KR20100112750A

KR20100112750A - 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 재건 방법

Info

Publication number: KR20100112750A
Application number: KR1020090031194A
Authority: KR
Inventors: 김대구
Original assignee: 김대구
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2010-10-20

Abstract

본 발명은 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 재건 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가요성을 갖는 다수개의 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 실로 직조되는 것을 특징으로 하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대에 관한 것이다.

따라서, 인장 강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률을 갖기 때문에, 마모에 대한 낮은 저항성을 현저하게 높이고, 굴곡과 비틀림으로 인한 쪼개짐 등을 최대한 감소시키는 장점이 있다.

전방 및 측방 십자인대, 재건, 관절 내시경, 무릎, 아라미드 섬유, 나노 코팅

Description

슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 재건 방법{LIGAMENT RECONSTRUCTION OF THE KNEE JOINT FOR ARTIFICIAL LIGAMENT ARAMID FIBER AND THE METHOD}

본 발명은 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 재건 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 제1 실 및 제2 실을 직각으로 연속적으로 교차시켜 직조하여, 인장 강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률을 갖는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 재건 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 슬관절은 전방 십자인대(A.C.L), 후방 십자인대(P.C.L), 내측 측부인대(M.C.L), 그리고 외측 측부인대(L.C.L)의 지지를 받고 있다.

전방십자인대는 생체역학적으로 슬관절 운동의 중추 역할을 하며, 인대주위가 활액막에 의해 둘러 싸여져 있다.

십자 인대의 길이는 27~32 mm 정도이며, 평상시 계단을 오르거나 조깅을 할 경우 67 ~ 630 N의 힘을 견디고 있어, 연간 300 N의 힘을 100 ~ 200만 번 정도로 받고 있기 때문에 운동선수는 물론 일반인의 경우에도 손상되는 일이 종종 발생한다.

이렇게 손상된 조직의 치유에는 혈액의 공급이 중요한 역할을 하는데, 전방십자인대 파열시 대부분 활액막도 함께 파괴되면서 활액막의 혈관 손상이 동반됨으로 인대의 회복능력이 급격히 떨어진다.

전방십자인대의 재건 후 혈관은 대퇴골과 경골에 고정된 인대 부착부 부위로부터 연결되어 형성되며, 인대조직에 영양분을 공급하는데, 이러한 혈관이 형성되기 전까지 활액막으로부터 영양분과 물질교환을 통해 이식물이 유지된다.

이러한 경우 제한된 확산 때문에 이식된 인대조직이 괴사 되거나 기계적 물성이 변화할 수 있다.

전방십자인대의 파열시 이러한 주위의 구조적 환경이 결과적으로 전방십자인대의 재생을 어렵게 하고 있으며, 전방십자인대의 파열은 관절내의 반월상 연골 및 관절 연골에 2차적인 손상을 주어 결국 퇴행성 관절염을 유발시킨다.

따라서, 관절의 퇴행성 변화를 막고 기능을 회복시키기 위해서는 전방십자인대는 반드시 재건되어야 한다.

특히, 건을 이용한 전방십자인대의 재건에 사용되는 이식방법에는 자가이식, 동종이식, 그리고 이종이식 등이 시술되고 있다.

자가이식에 자가 골-슬개건-골 자가이식, 자가 이중 고리 슬개건 자가이식, 그리고 자가 사두고건-골 자가이식 등이 사용될 수 있으며, 동측이나 반대편 슬관 절에서 이식건을 채취할 수 있다.

먼저, 자가 이식은, 슬관절 정 중앙부에 절개를 가한 후 우선 슬개건 중앙 1/3 부위를 슬 개골과 경골 결절부를 포함해서 채취한 뒤 경골 및 대퇴 골에 원래 인대의 해부학적 위치에 맞추어 각각 터널을 만들고, 이를 통해 채취한 골-슬개건-골 복합체를 삽입한 후 골 접척부에 각각 간섭나사로 고정시키는 것이다.

자가이식은 비용이 저렴하고 이식건의 생착이 잘되는 장점이 있어 많이 시술되고 있으며, 동종 이식건은 공여 부의 손상을 피할 수 있고, 합병증을 줄일 수 있으며 조기에 재활치료를 시행할 수 있다.

또한, 조직 확보가 용이하고 장기간 보관이 가능하고 이미 형성된 터널크기에 따라 이식건의 골편의 크기를 조절할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 고가이고 면역학적인 반응과 질병의 전파가능성이 있으며 생착률이 지연되는 단점이 있다.

그리고, 인대 및 건의 파열에 대한 비분해성 인공인대의 이식은, 처음에는 탄소 섬유를 이용한 인공 인대를 사용하였다.

이 인공 인대는 굽힘 등의 기계적 압력을 견디지 못해 재파열되어 그 파편이 심한 염증 및 다른 조직으로 유입되어 문제가 있었는데, 이는 인대가 건에 비해 상대적으로 힘을 많이 받으며, 재건력이 떨어지기 때문이다.

이러한 문제를 해결하고자 폴리프로필렌으로 제조된 인공인대를 이식하였다. 그러나 이 역시 재파열이 발생되는 부작용은 해결하지는 못하였다.

또한, 폴리테트라플루오르에틸렌으로 제조된 인공 인대는, 초기의 강도는 우수하였으나 재파열과 활액막염이 유발되는 문제점이 있었다.

그리고, 폴리에틸렌테레프탈레이트로 제조된 인공 인대는, 다핵세포와 식세포의 침윤을 증가시키는 염증반응이 있어, 인공인대가 파괴되면서 재파열이 발생하는 부작용이 있었다.

이러한, 인공인대는 일본에서 1982년 처음으로 이식되었고, 1988년까지 영국 에서 20,000건이 시술되었으며, 전 세계적으로는 약 50,000 건 이상이 시술되었다. 이러한 인공 인대 등은 이식 후 10~16 (평균 13.3) 년 사이의 예후에 대한 조사 결과 28%가 재파열이 일어났으며 56%의 풀림이 발생하는 부작용이 있었다는 보고가 있다.

그 원인으로는 골 또는 꼬아진 실 사이의 마모에 대한 낮은 저항성, 굴곡과 비틀림으로 인한 쪼개짐(축 방향), 그리고 다른 조직의 침윤으로 인한 구조적인 변화 등이 있다.

이러한, 비분해성 인공인대는 공급의 제한이 없고 짧은 시간에 이용할 수 있으며, 부작용 시 제거가 용이한 장점이 있으나 숙련된 이식 기술이 필요하며 장기간의 사용이 어려우며, 완전 재파열이 일어날 때까지 자각증상이 없는 단점이 있다.

따라서, 생물학적인 이식물을 대체하고자 비분해성 인공 합성 인대의 개발이 이루어져으나, 시술 후 경과를 보면 대략 40~78%의 재파열과 이완 등의 부작용이 발생되었다는 보고가 있다.

이러한 비분해성 인공인대의 문제점을 보완하기 위해 최근에 와서 조직공학적인 방법을 이용한 바이오 인대가 연구되어 인대 재건술에 시도되고 있다.

이런 조직공학적인 방법은, 생분해성 지지체에 성장인자를 고정하거나 세포를 배양하여 이식함으로써 궁극적으로 자신의 인대로 재건되고 이식된 생분해성 지지체는 분해되는 획기적인 치료법이다.

그러나, 이러한 바이오 인대에 관한 연구는 최근에 시작되어 아직까지 임상에 적용되지는 않았고, 아직 동물실험이 진행 중이므로, 사용할 수 없음은 물론, 그 부작용에 대한 임상적인 데이터가 없다는 큰 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 제1 실 및 제2 실을 직각으로 연속적으로 교차시켜 직조하여, 인장 강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률을 갖기 때문에, 마모에 대한 낮은 저항성을 현저하게 높이고, 굴곡과 비틀림으로 인한 쪼개짐 등을 최대한 감소시키는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 제1 실 및 제2 실의 표면에 세포외기질 단백질에 존재하는 콜라겐의 3차원적 구조와 유사한 불규칙한 배열의 형태의 나노 차폐막을 코팅하여, 골 조직 세포와의 친화성을 극대화하고, 생체 적합성이 우수하므로, 염증반응을 현저하게 줄일 수 있고, 따라서 부작용이 거의 없고, 치료기간을 최대한 단축시켜며, 장기간 사용이 가능한 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 제1 실 및 제2 실에 코팅된 나노 차폐막을 펩타이드를 이용하여 표면을 개질하여, 생체 접착력을 더욱 극대화할 수 있음은 물론, 골재생력이 있으므로 나노 차폐막에 골 조직을 유착시켜, 재건된 인공 인대와 만들어진 대퇴골 및 경골의 터널 내의 미세한 공극을 완전히 메워, 다른 조직의 침윤으로 인한 구조적인 변화, 풀림 현상 등이 거의 없는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 양측에 의료용 나사가 삽입되는 나사 홀이 형성된 고리부를 마련하여, 의료용 나사로 대퇴골, 경골 및 비골에 고정할 때, 고정하는 것이 간편한 것은 물론 고정력이 우수한 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대는, 가요성을 갖는 다수개의 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 실로 직조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수개의 실은, 가로방향으로 각각 배치되는 다수개의 제1 실 및 상기 배치된 제1 실들 사이에 직각으로 연속적으로 교차되어 직조되는 제 2실을 포함한다.

또한, 상기 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대는, 어느 일측 또는 양측에 의료용 나사가 삽입되는 나사 홀이 형성된 고리부를 더 포함한다.

또한, 상기 제1 실 및 제2 실은, 고분자 나노 코팅 처리된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고분자 나노 코팅은, 키토산, 실크피브로인, 폴리락트산류 및 수산화 인회석 중 어느 하나의 입자를 이용하여 불규칙한 배열의 형태의 나노 차폐막이 형성되도록 나노 코팅하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나노 차폐막은, 펩타이드를 통해 표면이 개질 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 아라미드 인공 인대를 이용한 슬관절 인대 재건 방법은, 전방 십자인대 및 후방 십자인대를 재건하는 방법에 있어서, (A) 관절 내시경을 경골과 대퇴골 사이의 관절강 내에 삽입하여 손상된 전방 십자인대 또는 후방 십자인대를 제거하는 단계와, (B) 아라미드 인공 인대의 부착 장소를 측정하는 단계와, (C) 전방 십자인대 또는 후방 십자인대가 배치될 터널을 경골과 대퇴골에 만드는 단계와, (D) 상기 아라미드 인공 인대를 경골에 만들어진 터널을 관통하여 대퇴골에 만들어진 터널에 배치한 후, 상기 대퇴골에 만들어진 터널에 배치된 상기 아라미드 인공 인대를 의료용 나사를 이용하여 고정하는 단계와, (E) 경골에 만들어진 터널의 외측으로 상기 아라미드 인공 인대를 잡아당겨 장력을 조정하는 단계 및 (F) 상기 아라미드 인공 인대의 장력을 유지한 상태에서 상기 아라미드 인공 인대를 의료용 나사를 이용하여 상기 경골에 고정하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 아라미드 인공 인대를 이용한 슬관절 인대 재건 방법은, 전방 십자인대 및 후방 십자인대를 재건하는 방법에 있어서, (G) 상기 아라미드 인공 인대의 양측에 형성된 고리부가 상기 경골 및 대퇴골에 만들어진 터널의 외측으로 나오도록 배치하는 단계와, (H) 상기 고리부를 의료용 나사를 이용하여 상기 대퇴골에 고정한 후, 고정된 상기 아라미드 인공 인대의 타측을 잡아당겨 장력을 조정하는 단계 및 (I) 상기 경골의 외측 표면에 상기 아라미드 인공 인대의 고리부를 의료용 나사를 이용하여 고정하는 단계를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 아라미드 인공 인대를 이용한 슬관절 인대 재건 방법 은, 외측 측부 및 내측 측부인대를 재건하는 방법에 있어서, (a) 관절 내시경을 경골과 대퇴골 사이의 관절강 내에 삽입하여 손상된 외측방 인대 또는 내측방 인대를 제거하는 단계와, (b) 상기 (a) 단계를 통해 제거된 외측방 인대 또는 내측방 인대가 있던 위치에 아라미드 인공 인대를 배치하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계를 통해 배치된 상기 아라미드 인공 인대의 일측을 의료용 나사를 이용하여 대퇴골에 고정하는 단계와, (d) 상기 아라미드 인공 인대의 타측을 잡아당겨 장력을 조정하는 단계 및 (e) 상기 아라미드 인공 인대의 타측을 의료용 나사를 이용하여 고정하되, 외측 측부에 고정될 상기 아라미드 인공 인대는 비골에 고정하고, 내측 측부에 고정될 상기 아라미드 인공 인대는 경골에 고정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 제1 실 및 제2 실을 직각으로 연속적으로 교차시켜 직조하여, 인장 강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률을 갖기 때문에, 마모에 대한 낮은 저항성을 현저하게 높이고, 굴곡과 비틀림으로 인한 쪼개짐 등을 최대한 감소시키는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 제1 실 및 제2 실의 표면에 세포외기질 단백질에 존재하는 콜라겐의 3차원적 구조와 유사한 불규칙한 배열의 형태의 나노 차폐막을 코팅하여, 골 조직 세포와의 친화성을 극대화하고, 생체 적합성이 우수하므로, 염증반응을 현저하게 줄일 수 있고, 따라서 부작용이 거의 없고, 치료기간을 최대한 단축시켜며, 장기간 사용이 가능한 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 제1 실 및 제2 실에 코팅된 나노 차폐막을 펩타이드를 이용하여 표면을 개질하여, 생체 접착력을 더욱 극대화할 수 있음은 물론, 골재생력이 있으므로 나노 차폐막에 골 조직을 유착시켜, 재건된 인공 인대와 만들어진 대퇴골 및 경골의 터널 내의 미세한 공극을 완전히 메워, 다른 조직의 침윤으로 인한 구조적인 변화, 풀림 현상 등이 거의 없는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 양측에 의료용 나사가 삽입되는 나사 홀이 형성된 고리부를 마련하여, 의료용 나사로 대퇴골, 경골 및 비골에 고정할 때, 고정하는 것이 간편한 것은 물론 고정력이 우수한 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 및 그 방법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대 에 코팅된 나노 차폐막의 표면을 확대한 참고도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대(100)는, 가요성(可撓性)을 갖는 다수개의 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 실로 직조 된다.

즉, 가요성을 갖으며 인장 강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력, 고탄성률이 높은 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 다수개의 제1 실(110) 및 제2 실(120)로 직조 된다.

이러한 직조는, 다수개의 제1 실(110)들은 가로방향으로 각각 배치하고, 상기 배치된 제1 실(110)들 사이에 하나의 제2 실(120)을 직각으로 연속적으로 교차시켜 직조하는데, 이외에 다른 직조방법으로 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대(100)를 직조할 수 있음은 물론이며 이에 한정되지는 아니한다.

여기서, 아라미드 섬유(PPTA; Polyparaphenylene Terephthalamid)란, 방향족 고리사이에 아미드결합(-NHCO-)이 적어도 85% 이상 결합한 분자구조의 섬유로, 상기 파라계 아라미드섬유는 전방향족 폴리아미드의 한 종류로서, 강도 29 g/d, 탄성율 1200 g/d 갖는 고강도 및 고탄성 섬유이다.

이러한, 제1 실(110) 및 제2 실(120)의 표면에 고분자 나노 코팅을 하는데, 키토산(Chitosan), 실크피브로인(Silk fibroin), 폴리락트산(PLA)류 및 수산화 인회석(hydroxylapatite) 중 어느 하나의 입자를 이용하여, 도 2a에 도시된 바와 같 이 불규칙한 배열의 형태의 나노 차폐막(a)이 나노미터(nm) 단위로 형성되도록 나노 코팅한다.

이러한 불규칙한 배열의 나노 차폐막(a)은 세포외기질 단백질에 존재하는 콜라겐의 3차원적 구조와 유사하기 때문에 골 조직 세포와의 친화성을 극대화하고, 생체 적합성이 우수하므로, 염증반응을 현저하게 줄일 수 있고, 부작용이 거의 없고, 치료기간을 최대한 단축시켜며, 장기간 사용이 가능한 장점이 있다.

이러한 나노 차폐막(a)을 제1 실(110) 및 제2 실(120)의 표면에 코팅하는 나노 기술은, 전기 자기장, 탄소 나노튜브 등의 기술을 이용하여 코팅할 수 있으며, 이러한 나노바이오테크놀로지(NBT)는 현재 사용되고 있는 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이러한 상기 나노 차폐막(a)에는 펩타이드(Peptide)를 이용하여 표면을 개질(reforming)하는 것이 바람직한데, 이 역시 나노바이오테크놀로지(NBT)에서 널리 사용되고 있는 기술이다.

따라서, 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대(100, 200)가 대퇴골 및 경골에 형성되는 터널(제1 및 제2 대퇴골 터널, 제1 및 제2 경골 터널)에 부착된 후 고정될 때, 생체 접착력을 더욱 극대화할 수 있음은 물론, 골 재생력이 있으므로, 나노 차폐막(a)에 골 조직을 유착시켜 재건된 상기 인공 인대와의 미세한 공극을 완전히 메워, 다른 조직의 침윤으로 인한 구조적인 변화, 풀림 현상 등이 거의 없도록 하는 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대의 사시도이다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대(200)는, 의료용 나사(83)가 삽입되는 나사 홀(211)이 형성된 고리부(210)가 양측에 형성되어 있다.

이러한 제2 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대(200)는 제1 실시예와 마찬가지로 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 다수개의 제1 실(110) 및 제2 실(120)을 직각으로 연속적으로 교차시켜 직조한다.

그리고, 마찬가지로 제1 실(110) 및 제2 실(120)의 표면에는 나노 차폐막(a)이 코팅되어 있고, 상기 나노 차폐막(a)에는 펩타이드(Peptide)를 이용하여 표면이 개질되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대를 이용한 전, 후방 십자인대, 그리고 외측 측부 및 내측 측부인대를 재건하는 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 슬관절의 해부학적 구조를 개략적으로 도시한 참고도면이다.

먼저, 도 4를 참고하여 슬관절(膝關節)에 대한 대략적인 설명을 하기로 한다.

슬관절이란, 다리를 무릎에서 뒤쪽으로 굽히는 기능을 하는 것으로, 관절낭 (關節囊)은 대퇴골(20) 하단의 가장자리에서 시작되어 경골(10) 상단의 가장자리에 붙어 있다.

그 밖에 내측 측부인대(60) 및 외측 측부인대(70), 관절강 안에 있는 슬십자인대(膝十字靭帶)를 비롯하여 많은 인대에 의하여 뼈의 결합이 강화됨과 동시에 운동방향과 범위가 제한한다.

이러한 전방 십자인대(40)는, 무릎 내에 있는 4개의 인대 중 하나로 무릎의 중앙 앞쪽에 위치하고 있다.

이 전방 십자인대(40)는 무릎안정에 90% 이상의 중요한 역할을 하는데, 대퇴골(20)과 경골(10)을 이어줘 무릎이 앞뒤로 흔들리지 않도록 해주며 무릎 관절의 안정성을 유지시켜주는 역할을 한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 재건하기 위해 경골과 대퇴골에 터널을 만드는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

도 5를 참고하면, 먼저 관절 내시경을 경골(10)과 대퇴골(20) 사이의 관절강 내에 삽입하여 손상된 전방 십자인대(40) 또는 후방 십자인대(50)를 제거한다.

그 다음, 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(100)의 부착 장소를 측정하는데, 공지의 의료용 기계를 이용하여 상기 아라미드 인공 인대(100)의 부착 장소를 정확히 측정한다.

그 다음, 의료용 드릴을 이용하여 경골(10)을 관통하는 제1 경골 터널(10a)을 드릴링하고, 대퇴골(20)에는 일측이 막힌 제1 대퇴골 터널(20a)을 드릴링한다.

여기서, 후방 십자인대(50)를 재건할 경우, 마찬가지로 의료용 드릴을 이용하여 경골(10)을 관통하는 제2 경골 터널(10b)을 드릴링하고, 대퇴골(20)에는 일측이 막힌 제2 대퇴골 터널(20b)을 드릴링한다.

이하, 전방 십자인대(40)를 재건하는 방법과 후방 십자인대(50)를 재건하는 방법은 거의 동일하므로, 하기에서는 전방 십자인대(40)를 재건하는 과정만 설명하기로 하고, 후방 십자인대(50)를 재건하는 방법은 생략하기로 한다.

이어서, 제1 경골 터널(10a)과 제1 대퇴골 터널(20a)이 서로 수평이 되도록 드릴링하는 것이 바람직하며, 제1 대퇴골 터널(20a)의 깊이가 너무 깊지 않게 또는 너무 얕지 않도록 만들어야 한다.

즉, 시술자인 의사가 환자의 무릎 상태, 몸무게, 나이, 성별 등을 고려하여 터널의 깊이를 적절히 조정하는 것이다.

여기서, 제1 대퇴골 터널(20a)의 깊이를 측정하는 공지의 의료용 기계를 이용하여 정확히 제1 대퇴골 터널(20a)의 깊이를 측정하면서 드릴링하는 것이 바람직하다.

이후, 제1 대퇴골 터널(20a)에 대퇴골(20)의 외측으로 관통되는 작은 구멍을 의료용 드릴을 이용하여 뚫는다.

이때, 이 작은 구멍은 상기 제1 대퇴골 터널(20a)의 구경(口徑)보다 작은 구경인 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 터널에 배치하는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

도 6을 참고하면, 이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 아라미드 인공 인대(100)의 일측을 의료용 와이어에 고정한다.

그리고, 상기 의료용 와이어를 제1 경골 터널(10a)을 관통하여 제1 대퇴골 터널(20a)을 거쳐, 제1 대퇴골 터널(20a)에 뚫린 작은 구멍을 통해 대퇴골(20)의 외측으로 빼낸다.

이때 상기 아라미드 인공 인대(100)의 일측이 제1 대퇴골 터널(20a)의 내벽에 맞닿도록 상기 의료용 와이어를 잡아당긴다.

그러면, 상기 아라미드 인공 인대(100)는 제1 경골 터널(10a)과 제1 대퇴골 터널(20a)에 배치된다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 터널에 고정하는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

도 7을 참고하면, 이어서, 제1 대퇴골 터널(20a)에 배치된 상기 아라미드 인공 인대(100)를 의료용 나사(83)를 이용하여 고정한다.

이때, 슬관절 외측을 약간 절개하고, 이 부위를 통해 대퇴골(20)과 제1 대퇴골 터널(20a)에 배치된 상기 아라미드 인공 인대(100)의 사이에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 관절강 내로 공지의 의료용 드라이버를 삽입한다.

그 다음, 삽입된 상기 의료용 드라이버를 이용하여 의료용 나사(83)를 조여 상기 아라미드 인공 인대(100)를 제1 대퇴골 터널(20a) 내에 완전히 고정시킨다.

그 다음, 제1 경골 터널(10a)의 입구방향으로 상기 아라미드 인공 인대(100)의 일측을 잡아당겨, 상기 아라미드 인공 인대(100)의 장력을 적절히 조절한다.

이때, 보통 환자의 무릎이 90도가 되게 놓은 후, 상기 아라미드 인공 인대(100)의 장력을 적절히 조절한다.

그 다음, 상기 장력을 유지한 상태에서 경골(10)과 제1 경골 터널(10a)에 배치된 상기 아라미드 인공 인대(100)의 사이에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 상기 의료용 드라이버를 이용하여 의료용 나사(83)를 조인다.

그러면, 상기 아라미드 인공 인대(100)는 제1 경골 터널(10a) 및 제1 대퇴골(20) 내에 완전히 고정된다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대를 이용하여 전방 십자인대를 재건하는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

도 8을 참고하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(200)를 이용하여 전방 십자인대를 재건하는 과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 관절 내시경을 경골(10)과 대퇴골(20) 사이의 관절강 내에 삽입하여 손상된 전방 십자인대(40)를 제거한다.

그 다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(200)의 부착 장소를 측정하는데, 공지의 의료용 기계를 이용하여 상기 아라미드 인공 인대(200)의 부착 장소를 정확히 측정한다.

그 다음, 의료용 드릴을 이용하여 경골(10)을 관통하는 제1 경골 터널(10a) 을 드릴링하고, 대퇴골(20)에도 마찬가지로 대퇴골(20)을 관통하는 제1 대퇴골 터널(20a)을 드릴링한다.

이어서, 제1 실시예와 마찬가지로 제1 경골 터널(10a)과 제1 대퇴골 터널(20a)이 서로 수평이 되도록 드릴링하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 아라미드 인공 인대(200)의 일측을 의료용 와이어에 고정하는데, 고리부(210)와 의료용 와이어를 연결한다.

그리고, 상기 의료용 와이어를 제1 경골 터널(10a)을 관통하여 제1 대퇴골 터널(20a)을 통해 대퇴골(20)의 외측으로 빼낸다.

이때, 상기 아라미드 인공 인대(200)의 양측에 형성된 고리부(210)가 제1 경골 터널(10a) 및 제1 대퇴골 터널(20a)의 외측으로 약간 나오도록 배치한다.

이어서, 대퇴골(20)의 외측으로 약간 삐져나온 고리부(210)의 나사 홀(211)에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 공지의 의료용 드라이버를 이용하여 고리부(210)를 대퇴골(20)에 고정시킨다.

그 다음, 제1 경골 터널(10a)의 입구방향으로 상기 아라미드 인공 인대(200)의 일측을 잡아당겨, 상기 아라미드 인공 인대(200)의 장력을 적절히 조절한다.

이때, 마찬가지로 환자의 무릎이 90도가 되게 놓은 후, 상기 아라미드 인공 인대(200)의 장력을 적절히 조절한다.

그 다음, 상기 장력을 유지한 상태에서 경골(10)의 외측으로 삐져나온 고리부(210)의 나사 홀(211)에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 공지의 의료용 드라이버를 이용하여 고리부(210)를 경골(10)에 고정시킨다.

그러면 상기 아라미드 인공 인대(200)는 제1 경골 터널(10a) 및 제1 대퇴골 터널(20a) 내에 완전히 고정된다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 버튼형 나사를 이용하여 재건하는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

도 9를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(100)를 버튼형 나사(86)를 이용하여 전방 십자인대(40)를 재건하는 과정을 설명하기로 한다.

그 다음, 의료용 드릴을 이용하여 경골(10)을 관통하는 제1 경골 터널(10a)을 드릴링하고, 대퇴골(20)에도 마찬가지로 대퇴골(20)을 관통하는 제1 대퇴골 터널(20a)을 드릴링한다.

여기서, 제1 경골 터널(10a)과 제1 대퇴골 터널(20a)이 서로 수평이 되도록 드릴링하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 아라미드 인공 인대(100)를 반으로 접은 후, 중심부에 의료용 와이어에 고정한 후, 상기 의료용 와이어를 제1 경골 터널(10a)을 관통하여 제1 대퇴골 터널(20a)을 통해 대퇴골(20)의 외측으로 빼낸다.

이렇게 하면, 상기 아라미드 인공 인대(100)는 2가닥이 되는데, 이럴 경우에는 1가닥보다 조금 얇은 것이 바람직하다.

즉, 환자의 체중, 나이, 성별 등을 고려하여 상기 아라미드 인공 인대(100)의 굵기가 선택된다.

그 다음, 상기 아라미드 인공 인대(100)의 접힌 부분에 버튼형 나사(86)의 일측에 형성된 걸이부(861)에 건다.

상기 걸이부(861)의 타측에 형성된 볼트 끼움부(862)에 와셔(85)와 의료용 볼트(83)를 각각 체결한 후, 의료용 볼트(83)를 조여 상기 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(100)의 일측을 대퇴골(20)에 고정한다.

여기서, 버튼형 나사(86)는 도면에 도시된 바와 같이 슬관절 인대 재건용으로 널리 쓰이는 버튼형 나사(86)이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 마찬가지로 환자의 무릎이 90도가 되게 놓은 후, 상기 아라미드 인공 인대(100)의 장력을 적절히 조절한다.

그 다음, 상기 장력을 유지한 상태에서 경골(10)의 제1 경골 터널(10a)에 배치된 상기 아라미드 인공 인대(100)의 사이에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 상기 의료용 드라이버를 이용하여 의료용 나사(83)를 조인다. 그러면 상기 아라미드 인공 인대(100)는 제1 경골 터널(10a) 및 제1 대퇴골(20) 내에 완전히 고정된다.

도 10은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 이용하여 슬관절의 내측 측부 및 외측 측부의 인대를 재건하는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

도 10을 참조하여 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(100, 200)를 이용하여 슬관절의 내측 측부 또는 외측 측부의 인대(60, 70)를 재건하는 과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 관절 내시경을 관절강 내에 삽입하여 손상된 내측 측부 또는 외측 측부의 인대(60, 70)를 제거한다.

그 다음, 재건할 아라미드 인공 인대(100, 200)의 부착 장소(위치)를 측정하는데, 공지의 의료용 기계를 이용하여 상기 아라미드 인공 인대(100, 200)의 부착 장소를 정확히 측정한 후, 제거된 외측 측부인대(70) 또는 내측 측부인대(60)가 있던 위치에 상기 아라미드 인공 인대(100, 200)를 배치한다.

여기서, 내측 측부인대(60)를 대신하여 재건할 인대로 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(100)를 사용하는 것으로 설명하고, 외측 측부인대(70)를 대신하여 재건할 인대로 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(200)를 사용하는 것으로 설명하기로 하지만, 이에 한정되지는 아니한다.

그 다음, 외측 측부인대(70)를 재건할 경우, 아라미드 인공 인대(100)를 재 건할 부위에 배치한 후, 배치된 아라미드 인공 인대(100)의 일측을 스테플 와셔(88)가 끼워진 의료용 스테플(87)을 이용하여 대퇴골(20)에 고정한다.

그 다음, 비골(30) 쪽으로 아라미드 인공 인대(100)의 일측을 잡아당겨, 상기 아라미드 인공 인대(100)의 장력을 적절히 조절한다.

그 다음, 상기 장력을 유지한 상태에서 배치된 아라미드 인공 인대(100)의 일측을 스테플 와셔(88)가 끼워진 의료용 스테플(87)를 이용하여 비골(30)에 고정한다.

여기서, 의료용 스테플(87) 대신 의료용 나사(83)를 이용하여 아라미드 인공 인대(100)를 대퇴골(20) 및 비골(30)에 고정할 수도 있다.

한편, 내측 측부인대(60)를 재건할 경우, 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(200)를 재건할 부위에 배치한 후, 배치된 아라미드 인공 인대(200)의 일측의 고리부(210)에 형성된 나사 홀(211)에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 의료용 드라이버를 이용하여 아라미드 인공 인대(200)를 대퇴골(20)에 고정한다.

그 다음, 경골(10) 쪽으로 아라미드 인공 인대(200)의 일측을 잡아당겨, 상기 아라미드 인공 인대(200)의 장력을 적절히 조절한다.

그 다음, 상기 장력을 유지한 상태에서 배치된 아라미드 인공 인대(200)의 일측의 고리부(210)에 형성된 나사 홀(211)에 의료용 나사(83)를 배치한 후, 의료용 드라이버를 이용하여 아라미드 인공 인대(200)를 경골(10)에 고정한다.

여기서, 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대(200)를 이용할 경우에는, 고 리부(210)가 형성되어 있기 때문에 의료용 스테플(87) 보다 의료용 나사(83)를 사용하는 것이 바람직하며, 이럴 경우 고정력이 높은 장점이 있다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대에 코팅된 나노 차폐막의 표면을 확대한 참고도

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대의 사시도

도 4는 슬관절의 해부학적 구조를 개략적으로 도시한 참고도면

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 재건하기 위해 경골과 대퇴골에 터널을 만드는 과정을 설명하기 위한 참고도면

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 터널에 배치하는 과정을 설명하기 위한 참고도면

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 터널에 고정하는 과정을 설명하기 위한 참고도면

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대를 이용하여 전방 십자인대를 재건하는 과정을 설명하기 위한 참고도면

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 버튼형 나사를 이용하여 재건하는 과정을 설명하기 위한 참고도면

도 10은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 아라미드 인공 인대를 이용하여 슬관절의 내측 측부 또는 외측 측부의 인대를 재건하는 과정을 설명하기 위한 참고도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100, 200 : 본 발명에 따른 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대

110: 제1 실 120: 제2 실

210: 고리부 211: 나사홀

Claims

가요성을 갖는 다수개의 파라형 아라미드 섬유로 이루어진 실로 직조되는 것을 특징으로 하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대.
제1항에 있어서, 상기 다수개의 실은,

가로방향으로 각각 배치되는 다수개의 제1 실; 및

상기 배치된 제1 실들 사이에 직각으로 연속적으로 교차되어 직조되는 제 2실; 을 포함하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대.
제2항에 있어서,

상기 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대는, 어느 일측 또는 양측에 의료용 나사가 삽입되는 나사 홀이 형성된 고리부; 를 더 포함하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대.
제2항에 있어서, 상기 제1 실 및 제2 실은,

고분자 나노 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대.
제4항에 있어서, 상기 고분자 나노 코팅은,

키토산, 실크피브로인, 폴리락트산류 및 수산화 인회석 중 어느 하나의 입자를 이용하여 불규칙한 배열의 형태의 나노 차폐막이 형성되도록 나노 코팅하는 것을 특징으로 하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대.
제5항에 있어서, 상기 나노 차폐막은,

펩타이드를 통해 표면이 개질 된 것을 특징으로 하는 슬관절 인대 재건용 아라미드 인공 인대.
전방 십자인대 및 후방 십자인대를 재건하는 방법에 있어서,

(A) 관절 내시경을 경골과 대퇴골 사이의 관절강 내에 삽입하여 손상된 전방 십자인대 또는 후방 십자인대를 제거하는 단계;

(B) 아라미드 인공 인대의 부착 장소를 측정하는 단계;

(C) 전방 십자인대 또는 후방 십자인대가 배치될 터널을 경골과 대퇴골에 만드는 단계;

(D) 상기 아라미드 인공 인대를 경골에 만들어진 터널을 관통하여 대퇴골에 만들어진 터널에 배치한 후, 상기 대퇴골에 만들어진 터널에 배치된 상기 아라미드 인공 인대를 의료용 나사를 이용하여 고정하는 단계;

(E) 경골에 만들어진 터널의 외측으로 상기 아라미드 인공 인대를 잡아당겨 장력을 조정하는 단계; 및

(F) 상기 아라미드 인공 인대의 장력을 유지한 상태에서 상기 아라미드 인공 인대를 의료용 나사를 이용하여 상기 경골에 고정하는 단계; 를 포함하는 아라미드 인공 인대를 이용한 슬관절 인대 재건 방법.
전방 십자인대 및 후방 십자인대를 재건하는 방법에 있어서,

(G) 상기 아라미드 인공 인대의 양측에 형성된 고리부가 상기 경골 및 대퇴골에 만들어진 터널의 외측으로 나오도록 배치하는 단계;

(H) 상기 고리부를 의료용 나사를 이용하여 상기 대퇴골에 고정한 후, 고정된 상기 아라미드 인공 인대의 타측을 잡아당겨 장력을 조정하는 단계; 및

(I) 상기 경골의 외측 표면에 상기 아라미드 인공 인대의 고리부를 의료용 나사를 이용하여 고정하는 단계; 를 더 포함하는 아라미드 인공 인대를 이용한 슬관절 인대 재건 방법.
외측 측부 및 내측 측부인대를 재건하는 방법에 있어서,

(a) 관절 내시경을 경골과 대퇴골 사이의 관절강 내에 삽입하여 손상된 외측방 인대 또는 내측방 인대를 제거하는 단계;

(b) 상기 (a) 단계를 통해 제거된 외측방 인대 또는 내측방 인대가 있던 위치에 아라미드 인공 인대를 배치하는 단계;

(c) 상기 (b) 단계를 통해 배치된 상기 아라미드 인공 인대의 일측을 의료용 나사를 이용하여 대퇴골에 고정하는 단계;

(d) 상기 아라미드 인공 인대의 타측을 잡아당겨 장력을 조정하는 단계; 및

(e) 상기 아라미드 인공 인대의 타측을 의료용 나사를 이용하여 고정하되, 외측 측부에 고정될 상기 아라미드 인공 인대는 비골에 고정하고, 내측 측부에 고정될 상기 아라미드 인공 인대는 경골에 고정하는 단계; 를 포함하는 아라미드 인공 인대를 이용한 슬관절 인대 재건 방법.