KR101684901B1 - 골 삽입형 스캐폴드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골 삽입형 스캐폴드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 뇌수술을 중 두개골에 구멍을 뚫었을 경우, 상기 두개골의 구멍을 막아 두개골에 대한 뼈융합을 촉진시키기 위한 골 삽입형 스캐폴드에 관한 것이다.

Description

골 삽입형 스캐폴드{scaffold of bone insertion type}

본 발명은 골 삽입형 스캐폴드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 뇌수술 중 두개골에 구멍을 뚫었을 경우, 상기 두개골의 구멍을 막아 두개골에 대한 뼈융합을 촉진시키기 위한 골 삽입형 스캐폴드에 관한 것이다.

생체조직공학(tissue engineering)이란 생명과학, 의학, 공학의 기본 개념과 기술을 바탕으로 하여 생체조직의 대용품을 만들어 생체에 이식함으로써 생체 기능의 유지, 향상, 복원을 가능하게 하고자 하는 기술을 통틀어 일컫는 것이다. 1980년대 처음으로 인공피부가 제작되면서 새로운 학문 분야로 인정받기 시작하여 현재까지 다양하고 활발한 연구가 이루어져 오고 있다. 매우 복잡한 조직인 장기의 경우에는 아직까지는 연구 단계에서 크게 벗어나지 못했으나, 상대적으로 단순한 조직인 피부나 뼈 등의 경우에는 널리 사용되는 단계까지 발전되어 있다.

생체조직공학의 실제 구현은, 환자의 몸에서 필요한 조직을 채취하고, 그 조직편으로부터 세포를 분리한 다음 분리된 세포를 배양을 통하여 필용한 양만큼 증식시키고 다공성을 가지는 생분해성 고분자 지지체에 심어 일정기간 체외 배양함으로써 형성되는 세포 배양 지지체(scaffold, 스캐폴드)를 다시 인체 내에 인식하는 방식으로 이루어진다. 이식 후 세포들은 대분분의 조직이나 장기의 경우 신생 혈관이 형성될 때까지는 체액의 확산에 의해 산소와 영양분을 공급받다가 인체 내의 혈관이 들어와 혈액의 공급이 이루어지면 세포들이 증식 분화하여 새로운 조직 및 장기를 형성하고 생분해성 고분자 지지체는 그동안 분해되어 사라지게 된다.

이러한 생분해성 고분자 지지체는 신경외과 수술 중 두개골에 천공된 구멍을 막기 위해 사용하기도 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 두개골을 일부 제거하여 뇌에 대한 수술적 접근을 할 경우, 두개골에 천공된 구멍을 형성하여 수술한다. 뇌수술을 마친 후, 두개골의 구멍을 막기 위해서는 스캐폴드(Scaffold)를 구멍에 삽입하였다. 그러나, 종래에는 두개골의 구멍과 대응되는 형성의 스캐폴드를 이용하였기 때문에, 스캐폴드가 쉽게 빠지는 문제가 발생하였다.

이를 해결하기 위해, 일본공개특허 특개평5-237137호 ("두개골변 고정용 바 홀 버튼", 공개일 1993.09.17.,'선행기술 1')에서는 코르크마개와 같은 형상으로 두개골 구멍에 끼움 결합하였다. 하지만, 이 또한, 두개골 구멍에 견고하게 결합되지 못하는 문제점을 가지고 있다.

또한, 한국공개특허 제10-2008-0098611호 ("스트립 고정구", 공개일 2008.11.11.,'선행기술 2')는 스트립 고정구를 통해 절개된 두개골 플랩을 결합시키는 내용이 개시되어 있다. 하지만, 선행기술 2는 절개된 두개골 플랩을 견고하게 결합시키기는 하지만, 시간이 경과된 후 스트립 고정구를 제거하기 위해 다시 수술을 해야하는 번거로움이 발생한다.

따라서, 최근에는 뇌수술을 통해 형성된 두개골의 구멍과 견고하게 결합시키고, 시간이 지나 뼈가 채워질 때 생체 내에서 완전히 분해되어 사라질 수 있는 생분해성 스캐폴드가 요구되고 있는 실정이다.

일본공개특허 특개평5-237137호 ("두개골변 고정용 바 홀 버튼", 공개일 1993.09.17.) 한국공개특허 제10-2008-0098611호 ("스트립 고정구", 공개일 2008.11.11.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 두개골에 천공된 구멍에 삽입되어, 두개골과 견고하게 결합되는 골 삽입형 스캐폴드를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 두개골의 구멍에 쉽게 삽입될 수 있는 골 삽입형 스캐폴드를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 두개골의 구멍에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 골 삽입형 스캐폴드를 제공함에 있다.

본 발명은 뇌수술 중 두개골의 일부를 천공한 구멍에 삽입되는 스캐폴드에 관한 것으로, 외측에 천공된 다수의 결합공이 구비되며, 상기 두개골의 표면과 밀착되도록 상기 결합공을 통해 상기 두개골과 나사 결합되는 상부판; 및 상기 상부판의 하단에 상기 구멍과 대응되는 직경으로 돌출 형성되며, 상기 구멍에 삽입되는 하부판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나사는 생분해성 재질인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부판은 상단에 상기 상부판의 하단과 밀착 결합되는 결합면; 및 하단에 상기 구멍에 삽입되는 삽입면;으로 이루어지되, 상기 결합면의 직경이 상기 삽입면의 직경보다 더 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부판은 상단에 상기 상부판의 하단과 밀착 결합되는 결합면; 및 하단에 상기 구멍에 삽입되는 삽입면;으로 이루어지되, 상기 결합면의 직경이 상기 삽입면의 직경보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 골 삽입형 스캐폴드에 관한 것으로, 본 발명은 두개골에 천공된 구멍에 삽입되어, 나사결합을 통해 상기 두개골과 견고하게 결합되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 두개골의 구멍에 쉽게 삽입될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 두개골의 구멍에서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드가 두개골에 결합된 것을 나타내는 개념도
도2는 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드를 하부에서 바라본 평면도
도3a는 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드의 실시예1의 단면도
도3b는 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드의 실시예2의 단면도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드가 두개골에 결합된 것을 나타내는 개념도이며, 도2는 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드를 하부에서 바라본 평면도이다.

도1을 참조하여 설명하면, 본 발명은 뇌수술 중 두개골(10)에 구멍을 뚫었을 경우, 상기 구멍에 쉽게 삽입하여, 두개골과 견고하게 결합하는 골 삽입형 스캐폴드(100)에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드(100)는 하부가 두개골(10)의 구멍에 삽입되어 구멍을 막고, 상부가 두개골(10)과 나사 결합되어 견고하게 결합된다. 또한 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드는 두개골뿐만 아니라, 다른 뼈의 구멍에 삽입하여 사용할 수도 있다.

도2 및 도3을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드(100)는 두개골과 결합되는 상부판(110)과 두개골의 구멍에 삽입되는 하부판(120)으로 이루어진다.

상기 상부판(110)은 외측에 천공된 다수의 결합공(111)이 구비된다. 하부판(120)이 두개골의 구멍에 삽입되고, 상기 상부판(110)이 두개골의 표면에 밀착될 때, 상기 상부판(110)은 결합공(111)을 통해 두개골과 나사결합된다. 기존에는 나사결합 없이 두개골의 구멍에 단순히 끼움 결합하여, 스캐폴드가 쉽게 빠질 수 있었다. 그러나, 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드(100)는 두개골과 나사결합되기 때문에 견고하게 결합되는 특징이 있다. 이때, 상기 나사는 생분해성 나사를 이용한다. 상기 생분해성 나사는 일정 시간이 경과하면, 인체 내에서 분해되어 사라진다. 이로 인해, 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드는 나사를 제거하기 위해, 따로 나사 제거 수술을 하지 않아도 된다. 따라서, 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드는 뼈와 견고하게 결합되며, 추후 나사를 제거하기 위한 수술이 필요하지 않아, 환자의 회복이 빠른 장점이 있다.

상기 하부판(120)은 상기 상부판(110)의 하단에 돌출 형성되며, 상기 구멍과 대응되는 직경으로 형성된다. 이러한 상기 하부판(120)은 두개골의 구멍에 삽입되어, 뼈융합을 촉진시키는 역할을 한다.

또한, 상기 하부판(120)은 다양하게 형성될 수 있는데, 도3a 및 도3b와 같이 다양한 실시예로 설명한다.

도3a는 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드의 실시예1의 단면도이며, 도3b는 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드의 실시예2의 단면도이다.

도3a에서 보는 바와 같이, 실시예 1은 하부판(120)의 상단과 상기 상부판(110)의 하단이 밀착 결합되는 결합면(121)이 구비되며, 상기 하부판(120)의 하단에 두개골 구멍에 삽입되는 삽입면(122)이 구비된다.

또한, 하부판(120)은 상기 결합면(121)의 직경(L1)이 상기 삽입면의 직경(L2)보다 더 작게 형성되기도 한다. 즉, 상기 하부판(120)은 단면이 사다리꼴 형상의 구조이다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 결합면의 직경(L1)은 두개골의 구멍 직경과 대응되거나 약간 더 작게 형성되며, 상기 삽입면의 직경(L2)은 상기 두개골의 구멍 직경보다 약간 더 크게 형성된다. 이러한 상기 하부판(120)은 두개골의 구멍에 삽입된 후, 삽입면의 직경(L2)이 상기 두개골의 구멍 직경보다 약간 더 크게 형성되기 때문에, 하부판(120)이 구멍으로부터 이탈을 용이하지 않게 한다.

반대로 도3b에서 보는 바와 같이, 실시예 2는 하부판(120)의 상단과 상기 상부판(110)의 하단이 밀착 결합되는 결합면(121)이 구비되며, 상기 하부판(120)의 하단에 두개골 구멍에 삽입되는 삽입면(122)이 구비된다.

또한, 하부판(120)은 상기 결합면의 직경(L1)이 상기 삽입면의 직경(L2)보다 더 크게 형성되기도 한다. 즉, 상기 하부판(120)은 역사다리골 형상의 구조이다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 결합면의 직경(L1)은 두개골의 구멍 직경보다 약간 더 크게 형성되며, 상기 삽입면의 직경(L2)은 상기 두개골의 구멍 직경과 대응되거나 약간 더 작게 형성된다. 이러한 상기 하부판(120)은 두개골의 구멍에 쉽게 삽입되어 끼움 결합된다.

또한, 본 발명에 따른 골 삽입형 스캐폴드의 물성치(강도)는 스트랜드의 굵기나 간격으로 조절할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 골 삽입형 스캐폴드는 3D 프린트를 이용하여 제작한다. 이때, 3D 프린트의 노즐을 통해 한 줄기의 용액이 분사되어 굳어지는 것을 스트랜드라고 하는데, 상기 스트랜드의 굵기나 간격에 따라 물성치(강도)가 달라진다. 즉, 스트랜트의 굵기를 굵게 하면, 물성치(강도)가 높아지고, 스트랜트의 굵기가 얇아지면, 물성치(강도)가 낮아진다. 또한, 각각의 스트랜드의 간격이 좁아지면, 물성치(강도)가 높고, 스트랜드의 간격이 넓으면, 물성치(강도)가 낮아진다. 이러한 원리를 이용하면, 스트랜드의 굵기나 간격을 조절하여, 물성치(강도)를 조절할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 두개골
100 : 스캐폴드
110 : 상부판
111 : 결합공
120 : 하부판
121 : 결합면
122 : 삽입면

Claims (4)

1. 뇌수술 중 두개골의 일부를 천공한 구멍에 삽입되는 스캐폴드(100)에 있어서,
   외측에 천공된 다수의 결합공(111)이 구비되며, 상기 두개골의 표면과 밀착되도록 상기 결합공(111)에 생분해성 재질의 나사가 삽입되어, 상기 두개골과 나사 결합되는 상부판(110); 및
   상기 상부판(110)의 하단에 상기 구멍과 대응되는 직경으로 돌출 형성되며, 상기 구멍에 삽입되는 하부판(120);
   를 포함하되,
   상기 하부판(120)은
   상기 하부판(120)의 상단에 상기 상부판(110)의 하단과 밀착 결합되며, 두개골의 구멍 직경보다 더 크게 형성되는 결합면(121); 및
   상기 하부판(120)의 하단에 상기 두개골의 구멍 직경보다 작게 형성되어, 상기 두개골의 구멍에 삽입되어 끼움 결합되는 삽입면(122);을 포함하는 것을 특징으로 하는 골 삽입형 스캐폴드.
   
   
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