Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. WO2020138788 - IMPLANT HAVING MULTI-POROUS STRUCTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8   9   10  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

과제 해결 수단

22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34  

발명의 효과

35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45  

도면의 간단한 설명

46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61  

발명의 실시를 위한 최선의 형태

62  

발명의 실시를 위한 형태

63   64   65   66   67   68   69   70   71   72  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

도면

1   2   3   4 (R91)   5 (R91)   6 (R91)   7   8 (R91)   9 (R91)   10 (R91)   11   12   13   14   15   16  

명세서

발명의 명칭 : 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 및 그 제작방법

기술분야

[1]
본 발명은 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 및 그 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 임플란트의 골접촉면 상에 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골성장부를 구성하여, 골 시멘트 없이도 환자의 자생적인 골내성장을 촉진함에 따라 임플란트와 골 간의 고정력을 확보하고, 임플란트와 골성장부의 경계면 상에 급격한 공극률 변화로 기계적 강도가 약해지는 문제를 방지하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 및 그 제작방법에 관한 것이다.

배경기술

[2]
환자의 체내에 삽입되는 임플란트는 환자의 골과의 결합을 위해 골과 접하게 되는 임플란트의 골 접합면 상에 골 시멘트를 발라 이를 굳힘으로써 소정의 결합력을 발생시킨다.
[3]
하지만 이러한 골 시멘트를 사용해 임플란트를 고정하는 방법은 시멘트 골절, 무균성 해리(Aseptic Loosening), 시멘트 주위의 과도한 골용해(Osteolysis) 등의 여러 문제점을 발생시키고 있는바, 최근에는 이러한 시멘트형 임플란트의 문제점을 해결하기 위해 골 시멘트를 사용하지 않는, 무시멘트형 임플란트에 관한 관심이 높아지고 있다.
[4]
무시멘트형 임플란트는 임플란트 중 골과 접하는 골 접합면 상에 다수의 공극이 형성된 다공성층을 구성함으로써, 상기 다공성층에서 환자의 자생적인 골 성장이 촉진되도록 한다.
[5]
도 1은 종래의 무시멘트형 임플란트를 도시한 도면으로, 이는 미국공개특허공보 US2010-0100191A1(2010.04.22)에 개시되어 있다. 도 1을 참고하여 설명하면, 상기 무시멘트형 임플란트(90)는 솔리드 구조의 바디부(91)의 골 접합면 상에 다공성 구조의 골성장부(93)를 형성하여 골성장부(93)의 공극 내로 골 성장을 촉진하는 효과를 도출하고 있다.
[6]
하지만, 이러한 종래 기술은 환자의 해부학적 특성을 제대로 반영하지 못한 한계가 있다. 환자의 골은 크게 피질골(Cortical Bone)과 해면골(Trabecular Bone)로 구분되는데, 골의 외측은 상기 피질골에 의해 이루어지고, 골의 내측은 상기 해면골에 의해 구성된다. 즉, 환자의 골이 그 위치에 따라 공극률(Porosity)의 차이를 가지고 있음에도 불구하고, 종래의 무시멘트형 임플란트(90)는 이러한 환자 골의 위치별 공극률의 차이를 반영하지 않은 채 일정한 공극률로만 임플란트의 골접촉면을 구성하였다.
[7]
따라서, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 무시멘트형 임플란트(90)를 환자에게 이식할 경우, 임플란트의 골접촉면과 환자의 골 사이에 강한 고정력이 발현되지 않는 문제가 발생하였고, 결국 환자의 골로부터 임플란트가 분리되는 문제를 유발하게 되었다.
[8]
또한, 종래의 무시멘트형 임플란트(90)에는 솔리드 구조로 형성된 바디부(91)와 다공성 구조로 형성된 골성장부(93) 사이의 높은 공극률의 차이로 인한 기계적 강도 약화의 문제가 있었다. 상기 바디부(91)는 솔리드 구조로 형성되어 상대적으로 강성이 높은 반면에, 상기 골성장부(93)는 다공성 구조로 형성되어 상대적으로 강성이 약하였기 때문이다.
[9]
계면 상의 큰 공극률 차이로 인해 상기 골성장부(93)는 쉽게 손상되었고, 이 과정에서 골성장부(93)로부터 떨어져 나간 포러스 파티클(Porous Particles)이 혈관, 조직 등에 침투하면서 염증 반응을 일으키는 등의 문제를 야기하기도 했다.
[10]
따라서 관련업계에서는 해부학적인 환자의 골 특성을 제대로 반영하여 시멘트를 사용하지 않더라도 임플란트와 골 간의 강한 고정력이 확보될 수 있도록 하고, 임플란트의 구조적 안정성을 보완할 수 있는 새로운 형식의 무시멘트형 임플란트의 개발을 요구하고 있는 실정이다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[11]
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,
[12]
본 발명의 목적은, 임플란트의 골접촉면 상에 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골성장부를 구성하여, 해부학적으로 피질골(Cortical Bone)과 해면골(Trabecular Bone)로 구분되어 위치에 따라 상이한 공극률을 보이는 환자의 골 특성을 임플란트의 골성장부에 반영한 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[13]
본 발명의 다른 목적은, 개개의 환자마다 다른 골 특성을 반영한 골성장부를 구성하여, 시멘트를 사용하지 않고도, 환자의 자생적인 골내성장을 촉진해, 임플란트와 환자 골 사이에 강한 고정력이 확보될 수 있도록 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[14]
본 발명의 또 다른 목적은, 골성장부 상에서 골과 접촉하는 부분인 골접촉부를 구성하고, 상기 골접촉부를 접촉하는 골의 공극률에 따라 부분적으로 상이한 공극률을 가지도록 구성함으로써, 환자 골의 다공성과 강성을 모방하여 골내성장을 촉진하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[15]
본 발명의 또 다른 목적은, 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지고, 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지는 골접촉부를 구성하여, 피질골측으로 갈수록 공극률이 낮아지고, 해면골측으로 갈수록 공극률이 높아지는 환자의 골 특성을 그대로 반영한 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[16]
본 발명의 또 다른 목적은, 골접촉부가 종구간경계를 기준으로 동일 종구간영역 내에서는 일정한 공극률을 가지도록 하고, 서로 다른 종구간영역간에는 상이한 공극률을 가지도록 하여, 종구간경계에 따라 나뉜 환자 골의 부분별 공극률을 연산하고, 해당 구간에 접촉하는 골접촉부의 일정 부분이 연산된 공극률을 가지도록 하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[17]
본 발명의 또 다른 목적은, 골접촉부 중 최내측 종구간영역의 공극률이 40~80%가 되도록 하고, 최외측 종구간영역의 공극률이 30~50%가 되도록 하여, 해면골과 피질골로 구분되어 위치에 따라 상이한 공극률을 가지는 환자 골의 해부학적 특성을 반영한 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[18]
본 발명의 또 다른 목적은, 종구간경계를 복수 개로 구성하여, 구간별로 상이한 공극률을 가지는 종구간영역을 늘려 환자의 해부학적 골 구조 특성에 보다 가까운 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[19]
본 발명의 또 다른 목적은, 바디부와 골접촉부 사이에 바디부접촉부를 구성함으로써, 솔리드 구조의 바디부와 다공성 구조의 골접촉부 간의 높은 공극률 차이로 인해, 바디부와 골성장부 경계면 상의 기계적 강도가 약해지는 문제를, 바디부접촉부를 구성하여 강도를 보완하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[20]
본 발명의 또 다른 목적은, 바디부접촉부를 골성장부 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34%를 차지하도록 구성하여 바디부와 골접촉부 사이의 기계적 강도를 강화해 임플란트의 구조적 안정성을 확보하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.
[21]
본 발명의 또 다른 목적은, 바디부접촉부의 공극률은 0~35%가 되도록 구성하여, 바디부와 골성장부의 경계면 상에서 박리로 인한 파괴 가능성을 방지하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 것이다.

과제 해결 수단

[22]
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
[23]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 솔리드 구조의 바디부와, 상기 바디부의 골접촉면 상에 형성된 다공성 구조의 골성장부를 포함하고, 상기 골성장부는, 부분별로 상이한 공극률을 가지는 것을 특징으로 한다.
[24]
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 골성장부는, 골과 접촉하는 부분인 골접촉부를 포함하고, 상기 골접촉부는, 접촉하는 골의 공극률에 따라 부분별로 상이한 공극률을 가져 골내성장을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
[25]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 골접촉부는, 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지고, 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지는 것을 특징으로 한다.
[26]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 골접촉부는, 종구간경계를 기준으로 구분되어, 동일 종구간영역에서 일정한 공극률을 가지며, 종구간영역 간에는 상이한 공극률을 가지는 것을 특징으로 한다.
[27]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 골접촉부는, 최내측 종구간영역의 공극률이 40~80%이고, 최외측 종구간영역의 공극률이 30~50%인 것을 특징으로 한다.
[28]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 종구간경계는, 복수 개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
[29]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 골성장부는, 상기 바디부와 접촉하는 부분인 바디부접촉부를 포함하고, 상기 바디부접촉부는, 상기 바디부와 상기 골접촉부 사이에 형성되어 상기 바디부와 상기 골성장부 경계면 상의 기계적 강도를 강화하는 것을 특징으로 한다.
[30]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 바디부접촉부는, 상기 바디부의 골접촉면을 기준으로 상기 골성장부 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34% 지점까지 형성되는 것을 특징으로 한다.
[31]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 바디부접촉부는, 0~35%의 공극률을 가지는 것을 특징으로 한다.
[32]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 환자의 골 데이터를 획득하는 환자데이터획득단계와, 상기 환자데이터획득단계 이후에 획득한 환자의 골 데이터 상에서 구간을 지정하는 구간지정단계와, 상기 구간지정단계 이후에 지정된 구간의 골 형상을 추출하는 골추출단계와, 상기 골추출단계 이후에 추출된 골 형상을 모델링하는 골모델링단계와, 상기 골모델링단계 이후에 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골성장부를 형성하는 골성장부형성단계와, 상기 골성장부형성단계 이후에 바디부의 골접촉면 상에 상기 골성장부를 출력하는 프린팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[33]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 구간지정단계는, 환자의 골 데이터 상에 골 절제선을 지정하는 절제선지정단계와, 상기 절제선지정단계 이후에 환자의 골 데이터상에 구간경계를 따라 구간영역을 지정하는 구간영역지정단계와, 상기 절제선지정단계 이후에 상기 골성장부의 높이를 지정하는 골성장부높이지정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[34]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 골성장부형성단계는, 골과 접촉하는 부분인 골접촉부를 형성하는 골접촉부형성단계와, 상기 골접촉부형성단계 이후에 상기 바디부와 접촉하는 부분인 바디부접촉부를 형성하는 바디부접촉부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

발명의 효과

[35]
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
[36]
본 발명은, 임플란트의 골접촉면 상에 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골성장부를 구성하여, 해부학적으로 피질골(Cortical Bone)과 해면골(Trabecular Bone)로 구분되어 위치에 따라 상이한 공극률을 보이는 환자의 골 특성을 임플란트의 골성장부에 반영한 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.
[37]
본 발명은, 개개의 환자마다 다른 골 특성을 반영한 골성장부를 구성하여, 시멘트를 사용하지 않고도, 환자의 자생적인 골내성장을 촉진해, 임플란트와 환자 골 사이에 강한 고정력이 확보될 수 있도록 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.
[38]
본 발명은, 골성장부 상에서 골과 접촉하는 부분인 골접촉부를 구성하고, 상기 골접촉부를 접촉하는 골의 공극률에 따라 부분적으로 상이한 공극률을 가지도록 구성함으로써, 환자 골의 다공성과 강성을 모방하여 골내성장을 촉진하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과가 있다.
[39]
본 발명은, 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지고, 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지는 골접촉부를 구성하여, 피질골측으로 갈수록 공극률이 낮아지고, 해면골측으로 갈수록 공극률이 높아지는 환자의 골 특성을 그대로 반영한 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.
[40]
본 발명은, 골접촉부가 종구간경계를 기준으로 동일 종구간영역 내에서는 일정한 공극률을 가지도록 하고, 서로 다른 종구간영역간에는 상이한 공극률을 가지도록 하여, 종구간경계에 따라 나뉜 환자 골의 부분별 공극률을 연산하고, 해당 구간에 접촉하는 골접촉부의 일정 부분이 연산된 공극률을 가지도록 하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.
[41]
본 발명은, 골접촉부 중 최내측 종구간영역의 공극률이 40~80%가 되도록 하고, 최외측 종구간영역의 공극률이 30~50%가 되도록 하여, 해면골과 피질골로 구분되어 위치에 따라 상이한 공극률을 가지는 환자 골의 해부학적 특성을 반영한 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과가 있다.
[42]
본 발명은, 종구간경계를 복수 개로 구성하여, 구간별로 상이한 공극률을 가지는 종구간영역을 늘려 환자의 해부학적 골 구조 특성에 보다 가까운 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.
[43]
본 발명은, 바디부와 골접촉부 사이에 바디부접촉부를 구성함으로써, 솔리드 구조의 바디부와 다공성 구조의 골접촉부 간의 높은 공극률 차이로 인해, 바디부와 골성장부 경계면 상의 기계적 강도가 약해지는 문제를, 바디부접촉부를 구성하여 강도를 보완하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 도출한다.
[44]
본 발명은, 바디부접촉부를 골성장부 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34%를 차지하도록 구성하여 바디부와 골접촉부 사이의 기계적 강도를 강화해 임플란트의 구조적 안정성을 확보하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과가 있다.
[45]
본 발명은, 바디부접촉부의 공극률은 0~35%가 되도록 구성하여, 바디부와 골성장부의 경계면 상에서 박리로 인한 파괴 가능성을 방지하는 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 제공하는 효과를 가진다.

도면의 간단한 설명

[46]
도 1은 종래의 무시멘트형 임플란트를 도시한 도면.
[47]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트를 도시한 도면.
[48]
도 3은 바디부의 골접촉면을 도시한 도면.
[49]
도 4는 CT로 촬영한 환자의 경골 단면에 관한 도면.
[50]
도 5는 도 2의 A-A' 단면도.
[51]
도 6은 바디부접합부의 공극률에 따른 굴곡강도값을 나타낸 그래프.
[52]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법을 도시한 도면.
[53]
도 8은 환자의 골 데이터 상에서 구간을 지정하는 것을 도시한 도면.
[54]
도 9는 구간영역1의 골을 추출하는 것을 도시한 도면.
[55]
도 10은 구간영역2의 골을 추출하는 것을 도시한 도면.
[56]
도 11은 도 9의 추출된 골을 모델링한 것을 도시한 도면.
[57]
도 12는 도 10의 추출된 골을 모델링한 것을 도시한 도면.
[58]
도 13은 구간영역1의 골접촉부를 도시한 도면.
[59]
도 14는 구간영역2의 골접촉부를 도시한 도면.
[60]
도 15는 바디부접촉부를 도시한 도면.
[61]
도 16은 본 발명의 사용상태도.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

[62]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 솔리드 구조의 바디부와, 상기 바디부의 골접촉면 상에 형성된 다공성 구조의 골성장부를 포함하고, 상기 골성장부는, 부분별로 상이한 공극률을 가지는 것을 특징으로 한다.

발명의 실시를 위한 형태

[63]
하고, 외측은 10mm 이상 절제하지 않아야 하므로, 베이스플레이트를 삽입하기 위하여 근위경골절제(Proximal Tibia Cutting) 시, 경골 고평부(Tibia Plateau)로부터 근위경골의 내과부(Medial)을 중심으로 1.0~2.0mm 아래, 외과부(Lateral)을 중심으로 7.0~9.9mm 아래의 Trabecualr bone structure로 선정하도록 한다. 전술한 바와 같이, 상기 바디부접촉부(33)는 상기 바디부(10)의 골접촉면(11)을 기준으로 상기 골성장부(30) 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34% 지점까지 형성되는바, 상기 골성장부높이지정단계(S25)를 통해, 상기 골성장부(30)의 높이와, 상기 골성장부(30)를 이루는 상기 골접촉부(31)와 상기 바디부접촉부(33)의 경계를 설정할 수 있게 된다.
[64]
상기 골추출단계(S30)는, 상기 구간지정단계(S20) 이후에, 지정된 구간의 골 형상을 추출하는 단계를 말한다. 골은 구간별로 추출이 되는바, 구분된 구간의 개수에 따라 추출되는 골 형상의 개수가 달라질 수 있다. 도 9는 구간영역1(P1)의 골을 추출하는 것을 도시하고 있으며, 도 10은 구간영역2(P2)의 골을 추출하는 것을 도시하고 있다.
[65]
상기 골모델링단계(S40)는, 상기 골추출단계(S30) 이후에, 추출된 골 형상을 모델링하는 단계를 말한다. 추출된 골 형상은 복잡한 해부학적 형상을 하고 있으며, 상기 의료영상장비를 통해 환자의 골을 스캐닝(Scanning)할 때 본래 형상이 왜곡되어 표현될 수도 있는바, 상기 골모델링단계(S40)에서는 두께(Thickness) 등을 조절하여 복잡한 해부학적 형상을 단순화하거나, 왜곡된 부분을 수정하는 등의 작업을 수행하게 된다. 도 11은 도 9의 추출된 골을 모델링한 것(P'1)을 도시한 도면이고, 도 12는 도 10의 추출된 골을 모델링한 것(P'2)을 도시한 도면으로, 상기 골모델링단계(S40)를 통해, 도 9 및 도 11에서 추출된 골 형상은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 모델링될 수 있다.
[66]
상기 골성장부형성단계(S50)는, 상기 골모델링단계(S40) 이후에, 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골성장부(30)를 형성하는 단계를 말한다. 전술한 바와 같이, 상기 골성장부(30)는 골과 접촉하는 부분인 골접촉부(31)와, 상기 바디부(10)와 접촉하는 부분인 바디부접촉부(33)로 이루어지는바, 상기 골성장부형성단계(S50)는, 골접촉부형성단계(S51)와, 바디부접촉부형성단계(S53)를 포함한다.
[67]
상기 골접촉부형성단계(S51)는, 골과 직접적으로 접촉하면서 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골접촉부(31)를 형성하는 단계로, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 골모델링단계(S40)에서 모델링된 골 형상을 기반으로 공극률을 계산해, 이와 상보적인 공극률을 가지는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같은 골접촉부(31)를 형성하게 된다. 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지고, 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지는바, 도 14에 비해 상대적으로 골 내측에 위치하는 도 13의 공극률은 도 14의 공극률보다 크게 구성될 수 있다.
[68]
상기 바디부접촉부형성단계(S53)는, 상기 골접촉부형성단계(S51) 이후에, 상기 바디부(10)와 직접적으로 접촉하는 부분인 바디부접촉부(33)를 형성하는 단계를 말한다. 상기 바디부접촉부(33)는 솔리드 구조를 가지는 상기 바디부(10)의 골접촉면(11)과 다공성 구조를 가지는 상기 골성장부(30)의 골접촉부(31) 사이에 개재되어 큰 공극률의 차이를 완화 시켜줌으로써, 경계면 상에서 기계적 강도가 약해지는 문제를 해결한다. 도 15는 상기 바디부접촉부(33)를 도시한 도면으로, 바람직하게는 이러한 상기 바디부접촉부(33)는 0~35%의 공극률을 가질 수 있으며, 상기 바디부(10)의 골접촉면(11)을 기준으로 상기 골성장부(10) 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34% 지점까지 형성될 수 있다.
[69]
상기 프린팅단계(S60)는, 상기 골성장부형성단계(S50) 이후에, 상기 바디부(10)의 골접촉면(11) 상에 상기 골성장부(30)를 출력하는 단계를 말한다. 출력방식에 대해 이를 어느 특정 개념으로만 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 3D 프린터에 의해 상기 바디부(10) 상에 상기 골성장부(30)가 출력될 수 있다.
[70]
도 16은 본 발명의 사용상태도로, 도 16을 참고하여 설명하면, 본 발명인 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트(1)는, 솔리드 구조를 가지는 바디부(10)의 골접촉면(11) 상에 골성장부(30)를 형성하여, 골시멘트를 사용하지 않고도, 상기 골성장부(30)를 통한 환자의 자생적인 골 생장을 통해, 임플란트와 골 간의 고정력을 확보할 수 있도록 한다. 상기 골성장부(30)는 골과 접하게 되는 골접촉부(31)가 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지고, 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지는 환자의 해부학적 특성을 그대로 반영하여, 부분별로 상이한 공극률을 가지도록 구성되는바, 환자의 골 생장을 더욱 촉진할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 상기 바디부(10)의 골접촉면(11)과 상기 골접촉부(31) 사이에는 바디부접촉부(33)가 구성되어 공극률의 급격한 변화를 완화함에 따라, 경계면 상의 급격한 공극률 변화로 인한 기계적 강도의 저하 현상을 막을 수 있다.
[71]
[72]
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

청구범위

[청구항 1]
솔리드 구조의 바디부와, 상기 바디부의 골접촉면 상에 형성된 다공성 구조의 골성장부를 포함하고, 상기 골성장부는, 부분별로 상이한 공극률을 가지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 골성장부는, 골과 접촉하는 부분인 골접촉부를 포함하고, 상기 골접촉부는, 접촉하는 골의 공극률에 따라 부분별로 상이한 공극률을 가져 골내성장을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 3]
제2항에 있어서, 상기 골접촉부는, 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지고, 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 4]
제3항에 있어서, 상기 골접촉부는, 종구간경계를 기준으로 구분되어, 동일 종구간영역에서 일정한 공극률을 가지며, 종구간영역 간에는 상이한 공극률을 가지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 5]
제4항에 있어서, 상기 골접촉부는, 최내측 종구간영역의 공극률이 40~80%이고, 최외측 종구간영역의 공극률이 30~50%인 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 6]
제5항에 있어서, 상기 종구간경계는, 복수 개로 구성되는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 7]
제2항에 있어서, 상기 골성장부는, 상기 바디부와 접촉하는 부분인 바디부접촉부를 포함하고, 상기 바디부접촉부는, 상기 바디부와 상기 골접촉부 사이에 형성되어 상기 바디부와 상기 골성장부 경계면 상의 기계적 강도를 강화하는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 8]
제7항에 있어서, 상기 바디부접촉부는, 상기 바디부의 골접촉면을 기준으로 상기 골성장부 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34% 지점까지 형성되는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 9]
제8항에 있어서, 상기 바디부접촉부는, 0~35%의 공극률을 가지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트.
[청구항 10]
환자의 골 데이터를 획득하는 환자데이터획득단계와, 상기 환자데이터획득단계 이후에 획득한 환자의 골 데이터 상에서 구간을 지정하는 구간지정단계와, 상기 구간지정단계 이후에 지정된 구간의 골 형상을 추출하는 골추출단계와, 상기 골추출단계 이후에 추출된 골 형상을 모델링하는 골모델링단계와, 상기 골모델링단계 이후에 부분별로 상이한 공극률을 가지는 골성장부를 형성하는 골성장부형성단계와, 상기 골성장부형성단계 이후에 바디부의 골접촉면 상에 상기 골성장부를 출력하는 프린팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 11]
제10항에 있어서, 상기 구간지정단계는, 환자의 골 데이터 상에 골 절제선을 지정하는 절제선지정단계와, 상기 절제선지정단계 이후에 환자의 골 데이터상에 구간경계를 따라 구간영역을 지정하는 구간영역지정단계와, 상기 절제선지정단계 이후에 상기 골성장부의 높이를 지정하는 골성장부높이지정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 12]
제10항에 있어서, 상기 골성장부형성단계는, 골과 접촉하는 부분인 골접촉부를 형성하는 골접촉부형성단계와, 상기 골접촉부형성단계 이후에 상기 바디부와 접촉하는 부분인 바디부접촉부를 형성하는 바디부접촉부형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 13]
제12항에 있어서, 상기 골접촉부는, 접촉하는 골의 공극률에 따라 부분별로 상이한 공극률을 가져 골내성장을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 14]
제13항에 있어서, 상기 골접촉부는, 골의 내측으로 갈수록 공극률이 높아지고, 골의 외측으로 갈수록 공극률이 낮아지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 15]
제14항에 있어서, 상기 골접촉부는, 종구간경계를 기준으로 구분되어, 동일 종구간영역에서 일정한 공극률을 가지며, 종구간영역 간에는 상이한 공극률을 가지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 16]
제15항에 있어서, 상기 골접촉부는, 최내측 종구간영역의 공극률이 40~80%이고, 최외측 종구간영역의 공극률이 30~50%인 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 17]
제16항에 있어서, 상기 종구간경계는, 복수 개로 구성되는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 18]
제12항에 있어서, 상기 바디부접촉부는, 상기 바디부와 상기 골접촉부 사이에 형성되어 상기 바디부와 상기 골성장부 경계면 상의 기계적 강도를 강화하는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 19]
제18항에 있어서, 상기 바디부접촉부는, 상기 바디부의 골접촉면을 기준으로 상기 골성장부 전체 높이의 0~1/3 또는 0~34% 지점까지 형성되는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.
[청구항 20]
제19항에 있어서, 상기 바디부접촉부는, 0~35%의 공극률을 가지는 것을 특징으로 하는, 다중 다공성 구조를 가지는 임플란트 제작방법.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]   [규칙 제91조에 의한 정정05.02.2020] 

[도5]   [규칙 제91조에 의한 정정05.02.2020] 

[도6]   [규칙 제91조에 의한 정정05.02.2020] 

[도7]

[도8]   [규칙 제91조에 의한 정정05.02.2020] 

[도9]   [규칙 제91조에 의한 정정05.02.2020] 

[도10]   [규칙 제91조에 의한 정정05.02.2020] 

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]

[도15]

[도16]