KR101750374B1 - 골절 치료용 깁스 및 보조 치료 장치 - Google Patents

골절 치료용 깁스 및 보조 치료 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골절 치료용 깁스 및 보조치료 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 인체의 골절상 환부의 둘레에 접하도록 중공 형상으로 형성되고, 내외측을 관통하는 복수의 개구부가 형성되는 본체 프레임;을 포함하고, 상기 개구부 중 적어도 일부는 초음파 조사를 위한 트랜스듀서가 삽입되는 트랜스듀서 삽입부이고, 상기 본체 프레임은, 내측에 유체 소통 가능하도록 구비되는 유로와, 상기 유로 내로 유체가 유입되거나 상기 유로로부터 유체가 유출되는 한 쌍의 유출입구가 형성된다.
본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 개구부가 형성되고, 프레임 자체의 내측에 유로를 형성함으로써 기존의 깁스 또는 3D 프린터에 의하여 출력되는 깁스 부재에 비하여 통기성이 우수하고 경량화가 가능함으로써 환자의 일상생활에서의 불편함을 최소화 할 수 있을 뿐 아니라, 초음파 치료 및 온수 치료를 별다른 부재의 부가 없이도 가능하게 함으로써 골절 치료의 효율을 최대화 할 수 있다.

Description

골절 치료용 깁스 및 보조 치료 장치{Cast for fracture treatment and the assist treatment device thereof}
본 발명은 골절 치료용 깁스 및 보조치료 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 골절 치료 와 동시에 부가적인 치료가 가능한 깁스에 관한 것이다.
일반적으로 골절상을 입었을 경우 깁스(석고)를 이용하여 환부를 고정시키는 방법이 주로 사용되고 있다.
이러한 깁스(Cast)는, 사지(四肢)나 구간(軀幹)을 일정한 위치에 고정시키기 위해 사용하는 고정재료로서 성분은 황산칼슘(구운 석고)의 하얀 분말로, 이것이 물과 반응하여 경화(硬化)되는 성질을 이용한 것이다.
한편 종래의 깁스 방법을 살펴보면, 환부주의에 붕대를 감고 그 붕대 위에 일명 폴리캐스트라 불리는 석고와 일체로 된 붕대를 다시 감은 후 석고와 일체로 된 붕대에 물을 적셔서 4내지 5분 정도 응고가 되도록 기다리는 과정으로 이루어진다.
이러한 종래의 깁스의 일예로서 대한민국 등록특허 제10-0551470호 "골절환자용 깁스"를 들 수 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 깁스 방법은 골절부위의 형태에 알맞게 깁스하기가 용이하다는 장점은 있으나, 응고시키는데 많은 시간이 소요되고, 재사용이 불가능하며, 무게가 무거워 활동이 부자유스러운 문제점이 있었다.
또한, 깁스의 제거시 전동톱 등을 사용하여 절단하기 때문에 분진발생 및 소음의 공해를 일으킬 뿐만 아니라 환자에게 공포감을 주는 문제점이 있으며, 깁스한 부위의 속살이 가려울 경우 가려운 부위를 마음대로 긁지 못하는 불편한 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 최근 3D 프린터를 이용하여 출력한 깁스가 제안되고 있다. 그러나 이러한 깁스 부재는 온열 치료 등의 부조적인 치료를 하기 위해서는 별도의 장치와 부재를 이용하여야 하는 등 불폄함이 따른다.
본 발명은 골절 치료를 위한 기본적인 뼈의 고정 기능 이외에도 별도의 구조물 또는 구성부의 부가 없이 초음파 치료 및 온수 치료가 가능한 골절 치료용 깁스 및 이와 연동되는 부가 치료장치를 제공한다.
또한 본 발명은 환자의 일상 생활에서의 불편함을 최소화할 수 있도록 통기성이 향상되고 무게가 최소화되는 골절 치료용 깁스를 제공한다.
본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 인체의 골절상 환부의 둘레에 접하도록 중공 형상으로 형성되고, 내외측을 관통하는 복수의 개구부가 형성되는 본체 프레임;을 포함하고, 상기 개구부 중 적어도 일부는 초음파 조사를 위한 트랜스듀서가 삽입되는 트랜스듀서 삽입부이고, 상기 본체 프레임은, 내측에 유체 소통 가능하도록 구비되는 유로와, 상기 유로 내로 유체가 유입되거나 상기 유로로부터 유체가 유출되는 한 쌍의 유출입구가 형성된다.
또한 상기 개구부 중 적어도 일부는 일정 형상으로 형성될 수 있다.
또한 상기 일정 형상으로 형성되는 개구부들은 골절상 환부의 주변에 인접하도록 형성될 수 있다.
또한 상기 유로는 상기 골절상 환부의 주위를 일주하는 경로로 형성될 수 있다.
또한 상기 삽입부는 원형 및 다각형 중 어느 하나의 형상일 수 있다.
또한 상기 본체 프레임은 3D 프린터에 의하여 프린팅될 수 있다.
또한 상기 본체 프레임은 PLA(polyLactic Acid), ABS(Acrylontyle Poly-Butadiens Styrene) 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
한편, 상술한 골절 치료용 깁스와 연동하여 골절 치료를 보조하는 장치에 있어서, 본 발명에 따른 깁스 보조치료 장치는 전기 에너지를 진동에너지로 변환하고, 상기 삽입부에 삽입되는 초음파 트랜스듀서; 상기 초음파 트랜스듀서에 전력을 공급하는 전원부; 유체가 저장되는 유체 저장부; 상기 유체 저장부에 저장된 유체를 가열하는 가열부; 상기 유출입구 중 어느 하나에 연결되고, 상기 유로 내에 상기 가열된 유체를 공급하는 유체 공급부; 및 상기 유출입구 중 나머지 어느 하나에 연결되고, 상기 유로 내의 유체를 상기 유체 저장부로 회수하는 유체 회수부;를 포함한다.
본 발명에 따른 깁스 및 깁스 보조치료 장치를 통하여 골절상 치료를 위한 기본적인 뼈 고정기능과 초음파 치료 뿐 아니라 온열 치료를 통하여 골절의 치유 효율을 증가시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 별도의 온수 공급을 위한 구성부를 추가하지 않고서도 깁스몸체를 구성하는 프레임 자체에 유로가 형성됨으로써 경량화가 가능하며, 환자의 일상 생활에서 불편함을 최소화 할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 깁스 몸체를 형성하는 프레임에 개구부가 형성됨으로써 깁스의 경량화가 가능하며, 해당 개구부를 통하여 치료 기간 중 레이저 조사를 통한 보조적인 치료가 가능하다.
또한 본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 초음파 조사를 위한 트랜스듀서를 수용함으로써 골절의 치유를 보조할 수 있다.
결론적으로 본 발명에 따른 골절 치료용 깁스는 개구부가 형성되고, 프레임 자체의 내측에 유로를 형성함으로써 기존의 깁스 또는 3D 프린터에 의하여 출력되는 깁스 부재에 비하여 통기성이 우수하고 경량화가 가능함으로써 환자의 일상생활에서의 불편함을 최소화 할 수 있을 뿐 아니라, 초음파 치료 및 온수 치료를 별다른 부재의 부가 없이도 가능하게 함으로써 골절 치료에 소요되는 시간을 단축시키는 등 골절 치료 효율을 최대화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스부재의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 골절 치료용 깁스부재의 모습을 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 골절 치료용 깁스부재의 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스부재의 유출입구를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스부재와 연동되는 보조 치료 장치의 모습을 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 5의 보조 치료장치의 일부인 초음파 트랜스듀서를 나타내는 개략도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 보조 치료장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8 및 도 9은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 골절치료용 깁스의 장착 모습과 보조 치료장치를 부가한 모습을 나타내는 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스부재의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 골절 치료용 깁스부재의 모습을 나타내는 측면도이다. 또한 도 3은 도 1의 골절 치료용 깁스부재의 모습을 나타내는 종단면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스부재의 유출입구를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
본 실시예에 따른 골절 치료용 깁스(10)는 중공 형상의 본체 프레임(100)을 포함한다. 골절 치료용 깁스(10)는 인체의 골절 치료과정에서 환부를 일정 기간동안 고정하는 기능을 한다. 골절 치료용 깁스(10)는 인체의 팔, 다리, 손가락 등 다양한 부분에 적용이 가능하다. 골절 치료용 깁스(10)는 환부를 둘러싸는 방식으로 구비되어 교정된 뼈 위치가 지속적으로 고정될 수 있도록 한다.
본체 프레임(100)에는 내외측을 관통하는 복수의 개구부(110)가 형성된다. 개구부(110)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한 복수의 개구부(110)들은 동일한 형상으로 형성되는 것도 가능하나, 각각 다른 형상으로 형성되는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 개구부(110) 중 일부는 후술할 초음파 트랜스듀서가 삽입 고정되기 위한 트랜스듀서 삽입부로서 기능한다. 초음파 트랜스듀서가 삽입되는 개구부(110), 삽입부는 형상을 일정하게 형성하는 것이 바람직하다. 삽입부는 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 초음파 트랜스듀서 삽입부로서 기능하는 개구부(110)들은 트랜스 듀서의 형상 및 크기에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
트랜스듀서 삽입부는 초음파 트랜스듀서를 수용한 상태로 고정시킴으로써 환부 주변에서 보조적인 초음파 치료를 가능하게 한다. 따라서 트랜스듀서 삽입부로서 기능하는 개구부(110)들은 환자의 골절 부위의 주변에 인접하도록 형성하는 것이 바람직하다.
골절 치료 시 골절 부위에 다수의 트랜스듀서 삽입부가 형성됨에 따라 골절 부위에 정확하게 초음파 트랜스듀서를 위치시킬 수 있게 된다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 본체 프레임(100)의 내부에는 유로(120)가 형성되며, 본체 프레임(100)의 일측에는 한쌍의 유출입구(130)가 형성된다. 유출입구(130)는 유로(120)와 연결되며, 유로(120)내로 유체를 유입시키거나 유로(120)로부터 유체를 유출시키기 위한 통로로서 기능한다.
한편, 유로(120)는 유출입구(130)를 통하여 일정 온도의 유체를 흐르도록 함으로써 골절을 치료하기 위하여 보조적인 온열 치료가 가능하게 한다. 유로(120)는 한 쌍의 유출입구(130) 중 어느 하나로부터 시작하여 본체 프레임(100)의 내부를 따라 환부를 일주한 후 나머지 하나의 유출입구(130)에 연결되도록 형성된다.
따라서 유체가 어느 하나의 유출입구(130)를 통하여 유입되면, 본체 프레임(100)의 내측에 형성된 유로(120)를 따라 환부를 일주 한 후 나머지 하나의 유출입구(130)를 통하여 배출될 수 있다.
한편, 본체 프레임(100)은 3D 프린터에 의하여 프린팅될 수 있다. 환자의 환부를 포함하는 신체의 일부를 모델링한 후 해당 신체의 일부를 둘러싸는 형상의 본체 프레임(100)을 설계한다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 트랜스듀서를 삽입하기 위한 삽입부와 유로(120)는 환부의 주위에 집중되도록 하는 것이 바람직하다. 본체 프레임(100)은 PLA(polyLactic Acid), ABS(Acrylontyle Poly-Butadiens Styrene) 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. ABS는 잘 부러지지 않으며, 습도에 강하고 후가공이 용이하다는 장점이 있으며, 반면 PLA는 출력시 냄새가 나지 않고 수축에 강하며, 친환경 소재라는 점에서 장점이 있다.
본 실시예에 따른 본체 프레임은 환자의 착용을 용이하게 하기 위하여 둘 이상의 부분으로 분리하여 3D 프린팅 될 수 있으며, 분리하여 프린팅 된 둘 이상의 부분들은 경계부분에서 상호 결합구조를 형성하여 결합하거나, 별도의 체결부재를 이용하여 결합시키는 것도 가능하다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 일 실시예에 따른 보조 치료장치를 설명한다. 도 5는 일 실시예에 따른 골절 치료용 깁스부재와 연동되는 보조 치료 장치의 모습을 나타내는 개략도이고, 도 6은 도 5의 보조 치료장치의 일부인 초음파 트랜스듀서를 나타내는 개략도이며, 도 7은 일 실시예에 따른 보조 치료장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 깁스 보조치료 장치(200)는 초음파 트랜스듀서(210), 전원부(211), 유체 저장부(213), 가열부(215), 유체공급부(217) 및 유체 회수부(219) 등의 구성부들을 포함한다.
구체적으로 트랜스듀서(210)는 전기 에너지를 진동에너지로 변환하는 구성부로서, 저강도 집속 초음파(low intensity focused ultrasound, LIFU)를 조사한다. 저강도 집속 초음파를 통하여 특정부위의 세포와 조직의 온도를 올려 대류현상을 만들게 함으로써 혈류와 림프류의 기능 활성화를 통해 세포와 조직의 기능을 개선시킬 수 있다. 또한 초음파로 인하여 발생한 열은 결과적으로 직경이 큰 섬유의 열 활동성 자극으로 통증감소가 생기거나 통증수용기의 자극에 대한 반응을 변화 시켜 통증을 완화시켜주는 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 치료용 초음파 트랜스듀서는 약 0.5 내지 3.0MHz 주파수의 초음파를 이용하는 것이 바람직하다.
트랜스듀서(210)는 사용상의 편의를 위하여 인체와의 접촉 부위에 물 주머니와 같은 초음파 전달매질부를 더 포함하는 것도 가능하다.
또한 트랜스듀서(210)의 개수에는 제한이 없다. 따라서 필요에 따라 다수의 트랜스듀서(210)를 구비하여 여러 부분에 대한 초음파 치료를 한꺼번에 수행하는 것도 가능하다.
전원부(211)는 초음파 트랜스듀서(210)에 전력을 공급하기 위한 구성부이다. 전원부는 초음파 트랜스듀서(210)와 전력선(215)으로 연결되며, 초음파 트랜스듀서(210)에 전력을 공급하여 초음파 트랜스듀서(210)가 진동에너지를 발생시키도록 한다.
이와 같은 초음파 트랜스듀서(210)를 이용하여 정기적으로, 예를 들면 매일 20분간의 초음파 치료를 병행하는 방법과 같이 골절 치료에 초음파 치료를 병행함으로써 골절 치료에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
유체저장부(213)에는 앞서 설명한 유로에 공급될 유체가 저장되고, 유로로부터 회수된 유체 또한 유체저장부(213)로 저장된다.
가열부(215)는 유체 저장부(213)에 저장된 유체를 공급하기 전에 가열하여 온도를 상승시키는 기능을 한다.
유체 공급부(217)는 유체 공급관(221)을 통하여 상술한 본체 프레임(100)에 형성된 유출입구(130) 중 어느 하나에 연결되어 상술한 유로 내로 유체를 공급한다. 유체 회수부(219)는 유출입구(130) 중 나머지 하나에 연결되어 유로 내의 유체를 회수하여 유체 저장부(213)에 다시 저장한다.
온열 치료 작동 초기에는 유체 공급부(217)가 가열부(215)에 의하여 가열된 유체를 유체공급관(221)을 통하여 유로 내로 공급하고, 유로 내에 유체가 채워진 후에는 유체 공급부(217)와 유체 회수부(219)가 함께 작동하여 유체를 순환시킨다. 온열치료를 끝내는 단계에서는 유체 회수부(219) 만이 작동하여 유로 내의 유체를 완전히 회수하게 된다.
도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골절치료용 깁스와 그와 연동되는 보조 치료장치의 작용 및 기능을 설명한다. 도 8 및 도 9은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 골절치료용 깁스의 장착 모습과 보조 치료장치를 부가한 모습을 나타내는 개략도이다.
골절 치료용 깁스(10)는 환자의 환부를 둘러싸는 방식으로 이용된다. 예를 들어 노뼈 및/또는 자뼈에 골절상을 입은 환자의 경우 도 8에 도시된 바와 같이 아래 팔을 둘러싸는 방식으로 깁스 부재를 이용한다. 이 때 본 실시예에 따른 골절 치료용 깁스(10)는 개구부(110)가 형성되어 피부가 외부에 일정 면적 이상 노출되도록 함으로써 통기성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 골절 치료용 깁스(10)는 본체 프레임(100) 자체가 석고 등의 재질에 비하여 가벼운 합성수지 재질로 형성되었으며, 내외측을 관통하는 개구부(110)와 내측의 유로가 형성됨으로써 더욱 더 경량화가 가능하다.
또한 도 9에 도시된 바와 같이 주기적으로 또는 필요한 시기에 초음파 트랜스 듀서(210)를 개구부(110) 중 특정 위치에 삽입하여 초음파 치료를 보조적으로 수행할 수 있으며, 유체 공급/회수관(220)과 유출입구(130)를 통하여 온수를 공급함으로써 온열 치료를 병행할 수 있다. 또한 치료 과정에서 개구부(110)를 통하여 외부로 노출되는 피부에 레이저 치료등을 수행함으로써 골절 치료의 효율을 증가시키는 것도 가능하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.
10: 골절 치료용 깁스
100: 본체 프레임
110: 개구부(삽입부)
120: 유로
130: 유출입구
200: 보조 치료장치
210: 초음파 트랜스듀서
220: 유체 공급관, 유체 회수관

Claims (8)

  1. 인체의 골절상 환부의 둘레에 접하도록 중공 형상으로 형성되고, 내외측을 관통하는 복수의 개구부가 형성되는 본체 프레임;을 포함하고,
    상기 개구부 중 적어도 일부는 초음파 조사를 위한 트랜스듀서가 삽입되는 트랜스듀서 삽입부이고,
    상기 본체 프레임은, 내측에 유체 소통 가능하도록 구비되는 유로와, 상기 유로 내로 유체가 유입되거나 상기 유로로부터 유체가 유출되는 한 쌍의 유출입구가 형성되는 골절 치료용 깁스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부 중 적어도 일부는 원형 및 다각형 중 어느 하나의 일정한 형상으로 형성되는 골절 치료용 깁스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원형 및 다각형 중 어느 하나의 일정한 형상으로 형성되는 개구부들은 골절상 환부의 주변에 인접하도록 형성되는 골절 치료용 깁스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유로는 상기 골절상 환부의 주위를 일주하는 경로로 형성되는 골절 치료용 깁스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는 원형 및 다각형 중 어느 하나의 형상인 골절 치료용 깁스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본체 프레임은 3D 프린터에 의하여 프린팅되는 골절 치료용 깁스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체 프레임은 PLA(polyLactic Acid), ABS(Acrylontyle Poly-Butadiens Styrene) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 골절 치료용 깁스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 골절 치료용 깁스와 연동하여 골절 치료를 보조하는 장치에 있어서,
    전기 에너지를 진동에너지로 변환하고, 상기 삽입부에 삽입되는 초음파 트랜스듀서;
    상기 초음파 트랜스듀서에 전력을 공급하는 전원부;
    유체가 저장되는 유체 저장부;
    상기 유체 저장부에 저장된 유체를 가열하는 가열부;
    상기 유출입구 중 어느 하나에 연결되고, 상기 유로 내에 상기 가열된 유체를 공급하는 유체 공급부; 및
    상기 유출입구 중 나머지 어느 하나에 연결되고, 상기 유로 내의 유체를 상기 유체 저장부로 회수하는 유체 회수부;
    를 포함하는 깁스 보조치료 장치.
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