KR20030094366A - 굽힘 힌지를 구비한 인공 무릎 보철물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 대향하여 놓인 두 개의 브랜치(8)를 구비한 힌지 포크와, 힌지 포크 내로 그 굽힘 축에 대해 횡으로 삽입된 중심편(14)과, 힌지 포크 내로 중심편(14)의 삽입 후 종방향으로의 이동을 통해, 일직선 상에 정렬되는 힌지 포크 및 중심편(14)의 힌지 보어(10, 20) 내에 조립될 힌지 핀으로 구성되는, 굽힘 힌지를 구비한 인공 무릎 보철물에 관한 것이다. 상기 핀이 외부로부터 보철물 내로 삽입되지 않기 위해, 조립 위치에서 중심편(14) 내에 배치되고, 조립 위치에서 부분적으로 중심편으로부터 돌출되는 두 개의 핀 스텀프(12, 13)에 의해 구성된다.

Description

굽힘 힌지를 구비한 인공 무릎 보철물{KNEE PROSTHESIS WITH A FLEXION HINGE}
이는 안정화에만 사용되거나(독일 특허 제31 19 841호, 유럽 특허 제716 839호, 유럽 특허 제791 343호, 유럽 특허 제420 460호) 또는 전부하를 전달하는(영국 특허 제1 305 391호, 유럽 특허 제278184호, 프랑스 특허 제2 161 588호, 미국 특허 제3 772 709호) 힌지일 수 있다. 상기 힌지는 일반적으로 대퇴골에 연결된 힌지 포크(hinge fork) 및 경골에 연결된 힌지 중심편에 의해 각각 형성된다. 힌지 포크의 브랜치(branch) 및 중심편은 힌지 핀이 통과되는 일직선으로 정렬된 보어를 포함한다. 통상적으로 인공 보철물의 대퇴골 구성 요소 및 경골 구성 요소는 먼저 분리되어 이식되고, 그 후 서로 연결된다. 구성 요소가 힌지 핀만으로 서로 연결된 경우, 구성 요소가 이식된 후, 상기 핀은 정렬된 수납 보어 내로 측면으로부터 삽입된다. 이는 뼈를 바람직하지 못하게 약화시키고 수술 중 추가 작업을 발생시키는, 대퇴골 관절구 중 하나 내에 상응하는 삽입 개구를 요구한다. 경골에 평행한 저널을 구비한 회전 베어링을 통해 경골 구성 요소와 연결되는 고정부 내에 힌지를 구비한 인공 보철물 내에서, 하나의 구성 요소에 속한 저널이 다른 구성 요소의 수납 보어 내로 삽입됨으로써 구성 요소들이 결합된다. 이는 무릎의 인대 기관이 상당히 늘어나야 하는 단점을 가진다.
본 발명은 굽힘 운동을 결정하기 위한 힌지를 구비한 인공 무릎 보철물에 관한 것이다.
이하, 본 발명은 바람직한 실시예를 도시하는 도면을 참조로 상세히 설명된다.
도1은 신장된 상태에 있는 인공 보철물의 기본 부품의 배면도이다.
도2는 측면으로부터 본 대퇴골 구성 요소의 사시도이다.
도3은 측면으로부터 본 경골 구성 요소의 사시도이다.
도4는 조립 중에 측면으로부터 본 부품의 사시도이다.
도5는 조립 위치에 있는, 핀 스텀프를 구비한 힌지 중심편의 단면도이다.
도6은 조립 위치에 있는, 핀 스텀프를 구비한 힌지의 단면도이다.
도7은 보유 장치를 통해 조립 위치에 유지된, 핀 스텀프를 구비한 중심편의 부분도이다.
도8은 보유 장치의 사시도이다.
도9는 기구에 의해 확장된 핀 스텀프의 도7에 상응하는 위치를 도시하는 도면이다.
본 발명의 청구항 제1항의 특징부에 의해 상기 단점이 회피된다. 본 발명에 따르면, 단일 힌지 핀 대신에 두 개의 위치를 채용할 수 있는 두 개의 핀 스텀프(pin stump)가 사용된다. 조립을 위해 사용되는 위치에서 상기 스텀프는 실제로 힌지 중심편 내부에 완전히 수용된다. 상기 스텀프는 중심편이 힌지 포크 내로 측면으로부터 장착될 수 있도록 상기 중심편 내에 삽입된다. 그 후, 핀 스텀프는 중심편으로부터 상기 위치로 밀려나고, 상기 위치에서 핀 스텀프는 조립 상태로 유지되고 포크 브랜치 내에 포함된 수납 보어 내로 충분이 돌출된다.
중심편의 단부면과 포크 브랜치 사이의 간격이 매우 작고, 핀 스텀프에 의해 취해지는 토크도 마찬가지로 작기 때문에, 핀 스텀프는 힌지 중심편에서 긴 지지 길이를 요구하지 않는다. 그러나, 핀 스텀프가 중심편의 힌지 보어 벽에 그리고/또는 다른 핀 스텀프에 각각 지지 밀착되는 지지 돌기를 포함하면, 바람직할 수 있다. 돌기를 구비한 핀 스텀프는 중심편 내의 힌지 보어의 절반 길이보다 긴 길이를 갖고, 따라서 발생된 토크가 확실히 전달될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 원통형으로 형성된, 다른 핀 스텀프의 지지 돌기 내에서 안내되는 저널에 의해 핀 스텀프의 지지 돌기가 형성된다. 그러나 다른 지지 구조도 가능하다. 예를 들어, 각각의 핀 스텀프는 주연부에서 빗형상으로 간격을 갖는 돌기의 링을 가지며, 상기돌기는 조립 상태에서 중심편의 보어의 거의 전체 길이에 걸쳐 다른 핀 스텀프의 돌기들 사이에서 서로 반대 방향으로 연장되고, 중심편의 수납 보어의 주연부에 각각 지지된다.
조립을 간소화하기 위해, 핀 스텀프가 포크 브랜치 내의 수납 보어에 도달되는 즉시, 핀 스텀프는 핀 스텀프를 조립 위치로 각각 안내하는 스프링의 확장력의 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 힌지 중심편은 조립이 개시될 때, 엄지 손가락과 검지 손가락 사이에서, 핀 스텀프가 중심편 내로 가압되도록 유지된다. 그 다음, 상기 중심편이 포크 브랜치 사이의 공간으로 삽입되기 때문에, 핀 스텀프는 포크 브랜치의 단부면에 지지되어 중심편 내에 유지된다. 수납 보어에 도달된 후에야 비로소, 핀 스텀프는 스프링의 확장력의 작용 하에 조립 위치 내로 각각 결합된다.
조립을 개시 할 때, 의사가 핀 스텀프의 고정에 주의를 집중하지 않아도 되도록, 보유 장치가 제공될 수 있다.
핀 스텀프를 구비한 힌지 중심편이 적어도 부분적으로 힌지 포크 내로 삽입되는 즉시, 상기 보유 장치는 힌지 포크의 삽입을 위한 핀 스텀프 단부면의 적어도 일 부분을 자유롭게 해야 하고, 이로써 보유 장치가 해제될 수 있다.
조립 해제를 위해, 핀 스텀프는 힌지 포크의 수납 보어로부터 다시 당겨지는 것이 요구된다. 이러한 목적으로, 수술 중에 접근 가능한 위치에서 중심편의 주연면에는 개구가 제공되며, 이 개구를 통해 기구를 위한 핀 스텀프의 적절한 그립 표면이 제공된다. 개구는 하나의 타원형 개구, 또는 각 핀 스텀프에 배치된 두 개의타원형 개구일 수 있다. 기구는, 스프링 힘이 충분하지 않거나 또는 의사가 핀 스텀프가 그 조립된 최종 위치까지 도달했는지를 확인하고자 할 때, 확장 과정의 지원에도 사용될 수 있다.
핀 스텀프는 조립 위치에 고정될 필요는 없는데, 이는 핀 스텀프가 조립 위치 내로 가압될 수 있도록 하는 힘이 고려될 필요가 없기 때문이다. 그러나, 확인이 필요하면 확인 장치가 제공된다.
인공 보철물은 그 스템(2, stem)이 경골에 삽입되는 경골 구성 요소(1)와, 그 스템(4)이 대퇴골에 삽입되는 대퇴골 구성 요소(3)로 구성된다. 경골 구성 요소(1)는 판(5) 상부에서 종료되고, 상기 판은, 그 상부면이 대퇴골 구성 요소의 러너(7, runner)에 대해 활주면을 형성하는 폴리에틸렌 플래토(6, plateau)를 지지한다.
구성 요소(1, 3)의 안정화를 위해, 굽힘 운동을 가능케 하는 힌지 및 회전 베어링을 형성하는 안정화 장치가 구성 요소(1, 3) 사이에 제공된다. 대퇴골 구성 요소(3)는 상자 모양으로 서로 평행하게 배치된 판(8) 형태로, 수납 보어(9)를 갖는 힌지 포크를 형성하고, 상기 수납 보어는 중공 원통형 베어링면(11)을 형성하는, 모자 형태의 폴리에틸렌 베어링부(10)에 의해 라이닝된다. 상기 보어 내에는 핀 스텀프(12, 13)가 고정되고, 상기 핀 스텀프의 다른 단부면은 힌지 중심편(14) 내에 배치되고, 상기 중심편은 저널(15)의 상단부에 단일편으로 배치되고, 상기 저널은 스템(2)에 대해 대략 평행으로 경골 구성 요소(1)에 제공되는 수납 보어(16) 내에 회전 가능하게 지지된다. 상기 안정화 장치는 핀 스텀프(12)의 축(19)을 중심으로 하는 굽힘 운동 또는 보어(16)에 의해 안정된 회전축을 중심으로 하는 회전 운동으로만 경골 구성 요소와 대퇴골 구성 요소 사이의 상대 운동이 수행될 수 있도록 한다.
힌지 중심편(14)은 힌지 포크의 브랜치(8)들 사이에서 거의 유극없이 위치되고, 폴리에틸렌 부분(10)의 림(17, rim)에 의해 바람직하지 못한 금속/금속 접촉이방지된다.
도5에 도시된 바와 같이, 조립 위치를 취하도록, 핀 스텀프(12, 13)는 힌지 중심편(14)의 보어(20) 내로 당겨지거나 또는 가압될 수 있다. 그 단부면(21)은 힌지 중심편(14)의 단부면과 대략 일직선 상에 정렬되고, 적어도 둘을 합친 것은 조립을 위해 제공되는 포크 브랜치(8) 사이의 공간보다 더 넓지 않다. 주연부에서 각각의 핀 스텀프(12, 13)의 축방향 치수는 힌지 중심편(14)의 상응하는 치수의 절반이다. 상기 핀 스텀프는 압력 스프링(22)에 의해 조립 위치로부터 조립 상태에서 취해질 위치로 가압된다. 이로써, 이는 사전에 발생되지 않고, 도7에 따라 핀 스텀프는 보유 장치(23)를 통해 조립 위치에 고정된다. 도9에 별도로 도시된 보유 장치는 변경되지 않는 일정 간격으로 이격된 두 개의 로드(24, rod)를 포함하고, 상기 로드는 힌지 중심편(14)의 타원형 개구(25)를 통해 핀 스텀프(12, 13)의 보어(26) 내로 결합된다. 보유 장치(23)는 상기 고정 위치에서 나사(27)를 통해 힌지 중심편(14)에 일시적으로 확실하게 유지될 수 있다.
안정화 장치가 상기 조립 상태에 있는 동안, 경골 구성 요소(1) 및 대퇴골 구성 요소(3)는 도4에 도시된 바와 같이 조립된다. 핀 스텀프(12, 13)를 구비한 힌지 중심편(14)이 포크 부분(8)들 사이에 존재하는 즉시, 보유 장치(23)는 해제되어 제거될 수 있다. 구성 요소가, 포크 브랜치(8)와 힌지 중심편(14) 내에서 보어가 서로 일직선 상에 정렬되는 상대 위치에 도달되는 즉시, 각각의 핀 스텀프(12, 13)는 스프링(22) 작용 하에 수납 보어(11) 내로 결합된다. 도8에서 로드(24')만이 도시된 기구(23')에 의해, 핀 스텀프가 스프링(22) 작용 하에서도 최종 위치에도달되지 않으면, 핀 스텀프(12, 13)는 계속 확장될 수 있다. 또한, 의사는 나사(30)를 사용하여 조립 위치에서, 도6에 도시된 방법으로 핀 스텀프(12, 13)에 제공되는 지지 돌기(31, 34)의 보어(35, 36) 내의 핀 스텀프(12, 13)를 고정할 수 있다.
이로써, 보어(26)는 타원형 개구(25)를 관통하여 항상 도달될 수 있고, 핀 스텀프(12, 13)의 회전에 의해서 사라지는 것이 아니라, 회전 방지 수단 즉, 보어(20) 내에는 핀 스텀프(12, 13)의 대응 홈(29)과 상호 작용하는 종방향 립(28, rib)이 제공된다.
힌지 중심편이 좁게 구성되면, 바람직하게는 핀 스텀프(12, 13)는 단지 비교적 짧은 축방향 길이를 지나, 상기 핀 스텀프를 수납하는 힌지 중심편(14)의 보어(20)와 상호 작용한다. 상기 핀 스텀프가 토크에 의해 적게 또는 전혀 부하를 받지 않음에도 불구하고, 추가적인 지지를 위해 제공되는 것은 바람직하다. 이는 도시된 실시예에서 핀 스텀프(13)가 지지 저널(31)을 포함함으로써 달성되고, 상기 저널의 원통형 주연면(32)은 핀 스텀프(12)의 지지 돌기(34)의 원통형 보어(33) 내에서 좁게 안내된다. 상기 표면은 조립된 상태에서 서로 지지하여 안내되는 상태를 유지한다.
인공 보철물 구성 요소를 다시 서로 분리하기를 원하면, 도8에 도시된 기구를 이용하여 핀 스텀프(12, 13)를 다시 당긴다. 그 다음, 힌지 중심편은 힌지 포크(8)로부터 분리된다.

Claims (7)

  1. 서로 대향하여 놓인 두 개의 브랜치(8)를 구비한 힌지 포크와, 힌지 포크 내로 그 굽힘 축에 대해 횡으로 삽입된 중심편(14)과, 힌지 포크 내로 중심편(14)의 삽입 후 종방향으로의 이동을 통해, 일직선 상에 정렬되는 힌지 포크 및 중심편(14)의 힌지 보어(10, 20) 내에 조립될 힌지 핀으로 구성되는, 굽힘 힌지를 구비한 인공 무릎 보철물에 있어서,
    힌지 핀은, 조립 위치에서 중심편(14) 내에 배치되고, 조립 위치에서 부분적으로 중심편으로부터 돌출되는 두 개의 핀 스텀프(12, 13)에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
  2. 제1항에 있어서, 핀 스텀프(12, 13)는 삽입부(14)의 힌지 보어(20)의 벽에 그리고/또는 다른 핀 스텀프(13, 12)에 각각 지지되고, 삽입부(14)의 힌지 보어(20)의 절반 길이를 지나 연장되는 지지 돌기(31, 34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
  3. 제2항에 있어서, 핀 스텀프(13)의 지지 돌기는 원통형으로 구성된, 다른 핀 스텀프(12)의 지지 돌기(34) 내에서 안내되는 저널(31)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 핀 스텀프(12, 13)는 스프링(22)의 확장력의 작용 하에 있는 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
  5. 제4항에 있어서, 조립 위치에서 핀 스텀프(12, 13)의 보유를 위해, 포크 브랜치(8)들 사이에 삽입되도록 핀 스텀프 단부면(21)의 적어도 일 부분을 자유롭게 하는 보유 장치(23)가 제공되는 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
  6. 제5항에 있어서, 핀 스텀프(12, 13)에는 삽입부(14)의 주연부 내의 개구(25)를 통해 확장 기구 및/또는 삽입 기구(23')가 접근 가능한 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(30, 35, 36)가 핀 스텀프(12, 13)의 고정을 위해 조립 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 인공 무릎 보철물.
KR1020037013995A 2001-04-25 2002-04-15 굽힘 힌지를 구비한 인공 무릎 보철물 KR100839717B1 (ko)

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