KR20220096542A - 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓 - Google Patents

Abstract

형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓은 외부가 절개된 형태의 개구부 및 이를 연결하는 조임수단이 형성되어 있어 환자의 체형 변화에 따른 소켓 부피의 변화가 가능하다. 구체적으로, 형상변형이 가능한 환자용 맞춤용 하지소켓은 제1 소켓과, 상기 제1 소켓 외부에 배치되며 일측에 개구부가 형성된 제2 소켓, 및 상기 제2 소켓의 상기 개구부의 폭을 조절하는 조임수단을 포함하여 형성된다.
또한 환부 형상을 3D 스캐너를 통해 스캔하여 3D 프린터를 통해 환자 맞춤형 하지 소켓을 제작할 수 있다.

Description

형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓 {Size Adjustable Socket for Patient}

본 발명은 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓에 관한 것으로, 신체 환부의 부피 변화에 따라 소켓의 볼륨을 변화시켜 환자의 자유도를 개선할 수 있는 맞춤형 하지 소켓에 관한 것이다.

의수나 의족(이하, 의수족)은 각종 사고나 질병에 의해 활동력을 잃거나 또는 팔다리를 절단함으로써 신체적 기능장애를 가지게 된 사람들을 위한 보철구(補綴具)를 일컫는다. 상기 의수족은 신체에 착용하여 인공적으로 손실된 신체 일부의 기능을 대신하는 역할을 하는 것으로, 실제 팔과 다리의 기능을 최대한 비슷하게 할 수 있도록 하는 기능을 한다.

상기 의수족을 환자의 필요한 신체상에 고정하기 위해서는 소켓이라는 것이 사용되는데, 상기 소켓은 의족과 같은 의지와 신체를 연결해주는 반타원구 형상의 장치로, 인체의 부피로 인한 압력에 의하여 신체의 일부에 고정된다. 즉, 소켓이라 함은 의수족을 신체의 필요한 위치에 고정시키는 이른바 어댑터의 역할을 하는 것이다.

소켓은 환자의 몸에 착용되었을 때, 환자의 신체와 일체를 이룰 수 있도록 하기 위한 밀착력이 가장 중요한 요소이다. 환자의 신체 외면 형상과 맞아야 신체 일부로서 작용하는 기능을 원활히 할 수 있기 때문이다. 그러나 종래의 의수족용 하지 소켓은 이러한 밀착력에 있어서 하기와 같은 문제점이 있다.

첫째, 소켓 제작 시의 환자의 체형과 현재의 환자의 체형이 달라졌을 경우, 환부 형상의 변화로 인해 환자의 불편함을 야기할 수 있다. 이러한 불편한 소켓의 착용을 지속했을 시 환부에 대한 증상이 악화될 가능성이 있다. 이러한 경우 소켓의 재(再)제작을 필요로하게 하며, 이는 환자에게 금전적인 부담을 가져다준다.

또한 환자의 체형변화로 인해 소켓 및 의족이 인체로부터 분리되는 일이 종종 발생하곤 하며, 이는 환자의 안전 문제와 직결되므로 매우 위험한 문제이다.

따라서 소켓을 착용함에 있어 너무 느슨하지는 않은지 또는 지나치게 조이지는 않는지, 움직일 때 불편함이 없는지 등이 신중히 고려되어야 한다.

그러나 종래의 소켓은 환자의 체형 변화에 따라 소켓의 볼륨이 변하지 않는 형태로 제작되었으며, 이로 인해 상기 문제점이 발생되었다. 따라서 환자의 신체 부피 변화에 따라 가변적으로 볼륨을 조절할 수 있는 소켓이 절실히 필요한 실정이다.

공개특허공보 제 10-2018-0014488(2018.02.09. 공개)

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로, 하지 소켓의 볼륨 가변형 밀착을 통해 환자의 소켓 착용 자유도를 개선시키는 형상 변형 환자 맞춤형 하지 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 상기 하지 소켓은 3D 스캐너로 스캔 후 3D 프린팅하여 제작 가능하도록 한다.

형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓에는 외부가 절개된 형태의 개구부 및 이를 연결하는 조임수단이 형성되어 있어 환자의 체형 변화에 따른 소켓 부피의 변화가 가능하다. 구체적으로, 형상변형이 가능한 환자용 맞춤용 하지소켓은 제1 소켓과, 상기 제1 소켓 외부에 배치되며 일측에 개구부가 형성된 제2 소켓, 및 상기 제2 소켓의 상기 개구부의 폭을 조절하는 조임수단을 포함하여 형성된다.

또한 환부 형상을 3D 스캐너를 통해 스캔하여 3D 프린터를 통해 환자 맞춤형 하지 소켓을 제작할 수 있다.

상기 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓은 환자의 체중 변화, 붓기 등으로 인해 환자의 체형이 변화되는 경우, 환자의 체형 변화에 따라 소켓의 조임을 조정하여 소켓의 부피를 변화시킬 수 있다. 따라서 환부 형상이 변하더라도 즉각적으로 소켓의 부피를 조절 가능하므로, 환자가 편안하고 안전하게 의수족을 착용할 수 있도록 해준다. 또한 신체 부피 변화에 따라 소켓이 분리되는 등의 사고를 예방할 수 있다. 더불어 소켓의 재(再)제작의 필요성을 덜어주게 되어 비용적인 측면에서도 효율적이다.

도 1a-1b는 개구부를 갖지 않는 종래의 하지 소켓에 관한 사시도.
도 2a는 개구부가 형성된 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓에 관한 사시도.
도 2b는 소켓이 조여졌을 때 신체의 부피 변화에 맞춰 형상이 변형된 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓의 사시도.
도 3은 발명의 제1 실시예에 따른 개구부 양측에 네 쌍의 버클 구조를 구비한 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓의 사시도.
도 4는 발명의 제2 실시예에 따른 개구부 양측에 네 쌍의 라쳇 벨트 구조를 구비한 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓의 사시도.
도 5는 발명의 제3 실시예에 따른 개구부 양측에 벨크로 구조를 구비한 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓의 사시도.
도 6a은 발명의 제4 실시예에 따른 개구부에 지퍼 구조를 구비한 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓의 사시도.
도 6b는 지퍼를 구비한 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓의 사용 예시 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도 1a-1b는 종래의 하지 소켓(10)에 관한 도면이다. 도 1a-1b를 통해 종래의 소켓 구조를 간략하게 설명하면, 안쪽 내피 부분은 제1 소켓(20)이라고 하여 그 안쪽으로 신체의 일부(예를 들어, 다리의 절단된 부위)를 수용하게 되고, 그 바깥쪽 외피 부분은 제2 소켓(30)이라고 하여 의수족 보철구 및 환자의 환부면과 연결된다. 도시된 바와 같이 종래의 소켓은 크기 고정이 불가능한 형태로서 환자 신체의 부피가 변화하더라도 소켓의 형상이 변화할 수 없는 형태이다.

도 2a는 본 발명에 따른 개구부(40)를 포함하는 환자 맞춤형 형상 변형 하지 소켓(10)을 도시한 것이다(이하, 하지 소켓).

본 실시예에 따른 하지 소켓(10)은, 그 내부에 환자의 환부를 감싸는 제1 소켓(20)과, 상기 제1 소켓의 외측에서 제1 소켓 및 환자의 환부를 감싸서 고정하는 제2 소켓(30)으로 구성된다. 또한 상기 제2 소켓(30)은 상기 제1 소켓이 감싸진 환자의 환부를 수용하는 수용부(50)와, 상기 수용부(50)의 부피를 신축적으로 조정하기 위해 제2 소켓의 일측에 형성되는 조임수단으로 구성된다.

상기 수용부(50)의 한쪽 면에는 절개된 형태의 개구부(40)가 형성되는데, 상기 개구부(40) 주변에는 다수의 홈(60)이 있어 상기 조임수단을 상기 제2 소켓(30)에 결합시킬 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 필요에 따라서는 제2 소켓의 개구부(40)의 내주면에는 접힘이 가능한 직물커버(80)가 안쪽으로 덧대어질 수 있다.

또한 조임수단은 버클(71), 라쳇벨트(72), 벨크로(73), 또는 지퍼(74) 구조 중의 어느 하나가 될 수 있으며, 상기 지퍼(74) 구조는 닫힌 상태에서는 길이 조절이 불가능하므로 지퍼(74)의 둘레에 신축이 가능한 재질로 된 연질판(75)이 형성될 수 있다.

제1 내지 제2 소켓(20, 30)은 폴리락틱산(polylactic acid), 아크릴로니트릴-부타디엔-스트렌중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene), 폴리우레탄(polyuret hane), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리프로필렌 (polypropylene)을 포함하는 단일 열가소성 수지, 또는 이를 복합화한 재료인 복합수지를 이용하여 제작된다.

또한 제1 내지 제2 소켓(20, 30)은 3D 프린팅 공법을 사용하여 성형 제작된다. 구체적으로, 3D 스캐너(scanner)를 이용하여 소켓이 착용될 환자의 신체 부위(예를 들어, 다리의 절단된 부위)를 3D 스캐닝(scanning)하여 외형에 대한 3D 영상 데이터를 생성하고, 그 후에 상기 3D 영상에 대해 작업자가 보정하여 상기 신체 부위에 대한 디자인을 생성하고, 그 후에 가공 장비를 사용하여 상기 디자인에 대한 소켓을 제조하고, 그 후에 상기 소켓의 외면에 의수족 보철구를 연결한다.

개구부(40)는 수용부(50)의 일측이 절개된 형태로 형성되는데, 상기 개구부(40)의 길이는 제2 소켓(30) 하단의 의수족 보철구(미도시)의 설치를 고려하여 전체 하지 소켓 길이의 70%로 설정하였다. 개구부(40)는 본 발명에서는 제2 소켓(30)에만 포함된 형태이며, 제1 소켓은 개구부를 갖지 않는 구성이다. 그러나 개구부의 길이 및 구성은 사용자의 신체적 특성 또는 환부의 형성에 따라 그 구조가 적절히 변경될 수 있다.

도 2b는 도 2a의 하지 소켓(10)에 외부 조임이 일어났을 때의 소켓 변화에 대해 도시한 것이다. 도 2b는 화살표 방향으로 개구부를 조여준 상태를 나타내며, 이러한 방법으로 조임이 일어났을 때, 상기 하지 소켓(10)은 신체의 부피 변화에 맞춰 크기의 변화가 가능하다. 이는 개구부(40)를 형성함으로써 이루어지는데, 이러한 개구부(40)의 폭을 조절하여 고정시키기 위해서는 길이 조정이 가능한 형태의 조임수단을 이용한다. 상기 조임수단은 버클(71), 라쳇벨트(72), 벨크로(73), 또는 지퍼(74) 구조를 포함할 수 있으며, 이하 도면 3 내지 도면 6 에서는 조임수단에 대해 상세히 설명토록 하겠다.

도 3은 발명의 제1 실시예에 따라 개구부(40) 양측을 네 쌍의 버클(71)로 연결한 것이다. 제2 소켓(30)의 개구부(40) 양측에는 세로로 긴 사각 형태의 홈(60)이 다수개 구비되어 있어 버클(71)의 양측이 상기 홈(60)에 끼워져 결합된다.

이 때, 버클(71)은 신체 환부의 부피 변화에 따라 버클(71)에 연결된 줄의 길이를 조절할 수 있으므로, 신체의 부피 변화에 맞춰 하지 소켓(10) 볼륨의 변형이 이루어진다.

더 구체적으로 살펴보면, 예를 들어, 붓기나 체중 변화 등에 의하여 다리의 절단된 부위의 부피가 줄어들게 되면 개구부(40)의 폭이 좁혀지고, 이 상태에서 조임수단을 조정하여 제2 소켓(30)을 조여지게 고정시킨다. 즉, 상기 하지 소켓(10)은 환자의 체형 변화에 따라 상기 개구부(40)의 너비가 조절되는데, 이는 조임수단을 통해 개구부(40)의 길이를 조정하여 제2 소켓(30)의 내측 공간의 크기를 조절하는 것이다. 또한 환부의 부피가 많이 줄어들게 될 경우에는, 신체의 부피 변화에 따라 개구부(40) 끝단의 일부분이 겹쳐지게 형성될 수도 있다.

또한 제2 소켓이 조여질 경우 제2 소켓이 제2 소켓을 가압하게 되어 함께 제1 소켓의 부피도 줄어들게 된다.

도 4는 발명의 제2 실시예에 따라 제2 소켓(30)의 개구부(40) 양측에 네 쌍의 라쳇 벨트(72)를 구비한 도면이다. 상기 라쳇 벨트(72)는 볼트와 너트 형태의 나사를 이용하여 상기 제2 소켓(30)과 결합된다. 도시된 바와 같이 라쳇 벨트(72)는 연결된 줄의 길이를 늘이거나 줄일 수 있도록 형성되며, 이를 통해 신체의 부피 변화에 맞춰 소켓의 변형이 가능해진다.

도 5는 발명의 제3 실시예에 따라 개구부(40) 양측에 벨크로(73)를 구비한 하지 소켓(10)의 사시도이다. 벨크로(73)는 접착제를 이용하여 제2 소켓(30)에 단단히 부착한 후, 상기 개구부(40) 양측에 구비된 사각 형태의 홈(60)에 상기 벨크로(73)의 암을 끼움 설치한다. 여기서, 벨크로(73)는 넓게 형성되어 있으므로 환자의 신체 변화에 따라 벨크로가 겹쳐져 부착되는 부분의 너비를 조정할 수 있다. 필요에 따라 벨크로는 그 바깥 면에 연질판(75)을 구비할 수 있으며, 이를 매개로 보다 신축성 있게 형성할 수도 있다.

도 6a는 발명의 제4 실시예에 따라 개구부(40)에 지퍼(74) 구조를 구비한 하지 소켓(10)의 사시도이다. 여기서, 지퍼(74)는 도 3 - 도 5의 버클(71), 라쳇 벨트(72), 또는 벨크로(73)와 같이 길이를 조절할 수 있는 형태가 아니므로, 지퍼(74)의 테두리 부분에 연질판(75)을 포함한다. 또한 개구부(40)에 직물커버(80)가 형성되어 진다.

구체적으로, 수용부(50)의 테두리 면에 연질판(75)이 연결된 후, 상기 연질판(75)의 테두리 부분에 형성된 다수의 홈(60)을 통해 지퍼(74)와 박음질되어 결합된 형태이다.

연질판(75)은 탄성 재질로 이루어지며 유연하고 신축성이 있는 재질이다. 연질판은 예를 들어, 고무 재질이나 실리콘 재질로 형성할 수 있으며, 또는 라이크라(lycra), 크레오라(creora), 니트(knit) 등과 같은 신축성 있는 직물 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해 신체의 부피 변화 시, 연질판(75)에 의한 탄성력으로 인하여 하지소켓(10)의 볼륨이 적절히 변형된다.

환자가 환부에 하지 소켓(10)을 착용했을 때에는, 지퍼(74)를 닫은 채로 이용하게 되는데, 이에 관련된 도면은 도 6b에 도시되어 있다.

도 6b를 참조하면 지퍼(74)의 내측 면에는 직물커버(80)가 덧대어져 있다. 상기 직물커버(80)는 당겼을 때 늘어나는 성질의 천으로서 개구부(40)의 내부면을 감싸며, 소켓의 부피 변화에 따라 늘어나고 줄어드는 것이 가능하다. 또한 상기 직물커버(80)는 상기 하지 소켓(10)에 수용된 상기 제1 소켓(20)이 손상되는 것 또는 신체의 일부(예를 들어, 다리의 절단된 부위)가 긁히거나 찝히는 것을 방지한다. 또는 제4 실시예에서 직물커버(80)의 생략도 가능하다.

따라서 6b에 도시된 바와 같이 지퍼(74)를 닫은 채로 그 테두리에 형성된 연질판(75)을 통해 환자의 신체 붓기나 체형 변화 등에 의하여 환부의 부피가 변화하더라도, 탄성 재질의 상기 연질판(75)의 신축성으로 인해 신체의 부피 변화에 적절히 대응할 수 있다. 직물커버(80)는 전체 실시예에 걸쳐 필요에 따라 적용되거나 또는 생략될 수 있다.

이상, 개구부(40) 및 조임수단의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (7)

1. 제1 소켓과;
   상기 제1 소켓 외부에 배치되며 일측에 개구부가 형성된 제2 소켓; 및
   상기 제2 소켓의 상기 개구부의 폭을 조절하는 조임수단을 포함하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 조임수단은 버클, 라쳇벨트, 벨크로, 또는 지퍼 구조 중의 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 개구부 내측면에 직물커버가 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 조임수단은 신축 가능한 재질의 연질판을 이용하여 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
5. 제1 항에 있어서,
   환자의 체형 및 체형 변화율에 따라 상기 개구부의 너비가 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 내지 제2 소켓은 환자의 3D 스캐닝된 환부 데이터를 이용하여 3D 프린팅 기법으로 제작될 수 있는 것을 특징으로 하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 내지 제2 소켓은 폴리락틱산(polylactic acid), 아크릴로니트릴-부타디엔-스트렌 중합체(acrylonitrile-butadiene-styrene), 폴리우레탄(polyuret hane), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride), 폴리스티렌(polystyrene), 및 폴리프로필렌 (polypropylene)중에서 선택된 단일 열가소성 수지, 또는 이를 복합화한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 형상 변형이 가능한 환자용 맞춤형 하지 소켓.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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