KR19980701841A - 경골 보철 - Google Patents
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Abstract
경골 보철(10)은 경골 트레이(11) 및 스템(25)을 포함한다. 스템(25)은 원통형 섹션(39) 및 테이퍼 섹션(40)을 갖는다. 핀(41)은 스템(25)의 원통형 섹션과 테이퍼 섹션을 따라 근접 단부로부터 말단부에 이르기까지 종방향으로 연장되며, 이로써 각 핀이 스템(25)의 길이 대부분에 걸쳐 균일한 직경 섹션을 따르게 된다. 스템(25)의 테이퍼 섹션(40)은 스템 전체 길이의 약 1/3에 해당하고 스템의 말단부를 형성한다. 핀(41)들은 스템 외부 표면 주위에 대체로 서로 평행하게 종방향으로 위치한다. 핀들 사이에는 역시 종방향으로 연장되고 서로 평행한 U형 채널(42)들이 위치하여 있다. 스템(25)은 중심 종축을 제공한다. 핀(41) 및 채널(42)은 스템(25)의 중심 종축에 평행하다.
Description
트레이 및 보철을 이식할 때 초기 고정부를 마련하는 스템부를 갖는 경골 부품들에 관한 특허가 다수 있다.
모듈식 경골 지지구의 일례로는 Elias의 미국 특허 제5,246,459호(보철 무릅 대체 시스템의 경골 부품용 경골 지지 페그)가 있다. 이 특허에는 무릅 조인트 보철의 경골 부품들을 홈을 갖는 경골에 고정하도록 작용하는 경골 지지 페그가 개시되어 있다. 모듈식 경골 지지 페그는 경골의 홈에 결합되도록 작용하는 릿지형 외측 표면을 갖춘 원통형 본체를 포함한다. 모듈식 지지 페그는 원통형 본체로부터 아래쪽으로 연장되는 복수개의 스파이크도 포함한다. 이들 스파이크는 홈의 하단부에서 경골에 결합되도록 작용한다.
Tomihisa Koshino의 미국 특허 제5,137,536호에는 관절 무릅 조인트용 경골 부품이 개시되어 있다. 이 경골 부품은 상부 표면과 대퇴부 부품에 활주식으로 접촉하도록 구성된 한쌍의 베어링 표면을 갖는 판 섹션을 포함한다. 스템부는 판 섹션의 하부 표면으로부터 하방 연장된다. 한쌍의 블레이드형 부재는 스템으로부터 비스듬하게 후방으로 연장된다. 판 섹션은 주변의 뼈에 대한 친화력을 개선하기 위하여 복수개의 긴 홈을 갖춘 하부 표면을 갖고, 상기 홈은 제1군의 홈과 이 제1군의 홈에 수직하게 연장되는 제2군의 홈을 포함하고 있다.
영국 특허 제2,192,543A호에는 보철 장치에 사용하기 위한 페그가 개시되어 있다. 금속 또는 세라믹으로 된 페그가 보철 장치와 관련하여 고정구 및/또는 뼈 보강재로서 사용하기에 적합한 것으로 정의되어 있다. 페그는 삽입 단부로부터 교차 방향으로 증가하는 대체로 테이퍼형으로 된 부분을 갖고 있다. 테이퍼형 단부 부분의 표면은 자체의 길이를 따라 그 주위에서 연장되는 교번 릿지들을 갖고 있으며, 각각의 연속 릿지는 페그의 축으로부터 먼 거리에서 비교적 작은 양으로 이격된 외측 표면을 갖는 삽입 단부로부터 멀리 선행 릿지의 외측 표면으로 이동한다. 이 페그는 보철 장치의 일부를 단절시키거나 형성할 수도 있다.
James Shaw의 미국 특허 제4,938,769호에는 축방향으로 연장된 중심 스템과 이 스템으로부터 이격된 복수개의 긴 고정 페그를 포함하는 경골 보철용 단부 뼈 고정 조립체가 개시되어 있다. 스템 및 페그는 근접 단부 및 말단부를 갖고 있다. 스템의 근접 단부는 부착 테이블을 형성한다. 복수개의 구조 링크는 페그와 스템을 상호 연결한다. 경골 트레이를 조립체에 제거가능하게 부착하기 위한 수단이 마련되며, 각각의 페그는 구조 링크에 의해 스템에 연결된다.
Bolesky 등의 미국 특허 제4,479,272호(뼈/조직 내측 신장에 적합한 보철 장치)에는 테이블과 이 테이블의 바닥 기부 층의 하부 기부 표면으로부터 돌출하는 적어도 하나의 다공성 금속 스템을 포함하며, 상기 돌출 스템의 외측 표면이 뼈 및/또는 조직의 내측 신장을 촉진하도록 마련된 뼈 표면에 직접 접촉하도록 구성되고, 상기 각각의 돌출 다공성 금속 스템이 스템의 말단부로부터 테이블의 바닥 기부 층의 상부 표면을 통해서 연장되는 관통 구멍을 포함하도록 구성된 경골 부품이 개시되어 있다.
Murray의 미국 특허 제4,016,606호에는 트레이 및 환자의 대퇴부에 있는 종방향 구멍에 수납되도록 구성된 스템을 갖춘 경골 부품을 포함하는 무릅 보철이 개시되어 있다. 이 스템은 삽입체에 있는 구형 오목부의 반경과 대체로 동일한 반경을 갖는 종속 구형 표면에 일체로 된 일단부를 갖고 있다.
본 발명은 정형외과적 보철 장치에 관한 것으로, 특히 환자의 무릅 관절의 일부를 대체하기 위한 개선된 보철에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 원통형 섹션 및 테이퍼 섹션을 갖춘 제거가능한 메타피시일(metaphyseal) 스템부를 가지며, 평행 핀들이 메타피시일 스템의 근접부로부터 말단부에 이르기까지 처음에는 원통형 섹션을 따라 연장된 후에 테이퍼 섹션을 따라 연속으로 연장되도록 구성된 개선된 모듈식 경골 보철에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시한 분해 사시도.
도2는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치에서 스템부를 도시한 단편 단부도.
도2A는 도1의 선 2A-2A를 따라 취한 스템부의 원추형 섹션의 단면도.
도2B는 도1의 선 2B-2B를 따라 취한 것으로 도2A의 중첩부를 포함하고, 스템의 테이퍼 및 핀의 두께 변화를 도시한 단면도.
도3은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시한 것으로 스템부의 단편 단면도.
도4는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치의 사시도.
도5는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치의 사시도.
도6은 도5의 선 6-6을 따라 취한 단면도.
도7은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시한 것으로 스템부의 부분 절결 사시도.
도8은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시한 것으로 스템부의 또 다른 부분 절결 사시도.
도9는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시한 것으로 다양한 크기 및 형상을 취하는 스템부의 개략 입면도.
도10 내지 도12는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 이식하는 수술적 방법을 설명하는 개략 입면도.
경골 트레이를 이식할 때에는 우수한 초기 고정을 이루는 것이 매우 중요하다. 이식부는 부품을 회전, 전단 또는 경사지게 하는 힘에 대하여 견딜 수 있어야 한다. 본 발명은 경골 부품에 사용하기 위한 것으로 회전력, 전단력 및 경사력에 대하여 견딜 수 있는 개선된 스템을 마련한다.
본 발명에 따르면, 경골 보철 무릅 부품은 환자의 근접 경골의 일부를 교체하기 위한 경골 트레이와, 근접 단부와 말단부를 갖고 상기 트레이를 근접 경골에 고정하기 위하여 트레이로부터 일정 각을 이루는 돌기를 형성하는 스템을 포함하며, 상기 스템은 대체로 원통형인 근접 부분과 테이퍼형 말단부 및 스템의 실질적인 길이에 걸쳐 연장되는 복수개의 평행하고 외주연으로 이격된 핀을 포함한다. 따라서, 본 발명은 우수한 초기 고정부를 갖춘 개선된 경골 보철을 마련한다. 본 발명의 메타피시일 경골 스템은 이식된 경골 부품에 회전, 전단 및 경사에 대한 저항력을 제공한다.
본 발명의 장치는 환자의 근접 경골의 일부를 교체하기 위한 경골 트레이를 포함한다. 스템은 근접 단부 및 말단부를 가지며, 트레이의 하부 표면으로부터 각을 이루는 돌기를 형성한다. 스템은 경골 트레이를 근접 경골에 고정하는 작용을 한다.
스템은 이 스템을 트레이에 모듈식으로 부착하는 연결부를 포함한다. 이는 의사가 환자에게 가장 잘 맞는 상태로 경골을 연결하기 위한 특정 크기의 스템을 선택할 수 있게 해주는 키트를 형성하도록 다중 스템이 상이한 크기를 가질 수 있게 해준다.
스템은 대체로 원통형인 근접 단부 및 대체로 테이퍼형인 말단부를 포함한다. 복수개의 종방향으로 연장되고 평행하며 주연방향으로 이격된 핀은 스템을 따라 스템의 실질적인 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 따라서, 각 핀은 원통형의 근접 단부를 따라 연장된 다음에 점진적인 테이퍼 섹션을 따라 각을 이룬다. 양호한 실시예에서, 스템의 점진적인 테이퍼형 말단부는 원추형을 취한다. 스템은 대체로 튜브형인 내측 구멍을 갖춘 중공 원통형 섹션을 가질 수도 있다.
스템의 근접 단부 및 말단부는 양호한 실시예에서 스템의 전이부에서 일체로 결합된다. 그러면, 각각의 핀은 이들 사이에 둔각을 형성하는 제1 및 제2 직선 섹션을 포함하는 외측 연부를 갖게 된다. 양호한 실시예에서, 상기 각은 90 °보다 크고 180 °보다 작다.
스템은 대체로 평평한 말단부 팁을 마련하는 것이 바람직하며, 이 팁은 스템의 하단부와 원추형 부분의 단부를 형성한다.
핀은 스템의 주연 주위에 등간격으로 이격되어 있는 것이 바람직하다.
핀은 대체로 U자형인 종방향 채널에 의해 분리된다.
각 핀은 근접 단부와 말단부 사이에 종방향으로 연장되는 한쌍의 표면을 포함하는 것이 바람직하다. 핀은 교차 단면이 대체로 삼각형을 취하는 것이 바람직하다. 각 핀이 테이퍼 섹션을 따라 연장됨으로써, 각 핀의 표면 쌍은 좁아지는 것이 바람직하고, 이로써 스템의 평평한 말단 팁에 도달하기 전에 예리한 에지가 생기며 이 에지는 말단부보다는 근접 단부에서 덜 예리하다. 스템의 적어도 하나의 주연부는 핀을 갖지 않을 수도 있다.
경골 보철은 적절한 보철이 개개의 환자에게 잘 맞게 조립되도록 모듈식으로 공급되는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 형태에서 경골 트레이 및 스템부가 별도로 공급될 수 있고, 스템은 이를 경골 트레이에 제거가능하게 부착시키는 수단을 갖추고 있다. 이러한 수단은 테이퍼 로킹 장치를 포함할 수도 있다.
본 발명의 특징 및 목적을 더욱 명확하게 이해하기 위하여 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 하며, 여기에 주어진 설명은 단지 본 발명의 일례에 관한 것이고 도면중 유사한 부분에는 유사한 부호를 사용하여 나타내었다.
도1 내지 도6은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치(10)를 도시한다. 경골 보철(10)은 근접 표면(12) 및 말단 표면(13)을 갖는 횡방향 연장 경골 트레이(11)를 포함한다. 이 기술분야에 공지되어 있는 것처럼 말단 표면(13)은 환자의 경골 근접 단부가 횡방향 절단에 의해 수술적으로 준비된 후에 환자 경골의 근접 단부에 대면한다. 경골 트레이(11)는 준비된 근접 경골의 표면에 일치하는 형상을 취하는 주연 표면(14)을 제공한다.
복수개의 개구(15)는 트레이(11)를 관통해서 위치할 수 있으며, 근접 표면(12) 및 말단 표면(13)을 연통시킨다. 개구(15)는 보철(10)을 환자의 근접 경골에 부착시키기 위해 하나 이상의 뼈 나사를 수용한다. 복수개의 뼈 스파이크(16)는 바람직하게는 약 90 °의 각을 형성하면서 말단 표면(13)으로부터 연장된다.
말단 표면(13)은 예를 들어 비이드 표면 등의 뼈 부착 표면(17)을 제공한다. 말단 표면(13)의 중심부에서 포스트(18)는 약 90 °의 각도로 연장된다. 포스트(18)는 대경부(19)와 테이퍼 섹션을 갖는 소경부(20)를 포함한다. 환형 원추형 견부(21)는 대경부(19)와 소경 테이퍼 섹션(20) 사이에 전이부를 형성한다.
포스트(18)는 대경부(19)의 외측 표면 상에 있고 도1에 도시된 것처럼 환형 견부(21)로 연장되는 평표면부(22)를 갖고 있다. 나중에 상세하게 설명하는 것처럼 평표면부(22)는 메타피시일 스템(25)이 포스트(18)에 대하여 부정확하게 조립되는 것을 방지하기 위하여 모듈식 메타피시일 스템(25)의 유사한 평표면부와 협동한다.
포스트(18)는 이의 말단부를 형성하는 평평한 원형 단부 부분(23)을 갖는다. 포스트(18)는 예를 들어 용접에 의해 결합부(24)에서 경골 트레이(11)에 부착되거나, 또는 포스트(18) 및 트레이(11)는 단일편으로 가공될 수도 있다. 뼈 부착 표면(17)은 조인트(24) 위로 대경부(19) 쪽으로 부분적으로 연장될 수 있다.
메타피시일 스템(25; 도1, 도2, 도2A, 도2B, 도3, 도4 및 도7 내지 도9)은 근접 단부(26)와 말단부(27)를 제공한다. 스템(25)은 폐쇄단 구멍(28)을 갖고 있다. 이 구멍(28)은 폐쇄단(29)과 개방단(30)을 갖는다. 구멍(28)은 메타피시일 스템(25)의 조립시에 포스트(18)를 수용하기 위하여 포스트(18)와 유사한 크기 및 형상을 취한다. 따라서, 구멍(28)은 대경부(31), 전이부를 형성하는 환형 견부(35), 소경 테이퍼 섹션(32), 전이부를 형성하는 환형 견부(32A) 및 원추형 단부 부분(33)을 제공한다. 폐쇄단(29)에는 내부 나사를 마련할 수 있다.
대응 평표면(22, 34)은 스템(25)이 포스트(18)에 대하여 적절하게 조립되는 것을 보장한다. 대응 소경부(20, 32)는 스템(25)이 포스트(18) 위에 위치하여 예를 들어 충격 드라이버와 함께 포스트(18) 상에 장착될 때 스템(25)과 포스트(18) 사이에 웨지 로킹부 또는 모르스 테이퍼 로킹부가 얻어지도록 조립시에 결합되는 환형 웨지형 섹션이다. 사용시에, 충격 드라이버는 평평한 말단 표면(36)에서 메타피시일 스템(25)에 하중을 전달하는 데 사용된다.
양호한 실시예에서는 도9에 도시된 것처럼 상이한 크기를 갖는 다중 메타피시일 스템(25A 내지 25C)이 마련되어 있다. 도9에 도시된 메타피시일 스템(25A 및 25B)의 평평한 말단 표면(36)은 도9에 도시된 메타피시일 스템(25C)용의 평평한 말단 표면(36A)보다 큰 직경을 갖는다.
각각의 평평한 메타피시일 스템(25)은 이 메타피시일 스템(25)의 근접 단부(26)에서 시작되어 도5 및 도6에 도시된 것처럼 스템(25)의 환형 전이부(38)로 연장되는 종방향 연장 평표면(37)을 갖는다. 환형 전이부(38)는 메타피시일 스템(25)의 대체로 원통형인 섹션(39)과 메타피시일 스템(25)의 테이퍼 섹션(40) 사이에 위치한다. 테이퍼 섹션(40)은 도1, 도3 및 도9에 도시된 것처럼 절두원추형을 취할 수 있다.
대체로 일정한 직경을 갖는 원통형 섹션(39)을 마련함으로써 의사는 원통형 섹션(39)의 외경보다 작은 직경을 갖는 스템(25)을 수용하도록 환자의 해면질 뼈조직에 원통형 개구를 천공할 수 있다. 먼저, 테이퍼 섹션(40)은 수술적으로 형성된 개구에 도입되어 적절한 위치에서 메타피시일 스템(25)에 정합된다. 그 다음에, 보철(10)이 환자의 경골 안으로 계속해서 구동되어 복수개의 핀(41)이 해면질 뼈를 절단한다.
복수개의 채널(42; 도2, 도2A, 도2B, 도5, 도7 및 도8)은 복수개의 핀(41)들 사이에 형성된다. 핀(41)들은 주연방향으로 이격되고 대체로 서로 평행하다. 양호한 실시예에서, 채널은 대체로 U형을 취하고 종방향으로 연장되며, 대체로 서로 평행하다. 핀(41) 및 채널(42)은 메타피시일 스템(25)의 중심 종축(43) 주위에 주연방향으로 이격되어 있다. 도25A 및 도25B에서, 핀(41)은 절두원추형 테이퍼 섹션(40)에서 예리한 에지(44)를 갖고 원통형 섹션(39)에서 무딘 에지(45)를 갖는 것을 볼 수 있다.
뼈는 예를 들어 12 내지 14 mm의 직경 및 40 내지 50 mm의 깊이를 갖는 구멍(46)을 형성하도록 플러그를 뼈 안에 (절단 평면에 직각으로) 천공함으로써 메타피시일 스템을 수용하도록 마련된다. 그 다음에, 장치를 도10 내지 도12에 도시된 것처럼 구멍 안으로 구동시킨다. 도11에서, 구멍(46)은 스템 원통형 섹션(39)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 이는 핀(41)이 구멍(46)에 인접하는 주변 뼈조직 안으로 물릴 수 있게 해준다.
명세서 및 도면에 사용된 부호 및 그에 해당하는 부재를 정리하면 아래와 같다.
10: 경골 보철
11: 경골 트레이
12: 근접 표면
13: 말단 표면
14: 주연 표면
15: 개구
16: 뼈 스파이크
17: 뼈 부착 표면
18: 포스트
19: 대경부
20: 소경 테이퍼 섹션
21: 환형 견부
22: 평표면
23: 원형 단부
24: 조인트
25: 메타피시일 스템
25A: 메타피시일 스템
25B: 메타피시일 스템
25C: 메타피시일 스템
26: 근접 단부
27: 말단부
28: 구멍
29: 구멍의 폐쇄단
30: 구멍의 개방단
31: 대경부
32: 소경 테이퍼 섹션
32A: 평평한 환형 표면
33: 원추형 섹션
34: 평표면
35: 평평한 환형 표면
36: 평평한 말단 표면
36A: 평평한 말단 표면
37: 평평한 종방향 표면
38: 환형 전이부
39: 원통형 섹션
40: 테이퍼 섹션
41: 핀
42: 채널
43: 중심 종방향 축
44: 예리한 에지
45: 둔한 에지
46: 수술적으로 형성된 개구
T: 경골
Claims (23)
- 환자의 근접 경골의 일부를 대체하기 위한 경골 트레이와, 근접 단부와 말단부를 갖고 트레이로부터의 돌기를 형성하고 경골 트레이를 근접 경골에 고정하기 위하여 트레이에 대하여 각을 이루는 스템 부분과, 대체로 원통형인 근접 부분과 테이퍼형의 말단 부분을 갖춘 스템을 포함하는 경골 보철 무릅 부품에 있어서,대체로 평행하게 주연 방향으로 이격된 복수개의 핀이 스템의 길이에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 경골 보철 무릅 부품.
- 제1항에 있어서, 핀들이 뼈를 절단하도록 스템의 말단 부분에서 예리한 팁을 갖는 것을 특징으로 하는 경골 보철 무릅 부품.
- 제2항에 있어서, 핀들이 근접 부분 쪽으로 가면서 덜 예리한 것을 특징으로 하는 경골 보철 무릅 부품.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 핀들이 등간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 핀들이 대체로 U형인 내측 구멍을 갖는 스템의 중공 원통형 부분으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 핀들이 대체로 삼각형인 교차 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 스템이 트레이에 제거가능하게 부착된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제7항에 있어서, 스템을 트레이에 제거가능하게 고정하는 테이퍼형 로킹 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 경골 트레이 및 스템 부분이 모듈식 경골 보철 무릅 부재의 부분품으로서 공급되는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제9항에 있어서, 복수개의 경골 트레이 및 스템이 모듈식 경골 무릅 부품을 조립하기 위한 키트로서 함께 공급되는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제1항 내지 제6항중 한 항에 있어서, 스템 및 트레이가 일체로 된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 적어도 3개의 핀이 마련된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 근접 부분 및 말단 부분이 전이부에서 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 각 핀이 둔각을 그 사이에 형성하는 근접 부분과 말단 직선 부분을 포함하는 외측 연부를 갖는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제14항에 있어서, 상기 각이 90 °보다 크고 180 °보다 작은 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 각 핀이 종방향 채널에 의해 분리된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제16항에 있어서, 채널이 등간격으로 이격된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 스템이 이의 길이의 적어도 일부를 따라 종방향으로 연장되는 평표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제18항에 있어서, 종방향 평표면이 약 0 내지 40 mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 제18항 또는 제19항에 있어서, 평표면이 핀에 대체로 평행한 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 스템이 평평한 말단 팁을 갖는 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 핀들이 약 30 내지 180 °사이의 각으로 주연방향으로 이격된 것을 특징으로 하는 경골 보철.
- 상기 항중 한 항에 있어서, 원통형 섹션의 코어 직경으로부터 핀의 외측 연부에 이르기까지 측정한 핀 높이가 2 내지 40 mm인 것을 특징으로 하는 경골 보철.
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