KR200293836Y1 - 내마모성 양극성 인공 고관절 골두 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내마모성 양극성 인공 고관절 골두에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라이너가 이중 구조로 되어 있어 설치 및 분리가 용이하여 수술의 편리성을 증대시킬 수 있고, 라이너가 내마모성 재질인 알루미나 세라믹 재질로 형성되어 골 용해 현상을 방지할 수 있는 내마모성 양극성 인공 고관절 골두에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 인너라이너를 금속성의 어퍼라이너와 폴리에틴렌 중합체 재질의 로워라이너로 이루어져 설치 및 분해가 용이함으로써 수술시간이 적게 소요됨과 아울러 수술의 편의성을 도모하여 환자에게 수술에 대한 심리적 부담감을 줄여줄 수 있고, 특히 마모가 심한 어퍼라이너와 인너헤드를 내마모성의 알루미나 세라믹 재질로 구비되어 마모된 미립자에 의한 골 용해 현상을 방지할 수 있으며, 인너라이너와 아우터헤드와의 결합성을 향상시킬 수 있는 양극성 인공 고관절 골두를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 인체의 압력을 고루 분산시킬 수 있도록 외면이 둥근 반구형으로 형성되어 골반뼈에 부착되는 금속성 재질의 아우터헤드와, 상기 아우터헤드의 내측에 부착되는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 내측에 볼 앤드 소켓 방식으로 일측이 삽입되고, 타측이 대퇴골에 삽입 설치되는 스템의 일단에 결합되는 세라믹 재질의 인너 헤드로 구성된 양극성 인공 고관절 골두에 있어서, 상기 인너라이너(10)는, 상기 아우터헤드(7)의 내측에 삽입되도록 반구형의 알루미나 세라믹 재질로 이루어진 어퍼라이너(11)와, 상기어퍼라이너(11)의 저부를 지지함과 아울러 상기 아우터헤드(7)의 고정돌기(7a)에 탄력적으로 록킹될 수 있도록 외측에 돌기홈(15)이 형성된 탄성재질의 로워라이너(14)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 아우터헤드(7)의 저부에 접촉하는 상기 어퍼라이너(11)의 상부가 슬립되지 않도록 다수의 슬립방지면(12)을 형성하는 것이 바람직할 것이다.

Description

내마모성 양극성 인공 고관절 골두{Artificial bipolar femoral head with low wear}

본 고안은 내마모성 양극성 인공 고관절 골두에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라이너가 이중 구조로 되어 있어 설치 및 분리가 용이하여 수술의 편리성을 증대시킬 수 있고, 라이너가 내마모성 재질인 알루미나 세라믹 재질로 형성되어 골 용해 현상을 방지할 수 있는 내마모성 양극성 인공 고관절 골두에 관한 것이다.

일반적으로, 고관절은 공 모양의 대퇴골두와 이를 감싸고 있는 소켓 모양의 비구로 구성되어 있으며, 하지를 골반골에 연결시켜 보행을 가능하게 하는 매우 중요한 관절 중의 하나이다.

또한, 상기 대퇴골두와 비구의 표면은 초자연골이라는 매우 부드러운 구조물로 덮여 있어 관절에 가해지는 충격을 흡수 또는 완충시키는 역할을 수행한다.

상기 고관절은 관절낭으로 둘러싸여 있는데, 관절낭의 내면에서 관절액이라고 하는 윤활작용이 뛰어난 윤활액을 분비하여 얼음 위로 얼음이 미끄러지는 것보다도 더 부드럽게 관절 운동이 이루어지게 하고 있다. 물론, 고관절의 적당한 위치 유지와 정상적인 보행을 위해서는 건강한 근육과 인대가 필수적이며, 근육은 뼈와 함께 회전과 내전 및 외전과 같은 기본적인 고관절의 운동을 담당하고 있다.

그러나, 이와 같은 대퇴골은 인체의 노화 등에 의하여 골유합을 얻을 수 없거나 대퇴골두의 무혈성 괴사, 대퇴골의 결부 골절 및 전자간 골절 등과 같은 질병이 있는 경우에는 그 기능을 충실하게 수행하지 못하게 된다.

따라서, 이러한 환자의 대퇴골을 인공 고관절로 치환하여 환자의 보행이 가능하게 하고 있다. 인공 고관절 삽입술의 종류는 단극성 인공 고관절 삽입, 양극성 인공 고관절 삽입, 인공 고관절 전치환술 등으로 구별된다.

상기 이중 양극성 인공 고관절 골두는 크롬-코발트 합금이나 스테인리스 스틸과 같은 아우터 헤드와, 상기 아우터 헤드의 내측에 설치되는 폴레에틸렌 재질의 인너 라이너와, 상기 인너 라이너의 내측에 위치되고 스템에 결합되는 공 모양의 인너 헤드로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 양극성 인공 고관절 골두는 아우터 헤드가 골반뼈에 장착되고, 대퇴골에 삽입 설치되는 스템의 테이퍼부에 상기 인너 헤드가 설치되어 있다.

따라서, 스템과 인너 헤드를 먼저 결합시키고, 인너 헤드를 인너 라이너에 삽입한 다음, 골반뼈에 장착되어 있는 아우터 헤드의 내측면에 상기 인너 라이너를 삽입하여 설치를 완료하고 있다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 양극성 고관절 골두는 삽입후 장시간이 경과하면 폴리에틸렌 재질의 인너 라이너의 마모가 일어나 인공 고관절 주위의 뼈를 녹이게 되는 골 용해 현상을 야기하는 문제점이 있다.

또한, 상기한 골 용해 현상이 일어날 경우 인공 고관절 골두를 교환해야 하는데, 양극성 인공 고관절 골두가 완전히 장착된 상태에서 인너 라이너와 아우터 헤드를 분리하기가 쉽지 않아 재 수술이 어려운 단점이 있다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 인너라이너를 금속성의 어퍼라이너와 폴리에틴렌 중합체 재질의 로워라이너로 이루어져 설치 및 분해가 용이함으로써 수술시간이 적게 소요됨과 아울러 수술의 편의성을 도모하여 환자에게 수술에 대한 심리적 부담감을 줄여줄 수 있고, 특히 마모가 심한 어퍼라이너와 인너헤드를 내마모성의 알루미나 세라믹 재질로 구비되어 마모된 미립자에 의한 골 용해 현상을 방지할 수 있으며, 인너라이너와 아우터헤드와의 결합성을 향상시킬 수 있는 양극성 인공 고관절 골두를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 인체의 압력을 고루 분산시킬 수 있도록 외면이 둥근 반구형으로 형성되어 골반뼈에 부착되는 금속성 재질의 아우터헤드와, 상기 아우터헤드의 내측에 부착되는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 내측에 볼 앤드 소켓 방식으로 일측이 삽입되고, 타측이 대퇴골에 삽입 설치되는 스템의 일단에 결합되는 세라믹 재질의 인너 헤드로 구성된 양극성 인공 고관절 골두에 있어서, 상기 인너라이너(10)는, 상기 아우터헤드(7)의 내측에 삽입되도록 반구형의 알루미나 세라믹 재질로 이루어진 어퍼라이너(11)와, 상기 어퍼라이너(11)의 저부를 지지함과 아울러 상기 아우터헤드(7)의 고정돌기(7a)에 탄력적으로 록킹될 수 있도록 외측에 돌기홈(15)이 형성된 탄성재질의 로워라이너(14)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 아우터헤드(7)의 저부에 접촉하는 상기 어퍼라이너(11)의 상부가 슬립되지 않도록 다수의 슬립방지면(12)을 형성하는 것이 바람직할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 내마모성 양극성 인공 고관절 골두의 수술상태롤 도시한 단면도,

도 2는 도 1의 분리단면도,

도 3은 본 고안에 따른 인너라이너를 도시한 단면도,

도 4는 도 3의 "A-A"에서 바라본 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 인너라이너의 분리구의 사용상태를 보인 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 대퇴부 2 : 대퇴스템

3 : 스템 4 : 경부

5 : 인너헤드(Inner Head) 7 : 아우터헤드(Outer Head)

7a : 고정돌기 8 : 골반뼈

9 : 인공 비구소켓 10 : 인너라이너(Inner Liner)

11 : 어퍼라이너(Upper Liner) 12 : 슬립방지면

14 : 로워라이너(Lower Liner) 15 : 돌기홈

16 : 분리구삽입홈 17 : 분리구

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 내마모성 양극성 인공 고관절 골두의 수술상태롤 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 분리단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 인너라이너를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 "A-A"에서 바라본 단면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 인너라이너의 분리구의 사용상태를 보인 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 양극성 고관절은 인체의 압력을 고루 분산시킬 수 있도록 외면이 둥근 반구형으로 형성되어 골반뼈(8)에 부착되는 아우터헤드와(Outer Head,7)와, 상기 아우터헤드(7)의 내측에 부착되는 인너라이너(Inner Liner,10)와, 상기 인너라이너(10)의 내측에 볼 앤드 소켓 방식으로 일측이 삽입되고, 타측이 대퇴부(1)에 삽입 설치되는 대퇴스템(2)의 일단에 결합되는 알루니마 세라믹 재질의 인너헤드(Inner Head,5)로 구성된다.

상기 아우터헤드(Outer Head,7)는 원활한 윤활을 위하여 외표면이 매끄럽게 가공되며, 상기 골반뼈(8)와의 마찰에 견딜 수 있도록 크롬-코발트 합금이나 스테인리스 스틸과 같이 내마모성이 양호한 재질의 금속으로 구비된다.

그리고, 본 고안의 특징 부분인 상기 인너라이너(10)는, 상기 아우터 헤드(7)의 내측에 삽입되도록 반구형의 알루미나 세라믹 재질로 이루어진 어퍼라이너(Upper Liner,11)와, 상기 어퍼라이너(11)의 저부를 지지함과 아울러 상기 아우터헤드(7)의 고정돌기(7a)에 탄력적으로 록킹될 수 있도록 외측에 돌기홈(15)이 형성된 탄성재질의 로워라이너(Lower Liner,14)로 구성된다.

상기 어퍼라이너(11)의 상부는 상기 아우터헤드(7)의 내측에서 슬립되지 않도록 면상의 슬립방지면(12)을 형성하고, 내주면은 상기 인너헤드(5)가 회전가능하게 결합될 수 있도록 표면이 매끄럽게 가공되며, 전체적인 형상이 반구형으로 구비된다.

여기서, 상기 로워라이너(14)는 조립 및 분해가 용이하도록 탄성소재인 폴리에틸렌 중합체로 이루어지고, 상기 인너헤드(5)와 상기 어퍼라이너(11)는 마모율이 심한 부분으로서 마모에 의한 골 용해 현상을 방지하도록 내마모성의 알루미나 세라믹 재질로 구비하하는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 로워라이너(14)의 저부에는 분리구(17)를 삽입할 수 있도록 다수개의 분리구삽입홈(16)이 경사지게 형성되는데. 바람직하게는 상기 분리구삽입홈(16)이 외측방향으로 경사지게 형성함으로써, 상기 분리구삽입홈(16)에 분리구(17)를 삽입하여 상기 어퍼라이너(11)에 끼워진 상기 로워라이너(14)를 용이하게 분리할 수 있을 것이다.

또한, 상기 로워라이너(14)의 하부내경(d)은 상기 인너헤드(Inner Head,5)의 하부외경(D)보다 적게 형성되어 상기 인너헤드(5)가 상기 로워라이너(14)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 탄력적으로 고정한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 양극성 인공 고관절의 시술과정에 의거하여 설명하면, 대퇴부가 손상된 환자를 마취한 후에 수술부위를 소독하고, 약 15cm정도 피부를 절개 후에 고관절을 노출시킨다.

이어서, 대퇴골두를 골반골 비구부로부터 탈골시키고, 비구부에 남아있는 병든 연골 등을 제거한 후, 골반뼈(8)를 적절하게 갈아내어 인공비구소켓(9)을 나사로 견고하게 고정시킨다.

상기 인공비구소켓(9)에 상기 아우터헤드(7)를 회전가능하게 삽입하여 고정한 후, 병든 대퇴골두를 잘라내고 대퇴골수강을 깨끗이 한 다음 인공 대퇴스템(2)을 대퇴부(1)에 시멘트(2) 및 고정나사(미도시)로 고정시킨다.

여기서, 상기 아우터헤드(7)는 환자의 골반 크기에 맞추어 사용이 가능하도록 40㎜부터 66㎜까지 1㎜ 간격으로 다양한 크기를 갖는데, 이는 다양한 환자의 상태 등에 맞추어 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그리고, 상기 대퇴스템(2) 상부의 경부(4)에 인너헤드(5)를 끼움방식으로 결합하게 되는데, 이때 상기 대퇴스템(2)과 상기 경부(4)는 공히 테이퍼 형상으로 형성함으로써 결합이 용이하게 이루어질 수 있을 것이다.

이후, 상기 아우터헤드(7)의 내측에 먼저 어퍼라이너(11)를 설치하게 되는데, 상기 어퍼라이너(11)의 외주면은 다수의 슬립방지면(12)을 형성되어 상기 어퍼라이너(11)의 내측에서 슬립되지 않게된다.

상기 어퍼라이너(11)의 내측에 상기 인너헤드(5)를 회전가능하게 위치시킨 상태에서 로워라이너(14)를 상기 아우터헤드(7)의 저부로 삽입하게 된다.

이때, 상기 로워라이너(15)는 탄성재질로 이루어져 양측을 압박하면서 상기 아우터헤드(7)에 용이하게 삽입할 수 있으며, 압박력을 해제하게 되면 상기 로워라이너(14)의 탄성복원력에 의해 상기 아우터헤드(7)의 내주면에 밀착되며 고정된다.

이와 동시에, 상기 로워라이너(14)에 형성된 돌기홈(15)은 상기아우터헤드(7)의 고정돌기(7a)에 끼움방식으로 결합되어 상기 로워라이너(14)가 더욱 견고하게 고정된다.

상기 로워라이너(15)의 외주면에 다수의 돌기(P)를 돌출시켜 상기 로워라이너(15)의 고정력을 높이는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 상기 로워라이너(14)의 하부내경(d)은 상기 인너헤드(5)의 하부외경(D)보다 적게 형성되어 상기 인너헤드(5)가 상기 로워라이너(14)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 탄력적으로 고정한다.

한편, 상기 로워라이너(15)를 분리할 때는 저부에 형성된 분리구삽입홈(16)에 분리구(17)를 삽입하여 상기 로워라이너(15)를 상기 인너헤드(5)측으로 압박하면서 상기 아우터헤드(7)로부터 용이하게 분리할 수 있게 된다.

상기와 같이 양극성 인공 고관절을 설치한 후 수술부위를 봉합함으로써 수술을 완료하게 된다.

상기한 본 고안의 인너라이너(10)는 각각 어퍼라이너(11)와, 상기 어퍼라이너(11)를 지지하고, 탄성적으로 결합 및 분리할 수 있는 로워라이너(15)로 구성되어 필요시 구성요소의 교체가 용이하고, 수술과정이 간편함과 아울러 수술시간이 적게 소요되어 환자에게 수술에 대한 심리적인 부담감을 줄여줄 수 있으며, 상기 어퍼라이너(11)를 내마모성이 우수한 알루미나 세라믹, 지르코늄 재질을 사용함으로써 마모에 의한 골 용해 현상을 방지할 수 있는 의학적으로 매우 유용한 고안이다.

이와 같이, 본 고안의 구체적인 실시예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 고안이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

그러므로, 본 고안의 범위는 상술한 실시예에 한정되서는 안되며, 후술하는 실용신안등록청구범위 뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 인너라이너가 알루미나 세라믹 재질의 어퍼라이너와 탄성재질의 로워라이너로 이루어져 설치 및 분해가 용이하여 수술시간이 적게 소요되고 환자에게 수술에 대한 심리적 부담감을 줄여줄 수 있으며, 특히 마모율이 심한 어퍼라이너 및 인너헤드가 내마모성이 우수한 재질로 구비되어 마모에 의한 골 용해 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 로워라이너와 아우터헤드가 고정홈과 고정돌기에 의해 결합되고, 어퍼라이너의 외주면에는 아우터헤드의 내측에서 슬립되지 않도록 다수의 슬립방지면이 형성되어 아우터헤드와 인너헤드의 회전시에도 유동없이 회전을 지지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 탄성소재로 구비된 로워라이너를 아우터헤드로부터 분리시 저부에 형성된 분리구삽입홈에 분리구를 삽입하여 간단하고 용이하게 분리할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 인체의 압력을 고루 분산시킬 수 있도록 외면이 둥근 반구형으로 형성되어 골반뼈에 부착되는 금속성 재질의 아우터헤드와, 상기 아우터헤드의 내측에 부착되는 인너라이너와, 상기 인너라이너의 내측에 볼 앤드 소켓 방식으로 일측이 삽입되고, 타측이 대퇴골에 삽입 설치되는 스템의 일단에 결합되는 세라믹 재질의 인너 헤드로 구성된 양극성 인공 고관절 골두에 있어서,

   상기 인너라이너(10)는, 상기 아우터헤드(7)의 내측에 삽입되도록 반구형의 알루미나 세라믹 재질로 이루어진 어퍼라이너(11)와, 상기 어퍼라이너(11)의 저부를 지지함과 아울러 상기 아우터헤드(7)의 고정돌기(7a)에 탄력적으로 록킹될 수 있도록 외측에 돌기홈(15)이 형성된 탄성재질의 로워라이너(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내마모성 양극성 인공 고관절 골두.
2. 제1항에 있어서, 상기 로워라이너(14)는,

   조립 및 분해가 용이하도록 탄성소재인 폴리에틸렌 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 양극성 인공 고관절 골두.
3. 제1항에 있어서,

   상기 아우터헤드(7)의 저부에 접촉하는 상기 어퍼라이너(11)의 상부가 슬립되지 않도록 다수의 슬립방지면(12)을 형성한 것을 특징으로 하는 내마모성 양극성인공 고관절 골두.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 로워라이너(14)의 저부에 분리구(17)를 삽입할 수 있는 분리구삽입홈(16)이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 내마모성 양극성 인공 고관절 골두.