KR20180030569A - 관절용 슬리브 보강 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬리브(10)를 포함하는 관절 내부 보철물을 위한 보강 장치, 특히 슬관절 내부 보철물을 위한 경골 보강구에 관한 것으로, 슬리브는 슬리브(10)를 통해 연장하는 채널(11)을 둘러싼다. 슬리브(10)는 뼈 물질의 내생을 위한 다공성 재료(2)로 형성되고, 슬리브(10)는 내측 면(14) 및 외측 면(15)을 포함한다. 슬리브(10)는 채널(11)을 둘러싸는 벽(3)을 추가로 포함하고, 벽(3)은 중실 재료로 만들어지고, 다공성 재료(2)와 함께 샌드위치 구조물을 형성하고, 벽(3)은 내측 면(14)과 외측 면(15) 사이의 격벽을 형성한다. 이에 의해, 격벽(3)은 슬리브의 내측 면(14)으로부터 외측 면(15)으로의 슬리브(10)를 가로지른 임의의 시멘트의 유입을 정지시킬 것이다. 외측 면(15) 상의 다공성 재료(3)는 시멘트가 없이 유지될 것이고, 뼈 내생을 증진시키는 그의 능력이 신뢰할 수 있게 보존된다. 보강 장치는 바람직하게는 개선된 다능성 및 천연 뼈 물질의 최대 보존을 위해 상이한 크기 및 직선 또는 단차형 바닥을 갖는 세트로서 제공된다.

Description

관절용 슬리브 보강 장치

본 발명은 관절 내부 보철물을 위한 보강 장치에 관한 것이다. 언급된 것은 특히 슬관절 내부 보철물을 위한 경골 보강구를 지칭한다.

질병, 부상, 또는 마모로 인해, 특히 고령으로 인해, 무릎, 어깨, 팔꿈치와 같은 신체 내의 관절의 내부 보철물 임플란트와의 치환술이 일반적이다. 다른 질환으로 인해 또는 고장난 내부 보철물의 외식으로 인해, 병리적인 내부 보철물에 대한 이식 측면을 찾는 것은 드문 것이 아니며, 이는 주로 내부 보철물의 주변에서의 뼈 결함 때문이다. 이는 관절 이식 측면 부근에서의 강한 뼈의 부족이 내부 보철물의 이식을 불가능하게 할 수 있거나 조기 고장으로 이어질 수 있으므로, 의사에게 문제가 된다. 그러한 뼈 결함이 매우 흔히 직면되므로, 이러한 상황을 해결하기 위한 다양한 접근이 고안되었다.

특히 관절 내부 보철물이 사용되어야 하는 그러한 징후에 대해, 결함 있는 뼈에 의해 남겨진 간극을 충전하도록 구성된 보강 장치를 제공하는 것이 공지되어 있다. 슬리브의 형태를 갖는 그러한 보강 장치는, 예컨대, 미국 특허 제8,506,645 B2호에 개시되어 있다. 따라서, 결함 있는 뼈 물질이 제거될 것이고, 이에 의해 생성된 공동이 보강 장치의 배치에 의해 충전될 것이다. 중공 슬리브의 형상은 스템형 내부 보철물의 스템이 스템을 위한 채널을 형성하는 그의 중심 개방부를 통과하도록 허용하는 목적을 이룬다. 중공 슬리브 자체는 공동 내로 밀착되도록 구성된다.

이는 뼈 내생을 용이하게 하기 위한 다공성 금속 재료로 형성된 본체를 포함한다. 그러나, 정밀한 방식으로 보강 장치의 수용을 위한 부위를 준비하는 것은 어렵다. 시멘트가 존재할 수 있는 임의의 간극을 충전하기 위해 또는 대체로 보강 장치에 대한 더 양호한 안착을 제공하기 위해 사용될 수 있지만, 시멘트가 다공성 금속 재료로 진입하고, 이에 의해 원하는 내생 증진 특징을 무효하게 만드는 문제가 있다. 아울러, 시멘트의 그러한 진입은 보강 장치의 임의의 미래의 제거를 어렵게 만든다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 결점을 감소시키는 개선된 보강 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 해결책은 독립 청구항의 특징에 존재한다. 바람직한 실시예는 종속 청구항의 보호 대상이다.

본 발명에 따르면 관절 내부 보철물을 위한 보강 장치, 특히 슬관절 내부 보철물을 위한 경골 보강구로서, 슬리브를 포함하고, 슬리브는 슬리브의 상부로부터 바닥까지 슬리브를 통해 연장하는 채널을 둘러싸고, 슬리브는 뼈 물질의 내생을 위해 구성된 다공성 재료로 형성되고, 슬리브는 내측 면 및 외측 면을 포함하고, 내측 면은 채널을 형성하고, 내측 면과 외측 면 사이의 거리는 두께를 형성하는 보강 장치는 슬리브가 채널을 둘러싸는 벽을 추가로 포함하도록 구성되고, 벽은 중실 재료로 만들어지고, 다공성 재료와 함께 샌드위치 구조물을 형성하고, 벽은 내측 면과 외측 면 사이의 격벽을 형성하고, 격벽은 내측 면과 외측 면 사이에서의 시멘트 유동을 차단하도록 구성된다.

본 발명의 핵심은 슬리브를 위한 샌드위치 구조물을 제공하는 것이고, 샌드위치 구조물은 중실 벽과 다공성 재료의 복합체이다. 이에 의해, 중실 벽은 다공성 재료의 두께를 가로지른 시멘트의 유입을 정지시키는 격벽으로서 작용할 것이다. 시멘트는 그가 격벽에 도달할 때까지만 유동할 수 있고, 거기서 정지될 것이다. 이에 의해, 외측 다공성 구조물이 채널 내에서 사용된 시멘트로 사실상 충전되는 것이 회피되고, 이에 의해 다공성 재료의 뼈 내생 증진 효과를 시멘트로부터 자유롭게 유지되도록 보존한다. 추가의 장점으로서, 중실 벽은 슬리브에 더 큰 강성을 제공하는 강화 요소로서 역할한다. 따라서, 중실 벽은 2가지 목적, 즉 첫째로 격벽이 시멘트의 유입에 대해 다공성 재료의 일 부분을 보호하고, 이에 의해 상기 다공성 재료의 원하는 뼈 내생 능력을 보존하는 것과 추가로 더 큰 강성을 제공하는 것을 이룬다. 이러한 2가지 장점들은 특히 벽이 기계적 안정성을 훼손하지 않고서, 훨씬 더 개선된 뼈 내생 능력을 위한 고도의 다공성을 허용하는 몇몇 강화를 제공하므로, 서로 연관된다. 그러한 고유하고, 유리한 조합에 대한 선례가 없다.

벽은 내측 면에 위치될 수 있다. 이에 의해, 다공성 재료는 외부 상에 완전히 위치되어, 주위의 뼈 물질에 대한 완벽한 뼈 내생 능력을 제공할 것이다. 선택적으로, 다공성 재료는 또한 내부 측면 상에 위치될 것이다. 대안적으로, 엠보싱을 갖는 상승된 구조물이 벽의 내측 면 상에 위치될 수 있고, 이에 의해 채널 내에 도포된 시멘트에 대한 개선된 결합 표면을 제공하며, 내측 면 상에서 다공성 재료를 갖는 변경예와 반대로 제거를 용이하게 한다.

다공성 재료는 바람직하게는 높은 다공도(예컨대, 총 체적의 적어도 60% - 90%인 총 다공성 체적)이고, 상호 연결된 기공들을 포함한다. 그러한 높은 다공성 구조로 인해, 뼈 물질의 내생은 고도로 용이해질 것이다.

바람직하게는, 벽은 슬리브의 바닥으로부터 상부까지 전체 높이를 따라 연장한다. 이에 의해, 이는 전체 장치에 걸쳐 이어지는 완전한 격벽을 형성하여, 완전한 내측 공간을 외부로부터의 임의의 시멘트 유입으로부터 차폐한다. 이는 슬리브의 완전한 상부를 본질적으로 덮도록 구성된 중실 재료로 만들어진 상부 커버를 제공함으로써 추가로 개선될 수 있다. 이에 의해, 보강 장치는 또한 위로부터의 시멘트의 유입에 대해 보호된다. 상부 커버와 벽을 단일체 요소로서 형성하는 것이 더 바람직하다. 이에 의해, 완전한 격벽이 형성되어, 외측 면 및 상부로부터의 유입에 대해 보호한다.

바람직하게는, 보강 장치는 그의 전체 폭이 그의 바닥 단부를 향해 아래로 테이퍼지는 원추형 형태를 특징으로 한다. 이는 바람직하게는 그의 상부에서 더 넓고 (가상의 정점각(apex angle)으로서 측정된) 10°와 45° 사이의 원추각을 갖도록 구성된다. 그러나, 원추 형태는 완벽할 필요는 없다. 사실, 슬리브가 적어도 하나의 내부 리세스를 포함하는 것이 바람직하다. 그러한 내부 리세스는 슬리브의 내측 면 및/또는 상부 커버와 충돌할 수 있는, 스템 상에 위치될 수 있는 임임의 리브 또는 내부 보철물의 외측 원주부 상에 존재할 수 있는 임의의 다른 돌출부를 포함하는, 내부 보철물의 스템을 수용하기 위한 추가의 공간을 제공한다. 완벽한 격벽 기능을 유지하기 위해, 상부 커버는 바람직하게는 내부 리세스의 측면 및/또는 바닥 면을 덮도록 구성된 적어도 하나의 연장 커버를 추가로 포함한다. 더 바람직하게는, 상부 커버와 연장 커버는 연속적인 상부 격벽을 제공하도록 연결된다. 선택적으로, 상부 커버, 연장 커버, 및 다공성 재료는 단일체 요소로서 형성될 수 있다. 이에 의해, 그러한 리세스를 제공하는 경우에도, 벽 및 상부 커버의 완벽한 격벽 기능이 보존될 것이다.

바람직하게는, 슬리브의 모서리들은 적어도 부분적으로 라운딩되고 그리고/또는 경사진다. 이에 의해, 이는 그가 이식되는 뼈의 공동 내로 더 쉽게 조합된다. 아울러, 이는 보강 장치를 취급하는 데 있어서 의사에 대해 절단 위험을 더 적게 준다.

바람직하게는, 엠보싱을 갖는 상승된 구조물이 내측 면 상에 형성된다. 이에 의해, 내측 면은 매끄럽지 않게 되고, 이에 의해 채널 내에 도포된 임의의 시멘트와 벽 사이에 더 큰 마찰을 제공한다. 엠보싱의 눌리는 성질로 인해, 가벼운 상호 맞물림 효과가 달성되지만, 이러한 효과는 보강 장치의 제거가 수행되어야 하는 경우에 쉽게 극복되기에 충분히 작을 것이다. 바람직하게는, 엠보싱은, 바람직하게는 슬리브의 바닥으로부터 상부로 향하는 방향으로 배향된 홈이다. 이에 의해, 채널 내에 도포된 시멘트는 시멘트와 보강 장치 사이의 임의의 원치 않는 측방 이동을 차단한다. 그러나, 바닥으로부터 상부로 이어지는 홈의 배향으로 인해, 임의의 제거가 용이해지고, 이는 그러한 제거가 보강 장치를 상기 방향으로 이동시킴으로써 행해질 수 있기 때문이다. 이러한 효과는 홈이 폭에 있어서 테이퍼지도록 구성되면, 훨씬 더 두드러질 수 있다. 그러나, 다른 구성이 엠보싱을 구비한 상승된 구조물에 대해 선택될 수 있다. 다른 바람직한 실시예는 매트릭스형 방식으로 배열된 엠보싱을 갖는 것이고, 이때 개별 엠보싱들은 바람직하게는 체커(checker)형 또는 다이아몬드 구조를 갖도록 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 격자 구조물이 제공되고, 격자 구조물은 라스(lath) 및 사이 공간을 포함한다. 사이 공간은 다공성 재료에 의해 충전되도록 구성되고, 라스는 추가의 구조 강화를 제공하고, 이에 의해 벽에 대한 다공성 재료의 개선된 결합을 달성한다. 라스는 분리된 요소일 수 있지만, 벽과 단일체로 형성되는 것이 바람직하다.

독립항의 보호 대상일 수 있는 특히 바람직한 실시예에서, 슬리브는 적어도 하나의 굽힘 조인트를 포함하고, 굽힘 조인트는 채널을 압축하도록 구성된다. 더 바람직하게는, 2개 이상의 굽힘 조인트가 거울상 대칭 방식으로 배열된다. 굽힘 조인트로 인해, 슬리브는 외부로부터 압축될 수 있고, 감소된 원주 및 폭을 달성하여, 그가 더 쉽게 뼈의 타이트한 공동 내로 들어가는 것을 가능케 할 것이다. 공동이 흔히 뼈 속에서의 보강 장치 및 내부 보철물의 개선된 기계적 안정성을 위해 상당히 타이트하게 그리고 아울러 가능한 한 많은 건강한 뼈를 보존하도록 치수 설정되므로, 타이트한 공동 내로 보강 장치를 가압하는 것이 뼈 속에서 균열을 생성하는 위험을 생성할 수 있는 문제가 있다. 굽힘 조인트에 의해, 뼈를 균열시키기보다는, 슬리브 자체가 스스로 더 작은 크기로 압축될 것이고, 이에 의해 그가 주위의 뼈 물질을 균열시키는 위험이 없이 공동 내로 더 쉽게 위치되도록 허용한다. 바람직한 실시예에서, 굽힘 조인트는 슬리브 내의 공극에 의해 형성되고, 중실 재료의 스트립이 공극에 걸친다. 바람직하게는, 스트립은 벽에 대해 비스듬하게, 더 바람직하게는 스트립의 하단부가 내측 면을 향해 더 가까이 위치된 스트립의 상단부보다 외측 면을 향해 더 가까이 위치되도록 배향된다. 스트립은 슬리브의 하나의 부분을 다른 부분에 대해 굽히기 위해 요구되는 이동의 정도를 제공하는 힌지로서 작용한다. 아울러, 스트립에 의해 형성되는 힌지의 축은 스트립의 배향에 의해 형성된다. 스트립을 벽의 중간 코드(chord)에 대해 평행하게 배향하기보다는, 이는 그에 대해 비스듬하게 배향된다. 이에 의해, 굽힘 접근은 벽의 평면에 대해 평행하지 않을 것이고, 대신에 이는 채널의 중심 축에 대해 평행하거나 적어도 거의 평행할 것이다. 비스듬한 배향의 정도는 슬리브의 원추각에 의해 한정된다. 바꾸어 말하면, 스트립의 비스듬한 배열은 원추형으로 형성된 벽의 효과를 상쇄하고, 상부 커버에 대해 평행한 수평 평면 내에서의 압축을 보장한다.

추가의 바람직한 실시예에서, 스트립은, 바람직하게는 테이퍼형 폭에 의해 하부 부분 내에서 감소된 굽힘 강성을 갖도록 구성된다. 더 낮은 굽힘 강성으로 인해, 전체 굽힘 강성에 대한 하부 부분의 기여는 상당히 작다. 결과적으로, 더 짧은 굽힘 조인트의 강성의 백분율 감소는 모든 굽힘 조인트들이 상이한 길이를 갖지만, 슬리브의 상부에서, 예컨대, 단차형 바닥을 갖는 슬리브에서 종료하는 굽힘 조인트의 길이의 백분율 감소보다 더 작다.

더 바람직하게는, 슬리브는 굽힘 조인트의 굽힘 상태에서 슬리브의 원주를 조정하도록 구성된 보상기 요소를 포함한다. 보상기 요소는 압축력 하에서 굽힘 조인트를 이동시킴으로써 실현될 원주의 감소를 흡수하기 위한 자유도를 허용한다. 바람직하게는, 보상기 요소는 활주 관계의 적어도 2개의 중첩하는 설부로서 구성된다. 활주 관계로 인해, 설부들은 보상기 요소의 영역 내에서도 격벽 기능을 유지한다. 아울러, 활주 관계는 길이의 변동 및 이에 의한 원주의 감소를 허용한다.

바람직한 실시예에서, 복수의 작은 구멍들이 벽 내에 제공된다. "작은 구멍"이라는 용어는 구멍이 시멘트가 상기 구멍을 통과하는 것을 차단하도록 작은 직경을 갖는 것으로 해석되어야 한다. 이에 의해, 시멘트에 대한 격벽 기능이 보존된다. 그러나, 작은 구멍들의 존재는 뼈 내생을 더욱 개선하고, 더 중요하게는, 벽의 내측 표면과 유입되는 시멘트 사이에 형성될 수 있는 포착된 공기의 포켓을 통기시키는 통풍 구멍으로서 역할한다. 작은 구멍에 의해, 공기는 더 쉽게 탈출할 수 있고, 이에 의해 시멘트에 의한 이식이 용이해지고 더 신뢰할 수 있게 된다.

아울러, 창들이 벽 내에 제공되며, 바람직하게는 상부 가까이에서 일렬로 배열될 수 있다. 더 바람직하게는, 창은 또한 다공성 재료를 통해 연장한다. 창은 내부 측면 상에 위치된 시멘트가 제어된 방식으로 창을 통해 외측 측면을 향해 통과할 수 있도록, 시멘트에 대한 의도적인 개방부를 형성한다. 이에 의해, 시멘트의 원치 않는 분배가 제어 유지된다. 시멘트가 창을 통해 유동하도록 허용하는 것은 시멘트가 창을 통해 이어지는 핀형 돌출부를 형성하는 결과를 낳고, 이에 의해 정착 핀처럼 보강 장치의 위치를 포착한다. 이는 개선된 정착을 제공한다. 아울러, 창들을 상부 가까이에 위치 설정함으로써, 이러한 정착 핀들은 보강 장치의 제거의 경우에 쉽게 절단될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 큰 통로가 벽 및 다공성 재료 내에 제공되어, 전체 슬리브를 통해 연장한다. 통로는 채널에 대해 직교하여 배향된다. 바람직하게는, 통로는 벽의 중간 부분 내에 위치된다. 더 바람직하게는, 통로는 균열에 대한 개선된 저항을 위해 라운딩된 코너를 특징으로 한다. 통로에 의해, 상당히 큰 정착 트러니언(trunnion)이 제어된 방식으로 그를 통한 시멘트 유동을 허용하고, 매우 견고한 정착 트러니언을 제공함으로써, 형성된다. "큰"이라는 용어는 단일 창의 면적의 적어도 3배인 단면적을 의미하도록 해석되어야 한다.

많은 경우에, 보강 장치는 편평한 바닥 표면을 가질 것이다. 그러나, 바람직하게는, 보강 장치가 그의 완벽한 높이를 갖는 하나의 섹션 및 보강 장치가 감소된 높이를 갖는 다른 섹션의 2개의 섹션을 갖는 단차형 바닥 표면을 갖는 실시예가 제공된다. 바람직하게는, 바닥은 감소된 부분 내의 높이가 완벽한 높이의 약 0.4 내지 0.7이 되도록 단차형이다. 더 바람직하게는, 완벽한 높이를 구비한 섹션과 감소된 높이를 구비한 섹션 사이의 전이부가 슬리브를 좌측 및 우측 부분으로 분할하는 대칭 선을 따라 슬리브의 중간에 있다. 그러나, 그러한 전이부는 필요하다면 각 측면에 대해 오프셋될 수 있다.

독립항의 보호 대상일 수 있는 본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 위에서 한정된 바와 같은 보강 장치의 세트가 제공되고, 세트는 완벽한 높이를 갖는 제1 유형의 보강 장치 및 감소된 높이를 갖는 제2 유형의 보강 장치를 포함하고, 감소된 높이는 바람직하게는 완벽한 높이의 0.4 내지 0.7이다.

더 바람직하게는, 세트는 단차형 바닥 표면을 갖는 제3 유형을 포함한다. 더 바람직하게는, 세트는, 바람직하게는 소형 내지 중형으로부터 대형까지의 범위인, 다양한 크기의 상기 유형을 포함한다.

다음에서, 본 발명은 예시적인 방식으로 첨부된 도면에 따라 설명될 것이다.

도 1의 a) 및 도 1의 b)는 제1 예시적인 실시예의 사시도이다.
도 2는 제 위치에서의 본 발명에 따른 보강 장치를 도시하는 개략도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 단면도이다.
도 4는 보강 장치의 벽의 상세도이다.
도 5의 a) 및 도 5의 b)는 각각 창 및 통로를 갖는 제2 실시예 및 제3 실시예의 사시도이다.
도 6의 a) - 도 6의 c)는 내측 면 상의 상승된 구조물을 도시하는 상세도이다.
도 7은 굽힘 조인트를 갖는 제4 실시예의 평면도이다.
도 8은 굽힘 조인트들 중 하나를 통한 상세 단면도이다.
도 9는 상이한 유형의 보강 장치들의 세트를 도시한다.

본 발명에 따른 보강 장치(1)의 제1 실시예가 도 1 - 도 4를 참조하여 도시되어 있다. 이러한 실시예의 보강 장치(1)는 바람직하게는 생체 친화성 금속 재료로 만들어진 경골 보강구이다. 이는 바람직하게는 티타늄 합금, 순수 티타늄, 코발트 크롬, 스테인리스강, 탄탈럼, 및 지르코늄을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 더 바람직하게는, 재료는 순수 티타늄(예를 들어, Ti 등급 2)이다. 이는 우수한 생체 친화성을 양호한 강도 및 강성 특징과 조합한다. 다른 바람직한 재료는 티타늄 합금(예를 들어, Ti₆Al₄V)이다. 이러한 재료는 더 자주 이용 가능하고, 또한 이는 더 높은 강성을 갖는다.

경골 보강구는 슬리브(10)의 대체로 원추형 형태를 갖는다. 슬리브(10)는 보강 장치(1)를 통해 그의 상부(12)로부터 그의 바닥(13)까지 전체적으로 이어지는 채널(11)을 둘러싼다. 채널(11)은 내부 보철물의 스템, 특히 무릎 보철물(9)의 경골 부분(92)의 스템(94)을 수납하도록 구성된다.

슬리브(10)는 다공성 금속 재료(2)의 2개의 층들과 조합된 벽(3)을 갖는 샌드위치 구성으로 만들어진다. 내측 면에서의 다공성 부분은 선택적임을 알아야 하고; 대안적인 구성들이 도 6의 a), 도 6의 b), 및 도 6의 c)에 도시되어 있다. 벽(3)은 채널(11)을 완전히 둘러싸는 슬리브(10)의 바닥(13)으로부터 상부(12)까지 이어진다. 상부(12) 상에서, 벽(3)은 슬리브(10)의 완전한 상부 측면(12)을 덮는 상부 커버(4)와 만난다. 상부 커버(4) 및 벽(3)은 단일편을 형성한다. 이에 의해, 벽(3)은 상부 커버(4)와 함께, 시멘트의 채널(11)로부터 슬리브(10)의 외부 측면으로의 임의의 통과를 차단하는 격벽으로서 작용한다.

경골 보강구(1)는 원위 뼈(99), 즉 경골의 상부 부분 내의 공동을 충전하도록 해부학적으로 크기 설정되고 형상화되도록 구성된다. 보강 장치(1)는 더 양호한 맞춤을 위해 대체로 원추형으로 형성된다. 그의 바닥 측면(13) 및 그의 상부(12)는 대체로 평탄하다.

도 2에서 이해될 수 있는 바와 같이, 보강구(1)는 뼈(99)의 상부 부분의 공동 내에 위치되고, 이에 의해 무릎 보철물(9)의 경골 구성요소(92)의 경골 플레이트(93)가 위치되는 기부를 형성한다. 무릎 보철물(9)은 경골 부분(92)과의 회전 가능한 상호 작용을 위해 구성된 대퇴골 구성요소(91)를 추가로 포함한다. 경골 구성요소(92)는 경골(99)의 골수 채널 내에 고정되도록 구성된 스템(94)을 추가로 포함한다. 스템(94)은 경골 보강구(1)의 채널(11)을 통해 이송된다. 대체로 스템(94) 또는 경골 부분(92) 상의 임의의 리브(94') 또는 다른 돌출부를 위한 충분한 공간을 제공하기 위해, 경골 보강구(1)는 스템(94) 및 그의 돌출부(94')를 위한 추가의 공간을 제공하기 위한 리세스(16)를 추가로 구비한다. 리세스(16)는 바닥 면(16") 및 측면(16')을 갖는, 도 3에 도시된 바와 같은 만입부처럼 구성될 수 있다. 연속적인 상부 격벽을 제공하기 위해, 바닥 면(16") 및 측면(16')은 상부 커버(4)의 연장부로서 기능하는 연장 커버(45)에 의해 폐쇄된다. 이에 의해, 상부 측면 상의 연속적인 격벽이 달성되고, 이에 의해 리세스(16)를 통한 시멘트의 임의의 원치 않는 누출을 회피한다.

벽(3)의 외측 면 상에 위치된 다공성 재료(2)는 바람직하게는 적어도 60 - 90%의 다공도를 갖는 고도의 다공성 재료이다. 아울러, 기공들은 상호 연결되고, 기공을 형성하는 단위 셀들은 규칙적인 순서로 배열된다. 상호 연결된 기공들은 뼈 물질의 훨씬 개선된 내생을 제공하고, 이에 의해 경골(99) 내에서의 경골 보강구(1)의 양호한 안정화를 보장한다.

내측 면의 대안적인 실시예에 대한 예가 도 6의 a) - 도 6의 c)에 도시되어 있다. 도 6의 a) 및 도 6의 b)는 내측 면 상의 다공성 부분이 없는 내측 면을 도시하고, 도 6의 c)는 내측 면 상의 다공성 부분을 구비한 내측 면을 도시하지만, 다공성 부분은 완전히 선택적이며, 각 실시예는 다공성 부분을 구비하거나 그렇지 않을 수 있음을 알아야 한다. 이러한 실시예에서, 내측 면은 사이에 엠보싱(62)을 갖는 상승된 구조물(61)들을 구비한다. 도 6의 a)에 도시된 제1 변경예에서, 엠보싱(62)은 다이아몬드 형상을 가지며 매트릭스형 방식으로 배열되도록 구성된다. 이는 수평 방향 및 수직 방향에서 추가의 정착을 제공한다. 도 6의 b)에서, 홈(62')으로서 구성된 엠보싱을 갖는 변경예가 도시되어 있고, 홈(62')은 슬리브(10)의 바닥으로부터 상부로의 방향으로 이어지도록 배향된다. 이는 수평 방향에 대한 개선된 정착 효과를 제공하지만, 수직 방향으로의 보강 장치의 용이해진 제거를 허용한다. 도 6의 c)에서, 내측 면 상에 제공된 격자 구조물(6)을 갖는 변경예가 도시되어 있다. 격자(6)는 상승된 구조물(61)로서 라스 및 엠보싱으로서 사이 공간(62")을 포함한다. 라스(61)는 그리드를 형성하고, 사이 공간(62")이 이들 사이에 배열된다. 사이 공간(62")은, 바람직하게는 그가 충전된 상태에서 라스(61)의 표면과 동일 평면이도록, 다공성 재료(2)에 의해 선택적으로 충전되도록 구성된다. 격자 구조물(6)은 정착을 향상시키고, 슬리브(10)에 대해 상당한 강화 효과를 갖고, 이에 의해 추가의 기계적 강도를 제공한다.

이식을 위해, 시멘트가 스템(94)의 정착을 위해 도포될 수 있다. 이러한 이유로, 시멘트는 스템(94) 둘레의 채널(11) 내에 도포될 것이다. 시멘트는 벽(3)의 내측 면 상에 위치된 다공성 재료(2) 내로 유동할 수 있고, 이에 의해 강하고 상호 맞물린 결합을 제공한다. 그러나, 다공성 재료(2)의 확실한 뼈 내생 효과를 보존하기 위해, 시멘트는 외측 면에 도달하지 않아야 한다. 이러한 목적으로, 시멘트를 내측 부분으로 구속하는 격벽으로서 작용하는 벽(3)이 제공되고, 이에 의해 외측 면을 본질적으로 시멘트가 없이 유지한다. 상부 커버(4)는 시멘트가 상부를 향해 넘칠 수 없도록 보장한다. 바닥 커버는 필수적이지는 않다. 그러나, 이는 벽을 포함하여 벽의 외측의 바닥의 섹션에 제공될 수 있고, 이에 의해 외측 면 상의 다공성 재료(2) 내로의 시멘트의 임의의 원치 않는 유입을 차단한다.

내측 면 상의 다공성 재료(2) 내로의 시멘트의 원활한 유입을 허용하기 위해, 내측 부분으로부터 시멘트에 의해 변위되는 공기를 제거하는 것이 필수적이다. 공기가 포착되는 것을 회피하기 위해 공기의 제거를 용이하게 하도록, 복수의 작은 구멍(32)들이 벽(3)에, 바람직하게는 전체 벽(3)에 규칙적으로 배열된 방식으로 제공된다. 이는 도 4에 도시되어 있다. 구멍(32)의 크기는 공기와 같은 기체의 통과는 허용하도록 치수 설정되지만, 시멘트의 임의의 통과는 차단해야 한다. 바람직한 크기는 0.3mm와 0.5mm 사이이다.

이제 도 5를 참조하면, 정착을 위한 추가의 수단을 구비한 제2 및 제3 실시예가 도시되어 있다. 이러한 목적으로, 창(34)들이 슬리브(10)의 상단부 가까이에서 일렬로 제공된다. 창(34)은 벽(3) 및 바람직하게는 각 측면 상의 다공성 재료(2)를 관통하도록 구성된다. 이식 및 시멘트의 도포 시에, 시멘트는 창(34)을 통해 채널(11)로부터 외측으로 외부로 자유롭게 유동한다. 시멘트의 그러한 유동이 창(34)의 주변으로 구속되므로, 외측 면 상의 다공성 재료(2)의 뼈 내생 능력을 증진시키는 데 있어서 악영향이 직면되지 않는다. 또한, 창(34)을 통해 유동하는 시멘트는 경골 임플란트(1)를 그의 위치로 고정시키는 추가의 정착 핀처럼 작용한다. 이는 보강 장치(1)의 더 양호하고 상당히 더 빠른 정착을 허용한다. 이러한 구성의 추가의 장점은 보강 장치(1)의 요구되는 제거의 경우에, 창(34)을 통해 이어지는 시멘트 핀이 슬리브(10)의 상부(12)에 대한 창(34)의 근접성으로 인해 외부로부터 쉽게 절단될 수 있는 것이다. 이에 의해, 임의의 제거가 이식 중에 고도의 안정성을 유지함으로써 용이해질 것이다.

추가적으로 또는 대안적으로, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 상당히 큰 통로(36)가 슬리브(10)의 더 중심의 영역 내에 형성될 수 있다. 통로(36)는 벽(3) 및 다공성 재료(2)를 통해 이어진다. 통로(36)는 채널(11)의 중심 축에 대해 본질적으로 직교하여 배향된다. 벽(2a)을 통한 통로(36)의 치수는 그가 창(34)들 중 하나의 면적의 3배를 초과하는 면적을 갖도록 선택된다. 이에 의해, 통로(36)를 통한 시멘트의 유동에 의해, 추가의 정착 강도를 위한 상당히 대형인 트러니언이 형성될 것이다. 창(34)에 대해 위에서 설명된 바와 유사하게, 이러한 추가의 정착은 시멘트 트러니언의 절단에 의한 제거의 경우에 상당히 쉽게 제거될 수 있다. 도시된 예시적인 실시예에서, 통로는 10 x 8mm로 치수 설정된다.

추가의 실시예가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 이러한 실시예는 굽힘 조인트(7, 7')의 2개의 세트를 특징으로 한다. 굽힘 조인트는 슬리브가 전체적으로 압축되도록 슬리브(10)의 굽힘을 허용하고, 이에 의해 채널(11)의 크기 및 슬리브(10)의 외측 치수를 감소시킨다. 굽힘 조인트(7, 7')는 공극(17)에 걸치는 금속 스트립(71)과 조합된 슬리브(10) 내의 공극(17)에 의해 형성된다. 도 8에서 가장 잘 이해되는 바와 같이, 금속 스트립(71)은 중실 재료이고, 슬리브(10)의 상부(12)로부터 바닥(13)까지 이어진다. 스트립(71)은 스트립(71)의 하단부(73)가 벽(3)의 외측 면을 향해 더 가까이 위치되고, 스트립(71)의 상단부(72)가 벽(3)의 내측 면에 더 가까이 위치되도록, 벽(3)에 대해 비스듬하게 배향된다. 이러한 배열에 의해, 스트립(71)은 채널(11)의 중심 축에 대해 본질적으로 평행하게 배향된다. 하부 부분(74)에서의 스트립(71)의 두께가 감소된다. 이러한 목적으로, 스트립(71)은 그의 하단부(73)를 향한 테이퍼형 폭을 갖도록 구성된다. 이러한 테이퍼에 의해, 대부분의 굽힘력이 스트립(71)의 상부 부분에 의해 생성될 것이고, 하부 부분(74)은 훨씬 더 적은 정도로 굽힘력에 기여할 뿐이다.

굽힘력 및 이에 의해 이루어지는 이동이 도 7에 대해 도시되어 있다. 두 쌍의 굽힘 조인트(7, 7')가 거울상 대칭 구성으로 제공된다. 제1 세트의 굽힘 조인트(7)는 슬리브(10)의 후방 벽에 위치된다. 굽힘력을 가함으로써, 굽힘 조인트(7)는 단일선 화살표에 의해 표시된 바와 같은 회전 방향으로의 이동을 허용한다. 이에 의해, 굽힘 조인트(7)에 의해 형성된 굽힘 축은 내측-외측 (ML) 방향으로의 탄성을 제공한다.

슬리브(10)의 측면 부분에서 거울상 대칭 구성으로 배열된 제2 세트(7')가 제공된다. 굽힘 조인트(7')는 이중선 화살표에 의해 도시된 바와 같은 운동의 범위를 제공한다. 이는 전방/후방 (AP) 탄성을 제공하는 굽힘 축을 제공한다. 결과적으로, 두 쌍의 굽힘 조인트(7, 7')를 제공함으로써, 2개의 치수에서의 압축, 즉 ML 방향으로의 압축 및 AP 방향으로의 다른 압축이 달성된다.

굽힘력을 가함으로써, 내측 채널의 폭이 감소될 것이다. 이에 의해, 그의 원주가 감소될 것이다. 슬리브(10)를 그러한 감소에 대해 가능케 하기 위해, 보상기 요소(8)가 제공된다. 도시된 실시예(도 7 참조)에서, 이는 굽힘 조인트(7)에 대한 슬리브(10)의 대향하는 전방 측면에 배열된다. 보상기 요소는 슬리브(10)의 좌측 및 우측 부분에 배열된 2개의 설부(81, 82)로 구성된다. 설부(81, 82)들은 그들 사이에 작은 간극(83)만을 남기면서, 중첩 구성으로 배열된다. 설부(81, 82)들은 굽힘 조인트(7, 7')에 의한 굽힘 운동의 영향 하에서 서로를 따라 활주한다. 간극(83)은 시멘트의 누출을 차단하기에 충분히 작도록 치수 설정된다.

보강 장치(1)의 바닥(13)은 편평하거나 단차형일 수 있다 (도 9 참조). 단차형 변경예에서, 감소된 높이를 갖는 부분(13')은 좌측 또는 우측 측면 상에 존재한다. 전이 표면(19)이 완벽한 높이를 갖는 부분을 감소된 높이를 갖는 부분(13')과 연결한다.

아울러, 전체 영역에 걸쳐 감소된 높이를 갖는 추가의 유형이 제공된다. 이러한 유형은 도 9에서 유형 1'으로서 도시되어 있다. 단차형 바닥을 갖는 유형은 유형 1"으로서 도시되어 있고, 도 1 - 도 8에 도시된 바와 같은 원래의 유형은 도 9에서 유형 1로서 도시되어 있다.

바람직하게는, 보강 장치의 완벽한 세트가 제공된다. 세트는 위에서 언급된 바와 같은 유형들을 포함한다. 추가로, 유형들은 상이한 크기 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 및 Ⅳ로 제공되고, Ⅰ은 초소형, Ⅱ는 소형, Ⅲ은 중형, Ⅳ는 대형이다. 이는 이식 부위의 실제 상태에 의존하여 적절한 보강 장치(1)를 선택하기 위한 상당히 넓은 범위의 옵션을 의사에게 허용한다.

Claims (27)

1. 관절 내부 보철물을 위한 보강 장치, 특히 슬관절 내부 보철물을 위한 경골 보강구로서, 슬리브(10)를 포함하고, 슬리브는 슬리브(10)의 상부로부터 바닥까지 슬리브(10)를 통해 연장하는 채널(11)을 둘러싸고, 슬리브(10)는 뼈 물질의 내생을 위해 구성된 다공성 재료(2)로 형성되고, 슬리브(10)는 내측 면(14) 및 외측 면(15)을 포함하고, 내측 면(14)은 채널(11)을 형성하고, 내측 면(14)과 외측 면(15) 사이의 거리는 두께를 형성하는, 보강 장치에 있어서,
   슬리브(10)는 채널(11)을 둘러싸는 벽(3)을 추가로 포함하고, 벽(3)은 중실 재료로 만들어지고, 다공성 재료(2)와 함께 샌드위치 구조물을 형성하고,
   벽(3)은 내측 면(14)과 외측 면(15) 사이의 격벽을 형성하고, 격벽은 내측 면(14)과 외측 면(15) 사이에서의 시멘트 유동을 차단하도록 구성되는
   것을 특징으로 하는, 보강 장치.
2. 제1항에 있어서, 벽(3)은 그가 슬리브(10)의 내측 면을 형성하도록 내측 위치에 위치되는, 보강 장치.
3. 제1항에 있어서, 벽(3)은 다공성 재료(2)가 벽(3)의 내향 측면 및 외향 측면 상에 형성되도록, 두께의 방향을 따른 중간 위치에 위치되는, 보강 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(10)는 바람직하게는 그의 상부에서 더 넓으며 10°와 45° 사이의 원추각을 갖는, 대체로 원추형인 형상인, 보강 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중실 재료로 만들어진 상부 커버(4)는 그가 슬리브(10)의 완전한 상부를 본질적으로 덮도록 제공되는, 보강 장치.
6. 제5항에 있어서, 상부 커버(4) 및 벽(3)은 단일체 요소를 형성하는, 보강 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 슬리브(10)는 적어도 하나의 리세스(16)를 포함하고, 상부 커버(4)는 리세스의 측면 및/또는 바닥 면을 덮도록 구성된 적어도 하나의 연장 커버(45)를 추가로 포함하는, 보강 장치.
8. 제7항에 있어서, 상부 커버(4)와 연장 커버(45)는 연속적인 상부 격벽을 제공하도록 연결되는, 보강 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(10)의 모서리들은 적어도 부분적으로 라운딩되고 그리고/또는 경사지는, 보강 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 엠보싱(62)을 갖는 상승된 구조물(61)이 내측 면(14) 상에 형성되는, 보강 장치.
11. 제10항에 있어서, 엠보싱(62)은, 바람직하게는 슬리브(10)의 바닥으로부터 상부로 향하는 방향으로 배향된 홈(62')인, 보강 장치.
12. 제11항에 있어서, 홈(62')은 폭에 있어서 테이퍼지는, 보강 장치.
13. 제10항에 있어서, 엠보싱(62)은, 매트릭스형 방식으로, 바람직하게는 체커형 또는 다이아몬드 구조로 배열되는, 보강 장치.
14. 제10항에 있어서, 엠보싱을 구비한 상승된 구조물은 라스(61) 및 사이 공간(62")을 포함하는 격자 구조물(6)로서 구성되고, 바람직하게는 다공성 재료(2)가 사이 공간(62")을 충전하는, 보강 장치.
15. 제14항에 있어서, 라스(61)는 벽(3)과 단일체로 형성되는, 보강 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 작은 구멍(32)들이 벽(3) 내에 제공되는, 보강 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 창(34)들이 바람직하게는 슬리브(10)의 상부에 인접하여 일렬로 배열되어, 벽(3) 내에 제공되는, 보강 장치.
18. 제17항에 있어서, 창(34)은 벽(3) 및 다공성 재료(2)를 통해 연장하는, 보강 장치.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 채널(11)을 가로질러 이어지도록 배향된 큰 통로(36)가 제공되고, 통로(36)는 전체 슬리브(10)를 통해 연장하고, 바람직하게는 벽(3)의 중심 부분 내에 위치되는, 보강 장치.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(10)는 적어도 하나의 굽힘 조인트(7)를 포함하고, 굽힘 조인트(7)는 채널(10)을 압축하도록 구성되고, 바람직하게는 2개 이상의 굽힘 조인트(7)가 거울상 대칭으로 배열되는, 보강 장치.
21. 제20항에 있어서, 굽힘 조인트(7)는 상부 부분 내에서보다 하부 부분 내에서 감소된 굽힘 강성을 갖도록 구성되는, 보강 장치.
22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 슬리브(10)는 굽힘 조인트(7)의 굽힘 상태에서 슬리브(10)의 원주를 조정하도록 구성된 보상기 요소(8)를 포함하고, 보상기 요소(8)는 바람직하게는 활주 관계로 배열된 2개의 중첩하는 설부(81, 82)로서 구성되는, 보강 장치.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브(10)는, 바람직하게는 감소된 높이가 완벽한 높이의 약 0.4 내지 0.7이 되도록, 완벽한 높이를 갖는 일 부분 및 감소된 높이를 갖는 다른 부분(13')을 형성하도록 단차형 바닥을 갖는, 보강 장치.
24. 제23항에 있어서, 전이부(19)가 완벽한 높이와 감소된 높이 사이의 단차부에 제공되고, 전이부(19)는 보강 장치의 좌측 반부 및 우측 반부를 형성하는, 보강 장치.
25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 보강 장치의 세트에 있어서, 세트는 완벽한 높이를 갖는 제1 유형 및 평탄한 바닥을 구비한 감소된 높이를 갖는 제2 유형(1')을 포함하고, 바람직하게는 감소된 높이는 완벽한 높이의 약 0.4 내지 0.7인 것을 특징으로 하는, 세트.
26. 제25항에 있어서, 단차형 바닥을 갖는 제3 유형(1")이 제공되는, 세트.
27. 제25항 또는 제26항에 있어서, 세트는 다양한 유형에 대한 상이한 크기를 포함하는, 세트.

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