KR20200024463A - 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치는, 성장판의 손상 없이 뼈의 성장을 촉진시킬 수 있게 함은 물론, 인체 외부에서 성장판에 균일한 인장력을 가해 줄 수 있도록 하여 뼈 성장 촉진활동을 극대화시킬 수 있게 한다.

Description

인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치{Implanting type bone growth promoting apparatus that can be manipulated from outside the body}

본 발명은 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성장판의 손상 없이 뼈의 성장을 촉진시킬 수 있게 함은 물론, 인체 외부에서 성장판에 인장력을 가해 줄 수 있도록, 구조가 개선된 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 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 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, 뼈 성장 촉진을 성장판의 성장과 형상기억소재의 인장력에만 의존하기 때문에 성장률이 그리 높지 않은 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 성장판의 손상 없이 뼈의 성장을 촉진시킬 수 있게 하고, 인체 외부에서 성장판에 균일한 인장력을 가하여 뼈 성장 촉진활동을 향상시킬 수 있게 하는 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치는, 장골을 이루는 골간단부와 골단부 사이에 존재하는 성장판에 인장력을 가하여 장골의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로, 상기 골간단부를 관통한 상태로 인체 내부에 식립되는 제1식립바; 상기 성장판을 사이에 두고 상기 골간단부의 반대측에 위치한 상기 골단부를 관통한 상태로 인체 내부에 식립되는 제2식립바; 상기 제1식립바와 제2식립바의 상기 인체 외부로 노출된 부분들 사이에 배치되고, 상기 제1식립바와 제2식립바들 중 어느 하나에 연결되는 고정부재; 상기 고정부재와 함께 상기 노출된 부분 사이에 배치되고, 상기 제1식립바와 제2식립바들 중 다른 하나에 연결되며, 상기 고정부재에 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동부재; 및 상기 인체의 외부에서 상기 이동부재를 고정부재에 대해 이동시키기 위한 동력을 인가시켜 줄 수 있도록, 상기 이동부재를 이동시키기 위한 동력전달 유닛에 연결되는 연결부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 동력전달 유닛은, 상기 고정부재에 회전가능하게 설치되는 피니언과, 상기 피니언의 회전운동을 상기 이동부재의 직선운동으로 변환시켜 줄 수 있도록, 상기 이동부재에 마련되고 상기 피니언에 맞물리는 랙;을 포함하여 이루어지고, 상기 연결부재는, 상기 피니언의 고정부재에 대한 회전중심을 제공하는 힌지축과 함께 회전될 수 있도록, 그 힌지축에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 피니언이 연결부재와 함께 회전된 이후 원래의 위치로 복원되는 것을 방지하기 위한 록킹유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 이동부재를 고정부재로부터 멀어지는 방향으로 탄성 가압시킬 수 있도록, 상기 고정부재와 이동부재 사이에 배치되는 변형부재;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 변형부재는, 인체 내부의 온도 이상인 경우에 길이방향으로 신장되고 그 미만인 경우에 길이방향 수축이 발생하는 형상기억소재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치는, 성장판을 사이에 두고 장골에 식립된 제1식립바와 제2식립바에, 각각 서로 상대이동되는 고정부재와 이동부재를 연결하여 두고, 외부에서 고정부재와 이동부재들 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 이동시키기 위한 동력을 연결부재를 통해 인가시켜 줄 수 있도록 구성되고, 제1식립바와 제2식립바들 중 어느 하나의 양측을 통해 각각 균일 인장력을 상기 성장판에 가할 수 있도록 구성됨으로써, 성장판의 균일한 성장을 가능하게 함은 물론, 성장판의 손상을 유발하지 않고 뼈 성장 촉진율을 향상시킬 수 있게 하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치의 설치상태에서의 정면도.
도 2는 본 발명 일실시예의 설치상태에서의 측면도.
도 3은 본 발명 일실시예의 사시도.
도 4는 본 발명 일실시예의 분리 사시도.
도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ단면도.
도 6은 본 발명 일실시예의 동작상태를 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치의 단면도.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치의 설치상태에서의 정면도이고, 도 2는 본 발명 일실시예의 설치상태에서의 측면도이며, 도 3은 본 발명 일실시예의 사시도이며, 도 4는 본 발명 일실시예의 분리 사시도이며, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ단면도이며, 도 6은 본 발명 일실시예의 동작상태를 보인 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치(이하 '뼈 설장 촉진 장치'라 함)는, 장골(A)을 이루는 골간단부(A1)와 골단부(A2) 사이에 존재하는 성장판(B)에 인장력을 가하여 장골(A)의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로, 제1식립바(11)와 제2식립바(12)와 고정부재(21)와 이동부재(22)와 연결부재(30)를 포함하여 이루어진다.

도 1 및 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1식립바(11)는 상기 골간단부(A1)를 관통한 상태로 인체 내부에 식립되고, 상기 제2식립바(12)는 상기 성장판(B)을 사이에 두고 상기 골간단부(A1)의 반대측에 위치한 상기 골단부(A2)를 관통한 상태로 인체 내부에 식립된다. 이러한 식립바들은 인체에 무해하고 강도가 우수한 티타늄 합금과 같은 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 고정부재(21)는, 상기 제1식립바(11)와 제2식립바(12)의 인체 외부로 노출된 부분 사이에 배치되고, 상기 제1식립바(11)와 제2식립바(12)들 중 어느 하나에 연결된다. 본 실시예에서 상기 고정부재(21)는, 도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 성장판(B)의 아래쪽에 위치한 제2식립바(12)에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 이동부재(22)는, 상기 고정부재(21)와 함께 상기 인체 외부로 노출된 부분 사이에 배치되고, 상기 제1식립바(11)와 제2식립바(12)들 중 다른 하나에 연결되며, 도 5 및 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(21)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 본 실시예에서 상기 이동부재(22)는, 도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 성장판(B)의 위쪽에 위치한 제1식립바(11)에 연결되어서 그 성장판(B)의 성장과 함께 상측으로 이동될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 연결부재(30)는, 상기 이동부재(22)를 이동시키기 위한 것으로 동력전달 유닛(40)에 연결되어서, 인체의 외부에서 상기 이동부재(22)를 고정부재(21)에 대해 이동시키기 위한 동력을 인가시켜 줄 수 있게 한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치는, 성장판(B)을 사이에 두고 장골(A)에 식립된 제1식립바(11)와 제2식립바(12)에, 각각 서로 상대이동되는 고정부재(21)와 이동부재(22)를 연결하여 두고, 외부에서 고정부재(21)와 이동부재(22)들 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 이동시키기 위한 동력을 연결부재(30)를 통해 인가시켜 줄 수 있도록 구성되고, 제1식립바(11)와 제2식립바(12)들 중 어느 하나의 양측을 통해 각각 균일 인장력을 상기 성장판(B)에 가할 수 있도록 구성됨으로써, 성장판(B)의 균일한 성장을 가능하게 함은 물론, 성장판(B)의 손상을 유발하지 않고 뼈 성장 촉진율을 향상시킬 수 있게 하는 장점을 기대할 수 있게 한다.

도 3 내지 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 연결부재(30)와 이동부재(22) 간의 동력 연결을 위한 동력전달 유닛(40)은 피니언(41)과 랙(42)을 포함하여 이루어진다.

상기 피니언(41)은 상기 고정부재(21)에 회전가능하게 설치되고, 상기 랙(42)은 상기 이동부재(22)에 마련되고 상기 피니언(41)에 맞물리게 됨으로써 상기 피니언(41)의 회전운동을 상기 이동부재(22)의 직선운동으로 변환시켜 줄 수 있게 한다. 상기 연결부재(30)는, 상기 피니언(41)의 고정부재(21)에 대한 회전중심을 제공하는 힌지축과 함께 회전될 수 있도록, 그 힌지축에 연결된다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 연결부재(30)를 피부 조직에 대해 상측으로 이동시키지 않고 제자리에서 회전되게 하는 회전력을 가하여 회전시켜 주는 것에 의해, 이동부재(22)를 고정부재(21)에 대해 이동시킬 수 있게 됨에 따라, 제1식립바(11)에 강제 인장력을 가해 줄 수 있도록 구성된다. 이와 같이 되면, 성장판(B)의 성장과 함께 뼈에 강제 인장력을 가해 줄 수 있게 됨에 따라 성장판(B)에 의한 뼈 성장 촉진을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

본 실시예는, 도 5 및 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 피니언(41)이 연결부재(30)와 함께 회전된 이후 원래의 위치로 복원되는 것을 방지하기 위한 록킹유닛(50)을 더 포함하여 이루어져서, 상기 제1식립바(11)의 제2식립바(12)에 대한 상승 후 위치가 유지될 수 있게 한다.

이러한 기능을 발휘하기 위해 본 실시예에 채용된 록킹유닛(50)은, 상기 고정부재(21)에 마련된 역쐐기 모양의 복수의 하강방지홈(51)들과, 상기 이동부재(22)에 마련되고 상기 하강방지홈(51)들 중 어느 하나에 걸리는 스토퍼(52)를 포함하여 이루어진다.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 뼈 성장 촉진 장치의 단면도이다.

이 도면에 도시된 실시예는, 상기 고정부재(21)와 이동부재(22) 사이에 배치되고 탄성력을 가지는 변형부재(60)를 포함하여 이루어져서, 상기 이동부재(22)의 고정부재(21)에 대한 원활한 상승을 기대할 수 있게 하고, 상승 이후 상승위치에서의 위치고정력을 더욱 크게 확보할 수 있게 한다.

한편, 상기 변형부재(60)는, 상기 이동부재(22)에 탄성력을 가할 수 있는 소재로 족하나, 인체 내부의 온도 이상인 경우에 길이방향으로 신장되고 그 미만인 경우에 길이방향 수축이 발생하는 형상기억소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 뼈 성장 촉진 장치의 단면도이다.

이 도면에 도시된 실시예는, 연결부재(30)의 회전운동을 이동부재(22)의 직선운동으로 변환시켜 줄 수 있도록, 어느 하나의 기어는 상기 연결부재(30)의 회전중심축에 연결되고, 다른 하나의 기어의 일측은 상기 어느 하나의 기어에 맞물리고 타측은 상기 이동부재(22)에 나사결합되는 베벨기어(70)를 포함하여 이루어진다. 이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 연결부재(30)와 이동부재(22) 간의 동력전달 유닛(40)의 구성을 간소화할 수 있는 장점을 도출한다.

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:제1식립바 12:제2식립바
21:고정부재 22:이동부재
30:연결부재 40:동력전달 유닛
41:피니언 42:랙
50:록킹유닛 51:하강방지홈
52:스토퍼 60:변형부재
70:베벨기어 A:장골
A1:골간단부 A2:골단부
B:성장판

Claims (5)

1. 장골을 이루는 골간단부와 골단부 사이에 존재하는 성장판에 인장력을 가하여 장골의 성장을 촉진시켜 주기 위한 것으로,
   상기 골간단부를 관통한 상태로 인체 내부에 식립되는 제1식립바;
   상기 성장판을 사이에 두고 상기 골간단부의 반대측에 위치한 상기 골단부를 관통한 상태로 인체 내부에 식립되는 제2식립바;
   상기 제1식립바와 제2식립바의 상기 인체 외부로 노출된 부분들 사이에 배치되고, 상기 제1식립바와 제2식립바들 중 어느 하나에 연결되는 고정부재;
   상기 고정부재와 함께 상기 노출된 부분 사이에 배치되고, 상기 제1식립바와 제2식립바들 중 다른 하나에 연결되며, 상기 고정부재에 슬라이딩 가능하게 설치되는 이동부재; 및
   상기 인체의 외부에서 상기 이동부재를 고정부재에 대해 이동시키기 위한 동력을 인가시켜 줄 수 있도록, 상기 이동부재를 이동시키기 위한 동력전달 유닛에 연결되는 연결부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달 유닛은, 상기 고정부재에 회전가능하게 설치되는 피니언과, 상기 피니언의 회전운동을 상기 이동부재의 직선운동으로 변환시켜 줄 수 있도록, 상기 이동부재에 마련되고 상기 피니언에 맞물리는 랙;을 포함하여 이루어지고,
   상기 연결부재는, 상기 피니언의 고정부재에 대한 회전중심을 제공하는 힌지축과 함께 회전될 수 있도록, 그 힌지축에 연결되는 것을 특징으로 하는 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 피니언이 연결부재와 함께 회전된 이후 원래의 위치로 복원되는 것을 방지하기 위한 록킹유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 이동부재를 고정부재로부터 멀어지는 방향으로 탄성 가압시킬 수 있도록, 상기 고정부재와 이동부재 사이에 배치되는 변형부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 변형부재는, 인체 내부의 온도 이상인 경우에 길이방향으로 신장되고 그 미만인 경우에 길이방향 수축이 발생하는 형상기억소재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체 외부에서의 조작이 가능한 식립 타입 뼈 성장 촉진 장치.

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