KR102203493B1 - Patient-Specific 3D Printing Hybrid Plates - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 골결손부를 커버링함과 동시에 골전도를 통한 골유합을 유도할 수 있는 흡수성 메쉬형태의 커버플레이트와, 상기 커버플레이트를 고정하면서 골절편들의 고정과 유합을 위한 물리적 지지력을 제공하는 고정플레이트를 포함한다. 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 수술 전 3D 가상수술 및 3D 프린팅을 통해 환자 맞춤형으로 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 구성하여, 수술실에서 수술의가 플레이트를 구부리거나 형태를 가다듬는 등의 별도의 가공 과정을 생략할 수 있게 됨에 따라, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 예측 가능하고 지속적으로 일정수준 이상의 정확한 수술결과를 기대할 수 있도록 한다. 이에 따라 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 환자의 회복기간을 단축하며 수술의 합병증을 최소화하여 합병증을 예방할 수 있으며, 골 결손이 동반되어 있는 골절편 및 절골편면의 안정적인 고정, 지지와 골유합을 동시에 도모함으로써 궁극적으로 수술의 제반 비용을 낮출 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트에 관한 것이다. The present invention relates to a patient-customized 3D printing hybrid plate, and more particularly, a cover plate in the form of an absorbable mesh capable of inducing bone union through bone conduction while covering a bone defect, and a fracture while fixing the cover plate. It includes a fixing plate that provides physical support for fixing and fusion of the pieces. The cover plate and the fixed plate are configured so that the shape of the portion in contact with the bone is complementary to the anatomical shape of the bone through 3D virtual surgery and 3D printing before surgery, so that the surgeon can use the plate in the operating room. As it becomes possible to omit a separate processing process such as bending or reshaping the shape, it is possible to predict more objectively regardless of who the surgeon is and to continuously expect accurate surgical results above a certain level. Accordingly, the operation time can be shortened, the patient's pain is reduced, the success rate of the operation is increased, the recovery period of the patient is shortened, the complications of the operation can be minimized to prevent complications, and the fractures and single-sided fractures accompanied by bone defects It relates to a patient-customized 3D printing hybrid plate that ultimately lowers the overall cost of surgery by simultaneously promoting stable fixation, support and bone union of the patient.
Description
본 발명은 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 골결손부를 커버링함과 동시에 골전도를 통한 골유합을 유도할 수 있는 흡수성 메쉬형태의 커버플레이트와, 상기 커버플레이트를 고정하면서 골절편들의 고정과 유합을 위한 물리적 지지력을 제공하는 고정플레이트를 포함한다. 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 수술 전 3D 가상수술 및 3D 프린팅을 통해 환자 맞춤형으로 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 구성하여, 수술실에서 수술의가 플레이트를 구부리거나 형태를 가다듬는 등의 별도의 가공 과정을 생략할 수 있게 됨에 따라, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 예측 가능하고 지속적으로 일정수준 이상의 정확한 수술결과를 기대할 수 있도록 한다. 이에 따라 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 환자의 회복기간을 단축하며 수술의 합병증을 최소화하여 합병증을 예방할 수 있으며, 골 결손이 동반되어 있는 골절편 및 절골편면의 안정적인 고정, 지지와 골유합을 동시에 도모함으로써 궁극적으로 수술의 제반 비용을 낮출 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트에 관한 것이다. The present invention relates to a patient-customized 3D printing hybrid plate, and more particularly, a cover plate in the form of an absorbable mesh capable of inducing bone union through bone conduction while covering a bone defect, and a fracture while fixing the cover plate. It includes a fixing plate that provides physical support for fixing and fusion of the pieces. The cover plate and the fixed plate are configured so that the shape of the portion in contact with the bone is complementary to the anatomical shape of the bone through 3D virtual surgery and 3D printing before surgery, so that the surgeon can use the plate in the operating room. As it becomes possible to omit a separate processing process such as bending or reshaping the shape, it is possible to predict more objectively regardless of who the surgeon is and to continuously expect accurate surgical results above a certain level. Accordingly, the operation time can be shortened, the patient's pain is reduced, the success rate of the operation is increased, the recovery period of the patient is shortened, the complications of the operation can be minimized to prevent complications, and the fractures and single-sided fractures accompanied by bone defects It relates to a patient-customized 3D printing hybrid plate that ultimately lowers the overall cost of surgery by simultaneously promoting stable fixation, support and bone union of the patient.
안면골(얼굴뼈, Facial bone)은, 두개골(머리뼈, Skull) 중 안면의 기초를 이루고 있는 뼈로, 관골(광대뼈, Zygomatic bone, a), 상악골(위턱뼈, Maxilla. b), 하악골(아래턱뼈, Mandible, c), 누골(눈물뼈, Lacrimal bone, d), 비골(코뼈, Nasal bone, e), 서골(보습뼈, Vomer, f), 하비갑개골(아래코선반, Inferior nasal concha, g)을 포함한다. 도 1은 안면골을 이루는 각 뼈의 위치를 도시한 도면이다.The facial bone (facial bone) is the bone that forms the basis of the face among the skulls (head bones), the zygomatic bone (zygomatic bone, a), the maxilla (upper jaw, Maxilla.b), and the mandible (lower jaw bone). , Mandible, c), Lacrimal bone (d), Fibula (Nasal bone, e), Seogol (Moisturizing bone, Vomer, f), Inferior nasal concha (Inferior nasal concha, g) ). 1 is a view showing the position of each bone constituting the facial bone.
이러한 안면골은, 외상 등에 의해 골조직의 연속성이 파괴되는 골절(Fracture)이 발생할 수 있다. 골절의 종류로는, 상처의 상태에 따라, 주위 조직의 손상과 감염의 가능성이 있는 복합골절(Compound fracture)과 주위 조직의 손상과 감염의 가능성이 없는 단순골절(Simple fracture) 등이 있고, 골절의 형태에 따라, 완전골절(Complete fracture), 불완전골절(Incomplete fracture), 분쇄골절(Comminuted fracture) 등이 있으며, 골절선의 방향에 따라, 선상골절(Linear fracture), 종적골절(Longitudinal fracture), 사선골절(Oblique fracture), 나선골절(Spiral fracture) 등이 있다. 안면골에 발생하는 골절의 대부분은, 골조직뿐만 아니라 골 주위의 혈관, 신경, 근육 등이 동시에 손상되는 복합골절(Compound fracture)과, 뼈가 여러 골절편으로 분쇄되는 분쇄골절(Comminuted fracture)인 경우가 많다.In the facial bone, a fracture may occur in which the continuity of bone tissue is destroyed by trauma or the like. Types of fractures include, depending on the condition of the wound, a compound fracture that may damage the surrounding tissues and infect the surrounding tissues, and a simple fracture that does not cause damage and infection to the surrounding tissues. Depending on the type of fracture, there are Complete fracture, Incomplete fracture, and Comminuted fracture, and depending on the direction of the fracture line, Linear fracture, Longitudinal fracture, and oblique line These include oblique fractures and spiral fractures. Most of the fractures that occur in the facial bone are compound fractures, in which not only bone tissue but also blood vessels, nerves, and muscles around the bone are simultaneously damaged, and comminuted fractures in which the bone is broken into several fractures. many.
도 2는 분쇄골절이 발생한 환자의 하악골을 도시한 도면으로, 도 2를 참고하여 설명하면, 어떠한 외력에 의해 환자의 안면골에 분쇄골절이 발생하면 환자의 안면골 상에는 복수의 골절선(L)이 생기게 된다. 이러한 골절선(L)들은 비정형적인 형태를 가지면서 서로 교차될 수 있으며, 교차된 골절선(L)에 의해 외주가 골절선(L)으로 둘러싸인 골절편(F)은 주변 골 조직과 결합할 지점이 없어지게 되면서 주변 골 조직으로부터 떨어져 나갈 수 있다. 이로 인해 분쇄골절이 발생한 환자의 골 조직상에는 골 조직으로부터 떨어져 나간 골절편(F)으로 인해 만들어진 빈 공간인 골결손부(D)가 생기게 된다. 이하에서는 골절선(L)과 골결손부(D)를 이러한 개념으로 구분하여 설명하겠다.FIG. 2 is a view showing the mandibular bone of a patient with comminuted fractures. Referring to FIG. 2, when comminuted fractures occur in the patient's facial bone by some external force, a plurality of fracture lines (L) are generated on the patient's facial bone. . These fracture lines (L) can cross each other while having an atypical shape, and the fracture fragment (F) whose outer periphery is surrounded by the fracture line (L) by the crossed fracture line (L) has no point of bonding with the surrounding bone tissue. As it becomes, it can fall away from surrounding bone tissue. As a result, a bone defect (D), which is an empty space created by a fracture fragment (F) separated from the bone tissue, is formed on the bone tissue of a patient with a comminuted fracture. Hereinafter, the fracture line (L) and the bone defect (D) will be divided into these concepts and described.
양악수술, 광대축소수술 등 미용목적의 안면골 절골술(Osteotomy) 후 절골편들의 고정시에 접촉면 주변에 동반되는 골결손에 대한 치료법은 현재까지 없는 상태이며, 안면골 골절에 의해 발생할 수 있는 골결손부(D)를 치료하는 방법으로는, 다공성 티타늄 메쉬를 골결손부(D)에 덮거나, 중첩 골이식(Onlay bone graft)을 하는 방법이 사용될 수 있다. 하지만 다공성 티타늄 메쉬로 골성장 및 치유를 유도하는 경우, There is currently no treatment for bone defects that accompany the contact surface at the time of fixation of osteotomy after cosmetic purposes such as double jaw surgery and cheekbone reduction surgery, and bone defects that can be caused by facial bone fractures ( As a method of treating D), a method of covering a porous titanium mesh on the bone defect (D) or performing an overlay bone graft may be used. However, when inducing bone growth and healing with a porous titanium mesh,
골유합부의 섬유화 조직과 접촉하는 안면부 연부조직의 유착을 유발시켜, 표정을 지을 때 얼굴이 부자연스러워 지거나, 안면부 변형 등이 발생할 수 있고, 중첩 골이식의 경우에는 골 이식을 위해 골을 채취한 공여부의 수술과, 공여부의 질병 발생 등, 공여부의 희생이 불가피하다는 문제가 있다. 따라서 근래에는 골절선(L)을 중심으로 양측의 골이 분리되지 않도록 붙잡는 고정플레이트(91)나, 골결손부(D)를 덮으면서 자생적인 골 성장을 촉진하도록 하는 커버플레이트(95)의 사용이 증가하고 있다.By causing adhesion of the facial soft tissue in contact with the fibrous tissue of the bone union, the face may become unnatural when making facial expressions, or facial deformation may occur. In the case of overlapping bone graft, the donor who collected bone for bone graft There is a problem that the sacrifice of the donor is inevitable, such as surgery and disease occurrence of the donor. Therefore, in recent years, the use of the
도 3은 종래의 고정플레이트(91)를 도시한 도면으로 상기 종래 기술은 한국공개특허공보 제10-2016-0019245호(2016.02.19)에 개시되어 있으며, 도 4는 골절이 발생한 환자의 골절선 상에 고정플레이트(91)가 시술된 모습을 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참고하여 설명하면, 다양한 원인에 의해 환자의 안면골 상에 골절이 발생하게 되면, 종래에는 고정플레이트(91) 및 고정수단(93)을 통해 골절선(L)을 중심으로 벌어지려고 하는 양측의 골절편(F)을 붙잡아 고정함으로써, 골절된 뼈의 접합을 유도하였다. 상기 고정플레이트(91) 상에는 고정플레이트(91)의 일면에서 타면을 관통하는 다수의 고정홀(911)이 형성될 수 있으며, 상기 고정수단(93)은 상기 고정홀(911)에 삽입되어 환자의 골 상에 안착 되었다.3 is a view showing a
하지만 이러한 종래의 고정플레이트(91)는 일정한 규격에 따라 획일적으로 제작되어 공급된다는데 그 문제가 있다. 상기 고정플레이트(91)가 환자 맞춤형으로 제작되지 않으므로, 골절이 발생한 환자의 환부에 상기 고정플레이트(91)를 결합하기 위해서는, 우선 수술의가 규격화된 고정플레이트(91) 가운데에서 가장 적절하다고 판단되는 특정 고정플레이트(91)를 선별한 뒤, 환자의 환부에 맞게 구부리거나 형태를 잡는 등의 가공과정을 거치게 된다. 결국 이러한 대강의 가공과정을 통해 마련된 고정플레이트(91)는 환자의 해부학적 형상을 제대로 반영할 수 없었는바, 이러한 고정플레이트(91)가 환자의 환부에 결합이 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 골(B)과 고정수단(93)에 의해 골(B) 상에 결합된 고정플레이트(91) 사이에서 이격공간(S)을 발생시켰다.However, there is a problem in that the
상기 고정플레이트(91)가 환자의 골의 해부학적 형상에 상보적인 형상을 가질 수 있는지는 전적으로 수술의가 환자의 골 형상에 맞게 정확히 고정플레이트(91)를 가공할 수 있는지에 달려 있었다. 따라서 종래의 고정플레이트(91)에 의해서는 수술의의 숙련도, 경험 등에 따라 수술결과가 달라지는 문제가 유발될 수 있으며, 수술은 사전에 계획된 것과는 달리 다소의 오차를 불가피하게 발생시켰다. Whether the
또한, 수술실에서 수술의는 자신의 경험과 감각 등에 의존하여 고정플레이트(91)를 환자의 골의 형상에 맞도록 대강 구부리고, 이를 다시 환자의 골에 가까이 가져가서 그래도 잘 맞지 않는 경우 다시 형태를 잡는 과정 등을 반복하게 되는바, 이는 결국 수술의에 따라 수술결과가 달라지는 문제를 유발하였고, 수술시간을 증가시키는 원인으로 작용하게 되었으며, 수술시간의 증가로 환자의 고통은 더욱 커지게 되었고, 수술의 위험도는 보다 더 높아졌으며, 수술을 진행하는데 필요한 각종 비용의 증가를 가져오게 되었고, 수술 후 합병증의 발생 및 재수술 빈도를 높이게 되었다.In addition, the surgeon in the operating room roughly bends the fixed
도 6은 종래의 커버플레이트(95)를 도시한 도면으로, 이는 미국공개특허공보 US2005/0149032A1에 개시되어 있다. 도 6에 도시된 내용을 참고하면, 골절에 의해 골결손부(D)가 발생할 경우, 소정의 면을 형성하는 커버플레이트(95)가 마련되어 상기 골결손부(D)를 덮도록 시술되었다. 이러한 커버플레이트(95)는 바람직하게는 흡수성 재질로 형성되어 수술 후 분해될 수 있도록 구성되었으며, 골 생장을 촉진할 수 있도록 다수의 관통공(951)이 마련된 것이 특징이었다.6 is a view showing a
하지만 종래의 커버플레이트(95) 역시, 도 6에 도시된 바와 같이, 환자 맞춤형으로 제작되는 것이 아니라, 일정한 규격으로 공장 생산된 뒤 수술의의 필요에 따라 재단과정을 거쳐 환자의 환부 상에 이식되었는바, 상기 종래의 고정플레이트(91)가 야기하는 문제가 그대로 발생하게 되었다.However, as shown in FIG. 6, the
특히나, 상기 커버플레이트(95)는 일정한 크기의 면을 형성하게 되는바, 2차원적 형상의 커버플레이트(95)를 가지고, 부분마다 다양한 곡률을 가지는 3차원적 형상의 환자의 안면골을 구현해 내는 것은 더욱더 어려웠다. 2차원적인 커버플레이트(95)를 3차원적 형상으로 구현해 내기 위해서 수술의가 할 수 있는 것이라고는 도 6에 도시된 바와 같은 재단영역(953)을 만들거나 외력을 가해 플레이트(95)를 구부리는 정도였기 때문이다.In particular, since the
결국 종래의 커버플레이트(95)에 의할 경우 수술 결과는 수술의의 숙련도와 경험 등 개인적, 주관적 요건에 전적으로 의존할 수밖에 없었으며, 수술결과의 편차가 심했고, 커버플레이트(95)를 가공하는 과정에서 많은 시간을 소비해, 수술시간의 증가에 따라 환자에게 더 큰 고통을 유발하였으며, 수술 위험성도 높이고, 수술진행 비용의 증가, 수술 후 합병증 발생빈도의 증가, 재수술 등의 다양한 문제를 낳게 되었다.In the end, in the case of the
덧붙여 기존의 커버플레이트는 일정기간 경과시 흡수되는 성질을 가지므로, 골절편 및 절골편간의 지속적으로 고강도의 물리적 지지력 및 고정력이 요구되는 부위에서 단독으로 사용되는 데에는 어려움이 있어왔다. 종래의 고정플레이트(91)와 커버플레이트(95)는 각각 별개로 취급되어 시술에 사용되었는바, 수술의는 각각의 플레이트를 모두 구비하여 보관해야 했고, 수술실에 가져와 개별적으로 가공 후 이식해야 했기에, 공급, 관리 및 사용과정을 대단히 번잡하게 만들었다. In addition, since the existing cover plate has the property of being absorbed after a certain period of time, it has been difficult to use it alone in areas that require consistently high strength physical support and fixation between fracture and fracture segments. Since the conventional
따라서, 고정플레이트(91)의 물리적 고정력 및 지지력과 커버플레이트(95)의 골결손부 충전을 위한 골전도성을 모두 포함하되, 3D 프린팅에 의해 환자의 해부학적 형상에 상보적인 형상을 갖는 환자 맞춤형 플레이트를 제작하여, 수술실에서 수술의에 의한 별도의 가공 과정을 생략할 수 있게 됨에 따라, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 예측 가능하고 지속적으로 일정수준 이상의 정확한 수술결과를 기대할 수 있도록 하고, 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 환자의 회복기간을 단축하며 수술의 합병증을 최소화하여 합병증을 예방할 수 있으며, 골 결손이 동반되어 있는 골절편 및 절골편면의 안정적인 고정, 지지와 골유합을 동시에 도모함으로써 궁극적으로 수술의 제반 비용을 낮출 수 있도록 새로운 기술의 도입이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, a patient-specific plate having a shape complementary to the patient's anatomical shape by 3D printing, including both the physical fixation and support force of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,The present invention was devised to solve the above problems,
본 발명의 목적은, 골결손부의 골전도를 유도함과 동시에 골결손부를 커버링하는 커버플레이트와, 상기 커버플레이트 및 골절편을 동시에 고정하며 물리적인 고정 및 지지력을 제공하는 고정플레이트를 포함하고, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 3D 가상수술을 기반으로 한 3D 프린팅을 활용하여 구성함으로써, 수술실에서 수술의에 의한 플레이트를 구부리거나 형태를 가다듬는 등의 별도의 가공 과정을 생략할 수 있게 됨에 따라, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 예측 가능하고 지속적으로 일정수준 이상의 정확한 수술결과를 기대할 수 있도록 하고, 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 환자의 회복기간을 단축하며 수술의 합병증을 최소화하여 합병증을 예방할 수 있으며, 골 결손이 동반되어 있는 골절편 및 절골편면의 안정적인 고정, 지지와 골유합을 동시에 도모함으로써 궁극적으로 수술의 제반 비용을 낮출 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다. An object of the present invention is a cover plate for inducing bone conduction of the bone defect and at the same time covering the bone defect, and a fixing plate for simultaneously fixing the cover plate and the fracture fragment and providing physical fixation and support, and the cover The plate and the fixed plate are constructed using 3D printing based on 3D virtual surgery so that the shape of the portion in contact with the bone has a shape that is complementary to the anatomical shape of the bone, thereby bending the plate by a surgeon in the operating room or As it becomes possible to omit a separate processing process such as reshaping the shape, it is possible to predict more objectively and continuously expect accurate surgical results above a certain level, regardless of who the surgeon is, and shorten the operation time. It reduces patient's pain, increases the success rate of surgery, shortens the patient's recovery period, minimizes complications of surgery, and prevents complications, and provides stable fixation, support and bone union of fractured fractures and one side of osteotomy with bone defects. At the same time, it is to provide a patient-customized 3D printing hybrid plate that can ultimately lower the overall cost of surgery.
본 발명의 다른 목적은, 상기 커버플레이트는, 커버플레이트의 적어도 일부분이 상기 고정플레이트와 접촉하도록 구성하여, 커버플레이트와 고정플레이트가 결합할 수 있도록 함으로써, 골절편 간의 안정화 및 지지력을 확보하는 동시에, 골 결손 부위의 골 형성을 촉진할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the cover plate is configured such that at least a portion of the cover plate is in contact with the fixing plate, so that the cover plate and the fixing plate can be coupled, thereby ensuring stabilization and support between fracture fragments, It is to provide a patient-specific 3D printing hybrid plate that can promote bone formation in a bone defect.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 일체 제작되도록 구성하여, 커버플레이트와 고정프레이트를 각각 제작하여 결합하는 번잡함을 줄이고, 일체 제작된 하이브리드 플레이트가 사전에 계획된 환자의 환부 상에 정확히 일치할 수 있도록 함으로써, 수술시간을 획기적으로 단축하며, 골 결손 부위가 방치되는 것을 방지하고, 골절된 골절편의 연속성 및 안정성을 확보하면서, 골전도(Osteoconduction)를 촉진하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the cover plate and the fixed plate are configured to be integrally manufactured to the patient by 3D printing, so as to reduce the trouble of manufacturing and combining the cover plate and the fixed plate, respectively, and the integrally manufactured hybrid plate By allowing the patient to accurately match the previously planned patient's affected area, the operation time is drastically shortened, the bone defect is prevented from being neglected, and the continuity and stability of the fractured fracture is ensured, while osteoconduction It is to provide a 3D printed hybrid plate tailored to the patient.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 제작되어 결합되도록 구성하여, 상기 커버플레이트와 고정플레이트를 일체 제작할 때 양자를 상이한 재료로 구성할 수 없는 문제를, 각각을 3D 프린팅에 의해 별도로 제작해 결합하는 방식을 사용함으로써, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트를 상이한 재료로 구성할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the cover plate and the fixed plate are configured to be individually manufactured and coupled to each patient by 3D printing, so that when the cover plate and the fixed plate are integrally manufactured, both can be made of different materials. The problem is to provide a patient-customized 3D printing hybrid plate that allows the cover plate and the fixed plate to be composed of different materials by using a method of separately manufacturing and combining each by 3D printing.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 커버플레이트는, 흡수성 플레이트로 구성하고, 상기 고정플레이트는 비흡수성 플레이트로 구성함으로써, 흡수성 플레이트로 구성된 커버플레이트에 의해 골결손부를 채우고 환자의 자생적인 골 생장을 촉진하며 수술 후 자연적으로 체내에 흡수되도록 하여 커버플레이트 제거를 위한 별도의 수술과정을 없애고, 비흡수성 플레이트로 구성된 고정플레이트에 의해 골절선을 중심으로 분리된 골절편이 서로 이격되지 않고 강하게 붙들려 안정적으로 고정될 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the cover plate is composed of an absorbent plate, and the fixed plate is composed of a non-absorbable plate, thereby filling the bone defects by the cover plate composed of an absorbent plate and promoting the patient's autogenous bone growth It eliminates the separate surgical procedure for removing the cover plate by allowing it to be naturally absorbed into the body after surgery, and the fracture fragments separated around the fracture line by the fixed plate composed of a non-absorbable plate are not separated from each other but are strongly held and securely fixed. To provide patient-specific 3D printing hybrid plates.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 커버플레이트는 결합부를 포함하고, 상기 고정플레이트는 체결부를 포함하도록 구성하여, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트를 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 제작하여 결합할 때, 상기 결합부와 체결부를 통해 커버플레이트와 고정플레이트가 강하고 정확하며 긴밀하게 결합할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the cover plate includes a coupling part, and the fixed plate comprises a fastening part, so that the cover plate and the fixed plate are individually manufactured and combined to a patient by 3D printing, It is to provide a patient-customized 3D printing hybrid plate that allows the cover plate and the fixed plate to be strongly, accurately and closely coupled through the coupling portion and the fastening portion.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 커버플레이트는, 결손된 골의 형상과 상보적인 형상으로 형성되어, 상기 골결손부 상에 안착되도록 구성함으로써, 소실된 골의 형상과 동일한 형상의 커버플레이트가 골결손부 상에 삽입되어 골의 생장을 촉진하도록 해, 수술 후에도 환자의 안면형상이 안면골이 골절되기 전 환자의 본래 안면형상과 흡사할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is that the cover plate is formed in a shape complementary to the shape of the missing bone and is configured to be seated on the bone defect, so that the cover plate having the same shape as the shape of the lost bone is It is to provide a patient-customized 3D printing hybrid plate that is inserted on the defect to promote bone growth, so that the patient's facial shape can be similar to the patient's original facial shape before the facial bone fractures even after surgery.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 커버플레이트는, 골결손부 및 안면부 지지인대 접촉면은 다수의 공극을 포함하는 다공성 재료로 구성하여, 공극 사이사이로 환자의 자생적인 골 생장이 촉진될 수 있도록 함과 동시에 지지 및 고정력을 확보함으로써, 골이식이 필요치 않게 됨에 따라 골이 채취되는 공여부의 희생을 방지할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is that the cover plate is composed of a porous material including a plurality of pores in the contact surface of the bone defect and the facial support ligament, so that the patient's spontaneous bone growth can be promoted between the pores. At the same time, by securing support and fixation force, it is to provide a patient-customized 3D printing hybrid plate that can prevent the sacrifice of the donor from which bone is collected as bone graft is not required.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 고정플레이트는, 몸체를 이루는 바디부와, 상기 바디부의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되어 고정수단을 수용하는 고정홀을 포함하도록 구성하여, 환자 맞춤형으로 안면부 신경 및 혈관 부위의 예상하지 못한 손상을 예방하며, 골결손부 및 안면부 지지인대 이외의 안면부와의 접촉면은 불필요한 섬유화로 인한 유착을 방지하기 위해 무공성 표면처리를 통해 커버플레이트와 결합된 고정플레이트가 환자의 골에 고정되도록 함으로써, 수술 중 발생할 수 있는 신경 및 혈관 손상을 수술 후 불필요한 섬유화 및 유착으로 인해 발생할 수 있는 안면부의 변형을 예방하면서 골전도를 촉진하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the fixing plate comprises a body part constituting a body, and a fixing hole formed to pass through the other surface from one side of the body part to receive the fixing means, so that the facial nerve and In order to prevent unexpected damage to the blood vessel area, and to prevent adhesion due to unnecessary fibrosis on the contact surface of the face other than the bone defect and the facial support ligament, the fixed plate combined with the cover plate is It is to provide a patient-customized 3D printing hybrid plate that promotes bone conduction while preventing the deformation of the facial part that may occur due to unnecessary fibrosis and adhesion after surgery by fixing the nerve and blood vessels that may occur during surgery.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 골결손부를 커버링하는 커버플레이트와, 상기 커버플레이트를 고정하는 고정플레이트를 포함하고, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention includes a cover plate covering a bone defect and a fixing plate fixing the cover plate, wherein the cover plate and the fixing plate have a shape of a portion in contact with the bone It is characterized by having a shape complementary to the anatomical shape of the bone.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트는, 커버플레이트의 적어도 일부분이 상기 고정플레이트와 접촉하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cover plate is characterized in that at least a portion of the cover plate contacts the fixed plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 일체 제작되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the cover plate and the fixed plate are integrally manufactured to be customized for a patient by 3D printing.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 제작되어 결합되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the cover plate and the fixed plate are individually manufactured and combined to be customized for a patient by 3D printing.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트는, 흡수성 플레이트인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cover plate is characterized in that the absorbent plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 생체 적합도 평가 완료 후 현재 인체 내 삽입이 허가되어 있는 모든 흡수성 생체 적합 물질들인 고분자화합물(Poymer), 세라믹(Ceramic) 및 기타 생체적합물질, 즉 인산칼슘 복합 생체 적합물질(Calcium phosphate compound biomaterial), PLLA(Poly-L-lactide), PDLLA(Poly-DL-lactide), PDLLA and PGA(Polyglycolic acid), uHA(unsintered Hydroxyapatite particles) and PLLA, PLLA or PDLLA and TMC(Trimethylene carbonate) 또는 PGA(Polyglycolic acid) and β-TCP(Beta-tricalcium phosphate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is a polymer, ceramic, and other biocompatible materials, which are all absorbable biocompatible materials that are currently permitted for insertion into the human body after completion of biocompatibility evaluation. Calcium phosphate compound biomaterial, PLLA (Poly-L-lactide), PDLLA (Poly-DL-lactide), PDLLA and PGA (Polyglycolic acid), uHA (unsintered Hydroxyapatite particles) and PLLA, PLLA or It is characterized in that it is any one of PDLLA and TMC (Trimethylene carbonate) or PGA (Polyglycolic acid) and β-TCP (Beta-tricalcium phosphate).
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 고정플레이트는, 비흡수성 플레이트인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the fixing plate is a non-absorbent plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 비흡수성 플레이트는, 티타늄 플레이트인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the non-absorbent plate is a titanium plate.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트는, 상기 고정플레이트와 접촉하는 부분에 형성되어 커버플레이트를 고정플레이트에 결합시키는 결합부를 포함하고, 상기 고정플레이트는, 상기 커버플레이트의 결합부에 대응되는 위치상에 형성되어 상기 결합부와 체결되는 체결부를 포함하여, 상기 결합부와 체결부에 의해 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트가 결합되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cover plate includes a coupling portion formed at a portion in contact with the fixed plate to couple the cover plate to the fixed plate, and the fixed plate includes the cover plate The cover plate and the fixing plate are coupled to each other by the coupling portion and the coupling portion, including a coupling portion formed on a position corresponding to the coupling portion of the coupling portion and fastened to the coupling portion.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트는, 결손된 골의 형상과 상보적인 형상으로 형성되어, 상기 골결손부 상에 안착되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cover plate is formed in a shape complementary to the shape of the missing bone, and is seated on the bone defect.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트는, 골결손부 접촉면과 안면부 지지인대 접촉면에 다수의 공극을 포함하는 다공성 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cover plate is characterized in that it is formed of a porous material including a plurality of voids on the bone defect contact surface and the facial support ligament contact surface.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 커버플레이트는, 골결손부 및 안면부 지지인대 접촉면 이외의 안면부 접촉면은 무공성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하며, 부위에 따라 다공성 재료와 일체형 혹은 독립형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the cover plate is characterized in that the contact surface of the facial part other than the contact surface of the bone defect and the support ligament of the facial part is formed of a non-porous material, and is integrated with a porous material according to the part. Or it is characterized in that it is formed as a standalone.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship that will be described below with the present embodiment.
본 발명은, 골결손부의 골전도를 유도함과 동시에 골결손부를 커버링하는 커버플레이트와, 상기 커버플레이트 및 골절편을 동시에 고정하며 물리적인 고정 및 지지력을 제공하는 고정플레이트를 포함하고, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 3D 가상수술을 기반으로 한 3D 프린팅을 활용하여 구성함으로써, 수술실에서 수술의에 의한 플레이트를 구부리거나 형태를 가다듬는 등의 별도의 가공 과정을 생략할 수 있게 됨에 따라, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 예측 가능하고 지속적으로 일정수준 이상의 정확한 수술결과를 기대할 수 있도록 하고, 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 환자의 회복기간을 단축하며 수술의 합병증을 최소화하여 합병증을 예방할 수 있으며, 골 결손이 동반되어 있는 골절편 및 절골편면의 안정적인 고정, 지지와 골유합을 동시에 도모함으로써 궁극적으로 수술의 제반 비용을 낮출 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과를 가진다.The present invention includes a cover plate for inducing bone conduction of the bone defect and at the same time covering the bone defect, and a fixing plate for simultaneously fixing the cover plate and the bone fragment and providing physical fixation and support, and the cover plate and The fixed plate is constructed using 3D printing based on 3D virtual surgery so that the shape of the portion in contact with the bone has a shape that is complementary to the anatomical shape of the bone, so that the plate is bent or shaped by a surgeon in the operating room. As it becomes possible to omit a separate processing process such as refining, it is possible to predict more objectively regardless of who the surgeon is and to be able to continuously expect accurate surgical results above a certain level, shorten the operation time, and It reduces pain, increases the success rate of surgery, shortens the patient's recovery period, minimizes the complications of surgery, and prevents complications, and promotes stable fixation, support and bone union of fractured fractures and one side of osteotomy with bone defects. By doing so, it has the effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate that can ultimately lower the overall cost of surgery.
본 발명은, 상기 커버플레이트는, 커버플레이트의 적어도 일부분이 상기 고정플레이트와 접촉하도록 구성하여, 커버플레이트와 고정플레이트가 결합할 수 있도록 함으로써, 골절편 간의 안정화 및 지지력을 확보하는 동시에, 골 결손 부위의 골 형성을 촉진할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과를 도출한다.In the present invention, the cover plate is configured such that at least a portion of the cover plate is in contact with the fixed plate, so that the cover plate and the fixed plate can be coupled, thereby securing stabilization and support between fracture fragments, and at the same time The effect of providing a patient-specific 3D-printed hybrid plate that can promote bone formation of the patient is derived.
본 발명은, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 일체 제작되도록 구성하여, 커버플레이트와 고정프레이트를 각각 제작하여 결합하는 번잡함을 줄이고, 일체 제작된 하이브리드 플레이트가 사전에 계획된 환자의 환부 상에 정확히 일치할 수 있도록 함으로써, 수술시간을 획기적으로 단축하며, 골 결손 부위가 방치되는 것을 방지하고, 골절된 골절편의 연속성 및 안정성을 확보하면서, 골전도(Osteoconduction)를 촉진하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과가 있다.In the present invention, the cover plate and the fixed plate are configured to be integrally manufactured to the patient by 3D printing, reducing the trouble of manufacturing and combining the cover plate and the fixed plate, respectively, and the integrally manufactured hybrid plate is planned in advance. By allowing the patient to accurately match the affected area, the operation time is drastically shortened, the bone defect area is prevented from being left unattended, and while securing the continuity and stability of the fractured fracture fragment, it promotes osteoconduction. There is an effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate.
본 발명은, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 제작되어 결합되도록 구성하여, 상기 커버플레이트와 고정플레이트를 일체 제작할 때 양자를 상이한 재료로 구성할 수 없는 문제를, 각각을 3D 프린팅에 의해 별도로 제작해 결합하는 방식을 사용함으로써, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트를 상이한 재료로 구성할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과를 가진다.In the present invention, the cover plate and the fixed plate are configured to be individually manufactured and coupled to each patient by 3D printing, so that when the cover plate and the fixed plate are integrally manufactured, both can not be made of different materials, By using a method of separately manufacturing and combining each of them by 3D printing, it has the effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate that allows the cover plate and the fixed plate to be composed of different materials.
본 발명은, 상기 커버플레이트는, 흡수성 플레이트로 구성하고, 상기 고정플레이트는 비흡수성 플레이트로 구성함으로써, 흡수성 플레이트로 구성된 커버플레이트에 의해 골결손부를 채우고 환자의 자생적인 골 생장을 촉진하며 수술 후 자연적으로 체내에 흡수되도록 하여 커버플레이트 제거를 위한 별도의 수술과정을 없애고, 비흡수성 플레이트로 구성된 고정플레이트에 의해 골절선을 중심으로 분리된 골절편이 서로 이격되지 않고 강하게 붙들려 안정적으로 고정될 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과를 도출한다.In the present invention, the cover plate is composed of an absorbent plate, and the fixed plate is composed of a non-absorbable plate, thereby filling the bone defect by the cover plate composed of an absorbent plate, promoting the patient's spontaneous bone growth, and natural after surgery. Patients that eliminate the separate surgical procedure for removing the cover plate by allowing it to be absorbed into the body, and ensure that the fracture fragments separated around the fracture line by a fixed plate composed of a non-absorbable plate are strongly held together and can be stably fixed. It derives the effect of providing a customized 3D printing hybrid plate.
본 발명은, 상기 커버플레이트는 결합부를 포함하고, 상기 고정플레이트는 체결부를 포함하도록 구성하여, 상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트를 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 제작하여 결합할 때, 상기 결합부와 체결부를 통해 커버플레이트와 고정플레이트가 강하고 정확하며 긴밀하게 결합할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과가 있다.In the present invention, the cover plate includes a coupling portion, and the fixing plate includes a fastening portion, so that the cover plate and the fixed plate are individually manufactured and coupled to each patient by 3D printing. There is an effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate that allows the cover plate and the fixed plate to be strongly, accurately and closely coupled through the fastening part.
본 발명은, 상기 커버플레이트는, 결손된 골의 형상과 상보적인 형상으로 형성되어, 상기 골결손부 상에 안착되도록 구성함으로써, 소실된 골의 형상과 동일한 형상의 커버플레이트가 골결손부 상에 삽입되어 골의 생장을 촉진하도록 해, 수술 후에도 환자의 안면형상이 안면골이 골절되기 전 환자의 본래 안면형상과 흡사할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과를 가진다.In the present invention, the cover plate is formed in a shape complementary to the shape of the bone defect and is configured to be seated on the bone defect, so that a cover plate having the same shape as the shape of the bone defect is formed on the bone defect. It has the effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate that allows the patient's facial shape to be similar to the patient's original facial shape before the facial bone fractures even after surgery by being inserted to promote bone growth.
본 발명은, 상기 커버플레이트는, 골결손부 및 안면부 지지인대 접촉면은 다수의 공극을 포함하는 다공성 재료로 구성하여, 공극 사이사이로 환자의 자생적인 골 생장이 촉진될 수 있도록 함과 동시에 지지 및 고정력을 확보함으로써, 골이식이 필요치 않게 됨에 따라 골이 채취되는 공여부의 희생을 방지할 수 있도록 하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과를 도출한다. In the present invention, the cover plate is composed of a porous material including a plurality of pores in the contact surface of the bone defect and the facial support ligament, so that the patient's spontaneous bone growth can be promoted between the pores and at the same time support and fixation force By securing, as the bone graft is not required, the effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate that can prevent the sacrifice of the donor from which bone is collected is derived.
본 발명은, 상기 고정플레이트는, 몸체를 이루는 바디부와, 상기 바디부의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되어 고정수단을 수용하는 고정홀을 포함하도록 구성하여, 환자 맞춤형으로 안면부 신경 및 혈관 부위의 예상하지 못한 손상을 예방하며, 골결손부 및 안면부 지지인대 이외의 안면부와의 접촉면은 불필요한 섬유화로 인한 유착을 방지하기 위해 무공성 표면처리를 통해 커버플레이트와 결합된 고정플레이트가 환자의 골에 고정되도록 함으로써, 수술 중 발생할 수 있는 신경 및 혈관 손상 및 수술 후 불필요한 섬유화 및 유착으로 인해 발생할 수 있는 안면부의 변형을 예방하면서 골전도를 촉진하는, 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트를 제공하는 효과가 있다.In the present invention, the fixing plate is configured to include a body part constituting a body, and a fixing hole formed to pass through the other surface from one side of the body part to receive the fixing means, so as to predict the nerve and blood vessel parts of the facial part customized to the patient. In order to prevent unsatisfactory damage, and to prevent adhesion due to unnecessary fibrosis on the contact surface of the face other than the bone defect and the facial support ligament, the fixed plate combined with the cover plate is fixed to the patient's bone through non-porous surface treatment. By doing so, there is an effect of providing a patient-customized 3D printing hybrid plate that promotes bone conduction while preventing deformation of the facial part that may occur due to nerve and blood vessel damage that may occur during surgery and unnecessary fibrosis and adhesion after surgery.
도 1은 안면골을 이루는 각 뼈의 위치를 도시한 도면.
도 2는 분쇄골절이 발생한 환자의 하악골을 도시한 도면.
도 3은 종래의 고정플레이트를 도시한 도면.
도 4는 골절이 발생한 환자의 골절선 상에 고정플레이트가 시술된 모습을 도시한 도면.
도 5는 고정플레이트와 환자의 뼈 사이에 이격공간이 발생한 것을 도시한 도면.
도 6은 종래의 커버플레이트를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트의 사시도.
도 8은 도 7의 분해사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버플레이트를 도시한 도면.
도 10은 커버플레이트가 골결손부를 커버링하는 일 실시예를 도시한 도면.
도 11은 커버플레이트가 골결손부를 커버링하는 다른 실시예를 도시한 도면.
도 12는 커버플레이트가 골결손부를 커버링하는 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 13은 안면부 지지인대를 도시한 도면.
도 14는 커버플레이트 중 접촉부의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 일 실시예를 도시한 도면.
도 15는 커버플레이트 중 접촉부의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 다른 실시예를 도시한 도면.
도 16은 커버플레이트 중 접촉부의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합부가 형성된 커버플레이트를 도시한 도면.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신경수용부가 형성된 커버플레이트를 도시한 도면.
도 19는 도 18의 배면을 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신경수용부가 형성된 커버플레이트를 도시한 도면.
도 21은 도 20의 배면을 도시한 도면.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정플레이트를 도시한 도면.
도 23은 고정플레이트 중 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 일 실시예를 도시한 도면.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결부가 형성된 고정플레이트를 도시한 도면.
도 25는 도 24의 A-A'단면도.
도 26은 고정플레이트의 체결부와 커버플레이트의 결합부가 결합되는 것을 도시한 도면.
도 27은 본 발명의 사용상태도.1 is a view showing the position of each bone constituting the facial bone.
2 is a view showing the mandibular bone of a patient with comminuted fracture.
Figure 3 is a view showing a conventional fixing plate.
4 is a view showing a state in which a fixed plate is operated on a fracture line of a patient with a fracture.
5 is a view showing that a space is generated between the fixed plate and the bone of the patient.
Figure 6 is a view showing a conventional cover plate.
7 is a perspective view of a patient-customized 3D printing hybrid plate according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is an exploded perspective view of Figure 7;
9 is a view showing a cover plate according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing an embodiment in which a cover plate covers a bone defect.
11 is a view showing another embodiment in which the cover plate covers the bone defect.
12 is a view showing another embodiment in which the cover plate covers the bone defect.
13 is a view showing the facial support ligaments.
14 is a view showing an embodiment in which the shape of the contact portion of the cover plate has a shape complementary to the anatomical shape of the bone.
15 is a view showing another embodiment in which the shape of the contact portion of the cover plate has a shape complementary to the anatomical shape of the bone.
16 is a view showing another embodiment in which the shape of the contact portion of the cover plate has a shape complementary to the anatomical shape of the bone.
17 is a view showing a cover plate in which a coupling portion is formed according to another embodiment of the present invention.
18 is a view showing a cover plate in which a nerve receiving part is formed according to another embodiment of the present invention.
Fig. 19 is a view showing the rear surface of Fig. 18;
20 is a view showing a cover plate in which a nerve receiving part is formed according to another embodiment of the present invention.
Fig. 21 is a view showing the rear surface of Fig. 20;
22 is a view showing a fixing plate according to an embodiment of the present invention.
23 is a view showing an embodiment in which the shape of a portion of the fixed plate in contact with the bone has a shape complementary to the anatomical shape of the bone.
24 is a view showing a fixing plate in which a fastening part is formed according to another embodiment of the present invention.
Fig. 25 is a sectional view taken along line A-A' of Fig. 24;
26 is a view showing that the coupling portion of the fixing plate and the coupling portion of the cover plate are coupled.
Figure 27 is a state diagram of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.Hereinafter, preferred embodiments of the patient-customized 3D printing hybrid plate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. Unless otherwise defined, all terms in this specification are the same as the general meanings of the terms understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and in case of conflict with the meanings of terms used in the present specification, the present disclosure According to the definitions used in the specification.
본 명세서에서는 골절선(L), 골절편(F), 골결손부(D)를 구분하여 반복적으로 설명하고 있으며, 상기 골절선(L)은 외상 등에 의해 환자의 안면골이 부러졌을 때 골을 분리시키는 선을 가리키며, 상기 골절편(F)은 상기 골절선(L)에 의해 분리된 골 조각들을 통칭하고, 상기 골결손부(D)는 골절선(L)의 교차 등에 의해 골절편(F)이 주변 골 조직과 결합할 지점을 잃게 되면서 주변 골 조직으로부터 떨어져 나간 골절편(F)에 의해 생긴 골 조직상의 빈 공간을 지칭한다.In this specification, the fracture line (L), the fracture fragment (F), and the bone defect (D) are repeatedly described, and the fracture line (L) is a line that separates the bone when the patient's facial bone is broken due to trauma. The fracture fragment (F) refers to bone fragments separated by the fracture line (L), and the bone defect (D) refers to the fracture fragment (F) by the intersection of the fracture line (L). It refers to an empty space in the bone tissue created by a fracture fragment (F) that has been separated from the surrounding bone tissue as it loses the point to be joined with.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트의 사시도이고, 도 8은 도 7의 분해사시도이다. 도 7 및 도 8을 참고하여 설명하면, 본 발명인 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)는, 환자의 해부학적 형상에 상보적인 형상을 갖도록 제작되어, 수술실에서 수술의에 의한 별도의 가공 과정을 생략할 수 있게 됨에 따라, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 일정수준 이상의 수술결과를 기대할 수 있도록 하고, 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 합병증의 발생 및 재수술을 사전에 차단하고, 수술의 제반 비용을 낮출 수 있도록 하는 것으로, 바람직하게는 3D 프린팅에 의해 제작될 수 있다. 7 is a perspective view of a patient-customized 3D printing hybrid plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view of FIG. 7. Referring to FIGS. 7 and 8, the patient-customized 3D
수술의는 골절이 발생한 환자의 안면을 CT나 MRI 등의 의료영상으로 촬영을 하고, 촬영된 자료를 바탕으로 환자의 안면골을 컴퓨터상에서 3차원 형상으로 구현해 내며, 구현된 3차원 형상에서 수술에 사용될 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)의 위치, 크기, 형태 등을 정하는 3D 가상수술 및 모델링(Modeling) 작업을 거친 뒤, 3D 프린터를 통해 상기 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)를 출력해 낼 수 있다. The surgeon takes a medical image such as CT or MRI of the patient's face with a fracture, implements the patient's facial bone in a three-dimensional shape on a computer based on the photographed data, and the patient to be used for surgery in the implemented three-dimensional shape. After undergoing 3D virtual surgery and modeling to determine the position, size, and shape of the customized 3D
이러한 상기 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)는, 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)를 포함하는데, 상기 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)는 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 일체 제작될 수 있으며, 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 제작되어 결합될 수도 있다. 이를 위해 상기 커버플레이트(10)는 적어도 일부분이 고정플레이트(30)와 접촉하도록 구성됨이 바람직하다.The patient-customized 3D printing hybrid plate (1) includes a cover plate (10) and a fixed plate (30), the cover plate (10) and the fixed plate (30) are integrally manufactured to the patient by 3D printing It can be made and combined with each patient customized by 3D printing. For this, it is preferable that the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버플레이트를 도시한 도면으로, 이하에서는 도 9를 참고하여 설명하도록 한다.9 is a view showing a cover plate according to an embodiment of the present invention, and will be described below with reference to FIG. 9.
상기 커버플레이트(10)는, 골결손부(D)를 커버링하면서 골결손부(D)의 골전도를 유도하는 구성으로, 골절에 의해 골 결손이 발생한 부분을 상기 커버플레이트(10)로 덮음으로써, 골결손부(D)에 자생적인 골 생장을 촉진해 골결손부(D)를 복원할 수 있도록 한다. 상기 커버링의 의미와 관련하여, 도 10 내지 도 12를 참고하여 설명하면, 상기 커버플레이트(10)는 도 10에 도시된 바와 같이, 골결손부(D)의 일부만 덮도록 형성될 수 있음은 물론이거니와, 도 11에 도시된 바와 같이, 골결손부(D)의 면적보다 더 큰 면적을 가지도록 형성되어 골결손부(D)의 전 영역을 덮도록 형성될 수도 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이, 결손된 골의 형상과 상보적인 형상으로 구성되어 상기 골결손부(D) 상에 안착되는 경우도 모두 포함하는 광의의 개념으로 봄이 바람직하다. 이러한 상기 커버플레이트(10)는, 접촉부(11), 비접촉부(13), 결합부(15), 신경수용부(17)를 포함한다.The
상기 접촉부(11)는, 커버플레이트(10) 중 골 또는 안면부 지지인대와 접하는 부분으로 다공성 재료로 형성되는 구성을 말한다. 도 13은 안면부 지지인대를 도시한 도면으로, 도 13을 참고하면, 사람의 안면부는 도시된 바와 같이, 안면 상에 부위별로 피하지방(SF)이 분포하며 부위별 피하지방(SF) 사이에는 안면부를 지지하는 지지인대(G)가 도시된 바와 같이 위치하게 된다. 따라서 골결손부(D) 상을 커버링하는 커버플레이트(10)는 골과 접촉할 수도 있지만, 이러한 상기 안면부 지지인대(G)와도 접촉할 수 있다. 골 또는 안면부 지지인대와 접하게 되는 커버플레이트(10)의 접촉부(11)는 골전도를 통한 골재생을 촉진함과 동시에 지지력 및 고정력을 확보할 수 있어야 하는바, 다공성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 상기 접촉부(11)는, 공극(11a)을 포함한다.The
상기 공극(11a)은, 커버플레이트(10)의 접촉부(11) 상에 형성된 구멍을 말하며, 이러한 상기 공극(11a)은 커버플레이트(10) 상에 복수 개로 존재할 수 있다. 커버플레이트(10)를 통해서는 골이 비어있는 골결손부(D)에 새로운 골의 생장을 촉진할 수 있어야 하는바, 바람직하게는 상기 커버플레이트(10)의 접촉부(11)는 다수의 공극(11a)을 포함하는 다공성 재료로 구성함으로써, 상기 커버플레이트(10) 상에 다수의 미세 공극(11a)이 생기도록 하고, 이러한 미세한 공극(11a) 사이 사이로 환자의 자가 골이 빠르게 생장할 수 있도록 한다.The void 11a refers to a hole formed on the
상기 비접촉부(13)는, 커버플레이트(10) 중 골 또는 안면부 지지인대와 접하지 않는 부분으로 무공성 재료로 형성되는 구성을 말한다. 골 또는 안면부 지지인대(G)와 접촉하지 않는 커버플레이트(10) 상의 비접촉부(13)는 혈관 및 신경 손상을 예방하며 불필요한 섬유화 및 유착으로 인한 수술 후의 부자연스러운 안면 변형을 예방하기 위해 비교적 매끈한 표면을 가지는 무공성 재료로 형성되는 것이 바람직하다.The
앞서 언급한 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 커버플레이트(10)가 골결손부(D)의 일부 또는 전부를 덮도록 형성되는 경우, 상기 커버플레이트(10)는 접촉부(11)의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 구성됨이 바람직하다. 도 14는 커버플레이트(10) 중 상기 접촉부(11)의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지며 다공성 구조로 형성되는 일 실시예를 도시한 도면으로, 도 14를 참고하여 설명하면, 커버플레이트(10)가 골결손부(D)를 덮도록 형성될 경우, 커버플레이트(10)가 골결손부(D) 상에 위치할 수 있도록 하는 접촉부(11)가 필요하게 된다. 이때 상기 접촉부(11)가 환자의 골(B) 외주면의 해부학적 형상과 상보적이지 않다면, 접촉부(11)가 환자의 골(B) 상에 정확히 밀착 결합하지 않게 되면서 불필요한 이격공간을 형성할 수 있으며, 이러한 공간은 골(B)의 외주면으로부터 커버플레이트(10)를 이격시켜 골 생장 효율을 떨어뜨리는 원인으로 작용할 수 있는바, 상기 커버플레이트(10)는 접촉부(11)의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 구성됨이 바람직하다.As shown in FIGS. 10 and 11 mentioned above, when the
보다 바람직하게는 도 14에 도시된 바와 같이, 커버플레이트(10)의 비접촉부(13) 역시 소실된 골의 외주 형상을 따라 이에 상보적인 형상을 가지도록 구성하여, 커버플레이트(10)를 이식받은 환자가 수술 후 원래의 안면 형상에 근접하여 회복할 수 있도록 한다.More preferably, as shown in FIG. 14, the
도 15는 커버플레이트 중 접합부의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 15에서는 골 또는 안면부 지지인대와 접하게 되는 접촉부(11)의 형상이 도 14의 것과 상이하도록 구성되었음을 알 수 있다. 도 14의 실시예에서는 접촉부(11)가 단순한 판상형의 형태로만 구성 된 반면, 도 15의 실시예에서는 접촉부(11)가 대략 판상형의 형태를 가지면서 골 또는 안면부 지지인대의 대향면에 요철을 준 차이가 있다. 즉, 본원발명의 접촉부(11)의 형상은 도 14에 도시된 바와 같은 판상형으로만 국한되는 것이 아니며, 도 15에 도시된 바와 같이, 얼마든지 다양한 형태로도 구성될 수 있다.15 is a view showing another embodiment in which the shape of the junction of the cover plate has a shape complementary to the anatomical shape of a bone. In FIG. 15, it can be seen that the shape of the
도 16은 커버플레이트 중 접촉부의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 다른 실시예를 도시한 도면으로, 상기 커버플레이트(10)가 도 12에 도시된 바와 같이, 결손된 골의 형상과 상보적인 형상으로 구성되어 상기 골결손부(D) 상에 안착되는 경우, 커버플레이트(10) 중 접촉부(11)는 골재생을 촉진함과 동시에 지지 및 고정력을 확보할 수 있도록 다공성 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 도 16의 실시예에서 상기 접촉부(11)는 골절선(L)을 따라 분리된 골의 단부이므로, 도 14에 도시된 바와 같이, 골의 단부와 상보적인 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 커버플레이트(10) 중 비접촉부(13)는 혈관, 신경, 근육 등의 연부조직의 손상을 최소화하며 불필요한 섬유화 및 유착으로 인한 수술 후의 변형을 예방하기 위해 무공성 구조로 구성될 수 있으며, 소실된 골의 외주 형상과 동일하게 구성하여, 커버플레이트(10)를 이식받은 환자가 본래의 안면 형상을 되찾을 수 있도록 함이 바람직하다.FIG. 16 is a view showing another embodiment in which the shape of the contact portion of the cover plate has a shape complementary to the anatomical shape of the bone. As shown in FIG. 12, the shape of the missing bone When it is composed of a shape complementary to that and is seated on the bone defect (D), the
상기 커버플레이트(10)를 구성하는 재료에 관하여 이를 어느 특정 개념으로 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 흡수성 플레이트로 구성될 수 있다. 커버플레이트(10)를 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 제작함으로써 수술과정에서 수술의가 커버플레이트(10)를 구부리는 등의 가공과정을 생략할 수 있으며, 이러한 상기 커버플레이트(10)를 흡수성 재료로 구성하여 수술 후 커버플레이트(10)를 제거하기 위한 추가적인 수술을 생략할 수도 있다. The material constituting the
상기 흡수성 플레이트란, 흡수성 생체 적합도 평가 완료 후 현재 인체 내 삽입이 허가되어 있는 모든 흡수성 생체 적합 물질들인 고분자화합물(Polymer), 세라믹(Ceramic) 또는 기타 생체적합물질들로 구성된 플레이트를 말하며, 바람직하게는 ① 인산칼슘 복합 생체 적합물질(Calcium phosphate compound biomaterial), ② PLLA(Poly-L-lactide), ③ PDLLA(Poly-DL-lactide), ④ PDLLA(Poly-DL-lactide)와 PGA(polyglycolic acid), ⑤ uHA(unsintered Hydroxyapatite particles)와 PLLA(Poly-L-lactide), ⑥ TMC(Trimethylene carbonate), ⑦ PLLA(Poly-L-lactide)와 TMC(Trimethylene carbonate), ⑧ PDLLA(Poly-DL-lactide)와 TMC(Trimethylene carbonate) 및 ⑨ PGA(Polyglycolic acid)와 β-TCP(Beta-tricalcium phosphate) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The absorbent plate refers to a plate composed of polymers, ceramics, or other biomaterials, which are all absorbable biocompatible materials that are currently permitted to be inserted into the human body after completion of the absorption biocompatibility evaluation, and preferably ① Calcium phosphate compound biomaterial, ② PLLA (Poly-L-lactide), ③ PDLLA (Poly-DL-lactide), ④ PDLLA (Poly-DL-lactide) and PGA (polyglycolic acid), ⑤ uHA (unsintered Hydroxyapatite particles) and PLLA (Poly-L-lactide), ⑥ TMC (Trimethylene carbonate), ⑦ PLLA (Poly-L-lactide) and TMC (Trimethylene carbonate), ⑧ PDLLA (Poly-DL-lactide) It may include trimethylene carbonate (TMC) and ⑨ polyglycolic acid (PGA) and beta-tricalcium phosphate (β-TCP).
상기 결합부(15)는, 고정플레이트(30)와 접촉하는 부분에 형성되어 커버플레이트(10)를 고정플레이트(30)에 결합시키는 구성을 말한다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)가 결합된 하이브리드 플레이트로, 상기 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)를 모두 포함하기 위해서는 커버플레이트(10)의 적어도 일부분이 고정플레이트(30)와 접촉하도록 구성될 필요가 있으며, 이러한 접촉은, 3D 프린팅에 의해 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)를 일체 제작함으로써 이루어질 수도 있고, 3D 프린팅에 의해 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)를 각각 만들어 양자를 결합함으로써도 이루어질 수 있다. 상기 결합부(15)는 각각 별도로 제작된 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)를 서로 결합시키기 위한 목적 아래, 상기 커버플레이트(10) 상에 형성되는 구성으로 볼 수 있다. 도 17에 도시된 내용은 상기 결합부(15)의 일 실시예에 해당하며, 상기 결합부(15)가 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니고, 전술한 목적을 수행할 수 있는 것이라면 얼마든지 다양하게 구성될 수 있다.The
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신경수용부가 형성된 커버플레이트를 도시한 도면이고, 도 19는 도 18의 배면을 도시한 도면이며, 도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신경수용부가 형성된 커버플레이트를 도시한 도면이고, 도 21은 도 20의 배면을 도시한 도면으로, 이하에서는 도 18 내지 도 21을 참고하도록 한다.18 is a view showing a cover plate in which a nerve receptor is formed according to another embodiment of the present invention, FIG. 19 is a view showing the rear surface of FIG. 18, and FIG. 20 is a view showing a nerve according to another embodiment of the present invention. It is a view showing the cover plate in which the receiving portion is formed, and FIG. 21 is a view showing the rear surface of FIG. 20, and hereinafter, reference will be made to FIGS. 18 to 21.
상기 신경수용부(17)는, 상기 커버플레이트(10) 상에서 안면 신경이 수용되는 공간을 제공하는 부분을 말한다. 바람직하게는, 상기 신경수용부(17)는 도 18 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 커버플레이트(10)에 의해 신경이 눌려 압박되거나, 손상 등이 되지 않도록 커버플레이트(10) 상에 신경을 간섭하지 않도록 소정의 깊이로 함입된 부분을 가리킨다. 보다 바람직하게는 전술하나 바와 같이, 커버플레이트(10)의 접촉부(11)는 거친 표면을 가지는 다공성 재료로 구성될 수 있는바, 이러한 거친 표면에 의해 신경이 손상되는 것을 방지하고자, 신경과 마주하며 접하는 상기 신경수용부(17)의 대향면은 무공성 재료로 구성될 수 있다. 도 18 및 도 19의 경우는 안와하 신경이 빠져나갈 수 있도록 커버플레이트(10)의 상측에 내측방향으로 함입된 수용공간을 형성한 실시예를 도시한 것이며, 도 20 및 도 21의 경우는 안면 신경이 주행되는 부분 위를 커버플레이트(10)가 덮는 경우 커버플레이트(10)에 의해 안면 신경이 압박되거나 손상 등을 입지 않도록 커버플레이트(10)의 하측면 상에 상측 방향으로 함입되어 오목한 공간을 형성한 실시예를 도시하고 있다.The
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정플레이트를 도시한 도면으로, 이하에서는 도 22를 참고하여 설명하도록 하겠다.22 is a view showing a fixing plate according to an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to FIG. 22.
상기 고정플레이트(30)는, 상기 커버플레이트(10)를 고정하는 구성을 말한다. 또한 상기 고정플레이트(30)는, 골절선(L)을 기준으로 분리된 골을 붙잡아 서로 떨어지지 않도록 고정하는 기능을 할 수 있다. 상기 커버플레이트(10) 뿐만 아니라, 상기 고정플레이트(30) 역시 환자의 골 위에 결합되는 구성이라는 점에서, 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지도록 구성됨이 바람직하다. 도 22에 도시된 내용에 따르면 고정플레이트(30)가 급격히 굽은 형상을 가지고 있는데, 본원발명의 고정플레이트(30)는 고정이 필요한 골절편을 안정적으로 고정 및 지지할 수 있도록 이러한 고정력 및 지지력을 확보할 수 있는 위치에 위치설정되어야 하므로, 경우에 따라서는 도 22와 같은 형상을 가질 수도 있음을 나타낸 것이며, 상기 고정플레이트(30)가 반드시 이러한 형상으로만 제한되는 것은 아니다.The fixing
도 23은 고정플레이트 중 골과 접하는 부분의 형상이 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상을 가지는 일 실시예를 도시한 도면으로, 도 23을 참고하면, 환자의 골은 다양한 곡률을 형성하며 비정형적 형태로 구성되는바, 이러한 해부학적 형상을 그대로 반영하여 상기 고정플레이트(30)를 3D 프린팅에 의해 제작함으로써, 수술실에서 수술의가 준비된 고정플레이트(30)를 별도의 가공과정 없이 환자의 환부에 가져다 대는 것만으로도, 곧바로 고정플레이트(30)를 환자의 골 상에 정확히 안착시킬 수 있게 되며, 환자의 골(B)과 고정플레이트(30)의 접촉면(30a) 사이에 불필요한 이격공간을 발생시키지 않을 수 있게 된다.23 is a view showing an embodiment in which the shape of a portion of the fixed plate in contact with the bone has a shape that is complementary to the anatomical shape of the bone. Referring to FIG. 23, the patient's bone forms various curvatures and is atypical. By reflecting this anatomical shape as it is and manufacturing the fixed
보다 바람직하게는 상기 고정플레이트(30) 중 골과 접촉하는 부분(30a)의 타면(30b) 역시도 환자의 골의 해부학적 형상과 상보적인 형상으로 구성함으로써, 고정플레이트(30)가 이식된 환자의 안면이 원래의 형태와 유사하게 복원될 수 있도록 한다.More preferably, the other surface (30b) of the portion (30a) in contact with the bone of the fixing plate (30) is also configured in a shape that is complementary to the anatomical shape of the patient's bone, so that the fixed plate (30) is implanted. Allows the face to be restored to resemble its original shape.
상기 고정플레이트(30)의 재료에 관하여 이를 어느 특정 개념으로 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 상기 고정플레이트(30)가 골절선(L)을 중심으로 이격된 양측의 골을 서로 떨어지지 않도록 강하게 붙잡는 기능을 한다는 점에서, 소정의 강도가 확보될 수 있도록 상기 고정플레이트(30)를 비흡수성 플레이트로 구성함이 바람직할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 비흡수성 플레이트는 티타늄 플레이트가 될 수 있다.The material of the fixing
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체결부가 형성된 고정플레이트를 도시한 도면으로, 도 24를 참고하여 설명하면, 이러한 상기 고정플레이트(30)는, 바디부(31), 고정홀(33), 체결부(35)를 포함한다.24 is a view showing a fixing plate in which a fastening part is formed according to another embodiment of the present invention. When described with reference to FIG. 24, the fixing
상기 바디부(31)는, 상기 고정플레이트(30)에서 몸체를 이루는 구성을 말한다. 도 24에 도시된 바와 같이, 상기 바디부(31)는 원판형의 마디가 임의의 간격에 배치되어 이들을 연결한 형태로 구성될 수 있지만, 이는 상기 바디부(31)의 일 실시예에 해당하는 것으로, 상기 바디부(31)는 반드시 이러한 개념으로 한정되는 것은 아니며, 얼마든지 다양하게 구성될 수 있다.The
상기 고정홀(33)은, 상기 바디부(31)의 일면에서 타면을 관통하도록 형성되는 구성으로, 고정플레이트(30)가 환자의 골 상에 단단히 고정될 수 있도록 고정플레이트(30)를 환자의 골과 체결하는 고정수단(P)이 삽입되는 부분을 말한다. 따라서 상기 고정홀(33)은 상기 바디부(31) 상에 복수 개가 구성될 수 있으며, 상기 고정홀(33)은 상기 고정수단(P)을 수용할 수 있는 형태로 구성됨이 바람직하다.The fixing
상기 체결부(35)는, 상기 커버플레이트(10)의 결합부(15)에 대응되는 위치상에 형성되어 상기 결합부(15)와 체결되는 구성을 말한다. 도 25는 도 24의 A-A'단면도로, 도 25를 참고하여 설명하면, 전술한 바와 같이 상기 커버플레이트(10)와 상기 고정플레이트(30)는 3D 프린팅에 의해 환자 맞춤형으로 각각 별도로 제작된 뒤 결합될 수 있으며, 이러한 결합을 위해 상기 커버플레이트(10) 상에는 상기 결합부(15)가 구성될 수 있으며, 이러한 상기 결합부(15)와 결합되는 구성이 상기 체결부(35)이다. 도 24에 도시된 내용은 체결부(35)의 일 실시예를 도시한 것으로, 상기 체결부(35)가 반드시 도시된 바와 같이 구성되는 것은 아니며, 상기 커버플레이트(10)의 결합부(15)와 체결될 수 있는 것이라면 얼마든지 다양하게 구성될 수 있다. 도 26을 참고하면, 만일 상기 커버플레이트(10)의 결합부(15)가 도시된 바와 같이 돌출된 돌기 형태로 구성될 경우, 상기 고정플레이트(30)의 체결부(35)는 이러한 돌기를 수용할 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 그러기 위해서는 당연히 상기 커버플레이트(10)의 결합부(15)의 위치와 상기 고정플레이트(30)의 체결부(35)의 위치는 서로 대응이 되어야 한다. 또한 상기 결합부(15)와 상기 체결부(35)는 복수로 구성되어 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30) 간의 결합력을 높이도록 구성될 수도 있다.The
도 27은 본 발명의 사용상태도이다. 도 27을 참고하면, 외상 등을 원인으로 환자의 안면골에 골절이 발생했을 때, 수술의는 CT, MRI 등을 이용해 환자의 안면골 데이터를 획득하게 되고, 이를 컴퓨터상에서 3차원으로 구현해 냄으로써, 이러한 안면골의 3차원 형상을 가지고 안면골 수술에 필요한 플레이트를 설계하게 된다. 수술 계획에 따라 플레이트의 모델링이 완료가 되면, 3D 프린터를 이용해 플레이트 출력을 수행하게 되고, 이를 통해 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)가 만들어 지게 된다. 수술의는 환자의 골의 형상과 상보적인 형상을 가지는 커버플레이트(10)와 고정플레이트(30)가 결합된 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)를 일체로 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 각각을 별개로 제작하여 이들을 결합할 수도 있다. 이러한 과정을 통해 만들어진 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트(1)는 수술실에서 수술의가 숙련도나 경험 등에 의존하여 플레이트를 구부리는 등의 가공과정을 불필요하게 함으로써, 수술의가 누구인지에 상관없이 보다 객관적으로 일정수준 이상의 수술결과를 기대할 수 있도록 하고, 수술시간을 단축시키며, 환자의 고통을 줄이고, 수술의 성공률을 높이며, 합병증의 발생 및 재수술을 사전에 차단하고, 수술의 제반 비용을 줄여준다.27 is a state diagram of use of the present invention. Referring to FIG. 27, when a fracture occurs in the patient's facial bone due to trauma, etc., the surgeon acquires the patient's facial bone data using CT, MRI, etc., and implements it in three dimensions on a computer, The plate required for facial bone surgery is designed with a three-dimensional shape. When modeling of the plate is completed according to the surgery plan, the plate is printed using a 3D printer, through which a patient-customized 3D
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The detailed description above is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or the skill or knowledge of the art. The above-described embodiments describe the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application fields and uses of the present invention are possible. Therefore, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiment. In addition, the appended claims should be construed as including other embodiments.
1: 환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트
10: 커버플레이트 11: 접촉부
11a: 공극 13: 비접촉부
15: 결합부 17: 신경수용부
30: 고정플레이트 31: 바디부
33: 고정홀 35: 체결부
L: 골절선 F: 골절편
D: 골결손부 P: 고정수단1: Patient-specific 3D printed hybrid plate
10: cover plate 11: contact portion
11a: void 13: non-contact portion
15: coupling portion 17: nerve receptor
30: fixed plate 31: body
33: fixing hole 35: fastening part
L: fracture line F: fracture fragment
D: bone defect P: fixing means
Claims (12)
상기 커버플레이트와 상기 고정플레이트는, 3D 프린팅에 의해, 접촉하는 골의 형상 및 상기 골결손부 원래 형상의 외주면 형상과 상보적인 형상을 가지며,
상기 커버플레이트는, 상기 골결손부에 흡수되는 흡수성 플레이트이고, 다공성 재료로 형성되는 접촉부와, 무공성 재료로 형성되는 비접촉부를 포함하며,
상기 접촉부는, 커버플레이트 중 골, 골결손부 및 안면부 지지인대 중 어느 하나와 접하는 부위에 형성되고,
상기 비접촉부는, 커버플레이트 중 골, 골결손부 및 안면부 지지인대 중 어느 하나와도 접하지 않는 부위에 형성되는 것을 특징으로 하는,
환자 맞춤형 3D 프린팅 하이브리드 플레이트.It includes a cover plate covering the upper side of the bone defect and inducing bone conduction of an empty space in the bone defect located at the lower side, and a cover plate and a fixing plate for fixing the bone fragment
The cover plate and the fixed plate have a shape complementary to a shape of a bone in contact and a shape of an outer peripheral surface of the original shape of the bone defect by 3D printing,
The cover plate is an absorbent plate absorbed by the bone defect, and includes a contact portion formed of a porous material, and a non-contact portion formed of a non-porous material,
The contact portion is formed in a portion of the cover plate in contact with any one of a bone, a bone defect, and a facial support ligament,
The non-contact portion, characterized in that formed in a portion of the cover plate that does not contact any one of the bone, bone defect, and facial support ligaments,
Patient-specific 3D printed hybrid plates.
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