KR102096339B1 - 각도조절이 가능한 관절와구 삽입기구 - Google Patents

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김준엽
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의료법인 명지의료재단
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Abstract

본 발명의 삽입각도 조절이 가능한 인공관절와구 삽입기구는 인공관절와구를 흡착패드로 진공 흡착 고정하므로 일정한 힘을 주어도 상기 인공관절와구가 탈출하지 않으며 흡착패드에 고정된 인공관절와구의 각도를 조절할 수 있다. 따라서 절개된 수술부위의 모양에 따라 가장 저항에 작은 인공관절와구 삽입각도를 설정하고 필요에 따라 일정한 힘을 주어 인공관절와구를 삽입하므로 인공관절 치환술을 더 효율적으로 수행할 수 있다.

Description

각도조절이 가능한 관절와구 삽입기구{Glenosphere Insertion Instrument With Adjustable Angle}
본 발명은 역행성 어깨 인공관절술에서 각도조절이 가능한 인공관절와구 삽입기구에 관한 것이다.
퇴행성 변화가 동반된 어깨 관절병변은 약물치료등의 보존적 치료가 더 이상 효과적이지 않는 경우 인공관절 치환물을 이용한 인공관절 치환술이 시도된다. 인공관절 치환술중 역행성 인공관절술은 회전근개 파열을 동반한 경우에서 시행할 수 있는 인공관절 수술로서 인공관절의 삽입시 제한된 골절제 연부조직의 긴장도 상승으로 인하여 치환하려는 인공관절의 삽입에 어려움이 발생하는 경우가 많다.
즉, 수술 부위의 상완골과 연부조직 사이의 긴장도가 상승하게 되고 이는 준비된 인공관절와구(glenosphere)의 삽입을 어렵게 한다. 특히, 인공관절와구를 삽입하기 위한 기구들은 대부분 거치용도로서 인공관절와구를 고정하고 있을 뿐 힘을 가하여 상기 인공관절와구를 수술부위로 밀어 넣을 수 있는 구조가 아니다. 또한 상기 기구들은 인공관절와구의 반구형 표면을 정면으로 고정하고 있는 형태이며 작은 힘에도 인공관절와구가 탈출하는 형태여서 실제 절개되어 수술집게로 벌려진 길쭉한 형태의 수술부위에 힘을 가하여 삽입하기에는 어려움이 있었다.
본 명세서에서 언급된 특허문헌 및 참고문헌은 각각의 문헌이 참조에 의해 개별적이고 명확하게 특정된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다.
한국공개특허 10-2014-0113655 한국공개특허 10-2003-0076608
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 인공관절와구와 강하게 결합하여 일정 힘을 가하여도 분리되지 않으며 각도의 조절이 가능하여 좁은 수술부의 공간에 따라 삽입면적을 최소화시켜 인공관절을 용이하게 삽입할 수 있는 인공관절 삽입기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다.
본 발명은 인공관절와구의 표면을 흡착하여 고정되는 흡착패드와, 상기 흡착패드에 관통 형성되어 상기 인공관절과 흡착패드 사이의 공기를 흡입하는 공기흡입관을 포함하는 인공관절 흡착 고정부; 및 상기 흡착패드를 조정하기 위한 것으로서, 상기 흡착패드에 각도 조절이 가능하게 결합되는 조정레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구를 제공한다. 상기 조정레버는 상기 흡착패드와 결합되는 패널과, 상기 패널에 접하여 패널의 회동축으로 사용되는 결합봉과, 상기 결합에 일체형으로 형성된 지지봉을 포함한다.
상기 흡착패드는 열호의 단면 형상을 이루며 내부면으로 상기 인공관절을 흡착 고정하며 상기 공기흡입관에는 흡입펌프가 연결되어 상기 흡착패드와 상기 인공관절 사이의 공기를 흡입하여 진공 상태를 유지하도록 한다.
상기 패널의 윗면에는 함몰되도록 형성되어 상기 결합봉이 삽입 결합되는 결합홈이 형성되며, 상기 결합홈의 내주면에는 상/하 방향으로 함몰 형성된 다수개의 각도 조절홈이 형성되어 있으며 상기 결합봉은 상기 지지봉의 일단에 직각이 되도록 형성되고, 상기 결합봉의 표면에는 상기 결합홈의 내주면에 형성된 각도조절홈에 삽입되어 지지되는 각도조절결합돌기가 형성되어 각도가 조절되고 조절된 각도를 유지할 수 있다. 또한 상기 지지봉은 상기 결합봉이 형성된 부분이 만곡되어 형성되어 있어 각도조절 효과가 더 향상되었다.
본 발명의 삽입각도 조절이 가능한 인공관절와구 삽입기구는 인공관절와구를 흡착패드로 진공 흡착 고정하므로 일정한 힘을 주어도 상기 인공관절와구가 탈출하지 않으며 흡착패드에 고정된 인공관절와구의 각도를 조절할 수 있다. 따라서 절개된 수술부위의 모양에 따라 가장 저항에 작은 인공관절 삽입각도를 설정하고 필요에 따라 일정한 힘을 주어 인공관절와구를 삽입하므로 인공관절 치환술을 더 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구를 보여준다.
도 2는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구의 패널과 지지봉이 회전 가능하도록 결합된 것을 보여준다.
도 3은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구와 인공관절와구가 진공 흡착하여 고정되는 것을 보여준다.
도 4는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구가 인공관절와구를 흡착하는 것을 보여준다.
도 5는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구가 인공관절와구의 삽입각도를 조절하는 것을 보여준다.
도 6은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구를 이용한 인공관절와구 삽입모습을 보여준다.
도 7은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구와 종래의 인공관절와구 삽입기구를 보여준다. 패널 A)는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구를 보여주며, 패널 B)는 집게형 인공관절와구 삽입기구를 보여주며, 패널 C)는 거치형 인공관절와구 삽입기구를 보여준다.
이하 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구를 보여준다. 도 2는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구의 패널과 지지봉이 회전 가능하도록 결합된 것을 보여준다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 인공관절와구(300)의 표면을 흡착하여 고정되는 흡착패드(110)와 상기 흡착패드(110)에 관통 형성되어 상기 인공관절와구(300)과 흡착패드 사이의 공기를 흡입하는 공기흡입관(120)을 포함하는 인공관절와구 흡착 고정부(100); 및 상기 흡착패드(110)와 결합되는 패널(210)과 상기 패널(210)에 접하여 패널(210)의 회동축으로 사용되는 결합봉(220)과, 상기 결합봉(220)에 일체형으로 형성된 지지봉(230)을 포함하는 조작레버(200);를 포함하는 삽입각도 조절이 가능한 인공관절와구 삽입기구를 제공한다.
상기 인공관절와구(300)은 관절을 치환하여 인체에 삽입되는 것으로 표면이 고르게 다듬어져 있어 탄력이 있는 흡착패드를 이용하여 흡착이 가능한 것을 의미한다. 상기 인공관절와구(300)는 구형의 표면을 가진다.
상기 흡착패드(110)는 열호의 단면 형상을 이루며 내부면 으로 상기 인공관절와구(300)를 흡착 고정하게 된다. 상기 흡착은 흡착패드(110)에 관통 형성되며 흡입펌프가 더 연결되어 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절와구(300) 사이의 공기를 흡입하여 진공 상태를 유지하도록 하는 공기흡입관(120)에 의해 수행된다.
상기 흡착패드(110)의 면적은 인공관절와구(300) 표면의 2/3 정도가 적당하다. 상기 흡착패드(110)의 면적이 인공관절와구(300) 표면의 2/3을 초과하게 되면 조정레버(200)의 결합봉에 의한 각도조절이 제한 될 수 있으며 상기 흡착패드(110)의 면적이 인공관절와구(300) 표면의 2/3 미만이면 흡착력이 약하여 힘을 가하여 인공관절와구(300)을 삽입할 때에 상기 흡착패드(110)와 인공관절와구(300)가 분리될 수 있다.
상기 공기흡입관(120)에 연결되는 흡입펌프는 수술실에서 사용 가능한 석션(흡입)용 펌프이면 제한 없이 사용가능하다. 상기 공기흡입관(120)은 내부에 공기의 이동을 제한 할 수 있는 판막을 더 구비할 수 있다. 상기 판막은 상기 인공관절와구(300)와 흡착패드(110) 사이의 공기가 상기 인공관절와구(300)에 안착된 흡착패드(110)에 압력이 가해져 외부로 배출되는 방향으로는 자유롭게 이동하나 그 반대 방향으로는 이동할 수 없는 구조를 가진다. 따라서 상기 흡착패드(110)를 인공관절와구(300)로 밀착시키게 되면 일정부분 진공 상태가 형성되며 상기 공기흡입관(120)에 연결된 흡입펌프로 연속적인 흡입을 더 진행하게 되면 진공상태가 더 강해지거나 유지되게 된다.
상기 흡착패드(110)의 윗면(외부면)에는 패널(210)이 결합된다. 상기 패널(210)은 아랫면으로 상기 흡착패드(110)와 결합하게 되고 그 윗면으로는 각도 조절을 가능하게 하는 결합홈(211)이 형성된다. 상기 패널(210)은 상기 흡착패드(110)의 중앙부위에 결합된다. 따라서 인공관절와구(300)에 흡착된 흡착패드(110)에 상기 패널(210)을 통해 일정한 힘을 가하여도 흡착패드(110)의 모든 흡착부위에서 유사한 힘을 받게 되므로 상기 흡착패드(110)가 상기 인공관절와구(300)로부터 탈출하지 않는다. 상기 흡착패드(110)와 상기 패널의 결합은 상기 흡착패드(110)의 흡착성능이 저하되지 않는다면 그 방법에 제한이 없다.
상기 패널(210)에는 윗면으로 함몰되어 형성된 결합홈(211)이 형성되며 상기 결합홈(211)에는 결합봉(220)이 삽입되어 회전 가능하도록 고정된다. 상기 결합봉(220)은 원주의 형상을 가지며 그 곡면이 상기 결합홈(211)과 접하여 결합된다. 따라서 상기 결합홈(211) 역시 원주 형상으로 함몰되어 형성되어 있다. 상기 결합봉(220)의 길이방향 양단에는 고정돌기(222)가 형성되고 상기 결합홈(211)의 길이방향 양단에 형성된 고정부재(213)와 결합하므로 상기 결합홈(211)과 상기 결합봉(220)이 서로 분리되지 않도록 한다. 상기 고정부재(213)은 상기 패널(210)에 일체형을 형성될 수 있고 분리된 상태로 형성되어 결합될 수도 있다.
상기 결합홈(211)의 내주면에는 상/하 방향으로 함몰 형성된 다수개의 각도 조절홈(212)이 형성되며 상기 결합봉(220)의 표면에는 상기 결합홈(211)의 내주면에 형성된 각도조절홈(212)에 삽입되어 지지되는 각도조절결합돌기(221)가 형성된다. 따라서 상기 각도조절결합돌기(221)가 이동하여 특정한 각도조절홈(212)에 삽입되면 상기 결합봉(220)의 회전이 제한된다.
상기 결합봉(220)에 대해 직각으로 지지봉(230)이 형성된다. 상기 지지봉(230)과 결합봉(220)은 일체형으로 형성될 수 있고 고정부재에 의해 서로 결합되어 형성될 수 있다. 상기 지지봉(230)은 상기 인공관절(300)의 삽입시 일정한 힘을 주어야 하는 경우 상기 패널에 힘을 전달하게 되며 상기 결합봉(220)이 형성된 부분이 만곡되어 상기 결합봉(220)의 회전에 의한 각도조절을 더 용이하게 한다. 상기 힘의 전달을 위하여 상기 지지봉(230)에는 손잡이(231)가 형성될 수 있으며 상기 손잡이(231)는 수술용 망치등으로 타격이 가능하도록 평평한 헤드부분을 더 구비할 수 도 있다.
이하, 본 발명의 인공관절와구 삽입기구를 통해 인공관절와구를 흡착하는 동작을 설명하기로 한다.
도 3 및 4는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구가 인공관절와구(300)를 흡착하는 것을 보여준다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 인공관절와구(300)는 반구 형상이며 그 표면에 상기 흡착패드(110)가 부착된다. 상기 흡착패드(110)가 상기 인공관절와구(300)의 표면에 안착하게 되면 압력을 가하여 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절와구(300)의 표면을 밀착시킨다. 상기 공기흡입관(120)은 상기 흡착패드(110)에 관통 형성되며 그 내부에 상기 흡착패드(110)의 외부 방향으로만 공기가 이동하도록 하는 판막을 더 구비할 수 있다. 따라서 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절와구(300) 표면사이의 공기는 압력을 가하는 것만으로 상기 공기흡입관(120)을 통해 외부로 배출되고 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절와구(300) 표면 사이에 일정 수준의 진공이 유지된다. 상기 진공은 공기가 완전히 제거된 상태를 의미하기보다는 압력에 의해 공기의 90%이상이 제거된 상태를 의미한다. 본 발명에서는 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절와구(300) 표면이 밀착되어 내부 공기가 대부분 제거되었으므로 진공상태가 되었다고 정의 할 수 있다. 상기 압착된 흡착패드(110)의 공기흡입관(120)에는 흡입펌프관(121)을 연결하고 흡입펌프를 가동하여 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절(300) 표면 사이에 존재하는 공기를 더 제거하게 되므로 상기 흡입패드(110)와 상기 인공관절(300) 사이에는 진공상태가 더 강화되어 유지된다.
도 5는 본 발명의 인공관절와구 삽입기구가 인공관절와구(300)의 삽입각도를 조절하는 것을 보여준다. 상기와 같이 흡착패드(110)와 인공관절와구(300)를 진공상태로 결합시킨 후 상기 지지봉(230)을 회전시키면 상기 결합봉(220)의 각도조절결합돌기(221)가 결합홈(211)의 다른 각도조절홈(212)로 이동하여 고정된다. 이에 따라 인공관절와구(300)에 대한 지지봉(230)의 결합 각도가 변화하게 되고 이는 상기 지지봉(230)을 이용하여 상기 인공관절와구(300)를 수술부위에 삽입한다고 할 때 인공관절와구(300)의 아랫면이 아닌 모서리 부분으로 삽입이 가능하게 된다.
도 6은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구를 이용한 인공관절와구(300) 삽입모습을 보여준다. 상기에서 설명한 바와 같이 성기 지지봉(230)의 각도를 조절하여 인공관절와구(300)의 모서리 방향으로 삽입이 가능하도록 하면 상완골의 존재 및 연부조직의 긴장으로 인해 입구가 좁아진 경우에도 상기 인공관절와구(300)를 효율적으로 삽입할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 인공관절와구 삽입기구와 종래의 인공관절와구 삽입기구를 보여준다. 종래의 집게를 이용하여 인공관절와구를 삽입하는 경우에는 인공관절와구의 각도는 조절이 가능하나 집게부위가 상기 인공관절와구의 원형 외주면을 고정시키게 되므로 수술부위의 입구가 좁아 힘을 주어 삽입해야 할 경우 상기 인공관절와구가 집게로부터 쉽게 탈출하는 문제점이 있었다. 또한 종래의 금속구조물을 이용하여 인공관절와구를 거치하고 이를 삽입에 이용하는 경우 각도의 조절이 불가능하여 수술부위가 긴장하여 삽입구가 특정 모양을 하거나 작아진 경우 삽입을 위하여 수술부위를 더 절개하거나 뼈를 절단해야 하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명의 인공관절와구 삽입기구는 진공 흡착을 이용하여 인공관절와구(300)와 결합하고 인공관절와구(300)의 삽입각도를 필요에 따라 적절히 조절할 수 있으므로 수술부위의 긴장으로 인해 입구가 좁아진 경우에도 효율적으로 상기 인공관절와구(300)를 삽입할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 또는 예시를 대표하는 의미이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다. 본 발명의 변형과 다른 용도가 본 명세서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.
100: 인공관절와구 흡착 고정부 110: 흡착패드
120: 공기흡입관 121: 흡입펌프관
200: 조정레버 210: 패널
211:결합홈 212: 각도조절홈
213: 고정부재 220: 결합봉
221: 각도조절결합돌기 222: 고정돌기
230: 지지봉 231: 손잡이
300: 인공관절와구 400: 인공관절와구 결합용 인공삽입물
500: 집게

Claims (7)

  1. 인공관절와구(300)의 표면을 흡착하여 고정되는 흡착패드(110)와, 상기 흡착패드(110)에 관통 형성되어 상기 인공관절와구(300)와 흡착패드(110) 사이의 공기를 흡입하는 공기흡입관(120)을 포함하는 인공관절와구 흡착 고정부(100); 및
    상기 흡착패드(110)를 조정하기 위한 것으로서, 상기 흡착패드(110)에 각도 조절이 가능하게 결합되는 조정레버(200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조정레버(200)는 상기 흡착패드(110)와 결합되는 패널(210)과, 상기 패널(210)에 접하여 패널(210)의 회동축으로 사용되는 결합봉(220)과, 상기 결합봉(220)에 일체형으로 형성된 지지봉(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착패드(110)는 열호의 단면 형상을 이루며 내부면으로 상기 인공관절와구(300)를 흡착 고정하는 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 공기흡입관(120)에는 흡입펌프가 연결되어 상기 흡착패드(110)와 상기 인공관절와구(300) 사이의 공기를 흡입하여 진공 상태를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 패널(210)의 아랫면은 상기 흡착패드(110)의 외부면과 결합되고, 상기 패널(210)의 윗면에는 함몰되도록 형성되어 상기 결합봉(220)이 삽입 결합되는 결합홈(211)이 형성되며, 상기 결합홈(211)의 내주면에는 상/하 방향으로 함몰 형성된 다수개의 각도 조절홈(212)이 형성된 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 결합봉(220)은 지지봉(230)의 일단에 직각이 되도록 형성되고, 상기 결합봉(220)의 표면에는 상기 결합홈(211)의 내주면에 형성된 각도조절홈(212)에 삽입되어 지지되는 각도조절결합돌기(221)가 형성된 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 지지봉(230)은 상기 결합봉(220)이 형성된 부분이 만곡되어 형성되며 다른 일단에 손잡이(231)가 형성 된 것을 특징으로 하는 인공관절와구 삽입기구.
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