KR20220125045A

KR20220125045A - 십자인대 단열 수술 플레이트

Info

Publication number: KR20220125045A
Application number: KR1020210028954A
Authority: KR
Inventors: 김성민; 최성규
Original assignee: 주식회사 제일메디칼코퍼레이션
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-09-14
Also published as: KR102591828B1

Abstract

본 발명은 경골을 고정하기 위한 십자인대 단열 수술(Tibial plateau leveling osteotomy, TPLO) 플레이트를 개시한다. 본 발명은 윗면과, 근위 경골을 향하도록 윗면과 마주보는 아랫면을 가지며 근위 경골에 스크루를 결합할 수 있도록 복수의 제1 구멍이 형성되어 있고 근위 경골에 부착되는 헤드부와, 헤드부의 아래에 연장되어 있으며 원위 경골에 스크루를 결합할 수 있도록 복수의 제2 구멍이 형성되어 있는 샤프트부와, 아랫면의 가장자리에 돌출되어 있고 근위 경골에 면접촉되도록 형성되어 있는 평면을 갖는 복수의 돌출부로 구성되어 있다. 또한, 아랫면은 한쪽 가장자리로부터 다른 쪽 가장자리를 향하여 연속적으로 연결되어 있는 복수의 평면에 의해 복합 평면 리세스로 형성되어 있다. 본 발명에 의하면, 헤드부의 아랫면에 형성되어 있는 복수의 돌출부와 복합 평면 리세스에 의해 헤드부와 근위 경골의 접촉 면적을 최소한으로 감소시켜 시술 후에 염증과 같은 이차 피해를 방지하여 치료 효과를 높일 수 있다.

Description

십자인대 단열 수술 플레이트{TIBIAL PLATEAU LEVELING OSTEOTOMY PLATE}

본 발명은 십자인대 단열 수술(Tibial plateau leveling osteotomy, TPLO)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근위 경골(Proximal tibia)과의 접촉 면적을 최소화시킬 수 있는 TPLO 플레이트에 관한 것이다.

개과 동물, 고양이과 동물, 소과 동물, 말과 동물 등과 같은 동물의 TPLO는 대퇴골(Femu, 넙다리뼈)과 경골(정강이뼈) 사이의 각도를 교정하여 수술하는 방법으로, 근위 경골을 방사상으로 잘라 각도와 위치를 잡아 고정시켜 주고 무릎관절(Articulatio genu, 습관절)의 안정을 위해 경골의 경사면을 5~7도(Degree)로 평준화시키는 수술이다. 즉, 무릎관절의 구조적 변화를 만들어 역학적인 억제에 의해 안정화시키는 방법이다.

본 고정 시스템은 골편(Bone fragment, 뼛조각, 골절편)들을 압박하고, 골편들이 서로 밀착되도록 당겨서 치료를 촉진시킨다. 본 고정 시스템은 본 플레이트(Bone plate)와 본 스크루(Bone screw)를 포함하며, 본 플레이트 시스템(Bone plate system)이라 부르고도 있다. 본 플레이트는 암나사(Internal thread)가 형성되어 있는 구멍과 암나사가 형성되어 있지 않은 구멍을 포함할 수 있다. 본 스크루는 수나사(External thread)가 헤드(Head)에 형성되어 있는 로킹 스크루(Locking screw)와 수나사가 헤드에 형성되어 있지 않은 논로킹 스크루(Non-locking screw)가 있다. 로킹 및 논로킹 스크루는 모두 뼈에 결합되기 위한 수나사가 형성되어 있는 샤프트(Shaft)를 구비한다. 로킹 스크루는 헤드에 형성되어 있는 수나사가 본 플레이트의 암나사에 결합되어 뼈에 결합되는 샤프트의 각도를 고정할 수 있다. 논로킹 스크루는 다양한 각도로 뼈에 결합될 수 있다.

한국 등록특허 제10-1342493호 '전십자 인대 단열 교정술 플레이트'는 각각이 나사를 수용하도록 설계된 다수의 원위부 나사구멍이 내부에 배치된 연장된 샤프트를 포함하는 원위부와, 상부 표면 및 상부 표면과 마주보는 뼈-접촉 표면을 구비하고 경골 뼛조각에 부합하는 구성을 가지도록 미리 윤곽이 정해지며 부분적으로 실린더로 형성되는 근위부와, 미리 윤곽이 정해진 뼈-접촉 표면을 통해 가공된 근위부 내에 위치하고 잠금 나사를 수용하도록 설계된 다수의 근위부 나사구멍을 포함한다. 근위부 나사구멍을 통해 고정된 잠금 나사는 경골 뼛조각을 통과하는 목표 나사가 된다. 뼈-접촉 표면은 실린더 형상으로 윤곽이 정해져 있다. 위 특허문헌들에 개시되어 있는 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.

상기한 바와 같은 TPLO 플레이트는 뼈-접촉 표면이 실린더 형상, 즉 아치형 윤곽(Arched contour) 또는 원호 형상(Arc shape)으로 형성되어 있기 때문에 플레이트의 헤드부(Head portion) 전체가 근위 경골의 표면에 연속적으로 접촉되면서 혈관, 조직의 괴사 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 합병증을 발생시키는 원인이 되는 문제점이 있다. 한편, 헤드부의 뼈-접촉 표면이 근위 경골의 윤곽과 맞지 않는 경우, 피부 연부 조직과의 마찰로 인하여 혈관, 조직의 괴사를 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 TPLO 플레이트의 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 헤드부와 근위 경골의 접촉 면적을 최소한으로 감소시킬 수 있는 새로운 TPLO 플레이트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, TPLO 플레이트가 제공된다. 본 발명에 따른 TPLO 플레이트는, 동물의 근위 경골을 원위 경골에 고정하기 위한 TPLO 플레이트에 있어서, 윗면과, 근위 경골을 향하도록 윗면과 마주보는 아랫면을 가지며, 근위 경골에 스크루를 결합할 수 있도록 복수의 제1 구멍이 형성되어 있고, 근위 경골에 부착되는 헤드부와; 헤드부의 아래에 연장되어 있으며, 원위 경골에 스크루를 결합할 수 있도록 복수의 제2 구멍이 형성되어 있는 샤프트부와; 아랫면의 가장자리에 돌출되어 있고, 근위 경골에 면접촉되도록 형성되어 있는 평면을 갖는 복수의 돌출부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 TPLO 플레이트에 있어서, 복수의 돌출부는 근위 경골을 적어도 3점 지지할 수 있도록 배치되어 있고, 헤드부는 동물의 꼬리 쪽으로 구부러져 있으며, 아랫면은 한쪽 가장자리로부터 다른 쪽 가장자리를 향하여 연속적으로 연결되어 있는 복수의 평면에 의해 복합 평면 리세스로 형성되어 있다.

본 발명에 따른 TPLO 플레이트는, 헤드부의 아랫면에 형성되어 있는 복수의 돌출부와 복합 평면 리세스에 의해 헤드부와 근위 경골의 접촉 면적을 최소한으로 감소시켜 시술 후에 염증과 같은 이차 피해를 방지하여 치료 효과를 높일 수 있는 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 TPLO 플레이트가 경골에 부착되어 있는 상태를 예시적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 TPLO 플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 TPLO 플레이트를 나타낸 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 TPLO 플레이트를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.
도 7은 도 4의 Ⅶ-Ⅶ선 단면도이다.
도 8은 도 4의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도이다.
도 9은 도 4의 Ⅸ-Ⅸ선 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 TPLO 플레이트를 나타낸 배면도이다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ선 단면도이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다. 본 발명을 설명하는 데 있어서 도면에 도시되어 있는 구성 요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 TPLO 플레이트에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 TPLO 플레이트(10)는 개과 동물 등의 경골(2)에 부착되도록 설계되어 있다. 플레이트(10)는 생체 내에서 안정된 기능을 유지하기 위하여 기계적 특성이 우수하고, 생체적합성(Biocompatibility)과 생체기능성(Biofuntionability)을 갖는 재료, 예를 들면 티타늄(Titanium), 외과용 등급의 스테인리스 스틸(Stainless steel)로 제조될 수 있다. 또한, 플레이트(10)는 생체 흡수성 소재(Bioabsorbable material)로 제조될 수 있다. 생체 흡수성 소재는 일례로 PLLA(Poly-L-lactic Acid)와 뼈의 주성분인 칼슘성분(u-HA)으로 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 플레이트(10)는 경골(2)에 잘 밀착되도록 길이 방향의 축선에 대하여 오목하게 벤딩(Banding)되어 있다. 플레이트(20)의 가장자리는 그 두께가 점진적으로 얇아지는 곡선 형상으로 형성되어 수술 부위의 이물감을 줄이고, 시술 후에 염증과 같은 이차 피해를 방지하도록 되어 있다.

플레이트(10)는 헤드부(12)와 샤프트부(Shaft portion: 14)를 갖는다. TPLO를 위하여 헤드부(12)는 샤프부(14)의 위쪽으로부터 동물의 꼬리(Caudal) 쪽으로 구부러져 있다. 헤드부(12) 또는 근위부는 근위 경골(4), 즉 TPLO을 위하여 절단되는 골편에 부착된다. 샤프트부(14)는 원위 경골(Distal tibia: 6) 또는 경골의 하부에 부착된다.

헤드부(12)와 샤프트부(14) 각각은 윗면(16)과, 경골(2)을 향하도록 윗면(16)과 마주보는 아랫면(18)을 갖는다. 헤드부(12)는 근위 경골(4)의 형상에 맞추어 네 개의 모서리가 라운드(Round: 20)로 형성되어 있는 대략 둥근 다각형(Rounded polygon)으로 형성되어 있다. 라운드(20)는 수술 부위의 이물감을 줄이고, 수술 후에 염증과 같은 이차 피해를 방지하게 된다.

헤드부(12)는 스크루를 경골(2)에 결합하기 위해 윗면(16)과 아랫면(18)을 관통하도록 형성되어 있는 복수의 제1 구멍(22)으로 로킹 구멍(22-1, 22-2, 22-3)을 갖는다. 로킹 구멍(22-1, 22-2, 22-3)들 각각의 중심(C1, C2, C3)은 대략 삼각형을 이루도록 헤드부(12)에 배치되어 있다. 로킹 스크루(24)들은 로킹 구멍(22-1, 22-2, 22-3)들을 통하여 체결되면서 근위 경골(4)에 결합된다. 몇몇 실시예에 있어서, 제1 구멍(22)들은 언로킹 구멍을 포함할 수 있다.

헤드부(12)의 아랫면(18)은 복합 평면 리세스(Complex plane recess: 26)로 형성되어 있다. 복합 평면 리세스(26)는 헤드부(12)의 한쪽 가장자리로부터 다른 쪽 가장자리를 향하여 연속적으로 연결되어 있는 복수의 평면(26-1, 26-2, …, 26-n)에 의해 오목하게 형성되어 있다. 평면(26-1, 26-2, …, 26-n)들 중 몇 개는 복합 평면 리세스(26)를 오목하게 형성하기 위하여 헤드부(12)의 가운데를 향하여 경사져 있는 경사면으로 형성되어 있다.

샤프트부(14) 또는 원위부는 원위 경골(6)의 형상에 맞추어 헤드부(12)의 아래로 가늘고 긴 대략 스트립 형상(Strip shape)으로 연장되어 있다. 샤프트부(14)는 스크루를 경골(2)에 결합하기 위해 윗면(16)과 아랫면(18)을 관통하도록 형성되어 있는 복수의 제2 구멍(28)으로 샤프트부(14)를 따라 형성되어 있는 압박 구멍(Compression hole: 28-1)과 두 개의 로킹 구멍(28-2, 28-3)을 갖는다. 압박 구멍(28-1)은 암나사가 형성되지 않은 구멍이며, 플레이트(10)의 위치 조정을 위하여 샤프트부(14)의 길이 방향을 따라 길게 형성되어 있는 병진 슬롯(Translation slot)으로 형성되어 있다. 언로킹 스크루(30)는 압박 구멍(28-1)을 통하여 경골에 결합된다. 로킹 스크루(24)는 로킹 구멍(28-2, 28-3)들 각각을 통하여 원위 경골(6)에 결합된다. 이러한 스크루(24, 30)들의 체결에 의해 플레이트(10)를 경골(2)에 견고하게 고정시킬 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 로킹 구멍(28-3)은 필요에 따라 압박 구멍으로 형성될 수도 있다.

케이 와이어(K-wire: 32)의 고정을 위한 복수의 작은 구멍(Small hole: 34)이 윗면(16)과 아랫면(18)을 관통하도록 형성되어 있다. 케이 와이어, 즉 키르쉬너 와이어(Kirschner wire)는 경골(2)이나 근위 경골(4)에 박혀 근위 경골(4)을 붙들어 주는 강선(Steel wire) 또는 핀(Pin)이다. 하나의 작은 구멍(34)이 헤드부(12)에 형성되어 있고, 두 개의 작은 구멍(34)이 샤프트부(14)에 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 작은 구멍(34)들의 위치 및 개수는 적절하게 변경될 수 있다.

도 3, 도 10과 도 11을 참조하면, 복수의 그루브(Groove: 36)가 제2 구멍(28)들 각각과 연결되도록 샤프트부(14)의 아랫면(18)에 더 형성되어 있다. 복수의 채널(Channel: 38)이 작은 구멍(34)들과 연결되도록 샤프트부(14)의 아랫면(18)에 폭 방향을 따라 더 형성되어 있다. 그루브(36)들과 채널(38)들 각각은 플레이트(10)와 원위 경골(6) 또는 연부 조직(Soft tissue)의 접촉 면적을 줄여 수술 부위의 이물감을 줄이고, 시술 후에 염증과 같은 이차 피해를 방지시켜 주게 된다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 헤드부(12)의 가운데를 지나는 중심축선(L1)은 샤프트부(14)의 가운데를 지나는 중심축선(L2)에 대하여 동물의 꼬리 쪽으로 경사지게 배치되어 있다. 로킹 구멍(22-1, 22-2, 22-3)들 각각의 중심(C1, C2, C3)은 샤프트부(14)의 중심축선(L2)에 대하여 동물의 꼬리 쪽으로 배치되어 있다. 로킹 구멍(22-1, 22-2, 22-3)들 중 하나의 로킹 구멍(22-1)의 중심(C1)은 중심축선(L2)에 이웃하도록 배치되어 있고, 나머지 두 개의 로킹 구멍(22-2, 22-3)의 중심(C2, C3)은 근위 경골(4)의 견고한 고정을 위하여 로킹 구멍(22-1)의 중심(C1)보다 동물의 꼬리 쪽에 배치되어 있다. 헤드부(12)의 중심축선(L1)은 경골(2)에 부착하기 적합하도록 샤프트부(14)의 중심축선(L2)에 대하여 약 18~22도의 각도(θ)를 이루고 있다. 헤드부(12)의 중심축선(L1)과 샤프트부(14)의 중심축선(L2)의 각도(θ)는 약 20도가 좋다.

도 2 내지 도 11을 참조하면, 복수의 돌출부(40)가 아랫면(18)의 가장자리에 돌출되어 있다. 돌출부(40)들 각각은 근위 경골(4)에 면접촉되도록 형성되어 있는 평면(42)을 갖는다. 돌출부(40)들은 세 개가 대략 삼각 형태로 이루도록 배치되어 근위 경골(4)을 안정적으로 3점 지지한다. 돌출부(40)들의 위치 및 개수는 경골(2)을 안정적으로 지지할 수 있도록 변경될 수 있다.

헤드부(12)와 샤프트부(14)는 연결부(40)에 의해 연결되어 있다. 연결부(44)는 헤드부(12)와 샤프트부(14)의 안쪽 가장자리를 연결하는 안쪽 라운드(Inside round: 46)와, 헤드부(12)와 샤프트부(14)의 바깥쪽 가장자리를 연결하는 바깥쪽 라운드(Outsid round: 48)를 갖는다. 헤드부(12)와 샤프트부(14)의 자연스러운 연결을 위하여 안쪽 라운드(46)의 곡률 반경은 바깥쪽 라운드(48)의 곡률 반경에 비하여 크게 형성되어 있다. 헤드부(12)와 샤프트부(14)의 경계를 규정하는 창 내기(Fenestration: 50) 또는 윈도우(Window)가 연결부(44)에 형성되어 있다. 창 내기(50)를 통해서는 근위 경골(4)의 절골 라인(Osteotomy line)이 보일 수 있다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 TPLO 플레이트에 대한 작용을 설명한다.

도 1 내지 5를 참조하면, TPLO을 위하여 경골(2)의 상부, 즉 근위 경골(4)은 방사상으로 절단된다. 근위 경골(4)과 원위 경골(6) 밖으로 돌출되는 케이 와이어(32)의 끝은 작은 구멍(34)들에 끼워져 고정된다. 케이 와이어(32)의 끝이 작은 구멍(34)들에 끼우는 것에 의해 플레이트(10)의 위치를 결정하여 플레이트(10)를 종골(2)에 임시로 고정할 수 있다. 헤드부(12)의 아랫면(18)은 근위 경골(4)에 밀착되도록 배치되고, 샤프트부(14)의 아랫면(18)은 원위 경골(6)에 밀착되도록 배치된다. 헤드부(12)의 중심축선(L1), 즉 구부러진 방향은 동물의 꼬리를 향하도록 배치된다.

로킹 스크루(24)들 각각은 로킹 구멍(22-1, 22-2, 22-3, 28-2, 28-3)들에 체결되면서 종골(2)에 결합된다. 언로킹 스크루(30)는 압박 구멍(28-1)을 통하여 종골(2)에 결합된다. 플레이트(10)는 스크루(24, 30)들의 체결에 의해 근위 종골(4)과 원위 종골(6)을 견고하게 고정하여 정복의 정확성을 높이고, TPLO의 치료 효과를 높여주게 된다.

또한, 돌출부(40)들 각각의 평면(38)은 근위 경골(4)에 면접촉되어 아랫면(18)과 근위 경골(4), 연부 조직의 접촉 면적이 최소화된다. 근위 경골(4)은 복합 평면 리세스(26)를 형성하는 평면(26-1, 26-2, …, 26-n)들 각각과의 면접촉에 의해 접촉 면적이 최소화된다. 원위 경골(6)은 그루브(36)들과 채널(38)들 각각에 의해 샤프트부(14)의 아랫면(18)과의 접촉 면적이 최소화된다. 이와 같이 플레이트(10)와 경골(2)의 접촉 면적이 최소화되는 것에 의해 시술 후에 염증과 같은 이차 피해를 방지하여 치료 효과를 높일 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: TPLO 플레이트 12: 헤드부
14: 샤프트부 22: 제1 구멍
24: 로킹 스크루 26: 복합 평면 리세스
26-1, 26-2, …, 26-n: 평면 28: 제2 구멍
30: 언로킹 스크루 32: 케이 와이어
34: 작은 구멍 36: 그루브
38: 채널 40: 돌출부
42: 평면 44: 연결부

Claims

동물의 근위 경골을 원위 경골에 고정하기 위한 TPLO 플레이트에 있어서,
윗면과, 상기 근위 경골을 향하도록 상기 윗면과 마주보는 아랫면을 가지며, 상기 근위 경골에 스크루를 결합할 수 있도록 복수의 제1 구멍이 형성되어 있고, 상기 근위 경골에 부착되는 헤드부와;
상기 헤드부의 아래에 연장되어 있으며, 상기 원위 경골에 스크루를 결합할 수 있도록 복수의 제2 구멍이 형성되어 있는 샤프트부와;
상기 아랫면의 가장자리에 돌출되어 있고, 상기 근위 경골에 면접촉되도록 형성되어 있는 평면을 갖는 복수의 돌출부를 포함하는 TPLO 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 복수의 돌출부는 상기 근위 경골을 적어도 3점 지지할 수 있도록 배치되어 있는 TPLO 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 샤프트부의 가운데를 지나는 중심축선을 기준으로 상기 헤드부는 상기 동물의 꼬리 쪽으로 구부려져 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제1 구멍 각각의 중심은 상기 샤프트부의 가운데를 지나는 중심축선을 기준으로 상기 동물의 꼬리 쪽으로 배치되어 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제1 구멍 중 어느 하나의 구멍의 중심은 상기 샤프트부의 가운데를 지나는 중심축선에 이웃하도록 배치되어 있으며, 나머지 구멍의 중심은 상기 어느 하나의 구멍의 중심보다 상기 동물의 꼬리 쪽으로 배치되어 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 헤드부의 가운데를 지나는 중심축선은 상기 샤프트부의 가운데를 지나는 중심축선에 대하여 20도의 각도를 이루고 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 아랫면은 한쪽 가장자리로부터 다른 쪽 가장자리를 향하여 연속적으로 연결되어 있는 복수의 평면에 의해 복합 평면 리세스로 형성되어 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제1 구멍 각각은 로킹 스크루의 체결을 위한 로킹 구멍으로 형성되어 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제2 구멍 중 적어도 하나 이상은 언로킹 스크루의 체결을 위한 압박 구멍으로 형성되어 있는 TPLO 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 제2 구멍 각각과 연결되도록 복수의 그루브가 상기 샤프트부의 아랫면에 더 형성되어 있는 TPLO 플레이트.