KR100753543B1

KR100753543B1 - 인공각막 조립체

Info

Publication number: KR100753543B1
Application number: KR1020060100776A
Authority: KR
Inventors: 이무석; 이진학; 위원량; 김미금
Original assignee: 이무석
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2007-08-30

Abstract

본 발명은 혼탁이 온 각막을 대체하고, 특히 동종 각막이식술과 윤부줄기세포이식술로도 치료가 어려운 경우에 시술하게 되는 인공각막의 각부에 대한 접착성을 향상시키고 생체접합부와의 산소 및 영향공급을 원활하게 하여 합병증의 발생을 미연에 방지할 수 있게 한 인공각막 조립체에 관한 것으로,

즉, 안구 내에 삽입되는 실린더부의 상단부에 단턱을 형성하여 축소된 직경으로 된 광학부를 구비되게 하되 이에 상부로부터 전면플랜지와 스커트를 순차적으로 결합하고 실린더의 하부 양측에 안구 내에서 실린더를 지지하는 반타원형으로 된 지지부를 형성한 것에 있어서, 상기 실린더의 단턱에 안착되는 전면플랜지와 스커트에 동일 위치에서 일치되는 다수의 통공을 형성하여 각각 고정핀으로 관통되게 하여 단턱에 형성된 고정홈에 끼워지게 하고, 상기 스커트의 판체부위에 내외 측면을 상호 유통될 수 있는 개방부를 형성하게 된 것이다.

안구, 인공각막, 이식, 스커트,

Description

인공각막 조립체{The human skill cornea assembling}

도 1은 종래의 인공각막의 일예를 나타낸 분리사시도,

도 2 및 도 3는 본 발명의 인공각막 조립체를 나타낸 분리사시도와 그 결합상태 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 예를 나타낸 분리사시도,

도 5는 본 발명의 인공각막 조립체를 안구에 적용한 상태의 개요도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 실린더부 11 : 광학부

12 : 단턱 12' : 고정홈

13 : 지지부 20 : 전면플랜지

30 : 스커트 20' ,30' : 통공

31 : 개방부 40 : 고정핀

본 발명은 인공각막 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시력개선이 불가능한 외상이나 수포성 각막증 또는 각막이식이 실패한 경우에 시술하게 된 인공 각막의 각부에 대한 접착성을 향상시키고 생체접합부와의 산소 및 영향공급을 원활하게 하여 합병증의 발생을 미연에 방지할 수 있게 한 인공각막 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 각막(Cornea)은 눈의 가장 바깥쪽에 있는 투명한 무혈관 조직으로 흔히 검은 동자라고 하며, 각막의 기능은 눈을 유지하고 있는 외막 중 정중앙 부위에서 안구전면의 약 6분의 1을 차지하고 있어 홍채(iris)와 수정체(lens) 등의 안구를 보호하는 방어막의 역할과 광선을 굴절시켜 망막으로 도달시키는 굴절과 전달의 역할을 하는 것으로, 각막에 심한 손상이 발생될 경우 시력을 상실할 수 있는 매우 중요한 기관이다.

각막혼탁에 의한 시력상실에 대한 치료법으로 동종각막이식이 전통적으로 시행되고 있다. 그러나 심한 건성안, 각막화상, 안천포창, 스티븐 존슨(Stevens-Johnson)증후군 및 여러 번 실패한 각막이식 등의 경우와 같이 동종 각막이식술과 윤부간세포이식술로도 치료가 어려운 경우가 있어 이러한 경우의 치료로 인공각막 개발의 필요성이 제기되고 있다. 1950년대 이후 현재까지 인공각막의 소재와 디자인에 대한 많은 연구, 개발 노력이 있어 왔는데, 1960년대에 미국 의사인 Cardona가 볼트와 너트형의 인공각막을 개발한 이래 지금까지 많은 연구자들이 인공각막을 변형 발전시켜왔다. 1970년대 독일 의사인 Strampelli등이 생체 적합성(biocompatibility)을 고려하여 치아와 하악골(mandible)을 치아의 뼈와 인대를 이용한 인공각막에서 인공각막을 지지하는 판모양의 구조물(retention plate)로 이용한 치아의 뼈와 인대를 이용한 인공각막(osteo-odonto keratoprosthesis)을 개발 하여 현재까지 사용되고 있으며, 미국 의사인 Dohlman 등이 PMMA를 이용한 Collar-Button 형태의 인공각막을 개발하였고, 1980년대에는 독일 의사인 Polack등이 세라믹을 이용한 인공각막을 개발한 바 있다. 1987년 프랑스 의사인 Legeais등은 인공각막과 수여 각막사이의 접합을 향상시키기 위해 섬유혈관성 조직이 자라 들어갈 수 있어 미세혈관수술 등에 이용되고 있는 ePTFE (expanded polytetrafluoroethylene)를 인공각막을 지지하기 위하여 각막의 층을 내고 그 사이에 삽입하는 판 모양의 구조물(ting plate)로 이용한 모델을 개발하였고 최근에는 실리콘, poly-HEMA를 이용한 광학부/지지부 일체형의 인공각막이 소개되고 있으며, 현재까지 인공각막과 생체와의 접합을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 대부분의 모델이 안정성과 생체적합성에 많은 제한점이 있어 실제 환자들에 시술되었을 때 인공각막과 수여각막사이 접합부의 누수, 이식편 후면막 형성, 염증, 감염 그리고 안내 압력을 견디지 못하고 인공각막이 탈출되는 등의 합병증이 보고 되고 있다. 또한 국내에서는 각막이 필요한 사람 수에 비해서 제공되는 각막이 턱없이 부족하기 때문에 실험실에서 각막을 생산할 수 있게 되면 이로부터 얻을 수 있는 이득은 막대하다고 볼 수 있다.

한편, 세포생물학자인 그리피스는 일부 사람들의 경우 레이저를 이용한 안과 수술이 실패하는 이유를 찾아내기 위한 연구과정에서 건강한 사람의 각막 조직이 필요했으나, 충분한 각막을 확보하기가 어려워 아예 이를 만들어 사용하기 위해 실험실에서 각막을 생산하는 연구를 시작하게 되었다.

그리피스 연구팀은 각막 세포조직을 생장시키기 위해 먼저 수집된 건강한 각막을 유형별로 선별했다. 그런 다음 바이러스를 이용해 각막 세포에 유전자를 삽입시켜 각막 세포가 무한대로 생장할 수 있도록 처리했다. 이렇게 생산된 각막 세포는 미국 테네시대학(Univ. of Tennessee)의 생리학자인 미첼 워스키(Mitchell Watsky)에게 보내져 정상적인 각막 세포와 동일한 기능을 나타내는지 여부를 검증 받도록 했다고 한다.

일단 이 단계까지 연구를 진행한 후 연구진은 각막이 대부분 교원질(collagen)이라는 사실을 염두에 두고 생산한 각막 세포조직을 교원질 층에 덧씌우는 작업을 계속했다. 이렇게 처리한 각막은 세포배양 과정을 거치도록 했다. 이와 같은 과정을 통해 최종적으로 얻어진 각막은 눈물 젖은 눈에서 관찰할 수 있는 각막과 똑같았으며 정상적인 각막과 동일한 모양과 크기로 생장시키는데도 2주면 충분했다는 설명이다.

또한 연구진은 최종적으로 생산한 각막이 정상적인 기능을 나타내는지 여부를 확인하기 위한 시험관 시험을 병행했다. 그 결과 만족한 결론을 얻을 수 있었던 것으로 전해졌다.

그러나 상기 각막 세포생장 기술을 통해 생산되는 각막을 사람에게 곧바로 이식할 수 있을 것으로 기대되지는 않고 있으며, 다만 의학적인 연구목적에 필요한 실험 재료로 사용되고 있는 실정이다.

종래의 인공각막의 다른 예로서 도 1에서와 같이 인공각막본체를 안구 내에 삽입되는 실린더부(1)와 이의 단부에 축소된 직경의 단턱을 가진 광학부(2)로 구성하고, 인공각막본체의 상부에는 전면플랜지(3)와 스커트(4)를 결합하되 실린더(1) 의 하부 양측에 인공각막을 지지되게 반타원형으로 된 지지부(5)가 각각 형성된 기술이 특허 제305222호에 개시된 바 있다.

그러나, 상기 인공각막은 실린더에 결합되는 스커트를 초음파접합 하였으므로 접착성이 불량하였고, 스커트의 전면이 밀폐되어 있으므로 스커트가 설치된 부위의 내외측면을 차단하게 되면서 산소와 영양공급에 차질이 발생되어 시술 후 회복이 더디거나 실패하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 인공각막의 구조적인 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 안구에 밀착되는 스커트를 견고하게 접합함과 아울러 스커트에 개방부를 형성하여 산소와 영향공급 통로의 역할을 할 수 있는 인공각막 조립체를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안구 내에 삽입되는 실린더부의 상단부에 단턱을 형성하여 축소된 직경으로 된 광학부를 구비되게 하되 이에 상부로부터 전면플랜지와 스커트를 순차적으로 결합하고 실린더의 하부 양측에 안구 내에서 실린더를 지지하는 반타원형으로 된 지지부를 형성한 것에 있어서, 상기 실린더의 단턱에 안착되는 전면플랜지와 스커트에 동일 위치에서 일치되는 다수의 통공을 형성하여 각각 고정핀으로 관통되게 하여 단턱에 형성된 고정홈에 끼워지게 하고, 상기 스커트의 판체부위에 내외 측면을 상호 유통될 수 있는 개방부를 형성하게 됨으로써, 스커트의 고정을 견고하게 함과 아울러 기능을 향상시키게 됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 인공각막 조립체를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3는 본 발명의 인공각막 조립체를 나타낸 분리사시도와 그 결합상태 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 예를 나타낸 분리사시도이며, 도 5는 본 발명의 인공각막 조립체를 안구에 적용한 상태의 개요도이다.

본 발명은 안구 내에 삽입되는 실린더부(10)의 상단부에 단턱(12)을 형성하여 축소된 직경으로 된 광학부(11)를 구비되게 하고, 이에 상부로부터 전면플랜지(20)와 스커트(30)를 순차적으로 결합하되 실린더(10)의 하부 양측에 안구 내에서 실린더를 지지하는 반타원형으로 된 지지부(13)를 형성한 인공각막에 있어서 그 구조와 기능을 개선하기 위한 것이다.

상기 실린더(10)의 단턱(12)에 안착되는 전면플랜지(20)와 스커트(30)에는 서로 동일 위치에서 일치되는 다수의 통공(20')(30')이 형성되고, 각각의 통공(20')(30')에는 고정핀(40)을 관통되게 하여 단턱(12)에 형성된 고정홈(12')에 끼워지도록 고정하였다.

이때, 고정핀(40)을 고정홈(12')에 고정한 상태에서 그 고정부위를 고주파접착을 하여 각 부재를 일체로 접합되게 함으로써 더욱 견고하게 결합 된다.

단턱(12)과 이에 안착되는 스커트(30) 및 스커트의 상면에 결합되는 전면플랜지는 광학부(11)와 함께 각막의 곡면에 일치되도록 만곡되게 형성되어 있다.

스커트(30)의 판체부위에는 그 내외 측면을 상호 유통될 수 있는 개방부(31) 를 형성하게 되며, 이 개방부(31)를 통해 안구의 내외측면에 산소와 영양을 공급하는 통로의 역할을 하므로, 시술 후 회복을 원활하게 하는 작용을 한다.

한편, 도 4에서와 같이 상기 실린더(10)의 단턱(12)에 스커트(30)를 안착할 때 광학부(11)의 외주면에 나선(S)을 형성하여 스커트(30)의 중공부 내주면에 형성된 나선(S')에 나사식으로 결합되게 하는 것도 가능하다.

이와 같은 본 발명의 인공각막 조립체는 동종의 각막이식이 극히 제한적인 경우에 대비하여 시술하게 됨으로써 시력을 회복하는데 많은 기여를 하게 되며, 안구에 시술시에 인공각막의 결합력을 향상시킴과 아울러 성능을 개선하여 시술의 성공율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

안구 내에 삽입되는 실린더부(10)의 상단부에 단턱(12)을 형성하여 축소된 직경으로 된 광학부(11)를 구비되게 하고, 이에 상부로부터 전면플랜지(20)와 스커트(30)를 순차적으로 결합하되 실린더(10)의 하부 양측에 안구 내에서 실린더를 지지하는 반타원형으로 된 지지부(13)를 형성한 인공각막에 있어서,

상기 실린더(10)의 단턱(12)에 안착되는 전면플랜지(20)와 스커트(30)에 동일 위치에서 일치되는 다수의 통공(20')(30')을 형성하여 각각 고정핀(40)으로 관통되게 하여 단턱(12)에 형성된 고정홈(12')에 끼워지게 하고, 상기 스커트(30)의 판체부위에 내외 측면을 상호 유통될 수 있는 개방부(31)를 형성하여 됨을 특징으로 하는 인공각막 조립체.
제 1항에 있어서, 상기 실린더(10)의 단턱(12)에 스커트(30)를 안착할 때 광학부(11)의 외주면에 나선(S)을 형성하여 스커트(30)의 중공부 내주면에 형성된 나선(S')에 나사식으로 결합되게 한 것을 특징으로 하는 인공각막 조립체.