KR20100110157A - Tibial component having locking system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전체적으로 의료용 인공 보철구에 관한 것으로, 특히 본 발명은 인공 슬관절용 경골측 부품(tibial component)의 체결시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 슬관절 전치환술(TKA:Total Knee Arthroplasty)과 관련하여 사용되는 경골측의 정형외과적 인공 관절면 삽입부에 관한 것이다. 모듈화된 고정식 지지부를 이용한 슬관절 전치환술에서, 약한 체결기구로 인해 폴리에틸렌으로 된 관절면 삽입부와 금속으로 된 경골측 기저부 사이에서 움직임이 일어나는데, 이로 인하여 생성되는 바닥면 마모는 골용해와 더불어 풀림을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이에 본 발명은 경골측 기저부 및 관절면 삽입부 사이의 미세운동을 방지하도록 된 체결시스템을 갖춘 경골측 부품을 제공하기 위한 것으로, 이 경골측 부품은 용이하게 체결되고 간단히 제조할 수 있는 장점을 갖는다. The present invention relates generally to medical prosthetic prostheses, and more particularly, to the fastening system of tibial components for artificial knee joints. The present invention also relates to an orthopedic prosthetic joint insertion part used in connection with Total Knee Arthroplasty (TKA). In total knee arthroplasty using a modular fixed support, the weak fastening mechanism causes a movement between the articular joint insert in polyethylene and the tibial base in the metal, resulting in floor wear and loosening along with osteolysis. It is known to cause. Accordingly, the present invention is to provide a tibial component having a fastening system configured to prevent micromovement between the tibial base and the articular surface insert, and the tibial component has the advantage of being easily fastened and easily manufactured. .
일반적으로, 기저판과 별도의 관절면 부재를 가진 모듈화된 경골측 부품을 구성하는 것은 알려져 있다. 바람직하기로, 관절면을 위한 별도의 부재는 기저판과 상이한 재료로 만들어질 수 있다. 특히, 기저판이 경골의 근위끝에서 해면골로 바 로 삽입되기 때문에, 통상 기저판은 티타늄 합금으로 만들어지는데, 당해 분야의 숙련자들에게 알려진 바와 같이 티타늄이 강하고 비교적 가벼우며 생체친화적이기 때문이다. 하지만, 티타늄은 마찰면으로는 적합하지 않아서, 전형적으로 고분자 재료로 만들어진 별도의 부재가 기저판에 부착되어, 대퇴골 원위부와 미끄럼 마찰로 맞물리는 관절면으로 작용하게 된다. 이때, 상기 대퇴골 원위부는 한 쌍의 관절구를 갖춘 대퇴골측 부품을 구비하게 된다. In general, it is known to construct a modular tibial component having a joint plate member separate from the base plate. Preferably, a separate member for the articulation surface can be made of a different material than the base plate. In particular, because the base plate is inserted directly into the cavernous bone at the proximal end of the tibia, the base plate is usually made of a titanium alloy because titanium is strong, relatively light and biocompatible as is known to those skilled in the art. However, titanium is not suitable as a friction surface, so that a separate member, typically made of a polymeric material, is attached to the base plate, which acts as a joint surface that engages with the distal femur by sliding friction. At this time, the distal femur is provided with a femur side component having a pair of joints.
기저판과 별도로 부착가능한 관절면 부재를 이용하는 모듈화된 경골측 부품은 기저판에다 관절면 부재를 부착하기 위한 신뢰성 있는 수단을 필요로 한다. 상기 부재들 사이에서, 이들 중 하나 또는 양쪽을 과도하게 약화시키지 않으면서 안정된 고정을 성취하는 것은 중요하다. 이러한 요구조건들은, 특히 후방 안정형 슬관절의 경우에 대퇴골 원위부에 의해서 상기 관절면 부재에 가해지는 상당한 하중 때문에 성취하기가 어렵다. 여기서, 후방 안정형 슬관절이란 후방 십자인대의 제거를 보상하도록 무릎의 최대 굴곡점을 제한하는 캠 부재와 대퇴골의 관절구에 의해 그 움직임이 강제로 안내되는 기저판으로부터 위로 뻗은 가시모양 돌기부재를 갖춘 인공 슬관절을 말한다. 반대로, 후방십자인대 보존형 슬관절은 작동하는 후방십자인대의 존재로 인하여 무릎운동이 충분히 강제적으로 안내되기 때문에 캠 부재와 가시모양 돌기부재가 없는 인공 슬관절을 말한다. Modular tibial components using articulation members that are attachable separately from the baseplate require reliable means for attaching the articular surface member to the baseplate. Among the members, it is important to achieve stable fixation without excessively weakening one or both of them. These requirements are difficult to achieve due to the significant load exerted on the articular surface member by the distal femur, especially in the case of posteriorly stable knee joints. Here, the posteriorly stable knee joint is an artificial knee joint with a cam member that limits the maximum flexion point of the knee to compensate for the removal of the posterior cruciate ligament and a spinous protruding member extending upward from the base plate where the movement is forcibly guided by the joint of the femur. Say In contrast, the posterior cruciate ligament conserving knee joint refers to an artificial knee joint without a cam member and a spinous protruding member because the knee movement is sufficiently forcibly guided due to the presence of an acting posterior cruciate ligament.
경골측 부품의 재료 및 기하학적인 요구조건에 덧붙여, 중대한 조립조건이 있는바, 즉 고분자 재료로 된 관절면 부재는 금속으로 된 경골측 기저부에 안정되게 부착되어야 하며, 특히 사용시 상기 관절면 부재도 전단응력에 저항하도록 부착 되어야 한다. 이러한 조립조건은 "모듈화된 경골측 부품"과 관계가 깊다. In addition to the material and geometrical requirements of the tibial component, there are significant assembly conditions, that is, the joint surface member made of polymer material must be stably attached to the base of the tibial side made of metal, and in particular, the joint surface member is also sheared in use. It should be attached to resist stress. This assembly condition is deeply related to the "modular tibial component".
현재, 모듈화된 보철구는 정형외과 의사들에 의해 폭 넓게 이용되고 있다. 이러한 모듈화된 보철구는 의사가 보철구를 주문하여서 개별 환자의 해부학적 구조에 맞출 수 있게 한다. 따라서, 이들 모듈화된 보철구는 통상 다양하고 상이한 유형 및 크기의 경골측 기저부와, 다양하고 상이한 유형 및 크기의 고분자 재료로 된 관절면 부재 또는 관절면 삽입부를 구비한다. 상기 보철구는 삽입 바로 전에 의사에 의해 조립되게 되므로, 보철구가 그 크기 및 기계적인 측면에서 어떠한 수정 없이 용이하게 조립되는 것이 중요하다. Currently, modular prosthetics are widely used by orthopedic surgeons. These modular prostheses allow doctors to order prostheses to fit the anatomy of an individual patient. Accordingly, these modular prostheses typically have tibial bases of various and different types and sizes, and articular face members or articulation inserts of polymeric materials of various different types and sizes. Since the prosthesis is to be assembled by the doctor just before insertion, it is important that the prosthesis be easily assembled without any modification in terms of its size and mechanical aspects.
다른 분리가능한 경골측 부품이 종래에 알려져 사용되고 있는데, 이들 중 일부는 별도의 경골측 기저부가 필요 없다. 머리(Murry) 등의 미국 특허 제4,016,606호는, 관절면 삽입부의 경사지고 노치가 형성된 하부를 경골측 기저부의 대응되게 경사지고 노치가 형성된 영역으로 미끄럼이동시킴으로써, 삽입가능한 경골측 기저부 내에 고정된 후, 관절면 삽입부와 금속으로 된 경골측 기저부를 관통하는 핀에 의해 경골측 기저부 내에 체결되는 평탄한 관절면 삽입부를 기술하고 있다. 이는 체결용 핀을 생략할 수도 있지만, 제자리에 관절면 삽입부를 체결하기 위한 별도의 핀을 필요로 하는 단점이 있다. Other detachable tibial components are known and used in the art, some of which do not require a separate tibial base. US Pat. No. 4,016,606 to Murry et al., Secured in the insertable tibial base by sliding the inclined, notched bottom of the articular insert into the correspondingly inclined and notched area of the tibial base. It describes a flat articular insert inserted into the tibial base by pins that penetrate the articular surface insert and the metal tibial base. This may omit the fastening pin, but has the disadvantage of requiring a separate pin for fastening the joint surface insert in place.
또한, 기저판에 관절면 삽입부를 부착하는 효과적인 기구를 가진 모듈화된 경골측 부품을 제공하려는 시도가 있었다. 헬드레스(Heldreth) 등의 미국 특허 제5,405,396호 및 워커(Walker) 등의 동 제4,822,362호는 각각 기저판에 별도의 관절면 삽입부를 부착하는 부착시스템을 게재하고 있다. 헬드레스 등의 미국 특허는 관 절면 삽입부를 보유지지하기 위한 부재에 열장장부촉 구조를 이용하고 있으며, 워커 등의 미국 특허는 관절면 삽입부를 보유지지하기 위해 제혀쪽매 이음부를 이용하고 있다. In addition, attempts have been made to provide a modular tibial component with an effective mechanism for attaching articulation inserts to the base plate. U.S. Patent Nos. 5,405,396 to Heldreth et al. And 4,822,362 to Walker et al. Each disclose an attachment system for attaching separate articular inserts to the base plate. U.S. Patents of Heldres et al. Utilize dovetail structures for members for retaining joint inserts, while U.S. Patents of Walker et al. Use lingual joints to retain joint inserts.
호프만(Hofmann) 등의 미국 특허 제4,963,152호는 비대칭적인 경골측 부품을 기술하고 있다. 여기에서는 플라스틱으로 된 관절면 삽입부가 한 쌍의 후부쪽 제혀쪽매 이음부 및 하나의 중앙 전부(前部)쪽 스냅고정부를 매개로 하여 금속으로 된 경골측 기저부에 결합된다. 이러한 형태는 훨씬 낮은 결합강도를 나타내게 된다. US Patent No. 4,963,152 to Hofmann et al. Describes asymmetric tibial components. Here the plastic articulation insert is joined to the metal tibial base via a pair of posterior lingual joints and a central central snap fixation. This form gives a much lower bond strength.
브룩스(Brooks) 등의 미국 특허 제4,714,474호는 분리가능한 관절면 삽입부를 갖춘 슬관절 경골측 부품을 나타내고 있다. 여기에서 경사부들은 경골측 기저부에 관절면 삽입부를 용이하게 조립하기 위해 사용되며, 관절면 삽입부를 체결하기 위해 후부쪽에 표면들을 구비하는데, 이 후부쪽의 표면들은 경골측 기저부와 관절면 삽입부를 조립하고 분리하는 동안 문제를 일으킨다. 또, 경골측 기저부는 이 경골측 기저부를 안착시키기 위한 못을 포함하고 있는데, 이 체결시스템에 의한 다른 문제는 주로 경골측 기저부에 부착되는 못에 있다. 즉, 이 못들은 의사가 뼈를 제거하는 데에 문제점을 야기하고, 경골에 불안정을 초래하고 있어서, 근래에 의사들은 이러한 유형의 관절면 삽입부를 회피하는 한편, 작동이 용이한 체결시스템을 갖춘 경골측 부품을 요구하고 있는 실정에 있다. US Pat. No. 4,714,474 to Brooks et al. Shows a tibial component of the knee joint with a removable articular insert. The inclined portions are used here to easily assemble the articular insert at the tibial base and have surfaces at the rear for fastening the articular insert, the surfaces at the rear of the tibial base and the articular insert. And cause problems during separation. In addition, the tibial base includes nails for seating the tibial base, another problem with this fastening system is mainly in nails attached to the tibial base. In other words, these nails cause problems for the doctor to remove bones and cause instability in the tibia, and in recent years doctors have avoided this type of articular insertion, while the tibia has an easy-to-operate fastening system. The situation is demanding side parts.
이들 특허문헌 또는 출원으로 알려진 다른 기술 중 어느 것도, 관절면 삽입부의 두께를 최소로 유지하면서 모든 방향으로 관절면 삽입부의 운동에 대해 아주 효과적으로 저항한다고 하는 요구조건을 만족시키지 못한다. None of these other patents known in the patent document or application satisfy the requirement of very effectively resisting the movement of the joint surface insert in all directions while keeping the thickness of the joint surface insert to a minimum.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명은 아래에 기술된 방법 및 구조적 특징을 이용해서 전술된 문제점 또는 다른 문제점들을 최소화하고 일부는 없앨 수 있다.Accordingly, the present invention is conceived to solve the above problems, the present invention can minimize and eliminate some of the above-mentioned or other problems by using the method and structural features described below.
본 발명의 목적은 체결시스템을 갖춘 경골측 부품을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a tibial component with a fastening system.
본 발명의 다른 목적은 구조 및 제조방법이 간단하고, 사용하기에 보다 용이한 경골측 부품을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a tibial component that is simple in structure and manufacturing method and easier to use.
본 발명의 또 다른 목적은 관절면 삽입부의 적어도 4방향 운동, 즉 전후방향 병진이동과 측방향 병진이동, 수직이동 및 회전운동에 대해 향상된 저항을 제공하는 체결시스템을 갖춘 경골측 부품을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a tibial component with a fastening system that provides improved resistance to at least four directions of movement of the articulation insert, ie forward and backward translation, lateral translation, vertical movement and rotational movement. .
본 발명의 또 다른 목적은 관절면 삽입부의 두께가 최소로 유지될 수 있는 체결시스템을 갖춘 경골측 부품을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a tibial component with a fastening system in which the thickness of the articular insert can be kept to a minimum.
상기한 목적들과 특별히 기술되지 않은 다른 목적들은 본 발명에 따른 경골측 부품의 특정한 실시예로 구현될 수 있는바, 상기와 같은 목적들을 성취하기 위해 본 발명은, 스템과, 이 스템 상에서 후방으로 경사져 있는 기저판 및, 이들 스템 및 기저판 사이에서 뻗어 있는 리브를 구비하는 경골측 기저부와; 이 경골측 기저부의 기저판에 끼워 맞춰지도록 된 관절면 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The above objects and other objects not specifically described may be embodied in a particular embodiment of the tibial component according to the invention, in order to achieve the above objects, the present invention relates to a stem and a rear on the stem. A tibial side base having an inclined base plate and ribs extending between these stems and the base plate; It characterized in that it comprises a; joint surface insertion portion to be fitted to the base plate of the tibial side base.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 경골측 기저부와 관절면 삽입부 사이의 미세운동을 방지하고, 관절면 삽입부의 바닥면 마모를 감소시키며, 관절면 삽입부에 최 소 두께를 제공하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 경골측 부품은 용이하게 체결되고 간단히 제조할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the micromovement between the tibial base and the articular surface insertion portion, to reduce the wear of the bottom surface of the articular surface insertion portion, and to provide the minimum thickness of the articular surface insertion portion. In addition, the tibial component according to the present invention has the advantage of being easily fastened and simply manufactured.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention unclear.
여기서, 아래의 방향성을 정의하는 용어가 사용된다. 전방 및 후방은 각각 인체의 앞 또는 뒤를 의미한다. 또한, 중간측 및 측면측은 각각 시상면에 가까운 곳과, 시상면으로부터 먼 곳을 의미한다. 시상면은 인체를 좌우 절반으로 나누면서 인체의 중간을 통과하는 가상의 수직면이다.Here, the term defining the directionality below is used. Anterior and posterior mean the front or the back of the human body, respectively. In addition, the intermediate | middle side and the side surface mean a place near a sagittal plane, and a place far from a sagittal plane, respectively. The sagittal plane is an imaginary vertical plane that passes through the middle of the body, dividing it into left and right halves.
본 발명은, 관절면 부재의 적어도 4방향 운동에 대해 향상된 저항을 제공하는 독특하고 모듈화된 경골측 부품의 구조에 관한 것이다. 이러한 구조는, 관절면 삽입부의 두께를 증대시킬 필요 없이 기저판과 관절면 삽입부 사이의 독특한 체결부착을 제공하는 다수의 키이부재를 포함한다. 또한, 이 체결시스템의 구조는 고굴곡을 제공하며 경골과의 부딪침을 방지한다.The present invention relates to a structure of a unique and modular tibial component that provides improved resistance to at least four directions of movement of the articulation member. This structure includes a number of key members that provide a unique fastening between the base plate and the articular surface insert without the need to increase the thickness of the articular surface insert. In addition, the structure of this fastening system provides high bending and prevents collision with the tibia.
이제 도 1을 참조하면, 이는 대퇴골 원위부 및 경골 근위부와 함께 본 발명에 따른 경골측 부품을 분해하여 도시한 개략도로서, 여기에는 대퇴골측 부품(100) 과; 관절면 삽입부(400) 및 경골측 기저부(300)로 이루어진 경골측 부품(200)과; 대퇴골(10) 및; 경골(20)이 나타나 있다. 본 발명은 이 중에서 관절면 삽입부(400)와 경골측 기저부(300)를 구비한 경골측 부품(200)에 관련된 것이다.Referring now to FIG. 1, this is a schematic exploded view showing the tibial component according to the present invention together with the distal femur and proximal tibia, which includes a
상기 관절면 삽입부(400)가 상기 경골측 기저부(300)에 스냅고정됨으로써, 관절면 삽입부와 경골측 기저부가 조립되게 되는데, 이들의 조립체가 도 2에 도시되어 있다. 도 2는 관절면 삽입부와 경골측 기저부를 포함하는 경골측 부품을 뒤쪽에서 바라본 사시도인바, 조립시 관절면 삽입부(400)는 도 3에 도시된 화살표를 따라 경골측 기저부(300)에 스냅고정되게 된다. 도 3은 본 발명의 체결방법을 도시하고 있다. The joint
상기 경골측 기저부(300)는 본 발명에 따른 경골측 부품(200)에 있는 구성부품 중 하나로서, 도 2에 도시된 바와 같이 기저판(310)과 스템(320) 및 이들 기저판(310)과 스템(320) 사이에서 유사한 형상으로 뻗어 있는 2개의 리브(330)를 구비한다. 여기서, 리브의 두께는 1.5mm 내지 3mm의 범위 내에 있는 것이 좋다. The
도 4는 경골측 기저부의 측면도로서, 이에 도시된 바와 같이 기저판(310)은 스템(320) 상에서 경사각(θ)만큼 경사져 있다. 후방십자인대 보존형 슬관절에서는, 후방십자인대의 인장에 대한 주의 깊은 평가가 필수적인데, 초과된 후방십자인대의 인장은 운동범위 및 장기간의 성공에 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 이러한 문제점을 피하기 위해, 충분한 경골측 후방의 경사각은 후방십자인대의 적당한 인장에 중요한 요소이다. 이러한 구조는 본 발명에서 주요 고려사항 중 하나이다. 상기 경사각(θ)은 5 ~ 10도가 좋은데, 대략 7도인 것이 바람직하다. 4 is a side view of the tibial base and, as shown, the
도 5는 경골측 기저부의 평면도로서, 여기에는 경골측 기저부(300) 상에 있는 체결시스템이 나타나 있다. 이 도면을 참조하면, 경골측 기저부(300)의 기저판(310)은 중간측(301)과 측면측(302), 후방부(303) 및 전방부(304)를 포함하고 있다. 상기 중간측(301) 및 상기 측면측(302)에는 기저판(310)의 곧은 선단(311)이 있으며, 이들 선단(311)에 인접하여 기저판 상부에는 대략 ㄷ자 형상의 단면을 가진 요홈부(312)가 형성되어 있다. 이들 요홈부는 각각 기저판의 양측 중간부에서 시작하여 도시된 바와 같이 기저판의 후방부까지 이어진다. 요홈부의 단부(313)는 이 요홈부(312)의 형상으로 인하여 기저판(310)의 중앙을 향해 돌출하게 되며, 후술하는 관절면 삽입부의 슬롯 내에 끼워 맞춰지게 된다. 기저판의 후방부까지 이어진 각 요홈부(312)의 끝선단(314)은 곧게 뻗어 있으며, 각각 외측의 선단(311)에 평행하다. 참조부호 315는 기저판(310)의 후방부(303)에서 요홈부가 형성되지 않은 벽부이다. 한편, 기저판(310)의 전방부(304)에는 위로 돌출하고서 만곡된 볼록부(316)가 형성되어 있다. 5 is a plan view of the tibial base and shows a fastening system on the
도 6은 도 5의 A-A선 단면도로서, 참조부호 α는 요홈부의 단부(313)가 갖는 밑면(317)에서의 빼기경사각을 표시한다. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 5, and reference numeral α denotes the subtraction inclination angle at the
도 7은 관절면 삽입부의 저면도로서, 여기에는 관절면 삽입부(400) 상에 있는 체결시스템이 나타나 있다. 이 도면을 참조하면, 관절면 삽입부(400)는 측면측(401)과 중간측(402), 후방부(403) 및 전방부(404)를 포함하고 있다. 상기 측면측(401) 및 상기 중간측(402)에는 관절면 삽입부(400)의 곧은 선단(411)이 있으며, 이들 선단(411)에 인접하여 단차진 바닥면의 측면에는 대략 ㄷ자 형상의 단면을 가 진 슬롯(412)이 형성되어 있다. 이들 슬롯은 각각 관절면 삽입부의 양측 중간부에서 시작하여 도시된 바와 같이 관절면 삽입부의 후방부까지 이어진다. 슬롯(412)의 형상으로 인하여 관절면 삽입부(400)의 외주 쪽을 향하여 돌출하도록 된 슬롯의 돌출부(413)는 전술된 기저판(310)의 요홈부(312) 내에 삽입되게 된다. 관절면 삽입부의 후방부까지 이어진 각 슬롯(412)의 끝선단(414)은 곧게 뻗어 있으며, 각각 외측의 선단(411)에 평행하다. 참조부호 415는 관절면 삽입부(400)의 후방부(403)에서 슬롯이 형성되지 않은 단차부로서, 이는 관절면 삽입부의 중앙까지 뻗어 있는데, 이러한 구조로 인해 관절면 삽입부(400)가 최소 두께를 갖게 된다. 한편, 관절면 삽입부(400)의 전방부(404)에는 단차지고 만곡된 오목부(416)가 형성되어 있다. 7 is a bottom view of the articular insert, showing a fastening system on
도 8은 도 7의 B-B선 단면도로서, 참조부호 β는 슬롯의 돌출부(413)가 갖는 윗면(417)에서의 빼기경사각을 표시한다. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 7, and a reference numeral β denotes a subtraction inclination angle at the
한편, 경골측 기저부(300)는 예컨대 코발트-크롬 합금 등으로 구성될 수 있으며, 관절면 삽입부(400)는 의학적으로 허용가능한 등급의 고분자 재료, 특히 초고분자량 폴리에틸렌수지(UHMWPE) 또는 폴리에텔에텔케톤수지(PEEK)로 만들어지는 것이 좋다.On the other hand, the
이제 본 발명에 따른 경골측 부품이 갖는 체결시스템의 체결방법에 대해 설명하기로 한다. Now, a method of fastening the fastening system of the tibial component according to the present invention will be described.
도 9는 경골측 기저부와 관절면 삽입부의 조립체를 도시한 정단면도이고, 도 10은 경골측 기저부와 관절면 삽입부의 조립체를 도시한 측단면도이다. FIG. 9 is a front sectional view showing the assembly of the tibial base and the articular surface insert, and FIG. 10 is a side cross-sectional view showing the assembly of the tibial base and the articular insert.
먼저, 경골측 기저부(300)가 경골(20:도 1 참조)에 고정되고, 이어서 관절면 삽입부(400)가 경골측 기저부(300)에 조립된다. 본 발명에 따른 경골측 부품의 체결은 전체적으로 경골측 기저부(300)의 기저판(310)과 관절면 삽입부(400) 사이의 압입에 의해 이루어지는데, 그 방법은 도 3에 도시된 바와 같이 행해진다. 즉, 후방부에서 관절면 삽입부(400)의 돌출부(413)와 경골측 기저부(300)의 기저판(310)에 있는 요홈부(312)가 끼워 맞춰지면서, 기저판(310)에 있는 요홈부의 단부(313)가 관절면 삽입부(400)에 있는 슬롯(412) 내로 쉽게 삽입된다. 여기서, 접촉면들은 관절면 삽입부의 돌출부(413)가 갖는 윗면(417)과 기저판의 단부(313)가 갖는 밑면(317)이며, 이들 표면은 서로에 대해 원활히 이동된다. 그 다음으로, 곧은 끝선단들(314,414)이 경사지거나 틀어짐 없이 기저판(310) 상에서 관절면 삽입부(400)를 안내하게 되는데, 관절면 삽입부의 곧은 끝선단(414)은 기저판에 있는 곧은 끝선단(314)과 정렬되고, 이러한 두 끝선단의 접합면들 사이의 정렬은 체결의 정확한 방향을 안내하게 되는 것이다. 또, 이들 접합면이 정렬되면 관절면 삽입부(400)의 돌출부(413) 외부면이 기저판(310)의 요홈부(312) 내부면과 접합하게 된다. First, the
전방부에서는, 기저판(310)의 만곡된 볼록부(316)가 관절면 삽입부(400)의 만곡된 오목부(416) 내에 끼워 맞춰지게 된다. In the front portion, the curved
이러한 체결방법은 본 발명에 포함되지 않는 보조기구를 필요로 할 수 있다. This fastening method may require an auxiliary device not included in the present invention.
전술된 바와 같은 체결시스템에 의한 맞물림은 경골측 부품의 전후방향 병진이동과 측방향 병진이동, 수직이동 및 회전운동을 방지한다. 보다 상세히 설명하자면, 관절면 삽입부(400)의 전후방향 병진운동과 측방향 병진운동은 도 10에 도시된 바와 같이 기저판(310)의 만곡된 볼록부(316)에 의해 방지된다. 또, 관절면 삽입 부(400)의 수직운동은 도 10에 도시된 바와 같이 기저판(310)의 단부(313), 특히 그 밑면(317)에 의해 방지되며, 관절면 삽입부(400)의 회전은 도 10에 도시된 바와 같이 압입으로 인해 방지된다. 경골측 기저부(300)와 관절면 삽입부(400)로 된 조립체, 즉 경골측 부품(200)의 회전은 도 2에 상세히 도시된 경사진 리브(330)에 의해 방지되는데, 이러한 구조는 조립체의 회전을 방지하기 위한 추가적인 핀들을 없앨 수 있어서, 종래기술보다 우수한 장점을 갖게 된다. Engagement by the fastening system as described above prevents forward and backward translation, lateral translation, vertical movement and rotational movement of the tibial component. In more detail, the forward and backward translation of the
본 발명의 주요 장점은 도 4에 도시된 바와 같이 기저판(310)의 후방 경사이다. 많은 요인들이 슬관절 전치환술 후 최대 가동관절범위(ROM:Range of Motion)를 성취하기 위한 성능에 영향을 끼친다. 이들 중 일부 요인은 의사에 의해 제어될 수 있으나, 수술전 가동관절범위와 같은 요인은 의사에 의해 제어될 수 없다. 경골의 경사는 수술후 가동관절범위에 영향을 끼치는데, 본 발명의 경골측 부품에서 상기 기저판(310)은 후방의 경사각(θ)을 제공한다. 이는 종래기술에 대해 본 발명의 체결시스템이 갖는 우수한 장점이다. The main advantage of the present invention is the rear slope of the
본 발명의 다른 장점은 용이하게 분리될 수 있다는 것으로, 관절면 삽입부(400)는 경골측 기저부(300)의 기저판(310)으로부터 쉽게 분리된다. 기저판(310)에 있는 볼록부(316)의 단부 또는 표면이 평탄면이기 때문에, 관절면 삽입부(400)의 전방 선단을 간단히 들어올리고 나서 관절면 삽입부(400)를 기저판(310)으로부터 멀리 앞쪽으로 미끄럼이동시키기만 하면 분리된다. 특히, 관절면 삽입부(400)는 도 6과 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 빼기경사각을 가진 밑면(317) 및 윗면(417)으로 인하여 쉽게 빠져나오게 된다. 밑면(317)의 빼기경사각(α)은 바람직 하기로는 1도 ~ 1.5도이며, 이 경사는 곧은 끝선단(314)까지 뻗어 있다. 마찬가지로, 윗면(417)의 빼기경사각(β)은 1도 ~ 1.5도이며, 이 경사는 곧은 끝선단(414)까지 뻗어 있다. Another advantage of the present invention is that it can be easily separated, the joint
본 발명에 따른 경골측 부품은 다양한 크기 및 두께로 만들어질 수 있으며, 바람직하기로는 관절면 삽입부(400)와 경골측 기저부(300)의 기저판(310)의 조립부분의 두께가 9mm로 될 수 있는데, 이때 관절면 삽입부(400)는 6mm의 최소 두께를 갖게 된다. Tibial component according to the present invention can be made in a variety of sizes and thickness, preferably the thickness of the assembly portion of the
전체 공차는 전술된 체결시스템에 의해 접합하는 모든 선단들 사이의 유격이 0.05mm까지 되도록 선택될 수 있다. 이로 인해 꽉 압입되듯이 체결되는 관절면 삽입부를 제공하지만, 관절면 삽입부가 기저판으로 삽입되는 것 또는 기저판으로부터 분리되는 것을 허용할 수 있게 된다. The overall tolerance can be selected such that the play between all the ends joined by the fastening system described above is up to 0.05 mm. This provides an articular surface insert that is fastened in a tight press, but allows the articulation insert to be inserted into or separated from the base plate.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 대퇴골 원위부 및 경골 근위부와 함께, 본 발명에 따라 만들어진 경골측 부품을 분해하여 도시한 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating an exploded view of the tibial component made in accordance with the present invention, together with the distal femur and the proximal tibia.
도 2는 관절면 삽입부와 경골측 기저부를 포함하는 경골측 부품을 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.Figure 2 is a perspective view from behind of the tibial component including the articular surface insert and the tibial base.
도 3은 경골측 부품의 체결방법을 도시한 측면도이다.Figure 3 is a side view showing a fastening method of the tibia component.
도 4는 경골측 기저부의 측면도이다.4 is a side view of the tibial base.
도 5는 경골측 기저부의 평면도이다.5 is a plan view of the tibial base.
도 6은 도 5의 A-A선 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 7은 관절면 삽입부의 저면도이다.7 is a bottom view of the joint surface inserting portion.
도 8은 도 7의 B-B선 단면도이다.8 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
도 9는 경골측 기저부와 관절면 삽입부의 조립체를 도시한 정단면도이다.9 is a front sectional view showing the assembly of the tibial base and the articular surface insertion portion.
도 10은 경골측 기저부와 관절면 삽입부의 조립체를 도시한 측단면도이다. 10 is a side cross-sectional view showing the assembly of the tibial base and the articular surface insertion portion.
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WO2020141774A3 (en) * | 2018-12-31 | 2020-10-15 | 가톨릭대학교 산학협력단 | Customized artificial temporomandibular joint unit |
RU196434U1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ОСТЕОМЕД-М" | TIBIAL KNEE JOINT ENDOPROTHESIS COMPONENT |
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