KR102566535B1 - 골반 임플란트 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

골반 임플란트 및 그것의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

골반 임플란트 및 그것의 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는, 골반의 골결손부위를 대체하며 배치되는 몸체를 포함하는 골대체부 및 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트 및 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크를 포함한다.

Description

골반 임플란트 및 그것의 제조 방법{PELVIC IMPLANT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 골반 임플란트 및 그것의 제조 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 환자의 골반의 골결손부위를 대체하며 고정되는 환자 맞춤형 골반 임플란트와 그 제조 방법에 관한 것이다.
골반은 사람의 허리 부분을 형성하고 있는 골격으로 내장 기관을 보호하고 척추와 양쪽 다리를 이어준다. 특히, 골반은 척추를 통해 하부로 내려오는 체중을 다리로 전달하는 기능을 수행하므로 사람의 보행에 있어서 매우 중요하다. 골반은 좌우의 요대를 이루는 장골(ilium), 좌골(ischium), 치골(pubis)과, 이것을 결합하는 천추 부분을 포함하며, 전체적으로 깔때기 형상을 가진다.
교통 사고 등의 외상으로 인한 골절, 골 종양 등으로 인해 골반에 골결손이 발생할 수 있다. 골반에 골결손이 발생한 경우 골결손 부위에 대체물을 삽입 고정하여 골반의 기능을 유지 또는 복원한다.
종래에는 골결손 부위에 삽입 고정되는 대체물로서 자가골 또는 동종골이 고려되기도 한다. 그러나 자가골을 이식할 경우 삽입물의 강도가 약한 것이 문제로 지적되고 있고, 동종골 이식의 경우 환자의 골반 크기에 적합한 뼈를 구하는 것이 쉽지 않다.
이와 같은 배경에서 골반의 골결손 부위를 대체할 수 있는 골반 임플란트가 사용된다. 그러나 환자마다 다른 골반의 크기, 골결손 부위 등이 고려되지 않고 제작되는 종래 기성품 형태의 골반 임플란트는 기능적 재건이 불완전하다는 단점이 있다.
한편, 이러한 문제의 해결을 위해 3D 프린팅을 통해 환자 맞춤형으로 제작되는 골반 임플란트도 선보이고 있다. 그러나 종래 3D 프린팅 방식을 통해 제작되는 골반 임플란트는 단순히 압박 금속판과 나사못(compression plate and screws)을 통해 골대체부를 자가골에 고정하는 형태가 일반적이다. 이에 따라 만족스러운 초기 고정력이나 장기 지속성(longevity)을 기대하기 어려운 실정이다.
한국 공개특허 제10-2016-0001316호
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 환자 맞춤형으로 제작가능하면서도 초기 고정력과 장기 지속성이 우수한 골반 임플란트 및 그것의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 골반의 골결손부위를 대체하며 배치되는 몸체를 포함하는 골대체부 및 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트 및 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크를 포함하는 골반 임플란트가 제공된다.
이때, 상기 몸체는 상기 골잔존부위와 접하는 부분에 다공성층을 구비할 수 있다.
또한, 상기 몸체는 신경과 인접하여 배치되는 부분에 연마 가공 또는 절삭 가공된 가공 처리부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 골대체부는 연부 조직과의 결합을 위한 봉합사가 체결되도록 상기 몸체에 관통 형성된 봉합사홀을 구비할 수 있다.
또한, 상기 고정 플레이트는 상기 골잔존부위의 표면에 밀착될 수 있는 형태로 굴곡지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정 플레이트는 상기 고정 플레이트를 상기 골잔존부위에 결합시키는 나사못이 관통하여 배치되는 나사홀을 구비할 수 있다.
또한, 상기 스파이크는 상기 골잔존부위의 골수강 내에 삽입되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 스파이크는 표면에 다공성층을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 환자의 골반 이미지 및 골반 정역학을 분석하는 단계; 상기 환자의 골반의 골결손부위를 대체하며 배치될 골대체부를 설계하는 단계 및 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부를 설계하는 단계를 포함하는 골반 임플란트 제조 방법이 제공된다.
이때, 상기 골반 임플란트 제조 방법은, 상기 골대체부 및 상기 고정부를 3D 프린팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 골반 임플란트 제조 방법에 있어서, 상기 고정부는, 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트 및 상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 골반 임플란트 및 그것의 제조 방법은, 골반의 골결손부위를 대체하며 배치되는 골대체부가 골대체부와 연결되어 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트 및 골대체부와 연결되어 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크를 포함하는 고정부에 의해 고정되도록 함으로써 골반 임플란트의 초기 고정력과 장기 지속성을 향상시키는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 골반 임플란트 및 그것의 제조 방법은, 골반의 골결손부위를 대체하는 골대체부가 환자에 따라 적합한 형상을 가지도록 함으로써 환자 맞춤형 골반 임플란트 수술을 가능하게 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트를 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트가 시술된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트 제조 방법의 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트를 다른 각도에서 나타낸 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트가 시술된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는 환자의 골반의 골결손부위를 대체하며 환자 골반의 골잔존부위에 결합되어 환자 골반의 기능을 유지 또는 복원시킨다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는 환자 맞춤형으로 제작될 수 있으며, 환자 골반의 골잔존부위에 안정적으로 고정될 수 있는 구조를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는 환자의 골반 이미지, 골반 정역학 등을 고려하여 환자 맞춤형으로 설계 및 제작될 수 있다. 더욱 상세하게, 3D 프린팅 방식을 통해 환자의 골반, 환자 골반의 골결손부위에 따라 각기 상이한 형상으로 제작될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는 골대체부(10) 및 고정부(20)를 포함할 수 있다.
골대체부(10)는 골반의 골결손부위를 대체하며 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 골대체부(10)는 몸체(11) 및 봉합사홀(13)을 포함할 수 있다.
몸체(11)는 골반의 골결손부위를 대체하며 배치된다. 다시 말하면, 몸체(11)는 환자 골반의 골결손부위의 기능을 대체하기 위해 형성된다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 골반 임플란트는 환자의 왼쪽 골반의 골결손부위를 대체하고 있으며, 고정부(20)에 의해 환자 왼쪽 골반의 장골(B1) 부위에 고정되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는 환자 맞춤형으로 제작될 수 있다. 이에 따라 골반 임플란트의 몸체(11)는 환자 맞춤형으로 환자 골반의 골결손부위에 적합한 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 환자 맞춤형의 의미는 골반 임플란트의 몸체(11)의 형상이 환자 골반의 골결손부위의 본래 형상을 그대로 재현하는 것을 뜻하지는 않는다.
골반 임플란트는 환자 인체 내에서 이물질에 해당하며, 골반 임플란트의 크기가 클수록 시술 과정 및 이후에 감염의 위험성이 높다. 또한, 종양에 대한 광범위 절제술 후에는 연부 조직 결손이 커서 골반 임플란트가 커질수록 수술 후 일차 봉합(Primary repair)이 힘들 수도 있다.
이와 같은 사항들을 고려하여, 본 발명의 일 실시예에서, 몸체(11)는 환자 골반의 골결손부위의 본래 형상을 재현하도록 이루어지지 않으며, 골반 기능의 복원 또는 유지에 있어 불필요한 부분들을 최소화하여 실제 대체(replacement)하는 부분보다 작게 이루어질 수 있다.
예를 들어, 몸체(11)는 불필요한 부분을 최소화하기 위하여 요추, 골반골 및 대퇴골 부위의 생체역학(Biomechanics)적 정보를 고려하여 제작될 수 있다. 더욱 상세하게, 정형외과적 재건에 있어서는 천장관절(sacroiliac joint)의 축상 골격(주로 척추)과 하지 사이에 하중 전달(load transfer)의 안정 수단(stable mean)으로서의 기능을 유지하는 것이 중요한데, 골대체부(10)의 몸체(11)는 환자 골반의 골결손부위 중 이와 같은 하중 전달의 안정 수단으로 필수적인 부분만 재건하고 나머지 부분에 대해서는 재건하지 않는 형태로 이루어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 골반 임플란트는 후방 아치 부분을 통한 하중 전달 경로(화살표 방향)만을 재건하고 있으며, 하중 전달에 필수적이지 않은 전방 아치의 지지는 재건하지 않고 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 인체 삽입 시 골대체부(10)는 가까운 신경혈관 구조물들에 자극(irritation)을 줄 수 있으므로 골대체부(10)의 몸체(11)는 가급적 신경혈관 구조물들과의 유격(gap)을 고려하여 제작되는 것이 바람직하다.
도 3에 가장 잘 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 골대체부(10)의 몸체(11)는 환자 왼쪽 골반의 장골(B1), 치골(B2) 및 좌골(B3) 각각의 골결손부위의 일부만을 재건하고 있다. 더욱 상세하게, 몸체(11)는 비구를 포함하여 하중 전달에 필수적인 경로를 형성하는 부분에 대응되는 골결손부위만을 재건하는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 몸체(11)는 골잔존부위와 접하는 부분에 다공성층(111)을 구비할 수 있다. 다공성층(111)은 상기 골잔존부위의 뼈가 생장할 공간을 제공한다. 몸체(11)의 다공성층(111)은 다공성 코팅층으로 이루어질 수 있다.
다공성층(111)은 상기 골잔존부위의 뼈가 생장할 수 있는 공간을 제공하여 상기 골잔존부위의 뼈가 다공성층(111)으로 생장하면서 상기 골잔존부위와 몸체(11) 사이의 결합력이 증가될 수 있다. 즉, 다공성층(111)은 몸체(11)와 상기 골잔존부위와의 체결력을 증대시키는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 몸체(11)는 신경과 인접하여 배치되는 부분에 연마(polishing) 가공 또는 절삭 가공된 가공 처리부(113)를 구비할 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이 골반 임플란트의 인체 삽입 시 골대체부(10)는 가까운 신경혈관 구조물들에 자극을 줄 수 있는데, 가공 처리부(113)는 이러한 자극의 저감 또는 회피를 위한 것이다.
예를 들면, 가공 처리부(113)는 몸체(11) 가운데 골반을 지나가는 좌골 신경과 인접하는 부분에 연마 가공된 형태로 형성되어 좌골 신경에 대한 자극을 최소화할 수 있다. 또한, 가공 처리부(113)는 몸체(11) 가운데 골반을 지나가는 좌골 신경과 인접하는 부분에 절삭 가공된 형태로 형성되어 몸체(11)와 좌골 신경과의 접촉을 방지할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 비단 신경과 가까운 부분이 아니더라도 연부조직과 닿는 부분은 자극 회피가 필요하다면 가공 처리부(13)는 몸체(11)의 임의의 부분에 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 몸체(11)는 환자 골반의 골결손부위가 비구를 포함하는 경우 본래의 비구를 대체하는 비구대체부(115)를 더 포함할 수 있다. 비구대체부(115)는 대퇴골과 골반을 연결하며 하중 전달에 중요한 비구를 재건한다.
비구대체부(115)는 대퇴골두가 삽입될 수 있는 홈 형상을 가진다. 비구대체부(115)는 내측면에 메쉬 구조(115a)를 구비할 수 있다. 골반 임플란트의 비구대체부(115)의 내측면에는 폴리라이너가 결합되며, 폴리라이너의 고정을 위해 시멘트가 사용될 수 있다. 이때, 비구대체부(115)의 내측면에 메쉬 구조(115a)가 형성되어 있을 경우 폴리라이너 고정 시 시멘트가 잘 정착될 수 있어 폴리라이너의 고정이 안정적으로 이루어질 수 있다.
봉합사홀(13)은 연부 조직과의 결합을 위한 봉합사가 체결되도록 몸체(11)에 관통 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 봉합사홀(13)은 몸체(11)의 가장자리 부분에 상하 방향으로 다수개 형성될 수 있다. 또한, 봉합사홀(13)은 몸체(11)의 비구대체부(115) 주위에도 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 인체 삽입 후 안정적인 고정 및 기능 발휘를 위해서는 골반 임플란트와 환자 골반의 골잔존부위와의 결합도 중요하지만 종양 절제 후 남아 있는 연부 조직을 이용한 재건도 중요하다. 봉합사홀(13)은 봉합사가 통과할 수 있는 통로를 제공함으로써 종양 절제 후 남아 있는 연부 조직을 이용한 재건을 용이하게 한다.
고정부(20)는 골대체부(10)와 연결되어 골반의 골잔존부위에 고정된다. 본 발명의 일 실시예에서, 고정부(20)는 골대체부(10)를 환자 골반의 골잔존부위에 안정적으로 고정시키도록 이중적인 구조를 가지고 있다. 더욱 상세하게, 고정부(20)는 고정 플레이트(21) 및 스파이크(23)를 포함할 수 있다.
고정 플레이트(21)는 골대체부(10)와 연결되어 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 고정 플레이트(21)는 골잔존부위의 표면에 밀착될 수 있는 형태로 굴곡지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 고정 플레이트(21)는 몸체(11)에서 골잔존부위 측으로 연장되어 골잔존부위의 일부를 커버하거나 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 고정 플레이트(21)는 고정 플레이트(21)를 상기 골잔존부위에 결합시키는 나사못(S)이 관통하여 배치되는 나사홀(211)을 구비할 수 있다. 다시 말하면, 고정 플레이트(21)의 나사홀(211)에 나사못(S)이 결합됨으로써 고정 플레이트(21)가 상기 골잔존부위에 고정되고, 이를 통해 골반 임플란트의 고정이 이루어질 수 있다.
스파이크(23)는 골대체부(10)와 연결되어 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착된다. 본 발명의 일 실시예에서, 스파이크(23)는 골잔존부위의 골수강 내에 삽입되도록 배치될 수 있다. 골수강 내의 효율적 삽입을 위해 스파이크(23)는 외측 말단이 뾰족하게 형성될 수 있다. 더욱 상세하게, 스파이크(23)는 원뿔형으로 이루어질 수 있다.
또한, 스파이크(23)는 표면에 다공성층(231)을 구비할 수 있다. 다공성층(111)은 상기 골잔존부위의 뼈가 생장할 공간을 제공한다. 스파이크(23)의 표면에 구비된 다공성층(231)은 다공성 코팅층으로 형성될 수 있다. 다공성층(231)은 골잔존부위의 뼈가 생장할 수 있는 공간을 제공한다. 다공성층(231)으로 골잔존부위의 뼈가 자라나면 스파이크(23)와 골잔존부위 사이의 결합력이 증대되며, 이에 따라 골반 임플란트의 고정이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있다.
만약, 본 발명의 일 실시예에서, 고정부(20)가 고정 플레이트(21)만을 포함할 경우 만족스러운 초기 고정력이나 장기 지속성(longevity)을 기대하기 어렵다. 환자 맞춤형 골반 임플란트의 제작을 위해 3D 프린팅 기술을 사용한다고 할 때, 현재 기술로 잠김 금속판(locking plate)의 세밀한 구조를 재현하는 데에 한계가 있기 때문이다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 고정부(20)는 고정 플레이트(21) 외에 피질공 사이 골수강 내에 삽입되는 스파이크(23)를 더 포함하고 있다. 전술한 바와 같이 스파이크(23)는 고정 플레이트(21)의 부족한 고정력을 보완하며 골반 임플란트의 고정력을 증대시켜 준다.
한편, 고정부(20)가 단순히 피질골 사이 골수강내에 삽입되는 단수의 원뿔형 구조의 스파이크(23)만 포함할 경우 골반 임플란트의 고정에 있어 회전 불안정성(rotational instability)이 발생할 위험이 있다. 그러나 본 발명의 일 실시예에서, 고정부(20)는 스크류를 통해 상기 골잔존부위의 표면에 고정되는 고정 플레이트(21)를 함께 가지고 있어 회전 불안정성이 발생하지 않는다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트의 고정부(20)는 고정 플레이트(21) 및 스파이크(23)를 포함하는 이중적인 고정 구조를 통하여 골대체부(10)를 환자 골반의 골잔존부위에 안정적으로 고정시킨다. 이에 따라 고정부(20)는 골반 임플란트에 충분한 초기 고정력 및 장기 지속성을 제공한다.
한편, 플레이트(21)의 나사홀(211)에 결합된 나사못(S)은 스파이크(23)까지 도달하여 삽입되거나 관통될 수 있다. 만약, 나사못(S)이 플레이트(21)뿐만 아니라 스파이크(23)를 관통하여 배치된다면 안정성은 더욱 높아질 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 골반 임플란트는 생체 적합성이 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 골반 임플란트는 생체 적합성이 있는 금속으로 이루어질 수 있다. 더욱 상세하게, 골반 임플란트는 티타늄으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트는 3D 프린팅 방식을 통해 제조될 수 있다. 3D 프린팅 방식을 적용할 경우 환자 개개인의 골반 형상, 골반의 골결손부위에 따라 각기 다르게 설계되는 골반 임플란트를 경제적으로 제조할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트 제조 방법에 관해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트 제조 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트 제조 방법은 환자의 골반 이미지 및 골반 정역학을 분석하는 단계(S10), 환자의 골반의 골결손부위를 대체하며 배치될 골대체부(10)를 설계하는 단계(S20), 골대체부(10)와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부(20)를 설계하는 단계(S30) 및 골대체부(10)와 고정부(20)를 3D 프린팅하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
골반 이미지 및 골반 정역학을 분석하는 단계(S10)에서, 골반 이미지는 환자 골반의 골결손부위 및 골잔존부위를 판단하기 위한 자료로 활용된다. 예를 들면, 골반 이미지는 환자 골반의 엑스 레이(X-ray) 이미지, CT 이미지, MRI 이미지 등이 될 수 있다.
전술한 바와 같이, 정형외과적 재건에 있어서는 천장관절(sacroiliac joint)의 축상 골격(주로 척추)과 하지 사이에 하중 전달의 안정 수단으로서의 기능을 유지하는 것이 중요하다. 조금 더 상세하게 살펴보면, 하중 전달 기능을 고려할 때 골반은 전방 아치(anterior arch)와 후방 아치(posterior arch)로 해부학적 부위가 구분될 수 있으며, 이 가운데 후방 아치가 체간의 하중을 전달하는데 중요한 기능을 담당한다. 그러므로 필요에 따라 하중 전달에 중요하지 않은 장골익(B1)과 치골(B2)에 대한 지지는 무시될 수도 있다.
한편, 종양의 광범위 절제 후라는 특수한 상황에서는 연부 조직 결손이 커서 골반 임플란트의 크기가 클수록 수술 후 일차 봉합이 힘들 뿐만 아니라 가까운 신경혈관 구조물들에 자극을 줄 수 있으므로 가급적 유격을 고려하여 설계되는 것이 필요하다.
이와 같은 관점에서, 본 발명의 일 실시예에서 골반 정역학(Statics and mechanics)이란 골반 임플란트가 골반의 하중 전달의 안정 수단으로서의 기능을 수행하는 데에 필요한 부분을 제외한 나머지 불필요한 부분을 최소화하기 위하여 사용되는 요추, 골반골 및 대퇴골 부위의 생체역학(Biomechanics)적 정보를 의미할 수 있다.
환자 골반의 골결손부위를 대체하며 배치될 골대체부(10)를 설계하는 단계(S20)에서, 골대체부(10)는 골반 이미지 및 골반 정역학 분석 결과에 따라 설계될 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에서, 골대체부(10)는 몸체(11) 및 봉합사홀(13)을 포함할 수 있다. 몸체(11) 및 봉합사홀(13)에 관해서는 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트와 관련하여 설명한 바와 같다.
골대체부(10)와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부(20)를 설계하는 단계(S30)에서, 고정부(20)는 위의 골대체부(10)의 형상에 따라 설계될 수 있다.
고정부(20)는 골대체부(10)와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트(21) 및 골대체부(10)와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크(23)를 포함할 수 있다. 즉, 본 단계에서 설계되는 고정부(20)는 고정 플레이트(21) 및 스파이크(23)를 포함하는 이중적인 고정 구조를 통하여 골대체부(10)를 환자 골반의 골잔존부위에 안정적으로 고정시키며, 충분한 초기 고정력 및 장기 지속성을 제공할 수 있다.
고정 플레이트(21) 및 스파이크(23)에 관한 상세한 내용은 본 발명의 일 실시예에 따른 골반 임플란트와 관련하여 설명한 바와 같다. 따라서 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
골대체부(10) 및 고정부(20)를 3D 프린팅하는 단계(S40)에서, 3D 프린팅을 통해 골대체부(10) 및 고정부(20)가 제작될 수 있다. 구체적으로, 골대체부(10) 및 고정부(20)는 일체로 한번에 제작될 수도 있고, 골대체부(10)와 고정부(20)가 각각 따로 제작된 후 결합되는 것도 가능하다.
골반은 입체적인 형태를 가지고 있어 골결손부위의 재건이 필요한 경우 3D프린팅 기술로 제작한 골반 임플란트를 이용하면 양호한 결과를 기대할 수 있다. 또한, 3D프린팅 기술을 통해 환자 맞춤형 골반 임플란트를 용이하게 구현할 수 있다.
한편, 골반 임플란트는 생체 적합성이 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이 골반 임플란트의 재질로는 티타늄이 사용될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 골반 임플란트 및 그것의 제조 방법에 의할 경우, 환자 골반의 골결손부위를 환자 맞춤형으로 대체하며 배치되는 골대체부(10)가 골대체부(10)와 연결되어 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트(21) 및 골대체부(10)와 연결되어 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크(23)를 포함하는 고정부(20)에 의해 안정적으로 고정될 수 있어 골반 임플란트의 초기 고정력과 장기 지속성의 확보가 가능해진다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 골대체부
11: 몸체부 13: 봉합사홀
20: 고정부
21: 고정 플레이트 23: 스파이크

Claims (11)

  1. 골반의 골결손부위를 대체하며 배치되는 몸체를 포함하는 골대체부 및
    상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트 및
    상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크를 포함하고,
    상기 스파이크는 상기 골잔존부위의 골수강 내에 삽입되도록 배치되고,
    상기 고정 플레이트는 상기 스파이크의 회전 불안정성을 감소시키도록 상기 몸체에서 상기 골잔존부위 측으로 연장되어 상기 골잔존부위의 일부를 커버하거나 감싸는 형태를 가지며, 상기 고정 플레이트를 상기 골잔존부위에 결합시키는 나사못이 관통하여 배치되는 나사홀을 구비하는 골반 임플란트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 골잔존부위와 접하는 부분에 다공성층을 구비하는 골반 임플란트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는 신경과 인접하여 배치되는 부분에 연마 가공 또는 절삭 가공된 가공 처리부를 구비하는 골반 임플란트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 골대체부는 연부 조직과의 결합을 위한 봉합사가 체결되도록 상기 몸체에 관통 형성된 봉합사홀을 구비하는 골반 임플란트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 플레이트는 상기 골잔존부위의 표면에 밀착될 수 있는 형태로 굴곡지게 형성된 골반 임플란트.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스파이크는 표면에 다공성층을 구비하는 골반 임플란트.
  9. 환자의 골반 이미지 및 골반 정역학을 분석하는 단계;
    상기 환자의 골반의 골결손부위를 대체하며 배치될 몸체를 포함하는 골대체부를 설계하는 단계 및
    상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위에 고정되는 고정부를 설계하는 단계를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 표면에 접하여 배치되는 고정 플레이트 및
    상기 골대체부와 연결되어 상기 골반의 골잔존부위의 내부에 삽입되어 정착되는 스파이크를 포함하고,
    상기 스파이크는 상기 골잔존부위의 골수강 내에 삽입되도록 배치되고,
    상기 고정 플레이트는 상기 스파이크의 회전 불안정성을 감소시키도록 상기 몸체에서 상기 골잔존부위 측으로 연장되어 상기 골잔존부위의 일부를 커버하거나 감싸는 형태를 가지며, 상기 고정 플레이트를 상기 골잔존부위에 결합시키는 나사못이 관통하여 배치되는 나사홀을 구비하는 골반 임플란트 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 골대체부 및 상기 고정부를 3D 프린팅하는 단계를 더 포함하는 골반 임플란트 제조 방법.
  11. 삭제
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