KR100485661B1

KR100485661B1 - 입체투명 홍채를 갖는 의안 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR100485661B1
Application number: KR10-2002-0032423A
Authority: KR
Inventors: 이상렬; 백승운
Original assignee: 이상렬; 백승운
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2005-04-27
Also published as: KR20030093061A

Abstract

본 발명은 입체 투명 홍채를 가짐을 특징으로 하는 의안 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 의안은 홍채 부분이 투명한 입체 형상을 나타내어 정상적인 안구처럼 고도의 생동감을 보인다.

Description

입체투명 홍채를 갖는 의안 및 이의 제조 방법{Having A Stereo, Transparent Iris Artificial Eye and A Process for Producing the Same}

오늘날의 사회는 일상생활의 다양해짐에 따라 눈의 질환에 의해서 뿐만 아니라 교통사고와 같은 외상이나 산재재해 등과 같은 사고로 인해 실명과 같은 불행이 점차 증가하고 있는 상황이다. 특히 시력과 함께 눈의 모습을 잃어버려 외관상 많은 문제가 있는 환자들에게서 눈의 모습을 되찾게 하는 것은 장애인의 재활에 참으로 중요하다. 이러한 환자에게 의안은 없어서는 안돼는 귀중한 보장구이다.

의안의 역사는 기원전 4000~6000년경부터 존재했던 것으로 추정하고 있지만 오랜 기간에도 불구하고 의안과 관련하여 이의 제법 및 이에 사용되는 소재에 관해서는 잘 알려져 있지 않다. 문헌[Trester W., J. Am. Soc. Ocularists, 1982 5-13]에는 유리를 소재로 하여 이태리의 베네치아 유리 가공법과 거의 비슷한 방법인 흡입성형법(browing)에 의해 의안이 제작되었음이 소개되어 있으나 자세한 설명은 없다. 유리제품을 사용하여 의안을 제조하는 기술들은 비밀스럽게 한 세대에서 다음 세대로 전수되어 왔을 뿐 대중적으로 공개되지 않았다.

제2차 세계대전이전까지 의안은 유리로 만들어져 왔으며 전쟁중에 스탠리 에프. 에르프(Stanley, F. Erff)에 의해 의안의 대체 재료로서 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)가 개발되어 이 아크릴수지를 사용한 의안의 제조 방법이 오늘날까지 계속해서 이용되고 있다(Coates J. B., Surgery in World War II, 1957). 미국특허 제5,326,346호에는 의안의 재료로서 PMMA 대신에 우레탄 디메타크릴레이트를 사용하여 의안을 제조하는 방법이 소개되어 있다.

미국의 매사츄세츠에 소재하는 American Optical Lens Company 및 American Optical Corporation은 모양에 따라 난형(Oval), 표준형(Standard), 삼모서리형(Three Cornered)(도 2), 크기에 따라 소형, 중형, 대형 및 기타 홍채의 색깔에 따라 다양한 세트의 의안을 제작하여 판매하고 있다. 하기 표 1에는 American Optical Corporation에 의해 제작 판매되는 의안으로서 크기 및 모양에 따라 코드 번호를 부여한 의안이 수록되어 있다.

표 1

의안은 실명 환자에게 눈의 모습을 되찾아 주는데 그 의미가 있으므로 미관상, 미용상 정상적인 안구처럼 생동감 있게 보이는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명은 의안의 미용감을 향상시키는데 목적이 있다.

본 발명자들은 의안에 형성되는 각막안쪽의 홍채 부분을 음각 처리함으로써 홍채 부분이 투명한 입체 형상을 나타내어 생동감이 증대됨을 발견하였다.

한 가지 관점으로서, 본 발명은 입체 투명 홍채를 가짐을 특징으로 하는 의안을 제공한다.

다른 관점으로서, 본 발명은 파라핀 왁스로 의안 초본을 제조하고, 의안 초본에 대한 석고틀을 제작하며, 석고틀로부터 의안 초본에 상응하는 수지로 된 의안을 형성하고, 수지로 된 의안의 표면을 절삭하면서 의안 정면의 홍채 부분은 오목하게 절삭하며, 절삭된 의안의 정면을 페이팅하고, 페인팅된 의안을 투명 수지로 도포함을 특징으로 하여, 입체 투명 홍채를 갖는 의안을 제조하는 방법을 제공한다.

의안은 어느 한쪽 눈, 경우에 따라서는 양쪽 눈이 안질환 또는 안구에 상해를 입어 시력 기능회복이 불가능한 상태인 경우, 정상적인 인상과 미용을 위해서 착용하는 인공적인 유사안구로, 비록 실명은 되었어도 심리적인 결여감 없이 타인의 시선을 괘념치 않고 원만한 사회 생활을 영위하는데 꼭 필요한 예술적인 인조 눈을 가리키며 각막(도 1에서 부호 47), 홍채(도 1에서 부호 48), 혈관(도 1에서 부호 45) 및 공막(도 1에서 부호 46)이 인공적으로 표현된다.

실명된 안구는 손상되지 않고 실명된 경우 시력이 없는 안구 자체에 의안을 착용시킨다. 그러나, 실명된 안구를 보존할 수 없는 경우에는 안구를 제거하고 인공안구 대체물(도 1에서 43)을 삽입한다. 인공안구 대체물은 고분자, 유리, 산호(coral)가 사용되어 왔으며, 주로는 천연산호(CaCO₃)를 채취, 선별하여 고온고압 반응기에서 수열반응법(hydrothermal exchange)에 의해 인산(H₃PO₄) 용액과 반응시켜 제조되는 다공성 산호질 하이드록시아파타이트가 사용되고 있다. 이러한 인공안구 대체물에 실핏줄이 성장해 들어가 영양분을 공급하고 근육이 성장해 들어간다. 약 6개월 후에 인공안구 대체물에 바를 이용하여 나사를 삽입하고 나사 내부에 펙(Peg)을 삽입하여 의안을 고정한다(Integrated Orbital Implants, Inc., USA 제품 IOI 설명서). 이렇게 환자 자체의 안구나 인공안구 대체물에 안착된 의안은 한쪽 눈이 실명한 경우에는 다른 쪽의 정상적인 눈동자와 같이 움직이고 양쪽 눈이 실명한 경우는 마치 정상적인 안구처럼 보이면서 함께 움직인다.

일반적으로 의안을 제조하는 통상의 과정은 가열 경화된 의치의 제조 공정에서 사용되는 과정과 유사한 단계를 포함한다. 이들 단계로는 중합화가 일어나도록 온도-조절된 경화 유니트에서 황동 플라스크(brass flask)내에 압력을 가하여 진행되는 매몰주조(investing), 자비(boiling out), 팩킹(packing) 및 경화(curing) 단계가 포함된다(Morrow et al., Dental Laboratory Procedures, 1986). 의안에 대해 좀 더 이해될 수 있도록 의안을 제조하는 통상의 방법을 도면을 참고로 하여 보충 설명한다.

(1) 파라핀 왁스로 의안 초본의 제조 (도 3a)

의안의 형태를 결정하는 과정으로서 결막낭(conjunctival sac)(42)에 적당한 크기의 파라핀 왁스를 연화하여 적당한 눈의 모양 및 크기로 성형하고 동공의 위치를 적당히 표시한다. 파라핀 왁스는 통상 두께 1.40 내지 1.45 mm이고 적색 또는 핑크색이며 융점이 54℃ 내지 68℃인 것을 사용한다. 파라핀 왁스를 직접 불로 가열하면서 손가락 끝으로 주물러 궁심까지 연화하면서 성형하여 의안 초본(1)을 형성한다. 의안 초본의 모서리 부분은 완만한 산각이 되도록 한다.

(2) 석고틀 제작

상기와 같이 만든 파라핀 왁스의 의안 초본을 삼단 플라스크를 이용한 석고틀 속에 넣어 의안이 만들어질 공간을 석고틀 속에 형성하는 단계이다.

도 3b에 도시된 바와 같이 1단 플라스크(11)에 석고와 물이 혼합하여 형성된 석고 페이스트(2)를 채운다. 의안 초본(1)의 후면부(4)를 위쪽으로 향하도록 하고서 정면부(5)가 석고와 접하도록 하여 의안 초본(1)을 1단 플라스크(11)의 석고(2)에 내재시킨다. 이때 의안 초본 전체가 내재되도록 하고 어느 일부분도 석고 위로 돌출되지 않도록 한다(도 3c).

석고는 원석을 불에 태워 탈수하여 만든 흰색 분말이다. 석고는 물과 반응하면 반응열이 발생하고 그 열이 떨어졌을 때 석고 강화의 기준이 된다. 석고의 경도는 0.2∼0.5% 팽창한다. 통상적으로 사용되는 석고의 종류로는 보통석고, 경석고, 초경석고가 있다. 보통석고는 결정구조 때문에 β석고라고도 한다. 스터디 모델(study model), 개별 트레이(individual tray) 제작을 위한 예비모형에 쓰이며, 플라(pla)나 배합에 적당하다. 경석고는 α석고라고도 하며 황색 또는 백색으로 구성되어 있다. 의안제작을 위한 워킹 모델(working model)에 쓰인다. 초경석고는 경석고를 보완한 것으로 수정된 α석고라고도 한다. 기계적 강도는 크나 길이변화의 성질은 적다. 석고와 물의 혼합비에 관하여, 석고는 기계적 특성이 있어서 100g의 반수석고가 완전히 이수되고 물에 적당히 혼합되면 이때 필요한 물의 양은 약 18.6ml가 된다. 그러나 실제로는 석고의 연화에 적당한 양인 혼수비를 맞추기가 불가능하므로 평균치의 혼수비로 물을 사용한다. 보통석고의 혼수비는 40∼45ml/100g, 경석고의 혼수비는 25∼3Oml/100g, 초경석고의 혼수비는 20∼25ml/100g이다. 혼수비는 석고의 경화 시간이나 강도 등에 영향을 미치며, 특히 초경석고는 물이 많으면 보통석고 정도의 강도로 경도가 떨어질 수도 있으므로 올바른 계량법을 사용하는 것이 좋다.

석고와 물을 혼합할 때 사용하는 스파툴라(spatula)는 금속제인 것이 좋고 보통 고무 용기(rubber bowl)에서 혼합된다. 플라스크(flask)의 양에 알맞게 석고를 계량컵으로 측정하여 고무 용기에 넣은 후 혼수비의 양에 맞게 계량컵으로 물을 측정하여 연화시킨다. 고무 용기 내에 계량한 물을 넣으며 수온은 경화시간에 영향을 주며 40℃ 까지는 온도의 상승에 따라 빨리 경화한다. 한번에 석고를 다량 침윤시키지 말고 차분하게 서서히 흔들어 가면서 가수의 범위를 넘어가지 않게 신속하고 차분하게 혼합한다. 처음 몇 번은 천천히 차분하게 스파툴라를 회전시켜 석고와 물을 고르게 접촉시킨다. 이때 덩어리나 응어리가 생기지 않도록 한다. 침윤이 다된 것이 확인되면 고무 용기를 충격을 주면서 기포가 생기지 않도록 충분히 흔들어 준다. 1단 플라스크(11)의 석고(2)에 의안 초본(1)을 내재시킨 후 약 10분 정도의 시간이 흐른 뒤 1단 플라스크에 경화된 석고(2)와 의안 초본(1) 위로 아크로 셉(acro sep)과 같은 분리제(3)를 발라준다(도 3d). 다시 약 10분이 경과하여, 2단 플라스크(12)를 1단 플라스크(11)에 올려놓고 석고와 물이 혼합하여 형성된 석고 페이스트(2)를 2단 플라스크(12)에 약간 넘칠 정도로 채워 넣는다. 2단 플라스크(12) 위로 3단 플라스크(13)를 올린다. 필요한 경우 삼단의 플라스크를 플라스크의 좌우에 구비된 볼트(14)와 너트(15)에 의해 체결시킨다(도 3e). 약 10분이 경과한 후 1단 플라스크(11)와 2단 플라스크(12)를 분리한 다음 의안 초본(1)을 떼어 내어 석고틀(16)을 완성한다(도 3f).

(3) 의안 형태의 수지 제작

의료용으로 사용할 수 있는 수지 겔을 석고틀 속에 넣어 수지로 된 의안 형태를 제작하는 단계이다.

폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA)는 현재 의안의 재료로 미관상 및 임상적으로 가장 적합한 것으로 알려져 있고 널리 실용되고 있는 것으로 이차 세계대전중에 스탠리 에프. 에르프(Stanley, F. Erff)에 의해 개발된(Coates J. B., Surgery in World War II, 1957) 아크릴 수지이며 기공용으로 사용한다. 아크릴 수지인 PMMA는 단량체일 때 액체이고 중합체일 때 분말 형태이다. PMMA는 상온에서 중합경화하는 수지로서 즉시중합 수지에 해당한다. 의안의 바탕인 수지는 중합체인 분말과 단량체인 액체를 중합시켜 고체로 형성된 것이다.

PMMA 분말 수지와 액체 수지를 표백제(예, methyl methacrylate powder compound shade #77, Co-Oral-Ite Dental MFG, Co., USA)와 함께 다펜 디쉬(dappen dish)에서 1분 정도 스톱퍼(stopper)(제품명 Amerident, 파키스탄) 주걱으로 휘저으면서 혼합한다. 분말 : 액체 : 표백제의 혼합비는 중량을 기준으로 2.5 : 1 : 0.3이다. 형성된 혼합액은 상온에서 10분간 방치 후 겔 상태로 변한다.

겔을 도 3f에 도시된 석고틀(16)에 넣는 후 석고틀(16)을 프레스로 조여서 압착시킨다. 이때 석고틀(16) 안의 공기가 배출된다. 겔 상태의 수지(17)가 경화되면 볼트(14)와 너트(15)로 삼단 플라스크를 조여서 100℃로 60분∼100분 정도 경화장치(Curing Unit, Seijung Ltd, 대한민국)에서 중합한다. 충분히 경화를 하지 못할 경우 기포가 생기게 되므로, 성형시 모양이 변할 수도 있다. 그러므로 수지는 충분히 경화시키는 것이 바람직하다.

(5) 절삭(hand pice) 과정

의안 형태로 성형된 수지를 페인팅(painting)할 수 있도록 표면을 절삭하는 가공 단계이다.

가공용 핸드 피스 모터(Red Wing, Handler MFG, Co, Inc., USA)를 1,700의 rpm으로 사용한다. 모터에 장착된 코메트 특수 절삭기(komet special burs)는 시계 반대 방향으로 회전하면서 의안 틀을 페인팅할 수 있도록 한 꺼풀 벗겨낸다. 정면부(25)은 홍채(21)를 기준점으로 하여 가공하고, 후면부(24)는 제일 깊은 곳을 기준으로 거칠거나 요철 부분이 없도록 가공한다. 이때 홍채(21)는 편평하게 절삭한다(도 3h).

(6) 페인팅 과정

정상 눈과 같은 색상이 되도록 통상적으로 사용되는 아크릴 칼라 물감 및 레이욘사(rayon fiber)를 사용하여 의안 수지의 정면에 홍채(21), 공막(22) 및 혈관(미도시됨)을 형성하는 단계이다.

오일 칼라의 7가지 색상 및 맺음 붓 1호를 준비하고 아크릴 접착제 및 PMMA 액체 수지를 준비한다. 혼합 슬랩에 아크릴 접착제를 작은 스푼으로 소량(약 3g) 놓는다. 검정색 오일 칼라를 약 0.02g정도 혼합한 후 PMMA 액체 수지를 2 내지 3 방울 첨가하여 동공을 그린다. 갈색과 검정색 오일 칼라를 같은 방법으로 혼합하여 홍채를 그린다. 이때 홍채의 지름은 약 10∼10.5mm이다. 동공 주변으로 붉은색(완전한 적검색)의 레이욘사로 혈관을 배열하여 착상시킨다. 비측의 혈관이 이측의 혈관보다는 진하게 착상하는 것이 좋다. 레이욘사를 공막 부근에 올려놓은 후 PMMA 액체 수지를 발라서 굳힌다. 청색과 녹색을 연하게 혼합한 후 아크릴 접착제와 PMMA 액체 수지로 농도를 조정한다. 홍채를 제외한 모든 부근에 채색한다. 갈색과 황색으로 상기와 같은 방법으로 채색한다. 채색이 완료되면 그림위로 아크릴 접착제와 PMMA 액체 수지만으로 정면 전체를 발라준다.

(7) 투명 수지(clear resin) 도포 과정

채색이 완료된 불투명 의안 수지 전체에 투명 수지액을 도포하는 단계이다.

다펜 디쉬에 PMMA 분말 수지(curing resin)와 PMMA 액체 수지(resin liquid)를 2.5:1의 비율로 혼합하여 투명 수지(clear resin)를 수득한다. 균일한 유액 상태를 만들어 내는 것이 좋으며, 혼합이 될 수 있도록 스파툴라로 저어준다. 도 3i에 도시된 바와 같이, 투명 수지를 상기 제조된 의안 수지 전체에 피복시켜 투명 수지막(23)을 형성한다.

투명 수지가 피복된 의안 수지를 앞에서 제작한 석고틀(16)에 넣는다. 이때 석고틀(16)은 도 3j에 도시된 바와 같이 3단 플라스크(13)가 결착된 2단 플라스크(12)가 아래 면에 놓이고 1단 플라스크(11)가 위로 올라가도록 하고 의안 수지(20)의 정면이 위로 향하도록 하여 의안 수지(20)의 후면을 2단 플라스크(12)의 (+) 부분에 안착시킨다. 그런 다음 의안 수지(20)의 홍채 부분(21)이 1단 플라스크(11)의 (-) 부분과 일치하도록 덮은 후 삼단 플라스크의 좌우에 구비된 볼트와 너트를 조여서 100℃로 60분∼100분 정도 경화 장치(Curing Unit, Seijung Ltd, 대한민국)에서 중합한다.

(8) 절삭 및 연마 과정

중합이 완료되어 플라스크로부터 분리된 의안은 표면이 약간 거친데 이를 절삭하고 연마하는 단계이다.

중합이 완료된 의안을 코메트 특수 절삭기기 장착된 모터를 이용하여 투명 수지를 한 꺼풀 벗겨낸다. 이때 모터의 회전 속도는 rpm 3400이 바람직하다.

절삭된 의안의 표면을 부드럽게 하기 위해 연마제를 사용하여 2차 연마시킨다. 1차 연마는 규조토 연마제(Diatomite Product, 미국 소재 Cellite Corporation 제품)를 사용하고 이차 연마는 루지(Ruge)로 실시한다. 완성된 의안은 홍채 부분이 투명하면서 각막이 약간 볼록하게 형성되어 있다.

상기와 같이 통상적으로 제조된 의안의 크기는 대략 20 mm 내지 25 mm x 24 mm 내지 30 mm은 홍채 부분의 두께가 약 9 mm 내지 11 mm이고 홍채를 제외한 나머지 공막 부분의 두께는 약 7 내지 9 mm이다. 홍채 부분에서 각막으로부터 홍채의 동공까지 투명한 부위의 두께는 약 1 mm이다.

본 발명에 따라 입체 투명 홍채를 갖는 본 발명의 의안은 홍채 부분의 음각 처리 단계를 특징적으로 포함한 공정에 의해 제조된다. 상기 단계(5)에서 설명한 바와 같이 의안 형태로 성형된 수지를 페인팅(painting)할 수 있도록 의안 표면을 절삭할 때 의안의 정면부에 설정되는 홍채 부분를 편평하게 절삭하는 대신에 오목하게 음각으로 처리하여 입체 투명 홍채 의안을 형성한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 본원에 첨부된 도면을 참고로 하여 좀더 상세히 설명한다.

(1) 파라핀 왁스로 의안 초본의 제조 (도 3a)

의안의 형태를 결정하는 과정으로서 결막낭(conjunctival sac)(42)에 적당한 크기의 파라핀 왁스를 연화하여 적당한 눈의 모양 및 크기로 성형하고 동공의 위치를 적당히 표시하여 의안 초본(1)을 형성한다. 의안 초본의 모서리 부분은 완만한 산각이 되도록 한다.

(2) 석고틀 제작

1단 플라스크(11)의 석고(2)에 의안 초본(1)을 내재시킨 후 약 10분 정도의 시간이 흐른 뒤 1단 플라스크에 경화된 석고(2)와 의안 초본(1) 위로 아크로 셉(acro sep)과 같은 분리제(3)를 발라준다(도 3d). 다시 약 10분이 경과하여, 2단 플라스크(12)를 1단 플라스크(11)에 올려놓고 석고와 물이 혼합하여 형성된 석고 페이스트(2)를 2단 플라스크(12)에 약간 넘칠 정도로 채워 넣는다. 2단 플라스크(12) 위로 3단 플라스크(13)를 올린다. 필요한 경우 삼단의 플라스크를 플라스크의 좌우에 구비된 볼트(14)와 너트(15)에 의해 체결시킨다(도 3e). 약 10분이 경과한 후 1단 플라스크(11)와 2단 플라스크(12)를 분리한 다음 의안 초본(1)을 떼어 내어 석고틀(16)을 완성한다(도 3f).

(3) 의안 형태의 수지 제작

PMMA 분말 수지와 액체 수지를 표백제와 함께 다펜 디쉬에서 1분 정도 스톱퍼 주걱으로 휘저으면서 혼합하여 겔을 얻는다. 겔을 도 3f에 도시된 석고틀(16)에 넣는 후 석고틀(16)을 프레스로 조여서 압착시킨다. 이때 석고틀(16) 안의 공기가 배출된다. 겔 상태의 수지(17)가 경화되면 볼트(14)와 너트(15)로 삼단 플라스크를 조여서 100℃로 60분∼100분 정도 경화 장치에서 중합한다. 충분히 경화를 하지 못할 경우 기포가 생기게 되므로, 성형시 모양이 변할 수도 있다. 그러므로 수지는 충분히 경화시키는 것이 바람직하다.

(5) 절삭(hand pice) 및 홍채 부분 음각 형성 과정(도 4)

가공용 핸드 피스 모터(Red Wing, Handler MFG, Co, Inc., USA)를 1,700의 rpm으로 사용한다. 모터에 장착된 코메트 특수 절삭기(komet special burs)는 시계 반대 방향으로 회전하면서 의안 틀을 페인팅할 수 있도록 한 꺼풀 벗겨낸다. 정면부(35)은 홍채(31)를 기준점으로 하여 가공하고, 후면부(34)는 제일 깊은 곳을 기준으로 거칠거나 요철 부분이 없도록 가공한다. 이때 홍채 부분(31)은 안쪽으로 오목하게 절삭하여 음각을 형성한다(도 4a).

(6) 페인팅 과정

오일 칼라의 7가지 색상 및 맺음 붓 1호를 준비하고 아크릴 접착제 및 수지 액체를 준비한다. 혼합 슬랩에 아크릴 접착제를 작은 스푼으로 소량(약 3g) 놓는다. 검정색 오일 칼라를 약 0.02g정도 혼합한 후 액체 수지를 2 내지 3 방울 첨가하여 동공을 그린다. 갈색과 검정색 오일 칼라를 같은 방법으로 혼합하여 홍채를 그린다. 이때 홍채의 지름은 약 10∼10.5mm이다. 동공 주변으로 붉은색(완전한 적검색)의 레이욘사로 혈관을 배열하여 착상시킨다. 비측의 혈관이 이측의 혈관보다는 진하게 착상하는 것이 좋다. 레이욘사를 공막 부근에 올려놓은 후 액체 수지를 발라서 굳힌다. 청색과 녹색을 연하게 혼합한 후 접착제와 액체 수지로 농도를 조정한다. 홍채를 제외한 모든 부근에 채색한다. 갈색과 황색으로 상기와 같은 방법으로 채색한다. 채색이 완료되면 그림위로 접착제와 액체 수지만으로 정면 전체를 발라준다.

(7) 투명 수지(clear resin) 도포 과정

다펜 디쉬에 PMMA 분말 수지와 PMMA 액체 수지를 2.5:1의 비율로 혼합하여 투명 수지를 수득한다. 균일한 유액 상태를 만들어 내는 것이 좋으며, 혼합이 될 수 있도록 스파툴라로 저어준다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 투명 수지를 상기 제조된 의안 수지 전체에 피복시켜 투명 수지막(33)을 형성한다.

투명 수지가 피복된 의안 수지를 앞에서 제작한 석고틀(16)에 넣는다. 이때 석고틀(16)은 도 3j에 도시된 바와 같이 3단 플라스크(13)가 결착된 2단 플라스크(12)가 아래 면에 놓이고 1단 플라스크(11)가 위로 올라가도록 하고 의안 수지(30)의 정면이 위로 향하도록 하여 의안 수지(30)의 후면을 2단 플라스크(12)의 (+) 부분에 안착시킨다. 그런 다음 의안 수지(30)의 홍채 부분(31)이 1단 플라스크(11)의 (-) 부분과 일치하도록 덮은 후 삼단 플라스크의 좌우에 구비된 볼트와 너트를 조여서 100℃로 60분∼100분 정도 경화 장치에서 중합한다.

(8) 절삭 및 연마 과정

중합이 완료된 의안을 코메트 특수 절삭기기 장착된 모터를 이용하여 투명 수지를 한 꺼풀 벗겨낸다. 이때 모터의 회전 속도는 rpm 3400이 바람직하다. 절삭된 의안의 표면을 부드럽게 하기 위해 연마제를 사용하여 2차 연마시킨다. 1차 연마는 규조토 연마제(Diatomite Product, 미국 소재 Cellite Corporation 제품)를 사용하고 이차 연마는 루지(Ruge)로 실시한다. 완성된 의안은 홍채 부분이 투명하면서 각막이 약간 볼록하게 형성되어 있다. 이때 홍채 부분에서 각막으로부터 홍채 동공까지의 투명한 부분의 두께는 약 2.5 mm 내지 5.5 mm이다.

다음 실시 예는 본 발명에 따라 입체 투명 홍채를 갖는 의안의 제조 방법 및 효과를 좀 더 구체적으로 설명하려는 것이다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

제조 실시예

본 발명에 따른 의안을 제조하는데 사용한 재료는 다음과 같다:

1. 파라핀 왁스 (두께 1.40mm, 가로 5cm, 세로 3cm의 적색):

일본 소재 Klm's Dental, Ltd. 제품

2. 치과용 석고(Dental Plaster)

3. 분리제로서 아크로 셉(Acro Sep): 일본 소재 G.C. Dental Corp. 제품

4. 의안 수지 및 투명 수지로서 PMMA 분말(Asthetic Heat Cure Denture Resin)와 PMMA 액체(Asthetic Resin Liquid): 독일 소재 Candulor 제품

5. 불투명 공막을 위한 표백제로서 메틸 메탈크릴레이트 파우더(methyl methacrylate powder compound shade #77):

미국 소재 Co-Oral-Ite Dental MFG, Co. 제품

6. 오일 페인트로서 Acryl Iris Shade Material: Holbein 제품

7. 인공 혈관으로서 레이욘사(rayon fibers)

9. 아크릴 접착제

10. 1차 연마제로서 Diatomite Product :

미국 소재 Cellite Corporation 제품

11. 2차 연마제로서 Ruge: Krupp 제품

상기 재료를 사용하여 본 발명에 따른 경량화 의안을 다음의 절차에 따라 제조하였다.

파라핀 왁스를 직접 불로 가열하면서 손가락 끝으로 주물러 궁심까지 연화하면서 모서리 부분은 완만한 산각이 되도록 의안 초본을 제조하였다.

1 리터 고무 용기에 석고와 물을 40 ml/100g의 혼수비로 넣고 금속 스파툴라로 혼합하여 페이스트를 만들었다. 가로 x 세로 x 높이가 9 cm x 5 cm x 1.5 cm인 타원형의 1단 플라스크에 석고 페이스트를 넣었다. 석고 페이스트에 의안 초본을 후면이 위로 향하도록 하여 내재시켰다. 10분 후에 석고와 의안 초본 위로 아크로 셉을 발랐다.

그런 후 10분이 지나서 2단 플라스크를 1단 플라스크에 올리고 석고 페이스트를 약간 넘칠 정도로 넣은 후 3단 플라스크를 덮은 다음 체결시킨 후 10분지나 석고틀을 제작하였다.

PMMA 분말과 액체를 메틸 메타크릴레이트 파우더(표백제)와 2.5:1:0.3의 중량비로 혼합하여 겔 수지를 만들었다. 이 겔을 앞서 제작된 석고틀에 넣은 후 체결시킨 삼단 플라스크를 경화 장치(Curing Unit, Seijung Ltd, Korea)에 넣고 100℃의 물에서 100분간 끓여 중합시켰다.

형성된 의안을 핸드 피스 모터(Red Wing, Handler MFG, Co Inc., USA)로 1,700 rpm으로 시계 반대 방향으로 회전시키면서 모터에 장착된 코메트 특수 절삭기(komet special burs)로 한 꺼풀 벗겨냈다. 홍채 부분은 안쪽 약 30° 각도로 오목하게 절삭하였다.

의안의 정면에 아크릴 칼라 물감으로 홍채와 혈관을 채색하고 또한 레이욘사를 칼로 긁어서 형성된 실푸라기로 혈관을 형성하였다.

투명 수지를 불투명 의안 전체에 도포한 후 앞서 사용한 석고틀을 뒤집어서 의안을 넣는다. 체결된 삼단 플라스크를 상기 경화 장치에 넣고 100℃의 물에서 90분간 중합시켰다.

플라스크에서 분리한 의안을 모터의 회전 속도를 3400 rpm으로 하여 코메트 특수 절삭기로 투명 수지를 한 꺼풀 벗겨냈다. 절삭된 의안의 표면을 규조토 연마제(Diatomite Product, 미국 소재 Cellite Corporation 제품)를 사용하여 일차 연마하고 이어서 루지(Ruge)로 이차 연마를 실시하여 의안을 완성하였다.

비교 실시예

상기 제조 실시예에 기술된 바와 동일한 절차 및 재료를 사용하여 의안을 제조하였다. 단, 홍채 부분은 안쪽 약 30° 각도로 오목하게 절삭하는 대신에 편평하게 절삭하였다.

제조 실시예에서 제조된 의안과 비교 실시예에서 제조된 의안의 홍채 부분 형상 비교

제조 실시예에서 제조된 의안은 홍채 부분에서 투명성을 나타내는 두께(즉, 각막 표면에서부터 홍채 동공까지)가 약 2.5 mm 내지 약 5.5 mm이며 이러한 두꺼운 투명성 부분으로 인해, 비교 실시예에서 제조된 의안이 홍채 부분에서 통상 약 1mm정도의 투명성 두께를 보이기 때문에, 통상의 방법으로 제조되는 의안보다 우수한 입체감과 투명성을 나타낸다.

제조 실시예에서 제조된 의안과 비교 실시예에서 제조된 의안은 홍채 부분을 입체감, 투명감 및 생동감에 대해 안과 의사 3명에게 육안으로 확인하도록 하여 설문을 받았다. 그 결과 제조 실시예에 의해 제조된 의안이 비교 실시예에서 제조된 의안에 비해 입체, 투명감 및 생동감 모두에서 우수하다고 답하였다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예 및 실험예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 의안은 각막안쪽의 홍채 부분이 음각으로 처리되어 투명한 입체 형상을 나타냄으로써 정상적인 안구처럼 고도의 생동감을 보인다.

도 1은 본 발명에 따른 입체투명 홍채를 갖는 의안이 환자의 눈에 삽입되기 이전의 가상측면도이다.

도 2는 의안 시제품의 사진이다 (A: 난형; B: 표준형; C: 삼모서리형).

도 3은 일반 의안의 제조 과정을 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 입체투명 홍채를 갖는 의안의 제조 과정을 도시한 것이다.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

1 : 의안 초본 2 : 석고

3 : 분리제 4, 24, 34 : 후면(공간)부

5, 25, 35 : 정면부 11 : 1단 플라스크

12 : 2단 플라스크 13 : 3단 플라스크

14 : 볼트 15 : 너트

16 : 석고틀 17 : 겔 상태의 수지

20, 30, 41 : 의안 21, 31, 48 : 홍채

22, 32, 46 : 공막 23, 33 : 투명 수지 막

36, 47 : 각막 40 : 눈

42 : 결막낭 43 : 인공안구 대체물

44 : 눈썹 45 : 혈관

Claims

완만한 산각을 이루는 수지의 정면에 인공적으로 형성된 공막, 혈관, 홍채, 및 동공과; 상기 공막, 혈관, 홍채 및 동공을 모두 피복한 투명 수지막; 및 상기 투명 수지막을 사이에 두고 상기 수지 정면의 앞부분에 형성된 각막을 포함하는 의안에 있어서,

상기 홍채는 음각이 형성되도록 수지의 안쪽으로 오목하게 절삭하고 채색하여 입체 투명함을 특징으로 하는 의안.
파라핀 왁스로 의안 초본을 제조하고, 의안 초본에 대한 석고틀을 제작하며, 석고틀로부터 의안 초본에 상응하는 수지로 된 의안을 형성하고, 수지로 된 의안의 표면을 절삭하면서 의안 정면의 홍채 부분은 오목하게 절삭하며, 절삭된 의안의 정면을 페인팅하고, 페인팅된 의안을 투명 수지로 도포하며, 도포된 투명 수지를 사이에 두고 페인팅된 부분의 위에 각막을 형성함을 특징으로 하여, 입체 투명 홍채를 갖는 의안을 제조하는 방법.