KR20010015635A

KR20010015635A - 접합된 보철 부품 및 정위 방법

Info

Publication number: KR20010015635A
Application number: KR1020007003286A
Authority: KR
Inventors: 로이 디. 블로에바움
Original assignee: 호프만, 아론, 에이.
Priority date: 1998-07-27
Filing date: 1998-07-27
Publication date: 2001-02-26
Also published as: JP2002521129A; JP4081535B2; KR100638949B1; DE69839308D1; DE69839308T2; AU755174B2; AU8663598A; CA2304677C; CA2304677A1

Abstract

본 발명은 경골(40)의 상부 말단부를 세이핑한 후, 경골 부품(10)을 접합시키는데 사용되는 인터루더 툴(38)에 관한 것이다. 인터루더 툴(38)은 골격 부품(1)상에 흐름 제한벽(16)에 다라 형성된 커터 림(46)이 외부쪽으로 돌출된 핸들(44)상에 탑재된 기판(42)을 갖는다. 본 발명의 바람직한 형태에서, 커터 림(46)은 흐름 제한벽(16)과 스페이서 페그(14)의 높이 차에 상응하는 높이를 갖는다. 커터 림(46)은 기판(42)과 공동작용하여, 정량의 골격 부품(30)을 수용하는데 선택적으로 사용될 수 있는 얕은 공동부(48)를 한정한다.

Description

접합된 보철 부품 및 정위 방법 {CEMENTED PROSTHETIC COMPONENT AND PLACEMENT METHOD}

동물, 특히 사람에게 인조 또는 인공 관절을 이식하는 메커니즘은 수년 동안 집약적인 연구 및 개발의 핵심이 되어왔다. 인공 관절 메카니즘은 보편적으로 선택적인 구조적 성질 및 특이한 형태를 가져 선택된 해부 관절, 예를 들어 고관절 또는 무릎관철의 전부 또는 일부를 대체하기 위한 비교적 생체에 안정한 물질로 형성된 하나 이상의 이식 부품을 포함한다. 이식 부품은 관절을 외과적으로 액세싱 (accessing)시키고 하나 이상의 골 표면을 절제하여 여기에 이식 부품을 바로 부착시키는 것을 도모함으로써 사용된다. 한 가지 일반적인 부착 방법은 절개된 골 표면과 보철 부품 사이의 공간을 충전시키는 그라우팅 재료로서 사용되는 골 접합제, 예컨대 메틸 메타크릴레이트 기초 접합제 등을 이용하는 것이다. 또 다른 부착 방법은 수술후 골 및/또는 조직 내생을 달성하기 위한, 일정 지점에서 보철 부품상에서의 다공성이 조절된 표면 코팅에 좌우된다.

보철 부품의 접합 부착이 비교적 빠르고 쉽게 수행될 수 있고, 부착 경계면의 강도가 (예를 들어, 골 내생에 의해) 증가하는 수술후 기간을 필요로 하지 않을지라도, 일부 문제점 및 단점이 접합된 부품에 대해 나타난다. 더욱 구체적으로, 보편적인 과정에서, 골 접합제는 보철 부품상에 형성된 부착 표면에 도포되고, 그 다음 이러한 부착 표면은 준비된 환자의 골에 프레스되어 접합 고정된다. 그러나, 해당 위치에서의 프레스 후에, 골 접합제의 일부가 부착 경계면으로부터 바깥쪽으로 옆으로 삐져나와 손실된다. 또한, 보철 부품은 다소 위로 향하거나 경사진 지점에서 환자의 골상에서 프레스될 수 있어, 접합제 맨틀의 두께가 일부 영역에서는 두껍고 다른 영역에서는 얇게 된다. 이러한 불균일한 접합제 맨틀의 두께는 부착 경계면의 최적 강도를 약하게 함으로써, 수술후에 보철 부품이 환자의 골로부터 떨어지는 위험을 일으킬 수 있다.

그러므로, 준비된 환자의 골에 접합 부착되기에 적합한 유형의 보철 부품을 개선하여 조절된 접합제 층과 맨틀 및 부착 경계면에서의 실질적으로 균일한 두께를 제공하는 것이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시키며 또한 관련된 장점을 제공한다.

본 발명은 일반적으로 무릎관절, 고관절 등과 같은 사람의 관절을 재구성하는데 사용되는 보철 기관의 개선에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 개선된 보철 부품 및 실질적으로 최적 강도의 부착 경계면을 달성하는 방식으로, 준비된 환자의 골에 보철 부품을 접합 부착시키는 방법에 관한 것이다.

발명의 요약

본 발명에 따라서, 개선된 보철 부품 및 이 보철 부품을 준비된 환자의 골에 접합 부착하여 조절된 접합제 층과 맨틀 및 부착 경계면에서의 실질적으로 균일한 두께를 갖게 하는 관련된 정위 방법이 제공된다. 본 발명의 보철 부품은 무릎관철 또는 고관절등과 같은 다양한 인공 관절에 사용하기에 적합하다.

본 발명의 보철 부품은 절개된 환자의 골에 잘 접합되는 크기 및 모양을 갖는, 선택적이며 보편적으로 홈이 파인 구성의 부착 표면을 포함한다. 선택 높이를 갖는 다수의 스페이서 페그(spacer peg)는 바람직한 형태로 제공되는 것이 바람직하며, 부착 표면으로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 부착 표면은 흐름 제한벽에 의해 경계되며, 스페이서 페그가 제공되는 경우에, 스페이서 페그의 높이 보다 긴 선택 높이를 갖는다. 한 가지 바람직한 형태에서, 흐름 제한기는 부착 표면으로부터 위쪽으로 뻗어 있는 밑이 잘라진 안쪽 표면을 한정한다.

인공 부품상에 흐름 제한벽을 고정 수용하기 위한 크기 및 형태를 갖는 얕은 리세스(recess)를 형성하기 위해 절개된 환자의 골을 결합시키는 삽입 도구가 가 제공된다. 바람직한 형태에서, 삽입 도구는 기판과 그 위에 돌출 절단기 테두리를 포함하여 환자 골을 결합시키고 얕은 리세스를 형성시킨다. 기판과 삽입 도구의 테두리는 얕은 리세스 형성 단계중에 다공성 망상 조직 골내로 프레스될 수 있는 골 접합제를 다량 수용하는데 사용될 수 있는 개방된 면을 갖는 공동을 한정한다.

흐름 제한벽은 보철 부품의 부착 표면과 함께 작용하여 골 접합제의 추가양을 수용하는 개방된 면을 갖는 공동을 한정한다. 수준 측정 도구는 보철 부품 공동내로 수용시에 프레스되어 결합되는 형태의 헤드를 가져, 최소한 스페이서 페그의 상단부 약간 위쪽에서 흐름 제한벽의 테두리의 아래쪽까지의 높이로 골 접합제를 균일한 층으로 분산시키며, 과량의 골 접합제는 수준 측정 도구 헤드에 형성된 배출구를 통해 빠져 나온다.

그 다음, 보철 부품은 준비된 환자의 골상에 프레스 접합되며, 이때 흐름 제한벽은 얕은 리세스내로 고정된다. 이와 관련하여, 얕은 리세스는 흐름 제한벽이 상기 리세스의 바닥과 접하는 경우에, 준비된 환자의 골로부터 사전 결정된 이격된 거리에서 부착 표면을 배향시키는 작용을 하기에 적당한 깊이로 형성된다. 이 간격은 흐름 제한벽이 얕은 부분내에 착석되었을때 접촉의 높이를 가지고 제조된 환자 골격에 착석하는 간격기 의족의 함유물에 의해 더욱 규칙적으로 된다. 보철 부품의 공동부내에 함유된 골 접합은 환자 골내로 삽입 및 환자 골과 이식 보철 사이의 친밀한 표면 대 표면 접촉에서 실질적으로 균일한 두께의 맨틀을 형성하기 위한 누수에 대한 제한기 벽에 의해서 한정된다. 강한, 실질적으로는 최적의 강도로 접합된 부착 경계면이 획득된다.

본 발명의 대안적인 바람직한 형태에 따라서, 보철 부품 및 삽입 도구는 광범위한 환자 골 크기에서의 사용을 수용하기 위하여 크기 조절을 위하여 제작될 수 있다. 이러한 형태에서, 보철의 부품은 한 쌍의 부품 부재를 포함하며, 각각의 부품은 키웨이에 관한 조절의 선택된 위치에서 키로 상기 부품 부재를 잠그기 위한 수단과 함께 키 및 키웨이를 쉽게 상호적합하게 하는 것을 포함한다. 두 부품 부재는 각각 통상적으로 흐름 제한벽의 U 형태 접합과 크기 조절의 범위내에서 쉽게 포개지는 상기 U 형태 접합의 말단을 포함한다. 삽입 도구는 절단 가장자리를 형성하기 위하여 크기 조절의 범위내에서 쉽게 포개지기위하여 채택된 통상적인 U 형태의 커터 부분과 함께 키와 잠그는 방법과 관련된 키웨이를 상호적합하게 하는 것을 포함하는 한 쌍의 도구 부재도 포함한다.

본 발명의 기타의 특징 및 이점은 본 발명의 원칙을 실시예에 의해서 보여주는 첨부된 도면과 함께 기재된 하기 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

도면의 간단한 설명

첨부된 도면은 본 발명을 설명한다. 이러한 도면에서,

도 1은 본 발명의 신규한 특징에 따라서 만들어진 무릎 보철을 위한 반전된 경골 부품의 한 바람직한 형태를 보여주는 투시도이고,

도 2는 도 1의 선 2-2에서 통상적으로 취해진 상기 투시의 수직 단면도이고,

도 3은 보철 부품에 의해 정의된 개구면 골 접합 공동부를 부분적으로 채우는 용도의 레벨러 도구를 보여주는 투시도이고,

도 4는 도 3의 선 4-4에서 통상적으로 취해진 상기 투시의 수직 단면도이고,

도 5는 환자 경골의 상부 끝을 나타내는 용도의 삽입 도구를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 6은 도 5의 선 6-6에서 통상적으로 취해지고 삽입 도구의 용도를 보여주는 분절된 수직 단면도이고,

도 7은 제조된 경골과 관련하여 삽입 도구의 제거 및 보철 부품의 배치를 보여주는 분해 조립된 투시도이고,

도 8은 경골 부품의 착석된 배치를 보여주는 분절된 수직 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따라서 만들어진 대퇴부 부품을 보여주는 투시고이고,

도 10은 도 9의 대퇴부 부품에 의해 정의되는 개구면 골 접합 공동부를 부분적으로 채우는 용도의 레벨러 도구를 보여주는 투시도이고,

도 11은 도 10의 선 11-11에서 통상적으로 취해진 수직 단면도이고,

도 12는 환자 대퇴부 골의 낮은 말단을 형상화하는 용도의 삽입 도구를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 13은 도 12의 선 13-13에서 통상적으로 취해지고 삽입 도구의 용도를 나타내는 분절된 수직단면도이고,

도 14는 대퇴부 골로부터의 삽입 도구의 분리 및 대퇴부 부품의 배치를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 15는 제조된 환자 골에 설치된 대퇴부 부품을 보여주는 분절된 수직 단면도이고,

도 16은 본 발명에 따라서 만들어지고 크기 조절을 위해 채택된 무릎 보철의 반전된 경골 부품의 대안적인 형태를 보여주는 투시도이고,

도 17은 도 16의 선 17-17에서 통상적으로 취해진 상기 투시의 수직단면도이며, 경골 부품과 분해 조립된 관계에서 첨부된 베어링 부재를 나타내고,

도 18은 도 16의 경골 부품의 계획도이고,

도 19는 도 16의 선 19-19에서 통상적으로 취해진 중간-측면 수직 단면도이며, 경골 부품으로 분해 조립된 관계에서 첨부된 베어링 부재를 나타내고,

도 20은 도 16의 경골 부품의 분해 조립된 투시도이고,

도 21은 도 16-20의 경골 부품과 연결의 용도로, 크기 조절을 위해 채택된 삽입 도구의 투시도이고,

도 22는 도 21의 선 22-22에서 통상적으로 취해진 상기 투시의 수직 단면도이고,

도 23은 도 21의 삽입 도구의 계획도이고,

도 24는 도 21의 선 24-24에서 통상적으로 취해진 중간-측면 수직 단면도이고,

도 25는 도 21의 삽입 도구의 제거 및 제조된 환자 골절과 관련된 도 16의 경골 부품의 배치를 보여주는 분해 조립 투시도이고,

도 26은 본 발명의 추가의 대안적인 바람직한 형태에 따라서 형성된 경골의 일부를 부분 수직 단면으로 도시하는 사시도이다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

도면에 도시된 바와 같이, 도면 부호 (10)으로 도 1에 일반적으로 나타내어진 보철 부품은 무릎 관절 또는 고관절과 같은 관절을 재구성하는 중에 환체의 신체에 삽입시키기 위해 제공된다. 도 1-3은 무릎 보철의 일부를 형성하는 경골 부품 형태의 보철 부품(10)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 보철 부품(10)은 제작된 환자 골에 접합시키기 위한 부착 표면(12)을 포함한다. 부착 표면(12)은 조절된, 바람직하게는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 접합층 또는 맨틀(18)(도 8 참조)에 의해 규정된 부착 표면을 달성하기 위해 주위의 톨러(taller flow restrictor) 흐름 제한벽(16)과 함께 다수의 비교적 짧은 돌출 스페이서 페그(14)와 관련하여 예증적 구체예로 도시된다.

경골 보철 부품(10)은 제작되거나 절단된 환자 경골의 상단부에 후속적인 부착을 위해 이면상에 형성된 부착 표면(12)의 구성 상세도를 나타내기 위해 반전 배향으로 도 1-3에 도시된다. 도시된 경골 부품(10)은 통상적으로 마주대하는 대퇴부 부품(도 9 참조)의 볼록하게 만곡된 관절구를 수용하고 지지하기 위해 오목하게 형상화된 상향으로 돌출된 베어링 부재(20)를 제공한다. 이러한 베어링 부재(20)는 보통 폴리에틸렌 등과 같은 고밀도 플라스틱 물질로 형성된다. 베어링 부재(20)가 티타늄 또는 티타늄 합금 또는 그 밖의 적합한 생적합성 물질, 또는 대안적으로 적합한 생적합성 금속 물질로부터 전적으로 형성된 경골 부품과 같은 교대 물질로부터 구성된 경골 트레이 또는 플랫폼을 갖는 어셈블리용의 별도의 부품으로서 제공될 수 있다는 것으로 이해될 수 있겠지만, 도 1-3은 고밀도 플라스틱 물질로부터 형성된 단일 구성의 경골 부품(10)을 도시한다.

경골 부품(10)의 이면은 실질적으로 평평하거나 평탄한 표면내에 형성된 얕은 교차 그루브(23)의 어레이를 통상적으로 포함하는 부착 표면(12)을 규정한다. 스페이서 페그(14)는 조절된 및 바람직하게는 균일한 높이로 이러한 평탄한 표면으로부터 외부로 돌출된다. 본 발명의 바람직한 형태에 따라 도 1에 최적으로 도시된 바와 같이, 중간쌍 및 측면쌍의 스페이서 페그(14)는 각각 전후로 일정 간격으로 제공된다. 또한, 스페이서 페그(14)는 골 접합제와의 기계적 맞물림을 향상시키기 위해 만곡된, 바람직하게는 오목한 측면 형상을 갖는데, 이에 대해서는 보다 상세하게 기술되어질 것이다.

흐름 제한벽(16)은 부착 표면(12) 및 이로부터 돌출되어 있는 스페이서 페그(14)를 둘러싸거나 한계를 정한다. 바람직한 배열로서, 흐름 제한벽(16)은 경골 부품(10)의 원주로부터 단거리로 삽입되어 거친 표면 결로 구성될 수 있거나 그렇지 않다면 다공성 골 내부로 자란 표면으로 형성될 수 있는 원주 랜드(24)를 규정한다. 흐름 제한벽(16)의 높이는 도 1 및 2에 최적으로 도시된 바와 같이 스페이서 페그의 높이 보다 높다. 하나의 바람직한 형태로서, 스페이서 페그(14)는 약 2mm의 거리로 부착 표면으로부터 상향으로 돌출되며, 반면에 흐름 제한벽(16)은 약 6mm의 거리로 부착 표면으로부터 상향으로 돌출된다. 흐름 제한벽(16)은 스페이서 페그(14) 및 부착 표면(12)과 협력하여 다량의 골 접합제를 수용하기 위한 개방면을 가진 공동을 규정한다.

도 3 및 4는 실질적으로 균일한 깊이까지 다량의 골 접합제(30)로 경골 부품(10)의 골 접합체 공동(26)의 부분 충전에 사용하기 위한 레벨러 공구(28)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 레벨러 공구(28)는 손잡이(34)상에 고정된 헤드(32)를 가지며, 상기 헤드(32)는 경골 부품(10)의 골 접합제 공동(26)으로 슬라이드 고정 침입 수용을 위해 일정한 크기 및 형상을 갖는다. 초과량의 골 접합제(30)가 초기에 이 공동(26)에 정위된 후, 레벨러 공구(28)가 사용되어 골 접합제(30)를 균일한 깊이로 분포시킨다. 이러한 분포 단계는 스페이서 페그(14)를 커버하기에 충분한 균일한 깊이로 골 접합제를 분산시키지만 흐름 제한벽(16)의 상부 아래에 있도록 공구 헤드(32)를 공동(26)으로 압착시킴으로써 일어난다. 바람직한 배열로서, 접합제(30)는 페그(14)의 상부 위로 약 2-4mm로 공동(26)내에서 평준화된다. 도 4는 경골 부품 공동(26)으로 부분적으로 압착된 레벨러 공구(28)의 헤드(32)를 도시하며, 이는 외부 테두리(32')가 흐름 제한벽(16)의 상부와 맞물려질 때까지 헤드(32)가 공동(26)내로 압착되는 것으로 이해된다. 초과량의 골 접합제 및 공기는 공구 헤드(32)내에 형성된 다수의 배출구(36)를 통해 새어나간다.

도 5 및 6은 경골 부품(10)의 후속적인 접합된 배치를 위해 경골(40)의 상단부를 형성화하는데 사용하기 위한 인터루더 툴(38)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 인터루더 툴(38)은 보철 부품(10)상에 흐름 제한벽(16)에 합치하는 배치로 형성된 외측으로 돌출된 커터 테두리를 갖는, 손잡이(44)에 고정된 바닥판(42)을 갖는다. 커터 테두리(46)는 본 발명에 바람직한 형태에 따르면, 흐름 제한벽(16)의 높이와 스페이서 페그(14)의 높이 사이의 차에 상응하는 높이를 갖는다. 커터 테두리(46)는 바닥판(42)과 공조하여 다량의 골 접합제(30)를 수용하기 위해 임의로 사용될 수 있는 얕은 공동(48)을 규정하며, 도 5는 바닥판(42)과 커터 테두리(46)의 구성을 상세하기 도시하기 위해 부분적으로 충전된 상태의 이러한 공동(48)을 도시한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 인터루더 툴(38)은 부분적으로 제작된 환자 골(40)에 대하여 압착된다. 충격 공구(50)는 커터 테두리(46)가 제작된 환자 골에서 얕은 리세스를 형성하도록 인터루더 툴(38)을 환자 골에 대하여 유도하는데 사용될 수 있다. 동시에, 인트루더 툴(38)에 의해 운반된 골 접합제(30)가 커터 림(46)에 의해 규정된 영역내의 다공성 해면골내로 가압되어, 이것을 충전한다.

도 7과 8에 도시된 바와 같이, 그 후, 인트루터 툴(38)은 환자의 골(40)로부터 분리된 후, 보철 부품(10)의 프레스-온(press-on) 배치가 수행된다. 보철 부품(10)은 얕은 리세스(52)내로 단단히 고정된 흐름 제한벽(16)을 따라 위치한다. 이것은 부착 표면(12)을 처리된 환자 골과 모두 단단히 접촉하는 다수의 스페이서 페그(peg)(14)에 의해, 처리된 환자 골과 소정의 이격 관계로 위치시킨다. 이러한 위치에서, 도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 골 접합제(30)는 다공성 환자 골내로 가압되어, 골과 긴밀히 결합 접촉하며, 인트루더 툴(38)에 의해 골내로 사전 가압된 임의의 골 접합제에 긴밀 결합된 경계면층을 형성한다. 이러한 골 접합제(30)는 스페이서 페그(14)를 둘러싸는 영역내의 경골 부품에 의해 운반된 또 다른 골 접합제와 또한 긴밀 접촉되어, 최소 두께 접합제 맨틀(18)을 규정한다. 맨틀(18)은 전체 부착 경계면에 걸쳐서, 제어되고, 실질적으로 균일한 깊이를 갖는다. 중요하게는, 흐름 제한벽(16)이 메이팅(mating) 리세스(52)와 공동작용하여, 골 접합제(30)가 측방 이탈하는 것을 방지하며, 이로써, 실질적으로 최적화된 강도 부착이 야기된다.

도 9 내지 15는 본 발명을, 또 다른 보철 부품, 즉, 보철용 무릎 관절에 대한 대퇴부 부품(110)에 대해 도시한다. 대퇴부 부품(110)에 대한 일반적 구성 및 관련된 부착 방법은 도 1 내지 8에 도시된 경골 부품(10)에 대해 이미 도시되고 기술된 것과 부합하며, 이로써, 도 1 내지 8에 이미 도시되고 기술된 구조와 매우 유사한 도 9 내지 15에 도시된 구조가 100이 증가된 공통 참조 부호에 의해 확인될 것이다.

더욱 상세하게는, 대퇴부 부품(110)은 환자의 대퇴골(140)의 처리된 하단부와 실질적으로 메이팅된 맞춤을 위해 다면형 기하학을 갖는다 (도 12 내지 15). 다면 형태는 흐름 제한벽(116)과 조합된 형태로, 부착 표면(112)을, 다수의 곧추선 짧은 스페이서 페그(114)와 함께 포함한다. 적합한 얕은 그루브(123)는 일반적으로 부착 표면(112)내에 형성된다. 스페이서 페그(14)는 흐름 제한벽(116)의 높이 보다 낮은 높이를 갖는다. 흐름 제한벽(116)은 스페이서 페그(114) 및 부착 표면(112)과 공동작용하여, 경골 부품(10)에 대해 이미 기술된 툴과 유사한 레벨러 툴(128)(도 10과 11)에 의해 스페이서 페그(114)의 상부 보다 높은 깊이로 레벨된 다량의 골 접합제(130)(도 11)를 수용하기 위한 측부 개방형 공동부(126)를 규정한다. 레벨러 툴(128)은 배출구(136)가 있는 헤드(132)와 핸들(134)을 포함한다.

인트루더 툴(138)은 환자의 절제된 대퇴골(140)의 최종 성형을 위해 도 12와 13에 도시된 바와 같이 제공된다. 도시된 바와 같이, 인트루더 툴(138)은 베이스 플레이트로부터 돌출된 짧은 커터 림(146)을 갖는, 한쌍의 핸들(144)에 탑재된 다면 베이스 플레이트(142)를, 대퇴부 부품(110)의 흐름 제한벽(116)에 일반적으로 부합하는 형태로 갖는다. 따라서, 측부 개방형 공동부(148)는 다량의 골 접합제(130)를 수용하기 위해 사용될 수 있는 인트루더 툴(138)상에 규정된다. 다시 한번, 예시용 도면은 인트루더 툴의 구성을 상세히 나타내기 위해 골 접합제(130)로 단지 부분 충전된 공동부(148)를 도시한다. 인트루더 툴은 가압되고, 툴(150)에 의해(도 13) 환자 골에 밀착되어, 얕은 리세스(152)를 형성시킴과 동시에, 골 접합제(130)를 다공성 해면골내로 유도시킬 수 있다.

인트루더 툴을 후속 제거하면(도 14) 도 14와 15에 도시된 바와 같이, 이전에 배치된 골 접합제에 의해, 대퇴부 부품(110)의 고정된 배치가 가능해진다. 흐름 제한벽(116)은 형성된 리세스(152)내에서 환자 골과 접촉하는 스페이서 페그(114)에 의해 고정된다. 결과적으로, 제어되고, 바람직하게는 균일한 두께를 갖는 접합제 맨틀(118)이 부착 경계면을 가로질러서, 해면골내로 사전 가압된 임의의 골 접합제와 긴밀 결합된 관계를 형성하도록 제공된다. 실질적으로 최적 강도 부착 경계면이 생성된다.

도 16 내지 24는 보철용 무릎 관절에 대한 또 다른 대퇴부 부품(210)에 대한 본 발명의 또 다른 바람직한 형태로서, 다수의 환자에서의 크기의 범위내에서 골에 의한 사용을 수용하도록 대퇴부 부품(210) 및 관련된 변형된 인트루더 툴(250)이 크기 범위내에서 크기 조정을 위해 개조된 형태를 예시한다. 전체적 구성 및 관련된 부착 방법은 도 1 내지 8에 대해 이미 도시되고 기술된 것과 부합하며, 이로써, 이미 도시되고 기술된 구조와 매우 유사한 도 16 내지 24에 도시된 구조가 200이 증가된 공통 참조 부호에 의해 확인된다.

더욱 상세하게는, 대퇴부 부품(210)은, 도 16 내지 19에 도시된 바와 같이 어셈블되는 경우, 흐름 제한벽(216)에 의해 둘러싸이거나 경계지워진 부착 표면(212)에 의해 안쪽을 규정하는 한쌍의 활주가능하게 상호연결된 보철 부품 부재(60 및 62)를 포함한다. 부착 표면(212)은 표면의 상세한 설명없이 도시되지만, 이러한 부착 표면(212)이 도 1에 도시된 얕은 교차성 그루브(23)와 같은 표면 불연속선의 어레이를 포함할 수 있고, 전형적으로 포함할 것으로 이해될 것이다. 더욱이, 도 16 내지 20에는, 부착 표면(212)으로부터 상방향으로 뻗어있는 다수의 짧은 스페이서 페그(214)가 예시되어 있지만, 이러한 스페이서 페그(214)는 임의적이며, 생략될 수 있다. 대퇴부 부품(210)의 상부면은 적합한 베어링 부재(220)의 고정된 수용 및 지지를 위해, 예를 들어 도 17과 19에 가장 잘 도시된 바와 같이 공동부(64)내로의 스냅-피트 마운팅(snap-fit mounting)에 의해 개조된다.

2개의 보철 부품 부재(60 및 62)(도 16 내지 20)은 공동으로 흐름 제한벽(26)을 규정한다. 이와 관련하여, 두개의 인공 보철 부품 부재(60 및 62)가 활주가능하게 서로 맞추어지는 중앙 및 측부 부품의 형태로 도시되어 있으며, 각각 일반적으로 U자 형상의 기립 상태의 벽 세그먼트(66 및 68)을 포함한다. 이러한 두개의 벽 세그먼트(66,68)는 인공 보철 부품 부재(60,62)가 조립되는 경우에 서로 접하는 개방 측부로 배열된다. 중요하게는, 벽 세그먼트(66,68)은 이들의 단부가 활주가능하게 중첩되어 외접하는 흐름 제한벽(216)을 한정하도록 사이징된다.

인공 보철 부품 부재(60)는 이의 부착면부내에서 일반적으로 중앙에 형성된 측변으로 개방된 키웨이(70)를 한정하도록 구조되어 중앙-측부 축을 따라 개방된다. 도 17 및 20에 도시된 바와 같이, 키웨이(70)는 아래부분이 절삭된 그루브(72)를 포함한다. 나머지 인공 보철 부품(62)은 키웨이(70)으로 실질적으로 슬라이드-핏 수용을 메이팅하기 위해, 이의 부착면의 연장부로서 중앙-측부 축을 따라 돌출되는 측부 돌출 키(74)를 규정하도록 구성된다. 키(74)는 키웨이 그루브(72)로의 슬라이드-핏 수용을 위해 외측으로 연장되는 립(76)을 갖는 측부 엣지를 규정한다. 이러한 구성으로, 두개의 인공 보철 부품 부재는 특정 환자에게 제조된 환자의 인공뼈를 적절하게 맞추기 위해 정강이뼈 부품(210)을 조절하도록 중앙-측부 방향으로 크기에 따라 조정되는 방식으로 활주가능하게 서로 맞춰진다. 중요한 범위의 크기 조정을 통해, 벽 세그먼트(66,68)는 활주가능하게 중첩되어 외접하는 흐름 제한 벽(216)을 규정한다.

록킹 수단은 바람직한 조정 위치에 두개의 인공 보철 부품 부재를 확실하게 상호록킹하기 위해 제공된다. 도 16 내지 20은 바람직한 형태의 록킹 수단을 도시하고 있으며, 키(74)의 길이를 따라 이격된 위치에 형성된 다수개의 하향 개방되어 있는, 바람직하게는 접시머리 스크류 포트(78)를 포함한다. 이러한 스크류 포트(78)는 키웨이(70)의 기부(82)에 형성된 하부의 쓰레딩된 보어(80)과 함께 배열된다. 이러한 배열은 중앙-측부 조정의 다수 위치를 제공하여 하나 이상의 스크류 포트(78)를 보어(80)과 함께 배열시켜, 하나 이상의 록 스크류(83)를 설치하므로써 부품의 상호록킹을 확실히 한다.

도 21 내지 24는 도 16 내지 20의 정강이뼈 부품(210)을 구비시키는 방법에 사용하기 위한 변형된 침입 도구(250)를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 변형된 침입 도구(250)는 조정가능한 슬라이드-핏 상호연결을 위해 설계된 한쌍의 도구 부재(84, 86)에 의해 조합적으로 규정되는 기부 플레이트(242)를 포함한다. 두개의 도구 부재(84, 86)는 활주가능하게 중첩되고 서로맞추어지는 관계로 조립되는 개방 측부를 가지는 각각 한쌍의 일반적으로 U자 형상의 림 세그먼트(88 및 90)에 의해 기립 상태의 외접하는 컷터 림(246)을 형성한다. 상응하는 정강이뼈 부품(210)에 유사하게, 도구 부재(84)는 도구 부재(86) 상의 돌출 립(98)을 가지는 엣지를 갖는 중앙 및 측부 연장되는 키(96)의 슬라이드-핏 수용을 위해 그루브(94)에 의해 라이닝된 중앙 및 측부 개방된 키웨이(92)를 규정한다. 하나 이상의 록 스크류(100)은 선택된 크기 조정 위치에서와 함께 도구 부재(84,86)을 상호록킹하기 위해 키(96)의 하나 이상의 스크류 포트(102)를 통해 키웨이(92) 아래 표면에서 하부에 있는 쓰레딩된 보어(104)로 고정된다. 핸들(244)는 도구 부재(84) 상에 구비된다.

사용시, 정강이뼈 부품(210)은 도 25에 도시된 바와 같이 제조된 환자의 뼈(40)과 적합하게 맞춰지도록 크기가 조정된다. 침입 도구(250)는 이후 동일 크기로 정강이뼈 부품에 대해 크기가 조정된다. 침입 도구(250)은 이후 제조된 환자의 뼈(40)의 얕은 리세스(52)(도 25)를 절단한 도 5 내지 7에 대해 이미 기술된 바와 같이 사용될 수 있다. 이후, 정강이뼈 부품(210)은 적합하게는 뼈 접합제(30)에 적재되고, 이후 얕은 리세스(52)내 안치된 흐름 제한벽(216)을 사용하여 환자의 뼈에 대해 위치된다. 흐름 제한 벽(216)은 리세스(52)내에서 바닥에 닿아 선택된 뼈 표면으로부터의 사실상 균일한 간격으로 부착 표면(212)를 배치한다. 스페이서 페그(spacer peg: 214)는 경우에 따라 추가로 환자의 뼈와 접촉하여 확실하게 맞추어 지도록한다.

도 26은 상기 기재된 각각의 구체예에 적용될 수 있는 본 발명의 또 다른 변형을 도시한 것이다. 도 26은 도 1의 정강이뼈 부품(10) 도는 도 16의 정강이뼈 부품(210)에 따라 구성될 수 있는 정강이뼈 부품(310)의 일부를 도시한 것이다. 이러한 변형에서, 정강이뼈 부품(310)은 기립 상태의 흐름 제한 벽(316)에 의해 둘러싸이거나 외접하는 부착면(312)를 포함한다. 중요하게는, 상기 흐름 제한벽(316)은 부착면(312)로부터 상향으로 연장된 안으로 향한 벽면(317)을 규정하며, 이러한 안으로 향하는 면(317)은 아래부분이 잘려져 있다. 바람직한 형태에서, 안으로 향하는 벽면(317)은 도 26에 되시된 바와 같이 각을 형성하여 상향 및 내향으로 부착면(312)로부터 연장되어, 짧은 상향 연장 세그먼트로 종료된다. 아래부분이 잘린 면(317)은 정강이뼈 부품이 제조된 환자의 뼈에 안치되는 경우에 뼈 접합제와 효과적으로 상호록킹한다.

인공 보철 부품(10) 및 본 발명의 관련된 부착 방법에 대한 여러가지 추가의 변형 및 개선점이 당해 기술자들에게는 자명할 것이다. 이와 관련하여, 본 발명의 원리는 무릎 관절용 슬개 이식체, 둔부 골절용 관골구 컵 및 기타 인공 보철 장치를 포함하는 여러 가지 인공 보철 결합 부품에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 하기 첨부되는 청구의 범위에서 언급되는 바를 제외하고는 상기 설명 및 첨부되는 도면에 의해 제한되지 않는 것으로 의도된다.

Claims

제조된 환자 골에 보철 연결 부품을 사실상 고정 결합시키고 부착 접합시키기 위한 보철 연결 시스템으로서,

보철 연결 부품은 부착 표면을 한정하고, 흐름 제한벽은 부착 표면의 하나 이상의 부분에 결합되고, 부착 표면과 흐름 제한벽은 공동으로 정량의 골 접합제를 수용하기 위한 개구면 공동부를 한정하며;

흐름 제한벽은 사실상 제조된 환자 골에 고정 결합되는 크기 및 형태를 가지며;

흐름 제한벽은, 보철 연결 부품이 제조된 환자 골에 고정되는 경우, 부착 표면과 제조된 환자 골 사이의 공동부내의 골 접합제의 상당 부분이 제거되는 것을 방지하는 수단을 한정하는 보철 연결 시스템.
제 1 항에 있어서, 부착 표면이 하나 이상의 그루브를 가짐을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 흐름 제한벽 보다 낮은 높이를 갖는 부착 표면으로부터 위쪽으로 돌출되어 있는 하나 이상의 스페이서 페그를 포함하며, 보철 연결 부품이 결합되는 경우, 하나 이상의 스페이서 페그는 제조된 환자 골과 소정의 이격된 간격으로 부착 표면을 유지시켜, 부착 표면과 제조된 환자 골 사이에 소정의 두께의 골 접합 맨틀을 형성시킴을 특징으로 하는 시스템.
제 3 항에 있어서, 하나 이상의 스페이서 페그가 다수의 스페이서 페그를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 3 항에 있어서, 스페이서 페그가 비직선형 측면을 가짐을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 흐름 제한벽이 부착 표면의 주위를 한정함을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 보철 부품이, 선택적으로 보철 부품의 크기를 조절하는 한쌍의 활주가능한 인터피팅 부품 부재 및 크기 조절을 위해 선택된 위치에서 인터피팅 부품 요소를 고정하기 위한 로킹 수단을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 7 항에 있어서, 인터피팅 부품 부재가 서로 활주가능하게 인터피팅되는 경우, 인터피팅 부품 부재가 활주가능하게 중첩되며 인터피팅되는 방식으로 개구 말단을 갖는 한쌍의 일반적으로 U자형 벽 세그먼트를 각각 포함하며, 벽 세그먼트는 공동으로 흐름 제한벽을 한정함을 특징으로 하는 시스템.
제 7 항에 있어서, 활주가능한 한쌍의 인터피팅 부품 부재가 각각 활주가능한 인터피팅 키 및 키웨이를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 7 항에 있어서, 로킹 수단이 다수의 크기 조절 위치중 하나에서 활주가능한 한쌍의 인터피팅 부품 부재를 서로 연결시키는 하나 이상의 로킹 스크류를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 흐름 제한벽이 부착 표면으로부터 위로 돌출된 아래가 잘려진 내향면을 한정함을 특징으로 하는 시스템.
제 1 항에 있어서, 제조된 환자 골에서 얕은 리세스를 형성시키기 위한 수단을 추가로 포함하며, 리세스는, 보철 부품이 제조된 환자 골에 고정되는 경우, 흐름 제한벽을 사실상 고정 결합 수용하기 위한 크기 및 형태를 가짐을 특징으로 하는 시스템.
제 12 항에 있어서, 리세스 형성 수단이 제조된 환자 골을 맞물리게 하기 위해 기판으로부터 돌출된 커터 림을 갖는 기판이 구비된 인트루더 툴을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 12 항에 있어서, 리세스 형성 수단이, 보철 부품이 제조된 환자 골에 고정되는 경우, 부착 표면에 근접한 위치에서 제조된 환자 골에 정량의 골 접합제를 압착시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 13 항에 있어서, 인트루더 툴이 인트루더 툴의 크기를 선택적으로 조절하기 위한 활주가능한 한 쌍의 인터피팅 툴 섹션 및 크기 조절의 선택된 위치에 인터피팅 툴 섹션을 고정하기 위한 로킹 수단을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 15 항에 있어서, 인터피팅 툴 섹션이 서로 활주가능하게 인터피팅되는 경우, 인터피팅 툴 섹션이 활주가능하게 중첩되며 인터피팅되는 방식로 개구 말단을 갖는 한쌍의 일반적으로 U자형 커터 림 세그먼트를 각각 포함하며, 커터 림 세그먼트는 공동으로 커터 림을 한정함을 특징으로 하는 시스템.
제 15 항에 있어서, 한쌍의 활주가능한 인터피팅 툴 섹션이 각각 활주가능한 인터피팅 키 및 키웨이를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 15 항에 있어서, 로킹 수단이 활주가능한 한쌍의 인터피팅 부품 부재를 서로 연결시키는 하나 이상의 잠금 스크류를 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 3 항에 있어서, 스페이서 페그의 높이보다 적어도 약간 높은 층에서 정량의 골 접합제로 보철 부품의 공동부를 충전시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제 19 항에 있어서, 충전 수단이, 공동부로 사실상 결합 활주 수용되는 헤드를 갖는 레벨러 툴을 포함함을 특징으로 하는 시스템.
제조된 환자 골에 보철 부품을 접합 부착시키는 방법으로서,

부착 표면, 및 부착 표면의 하나 이상의 부분에 결합된 흐름 제한벽을 가져서, 흐름 제한벽과 부착 표면이 공동으로 개구면 공동부를 한정이 보철 부품을 형성시키는 단계;

보철 부품의 공동부를 정량의 골 접합제로 적어도 부분적으로 충전시키는 단계;

제조된 환자 골을 보철 부품의 흐름 제한벽에 사실상 결합 고정되는 형태로 만들어서, 흐름 제한벽이, 보철 부품이 제조된 환자 골에 고정되는 경우, 공동부내의 골 접합제의 상당 부분이 제거되는 것을 사실상 방지시키는 단계; 및

흐름 제한벽을 골에 결합 고정시키면서 보철 부품을 제조된 환자 골에 고정시켜 부착 표면과 제조된 환자 골 사이의 소정의 두께의 골 접합제 맨틀을 형성시키는 단계를 포함하는 방법.
제 21 항에 있어서, 골 부품 형성 단계가 흐름 제한벽의 높이 보다 낮게 선택된 높이를 갖는 부착 표면으로부터 외부로 돌출된 하나 이상의 스페이터 페그를 형성하는 것을 포함하며, 보철 부품의 공동부를 정량의 골 접합제로 부분적으로 충전시키는 단계가 스페이서 페그의 높이 보다 적어도 약간 높은 골 접합체 층을 갖는 공동부를 충전시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 보철 부품 형성 단계가 하나 이상의 그루브를 갖는 부착 표면을 형성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 보철 부품 형성 단계가 부착 표면으로부터 외부로 돌출되는 다수의 스페이서 페그를 형성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 보철 부품 형성 단계가 부착 표면의 주위를 한정하는 흐름 제한벽을 형성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 형태 형성 단계가 흐름 제한벽이 수용되도록 제조된 환자 골에서 얕은 리세스를 형성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 보철 부품을 제조된 환자 골에 고정시키는 경우, 정량의 골 접합제를 부착 표면에 근접한 위치에서 제조된 환자 골에 압착시키는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 보철 부품 형성 단계가 보철 부품의 크기를 조정가능하게 하는 한쌍의 활주가능한 인터피팅 부품으로부터 보철 부품을 형성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 보철 부품 형성 단계가 아래가 잘려진 내향면을 갖는 흐름 제한벽을 형성시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.