KR20190045646A - 인공견관절의 관절와 베이스플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 베이스플레이트는 상기 베이스플레이트는 관절와에 안착되는 안착부를 포함하고, 상기 안착부는 견갑골의 관절와에 고정될 수 있도록 관절와에 삽입되는 고정수단이 안착되는 고정공을 포함하며, 상기 고정공은 암나사골을 내주면에 포함하고, 상측에서 하측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태를 이루며, 안착부의 상면에 형성되는 상원과 하면에 형성되는 하원을 포함하고, 상기 상원과 하원의 중심을 잇는 고정공의 축은 관절와와 수직이 아닌 소정의 각도를 이루어 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수 있고, 상기 고정공의 축은 외측으로 기울어지며, 상기 암나사골은 암나사골을 지나는 곡면의 축이 관절와에 수직이 되도록 형성되며, 상기 고정수단은 헤드에 수나사를 갖는 잠금고정수단을 포함하여 잠금고정수단이 관절와에 수직으로 삽입되어 고정력을 높이고 암나사와 수나사의 결합에 의해 견고한 결합유지가 가능하면서도 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수도 있는 것을 특징으로 하는 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 대한 것이다.

Description

인공견관절의 관절와 베이스플레이트{Glenoid baseplate for artificial shoulder joint}

본 발명은 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 베이스플레이트는 상기 베이스플레이트는 관절와에 안착되는 안착부를 포함하고, 상기 안착부는 견갑골의 관절와에 고정될 수 있도록 관절와에 삽입되는 고정수단이 안착되는 고정공을 포함하며, 상기 고정공은 암나사골을 내주면에 포함하고, 상측에서 하측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태를 이루며, 안착부의 상면에 형성되는 상원과 하면에 형성되는 하원을 포함하고, 상기 상원과 하원의 중심을 잇는 고정공의 축은 관절와와 수직이 아닌 소정의 각도를 이루어 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수 있고, 상기 고정공의 축은 외측으로 기울어지며, 상기 암나사골은 암나사골을 지나는 곡면의 축이 관절와에 수직이 되도록 형성되며, 상기 고정수단은 헤드에 수나사를 갖는 잠금고정수단을 포함하여 잠금고정수단이 관절와에 수직으로 삽입되어 고정력을 높이고 암나사와 수나사의 결합에 의해 견고한 결합유지가 가능하면서도 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수도 있는 것을 특징으로 하는 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 대한 것이다.

인공견관절은 인간의 어깨관절이 제기능을 못하는 경우 이를 대체하는 인공보철의 일종으로, 크게 상완골(Humerus)에 매식되는 스템과, 견갑골(Scapula, 어깨골)에 결합되는 관절와 베이스플레이트와, 상기 스템과 관절와 베이스플레이트 사이에서 회전운동을 구현하는 인공골두 및 인서트로 이루어진다. 상기 인공골두는 인간의 어깨관절과 같이 스템 쪽에 결합될 수도 있고, 반대로 관절와 베이스플레이트 쪽에 결합될 수도 있다. 이에 따라 상기 인서트는 각각 관절와 베이스플레이트 및 스템 쪽에 결합된다.

상기 견갑골을 좀 더 자세히 서술하기 위해 도 1을 참고하면, 견갑골(91)은 전체적으로 역삼각형의 구조로써 전방(anterior)을 향하는 몸체의 전면인 견갑하와(913, 어깨뼈밑오목)와, 후방(posterior)을 향하는 몸체의 후면인 극하와(미도시, 가시아래오목)와, 상측에서 전방으로 돌출된 오훼돌기(917, 부리돌기)와, 상측에서 후방으로 돌출된 견봉(919, 봉우리)과, 상기 오훼돌기(917) 및 견봉(919) 사이에서 외측(lateral)을 향하며 상완골두와 접하여 관절운동을 구현하는 관절와(911, glenoid)를 포함한다.

인공견관절 전치환술을 실시하게 되면 일반적으로 상기 관절와(911)에 관절와 베이스플레이트(6)을 결합시켜 관절와(911)의 기능을 대신하게 한다. 이때 상기 관절와 베이스플레이트(6)를 관절와(911)에 견고히 결합시키기 위해 나사(screw) 등의 고정수단을 사용한다.

<특허문헌>

미국특허등록공보 US 9132016(2015.09.15. 등록) "Implantable shoulder prostheses"

상기 특허문헌에 도시된 발명은, 인공견관절에 사용되는 관절와 베이스플레이트를 게시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 관절와 베이스플레이트를 관절와에 고정시키기 위한 고정수단이 외측으로 편향되어 삽입된다. 일반적으로 베이스플레이트를 스크류 등의 고정수단을 사용해 관절와에 고정시킬 경우, 고정수단이 수직으로 삽입되어야 가장 우수한 고정력을 확보할 수 있다. 그러나 상기 선행문헌에 도시된 발명은 고정공 자체가 기울어져 있으므로 그 안에 안착되는 고정수단 역시 외측으로 기울어져 삽입될 수밖에 없는 바, 충분한 고정력을 확보하지 못해 견갑골과 임플란트 간의 결합이 해제되거나 하여 환자에게 고통을 줄 우려가 있다.

또한 견갑골은 환자마다 조금씩 다른 형상을 가지고 있기에 각 환자마다 다른 각도로 고정수단을 삽입하여야 할 필요성이 있음에도 불구하고, 종래기술은 일정한 방향으로 고정수단이 들어갈 수밖에 없는 바, 각 환자에게 최적의 결합력을 제공할 수 없는 문제점이 있다.

그리고 도 1에서 확인할 수 있듯이 견갑골(91)은 관절와(911)를 기준으로 상측(superior) 및 하측(inferior)으로는 어느 정도의 여유가 있기에 고정수단이 외측으로 기울어진 채 삽입되어도 문제가 없을 수도 있으나, 견갑골(91)은 일반적으로 전방(anterior) 및 후방(posterior)으로는 매우 얇은 판 형상을 가지므로 종래기술과 같이 외측으로 기울어진 고정수단은 뼈 외부로 뚫고 나올 가능성이 있다. 즉, 관절와(911)에 삽입된 전방고정수단이 견갑하와(913)를 뚫고 전방으로 돌출되거나, 후방고정수단이 극하와를 뚫고 후방으로 돌출될 수 있는 문제점이 존재한다. 혹은 이러한 문제를 방지하기 위해 길이가 짧은 고정수단을 사용할 수도 있으나, 이 경우 결합력이 약화된다는 단점이 있다.

이러한 종래기술의 문제점은 도 2에서도 확인할 수 있는데, 관절와 베이스플레이트(6)에 고정수단을 수용하기 위한 고정공(61)이 위에서 아래로 갈수록 바깥쪽으로 편향되어 그 안에 안착되는 고정수단도 기울어질 수밖에 없다. 이렇게 일정방향으로 삽입각도가 가이드됨에 따라 개별 환자에게 맞는 최적의 각도로 고정수단을 삽입하는 시술이 불가능하였다.

따라서 고정수단의 수직으로 삽입이 용이하게 가이드되어 최상의 고정력을 확보할 수 있으면서도, 경우에 따라서는 각 환자의 견갑골 형상에 유연하게 대응하여 다양한 각도로 삽입 가능한 구조의 관절와 베이스플레이트에 대한 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 고정공을 포함하여 고정수단을 이용해 관절와에 결합 가능한 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 고정수단을 수직으로 수용하여 관절와와의 충분한 결합력을 확보할 수 있는 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고정공이 수직으로 형성된 암나사골을 포함하여 고정수단의 수직 삽입시 용이하고 신속하게 가이드하여 시술자의 부담을 완화하고 수직으로 삽입된 고정수단의 견고한 결합유지가 가능한 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용하여 환자마다 다른 견갑골의 형상에 대응해 시술자의 현장판단에 따라 다양한 각도로 베이스플레이트와 견갑골을 결합시킬 수 있어 인공관절의 수명을 증가시키고 환자의 건강회복에 유리한 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 고정수단이 내측으로 기울어져 삽입됨으로써 전후방으로도 고정수단을 삽입할 수 있어 견갑골의 해부학적 형상에 대응함으로써 충분한 고정력을 확보하고 환자마다 다른 견갑골에 형상에 대응할 수 있는 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 하측곡면을 포함하여 고정수단이 자연스럽고 안정적으로 결합될 수 있는 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 주변고정공을 4개 포함하여 충분한 고정력을 제공하고 환자마다 다른 견갑골의 형상에 유연하게 대응함으로써 인공관절 치환술 후 환자의 회복력과 회복속도를 향상시키고 인공관절의 수명을 증대시켜 환자의 편의를 도모할 수 있는 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 지지대와 안착부의 외측 둘레를 면취시켜 베이스플레이트를 관절와에 안착시킬 때 용이한 결합이 가능한 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 데 있다.

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

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 견관절을 대신하는 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 있어서, 상기 베이스플레이트가 견갑골의 관절와에 고정될 수 있도록 관절와에 삽입되는 고정수단이 안착되는 고정공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 베이스플레이트가 관절와에 안착되는 안착부를 포함하고, 상기 고정공이 상기 안착부에 형성되며 상기 고정수단을 수직으로 수용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공이 암나사골을 내주면에 포함하고, 상기 암나사골은 암나사골을 지나는 곡면의 축이 관절와에 수직이 되도록 형성되며, 상기 고정수단은 헤드에 수나사를 갖는 잠금고정수단을 포함하여 잠금고정수단이 관절와에 수직으로 삽입되어 고정력을 높이고 암나사와 수나사의 결합에 의해 견고한 결합유지가 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 베이스플레이트가 관절와에 안착되는 안착부를 포함하고, 상기 고정공이 상기 안착부에 형성되며 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공이 상측에서 하측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공이 안착부의 상면에 형성되는 상원과 하면에 형성되는 하원을 포함하고, 상기 상원과 하원의 중심을 잇는 고정공의 축은 관절와와 수직이 아닌 소정의 각도를 이루어 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공의 축이 외측으로 기울어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공의 축이 관절와와 85도의 각도를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공이 내주면에서 마주하는 양측이 20도의 각도를 이루는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 내주면이 하측에 곡면을 이루는 하측곡면을 포함하고, 상기 고정수단이 헤드의 하측에 곡면부를 갖는 자유고정수단을 포함하여 상기 곡면부가 상기 하측곡면에 안착되어 다양한 각도로 고정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 하측곡면의 곡률이 상기 곡면부의 곡률보다 작거나 같아 상기 자유고정수단이 내주면에 안정적으로 고정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공이 암나사골을 내주면에 포함하고, 상기 암나사골은 암나사골을 지나는 곡면의 축이 관절와에 수직이 되도록 형성되며, 상기 고정수단은 헤드에 수나사를 갖는 잠금고정수단을 포함하여 잠금고정수단이 관절와에 수직으로 삽입되어 고정력을 높이고 암나사와 수나사의 결합에 의해 견고한 결합유지가 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 고정공이 외측에 4개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 안착부가 중앙에 형성되어 고정수단을 수직으로 수용하는 중앙고정공을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 베이스플레이트가 상기 안착부의 하면에서 밑으로 연장형성된 삽입부를 포함하고, 상기 삽입부가 상기 중앙고정공과 연통되어 중앙고정수단을 수용하는 중앙연장공을 포함하여 중앙고정수단이 견갑골 내측 깊숙히 삽입되어 견고한 결합력을 확보할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 삽입부가 그 하단에 내측 방사상으로 일정길이 전개되는 지지대를 포함하여 상기 중앙고정수단의 헤드가 안착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 지지대가 외측 둘레가 면취되어 관절와에 용이한 삽입이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트는 상기 안착부가 외측 둘레가 면취되어 관절와에 용이한 삽입이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트 세트는 관절와 베이스플레이트와, 관절와에 삽입되는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트 세트는 상기 고정수단이 헤드에 수나사를 갖는 잠금고정수단과, 헤드의 하측에 곡면부를 갖는 자유고정수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트 세트는 상기 고정수단이 중앙고정공에 삽입되는 중앙고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명은 고정공을 포함하여 고정수단을 이용해 관절와에 결합 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 고정수단을 수직으로 수용하여 관절와와의 충분한 결합력을 확보할 수 있는 구조의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 제공하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 고정공이 수직으로 형성된 암나사골을 포함하여 고정수단의 수직 삽입시 용이하고 신속하게 가이드하여 시술자의 부담을 완화하고 수직으로 삽입된 고정수단의 견고한 결합유지가 가능한 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용하여 환자마다 다른 견갑골의 형상에 대응해 시술자의 현장판단에 따라 다양한 각도로 베이스플레이트와 견갑골을 결합시킬 수 있어 인공관절의 수명을 증가시키고 환자의 건강회복에 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 고정수단이 내측으로 기울어져 삽입됨으로써 전후방으로도 고정수단을 삽입할 수 있어 견갑골의 해부학적 형상에 대응함으로써 충분한 고정력을 확보하고 환자마다 다른 견갑골에 형상에 대응할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 하측곡면을 포함하여 고정수단이 자연스럽고 안정적으로 결합될 수 있는 효과가 존재한다.

또한, 본 발명은 주변고정공을 4개 포함하여 충분한 고정력을 제공하고 환자마다 다른 견갑골의 형상에 유연하게 대응함으로써 인공관절 치환술 후 환자의 회복력과 회복속도를 향상시키고 인공관절의 수명을 증대시켜 환자의 편의를 도모할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 지지대와 안착부의 외측 둘레를 면취시켜 베이스플레이트를 관절와에 안착시킬 때 용이한 결합이 가능한 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 관절와 베이스플레이트와 견갑골을 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 관절와 베이스플레이트를 나타낸 a-a'의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트를 나타낸 부분절단 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에서 c1과 c2를 지나는 b-b'의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 삽입되는 중앙고정수단을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 삽입되는 잠금고정수단을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 삽입되는 잠금고정수단을 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 삽입되는 자유고정수단을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 삽입되는 자유고정수단을 나타낸 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 한 개의 잠금고정수단과 한 개의 자유고정수단이 외측으로 기울어진 채 삽입된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 한 개의 잠금고정수단과 한 개의 자유고정수단이 외측으로 기울어진 채 삽입된 상태를 나타낸 c-c'의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 한 개의 잠금고정수단과 한 개의 자유고정수단이 내측으로 기울어진 채 삽입된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 한 개의 잠금고정수단과 한 개의 자유고정수단이 내측으로 기울어진 채 삽입된 상태를 나타낸 d-d'의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관절와 베이스플레이트에 한 개의 잠금고정수단과 한 개의 자유고정수단이 내측으로 기울어진 채 삽입되어 견갑골에 결합되는 과정을 나타낸 사시도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 인공견관절의 관절와 베이스플레이트를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

그러면 도면을 참고하여 본 발명의 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 의한 관절와 베이스플레이트(1)은 관절와(911)에 안착되는 안착부(11)와, 상기 안착부(11)의 일측에서 소정의 각도를 가지고 연장형성되는 삽입부(13)를 포함할 수 있다.

도 4를 참고하면 상기 안착부(11)는 일정 두께를 가지는 판의 형태로, 바람직하게는 관절와(911)의 형상에 대응되도록 원형판의 형상을 가지는데, 원형의 상면(11a)과, 마찬가지로 원형인 하면(11b)과, 상기 상면(11a)과 하면(11b) 사이를 잇는 측면(11c)으로 둘러 쌓여 있다.

또한 도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 안착부(11)는 상기 상면(11a)과 하면(11b)을 관통하는 중앙고정공(111)과 주변고정공(113)을 포함할 수 있다.

상기 중앙고정공(111)은 도 5에서 확인할 수 있듯이 안착부(11)의 가운데 형성되는데, 도 7을 참고하면 후술할 중앙연장공(131)과 연통된다. 이 중앙고정공(111)에는 후술할 중앙고정수단(21, 도 8 참고)이 삽입되어 지나가게 된다.

상기 주변고정공(113)은 도 4에서 확인할 수 있듯이 상기 중앙고정공(111)을 기준으로 사방에 하나씩 총 4개가 형성될 수 있다. 그러나 이는 본 발명의 일 실시 예에 불과할 뿐, 주변고정공(113)의 개수에는 제한이 없다.

도 5 및 도 7을 참고하면, 상기 주변고정공(113)은 상면(11a)에 형성된 상원(1145)과, 하면(11b)에 형성된 하원(1147)과, 상기 상원(1145)에서 하원(1147)까지 연장되는 내주면으로 규정되는 구멍으로 밑으로 갈수록 점점 폭이 좁아지는 테이퍼(taper) 형태를 띄고 있다. 따라서 상기 하원(1147)의 넓이는 상기 상원(1145)의 넓이보다 작은 것을 도 5에서 확인할 수 있다.

도 7을 참고하면, 상기 상원(1145)과 하원(1147)의 중심인 c1, c2를 잇는 고정공(113)의 축(L)은 관절와(911, 도 17 참고)에 수직이 아닌 소정의 각도를 이루고 있다. 이는 평면도인 도 5에서도 확인할 수 있는데, 상원(1145)의 중심 c1과 하원(1147)의 중심 c2가 편심되어 있어 상원(1145)과 하원(1147)이 이심원인 것을 볼 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 축 L은 아래로 갈수록 외측으로 기울어지는데, 여기서 외측이란 중앙고정공(111)의 중심 c3로부터 멀어지는 방향을 의미한다.

또한 도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 주변고정공(113)의 내주면(114)에는 암나사골(1141b, 1143b)이 형성되어 있으며, 내주면(114)의 밑부분은 곡률을 가지고 모여드는 하부곡면(1141c, 1143c)을 이루고 있다.

상기 테이퍼 구성과 편심 구성과 암나사 구성과 하부곡면 구성을 c1, c2, c3(도 5 참고)를 지나는 단면도인 도 7을 중심으로 도 6을 참고하여 더욱 상세히 서술하겠다.

도 7의 단면도를 참고하면, 내주면(114)의 외측에서 확인되는 외측선(1141)과, 내측에서 확인되는 내측선(1143)을 볼 수 있다. 이러한 외측선(1141)과 내측선(1143)은 도 5에서도 확인 가능하다.

상기 외측선(1141)은 외측암나사산(1141a)과, 외측암나사골(1141b)과, 외측곡선(1141c)을 포함할 수 있다.

상기 내측선(1143)은 내측암나사산(1143a)과, 내측암나사골(1143b)과, 내측곡선(1143c)을 포함할 수 있다.

이때 상기 외측암나사산(1141a)을 잇는 선분 m과, 내측암나사산(1143a)을 잇는 선분 n은 4θ의 각도를 이룬다. 또한 상기 두 선분 m, n의 이등분선 L은 상원(1145, 도 5 참고)의 중심 c1과, 하원(1147)의 중심 c2를 지나는 축이 된다. 상기 축 L은 관절와(911)에 수직인 z'과 θ/2의 각을 이루며 외측으로 기울어있다. 따라서 선분 m은 z'과 θ/2의 각도를, 선분 n은 z'과 3θ/2의 각도를 이룬다. 이는 도 6에서도 확인 가능한데, 암나사산(1141a, 1143a 포함)을 지나는 원뿔형상인 곡면 S2의 축이 L으로써 관절와(911)에 수직인 z'과 θ/2의 각을 이루는 것을 볼 수 있다. 이때 상기 θ는 바람직하게는 5도의 각일 수 있다.

또한 상기 외측암나사골(1141b)을 잇는 선분 y와, 내측암나사골(1143b)을 잇는 선분 x는 관절와(911)에 수직인 z에 대칭이다. 이는 도 6에서도 확인 가능한데, 암나사골(1141b, 1143b 포함)을 지나는 원뿔형상의 곡면 S1의 축이 z로써 관절와(911)에 수직이다. 이러한 구성에 의해 후술할 잠금고정수단(231)의 삽입시 관절와(911)에 수직으로 삽입될 수 있다.

상기 외측곡선(1141c) 및 내측곡선(1143c)은 상기 하부곡면(114c)의 일부로써 자유고정수단(233)의 곡면부(2331b)가 안착되는데, 자세한 것은 후술하겠다.

이러한 기울어진 테이퍼 형상의 주변고정공(113)은 안착부(11)에 구멍을 뚫는 드릴링 작업 시 드릴의 형상과 깊이, 삽입각도를 조절하여 가공할 수 있다. 또한 암나사골(1141b, 1143b)은 드릴링 작업 후 탭을 수직으로 삽입하여 깎을 수 있다. 즉, 드릴과 탭의 삽입 각도를 달리하여 제작할 수 있다. 이는 도 6을 참고하면 더욱 명확히 이해할 수 있다. 그러나 반드시 이런 제작방법에 한하여 만들어지는 것은 아니고, 다른 방법에 의한 가공도 가능함은 물론이다.

도 5를 참고하면, 상기 삽입부(13)는 상기 안착부(11)의 하면(11b)에서 밑으로 연장형성되는 구성으로 원기둥의 형상을 가질 수 있으며, 견갑골(91)의 관절와(911)에 삽입된다. 이때 견갑골(91)과 관절와 베이스플레이트(1)와의 최적의 고정력을 확보하기 위해서 삽입부(13)의 축 z''(도 6 참고)은 관절와(911)에 수직으로 전개되는 것이 바람직하다.

도 6을 참고하면, 상기 삽입부(13)는 내부가 비어있는 중공의 형태를 가지도록 가운데 형성된 중앙연장공(131)과, 하측에서 안쪽으로 방사상 일정길이 전개되는 지지대(133)를 포함할 수 있다.

상기 중앙연장공(131)은 상기 중앙고정공(111)과 연통되어 후술할 중앙고정수단(21, 도 7 참고)이 지나가는 통로가 되는 상부연장공(1311)과, 상기 상부연장공(1311)과 연통되며 상기 중앙고정수단(21)의 헤드(211)가 안착되는 중앙고정수단안착공(1313)을 포함할 수 있다.

상기 지지대(133)는 상기 중앙고정수단(21)의 헤드(211) 하단이 걸려 위치를 특정시키는 구성으로, 중앙고정수단(21)의 몸체(213)가 자리할 수 있도록 가운데는 뚫려 있다. 또한 외측의 모서리는 면취(1333)되어 견갑골(91)의 관절와(911)에 용이하게 삽입될 수 있다.

다음으로, 도 8 내지 도 12를 참고하여 상기 관절와 베이스플레이트(1)에 삽입되어 견갑골요소(S)와 겹갑골(91)을 결합시키는 고정수단(2)에 대하여 서술하겠다.

상기 고정수단(2)은 상기 중앙고정공(111)에 삽입되는 중앙고정수단(21)과, 상기 주변고정공(113)에 삽입되는 외측고정수단(23)을 포함할 수 있다.

도 8을 참고하면, 상기 중앙고정수단(21)은 견갑골(91)의 안쪽으로 깊숙히 삽입되는 중앙몸체(213)와, 상기 몸체(213)의 상측에 형성된 중앙헤드(211)를 포함할 수 있다.

상기 중앙몸체(213)에는 그 외주면에 나사산이 형성되어 견갑골(91)과의 결합력을 충분히 확보할 수 있다.

상기 중앙헤드(211)는 그 하단이 상기 삽입부(13)의 지지대(133, 도 7 참고)와 맞닿아 중앙연장공(131)에 안착된다.

도 9 내지 도 12를 참고하면, 상기 외측고정수단(23)은 잠금고정수단(231)과 자유고정수단(233)을 포함할 수 있다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 상기 잠금고정수단(231)은 상기 중앙고정수단(21)과 마찬가지로, 견갑골(91)의 내측에 삽입되는 잠금몸체(2313)와, 상기 잠금몸체(2313) 위에 형성된 잠금헤드(2311)를 포함할 수 있다.

상기 잠금몸체(2313)는 외주면에 나사산을 포함하여 견갑골(91)과의 고정력을 충분히 확보할 수 있다.

상기 잠금헤드(2311)는 상기 안착부(11)의 주변고정공(113)에 형성된 암나사골(1141b, 1143b, 도 7 참고)에 결합될 수 있도록 잠금나사산(2311a)을 포함할 수 있다.

상기 잠금나사산(2311a)은 상기 암나사골(1141b, 1143b, 도 7 참고)처럼 잠금고정수단(231)의 축에 대칭이다. 이는 도 10에서 더욱 상세하게 확인할 수 있는데, 두 개 이상의 잠금나사산(2311a)을 연결해 만든 두 개의 사선(s, t)은 잠금고정수단(231)의 축 u에 대칭으로, 축 u와 이루는 각도가 각각 β로 같은 것을 확인할 수 있다. 이는 도 7에서 확인할 수 있는 x, y가 z와 이루는 각도 α와 같거나 작을 수 있다. 이러한 구성에 의해 잠금고정수단(231)이 상기 주변고정공(11)에 삽입될 때 잠금나사산(2311a)과 암나사골(1141b, 1143b)의 결합에 의해 일정한 방향, 바람직하게는 관절와(911)에 수직으로 결합이 자연스럽게 유도되어 최대의 결합력을 제공하는 각도를 신속하고 용이하게 확보할 수 있다. 또한 결합 후 임의로 결합이 풀리는 현상도 방지할 수 있다.

도 11 및 도 12를 참고하면, 상기 자유고정수단(233)은 상기 잠금고정수단(231)과 마찬가지로 견갑골(91)에 삽입되는 자유몸체(2333)와, 상기 자유몸체(2333) 상측에 결합된 자유헤드(2331)를 포함할 수 있다.

상기 자유몸체(2333)는 외주면에 나사산을 포함하여 견갑골(91)과의 고정력을 충분히 확보할 수 있다.

상기 자유헤드(2331)는 상기 잠금헤드(2311)와는 달리 나사산이 없고, 매끄럽게 위아래로 전개되는 헤드상측(2331a)와, 상기 헤드상측(2331a)과 자유몸체(2333)를 곡면으로 연결하는 곡면부(2331b)를 포함할 수 있다.

상기 헤드상측(2331a)은 상기 주변고정공(113) 상원(1145)의 직경보다 작게 형성됨이 바람직한데, 이는 자유고정수단(233)이 고정공(113) 안에서 내측 또는 외측으로 기울어지며 다양한 각도로 삽입 가능해야 하기 때문이다.

상기 곡면부(2331b)는 상기 안착부(11)에 형성된 주변고정공(113)의 내주면(114) 밑 하부곡면(1141c, 1143c, 도 7 참고)과 맞닿아 자유고정수단(233)을 주변고정공(113)에 안정적이고 자연스럽게 안착시킨다. 또한 상기 두 곡면(2331b, 1141c, 1143c)이 상호 간 회전하며 자유고정수단(233)이 다양한 각도로 주변고정공(113)에 안착될 수 있다. 이때 자연스럽고 안정적인 결합을 위해 상기 곡면부(2331b)의 곡률은 상기 하부곡면(1141c, 1143c, 도 7 참고)의 곡률보다 크거나 같게 형성함이 바람직하다.

상기 서술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 의한 관절와 베이스플레이트(1)를 고정수단(2)을 이용하여 견갑골(91)의 관절과(911)에 결합하는 과정을 도 13 내지 도 17을 참고하여 설명하겠다.

도 17을 참고하면, 상기 관절와 베이스플레이트(1)를 견갑골(91)의 관절와(911)에 결합한다. 이때 고정공(111, 113)에 고정수단(2)이 삽입되어 관절와(911) 등에 박혀 견고한 고정력을 제공하는데, 도 16의 경우에는 전방(anterior)과 후방(posterior)에 위치한 주변고정공(113)에 각각 자유고정수단(233)과 잠금고정수단(231)이 삽입된다. 특히 상기 자유고정수단(233)은 내측으로 기울어진 채 삽입된 것을 확인할 수 있다. 일반적으로 인간의 견갑골(91)은 전후방(anterior-posterior)으로 얇기 때문에 고정수단(2)이 외측으로 벌어지거나 수직으로 삽입되면 견갑골(91)을 뚫고 나올 염려가 있기 때문이다. 반대로 상하측(superior-inferior)으로는 어느 정도의 여유가 있기에 상측(superior) 및 하측(inferior)에 위치한 주변고정공(113)에는 자유고정수단(233)이 외측으로 15도까지 기울어져 삽입되거나, 잠금고정수단(231)이 수직으로 삽입될 수 있다.

그러나 도 17 혹은 상기 서술한 실시 상태는 본 발명의 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 이 밖에 4 개의 주변고정공(113)에 상황에 따라 시술자의 판단에 의해 다양한 개수와 다양한 조합의 고정수단(2)이 삽입될 수도 있다. 이때 고정공(111, 1113)에 고정수단(2)이 위치하는 곳과 그 원리를 설명하겠다.

도 13 및 도 14를 참고하면, 본 발명에 의한 관절와 베이스플레이트(1)의 중앙고정공(111)에는 중앙고정수단(21)이 수직으로 삽입되어 축 z''이 관절와(911)에 수직하고, 주변고정공(113)에는 외측고정수단(23)이 삽입된다. 이때 상기 외측고정수단(23)은 모두 잠금고정수단(231)일 수도 있고, 모두 자유고정수단(233)일 수도 있으며, 혹은 일부는 잠금고정수단(231)이고 일부는 자유고정수단(233)일 수도 있다. 또는 외측고정수단(23)은 아예 사용되지 않을 수도 있다. 그러나 여기서는 하나의 잠금고정수단(231)과 하나의 자유고정수단(233)이 사용되는 경우를 일 예로 들어 설명한다.

도 14를 참고하면, 잠금고정수단(231)은 주변고정공(113)에 삽입되어 잠금나사산(2311a)과 암나사골(1141b, 1143b)이 결합함으로써 안착부(11)에 수직으로 안착된다. 상기 암나사골(1141b, 1143b)과 잠금나사산(2311a)은 각각 곡면 S1의 축 z(도 6 및 7 참고)와 잠금나사산(2311a)의 축 u(도 10 및 도 14 참고)에 대칭이므로 상기 잠금고정수단(231)은 상기 주변고정공(113)에 수직으로 삽입될 수 있다. 즉, 잠금고정수단(231)의 축 u는 관절와(911)에 수직이 된다. 또한 견갑골(91)의 관절와(911)에도 수직이므로 최적의 결합력을 제공할 수 있다.

상기 자유고정수단(233)은 그 축 u'이 삽입부(13)의 축 z''(도 6 및 도 14 참고)과 최대 3θ/2의 각을 이루며 삽입되는데, 바람직하게는 상기 θ는 5도이다. 그러나 반드시 상기 최대 각도에 한하는 것은 아니고, 환자의 상태에 따라 그보다 작은 3도가 될 수도 있고, 8도, 9도 등 다양한 값을 가질 수 있다. 이때 상기 자유헤드상측(2331a, 도 12 참고)이 주변고정공(113)의 내주면(114) 내측선(1143, 도 7 참고)에 접하면 최대 각도 3θ/2가 구현된다. 또한 상기 자유고정수단(233)의 곡면부(2331b)는 상기 주변고정공(113)의 내측곡선(1143c)과 접하여 자연스러운 결합이 가능하다.

도 15 및 도 16을 참고하면, 잠금고정수단(231)은 주변고정공(113)에 삽입되어 잠금나사산(2311a)과 암나사골(1141b, 1143b)이 결합함으로써 안착부(11)에 수직으로 안착된다. 상기 암나사골(1141b, 1143b)과 잠금나사산(2311a)은 각각 곡면 S1의 축 z(도 6 및 7 참고)와 잠금나사산(2311a)의 축 u(도 10 및 도 16 참고)에 대칭이므로 상기 잠금고정수단(231)은 상기 주변고정공(113)에 수직으로 삽입될 수 있다. 즉, 잠금고정수단(231)의 축 u는 관절와(911)에 수직이 된다. 또한 견갑골(91)의 관절와(911)에도 수직이므로 최적의 결합력을 제공할 수 있다.

도 16을 참고하면, 상기 자유고정수단(233)은 그 축 u'이 내측으로 편향되어 삽입부(13)의 축 z''(도 6 참고)과 최대 θ의 각도를 이루며 삽입되는데, 바람직하게는 상기 θ는 5도이다. 그러나 꼭 최대각도에 한하는 것은 아니고, 환자에 따라 2도가 될 수도 있고, 3도, 4도 등 다양한 값을 가질 수 있다. 이때 상기 자유헤드상측(2331a, 도 13 참고)이 주변고정공(113)의 내주면(114) 외측선(1141, 도 7 참고)에 접하면 최대 각도 θ가 구현된다. 또한 상기 자유고정수단(233)의 곡면부(2331b)는 상기 주변고정공(113)의 외측곡선(1141c)과 접하여 자연스러운 결합이 가능하다.

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 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시 예는 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.

6: 종래 베이스플레이트
61: 종래 고정공
S: 견갑골요소
1: 관절와 베이스플레이트
11: 안착부
111: 중앙고정공
113: 주변고정공
114: 내주면 114c: 하부곡면
1141: 외측선
1141a: 외측암나사산 1141b: 외측암나사골 1141c: 외측곡선
1143: 내측선
1143a: 내측암나사산 1143b: 내측암나사골 1143c: 내측곡선
11a: 상면 11b: 하면 11c: 측면
13: 삽입부
131: 중앙연장공
1311: 상부연장공
1313: 중앙고정수단안착공
133: 지지대
1331: 내측면취
1333: 외측면취
2: 고정수단
21: 중앙고정수단
211: 중앙헤드
213: 중앙몸체
23: 외측고정수단
231: 잠금고정수단
2311: 잠금헤드 2311a: 잠금나사산
2313: 잠금몸체
233: 자유고정수단
2331: 자유헤드 2331a: 헤드상측 2331b: 곡면부
2333: 자유몸체
9: 뼈
91: 견갑골
911: 관절와
913: 견갑하와
915: 극하와
917: 오훼돌기
919: 견봉

Claims (18)

1. 견관절을 대신하는 인공견관절의 관절와 베이스플레이트에 있어서,
   상기 베이스플레이트는 견갑골의 관절와에 고정될 수 있도록 관절와에 삽입되는 고정수단이 안착되는 고정공을 포함하는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스플레이트는 관절와에 안착되는 안착부를 포함하고,
   상기 고정공은 상기 안착부에 형성되며 상기 고정수단을 수직으로 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정공은 암나사골을 내주면에 포함하고,
   상기 암나사골은 암나사골을 지나는 곡면의 축이 관절와에 수직이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정공은 상기 안착부에 형성되며 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정공은 상측에서 하측으로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태를 이루는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 고정공은 안착부의 상면에 형성되는 상원과 하면에 형성되는 하원을 포함하고,
   상기 상원과 하원의 중심을 잇는 고정공의 축은 관절와와 수직이 아닌 소정의 각도를 이루어 상기 고정수단을 다양한 각도로 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정공의 축은 외측으로 기울어진 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
8. 제7항에 있어서,
   상기 고정공의 축은 관절와와 85도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
9. 제8항에 있어서,
   상기 고정공은 내주면에서 마주하는 양측이 20도의 각도를 이루는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는
   관절와 베이스플레이트.
10. 제6항에 있어서,
    상기 내주면은 하측에 곡면을 이루는 하측곡면을 포함하는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트.
11. 제6항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는 상기 안착부의 하면에서 밑으로 연장형성된 삽입부를 포함하고,
    상기 삽입부는 상기 중앙고정공과 연통되어 중앙고정수단을 수용하는 중앙연장공을 포함하여 중앙고정수단이 견갑골 내측 깊숙히 삽입되어 견고한 결합력을 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트.
12. 제11항에 있어서,
    상기 삽입부는 그 하단에 내측 방사상으로 일정길이 전개되는 지지대를 포함하여 상기 중앙고정수단의 헤드가 안착되는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트.
13. 제12항에 있어서,
    상기 지지대는 외측 둘레가 면취되어 관절와에 용이한 삽입이 가능한 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트.
14. 제10항의 관절와 베이스플레이트와, 관절와에 삽입되는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트 세트.
15. 제14항에 있어서,
    상기 고정수단은 헤드에 수나사를 갖는 잠금고정수단을 포함하고,
    상기 잠금고정수단은 관절와에 수직으로 삽입되어 고정력을 높이고 암나사와 수나사의 결합에 의해 견고한 결합유지가 가능한 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트 세트.
16. 제15항에 있어서,
    상기 고정수단은 헤드의 하측에 곡면부를 갖는 자유고정수단을 포함하여 상기 곡면부가 상기 하측곡면에 안착되어 다양한 각도로 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트 세트.
17. 제16항에 있어서,
    상기 하측곡면의 곡률은 상기 곡면부의 곡률보다 작거나 같아 상기 자유고정수단이 내주면에 안정적으로 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트 세트.
18. 제17항에 있어서,
    상기 고정수단은 중앙고정공에 삽입되는 중앙고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    관절와 베이스플레이트 세트.
    
    
    
    
    

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