KR20120126229A - bearing component of artficial knee joints - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A bearing component of an artificial knee joint is provided to maintain a state in which the bottom of thighbone combination members, which have different curvatures according to location, are stably in contact. CONSTITUTION: A bearing component(100) of an artificial knee joint comprises a groove part(130) which touches with the bottom of combination members. The groove part comprises a multi-curvature part(131). The multi-curvature part comprises: a first curvature part(131a) having a planar shape bent around a center point on a longitudinal center part by a first curvature(R1); a second curvature part(131b) having a planar shape bent around a center point on a longitudinal back part by a second curvature(R2); a third curvature part(131c) having a planar shape bent around a center point on a longitudinal front part by a third curvature(R3).

Description

인공 슬관절의 베어링부재{bearing component of artficial knee joints}Bearing component of artficial knee joints

본 발명은 인공 슬관절의 대퇴골 결합부재와 경골 결합부재 사이에 위치되는 베어링부재에 관한 것이다.
The present invention relates to a bearing member located between the femur joint member and the tibia joint member of the artificial knee joint.

슬관절은 대퇴골 하단과 경골 상단 및 슬개골의 후면 사이에서 대퇴골과 경골 사이를 연결하는 무릎관절로서, 무릎을 구부리고 펼 때 사용되며, 대퇴골과 경골간의 연결부는 연골로 싸여있고, 내, 외측 측부인대, 관절낭 내의 슬십자인대 등에 의하여 대퇴골과 경골간의 결합이 강화됨과 동시에 운동방향과 범위가 제한된다.The knee joint is a knee joint that connects the femur and tibia between the lower femur and the top of the tibia and the back of the patella.It is used to bend and extend the knee.The connection between the femur and tibia is covered with cartilage, and the inner and lateral collateral ligaments and articular capsules The inner cruciate ligament, etc. strengthens the joint between the femur and tibia and at the same time restricts the direction and range of motion.

평지를 걸을 때 슬관절에 가해지는 압력은 몸무게의 반에 해당하며, 층계를 올라갈 때는 몸무게의 3배, 쪼그리고 앉았다가 일어날 때는 몸무게의 8배 정도의 힘이 가해지게 되는데, 이러한 반복 응력에 의한 슬관절의 마모와 뼈조직의 노화, 사고 등으로 인해 회복 불가능한 상태에 놓이는 환자가 점차 증가하고 있다.The pressure on the knee when walking on the flats is half the weight, and when climbing up the stairs, three times the weight and when squatting and rising, eight times the weight is applied. Increasingly, patients are in an irreversible condition due to abrasion, aging of bone tissue and accidents.

관절 반월연골은 대퇴골과 경골 사이에 위치하는 연골조직으로, 무릎이 굽혀진 상태에서 회전 운동이 가해질 때, 즉 무릎관절에 비틀림 힘이 발생할 때 손상되기 쉬우며, 심한 외력이 가해지는 경우에는 십자인대, 측부인대, 경골 골절 등의 손상이 동반될 수 있다.Joint meniscus is a cartilage tissue located between the femur and tibia, which is susceptible to damage when rotational movement is applied when the knee is bent, that is, when torsional forces occur in the knee joint. , Collateral ligaments, tibia fractures may be accompanied.

이와 같은 슬관절 손상 발생 시, 일반적으로 관절의 구조적 이상이 그 원인 경우에는 슬개골을 안정시켜 주는 보조기를 착용하며, 심각한 손상으로 회복 불가능한 경우에는 인공 슬관절을 대치하는 시술이 널리 행해지고 있다.When such knee injury occurs, in general, when a structural abnormality of the joint is the cause, a brace to stabilize the patella is worn, and when a serious injury is impossible, a procedure for replacing an artificial knee joint is widely performed.

일반적으로 인공슬관절은 대퇴골에 결합되는 대퇴골 결합부재와 경골에 결합되는 경골 결합부재와, 대퇴골 결합부재와 경골 결합부재 사이에서 경골 결합부재에 고정되는 베어링부재로 구성되며, 대퇴골 결합부재 및 경골 결합부재는 주로 합금으로 구성되고, 베어링부재는 폴리에틸렌 등으로 제조된다.In general, the artificial knee joint is composed of a femur joint member coupled to the femur and a tibia joint member coupled to the tibia, and a bearing member fixed to the tibia joint member between the femur joint member and the tibia joint member, and the femur joint member and the tibia joint member. Is mainly composed of an alloy, and the bearing member is made of polyethylene or the like.

대퇴골 결합부재는 베어링부재의 상면에 오목하게 형성된 완만한 홈부(groove)상에서 베어링부재와 접촉된 상태로 구르면서(rolling) 무릎의 굽힘 운동을 수행하게 되며, 대퇴골 결합부재의 J형 저면부는 그 구름 각도(θ)에 따라 베어링부재의 홈부상에서 그 접촉 위치가 달라지게 된다.The femoral coupling member rolls in contact with the bearing member on a smooth groove formed concave on the upper surface of the bearing member to perform bending motion of the knee, and the J-shaped bottom portion of the femoral coupling member Depending on the angle θ, the contact position on the groove of the bearing member is changed.

일반적으로 대퇴골 결합부재의 J형 저면부는 전방부, 중간부, 후방부 등으로 구분되는 각 영역이 서로 다른 곡률을 가지며, 베어링부재의 홈부는 이러한 대퇴골 결합부재의 저면부에 대응되는 종단면형상을 가지되, 평면도상에서는 대퇴골 결합부재의 구름 방향에 해당되는 일방향(직선경로)으로 연장된 형태를 가진다.In general, the J-shaped bottom portion of the femoral coupling member has a different curvature in each area divided into a front portion, a middle portion, a rear portion, and the like, and the groove portion of the bearing member has a longitudinal cross-sectional shape corresponding to the bottom portion of the femur coupling member. In the plan view, it has a shape extending in one direction (straight path) corresponding to the rolling direction of the femur coupling member.

실제 슬관절은 허벅지를 기준으로 장단지를 접고 펼치는 방향으로의 운동뿐만이 아니라, 허벅지를 기준으로 장단지를 어느 정도 좌우로 움직이는 운동이 가능하여, 무릎을 펴고 접는 동작을 수행함에 있어서 자연스럽게 구름 운동과 함께 비틀림 운동이 함께 이루어지게 된다.Actual knee joint is not only the movement in the direction of folding and unfolding the short and short on the thigh, but also the movement of the short and short in the left and right relative to the thigh. This will be done together.

이에 따라, 근래에는 대퇴골 결합부재에 형성된 슬릿의 좌우측단과 베어링부재에 형성된 포스트간에 유격(裕隔)을 두는 등의 실시예로써, 대퇴골 결합부재가 베어링부재 상면에 접촉된 상태로 좌우로 비틀림 각도(α)를 가질 수 있도록 하는 구조로 제작되고 있다.Accordingly, in recent years, such as a gap between the left and right ends of the slit formed in the femoral coupling member and the post formed in the bearing member, such that the femoral coupling member is in contact with the upper surface of the bearing member to the left and right twist angle ( It is manufactured in the structure which can have (alpha).

그러나 베어링부재의 홈부를 구성함에 있어서 종래의 구조를 탈피하여 못하고 있어 실질적으로 전후방 직선상의 굽힘운동만을 안정적으로 수행가능하며, 평면도상에서 곡률을 가지도록 구성하더라도 단순히 대퇴골 결합부재의 비틀림 각도(α)에 대응되는 곡률을 부여함으로써 비틀림 발생 시 여전히 안정적인 접촉면을 확보하기 어렵다는 문제점이 있었다.
However, in the formation of the groove portion of the bearing member, it is impossible to deviate from the conventional structure, and thus it is possible to stably perform only the forward and backward straight bending motions, and even if it is configured to have a curvature in the plan view, simply to the torsion angle α of the femur coupling member. By providing a corresponding curvature, there was a problem that it is still difficult to secure a stable contact surface when torsion occurs.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 대퇴골 결합부재의 저면부가 안정적으로 접촉된 상태에서 구름 운동과 비틀림 운동을 함께 수행할 수 있도록 하는 홈부 구성을 가지는 인공 슬관절의 베어링부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention devised to solve the problems as described above, the groove portion configuration to perform the rolling motion and the torsional movement in the state in which the bottom portion of the femur coupling member having a different curvature depending on the position in a stable contact The object is to provide a bearing member of the artificial knee joint.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 대퇴골 결합부재의 저면부(230)와 접촉되는 홈부(130)가 형성된 인공 슬관절의 베어링부재(100)에 있어서, 상기 베어링부재의 홈부(130)가, 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제1곡률부(131a)와, 전후방향의 후방부상에 중심점을 두고 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제2곡률부(131b)와, 전후방향의 전방부상에 중심점을 두고 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제3곡률부(131c)가 중첩되어 형성되는 다중곡률부(131);를 포함하는 인공 슬관절의 베어링부재를 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the object as described above, in the bearing member 100 of the artificial knee joint in which the groove portion 130 is formed in contact with the bottom portion 230 of the femur coupling member, the groove portion 130 of the bearing member , The first curvature 131a having a planar shape curved at a first curvature radius R 1 with a center point on the middle part in the front and rear direction, and the second curvature radius R 2 with a center point on the rear part in the front and rear direction. ) Overlaps the second curvature 131b having a planar shape bent to a third curvature 131c having a planar shape bent at a third curvature radius R 3 with a center point on the front part in the front-rear direction. The bearing member of the artificial knee joint comprising a; multiple curvature 131 is formed to be a technical gist.

여기서, 상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 홈부(130)의 전방부, 중간부, 후방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성될 수 있다.Here, each of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the multicurvature portion, the bottom portion 230 of the femoral coupling member is the front of the groove 130 The femoral coupling member bottom surface 230 is bent and moved laterally by rotating at a predetermined twist angle α, α ', and α' 'on the rolling angle θ contacting each of the parts, the middle part, and the rear part. It may be formed with a curvature corresponding to the curved path.

또한, 상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 서로 다른 곡률을 가지는 중간부, 후방부, 전방부가 각각 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉된 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성될 수 있다.In addition, each of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the multicurvature may have an intermediate portion having different curvatures among the bottom portions 230 of the femur coupling member. , The rear part and the front part rotate at a predetermined twist angle α, α ', and α' 'on the rolling angle θ in contact with the bearing member groove 130, respectively, so that the femoral coupling member bottom surface 230 is sided. It may be formed with a curvature corresponding to the curved path that is bent and moved in the direction.

또한, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a)는, 중심점이 위치하는 중간부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 전단부 및 후단부까지 연장형성되며, 상기 베어링부재의 제2곡률부(131b)는, 중심점이 위치하는 후방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성되며, 상기 베어링부재의 제3곡률부(131c)는, 중심점이 위치하는 전방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성될 수 있다.In addition, the first curvature portion 131a of the bearing member extends to the front end portion and the rear end portion of the bearing member 100 on the basis of the intermediate portion where the center point is located, and the second curvature portion of the bearing member ( 131b is extended to an intermediate portion of the bearing member 100 on the basis of the rear portion at which the center point is located, and the third curvature portion 131c of the bearing member is based on the front portion at the center point. It may extend to the middle of the bearing member 100.

또한, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)간의 경계지점(P1, P2)을 기준으로 하여, 중간부는 상기 제1곡률부(131a)가 형성되고, 후방부는 상기 제2곡률부(131b)가 형성되며, 전방부는 상기 제3곡률부(131c)가 형성될 수 있다.
In addition, the middle portion of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the bearing member based on the boundary points P 1 and P 2 . The portion 131a may be formed, the rear portion may have the second curvature portion 131b, and the front portion may have the third curvature portion 131c.

본 발명의 실시예들에 의하면, 대퇴골 결합부재와 베어링부재간의 상대운동에 의해 구름 운동과 비틀림 운동을 복합적으로 수행함에 있어서, 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 대퇴골 결합부재의 저면부가 다양한 구름 각도와 비틀림 각도에서 베어링부재 상면에 형성된 홈부상에 안정적으로 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
According to the embodiments of the present invention, in performing the rolling motion and the torsional motion by the relative motion between the femur coupling member and the bearing member, the bottom portion of the femur coupling member having different curvatures according to the position has various rolling angles. It is possible to maintain a stable contact on the groove formed on the upper surface of the bearing member at the twist angle.

도 1 - 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재에 대퇴골 결합부재가 접촉된 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 2 - 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재를 도시한 평면도
도 3 - 대퇴골 결합부재를 굴림 각도 0°≤θ≤42°에서 지정 비틀림 각도(α)로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 4 - 제1곡률부만을 표시한 사시도
도 5 - 대퇴골 결합부재를 굴림 각도 θ>42°에서 지정 비틀림 각도(α')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 6 - 제2곡률부만을 표시한 사시도
도 7 - 대퇴골 결합부재를 굴림 각도 θ<0°에서 지정 비틀림 각도(α'')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도
도 8 - 제3곡률부만을 표시한 사시도1-a side view and a plan view showing a state in which the femur coupling member is in contact with the bearing member of the artificial knee joint according to the first embodiment of the present invention
2-a plan view showing a bearing member of an artificial knee joint according to a first embodiment of the present invention
3 is a side view and a plan view showing a state in which the femur coupling member is rotated at a specified twist angle α at a rolling angle of 0 ° ≦ θ ≦ 42 °
4-perspective view showing only the first curvature portion
Fig. 5-A side view and a plan view showing a state in which the femur coupling member is rotated at a specified twist angle α 'at a rolling angle θ> 42 °.
6-perspective view showing only the second curvature portion
7 is a side view and a plan view showing a state in which the femur coupling member is rotated at a specified twist angle α '' at a rolling angle θ <0 °
8-perspective view showing only the third curvature portion

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1의 (a), (b)는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재에 대퇴골 결합부재가 접촉된 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재를 도시한 평면도이다.1 (a) and (b) are a side view and a plan view respectively showing a state in which the femur coupling member is in contact with the bearing member of the artificial knee joint according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a first view of the present invention A plan view of a bearing member of an artificial knee joint according to an embodiment.

도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인공 슬관절의 제어링부재(100)는, 대퇴골에 결합되는 대퇴골 결합부재(200)와 경골에 결합되는 경골 결합부재(미도시) 사이에서 상기 경골 결합부재상에 고정되는 베어링부재(100)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)와 접촉되는 홈부(130)의 구조에 관한 것이다.1 and 2, the control ring member 100 of the artificial knee joint according to an embodiment of the present invention, between the femur coupling member 200 is coupled to the femur and the tibia coupling member (not shown) coupled to the tibia The present invention relates to a bearing member 100 fixed on the tibial coupling member, and more particularly, to a structure of a groove 130 in contact with the bottom surface 230 of the femur coupling member.

상기 대퇴골 결합부재(200)는 상기 베어링부재(100)의 상면에 형성된 상기 홈부(130)상에서 상기 베어링부재(100)와 접촉된 상태로 정위치 회전(rolling)되며 무름의 굽힘 운동을 수행하게 된다.The femur coupling member 200 is rotated in a state in contact with the bearing member 100 on the groove 130 formed on the upper surface of the bearing member 100 to perform a bending motion .

그러나 실제 슬관절은 허벅지를 기준으로 장단지를 접고 펼치는 방향으로의 운동뿐만이 아니라, 허벅지를 기준으로 장단지를 어느 정도 좌우로 움직이는 운동이 가능하여, 무릎을 펴고 접는 동작을 수행함에 있어서 자연스럽게 구름 운동과 함께 비틀림 운동이 함께 이루어지게 된다.However, the actual knee joint is not only a movement in the direction of folding and unfolding the short and short fingers relative to the thighs, but also a movement of the short and long distances to the left and right relative to the thighs, which allows the knee joint to be naturally twisted together with the cloud movement. The movement is done together.

본 발명의 실시예는, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 베어링부재의 홈부(130)상에 안정되게 접촉된 상태로 전후방으로의 구름 각도(θ)뿐만 아니라 좌우로 비틀림 각도(α)를 가질 수 있도록 하여, 측방향으로의 운동 범위를 안정적으로 확보하면서도 보다 자연스러운 무릎 운동을 구현할 수 있도록 하는 베어링부재의 홈부 구조를 개시한다.In the embodiment of the present invention, in the state in which the bottom portion 230 of the femur coupling member is stably in contact with the groove 130 of the bearing member, as well as the rolling angle θ to the front and rear, the twist angle to the left and right (α) Disclosed herein is a groove structure of a bearing member for realizing a more natural knee movement while ensuring a stable range of movement in the lateral direction.

대퇴골 결합부재의 저면부는 일반적으로 전후방향 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 측면형상(전후방향 종단면형상)을 가지며, 아래로 볼록한 호(弧)형 하단부 한쌍이 좌, 우로 대칭형성된 정, 배면형상(측방향 종단면형상)을 가진다.The bottom part of the femoral coupling member generally has a side shape (front and back longitudinal section shape) having different curvatures according to the front and rear position, and the forward and rear shapes in which a pair of arced lower ends are symmetrically formed left and right (left and right) Lateral longitudinal section shape).

본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재(200)는, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 전방부, 중간부, 후방부가 각각 R3', R1', R2'의 곡률반경을 가지는 상기 대퇴골 결합부재의 J형 저면부(230)를 접촉 대상으로 하여 모델링한 것이다.Bearing member 200 of the artificial knee joint according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 1 (a), the front portion, the middle portion, the rear portion R 3 ', R 1 ', R 2 It is modeled by the J-shaped bottom portion 230 of the femur coupling member having a radius of curvature of the contact.

상기 베어링부재의 홈부(130)를 형성함에 있어서, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)에 대응되는 오목한 측면형상(내지 전후방으로의 종단면형상)을 가지도록 하면, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 베어링부재의 홈부(130)상에 안정되게 접촉된 상태로 전후방으로 구름 운동을 수행할 수 있다.In forming the groove 130 of the bearing member, as shown in Fig. 1 (a), the concave side shape (longitudinal cross-sectional shape to the front and rear) corresponding to the bottom portion 230 of the femur coupling member In this case, the lower surface portion 230 of the femoral coupling member may perform rolling motion back and forth in a stable contact state on the groove 130 of the bearing member.

그리고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 대퇴골 결합부재(200)에 형성된 슬릿(도면부호 미표기)의 좌우측단과 상기 베어링부재(100)에 형성된 포스트(110)의 좌우측단 사이에 유격(裕隔)을 형성하면, 상기 대퇴골 결합부재(200)는 상기 베어링부재(100) 상면에 접촉된 상태로 전후방향으로의 구름 각도(θ) 뿐만 아니라 좌우방향으로의 비틀림 각도(α, α', α'')를 가질 수 있다.And, as shown in Figure 1 (b), the gap between the left and right end of the slit (not shown) formed in the femur coupling member 200 and the left and right end of the post 110 formed in the bearing member 100. When the yuki is formed, the femoral coupling member 200 is in contact with the upper surface of the bearing member 100 as well as the rolling angle θ in the front and rear directions as well as the torsion angles α and α 'in the left and right directions. , α '').

본 발명의 제1실시예에 따른 인공 슬관절의 베어링부재(100)는, 상기와 같은 비틀림 운동을 구현함에 있어서, 도 1의 (b), 도 2에 도시된 바와 같이, 평면도상에서 전후 길이방향의 중앙부가 좌, 우측으로 볼록한 곡선형의 다중곡률부(131)가 전후방으로 연장형성된 구조를 가진다.Bearing member 100 of the artificial knee joint according to the first embodiment of the present invention, in implementing the torsional motion as described above, as shown in Figs. The curved multiple curvature 131 having a central portion convex left and right extends forward and backward.

상기 다중곡률부(131)는 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)를 포함한 다수의 곡선경로가 중첩되어 형성된다.The multiple curvature 131 is formed by overlapping a plurality of curved paths including a first curvature 131a, a second curvature 131b, and a third curvature 131c.

도 2를 참조하면, 상기 제1곡률부(131a)는 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 평면형상을 가지며, 상기 제2곡률부(131b)는 전후방향의 후방부상에 중심점을 두고 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 평면형상을 가지고, 상기 제3곡률부(131c)는 전후방향의 전방부상에 중심점을 두고 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 평면형상을 가진다.Referring to FIG. 2, the first curvature 131a has a planar shape that is bent at a first curvature radius R 1 with a center point on an intermediate portion in the front and rear directions, and the second curvature 131b is moved forward and backward. It has a planar shape bent at the second curvature radius (R 2 ) with the center point on the rear portion in the direction, the third curvature portion (131c) has a third curvature radius (R 3 ) with the center point on the front portion in the front and rear direction It has a curved shape that is curved by.

상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)를 중첩되게 형성함에 있어서는, 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각을 상기 베어링부재(100)의 전단에서 후단까지 연속되게 연장형성할 수도 있으며, 상기 베어링부재(100)의 전후방 길이방향을 따라 일부만이 상호 중첩되게 형성할 수도 있다(이하 설명).In forming the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c so as to overlap, the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third Each of the curvature portions 131c may be continuously extended from the front end to the rear end of the bearing member 100, and only some of the curvatures 131c may be formed to overlap each other along the longitudinal direction of the bearing member 100 (described below). ).

상기 다중곡률부(131)는 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)의 중첩에 의해 정, 배면도, 평면도 및 측방향 종단면도상에서 보다 확장된 측방향 너비를 가지되, 전후방향 위치에 따라 서로 다른 다양한 측방향 너비를 가지며 좌우방향 위치 또한 달라지는 입체적인 형상을 가진다.The multiple curvature 131 is further expanded on the positive, rear, top, and lateral longitudinal cross-sectional views by overlapping the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c. It has a lateral width, but has a three-dimensional shape that has a variety of different lateral width depending on the front and rear position and also the left and right positions.

상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 서로 다른 곡률(R1', R2', R3')을 가지는 중간부, 후방부, 전방부가 각각 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서, 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.Each of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the multicurvature may have different curvatures R 1 ′ and R among the bottom portions 230 of the femur coupling member. 2 ', R 3 '), the intermediate portion, the rear portion, and the front portion rotates at the specified twist angles (α, α ', α'') on the rolling angle (θ), respectively, in contact with the bearing member groove portion 130 By doing so, the femoral coupling member bottom surface 230 is formed with a curvature corresponding to the curved path that is bent and moved laterally.

이에 따라, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은, 상기 대퇴골 결합부재(200)의 저면부(230)에 대응되는 측면형상(전후방향 종단면형상) 및 정, 배면형상(측방향 종단면형상)을 가지되, 평면도상에서는 상기 대퇴골 결합부재(200)의 비틀림 방향에 해당되는 곡선경로로 연장된 형태를 가진다.Accordingly, each of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the bearing member corresponds to the bottom surface 230 of the femur coupling member 200. It has a shape (front and rear longitudinal section shape) and a forward, rear shape (lateral longitudinal section shape), but in the plan view has a form extending in a curved path corresponding to the twisting direction of the femur coupling member 200.

상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 중간부, 후방부, 전방부 각각은 대체로 상기 베어링부재의 홈부(130) 중 중간부, 후방부, 전방부에 각각 접촉되므로, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 형상과 무관하게, 상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 홈부(130)의 전방부, 중간부, 후방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성할 수도 있다.Since the middle part, the rear part, and the front part of the bottom portion 230 of the femur coupling member are generally in contact with the middle part, the rear part, and the front part of the groove part 130 of the bearing member, respectively, the lower part of the femur coupling member Irrespective of the shape of the 230, the specified twist angle α, on the rolling angle θ that the bottom portion 230 of the femoral coupling member contacts each of the front portion, the middle portion, and the rear portion of the groove portion 130, α ', α' ') may be formed to have a curvature corresponding to a curved path in which the lower femoral coupling member bottom surface 230 is laterally bent and moved.

상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 전후방 위치에 따라 서로 다른 곡률을 가지는 경우, 상기 다중곡률부(131)의 중간부, 후방부, 전방부 각각의 곡선형상은 대체로 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 중간부, 후방부, 전방부 각각의 곡률에 대응되는 곡면체의 비틀림 운동의 형적(形跡)에 대응되는 곡선형상을 가지게 된다.When the bottom portion 230 of the femur coupling member has different curvatures according to the front and rear positions, the curved shape of each of the middle portion, the rear portion, and the front portion of the multicurvature portion 131 is generally the bottom portion of the femur coupling member. It has a curved shape corresponding to the shape of the torsional movement of the curved body corresponding to the curvature of the middle part, the rear part, and the front part of 230.

도 3의 (a), (b)는 각각 상기 대퇴골 결합부재(200)를 굴림 각도 0°≤θ≤42°에서 지정 비틀림 각도(α)로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 4는 상기 제1곡률부(131a)만을 표시한 사시도이다.3 (a) and 3 (b) are a side view and a plan view showing a state in which the femoral coupling member 200 is rotated at a specified twist angle α at a rolling angle of 0 ° ≦ θ ≦ 42 °, respectively, and FIG. 4. Is a perspective view showing only the first curvature 131a.

도 3, 4를 참조하면, 상기 제1곡률부(131a)는, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 중간부가 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(0°≤θ≤42°)상에서, 지정 비틀림 각도(α)(예를 들어, 10°)로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.3 and 4, the first curvature portion 131a may have a rolling angle (0 ° ≦ θ ≦ 42 ° where an intermediate portion of the femoral coupling member bottom surface 230 contacts the bearing member groove 130). ), The femoral coupling member bottom surface 230 is formed to have a curvature corresponding to the curved path that is laterally bent and moved by rotating at a predetermined twist angle α (eg, 10 °).

상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 중간부는 R1'의 종방향 곡률반경을 가지며, 상기 제1곡률부(131a)는 상기 베어링부재의 홈부(130)상에서 전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 곡률반경(R1)로 형성된다.The middle portion of the femoral coupling member bottom portion 230 has a longitudinal curvature radius of R 1 ′, and the first curvature portion 131a has a center point on the middle portion in the front-rear direction on the groove portion 130 of the bearing member. It is formed with a radius of curvature R 1 .

도 5의 (a), (b)는 각각 상기 대퇴골 결합부재(200)를 굴림 각도 θ>42°에서 지정 비틀림 각도(α')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 6은 상기 제2곡률부(131b)만을 표시한 사시도이다.5A and 5B are side and plan views illustrating a state in which the femoral coupling member 200 is rotated at a specified twist angle α 'at a rolling angle θ> 42 °, respectively, and FIG. It is a perspective view which shows only the 2nd curvature part 131b.

도 5, 6을 참조하면, 상기 제2곡률부(131b)는, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 후방부가 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(θ>42°)상에서, 지정 비틀림 각도(α')(예를 들어, 10°)로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.5 and 6, the second curvature portion 131b has a rolling angle (θ> 42 °) at which a rear portion of the femoral coupling member bottom surface 230 contacts the bearing member groove 130. By rotating at a predetermined torsion angle α '(for example, 10 °), the femoral coupling member bottom surface 230 is formed to have a curvature corresponding to the curved path being laterally bent and moved.

상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 후방부는 R2'의 종방향 곡률반경을 가지며, 상기 제2곡률부(131b)는 상기 베어링부재의 홈부(130)상에서 전후방향의 중간부로부터 후방으로 이격된 위치(도 2의 d1 )에 중심점을 두고 곡률반경(R2)로 형성된다.The rear portion of the femoral coupling member bottom portion 230 has a longitudinal curvature radius of R 2 ′, and the second curvature portion 131b is spaced rearward from the middle portion in the front-rear direction on the groove portion 130 of the bearing member. It is formed with a radius of curvature R 2 with the center point at the position (d 1 of FIG. 2 ).

도 7의 (a), (b)는 각각 상기 대퇴골 결합부재(200)를 굴림 각도 θ<0°에서 지정 비틀림 각도(α'')로 회전시킨 상태를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 8은 상기 제3곡률부(131c)만을 표시한 사시도이다.7 (a) and 7 (b) are a side view and a plan view illustrating a state in which the femoral coupling member 200 is rotated at a predetermined twist angle α ″ at a rolling angle θ <0 °, respectively, and FIG. 8 is It is a perspective view only showing the said 3rd curvature part 131c.

도 7, 8을 참조하면, 상기 제3곡률부(131c)는, 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 전방부가 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉되는 구름 각도(θ<0°)상에서, 지정 비틀림 각도(α'')(예를 들어, 10°)로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성된다.Referring to FIGS. 7 and 8, the third curvature 131c has a rolling angle θ <0 ° at which the front portion of the femoral coupling member bottom surface 230 contacts the bearing member groove 130. By rotating at a predetermined torsion angle α '' (for example, 10 °), the femoral coupling member bottom surface 230 is formed to have a curvature corresponding to the curved path being laterally bent and moved.

상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)의 후방부는 R3'의 종방향 곡률반경을 가지며, 상기 제3곡률부(131c)는 상기 베어링부재의 홈부(130)상에서 전후방향의 중간부로부터 전방으로 이격된 위치(도 2의 d2 )에 중심점을 두고 곡률반경(R3)로 형성된다.The rear portion of the femur coupling member bottom portion 230 has a longitudinal curvature radius of R 3 ′, and the third curvature portion 131c is spaced forward from the middle portion in the front-rear direction on the groove portion 130 of the bearing member. with the center point at the position (d 2 in FIG. 2) is formed with a radius of curvature (R 3).

상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)의 일부를 상호 중첩하여 상기 다중곡률부(131)를 형성함에 있어서는, 상기와 같이 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각이 상기 홈부(130)의 중간부, 후방부, 전방부에 걸쳐서 형성되는 것을 기본형으로 유지한다.In forming the multi-curvature 131 by overlapping a part of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c, the first curvature is as described above. The basic shape of each of 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c is formed over the middle portion, the rear portion, and the front portion of the groove 130.

하나의 실시예로서, 상기 제1곡률부(131a)를 형성함에 있어서는, 중심점이 위치하는 중간부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 전단부 및 후단부까지 연장형성하고, 상기 제2곡률부(131b)를 형성함에 있어서는, 중심점이 위치하는 후방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성하며, 상기 제3곡률부(131c)를 형성함에 있어서는, 중심점이 위치하는 전방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성할 수 있다.In one embodiment, in forming the first curvature 131a, the first curvature 131a extends to the front end and the rear end of the bearing member 100 based on the middle part where the center point is located. In forming the 131b, the front portion at which the center point is located is formed to extend to the middle portion of the bearing member 100 based on the rear portion at which the center point is located, and in forming the third curvature 131c. It can extend to the middle portion of the bearing member 100 as a reference.

상기 실시예에 의하면, 상기 다중곡률부(131)의 중간부는 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)가 중첩된 형상을 가지며, 상기 다중곡률부(131)의 후방부는 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b)가 중첩된 형상을 가지며, 상기 다중곡률부(131)의 전방부는 제1곡률부(131a), 제3곡률부(131c)가 중첩된 형상을 가지게 된다.According to the embodiment, the middle portion of the multi-curvature 131 has a shape in which the first curvature 131a, the second curvature 131b, the third curvature 131c overlap, the multi-curvature The rear portion of the portion 131 has a shape in which the first curvature portion 131a and the second curvature portion 131b overlap, and the front portion of the multicurvature portion 131 has a first curvature portion 131a and a third shape. The curvature 131c has an overlapped shape.

다른 실시예로서, 상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)간의 경계지점(P1(도 2 참조)을 기준으로 하여, 중간부는 상기 제1곡률부(131a), 후방부는 상기 제2곡률부(131b), 전방부는 상기 제3곡률부(131c)로 형성할 수도 있다.In another embodiment, the intermediate portion is based on the boundary point P 1 (see FIG. 2) between the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the bearing member. The first curvature 131a, the rear part, the second curvature 131b, and the front part may be formed of the third curvature 131c.

상기 실시예에 의하면, 상기 다중곡률부(131)는 상기 제1곡률부(131a)와 제2곡률부(131b)간의 중첩지점(P1)과, 상기 제1곡률부(131a)와 제3곡률부(131c)간의 중첩지점(P2)에 절곡부가 형성된 곡선 형상을 가지게 된다.According to the embodiment, the multi-curvature 131 is an overlapping point P 1 between the first curvature 131a and the second curvature 131b, and the first curvature 131a and the third It has a curved shape in which the bent portion is formed at the overlapping point P 2 between the curvature portions 131c.

상기 포스트(110)와 캠(210)을 가지는 인공 슬관절 구조에 있어서, 상기 포스트(110)를 기준으로 하여 상기 대퇴골 결합부재(200)의 후방부는 상기 포스트(110) 전방으로 이동될 수 없으며, 상기 대퇴골 결합부재(200)의 전방부 또한 상기 포스트(110)의 후방으로 이동될 수 없다.In the artificial knee joint structure having the post 110 and the cam 210, the rear portion of the femoral coupling member 200 cannot move forward of the post 110 with respect to the post 110. The front part of the femur coupling member 200 may also not be moved to the rear of the post 110.

따라서, 상기 실시예들과 같이, 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)를 상기 베어링부재 홈부(130)의 전후단까지 연장형성하지 않고도, 상기 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)의 일부를 상호 중첩하는 것에 의해서도 안정된 비틀림 운동을 구현할 수 있다. Therefore, as in the embodiments, the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c do not extend to the front and rear ends of the bearing member groove 130, A stable torsional motion can also be realized by overlapping a part of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께, 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and the embodiments of the present invention are combined with the embodiments of the present invention. In the description it should be seen that the techniques that can be used by those skilled in the art to which the present invention pertains are naturally included in the technical scope of the present invention.

100 : 베어링부재 110 : 포스트
130 : 홈부 131 : 다중곡률부
131a : 제1곡률부 131b : 제2곡률부
131c : 제3곡률부 200 : 대퇴골 결합부재
210 : 캠 230 : 저면부 100: bearing member 110: post
130: groove portion 131: multi-curvature portion
131a: first curvature portion 131b: second curvature portion
131c: third curvature 200: femur coupling member
210: cam 230: bottom portion

Claims (5)

대퇴골 결합부재의 저면부(230)와 접촉되는 홈부(130)가 형성된 인공 슬관절의 베어링부재(100)에 있어서,
상기 베어링부재의 홈부(130)는,
전후방향의 중간부상에 중심점을 두고 제1곡률반경(R1)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제1곡률부(131a)와, 전후방향의 후방부상에 중심점을 두고 제2곡률반경(R2)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제2곡률부(131b)와, 전후방향의 전방부상에 중심점을 두고 제3곡률반경(R3)으로 굴곡된 평면형상을 가지는 제3곡률부(131c)가 중첩되어 형성되는 다중곡률부(131);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
In the bearing member 100 of the artificial knee joint in which the groove portion 130 is formed in contact with the bottom portion 230 of the femur coupling member,
The groove 130 of the bearing member,
A first curvature portion 131a having a planar shape curved at a first curvature radius R 1 with a center point on the middle part in the front and rear direction, and a second curvature radius R 2 with a center point on the rear part in the front and rear direction. The second curvature 131b having a planar shape bent with a third curvature portion 131c having a planar shape bent at a third curvature radius R 3 with a center point on the front part in the front-rear direction is overlapped. A multi-curvature unit 131 formed;
Bearing member of the artificial knee joint, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서,
상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은,
상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230)가 상기 홈부(130)의 전방부, 중간부, 후방부 각각에 접촉되는 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
The method of claim 1,
Each of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the multicurvature is
The bottom portion 230 of the femoral coupling member rotates at a predetermined twist angle α, α ′, α ″ on a rolling angle θ that is in contact with each of the front portion, the middle portion, and the rear portion of the groove portion 130. The bearing member of the artificial knee joint, characterized in that formed in the curvature corresponding to the curved path that is bent and moved in the lateral direction of the lower femoral coupling member 230.
제1항에 있어서,
상기 다중곡률부의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c) 각각은,
상기 대퇴골 결합부재의 저면부(230) 중 서로 다른 곡률을 가지는 중간부, 후방부, 전방부가 각각 상기 베어링부재 홈부(130)에 접촉된 구름 각도(θ)상에서 지정 비틀림 각도(α, α', α'')로 회전시켜서 상기 대퇴골 결합부재 저면부(230)가 측방향으로 굴곡되며 이동되는 곡선경로에 대응되는 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
The method of claim 1,
Each of the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the multicurvature is
Among the bottom portion 230 of the femoral coupling member, the intermediate, rear and front portions having different curvatures are respectively designated torsion angles α, α ', on the rolling angle θ that is in contact with the bearing member groove 130. α ''), the bearing member of the artificial knee joint, characterized in that formed in the curvature corresponding to the curved path that the lower femoral coupling member 230 is laterally bent and moved.
제1항에 있어서,
상기 베어링부재의 제1곡률부(131a)는,
중심점이 위치하는 중간부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 전단부 및 후단부까지 연장형성되며,
상기 베어링부재의 제2곡률부(131b)는,
중심점이 위치하는 후방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성되며,
상기 베어링부재의 제3곡률부(131c)는,
중심점이 위치하는 전방부를 기준으로 하여 상기 베어링부재(100)의 중간부까지 연장형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.
The method of claim 1,
The first curvature portion (131a) of the bearing member,
It extends to the front end and the rear end of the bearing member 100 on the basis of the intermediate portion where the center point is located,
The second curvature 131b of the bearing member is
It extends to the middle of the bearing member 100 on the basis of the rear portion at the center point,
The third curvature 131c of the bearing member is
Bearing member of the artificial knee joint, characterized in that extending to the middle portion of the bearing member 100 on the basis of the front portion where the center point is located.
제1항에 있어서,
상기 베어링부재의 제1곡률부(131a), 제2곡률부(131b), 제3곡률부(131c)간의 경계지점(P1, P2)을 기준으로 하여, 중간부는 상기 제1곡률부(131a)가 형성되고, 후방부는 상기 제2곡률부(131b)가 형성되며, 전방부는 상기 제3곡률부(131c)가 형성되는 것을 특징으로 하는 인공 슬관절의 베어링부재.The method of claim 1,
Based on the boundary points P 1 and P 2 between the first curvature 131a, the second curvature 131b, and the third curvature 131c of the bearing member, an intermediate portion of the bearing member 131 131a is formed, the rear portion is formed with the second curvature portion (131b), the front portion is the bearing member of the artificial knee joint, characterized in that the third curvature portion (131c) is formed.
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