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KR20250177689A - Patient-customized spine fixation system and method using AI - Google Patents

Patient-customized spine fixation system and method using AI

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Publication number
KR20250177689A
KR20250177689A KR1020240078365A KR20240078365A KR20250177689A KR 20250177689 A KR20250177689 A KR 20250177689A KR 1020240078365 A KR1020240078365 A KR 1020240078365A KR 20240078365 A KR20240078365 A KR 20240078365A KR 20250177689 A KR20250177689 A KR 20250177689A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
patient
rod
tailored
spinal fixation
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020240078365A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
임권묵
Original Assignee
주식회사 에이스메디코프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이스메디코프 filed Critical 주식회사 에이스메디코프
Priority to KR1020240078365A priority Critical patent/KR20250177689A/en
Publication of KR20250177689A publication Critical patent/KR20250177689A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 인공지능을 활용한 환자 맞춤형 척추고정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 손상된 디스크 상하부위의 척추체에 삽입·고정되는 척추경 나사못과, 상기 척추경 나사못의 수납홈에 안착되어 둘 이상의 척추경 나사못을 연결하기 위한 로드(Rod)와, 상기 척추경 나사못의 수납홈에 체결되며, 상기 로드가 유동되는 것을 방지하도록 가압하는 스크류를 포함하며, 상기 로드는 수술 전 획득한 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 분석한 데이터 정보에 따라 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하고, 도출된 로드 벤딩 데이터를 이용하여 금속 3D 프린팅으로 직접 출력하여 제작됨으로써, 환자 맞춤형으로 로드를 제작하여 적용할 수 있고, 수술실 내 감염 등의 문제를 극복할 수 있다. The present invention relates to a patient-tailored spinal fixation system and method using artificial intelligence, comprising: a pedicle screw inserted and fixed into a vertebral body above and below a damaged disc; a rod for connecting two or more pedicle screws by being seated in a receiving groove of the pedicle screw; and a screw fastened to the receiving groove of the pedicle screw and pressurizing the rod to prevent it from moving. The rod analyzes medical image data and patient information acquired before surgery using artificial intelligence, derives rod bending data for correction based on the analyzed data information, and directly outputs the derived rod bending data using metal 3D printing, thereby enabling the rod to be manufactured and applied in a patient-tailored manner, and overcomes problems such as infection in the operating room.

Description

인공지능을 활용한 환자 맞춤형 척추고정 시스템 및 방법{Patient-customized spine fixation system and method using AI}Patient-customized spine fixation system and method using AI

본 발명은 인공지능을 활용한 환자 맞춤형 척추고정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 등 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하여 도출된 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 직접 출력하여 환자 맞춤형으로 적용할 수 있는 척추고정 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a patient-tailored spinal fixation system and method using artificial intelligence, and more specifically, to a spinal fixation system and method that analyzes medical image data such as X-ray or computed tomography (CT) and patient information using artificial intelligence, derives rod bending data for correction, and directly outputs the derived data using metal 3D printing so that it can be applied in a patient-tailored manner.

척추는 신체의 수직 축으로 이루어져 있으며, 7개의 목 뼈(Cervical Vertebra), 12개의 등 뼈(Thoracic Vertebra), 5개의 허리뼈(Lumbar Vertebra), 5개의 엉치뼈(Sacrum), 4개의 꼬리뼈(Coccyx)로 구성되며, 척추 뼈와 척추 뼈를 이어주는 원반 형태의 연골 구조물인 추간판(디스크)로 이루어진다. The spine is the vertical axis of the body and is composed of seven cervical vertebrae, twelve thoracic vertebrae, five lumbar vertebrae, five sacrum vertebrae, and four coccyx vertebrae, and intervertebral discs, which are disc-shaped cartilaginous structures that connect the vertebrae to each other.

척추에는 다양한 원인에 의해 각종 질환이 유발될 수 있는데, 척추의 불안정성을 일으키는 질환으로는 척추 측만증, 전만(후만)전위증, 척추 탈구, 골절, 척추분리증 등이 있다. The spine can develop various diseases due to various causes. Diseases that cause spinal instability include scoliosis, lordosis (kyphosis), spinal dislocation, fracture, and spondylolysis.

이때, 척추질환을 교정하고 불안정성을 일으킨 뼈를 고정하는 수술을 척추 고정술이라 한다. At this time, the surgery to correct spinal disease and fix the bones that have caused instability is called spinal fixation.

척추 고정술은 인접하는 2개 이상의 척추 뼈를 하나로 연결하는 수술로, 척추 질환을 해결하기 위한 널리 사용되어온 외과적 수술 방법이며, 여기서 사용되는 척추기기가 척추경 나사못 시스템이다.Spinal fusion is a surgical procedure that connects two or more adjacent vertebrae into one, and is a widely used surgical method to solve spinal diseases. The spinal device used here is a pedicle screw system.

통상, 척추경 나사못 시스템은 손상된 디스크 상하부위의 척추체에 삽입·고정되는 척추경 나사못과, 상기 척추경 나사못(Pedicle screw)을 연결하여 고정하는 로드(Rod)와, 상기 고정된 척추경 나사못과 로드(rod) 위에 체결되어 척추를 교정하기 위한 스크류를 포함한다. Typically, a pedicle screw system includes a pedicle screw that is inserted and fixed into the vertebral body above and below the damaged disc, a rod that connects and fixes the pedicle screw, and a screw that is fastened onto the fixed pedicle screw and rod to correct the spine.

상기 로드는 척추 유합술 시, 척추경 나사못(Pedicle screw)과 결합하여 척추를 잡아주는 지지대의 역할을 하여 추체간 유합이 잘 진행되도록 한다.The above rod acts as a support to hold the spine in place when combined with a pedicle screw during spinal fusion surgery, thereby ensuring smooth intervertebral fusion.

도 1 내지 도 4는 기존의 척추경 나사못 시스템을 통하여 수술하는 방법을 순서대로 나타낸 도면이다. Figures 1 to 4 are drawings sequentially showing a surgical method using an existing pedicle screw system.

이러한 기존의 척추경 나사못 시스템을 통하여 수술하기 위해서는 먼저, 의료 영상 데이터(X-ray, CT) 등을 이용하여 수술 계획을 세우고, 교정할 분절(Level)별 나사못의 크기 및 방향을 결정한 후(도 1), 선택된 나사못을 분절별로 고정시킨다(도 2). In order to perform surgery using this existing pedicle screw system, a surgical plan is first established using medical image data (X-ray, CT, etc.), the size and direction of the screw for each segment (level) to be corrected are determined (Fig. 1), and the selected screw is fixed for each segment (Fig. 2).

이후, 수술용 기구를 이용하여 상기 로드(Rod)를 벤딩한다(도 3). Afterwards, the rod is bent using a surgical instrument (Fig. 3).

이때, 로드 벤딩 작업은 분절별로 고정된 나사못을 연결할 수 있도록 나사못의 위치에 대응되도록 상기 로드를 벤딩하며, 수술실 내에서 수작업으로 이루어진다. At this time, the load bending operation is performed manually in the operating room, bending the load to correspond to the position of the screw so that the screws fixed in each segment can be connected.

이후, 고정된 나사못 부분에 벤딩(Bending)된 로드(Rod)를 삽입한 후, 고정된 나사못과 로드(rod)위에 스크류(set screw)를 이용하여 각 분절을 교정한다(도 4).Afterwards, a bent rod is inserted into the fixed screw portion, and each segment is corrected using a set screw on the fixed screw and rod (Fig. 4).

그러나, 인체의 척추는 3차원으로 생각해서 교정을 해야 하기 때문에 기존의 척추경 나사못 시스템을 이용하여 척추 수술을 하는 것은 매우 복잡하고, 자연스럽게 하기 어려운 문제점이 있었다. However, because the human spine must be considered and corrected in three dimensions, performing spinal surgery using the existing pedicle screw system was very complicated and difficult to do naturally.

또한, 의사의 임상 실력에 따라 수술만족도가 결정됨에 따라 환자에 따라 심미적인 만족감을 가지기 어려운 경우가 발생한다. Additionally, since the level of satisfaction with the surgery is determined by the doctor's clinical skills, it can be difficult for some patients to achieve aesthetic satisfaction.

또한, 로드를 벤딩한 후 사용함으로써, 계속적인 구부림(bending)으로 인해 피로파괴 현상이 발생하고, 수술 이후 로드의 부러짐이 관찰되기도 한다. Additionally, by using the rod after bending it, fatigue failure occurs due to continuous bending, and breakage of the rod is observed after surgery.

또한, 로드 벤딩 작업을 수술실 내에서 수작업으로 하기 때문에 감염에 취약하고, 이는 재수술의 원인이 되는 문제점이 있는 바, 이에 대한 해결책이 요구되어 왔다. In addition, because the load bending work is performed manually in the operating room, it is vulnerable to infection, which can lead to reoperations, and a solution to this has been required.

한국등록특허 제10-0645377호Korean Patent No. 10-0645377

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 로드 벤딩 작업을 수술실 내에서 수작업으로 하지 않고, 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지 등 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하여 도출된 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 직접 출력하여 환자 맞춤형으로 적용할 수 있는 환자 맞춤형 척추고정 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a patient-tailored spinal fixation system and method that analyzes medical image data such as X-ray or computed tomography (CT) images and patient information using artificial intelligence before surgery, without performing rod bending work manually in an operating room, derives rod bending data for correction, and directly outputs the derived data using metal 3D printing so that it can be applied in a patient-tailored manner.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 손상된 디스크 상하부위의 척추체에 삽입·고정되는 척추경 나사못과, 상기 척추경 나사못의 수납홈에 안착되어 둘 이상의 척추경 나사못을 연결하기 위한 로드(Rod)와, 상기 척추경 나사못의 수납홈에 체결되며, 상기 로드가 유동되는 것을 방지하도록 가압하는 스크류를 포함하며, 상기 로드는 수술 전 획득한 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 분석한 데이터 정보에 따라 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하고, 도출된 로드 벤딩 데이터를 이용하여 금속 3D 프린팅으로 직접 출력하여 제작되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템이 제공된다. In order to achieve the above purpose, the present invention provides a patient-tailored spinal fixation system, which comprises a pedicle screw inserted and fixed into a vertebral body above and below a damaged disc, a rod for connecting two or more pedicle screws by being seated in a receiving groove of the pedicle screw, and a screw for connecting the rod to the receiving groove of the pedicle screw and pressurizing the rod to prevent it from moving, wherein the rod analyzes medical image data and patient information acquired before surgery using artificial intelligence, derives rod bending data for correction based on the analyzed data information, and is manufactured by directly outputting the derived rod bending data using metal 3D printing.

상기 의료영상 데이터는 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지이며, 상기 환자의 정보는 성별, 키, 몸무게, 나이 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다. The above medical image data is an X-ray or computed tomography (CT) image before surgery, and the patient's information is characterized by at least one selected from among gender, height, weight, and age.

본 발명에서의 상기 로드는 척추의 만곡에 따라 전만, 후만, 측만 또는 이들 중 2개 이상이 혼합되는 3차원적인 형상으로 이루어질 수 있다. The above-described rod in the present invention may be formed into a three-dimensional shape that is lordotic, kyphotic, scoliotic, or a mixture of two or more thereof, depending on the curvature of the spine.

한편, 상기 로드는 그 단면이 원형, 사각형, 기차 레일(rail) 형상, 다각형 형상 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the above load may have a cross-section that is formed of one or a combination of circular, square, train rail, and polygonal shapes.

또한, 상기 로드는 상기 척추경 나사못과 결합되는 결합부에 미끄러짐 방지 및 고정력 증가를 위한 요철이 형성될 수 있다. Additionally, the above load may have a protrusion formed at the joint where it is combined with the spinal screw to prevent slipping and increase fixing force.

이 외에도, 상기 로드는 상기 척추경 나사못에 결합되는 방향을 확인할 수 있는 방향표시 마크가 상기 로드의 위, 아래, 또는 측면에 형성될 수 있다. In addition, the load may have a direction indicator mark formed on the top, bottom, or side of the load to determine the direction in which it is coupled to the spinal screw.

상기 로드는 의료영상 데이터와 환자의 정보를 통해 유한요소해석을 연계해서 상기 유한요소해석에 의해 적절한 강도를 측정하고, 상기 척추경 나사못과의 결합부 및 상기 결합부를 제외한 부위의 두께를 로드의 길이방향으로 환자에 맞게 달리하여 제작될 수 있다. The above load can be manufactured by measuring appropriate strength through finite element analysis by linking medical image data and patient information, and varying the thickness of the joint with the pedicle screw and the area excluding the joint in the longitudinal direction of the load to suit the patient.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법으로서, 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT)을 통해 손상된 척추에 대한 의료영상 데이터를 획득하는 단계와, 환자의 성별, 키, 몸무게, 나이 중 선택된 어느 하나 이상의 정보를 입력하는 단계와, 상기 의료영상 데이터 및 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하는 단계와, 분석한 데이터 정보에 따라 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하는 단계와, 도출된 상기 로드 벤딩 데이터를 이용하여 로드를 금속 3D 프린팅으로 출력하는 단계와, 3D 프린팅으로 출력된 벤딩된 로드를 환자에 맞게 적용하는 단계를 포함하는 환자 맞춤형 척추고정 방법이 제공된다. Meanwhile, as a method for achieving the above-described object of the present invention, a patient-tailored spinal fixation method is provided, including the steps of obtaining medical image data on a damaged spine through an X-ray or computed tomography (CT) before surgery, the step of inputting information on at least one selected from the group consisting of the patient's gender, height, weight, and age, the step of analyzing the medical image data and the patient's information using artificial intelligence, the step of deriving rod bending data for correction based on the analyzed data information, the step of outputting a rod by metal 3D printing using the derived rod bending data, and the step of applying the bent rod output by 3D printing to the patient.

상기 의료영상 데이터 및 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하는 단계는, 상기 의료영상 데이터와 환자의 정보를 통해 유한요소해석을 연계해서 적절한 강도를 측정하여 로드의 두께를 환자에 맞게 달리하는 것을 특징으로 한다.The step of analyzing the above medical image data and patient information using artificial intelligence is characterized by measuring an appropriate strength by linking finite element analysis using the above medical image data and patient information, and varying the thickness of the load according to the patient.

이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 로드 벤딩 작업을 수술실 내에서 수작업으로 하지 않고, 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지 등 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하여 도출된 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 직접 출력함으로써, 환자 맞춤형으로 적용할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, rather than performing the rod bending work manually in the operating room, the medical image data such as X-ray or computed tomography (CT) images before surgery and the patient's information are analyzed using artificial intelligence, and the rod bending data for correction is derived, and the derived data is directly output through metal 3D printing, thereby having the effect of being able to be applied in a patient-tailored manner.

또한, 수술 시 로드 벤딩 작업을 하지 않으므로, 로드의 구부림(bending)으로 인한 피로파괴 현상을 방지하고, 수술실 내 감염 등의 문제를 극복할 수 있다. Additionally, since no load bending is performed during surgery, fatigue failure due to load bending can be prevented, and problems such as infection in the operating room can be overcome.

또한, 계획적으로 수술이 가능하고 종래의 척추 고정술 보다 수술 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.Additionally, it is possible to perform the surgery in a planned manner and has the effect of shortening the surgery time compared to conventional spinal fixation.

도 1 내지 도 4는 기존의 척추경 나사못 시스템을 통하여 수술하는 방법을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 시스템에서 로드의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 시스템에서 로드의 다른 실시예들을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 방법을 도시한 순서도이다.
Figures 1 to 4 are drawings sequentially showing a surgical method using an existing pedicle screw system.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a first embodiment of a rod in a patient-specific spinal fixation system according to the present invention.
FIGS. 6 to 10 are perspective views illustrating other embodiments of a rod in a patient-specific spinal fixation system according to the present invention.
Figure 11 is a flowchart illustrating a patient-specific spinal fixation method according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clearer with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms. These embodiments are provided solely to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 5는 본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 시스템에서 로드의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view illustrating a first embodiment of a rod in a patient-specific spinal fixation system according to the present invention.

본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 시스템은 손상된 디스크 상하부위의 척추체에 삽입·고정되는 척추경 나사못(도시안함)과, 상기 척추경 나사못의 수납홈에 안착되어 둘 이상의 척추경 나사못을 연결하기 위한 로드(Rod)(100)와, 상기 척추경 나사못의 수납홈에 체결되며, 상기 로드가 유동되는 것을 방지하도록 가압하는 스크류(도시안함)를 포함하여 구성된다. The patient-tailored spinal fixation system according to the present invention comprises a pedicle screw (not shown) inserted and fixed into the vertebral body above and below a damaged disc, a rod (100) seated in a receiving groove of the pedicle screw to connect two or more pedicle screws, and a screw (not shown) fastened to the receiving groove of the pedicle screw and pressurized to prevent the rod from moving.

상기 로드(100)는 수술 전 환자의 척추에 맞게 금속 3D 프린팅으로 직접 출력함으로써, 환자 맞춤형으로 적용하는데 그 특징이 있다. The above load (100) has the characteristic of being applied in a patient-specific manner by being directly printed using metal 3D printing to fit the patient's spine before surgery.

즉, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 수술실 내에서 로드 벤딩 작업을 수작업으로 하지 않고, 수술 전 환자의 손상된 척추에 대한 정보를 통해 환자에게 맞춤형으로 제작된 로드(100)를 사용하여 척추 고정술을 진행할 수 있도록 하는 것이다. That is, the present invention is to solve the problems of the prior art by enabling spinal fixation surgery to be performed using a rod (100) that is custom-made for the patient based on information about the patient's damaged spine before surgery, without manually performing rod bending work in an operating room.

이를 위해, 상기 로드(100)는 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지 등 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하여 도출된 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 직접 출력함으로써, 환자 맞춤형으로 적용하는데 그 특징이 있다. To this end, the above-mentioned load (100) is characterized by analyzing medical image data such as preoperative X-ray or computed tomography (CT) images and patient information using artificial intelligence, deriving rod bending data for correction, and directly outputting the derived data through metal 3D printing, thereby applying it in a patient-specific manner.

상기 의료영상 데이터는 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. The above medical image data may consist of either preoperative X-ray or computed tomography (CT) images.

통상, 척추경 나사못 시스템을 통하여 수술하기 위해서는 먼저, 의료영상 데이터(X-ray, CT) 등을 이용하여 손상된 척추를 파악하고, 교정할 분절(Level)별 나사못의 크기 및 방향을 결정하여 수술 계획을 세우게 되므로, 본 발명에서도 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT)를 통해 손상된 척추에 대한 의료영상 데이터를 획득한다. Typically, in order to perform surgery using a pedicle screw system, the damaged spine is first identified using medical image data (X-ray, CT), and the size and direction of the screws for each level to be corrected are determined to establish a surgical plan. Therefore, in the present invention, medical image data on the damaged spine is also obtained using X-ray or computed tomography (CT).

그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것을 아니며, 상기 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이외에도 환자의 손상된 척추에 대한 의료영상 데이터를 얻을 수 있는 기술수단은 모두 포함될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and any technical means capable of obtaining medical image data on a patient's damaged spine other than the X-ray or computed tomography (CT) may be included.

한편, 본 발명에서는 상기 의료영상 데이터와 함께 환자의 정보, 예컨대, 환자의 성별, 키, 몸무게, 나이 등의 정보를 상기 로드(100)를 제작하는 데이터로 사용한다. Meanwhile, in the present invention, the patient's information, such as the patient's gender, height, weight, age, etc., is used together with the medical image data as data for producing the load (100).

이와 같이, 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지 등 의료영상 데이터와 환자의 정보를 얻고, 이를 인공지능을 이용하여 분석하여 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하고, 도출된 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 로드를 직접 출력함으로써, 본 발명에서의 로드(100)를 제작할 수 있다. In this way, the rod (100) of the present invention can be manufactured by obtaining medical image data such as X-ray or computed tomography (CT) images and patient information before surgery, analyzing the data using artificial intelligence to derive rod bending data for correction, and directly outputting the rod using metal 3D printing using the derived data.

상기 로드(100)는 금속으로 형성될 수 있다. 예컨대, 로드(100)는 티타늄(titanium) 합금(Gr23), Ti-Ni계 합금, 스테인레스 스틸, 형상기억고분자 및 Co-Cr-Mo계 합금 중 적어도 하나의 재질로 형성될 수 있다.The above rod (100) may be formed of a metal. For example, the rod (100) may be formed of at least one material selected from the group consisting of a titanium alloy (Gr23), a Ti-Ni alloy, stainless steel, a shape memory polymer, and a Co-Cr-Mo alloy.

상기 로드(100)가 3D 프린터로 제작되는 경우, 금속 재료를 녹인 후, 도출된 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터와 동일하게 제작되는 첨삭식 제조(additive manufacturing) 방법을 사용하여 적층식으로 금속재질을 녹여 붙이는 방법이 수행될 수 있다.When the above-mentioned rod (100) is manufactured using a 3D printer, a method of melting a metal material and then laminating and attaching the metal material using an additive manufacturing method that is identical to the derived rod bending data can be performed.

이러한 로드(100)는 도 5에서 보는 바와 같이, 원통형 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 원통형 형상은 일반적인 로드의 모양과 동일하며, 본 발명에서는 로드의 강도, 고정력 등을 향상시키기 위해 원통형 외에도 다양한 단면형상을 갖도록 하는 것이 가능하다. As shown in Fig. 5, such a rod (100) may be formed into a cylindrical shape. This cylindrical shape is identical to the shape of a general rod, and in the present invention, in order to improve the strength, fixing force, etc. of the rod, it is possible to have various cross-sectional shapes in addition to the cylindrical shape.

도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 시스템에서 로드의 다른 실시예들을 도시한 사시도이다.FIGS. 6 to 10 are perspective views illustrating other embodiments of a rod in a patient-specific spinal fixation system according to the present invention.

도 6에서 보는 바와 같이, 상기 로드는 그 단면이 기차 레일(rail) 형상(a), 사각형(b) 등으로 이루어짐도 가능하며, 오각형, 육각형 등의 다각형 형상 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. As shown in Fig. 6, the load may have a cross-section in the shape of a train rail (a), a square (b), etc., and may be formed of one or a combination of polygonal shapes such as a pentagon or a hexagon.

또한, 상기 로드는 상기 척추경 나사못과 결합되는 부위인 결합부와, 상기 결합부를 제외한 지지부로 이루어질 수 있다. In addition, the above load may be composed of a joint portion, which is a portion that is connected to the spinal screw, and a support portion excluding the joint portion.

즉, 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 출력된 로드를 이용하여 수술하기 위해서는, 교정할 분절(Level)별 척추경 나사못과 결합되는 정확한 위치를 파악하여야 하므로, 본 발명에서의 로드는 상기 결합부와 지지부로 이루어지며, 상기 결합부의 위치가 로드 상에 표시가 되어야 한다. That is, in order to perform surgery using a rod output by metal 3D printing through rod bending data, the exact position where the rod is combined with the pedicle screw for each level to be corrected must be identified. Therefore, the rod in the present invention is composed of the above-described connecting portion and the supporting portion, and the position of the connecting portion must be indicated on the rod.

따라서, 상기 결합부를 로드 상에 표시하는 표시부가 별도로 구비될 수 있다. Accordingly, a display unit that displays the above-mentioned joint on the load may be provided separately.

상기 표시부는 일종의 마크로 표시되도록 구성할 수 있으며, 교정할 분절(Level)별 척추경 나사못의 위치를 순서대로 표시하거나 다양한 구조를 통해 표시부를 구성할 수 있다. The above display unit can be configured to be displayed as a kind of mark, and the positions of the pedicle screws for each segment (level) to be corrected can be displayed in order, or the display unit can be configured using various structures.

예컨대, 교정할 분절(Level)별 넘버를 음각 또는 양각으로 새길 수도 있고, 점, 화살표, 삼각형 등의 형태를 음각 또는 양각으로 로드에 새겨 넣어 수술 시 정확한 위치에 척추경 나사못과 결합시킬 수 있다. For example, the number of each segment (level) to be corrected can be engraved in intaglio or relief, and shapes such as dots, arrows, and triangles can be engraved in intaglio or relief on the rod so that it can be combined with a pedicle screw in an accurate location during surgery.

상기 표시부로서, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 척추경 나사못과 결합되는 결합부에 미끄러짐 방지 및 고정력 증가를 위한 요철(112)이 형성될 수 있다. As the above-mentioned display part, as shown in Fig. 7, a protrusion (112) may be formed on the joint part that is combined with the spinal screw to prevent slipping and increase fixing force.

상기 요철(112)은 결합부, 즉 척추경 나사못과 결합되는 위치를 표시함과 아울러, 척추경 나사못과의 결합 시 미끄러짐을 방지하고, 고정력을 증가시킬 수 있는 기능을 갖는다. The above-mentioned protrusion (112) indicates the position where the joint is joined with the pedicle screw, and has the function of preventing slippage and increasing the fixing force when joined with the pedicle screw.

한편, 본 발명에서의 상기 로드는 척추의 만곡에 따라 전만, 후만, 측만 또는 이들 중 2개 이상이 혼합되는 3차원적인 형상으로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the rod in the present invention may be formed into a three-dimensional shape that is a combination of lordosis, kyphosis, scoliosis, or two or more thereof depending on the curvature of the spine.

따라서, 이러한 형상의 로드를 척추 고정술에 적용하기 위해서는 로드를 정확한 방향으로 척추경 나사못에 결합하는 것이 매우 중요하다. Therefore, in order to apply this type of rod to spinal fixation, it is very important to attach the rod to the pedicle screw in the correct direction.

이를 위해, 본 발명에서의 상기 로드는 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 척추경 나사못에 결합되는 방향을 확인할 수 있는 방향표시 마크(212)가 상기 로드의 위, 아래, 또는 측면에 형성될 수 있다. To this end, the load in the present invention may have a direction indicator mark (212) formed on the top, bottom, or side of the load to confirm the direction in which it is coupled to the spinal screw, as shown in FIG. 8.

상기 방향표시 마크(212)는 로드의 길이방향으로 형성된 선일 수 있으며, 그 외에도 다양한 형태로 이루어질 수 있다. The above direction indicator mark (212) may be a line formed in the longitudinal direction of the load, and may also be formed in various other shapes.

이러한, 방향표시 마크(212)가 상기 로드(210)의 위, 아래, 또는 측면에 형성됨으로써, 수술 시 의사는 상기 로드(210)를 정확한 방향으로 잡고 척추경 나사못에 결합시킬 수 있게 된다. By forming these direction indicator marks (212) on the top, bottom, or side of the rod (210), the surgeon can hold the rod (210) in the correct direction and connect it to the pedicle screw during surgery.

한편, 도 9에서 보는 바와 같이, 상기 로드(310)는 강도를 고려해서 2개, 3개 또는 4개를 연결해서 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 로드(310)를 복수개로 사용할 수 있도록 로드 연결구(312)가 더 포함될 수 있다. Meanwhile, as shown in Fig. 9, the above-mentioned rods (310) can be used by connecting two, three, or four rods, taking strength into consideration. In this case, a rod connection port (312) may be further included so that multiple rods (310) can be used.

본 발명에서, 상기 로드는 의료영상 데이터와 환자의 정보를 통해 유한요소해석을 연계해서 상기 유한요소해석에 의해 적절한 강도를 측정하고, 상기 척추경 나사못과의 결합부 및 상기 결합부를 제외한 부위, 즉 지지부의 두께를 로드의 길이방향으로 환자에 맞게 달리하여 제작될 수 있다. In the present invention, the rod can be manufactured by measuring an appropriate strength by linking finite element analysis using medical image data and patient information, and varying the thickness of the joint portion with the pedicle screw and the portion excluding the joint portion, i.e. the support portion, in the longitudinal direction of the rod to suit the patient.

도 10은 상기 결합부(412)와 지지부(414)가 형성되는 실시예를 도시한 사시도로서, 척추를 잡아주는 지지대의 역할을 하도록 상기 결합부(412)와 다른 크기의 직경 또는 형태를 가지는 지지부(414)를 포함하여 로드(410)가 이루어질 수 있다.FIG. 10 is a perspective view illustrating an embodiment in which the connecting portion (412) and the supporting portion (414) are formed. The rod (410) may include a supporting portion (414) having a diameter or shape different from that of the connecting portion (412) to serve as a support for holding the spine.

상기 지지부(414)는 2개 이상의 복수개로 이루어질 수 있는데, 이때, 각각의 지지부(414)가 서로 다른 크기의 직경 또는 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 도 10에서 보는 바와 같이, 상기 지지부는 제1 지지부와 제2 지지부를 포함하여 2개 이상의 복수개로 이루어질 수 있고, 보다 척추를 고강도로 지지하는 것이 필요한 위치에 형성되는 제2 지지부는 그 직경을 키워 더 큰 직경을 갖도록 형성하는 것이 가능하다.The above support portion (414) may be formed of two or more plurality of pieces, and in this case, each support portion (414) may be formed to have a different diameter or shape. That is, as shown in FIG. 10, the support portion may be formed of two or more plurality of pieces, including a first support portion and a second support portion, and the second support portion, which is formed at a position where it is necessary to support the spine with higher strength, may be formed to have a larger diameter by increasing its diameter.

이때, 상기 제1 지지부 또는 제2 지지부의 형상은 도 10에 도시한 원통형 봉 형상 이외의 형상으로 이루어짐도 가능하다.At this time, the shape of the first support or the second support may be formed in a shape other than the cylindrical rod shape illustrated in Fig. 10.

도 11은 본 발명에 따른 환자 맞춤형 척추고정 방법을 도시한 순서도로서, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 척추고정 시스템을 이용한 척추고정 방법은 다음과 같다. Figure 11 is a flow chart illustrating a patient-tailored spinal fixation method according to the present invention. The spinal fixation method using the spinal fixation system of the present invention having the above configuration is as follows.

먼저, 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT)을 통해 손상된 척추에 대한 의료영상 데이터를 획득한다(S110). First, medical image data on the damaged spine is acquired through X-ray or computed tomography (CT) before surgery (S110).

또한, 환자의 성별, 키, 몸무게, 나이 중 선택된 어느 하나 이상의 정보를 입력한다(S120). 여기서, 환자의 정보 입력은 인공지능 분석 프로그램 등에 할 수 있다. Additionally, one or more pieces of information selected from the patient's gender, height, weight, and age are entered (S120). Here, the patient's information can be entered into an artificial intelligence analysis program, etc.

상기 의료영상 데이터 및 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석한다(S130). The above medical image data and patient information are analyzed using artificial intelligence (S130).

이후, 분석한 데이터 정보에 따라 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출한다(S140). Afterwards, rod bending data for correction is derived based on the analyzed data information (S140).

여기서, 상기 의료영상 데이터와 환자의 정보를 통해 유한요소해석을 연계해서 적절한 강도를 측정하여 로드의 두께를 환자에 맞게 달리할 수 있다. Here, by linking the above medical image data and patient information with finite element analysis, the appropriate strength can be measured and the thickness of the load can be varied to suit the patient.

도출된 상기 로드 벤딩 데이터를 이용하여 로드를 금속 3D 프린팅으로 출력하고 3D 프린팅으로 출력된 벤딩된 로드를 환자에 맞게 적용하여 수술 시 사용한다. Using the derived load bending data, a load is output by metal 3D printing, and the bent load output by 3D printing is applied to the patient and used during surgery.

이상에서 살펴본 본 발명에 의하면, 로드 벤딩 작업을 수술실 내에서 수작업으로 하지 않고, 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지 등 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하여 도출된 데이터를 통해 금속 3D 프린팅으로 직접 출력함으로써, 환자 맞춤형으로 적용할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, rather than performing the rod bending work manually in the operating room, the medical image data such as X-ray or computed tomography (CT) images before surgery and the patient's information are analyzed using artificial intelligence, and the rod bending data for correction is derived, and the derived data is directly output through metal 3D printing, thereby having the effect of being able to be applied in a patient-tailored manner.

또한, 수술 시 로드 벤딩 작업을 하지 않으므로, 로드의 구부림(bending)으로 인한 피로파괴 현상을 방지하고, 수술실 내 감염 등의 문제를 극복할 수 있다. . In addition, since no rod bending is performed during surgery, fatigue failure due to rod bending can be prevented, and problems such as infection in the operating room can be overcome.

또한, 계획적으로 수술이 가능하고 종래의 척추 고정술 보다 수술 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.Additionally, it is possible to perform the surgery in a planned manner and has the effect of shortening the surgery time compared to conventional spinal fixation.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.While the above description focuses on specific embodiments of the present invention, those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made. Such modifications and variations, as long as they do not depart from the scope of the technical concept provided by the present invention, are considered to be within the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be determined by the claims set forth below.

100: 로드 112: 요철
212: 방향표시 마크 312: 로드 연결구
412: 결합부 414: 지지부
100: Road 112: Rough
212: Directional Mark 312: Load Connector
412: Joint 414: Support

Claims (9)

손상된 디스크 상하부위의 척추체에 삽입·고정되는 척추경 나사못;
상기 척추경 나사못의 수납홈에 안착되어 둘 이상의 척추경 나사못을 연결하기 위한 로드(Rod); 및
상기 척추경 나사못의 수납홈에 체결되며, 상기 로드가 유동되는 것을 방지하도록 가압하는 스크류;
를 포함하며,
상기 로드는 수술 전 획득한 의료영상 데이터와 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하고, 분석한 데이터 정보에 따라 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하고, 도출된 로드 벤딩 데이터를 이용하여 금속 3D 프린팅으로 직접 출력하여 제작되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
Pedicle screws inserted and fixed into the vertebral bodies above and below the damaged disc;
A rod for connecting two or more pedicle screws by being seated in the receiving groove of the pedicle screw; and
A screw that is fastened to the receiving groove of the above-mentioned pedicle screw and pressurizes the load to prevent it from flowing;
Includes,
The above load is a patient-tailored spinal fixation system characterized in that it analyzes medical image data and patient information obtained before surgery using artificial intelligence, derives rod bending data for correction based on the analyzed data information, and directly outputs the derived rod bending data using metal 3D printing.
청구항 1에 있어서,
상기 의료영상 데이터는 수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT) 이미지이며,
상기 환자의 정보는 성별, 키, 몸무게, 나이 중 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
In claim 1,
The above medical image data is an X-ray or computed tomography (CT) image before surgery.
A patient-tailored spinal fixation system characterized in that the patient's information includes at least one selected from among gender, height, weight, and age.
청구항 1에 있어서,
상기 로드는 척추의 만곡에 따라 전만, 후만, 측만 또는 이들 중 2개 이상이 혼합되는 3차원적인 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
In claim 1,
The above-mentioned rod is a patient-customized spinal fixation system characterized by having a three-dimensional shape that is lordotic, kyphotic, scoliotic, or a mixture of two or more of these depending on the curvature of the spine.
청구항 1에 있어서,
상기 로드는 그 단면이 원형, 사각형, 기차 레일(rail) 형상, 다각형 형상 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
In claim 1,
A patient-tailored spinal fixation system characterized in that the above load has a cross-section formed of one or a combination of circular, square, train rail, and polygonal shapes.
청구항 1에 있어서,
상기 로드는 상기 척추경 나사못과 결합되는 결합부에 미끄러짐 방지 및 고정력 증가를 위한 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
In claim 1,
A patient-tailored spinal fixation system characterized in that the above load has a protrusion formed on the joint where it is connected to the spinal screw to prevent slippage and increase fixation force.
청구항 1에 있어서,
상기 로드는 상기 척추경 나사못에 결합되는 방향을 확인할 수 있는 방향표시 마크가 상기 로드의 위, 아래, 또는 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
In claim 1,
A patient-tailored spinal fixation system characterized in that a direction indicator mark is formed on the top, bottom, or side of the rod to confirm the direction in which the rod is connected to the pedicle screw.
청구항 1에 있어서,
상기 로드는 의료영상 데이터와 환자의 정보를 통해 유한요소해석을 연계해서 상기 유한요소해석에 의해 적절한 강도를 측정하고,
상기 척추경 나사못과의 결합부 및 상기 결합부를 제외한 부위의 두께를 로드의 길이방향으로 환자에 맞게 달리하여 제작되는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 시스템.
In claim 1,
The above load measures the appropriate strength by linking finite element analysis with medical image data and patient information, and
A patient-tailored spinal fixation system characterized in that the thickness of the connection portion with the above-mentioned pedicle screw and the area excluding the connection portion are manufactured in a longitudinal direction of the rod to suit the patient.
수술 전 엑스레이(X-ray) 또는 컴퓨터 단층촬영(CT)을 통해 손상된 척추에 대한 의료영상 데이터를 획득하는 단계;
환자의 성별, 키, 몸무게, 나이 중 선택된 어느 하나 이상의 정보를 입력하는 단계;
상기 의료영상 데이터 및 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하는 단계;
분석한 데이터 정보에 따라 교정을 위한 로드 벤딩(Rod Bending) 데이터를 도출하는 단계;
도출된 상기 로드 벤딩 데이터를 이용하여 로드를 금속 3D 프린팅으로 출력하는 단계; 및
3D 프린팅으로 출력된 벤딩된 로드를 환자에 맞게 적용하는 단계;
를 포함하는 환자 맞춤형 척추고정 방법.
A step of acquiring medical imaging data on the damaged spine through X-ray or computed tomography (CT) before surgery;
A step of entering one or more pieces of information selected from the patient's gender, height, weight, and age;
A step of analyzing the above medical image data and patient information using artificial intelligence;
A step of deriving rod bending data for correction based on the analyzed data information;
A step of outputting a load using metal 3D printing using the derived load bending data; and
Step of applying the bent rod output by 3D printing to the patient;
A patient-tailored spinal fixation method including:
청구항 8에 있어서,
상기 의료영상 데이터 및 환자의 정보를 인공지능을 이용하여 분석하는 단계는,
상기 의료영상 데이터와 환자의 정보를 통해 유한요소해석을 연계해서 적절한 강도를 측정하여 로드의 두께를 환자에 맞게 달리하는 것을 특징으로 하는 환자 맞춤형 척추고정 방법.








In claim 8,
The step of analyzing the above medical image data and patient information using artificial intelligence is:
A patient-tailored spinal fixation method characterized by measuring appropriate strength by linking finite element analysis with the above medical image data and patient information and varying the thickness of the load to suit the patient.








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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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