KR20200017130A - 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 볼록한 관절구의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 대퇴골요소와, 오목한 관절면의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 베어링요소를 포함하여, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 전측방향으로 슬라이딩되면서 상기 베어링요소의 오목한 관절면의 복수의 지점과 접촉하도록 함으로써, 저항력을 발생시켜 환자의 거동습관 및 근육량 저하 등에 따른 설계 이상의 과신전을 억제하는 슬관절 임플란트에 관한 것이다.

Description

과신전을 방지하는 슬관절 임플란트 {Knee Joint Implants to Prevent Hyper Extension}

본 발명은 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 볼록한 관절구의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 대퇴골요소와, 오목한 관절면의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 베어링요소를 포함하여, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 전측방향으로 슬라이딩되면서 상기 베어링요소의 오목한 관절면의 복수의 지점과 접촉하도록 함으로써, 저항력을 발생시켜 환자의 거동습관 및 근육량 저하 등에 따른 설계 이상의 과신전을 억제하는 슬관절 임플란트에 관한 것이다.

슬관절이란, 무릎을 둘러싼 3개의 뼈인 대퇴골(Femur), 경골(Tibia), 슬개골(Patella)이 이루는 관절을 의미하는 것으로, 사람의 무게를 지탱하고 관절운동을 통해 걷거나 뛰는 등의 다리를 쓰는 운동에 관련된 핵심적인 관절에 해당한다.

대퇴골 끝에는 관절연골(Articular Cartilage)이 존재하고, 경골 끝에는 반월상연골(Meniscus)이 존재하게 되는데 극심한 운동이나 노화 등으로 연골이 손상되면 뼈와 뼈가 직접 맞닿게 되어 극심한 통증을 유발할 수 있다.

이러한 손상이 발생하였을 때 정형외과적 치료방법으로는 손상된 슬관절을 대체할 수 있는 임플란트를 환자의 뼈에 삽입하는 슬관절전치환술(Total Knee Replacement, TKR)이 제안되고 있다.

도 1은 종래의 인공 슬관절을 도시한 도면으로, 상기 종래 기술은 한국등록특허공보 제10-1184905호(2012.09.20)에 개시되어 있다. 이하에서는 도 1을 참고하여 설명하도록 하겠다.

슬관절전치환술은 슬관절이 손상되었을 때 대퇴골(F)과 경골(T)의 일부를 절개하고 절개된 부위에 인공 슬관절 임플란트를 대체 삽입하는 수술로서, 대퇴골 원위부(Distal Portion)에 대퇴골요소(91)를 고정하고, 경골 근위부(Proximal Portion)에 경골요소(93)를 고정하며, 상기 대퇴골요소(91)와 상기 경골요소(93) 사이에 베어링요소(95)를 위치시키는 방식으로 인공 슬관절 임플란트 이식 수술을 수행하게 된다.

하지만, 종래의 슬관절전치환술에서 문제가 되는 것 중의 하나는 슬관절전치환술을 받은 환자에게서 무릎이 과신전(Hyper Extension)되고, 결국에는 무릎관절이 과하게 뒤로 꺾이게 되는 증상인 반장슬(Genu Recurvatum, Back-Knee)이 발생한다는 점이다.

도 2는 정상무릎과 반장슬을 비교 도시한 도면으로, 도 2를 참고하여 설명하면, 도 2의 좌측에 도시된 도면은 정상적인 무릎의 모습을 나타내고 있으며, 도 2의 우측에 도시된 도면은 대퇴골의 원위단과 경골의 근위단이 과하게 후측 방향( Posterior Direction)으로 물러선 반장슬의 모습이 나타나 있다.

슬관절전치환술 이후에 과신전에 의한 반장슬은 근력이 저하되어 있거나 보행 습관이 나쁜 환자에게서 주로 발견되었으며, 특히 근육, 인대 등의 노화가 심한 고령의 노인층 환자에게 나타났는바, 약화된 근육 등이 문제가 될 수 있다.

또한 이러한 문제는 종래의 슬관절전치환술에 사용되는 대퇴골요소와 베어링요소의 형상 상의 문제에서 비롯된 것이기도 하다.

도 3은 신전상태에서 종래의 대퇴골요소와 베어링요소의 1 포인트 접합을 도시한 도면으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 임플란트 형상에 따르면, 신전상태에서 대퇴골요소의 볼록한 관절구와, 베어링요소의 오목한 관절면은 굴곡면의 최저점을 지칭하는 Sulcus Point(P) 상에서 1 포인트 접촉(1 Point Contact)을 함을 알 수 있다.

이러한 Sulcus Point 상에서의 1 포인트 접촉은 신전상태에서 전측방향(Anterior Direction)을 향해 기울어지는 대퇴골요소의 움직임을 야기할 수 있었다.

Sulcus Point 상에서의 1 포인트 접촉이라 하더라도 골 주변 근육, 인대 등이 정위치를 벗어나려는 골을 강하게 붙잡을 경우 과신전의 문제는 발생하지 않을 수 있으나, 근육, 인대 등의 힘이 약한 고령의 환자의 경우 근육, 인대 등의 힘이 충분치 못해 무릎이 과신전될 수밖에 없었다.

결국 슬관절전치환술을 받은 고령의 환자 무릎은 도 4에 도시된 바와 같이, 대퇴골요소의 관절구가 베어링요소의 전측 관절면에 접하는 영역까지 기울어져 똑바로 선 상태에서 무릎이 후측으로 밀린 반장슬의 형태를 가지게 되었다.

따라서 관련 업계에서는 고령의 노인 등과 같이 근육 등의 힘이 약한 환자의 경우라도 임플란트 자체의 구조적 형상을 통해 과신전을 일으키지 않도록 하는 새로운 기술의 도입을 요구하고 있는 실정에 있다.

한국등록특허공보 제10-1184905호(2012.09.20)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 무릎이 신전된 상태에서 볼록한 관절구를 가지는 대퇴골요소가 슬라이딩 되면서 오목한 관절면을 가지는 베어링요소 상에서 복수의 접촉 지점을 가지도록 구성함으로써, 근육 또는 인대 등이 노화된 고령의 환자가 슬관절전치환술을 받은 경우라도, 과신전 현상이 발생하지 않도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 대퇴골요소가 볼록한 관절구의 최저점으로부터 전측방향으로 일정 영역에서 대략 평평한 형상을 가지도록 함으로써, 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 베어링요소의 오목한 관절면과 1 포인트 접촉시에는 근력 등이 약한 경우 접촉지점 앞쪽으로 기울어지면서 과신전되는 문제를, 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 베어링요소의 오목한 관절면과 2 포인트 접촉을 하도록 하여 근력 등이 작용하지 않더라도 임플란트의 구조적 형상에 기해 무릎의 과신전 발생을 억제하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 최저점 전측방향으로 다수의 곡률반경을 가지도록 하고, 이에 대응되는 베어링요소의 오목한 관절면 역시 최저점 전측방향으로 다수의 곡률반경을 가지도록 함으로써, 상기 관절구 및 상기 관절면이 급격하게 변화하는 외주면 현상을 갖지 않도록 함에 따라, 과신전이 발생하기 위해서는 단순한 곡률반경을 가지는 임플란트에 비해 보다 많은 힘을 필요로 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 관절운동을 하는 임플란트의 부위에 특별한 형상학적 특징을 부여함으로써, 일정한 경계 영역을 넘어서려는 해부학적 움직임이 발생하려고 할 때, 주변 근육, 인대 등의 도움이 없더라도 임플란트의 형상학적 특징에 기해 자체적으로 상기 해부학적 움직임에 반대되는 저항력이 발생할 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 대퇴골요소 관절구의 구간별 곡률반경이 상이하더라도 이에 대응되는 베어링요소 관절면의 구간별 곡률반경보다 작도록 구성하여,곡률반경이 같은 경우 여유공차가 없어서 타이트한 결합에 따라 마모 발생이 높아지는 문제를 해결하고, 오목한 베어링요소의 관절면 상에서 볼록한 대퇴골요소의 관절구가 용이하게 관절운동할 수 있도록 안정적 여유를 주는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 대퇴골요소의 제2구간의 제2곡률반경은 제1구간의 제1곡률반경보다 작도록 구성하여, 대퇴골요소의 제2구간에서 환자의 통상적인 해부학적 형상을 반영할 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 대퇴골요소의 제3구간의 제3곡률반경은 제1구간의 제1곡률반경보다 작고 제2구간의 제2곡률반경보다 크도록 구성하여, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때, 대퇴골요소의 관절구가 베어링요소 상에서 슬라이딩 후 2 포인트 접촉을 하도록 하여 더 이상의 과신전을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 대퇴골요소 관절구의 제1각도는 제2각도보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 관절면 상에서 대퇴골요소의 관절구가 슬라이딩되는 구간을 최소화함으로써, 환자의 거동 자체가 부자연스러워지는 것을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 베어링요소가 오목한 관절면의 최저점으로부터 전측방향으로 일정 영역에서 대략 평평한 형상을 가지도록 함으로써, 대퇴골요소의 대략 평평한 제1구간이 안착될 수 있도록 함에 따라, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때, 대퇴골요소의 제1구간이 베어링요소의 제4구간 상에서 슬라이딩되고, 슬라이딩 된 후에는 2 포인트 접촉을 하도록 하여, 과신전을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 베어링요소의 제5구간의 제5곡률반경은 제4구간의 제4곡률반경보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 제5구간에서 환자의 통상적인 해부학적 형상을 반영할 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 베어링요소의 제6구간의 제6곡률반경은 제4구간의 제4곡률반경보다 작고 제5구간의 제5곡률반경보다 크도록 구성하여, 신전상태의 무릎이 과신전되려고 할 때, 대퇴골요소의 관절구가 베어링요소 상에서 슬라이딩 후 2 포인트 접촉을 하도록 하여 더 이상의 과신전을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 베어링요소의 제4각도는 제5각도보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 관절면 상에서 대퇴골요소의 관절구가 슬라이딩되는 구간을 최소화함으로써, 환자의 거동 자체가 부자연스러워지는 것을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1구간의 면적은, 제4구간의 면적보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 제4구간 상에서 대퇴골요소의 제1구간이 안정적으로 슬라이딩될 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 볼록한 관절구의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 대퇴골요소를 포함하며, 상기 대퇴골요소는, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절구가 베어링요소의 오목한 관절면을 따라 전측방향으로 슬라이딩 된 뒤 상기 관절면과 복수의 지점에서 접촉되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 대퇴골요소는, 상기 관절구의 최저점으로부터 제1곡률반경을 가지며 제1곡률반경중심으로부터 제1각도만큼 전측방향으로 연장된 제1구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 대퇴골요소는, 상기 제1구간의 단부로부터 제2곡률반경을 가지며 제2곡률반경중심으로부터 제2각도만큼 전측방향으로 연장된 제2구간과, 상기 제2구간의 단부로부터 제3곡률반경을 가지며 제3곡률반경중심으로부터 제3각도만큼 전측방향으로 연장된 제3구간을 포함하고, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절면과 접촉하는 지점은 상기 제1구간과 상기 제3구간에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1곡률반경은, 상기 제2곡률반경보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제3곡률반경은, 상기 제1곡률반경보다 작고 상기 제2곡률반경보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1각도는, 상기 제2각도보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 오목한 관절면의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 베어링요소를 포함하며, 상기 베어링요소는, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절면을 따라 전측방향으로 슬라이딩 되는 대퇴골요소의 관절구와 복수의 지점에서 접촉되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 베어링요소는, 상기 관절면의 최저점으로부터 제4곡률반경을 가지며 제4곡률반경중심으로부터 제4각도만큼 전측방향으로 연장된 제4구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 베어링요소는, 상기 제4구간의 단부로부터 제5곡률반경을 가지며 제5곡률반경중심으로부터 제5각도만큼 전측방향으로 연장된 제5구간과, 상기 제5구간의 단부로부터 제6곡률반경을 가지며 제6곡률반경중심으로부터 제6각도만큼 전측방향으로 연장된 제6구간을 포함하고, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절구와 접촉하는 지점은 상기 제4구간과 상기 제6구간에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제4곡률반경은, 상기 제5곡률반경보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제6곡률반경은, 상기 제4곡률반경보다 작고 상기 제5곡률반경보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제4각도는, 상기 제5각도보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 볼록한 관절구의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 대퇴골요소와, 오목한 관절면의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 베어링요소를 포함하며, 상기 대퇴골요소와 상기 베어링요소는, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절구가 상기 관절면을 따라 전측방향으로 슬라이딩 된 뒤 상기 관절면과 복수의 지점에서 접촉되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 대퇴골요소는, 상기 관절구의 최저점으로부터 제1곡률반경을 가지며 제1곡률반경중심으로부터 제1각도만큼 전측방향으로 연장된 제1구간을 포함하고, 상기 베어링요소는, 상기 관절면의 최저점으로부터 제4곡률반경을 가지며 제4곡률반경중심으로부터 제4각도만큼 전측방향으로 연장된 제4구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 대퇴골요소는, 상기 제1구간의 단부로부터 제2곡률반경을 가지며 제2곡률반경중심으로부터 제2각도만큼 전측방향으로 연장된 제2구간과, 상기 제2구간의 단부로부터 제3곡률반경을 가지며 제3곡률반경중심으로부터 제3각도만큼 전측방향으로 연장된 제3구간을 포함하고, 상기 베어링요소는, 상기 제4구간의 단부로부터 제5곡률반경을 가지며 제5곡률반경중심으로부터 제5각도만큼 전측방향으로 연장된 제5구간과, 상기 제5구간의 단부로부터 제6곡률반경을 가지며 제6곡률반경중심으로부터 제6각도만큼 전측방향으로 연장된 제6구간을 포함하며, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때, 상기 제1구간과 상기 제4구간, 상기 제3구간과 상기 제6구간이 각각 접촉 지점을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1곡률반경은 상기 제4곡률반경보다 작고, 상기 제2곡률반경은 상기 제5곡률반경보다 작으며, 상기 제3곡률반경은 상기 제6곡률반경보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 제1구간의 면적은, 상기 제4구간의 면적보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 무릎이 신전된 상태에서 볼록한 관절구를 가지는 대퇴골요소가 슬라이딩 되면서 오목한 관절면을 가지는 베어링요소 상에서 복수의 접촉 지점을 가지도록 구성함으로써, 근육 또는 인대 등이 노화된 고령의 환자가 슬관절전치환술을 받은 경우라도, 과신전 현상이 발생하지 않도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 대퇴골요소가 볼록한 관절구의 최저점으로부터 전측방향으로 일정 영역에서 대략 평평한 형상을 가지도록 함으로써, 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 베어링요소의 오목한 관절면과 1 포인트 접촉시에는 근력 등이 약한 경우 접촉지점 앞쪽으로 기울어지면서 과신전되는 문제를, 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 베어링요소의 오목한 관절면과 2 포인트 접촉을 하도록 하여 근력 등이 작용하지 않더라도 임플란트의 구조적 형상에 기해 무릎의 과신전 발생을 억제하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 대퇴골요소의 볼록한 관절구가 최저점 전측방향으로 다수의 곡률반경을 가지도록 하고, 이에 대응되는 베어링요소의 오목한 관절면 역시 최저점 전측방향으로 다수의 곡률반경을 가지도록 함으로써, 상기 관절구 및 상기 관절면이 급격하게 변화하는 외주면 현상을 갖지 않도록 함에 따라, 과신전이 발생하기 위해서는 단순한 곡률반경을 가지는 임플란트에 비해 보다 많은 힘을 필요로 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 관절운동을 하는 임플란트의 부위에 특별한 형상학적 특징을 부여함으로써, 일정한 경계 영역을 넘어서려는 해부학적 움직임이 발생하려고 할 때, 주변 근육, 인대 등의 도움이 없더라도 임플란트의 형상학적 특징에 기해 자체적으로 상기 해부학적 움직임에 반대되는 저항력이 발생할 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 대퇴골요소 관절구의 구간별 곡률반경이 상이하더라도 이에 대응되는 베어링요소 관절면의 구간별 곡률반경보다 작도록 구성하여,곡률반경이 같은 경우 여유공차가 없어서 타이트한 결합에 따라 마모 발생이 높아지는 문제를 해결하고, 오목한 베어링요소의 관절면 상에서 볼록한 대퇴골요소의 관절구가 용이하게 관절운동할 수 있도록 안정적 여유를 주는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 대퇴골요소의 제2구간의 제2곡률반경은 제1구간의 제1곡률반경보다 작도록 구성하여, 대퇴골요소의 제2구간에서 환자의 통상적인 해부학적 형상을 반영할 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 대퇴골요소의 제3구간의 제3곡률반경은 제1구간의 제1곡률반경보다 작고 제2구간의 제2곡률반경보다 크도록 구성하여, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때, 대퇴골요소의 관절구가 베어링요소 상에서 슬라이딩 후 2 포인트 접촉을 하도록 하여 더 이상의 과신전을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 대퇴골요소 관절구의 제1각도는 제2각도보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 관절면 상에서 대퇴골요소의 관절구가 슬라이딩되는 구간을 최소화함으로써, 환자의 거동 자체가 부자연스러워지는 것을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 베어링요소가 오목한 관절면의 최저점으로부터 전측방향으로 일정 영역에서 대략 평평한 형상을 가지도록 함으로써, 대퇴골요소의 대략 평평한 제1구간이 안착될 수 있도록 함에 따라, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때, 대퇴골요소의 제1구간이 베어링요소의 제4구간 상에서 슬라이딩되고, 슬라이딩 된 후에는 2 포인트 접촉을 하도록 하여, 과신전을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 베어링요소의 제5구간의 제5곡률반경은 제4구간의 제4곡률반경보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 제5구간에서 환자의 통상적인 해부학적 형상을 반영할 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명은, 베어링요소의 제6구간의 제6곡률반경은 제4구간의 제4곡률반경보다 작고 제5구간의 제5곡률반경보다 크도록 구성하여, 신전상태의 무릎이 과신전되려고 할 때, 대퇴골요소의 관절구가 베어링요소 상에서 슬라이딩 후 2 포인트 접촉을 하도록 하여 더 이상의 과신전을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.

본 발명은, 베어링요소의 제4각도는 제5각도보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 관절면 상에서 대퇴골요소의 관절구가 슬라이딩되는 구간을 최소화함으로써, 환자의 거동 자체가 부자연스러워지는 것을 방지하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은, 제1구간의 면적은, 제4구간의 면적보다 작도록 구성하여, 베어링요소의 제4구간 상에서 대퇴골요소의 제1구간이 안정적으로 슬라이딩될 수 있도록 하는, 슬관절 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 인공 슬관절을 도시한 도면.
도 2는 정상무릎과 반장슬을 비교 도시한 도면.
도 3은 신전상태에서 종래의 대퇴골요소와 베어링요소의 1 포인트 접합을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 임플란트가 과신전 된 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬관절 임플란트의 사시도.
도 6은 도 5의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대퇴골요소의 사시도.
도 8은 도 7의 A-A' 단면도.
도 9는 도 8의 구간별 곡률반경과 각도를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링요소의 사시도.
도 11은 도 10의 B-B' 단면도.
도 12는 도 11의 구간별 곡률반경과 각도를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬관절 임플란트의 신전상태에서 접촉지점을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬관절 임플란트의 과신전을 방지하는 접촉지점을 도시한 도면.

이하에서는 본 발명에 따른 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

본 명세서에서는 환자의 왼쪽 무릎에 삽입될 슬관절 임플란트를 기준으로 도면을 도시하고 있음을 밝히는 바이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬관절 임플란트의 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해사시도로, 도 5 및 도 6을 참고하여 설명하면, 본 발명인 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트(1)는, 슬관절 전치환 수술시 사용되는 임플란트로, 바람직하게는 대퇴골의 원위부(Distal Portion), 경골의 근위부(Proximal Portion) 및 대퇴골의 원위부와 경골의 근위부 사이에 삽입될 수 있다. 구체적으로는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 대퇴골요소(10), 베어링요소(30), 경골요소(50)로 구성된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 대퇴골요소의 사시도로, 도 7을 참고하여 설명하면, 상기 대퇴골요소(10)는, 대퇴골의 볼록한 원위단을 일정부분 절개한 뒤, 절개된 부위를 대체할 수 있도록, 대퇴골 원위부에 삽입되는 임플란트를 말한다. 상기 대퇴골요소(10)는 후술할 볼록한 관절구(11)의 최저점(111)을 기준으로 전측면(11a)이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 상이한 곡률반경을 통해, 근육 또는 인대 등이 노화된 고령의 환자가 슬관절전치환술을 받은 경우라도, 신전상태의 무릎이, 계단을 내려가는 행위 등으로 과신전 되려고 할 때, 후술할 관절구(11)가 후술할 베어링요소(30)의 오목한 관절면(31)을 따라 전측방향으로 슬라이딩 된 뒤 관절면(31)과 복수의 지점에서 접촉되도록 함으로써, 임플란트의 구조적 형상에 기해 과신전 현상이 발생하지 않도록 할 수 있다. 이러한 상기 대퇴골요소(10)는, 관절구(11)를 포함한다.

상기 관절구(11)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 내측(Medial)과 외측(Lateral)으로 구분되는 상기 대퇴골요소(10)에서 하측방향으로 볼록하게 구성된 부분으로, 이는 후술할 베어링요소(30)의 관절면과 접하게 되어 관절운동을 가능하게 한다. 도 8은 도 7의 A-A' 단면도이고, 도 9는 도 8의 구간별 곡률반경과 각도를 도시한 도면으로, 도 8 및 도 9를 참고하면, 이러한 상기 관절구(11)는, 최저점(111), 제1구간(113), 제2구간(115), 제3구간(117)을 포함한다.

상기 최저점(111)은, 대퇴골요소(10)의 굴곡면 중 가장 아래에 있는 지점을 가리키는 부분으로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 하측방향으로 볼록하게 구성된 대퇴골요소(10)의 관절구(11)에서 볼록한 굴곡면 중 최하 지점을 지칭하는 의미로 사용된다. 환자가 똑바로 선 신전상태(Extension)에서 대퇴골요소(10)의 상기 최저점(111)은 후술할 베어링요소(30)의 관절면(31)의 최저점(311)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 최저점(111)을 기준으로 전측방향에 있는 관절구(11)의 표면을 전측면(11a)이라고 하고, 본 발명은 이러한 전측면(11a)이 다양한 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1구간(113)은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 관절구(11)의 최저점(111)으로부터 제1곡률반경(R1)을 가지며 제1곡률반경중심(C1)으로부터 제1각도(θ1)만큼 전측방향으로 연장된 부분을 말한다. 바람직하게는 상기 제1구간(113)은 대체로 수평하도록 구성될 수 있다.

상기 제1구간(113)은 전체적으로 볼록한 형상의 상기 관절구(11) 상에서 대략 수평하게 형성된 부분으로, 상기 대퇴골요소(10)가 후술할 베어링요소(30)의 관절면(31) 상에서 슬라이딩될 수 있도록 한다. 슬라이딩이란, 상기 대퇴골요소(10)가 후술할 베어링요소(30)의 관절면(31) 상에서 전측방향을 향해 미끄러지는 것으로, 미끄러진다는 의미를 대퇴골요소(10)의 병진운동만으로 제한 해석할 것은 아니며, 병진운동과 함께 소정의 회전운동이 동반될 수 있다는 것도 포함해서 해석함이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 상기 제1구간(113)은 베어링요소(30) 상에서 대퇴골요소(10)의 슬라이딩을 유도하는 것인바, 상기 제1구간(113)이 과도하게 길어질 경우 환자의 거동 자체가 부자연스러워질 수 있으므로, 상기 제1구간(113)의 길이는 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 보다 바람직하게는 상기 제1각도(θ1)가 후술한 제2각도(θ2)보다 작게 구성될 수 있다(θ1<θ2).

자세한 내용은 후술하겠지만, 계단을 내려가는 행위 등에 의해 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 하는 것을 방지하기 위해 본 발명은 두 곳의 접촉지점을 구성하고 있으며, 그 중 한 곳의 접촉지점은 상기 제1구간(113)에 형성되게 된다.

상기 제1구간(113)의 제1곡률반경(R1)과, 제1각도(θ1)에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 제1곡률반경(R1)은 85mm, 상기 제1각도(θ1)는 11도가 될 수 있다.

상기 제2구간(115)은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1구간(113)의 단부(1131)로부터 제2곡률반경(R2)을 가지며 제2곡률반경중심(C2)으로부터 제2각도(θ2)만큼 전측방향으로 연장된 부분을 말한다.

상기 제2구간(115)은 통상적인 환자의 해부학적 형상에 상응하는 부분으로, 상기 제1구간(113)이 거의 수평한 구간인 반면, 상기 제2구간(115)은 통상적인 환자의 해부학적 형상이 구현됨으로써, 다소 급격하게 곡률이 변할 수 있다. 바람직하게는 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 제2구간(115)은 후술할 베어링요소(30)의 관절면(31)과 접촉하지 않도록, 상기 제2곡률반경(R2)은 상기 제1곡률반경(R1)보다 작게 구성될 수 있다(R1>R2).

또한 대퇴골요소(10)의 슬라이딩 유도를 위한 제1구간(113)이 길어지면 환자의 거동이 부자연스러워지는바, 상기 제1구간(113)은 최소화하는 것이 바람직하므로, 상기 제2각도(θ2)는 상기 제1각도(θ1)보다 크게 구성될 수 있다(θ2>θ1).

상기 제2구간(115)의 제2곡률반경(R2)과, 제2각도(θ2)에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 제2곡률반경(R2)은 26.5mm, 상기 제2각도(θ2)는 14도가 될 수 있다.

상기 제3구간(117)은, 상기 제2구간(115)의 단부(1151)로부터 제3곡률반경(R3)을 가지며 제3곡률반경중심(C3)으로부터 제3각도(θ3)만큼 전측방향으로 단부(1171)까지 연장된 부분을 말한다. 상기 제3구간(117)의 단부(1171)를 넘어서는 또 다른 곡률반경을 가진 구간이 구성되며 해당 구간은 파텔라임플란트(미도시)와 접하게 되는바, 상기 제3구간(117)의 단부(1171)를 넘어선 영역에 관한 설명은 제외하도록 한다.

계단을 내려가는 행위 등에 의해 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 하는 것을 방지하기 위해, 바람직하게는 본 발명은 두 곳의 접촉지점을 구성하고 있으며, 그 중 한 곳의 접촉지점은 상기 제1구간(113)에 형성되게 되고, 나머지 한 곳의 접촉지점은 상기 제3구간(117)에 형성될 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 상기 제3곡률반경(R3)은, 상기 제1곡률반경(R1)보다 작고 상기 제2곡률반경(R2)보다 크게 구성될 수 있다(R1>R3>R2).

상기 제3구간(117)의 제3곡률반경(R3)에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 제3곡률반경(R3)은 38.5mm가 될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링요소의 사시도로, 도 10을 참고하여 설명하면, 상기 베어링요소(30)는, 경골의 근위단을 일정부분 절개한 뒤 절개된 부위를 대체할 수 있도록 경골 근위부에 삽입되는 경골요소(50) 상에 안착되어 상기 대퇴골요소(10)의 관절구(11)와 접하는 구성을 말한다. 상기 경골요소(30)는 후술할 오목한 관절면(31)의 최저점(311)을 기준으로 전측면(31a)이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 상이한 곡률반경을 통해, 근육 또는 인대 등이 노화된 고령의 환자가 슬관절전치환술을 받은 경우라도, 신전상태의 무릎이, 계단을 내려가는 행위 등으로 과신전 되려고 할 때, 상기 관절구(11)가 베어링요소(30)의 오목한 관절면(31)을 따라 전측방향으로 슬라이딩 된 뒤 관절면(31)과 복수의 지점에서 접촉되도록 함으로써, 임플란트의 구조적 형상에 기해 과신전 현상이 발생하지 않도록 할 수 있다. 이러한 상기 경골요소(30)는, 관절면(31)을 포함한다.

상기 관절면(31)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 내측(Medial)과 외측(Lateral)으로 구분되는 베어링요소(30)에서 하측방향으로 오목하게 함입된 부분을 말한다. 이는 상기 대퇴골요소(10)의 볼록한 관절구(11)와 접하게 되어 관절운동을 가능하게 한다. 도 11은 도 10의 B-B' 단면도이고, 도 12는 도 11의 구간별 곡률반경과 각도를 도시한 도면으로, 도 11 및 도 12를 참고하면, 이러한 상기 관절면(31)은, 최저점(311), 제4구간(313), 제5구간(315), 제6구간(317)을 포함한다.

상기 최저점(311)은, 베어링요소(30)의 오목한 관절면(31)의 굴곡면 중 가장 많이 함입된 지점을 가리키며, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 하측방향으로 함입된 베어링요소(30)의 관절면(31)에서 오목한 굴곡면 중 최하 지점을 지칭하는 의미로 사용된다. 바람직하게는 환자가 똑바로 선 신전상태(Extension)에서 전술한 상기 대퇴골요소(10)의 최저점(111)은 상기 베어링요소(30)의 최저점(311)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 최저점(311)을 기준으로 전측방향에 있는 관절면(31)의 표면을 전측면(31a)이라고 하고, 본 발명은 이러한 전측면(31a)이 다양한 곡률반경을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 제4구간(313)은, 상기 관절면(31)의 최저점(311)으로부터 제4곡률반경(R4)을 가지며 제4곡률반경중심(C4)으로부터 제4각도(θ4)만큼 전측방향으로 연장된 부분을 말한다. 바람직하게는 상기 제4구간(313)은 대체로 수평하도록 구성될 수 있다. 상기 제4구간(313)은, 대체로 수평하게 구성된 상기 제1구간(113)이 안착되는 부분인바, 상기 제4구간(313)의 면적은 상기 제1구간(113)의 면적보다 크게 구성됨이 바람직하다.

신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 대퇴골요소(10)의 상기 관절구(11)와 접촉하는 지점은 상기 제4구간(313)에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 관절구(11)의 제1구간(113)과 상기 제4구간(313)이 접촉지점(P)을 형성할 수 있다.

상기 대퇴골요소(10)의 관절구(11)가 상기 베어링요소(30)의 관절면(31)에 안착되어 원활한 관절운동을 하기 위해서는 상기 관절구(11)의 각 구간별 곡률이 상기 관절면(31)의 각 구간별 곡률보다 작게 구성됨이 바람직하다. 만일 상기 관절면(31)의 각 구간의 곡률이 상기 관절구(11) 각 구간의 곡률과 같을 경우, 여유공차가 없어 관절구(11)와 관절면(31)이 타이트하게 결합 됨에 따라, 임플란트의 마모를 촉진할 수 있다. 결국, 상기 베어링요소의 관절면(31) 곡률은, 대응되는 상기 관절구(11)의 구간별 곡률보다 크도록 구성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 제4곡률반경(R4)은, 상기 제1곡률반경(R1)보다 크도록 구성될 수 있다.

상기 제4구간(313)의 제4곡률반경(R4)과, 제4각도(θ4)에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 제4곡률반경(R4)은 85.5mm, 상기 제4각도(θ4)는 5도가 될 수 있다.

상기 제5구간(315)은, 상기 제4구간(313)의 단부(3131)로부터 제5곡률반경(R5)을 가지며 제5곡률반경중심(C5)으로부터 제5각도(θ5)만큼 전측방향으로 연장된 부분을 말한다.

상기 제5구간(315)은 통상적인 환자의 해부학적 형상에 상응하는 부분으로, 상기 제4구간(313)이 거의 수평한 구간인 반면, 상기 제5구간(115)은 통상적인 환자의 해부학적 형상이 구현됨으로써, 다소 급격하게 곡률이 변할 수 있다. 바람직하게는 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 제5구간(315)은 상기 관절구(11)와 접촉하지 않도록, 상기 제5곡률반경(R5)은 상기 제4곡률반경(R4)보다 작게 구성될 수 있다(R4>R5).

상기 제5구간(315)은, 상기 관절구(11)의 제2구간(115)에 대응되는 부분으로, 전술한 바와 같이, 상기 베어링요소(30)의 관절면(31) 상에서 상기 대퇴골요소(10)의 관절구(10)가 원활한 관절운동을 할 수 있도록, 상기 제5구간(315)의 제5곡률반경(R5)은 상기 제2구간(115)의 제2곡률반경(R2)보다 크게 구성됨이 바람직하다.

상기 제5구간(315)은 대체로 수평한 대퇴골요소(10) 제1구간(113)의 슬라이딩을 지지하는데, 슬라이딩 구간이 길어지면, 환자의 거동이 부자연스러워지는 문제가 있으므로, 상기 제5구간(315)은 최소화하는 것이 바람직하기에, 상기 제5각도(θ5)는 상기 제4각도(θ4)보다 크게 구성될 수 있다(θ5>θ4).

상기 제5구간(315)의 제5곡률반경(R5)과, 제5각도(θ5)에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 제5곡률반경(R5)은 27mm, 상기 제5각도(θ5)는 9도가 될 수 있다.

상기 제6구간(317)은, 상기 제5구간(315)의 단부(3151)로부터 제6곡률반경(R6)을 가지며 제6곡률반경중심(C6)으로부터 제6각도(θ6)만큼 전측방향으로 연장된 부분을 말한다. 계단을 내려가는 행위 등에 의해 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 하는 것을 방지하기 위해, 바람직하게는 본 발명은 두 곳의 접촉지점을 구성하고 있으며, 그 중 한 곳의 접촉지점은 상기 제4구간(313)에 형성되게 되고, 나머지 한 곳의 접촉지점은 상기 제6구간(317)에 형성될 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 상기 제6곡률반경(R6)은, 상기 제4곡률반경(R4)보다 작고 상기 제5곡률반경(R5)보다 크게 구성될 수 있다(R4>R6>R5).

상기 관절구(11)의 제1구간(113)과 상기 관절면(31)의 제4구간(313)이, 상기 관절구(11)의 제3구간(117)과 상기 관절면(31)의 제6구간(317)이 각각 접촉지점(P)을 형성하는바, 본 발명인 슬관절임플란트(1)는 신전상태의 무릎이 계단을 내려가는 과정에서 무릎을 뻗는 등으로 과신전 되려고 할 때, 복수의 지점에서 접촉지점(P)이 형성되어 관절의 과신전을 막을 수 있게 된다.

상기 제6구간(317)은, 상기 관절구(11)의 제3구간(117)에 대응되는 부분으로, 상기 베어링요소(30)의 관절면(31) 상에서 상기 대퇴골요소(10)의 관절구(10)가 원활한 관절운동을 할 수 있도록, 상기 제6구간(317)의 제6곡률반경(R6)은 상기 제3구간(117)의 제3곡률반경(R3)보다 크게 구성됨이 바람직하다.

상기 제6구간(317)의 제6곡률반경(R6)에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 제6곡률반경(R6)은 39mm가 될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬관절 임플란트의 신전상태에서 접촉지점을 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬관절 임플란트의 과신전을 방지하는 접촉지점을 도시한 도면으로, 이하에서는 도 13 및 도 14를 참고하여 설명하도록 하겠다.

환자가 똑바로 서 있게 되면, 무릎은 신전된 상태에 있게 되고, 이때, 대퇴골요소(10)의 최저점(111)은 도 13에 도시된 바와 같이, 베어링요소(30)의 최저점(311)과 일치하는 1 포인트 접촉(P)을 하게 된다.

이러한 상황에서 슬관절전치환술을 받은 환자가 계단을 내려가려고 앞발을 바닥에서 띄우는 등의 행위를 하게 되면 신전상태의 무릎은 과신전 되려고 한다.

이때 대퇴골요소(10)는 베어링요소(30) 상에서 슬라이딩하게 되는데, 이는 대체로 수평한 제1구간(113)과 제4구간(313)에 의해 이루어질 수 있게 된다.

대퇴골요소(10)가 슬라이딩하게 되면, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 대퇴골요소(10)의 최저점(111)은 상기 베어링요소(30)의 최저점(311)의 전방방향으로 이동하게 된다. 상기 제1구간(113)의 단부(1131)는 상기 제4구간(313)의 단부(3131)와 접촉지점(P)을 형성할 수 있으며, 이때 대퇴골요소(10)의 제3구간(117)은 베어링요소(30)의 제6구간(317)의 단부(3171)와 또 다른 접촉지점(P)을 형성하게 되고, 이로써 신전상태의 무릎이 과신전되려고 할 때 대퇴골요소(10)의 관절구(11)와 베어링요소(30)의 관절면(31)은 2 포인트 접촉(P)을 하게 되는바, 더 이상의 과신전이 방지되게 된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 슬관절임플란트
10: 대퇴골요소
11: 관절구 11a: 전측면
111: 최저점
113: 제1구간 1131: 단부
R1: 제1곡률반경
C1: 제1곡률반경중심
θ1: 제1각도
115: 제2구간 1151: 단부
R2: 제2곡률반경
C2: 제2곡률반경중심
θ2: 제2각도
117: 제3구간 1171: 단부
R3: 제3곡률반경
C3: 제3곡률반경중심
θ3: 제3각도
30: 베어링요소
31: 관절면 31a: 전측면
311: 최저점
313: 제4구간 3131: 단부
R4: 제4곡률반경
C4: 제4곡률반경중심
θ4: 제4각도
315: 제5구간 3151: 단부
R5: 제5곡률반경
C5: 제5곡률반경중심
θ5: 제5각도
317: 제6구간 3171: 단부
R6: 제6곡률반경
C6: 제6곡률반경중심
θ6: 제6각도
50: 경골요소
P: 접촉지점

Claims (17)

1. 볼록한 관절구의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 대퇴골요소를 포함하며,
   상기 대퇴골요소는, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절구가 베어링요소의 오목한 관절면을 따라 전측방향으로 슬라이딩 된 뒤 상기 관절면과 복수의 지점에서 접촉되는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
2. 제1항에 있어서, 상기 대퇴골요소는, 상기 관절구의 최저점으로부터 제1곡률반경을 가지며 제1곡률반경중심으로부터 제1각도만큼 전측방향으로 연장된 제1구간을 포함하는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
3. 제2항에 있어서, 상기 대퇴골요소는, 상기 제1구간의 단부로부터 제2곡률반경을 가지며 제2곡률반경중심으로부터 제2각도만큼 전측방향으로 연장된 제2구간과, 상기 제2구간의 단부로부터 제3곡률반경을 가지며 제3곡률반경중심으로부터 제3각도만큼 전측방향으로 연장된 제3구간을 포함하고,
   신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절면과 접촉하는 지점은 상기 제1구간과 상기 제3구간에 형성되는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1곡률반경은, 상기 제2곡률반경보다 큰 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
5. 제4항에 있어서, 상기 제3곡률반경은, 상기 제1곡률반경보다 작고 상기 제2곡률반경보다 큰 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
6. 제3항에 있어서, 상기 제1각도는, 상기 제2각도보다 작은 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
7. 오목한 관절면의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 베어링요소를 포함하며,
   상기 베어링요소는, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절면을 따라 전측방향으로 슬라이딩 되는 대퇴골요소의 관절구와 복수의 지점에서 접촉되는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
8. 제7항에 있어서, 상기 베어링요소는, 상기 관절면의 최저점으로부터 제4곡률반경을 가지며 제4곡률반경중심으로부터 제4각도만큼 전측방향으로 연장된 제4구간을 포함하는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
9. 제8항에 있어서, 상기 베어링요소는, 상기 제4구간의 단부로부터 제5곡률반경을 가지며 제5곡률반경중심으로부터 제5각도만큼 전측방향으로 연장된 제5구간과, 상기 제5구간의 단부로부터 제6곡률반경을 가지며 제6곡률반경중심으로부터 제6각도만큼 전측방향으로 연장된 제6구간을 포함하고,
   신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절구와 접촉하는 지점은 상기 제4구간과 상기 제6구간에 형성되는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
10. 제9항에 있어서, 상기 제4곡률반경은, 상기 제5곡률반경보다 큰 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
11. 제10항에 있어서, 상기 제6곡률반경은, 상기 제4곡률반경보다 작고 상기 제5곡률반경보다 큰 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
12. 제9항에 있어서, 상기 제4각도는, 상기 제5각도보다 작은 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
13. 볼록한 관절구의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 대퇴골요소와, 오목한 관절면의 최저점을 기준으로 전측면이 구간별로 상이한 곡률반경을 가지는 베어링요소를 포함하며,
    상기 대퇴골요소와 상기 베어링요소는, 신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때 상기 관절구가 상기 관절면을 따라 전측방향으로 슬라이딩 된 뒤 상기 관절면과 복수의 지점에서 접촉되는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
14. 제13항에 있어서, 상기 대퇴골요소는, 상기 관절구의 최저점으로부터 제1곡률반경을 가지며 제1곡률반경중심으로부터 제1각도만큼 전측방향으로 연장된 제1구간을 포함하고,
    상기 베어링요소는, 상기 관절면의 최저점으로부터 제4곡률반경을 가지며 제4곡률반경중심으로부터 제4각도만큼 전측방향으로 연장된 제4구간을 포함하는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
15. 제14항에 있어서, 상기 대퇴골요소는, 상기 제1구간의 단부로부터 제2곡률반경을 가지며 제2곡률반경중심으로부터 제2각도만큼 전측방향으로 연장된 제2구간과, 상기 제2구간의 단부로부터 제3곡률반경을 가지며 제3곡률반경중심으로부터 제3각도만큼 전측방향으로 연장된 제3구간을 포함하고,
    상기 베어링요소는, 상기 제4구간의 단부로부터 제5곡률반경을 가지며 제5곡률반경중심으로부터 제5각도만큼 전측방향으로 연장된 제5구간과, 상기 제5구간의 단부로부터 제6곡률반경을 가지며 제6곡률반경중심으로부터 제6각도만큼 전측방향으로 연장된 제6구간을 포함하며,
    신전상태의 무릎이 과신전 되려고 할 때, 상기 제1구간과 상기 제4구간, 상기 제3구간과 상기 제6구간이 각각 접촉 지점을 형성하는 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1곡률반경은 상기 제4곡률반경보다 작고,
    상기 제2곡률반경은 상기 제5곡률반경보다 작으며,
    상기 제3곡률반경은 상기 제6곡률반경보다 작은 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.
17. 제14항에 있어서, 상기 제1구간의 면적은, 상기 제4구간의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는, 과신전을 방지하는 슬관절 임플란트.

Images