KR101882097B1 - 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손상된 척추뼈 또는 수술 중 제거된 척추뼈의 결손 부위에 노출되는 신경을 보호하기 위해 사용되는 척수 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법은 (a) 평판형 보호 플레이트를 준비하는 단계, (b) 상기 보호 플레이트를 가열하여 연성이 커지도록 하는 단계, (c) 상기 가열된 보호 플레이트를 곡면이 형성된 템플릿에 안착시켜 상기 템플릿의 형상에 따라 변형시키는 단계 및 (d) 상기 보호 플레이트를 냉각시켜 볼록하게 휘어지도록 변형된 형상을 유지하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법{METHOD OF MAKING PROTECTION PLATE FOR SPINAL SURGERY}

본 발명은 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 척추뼈가 손상되었거나 척추 수술 중에 일부가 제거된 경우 손상되거나 제거된 뼈의 결손 부분에서 노출되는 신경을 보호하면서 충분한 양의 뼈 또는 이와 유사한 골유합 용 재료들을 이식하게 위해 사용되는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 관한 것이다.

외상이나 종양 등에 의해 척추뼈가 손상되거나 척추 수술 중에 척추뼈의 일부가 제거된 경우 척추 내에 있는 신경이 외부로 노출되게 된다. 이 경우 뼈의 재건과 유합을 위해 뼈나 이와 유사한 골유합 용 재료들을 이식을 하게 되는데, 이때 외부로 노출된 신경을 보호하면서 뼈 이식을 해야 한다.

종래에 척추뼈 이식수술은 환자의 엉덩이 뼈 등에서 채취한 넓은 판 형태의 자가뼈를 척추 고정용 로드 등과 같은 구조물에 실이나 철사와 같은 결속수단을 이용해서 고정시켜 신경을 보호하고, 이 넓은 판 형태의 자가뼈 상부에 환자의 엉덩이 뼈 등으로부터 채취한 이식뼈(BG: Bone Graft) 조각들을 추가적으로 이식하는 과정으로 진행되었다.

하지만, 자가뼈를 채취하고 가공하는 과정이 복잡하고, 결손부위가 큰 경우에 충분한 크기의 자가뼈(넓은 판 형태의 자가뼈)를 확보하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 경우에 넓은 판 형태의 자가뼈를 대체하는 플레이트를 사용하여 척추뼈 이식수술을 진행하였다.

플레이트를 사용하여 척추뼈 이식수술을 진행할 때 종래에는 평판 형태의 플레이트를 사용하였는데, 평판 플레이트를 사용하는 경우 상부의 이식뼈가 평판 플레이트를 누르는 힘에 의해 평판이 눌려져 신경을 압박하여 통증이나 마비를 유발할 수가 있기 때문에, 누르는 힘에 저항할 수 있도록 하기 위하여 딱딱한 금속 재질로 강력한 고정수단에 의해 고정시키는 것이 필요하였다.

기존의 평판 플레이트의 경우, 장력을 이용해서 그 직각 방향의 압박력에 저항해야 하는데, 이것은 상당히 비효율적인 방법이고, 효과도 좋지 못하다. 즉, 수술 중에 강력한 고정수단으로 평판형 플레이트를 고정시켜야 하기 때문에, 수술시간이 많이 걸리고 수술 과정이 복잡해진다는 문제점이 발생하였다. 또한, 플레이트를 금속 재질을 사용하는 경우 척추 수술을 마친 후에 CT(computed tomography) 또는 MRI(magnetic resonance imaging) 촬영시 인공음영(artifact)이 발생하여 신경을 비롯한 금속 주위 조직을 정확히 관찰할 수 없게 되는 문제점도 발생하였다.

이를 해결하기 위해 폴리머 재질로 단면이 아치형 형상으로 볼록하게 휘어진 형상을 가지는 척추 수술용 보호 플레이트를 제작하면, 휘어진 양단이 펴지지 않도록 고정물에 지지되도록 하여 무체결 방식으로 간단하게 고정시킬 수가 있고 상부의 이식뼈가 누르는 힘에 강력하게 지지할 수가 있다. 또한, 폴리머 재질로 형성되어 CT 또는 MRI 촬영시 인공음영이 발생하여 생기는 문제점도 해결할 수가 있다.

이하, 본 발명에서는 상기와 같은 척추 수술용 보호 플레이트를 수술 중에 간단하게 제작할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.

대한민국등록실용신안 20-0410476호

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼록한 형상을 가지고 볼록한 양단이 펴지지 않도록 고정물에 지지되도록 하여 고정시킬 수 있어서, 무체결 방식으로 설치가 용이하고 플레이트가 신경과 접촉하지 않도록 구조적 강성을 가지는 척추 수술용 보호 플레이트를, 수술 중에 볼록 또는 오목한 형상을 가지는 템플릿으로 간단한 방법으로 제작할 수 있는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작 방법을 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 손상된 척추뼈 또는 수술 중 제거된 척추뼈의 결손 부위에 노출되는 신경을 보호하면서 뼈와 이와 유사한 골유합 용 재료들을 이식하기 위해 사용되는 척수 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 관한 것으로서, (a) 템플릿을 준비하는 단계; (b) 평판형 보호 플레이트를 가열하여 연성이 커지도록 하는 단계; (c) 상기 가열된 평판형 보호 플레이트를 상기 템플릿에 안착시켜 상기 템플릿의 형상에 따라 변형시키는 단계; 및 (d) 상기 보호 플레이트를 냉각시켜 변형된 형상을 유지하도록 하는 단계를 포함하는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 의해 달성될 수가 있다.

여기서, 상기 템플릿의 형상은 일 방향으로 볼록 또는 오목하게 휘어진 곡면의 형상일 수 있다.

여기서, 상기 템플릿의 형상은 볼록 또는 오목하게 일 방향으로 절곡된 복수의 면이 형성된 형상일 수가 있다.

여기서, (a) 단계 전에, 환자의 척추 영상을 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 (a) 단계에서는 상기 영상을 분석하여 획득한 척추 형상을 포함하는 환부의 특성에 따라서 상기 템플릿을 준비할 수 있다.

여기서, 상기 (a) 단계는 상기 영상을 분석하여 획득한 척추 형상을 포함하는 환부의 특성에 따라서 상기 템플릿을 설계하는 단계; 및 상기 설계된 템플릿을 3D 프린터로 제작하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 보호 플레이트는 폴리머로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 보호 플레이트는 생체흡수성 재료(bioabsorbable material)로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 평면형 보호 플레이트는 메쉬 구조로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 평판형 보호 플레이트는 3D 프린터로 제작될 수 있다.

여기서, 상기 템플릿은 상기 일 방향에 수직한 방향으로도 볼록 또는 오목하게 휘어진 형상일 수 있다.

여기서, 상기 척추 수술용 보호 플레이트는 볼록한 양단이 상기 척추뼈의 주위에 형성된 구조물에 펴지지 않도록 지지되어 고정되는데, 상기 구조물의 형상에 따라서 상기 척추 수술용 보호 플레이트를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 (b) 단계에서 온수를 이용하여 상기 평판형 보호 플레이트를 가열시킬 수 있다.

여기서, 상기 (d) 단계에서 냉수를 이용하여 보호 플레이트를 냉각시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 따르면 수술 중에 환자의 척추 형상 및 환부 특성에 맞게 간단한 방법으로 단면이 볼록한 형상을 가지는 척추 수술용 보호 플레이트를 제작할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 폴리머 재질을 이용하여 제작할 수 있기 때문에 수술을 마친 후에 CT(computed tomography) 또는 MRI(magnetic resonance imaging) 촬영시 인공음영(artifact)이 발생하지 않는다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트가 환부에 고정되는 개념을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1의 척추 수술용 보호 플레이트가 척추뼈에 고정된 모습을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 척수 수술용 보호 플레이트가 분리된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법의 순서도이다.
도 6은 도 5에 따른 과정을 순서대로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트의 다른 형태를 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 7의 척추 수술용 보호 플레이트가 척추뼈에 고정된 모습을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트의 또 다른 형태를 도시하는 사시도이다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 관한 설명에 앞서, 본 발명에 따라 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트에 관하여 도 1 내지 도 4를 참조로 먼저 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트가 환부에 고정되는 개념을 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 1의 척추 수술용 보호 플레이트가 척추뼈에 고정된 모습을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에서 척수 수술용 보호 플레이트가 분리된 사시도이다.

본 발명에 따라 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트(100)는 척추 수술시 척추뼈(200)의 결손 부위에 노출된 신경을 보호하기 위한 것으로, 신경이 외부로 노출되지 않도록 척추뼈(200)의 결손 부위를 보호 플레이트(100)를 이용하여 덮도록 고정시키고, 보호 플레이트(100)의 상부에 환자의 뼈에서 채취한 이식뼈 조각 또는 이와 유사한 골유합 용 재료들이 이식된다. 즉, 보호 플레이트(100)는 결손된 뼈를 보완하면서 골유합을 얻기 위한 이식 과정을 수행할 때, 이식뼈나 이와 유사한 골유합 용 재료들에 의해 노출된 신경 조직을 압박하지 않도록 보호해주는 역할을 한다.

본 발명에 따라 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 일 방향으로 볼록하게 휘어진 형상을 가지는 것을 특징으로 한다. 이때, 척추뼈(200)를 둘러싸도록 척추뼈(200)의 길이 방향에 수직된 방향으로 볼록하게 휘어진 단면적이 아치형 형상을 가진다.

또한, 보호 플레이트(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 메쉬 구조로 형성될 수가 있는데, 메쉬 구조에 의해 상부에 이식뼈가 이식될 때 이식뼈가 미끄러져 이동하는 것을 방지할 수 있고, 격자 사이의 간격 및 격자의 굵기 등을 조절하여 내하중 성능을 향상시킬 수도 있다.

이때, 본 발명에 따라 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트(100)는 별도의 체결 수단 없이 무체결 방식으로 척추뼈(200)를 둘러싸도록 고정시킬 수가 있다. 보호 플레이트(100)의 형상이 위로 볼록하게 휘어진 형상이기 때문에 이식뼈에 의해 위에서 누르는 하중에 의해 보호 플레이트(100)가 펴지지 않도록 지지할 수 있다면 보호 플레이트(100)를 척추뼈(200)의 결손 부위에 고정시킬 수가 있다.

도 2는 이러한 개념을 도시하는 도면인데, 볼록하게 휘어진 보호 플레이트(100)의 좌우에 형성된 고정물(170)에 보호 플레이트(100)의 휘어진 양단부가 지지되도록 함으로써 보호 플레이트(100)를 별도의 체결수단 없이 안정적으로 고정시킬 수가 있다. 보호 플레이트(100)를 지지하는 고정물(170)로 척추 고정을 위해 사용되는 척추 고정나사(115) 등을 이용할 수가 있는데, 이에 대해서는 도 3을 참조로 후술하기로 한다.

보호 플레이트(100)가 평판형으로 형성되는 경우 상부의 이식뼈에 의한 하중을 지지하기 위해서는 딱딱한 재질로 강력하게 고정되어야 한다. 하지만, 본 발명의 보호 플레이트(100)와 같이 단면이 아치형으로 위로 볼록하게 휘어진 형상을 가지면, 휘어진 플레이트(100)가 펴지려고 하는 방향으로 측면으로 미는 힘에만 저항해 주면 펴지지 못하게 된다. 즉, 측면으로 펴지려는 힘에만 저항할 수 있다면 이식뼈에 의해 플레이트(100)를 누르는 힘에 구조적으로 강력하게 저항할 수가 있다. 전술한 바와 같이 평판형 플레이트는 상부에서 이식뼈에 의해 누르는 힘에 저항하기 위해서는 강력한 장력으로 고정을 시켜야 하지만, 도 1에 도시된 것과 같이 볼록한 형태의 플레이트(100)는 측면으로 미는 힘에 저항할 정도의 버팀목만 있으면 상부에서 누르는 힘에 강하게 저항할 수가 있게 된다. 이는 수술 과정을 단순화 시키고 수술 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있도록 한다.

도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 척추 수술 중에는 양쪽에 척추 고정나사(115)를 사용하는 경우가 매우 많은데, 이 척추 고정나사(115)가 보호 플레이트(100)를 양쪽에서 지지하도록 할 수 있다. 보다 자세히는, 척추 고정나사(115)의 넥(neck)에 위로 볼록하게 휘어진 보호 플레이트(100)의 양단이 위치하도록 하여 보호 플레이트(100)가 좌우로 펴지지 않게 지지시킬 수가 있다. 위로 볼록하여 휘어진 보호 플레이트(110)의 양단이 펴지는 방향으로 척추 고정나사(115)의 넥(neck)과 접촉하여 지지를 받기 때문에, 보호 플레이트(100)를 환부에 간단하게 고정시킬 수가 있다.

또한, 보호 플레이트(100)가 위로 볼록하게 휘어짐에 따라서, 보호 플레이트(100)가 도 3과 같이 고정될 때 보호 플레이트(100)가 덮은 신경과 보호 플레이트(100) 사이에는 이격된 공간이 형성될 수가 있다. 따라서, 척추 수술 중에 보호 플레이트(100)가 신경을 건드리지 않아서 신경의 보호 효과가 탁월하다.

도 3에서는 척추 고정나사(115)의 머리부 바로 아래의 넥(neck)에 보호 플레이트(110)가 지지받도록 하는 예를 도시하고 있으나, 경우에 따라서는 그보다 하부에 위치하는 척추 고정나사(115)의 몸통부에 보호 플레이트(110)가 지지받도록 할 수도 있고, 척추 고정용 로드(110)에 지지받도록 할 수 있음은 물론이다.

척추 고정나사(115)를 이용하여 보호 플레이트(100)를 고정시킬 때, 고정력을 더욱 강화시킬 수 있도록, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 보호 플레이트(100)에는 척추 고정나사(115)의 넥을 둘러싸도록 보호 플레이트(100) 양단의 척추 고정나사(115)에 대응하는 소정의 위치에 홈(105)이 형성될 수가 있다. 따라서, 척추 고정나사(115)의 넥에 보호 플레이트(100)의 홈(105)이 끼워져 삽입되는 형태로 고정되기 때문에 보호 플레이트(100)의 고정력을 더욱 강화시킬 수가 있다.

도 3을 참조로 한 설명에서는 척추 고정나사(115)를 이용하여 보호 플레이트(100)의 양단을 지지하도록 하여 보호 플레이트(100)를 고정하는 것을 예를 들어 설명하였으나, 별도의 나사나 못, 스파이크 등의 고정장치(170)를 척추뼈 등에 고정시켜 이를 이용하여 보호 플레이트(100)의 양단을 지지하도록 하여 보호 플레이트(100)를 고정시킬 수도 있고, 주위에 형성된 뼈의 돌출된 부위가 보호 플레이트(100)의 양단을 지지하도록 하여 보호 플레이트(100)를 고정시킬 수도 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제조방법을 도면들을 참고하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법의 순서도이고, 도 6은 도 5에 따른 과정을 순서대로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트의 다른 형태를 도시하는 사시도이고, 도 8은 도 7의 척추 수술용 보호 플레이트가 척추뼈에 고정된 모습을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따라 제작된 척추 수술용 보호 플레이트의 또 다른 형태를 도시하는 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법은 템플릿(500)을 준비하는 단계(S310), 평판형 보호 플레이트(100a)를 가열하는 단계(S320), 가열된 보호 플레이트(100a)를 템플릿(500)에 안착시켜 변형시키는 단계(S330), 및 형상 변형된 보호 플레이트(100)를 냉각시키는 단계(S340)를 포함할 수가 있다. 또한, 보호 플레이트(100)를 절단하는 단계(S350)를 더 포함할 수가 있다.

도 1과 같은 위로 볼록하게 휘어진 척추 수술용 보호 플레이트(100)를 제작하기 위해, 곡면이 형성된 템플릿을 준비한다(S310).

템플릿(500)은 만들고자 하는 보호 플레이트(100)의 크기, 곡면의 형상 등에 따라서 미리 다양한 형태로 준비하도록 하여 환부의 특성에 따라서 적절한 템플릿(500)을 선택하여 이를 이용하도록 할 수도 있으나, 본 발명에서는 수술 중에 직접 환부의 특성을 고려하여 제작할 수가 있다. 여기서, 환부의 특성이라고 하면 환자의 척추(200) 형상, 환부의 위치 및 환부의 크기 등을 의미할 수가 있다.

수술 중에 의료 영상 장치를 이용하여 환자의 척추(200) 영상을 획득하여 이를 분석하여 환자 고유의 척추(200) 형상의 특징을 파악할 수가 있고, 환부의 위치 및 환부의 크기에 관한 정보도 파악할 수가 있다.

다음, 척추(200) 형상, 환부의 위치 및 환부의 크기 등을 포함하는 환부의 특성에 관한 정보가 파악이 되면, 이를 기초로 보호 플레이트의 크기, 곡률 등이 반영된 척추 수술용 보호 플레이트(100)를 3D로 설계할 수가 있다. 이에, 설계된 보호 플레이트의 형상에 대응되는 곡면을 가지는 템플릿을 3D로 설계하여, 3D 설계에 따라서 3D 프린터를 이용하여 수술 중에 직접 맞춤형 템플릿을 제작할 수가 있다.

다음, 평판형 보호 플레이트(100a)를 가열시켜 연성이 커지도록 하여 형상의 변형이 용이하도록 한다(S320).

본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트(100)는 폴리머를 포함하는 비금속 재질로 만들어질 수가 있다. 금속재질을 사용할 경우에는 척추 수술을 마친 후에 CT(computed tomography) 또는 MRI(magnetic resonance imaging) 촬영 시, 인공음영(artifact)이 발생하여 신경을 비롯한 금속 주위 조직을 정확히 관할할 수 없는 경우가 발생할 수가 있는데, 비금속 재질을 사용하는 경우에는 이러한 인공음영이 발생하지 않는다는 장점이 있다. 더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 보호 플레이트(100)는 PCA, PVA, PDS, PLA, PDA, PLDLA 와 같은 생체흡수성 재료(bioabsorbable material)로 형성될 수가 있다.

폴리머 재질로 형성될 경우 수술용 가위로 쉽게 절단할 수가 있어서, 수술 중에 수술 부위의 크기에 맞게 보호 플레이트(100)를 절단시킬 수가 있다. 따라서, 도 4를 참조로 전술한 바와 같이, 보호 플레이트(100)를 수술 부위에 고정시킬 때 척추 고정나사(115)의 넥이 삽입되도록 하는 홈(105)을 수술 중에 그 위치를 파악하여 수술용 가위로 절단하여 형성할 수도 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.

또한, 평판형 보호 플레이트(100a)에는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 메쉬 구조가 형성될 수가 있다. 메쉬의 간격, 크기 및 모양은 전술한 바와 같이 조절이 가능하다.

본 발명에서는 메쉬 구조를 포함하는 평판형 보호 플레이트(100a)도 수술중에 3D 프린터(미도시)를 이용하여 제작할 수가 있다. 3D 프린터(미도시)를 이용하여 평판형 보호 플레이트(100a)를 준비하는 경우, 환자의 척추뼈(200)의 크기, 환부의 위치 등에 따라서 평판형 보호 플레이트(100a)의 크기, 메쉬 구조의 형태 등을 수술 현장에서 직접 설계하여 제작할 수 있다. 본 발명에서 평판형 보호 플레이트(100a)는 3D 프린터(미도시)를 이용하여 수술 중에 직접 제작하여 준비하는 것에 한정되는 것은 아니고, 공지된 다양한 방법으로 미리 제작되어 준비될 수도 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에서 보호 플레이트(100)는 폴리머의 재질로 형성되기 때문에, 준비된 평판형 보호 플레이트(100a)를 가열하면 연성이 커지도록 변형시킬 수가 있다. 이때, 평판형 보호 플레이트(100a)를 가열하는 방법으로 온수(410)를 이용할 수가 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. 온수(410)를 이용할 때, 바람직하게는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 적정 온도로 가열된 온수(410)에 평판형 보호 플레이트(100a)를 소정의 시간 동안 담궈서 가열시킬 수가 있다.

이때, 온수(410)의 온도를 조절하는 것이 중요한데, 평판형 보호 플레이트(100a)를 가열시킨 온도가 너무 높으면 평판형 보호 플레이트(100a)의 연성이 너무 커져서 다루기가 힘들어지고, 너무 낮으면 변형이 쉽게 일어나지 않을 수가 있다. 또한, 상기 온도는 폴리머의 재질 등에 따라서 바뀌어질 수가 있는데, PCL(Poly-Caprolactone)을 이용하여 제작할 때 실험 결과 55℃ ~60℃의 범위에서 최적의 결과가 나왔다.

다음, 가열시켜 연성이 커진 보호 플레이트(100a)를 준비된 곡면이 형성된 템플릿(500)에 안착시켜 템플릿(500)의 형상에 따라 보호 플레이트(100a)의 형상을 변형시킨다(S330). 템플릿(500)의 형상은 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 일 방향으로 볼록하게 휘어진 형상일 수가 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 단계에서 평판형 보호 플레이트(100a)를 가열시켜 연성이 커진 상태에서 볼록한 곡면 형상의 템플릿(500)에 안착시키면 템플릿(500)의 형상에 따라서 보호 플레이트(100)의 형상을 쉽게 변형시킬 수가 있다.

전술한 단계에서와 같이 가열된 보호 플레이트(100a)를 템플릿(500)에 안착시켜 템플릿(500)의 형상에 따라서 보호 플레이트(100)의 형상이 변형된 상태에서 보호 플레이트(100)를 냉각시켜 변형된 형상을 유지하도록 할 수가 있다(S340). 이때, 보호 플레이트(100)를 대기에 노출시켜 자연 냉각을 이용하는 방법을 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 템플릿(500)에 보호 플레이트(100)가 안착된 상태에서 냉수(420)를 공급하거나 냉수(420)에 담궈서 보호 플레이트(100)를 냉각시킬 수가 있다.

상기와 같이 템플릿(500)에 안착시킨 상태에서 변형된 보호 플레이트(100)를 냉각시키면 변형된 형상을 유지하게 되는데, 이를 이용하여 도 3과 같이 척추 고정나사(115)의 넥에 보호 플레이트(100)를 지지받도록 하여 무체결 방식으로 간단하게 고정시킬 수가 있다. 이때, 도 4를 참조로 설명한 것과 같이 고정력을 더욱 강화시킬 수 있도록 보호 플레이트(100)에 넥이 삽입되는 홀(105)을 형성할 수가 있다(S350). 따라서, 수술 부위에 장착되는 위치를 고려하여 수술 중에 수술용 가위 등을 이용하여 절단하는 방법으로 홀(105)을 형성할 수가 있다.

도 5 및 도 6을 참조로 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법은 수술 중에 간단하게 이루어질 수 있는 것으로, 환자의 환부의 특성에 맞게 수술 중에 능동적으로 제작할 수가 있다.

도 7에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에 따라 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트(100)는 척추뼈(200)의 길이 방향에 수직한 방향으로 볼록하게 휘어진 것과 동시에 척추뼈(200)의 길이 방향으로도 볼록하게 휘어지도록 형성될 수도 있다. 즉, 사각형상의 평판형 보호 플레이트(100a)에서 가로 및 세로 방향으로 각각 볼록하게 휘어진 형상일 수가 있다. 이 경우, 도 8에 도시되어 있는 것과 같이 척추의 길이 방향으로 척추뼈(200)와 볼록 휘어진 보호 플레이트(100) 사이에 형성되는 공간으로 수술 중에 이물질이 유입될 수 있는 것을 방지할 수가 있으며, 위로 볼록하게 휘어짐에 따라서 상부의 하중을 강력하게 지지할 수 있는 특징과 무체결 방식으로 간단하게 고정시킬 수 있는 특징 등은 전술한 내용과 동일하다.

본 발명에서는 도 7의 보호 플레이트(100)의 형상에 대응되도록 하는 템플릿(500)을 준비하기만 하면, 도 5 및 도 6을 참조로 설명한 방법으로 본 발명에 따른 척추 수술용 보호 플레이트(100)를 제작할 수가 있다. 따라서, 본 발명에서는 전술한 형상에 한정되지 않고 다양한 형상의 척추 수술용 보호 플레이트(100)를 수술 중에 제작할 수가 있다.

본 발명에 따라 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트(100)의 또 다른 형상으로, 도 9에 도시되어 있는 것과 같이 보호 플레이트(100)는 위로 볼록한 단면이 볼록 다각형의 모양을 가지도록 사각형상의 면이 척추뼈(200)의 길이 방향으로 복수 개 절곡된 형상일 수도 있다. 따라서, 도 9의 형상에 대응되는 오목 또는 볼록하게 일 방향으로 복수의 절곡된 면이 형성된 형상의 템플릿(500)을 준비하여, 도 5 및 도 6을 참조로 설명한 방법으로 도 9의 척추 수술용 보호 플레이트(100)를 제작할 수가 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100: 척추 수술용 보호 플레이트 100a: 평판형 보호 플레이트
105: 홀 110: 척추 고정용 로드
115: 척추 고정나사 200: 척추뼈
410: 온수 420: 냉수
500: 템플릿

Claims (13)

1. 손상된 척추뼈 또는 수술 중 제거된 척추뼈의 결손 부위에 노출되는 신경을 보호하면서 뼈 또는 골유합 용 재료들을 이식하기 위해 사용되고, 상기 척추뼈의 길이 방향에 수직한 방향으로 볼록한 형상을 가지고, 볼록한 양단이 펴지지 않도록 양단의 바깥쪽에 형성된 구조물에 지지되어 고정되는 척수 수술용 보호 플레이트의 제작방법에 관한 것으로서,
   (a) 상기 보호 플레이트의 형상에 대응되는 템플릿을 준비하는 단계;
   (b) 평판형 보호 플레이트를 가열하여 연성이 커지도록 하는 단계;
   (c) 상기 가열된 평판형 보호 플레이트를 상기 템플릿에 안착시켜 상기 템플릿의 형상에 따라 변형시키는 단계; 및
   (d) 상기 보호 플레이트를 냉각시켜 변형된 형상을 유지하도록 하는 단계를 포함하고,
   상기 보호 플레이트는 생체흡수성 폴리머 재료(bioabsorbable material)로 형성되는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 템플릿의 형상은 일 방향으로 볼록 또는 오목하게 휘어진 곡면의 형상인 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 템플릿의 형상은 볼록 또는 오목하게 일 방향으로 절곡된 복수의 면이 형성된 형상인 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 (a) 단계 전에,
   환자의 척추 영상을 획득하는 단계를 더 포함하고,
   상기 (a) 단계에서는 상기 영상을 분석하여 획득한 척추 형상을 포함하는 환부의 특성에 따라서 상기 템플릿을 준비하는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 (a) 단계는
   상기 영상을 분석하여 획득한 척추 형상을 포함하는 환부의 특성에 따라서 상기 템플릿을 설계하는 단계; 및
   상기 설계된 템플릿을 3D 프린터로 제작하는 단계를 포함하는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 평판형 보호 플레이트는 메쉬 구조로 형성되는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 평판형 보호 플레이트는 3D 프린터로 제작되는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 템플릿은 상기 일 방향에 수직한 방향으로도 볼록 또는 오목하게 휘어진 곡면의 형상인 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
11. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 척추 수술용 보호 플레이트는 볼록한 양단이 상기 척추뼈의 주위에 형성된 구조물에 펴지지 않도록 지지되어 고정되는데,
    상기 구조물의 형상에 따라서 상기 척추 수술용 보호 플레이트를 절단하는 단계를 더 포함하는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 온수를 이용하여 상기 평판형 보호 플레이트를 가열시키는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 냉수를 이용하여 보호 플레이트를 냉각시키는 척추 수술용 보호 플레이트의 제작방법.

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