KR20120109990A - Ｆａｉ 수술용 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20120109990A
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필립 프레드릭
케빈 벨류
로렌 재스퍼
제임스 게이트우드
루크 깁슨
존 엘 마소니스
마이클 쿠퍼
데이비드 씨. 켈맨
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스미스 앤드 네퓨, 인크.
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Abstract

골반뼈 내의 비구를 위한 부분 가장자리 임플란트는 리지, 지지면, 고정면을 포함한다. 리지는 관절와순을 대체하도록 배향되어 있다. 지지면은 비구의 관절 표면과 정렬하도록 구성된다. 지지면은 리지로부터 비구의 정점을 향하여 연장한다. 고정면은 골반뼈의 준비된 뼈 표면에 임플란트를 고정하도록 구성된다.

Description

ＦＡＩ 수술용 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR FAI SURGERIES}
상호 관련 출원
본 출원은 2009년 2월 24일자로 제출된 미국 가출원 제61/155,060호의 이점을 주장한다. 이 출원의 개시내용은 그 전체가 참조로 병합된다.
본 발명은 대체로 고관절 수술에 관한 것이고, 특히 대퇴골 비구 충돌(Femoral Acetabular Impingement; FAI)을 치료하기 위한 수술 방법, 도구 및 임플란트에 관한 것이다.
대퇴골 비구의 충돌 또는 FAI는 대퇴골두(femoral head) 및 비구가 비정상적으로 마찰을 일으켜서, 고관절(hip joint)에 손상을 일으키는 고관절의 상태이다. 손상은 대퇴골두 또는 비구의 관절 연골에 혹은 비구의 가장자리 둘레 또는 가장자리의 관절와순 연골(labral cartilage)에 일어날 수 있다.
구체적으로, FAI는 두 개의 형태들, 즉 캠(cam) 또는 핀서(pincer) 중 하나를 취할 수 있다. 두 개의 형태들 사이의 차이는 손상의 원인이 되는 고관절의 비정상성에 의해 결정된다. FAI의 캠 형태는 대퇴골두 및 대퇴 경부 관계가 비구면이거나 완전히 둥글지 않은 경우에 일어난다. 둥근 형태가 완전하지 않음으로 인해, 헤드와 소켓 사이에 비정상적 접촉이 발생한다. 핀서 형태는 비구가 대퇴골두를 지나치게 덮고 있는 경우에 일어난다. 이러한 지나친 덮음 상태는 전형적으로 비구의 전방 상단부의 가장자리를 따라 존재하며 소켓의 가장자리와 전방의 대퇴골두-대퇴경부 사이에서 관절와순 연골이 "죄이는(pinched)" 결과를 초래한다. 대부분은, 캠 및 핀서 형태들이 함께 존재한다(이에 따라 FAI의 복합 형태를 발생시킨다).
FAI의 치료는 수술적 요법에 의해 달성될 수 있다. 관절경 검사로, 고관절은 고관절에 접근하여 두 개 내지 네 개의 1cm 절개들을 통해 발견되는 손상을 치료하기 위해 살펴볼 수 있다. 흔히, 관절와순 손상, 손상된 연골, 및 구상 관절(ball and socket) 사이의 마찰과 같은 FAI의 모든 구성요소들이 관절경을 통해 치료될 수 있다. 교정(repair)은 창상 세정(debridement), 미세파손 기술(microfracture techniques), 관절와순 교정(labral repair), 및 골질 감압(bony decompression)을 포함할 수 있다. 관리(care)는 뼈 형성술(osteoplasty) 과정 동안 고관절의 혈액 공급에 대한 손상을 회피하도록 취해져야 한다.
개방 수술 기술은 절개[대략 15.24cm(6인치) 내지 25.4cm(10인치)]를 통해 고관절 탈구(hip dislocation)를 필요로 한다. 상부 대퇴골 절골술은 모든 관절 부분들을 노출시키는 소켓으로부터 대퇴골두의 탈구를 허용한다. 이러한 노출은 고관절으로의 혈액 공급을 보호하면서 구상 관절 사이의 비정상적 접촉 및 관절와순 파열의 치료를 허용한다. 이들 양쪽의 치료 형태들에서, 뼈 제거 및 교정은 FAI를 해결하도록 채용된다.
위의 관점에서 본 발명이 개발되었다. 본 발명의 일 실시예에서, 골반뼈 내의 비구를 위한 부분 가장자리 임플란트는 리지(ridge), 지지면, 고정면을 포함한다. 리지는 관절와순을 대체하도록 배향되어 있다. 지지면은 비구의 관절 표면과 정렬하도록 구성된다. 지지면은 리지로부터 비구의 정점을 향하여 연장한다. 고정면은 골반뼈의 준비된 뼈 표면에 임플란트를 고정하도록 구성된다.
본 발명의 다른 태양에서, 고정면은 비구의 관절 표면에 대체로 직교한다.
본 발명의 다른 태양에서, 비구의 정점은 비구의 가장자리에 의해 한정된 평면을 향하여 연장하는 중앙 축선을 갖고, 고정 부분으로부터 리지까지 연장하는 가장자리부를 더 포함하며, 가장자리부는 리지를 배향하고 있다.
다른 실시예는 제1 유연성 재료 및 제2 강성재료로 이루어진 임플란트를 제공한다.
다른 실시예에서, 임플란트의 리지는 제1 유연성 재료로 이루어진다.
다른 실시예에서, 고정면은 제1 유연성 재료로 이루어진다.
다른 실시예는 지지면으로부터 대체로 직교하여 연장하는 삽입부와 임플란트의 가장자리부로부터 연장하는 고정 플랜지를 포함한다. 삽입부 및 플랜지 부분은 플랜지와 삽입부가 비구로부터 멀리 연장할 때 서로를 향하여 모인다.
다른 실시예에서, 비구의 정점은 비구의 가장자리에 의해 한정된 평면을 향하여 연장하는 중앙 축선을 갖고, 임플란트는 지지부와 가장자리부 사이에서 위치된 전이부를 더 포함하며, 전이부는 비구의 중앙 축선을 향하여 가장자리부를 연장시킨다.
다른 실시예에서, 임플란트는 비구의 가장자리 상으로 감겨진다.
다른 실시예는 골반뼈 내로 연장하는 지주(post)인 고정면을 제공한다.
다른 실시예에서, 임플란트는 봉합선(sutures)으로 뼈에 고정된다.
본 발명의 다른 태양은 비구로부터 대퇴골을 이격시키기 위해 스페이서(spacer)를 제공한다. 스페이서는 스푼(spoon) 및 플리넘(plenum)을 포함한다. 스푼 부분은 대퇴골두 둘레를 감싸도록 구성된다. 플리넘은 스푼에 부착되고 스푼을 팽창시키도록 구성된다. 스푼은 팽창시에 대퇴골로부터 비구를 분리시킨다.
다른 실시예에서, 스푼은 대퇴골두인대(ligamentum teres) 둘레로 연장하도록 구성된 절취부를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 스페이서는 스푼이 고관절 내로 가압될 수 있도록 스푼을 통해 연장하는 강성 부분을 더 포함한다.
다른 실시예는 스푼의 외주 둘레로 연장하도록 강성 부분을 제공한다.
본 발명의 다른 태양은 비구의 가장자리의 일부분을 절취하기 위해 절단 안내부를 제공한다. 안내부는 대체로 직사각형 평면 부재와 축선을 포함한다. 대체로 직사각형 평면 부재는 중앙 부분에서 개구를 갖는다. 개구의 에지들은 절단 표면을 형성한다. 개구는 폭 및 높이를 갖는다. 축선은 평면 부재를 가로질러 연장한다. 축선은 평면 부재가 절첩될 수 있는 절첩 라인을 형성하여, 평면 부재가 비구 가장자리 위로 절첩될 때, 개구의 에지가 림 위로 연장하고 개구의 높이에 의해 한정된 깊이까지 뼈를 제거하기 위해서 절단 부재를 지향시키도록 구성된다.
다른 실시예에서, 개구의 폭은 임플란트의 폭으로 설정되어 있다.
다른 실시예에서, 절첩 선은 절곡되어 있다.
다른 실시예는 비구의 반경에 대하여 절곡되어 있는 절곡된 절첩 선을 제공한다.
본 발명의 추가 특징들, 태양들 및 이점들뿐만 아니라 본 발명의 여러 가지의 실시예들의 구조 및 작동이 수반하는 도면들을 참조하여 아래에서 상세하게 기술된다.
명세서의 일부분에 병합되고 명세서의 일부분을 형성하며 본 발명의 실시예들 및 기재들을 함께 설명하는 수반하는 도면들은 본 발명의 원리를 설명하도록 돕는다.
도 1은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 실시예의 도면이다.
도 2는 도 1의 실시예의 다른 도면이다.
도 3은 도 1의 실시예의 다른 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 실시예와 유사한 비구 임플란트의 실시예들의 도면들이다.
도 5a 및 도 5b는 비구 상에서의 도 1의 임플란트의 도면들이다.
도 6은 도 5의 임플란트 및 비구의 절취도이다.
도 7a는 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 7b 및 도 7c는 비구에 부착된 도 7a의 실시예의 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면들이다.
도 9a는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 9b는 도 9a의 비구 및 임플란트의 분해도이다.
도 10a는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 10b는 도 10a의 비구 및 임플란트의 분해도이다.
도 11은 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 12는 도 11의 비구 및 임플란트의 분해도이다.
도 13은 캠 형태 FAI에 의한 피해 영역을 도시하는 대퇴골(femur)의 도면이다.
도 14a 내지 도 14d는 대퇴골 상의 FAI를 치료하기 위한 대퇴골 임플란트의 실시예들의 도면들이다.
도 15는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 16은 도 15의 실시예의 절취도이다.
도 17은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 18은 봉합선을 나타낸 도 17의 실시예의 도면이다.
도 19는 비구에 부착된 봉합선을 나타낸 도 17의 실시예의 도면이다.
도 20은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 21은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 22는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 23은 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 24는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 25는 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다.
도 26은 이식 및 고정 나사들을 위한 적절한 형상으로 절곡된 도 25의 임플란트의 분해도이다.
도 27은 도 26의 임플란트 및 나사의 절취도이다.
도 28은 비구 임플란트 및 고정 나사들의 실시예의 분해도이다.
도 29는 임플란트를 갖는 비구의 도면이다.
도 30a는 도 29에 도시된 바와 같이 이식될 수 있는 임플란트의 실시예의 도면이다.
도 30b는 도 29에서 도시된 바와 같이 이식될 수 있는 임플란트의 실시예의 다른 도면이다.
도 30c는 도 29에서 도시된 바와 같이 이식될 수 있는 임플란트의 실시예의 다른 도면이다.
도 31은 비구 임플란트를 위한 안내 표시기의 도면이다.
도 32는 도 31의 안내 표시기의 다른 도면이다.
도 33은 비구의 표면 상에 위치된 도 31의 안내 표시기의 도면이다.
도 34는 뼈 절단 안내부의 도면이다.
도 35는 비구 상에 수용되도록 적절한 방향으로 절첩된 도 34의 뼈 절단 안내부 및 커터의 도면이다.
도 36은 비구 내에 배향된 측정 기구의 도면이다.
도 37은 비구 내에 배향된 도 36의 측정 기구의 다른 도면이다.
도 38은 측정 기구의 다른 실시예의 도면이다.
도 39는 비구로부터 대퇴골을 분리하기 위한 스페이서 기구의 도면이다.
도 40은 대퇴골두인대(ligamentum teres) 둘레의 고관절 내로 삽입된 도 39의 스페이서 기구의 부분 도면이다.
도 41은 장골능(iliac crest)으로부터 관절와순 또는 비구 결함부까지의 통로를 도시하는 비구의 도면이다.
도 42는 장골능으로부터 관절와순 또는 비구 결함부까지의 통로를 도시하는 도 41의 비구의 다른 도면이다.
도 43a 내지 도 43f는 도 41 및 도 42에서 도시된 통로 내로 삽입하는 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면들이다.
도 44는 다양한 반경들을 갖는 비구 임플란트의 복수의 뼈 정합 표면들의 도면이다.
같은 참조 부호들은 같은 요소들을 지칭하는 첨부된 도면들을 참조하면, 도 1은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(10)의 실시예의 도면이다. 임플란트(10)는 삽입부(12), 플랜지부(14), 리지(15), 가장자리부(16), 가장자리 절곡부(17), 지지면(18) 및 가장자리 지지 전이부(19)를 갖는다. 이 실시예의 추가적인 도면들에 대하여, 도 2는 도 1의 실시예의 다른 도면이고, 도 3은 도 1의 실시예의 또 다른 도면이다. 도 3에서, 플랜지부(14) 상에 장착 구멍(11)이 위치설정된다. 삽입부(12)는 비구의 지지면에 대체로 직교하여 비구 내로 삽입하도록 구성될 수 있다. 지지면(19)은 비구의 지지면과 대체로 동일한 높이에 있을 수 있다. 가장자리 지지 전이부(19)는 일반적으로 가장자리부(16) 내로 지지면(19)을 전이시키는 지지면(19)의 절곡부일 수 있다. 가장자리부(16)는 지지면(19)으로부터 비구의 중앙 축선을 향하여 안쪽으로 연장한다. 제거된 표면이 손상되어 제거할 필요가 있지만, 이러한 가장자리부(16)는 (제거된 표면의 기능이었던) 대퇴골두를 포획하는 것을 돕도록 사용될 수 있다. 따라서, 임플란트는 손상된 조직, 뼈 또는 연골로부터 발생한 부정적인 병리학적 반응을 일으키지 않고 제거된 손상 표면의 기능을 회복시킬 수 있다.
가장자리부(16)는 [플랜지부(14)를 통해] 임플란트(10)의 지지면 측면으로부터 고정 측면까지 가장자리부(16)를 전이시키는 리지를 갖는다. 플랜지부(14)는 (이 실시예에서 도시된 바와 같은) 나사 구멍(11)들을 통해 나사들 또는 핀들에 의해 혹은 다른 실시예들에 대하여 거론된 다른 수단에 의해 비구에 고정될 수 있다. 임플란트(10)의 가장자리 절곡부(17)는 비구에 맞도록 크기설정된다. 따라서, 다른 비구들의 다양한 직경들이 임플란트의 다양한 가장자리 절곡부(17)들을 필요로 할 수 있다. 추가적으로, 손상된 영역의 크기에 따라, 임플란트(10)의 두께, 임플란트(10)의 폭 및 가장자리부(16)의 깊이는 환자의 특정한 인체에 맞도록 변화될 수 있다.
실시예들은 대체로 몇몇 공통의 특징부들, 즉 지지부, 관절와순을 대체하기 위한 가장자리부 및 고정부를 공유한다. 본 명세서에 기술된 바와 다른 변형들이 기술되고 이어서 결합된 바와 같은 이들 특징들을 제공함으로써 원하는 임플란트 실시예를 달성할 수 있다는 것을 본 개시내용의 범위 내에서 고려되어 진다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 실시예와 유사한 비구 임플란트(10)의 실시예들의 도면들이다. 이들 실시예들은 임플란트(10)의 다른 영역들을 위해 사용되는 다른 재료를 허용한다. 제1 강성 재료부(20)(예를 들어, 금속, 다공성 재료 또는 PEEK)는 지지면의 부분들을 위해 사용될 수 있는 반면에, 더 큰 가요성의 유연성 재료부(22)(예를 들어, 폴리우레탄)는 플랜지들 및 뼈 인터페이스 표면들을 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시예들은 임플란트(10)의 기능을 수행할 필요가 있는 구조를 제공할 수 있는 반면에, 임플란트와 비구 사이에서의 더 부합하는 접촉을 허용한다. 다른 하나의 형태에 관련한 한 형태의 재료의 양은 특정한 관절의 역학에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 4b에서, 임플란트의 대부분은 강성 재료(20)로부터 이루어진다. 이러한 실시예에서, 동역학이 도 4e에서 도시된 것과 같은 임플란트보다 임플란트를 가로질러 더 큰 하중을 생성할 수 있으며, 여기서 단지 가장자리부는 강성 재료(20)로 이루어진다. 가해진 하중들 사이의 연속체, 임플란트 강성, 및 부합성은 임플란트가 (도 4a에서 도시된) 강성 재료(20)로부터 혹은 (도 4f에서 도시된 바와 같은) 전체적으로 더 큰 유연성 재료로 이루어질 수 있도록 임플란트(10)의 재료 조성에 모두 기여할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 골반뼈(1000)의 비구(1002) 내의 비구 가장자리부(1004) 상에서 도 1의 임플란트(10)의 도면들이다. 이미 기술된 바와 같이, 임플란트(10)는 비구(1004)의 가장자리를 넘어서 연장한다. 임플란트(10)의 가장자리부(16)는 비구의 중앙 축선을 향하여 대체로 연장하도록 (또는 적어도 더 많은 비구의 구면 특징부들을 계속 연장하지 않도록) 위치설정된다. 이 실시예에서 도시된 바와 같이, 임플란트(10)의 플랜지부를 통해 연장하는 나사 구멍은 존재하지 않는다. 필요하다면, 고정 수단이 임플란트(10) 상의 뼈 함입 표면 또는 다른 기계적 수단을 통해 달성될 수 있다.
도 6은 도 5의 임플란트 및 비구의 절취도이다. 임플란트(10)는 기계적 억지끼워 맞춤에 의해 비구에 고정된다. 부분들(12 및 14)은 골반뼈 내에서 서로를 향하여 모인다. 따라서, 임플란트가 뼈 상에 설치되면, 임플란트는 삽입부(12)와 플랜지(14) 사이에서 모이는 표면이 뼈와 맞물리게 되어 이동되지 않을 것이다. 이러한 억지끼워 맞춤은 비구(1002) 안쪽으로부터 가장자리를 넘어 임플란트(10)를 회전시키면서 달성될 수 있다. 이러한 방법은 뼈를 먼저 맞물리게 하기 위해서 삽입부(12)가 필요하고 이어서 뼈의 상단 위로 플랜지(14)를 감는다.
도 7a는 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다. 이러한 이형-재료 임플란트(30)는 더 큰 강성 부분(20) 및 더 큰 가요성 부분(22)을 또한 갖는다. 그러나, 더 큰 강성부는 임플란트(30)의 고정부를 포함하고, 고정부는 이러한 예에서 삽입부(32) 및 플랜지부(34)이다. 이어서, 임플란트(30)는 비구의 가장자리 둘레를 둘러쌀 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서 도시된 바와 같이, 도 7b 및 도 7c는 비구(1000)에 부착된 도 7a의 실시예의 도면들이다. 삽입부(32)는 비구의 준비된 리세스부(1006) 내로 설치될 수 있다. 가요성부(22)는 가장자리부 둘레로 감길 수 있고 [예를 들어, 장착 구멍(31)을 통해] 비구(1000)에 고정될 수 있다. 더 큰 가요성 지지부(38) 및 가장자리부(36)는 비구의 본래 지지면과 정렬하여 임플란트(30)의 지지면(38)을 유지하도록 적절한 깊이로 조정하도록 위치설정될 수 있고 또한 임플란트(30)와 대체되는 포획 형상들을 제공하도록 적절하게 배향되도록 가장자리부(36)의 리지(35)를 위치설정할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 비구(1002) 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(40)의 다른 실시예의 도면들이다. 이러한 실시예는 뼈 내로 가압 끼워맞춤할 수 있는 [옥시니움(Oxinium)과 같은] 경질 지지 재료일 수 있다. 이러한 실시예는 매우 정밀한 뼈 프레퍼레이션(bone preparation)와 비구(1002)의 본래 특성을 고려한 프레퍼레이션의 형상을 위한 특정하게 크기설정된 정합을 필요로 할 수 있다. 임플란트(40)의 지지면(48)은 전체 임플란트(40)가 강성 재료일 때에만 강성 베어링일 수 있다. 이러한 임플란트를 수용하기 위한 뼈는, 뼈의 다른 부분들이 다른 뼈 부분들의 초기 프레퍼레이션에 기초하여 준비될 수 있는 더 많은 끼워맞춤 과정 대신에, 프레퍼레이션이 한번에 생성될 수 있도록 임플란트(40)의 뼈 인터페이스 표면에 대해 원하는 형상을 갖는 도구에 의해 준비될 수 있다. 임플란트(40)는 비구로부터의 임플란트(40)의 이동의 위험이 거의 없도록 일정한 압축 하중 하에 있을 수 있다.
도 9a는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(50)의 다른 실시예의 도면이다. 도 9b는 도 9a의 비구 및 임플란트(50)의 분해도이다. 장착 구멍(51)은 뼈에 임플란트(50)를 장착하도록 플랜지들(54a 및 54b) 상에 위치설정될 수 있다. 임플란트(50)의 가장자리부 상의 리지(55)는 임플란트(50)의 구속 형상을 제공한다. 지지면(58)은 비구의 본래의 지지면과 정합하도록 비구 내로 연장한다. 도 9b의 절취도에서, 뼈 프레퍼레이션 표면(1010, 1012a 및 1012b)들은 임플란트(50)를 수용하도록 준비된다.
도 10a는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(60)의 다른 실시예의 도면이다. 도 10b는 도 10a의 비구 및 임플란트(60)의 분해도이다. 장착 구멍(61)은 뼈에 임플란트(60)를 장착하도록 플랜지(64) 상에 위치설정될 수 있다. 임플란트(60)의 가장자리부 상의 리지(65)는 임플란트(60)의 구속 형상을 제공한다. 지지면(68)은 비구의 본래의 지지면과 정합하도록 비구 내로 연장한다. 도 9b의 절취도에서, 뼈 프레퍼레이션 표면(1010, 1012c)들은 임플란트(60)를 수용하도록 준비된다.
도 11은 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(70)의 다른 실시예의 도면이다. 도 12는 도 11의 비구 및 임플란트(70)의 분해도이다. 장착 구멍(71)은 뼈에 임플란트(70)를 장착하도록 임플란트(70) 상에 위치설정될 수 있다. 임플란트(70)의 가장자리부 상의 리지(75)는 임플란트(70)의 관절와순 특징부를 제공한다. 지지면(78)은 비구의 본래의 지지면과 정합하도록 비구 내로 연장한다. 도 9b의 절취도에서, 뼈 프레퍼레이션 표면(1010)들은 임플란트(70)를 수용하도록 준비된다.
도 9a 내지 도 12의 실시예에서, 뼈 프레퍼레이션은 사용시 유연성 재료 없이 임플란트 표면들과 정합한다. 따라서, 뼈 프레퍼레이션은 안내된 스탬프 또는 절단 표면들로부터 형성될 수 있고, 버어(burr) 또는 그와 같은 것을 이용하여 자유로운 수동 절단으로부터 형성되지 않는다. 준비된 표면들이 전체 임플란트의 위치를 지향할 때, 준비된 표면들은 아래에 놓인 뼈뿐만 아니라 임플란트의 지지면 특징들 및 가장자리 특징들을 고려해야만 한다.
도 13은 캠 형태 FAI에 피해 영역(2004)을 도시하는 대퇴골(2000)의 도면이다. 구형 대퇴골두(2002)는 피해 영역(2004)을 생성할 수 있다. 피해 영역을 먼저 창상세정(debridement)에 의해 치료하고 이어서 비구와의 접촉으로부터 (연속된 응력으로부터 일어날 수 있는 바와 같이) 골의 과성장(osseus overgrowth)을 제한하도록 설계된 임플란트에 의해 치료하는 것이 필수적일 수 있다. 도 14a 내지 도 14d는 대퇴골 상의 FAI를 치료하기 위한 대퇴골 임플란트(80a, 80b, 80c 및 80d)의 실시예들의 도면들이다. 장착 구멍들(81a, 81b, 81c 및 81d)은 대퇴골 상에 임플란트를 장착하도록 사용될 수 있다. 대안적으로, 임플란트 형상은 수술 이전에 대퇴골의 방사선 스캔으로부터 또는 외과수술로 몰딩될 수 있다. 임플란트는 강성 또는 가요성 재료로 이루어질 수 있고 본 명세서에서 기술된 임의의 장착 수단에 의해 장착될 수 있다.
도 15는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(90)의 다른 실시예의 도면이다. 도 16은 도 15의 실시예의 절취도이다. 임플란트(90)는 임플란트(90)의 플랜지부(94)를 관통하는 구멍(91)보다 더 큰 직경의 헤드(302)를 갖는 나사(300)가 뼈에 임플란트를 고정시킬 수 있도록 전이부(97)에서 절곡될 수 있는 가요성 재료로 이루어진다. 가장자리부(96)의 리지(95)는 관절와순을 대체한다. 지지면(98)은 대퇴골두와 접촉한다. 전이부(97)는 비구(1002)와 임플란트(90)의 지지면(98) 사이에서 지지면을 또한 전이시킨다.
뼈 프레퍼레이션은 비구의 가장자리부의 일부분을 절단한 단일 평면 표면을 포함할 수 있다. 나사(300)는 나사(300)의 샤프트(304) 상의 고정 요소(306)를 통해 뼈에 임플란트(90)를 고정시키도록 뼈 표면(1014)에 대해 플랜지(94)를 압축시킬 수 있다. 이어서, 임플란트(90)의 가장자리부(96)는 나사 헤드(302) 위의 위치로 이동될 수 있다. 가장자리부(96)는 가장자리부(96)가 플랜지(94)에 대하여 강성이 있도록 봉합선 또는 다른 고정 요소들에 의해 플랜지(94)에 또한 고정될 수 있다.
도 17은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(100)의 다른 실시예의 도면이다. (도 15의 임플란트와 유사한) 이러한 웨지 형태의 임플란트는 비구 가장자리의 단일 평면 절단부를 형성한 후에 이식될 수 있다. 도 17뿐만 아니라 도 18 및 도 19의 임플란트(100)는 봉합선 또는 와이어에 의해 비구에 고정될 수 있다. 도 18은 봉합선(310)을 나타낸 도 17의 실시예의 도면이다. 도 19는 비구(1002)에 부착된 봉합선(310)을 나타낸 도 17의 실시예의 도면이다. 봉합선(310)은 임플란트(100)를 통해 봉합선 안내부(101)를 통해 그리고 뼈 내의 봉합선 안내부(1016) 내로 연장할 수 있다. 리지(105)에서 종결되는 뼈 정합 표면(104) 및 가장자리부(106)는 지지면(108)을 따라 연장한다. 따라서, 가장자리부 내의 관절와순 대체부, 비구 내의 본래의 연골로 전이하는 지지면, 및 임플란트(100) 내의 고정 수단이 존재한다.
도 20 및 도 21은 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이다. 이전 실시예들과 유사하게, 이 실시예는 이형-재료 구조를 갖는 웨지형 설계이다. 이는 더 큰 강성부(20) 및 더 큰 가요성부(22)를 포함한다. 이전에 기술된 바와 같이, 이러한 특징들은 이식될 때 임플란트에 일정한 유연성을 줄 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 도 22는 비구 상에 이식된 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면이며, 여기서 유연성 재료(22)는 뼈 인터페이스 표면이다. 도 23 및 도 24는 임플란트의 더 큰 유연성 부분 및 더 큰 강성 부분이 임플란트의 상이한 부분들을 포함하는 이형-재료 조합부들을 유사하게 도시한다.
도 25는 FAI를 치료하기 위한 비구 임플란트(160)의 다른 실시예의 도면이다. 임플란트는 보다 강성을 갖는 재료(20) 및 보다 가요성을 갖는 재료(22)를 포함한다. 장착 수단(161)은 뼈에 임플란트를 고정시킬 수 있다. 노치(166)는 임플란트가 절곡되게 할 수 있다. 릴리프(relief)(163)는 절곡될 때 임플란트 내의 응력을 경감하도록 노치(166)에 대향하여 위치설정될 수 있다. 대향하는 표면들(168 및 169)은 임플란트가 절곡될 때 서로 접촉할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 챔퍼(chanmfer)(167)는 임플란트의 지지면을 뼈로 전이시킬 수 있다.
도 26은 이식 및 고정 나사들을 위한 적절한 형상으로 절곡된 도 25의 임플란트의 분해도이다. 도 27은 도 26의 임플란트 및 나사의 절취도이다. 임플란트는 뼈에 접촉하도록 뼈 인터페이스 표면(1024 및 1026)들을 형성할 수 있다. 나사(300)들은 비구(1002)에 임플란트(160)를 고정시키도록 장착 수단(161)을 관통할 수 있다. 리지(165)는 임플란트가 비구(1002) 상으로 절곡될 때 형성된다.
도 28은 비구 임플란트(170) 및 고정 나사들(300)의 실시예의 분해도이다. 임플란트는 더 큰 강성 재료(20) 및 더 큰 가요성 재료(22)의 이형-재료로 이루어질 수 있다. 나사(300)는 장착 구멍(171a)을 갖는 카운터성크(countersunk)(171b)일 수 있다. 리지(175)는 임플란트가 뼈에 고정될 때 관절와순을 대체할 수 있다.
도 29는 임플란트(180)를 갖는 비구(1002)의 도면이다. 임플란트(180)는 임플란트(180)의 지지면과 비구의 관절면 사이에서 챔퍼(187)를 포함할 수 있다. 임플란트는 비구의 관절면에 대체로 평행하게 주행하는 뼈 인터페이스 표면을 가질 수 있다. 서로 대체로 직교하는 두 개의 절단부들은 뼈 내에 대체로 직사각형 리세스를 형성한다. 뼈 표면 상의 하중은 [웨지 실시예 또는 레이오버(layover) 실시예에 대향하는 바와 같이] 일부 경우에서 이와 같은 임플란트 설계에 바람직할 수 있다. 일반적인 부분들은 여전히 이러한 설계, 즉, 뼈 접촉 표면, 지지면 및 관절와순을 대체하는 구속부에서 여전히 본래대로이다.
도 30a 내지 도 30c는 도 29에 도시된 바와 같이 이식될 수 있는 임플란트(180, 190 및 200)의 실시예의 도면이다. 임플란트들에서 챔퍼(187, 197 및 207)는 비구의 관절 표면 근처에서 임플란트를 해제하고, 틈새(1030a, 1030b 및 1030c)는 임플란트와 비구 사이에서 형성된다. 지지 표면(188, 198, 208)은 비구의 관절 표면과 정렬한다. 가장자리부(186, 196 및 206)는 비구의 캐비티 내로 연장하고 관절와순을 대체시키는 리지(185, 195 및 205)에서 종결한다.
도 31은 비구 임플란트를 위한 안내 표시기(400)의 도면이다. 핸들(402)은 샤프트(404)를 따라 안내부(406)로 연장한다. 안내부(406) 상의 깊이 지시자(412)는 (도 32에서 도시된) 표시(408a-408d)에 의해 반경(r1, r2, r3 및 r4)까지 임플란트의 깊이를 설정할 수 있다. 폭(w1, w2)은 표시(410)를 통해 결정될 수 있다. 필수적인 뼈 제거에 기초하여, 표시는 임플란트의 크기, 임플란트를 적절하게 끼워맞추기 위해서 제거되어야만 하는 뼈의 깊이, 및 임플란트의 정정 반경을 결정할 수 있다.
도 33은 비구의 표면 상에 위치된 도 31의 안내 표시기의 도면이다. 안내부는 비구의 적절한 반경이 결정되는 것을 보장하도록 반경 표시를 사용한다. 손상된 부위의 일단부 상의 안내부의 에지를 정렬함으로써, 폭 표시들은 임플란트의 폭을 측정하도록 사용될 수 있다. 깊이는 비구의 관절 표면과 동일한 높이에 위치되도록 임플란트에 필요한 제거 깊이를 보여줄 수 있는 표시(112)들로부터 결정될 수 있다.
도 34는 뼈 절단 안내부(500)의 도면이다. 안내부(500) 내의 개구(502)는 절단의 깊이를 위해 안내 표면(504)을 생성한다. 안내부(500)는 하부 부분(508) 및 상부 부분(506)이 비구의 가장자리 위로 놓이도록 절곡될 수 있다. 도 35에 도시된 바와 같이, 도 35는 수술 도구(520) 상의 커터(522)와, 비구 상에 수용되도록 적절한 방향으로 절첩된 도 34의 뼈 절단 안내부의 도면이다.
도 36은 비구(1002) 내에 배향된 측정 기구(600)의 도면이다. 기구(600)는 반구형 헤드(606)에 부착된 샤프트(604)를 포함한다. 깊이 표시(608)들은 샤프트(604) 상에 위치된다. 바늘(stylus)(610)은 샤프트 안내부(612) 내의 샤프트(604)를 따라 활주한다. 헤드(606)는 샤프트의 변형(version) 및 내전(adduction)을 배향하도록 비구 내에서 위치설정된다. 이어서, 바늘은 표시(608)를 이용함으로써 외상(lesion)(1004)에 대한 깊이를 측정할 수 있다. 바늘 상의 반경 표시들은 비구의 가장자리의 반경을 측정할 수 있다. 도 37은 비구 내에 배향된 도 36의 측정 기구의 다른 도면이다.
도 38은 측정 기구(600)의 다른 실시예의 도면이다. 바늘(610')은 역전될 수 있다. 추가적으로 외상 깊이 패들(611)은 바늘의 단부 상에 위치될 수 있다. 바늘(610')은 샤프트로부터의 깊이를 측정할 수 있고, 패들(611)은 외상의 깊이를 측정할 수 있다.
도 39는 비구로부터 대퇴골을 분리하기 위한 스페이서 기구(700)의 도면이다. 스페이서 기구(700)는 튜브(704)를 통해 포크형 팽창가능한 스푼(703)에 부착된 플리넘(702)을 포함한다. 스푼(703)은 절취부(706)에 의해 분리된 제1 핑거(705) 및 제2 핑거(707)를 포함한다. 강성 부재(709)는 삽입을 위해 스푼(703)을 강화시킬 수 있다. 제어 모듈(710)은 일 방향 밸브(712), 압력 해제 손잡이(714) 및 팝-오프(pop-off) 밸브(716)를 포함한다. 플리넘(702)은 핑거 부분(705 및 707)들을 팽창시키도록 스푼(703)을 팽창시킬 수 있다. (도 40에서 도시된 바와 같이) 핑거 부분(705 및 707)들은 대퇴골두인대(ligamentum teres)를 회피할 수 있다. 팽창시에, 스푼은 대퇴골두인대를 파열시키지 않고 비구로부터 대퇴골을 분리시킬 수 있다. 강성 수단(709)은 스푼이 고관절 내로 가압될 수 있도록 스푼(703)의 에지를 따라 위치될 수 있다.
도 41은 장골능(iliac crest)으로부터 관절와순 또는 비구 결함부까지의 통로(1060)를 도시하는 비구의 도면이다. 도 42는 장골능으로부터 관절와순 또는 비구 결함부까지의 통로를 도시하는 도 41의 비구의 다른 도면이다. 통로(1060)는 말단부가 임플란트의 선단 배향을 허용하거나 선단이 임플란트의 말단 배향을 허용한다. 장골능을 통한 이들 다른 통로를 이용함으로써, 관절와순에서의 임플란트 배향이 제어될 수 있다. 이들 통로들을 통해 삽입된 임플란트들은 도 43a 내지 도 43f에서 도시되어 있다.
도 43a 내지 도 43f는 도 41 및 도 42에서 도시된 통로 내로 삽입하는 비구 임플란트의 다른 실시예의 도면들이다. 각각의 임플란트(210, 220, 230, 240, 250 및 260)는 통로를 따라 연장하는 지주를 갖는다. 각각의 임플란트는 리지(도 43a에서 도면부호 215와 같음), 지지부(예를 들어, 도 43b에서 도면부호 228), 및 가장자리부(도 43c에서 도면부호 236과 같음)를 갖는다. 지주는 유연성 재료(22)로 이루어질 수 있고, 임플란트 내로 가압 끼워맞춤될 수 있거나 나사결합될 수 있다. 나사결합형 설계는 이식의 선단 또는 말단 방향에 따라 회전 부재(242 또는 252)를 가질 수 있다. 지주는 뼈(1000) 내에 임플란트를 위한 고정부를 제공한다.
도 44는 다양한 반경들(R1, R2, R3)을 갖는 비구 임플란트의 복수의 뼈 정합 표면들(278a, 278b 및 278c)의 도면이다. 다양한 반경 및 다양한 방향들에 있어서 뿐만 아니라 뼈 내의 임플란트의 깊이를 제어하는 능력에 있어서, 적절한 배향은 우수한 고정, 적절한 지지 배치 및 적절한 관절와순 대체가 달성될 수 있다.
전술의 견지에서, 본 발명의 여러 개의 장점들이 달성되고 얻어진다.
실시예들이 본 발명의 원리를 가장 잘 설명하기 위해서 선택되고 기술되었고, 당업자라면 고려되는 특정한 용도에 적합한 바와 같이 그 실제 응용이 여러 가지 실시예 및 여러 가지 변형들에서 본 발명을 가장 잘 활용할 수 있다.
여러 가지 변형들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에서 기술되고 설명된 구조들 및 방법들 내에서 이루어질 수 있는 바와 같이, 전술한 기재에서 포함되거나 혹은 수반하는 도면들에서 도시된 모든 내용들이 제한되기보다는 예시적인 것으로 해석되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭과 범위는 위에서 기술된 어떤 예시적인 실시예들에 의해 제한되지 않아야 하지만, 본 명세서에 첨부된 이하의 청구범위 및 그 등가물에 따라서만 한정되어야 한다.

Claims (19)

  1. 골반뼈 내의 비구를 위한 부분 가장자리 임플란트이며,
    관절와순을 대체하도록 배향된 리지와,
    비구의 관절 표면과 정렬하도록 구성되고, 리지로부터 비구의 정점을 향하여 연장하는 지지면과,
    골반뼈의 준비된 뼈 표면에 임플란트를 고정하도록 구성된 고정면을 포함하는
    부분 가장자리 임플란트.
  2. 제1항에 있어서,
    고정면은 비구의 관절 표면에 대체로 직교하는
    부분 가장자리 임플란트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    비구의 정점은 비구의 가장자리에 의해 한정된 평면을 향하여 연장하는 중앙 축선을 갖고, 고정 부분으로부터 리지까지 연장하는 가장자리부를 더 포함하며, 가장자리부는 리지를 배향하고 있는
    부분 가장자리 임플란트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    임플란트는 제1 유연성 재료 및 제2 강성 재료로 이루어지는
    부분 가장자리 임플란트.
  5. 제4항에 있어서,
    임플란트의 리지는 제1 유연성 재료로 이루어지는
    부분 가장자리 임플란트.
  6. 제4항에 있어서,
    고정면은 제1 유연성 재료로 이루어지는
    부분 가장자리 임플란트.
  7. 제1항에 있어서,
    지지면으로부터 대체로 직교하여 연장하는 삽입부와,
    임플란트의 가장자리부로부터 연장하는 고정 플랜지를 포함하며,
    삽입부 및 플랜지부는 플랜지부와 삽입부가 비구로부터 멀리 연장할 때 서로 향하여 모이는
    부분 가장자리 임플란트.
  8. 제7항에 있어서,
    비구의 정점은 비구의 가장자리에 의해 한정된 평면을 향하여 연장하는 중앙 축선을 갖고, 임플란트는 지지부와 가장자리부 사이에서 위치된 전이부를 더 포함하며, 전이부는 비구의 중앙 축선을 향하여 가장자리부를 연장시키는
    부분 가장자리 임플란트.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    임플란트는 비구의 가장자리 상으로 감겨지는
    부분 가장자리 임플란트.
  10. 제1항에 있어서,
    고정면은 골반뼈 내로 연장하는 지주인
    부분 가장자리 임플란트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    임플란트는 봉합선으로 뼈에 고정되는
    부분 가장자리 임플란트.
  12. 비구로부터 대퇴골을 이격시키기 위해 스페이서이며,
    대퇴골두의 둘레를 감싸도록 구성된 스푼과,
    스푼에 부착되고 스푼을 팽창시키도록 구성되는 플리넘을 포함하며,
    스푼은 팽창시에 대퇴골로부터 비구를 분리시키는
    스페이서.
  13. 제12항에 있어서,
    스푼은 대퇴골두인대 둘레로 연장하도록 구성된 절취부를 더 포함하는
    스페이서.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    스푼이 고관절 내로 가압될 수 있도록 스푼을 통해 연장하는 강성 부분을 더 포함하는
    스페이서.
  15. 제14항에 있어서,
    강성 부분은 스푼의 외주 둘레로 연장하는
    스페이서.
  16. 비구의 가장자리의 일부분을 절단하기 위해 절단 안내부이며,
    중앙부에서 개구를 갖는 대체로 직사각형 평면 부재와,
    평면 부재를 가로질러 연장하는 축선을 포함하며,
    개구의 에지들은 절단 표면을 형성하고, 개구는 폭 및 높이를 가지며,
    축선은, 평면 부재가 비구의 가장자리 위로 절첩될 때 개구의 에지들이 가장자리 위로 연장하고 개구의 높이에 의해 한정된 깊이까지 뼈를 제거하기 위해서 절단 부재를 지향시키도록, 평면 부재가 절첩될 수 있는 절첩 선을 형성하는
    절단 안내부.
  17. 제16항에 있어서,
    개구의 폭은 임플란트의 폭으로 설정되는
    절단 안내부.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    절첩 선은 절곡되는
    절단 안내부.
  19. 제18항에 있어서,
    절곡된 절첩 선은 비구의 반경에 대하여 절곡되는
    절단 안내부.
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