KR20130090045A - Acetabular cup for artificial hip joint - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인공 고관절에 사용되는 비구컵에 관한 것이다.
The present invention relates to an acetabular cup for use in an artificial hip joint.
고관절은 인체의 대퇴골과 골반의 관골 사이를 연결하는 관절로서, 사람이 앉거나 서는데 있어서 가장 중요한 작용을 하는 관절이다. 고관절은 결핵과 같은 병적 원인 및, 외상 등에 의해서 손상될 수 있는데, 이를 치유하기 위해서 외과 수술을 통해서 인공 고관절을 삽입할 수 있다. The hip joint is a joint between the femur of the human body and the tibia of the pelvis, which is the most important function for a person to sit or stand. The hip joint may be damaged by pathological causes such as tuberculosis and trauma. In order to heal the hip joint, an artificial hip joint may be inserted through surgery.
통상적으로 인공 고관절은 스템(stem)과 비구 컵(acetabular cup)으로 이루어진다. 스템과 비구 컵은 예를 들면 인체에 무해한 티타늄 합금 등으로 제작된다. 인공 고관절용 스템은 대퇴골 내에 삽입되어 고정되고, 비구 컵은 골반의 비구에 고정된다. 스템의 단부에는 세라믹 또는 금속 재료로 형성된 구체가 고정되며, 상기 컵 안에는 상기 구체가 수용되어 회전할 수 있는 대응 형상의 반구체(라이너, 인공 연골에 해당함)가 끼워지게 된다.Typically, the hip joint consists of a stem and an acetabular cup. Stem and acetabular cups are made of, for example, titanium alloys that are harmless to humans. The artificial hip stem is inserted into the femur and fixed, and the acetabular cup is fixed to the acetabular pelvis. At the end of the stem, a sphere formed of ceramic or metal material is fixed, and a cup is fitted with a hemispherical body (a liner, corresponding to artificial cartilage) of a corresponding shape in which the sphere is accommodated and rotated.
이러한 비구컵은 비구에 초기에 견고하게 결합되고 이후에 골유합이 잘 이루어져서, 비구컵이 비구에서 이탈하는 일이 없어야 한다. Such acetabular cups should be firmly attached to the acetabular initially and thereafter well-united with bone, so that the acetabular cup should not escape from the acetabular cup.
본 발명의 목적은, 비구에 초기에 견고하게 결합되면서도 초기 결합 이후에 골유합이 잘 이루어지도록 하는, 인공 고관절용 비구컵을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide an acetabular cup for artificial hip joint, which is firmly coupled to the acetabolite at the initial stage, but is well union after the initial binding.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 인공 고관절용 비구컵은, 반구형 궤적의 외면을 구비하고, 평단면의 직경이 가장 작은 상단부와, 상기 평단면의 직경이 가장 큰 하단부를 갖는 몸체; 및 상기 하단부에서 상기 상단부를 향한 방향으로 제1 높이를 갖고서 상기 외면에 형성되며, 나사골의 바닥면은 상기 반구형 궤적의 내측에 위치하고 나사산의 자유단은 상기 반구형 궤적의 외측에 위치하는 나사산부를 포함할 수 있다.The acetabular cup for artificial hip joint according to an embodiment of the present invention for realizing the above object has an outer surface of a hemispherical trajectory, and has an upper end with the smallest diameter of the flat cross section, and a lower end with the largest diameter of the flat cross section. Body; And a lower surface having a first height in a direction from the lower end toward the upper end, wherein the bottom surface of the screw bone is located inside the hemispherical trajectory and the free end of the screw thread is located outside the hemispherical trajectory. Can be.
여기서, 상기 나사산부는 모든 나사골의 바닥면이 상기 반구형 궤적의 내측에 위치하고 모든 나사산의 자유단이 상기 반구형 궤적의 외측에 위치하도록 형성될 수 있다.Here, the threaded portion may be formed such that the bottom surfaces of all the screw bones are located inside the hemispherical trajectory and the free ends of all the screw threads are located outside the hemispherical trajectory.
여기서, 상기 제1 높이는 9.6mm 내지 10.4mm일 수 있다.Here, the first height may be 9.6mm to 10.4mm.
여기서, 상기 나사산의 각도는 35° 내지 45°일 수 있다. Here, the angle of the thread may be 35 ° to 45 °.
여기서, 상기 나사산의 연장 방향에 대해 교차하는 방향으로 상기 나사산의 일부가 잘려진 커팅 에지부가 더 구비될 수 있다.Here, a cutting edge portion in which a portion of the thread is cut may be further provided in a direction crossing the extending direction of the thread.
여기서, 상기 커팅 에지부는 상기 상단부에서 상기 하단부를 향해 상기 외면을 따르는 연결선에 대해 사선 방향으로 형성될 수 있다.Here, the cutting edge portion may be formed in an oblique direction with respect to the connecting line along the outer surface from the upper end toward the lower end.
여기서, 상기 커팅 에지부는 상기 상단부에서 상기 하단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성될 수 있다.Here, the cutting edge portion may be formed to be wider from the upper end toward the lower end.
여기서, 상기 나사산은 2줄 나사산으로 형성될 수 있다. Here, the thread may be formed of two rows of threads.
여기서, 상기 몸체의 개방부를 한정하는 림 형상의 면에는 상기 하단부에 연통되는 리세스가 형성될 수 있다.
Here, the rim-shaped surface defining the opening of the body may be formed with a recess communicating with the lower end.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 인공 고관절용 비구컵에 의하면, 비구컵에 비구에 대한 견고한 초기 고정력을 부여할 수 있으며, 초기 고정 이후에는 골유합에 의한 영구적 결합이 보다 완전해지도록 한다.
According to the acetabular cup for artificial hip according to the present invention configured as described above, it is possible to give the acetabular cup a firm initial fixation force to the acetabular, and after the initial fixation to make the permanent coupling by bone union more complete.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 비구컵(100)의 외부를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 나사산부(130)에 대한 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 나사산부(130)의 일 변형예에 따른 나사산부(130')를 가진 비구컵(100')을 보인 사시도이다.
도 4는 도 1의 비구컵(100)에 라이너(200)가 체결된 상태에 대한 단면도이다.1 is a perspective view showing the outside of the artificial hip
2 is an enlarged perspective view of the threaded
3 is a perspective view illustrating an
4 is a cross-sectional view of a state in which the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인공 고관절용 비구컵에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, the acetabular cup for artificial hip joint according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 고관절용 비구컵(100)의 외부를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing the outside of the artificial hip
본 도면을 참조하면, 인공 고관절용 비구컵(100)은 몸체(110)와, 나사산부(130)와, 커팅 에지부(150)를 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the artificial hip
몸체(110)는 속이 빈 반구형체로서 쉘(shell)이라 칭해질 수도 있다. 몸체(110)는 반구형 궤적(HS, 도 2)을 갖는 외면(111)을 갖는다. 외면(111)이 반구형 궤적을 가짐에 의해, 인체의 비구컵과 해부학적으로 가장 유사한 형태를 갖게 된다. 이는 몸체(110)가 인체의 비구와 안정적으로 결합될 수 있게 한다. 몸체(110)의 상단부(115)는 평단면의 직경이 가장 작은 부분이고, 하단부(116)는 평단면의 직경이 가장 큰 부분이다.
나사산부(130)는 몸체(110)의 외면(111)에 형성되며, 하단부(116)에 인접하여 림(rim) 형태로 형성된다. 나사산부(130)는 나사산이 나선형으로 연속적으로 외면(111)에 형성된 것이다. 나사산부(130)는 하단부(116)에서 시작하여 상단부(115)를 향한 방향으로 제1 높이(H)를 갖도록 형성된다. 여기서, 제1 높이(H)는 9.6mm 내지 10.4mm일 수 있다. 인체의 비구는 피질골(corticla bone)과 해면골(cancellous bone)으로 나뉘는데, 피질골이 뼈의 바깥 부분으로서 단단하며 해면골은 뼈의 안쪽 부분으로서 부드럽다. 따라서 몸체(110)와 비구 사이의 고정력은 나사산부(130)와 피질골의 결합에 의해서 대부분 달성되며, 피질골의 두께가 대략 10mm이므로 제1 높이(H)를 위와 같이 설정한다.The threaded
커팅 에지부(cutting edge portion, 150)는 나사산부(130)에서 나사산(131, 도 2)의 연장 방향에 교차하는 방향으로 나사산(131)의 일부가 커팅되어 형성된다. 커팅 에지부(150)는 나사산부(130)를 이용하여 몸체(110)를 돌려가면서 인체의 비구에 식립할 때, 비구가 좀 더 용이하게 절삭되어 상기 식립이 수월해지도록 한다. 커팅 에지부(150)는 나사산부(130)의 원주 방향을 따라 이격되어 복수 개로 구비될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 커팅 에지부(150)는 상단부(115)에서 하단부(116)를 향해 외면(111)을 따르는 가상의 연결선(최단 거리로 연결하는)에 대해 사선 방향으로 형성될 수 있다. 이때, 커팅 에지부(150)는 상단부(115)에서 하단부(116)를 향할수록 그 폭이 넓어지게 형성될 수 있다. 이는 몸체(110)의 회전 시에 커팅 에지부(150)의 상부보다 하부에서 회전 거리가 커지므로, 상부 및 하부 간의 균형을 잡아주는 이점이 있다.The
이상의 나사산부(130)에 대해 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. The
도 2는 도 1의 나사산부(130)에 대한 확대 사시도이다.2 is an enlarged perspective view of the threaded
본 도면을 참조하면, 나사산부(130)는 몸체(110)의 외면(111)에 나선형으로 연장하는 나사산(131)과, 인접한 나사산(131) 사이의 공간인 나사골(133)을 포함한다. Referring to this figure, the threaded
나사산(131)의 밑 부분(131')은 나사골(133)의 바닥면(133')에 접하게 되고, 나사산(131)은 몸체(110)의 외측 방향으로 돌출하도록 형성된다. 그에 의해, 나사산(131)의 윗부분은 자유단(131")으로 칭해질 수 있다. The
이때, 몸체(110)의 외면(111)의 궤적선 또는 윤곽선인 반구형 궤적(HS)은 나사산(131)의 밑 부분(131')과 자유단(131") 사이를 지나게 된다. 그에 의해, 나사산(131)의 밑 부분(131')과 나사골(133)의 바닥면(133')은 반구형 궤적(HS)의 내측에 위치하고, 나사산(131)의 자유단(131")은 반구형 궤적(HS)의 외측에 위치하게 된다. 그에 의해, 인공 고관절용 비구컵(100)을 인체의 비구에 식립할 때, 나사산(131)의 자유단(131") 측 영역이 비구의 피질골을 기계적으로 파고들어가게 된다. 그에 의해, 인공 고관절용 비구컵(100)의 식립 시 초기(골 유합이 되기 전의) 고정력을 얻을 수 있다. 나아가, 나사산(131)의 자유단(131")은 비구를 자극하여 골 유합을 촉진하기도 하며, 나사골(133)과 반구형 궤적(HS) 밖으로 돌출된 나사산(131) 사이에 확보된 충분한 영역에서 골 유합이 효과적으로 일어나기도 한다. At this time, the hemispherical trajectory HS, which is the trajectory line or contour of the
여기서, 나사산부(130)는, 모든 나사산(131)의 나사골(133)의 바닥면(133')이 반구형 궤적(HS)의 내측에 위치하고 모든 나사산(131)의 자유단(131")이 반구형 궤적(HS)의 외측에 위하도록 형성될 수도 있다. 이는 나사산부(130)가 차지할 수 있는 최대 폭[제1 높이(H)] 범위에서 최대한으로 초기 고정력을 얻고, 골유합도 극대화할 수 있는 방안이 된다. Here, in the threaded
나사산(131)의 각도(α)는 35° 내지 45°가 될 수 있다. 이는 인공 고관절용 비구컵(100)의 비구에 대한 식립을 위해 몸체(110)를 회전시킬 때, 과도한 힘을 들이지 않고도 상기 회전을 수행할 수 있게 한다. 여기서, 나사산(131)의 각도(α)가 35° 미만이면 나사산(131)이 부러질 우려가 있고, 45°를 초과하면 위에서 말한 대로 필요한 힘이 커질 수 있다.The angle α of the
나사산부(130)의 다른 형태에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.Another form of the threaded
도 3은 도 1의 나사산부(130)의 일 변형예에 따른 나사산부(130')를 가진 비구컵(100')을 보인 사시도이다.3 is a perspective view illustrating an
본 도면을 참조하면, 인공 고관절용 비구컵(100')은 앞선 실시예의 인공 고관절용 비구컵(100)와 대체로 유사하나, 나사산부(130')가 앞선 실시예의 나사산부(130)와 상이하다.Referring to this figure, the artificial hip acetabular cup 100 'is substantially similar to the artificial
구체적으로, 나사산부(130')의 나사산은 2 줄의 나사산(131'a 및 131'b)으로 구성된다. 그에 의해, 인공 고관절용 비구컵(100')의 비구에 대한 식립 시술시에, 몸체(110)를 회전시키는 횟수를 줄여 시술 시간을 단축할 수 있다. Specifically, the thread of the thread portion 130 'is composed of two rows of threads 131'a and 131'b. Thereby, during the implantation procedure for the acetabular cup of the artificial hip joint 100 ', the number of times the
다음으로, 처음 실시예의 인공 고관절용 비구컵(100)과 라이너(200)의 관계에 대해 설명한다. 본 관계는 인공 고관절용 비구컵(100')에도 적용될 수 있음을 물론이다.Next, the relationship between the artificial hip
도 4는 도 1의 비구컵(100)에 라이너(200)가 체결된 상태에 대한 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a state in which the
본 도면을 참조하면, 인공 고관절용 비구컵(100)의 몸체(110)의 내면은 상단부(115) 측에 형성된 반구부(112)와, 하단부(116) 측에 형성되는 실린더부(114)이 연결된 형태이다.Referring to the figure, the inner surface of the
몸체(110)의 개방된 내부에는 인공 연골에 해당하는 라이너(liner, 200)가 삽입된다. 라이너(200)의 몸체(210)의 내면(211)에는 대퇴골에 삽입되는 스템에 연결되는 구형의 스템 헤드가 삽입된다. 몸체(210)의 외면(212)은 비구컵(100)의 내면에 대응하는 형상을 가진다. In the open interior of the
이때, 라이너(200)는 몸체(110)에 견고하게 고정되어야 하고, 몸체(110)에 대해 헛돌거나 그로부터 이탈하지 않아야 한다. 이를 위하여, 몸체(110)의 개방부를 한정하는 림 형상의 면(117)에는 리세스(118)를 형성하고, 라이너(200)에는 리세스(118)에 삽입되는 돌기(230)를 형성한다. 이에 의해 라이너(200)의 돌기(230)가 비구컵(100)의 리세스(118)에 삽입되어 걸려지므로, 라이너(200)가 몸체(110)에 대해 헛돌거나 그로부터 이탈할 가능성이 낮아진다.At this time, the
상기와 같은 인공 고관절용 비구컵은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The hip joint cup for artificial hips is not limited to the configuration and manner of operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.
100,100': 인공 고관절용 비구컵 110: 몸체
111: 외면 112: 반구부
113: 실린더부 115: 상단부
116: 하단부 117: 림 형상의 면
118: 리세스 130,130': 나사산부
131,131'a, 131'b: 나사산 131': 밑 부분
131": 자유단 133: 나사골
133': 바닥면 150: 커팅 에지부
200: 라이너 210: 몸체
230: 돌기100,100 ': Hip joint cup 110: Body
111: outer side 112: hemisphere
113: cylinder portion 115: upper portion
116: lower portion 117: rim face
118: recess 130,130 ': threaded portion
131,131'a, 131'b: Thread 131 ': Bottom
131 ": Free end 133: Screw bone
133 ': bottom surface 150: cutting edge portion
200: liner 210: body
230: turning
Claims (9)
상기 하단부에서 상기 상단부를 향한 방향으로 제1 높이를 갖고서 상기 외면에 형성되며, 나사골의 바닥면은 상기 반구형 궤적의 내측에 위치하고 나사산의 자유단은 상기 반구형 궤적의 외측에 위치하는 나사산부를 포함하는, 인공 고관절용 비구컵.
A body having an outer surface of the hemispherical trajectory, the upper end having the smallest diameter of the flat cross section, and the lower end having the largest diameter of the flat cross section; And
It is formed on the outer surface having a first height in the direction from the lower end toward the upper end, the bottom surface of the screw bone is located on the inside of the hemispherical trajectory and the free end of the thread includes a thread located on the outside of the hemispherical trajectory, Acetabular cup for artificial hip.
상기 나사산부는 모든 나사골의 바닥면이 상기 반구형 궤적의 내측에 위치하고 모든 나사산의 자유단이 상기 반구형 궤적의 외측에 위치하도록 형성되는, 인공 고관절용 비구컵.
The method of claim 1,
The screw portion is formed so that the bottom surface of all the screw bone is located inside the hemispherical trajectory and the free end of all the thread is located outside the hemispherical trajectory, artificial hip joint cup.
상기 제1 높이는 9.6mm 내지 10.4mm인, 인공 고관절용 비구컵.
The method of claim 1,
The first height is 9.6mm to 10.4mm, artificial hip joint cup.
상기 나사산의 각도는 35° 내지 45°인, 인공 고관절용 비구컵.
The method of claim 1,
The angle of the screw thread is 35 ° to 45 ° artificial hip joint cup.
상기 나사산의 연장 방향에 대해 교차하는 방향으로 상기 나사산의 일부가 잘려진 커팅 에지부를 더 포함하는, 인공 고관절용 비구컵.
The method of claim 1,
And a cutting edge portion in which a portion of the thread is cut in a direction crossing the extension direction of the thread.
상기 커팅 에지부는 상기 상단부에서 상기 하단부를 향해 상기 외면을 따르는 연결선에 대해 사선 방향으로 형성되는, 인공 고관절용 비구컵.
The method of claim 5,
The cutting edge portion is formed in an oblique direction with respect to the connecting line along the outer surface from the upper end to the lower end, artificial hip joint cup.
상기 커팅 에지부는 상기 상단부에서 상기 하단부로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성되는, 인공 고관절용 비구컵.
The method according to claim 6,
The cutting edge portion is formed so that the width becomes wider from the upper end to the lower end, artificial hip joint cup.
상기 나사산은 2줄 나사산으로 형성되는, 인공 고관절용 비구컵.
The method of claim 1,
The screw thread is formed by two rows of threads, artificial hip joint cup.
상기 몸체의 개방부를 한정하는 림 형상의 면에는 상기 하단부에 연통되는 리세스가 형성되는, 인공 고관절용 비구컵.The method of claim 1,
An acetabular cup for artificial hip joint, in which a recess communicating with the lower end is formed on a rim-shaped surface defining an opening of the body.
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2012
- 2012-02-03 KR KR1020120011072A patent/KR101370427B1/en active IP Right Grant
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