KR101710037B1 - 다공성 캐스트 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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KR101710037B1
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박근
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

다공성 캐스트는, 표면에 통풍 구멍이 형성된 제 1 분할 캐스트, 표면에 통풍 구멍이 형성되고 제 1 분할 캐스트와 함께 환부에 적용되는 제 2 분할 캐스트 및 제 1 분할 캐스트 및 제 2 분할 캐스트 중 하나 이상의 분할 캐스트에 형성된 삽입 구멍에 삽입되어 환부에 접촉하면서 환부와 하나 이상의 분할 캐스트를 이격시키는 중공의 플렉시블 핀을 포함한다.

Description

다공성 캐스트 및 그의 제조 방법 {POROUS CAST AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 다공성 캐스트 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다공성 쉘 구조의 캐스트 몸체를 제작하고 개인 맞춤형 플렉시블 핀을 사용하여 캐스트의 제조 시간을 단축시키며 캐스트의 통풍성을 개선한 다공성 캐스트 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 캐스트(또는 깁스)라 함은, 소석고의 분말에 물을 가하면 신속하게 굳는 성질을 이용한 것으로, 주로 골절이나 인대가 늘어난 경우에 사용되는 정형외과적 치료 도구이다. 이러한 캐스트는 대부분 석고를 이용하며, 의사가 진단한 고정부위에 붕대를 감고 석고를 물에 혼합하여 붕대 위에 일정 두께로 구성하여 건조시키는 방법으로 사용된다.
그런데, 이러한 종래의 캐스트는 석고 아래의 피부는 씻거나 털어낼 수 없기 때문에 건조해지고 각질이 발생하게 되어 이로 인해 피부궤양, 감염, 발진, 가려움 등이 발생하는 문제가 있다. 또한 캐스트를 처리하고 완전히 굳어 제 역할을 할 수 있을 때까지의 시간이 평균 72시간으로 매우 길고, 그 때까지의 석고에 포함된 수분이 피부에 전해지는 느낌과 굳을 때 발생하는 열에 대한 느낌은 사용자로 하여금 불쾌감을 주는 문제가 있다. 아울러, 치유된 후에 석고를 제거할 때에는, 일반적으로 진동 톱 등으로 자르게 되는데, 인체에 위험하지는 않지만 그 느낌 또한 사용자로 하여금 불쾌감을 주게 된다.
최근에는 3D 스캐닝 및 프린팅 기술을 이용하여 개인 맞춤형 다공성 캐스트를 제조하는 방법이 시도되고 있는데(한국등록특허 제10-1599950호 참조), 이러한 종래의 개인 맞춤형 캐스트 제조 방법은 인체 스캐닝 데이터를 기반으로 캐스트 내측면을 정의하고, 이를 기반으로 3차원으로 설계를 수행한다. 이 공정은 3차원 스캐닝 과정을 포함한 개인 맞춤형 캐스트 설계에 1~2일 정도가 소요되며, 설계에 근거하여 3D 프린팅을 이용하여 캐스트를 제조하는데 2~4일 이상이 걸리는 등 캐스트 제조에 많은 시간이 소요된다(총 3~6일 정도 소요). 또한 의료 현장에서 자체적으로 3차원 스캐너, 설계 S/W, 3D 프린터를 구비하고 전담인력을 갖추지 않은 경우는 외부 기관에 의뢰하여 해당 작업을 수행해야 하는 점을 감안할 때 의료 현장에서 적용하는데 현실적으로 제약이 따른다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 캐스트의 제조 시간을 단축시키며 캐스트의 통풍성을 개선한 다공성 캐스트 및 그의 제조 방법의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 다공성 캐스트의 일 구성 요소인 개인 맞춤형 플렉시블 핀을 사용하여 캐스트의 제조 시간을 단축시켜 치료의 효과를 극대화하고 캐스트의 통풍성을 개선하여 악취 및 가려움증 발생을 방지하는 다공성 캐스트 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트는, 표면에 통풍 구멍이 형성된 제 1 분할 캐스트, 표면에 통풍 구멍이 형성되고 제 1 분할 캐스트와 함께 환부에 적용되는 제 2 분할 캐스트 및 제 1 분할 캐스트 및 제 2 분할 캐스트 중 하나 이상의 분할 캐스트에 형성된 삽입 구멍에 삽입되어 환부에 접촉하면서 환부와 하나 이상의 분할 캐스트를 이격시키는 중공의 플렉시블 핀을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법은, 신체 표준 데이터에 근거하여 제작된 표준 치수 캐스트를 준비하는 단계, 환부를 포함하는 환자의 신체 데이터를 획득하는 단계, 표준 치수 캐스트 중에서 환부의 치수보다 큰 치수를 가지는 표준 치수 캐스트를 선택하는 단계, 신체 데이터 및 선택된 표준 치수 캐스트의 치수를 고려하여 플렉시블 핀을 제작하는 단계 및 제작된 플렉시블 핀을 선택된 표준 치수 캐스트의 삽입 구멍에 삽입하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 캐스트의 제조 시간을 단축시키며 캐스트의 통풍성을 개선한 다공성 캐스트 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 고정 구조를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 플렉시블 핀을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 핀과 환부의 접촉 형태를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트를 구성하는 분할 캐스트의 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트가 환부에 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7 내지 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트의 구정 구조를 나타낸 도면이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 4 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 사시도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 고정 구조를 나타낸 도면이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 플렉시블 핀을 나타낸 도면이다. 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 핀과 환부의 접촉 형태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트(100)는 분할 캐스트, 고정 구조 및 플렉시블 핀(150)을 포함한다.
분할 캐스트는 다공성 캐스트(100)를 구성하는 캐스트이며, 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 캐스트는 전체가 하나의 형상으로 되어 있는 캐스트가 아니며, 2개 이상의 분할 캐스트가 결합하여 하나의 전체 캐스트를 이루게 되며 환부(160)에 적용된다. 이렇게 됨으로써 캐스트를 환부(160)에 용이하게 적용할 수 있고, 그에 따라 치료 시간이 단축되고 환자에게 편리함을 줄 수 있다.
이러한 분할 캐스트의 표면에는 통풍 구멍(30)이 형성되어 있으며 그에 따라 캐스트로 가려져 있는 환부(160)에 공기가 통하게 된다. 종래 캐스트의 경우 환부(160) 주위에 석고를 적용하게 되는바 석고에 의해 공기가 차단되어 환부(160)에 공기가 통하지 않게 되고, 그 결과 환부(160)에 냄새가 나거나 가려움이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 캐스트는 표면에 통풍 구멍(30)이 형성되어 있는 바 환부(160)로 공기가 유입되어 오래 착용한다고 하더라도 환부(160)로부터 냄새가 나지 않으며 가려움증이 발생하지 않게 된다. 한편, 분할 캐스트의 표면에 형성된 통풍 구멍(30)의 개수 및 모양은 다양할 수 있으며 그 개수 및 모양에 제한이 있는 것은 아니다.
다음으로, 분할 캐스트의 표면에는 후술할 플렉시블 핀(150)이 삽입되는 자리인 삽입 구멍(40)이 형성되어 있다. 이 삽입 구멍(40)은 분할 캐스트의 표면에 형성된 통풍 구멍(30) 중에서 선택될 수 있으며, 즉 삽입 구멍(40)은 통풍 구멍(30)과 동일한 형태를 지닐 수 있다. 경우에 따라서는 삽입 구멍(40)은 통풍 구멍(30)과는 다른 형태의 구멍일 수도 있다. 이러한 삽입 구멍(40)은 다공성 캐스트(100)의 둘레를 따라 일렬로 형성되어 있거나, 또는 하나의 열을 형성하지 않고 분산되어 형성되어 있을 수 있다. 즉, 삽입 구멍(40)에 삽입되는 플렉시블 핀(150)은 다공성 캐스트(100)를 환부에 고정시키기 위해 필요한 부분에 적정 개수만큼 사용될 수 있다.
또한, 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20) 중 하나 이상의 분할 캐스트에 있어서, 구부러진 부분(70)의 내측에는 보강 리브인 보강 구조(80)가 형성되어 있을 수 있다. 구체적으로, 다공성 캐스트(100)를 적용할 환부(160)는 일직선 형태를 지닐 수 있지만, 관절과 같이 구부러지는 부분을 포함한 환부(160)일 수도 있다. 이럴 경우, 다공성 캐스트(100) 역시 구부러진 부분(70)이 존재하게 되며, 예를 들어 팔의 뼈를 고정하기 위해 다공성 캐스트(100)를 사용할 경우 팔 관절에 대응하는 다공성 캐스트(100)의 부분은 구부러진 형상을 지닐 수 있다. 물론, 다공성 캐스트(100)를 다리를 고정하는데 사용할 경우도 다리 관절에 대응하는 다공성 캐스트(100)의 부분은 구부러진 형상일 수 있다.
이러한 다공성 캐스트(100)의 구부러진 부분(70)은 다공성 캐스트(100)의 강성을 약화시키는 원인이 될 수 있는데, 이를 고려하여 다공성 캐스트(100)의 강성을 증대시키기 위해, 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20) 중 어느 하나의 분할 캐스트에는 구부러진 부분(70)에 보강 구조(80)가 존재할 수 있으며, 경우에 따라서는 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20) 모두에 보강 구조(80)가 있으며 각각의 분할 캐스트의 보강 구조(80)가 함께 좀 더 튼튼한 보강 구조(80)를 형성할 수도 있다. 이 보강 구조(80)의 형상은 구부러진 부분(70)을 이루는 분할 캐스트의 양 표면을 연결하는 막대 형상 또는 판 형상일 수 있으나 다공성 캐스트(100)의 강성을 증대시킨다면 전술한 형상에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 다공성 캐스트(100)는 분할형이고 그에 따라 환부(160)에 적용하기 위해서는 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)를 결합할 필요가 있다. 이러한 결합을 위해 다공성 캐스트(100)에는 고정 구조 및 정렬 구조가 존재한다. 우선, 고정 구조를 살펴보면, 다공성 캐스트(100)를 이루는 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20) 각각의 양 단부에는 캐스트의 표면으로부터 내측으로 들어간 오목 자리가 둘레를 따라 형성되어 있으며, 제 1 분할 캐스트(10)의 제 1 오목 자리와 제 2 분할 캐스트(20)의 제 2 오목 자리가 연결되어 다공성 캐스트(100)의 환형 오목 자리(50)를 형성할 수 있다. 이 환형 오목 자리(50)에 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)를 결속시키는 탄력 밴드 또는 환형 오목 자리(50)의 폭 이하의 폭을 가지며 양 단에 벨크로와 같은 결합부가 형성된 끈 부재가 자리를 잡을 수 있다. 이러한 탄력 밴드 또는 끈 부재는 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)를 결합 및 고정시킬 수 있다.
한편, 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)를 결합시키기 위해 양 단부가 분리되어 있는 끈 부재를 사용할 경우, 끈 부재가 환형 오목 자리(50)에 위치될 때 끈 부재가 환형 오목 자리(50)로부터 이탈되는 현상을 방지하기 위해 환형 오목 자리(50)의 상하 방향(또는 폭 방향)으로 이탈 방지 부재(60)가 형성될 수 있다. 끈 부재는 환형 오목 자리(50)에 위치되면서 이탈 방지 부재(60)의 내측으로 들어가고 또한 내측으로 들어간 끈 부재가 이탈 방지 부재(60)로부터 나오면서 환형 오목 자리(50)에 위치된다. 이럴 경우, 끈 부재는 이탈 방지 부재(60)에 의해 수평 방향 내측으로 눌리게 되어 끈 부재의 이탈이 방지될 수 있다.
전술한 환형 오목 자리(50)는 다공성 캐스트(100)의 양 단부에 모두 형성될 수 있으며, 그에 따라 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)의 결속이 확실하게 보장될 수 있다.
추가적으로, 고정 구조로서 플렉시블 브릿지(90)가 사용될 수 있다. 플렉시블 브릿지(90)는 막대 형상의 몸통부(85) 및 몸통부(85)로부터 돌출된 한 쌍의 돌출부(83)를 포함할 수 있다. 플렉시블 브릿지(90)가 분할 캐스트를 고정하는 형태를 보면, 한 쌍의 돌출부(83)는 각각 제 1 분할 캐스트(10)의 통풍 구멍과 제 2 분할 캐스트(20)의 통풍 구멍에 삽입되고 동시에 몸통부(85)는 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)의 표면 모두에 부착됨으로써 플렉시블 브릿지(90)에 의해 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)는 이격되지 않고 서로에 대해 고정될 수 있다(도 2 참조).
이러한 플렉시블 브릿지(90)의 돌출부(83)는 다양한 형상을 지닐 수 있는데, 구체적으로 돌출부(83)는 원통형일 수 있으며, 다르게는 단부에 걸림턱이 형성된 형상일 수 있다. 또한 걸림턱이 형성된 돌출부의 단부는 그 단면의 모양이 사다리꼴(93)이거나 반원 또는 타원 모양(95)일 수 있다(도 2 (c) 참조). 한편, 플렉시블 브릿지(90)는 연성이므로 구부러짐 성능을 지니고 있는 바 분할 캐스트의 외형에 쉽게 정합할 수 있으며, 그에 따라 분할 캐스트에 적용이 용이하다.
한편, 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20) 모두에 보강 구조(80)가 있는 경우, 보강 구조(80)인 보강 리브에는 리브 구멍이 형성될 수 있으며 이 리브 구멍에 양 단부에 걸림턱이 형성된 연질의 플렉시블 핀이나 볼트 및 너트 등의 고정 구조가 추가될 수도 있다.
다음으로, 정렬 구조는 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)가 결합을 할 때, 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)가 서로에 대하여 수직 방향 또는 수평 방향으로 미끄러져 정렬이 유지되지 못하는 것을 방지하는 구조이다. 구체적으로, 이러한 정렬 구조는 두 종류가 적용될 수 있는데 우선 도 2 (a) 의 A 부분을 통해 수평 방향의 정렬 구조를 보면, 서로가 맞닿는 부분인 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)의 단부에는 각각 단차가 형성되어 있을 수 있으며, 하나의 단차는 'ㄱ'자 형상이고 다른 하나의 단차는 'ㄴ'자 형상이므로 양 단차는 맞물리면서 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)가 내측 또는 외측으로 이동하는 수평 방향의 이동을 방지할 수 있다.
아울러, 도 2 (a) 의 A 부분을 통해 알 수 있듯이, 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)의 정렬 부분의 내측 모서리 부분은 라운딩 처리가 되어 곡률이 형성될 수 있으며, 그에 따라 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)를 환부에 적용하기 위해 제 1 분할 캐스트(10) 및 제 2 분할 캐스트(20)를 결합 및 고정하는 과정에서 피부가 집히는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 수직 방향의 정렬 구조를 보면, 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)가 결합 시에 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20) 각각의 접촉 단면은 서로 맞닿게 된다. 이 때 한쪽 접촉 단면에는 돌출 부분이 존재할 수 있고, 다른쪽 접촉 단면에는 돌출 부분에 대응하는 끼움 부분이 존재할 수 있다. 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)가 결합 시에 돌출 부분은 끼움 부분에 끼워지게 되어 제 1 분할 캐스트(10)와 제 2 분할 캐스트(20)는 서로에 대하여 수직 방향으로 미끄러지지 않게 되어 정렬이 유지될 수 있다.
플렉시블 핀(150)은 분할 캐스트의 표면에 형성된 삽입 구멍(40)에 삽입되어 분할 캐스트와 환부(160)를 이격시키고 그에 따라 환부(160)에 공기가 유입되도록 하는 것을 보장하는 부재이다. 본 발명에 따른 다공성 캐스트(100)는 표면에 통풍 구멍(30)이 존재할 뿐만 아니라 플렉시블 핀(150)이 적용됨에 따라 환부(160)에 공기가 더욱 잘 유입되어 캐스트 착용에 따른 악취나 가려움증이 발생하지 않게 된다. 특히, 도 4 에서 알 수 있듯이, 캐스트(155)에 통풍 구멍만이 존재하고 플랙시블 핀이 적용되지 않는다면(도 4(a) 참조) 통풍 구멍이 형성되지 않은 캐스트(155)의 내면은 환부(160)에 접촉하게 되어 공기가 캐스트(155)와 접촉한 환부(160) 부분에는 진입할 수 없게 된다. 반면에, 본 발명과 같이 중공형 플렉시블 핀(150)을 사용할 경우(도 4(b) 참조) 캐스트 내면 전체가 환부(160)로부터 이격되어 공기는 환부(160)의 모든 부분을 통과하게 되고 캐스트 착용에 따른 악취나 가려움증이 발생하지 않게 된다.
또한, 후술하겠지만, 본 발명의 다공성 캐스트(100)는 환부에 캐스트를 사용할 필요가 있을 때마다 캐스트를 제작하는 것이 아니라, 미리 표준 치수 캐스트라는 표준품을 제작한 후에 필요할 때마다 표준품에서 선택해서 사용한다는 점에서 다공성 캐스트(100)의 제작시간이 단축되고 환자에 대한 신속한 치료가 가능하다는 장점이 있다.
도 3 을 통해 플렉시블 핀(150)의 구조를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 플렉시블 핀(150)은, 환부(160)에 접촉하며 테이퍼 진 경사면(125)이 형성된 돌기부(130), 돌기부(130)의 반대편 단부인 머리부(110) 및 돌기부(130)와 머리부(110) 사이에 형성되어 돌기부(130)와 머리부(110)의 폭에 비하여 좁은 폭을 가짐으로써 단차를 형성하는 끼움부(120)를 포함할 수 있다.
플렉시블 핀(150)의 돌기부(130) 형상을 좀 더 살펴보면, 돌기부(130)는 외측 둘레를 따라 테이퍼 진 경사면(125)이 형성되어 있는바 환부(160)와 돌기부(130)가 접촉하는 면적은 경사면(125)이 존재하지 않는 경우보다 작아지게 된다(도 3 (b) 참조). 또한, 플렉시블 핀(150)은 길이 방향을 따라 중공부(140)를 가지고 있다. 따라서, 돌기부(130)가 환부(160)에 접촉하는 면적은 더욱 작아지고, 그에 따라 환부(160)와 공기의 접촉은 더욱 보장된다.
플렉시블 핀(150)은 연질이며 탄성 및 구부러짐 특성을 가지고 있기에 삽입 구멍(40)에 삽입시키기가 용이하며, 또한 둘레가 오목하게 들어간 끼움부(120)와 끼움부(120)와 단차를 형성하는 머리부(110) 및 돌기부(130)가 존재하여 플렉시블 핀(150)을 삽입 구멍(40)에 삽입할 때 삽입 구멍(40)을 형성하는 캐스트의 몸체 부분은 끼움부(120)에 끼워져 플렉시블 핀(150)은 삽입 구멍(40)에 고정될 수 있다(도 3(b) 참조). 아울러, 돌기부(130)와 끼움부(120)의 단차로 인해 삽입된 플렉시블 핀(150)은 삽입 구멍(40)으로부터 이탈되지 않을 수 있다.
추가적으로, 본 발명에 따른 다공성 캐스트(100)는, 환자의 신체 데이터 및 신체 표준 데이터에 근거하여 기 제작된 표준 치수 캐스트의 치수와의 차이를 고려하여 3D 프린팅 또는 사출 성형 등을 통해 플렉시블 핀(150)을 제작할 수 있다. 즉, 환부(160)와 다공성 캐스트(100)의 내면 사이의 거리에 근거하여 플렉시블 핀(150), 특히 플렉시블 핀(150)의 돌기부(130)의 높이(H)를 설정하여 제작하게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 플렉시블 핀(150)은 연질이기에 환부(160)와 다공성 캐스트(100)의 내면 사이의 거리와 돌기부(130)의 높이(H) 간에 약간의 차이가 있다고 하더라도 다공성 캐스트(100)의 착용에는 문제가 없게 된다. 또한, 플렉시블 핀(150)은 연질의 핀이므로 다른 재료에 비해서 사용자에게 거부감을 주지 않을 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트를 설명하였으며, 이하 도 5 내지 10 을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트를 설명한다. 도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트를 구성하는 분할 캐스트의 사시도이다. 도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트가 환부에 적용된 상태를 나타낸 단면도이다. 도 7 내지 10 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트의 구정 구조를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 10 을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트는 전술한 고정 구조가 존재하지 않으며, 새로운 형태의 고정 구조를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1 분할 캐스트(210)와 제 2 분할 캐스트(250)의 결합을 위해, 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)는 길이 방향을 따라 환부의 반대 방향으로 돌출된 플랜지부(220)를 포함할 수 있다. 제 1 분할 캐스트(210)와 제 2 분할 캐스트(250)를 환부(160)에 적용할 때 제 1 분할 캐스트(210)와 제 2 분할 캐스트(250)를 결합 및 고정시키기 위해, 제 1 분할 캐스트(210)의 플랜지부(220)와 제 2 분할 캐스트(250)의 플랜지부는 접촉하면서 정렬되고 이후 힌지 구조 또는 슬라이드 클립 등을 갖는 고정 구조에 의해 양 플랜지부는 결합되어 고정될 수 있다. 한편, 플랜지부(220)는 보강 부재의 역할을 할 수 있으며, 플랜지부(220)에 의해 다공성 캐스트의 강성이 증대될 수 있다.
추가적으로, 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)의 몸체와 플랜지부(220)가 연결되는 부분(즉, 몸체에서 플랜지부(220)로 변화되는 부분)의 내측은 라운딩 처리가 되어 곡률이 형성될 수 있으며, 그에 따라 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)를 환부에 적용하기 위해 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)를 결합 및 고정하는 과정에서 피부가 집히는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 사용자가 다공성 캐스트를 사용하는 과정에서 발생할 수 있는 거부감 내지 불쾌감을 방지할 수 있다(도 9(c) 참조). 이러한 라운딩 처리는 플랜지부가 적용되는 다공성 캐스트에 모두 적용될 수 있다.
이하 도 7 내지 10 을 통해 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트에 적용될 수 있는 다양한 형태의 고정 구조로 이루어진 결합 부재를 살펴보겠으며, 우선 도 7 및 8 은 힌지 구조 형태의 고정 구조이다. 도 7 및 8 을 통해 힌지 구조(280)를 보면, 제 1 분할 캐스트(210)의 플랜지부에는 단락 구간이 존재할 수 있으며(도 8(a) 참조), 이 단락 구간을 형성하는 제 1 플랜지부(310) 및 제 2 플랜지부(315) 중 제 2 플랜지부(315)에 일체로 제 1 결합 힌지(320)가 형성될 수 있다. 마찬가지로 제 2 분할 캐스트(250)에는 제 2 결합 한지(270)가 형성될 수 있으며, 제 2 결합 힌지(270)는 제 1 결합 힌지(320)와 제 1 플랜지부(310)가 형성하는 간격에 끼워맞춤되면서 제 1 결합 힌지(320)와 맞물려 힌지 결합을 이룰 수 있다.
제 1 결합 힌지(320)와 제 2 결합 힌지(270)가 맞물리는 방식은 제 1 결합 힌지(320)의 단부 중에서 단락 구간을 향하는 단부에는 돌출부가 형성될 수 있으며, 이에 대응하여 제 2 결합 힌지(270)의 단부 중에서 제 1 결합 힌지(320)와 결합하는 단부에는 오목부가 형성되어 돌출부와 오목부가 맞물리는 방식일 수 있다. 경우에 따라서는 제 1 결합 힌지(320)에 오목부가, 제 2 결합 힌지(270)에 볼록부가 형성될 수도 있다. 이러한 힌지 결합을 통해, 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)는 서로에 대해서 회동이 가능하여 결합 및 분리가 될 수 있다.
아울러, 제 1 결합 힌지(320) 및 제 2 결합 힌지(270)의 직경은 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)가 결합되어 형성하는 전체 플랜지부의 두께 이하일 수 있으며, 그에 따라 도 8(b) 를 통해 알 수 있듯이 힌지 구조는 제 1 분할 캐스트(210)와 제 2 분할 캐스트(250)의 결합시에 플랜지부로부터 두께 방향으로 돌출되어 있지 않을 수 있다(도 8(b) 의 B 부분 참고). 이렇게, 결합된 힌지 구조가 플랜지부로부터 돌출되어 있지 않음으로 인해서 힌지 구조가 사용자와 불필요하게 접촉하는 것을 방지할 수 있어 착용감을 높일 수 있다.
도 9 를 통해 다른 고정 구조를 살펴보면, 본 경우의 고정 구조는 역구배를 포함한 후크 구조(340)일 수 있으며, 제 1 분할 캐스트(210)의 플랜지부에는 후크 형상의 걸쇠부(330)가 형성될 수 있고 제 2 분할 캐스트(250)의 플랜지부(350)에는 걸쇠부(330)가 걸리는 돌출부(335)가 형성될 수 있다. 이러한 걸쇠부(330)와 돌출부(335)의 걸림을 보장하기 위해 돌출부(335)에는 제 2 분할 캐스트(250)로 기울어지는 경사가 형성되어 있으며 그에 따라 걸쇠부(330)는 돌출부(335)를 감싸는 형상이 되어 걸쇠부(330)와 돌출부(335) 간의 걸림이 보장될 수 있다.
이러한 걸쇠부(330) 및 돌출부(335)는 제 1 분할 캐스트(210)와 제 2 분할 캐스트(250)의 고정에 필요한 개수만큼 플랜지부 상에 형성될 수 있다(도 9(b) 참조).
추가적으로, 도 9(a) 의 C 부분을 통해 알 수 있듯이, 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)의 몸체와 플랜지부 또는 후크 형상의 고정 구조가 연결되는 부분(즉, 몸체에서 플랜지부 또는 고정 구조로 변화되는 부분)의 내측은 라운딩 처리가 되어 곡률이 형성될 수 있으며, 그에 따라 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)를 환부에 적용하기 위해 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)를 결합 및 고정하는 과정에서 피부가 집히는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 사용자가 다공성 캐스트를 사용하는 과정에서 발생할 수 있는 거부감 내지 불쾌감을 방지할 수 있다.
도 10 을 통해 또 다른 고정 구조를 살펴보면, 본 경우의 고정 구조는 체결 구조를 이용할 수 있으며, 구체적으로 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트의 플랜지부(220)에는 관통 구멍(370)이 형성될 수 있으며, 이 관통 구멍(370)에 양 단이 관통 구멍(370)의 직경보다 큰 직경을 가지는 연질의 플렉시블 끼움체(360)가 끼워질 수 있다. 이렇게 플렉시블 끼움체(360)가 관통 구멍(370)에 끼워짐으로써 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)의 플랜지부(220)는 플렉시블 끼움체(360)의 양 단 사이에 고정되어 결과적으로 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)는 결합 및 고정될 수 있다.
한편, 플렉시블 끼움체(360) 대신에 나사 결합 구조가 이용될 수 있으며, 구체적으로 볼트와 너트의 체결을 통해 제 1 분할 캐스트(210) 및 제 2 분할 캐스트(250)를 결합 및 고정할 수 있다.
전술한 관통 구멍(370)은 제 1 분할 캐스트(210)와 제 2 분할 캐스트(250)의 고정에 필요한 개수만큼 플랜지부 상에 형성될 수 있다(도 10(b) 참조).
이상 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트를 설명하였으며, 이하 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트를 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 및 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트의 특징을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트도 분할 캐스트 표면에 통풍 구멍 및 삽입 구멍이 형성되어 있으며, 삽입 구멍에 삽입되는 플렉시블 핀을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트는, 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트의 보강 구조를 포함하고, 추가적으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트의 플랜지부를 포함할 수 있다. 이럴 경우, 다공성 캐스트의 강성이 크게 증대되며, 플랜지부 및 결합 부재를 통해 제 1 분할 캐스트와 제 2 분할 캐스트의 결합이 이루어진다.
아울러, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트에 적용되는 고정 구조, 즉 힌지 구조, 후크 구조 및 체결 구조 모두가 적용될 수 있다.
이상 본 발명에 따른 다공성 캐스트를 설명하였으며, 이하 도 11 을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법을 설명한다. 도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법의 흐름도이다.
도 11 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법은, 신체 표준 데이터에 근거하여 제작된 표준 치수 캐스트를 준비하는 단계(S110), 환부를 포함하는 환자의 신체 데이터를 획득하는 단계(S130), 표준 치수 캐스트 중에서 환부의 치수보다 큰 치수를 가지는 표준 치수 캐스트를 선택하는 단계(S150), 신체 데이터 및 선택된 표준 치수 캐스트의 치수를 고려하여 플렉시블 핀을 제작하는 단계(S170) 및 제작된 플렉시블 핀을 선택된 표준 치수 캐스트의 삽입 구멍에 삽입하는 단계(S190)를 포함한다.
신체 표준 데이터에 근거하여 제작된 표준 치수 캐스트를 준비하는 단계(S110)는, 본 발명에 따른 다공성 캐스트는 단기간에 다공성 캐스트를 제작하는 것을 하나의 목적으로 하고 있으며, 그에 따라 이미 알려진 신체 표준 데이터에 근거하여 제작된 표준 치수 캐스트를 준비한다. 구체적으로, 종래에 3D 프린팅을 통해 캐스트를 제작할 시에 매번 환자의 신체 또는 환부를 3D 스캐닝을 통해 파악하고 파악한 정보를 근거로 캐스트를 설계하고 3D 프린팅으로 캐스트를 제작하는데 3~6일 정도의 시간이 소요될 것으로 예상되며, 이러한 작업을 외부에 의뢰할 경우 더 많은 시간이 소요될 것으로 예상되었다. 따라서, 환자에 대한 치료를 바로 할 수 없었기에 많은 문제점이 있어왔다.
이러한 문제점을 고려하여 본 발명에 따른 다공성 캐스트 제조 방법은 미리 신체 표준 데이터에 근거하여 3D 프린팅 또는 사출 성형 등을 통해 표준 치수 캐스트를 제작하여 이를 준비해 놓고, 나중에 환자마다 개인 맞춤형 플렉시블 핀(150)만을 따로 제작하여 다공성 캐스트의 제조 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 따라서, 환자에게 바로 다공성 캐스트를 이용한 치료가 가능하여 치료의 효과를 극대화 할 수 있다.
환부를 포함하는 환자의 신체 데이터를 획득하는 단계(S130)는, 환자 개인 맞춤형 플렉시블 핀(150)을 제작하기 위해 깊이 게이지나 3D 스캐닝 등을 통해 환부를 포함하는 환자의 신체 데이터를 획득하게 된다. 구체적으로, 깊이 게이지나 3D 스캐닝 등을 이용하여 환부(160)와 다공성 캐스트의 내면 사이의 거리를 측정할 수 있다. 한편, 깊이 게이지를 사용할 경우 의료 기관에서 3D 스캐닝을 구비할 필요없이 치료가 가능하여 치료에 많은 편리함을 가져온다.
표준 치수 캐스트 중에서 환부의 치수보다 큰 치수를 가지는 표준 치수 캐스트를 선택하는 단계(S150)는, 미리 제작해 놓은 다수의 표준 치수 캐스트 중에서 깊이 게이지 또는 3D 스캐닝을 통해 획득된 환부의 치수보다 큰 치수를 가지는 표준 치수 캐스트를 선택한다. 이렇게 환부의 치수보다 큰 치수를 가지는 표준 치수 캐스트를 선택함으로써 환부와 캐스트 내면에 공간이 확보되어 공기가 환부에 접촉할 수 있고, 그에 따라 피부에서 발생하는 악취 및 가려움증을 방지할 수 있다. 한편, 환부의 치수는 팔 또는 다리의 두께가 될 수 있으며, 표준 치수 캐스트의 치수는 캐스트의 직경이 될 수 있다.
신체 데이터 및 선택된 표준 치수 캐스트의 치수를 고려하여 플렉시블 핀을 제작하는 단계(S170)는, 깊이 게이지 또는 3D 스캐닝을 통해 획득된 신체 데이터와 선택된 표준 치수 캐스트의 치수 차이를 고려하여 플렉시블 핀(150)의 돌기부(130)의 높이(H)를 포함하는 플렉시블 핀(150)의 형태를 설계하고 사출 성형 또는 3D 프린팅을 이용하여 플렉시블 핀(150)을 제작한다. 예를 들어, 팔의 두께와 다공성 캐스트의 직경의 차이를 고려하여 돌기부(150)의 높이(H)를 산출하고, 이에 근거하여 사출 성형 또는 3D 프린팅을 이용하여 플렉시블 핀(150)을 제작한다.
제작된 플렉시블 핀을 선택된 표준 치수 캐스트의 삽입 구멍에 삽입하는 단계(S190)는, 제작된 플렉시블 핀(150)을 선택된 표준 치수 캐스트의 삽입 구멍에 삽입하여 다공성 캐스트 제조를 완료한다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법을 설명하였으며, 이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법을 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 캐스트 제조 방법과는 다르게, 신체 데이터 및 선택된 표준 치수 캐스트의 치수를 고려하여 플렉시블 핀을 제작하는 대신에, 미리 다양한 사이즈(또는 길이)의 플렉시블 핀을 사출 성형 또는 3D 프린팅을 통해 제작하여 준비할 수 있다. 이렇게 미리 제작된 플렉시블 핀 중에서 신체 데이터 및 선택된 표준 치수 캐스트의 치수를 고려하여 플렉시블 핀을 선택하고, 이를 표준 치수 캐스트의 삽입 구멍에 삽입하여 다공성 캐스트 제조를 완료할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10, 210: 제 1 분할 캐스트 20, 250: 제 2 분할 캐스트
30, 230: 통풍 구멍 40, 240: 삽입 구멍
50: 환형 오목 자리 60: 이탈 방지 부재
70: 구부러진 부분 80: 보강 구조
90: 플렉시블 브릿지 100: 다공성 캐스트
110: 머리부 120: 끼움부
125: 경사면 130: 돌기부
140: 중공부 150: 플렉시블 핀
160: 환부 220: 플랜지부
280: 힌지 구조 340: 후크 구조
360: 플렉시블 끼움체

Claims (5)

  1. 표면에 통풍 구멍이 형성된 제 1 분할 캐스트;
    표면에 통풍 구멍이 형성되고 상기 제 1 분할 캐스트와 함께 환부에 적용되는 제 2 분할 캐스트; 및
    상기 제 1 분할 캐스트 및 제 2 분할 캐스트 중 하나 이상의 분할 캐스트에 형성된 삽입 구멍에 삽입되어 상기 환부에 접촉하면서 상기 환부와 상기 하나 이상의 분할 캐스트를 이격시키는 중공의 플렉시블 핀을 포함하는 다공성 캐스트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉시블 핀은, 상기 환부에 접촉하며 테이퍼 진 경사면이 형성된 돌기부, 상기 돌기부의 반대편 단부인 머리부 및 상기 돌기부와 머리부 사이에 형성되어 상기 돌기부와 머리부의 폭에 비하여 좁은 폭을 가짐으로써 단차를 형성하는 끼움부를 포함하는 다공성 캐스트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분할 캐스트 및 제 2 분할 캐스트 중 하나 이상의 분할 캐스트에 있어서, 분할 캐스트가 관절부에서 구부러진 형태로 구성된 경우 구부러진 부분의 내측에는 보강 구조가 형성되어 있고,
    상기 제 1 분할 캐스트 및 제 2 분할 캐스트를 결합 및 고정하기 위해 플렉시블 브릿지를 사용하고,
    상기 플렉시블 브릿지는 막대 형상의 몸통부 및 상기 몸통부로부터 돌출된 한 쌍의 돌출부를 포함하고, 상기 한 쌍의 돌출부는 각각 제 1 분할 캐스트의 통풍 구멍과 제 2 분할 캐스트의 통풍 구멍에 삽입되고 동시에 상기 몸통부는 상기 제 1 분할 캐스트와 제 2 분할 캐스트의 표면 모두에 부착됨으로써 상기 플렉시블 브릿지에 의해 상기 제 1 분할 캐스트와 제 2 분할 캐스트는 결합 및 고정되는 다공성 캐스트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 분할 캐스트 및 제 2 분할 캐스트는 길이 방향을 따라 상기 환부의 반대 방향으로 돌출된 플랜지부를 포함하고,
    상기 제 1 분할 캐스트와 제 2 분할 캐스트를 상기 환부에 적용할 때 상기 제 1 분할 캐스트의 플랜지부와 상기 제 2 분할 캐스트의 플랜지부는 결합 부재에 의해 결합되어 고정되는 다공성 캐스트.
  5. 제 1 항에 기재된 다공성 캐스트 제조 방법으로서,
    신체 표준 데이터에 근거하여 제작된 표준 치수 캐스트를 준비하는 단계;
    환부를 포함하는 환자의 신체 데이터를 획득하는 단계;
    상기 표준 치수 캐스트 중에서 상기 환부의 치수보다 큰 치수를 가지는 표준 치수 캐스트를 선택하는 단계;
    상기 신체 데이터 및 선택된 표준 치수 캐스트의 치수를 고려하여 플렉시블 핀을 제작하는 단계; 및
    제작된 플렉시블 핀을 선택된 표준 치수 캐스트의 삽입 구멍에 삽입하는 단계를 포함하는 다공성 캐스트 제조 방법.
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