KR100901528B1 - Artificial knee joint apparatus for preventing from damaging ligament - Google Patents

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김용식
김정성
김병수
서재곤
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정현기
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주식회사 코렌텍
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Abstract

An artificial knee joint is provided, which prevents the damage of the ligament by blocking collision with the side ligament. An artificial knee joint comprises: a femur combining member(100) combined with the tibia bone side terminal of femur; a tibia bone combining member combined with the femur side terminal of the tibia bone; and a bearing member positioned between the tibia bone combining member and femur combining member. The bearing member comprises the front projection and rear projection. The rearward joint end(190) of the femur combining member comprises the outer side chamfer and prevents the ligament injury.

Description

인대손상 방지를 위한 인공 슬관절 {Artificial Knee Joint Apparatus for Preventing from Damaging Ligament}Artificial Knee Joint Apparatus for Preventing from Damaging Ligament

본 발명은 무릎관절을 대체할 수 있는 인공슬관절에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대퇴골의 경골측 말단에 결합되는 대퇴골 결합부재와, 경골의 대퇴골측 말단에 결합되는 경골 결합부재와, 상기 대퇴골 결합부재와 경골 결합부재의 사이에 위치하는 베어링 부재로 이루어진 인공슬관절에 있어서, 무릎의 운동이 있는 경우 인대 손상을 방지하기 위하여 상기 대퇴골 결합부재의 후방 관절구(Posterior Condyle)의 끝단에 챔퍼를 형성하여 상기 대퇴골 결합부재가 뒤틀림 회전 등으로 인하여 인대를 손상시키는 것을 방지할 수 있도록 하는 인공 슬관절에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 인공슬관절은 상기 인공슬관절이 후방십자인대를 유지하는 경우 CR 타입으로 시술되는데, 이 때 상기 대퇴골 결합부재의 뒤틀림 회전에 따라 후방십자인대를 손상시킬 우려가 있으므로 후방 관절구 끝단의 내측에 별도의 챔퍼를 형성하여 이를 방지할 수 있도록 하며, 또한 베어링 부재에 있어서도 후방 돌출부에 챔퍼를 형성하여 인대가 부딪히는 것을 방지함으로써 인대 손상을 방지할 수 있도록 할 수 있다.The present invention relates to an artificial knee joint that can replace the knee joint, and more particularly, the femur coupling member coupled to the tibia side end of the femur, the tibia coupling member coupled to the femur side end of the tibia, and the femur coupling member In the artificial knee joint consisting of a bearing member positioned between the tibial coupling member, in order to prevent ligament damage when there is a movement of the knee, a chamfer is formed at the end of the posterior condyle of the femoral coupling member. It relates to an artificial knee joint that can prevent the femur coupling member from damaging the ligament due to twisting rotation and the like. In addition, the artificial knee joint of the present invention is performed in the CR type when the artificial knee joint maintains the posterior cruciate ligament, in which case there is a risk of damaging the posterior cruciate ligament according to the twisting rotation of the femoral coupling member. It is possible to prevent this by forming a separate chamfer on the inside, and also to prevent the ligament damage by forming a chamfer on the rear protrusion in the bearing member to prevent the ligaments from colliding.

신체를 이루는 무수한 관절 중, 슬관절은 경골과 대퇴골 사이를 연결하는 관절부위로서, 슬관절의 마모와 뼈조직의 노화 및 사고로 인하여 회복 불가능한 상태에 놓이는 환자가 점차 증가하고 있다. 슬관절이란 무릎관절로서 대퇴골 하단과 경골 상단 및 슬개골(무릎뼈)의 후면 사이에 있는 관절로서 다리를 무릎에서 뒤쪽으로 굽히는 기능을 한다.Of the numerous joints that make up the body, the knee joint is the joint site between the tibia and the femur, and an increasing number of patients are in an unrecoverable state due to wear and tear of the knee joint and aging and accidents. The knee joint is a knee joint that is a joint between the lower part of the femur, the upper tibia and the back of the patella (knee bone).

슬개골의 뒷면은 4mm 내지 6mm 두께의 연골로 덮여 있으며, 무릎을 구부리고 피는 과정에서 허벅지뼈(대퇴골)의 말단부 전방의 관절면을 위 아래로 이동하면서(슬개-대퇴 관절) 대퇴사두근의 무릎을 펴주는 힘을 향상시켜준다. 평지를 걸을 때 슬개-대퇴 관절에 가해지는 압력은 몸무게의 반에 해당하며, 층계를 올라갈 때는 몸무게의 3배, 쪼그리고 앉았다가 일어날 때는 몸무게의 8배의 힘이 가해진다. 관절낭은 대퇴골 하단의 가장자리에서 시작되어 경골 상단의 가장자리에 붙어 있다. 그 밖에 내측 및 외측의 측부인대, 관절낭 안에 있는 슬십자인대를 비롯하여 많은 튼튼한 인대에 의하여 뼈의 결합이 강화됨과 동시에 운동방향과 범위가 제한되어 있다. The back of the patella is covered with cartilage 4 mm to 6 mm thick, which stretches the knee of the quadriceps, moving up and down the articular surface of the distal end of the thigh (femur) during bending and blooming. Improves strength The pressure on the patella-femoral joint when walking on flat lands is half the weight, and three times the weight when climbing stairs and eight times the weight when squatting and rising. The articular capsule begins at the edge of the lower femur and attaches to the top of the tibia. In addition, the joints are strengthened at the same time as the joints are strengthened by the strong ligaments including the medial and lateral collateral ligaments and the cruciate ligaments in the articular capsule.

슬관절의 관절 반월 연골손상의 증상을 살펴보면, 관절 반월연골은 무릎관절을 이루는 대퇴골과 경골 사이에 위치하는 연골조직으로, 관절 연골 사이에 위치하여 무릎 관절의 충격을 완충해주며, 관절 연골에 영양분을 공급하고, 관절의 안정성을 제공하며 동시에 무릎 관절의 움직임을 원활하게 하며, 체중 부하를 전달시키 는 역할을 한다.When looking at the symptoms of joint meniscus cartilage damage of the knee joint, joint meniscus is cartilage tissue located between the femur and the tibia that make up the knee joint, located between the joint cartilage to cushion the impact of the knee joint and to provide nutrients to the joint cartilage. Supplying, providing stability of the joints and at the same time smoothing the movement of the knee joint, and serves to transmit weight load.

보통 관절 반월연골은 내측 반월상 연골판과 외측 반월상 연골판으로 이루어져 있는데, 유럽과 미국인에서는 내측 반월상 연골판이 외측보다 크고 이동성이 적어 쉽게 손상되어 내측 반월상 연골판 손상이 크지만, 우리나라에서는 오히려 외측 손상이 많은 것으로 알려져 있다. Usually, the joint meniscus is composed of medial meniscus and lateral meniscus. In Europe and the United States, medial meniscus is more damaged than the outside and is less likely to move, resulting in greater damage to the medial meniscus. There are many known.

반월연골의 손상은 무릎 관절에 자주 발생하는 손상 중 하나로, 운동경기나 등산 혹은 일상생활 중의 부상시에 흔히 발생한다. 무릎이 굽혀진 상태에서 회전 운동이 가해질 때, 즉 무릎관절에 비틀림 힘이 발생할 때 잘 생기며, 심한 외력이 가해지는 경우에는 십자인대, 측부인대, 경골골절 등의 손상이 동반될 수 있다. Meniscus injuries are one of the most common injuries to the knee joints, and are often caused by sports, mountain climbing or everyday injuries. When the rotational movement is applied in a state where the knee is bent, that is, when the torsional force is generated in the knee joint, it may be accompanied by damage of the cruciate ligament, the collateral ligament, the tibia, and the like when a severe external force is applied.

이러한 슬개골에 발생되는 병증의 대부분은 특별한 외상이 없이 증상이 발생할 수 있으며 그 원인으로는 슬개-대퇴 관절의 구조적 기능적 이상이 있는 경우이다. 다리가 비정상적으로 바깥쪽으로 휜 경우나 발이 심하게 바깥쪽으로 돌아있는 경우에는 슬개-대퇴 관절에 무리한 힘이 반복적으로 가해져 관절연골의 연화증이 발생할 수 있고, 장기간 무릎 관절을 사용하지 않은 경우도 대퇴사두근 약화 및 구축으로 인하여 발생될 수 있다. 슬개-대퇴 관절에 구조적 이상이 있는 경우 슬개골을 안정시켜 주는 보조기를 착용할 수 있고 또한, 그 손상이 극심한 경우 인공 슬관절로 대체해 주는 수술적 치료 방법을 시술할 수도 있다. Most of the symptoms occurring in the patella can be symptomatic without special trauma. The cause of the disease is the structural and functional abnormalities of the patella-femoral joint. If the leg is abnormally outward or the foot is turned outwardly, excessive force is applied to the patella-femoral joint repeatedly, which can lead to softening of the articular cartilage, even if the knee joint is not used for a long time. Can occur due to construction. If there is structural abnormality in the patella-femoral joint, a brace to stabilize the patella may be worn, and if the injury is severe, surgical treatment may be performed to replace the artificial knee joint.

이에 최근 관절부위의 심각한 손상으로 회복 불가능한 환자에게 인공관절을 대치하는 시술이 널리 행해지고 있으며, 이러한 인공관절의 관절 운동부위에는 금속이나 세라믹 또는 폴리에틸렌 등이 사용되어 기계적 특성이 우수하고 마찰계수가 작으며 생체적합성을 높이고 있다. 일반적으로 인공슬관절은 대퇴골부분과 경골부분과, 대퇴골부분과 경골부분 사이에 연골에 해당되는 부분인 베어링부분으로 구분되고 있다. 여기서 대퇴골부분 및 경골부분은 주로 금속 합금을 사용하며, 연골부분은 폴리에틸렌 등으로 제조하고 있다. 경골부분은 경골의 무릎관절측 끝단에 삽입되는 삽입부에 의해 고정된다. 삽입부는 경골의 골수에 의해 고착된다. 그러나, 무릎관절에 반복적으로 하중이 가해질 경우, 상기 인공 슬관절의 구조적 결함에 의해 충분한 효과를 달성하기 어렵고, 지속되는 하중에 의해 상기 대퇴골부분과 경골부분이 손상되거나, 특히 베어링부분이 파손되는 경우가 발생되어 커다란 문제를 야기시킨다.Recently, a procedure for replacing artificial joints with patients who cannot recover due to severe damage to joints has been widely performed, and the mechanical motions of these artificial joints are made of metal, ceramic, or polyethylene, which have excellent mechanical properties and low coefficient of friction. It is improving biocompatibility. In general, the artificial knee joint is divided into a femur portion and a tibia portion, and a bearing portion corresponding to cartilage between the femur portion and the tibia portion. The femur and tibia are mainly metal alloys, and the cartilage is made of polyethylene. The tibial part is fixed by an insertion part inserted into the knee joint end of the tibia. The insert is secured by the bone marrow of the tibia. However, when the load is repeatedly applied to the knee joint, it is difficult to achieve a sufficient effect due to the structural defect of the artificial knee joint, and the femoral portion and the tibial portion are damaged or, in particular, the bearing portion are damaged by the continuous load. To cause a big problem.

이러한 종래의 인공 슬관절의 경우 도 1의 종래의 인공슬관절에서 도시된 바와 같이 먼저 대퇴골(1)의 경골측 말단 일부를 절단하여 대퇴골 결합부재(10)가 결합되어 고정된 후, 경골(3)의 대퇴골측 말단 일부가 절단되어 그 부위에 경골 결합부재(30)가 결합 고정된다. 다음 그 사이에 베어링 부재(50)가 위치하여 상기 대퇴골 결합부재(10)의 접촉부(13)와 베어링부재(50)의 상면에 위치한 홈부(51)가 접촉하여 무릎관절의 굴곡운동(Flection)이 가능하도록 한다. 그러나, 이렇게 결합된 종래의 인공슬관절의 경우 도 1에서의 입면도에서 보는 바와 같이 상기 대퇴골 결합부재(10)가 상기 베어링 부재(50)의 상면에서 굴곡운동시 전후 방향으로만 운동을 가능하게 되는 것은 아니다. 즉, 실제 인체의 무릎관절은 경골이 전후운동만을 하는 것이 아니라 약간의 뒤틀림 회전을 하게 되며 이에 따라 인공슬관절이 시술된 경우 상기 베어링 부재(50)와 대퇴골 결합부재(10)의 접촉면에서 베어링 부재(50) 상면의 평면상에서의 회전이 발생하게 된다. 이러한 평면상 뒤틀림 회전으로 인하여 상기 대퇴골 결합부재(10)의 후방 관절구(Posterior Condyle)의 끝단이 측면에 존재하는 인대와 충돌하게 되고 결국에는 측면인대를 손상시키는 결과를 초래하기도 한다.In the case of the conventional artificial knee joint, as shown in the conventional artificial knee joint of FIG. 1, first, a part of the tibia side of the femur 1 is cut and the femoral coupling member 10 is coupled and fixed, and then the tibia 3 A portion of the femoral side is cut and the tibial coupling member 30 is fixed to the site. Next, the bearing member 50 is positioned between the contact portion 13 of the femur coupling member 10 and the groove portion 51 positioned on the upper surface of the bearing member 50 so that the bending motion of the knee joint is increased. Make it possible. However, in the case of the conventional artificial knee joint coupled as described above, as shown in the elevation view in FIG. no. That is, the knee joint of the actual human body does not only perform the forward and backward movement of the tibia, but slightly twists the rotation. Accordingly, when the artificial knee joint is performed, the bearing member (the bearing member 50 at the contact surface of the femur coupling member 10) 50) Rotation in the plane of the upper surface occurs. Due to this planar twisting rotation, the tip of the posterior condyle of the femoral coupling member 10 collides with the ligaments existing on the side, and may eventually damage the ligaments.

이에 종래의 인공슬관절 시술에는 CR 타입과 PS 타입의 시술이 있는데, 여기서 CR 타입이란 후방 십자인대를 제거하지 아니한 상태에서의 인공슬관절을 시술하는 경우의 인공슬관절의 유형이고, PS 타입이란 후방 십자인대를 제거한 상태에서 상기 후방십자인대를 베어링 부재의 포스트로 대체하는 인공슬관절의 유형을 말한다. 이에 상기 인공슬관절을 시술하는 경우 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단 양쪽의 외측 모서리에 의해 상기 대퇴골 결합부재가 베어링 부재 상면에서 평면상의 뒤틀림 회전하는 경우 측면의 인대와 충돌하여 손상시키는 문제가 발생된다. 또한 비록 상기 PS 타입의 인공슬관절의 경우에는 상기 베어링부재의 포스트와 대퇴골 결합부재의 캠으로 인하여 제거된 후방십자인대를 대신하게 되므로, 중심부에 있는 후방십자인대의 손상문제의 우려가 없으나, 상기 CR 타입의 인공슬관절의 경우에는 상기 후방십자인대를 유지한 채 인공슬관절을 시술하게 되므로 상기 대퇴골 결합부재가 베어링 부재의 상면에서 뒤틀림 회전을 이루는 경우 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단의 내측 모서리에 의해 상기 후방십자인대가 손상되는 문제가 발생하게 된다. In the conventional artificial knee joint surgery, there are CR type and PS type surgery, where CR type is a type of artificial knee joint when the posterior cruciate ligament is not removed and PS type is a posterior cruciate ligament. Refers to the type of artificial knee joint that replaces the posterior cruciate ligament with the post of the bearing member in the state of removing. Accordingly, when the artificial knee joint is treated, when the femoral coupling member twists and rotates in a plane on the bearing member upper surface by the outer edges of both ends of the posterior joint end of the femoral coupling member, a problem occurs in that it collides with the ligaments of the side. . In addition, although the PS type artificial knee joint replaces the posterior cruciate ligament removed by the cam of the bearing member and the femur coupling member, there is no fear of damage of the posterior cruciate ligament in the center. In the case of the artificial knee joint of the type, the artificial knee joint is operated while maintaining the posterior cruciate ligament, so that the femoral joint member is twisted on the upper surface of the bearing member by the inner edge of the posterior joint end of the femur joint member. The posterior cruciate ligament may be damaged.

또한, 종래의 인공슬관절의 베어링 부재에서 후방 돌출부를 살펴보면, 비록 낮은 높이로 돌출되어 있을지라도, 무릎이 완전히 펴지는 경우 약간의 전방으로의 굽힘이 있으므로 상기 베어링 부재의 후방 돌출부와의 후방 인대가 충돌하는 경우가 발생하게 된다. 이로써 결국 후방 인대는 손상될 수 있고, 이에 따른 통증을 수반하기도 하고, 심각하게는 염증으로 인한 질병을 유발하기도 한다.In addition, when looking at the posterior protrusion in the bearing member of the conventional artificial knee joint, even if it is protruded to a low height, the posterior ligament with the posterior protrusion of the bearing member collides because there is a slight forward bending when the knee is fully extended The case occurs. As a result, the posterior ligaments may be damaged, accompanied by pain, and seriously cause disease due to inflammation.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 종래의 인공슬관절에서 대퇴골 결합부재의 외측 모서리에 의해 상기 대퇴골 결합부재가 평면상 가로축 회전에 의해 측면인대가 충돌하게 되어 인대가 손상되는 문제가 발생되었는 바, 본 발명의 인공슬관절에서는 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단의 외측 모서리에 외측 챔퍼를 포함하여 측면인대와의 충돌을 막음으로써 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 인공 슬관절을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, an object of the present invention, the side ligament collision by the horizontal axis of the femoral coupling member by the outer edge of the femur coupling member in the conventional artificial knee joint Since the ligament is damaged, the artificial knee joint of the present invention includes an outer chamfer at the outer edge of the posterior joint end of the femoral coupling member, thereby preventing ligament injury by preventing the collision with the side ligament. To provide an artificial knee joint.

본 발명의 다른 목적은, 종래의 CR 타입의 인공슬관절에서 내측에 존재하는 후방십자인대가 상기 대퇴골 결합부재의 평면상 가로축 회전에 따라 내측 모서리에 충돌하게 되어 인대가 손상되는 문제가 있었는바, 이에 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단 내측 모서리에 내측 챔퍼를 포함하여 후방십자인대와의 충돌을 방지하여 인대가 손상되는 것을 예방할 수 있도록 하는 인공 슬관절을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, there is a problem that the posterior cruciate ligament existing in the inner side of the artificial knee joint of the conventional CR type collides with the inner edge of the femoral coupling member in accordance with the transverse rotation of the femoral joint member, so that the ligaments are damaged. It is to provide an artificial knee joint to prevent damage to the ligament by preventing the collision with the posterior cruciate ligament by including an inner chamfer in the inner edge of the posterior joint end of the femur coupling member.

본 발명의 또 다른 목적은, 종래의 인공슬관절에서 무릎관절이 완전히 펴지는 경우 약간의 전방으로의 굽힘이 있기 때문에 후방 인대가 베어링 부재의 후방 돌출부에 충돌하여 인대가 손상되는 경우가 발생되었는데, 이러한 것을 방지하기 위해 상기 베어링 부재의 후방 돌출부에 후방 챔퍼를 포함하여 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 인공 슬관절을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that, in the conventional artificial knee joint, when the knee joint is fully extended, there is a case in which the posterior ligament collides with the posterior protrusion of the bearing member and the ligament is damaged. It is to provide an artificial knee joint to prevent the ligament damage by including a rear chamfer to the rear projection of the bearing member to prevent that.

본 발명의 또 다른 목적은, 종래의 인공슬관절에서 인대와의 충돌로 인하여 통증을 수반하기도 하고 심각하게는 염증을 유발하여 질병이 발생되었는 바, 이를 방지하기 위하여 상기 대퇴골 결합부재와 베어링 부재에 챔퍼를 두어 보다 안정적인 인공슬관절을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is that in a conventional artificial knee joint, pain caused by collision with the ligaments and seriously inflamed, causing the disease, in order to prevent this, chamfering the femoral coupling member and the bearing member It is to provide a more stable artificial knee joint.

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이며, 하기와 같은 구성을 포함한다.The present invention will be implemented by the embodiment having the following configuration in order to achieve the above object, and includes the following configuration.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 대퇴골의 경골 측 말단에 결합되는 대퇴골 결합부재와, 경골의 상기 대퇴골 측 말단에 결합되는 경골 결합부재와, 상기 대퇴골 결합부재와 상기 경골 결합부재의 사이에 위치하는 베어링 부재를 포함하는 인공슬관절에 있어서, 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단은 외측 챔퍼를 포함하여 측면인대와의 충돌을 막음으로써 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention is a femur joint member coupled to the tibia side end of the femur, a tibia joint member coupled to the femur side end of the tibia, the femur joint member and the tibia In the artificial knee joint including a bearing member located between the coupling member, the end of the posterior joint of the femoral coupling member includes an outer chamfer to prevent the ligament damage by preventing the collision with the side ligament It is done.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단이 내측 챔퍼를 포함하여 후방십자인대와의 충돌을 막음으로써 인대손상을 방지할 수 있도록 한다.According to another embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention can prevent the ligament damage by preventing the collision with the posterior cruciate ligament including the inner chamfer end of the posterior joint of the femur coupling member.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 외측 챔퍼가 외측으로 돌출된 완만한 볼록한 곡면형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention is characterized in that the outer chamfer is formed in a smooth convex curved shape protruding outward.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 내 측 챔퍼가 내측으로 함입된 완만한 오목한 곡면형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention is characterized in that the inner chamfer is formed in a gentle concave curved shape which is embedded inward.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 베어링 부재가 전방돌출부 및 후방돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention is characterized in that the bearing member includes a front protrusion and a rear protrusion.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 베어링 부재가 후방 돌출부에 인대와의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 후방챔퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the invention, the artificial knee joint according to the invention is characterized in that the bearing member includes a rear chamfer to prevent the collision with the ligaments in the rear projection.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 후방 챔퍼가 오목하게 함입된 완만한 곡면 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention is characterized in that the rear chamfer is formed in a gentle curved shape recessed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 인공 슬관절은 상기 베어링 부재는 상기 경골 결합부재와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the artificial knee joint according to the present invention is characterized in that the bearing member is integrally formed with the tibial coupling member.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.As described above, the present invention can achieve the following effects by the combination of the above-mentioned problem solving means and the configuration to be described later, the operation relationship.

본 발명은, 종래의 인공슬관절에서 대퇴골 결합부재의 외측 모서리에 의해 상기 대퇴골 결합부재가 평면상 가로축 회전에 의해 측면인대가 충돌하게 되어 인대가 손상되는 문제가 발생되었는 바, 본 발명의 인공슬관절에서는 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단의 외측 모서리에 외측 챔퍼를 포함하여 측면인대와의 충돌을 막음으로써 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, in the conventional artificial knee joint, the side ligaments collide due to the horizontal axis of rotation of the femoral coupling member due to the outer edge of the femoral coupling member. By including an outer chamfer on the outer edge of the rear joint end of the femoral coupling member can prevent the ligament damage by preventing the collision with the side ligament.

본 발명은, 종래의 CR 타입의 인공슬관절에서 내측에 존재하는 후방십자인대가 상기 대퇴골 결합부재의 평면상 가로축 회전에 따라 내측 모서리에 충돌하게 되어 인대가 손상되는 문제가 있었는바, 이에 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단 내측 모서리에 내측 챔퍼를 포함하여 후방십자인대와의 충돌을 방지하여 인대가 손상되는 것을 예방할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, the posterior cruciate ligament existing in the inner side of the artificial knee joint of the conventional CR type has a problem that the ligaments are damaged by colliding with the inner edges according to the transverse rotation of the femur coupling member in the plane. An inner chamfer may be included at the inner edge of the posterior joint end of the member to prevent collision with the posterior cruciate ligament, thereby preventing the ligament from being damaged.

본 발명은, 종래의 인공슬관절에서 무릎관절이 완전히 펴지는 경우 약간의 전방으로의 굽힘이 있기 때문에 후방 인대가 베어링 부재의 후방 돌출부에 충돌하여 인대가 손상되는 경우가 발생되었는데, 이러한 것을 방지하기 위해 상기 베어링 부재의 후방 돌출부에 후방 챔퍼를 포함하여 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, when the knee joint is fully extended in the conventional artificial knee joint, there is a case in which the posterior ligament collides with the posterior protrusion of the bearing member and the ligament is damaged. The rear chamfer may be included in the rear protrusion of the bearing member to prevent ligament damage.

본 발명은, 종래의 인공슬관절에서 인대와의 충돌로 인하여 통증을 수반하기도 하고 심각하게는 염증을 유발하여 질병이 발생되었는 바, 이를 방지하기 위하여 상기 대퇴골 결합부재와 베어링 부재에 챔퍼를 두어 인대에 통증을 수반하지 아니하고, 보다 안정적인 인공슬관절을 형성할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, in the conventional artificial knee joint, pain caused by collision with the ligaments and seriously inflamed, causing the disease, in order to prevent this, by placing a chamfer on the femoral coupling member and the bearing member to the ligaments It does not involve pain and can achieve the effect of forming a more stable artificial knee joint.

이하에서는 본 발명에 따른 인대손상 방지를 위한 인공슬관절 장치의 구성 및 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a configuration and a preferred embodiment of the artificial knee joint device for preventing a ligament damage according to the present invention will be described in detail.

도 2는 종래 PS 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도이고, 도 3은 종래 CR 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도이며, 도 4a는 종래 인공슬관 절의 평면상 가로축 뒤틀림 회전을 도시한 도면이고, 도 4b는 종래 인공슬관절의 평면상 가로축 뒤틀림 회전을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PS 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 CR 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공슬관절에서 베어링 부재의 사시도이다.Figure 2 is an elevation view of the femoral joint member of the conventional PS type artificial knee joint, Figure 3 is an elevation view of the femoral joint member of the conventional CR type artificial knee joint, Figure 4a is a view showing the transverse horizontal axis twist rotation of the conventional artificial knee joint, Figure 4b is a view showing the horizontal axis twist rotation of the conventional artificial knee joint, Figure 5 is an elevation view of the femoral coupling member of the PS type artificial knee joint according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an embodiment of the present invention Elevation of the femur coupling member of the CR type artificial knee joint according to, Figure 7 is a perspective view of the bearing member in the artificial knee joint according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 인공 슬관절을 설명하기에 앞서, 도 2 및 도 3의 종래 인공슬관절의 대퇴골 결합부재(10)의 후방 관절구 끝단(19)의 외측 모서리(19a)와 내측 모서리(19b)로 인한 인대손상에 대해 살펴보고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 종래 인공슬관절에서 대퇴골 결합부재(10)와 베어링 부재(50)의 평면상 가로축의 뒤틀림 회전으로 인한 인대손상에 따른 문제점을 살펴보기로 한다. 먼저 도 2는 종래 인공슬관절에서 후방십자인대를 제거하고 시술하는 PS 타입의 대퇴골 부재(10)에 대해 도시한 것으로 이에 상기 대퇴골 결합부재(10)는 외측 모서리(19a)를 포함하고 있기 때문에 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 것처럼 상기 대퇴골 결합부재(10)가 상기 베어링 부재(50)의 평면상 가로축 뒤틀림 회전이 있을 때, 튀어나온 상기 외측 모서리(19a)에 의해 측면 인대와 충돌하게 된다. 이로써 상기 측면인대는 잦은 부딪힘과 마찰 등으로 인해 손상될 수 있고, 통증을 유발하며 심각한 경우 염증을 발생시키기도 한다. 다음 도 3은 종래 인공슬관절에서 후방십자인대를 제거하지 않고 시술하는 대퇴골 결합부재(10)에 대해서 도시한 것인데, 이에 따르면 상기 대퇴골 결합부재(10)는 후방 관절구 끝단(19)에 내측 모서리(19b)를 포함하고 있다. 이에 상기 내측 모서리(19b)는 앞서 설명한 것처럼 대퇴골 결합부재(10)가 상기 베어링 부재(50)의 평면 가로축 회전에 따라 뒤틀리는 경우 중간에 있는 후방십자인대와 충돌하게 된다. 이로써 상기 후방십자인대는 손상을 입게 되고, 통증 및 염증을 유발하게 되는 문제가 발생하게 된다. 이러한 상기 문제점들을 해결하기 위해 본 발명의 인공슬관절은 상기 대퇴골 결합부재의 후방 관절구 끝단에 챔퍼를 형성하여 이를 방지할 수 있도록 하는 것이다.Prior to describing the artificial knee joint according to the present invention, due to the outer edge (19a) and the inner edge (19b) of the posterior articular end 19 of the femoral coupling member 10 of the conventional artificial knee joint of Figures 2 and 3 The ligament damage will be examined and the problems caused by ligament damage due to twisting rotation of the transverse transverse axis of the femoral coupling member 10 and the bearing member 50 in the conventional artificial knee joint shown in FIGS. 4A and 4B will be described. . First, Figure 2 shows a PS type femoral member 10 for removing and performing the posterior cruciate ligament in the conventional artificial knee joint, so that the femur coupling member 10 includes the outer edge (19a) Figure 4a And the femoral coupling member 10 is collided with the side ligament by the protruding outer edge 19a when the femoral coupling member 10 has a horizontal axial twisting rotation of the bearing member 50. As a result, the lateral ligaments may be damaged due to frequent bumps and friction, and may cause pain and, in serious cases, inflammation. Next, Figure 3 is shown for the femoral coupling member 10 to be performed without removing the posterior cruciate ligament in the conventional artificial knee joint, according to the femoral coupling member 10 is the inner corner ( 19b). Thus, the inner edge 19b will collide with the posterior cruciate ligament in the middle when the femoral coupling member 10 is twisted according to the planar transverse rotation of the bearing member 50. As a result, the posterior cruciate ligament is damaged, causing a problem that causes pain and inflammation. In order to solve these problems, the artificial knee joint of the present invention is to prevent the formation of a chamfer at the end of the posterior joint of the femoral coupling member.

이하에서는 본 발명에 따른 인공슬관절을 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다. 본 발명의 인공 슬관절은 도 5 및 도 6에 도시된 대퇴골의 경골측 말단 하부에 결합되는 대퇴골 결합부재(100)와 도 7에 도시된 상기 대퇴골 결합부재(100) 및 경골 결합부재 사이에서 연골의 역할을 하는 베어링 부재(500)를 포함한다. 이에 상기 대퇴골 결합부재(100)는 상기 베어링 부재(500)와 접촉하여 마찰하며, 베어링 부재는 상기 대퇴골 결합부재의 상부에서 전달되는 하중에 따른 응력을 받게 된다. 또한, 상기 대퇴골 결합부재와 베어링 부재는 접촉되는데, 다리가 인대로 인하여 움직이게 되는 경우, 경골이 전후로 움직이게 되고, 좌우로도 움직이게 될 수 있게 된다. 따라서, 이러한 무릎 관절의 움직임으로써 상기 대퇴골 결합부재와 베어링 부재의 접촉부위가 곡률에 따른 다양한 접촉을 유지하도록 하는 것이 바람직한데, 이는 응력을 적절히 분산시키도록 하기 위함이다.Hereinafter, the artificial knee joint according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7. Artificial knee joint of the present invention is the cartilage between the femur coupling member 100 and the femur coupling member 100 and the tibial coupling member shown in FIG. And a bearing member 500 that serves. Accordingly, the femur coupling member 100 is in contact with the bearing member 500 and friction, and the bearing member is subjected to a stress according to the load transmitted from the upper portion of the femur coupling member. In addition, the femur coupling member and the bearing member is in contact, when the leg is moved due to the ligament, the tibia can move back and forth, and also can move left and right. Therefore, it is desirable to maintain the various contact points according to the curvature of the contact portion of the femur coupling member and the bearing member by the movement of the knee joint, so as to properly distribute the stress.

상기 대퇴골 결합부재(100)는 전체적으로 U자형을 띠고 생체 적합성의 재질로 이루어지며, 상부에는 대퇴골이 결합될 수 있도록 수용할 수 있는 부위를 가지고, 하부에는 약간 구형에 가까운 다양한 곡률을 가지는 곡면을 가진다. 상기 대퇴골 결합부재(100)는 대퇴골의 일부를 절개하여 상기 대퇴골 결합부재(100)에 수용 될 수 있도록 하며 상기 U자형의 안쪽에 위치하는 대퇴골 수용부가 형성되어 있으며, 상기 대퇴골 수용부에서 대퇴골과 더욱 견고하게 결합될 수 있도록 하는 고정돌기를 포함한다. 또한 상기 대퇴골 결합부재(100)는 하면에는 하기에서 설명할 베어링 부재(500)와 접촉하게 되는 곡면 형태의 베어링부재 접촉부(130)를 포함하며, PS 타입의 인공슬관절에서 설계되는 상기 대퇴골 결합부재의 경우 양쪽 후방 관절구(Posterior Condyle) 사이에 연결되는 캠(170)을 포함하고, 상기 대퇴골 결합부재의 후방측의 관절구의 말단에 위치하는 후방 관절구 끝단(190)을 포함한다.The femur coupling member 100 has a U-shape as a whole and is made of a material of biocompatibility, the upper portion has a portion that can be accommodated so that the femur can be coupled, and the lower portion has a curved surface having various curvatures that are slightly spherical. . The femur coupling member 100 is to be cut into a part of the femur so that it can be accommodated in the femur coupling member 100 and the femur receiving portion is formed in the inner side of the U-shape, and the femur at the femur receiving portion It includes a fixing protrusion to be firmly coupled. In addition, the femur coupling member 100 includes a bearing member contact portion 130 of the curved surface to be in contact with the bearing member 500 to be described later, the of the femoral coupling member designed in the artificial knee joint of the PS type The case includes a cam 170 connected between both posterior condyles, and includes a posterior posterior end 190 located at the distal end of the posterior condyle of the femoral coupling member.

상기 대퇴골 수용부는 상기 대퇴골 결합부재(100)의 U자형의 상부 안쪽에 해당되는 부위로써 대퇴골의 하부 절개면에 견고하게 결합된다. 이에 상기 대퇴골 수용부(110)의 표면은 상기 대퇴골과 견고히 결합될 수 있도록 거친 표면을 가지거나, 다공성 재질로 이루어짐이 바람직할 것이다. 상기 고정돌기는 상기 대퇴골 수용부의 상측으로 대퇴골에 내입되어 삽입될 수 있도록 형성되는 돌기로써 나사모양이나, 상기 대퇴골에 내입되어 견고히 상기 대퇴골의 골조직을 잡아줄 수 있는 형상의 걸림 등이 있으면 더욱 바람직할 것이다. The femur accommodation portion is firmly coupled to the lower incision surface of the femur as a portion corresponding to the upper inside of the U-shape of the femur coupling member 100. Accordingly, the surface of the femur accommodating part 110 may have a rough surface or may be made of a porous material so as to be firmly coupled to the femur. The fixing protrusion is a protrusion formed so as to be inserted into the femur to the upper side of the femur accommodating portion, and it is more preferable if there is a screw shape or a shape of a shape that can be firmly inserted into the femur to hold the bone tissue of the femur. will be.

상기 베어링부재 접촉부(130)는 하기에서 설명할 베어링 부재(500)의 홈부(510)와 접촉하여 상기 대퇴골이 움직이는 경우 접촉면적을 최대한으로 넓게 하여 응력을 자연스럽게 분산시킬 수 있도록 하는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 상기 베어링부재 접촉부(130)는 측면에서 보았을 때의 접촉부의 곡률과 전면부에서 보았을 때의 접촉부의 곡률이 상이한 바, 이렇게 상이한 곡률을 갖도록 하는 것은 전후의 무릎관절의 이동시에도 자연스러운 운동이 가능함과 동시에 접촉 면적을 증가시킴으로써 응력을 분산시킬 수 있도록 하며, 좌우로 약간씩 외전하는 경우에도 상기 접촉부가 한 쪽은 살짝 들리는 경우에도 다른 한 쪽에서 큰 응력이 집중됨으로써 그 부분에서도 접촉면적을 넓게 유지시킴으로써 응력이 분산될 수 있도록 하기 위함이다.The bearing member contact portion 130 is preferably formed in a shape such that when the femur moves in contact with the groove 510 of the bearing member 500 to be described below, the contact area is maximized to allow the stress to be naturally dispersed. Do. Thus, the bearing member contact portion 130 is different from the curvature of the contact portion when viewed from the side and the curvature of the contact portion when viewed from the front side, such that having a different curvature can be a natural movement even when the front and rear knee joint movement and At the same time, it is possible to disperse the stress by increasing the contact area, and even in the case of a slight abduction to the left and right, even when the contact part is slightly lifted on one side, a large stress is concentrated on the other side, thereby maintaining the contact area wide in that part. This is to be distributed.

상기 캠(170)은 본 발명의 인공슬관절이 후방십자인대를 제거한 상태에서 시술하는 PS 타입의 인공슬관절의 경우 상기 후방십자인대의 역할을 대신하여 하기에서 설명하게 될 베어링 부재(500)의 포스트(570)과 맞물려 그 기능을 할 수 있도록 하는 것으로 상기 대퇴골 결합부재(100)의 후방 관절구에 위치한다. 이러한 상기 캠(170)은 종래의 PS 타입의 인공슬관절에서 존재하는 것으로 이하 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.The cam 170 is a post of the bearing member 500, which will be described below in place of the role of the posterior cruciate ligament in the case of the PS type artificial knee joint to be performed in a state in which the artificial knee joint is removed from the posterior cruciate ligament. 570 is located at the posterior condyle of the femur coupling member 100 to engage with it. The cam 170 is present in the artificial knee joint of the conventional PS type and will not be described in detail below.

상기 후방 관절구 끝단(190)은 상기 대퇴골 결합부재(100)의 U자형 형상에서 후방측의 관절구의 끝단을 지칭하는 부위로 상기 끝단에서 본 발명의 핵심이라고 할 수 있는 챔퍼를 구성할 수 있게 되어 인대손상을 방지할 수 있게 된다. 상기 후방관절구 끝단(190)은 측면인대의 손상을 방지할 수 있도록 하는 외측 챔퍼(191)와 CR 타입의 인공슬관절의 경우 후방십자인대의 손상을 방지할 수 있도록 하는 내측 챔퍼(193)를 포함한다. The posterior condyle end 190 is a portion that refers to the end of the posterior articular in the U-shaped shape of the femoral coupling member 100 to be able to constitute a chamfer that can be said to the core of the present invention at the end Ligament damage can be prevented. The posterior joint end 190 includes an outer chamfer 191 to prevent damage to the side ligaments and an inner chamfer 193 to prevent damage to the posterior cruciate ligament in the case of a CR type artificial knee joint. do.

상기 외측 챔퍼(191)는 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼 도 2의 종래 대퇴골 결합부재(10)에서 외측 모서리(19a)에 챔퍼를 형성한 것으로 도 4a 및 도 4b에서와 같이 상기 대퇴골 결합부재가 베어링 부재의 평면상 가로축 뒤틀림 회전을 하는 경우 상기 외측 모서리(19a)가 튀어나와 측면인대를 손상시키는 것을 방지하기 위한 구성이다. 이에 상기 외측 챔퍼(191)가 형성되는 후방 관절구 끝단의 외측 모서리는 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 것처럼 완만한 곡면 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 외측 모서리(19a)가 각을 가진 상태로 절삭되는 경우 비록 챔퍼를 형성하고 있을지라도 측면인대와 걸리는 경우가 생길 수 있고, 무릎관절의 원활한 굴곡운동(Flection)에 지장을 초래할 수도 있기 때문이다. 상기 외측 챔퍼(191)를 포함하고 있는 대퇴골 결합부재(100)를 통해 상기 대퇴골 결합부재(100)가 가로축의 평면상 뒤틀림 회전을 하는 경우에도 측방의 인대를 손상시키지 않을 수 있도록 하는 것이 가능할 수 있다. The outer chamfer 191 is a chamfer formed in the outer edge (19a) of the conventional femur coupling member 10 of Figure 2 as shown in Figures 5 and 6 as shown in Figures 4a and 4b Is a configuration for preventing the outer edge 19a from protruding and damaging the side ligament when the horizontal axis of the bearing member rotates in the horizontal axis. Accordingly, the outer edge of the rear end of the rear end of the posterior ballast 191 is formed to have a smooth curved shape as shown in Figs. 5 and 6, the outer edge (19a) has an angle This is because when cutting in the state, even if the chamfer is formed, the lateral ligament may be caught and may interfere with the smooth flexion of the knee joint. Through the femoral coupling member 100 including the outer chamfer 191, it may be possible to prevent the side ligaments from being damaged even when the femoral coupling member 100 is twisted in the horizontal plane. .

상기 내측 챔퍼(193)는 도 6에 도시된 것처럼 종래발명의 CR 타입의 인공슬관절에서 대퇴골 결합부재의 후방 관절구의 내측 모서리에 형성된 챔퍼인데, 이러한 내측 챔퍼(192)로 인해 CR 타입의 인공슬관절의 경우 상기 대퇴골 결합부재(100)가 베어링 부재의 평면상 가로축 회전이 있을지라도 중심부에 있는 후방십자인대와 충돌하지 않고 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 기능을 한다. 상기 내측 챔퍼(193)는 내측으로 함입된 완만한 오목한 곡면형상을 가지도록 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 대퇴골 결합부재(100)가 충분히 굽혀진 상태에서 베어링 부재(500)의 홈부(510)에서 평면상 가로축 뒤틀림 회전하는 경우 후방 관절구 끝단(190)의 내측 모서리가 후방십자인대와 충돌할 우려가 있으므로 상기 뒤틀림 회전에 따른 충돌을 방지하기 위한 가장 이상적인 형상이 원형에 가까울수록 좋기 때문이다. 즉, 후방십자인대를 축으로 가로축 회전에 따른 후방십자인대와의 충돌을 방지하기 위한 형상으로 상기 내측 챔퍼(193)의 형상이 함입된 오목한 형상을 갖도 록 하는 것이다.The inner chamfer 193 is a chamfer formed in the inner edge of the posterior joint of the femur joint member of the conventional CR type artificial knee joint as shown in Figure 6, due to this inner chamfer 192 of the CR type artificial knee joint In this case, the femur coupling member 100 functions to prevent ligament damage without colliding with the posterior cruciate ligament at the center even if there is a horizontal axis of rotation of the bearing member. The inner chamfer 193 is preferably formed to have a smooth concave curved shape recessed inwardly, which is in the groove 510 of the bearing member 500 in a state where the femur coupling member 100 is sufficiently bent. Since the inner edge of the posterior arthroscopic tip 190 may collide with the posterior cruciate ligament when the horizontal axis is twisted horizontally, the most ideal shape for preventing the collision caused by the twisted rotation is closer to the circular shape. That is, the shape of the inner chamfer 193 has a concave shape in which the shape of the inner chamfer 193 is impregnated so as to prevent the collision with the rear cruciate ligament due to the horizontal rotation of the rear cruciate ligament.

상기 베어링 부재(500)는 상기 대퇴골 결합부재(100)와 경골 결합부재와의 사이에서 인체의 연골과 비슷한 역할을 하게 되는데, 이에 상기 대퇴골 결합부재 및 경골 결합부재의 재질과는 다르게 마모에 따른 이물질이 나오지 않고 마찰 등에 의해 열이 발생되지 않아 마찰에 강할 수 있으며, 표면이 매끄러워 자연스러운 마찰 접촉이 가능하도록 재질을 폴리에틸렌으로 형성함이 바람직하다. 상기 베어링 부재(500)는 상부에 상기 대퇴골 결합부재(100)의 접촉부(130)가 접촉하는 전면에서 보았을 때의 홈부(Groove, 510)와 측면에서 보았을 때의 상기 베어링 부재(500)의 양 끝단에 형성된 전방 돌출부(530) 및 후방 돌출부(540)를 포함한다. 또한 본 발명의 인공슬관절이 PS 타입으로 시술되는 경우 후방십자인대는 제거되어 시술되므로 이를 대신할 수 있도록 하는 포스트(570)를 포함할 수 있다.The bearing member 500 plays a role similar to that of the human cartilage between the femoral coupling member 100 and the tibia coupling member, which is different from the materials of the femoral coupling member and the tibia coupling member. It is preferable that the material is formed of polyethylene so that the heat is not generated due to the friction and the like, and thus it is resistant to friction, and the surface is smooth to allow natural frictional contact. The bearing member 500 has grooves (Groove, 510) when viewed from the front and the side of the bearing member 500 when viewed from the side when the contact portion 130 of the femur coupling member 100 is in contact thereon. It includes a front protrusion 530 and a rear protrusion 540 formed in. In addition, when the artificial knee joint of the present invention is performed in the PS type, the posterior cruciate ligament may be removed and may include a post 570 to replace the ligament.

상기 홈부(Groove, 510)는 상기 베어링 부재(500)를 전면에서 보았을 때 본 발명의 인공 슬관절의 양 방향에 형성된 함몰된 부위로써 이 부위는 상기 대퇴골 결합부재(100)의 베어링부재 접촉부(130)와 접촉하여 상기 대퇴골 결합부재(100)가 회전하는 경우 마찰되는 부위이다. 따라서, 상기 접촉에 따라 하중이 이 부위에 집중하게 되므로 접촉면적을 최대한 넓혀 응력이 집중되는 것을 방지할 필요가 있다. 따라서, 상기 홈부(510)는 상기 대퇴골 결합부재(100)의 베어링부재 접촉부(130)와 대응되는 곡률을 갖도록 함이 바람직하다. 이에 따라 상기 베어링부재 접촉부(130)의 구성에서 설명한 바와 같이 약간 좌우로 들리는 경우 한쪽에서만 접촉하게 되어 응력이 집중될 것인데, 접촉면적 증가로 인해 응력이 분산될 수 있도록 하는 효과 를 도모할 수 있게 되는 것이다.The groove portion 510 is a recessed portion formed in both directions of the artificial knee joint of the present invention when viewed from the front of the bearing member 500. The portion is a bearing member contact portion 130 of the femur coupling member 100. In contact with the femur coupling member 100 is a portion that is rubbed when rotating. Therefore, since the load concentrates on this area according to the contact, it is necessary to widen the contact area as much as possible to prevent the concentration of stress. Therefore, it is preferable that the groove portion 510 has a curvature corresponding to the bearing member contact portion 130 of the femur coupling member 100. Accordingly, as described in the configuration of the bearing member contact portion 130, if it sounds slightly to the left or right, the contact will be concentrated only on one side, and the stress will be concentrated due to the increase in the contact area. will be.

상기 전방 돌출부(530) 및 후방 돌출부(540)는 상기 베어링 부재(500)의 전방 및 후방에 상측으로 돌출된 부위로써 그 높이를 달리하도록 형성될 수 있는데, 상기 전방 돌출부(530)의 높이는 상기 후방 돌출부(540)의 높이보다 더 높도록 형성하고, 이는 자연스러운 무릎운동과 전방탈구를 방지할 수 있도록 하기 위함이다. 상기 전방 돌출부(530) 및 후방 돌출부(540)은 상기 베어링 부재(500)를 측면에서 보았을 때, 전방 및 후방에서 일정 높이 돌출된 부위인데, 특히 상기 전방 돌출부(530)는 그 높이를 상기 후방 돌출부(540)의 높이에 비해 일정부분 높게 하여 본 발명의 인공 슬관절을 시술한 환자가 무릎을 큰 각도로 굽히는 경우 상기 대퇴골 결합부재(100)가 상기 베어링 부재(500)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 하며, 상기 후방 돌출부(540)는 그 높이를 상기 전방 돌출부(530)의 높이에 비해 낮게 형성하여 무릎이 큰 각도로 굽혀 롤백하는 경우 탈구되는 것을 방지하며 안정적인 무릎관절의 운동을 가능하도록 한다. 이에 상기 후방 돌출부(540)는 무릎이 완전히 펴지는 경우 약간 전방으로 굽혀지는 경우가 있는데, 이에 따라 상기 후방 돌출부와 후방의 인대가 부딪혀 인대가 손상되는 경우가 발생되므로 이를 방지할 수 있는 후방 챔퍼(541)를 포함한다.The front protrusion 530 and the rear protrusion 540 may be formed to be different in height from the front and rear portions of the bearing member 500 as protruding upwards, and the height of the front protrusion 530 is rearward. It is formed to be higher than the height of the protrusion 540, which is to prevent natural knee movement and anterior dislocation. The front protrusion 530 and the rear protrusion 540 protrude a certain height from the front and the rear when the bearing member 500 is viewed from the side, in particular, the front protrusion 530 is the height of the rear protrusion In order to prevent the femoral coupling member 100 from being separated from the bearing member 500 when the patient who has performed the artificial knee joint of the present invention by bending the knee at a large angle with a certain height higher than the height of 540. The rear protrusion 540 has a height lower than that of the front protrusion 530 to prevent dislocation when the knee is bent and rolled back at a large angle, thereby enabling stable knee joint movement. Accordingly, the rear protrusion 540 may be bent slightly forward when the knee is completely extended. Accordingly, the rear protrusion and the rear ligament collide with each other to cause ligament damage. 541).

상기 후방 챔퍼(541)는 본 발명의 핵심으로써 베어링 부재에서 후방돌출부가 비록 낮게 돌출되어 있을지라도 후방인대와 접촉하여 상기 후방인대가 손상되는 경우가 발생하여 통증 및 염증을 유발할 수 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기 후방 돌출부(540)에 도 7에 도시된 것처럼 오목하게 함입된 완만한 곡면 형상을 가진 챔퍼를 형성하여 상기 후방인대가 부딪히는 것을 방지할 수 있도록 하였다. 결국 상기 후방 챔퍼(541)를 통해 후방 인대와의 충돌을 방지할 수 있고 본 발명이 이루고자 하는 목적인 인대손상 방지를 실현할 수 있도록 하여 보다 안정적인 인공슬관절을 실현할 수 있게 된다.The rear chamfer 541 is the core of the present invention, even if the rear projections in the bearing member, even if the low protruding contact with the posterior ligament may cause damage to the posterior ligament can cause pain and inflammation. In order to solve this problem, a chamfer having a smooth curved shape concavely embedded in the rear protrusion 540 is formed to prevent the rear ligament from colliding. As a result, the collision with the posterior ligament can be prevented through the rear chamfer 541 and the ligament injury prevention, which is the object of the present invention, can be realized, thereby realizing more stable artificial knee joint.

상기 포스트(570)는 상기 베어링 부재(500)의 중앙부분에 상측으로 돌출된 부위로써 본 발명의 인공슬관절이 PS 타입으로 시술되는 경우 제거된 후방십자인대의 역할을 대신하기 위한 구성이다. 이러한 상기 포스트(570)의 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자가 충분히 알 수 있는 내용이므로 이하 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.The post 570 is a portion protruding upward in the central portion of the bearing member 500 to replace the role of the posterior cruciate ligament removed when the artificial knee joint of the present invention is operated in the PS type. Since the configuration of the post 570 is well known to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 인공슬관절 장치의 작동관계 및 사용상태에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the operating relationship and the use of the artificial knee joint device according to the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PS 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 CR 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공슬관절에서 베어링 부재의 사시도이다. Figure 5 is an elevation view of the femoral joint member of the PS type artificial knee joint according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an elevation view of the femoral joint member of the CR type artificial knee joint according to an embodiment of the present invention, Figure 7 A perspective view of a bearing member in an artificial knee joint according to another embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 인공 슬관절의 작동관계를 살펴보면, 먼저 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인공슬관절을 설명하면 상기 대퇴골 결합부재(100)는 후방관절구 끝단(190)에 외측 챔퍼(191)를 포함하여 본 발명의 인공슬관절이 시술된 경우 측면의 인대와 충돌을 방지하여 인대가 손상되지 않 도록 하는 기능을 한다. 이는 실제로 인체의 무릎이 전후 운동만을 하는 것이 아니라, 베어링 부재의 상면에 접촉한 대퇴골 결합부재가 가로축의 뒤틀림 회전도 하기 때문에 상기 대퇴골 부재의 후방관절구 끝단이 측면인대와 충돌되기 때문에 상기 후방관절구 끝단의 외측 모서리를 절삭하여 챔퍼를 형성하도록 한 것이다. 또한 상기 외측 챔퍼(191)가 외측으로 돌출된 완만한 곡면형상으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 상기 대퇴골 결합부재(100)의 평면상 가로축 회전이 있는 경우 측면인대의 손상을 극소화시킬 수 있도록 하고, 더 나아가 원활한 무릎관절의 굴곡 회전운동이 가능하도록 하기 위해서이다.Looking at the operation relationship of the artificial knee joint of the present invention with reference to Figures 5 to 7, first, referring to Figure 5 to describe the artificial knee joint according to an embodiment of the present invention the femur coupling member 100 is the end of the posterior joint Including the outer chamfer 191 in the 190 when the artificial knee joint of the present invention is to prevent the collision with the ligament of the side function to prevent the ligament is damaged. This is because the knee of the human body does not only move forward and backward, but because the femoral coupling member in contact with the upper surface of the bearing member also rotates in the horizontal axis, the rear joint end of the femoral member collides with the lateral ligament. The outer edge of the end is cut to form a chamfer. In addition, the outer chamfer 191 is preferably made of a smooth curved shape protruding outward, which is to minimize the damage to the side ligament when there is a horizontal axis of rotation of the femur coupling member 100, and more Furthermore, in order to enable a smooth rotational movement of the knee joint.

다음 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공슬관절을 살펴보면 상기 대퇴골 결합부재(100)는 후방관절구 끝단(190)에 외측 챔퍼(191)뿐 아니라 내측 챔퍼(193)를 포함한다. 이는 후방십자인대를 제거하지 아니하고 시술하는 CR 타입의 인공슬관절의 경우 상기에서 설명한 것처럼 대퇴골 결합부재의 가로축 뒤틀림 회전에 의해 중심부에 있는 후방십자인대와 충돌하게 되기 때문에 이를 방지하기 위하여 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단의 내측 모서리를 절삭하여 챔퍼를 형성하도록 한 것이다. 상기 내측 챔퍼(193) 내측으로 내입 함몰된 완만한 곡면형상으로 이루어질 수 있는데, 이렇게 내입 함몰된 곡면형상을 이루는 것은 상기 대퇴골 결합부재(100)가 상기 베어링부재(500)의 상부에서 평면상 가로축 회전을 하는 경우 중심부의 후방십자인대를 축으로 회전하게 되므로 상기 후방 관절구 끝단(190)의 내측 모서리의 챔퍼를 상기 축을 중심으로 한 원형에 가깝도록 형성하는 것이 가장 바람직하기 때문이다.Next, referring to the artificial knee joint according to another embodiment of the present invention with reference to FIG. 6, the femoral coupling member 100 includes an inner chamfer 193 as well as an outer chamfer 191 at the rear joint end 190. In the case of CR type artificial knee joint, which is performed without removing the posterior cruciate ligament, the femoral coupling member of the femur coupling member is prevented because it is collided with the posterior cruciate ligament in the center by the horizontal axis twist rotation of the femoral coupling member as described above. The inner edge of the posterior joint end was cut to form a chamfer. The inner chamfer 193 may be formed in a gentle curved shape indented into the inner, such that the indented curved shape is formed, the femoral coupling member 100 is rotated in the horizontal axis on the top of the bearing member 500 This is because it is most preferable to form the chamfer of the inner edge of the rear articular end 190 is close to the circle around the axis because it rotates around the posterior cruciate ligament of the center.

도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 살펴보면, 본 발명의 베어링 부재(500)는 후방 챔퍼(541)을 포함하는데, 이는 실제 무릎이 완전히 펴지는 경우 약간 전방으로 굽혀지므로 이에 따라 상기 베어링 부재(500)에 포함된 후방 돌출부와 후면 인대가 충돌하여 후방측의 인대를 손상시키는 문제가 발생되게 된다. 이를 해결하기 위해 본 발명의 상기 베어링 부재(500)는 종래의 후방 돌출부를 절삭하여 후방 챔퍼(541)를 형성함으로써 후방 측의 인대와 충돌하지 않도록 하였다. 또한, 상기 후방 챔퍼(541)는 내측으로 함몰된 곡면형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이로써, 본 발명의 인대손상 방지를 위한 인공슬관절을 실현할 수 있게 된다.Referring to another embodiment of the present invention with reference to Figure 7, the bearing member 500 of the present invention includes a rear chamfer 541, which is bent slightly forward when the actual knee is fully extended, so The rear protrusion and the rear ligament included in the bearing member 500 collide with each other, thereby causing a problem of damaging the ligament on the rear side. In order to solve this problem, the bearing member 500 of the present invention cuts the conventional rear protrusion to form the rear chamfer 541 so as not to collide with the ligament on the rear side. In addition, the rear chamfer 541 preferably has a curved shape recessed inward. As a result, the artificial knee joint for preventing ligament injury of the present invention can be realized.

앞서 살펴본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명에 따른 인공슬관절을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.The above-described embodiment is merely a preferred embodiment for a person having ordinary knowledge in the art to which the present invention pertains (hereinafter referred to as a person skilled in the art) to easily carry out the artificial knee joint according to the present invention. And because it is not limited to the accompanying drawings for this reason it is not limited to the scope of the present invention. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention, and it is obvious that parts easily changed by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

도 1은 종래의 인공 슬관절이 시술된 모습을 나타낸 도면1 is a view showing a state in which a conventional artificial knee joint is performed

도 2는 종래 PS 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도Figure 2 is an elevational view of the femur joint member of the conventional PS type artificial knee joint

도 3은 종래 CR 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도Figure 3 is an elevational view of the femur coupling member of the conventional CR type artificial knee joint

도 4a는 종래 인공슬관절의 평면상 가로축 뒤틀림 회전을 도시한 도면Figure 4a is a view showing the horizontal axis twist rotation of the conventional artificial knee joint

도 4b는 종래 인공슬관절의 평면상 가로축 뒤틀림 회전을 도시한 도면Figure 4b is a view showing the horizontal axis twist rotation of the conventional artificial knee joint

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PS 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도Figure 5 is an elevational view of the femur coupling member of the PS type artificial knee joint according to an embodiment of the present invention

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 CR 타입 인공슬관절의 대퇴골 결합부재의 입면도Figure 6 is an elevational view of the femur coupling member of the CR type artificial knee joint according to an embodiment of the present invention

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인공슬관절에서 베어링 부재의 사시도7 is a perspective view of a bearing member in the artificial knee joint according to another embodiment of the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 주요 설명 *Major description of the main parts of the drawing

1 : 대퇴골 3 : 경골1 femur 3 tibia

10 : 종래 인공슬관절의 대퇴골결합부재 13 : 종래 대퇴골결합부재의 접촉부10: conventional femoral joint member of the artificial knee joint 13: conventional femoral joint member contact portion

15 : 종래 대퇴골결합부재의 고정돌기 17 : 종래 대퇴골결합부재의 캠15: fixed protrusion of the conventional femoral coupling member 17: cam of the conventional femoral coupling member

19 : 종래 대퇴골결합부재의 후방관절구 끝단19: end of the posterior joint of the conventional femoral coupling member

19a : 종래 후방관절구끝단 외측모서리 19b : 종래 후방관절구끝단 내측모서리19a: Conventional posterior joint end outer corner 19b: Conventional posterior joint end inner corner

30 : 종래 인공슬관절의 경골결합부재 50 : 종래 인공슬관절의 베어링부재30: Tibial joint member of the conventional artificial knee joint 50: Bearing member of the conventional artificial knee joint

51 : 종래 베어링부재의 홈부 57 : 종래 베어링부재의 포스트51: groove portion of a conventional bearing member 57: post of a conventional bearing member

100 : 대퇴골 결합부재 130 : 베어링부재 접촉부100: femur coupling member 130: bearing member contact portion

170 : 캠 190 : 후방관절구 끝단170: cam 190: end of the rear joint

191 : 외측 챔퍼 193 : 내측 챔퍼191: outer chamfer 193: inner chamfer

500 : 베어링 부재 510 : 홈부 (Groove)500: bearing member 510: groove

530 : 전방 돌출부 540 : 후방 돌출부530: front projection 540: rear projection

541 : 후방 챔퍼 570 : 포스트541: rear chamfer 570: post

Claims (8)

대퇴골의 경골 측 말단에 결합되는 대퇴골 결합부재와, 경골의 상기 대퇴골 측 말단에 결합되는 경골 결합부재와, 상기 대퇴골 결합부재와 상기 경골 결합부재의 사이에 위치하는 베어링 부재를 포함하는 인공 슬관절에 있어서,In the artificial knee joint comprising a femur joint member coupled to the tibia side end of the femur, a tibia joint member coupled to the femur side end of the tibia, and a bearing member located between the femur joint member and the tibia joint member. , 상기 베어링 부재는 전방돌출부 및 후방돌출부를 포함하며, The bearing member includes a front projection and a rear projection, 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단은 외측 챔퍼를 포함하여 측면인대와의 충돌을 막음으로써 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 인공 슬관절.The posterior joint end of the femoral coupling member includes an outer chamfer to prevent a ligament injury by preventing a collision with the side ligament. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 대퇴골 결합부재의 후방관절구 끝단은 내측 챔퍼를 포함하여 후방십자인대와의 충돌을 막음으로써 인대손상을 방지할 수 있도록 하는 인공 슬관절.The posterior joint end of the femoral coupling member includes an inner chamfer to prevent a ligament injury by preventing a collision with the posterior cruciate ligament. 제 1 항에 있어서, 상기 외측 챔퍼는 외측으로 돌출된 완만한 볼록한 곡면형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인대손상 방지를 위한 인공 슬관절.According to claim 1, wherein the outer chamfer artificial knee joint for preventing ligament damage, characterized in that made of a smooth convex curved shape protruding outward. 제 2 항에 있어서, 상기 내측 챔퍼는 내측으로 함입된 완만한 오목한 곡면형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인대손상 방지를 위한 인공 슬관절.3. The knee joint of claim 2, wherein the inner chamfer is formed in a gentle concave curved shape recessed inwardly. 삭제delete 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 후방 돌출부는 인대와의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 후방챔퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 인대손상 방지를 위한 인공 슬관절.The posterior protrusion is an artificial knee joint for preventing ligament injury, characterized in that it comprises a rear chamfer to prevent collision with the ligament. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 후방 챔퍼는 오목하게 함입된 완만한 곡면 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인대손상 방지를 위한 인공 슬관절.The rear chamfer is artificial knee joint for preventing ligament damage, characterized in that formed in a concave recessed gentle curved shape. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 베어링 부재는 상기 경골 결합부재와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인대손상 방지를 위한 인공 슬관절.The bearing member is an artificial knee joint for preventing ligament injury, characterized in that formed integrally with the tibia coupling member.
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