KR102165832B1 - Tissue Expander suppressingforeign body reaction - Google Patents

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Abstract

본 개시에 따른 자가확장형 조직확장기는 주변의 체액을 흡수하는 수화젤 및 상기 수화젤의 표면을 덮는, 다공성의 피막을 포함하고, 상기 다공성의 피막은 ePTFE(expanded Polytetrafluoroethylene) 또는 PCL(poly-caprolactone)로 형성된다.
이러한 자가확장형 조직확장기는 이물반응을 억제하고, 무혈관성 교원질 조직의 형성을 억제한다. 이러한 자가확장형 조직확장기는 두피확장술, 반은구축성형술, 유방재건술에 이용될 수 있으며, 나아가 임플란트 골이식을 위한 조직확장술에 이용될 수 있다.The self-expanding tissue expander according to the present disclosure includes a hydration gel that absorbs surrounding body fluids and a porous film covering the surface of the hydration gel, and the porous film is ePTFE (expanded polytetrafluoroethylene) or PCL (poly-caprolactone). Is formed by
These self-expanding tissue expanders inhibit foreign body reactions and inhibit the formation of avascular collagen tissue. Such a self-expanding tissue expander can be used for scalp expansion, semi-constructive plastic surgery, breast reconstruction, and further, tissue expansion for implant bone graft.

Description

이물반응을 억제하는 조직확장기{Tissue Expander suppressingforeign body reaction}Tissue expander suppressing foreign body reaction

본 개시는 이물반응을 억제하는 조직확장기에 관한 것이다.The present disclosure relates to a tissue expander that inhibits foreign body reactions.

의료용 목적으로 이용되는 조직확장술은 두피 조직 확장술, 유방재건술 등이 있다. 이러한 조직확장술은 확장 가능한 재료를 사람에게 이식하는 방식으로 이루어진다. 예를 들어, 일반적인 유방 재건술은 실리콘 풍선 조직확장기를 가슴의 피부 밑에 넣고 봉합하고, 식염수를 점차적으로 주입하여 피부를 늘어나게 하여 조직이 압력에 반응함에 따라 세포분열 및 콜라겐 합성 등을 촉진 시켜 조직이 자라게 한다. 이러한 조직확장술은 다른 조직을 이식하는 것이 아니므로 확장된 피부의 색깔 및 질감이 원래 피부와 동일한 장점이 있다. 그러나 이러한 종래의 조직확장술은 유방 재건과 같이 조직의 규모가 크고 풍선 및 튜브를 감출 수 있는 경우에는 용이하게 사용될 수 있으나, 두피 재건술이나 다른 부위에서는 튜브가 노출되어 불편하고, 식염수를 주입해야 하는 불편함이 따른다.Tissue expansion techniques used for medical purposes include scalp tissue expansion and breast reconstruction. This tissue expansion is performed by implanting an expandable material into a person. For example, in general breast reconstruction, a silicone balloon tissue expander is placed under the skin of the chest and then sutured, and saline is gradually injected to stretch the skin. As the tissue responds to pressure, it promotes cell division and collagen synthesis, thereby promoting tissue growth. do. Since this tissue expansion procedure does not transplant other tissues, the color and texture of the expanded skin are the same as those of the original skin. However, such conventional tissue expansion can be easily used in cases where the size of the tissue is large, such as breast reconstruction, and the balloon and tube can be hidden. The ship follows.

이에 식염수를 외부에서 주입하는 형식의 조직확장기가 아닌 자가 확장(self-expansion)이 가능한 조직확장기의 개발이 요구된다. 예를 들어, 조직확장기는 자가 확장이 가능한 생체 재료(Biomedical material)로 형성된 이식재일 수 있다. 이때, 숙주로부터의 이물 반응(foreign body reaction;FBR)을 억제할 것이 요구된다. 이물반응은 자가확장형 및 종래형 조직확장기에 모두 발생할 수 있다. 이물반응은 선천성 면역에 의해 개시되며, 이식재의 표면에 단백질을 비롯한 다른 물질들이 흡착되며 시작된다. 이러한 이물 반응은 즉각적으로 진행되고, 그 이후에 대식 세포(macrophage)를 비롯한 대형 세포들의 이주와 조직 염증반응이 발생하게 된다. 또한, 생체 재료의 확장에 따라 의도하지 않은 무혈관성 교원질 조직을 만들어 주변 조직과 이식재가 격리되는 문제가 발생한다.Therefore, development of a tissue expander capable of self-expansion is required, not a tissue expander in which saline is injected from the outside. For example, the tissue expander may be an implant formed of a biomedical material capable of self-expansion. At this time, it is required to suppress the foreign body reaction (FBR) from the host. Foreign body reactions can occur in both self-expanding and conventional tissue expanders. Foreign body reactions are initiated by innate immunity, and proteins and other substances are adsorbed onto the surface of the implant. This foreign body reaction proceeds immediately, after which large cells including macrophages migrate and tissue inflammatory reactions occur. In addition, according to the expansion of the biomaterial, there is a problem that the surrounding tissue and the graft material are separated by unintended avascular collagen tissue.

본 개시는 이물반응을 억제하는 조직확장기에 관한 것을 제공하고자 한다.The present disclosure is intended to provide a tissue expander that inhibits foreign body reactions.

자가 확장형(self-expansion) 등의 조직확장기에 있어서, 주변의 체액을 흡수하는 수화젤; 및 상기 수화젤의 표면을 덮는, 다공성의 피막;을 포함하고, 상기 다공성의 피막은 ePTFE(expanded Polytetrafluoroethylene) 또는 PCL(poly-caprolactone)로 형성된다.In a tissue expander such as a self-expansion, the hydration gel absorbs surrounding body fluids; And a porous film covering the surface of the hydration gel, wherein the porous film is formed of ePTFE (expanded polytetrafluoroethylene) or PCL (poly-caprolactone).

상기 다공성의 피막은 직경이 3 내지 40 μm 인 대형 기공(large pore)를 포함할 수 있다.The porous film may include large pores having a diameter of 3 to 40 μm.

상기 다공성의 피막은 직경이 1μm 이하인 소형 기공(small pore)를 포함할 수 있다.The porous film may include small pores having a diameter of 1 μm or less.

상기 대형 기공과 소형 기공의 개수의 비율은 하기의 수학식을 만족할 수 있다.The ratio of the number of large pores and small pores may satisfy the following equation.

0.5 ≤ nl / ns ≤10 : (수학식 1)0.5 ≤ n l / n s ≤10: (Equation 1)

여기에서 nl 은 대형 기공의 개수를 나타내고, ns 는 소형 기공의 개수를 나타낸다.Here, n l represents the number of large pores, and n s represents the number of small pores.

상기 다공성의 피막의 표면을 코팅하는 이물반응 억제층;을 더 포함할 수 있다.It may further include a foreign substance reaction inhibiting layer coating the surface of the porous film.

상기 이물반응 억제층은 콜라겐(collagen), HA(Hyaluronic Acid) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.The foreign substance reaction inhibiting layer may be formed of at least one of collagen and HA (Hyaluronic Acid).

상기 이물반응 억제층은 콜라겐과 HA의 1:1 및 다양한 조성의 혼합물로 형성될 수 있다.The foreign body reaction inhibiting layer may be formed of a mixture of 1:1 and various compositions of collagen and HA.

치은 조직확장술을 이용한 임플란트 방법에 있어서, 치은 퇴축 또는 치조골이 흡수된 치은 내에 전술한 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기를 이식하는 단계; 상기 치조골 (alveolar bone)의 치은 조직이 확장되면 상기 자가확장형 조직확장기를 제거하고 골이식재를 이식하는 단계; 및 상기 치조골에 임플란트를 이식하는 단계;를 포함한다.In the implantation method using gingival tissue expansion, the step of implanting a self-expanding tissue expander according to the above-described embodiment into a gingival in which gingival retraction or alveolar bone is absorbed; When the gingival tissue of the alveolar bone is expanded, removing the self-expanding tissue expander and implanting a bone graft material; And implanting an implant into the alveolar bone.

본 발명에 따른 조직확장기는 다공성 피막을 포함함으로써 이물반응을 억제하고, 확장률을 조절한다.The tissue expander according to the present invention includes a porous film to suppress foreign material reactions and control the expansion rate.

본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호들은 구조적 구성요소를 의미한다.
도 1은 종래의 방법에 따른 조직확장기 및 조직확장술을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 종래의 방법에 따른 조직확장술 이용시 발생할 수 있는 교원질 조직의 형성된 모습을 나타내는 사진이다.
도 3은 일 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 다공성 피막의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 다공성 피막의 대형 기공, 소형 기공의 분포에 따른 확장속도 관계 및 인장한계선 과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 다공성 피막의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기를 이용한 임플란트 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.The present invention can be easily understood by a combination of the following detailed description and accompanying drawings, and reference numerals denote structural elements.
1 is a diagram schematically illustrating a tissue expander and a tissue expander according to a conventional method.
2 is a photograph showing the formation of collagen tissue that may occur when using a tissue expansion procedure according to a conventional method.
3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a self-expanding tissue expander according to an embodiment.
4 is a perspective view schematically showing a state of a porous film according to an embodiment.
5 is a graph showing the relationship between the expansion rate and the tensile limit line according to the distribution of large pores and small pores of a porous film.
6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a self-expanding tissue expander according to another embodiment.
7 is a perspective view schematically showing a state of a porous film according to another embodiment.
8 is a diagram schematically showing an implant method using a self-expanding tissue expander according to an embodiment.

본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.The present specification clarifies the scope of the present invention, describes the principles of the present invention, and discloses embodiments so that those of ordinary skill in the art may practice the present invention. The disclosed embodiments may be implemented in various forms.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or content overlapping between the embodiments in the technical field to which the present invention pertains will be omitted. Hereinafter, the operating principle and embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이하에서는 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 종래의 방법에 따른 조직확장기(10) 및 조직확장술을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 1의 (a)를 참조하면, 조직을 확장하고자 하는 피부 세포의 하단에 종래의 조직확장기(10)를 삽입하고, 조직확장기(10)의 팽창에 따른 인장력을 표피세포 및 점막세포 (20)에 전달한다. 도 1의 (b)를 참조하면, 복수의 세포들(21, 22, 23, 24, 25) 각각은 인장력이 인가됨에 따라 그 자극으로 인하여 세포가 분열될 수 있다. 이는 물리적 자극이 전달된 세포는 분열 신호를 내부 기관으로 전달하며, 결과적으로 전사 인자를 비롯한 유전자의 활성화를 촉진시키기 때문이다. 분열된 세포(21', 22', 23', 24')가 형성됨으로 인하여 피부 세포는 확장된다. 조직확장기(10)가 팽창되면, 도 1의(a) 및 (b)의 과정이 반복되며 조직이 계속적으로 확장될 수 있다. 1 is a diagram schematically illustrating a tissue expander 10 and tissue expansion according to a conventional method. Referring to Figure 1 (a), a conventional tissue expander 10 is inserted at the bottom of the skin cell to expand the tissue, and the tensile force according to the expansion of the tissue expander 10 is applied to epidermal cells and mucosal cells (20). To pass on. Referring to FIG. 1B, each of the plurality of cells 21, 22, 23, 24, and 25 may divide the cells due to the stimulation as a tensile force is applied. This is because cells to which a physical stimulus is transmitted transmit a division signal to internal organs, and as a result, promote the activation of genes including transcription factors. Due to the formation of divided cells (21', 22', 23', 24'), skin cells expand. When the tissue expander 10 is expanded, the processes of FIGS. 1A and 1B are repeated, and the tissue may be continuously expanded.

종래의 조직확장기(10)는 식염수를 튜브로 삽입하는 방식 뿐 아니라, 피막을 가지는 자가확장기를 포함할 수 있다. 이러한 종래의 조직확장기(10)는 외부 소재가 통상적으로 실리콘(silicon) 등의 소재로 형성되며 이물 반응이 나타날 수 있다.The conventional tissue expander 10 may include a self-dilator having a film as well as a method of inserting saline solution into a tube. In the conventional tissue expander 10, an external material is typically formed of a material such as silicon, and a foreign material reaction may occur.

도 2는 종래의 방법에 따른 조직확장술 이용시 발생할 수 있는 교원질 조직의 형성된 모습을 나타내는 사진이다. 도 2를 참조하면, 종래의 조직확장기(10)가 조직(tissue)를 확장시킴에 따라 이물 반응이 발생하여, 무혈관성 교원질성 캡슐(30)이 형성된 모습이 도시된다. 종래의 조직확장기(10)는 외부 피막으로 주로 실리콘을 이용함에 따라 이물 반응이 발생하여 무혈관성 교원질성 캡슐(30)이 형성되고, 이는 조직확장기(10)와 주변 조직을 격리시켜 확장의 효율을 저하시키는 문제가 발생한다.2 is a photograph showing the formation of collagen tissue that may occur when using a tissue expansion procedure according to a conventional method. Referring to FIG. 2, as the conventional tissue expander 10 expands a tissue, a foreign body reaction occurs, and thus a bloodless collagen capsule 30 is formed. Conventional tissue expander 10 mainly uses silicone as an outer film, thereby causing a foreign body reaction to form avascular collagen capsule 30, which isolates the tissue expander 10 from the surrounding tissues to increase the efficiency of expansion. A problem of lowering occurs.

도 3은 일 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 다공성 피막의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a self-expanding tissue expander 100 according to an embodiment. 4 is a perspective view schematically showing a state of a porous film according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 자가확장형 조직확장기(100)는 수화젤(110) 및 다공성 피막(120)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the self-expanding tissue expander 100 includes a hydration gel 110 and a porous film 120.

도 3을 참조하면, 수화젤(110)은 주변 조직으로부터 수분을 흡수하여 팽창되는 부재를 의미한다. 수화젤(110)은 예를 들어, 다수의 -COOH 기를 포함하는 고분자 사슬 구조를 가질 수 있다. 수화젤(110)의 팽윤 정도는 수화젤의 구성 성분을 다양하게 함으로써 조절이 가능한데, 수화젤(110)은 methyl methacrylate와 N-vicyl-pyrrolidone으로 구성된 co-polymer들의 cross-linked 형태이다. 이외에도 hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, acrylic acid, N-isopropylacrylamide 등이 생체 친화적으로 사용될 수 있다. 수화젤(110)의 팽윤 정도는 고분자 사슬 1개가 가지는 -COOH기의 개수에 따라서도 조절될 수 있으며 -COOH기가 많을수록 인접한 분자 사이에 COO- 분자간의 척력의 정도가 높아지므로 팽창율이 높아질 수 있다. -COOH가 적을수록 인접한 분자 사이에 COO- 분자간의 척력의 정도가 낮아지므로 팽창율이 낮아질 수 있다. 자가확장형 조직확장기(100)는 이용될 조직확장술의 종류에 따라 적절한 팽창율을 가지도록 수화젤(110)의 종류를 결정할 수 있다. 예를 들어, 유방 재건술, 두피 확장술과 같이 높은 팽창율이 요구되는 경우에는, 고 팽창율을 가지는 수화젤(110)의 종류를 선택할 수 있다. 예를 들어, 1개의 고분자사슬이 5개 이상의 -COOH 기를 가지도록 수화젤(110)의 종류를 선택할 수 있다. 예를 들어, 치은확장술과 같이 작은 체적의 팽창이 요구되는 경우에는 상대적으로 낮은 팽창율을 가지는 수화젤(110)의 종류를 선택할 수 있다. 예를 들어, 1개의 고분자사슬이 4개 이하의 -COOH 기를 가지도록 수화젤(110)의 종류를 선택할 수 있다.Referring to FIG. 3, the hydration gel 110 refers to a member that absorbs moisture from surrounding tissues and expands. The hydration gel 110 may have a polymer chain structure including, for example, a plurality of -COOH groups. The degree of swelling of the hydration gel 110 can be adjusted by varying the constituents of the hydration gel, and the hydration gel 110 is a cross-linked form of co-polymers composed of methyl methacrylate and N-vicyl-pyrrolidone. In addition, hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, acrylic acid, and N-isopropylacrylamide may be used bio-friendly. The degree of swelling of the hydration gel 110 may also be adjusted according to the number of -COOH groups of one polymer chain, and as the number of -COOH groups increases, the degree of repulsion between COO-molecules between adjacent molecules increases, so the expansion rate may increase. The less -COOH, the lower the degree of repulsive force between COO- molecules between adjacent molecules, so the expansion rate may be lowered. The self-expanding tissue expander 100 may determine the type of hydrogel 110 so as to have an appropriate expansion rate according to the type of tissue expansion to be used. For example, when a high expansion rate is required, such as breast reconstruction or scalp expansion, the type of hydrogel 110 having a high expansion rate may be selected. For example, the type of hydration gel 110 may be selected so that one polymer chain has 5 or more -COOH groups. For example, when a small volume of expansion is required, such as gingival dilatation, the type of hydrogel 110 having a relatively low expansion rate may be selected. For example, the type of hydration gel 110 may be selected so that one polymer chain has 4 or less -COOH groups.

임상실험 결과에 따르면, 5개의 -COOH기를 가지는 수화젤은 평균 5배의 최대 팽창율을 가지는 것으로 나타났다. 상술한 임상실험은 알약 모양의 형상을 가지는 수화젤을 대형(0.4ml), 중형(0.3ml), 소형(0.2ml)로 구분하여 최대 팽창율을 측정하였다. 대형 수화젤은 26일째에 최대 팽창 부피에 도달했으며, 대략 2.1ml의 부피를 가져 5.25배의 팽창율을 보였다. 중형 수화젤은 26일째에 최대 팽창 부피에 도달했으며, 대략 1.5ml의 부피를 가져 5.2배의 팽창율을 보였다. 소형 수화젤은 26일째에 최대 팽창 부피에 도달했으며, 대략 0.9ml의 부피를 가져 4.7배의 팽창율을 보였다. 도 3을 참조하면, 다공성 피막(120)은 수화젤(110)의 표면 상에 형성될 수 있다. 다공성 피막(120)은 ePTFE(expanded Polytetrafluoroethylene) 또는 PCL(poly-caprolactone)로 형성될 수 있다. ePTFE의 경우 생체 친화도가 높으며 조직반응이 적고 조작성이 좋은 장점이 있다. PCL의 경우 생체 친화도가 높으며, 합성 고분자이므로 분해기간이 길고 이물반응을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 이러한 소재로 형성된 다공성 피막(120)은 실리콘 소재로 형성된 피막에 비하여 이물반응을 억제하고, 기공의 크기 및 분포에 따라 팽창율을 조절할 수 있는 장점이 존재한다.According to the clinical trial results, the hydrogel having 5 -COOH groups was found to have a maximum expansion rate of 5 times on average. In the clinical trial described above, the maximum expansion rate was measured by dividing the hydration gel having a pill-shaped shape into large (0.4ml), medium (0.3ml), and small (0.2ml). The large hydration gel reached its maximum expansion volume on the 26th day, and had a volume of approximately 2.1 ml, showing an expansion rate of 5.25 times. The medium-sized hydrogel reached its maximum expansion volume on the 26th day, and had a volume of approximately 1.5 ml, showing a rate of expansion of 5.2 times. The small hydrogel reached its maximum expansion volume on the 26th day, and had a volume of approximately 0.9 ml, showing an expansion rate of 4.7 times. Referring to FIG. 3, the porous film 120 may be formed on the surface of the hydration gel 110. The porous film 120 may be formed of expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) or poly-caprolactone (PCL). In the case of ePTFE, biocompatibility is high, tissue reaction is small, and operability is good. In the case of PCL, biocompatibility is high, and since it is a synthetic polymer, the decomposition period is long and foreign substance reactions can be minimized. The porous film 120 formed of such a material has the advantage of suppressing foreign material reaction and controlling the expansion rate according to the size and distribution of pores compared to the film formed of a silicon material.

일반적으로 생체재료에 대한 FBR 반응은 5단계로 나뉜다. 1단계는 단백질 흡착, 2단계는 급성 염증 3단계는 만성 염증 4단계는 Foreign Body Giant Cell 형성, 및 5단계는 섬유화 또는 섬유성 캡슐이 형성된다. 임상결과에 따르면 ePTFE 및 PCL은 단백질 흡착율을 감소시키며(1단계에 대한 효과), 만성 염증 단계에서 대식 세포의 흡착율을 감소시키며(3단계에 대한 효과), Foreign Body Giant Cell의 형성을 억제하고(4단계에 대한 효과), 섬유성 캡슐의 형성을 억제(5단계에 대한 효과)할 수 있는 것으로 나타난다. 따라서, ePTFE 및 PCL을 수화젤(110)의 피막으로 이용함으로써 이물 반응을 최소화하며 실리콘 소재의 단점을 최소화할 수 있다.In general, the FBR reaction to biomaterials is divided into five steps. Stage 1 is protein adsorption, stage 2 is acute inflammation, stage 3 is chronic inflammation, stage 4 is foreign body giant cell formation, and stage 5 is fibrotic or fibrous capsules. According to clinical results, ePTFE and PCL reduce the protein adsorption rate (effect on stage 1), reduce the adsorption rate of macrophages in chronic inflammation stage (effect on stage 3), and inhibit the formation of foreign body giant cells ( It has been shown to be capable of inhibiting the formation of fibrous capsules (effects on stage 5), and the effect of step 4). Therefore, by using ePTFE and PCL as a film of the hydration gel 110, the reaction of foreign substances can be minimized and the disadvantages of the silicone material can be minimized.

도 4를 참조하면, 다공성 피막(120)은 직경이 3 내지 40 μm 인 대형 기공(large pore;LP)을 포함한다. 대형 기공(LP)의 크기 및 면적 차지 비율은 수화젤(110)의 거시적 팽창율을 결정하는 요소이다. 치은 조직, 가슴 피부 조직, 두피 조직에의 이식을 전제로 할 때, 대형 기공(LP)의 직경이 3 내지 40 μm 인 경우 수화젤(110)이 4주 내외로 최대 팽창율에 도달하도록 할 수 있다. 바람직하게는 치은 조직에의 이식을 전제로 할 때, 대형 기공(LP)의 직경은 4 내지 10 μm 에서 결정될 수 있다.Referring to FIG. 4, the porous film 120 includes large pores (LP) having a diameter of 3 to 40 μm. The size and area occupancy ratio of the large pores LP is a factor that determines the macroscopic expansion rate of the hydration gel 110. When transplanting to gingival tissue, chest skin tissue, or scalp tissue is premised, when the diameter of the large pore (LP) is 3 to 40 μm, the hydrogel 110 can reach the maximum expansion rate within 4 weeks. . Preferably, on the premise of implantation into the gingival tissue, the diameter of the large pore LP may be determined from 4 to 10 μm.

도 4를 참조하면, 다공성 피막(120)은 1μm 이하인 소형 기공(small pore;SP)을 포함한다. 소형 기공(SP)의 크기 및 면적 차지 비율은 수화젤(110)의 미시적 팽창율 및 팽창 곡선(inflation curve)를 결정하는 요소이다. 치은 조직, 가슴 피부 조직, 두피 조직에의 이식을 전제로 할 때, 소형 기공(SP)의 직경이 1μm 이하인 것이 바람직할 수 있다. 소형 기공(SP)은 대형 기공(LP)의 사이 사이에 마련될 수 있다.Referring to FIG. 4, the porous film 120 includes small pores (SP) of 1 μm or less. The size and area-occupying ratio of the small pores SP are factors that determine the microscopic expansion rate and inflation curve of the hydration gel 110. When transplanting into gingival tissue, chest skin tissue, and scalp tissue is assumed, it may be preferable that the diameter of the small pore SP is 1 μm or less. The small pores SP may be provided between the large pores LP.

대형 기공(LP) 및 소형 기공(SP)의 개수 비율은 다음의 수학식을 만족할 수 있다.The ratio of the number of large pores LP and small pores SP may satisfy the following equation.

0.5 ≤ nl / ns ≤ 10 : (수학식 1)0.5 ≤ n l / n s ≤ 10: (Equation 1)

여기에서 nl 은 대형 기공의 개수를 나타내고, ns 는 소형 기공의 개수를 나타낸다. 이러한 조건은, 대형 기공이 수화젤(110)이 적절한 팽창율을 가지도록 하고, 소형 기공이 수화젤(110)의 팽창 커브가 인장한계선을 초과하여 파열하는 것을 방지할 수 있다. Here, n l represents the number of large pores, and n s represents the number of small pores. This condition allows the large pores to have an appropriate expansion rate of the hydration gel 110, and prevents the small pores from bursting the expansion curve of the hydration gel 110 exceeding the tensile limit line.

도 5는 다공성 피막의 대형 기공, 소형 기공의 분포에 따른 확장속도 관계 및 인장한계선 과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 조직확장기, 더욱 자세히는 수화젤의 확장속도를 나타낸다.5 is a graph showing the relationship between the expansion rate and the tensile limit line according to the distribution of large pores and small pores of a porous film. 5, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the tissue expander, and more specifically, the expansion speed of the hydrogel.

임상결과에 따르면, 대형 기공(5um)만을 포함하는 다공성 피막이 적용된 조직확장기의 시간-확장속도 그래프가 일점 쇄선으로 도시된다. 임상결과에 따르면, 소형 기공(1um)만을 포함하는 다공성 피막이 적용된 조직확장기의 시간-확장속도 그래프가 이중 쇄선으로 도시된다. 임상결과에 따르면, 대형 기공(5um) 및 소형 기공(1um)을 1:1 비율로 포함하는 다공성 피막이 적용된 조직확장기의 시간-확장속도 그래프가 실선으로 도시된다. 수화젤의 인장한계선은 점선으로 도시된다.According to the clinical results, a time-expanding speed graph of a tissue expander to which a porous film containing only large pores (5 μm) is applied is shown as a dashed line. According to the clinical results, the time-expanding speed graph of the tissue expander to which the porous film containing only small pores (1 μm) is applied is shown as a double-dashed line. According to the clinical results, the time-expansion rate graph of the tissue expander to which the porous film including large pores (5um) and small pores (1um) in a 1:1 ratio is applied is shown as a solid line. The tensile limit line of the hydrogel is shown as a dotted line.

도 5를 참조하면, 대형 기공(5um)만을 포함하는 다공성 피막의 경우 확장속도가 지나치게 빨라, 수화젤의 인장한계선을 도과하여 파열될 위험이 있다. 소형 기공(1um)만을 포함하는 다공성 피막의 경우 확장속도가 지나치게 느릴 수 있다. 대형 기공(5um) 및 소형 기공(1um)을 1:1 비율로 포함하는 다공성 피막이 적용된 조직확장기는 인장한계선을 도과하지 않으면서도 적절한 확장속도를 가질 수 있다.Referring to FIG. 5, in the case of a porous film including only large pores (5 μm), the expansion rate is too fast, and there is a risk of rupture by exceeding the tensile limit line of the hydrogel. In the case of a porous film containing only small pores (1 μm), the expansion rate may be too slow. A tissue expander to which a porous film containing large pores (5um) and small pores (1um) in a 1:1 ratio is applied can have an appropriate expansion speed without exceeding the tensile limit line.

도 6은 다른 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기(200)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 7은 다른 실시예에 따른 다공성 피막(120)의 모습을 개략적으로 나타내는 사시도이다.6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a self-expanding tissue expander 200 according to another embodiment. 7 is a perspective view schematically showing a state of a porous film 120 according to another embodiment.

도 6을 참조하면, 수화젤(110)을 덮는 다공성 피막(120)은 이물반응 억제층(230)으로 코팅될 수 있다. 이물반응 억제층(230)은 콜라겐(collagen), HA(Hyaluronic Acid) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이물반응 억제층(230)은 콜라겐과 HA의 1:1 혼합물로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 6, the porous film 120 covering the hydration gel 110 may be coated with a foreign substance reaction suppressing layer 230. The foreign substance reaction suppressing layer 230 may be formed of at least one of collagen and HA (Hyaluronic Acid). For example, the foreign substance reaction suppressing layer 230 may be formed of a 1:1 mixture of collagen and HA, but is not limited thereto.

이러한 이물반응 억제층(230)은 자가확장형 조직확장기(200)의 표면을 부드럽게(smooth) 만들어 조직의 손상을 최소화할 수 있다. 또한 콜라겐 및 HA는 이물 반응을 최소한으로 억제할 수 있으며, 특히 양 물질을 혼합하여 이물반응 억제층(230)을 형성하는 경우 이물 반응의 억제성이 더 향상될 수 있다. 이물반응 억제층(230)을 형성하는데 있어서, 콜라겐과 HA의 1:1 혼합 비율은 우수한 임상결과를 도출한 것으로 확인된 바 있다. 그러나 이러한 비율은 한 하나의 예시에 불과한 것으로 특별히 한정되지 않는다. The foreign material reaction suppression layer 230 may minimize damage to the tissue by making the surface of the self-expanding tissue expander 200 smooth. In addition, collagen and HA can suppress the foreign body reaction to a minimum, and in particular, when both substances are mixed to form the foreign body reaction suppressing layer 230, the inhibition of the foreign body reaction may be further improved. In forming the foreign body reaction suppression layer 230, it has been confirmed that the 1:1 mixing ratio of collagen and HA has resulted in excellent clinical results. However, this ratio is only one example and is not particularly limited.

도 8은 일 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기를 이용한 임플란트 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 상술한 실시예에 따른 자가확장형 조직확장기를 이용한 임플란트 방법이 시계열적으로 (a) 부터 (f)까지 도시된다.8 is a diagram schematically showing an implant method using a self-expanding tissue expander according to an embodiment. Referring to FIG. 8, the implant method using the self-expanding tissue expander according to the above-described embodiment is shown in time series from (a) to (f).

도 8의 (a)를 참조하면, 치아가 발치된 이후에 치조골(a) 및 치은(b)를 비롯한 연조직이 흡수되어 임플란트를 이식하기 위한 골이 부족한 상태의 치아가 도시된다. 이러한 경우 임플란트를 위하여 치아에 골증대술을 시술하는 것이 필요하며, 골증대술의 성공적인 술식을 위해서는 충분한 양의 연조직양이 필수적이므로 뼈조직 주변의 치은(b) 조직을 먼저 확장시켜 골증대술을 위한 공간을 확보하기 위한 필요성이 요구된다. 이에, 먼저 치은(b)과 치조골(a) 사이의 공간으로 자가확장형 조직확장기(c)을 이식할 수 있다. 이 때 치은과 치조골 사이의 공간은 골막 하방 (subperiosteal) 혹은 골막 상방 (supraperiosteal) 모두 가능하다. Referring to Figure 8 (a), after the tooth is extracted, the soft tissue including the alveolar bone (a) and the gingival (b) is absorbed, and a tooth in a state in which bone is insufficient for implanting an implant is shown. In this case, it is necessary to perform bone augmentation on the teeth for implantation.Since a sufficient amount of soft tissue is essential for a successful operation of bone augmentation, bone augmentation is performed by first expanding the gingival (b) tissue around the bone tissue. There is a need to secure a space for it. Thus, first, a self-expanding tissue expander (c) can be implanted into the space between the gingival (b) and the alveolar bone (a). At this time, the space between the gingival and alveolar bone can be either subperiosteal or supraperiosteal.

도 8의 (b)를 참조하면, 시간이 경과함에 따라 자가확장형 조직확장기(c)가 점차 팽창하며, 팽창에 따른 인장력이 치은(b)에 인가되어 세포들의 자발적인 분열을 유도한다. 이에 치은(b) 조직이 점차 확장된다.Referring to (b) of FIG. 8, the self-expanding tissue expander (c) gradually expands as time elapses, and a tensile force according to the expansion is applied to the gingival (b) to induce spontaneous division of cells. Accordingly, the gingival (b) tissue gradually expands.

도 8의(c)를 참조하면, 시간이 대략 3주 내지 4주 경과함에 따라, 자가확장형 조직확장기(c)가 최대로 팽창되며, 골증대술을 시술하기 위한 충분한 치은 조직(b) 이 확보된다.Referring to Figure 8 (c), as the time elapses about 3 to 4 weeks, the self-expanding tissue expander (c) expands to the maximum, and sufficient gingival tissue (b) is secured for performing bone augmentation. do.

도 8의(d)를 참조하면, 자가확장형 조직확장기(c)를 적출하여 빈 공간(d)가 형성된다.Referring to FIG. 8(d), an empty space (d) is formed by extracting the self-expanding tissue expander (c).

도 8의 (e)를 참조하면, 골증대술을 시술하여 임플란트에 요구되는 충분한 크기의 치조골(b')이 이식되거나 재생된다. Referring to (e) of FIG. 8, an alveolar bone (b') having a sufficient size required for an implant is transplanted or regenerated by performing bone augmentation.

도 8의 (f)를 참조하면, 임플란트(e)가 치조골(b', a)으로 이식된다.이러한 본 실시예에 따른 임플란트 방법은 치조골이 부족한 고연령층에도 자가확장형 조직확장기를 이식하여 충분한 치은 조직 확보를 통해 성공적인 골이식을 시행할 수 있으며, 이물 반응을 최소화할 수 있어 골증대술 및 임플란트를 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.8(f), the implant (e) is implanted into the alveolar bone (b', a). The implant method according to this embodiment is a self-expanding tissue expander implanted even in the elderly who lack alveolar bone to provide sufficient gingival tissue. It has the advantage of facilitating bone augmentation surgery and implantation since it is possible to perform a successful bone graft through securing and minimize foreign body reactions.

치은확장술을 적용하지 않고 바로 임플란트를 적용할 경우, 상대적으로 넓은 범위의 조직을 절개 및 감장절개를 해야 하므로 조직 혈류 공급의 감소에 따라 조직의 치유 속도가 느릴뿐 아니라 창상 열개의 우려가 증가할 수 있다. 또한, 골이식 부위의 골막이 손상되어 골치유에 필요한 세포들의 공급이 매우 저하된다. 본 실시예에 따른 치은확장술을 적용한 임플란트 방법은 조직 절개율을 감소시키고(이식 및 적출), 창상 열개의 우려를 감소시킬 수 있다. If implants are applied immediately without gingival dilatation, a relatively wide range of tissues must be incised and reduced. Therefore, due to the decrease in tissue blood flow, the healing rate of the tissues is slow and the fear of wound deterioration may increase. have. In addition, the periosteum of the bone graft site is damaged, which greatly reduces the supply of cells necessary for bone healing. The implant method to which the gingival dilatation according to the present embodiment is applied can reduce the rate of tissue incision (transplantation and extraction) and reduce the risk of wound deterioration.

도 8에서는 치은확장술 및 임플란트 이식 방법에 본 발명에 따른 자가확장형 조직확장기를 적용하는 예시를 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자가확장형 조직확장기는 두피조직 확장술, 반은구출성형술, 유방재건술을 비롯한 통상적인 조직확장술에도 이용될 수 있다. 이 경우, 대상 조직의 종류에 따라 이물 반응을 최소화하도록 다공성 피막의 종류 및 이물반응 억제층의 종류를 선택할 수 있다.In FIG. 8, an example of applying the self-expanding tissue expander according to the present invention to a method for gingival expansion and implant implantation has been described, but is not limited thereto. As described above, the self-expanding tissue expander according to the present invention can be used for conventional tissue expansion including scalp tissue expansion, semi-silver rescue surgery, and breast reconstruction. In this case, the type of the porous film and the type of the foreign material reaction inhibiting layer may be selected to minimize the foreign material reaction according to the type of the target tissue.

지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.Until now, exemplary embodiments have been described and illustrated in the accompanying drawings to aid in understanding the present invention. However, it should be understood that these examples are for illustrative purposes only and are not limiting. And it should be understood that the invention is not limited to the illustrated and described description. This is because various other modifications can occur to those of ordinary skill in the art.

10 : 종래 조직확장기
20 : 피부조직
21, 22, 23, 24, 25 : 피부세포
21', 22', 23', 24' : 분열세포
30 : 무혈관성 교원질 조직
100, 200 : 자가확장형 조직확장기
110 : 수화젤
120 : 피막
LP : 대형 기공
SP : 소형 기공
230 : 이물반응 억제층10: conventional tissue expander
20: skin tissue
21, 22, 23, 24, 25: skin cells
21', 22', 23', 24': dividing cells
30: avascular collagen tissue
100, 200: self-expanding tissue expander
110: hydration gel
120: film
LP: Large pore
SP: Small pore
230: foreign substance reaction suppression layer

Claims (8)

자가확장형(self-expansion) 조직확장기에 있어서,
주변의 체액을 흡수하는 수화젤;및
상기 수화젤의 표면을 덮는, 다공성의 피막;을 포함하고,
상기 다공성의 피막은 ePTFE(expanded Polytetrafluoroethylene) 또는 PCL(poly-caprolactone)로 형성되고,
상기 다공성의 피막은 직경이 3 내지 40 μm 인 대형 기공(large pore)과, 직경이 1μm 이하인 소형 기공(small pore)을 포함하고, 상기 대형 기공과 소형 기공의 개수 비율은 하기의 수학식을 만족하는 자가확장형 조직확장기.
0.5 ≤ nl / ns ≤ 10 (수학식 1)
여기에서 nl 은 대형 기공의 개수를 나타내고, ns 는 소형 기공의 개수를 나타낸다.In the self-expansion tissue expander,
Hydrating gel that absorbs surrounding body fluids; And
Including; a porous film covering the surface of the hydrogel
The porous film is formed of ePTFE (expanded polytetrafluoroethylene) or PCL (poly-caprolactone),
The porous film includes large pores having a diameter of 3 to 40 μm and small pores having a diameter of 1 μm or less, and the ratio of the number of large pores and small pores satisfies the following equation. Self-expanding tissue expander.
0.5 ≤ n l / n s ≤ 10 (Equation 1)
Here, n l represents the number of large pores, and n s represents the number of small pores. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 다공성의 피막의 표면을 코팅하는 이물반응 억제층;을 더 포함하는 자가확장형 조직확장기.The method of claim 1,
Self-expanding tissue expander further comprising a; foreign substance reaction inhibiting layer for coating the surface of the porous film. 제5 항에 있어서,
상기 이물반응 억제층은 콜라겐(collagen), HA(Hyaluronic Acid) 중 적어도 하나로 형성되는 자가확장형 조직확장기.The method of claim 5,
The foreign body reaction inhibiting layer is a self-expanding tissue expander formed of at least one of collagen and HA (Hyaluronic Acid). 제5 항에 있어서,
상기 이물반응 억제층은 콜라겐과 HA의 1:1 혼합물로 형성되는 자가확장형 조직확장기.The method of claim 5,
The foreign body reaction inhibitory layer is a self-expanding tissue expander formed of a 1:1 mixture of collagen and HA. 삭제delete
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