KR20200023913A - 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치는, 장골을 이루는 골간단부와 골단부 사이에 존재하는 성장판에 인장력을 가하여 장골의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로, 상기 골간단부의 외면에 고정되는 제1고정부; 상기 성장판을 사이에 두고 상기 골간단부의 반대측에 위치하는 골단부의 외면에 고정되는 제2고정부; 및 상기 제1고정부와 제2고정부 사이의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있도록, 구부러짐 및 펼침이 가능한 형상기억소재로 형성되고, 상기 제1고정부와 제2고정부 사이에 배치되되, 구부러진 상태로 상기 성장판을 가로 질러 배치되며, 이후 원래의 형상대로 펼쳐지는 방향으로 형성 복원되는 형상변형부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치{Non-implanting type bone growth promoting apparatus utilizing shape memory materials}

본 발명은 뼈 성장 촉진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성장판의 성장을 촉진시킬 수 있게 하고, 성장판 및 뼈의 손상 없이 설치가 가능하여 시술의 편리성을 향상시킬 수 있도록, 구조가 개선된 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 대퇴골(femur), 경골(tibia), 상박골(humerus) 등 길이가 긴 장골은 중앙부를 형성하는 골간(diaphysis)과, 골간의 양단부에 구비된 골간단(metaphysis), 골간단의 외곽에 구비된 골단(epiphysis)으로 구비되며, 골간단과 골단 사이에는 성장판이 위치된다 이때, 상기 골간의 내부에는 골수가 차 있는 골수강이 존재하며, 상기 성장판을 통해 뼈가 성장할 수 있다.

여기서, 상기 장골의 성장판은 골단으로부터 골간단을 향하는 내부 방향의 압축력을 받으면 길이 성장이 저해되고, 골간단으로부터 골단을 향하는 외부 방향의 인장력을 받을 때 길이 성장이 촉진되다는 것이 알려져 있다.

이에 종래에는, 성장판에 외부를 향하는 인장력을 가해 뼈의 성장을 촉진시키는 장치가 고안된 바 있다.

그러나, 종래의 뼈 성장 촉진장치는 인체의 외부에 설치되어 인장력을 가하는 구조로, 성장판의 자극시 피부조직이 함께 압박됨에 따라 피부조직에 과도한 힘이 가해져 착용자의 고통을 유발하고, 외부로 노출된 장치로 인해 일상생활이 불가능한 문제점이 있었다.

더욱이, 성장판의 각 부분으로 균일한 인장력이 가해지기 힘들어 불균일한 뼈의 성장을 유발하거나, 성장판에 과도한 힘을 가해 성장판을 손상시키는 심각한 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 등록특허공보 등록번호 제10-1666527호와 같은 기술이 제안된 바 있으나, 이 경우에도 형상기억소재를 지지시켜 주기 위한 식립바가 뼈를 관통하여 설치되어야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 성장판의 손상 없이 뼈의 성장을 촉진시킬 수 있게 하고, 성장판 뿐만 아니라 뼈를 손상시키지 않고 설치할 수 있는 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치는, 장골을 이루는 골간단부와 골단부 사이에 존재하는 성장판에 인장력을 가하여 장골의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로, 상기 골간단부의 외면에 고정되는 제1고정부; 상기 성장판을 사이에 두고 상기 골간단부의 반대측에 위치하는 골단부의 외면에 고정되는 제2고정부; 및 상기 제1고정부와 제2고정부 사이의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있도록, 구부러짐 및 펼침이 가능한 형상기억소재로 형성되고, 상기 제1고정부와 제2고정부 사이에 배치되되, 구부러진 상태로 상기 성장판을 가로 질러 배치되며, 이후 원래의 형상대로 펼쳐지는 방향으로 형성 복원되는 형상변형부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1고정부, 제2고정부 및 형상변형부는, 미리 지정된 일정한 온도에서 정해진 형상으로 복구되는 형상기억합금에 의해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1고정부 및 제2고정부는, 뼈의 외면에 접촉되는 접촉부와 그 접촉부로부로부터 연장되어 상기 뼈의 외면에 체결되는 체결부를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 장골의 2분할된 부분의 어느 일측(제1부위)을 다른 일측(제2부위)에 대하여인장력을 가하여 뼈 신장을 촉진시켜 주기 위한 것으로, 상기 장골의 제1부위의 외면에 고정되는 제1고정부; 상기 장골의 제2부위의 외면에 고정되는 제2고정부; 및 상기 제1고정부와 제2고정부 사이의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있도록, 구부러짐 및 펼침이 가능한 형상기억소재로 형성되고, 상기 제1고정부와 제2고정부 사이에 배치되되 구부러진 상태로 상기 장골의 제1부위와 제2부위를 가로 질러 배치되고, 이후 원래의 형상대로 펼쳐지는 방향으로 형성 복원되는 형상변형부;를 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치는, 제1고정부와 제2고정부가 성장판을 사이에 두고 서로 대칭인 위치에 고정된 상태에서, 그 제1고정부와 제2고정부 사이에 마련된 형상변형부가 원래의 형상으로 복원되면서 성장판에 강제 인장력을 가할 수 있도록 구성됨으로써, 성장판의 성장을 촉진시킬 수 있게 하고, 성장판 및 뼈의 손상 없이 설치가 가능하여 시술의 편리성을 향상시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명 일실시예의 설치상태를 보인 정면도.
도 2는 본 발명 일실시예의 설치상태를 보인 측면도.
도 3은 본 발명 일실시예의 사시도.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치의 사시도.
도 6은 본 발명 다른 실시예의 사용상태도.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 일실시예의 설치상태를 보인 정면도이고, 도 2는 본 발명 일실시예의 설치상태를 보인 측면도이며, 도 3은 본 발명 일실시예의 사시도이며, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.

도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치는, 장골(A)을 이루는 골간단부(A1)와 골단부(A2) 사이에 존재하는 성장판(B)에 인장력을 가하여 장골(A)의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로, 제1고정부(11)와 제2고정부(12)와 형상변형부(13)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1고정부(11)는, 도 1에 도시된 성장판(B)을 기준으로 아래쪽에 배치된 골단부(A2)의 외면에, 스크류와 같은 체결수단에 의해 고정되는 부분이고, 상기 제2고정부(12)는, 상기 성장판(B)을 사이에 두고 상기 골단부(A2)의 반대측에 위치하는 골간단부(A1)의 외면에, 스크류와 같은 체결수단에 의해 고정되는 부분이다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 제1고정부(11)와 제2고정부(12)에 의해 뼈의 외면에 견고히 고정됨으로써, 뼈 손상 없이 시술이 가능한 장점을 기대할 수 있게 한다.

상기 형상변형부(13)는, 도 3의 (a)와 같은 플랫한 형상으로 제작되고, 외력을 가하게 되면 도 3의 (b)와 같은 구부러진 형상으로 변형되며, 미리 지정된 일정한 온도에서는 도 3의 (a)와 같은 플랫한 원래의 형상으로 복원된다.

이러한 형상변형부(13)는, 구부러짐 및 펼침이 가능하도록 형성기억소재로 이루어져서, 제1고정부(11)와 제2고정부(12) 사이의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있게 있게 한다. 본 실시예에 채용된 형상변형부(13)는, 도 4의 (a)와 같이 구부러진 상태로 상기 성장판(B)을 가로질러 뼈의 외면에 설치된 이후, 인체의 온도에 해당하는 36.5도에 도달하게 되면, 도 4의 (b)와 같은 과정을 거쳐 도 4의 (c)와 같이 원래의 형상으로 복원된다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 제1고정부(11)와 제2고정부(12)가 성장판(B)을 사이에 두고 서로 대칭인 위치에 고정된 상태에서, 그 제1고정부(11)와 제2고정부(12) 사이에 마련된 형상변형부(13)가 원래의 형상으로 복원되면서 성장판(B)에 강제 인장력을 가할 수 있도록 구성됨으로써, 성장판(B)의 성장을 촉진시킬 수 있게 하고, 성장판(B) 및 뼈의 손상 없이 설치가 가능하여 시술의 편리성을 향상시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있게 한다.

한편, 상기 제1고정부(11) 및 제2고정부(12)와는 별개로 형상변형부(13)만 형상기억소재로 구현할 수 있음은 물론이나, 이종재질 간 결합 등의 문제와 제작의 용이함 등의 이유로, 상기 제1고정부(11), 제2고정부(12) 및 형상변형부(13)는, 미리 지정된 일정한 온도에서 정해진 형상으로 복구되는 형상기억합금에 의해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치의 사시도이고, 도 6은 본 발명 다른 실시예의 사용상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 앞에서 설명한 실시예보다 폭이 좁게 형성되어 있어서, 원래의 형상으로 복원되는 경우 인체 조직에 가하는 압력이 작아지게 됨에 따라, 형상복원 과정에서 초래되는 인체의 손상을 최대한 억제시킬 수 있는 장점을 기대할 수 있게 한다.

이와 같이 본 실시예는 폭이 상대적으로 좁게 형성되기 때문에, 제1고정부(21) 및 제2고정부(22)가 각각 접촉부(21a)(22a)와 체결부(21b)(22b)를 포함하여 이루어지도록 구성된다. 즉, 상기 접촉부(21a)(22a)는 뼈의 외면에 접촉되는 부분이고, 상기 체결부(22a)(22b)는 상기 접촉부(21a)(22a)로부터 연장되어 뼈의 외면에 체결되는 부분이다.

한편, 위에서 설명한 실시예들에서는 성장판의 성장 촉진을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한장되지 않고, 예컨대 장골의 2분할된 부분 어느 일측(제1부위)을 다른 일측(제2부위)에 대하여 인장력을 가하여 뼈 신장을 촉진시켜 주는 용도로 활용될 수 있음은 물론이다.

이 경우, 제1고정부는 상기 장골의 제1부위의 외면에 고정되고, 제2고정부는상기 장골의 제2부위의 외면에 고정되며, 상기 형상변형부는 상기 제1부위와 제2부위 사이를 가로 질러 배치된다.

이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

11:제1고정부 12:제2고정부
13:형상변형부 A:장골
A1:골간단부 A2:골단부
B:성장판

Claims (4)

1. 장골을 이루는 골간단부와 골단부 사이에 존재하는 성장판에 인장력을 가하여 장골의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로,
   상기 골간단부의 외면에 고정되는 제1고정부;
   상기 성장판을 사이에 두고 상기 골간단부의 반대측에 위치하는 골단부의 외면에 고정되는 제2고정부; 및
   상기 제1고정부와 제2고정부 사이의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있도록, 구부러짐 및 펼침이 가능한 형상기억소재로 형성되고, 상기 제1고정부와 제2고정부 사이에 배치되되, 구부러진 상태로 상기 성장판을 가로 질러 배치되며, 이후 원래의 형상대로 펼쳐지는 방향으로 형성 복원되는 형상변형부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1고정부, 제2고정부 및 형상변형부는, 미리 지정된 일정한 온도에서 정해진 형상으로 복구되는 형상기억합금에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1고정부 및 제2고정부는, 뼈의 외면에 접촉되는 접촉부와 그 접촉부로부로부터 연장되어 상기 뼈의 외면에 체결되는 체결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치.
4. 장골의 2분할된 부분의 어느 일측(제1부위)을 다른 일측(제2부위)에 대하여인장력을 가하여 뼈 신장을 촉진시켜 주기 위한 것으로,
   상기 장골의 제1부위의 외면에 고정되는 제1고정부;
   상기 장골의 제2부위의 외면에 고정되는 제2고정부; 및
   상기 제1고정부와 제2고정부 사이의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있도록, 구부러짐 및 펼침이 가능한 형상기억소재로 형성되고, 상기 제1고정부와 제2고정부 사이에 배치되되 구부러진 상태로 상기 장골의 제1부위와 제2부위를 가로 질러 배치되고, 이후 원래의 형상대로 펼쳐지는 방향으로 형성 복원되는 형상변형부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상기억소재를 이용한 비식립타입 뼈 성장 촉진 장치.

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