WO2018199469A1 - 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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WO2018199469A1
WO2018199469A1 PCT/KR2018/003073 KR2018003073W WO2018199469A1 WO 2018199469 A1 WO2018199469 A1 WO 2018199469A1 KR 2018003073 W KR2018003073 W KR 2018003073W WO 2018199469 A1 WO2018199469 A1 WO 2018199469A1
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screw body
conductor member
coating layer
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screw
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김경태
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경북대학교 산학협력단
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    • A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/02—Methods for coating medical devices

Definitions

  • the present invention relates to a medical insertion apparatus and a method for manufacturing the same, and more particularly, to accurately identify the type of tissue in contact with the screw body to be inserted into the human body for medical insertion to prevent damage to the nerve by screw insertion An apparatus and a method of manufacturing the same.
  • Medical insertion device is a device that can be inserted into the human body for surgery or treatment, it may include a pedicle screw inserted into the spine, an implant instead of a tooth.
  • each node becomes unstable, and if left alone, it causes various problems in the long term.
  • the implant body is biocompatible to the jawbone where the volume is increased to sufficiently wrap the implant through additional surgery such as bone graft and bone elongation to the jawbone where the tooth is missing or the tooth is pulled out. Planting can restore the function of natural teeth.
  • the present invention has been made in accordance with this trend, and provides a medical insertion device and a method of manufacturing the same to accurately grasp the type of tissue in contact with the screw body to be inserted into the human body to prevent nerve damage by screw insertion. Has its purpose.
  • HA Hydrophilic Apatite
  • Still another object of the present invention is to provide a medical insertion device for coating a middle portion of a screw body with a biocompatible material such as HA, and preventing damage to peripheral nerves caused by a conductor member when an electric cauterizer is used during reoperation. It is to provide a manufacturing method.
  • the screw body is inserted into the human body; A conductor member formed to be exposed to the screw body and extending from an upper end of the screw body to a lower end of the screw body along a length direction of the screw body; And a coating layer formed on an outer circumferential surface of the screw body such that both ends of the conductor member exposed to the screw body are exposed only by a predetermined length.
  • a groove is formed in the longitudinal direction from the top to the bottom of the screw body, the conductor member is preferably inserted into the groove so that one surface is exposed.
  • one end of the conductor member, at the upper end of the screw body, is electrically connected with a screwdriver coupled to the head integrally formed in the screw body, the other end of the conductor member, the screw At the bottom of the body, it is in contact with the human body, the coating layer, it is preferable that the one end of the conductor member and the other end of the conductor member are each formed to be exposed only a predetermined length.
  • the coating layer is preferably formed in a straight line along the conductor member.
  • the conductor member is preferably plated on the outer circumferential surface of the screw body in the longitudinal direction of the screw body, or is formed attached to the outer circumferential surface of the screw body.
  • the coating layer is preferably formed of a biocompatible material.
  • the conductor member is formed to expose the screw body, the conductor member of the screw body from the top of the screw body along the longitudinal direction of the screw body A conductor member forming step of extending to a lower end; And a coating layer forming step of forming a coating layer on an outer circumferential surface of the screw body such that both ends of the conductor member exposed to the screw body are exposed only by a predetermined length.
  • the conductor member forming step forming a groove in the longitudinal direction from the top to the bottom of the screw body; And inserting the conductor member into the groove so that one surface of the conductor member is exposed.
  • the coating layer forming step it is preferable to form a coating layer on the outer circumferential surface of the screw body so that both ends of the conductor member is exposed only a predetermined length.
  • the forming of the coating layer may include forming a coating layer such that both ends of the conductor member are exposed only by a predetermined length, and forming the coating layer in a straight line along the conductor member.
  • the conductor member forming step forming a plating on the outer circumferential surface of the screw body in the longitudinal direction of the screw body, any one of the step of forming attached to the outer circumferential surface of the screw body It is preferable that it consists of.
  • the medical insertion device of the present invention and its manufacturing method can accurately grasp the type of tissue in contact with the screw body inserted into the human body, thereby preventing the nerve from being damaged when the screw is inserted.
  • the middle portion of the screw body by coating the middle portion of the screw body with a biocompatible material such as HA, it is possible to prevent damage to the peripheral nerve by the conductor member when using the electric cauterizer during reoperation.
  • FIG. 1A and 1B are perspective views of a medical insertion apparatus applied to the present invention.
  • 2A to 3B are views for explaining the formation process of the conductor member.
  • FIGS. 4A and 4B are perspective views of a medical insertion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a medical insertion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 6A and 6B are perspective views of a medical insertion apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a process diagram for explaining a method for manufacturing a medical insertion apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a connection state of a medical insertion apparatus, a current generator, and a current meter according to an embodiment of the present invention.
  • a fusion screw inserted into bone tissue adjacent to a nerve with a medical insertion device in particular pedicle screw inserted into the spine, for example will be described.
  • FIG. 1A and 1B are perspective views of a medical insertion apparatus applied to the present invention.
  • Medical insertion apparatus 100 applied to the present invention can be largely divided into a screw body 110, a head 120, as shown in Figure 1a.
  • Screw body 110 is to be inserted into the human body, the screw thread is formed on the outer peripheral surface of the screw body 110 to be inserted into the human body.
  • the screw body 110 may be inserted into the spine, teeth or muscles, the screw body 110 may be made of titanium, which is used as a material for various implants because of its excellent biocompatibility and strength.
  • a tapping screw may be formed at the lower end of the screw body 110, and the tapping screw performs a drilling operation in advance before the screw body 110 is inserted into the human body, and accordingly, the tapping screw is screwed through a hole secured by the tapping screw.
  • the body 110 can be inserted more securely.
  • a groove 115 may be formed in a longitudinal direction from an upper end to a lower end of the screw body 110.
  • the groove 115 may extend from the top of the screw body 110 to the center portion of the lower end of the screw body 110 in the longitudinal direction.
  • the conductor member 130 may be installed in the groove 115 formed in the screw body 110 so that one surface thereof is exposed as shown in FIG. 1B.
  • the conductor member 130 serves to sense the contact with the nerve when the screw body 110 is inserted into the human body, as shown in Figure 1b along the groove 115 formed in the screw body 110 It may be formed in a straight shape so that one surface is exposed to the outside of the screw body 110 in the longitudinal direction.
  • a head 120 is integrally coupled to the upper end of the screw body 110, and a hole 121 connected to the groove 115 formed in the screw body 110 may be formed in the head 120.
  • One end of the conductor member 130 may be formed to extend in the head 120 through a hole 121 formed in the head 120.
  • the conductor member 130 may be formed in the groove 115 formed in the screw body 110 by a plating method.
  • the conductor member () may be formed in the groove () formed in the screw body () by plating, and the state in which the conductor member () is formed in the groove () by plating is as shown in FIG. .
  • the conductor member 130 may be formed in a manner that is fitted to the groove 115 formed in the screw body (110).
  • the conductor member () may be fitted into the groove () formed in the screw body (), and the conductor member () may be inserted into the groove ().
  • FIGS. 4A and 4B are perspective views of a medical insertion device according to an embodiment of the present invention.
  • the screw body 110, the head 120, the conductor member 130, the coating layer 140 comprises.
  • Screw body 110 is to be inserted into the human body, the screw thread is formed on the outer peripheral surface of the screw body 110 to be inserted into the human body.
  • the screw body 110 has a groove 115 formed in the longitudinal direction from the top to the bottom of the screw body 110, and the groove 115 may be provided with a conductor member 130.
  • the head 120 is integrally coupled to the upper end of the screw body 110, and a groove 125 may be formed inside the head 120 so that an end portion of a driver (not shown) may be inserted.
  • the shape of the groove 125 may be provided to correspond to the end shape of the driver.
  • the groove 125 formed inside the head 120 may be formed with a screw groove to be screwed with the screw thread formed on the outer peripheral surface of the driver.
  • the driver is to insert the screw body 110 to the human body or to remove the screw body 110 is inserted into the human body from the screw groove formed in the groove 125 of the head 120 and the outer peripheral surface of the driver
  • the driver and the screw body 110 is coupled, and when the driver is rotated, the screw body 110 coupled with the driver is also inserted into or removed from the human body while rotating clockwise or counterclockwise. do.
  • the conductor member 130 may extend from the top of the screw body 110 to the central portion of the lower end of the screw body 110 in the form of a strand along the groove 115 formed in the screw body 110. .
  • the case in which the conductor member 130 is implemented as a single strand is described as an example, but the number of the conductor members 130 is not limited thereto, and the plurality of conductor members 130 may be used. Of course it can be formed in the screw body (110).
  • the conductor member 130 may be formed in a plating method in the groove 115 formed in the screw body 110 so that one surface thereof is exposed, or may be fitted in the groove 115 formed in the screw body 110.
  • one end of the conductor member 130 formed in the screw body 110 to expose one surface may be formed inside the head 120 through the hole 121 formed in the head 120, the head 120
  • One end of the conductive member 130 formed in the inner side may be electrically connected to a driver for screwing the head 120.
  • the groove body 115 is formed in the screw body 110 in the longitudinal direction, and the conductor member 130 is formed in the screw body 110 so that one surface is exposed in the longitudinal direction along the groove 115. Accordingly, the existing screw body 110 can be easily applied.
  • the conductor member 130 can be formed in the screw body 110 through a relatively simple process, compared with the process of forming the conductor member 130 in the screw body 110, the conductor member 130 is provided. It is possible to reduce the time and cost required to manufacture the screw body 110.
  • the conductor member 130 may be implemented with platinum, gold, silver, tungsten, etc., having excellent electrical conductivity and excellent electrical fitness.
  • the coating layer 140 is formed on the outer circumferential surface of the screw body 110 to expose only both ends of the conductor member 130 formed so that one surface is exposed in the screw body (110).
  • the coating layer 140 is preferably formed of a material having excellent biocompatibility, for example, a HA (Hydroxy Apatite) coating layer having the same main component as human bone.
  • the coating layer 140 of the conductor member 130 in contact with the human body at one end of the conductor member 130 formed inside the head 120 and the lower end of the screw body 110, as shown in Figure 4a.
  • the other end may be formed so as to expose only a predetermined length, respectively.
  • the coating layer 140 is formed such that both ends of the conductor member 130 are exposed only by a predetermined length, and is formed in a straight line only at a portion where the conductor member 130 is formed along the conductor member 130. It may be formed.
  • One end of the conductor member 130 exposed by the coating layer 140 is electrically connected to the driver screwed with the head 120 formed integrally with the screw body 110 at the top of the screw body 110, the conductor The other end of the member 130 is in contact with the human body at the bottom of the screw body (110).
  • the coating layer 140 is formed on the outer circumferential surface of the screw body 110 to expose only both ends of the conductor member 130 formed to expose one surface in the longitudinal direction along the groove 115 formed in the screw body 110. By forming, it is possible to prevent damage that may occur to the peripheral nerve by the conductor member 130 during reoperation.
  • the head 120 when the head 120 is peeled off using the electrical cauterizer during rehydration, thermal energy of the electrical cauterizer may be transmitted to the nerve through the conductor member 130, thereby damaging the peripheral nerve of the conductor member 130.
  • the coating layer 140 is formed on the outer circumferential surface of the screw body 110 so that only both ends of the conductor member 130 are exposed as in the present invention, the conductor member 130 is minimized in contact with the nerve to minimize the area of the conductor member. It is possible to prevent the peripheral nerves from being damaged by the 130.
  • the coating layer 140 may be formed of an HA coating layer to improve biocompatibility.
  • the screw body 110 of the medical insertion device may have a tip (bottom) formed in a conical shape as shown in FIGS. 1A to 4B, and as shown in FIG. 5. It may be formed flat, such as a bolt.
  • FIGS. 6A and 6B are perspective views of a medical insertion apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the conductor member 130 may be formed to be exposed on the outer peripheral surface of the screw body (110).
  • the conductor member 130 may be formed to extend straight from the upper end of the screw body 110 on the outer circumferential surface of the screw body 110 to the lower end of the screw body 110 along the longitudinal direction of the screw body 110.
  • the conductor member 130 may be formed to be exposed to the outer peripheral surface of the screw body 110, it may be formed in a manner that is plated on the outer peripheral surface of the screw body (110).
  • one end of the conductive member 130 exposed on the outer circumferential surface of the screw body 110 may be electrically connected to a driver that is screwed with the head 120.
  • the coating layer 140 may be formed on the outer circumferential surface of the screw body 110 to expose only both ends of the conductor member 130 exposed on the outer circumferential surface of the screw body 110 as shown in FIG. 6A. As illustrated in FIG. 6B, the coating layer 140 may be formed in a straight line only at a portion where the conductor member 130 is formed along the conductor member 130.
  • FIG. 7 is a process diagram for explaining a method for manufacturing a medical insertion apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • one surface of the conductive member 130 is formed to be exposed to the screw body 110, but the groove 115 is formed in the longitudinal direction from the top to the bottom of the screw body 110 (S100).
  • the conductive member 130 is formed in the groove 115 formed through the step S100 (S200).
  • step S200 When forming the conductor member 130 in the groove 115 in step S200, it is preferable to extend from the top of the screw body 110 to the bottom of the screw body 110 along the longitudinal direction of the screw body 110. .
  • the conductive member 130 is plated in the groove 115 formed in the screw body 110 so that one surface of the conductor member 130 is exposed. It may be formed as, or may be installed by fitting the conductor member 130 in the groove 115 formed in the screw body (110).
  • the coating layer 140 is formed on the outer circumferential surface of the screw body 110 to expose only both ends of the conductor member 130 formed on the screw body 110 (S300).
  • the coating layer 140 is formed so that both ends of the conductor member 130 are exposed only by a predetermined length, the coating layer 140 on the outer peripheral surface of the screw body 110 Can be formed.
  • the coating layer 140 is formed so that both ends of the conductor member 130 are exposed only by a predetermined length, but the coating layer 140 is formed only on the portion where the conductor member 130 is formed along the conductor member 130. It may be formed in a straight shape.
  • the conductor member 130 after forming the conductor member 130 on the outer circumferential surface of the screw body 110, without forming the groove 115 in the screw body 110, the conductor member 130 It is also possible to form the coating layer 140 so that both ends of the to expose only a predetermined length.
  • the conductor member 130 extends straight from the upper end of the screw body 110 to the lower end of the screw body 110 along the longitudinal direction of the screw body 110 on the outer peripheral surface of the screw body 110, the conductor member ( 130 may be formed to be exposed to the outer peripheral surface of the screw body 110, or may be formed by plating on the outer peripheral surface of the screw body (110).
  • the coating layer 140 may be formed on the outer circumferential surface of the screw body 110 so that both ends of the conductor member 130 are exposed only by a predetermined length.
  • the coating layer may be formed in a straight line only at a portion where the conductor member 130 is formed along the conductor member 130 so that both ends of the conductor member 130 are exposed only by a predetermined length.
  • the medical insertion apparatus 100 may be connected to the current generator 300 and the current meter 400 as shown in FIG. 8.
  • the current generator 300 generates a current flowing to the human body through the conductor member 130.
  • the current generator 300 and the conductor member 130 may be directly connected, or the current generator 300 and the conductor member 130 may be connected through the driver 200.
  • the current meter 400 measures the amount of current (that is, the amount of current that does not flow in the human body among the currents) in which the current generated by the current generator 300 is distributed with the resistance of the human body and the current flows to the current meter 400.
  • the current When the current is applied to the human body in the current generator 300, some of the current flows into the human body and the rest of the current returns to the current measuring unit 400.
  • the amount of current flowing into the human body is measured by measuring the amount of current returned to the current measuring unit 400.
  • the resistance value of the tissue in the human body through which the current flows can be calculated.
  • the resistance value calculated in this way and the intrinsic resistance value according to the known tissue type can be compared to determine whether the tissue into which the current flows is a nerve or a muscle.
  • the screw 200 is coupled to the screw body (110).
  • the conductive member 130 exposed on the outer circumferential surface of the screw body 110 may be electrically connected to the driver 200 screwed to the head 120 as shown in FIG.
  • the screw 200 is rotated to insert the screw body 110 into the human body (for example, the vertebrae).
  • the screw body 110 can be inserted again so as not to contact the nerve.

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Abstract

의료용 삽입 장치가 개시된다. 인체에 삽입되는 나사못 몸체; 상기 나사못 몸체에 노출되도록 형성되되, 상기 나사못 몸체의 길이 방향을 따라 상기 나사못 몸체의 상단으로부터 상기 나사못 몸체의 하단까지 연장 형성되는 도체 부재; 및 상기 나사못 몸체에 노출 형성된 상기 도체 부재의 양단이 일정 길이만큼만 노출되게 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 형성되는 코팅층;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

Description

의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법
본 발명은 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인체에 삽입되는 나사못 몸체와 접촉되는 조직의 종류를 정확하게 파악하여 나사못 삽입에 의해 신경이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
의료용 삽입 장치는 수술 또는 치료를 위해 인체 내에 삽입될 수 있는 장치로, 척추에 삽입되는 척추경 나사못, 치아를 대신하는 임플란트 등이 포함될 수 있다.
구체적으로, 척추관 협착증이 심한 환자는 좁아진 척추관을 넓혀주는 수술을 받게 된다. 이를 신경 감압술이라 하며, 주변의 뼈나 관절을 제거해 공간을 넓혀줌으로써 오랜 기간 압박된 신경을 풀어주는 것이다.
이러한 신경 감압술을 시행하고 나면 각각의 마디가 불안정하게 되는데, 놔두면 장기적으로 여러 문제를 일으키게 된다.
따라서, 척추 유합술로 척추의 상태를 안정화시켜야 한다.
이는 인접해 있는 척추뼈들을 척추경 나사못을 이용해 고정한 뒤 뼈 이식을 통해 한 개의 통뼈로 합쳐주는 것이다.
또한, 임플란트의 경우, 치아의 결손이 있는 부위나 치아를 뽑은 자리의 턱뼈에 골 이식, 골 신장술 등의 부가적인 수술을 통하여, 임플란트를 충분히 감쌀 수 있도록 부피를 늘린 턱뼈에 생체 적합적인 임플란트 본체를 심어서 자연치의 기능을 회복시켜 줄 수 있다.
최근 척추 또는 치아와 관련된 치료 또는 수술이 급증하고 있어, 의료용 삽입 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
<선행기술문헌>
<특허>
한국 등록특허공보 제10-1599603호(공고일 2016.03.03.)
본 발명은 이러한 추세에 따라 안출된 것으로, 인체에 삽입되는 나사못 몸체와 접촉되는 조직의 종류를 정확하게 파악하여 나사못 삽입에 의해 신경이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 나사못 몸체의 중간부를 HA(Hydroxy Apatite)와 같은 생체 적합성 재료로 코팅하여 생체 적합성을 향상시킬 수 있도록 하는 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 나사못 몸체의 중간부를 HA와 같은 생체 적합성 재료로 코팅하여, 재수술시 전기 소작기를 사용할 경우, 도체 부재에 의해 주변 신경이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치는, 인체에 삽입되는 나사못 몸체; 상기 나사못 몸체에 노출되도록 형성되되, 상기 나사못 몸체의 길이 방향을 따라 상기 나사못 몸체의 상단으로부터 상기 나사못 몸체의 하단까지 연장 형성되는 도체 부재; 및 상기 나사못 몸체에 노출 형성된 상기 도체 부재의 양단이 일정 길이만큼만 노출되게 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 형성되는 코팅층;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 나사못 몸체의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈이 형성되고, 상기 도체 부재는, 일면이 노출되도록 상기 홈에 삽입 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도체 부재의 일단은, 상기 나사못 몸체의 상단에서, 상기 나사못 몸체에 일체로 형성된 헤드와 나사 결합하는 드라이버와 전기적으로 연결되고, 상기 도체 부재의 타단은, 상기 나사못 몸체의 하단에서, 인체와 접촉하며, 상기 코팅층은, 상기 도체 부재의 일단과 상기 도체 부재의 타단이 각각 일정 길이만큼만 노출되도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 코팅층은, 상기 도체 부재를 따라 일자형으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도체 부재는, 상기 나사못 몸체의 길이방향을 따라 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 도금 형성되거나, 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 부착 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 코팅층은, 생체 적합성 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치 제조 방법은, 나사못 몸체에 도체 부재가 노출되도록 형성하되, 상기 도체 부재를 상기 나사못 몸체의 길이 방향을 따라 상기 나사못 몸체의 상단으로부터 상기 나사못 몸체의 하단까지 연장 형성하는 도체 부재 형성 단계; 및 상기 나사못 몸체에 노출 형성된 상기 도체 부재의 양단이 일정 길이만큼만 노출되게 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도체 부재 형성 단계는, 상기 나사못 몸체의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈을 형성하는 단계; 및 상기 도체 부재의 일면이 노출되도록 상기 도체 부재를 상기 홈에 삽입 설치하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 코팅층 형성 단계는, 상기 도체 부재의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 상기 나사몸 몸체의 외주면 상에 코팅층을 형성하는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 코팅층 형성 단계는, 상기 도체 부재의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 코팅층을 형성하되, 상기 도체 부재를 따라 상기 코팅층을 일자형으로 형성하는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도체 부재 형성 단계는, 상기 나사못 몸체의 길이방향을 따라 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 도금 형성하는 단계, 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 부착 형성하는 단계 중 어느 한 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법은, 인체에 삽입되는 나사못 몸체와 접촉되는 조직의 종류를 정확하게 파악할 수 있도록 하여, 나사못 삽입 시에 신경이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 나사못 몸체의 중간부를 HA와 같은 생체 적합성 재료로 코팅하여, 생체 적합성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 나사못 몸체의 중간부를 HA와 같은 생체 적합성 재료로 코팅하여, 재수술시 전기 소작기를 사용할 경우, 도체 부재에 의해 주변 신경이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 적용되는 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 3b는 도체 부재의 형성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치와 전류 발생기 및 전류 측정기의 연결 상태를 예시적으로 보인 도면이다.
<부호의 설명>
100. 의료용 삽입 장치, 110. 나사못 몸체,
120. 헤드, 130. 도체 부재,
140. 코팅층, 200. 드라이버,
300. 전류 발생기, 400. 전류 측정기
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의료용 삽입 장치 및 그 제조 방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에서는 의료용 삽입 장치로 신경에 인접한 뼈 조직에 삽입되는 골유합 나사못, 특히 척추 등에 삽입되는 척추경 나사못을 예를 들어 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 적용되는 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
본 발명에 적용되는 의료용 삽입 장치(100)는 도 1a에 도시하는 바와 같이, 크게 나사못 몸체(110), 헤드(120)로 구분될 수 있다.
나사못 몸체(110)는 인체 내부에 삽입되는 것으로, 인체 내부에 삽입되기 위해 나사못 몸체(110)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있다.
이러한 나사못 몸체(110)는 척추, 치아 또는 근육 등에 삽입될 수 있으므로, 생체 적합성과 강도가 우수하여 각종 임플란트용 재료로 사용되고 있는 티타늄 재질로 제작될 수 있다.
나사못 몸체(110)의 하단부에는 태핑 나사가 형성될 수 있으며, 태핑 나사는 나사못 몸체(110)가 인체 내부에 삽입되기 전에 미리 천공 작업을 진행하고, 그에 따라 태핑 나사에 의해 확보된 구멍을 통하여 나사못 몸체(110)를 보다 안전하게 삽입할 수 있게 된다.
나사못 몸체(110)에는, 도 1a에 도시하는 바와 같이 나사못 몸체(110)의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈(115)이 형성될 수 있다.
여기서, 홈(115)은 나사못 몸체(110)의 상단으로부터 길이방향으로 나사못 몸체(110)의 하단부 중앙 부분까지 연장 형성될 수 있다.
이와 같이, 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에는 도 1b에 도시하는 바와 같이 일면이 노출되도록 도체 부재(130)가 설치될 수 있다.
도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)가 인체 내에 삽입될 때 신경과의 접촉을 감지하는 역할을 수행하는 것으로, 도 1b에 도시하는 바와 같이 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)을 따라 길이방향으로 나사못 몸체(110)의 외부에 일면이 노출되도록 일자 형태로 형성될 수 있다.
나사못 몸체(110)의 상단에는 헤드(120)가 일체로 결합되어 있으며, 헤드(120)에는 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)과 일자로 연결되는 홀(121)이 형성될 수 있다.
도체 부재(130)의 일단은 헤드(120)에 형성되어 있는 홀(121)을 통해 헤드(120)에 연장 형성될 수 있다.
도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에 도금 방식으로 형성될 수 있다.
도 2a에 도시하는 바와 같이, 나사못 몸체()에 형성된 홈()에 도금 방식으로 도체 부재()가 형성될 수 있으며, 도금 방식으로 도체 부재()가 홈()에 형성된 상태는 도 2b와 같다.
또한, 도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에 끼움 설치되는 방식으로 형성될 수 있다.
도 3a에 도시하는 바와 같이, 나사못 몸체()에 형성된 홈()에 도체 부재()가 끼움 설치될 수 있으며, 홈()에 도체 부재()가 끼움 설치된 상태는 도 3b와 같다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치(100)는, 나사못 몸체(110), 헤드(120), 도체 부재(130), 코팅층(140)을 포함하여 이루어진다.
나사못 몸체(110)는 인체 내부에 삽입되는 것으로, 인체 내부에 삽입되기 위해 나사못 몸체(110)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있다.
나사못 몸체(110)에는 나사못 몸체(110)의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈(115)이 형성되어 있으며, 이 홈(115)에는 도체 부재(130)가 설치될 수 있다.
나사못 몸체(110)의 상단에는 헤드(120)가 일체로 결합되어 있으며, 헤드(120)의 내측에는 드라이버(도시하지 않음)의 단부가 삽입될 수 있도록 홈(125)이 형성될 수 있다.
홈(125)의 형상은 드라이버의 단부 형상에 대응하도록 마련될 수 있다.
이와 같이, 헤드(120)의 내측에 형성된 홈(125)에는 드라이버의 외주면에 형성되어 있는 나사산과 나사결합을 할 수 있도록 나사홈이 형성될 수 있다.
여기서, 드라이버는 나사못 몸체(110)를 인체에 삽입시키거나 인체에 삽입되어 있는 나사못 몸체(110)를 인체로부터 제거하는 것으로, 헤드(120)의 홈(125)에 형성된 나사홈과 드라이버의 외주면에 형성된 나사산의 나사결합에 의해, 드라이버와 나사못 몸체(110)가 결합되며, 드라이버를 회전시키면, 드라이버와 결합된 나사못 몸체(110) 역시 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전하면서 인체에 삽입되거나 인체로부터 제거된다.
한편, 도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)을 따라 한 가닥의 줄 형상으로 나사못 몸체(110)의 상단으로부터 나사못 몸체(110)의 하단부 중앙 부분까지 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 도체 부재(130)를 한 가닥의 줄 형상으로 구현한 경우를 예를 들어 설명하였으나, 도체 부재(130)의 개수는 이에 한정되는 것이 아니며, 복 수개의 도체 부재(130)가 나사못 몸체(110)에 형성될 수 있음은 당연하다.
도체 부재(130)는 일면이 노출되도록 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에 도금 방식으로 형성되거나, 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에 끼움 설치될 수도 있다.
이와 같이, 일면이 노출되도록 나사못 몸체(110)에 형성된 도체 부재(130)의 일단은 헤드(120)에 형성되어 있는 홀(121)을 통해 헤드(120) 내측에 형성될 수 있으며, 헤드(120) 내측에 형성된 도체 부재(130)의 일단은 헤드(120)와 나사 결합하는 드라이버와 전기적으로 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 나사못 몸체(110)에 길이방향으로 홈(115)을 형성하고, 이 홈(115)을 따라 길이방향으로 도체 부재(130)를 일면이 노출되도록 나사못 몸체(110)에 형성함에 따라, 기존의 나사못 몸체(110)에도 쉽게 적용할 수 있게 된다.
또한, 도체 부재(130)를 나사못 몸체(110) 내에 형성하는 공정에 비해 비교적 간단한 공정을 통해 나사못 몸체(110)에 도체 부재(130)를 형성할 수 있게 됨에 따라, 도체 부재(130)가 구비된 나사못 몸체(110)를 제작하는 데 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같은, 도체 부재(130)는 인체에 대한 적합성이 뛰어나면서 전기 전도율이 우수한 백금, 금, 은, 텅스텐 등으로 구현될 수 있다.
한편, 코팅층(140)은 나사못 몸체(110)에서 일면이 노출되도록 형성된 도체 부재(130)의 양끝만 노출되도록 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 형성된다.
여기서, 코팅층(140)은 생체 적합성이 우수한 재료 예를 들어, 인간의 뼈와 주성분이 같은 HA(Hydroxy Apatite) 코팅층으로 형성되는 것이 바람직하다.
전술한, 코팅층(140)은 도 4a에 도시하는 바와 같이, 헤드(120)의 내측에 형성된 도체 부재(130)의 일단과 나사못 몸체(110)의 하단에서 인체와 접촉하는 도체 부재(130)의 타단이 각각 일정 길이만큼만 노출되도록 형성될 수 있다.
또한, 코팅층(140)은 도 4b에 도시하는 바와 같이, 도체 부재(130)의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 형성되되, 도체 부재(130)를 따라 도체 부재(130)가 형성된 부분에만 일자형으로 형성될 수도 있다.
코팅층(140)에 의해 노출된 도체 부재(130)의 일단은 나사못 몸체(110)의 상단에서, 나사못 몸체(110)에 일체로 형성된 헤드(120)와 나사 결합하는 드라이버와 전기적으로 연결되고, 도체 부재(130)의 타단은 나사못 몸체(110)의 하단에서 인체와 접촉한다.
전술한 바와 같이, 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)을 따라 길이방향으로 일면이 노출되도록 형성된 도체 부재(130)의 양끝만 노출되도록 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 코팅층(140)을 형성함에 따라, 재수술 시에 도체 부재(130)에 의해 주변 신경에 발생할 수 있는 손상을 방지할 수 있게 된다.
예를 들어, 재수실 시 전기 소작기를 사용하여 헤드(120)를 박리할 때, 전기 소작기의 열에너지가 도체 부재(130)를 통해 신경에 전달되어 도체 부재(130)의 주변 신경이 손상될 수 있는데, 본 발명과 같이 도체 부재(130)의 양끝만 노출되도록 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 코팅층(140)을 형성하게 되면, 도체 부재(130)가 신경과 접촉되는 면적을 최소화하여 도체 부재(130)에 의해 주변 신경이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 코팅층(140)을 HA 코팅층으로 형성하여 생체 적합성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 의료용 삽입 장치의 나사못 몸체(110)는 그 끝단(하단)이 도 1a 내지 도 4b에 도시하는 바와 같이 원뿔 모양으로 형성될 수도 있고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 볼트와 같이 평평하게 형성될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)의 외주면 상에서 노출되도록 형성될 수 있다.
즉, 도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)의 외주면 상에서 나사못 몸체(110)의 상단으로부터 나사못 몸체(110)의 길이 방향을 따라 나사못 몸체(110)의 하단부까지 곧게 연장되어 형성될 수 있다.
이러한 도체 부재(130)는 나사못 몸체(110)의 외주면에 노출되게 부착되어 형성될 수 있으며, 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 도금되는 방식으로 형성될 수도 있다.
이와 같이, 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 노출 형성된 도체 부재(130)의 일단은 헤드(120)와 나사결합하는 드라이버와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 코팅층(140)은 도 6a에 도시하는 바와 같이 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 노출 형성된 도체 부재(130)의 양끝만 노출되도록 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 형성될 수도 있고, 도 6b에 도시하는 바와 같이 도체 부재(130)를 따라 도체 부재(130)가 형성된 부분에만 코팅층(140)이 일자형으로 형성될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 삽입 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 나사못 몸체(110)에 도체 부재(130)의 일면이 노출되도록 형성하되, 나사못 몸체(110)의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈(115)을 형성한다(S100).
그리고 상기한 단계 S100을 통해 형성된 홈(115)에 도체 부재(130)를 형성한다(S200).
단계 S200에서 홈(115)에 도체 부재(130)를 형성할 때, 나사못 몸체(110)의 길이 방향을 따라 나사못 몸체(110)의 상단으로부터 나사못 몸체(110)의 하단까지 연장 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 단계 S200에서 홈(115)에 도체 부재(130)를 형성할 때, 도체 부재(130)의 일면이 노출되도록 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에 도체 부재(130)를 도금 방식으로 형성할 수도 있고, 도체 부재(130)를 나사못 몸체(110)에 형성된 홈(115)에 끼움 설치할 수도 있다.
이후에는, 나사못 몸체(110)에 형성된 도체 부재(130)의 양끝만 노출되도록 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 코팅층(140)을 형성한다(S300).
상기한 단계 S300에서 코팅층(140)을 형성할 때, 도체 부재(130)의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 코팅층(140)을 형성하되, 코팅층(140)이 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 형성될 수 있다.
또한, 상기한 단계 S300에서 도체 부재(130)의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 코팅층(140)을 형성하되, 코팅층(140)이 도체 부재(130)를 따라 도체 부재(130)가 형성된 부분에만 일자형으로 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 나사못 몸체(110)에 홈(115)을 형성하지 않고, 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 도체 부재(130)를 노출되도록 형성한 후, 도체 부재(130)의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 코팅층(140)을 형성할 수도 있다.
즉, 도체 부재(130)를 나사못 몸체(110)의 외주면 상에서 나사못 몸체(110)의 상단으로부터 나사못 몸체(110)의 길이 방향을 따라 나사못 몸체(110)의 하단부까지 곧게 연장 형성하되, 도체 부재(130)를 나사못 몸체(110)의 외주면에 노출되게 부착되어 형성할 수도 있고, 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 도금 방식으로 형성할 수도 있다.
이와 같이, 나사못 몸체(110)에 도체 부재(130)를 형성한 후에는, 도체 부재(130)의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 코팅층(140)을 형성하거나, 도체 부재(130)의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 도체 부재(130)를 따라 도체 부재(130)가 형성된 부분에만 일자형으로 코팅층을 형성할 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 의료용 삽입 장치(100)는 도 8에 도시하는 바와 같이 전류 발생기(300) 및 전류 측정기(400)와 연결되어 사용될 수 있다.
전류 발생기(300)는 도체 부재(130)를 통해 인체로 흘려보내는 전류를 발생시킨다.
여기서, 전류 발생기(300)와 도체 부재(130)는 직접 연결될 수도 있고, 드라이버(200)를 매개로 하여 전류 발생기(300)와 도체 부재(130)가 연결되도록 할 수도 있다.
전류 측정기(400)는 전류 발생기(300)에서 발생된 전류가 인체의 저항과 전류 분배되어 전류 측정기(400)로 흐르는 전류량(즉, 전류 중에서 인체로 흐르지 않은 전류의 전류량)을 측정한다.
전류 발생기(300)에서 전류를 인체로 인가하면, 일부의 전류가 인체로 흘러들어가고 나머지 전류가 전류 측정기(400)로 돌아가게 되는데, 전류 측정기(400)로 돌아온 전류량을 측정하여 인체로 흐른 전류량을 파악할 수 있고, 그에 따라 전류가 흘러들어간 인체 내 조직의 저항값을 산출할 수 있다. 이렇게 산출된 저항값과 이미 알고 있는 조직의 종류에 따른 고유 저항값을 비교하여 전류가 흘러들어간 조직이 신경인지 근육인지 파악할 수 있게 된다.
이하에서는 도 4a 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 의료용 삽입 장치(100)가 인체 내부에 삽입되어 신경을 감지하는 과정에 대해 설명한다.
우선, 헤드(120)의 홈(125)에 형성된 나사홈과 드라이버(200)의 단부에 형성된 나사산을 나사결합시켜, 나사못 몸체(110)에 드라이버(200)를 결합한다.
이에 따라, 나사못 몸체(110)의 외주면 상에 노출 형성된 도체 부재(130)는 도 8에 도시하는 바와 같이 헤드(120)와 나사결합하는 드라이버(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이후, 드라이버(200)를 회전시켜 나사못 몸체(110)를 인체(예를 들어, 척추뼈) 내부로 삽입한다.
이때, 나사못 몸체(110)의 하단부에 노출 형성된 도체 부재(130)가 신경에 접촉하게 되면, 전류 발생기(300)에서 발생된 전류가 신경을 통해 새어 나가게 되면서, 전류 측정기(400)에서 감지되는 전류량이 감소하게 되고, 이를 통해 나사못 몸체(110)가 신경에 접촉되었음을 감지할 수 있게 된다.
이와 같이, 나사못 몸체(110)에 신경이 접촉되었음을 감지하게 되면, 나사못 몸체(110)가 신경에 접촉하지 않도록 다시 삽입할 수 있게 된다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 인체에 삽입되는 나사못 몸체;
    상기 나사못 몸체에 노출되도록 형성되되, 상기 나사못 몸체의 길이 방향을 따라 상기 나사못 몸체의 상단으로부터 상기 나사못 몸체의 하단까지 연장 형성되는 도체 부재; 및
    상기 나사못 몸체에 노출 형성된 상기 도체 부재의 양단이 일정 길이만큼만 노출되게 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 형성되는 코팅층;을 포함하는, 의료용 삽입 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나사못 몸체의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈이 형성되고,
    상기 도체 부재는,
    일면이 노출되도록 상기 홈에 삽입 설치되는, 의료용 삽입 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도체 부재의 일단은,
    상기 나사못 몸체의 상단에서, 상기 나사못 몸체에 일체로 형성된 헤드와 나사 결합하는 드라이버와 전기적으로 연결되고,
    상기 도체 부재의 타단은,
    상기 나사못 몸체의 하단에서, 인체와 접촉하며,
    상기 코팅층은,
    상기 도체 부재의 일단과 상기 도체 부재의 타단이 각각 일정 길이만큼만 노출되도록 형성되는, 의료용 삽입 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    상기 도체 부재를 따라 일자형으로 형성되는, 의료용 삽입 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도체 부재는,
    상기 나사못 몸체의 길이방향을 따라 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 도금 형성되거나, 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 부착 형성되는, 의료용 삽입 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    생체 적합성 재료로 형성되는, 의료용 삽입 장치.
  7. 나사못 몸체에 도체 부재가 노출되도록 형성하되, 상기 도체 부재를 상기 나사못 몸체의 길이 방향을 따라 상기 나사못 몸체의 상단으로부터 상기 나사못 몸체의 하단까지 연장 형성하는 도체 부재 형성 단계; 및
    상기 나사못 몸체에 노출 형성된 상기 도체 부재의 양단이 일정 길이만큼만 노출되게 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 코팅층을 형성하는 코팅층 형성 단계;를 포함하는, 의료용 삽입 장치 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도체 부재 형성 단계는,
    상기 나사못 몸체의 상단부터 하단까지 길이방향으로 홈을 형성하는 단계; 및
    상기 도체 부재의 일면이 노출되도록 상기 도체 부재를 상기 홈에 삽입 설치하는 단계;를 포함하는, 의료용 삽입 장치 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 코팅층 형성 단계는,
    상기 도체 부재의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 상기 나사몸 몸체의 외주면 상에 코팅층을 형성하는 단계인, 의료용 삽입 장치 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코팅층 형성 단계는,
    상기 도체 부재의 양끝단이 일정 길이만큼만 노출되도록 코팅층을 형성하되, 상기 도체 부재를 따라 상기 코팅층을 일자형으로 형성하는 단계인, 의료용 삽입 장치 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 도체 부재 형성 단계는,
    상기 나사못 몸체의 길이방향을 따라 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 도금 형성하는 단계, 상기 나사못 몸체의 외주면 상에 부착 형성하는 단계 중 어느 한 단계로 이루어지는, 의료용 삽입 장치 제조 방법.
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