KR20180067163A - 인체 주입용 보형물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 내 결손 부분에 대응되는 내부 형상을 가지도록 내측에 공간부가 마련된 형상틀을 준비하는 단계, 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입하는 단계, 발포 실리콘에 음압을 가하면서 경화시키는 단계, 형상틀을 제거하는 단계를 포함하는 인체 주입용 보형물의 제조방법을 제공한다.
이와 같은, 인체 주입용 보형물 및 그 제조방법은, 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입한 후, 음압을 가하면서 발포 실리콘 내에 버블이 형성되게 하는데, 발포 실리콘과 경화제 혼합 비율, 경화 조건, 음압크기, 음압시간, 감압시작시간 등을 조절할 경우, 발포 실리콘의 발포 구조를 변경하면서 무게/탄력/질감/경도/신율 등의 특성을 용이하게 조절 가능하게 되는 바, 인체 내 적용하고자 하는 위치 및 기능에 따른 보형물을 제작할 수 있게 된다.

Description

인체 주입용 보형물 및 그 제조방법{Implant for in vivo insertion and manufacturing method thereof}

본 발명은 인체 내 수술에 따른 결손 부분을 보충할 수 있도록 체내에 주입되는 인체 주입용 보형물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 다양한 임상 수술시, 병변 조직 혹은 장기를 제거한 후, 빈 공간(Dead space)을 채우기 위한 보형물을 필요로 하게 된다. 이때, 보형물은 인체에 영구 삽입상태를 유지할 수 있는 재료로, 적용 위치 및 기능에 따라 경도 및 탄력조정이 가능함과 더불어 이질감을 최소화하고, 내부에 충전되는 충전제의 부패 및 누출에 의한 위험을 최소화하게 된다.

이러한, 보형물의 일예로, 인공유방 보형물은 암과 같은 질병 및 사고로 인한 유방 결손에 대한 재건과 미용 및 기형으로 인한 성형을 목적으로 하며, 입체적, 해부학적으로는 기관 또는 조직의 대체를 목적으로 사용된다.

이러한, 인공 보형물은 장기 이식이 가능한 실리콘으로 만들어진 주머니 내부에 충진물로써 식염수(Saline), 하이드로젤(Hydro-gel), 실리콘 젤(Silicone gel)이 채워진 형태의 제품, 모양에 따라서 둥근 형태(Round type)와 물방울 형태(Anatomical type)의 제품, 표면 상태에 따라서 매끄러운 형태(Smooth type)와 거친 형태(Texture type)의 제품이 있다.

그러나, 종래의 인공 보형물은 주머니에, 식염수나 하이드로젤 또는 실리콘 젤과 같은 충진물을 채운 경우, 장시간 사용하거나 큰 힘을 가하게 되면 주머니의 파열로 인한 충진물이 체내로 유출되면서 이로 인한 질병을 발생시키는 문제점이 있다. 더불어, 체내에 설치된 상태에서 주머니 내측의 충진물이 중력에 의해 처지면서 유방의 형태를 안정적으로 유지하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 인공 보형물은, 내부에 충진물이 채워지는 구조를 가지게 되는 바, 체내의 적용 위치 및 기능에 따른 무게/탄력/질감/경도/신율 등의 조절이 어려워 적용 범위가 좁은 문제점이 있다.

이러한, 인공 보형물은, 대한민국공개특허 제1999-0068467호(1999.09.06)에 제시된다.

본 발명은, 체내에 설치된 상태에서 결손부에 대한 형태를 안정적으로 유지함과 더불어 충진물의 체내 유출로 인한 질병이 발생하는 것을 방지하며, 체내의 적용 위치 및 기능에 따라 무게/탄력/질감/경도/신율 등의 조절을 용이하게 할 수 있게 하는 인체 주입용 보형물 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 인체 내 결손 부분에 대응되는 내부 형상을 가지도록 내측에 공간부가 마련된 형상틀을 준비하는 단계, 상기 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입하는 단계, 상기 발포 실리콘에 음압을 가하면서 경화시키는 단계, 상기 형상틀을 제거하는 단계를 포함하는 인체 주입용 보형물의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 형상틀을 준비하는 단계는, 상기 인체 내 제거할 부분을 촬영한 의료 영상을 기반으로 하여 모델링 형상화하는 단계, 상기 모델링 형상화된 형상에 대응되는 내측 공간을 가지도록 형상틀을 제작하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 모델링 형상화된 형상에 대응되는 내측 공간을 가지도록 형상틀을 제작하는 단계는, 3D프린터로 상기 형상틀을 제작할 수 있다.

또한, 상기 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입하는 단계는, 상기 발포 실리콘에 경화제가 더 혼합되며, 상기 발포 실리콘 20 ~ 80중량%, 상기 경화제 20 ~ 80중량%로 혼합할 수 있다.

또한, 상기 발포 실리콘에 음압을 가하면서 경화시키는 단계는, 상기 발포 실리콘은 5 내지 600초 동안 1 내지 700 torr로 음압이 가해지며, 5 내지 70도로 가열하면서 경화시킬 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 인체 주입용 보형물의 제조방법에 따라 제조된 인체 주입용 보형물을 제공한다.

본 발명에 따른 인체 주입용 보형물 및 그 제조방법은, 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입한 후, 음압을 가하면서 발포 실리콘 내에 버블이 형성되게 하는데, 발포 실리콘과 경화제 혼합 비율, 경화 조건, 음압크기, 음압시간, 감압시작시간 등을 조절할 경우, 발포 실리콘의 발포 구조를 변경하면서 무게/탄력/질감/경도/신율 등의 특성을 용이하게 조절 가능하게 되는 바, 인체 내 적용하고자 하는 위치 및 기능에 따른 보형물을 제작할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 주입용 보형물의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 S120단계를 나타낸 개략상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인체 주입용 보형물의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참조하면, 상기 인체 주입용 보형물의 제조방법은, 먼저, 내측에 공간부(110)가 마련된 형상틀(100)을 준비한다(S100).

여기서, 상기 형상틀(100)은 이후 발포 실리콘(200)을 인체의 결손 부분에 대응되는 형상으로 형성되게 하는 틀 부재이다. 이러한, 상기 형상틀(100)의 내측에는 상기 인체의 결손 부분에 대응되는 형상을 가지는 공간부(110)를 마련한다.

이같은, 상기 형상틀(100)의 제작에 대해 좀 더 상세하게 설명하면, 먼저 상기 인체 내 제거할 부분을 촬영한 의료 영상을 기반으로 하여 이후 완성될 보형물의 외측 형상을 모델링한다. 이때, 먼저, 상기 인체 내 제거할 부분에 대응되는 크기 및 형상으로 선모델링한 후, 상기 선모델링한 형상보다 외측면 표면 면적을 크게 한 후모델링을 통해 상기 형상틀(100)의 내측에 형성할 공간부(110)의 형상을 모델링한다. 이렇게, 상기 모델링 형상화된 형상에 대응되는 내측 공간을 가지도록 형상틀(100)을 제작하게 된다. 이때, 상기 형상틀(100)의 일측에는 상기 형상틀(100)의 공간부(110)를 상기 형상틀(100) 외부와 연결되게 내외측으로 관통하는 유배출공(120)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 형상틀(100)은 하나의 구조물로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않고, 상호 마주보는 상태로 맞닿게 배치되는 복수의 구조물을 결합시켜 구성되게 할 수도 있음은 물론이다.

그리고, 제작 완료된 상기 형상틀(100)은 공간부(110)가 형성된 내측면의 표면을 개선하기 위한 표면 후처리 공정을 수행한 후, 세척액으로 세척하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이때, 상기 세척액은 이소프로판올(Isopropanol)과 같은 알코올계 액체를 사용할 수 있으나 이에 한정하지 않음은 물론이다.

이렇게, 상기 형상틀(100)이 준비된 후에는, 상기 형상틀(100)의 내측에 마련된 상기 공간부(110)로 발포 실리콘(200)을 주입한다(S110). 즉, 상기 발포 실리콘(200)은 상기 형상틀(100)의 공간부(110)에 대응되게 삽입 배치된 상태에서 이후 경화되면서, 상기 발포 실리콘(200)의 외형은 상기 형상틀(100)의 내측 형상, 보다 바람직하게는 상기 공간부(110)에 대응되는 형상으로 형성되면서 상기 인체의 결손 부분을 대신하여 주입될 수 있는 형상 및 크기를 가지게 된다. 여기서, 상기 발포 실리콘(200)은 의료용 실리콘을 사용해야 함은 물론이다.

이때, 상기 형상틀(100)의 공간부(110)에 상기 발포 실리콘(200)을 주입하기 전에, 상기 형상틀(100)의 내측면에 이형제(도면미도시)를 도포할 수 있다. 이러한, 상기 이형제는 이후 경화된 발포 실리콘(200)이 상기 형상틀(100)로부터 안정적으로 이탈될 수 있게 한다. 여기서, 상기 이형제는 의료용으로 사용이 가능한 제품을 선택 사용한다.

더불어, 상기 형상틀(100)에 주입되는 상기 발포 실리콘(200)에는 추가적으로 경화제를 혼합함으로써, 이후 상기 형상틀(100) 내측에서 경화가 빠르게 이루어짐과 더불어 완성된 형상을 안정적으로 유지할 수 있는 강도를 가질 수 있게 한다. 여기서, 상기 경화제의 혼합 비율에 따라 완성되는 보형물의 무게/탄력/질감/경도/신율 등의 특성이 조절될 수 있다. 이때, 상기 발포 실리콘(200) 20 ~ 80중량%, 상기 경화제 20 ~ 80중량%의 혼합 비율로 혼합이 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 경화제의 비율이 커질수록 탄력과 질감 및 경도는 증가하나 신율은 감소하는 특성 변화가 있다. 그리고, 상기 발포 실리콘(200) 50중량%에 상기 경화제 50중량%가 혼합되는 기본 혼합비율을 기준으로, 상기 발포 실리콘(200)과 상기 경화제의 혼합비율을 조절할 경우, 탄력과 질감과 경도 및 신율은 20 ~ 500%의 특성 변화조절이 가능하게 된다.

상기 형상틀(100)의 공간부에 상기 발포 실리콘(200)을 주입한 후에는, 상기 발포 실리콘(200)에 음압을 가하여 상기 발포 실리콘(200) 내에 버블(210)이 발생되게 한 후, 경화가 이루어지게 한다(S120). 즉, 상기 발포 실리콘(200)이 주입된 상기 형상틀(100)을 음압기에 넣은 상태에서 상기 발포 실리콘(200)은 5 내지 600초 동안 1 내지 700 torr로 음압이 가해지며, 5 내지 70도로 가열하면서 경화가 이루어지게 된다. 이때, 상기 음압 크기, 음압 시간, 경화 온도에 따라 완성되는 보형물의 탄성 및 연성과 신율을 조절할 수 있게 된다. 즉 음압크기가 낮아질수록 보형물의 탄성은 증가하고 연성 및 신율은 감소하며, 음압크기가 클수록 보형물의 탄성은 감소하고 연성 및 신율은 증가하게 된다. 그리고, 감압시작시점 및 음압시간에 따라 완성되는 보형물 내 버블(210)의 크기 및 버블(210) 사이의 막 두께가 조절되는데, 감압시작시점이 늦어지면서 음압시간이 짧아질수록 보형물의 탄성은 증가하고 연성 및 신율은 감소한다. 반대로, 감압시작시점이 빨라지면서 음압시간이 걸어질수록 보형물의 탄성은 감소하고, 연성 및 신율은 증가하게 된다. 마지막으로, 경화온도는 완성되는 보형물의 경화시간을 조절하게 되는데, 경화온도가 낮아질수록 경화시간이 길어지면서 보형물의 탄성은 감소하고 연성 및 신율은 증가한다. 반대로, 경화온도가 높아질수록 경화시간은 짧아지면서 보형물의 탄성은 증가하고, 연성 및 신율은 감소한다.

이렇게, 상기 형상틀(100) 내부에 상기 발포 실리콘(200)을 주입한 상태로 상기 형상틀(100)의 공간부(110)에 대응되는 형상으로 경화되게 한 후에는, 상기 형상틀(100)을 제거하게 된다(S130). 이같이, 상기 형상틀(100)을 제거하게 되면, 상기 인체의 제거할 부분에 대응되는 외부 형상을 가지는 인체 주입용 보형물이 완성된다. 그리고, 완성된 상기 인체 주입용 보형물은 다시 이소프로판올(Isopropanol)과 같은 알코올계 세척액으로 세척하면서 표면에 부착된 이형제를 제거하게 된다.

이와 같은, 완성된 인체 주입용 보형물은 충진제를 충진하지 않더라도 상기 발포 실리콘(200) 내부에 형성된 버블(210) 사이의 막 및 버블(210) 내 공기를 통한 지지구조로 탄력을 유지함으로써 충진제가 없어도 안정적인 형상을 유지할 수 있으며, 무게가 가벼우면서 경제적인 제조가 가능하게 된다. 그리고, 인체에 삽입 설치된 상태에서 장시간 사용하더라도 누출되는 충진제가 없어 충진제로 인한 질병 발생을 방지하게 된다.

또한, 일 실시예의 인체 주입용 보형물은, 상기 형상틀(100)의 공간부(110)에 상기 발포 실리콘(200)을 주입한 후, 음압을 가하면서 상기 발포 실리콘(200) 내에 버블(210)이 형성되게 하는데, 경화제 비율, 경화 조건, 음압크기, 음압시간, 감압시작시간 등을 조절할 경우, 상기 발포 실리콘(200)의 발포 구조가 변경되면서 무게/탄력/질감/경도/신율 등의 특성을 용이하게 조절 가능하게 되는 바, 인체 내 적용하고자 하는 위치 및 기능에 따른 보형물을 제작할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 형상틀 110: 공간부
200: 발포 실리콘 210: 버블

Claims (6)

1. 인체 내 결손 부분에 대응되는 내부 형상을 가지도록 내측에 공간부가 마련된 형상틀을 준비하는 단계와;
   상기 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입하는 단계와;
   상기 발포 실리콘에 음압을 가하면서 경화시키는 단계; 및
   상기 형상틀을 제거하는 단계를 포함하는 인체 주입용 보형물의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 형상틀을 준비하는 단계는,
   상기 인체 내 제거할 부분을 촬영한 의료 영상을 기반으로 하여 모델링 형상화하는 단계와,
   상기 모델링 형상화된 형상에 대응되는 내측 공간을 가지도록 형상틀을 제작하는 단계를 포함하는 인체 주입용 보형물의 제조방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 모델링 형상화된 형상에 대응되는 내측 공간을 가지도록 형상틀을 제작하는 단계는, 3D프린터로 상기 형상틀을 제작하는 인체 주입용 보형물의 제조방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 형상틀의 공간부에 발포 실리콘을 주입하는 단계는,
   상기 발포 실리콘에 경화제가 더 혼합되며,
   상기 발포 실리콘 20 ~ 80중량%, 상기 경화제 20 ~ 80중량%로 혼합되는 인체 주입용 보형물의 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 발포 실리콘에 음압을 가하면서 경화시키는 단계는,
   상기 발포 실리콘은 5 내지 600초 동안 1 내지 700 torr로 음압이 가해지며, 5 내지 70도로 가열하면서 경화시키는 인체 주입용 보형물의 제조방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 인체 주입용 보형물.
   

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