KR101045933B1

KR101045933B1 - 교정 장치

Info

Publication number: KR101045933B1
Application number: KR1020090033303A
Authority: KR
Inventors: 김가브리엘민
Original assignee: 김가브리엘민
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2011-07-01
Also published as: US20090275984A1; KR20090115662A

Abstract

본 발명은 교정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 교정 장치는 인체의 뼈에 고정되며, 상기 인체의 성장에 따라 그 길이가 연장 가능한 본체부, 상기 인체 외부에서 상기 본체부가 연장될 길이에 대한 무선 제어 신호를 전송하는 외부 제어부, 그리고 상기 인체 내부에 장착되며, 상기 무선 제어 신호에 따라 상기 본체부의 길이를 연장시키는 내부 제어부를 포함한다.

척추측만증, EOS, scolosis, 교정, 뼈

Description

교정 장치{REFORMING DEVICE}

본 발명은 교정 장치에 관한 것이다.

척추 측만증(scoliosis)이란 척추가 2차원적으로 또는 3차원적으로 휘는 증세를 갖는 병이다. 조기 발병 척추 측만증(early onset scoliosis, EOS)을 가진 소아 환자를 치료하는 방법으로는 길이를 조절 가능한 교정 기기를 척추의 양 끝에 고정시켜 척추의 휨을 교정하는 방법이 있다.

또한 양 팔 또는 양 다리의 비대칭, 긴 뼈(long bone) 기형, 뼈 골절 및 미용을 목적으로 한 뼈 신장 등의 경우 뼈에 교정 기기를 고정시켜 그 길이를 연장시키거나 기형을 교정하거나 및 골절을 치료할 수 있다.

이러한 교정 기기는 환자가 성장함에 따라 그 길이를 연장시킬 필요가 있으며, 연장이 필요할 때마다 환자의 신체를 절개하는 수술이 필요하다. 이러한 수술은 일반적으로 1년에 1 내지 2 회씩 이루어지며, 한번 수술할 때마다 5 내지 6 인치 크기로 절개된다. 이러한 침습적(invasive)인 절개는 감염 위험이 크며, 수술 및 회복에 소요되는 비용과 시간이 많다. 더구나 이러한 환자들은 합병증에 걸릴 확률이 일반인 보다 높아서 수술에 따른 위험은 더욱 크다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수술을 최소화하면서 더욱 정확하게 뼈를 교정하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 인체의 뼈에 고정되며, 상기 인체의 성장에 따라 그 길이가 연장 가능한 본체부, 상기 인체 외부에서 상기 본체부가 연장될 길이에 대한 무선 제어 신호를 전송하는 외부 제어부, 그리고 상기 인체 내부에 장착되며, 상기 무선 제어 신호에 따라 상기 본체부의 길이를 연장시키는 내부 제어부를 포함할 수 있다.

상기 본체부는, 봉, 상기 봉을 일부 수용하고, 상기 봉과 나사 결합되어 있는 회전 부재, 그리고 상기 회전 부재를 회전시켜 상기 봉을 상기 회전 부재의 외부로 전진시키는 모터를 포함할 수 있다.

상기 봉 및 상기 회전 부재 각각에는 서로 맞물리는 나사선이 형성되어 있을 수 있다.

상기 봉의 나사선과 상기 회전 부재의 나사선은 서로 자동 고정(self-locking)되어, 상기 모터가 동작하지 않을 때에는 움직이지 않을 수 있다.

상기 본체부는, 상기 회전 부재 및 상기 모터와 연결되어 있으며, 상기 모터로부터의 회전력을 상기 회전 부재에 전달하는 내부 케이스를 더 포함할 수 있다.

상기 본체부는, 상기 모터를 수용하는 제1 케이스, 그리고 상기 내부 케이 스, 상기 회전 부재 및 상기 봉의 일부를 수용하는 제2 케이스를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 케이스에 장착되어 있는 지지 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 케이스는 길이 방향에 수직하도록 내부에 형성되어 있는 벽을 포함하고, 상기 내부 케이스에 장착되어 있는 스러스트 베어링을 더 포함하며, 상기 스러스트 베어링은 상기 벽에 접촉할 수 있다.

상기 봉에는 복수의 오목부가 형성되어 있으며, 상기 제2 케이스와 상기 봉 사이를 막으며, 상기 오목부에 대응되는 복수의 볼록부를 포함하는 마개를 더 포함할 수 있다.

상기 외부 제어부는, 상기 본체부의 연장 길이가 입력되는 키 패드, 상기 키 패드에 입력된 상기 연장 길이를 표시하는 표시부, 상기 연장 길이를 상기 무선 제어 신호로 변환하는 제1 마이크로콘트롤러, 그리고 상기 제1 마이크로콘트롤러로부터의 상기 무선 제어 신호를 상기 내부 제어부로 전송하는 제1 송신부를 포함할 수 있다.

상기 내부 제어부는, 상기 무선 제어 신호를 수신하는 제1 수신부, 그리고 상기 제1 수신부로부터의 수신 신호를 처리하여 상기 본체부의 길이를 연장시키는 출력 제어 신호를 출력하는 제2 마이크로콘트롤러를 포함할 수 있다.

상기 내부 제어부는,상기 본체부가 실제 연장된 길이를 상기 외부 제어부에게 전송하는 제2 송신부를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 제어부는 전원을 켜거나 끄는 스위치를 더 포함하며, 상기 스위치 는 외부 자기장에 의하여 조절될 수 있다.

상기 외부 제어부는, 상기 본체부의 실제 연장된 길이를 수신하여 상기 제1 마이크로콘트롤러에 전달하는 제2 수신부를 더 포함하고, 상기 표시부는 상기 실제 연장 길이를 표시할 수 있다.

상기 내부 제어부는, 상기 출력 제어 신호에 따라 상기 본체부에 동력을 제공하는 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 구동부는 제1 코일을 포함하며, 상기 제1 코일에 자기장을 유도하는 제2 코일을 포함하는 구동 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 봉의 연장 길이를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 모터의 회전 수를 측정하는 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 교정 장치는 인체의 뼈에 고정되는 교정 장치로서, 봉, 상기 봉을 일부 수용하면서 상기 봉과 나사 결합되어 있는 회전 부재, 그리고 외부로부터의 무선 제어 신호에 따라 동작하여 상기 회전 부재를 회전시켜 상기 봉을 상기 회전 부재의 외부로 전진시키는 모터를 포함한다.

상기 회전 부재 및 상기 모터와 연결되어 있으며, 상기 모터로부터의 회전력을 상기 회전 부재에 전달하는 내부 케이스, 상기 모터를 수용하는 제1 케이스, 그리고 상기 내부 케이스, 상기 회전 부재 및 상기 봉의 일부를 수용하는 제2 케이스를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 케이스는 길이 방향에 수직하도록 내부에 형성되어 있는 벽을 포함하고, 상기 내부 케이스에 장착되어 있는 스러스트 베어링을 더 포함하며, 상기 스 러스트 베어링은 상기 벽에 접촉할 수 있다.

본 발명에 따르면 수술 횟수를 최소화하면서 환자에 성장에 따라 더욱 정밀하게 뼈를 교정할 수 있다. 또한 수동으로 교정 장치를 연장하는 경우보다 좀 더 작은 단위로 더 자주 교정 장치를 연장할 수 있어 뼈 성장에 따른 교정이 더욱 정밀하게 수행될 수 있다. 또한 실제 연장된 길이에 따라 길이를 재조정함으로써 더욱 정확하게 교정 장치의 길이를 연장할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치(10)는 본체부(100), 내부 제어부(internal controller)(200), 외부 제어부(external controller)(300) 및 구동 제어부(350)를 포함한다.

본체부(100)는 인체(20) 내부의 척추뼈(25), 다리뼈, 팔뼈 등에 고정되어 뼈를 교정하는 부분이다. 본체부(100)는 내부 제어부(200) 및 외부 제어부(300)로부터의 제어 신호에 따라 길이가 연장된다. 즉 본체부(100)는 인체(20)의 성장에 맞도록 변형된다.

내부 제어부(200)는 본체부(100)에 직접 연결되어 본체부(100)에 동력을 제공하여 그의 길이를 연장시킨다. 내부 제어부(200)는 인체(20) 내부에 장착되는 바, 예를 들어 광배근(latissimus dorsi)의 근막하(subfascilly)에 장착될 수 있다.

외부 제어부(300)는 인체(20) 외부에서 사용자의 요구에 따라 무선 제어 신호를 내부 제어부(200)에 전송하여, 필요에 따라 본체부(100)의 길이를 연장시킨다.

이제 도 2, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부를 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 2의 본체부를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부를 도시하는 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 본체부를 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부를 도시하는 단면도이다.

먼저 도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부(100)는 하부 케이스(101), 상부 케이스(102), 모터(104), 내부 케이스(105), 회전 부재(106), 지지 부재(107), 고정 부재(103, 109), 마개(108), 상부 봉(120), 하부 봉(130), 연결 부재(121, 131) 및 센서(111, 112)를 포함한다.

하부 케이스(101)는 모터(104)를 수용하며, 고정 부재(103)로써 상부 케이스(102)와 고정 결합되어 있다. 하부 케이스(101)와 상부 케이스(102)의 연결은 고정 부재(103)에 한정되지 않으며, 하부 케이스(101) 및 상부 케이스(102)는 서로 나사 결합되어 있을 수도 있다.

상부 케이스(102)는 내부 케이스(105), 회전 부재(106) 및 상부 봉(120)의 일부를 수용하며, 내부에 상부 케이스(102)의 길이 방향에 수직한 벽(113)이 형성되어 있다.

모터(104)는 내부 케이스(105)와 연결되어 있으며, 회전하면서 내부 케이스(105)를 회전 시킨다.

내부 케이스(105)는 회전 부재(106)와 고정 부재(109)로써 고정 결합되어 있으며, 그 일부는 상부 케이스(102)의 벽(113)을 관통하여 모터(104)와 연결되어 있 다.

회전 부재(106)는 상부 봉(120)의 일부를 수용하며, 내부 벽면에 나사선(110)이 형성되어 있다.

지지 부재(107)는 내부 케이스(105)를 지지하며, 하중이 축 방향으로 작용하는 스러스트 베어링(thrust bearing)일 수 있다. 지지 부재(107)는 상부 케이스(102)의 벽(113)에 접촉하고 있어, 인체(20)의 등뼈(thoracic spine)으로부터 본체부(100)에 전달되는 압력이 모터(104)에 전달되지 않고 본체부(100)의 아래쪽에 있는 요추(lumber spine)에 전달된다.

마개(108)는 상부 케이스(102)의 상부 구멍과 상부 봉(120) 사이 공간을 막는다.

상부 봉(120)은 표면에 나사선(122)이 형성되어 있으며 이 나사선(122)은 회전 부재(106)의 내부 벽면에 형성되어 있는 나사선(110)과 맞물려 접촉한다. 이로써 상부 봉(120)과 회전 부재(106)가 나사 결합되어 있다. 모터(104)가 작동하면 내부 케이스(105) 및 회전 부재(106)가 회전하면서, 회전 부재(106)에 나사 결합되어 있는 상부 봉(120)은 상부 케이스(102) 외부로 노출되는 그 길이가 연장된다. 나사선(110, 122)은 서로 자동 고정(self locking)되어 모터(104)가 작동하지 않을 때에 상부 봉(120)은 원하지 않는 방향으로 회전하지 않는다.

하부 봉(130)은 하부 케이스(101)과 연결되어 있다.

연결 부재(121, 131)는 각각 상부 봉(120) 및 하부 봉(130)을 척추(25)의 양쪽 끝에 연결하여 고정시킨다. 본체부(100)를 척추(25)가 아닌 다른 뼈에 사용하 는 경우에는 연결 부재(121)를 생략할 수 있다.

한편, 상부 봉(120)에는 길이 방향으로 복수의 오목부(122)가 형성되어 있으며, 마개(108)에는 오목부(122)에 상응하는 복수의 볼록부(116)가 형성되어 있다. 상부 봉(120)의 오목부(122)는 마개(108)의 볼록부(116)와 결합하여, 상부 봉(120)이 마개(108)를 통하여 상부 케이스(102)에 고정되게 한다. 따라서 연결 부재(121)가 없는 경우 상부 봉(120)이 회전하는 것을 방지한다.

센서(111)는 모터(104)에 장착되어 있으며 모터(104)의 회전 수를 측정하여 이를 내부 제어부(200)로 전송한다.

센서(112)는 내부 케이스(105) 내부에 장착되어 있으며, 기준점으로부터 상부 봉(120) 사이의 거리(D)를 측정하여 내부 제어부(200)로 전송한다.

한편, 내부 케이스(105) 내부 벽면에 나사선이 형성되어 있을 수 있으며, 이러한 경우에는 회전 부재(106)가 생략되며, 상부 봉(120)은 내부 케이스(105)와 나사 결합될 수 있다.

한편 본 발명의 한 실시예에서 모터(104)의 회전력이 상부 봉(120)에 전달되어 상부 봉(120)이 상부 케이스(102)의 외부로 전진하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 모터(104) 대신에 선형 액츄에이터(linear actuator)를 구비하여 상부 봉(120)을 상부 케이스(102)의 외부로 전진하게 할 수도 있다.

이제 도 7을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 내부 제어부에 대하여 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 내부 제어부 및 구동 제어 부를 도시하는 블록도이다.

도 7을 참고하면 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 내부 제어부(200)는 수신부(210), 마이크로콘트롤러(microcontroller)(220), 증폭부(230), 송신부(240), 구동부(250) 및 스위치부(260)를 포함한다.

수신부(210)는 외부 제어부(300)로부터 무선 제어 신호를 전송받아 이를 직렬(serial) 변환하여 마이크로콘트롤러(220)에 전송한다. 여기서 무선 제어 신호란 본체부(100)의 상부 봉(120)의 연장 길이에 대한 정보이다.

마이크로콘트롤러(220)는 수신부(210)로부터 직렬 변환된 제어 신호를 분석하여 상부 봉(120)의 연장 길이를 계산하여 이 결과를 출력 제어 신호로써 증폭부(230)에 전송한다. 또한 마이크로콘트롤러(220)는 센서(111)로부터 모터(104)의 회전 수에 대한 정보를 유선 또는 무선으로 전달받아 이로부터 상부 봉(120)이 얼마나 연장되었는지 판단하여 이를 송신부(240)에 전송한다. 또한 마이크로콘트롤러(220)는 센서(112)로부터 상부 봉(120)과 기준점 사이의 거리(D)에 대한 정보를 모터 작동 전 및 모터 작동 후에 유선 또는 무선으로 전달받아 이를 기초로 상부 봉(120)의 연장길이를 판단하여 이를 송신부(240)에 전송한다.

증폭부(230)는 마이크로콘트롤러(220)로부터의 출력 제어 신호를 증폭하여 구동부(240)에 전달하며, 트랜지스터로 이루어질 수 있다.

송신부(240)는 마이크로콘트롤러(220)로부터 상부 봉(120)의 연장 길이에 대한 정보를 전송받아 이를 외부 제어부(300)에 전송한다.

구동부(250)는 증폭부(230)로부터의 증폭된 출력 제어 신호에 따라 본체 부(100)의 모터(104)를 동작하게 한다. 구동부(250)는 경피성 에너지 전송 시스템(transcutaneous energy transfer system, TETS)에 따른 전송부(transfer unit)일 수 있으며, 이 경우 코일(coil) 및 리튬 이온 전지(lithium ion battery)와 같은 이차 전지를 포함할 수 있다. 또한 구동부(250)는 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery)와 같은 일차 전지 일 수도 있다.

스위치부(260)는 인체(20) 외부의 제어에 의하여 내부 제어부(200)의 전원을 켜거나 끈다. 스위치부(260)는 인체(20) 외부에서 형성되는 자기장에 의하여 작동할 수 있다. 내부 제어부(200)는 항상 전원이 켜져 있는 것이 아니라 필요한 경우, 즉 본체부(100)의 길이를 연장시킬 경우에만 그 전원이 켜지므로 내부 제어부(200)의 동력이 절약될 수 있다.

이제 도 8을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 외부 제어부(300)에 대하여 상세하게 설명한다.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 외부 제어부를 도시하는 블록도이다.

도 8을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 외부 제어부(300)는 인터페이스부(interface)(310), 마이크로콘트롤러(320), 송신부(330) 및 수신부(340)을 포함한다.

인터페이스부(310)는 사용자로부터 요청 정보, 즉 상부 봉(120)의 연장 길이를 입력 받는 키 패드(key pad) 및 사용자에게 키 패드를 통하여 입력된 연장 길이와 연장 결과 등을 시각적으로 표시하는 표시부(display)를 포함한다.

마이크로콘트롤러(320)는 키 패드를 통하여 입력 받은 연장 길이를 제어 신호로 변환하여 송신부(330)에 전송한다. 마이크로콘트롤러(320)는 연장 길이를 0.1mm 간격으로 0.1 mm에서 2mm까지 입력할 수 있도록 프로그램되어 있을 수 있다. 또한 마이크로콘트롤러(320)는 내부 제어부(200)로부터의 상부 봉(120)의 연장 결과를 해석하여 표시부를 통하여 표시한다. 이로써, 사용자는 연장 과정 동안 실시간으로 실제 연장된 길이를 확인할 수 있다.

송신부(330)는 마이크로콘트롤러(320)로부터 제어 신호를 전송받아 이를 내부 제어부(200)로 송신한다.

수신부(340)는 내부 제어부(200)로부터 상부 봉(120)의 연장 결과를 전송받아 마이크로콘트롤러(320)에 전송한다.

구동 제어부(350)는 내부 제어부(200)의 구동부(250)에 동력을 발생하게 하는 부분으로써, 경피성 에너지 전송 시스템(TETS)에 따른 전송부(transfer unit)일 수 있으며, 이 경우 코일을 포함할 수 있다. 구동 제어부(350)의 코일에 전류를 흘려 자기장을 발생시키면, 이 자기장은 내부 제어부(200)에 포함된 코일에 자기장을 유도하고 이로써 전류가 발생하여 모터(104)를 작동시키는 동력을 생성할 수 있다. 이러한 동력은 직접 모터(104)를 작동시키거나, 내부 제어부(200)에 포함된 이차 전지를 충전시킬 수 있다. 따라서, 신체(20)에 삽입되는 구동원의 수명이 다한 경우 이를 교체하기 위한 수술을 하지 않고 지속적으로 모터(104)를 구동할 수 있다.만일 내부 제어부(200)의 구동부(250)가 일차 전지를 포함한다면, 구동 제어부(350)는 생략될 수 있다.

본 실시예에서 구동 제어부(350)는 내부 제어부(200) 및 외부 제어부(300)와별도로 존재하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 구동 제어부(350)는 외부 제어부(300) 내부에 포함되어 존재할 수도 있다.

이제 도 9를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 구동 방법을 도시하는 흐름도이다.

도 9를 참고하면, 먼저 사용자는 환자의 성장에 따라 교정 장치의 상부 봉(120)의 연장 길이는 외부 제어부(300)의 키 패드를 통하여 입력한다(S701).

그러면 외부 제어부(300)의 마이크로콘트롤러(320)는 연장 길이에 대한 데이터를 전송받는다(S702). 이어서, 마이크로콘트롤러(320)는 전송받은 데이터에서 연장 길이에 대한 유효 범위를 검증하고, 데이터를 코딩한다(S703).

그런 후 코딩된 데이터는 송신부(330)를 통하여 무선 제어 신호로서 내부 제어부(200)로 전송된다(S704).

내부 제어부(200)의 수신부(210)는 코딩된 데이터를 수신한다(S705).

그런 후 마이크로콘트롤러(220)는 데이터를 검증한다(S706). 데이터 검증 절차는 내부 제어부(200)가 수신한 무선 제어 신호가 외부 환경에 존재하는 수많은 무선 신호 중에 교정 장치를 위한 신호인지 판단하는 과정이다. 마이크로콘트롤러(220)는 검증된 데이터를 디코딩하여(S707), 모터(104)의 회전수를 계산한다(S708). 이어서. 마이크로콘트롤러(220)는 모터(104)의 동작을 시작한 다(S709). 그러면 모터(104)의 센서(111)는 회전수를 세고(S710), 마이크로콘트롤러(220) 이러한 회전수 정보를 전달받아 앞서 계산된 회전수와 동일한 만큼 회전이 수행되면 모터(104)의 동작을 종료시킨다(S711). 그런 후 내부 제어부(200)의 송신부(240)는 모터(104)의 회전수로부터 산출된 본체부(100)의 상부 봉(120)이 실제로 연장된 길이에 대한 정보인 결과 데이터를 외부 제어부(300)의 수신부(340)에 전송한다(S712).

전송된 결과 데이터는 표시부를 통하여 표시되며(S713) 이로써 사용자가 결과를 인지할 수 있다.

그런 후, 사용자가 결과 데이터를 보고 연장 길이를 재조정할 필요성이 있는지 판단하고, 재조정 필요가 있는 경우 재조정한다(S714). 즉 앞서 설명한 유효 범위 검증 단계(S703)부터 결과 데이터 전송 단계(S712)를 반복한다.

한편, 모터의 동작이 시작(S709)된 후 모터의 동작이 종료(S711)되기 전에 사용자의 판단에 의하여 모터의 동작을 중지시킬 수 있다(S715).

본 발명에 따르면, 교정 장치의 본체부(100)를 인체(20)에 장착하는 때와 제거하는 때를 제외하고는 별도의 수술 없이 외부의 조작으로 뼈의 성장에 따른 교정 장치의 길이 연장이 가능하다. 또한 수동으로 교정 장치를 연장하는 경우보다 좀 더 작은 단위로 더 자주 교정 장치를 연장할 수 있어 뼈의 성장에 따른 교정이 더욱 정밀하게 수행될 수 있다. 또한 실제 연장된 길이에 따라 길이를 재조정함으로써 더욱 정확하게 교정 장치의 길이를 연장할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부를 도시하는 사시도이다.

도 3은 도 2의 본체부를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부를 도시하는 분해 사시도이다.

도 5는 도 4의 본체부를 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 본체부를 도시하는 단면도이다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 장치의 내부 제어부를 도시하는 블록도이다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 교정 방법을 도시하는 흐름도이다.

Claims

인체의 뼈에 고정되며, 상기 인체의 성장에 따라 그 길이가 연장 가능한 본체부,

상기 인체 외부에서 상기 본체부가 연장될 길이에 대한 무선 제어 신호를 전송하는 외부 제어부, 그리고

상기 인체 내부에 장착되며, 상기 무선 제어 신호에 따라 상기 본체부의 길이를 연장시키는 내부 제어부

를 포함하는 교정 장치.
제1항에서,

상기 본체부는,

봉,

상기 봉을 일부 수용하고, 상기 봉과 나사 결합되어 있는 회전 부재, 그리고

상기 회전 부재를 회전시켜 상기 봉을 상기 회전 부재의 외부로 전진시키는 모터

를 포함하는

교정 장치.
제2항에서,

상기 봉 및 상기 회전 부재 각각에는 서로 맞물리는 나사선이 형성되어 있는 교정 장치.
제3항에서,

상기 봉의 나사선과 상기 회전 부재의 나사선은 서로 자동 고정(self-locking)되어, 상기 모터가 동작하지 않을 때에는 움직이지 않는 교정 장치.
제2항에서,

상기 본체부는,

상기 회전 부재 및 상기 모터와 연결되어 있으며, 상기 모터로부터의 회전력을 상기 회전 부재에 전달하는 내부 케이스를 더 포함하는 교정 장치.
제5항에서,

상기 본체부는,

상기 모터를 수용하는 제1 케이스, 그리고

상기 내부 케이스, 상기 회전 부재 및 상기 봉의 일부를 수용하는 제2 케이스

를 더 포함하는

교정 장치.
제6항에서,

상기 내부 케이스에 장착되어 있는 지지 부재를 더 포함하는 교정 장치.
제7항에서,

상기 제2 케이스는 길이 방향에 수직하도록 내부에 형성되어 있는 벽을 포함하고,

상기 지지 부재는 스러스트 베어링(thrust bearing)을 포함하고,

상기 스러스트 베어링은 상기 벽에 접촉하는

교정 장치.
제6항에서,

상기 봉에는 복수의 오목부가 형성되어 있으며,

상기 제2 케이스와 상기 봉 사이를 막으며, 상기 오목부에 대응되는 복수의 볼록부를 포함하는 마개를 더 포함하는

교정 장치.
제1항에서,

상기 외부 제어부는,

상기 본체부의 연장 길이가 입력되는 키 패드,

상기 키 패드에 입력된 상기 연장 길이를 표시하는 표시부,

상기 연장 길이를 상기 무선 제어 신호로 변환하는 제1 마이크로콘트롤러, 그리고

상기 제1 마이크로콘트롤러로부터의 상기 무선 제어 신호를 상기 내부 제어부로 전송하는 제1 송신부

를 포함하는

교정 장치.
제10항에서,

상기 내부 제어부는,

상기 무선 제어 신호를 수신하는 제1 수신부, 그리고

상기 제1 수신부로부터의 수신 신호를 처리하여 상기 본체부의 길이를 연장시키는 출력 제어 신호를 출력하는 제2 마이크로콘트롤러

를 포함하는

교정 장치.
제11항에서,

상기 내부 제어부는,상기 본체부가 실제 연장된 길이를 상기 외부 제어부에게 전송하는 제2 송신부를 더 포함하는

교정 장치.
제12항에서,

상기 내부 제어부는 전원을 켜거나 끄는 스위치를 더 포함하며, 상기 스위치는 외부 자기장에 의하여 조절되는 교정 장치.
제12항에서,

상기 외부 제어부는,

상기 본체부의 실제 연장된 길이를 수신하여 상기 제1 마이크로콘트롤러에 전달하는 제2 수신부를 더 포함하고,

상기 표시부는 상기 실제 연장 길이를 표시하는

교정 장치.
제12항에서,

상기 내부 제어부는,

상기 출력 제어 신호에 따라 상기 본체부에 동력을 제공하는 구동부를 더 포함하는

교정 장치.
제15항에서,

상기 구동부는 제1 코일을 포함하며,

상기 제1 코일에 자기장을 유도하는 제2 코일을 포함하는 구동 제어부를 더 포함하는

교정 장치.
제2항에서,

상기 봉의 연장 길이를 측정하는 센서를 더 포함하는 교정 장치.
제2항에서,

상기 모터의 회전 수를 측정하는 센서를 더 포함하는 교정 장치.
인체의 뼈에 고정되는 교정 장치로서,

봉,

상기 봉을 일부 수용하면서 상기 봉과 나사 결합되어 있는 회전 부재, 그리고

외부로부터의 무선 제어 신호에 따라 동작하여 상기 회전 부재를 회전시켜 상기 봉을 상기 회전 부재의 외부로 전진시키는 모터

를 포함하는 교정 장치.
제19항에서,

상기 회전 부재 및 상기 모터와 연결되어 있으며, 상기 모터로부터의 회전력을 상기 회전 부재에 전달하는 내부 케이스,

상기 모터를 수용하는 제1 케이스, 그리고

상기 내부 케이스, 상기 회전 부재 및 상기 봉의 일부를 수용하며, 길이 방향에 수직하도록 내부에 형성되어 있는 벽을 포함하는 제2 케이스,

상기 내부 케이스에 장착되어 있는 스러스트 베어링

을 더 포함하고,

상기 스러스트 베어링은 상기 벽에 접촉하는

교정 장치.