KR20010034490A - 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템 - Google Patents

Abstract

한 개의 케이블과 그 케이블을 고정하는 머리부 및 자입부(刺入部)를 갖는 슬리브로 구성된 슬리브 시스템으로서, 자입부가 머리부의 밑면으로부터 그 밑면에 대해 거의 직각 방향으로 돌출하고, 머리부에는 밑면에 평행한 케이블 고정 구멍이 설치되어 있으며, 그 머리부를 크림핑(crimpping)하여 케이블을 고정하는 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 종래의 케이블 그립을 사용한 케이블 고정 방법에서 자주 발생했던 인체 내부조직에의 자극에 의한 출혈, 염증 등의 증상을 뼈 고정구를 소형화함으로써 방지할 수 있다.

Description

뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템{Bone fixing cable sleeve system}

최근의 고령화와 더불어, 골조송증등을 주원인으로 하는 고(股)관절부 골절, 변형성 고관절염, 대퇴골두괴사증 등으로 인공 고관절이 필요한 증상의 예가 증가하고 있다. 또 무릎 관절에서도 변형성 관절증이 증가하여 인공 무릎 관절을 포함한 수술요법을 필요로 하는 증상의 예가 증가하고 있다. 그 중에서도 인공 고관절 치환 수술에 있어서는, 대전자를 일시적으로 잘라내어 관절에 진입시키고, 또 무릎 관절의 경우에는 경골 결절을 일시적으로 잘라내어 관절에 진입시키는 것이 가끔 필요해진다. 이와 같이 뼈를 자른 부위는 관절내의 조작이 끝나면 다시 정복(整復)되고, 나사에 의한 고정, 핀과 연강선(軟鋼線)에 의해 끌어당기는 강선 체결법, 또는 케이블 그립(grip)을 사용하여 케이블로 고정하는 방법 등이 사용되어 왔다.

그러나, 종래의 나사나 핀 또는 스파이크에 의한 고정방법에서는, 나사나 핀, 스파이크의 느슨함, 절손(切損), 연강선의 파손에 의해 고정성이 나빠지는 등의 문제가 있었다. 또 케이블 그립과 케이블로 고정하는 방법의 경우에는 케이블 그립에 의한 대퇴골막 장근(張筋) 및 대전자부 활액포(滑液包)의 자극에 의한 염증, 동통(疼痛)이 생기고, 케이블 절단부에 의한 연부(軟部) 조직의 자극이 상기한 반응을 더 악화시킨다. 이와 같은 유해한 증상이 나타났을 때는 재수술 등의 대책이 필요로 되는 경우가 많아 환자에게 큰 부담이 된다. 또 본래 뼈 고정구는 체내에 매립되는 이물(異物)이므로 가능한 한 작은 것이 좋다.

본 발명은 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템에 관한 것이며, 더 상세하게는, 머리부와 자입부(刺入部)로 구성된 슬리브와 케이블로 구성된 슬리브 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 슬리브 시스템은 특히 대퇴골 대전자(大轉子) 골절, 주두 골절, 경골(脛骨) 결절(結節) 골절, 족관절(足關節) 내과(內果) 골절 및 이들 부위의 뼈를 자르는 수술을 한 후의 뼈 고정 등에 유용하다.

도 1은 본 발명의 뼈 고정용 핀이 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서의 슬리브의 설명도로서, (A)는 그의 측면도, (B)는 정면도, (C)는 평면도, (D)는 저면도이다. 이 슬리브 시스템은 특히 주두 골절, 족관절 내과 골절의 고정용 및 대전자 고정용으로 적합하다. 도 2는 특히 대전자 고정용으로 적합한 본 발명의 뼈 고정용 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서의 슬리브의 설명도로서, (A)는 그의 정면도, (B)는 측면도, (C)는 평면도, (D)는 저면도, (E)는 그의 모양을 나타내는 사시도이다. 도 3은 스파이크가 4개인 경우의 본 발명의 뼈 고정용 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서의 슬리브의 설명도이다. 도 4는 각각 두 개의 케이블 구멍을 연결하여 8자형으로 한, 다른 실시형태의 슬리브의 정면도로서, (A)는 스파이크를 2개로 하여 스파이크 측면에 단차(段差)를 설치한 경우이며, (B)는 스파이크가 4개인 경우를 예시하고 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것으로, 머리부와 자입부(刺入部)로서의 핀 또는 스파이크부로 구성되는 슬리브와 그 슬리브를 뼈에 고정하기 위한 케이블로 구성되는 슬리브 시스템으로서, 핀은 머리부 밑면의 대략 중앙부에서 그 밑면에 대해 거의 직각 방향으로 돌출하고, 스파이크는 슬리브의 밑면의 양쪽에 여러 개를 돌출하여 설치되고, 슬리브의 머리부에는 밑면에 평행하게 케이블 고정 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 뼈 고정용 핀 또는 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 있어서의 슬리브는 머리부와 자입부로 구성되며, 필요에 따라 파지부(把持部)를 가질 수 있다. 머리부의 윗면과 밑면은 거의 평행한 평면이며 그의 형상은 원형, 다각형 등으로 특별히 제한은 없지만 파지하기 쉽고 케이블 고정 조작이 쉬운 사변형이 가장 적합하다. 그 경우에도 각은 인체 내부조직에의 자극을 피하기 위해 예리한 각인 경우에는 적당히 모따기(chamfering)를 행하는 것이 좋다. 또 통상, 자입부의 삽입 조작의 취급성을 좋게 하기 위해 밑면보다는 머리부 윗면을 크게 하는 쪽이 바람직하다. 이 경우, 머리부의 종단면은 사다리꼴의 형상이 된다.

자입부는 뼈 속에 박혀 매몰되는 부분이며, 그의 끝은 통상 테이퍼(taper) 모양으로 가늘고 뾰족하며, 직접 뼈에 박아 넣거나 수동(手動) 또는 동력에 의한 드릴 삽입을 한다. 자입부는 핀 또는 스파이크로 구성되며, 여기서 핀은 일반적으로는 머리부 밑면의 거의 중앙부에서 밑면에 대해 거의 직각 방향으로 돌출한다. 핀은 머리부 쪽의 일정한 굵기의 부분과 테이퍼 모양으로 서서히 가늘어진 단부(端部)로 구성된다. 스파이크는 통상 머리부의 밑면의 양쪽에 쌍으로 설치되며 전체가 테이퍼 모양으로 끝이 뾰족하다.

슬리브의 머리부에는 케이블 고정 구멍이 설치되어 있다. 케이블 고정 구멍은 직선으로 열려진 2개의 원형, 또는 밑면에 거의 평행하게 슬리브를 관통하는 8자형의 한 개의 구멍이며, 골절면 또는 뼈를 자르는 면을 일정한 압력으로 밀착시키기 위해 일정한 장력으로 케이블을 고정하기 위해 사용되어진다.

본 발명의 슬리브에 있어서, 슬리브의 윗면의 중앙부에서 자입부와 반대 방향으로 슬리브 파지부를 가질 수 있다. 이 슬리브 파지부는 슬리브의 자입부를 뼈에 박을 때 슬리브를 안정적으로 파지하기 위해 사용하는 것으로, 슬리브를 뼈 위에 적절하게 배치하기 쉽도록 할 경우에 대단히 유용하다. 파지부의 길이는 용도에 따라 적절하게 선택되어지나, 대전자 고정에 사용할 경우에는 약 5-10cm의 길이가 적당하다. 핀을 박고 케이블로의 고정이 완료한 후에는 그 슬리브 파지부는 쓸모가 없어지므로 슬리브의 바로 위에서 절단할 수 있도록 노치(notch)를 형성하여 두는 것이 좋다. 그 노치를 형성함으로써 절단구를 사용하지 않고도 손으로 쓸모가 없어진 파지부를 쉽게 절단 제거할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서의 슬리브는 하이드록시아파타이트 , 알루미나, 카본, 인산 칼슘, 바이오 유리, 결정화 유리, 지르코니아, 질화 규소, 산화 티탄 등의 세라믹스, 스테인레스, 코발트·크롬 합금, 티탄 및 티탄 합금, 탄탈 등의 금속재료, 폴리메틸메타클리레이트, 폴리설폰, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리 유산 등의 폴리머 재료 등을 사용할 수 있다. 강도, 생체 적합성, 내식성(耐食性), 내구성 등의 점에서는, 코발트·크롬 합금, 티탄 및 티탄 합금, 스테인레스 등이 좋다. 이 중에서 티탄, 티탄 합금은 생체 친화성, 내식성, 탄성(彈性), 경량성, 조작성 등에서 우수하다. 또 스테인레스는 강도, 고정력 유지의 면에서 우수하다. 본 발명에 사용하는 케이블은 가요성, 인장강도, 생체 적합성이 우수한 것이면 특별한 제한이 없지만, 코발트·크롬 합금, 티탄 및 티탄 합금, 스테인레스 등이 바람직하고, 특히 생체내 부식의 관점에서는 슬리브와 동일한 소재로 구성하는 것이 좋다.

도 1에, 파지부(1)를 가지는, 본 발명의 뼈 고정용 핀이 부착된 케이블 슬리브 시스템의 슬리브부의 일례를 나타낸다. 도 1의 슬리브 시스템은 특히 주두 골절, 족관절 내과 골절에 있어서의 뼈의 고정 및 크기를 변경하여 대전자 고정에 적합하게 설계되어 있다. 도 1에서는 슬리브부의 각 변 및 정점의 모따기(chamfering)를 행하지 않은 형태를 도시하고 있으나, 체내 조직에의 자극을 방지하기 위해 모따기를 행하는 것이 바람직하다.

주두 골절, 족관절 내과 골절에 있어서의 뼈 고정에 적합한 슬리브에 있어서는 파지부(1)의 직경이 1.8-2.5mm이다. 슬리브 머리부의 형상에는 특별한 제한이 없지만, 도 1(B)의 정면도에서는 역 사다리꼴로 예시하였다. 본 예에서는 직경 1.0mm 내지 1.4mm의 케이블을 사용하므로 케이블 구멍은 케이블(도시하지 않음)이 통과할 수 있는 약 1.0mm 내지 1.4mm이다. 슬리브 머리부의 두께 H는 일반적으로는 2-5mm 정도가 적당하다. 본 예에서는 4mm로 하였다. 케이블 구멍이 있는 정면측의 폭 W 및 안 길이 D는 보통 5-15mm이며, 똑같아도 좋고 달라도 좋다. 본 예에서는 각각 8mm, 8mm로 하였다. 핀의 직경은 1.8-2.5mm가 바람직하고, 도 1에서는 2.5mm로 하였다. 1.8mm 미만에서는 핀 고정력이 불충분해질 우려가 있으며 핀이 파손되는 경우가 생긴다. 한편 2.5mm를 넘으면 뼈에의 부담이 과대해져서 바람직하지 않다.

대전자 고정에 적합한 슬리브에 있어서는, 주두 골절, 족관절 내과 골절의 경우의 뼈의 고정에 적합한 슬리브와 비교했을 때 큰 하중(荷重)이 작용하므로 약간 큰 슬리브를 사용할 필요가 있다. 파지부(1)의 직경은 마찬가지로 2-3mm이다. 케이블 구멍은 본 예에서는 직경 1.2mm 내지 1.8mm의 약간 굵은 케이블을 사용하기 때문에 케이블 구멍도 케이블이 통과할 수 있는 약 1.2mm 내지 1.8mm로 한다. 슬리브 머리부의 두께 H는 일반적으로는 3-5mm 정도로 하는 것이 적당하다. 상기한 정면의 폭 W 및 안 길이 D는 똑같이 5-15mm이며, 똑같아도 좋고 달라도 좋다. 뼈 자입부(刺入部)인 핀의 직경은 2-3mm가 바람직하다. 2mm 미만에서는 대전자 고정에 있어서는 핀 고정력이 불충분해질 우려가 있으며, 핀의 파손 등이 발생하는 경우가 생길 수 있다. 한편 3mm를 넘으면 뼈에의 부담이 과다해져 바람직하지 않다.

대전자 고정으로 사용할 경우, 핀의 전체 길이는 치료하는 대전자의 상태, 형상에 따라 바꿀 필요가 있으며, 골두(骨頭)를 인공관절과 병용할 경우와 인공관절을 병용하지 않는 경우에서 다르게 하는 것이 바람직하다. 즉, 인공관절을 병용하지 않는 경우, 예를 들어 대전자 골절 고정, 뼈를 자르는 수술 또는 인공관절 이외의 고관절 수술에서 뼈를 자른 대전자의 고정 등의 경우, 또 경골 결절 고정 등의 경우에는 반대쪽의 피질골(皮質骨)에 도달하도록 40-100mm의 길이로 할 수 있다. 한편, 인공관절을 병용할 경우에는 인공관절 시스템에 도달하지 않는 정도의 길이의, 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.

도 2는 특히 대전자 고정용으로 적합한 본 발명의 뼈 고정용 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서의 슬리브부의 일례이다. 도 2에 있어서도, 체내 조직에의 자극을 방지하기 위해 모따기를 행하는 것이 바람직하다. 이 경우의 슬리브 머리부의 두께는 약 4mm이며, 케이블 구멍이 설치된 면의 폭은 약 8mm, 안 길이는 약 10mm이다. 슬리브의 밑면의 양쪽에는 스파이크가 설치되어 있으며, 이 두 개의 스파이크는 특히 강한 힘이 작용되었을 때의 슬리브의 이동, 회전 방지에 유효하다. 스파이크의 길이는 4mm-10mm이다. 4mm 미만에서는 뼈 고정력이 충분하지 않을 경우가 생긴다. 또 10mm를 넘으면, 뼈에 박을 때의 뼈의 부담이 과다해져서 뼈를 손상시킬 경우가 있다.

도 3은 슬리브의 밑면의 네 귀퉁이에 스파이크를 갖는 경우의 본 발명의 뼈 고정용 스파이크가 부착된 케이블 시스템을 나타내고 있다.

도 4는 두 개의 케이블 구멍을 연결하여 8자형의 케이블 구멍으로 한, 스파이크가 부착된 슬리브를 나타내고 있으며, 케이블 구멍을 연결함으로써, 케이블을 더 강력하게 고정할 수 있다. 물론, 핀이 부착된 슬리브의 경우에도 마찬가지로 케이블 구멍을 8자형으로 할 수 있다.

본 발명의 뼈 고정용 핀이 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서, 골절된 대전자의 고정방법을, 인공관절을 병용하지 않는 경우에 대해서 구체적으로 아래에 설명한다. 우선, 잘라버린 대전자를 정확하게 정복(整復)하고, 미리 계측한 길이의 핀을 동력 또는 수동 드릴에 설치하고, 대전자에 박아 넣고, 회전시키면서 핀의 끝이 반대쪽의 피질골(皮質骨)에 도달할 때까지 진행한다. 다음으로, 대퇴골 전자간(轉子間)부에 다른 드릴 칼로 뚫은 구멍으로 통과시킨 케이블을 슬리브의 두 개의 구멍에 양쪽으로부터 통과시키고 손으로 어느 정도 긴장시킨다. 또한, 케이블을 전용의 신전기(伸展器)에 설치하여 긴장감을 부여한다. 그 상태에서 슬리브를 크림핑(crimpping)하여 케이블을 고정하고, 케이블을 절단기로 절단한다. 대전자의 고정에는 똑같은 요령으로 두 개의 핀 또는 스파이트가 부착된 케이블 시스템으로 고정하면 확실한 고정성을 얻을 수 있다.

스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서는, 슬리브를 적절한 위치에 두고, 보통 위에서 두들기면서 고정한다. 스파이크가 부착된 슬리브는 고정한 후에 회전할 수 없으므로 특히 케이블 구멍의 방향에 충분히 주의하여 고정할 필요가 있다.

본 발명에 있어서 케이블은 모노필라멘트 케이블도 사용할 수 있지만, 탄력성을 부여하기 위해서 멀티필라멘트 케이블을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우의 케이블의 굵기는 1mm-3mm가 바람직하며, 특히 1.2mm-2.5mm가 바람직하다. 1mm 미만에서는 큰 힘이 가해졌을 때 케이블이 절단되거나 뼈를 손상할 우려가 있다. 또 3mm를 넘으면, 그것과 비례하여 슬리브를 크게 할 필요가 생겨 바람직하지 않다.

이 멀티필라멘트 케이블로는, 여러 개의 필라멘트를 나선형으로 꼬아 이루어진 필라멘트 다발을 같은 방향으로 나선형으로 꼰 더블 멀티필라멘트가 탄성, 강도 등의 관점에서 특히 바람직하다.

종래의 케이블 그립(grip)을 사용한 경우, 큰 그립이 대전자상에 고정되어 뼈 밖으로 노출되어 있기 때문에, 인체 내부조직에의 자극에 의한 염증, 출혈 등의 증상이 나타나고 또 대퇴근막 장근 및 대전자부 활액포의 동풍, 염증이 가끔 발생했다. 본 발명에 의하면, 슬리브를 소형화할 수 있어, 대전자부에 노출하는 부분을 최소한으로 억제함으로써 상기의 유해한 증상의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 여러 실시양태를 아래에 제시한다.`

1. 한 개의 케이블과 그 케이블을 고정하는 머리부 및 자입부(刺入部)를 갖는 슬리브로 구성된 슬리브 시스템으로서, 자입부가 머리부 밑면에서 밑면에 대해 거의 직각 방향으로 돌출하며, 머리부에는 밑면에 평행한 케이블 고정 구멍이 설치되어 있으며, 그 머리부를 크림핑하여 케이블을 고정하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 2. 자입부가 머리부의 거의 중앙에 위치하는 한 개의 핀인, 상기 1에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 3. 대전자 고정에 사용하는, 상기 1 또는 상기 2에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 4. 주두 또는 족관절 내과 고정에 사용하는, 상기 1 또는 2에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 5. 자입부가 케이블 고정 구멍과 평행하게 쌍을 이루는 스파이크인, 상기 1에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 6. 그 자입부의 직경이 2.0mm-3.0mm이며, 그 자입부의 길이가 40-100mm이며, 케이블의 직경이 1.2-1.8mm인, 상기 3에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 7. 그 자입부의 직경이 1.8mm-2.5mm이며, 그 자입부의 길이가 40-100mm이며, 케이블의 직경이 1.0-1.4mm인, 상기 4에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 8. 사용하는 케이블을 쉽게 통과시킬 수 있는 두 개의 케이블 고정 구멍이 설치되어 있는, 상기 1에서 7 중 어느 하나에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 9. 스파이크 길이가 4mm-10mm인, 상기 5에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 10. 하나의 8자형 케이블 고정 구멍이 설치되어 있는, 상기 1에서 9 중 어느 하나에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 11. 슬리브에 슬리브 파지부를 설치한, 상기 1에서 10 중 어느 하나에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 12. 그 슬리브 파지부의 슬리브 바로 위 부분에 노치(notch)를 형성한, 상기 11에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 13. 슬리브와 케이블이 티탄 또는 티탄 합금으로 구성된, 상기 1에서 12 중 어느 하나에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템. 14. 슬리브와 케이블이 스테인레스로 구성된, 상기 1에서 12 중 어느 하나 에 기재한 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템.

또한, 도 1은 본 발명의 뼈 고정용 핀이 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서의 슬리브의 설명도이다. 도 2는 본 발명의 뼈 고정용 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템에 있어서의 슬리브의 설명도이다. 도 3은 스파이크가 4개 있는 경우에 있어서의 본 발명 뼈 고정용 스파이크가 부착된 케이블 슬리브 시스템의 슬리브의 설명도이다. 도 4는 케이블 구멍을 8자형으로 한, 스파이크가 부착된 슬리브의 개념도이다.

뼈 고정구를 소형화함으로써, 종래의 케이블 그립을 사용한 케이블 고정 방법에서 자주 발생했던 인체 내부조직에의 자극에 의한 출혈, 염증 등의 증상을 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 한 개의 케이블과 그 케이블을 고정하는 머리부 및 자입부(刺入部)를 갖는 슬리브로 구성된 슬리브 시스템으로서, 상기 자입부가 상기 머리부의 밑면으로부터 그 밑면에 대해 거의 직각 방향으로 돌출하고, 상기 머리부에는 상기 밑면에 평행한 케이블 고정 구멍이 설치되어 있으며, 상기 머리부를 크림핑(crimpping)하여 케이블을 고정하는 것을 특징으로 하는 뼈 고정용 케이블 슬리브 시스템.