조립체로서 언급된다.

또한 도19 및 도20은 상기 대퇴부 컵 임팩터, 대퇴부 컵(50), 및 대퇴부 임플란트(51)를 도시한다. 상기 대퇴부 컵(50)은 대퇴부 스템(51)의 리세스(53)에서 모스 테이퍼 관계에 맞추어지도록 크기가 정해진 스템(52)을 갖는다.

대퇴부 컵 임팩터(30)는 상이한 크기의 대퇴부 컵(50)과 호환 가능한 크기로 만들어진다. 상기 대퇴부 컵(50)은 비구볼(21) 상에서 접합되도록 크기가 정해지는 구의 단면 형태로 오목한 표면부를 갖는다. 대퇴부 컵(50)이 선택되는 경우, 상기 스템(52)는 리세스(53)에 위치한다. 적합한 크기의 비구컵 임팩터는 범용 핸들(40) 상에서 나사 결합되며 볼록한 임팩터 팁(31)은 대퇴부 컵(50)의 오목부 내에 위치한다. 이러한 문맥에서 적합한 크기란, 상기 대퇴부 컵 임팩터의 볼록한 표면이 상기 대퇴부 컵의 오목한 표면부에 수용되도록 크기가 정해지는 것을 뜻한다. 따라서, 볼록한 표면은 구의 단면 형상을 가지며 대퇴부 컵의 오목한 표면부와 동일하거나 대략 동일한 크기를 갖는다. 따라서, 볼록한 표면은 구의 단면 형상을 가지며 대퇴부 컵의 오목한 표면부와 동일하거나 대략 동일한 크기를 갖는다. 상기 범용 핸들(40)이 상기 스템(52)의 중심 축과 상기 샤프트(41)의 중심 축이 동일하거나 대략적으로 동일한 선상에 위치하는 상태(도19 및 도20에 도시된 바와 같이)로 유지되면, 핸들 요소(43)의 근위 단부는 모스 테이퍼(Morse taper)에 의해 상기 대퇴부컵(50)이 대퇴부 임플란트(51)에 단단히 고정되도록 하기 위해 망치로 타격된다.

본 발명의 수술 기구는 수술 키트의 일부를 포함할 수 있다. 상기 키트는 다른 수술용 기구 및/또는 임플란트와 함께 본 발명의 수술 기구 중 하나 또는 하나 이상을 포함할 수 있다.

2 : 비구컵
6 : 손잡이
7 : 가이드 로드
9 : 샤프트
11 : 엄지 나사
12 : 핸들 요소

Claims (11)

1. 환자의 비구(acetabulum)에 있는 비구컵(acetabular cup)에 충격을 가하도록 구성된 수술 기구로서, 상기 비구컵은 그의 오목한 내부 표면의 바닥으로부터 연장하는 모스 테이퍼(Morse taper)를 갖는 중심 스템(stem)을 구비하는, 상기 수술 기구에 있어서,
   근위 단부, 말단부 및 중심 축, 핸들과 동심원인 상기 말단부 상에 배치되는 슬리브(sleeve), 및 상기 핸들을 통과하여 연장하는 고리형 채널을 구비하고, 상기 고리형 채널은 상기 핸들의 상기 근위 단부와 말단부에서 개방되어 있는, 상기 핸들;
   근위 단부 및 말단부, 및 상기 근위 단부에 부착되는 손잡이를 구비하는 샤프트로서, 상기 샤프트는 상기 고리형 채널 내에서 슬라이드 가능하게 배치되는, 상기 샤프트;
   상기 슬리브에 인접하고 상기 샤프트의 상기 말단부에 제거 가능하게 부착되는 콜렛(collet)으로서, 상기 슬리브는 테이퍼된 고리형 내측 부분을 구비하고, 상기 테이퍼된 고리형 내측 부분은 근위 방향으로 좁아지고, 상기 슬리브의 상기 테이퍼된 고리형 내측 부분은 상기 콜렛의 말단부가 수축하고 상기 비구컵의 중심 스템을 움켜쥐도록 크기가 지정되어 상기 콜렛이 근위 방향에서 상기 슬리브 내로 이동할 때 상기 중심 스템에 의해서만 상기 비구컵을 움켜쥐는, 상기 콜렛;
   상기 핸들 상에 외부적으로 장착되고, 회전 가능한 가이드 칼라에 복수의 가이드 로드들이 부착되도록 구성된 상기 핸들의 중심축을 중심으로 회전할 수 있는 회전 가능한 가이드 칼라(collar)로서, 상기 가이드 로드들 각각은 상기 회전 가능한 가이드 칼라에 제거 가능하게 부착될 수 있는 근위 단부를 구비하고 상기 중심축에 대해 경사져 그로부터 바깥쪽으로 연장하고, 상기 가이드 로드들 중 적어도 2개는 상기 회전 가능한 가이드 칼라에 부착될 때 상기 샤프트에 대해 각각 45도 각도로 위치되고 서로에 대해 20도 각도로 위치되고, 상기 적어도 2개의 부착된 가이드 로드들의 방향은 상기 회전 가능한 가이드 칼라로부터 말단 방향으로 연장되도록 배향되는, 상기 회전 가능한 가이드 칼라; 및
   상기 회전 가능한 가이드 칼라 내로 연장되는 부분을 갖는 엄지 나사로서, 상기 엄지 나사의 회전은 상기 핸들에 대해 상기 회전 가능한 가이드 칼라 및 상기 회전 가능한 가이드 칼라에 부착된 임의의 가이드 로드들이 움직이는 것을 방지하는, 상기 엄지 나사를 포함하는,
   수술 기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 콜렛은 상기 중심 스템의 근위 부분을 분리 가능하게 움켜쥐도록 크기가 정해지는 콜렛 내부 부분을 구비하고, 상기 콜렛이 수축할 때 상기 스템을 움켜쥐고 상기 콜렛이 수축하지 않을 때 상기 중심 스템을 분리하는 것인,
   수술 기구.
3. 제1항의 수술 기구; 및
   복수의 콜렛들을 포함하는,
   키트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 콜렛들 중 적어도 2개는 상이한 크기를 갖는,
   키트.
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