KR100724544B1

KR100724544B1 - 개별 치아의 약액 도포장치

Info

Publication number: KR100724544B1
Application number: KR1020050135453A
Authority: KR
Inventors: 이승우
Original assignee: 이승우
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-06-04

Abstract

본 발명은 이온영동법(iontophoresis)에 의하여 개별 치아에 불소화합물 등의 약액을 도포시키기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 전극이 구비되고 약물이 저장되는 이온트레이(ion tray)와, 접지전극이 구비된 전원공급장치로 구성되어 있어 이온영동법으로 치아에 불소코팅하도록 되어 있는 치아의 약액 도포장치에 있어서, 상기 이온트레이는 하나의 개별 치아에 씌워지도록 캡형상으로 되어 있고 치아와 밀착된 상태를 유지하기 위하여 부드럽고 탄력성이 우수한 실리콘고무(silicone rubber)로 되어 있는 외피와, 상기 외피의 내측 바닥면에 위치된 금속재질의 전극과, 상기 외피 내측에 삽입되어 있고 약물의 흡수저장력 및 형상유지력이 높은 폴리에스테르(polyester) 재질의 솜으로 된 합성패딩(padding)으로 이루어져 있는 "U"자형의 내피로 구성되어 있어 상기 외피가 개별 치아에 전체적으로 씌워져 내피가 치아에 고르게 밀착된 상태에서 전극에 가해진 전류에 의해 이온영동법으로 불소화합물로 된 약물이 치아표면에 도포되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 개별 치아의 약액도포장치에 관한 것이다.

이온트레이(ion tray), 실리콘고무(silicone rubber), 폴리에스테르 합성솜(패딩), 외피, 내피

Description

개별 치아의 약액 도포장치{Iontophoretic drug coating system for a tooth}

도 1은 본 발명에 따른 개별 치아의 약액 도포장치의 일실시예를 도시한 상태의 사시개략도

도 2는 본 발명에 따른 개별 치아의 약액 도포장치의 이온트레이가 치아에 착용된 상태의 개략도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1. 이온트레이 2. 외피

3. 전극 4. 내피

5a, 5b. 전선 6. 전원공급장치

7. 접지전극

일반적으로 치아의 부분파손이나 마모 또는 치아 우식증(dental caries), 치아의 탈감작(脫感作) 등을 치료시에는 불소화합물을 치아 표면에 직접 발라 치아의 법랑질에 침투되도록 하였는데, 우선 치아표면의 불순물을 깨끗이 닦아 낸 후 치아에 타액이 묻지 않도록 코튼(cotton)으로 치아와 타액을 분리하고 치아건조기(air syringe)를 사용하여 치아 표면을 건조시킨 다음 불화나트륨(Sodium Fluoride, NaF)이나 불화석(Stannous fluoride, SnF₂) 등의 불소화합물을 면봉에 묻혀 치아 표 면에 직접 도포하게 되면 치아기질과 불소가 반응하여 불소화 인회석(fluoroapatite)을 형성함으로써 치아의 부분 파손된 부분이나 마모된 부분을 보강하게 된다.

그러나, 이와 같이 면봉 등으로 치아 표면에 직접 불소화합물을 도포시키는 경우에는 시술시간이 통상 30분 이상의 장시간이 소요되며 환자가 시술하는 동안 계속적으로 입을 벌리고 있어야 함으로써 고통스럽고 여러번 반복적인 치료를 수행해야만 불소화합물이 치아표면에 고르게 도포됨으로써 시술자나 환자 모두 불편하고 번거로운 치료방법에 속하는 것이었다.

이러한 종래 치료방법의 문제점을 해소하고자 전류를 이용하여 약물이 음이온을 형성할 경우에는 음극에 의하여, 약물이 양이온을 형성할 경우에는 양극에 의하여 같은 전하끼리 반발하는 힘으로 약물이 신체조직 내부로 침투되도록 하는 이온영동법으로 치아 표면에 불소화합물을 도포하는 방법이 도입되었다.

상기와 같은 이온영동법을 이용한 종래의 치아 불소코팅장치로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제 10-0411721호에서는 「 치아형태인 말발굽형체의 도포기의 커버와 상기 도포기내에 설치된 알루미늄(-)단자와, 불소화합물을 적신 솜과, 사용자의 손에 쥐어 불소화합물을 이온화시키도록 전기를 통하게 하는 (+)단자와, 상기 장치들을 제어하는 회로가 내장된 중앙제어장치와, 상기 중앙제어장치와 도포기 및 알루미늄 단자를 연결하는 전선으로 구성된 치아 불소코팅 장치 」가 개시되었는데, 상기 선등록된 특허는 여러개의 치아에 전체적으로 불소를 도포하도록 되 어 있어 각 개별 치아의 틈새 사이부분에 고르게 불소가 도포되기 어렵고, 여러개의 치아에 한꺼번에 불소를 도포할 경우에만 사용할 수 있으며 불소도포가 필요한 치아에 개별적으로 불소를 도포할 경우에는 적용하기 어려웠고, 또한 불소화합물 등의 약물을 치아에 도포시키기 위한 수단으로서 면재질로 된 일반 솜(탈지면)을 사용하도록 되어 있는데, 상기 면재질의 솜(탈지면)은 약물의 함수력(흡수저장력)이 낮고 함수된 상태에서의 형상유지력도 크게 떨어지는 것이어서 상기 솜(탈지면)에 약물을 수용하여 치료할 부위의 치아에 도포기를 끼워 밀착하게 되면 솜(탈지면)이 치아에 눌려 치아표면에 전체적으로 긴밀하게 밀착되지 못하여 불소가 효과적으로 고르게 도포되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 이온트레이가 한개씩의 개별 치아에만 착용되도록 되어 있으며 외피가 부드럽고 탄력성이 우수한 실리콘고무로 형성되어 있고 내피는 약물의 흡수저장력 및 형상유지력이 우수한 폴리에스테르 재질의 솜으로 된 합성패딩(padding)으로 이루어져 있어 신체에 무해하면서 치아의 치료시 사용되는 불소화합물 등의 약물이 내피에 다량 흡수된 상태에서도 굴곡이 심한 치아에 높은 밀착성을 유지하여 치료할 부위에 불소 등의 약물이 짧은 시술시간내에 고르게 도포되도록 하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 내부에 전극이 구비되고 약물이 저장되는 이온트레이(ion tray)와, 접지전극이 구비된 전원공급장치로 구성되어 있어 이온영동법으로 치아에 불소코팅하도록 되어 있는 치아의 약액 도포장치에 있어서, 상기 이온트레이는 하나의 개별 치아에 씌워지도록 캡형상으로 되어 있고 치아와 밀착된 상태를 유지하기 위하여 부드럽고 탄력성이 우수한 실리콘고무(silicone rubber)로 되어 있는 외피와, 상기 외피의 내측 바닥면에 위치된 금속재질의 전극과, 상기 외피 내측에 삽입되어 있고 약물의 흡수저장력 및 형상유지력이 높은 폴리에스테르(polyester) 재질의 솜으로 된 합성패딩으로 이루어져 있는 "U"자형의 내피로 구성되어 있어 상기 외피가 개별 치아에 전체적으로 씌워져 내피가 치아에 고르게 밀착된 상태에서 전극에 가해진 전류에 의해 이온영동법으로 불소화합물로 된 약물이 치아표면에 도포되도록 되어 있는 것에 본 발명의 특징이 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 구성을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 개별 치아의 약액 도포장치는 이온영동법(iontophoresis)에 의하여 각각의 개별 치아에 불소화합물 등의 약액을 도포시키기 위한 것으로, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 개별 치아에 착용되는 이온트레이(1)와 접지전극(7)이 구비된 전원공급장치(6)로 구성되어 있으며, 상기 이온트레이(1)는 하나의 개별 치아에 씌워지도록 캡형상으로 되어 있고 치아와 밀착된 상태를 유지하기 위하여 부드럽고 탄력성이 우수한 실리콘고무(silicone rubber)로 되어 있는 외피(2)와, 상기 외피(2)의 내측 바닥면에 위치된 금속재질의 전극(3)과, 상기 외피(2) 내측에 삽입되어 있고 약물의 흡수저장력 및 형상유지력이 높은 폴리에스테르(polyester) 재질의 솜으로 된 합성패딩으로 이루어져 있는 "U"자형의 내피(4)로 구성되어 있어 상기 외피(2)가 개별 치아에 씌워져 내피(4)가 치아에 고르게 밀착된 상태에서 전극(3)에 가해진 전류에 의해 이온영동법으로 불소화합물로 된 약물이 이온화되어 불소가 치아표면에 도포되도록 되어 있다.

상기 외피(2)는 이온트레이(1)의 골조를 이루는 부분으로, 한개의 개별 치아에 씌워질 수 있는 크기로 캡(cap)형상으로 되어 있되, 전체적인 재질이 탄력성이 우수하고 부드러우며 전류가 통하지 않는 부도체인 실리콘고무(silicone rubber)로 되어 있어 굴곡이 심한 치아를 삽입시 이온트레이(1)가 이격없이 긴밀하게 밀착된 상태를 유지하여 불소 등의 약물이 치아표면에 신속하고 고르게 도포되도록 되어 있다.

본 발명에서는 상기 외피(2)는 일정한 탄력성을 유지하면서 치아와 치아 사이의 틈새에 삽입되어 덮혀 씌워질 수 있도록 그 두께가 0.1 ~ 0.5 mm로 형성하는 것이 가장 바람직하다.

상기 전극(3)은 외피(2)의 내측 바닥면에 고정부착되어 있으며 가운데 부분 하부에 전선(5a)이 연결되어 상기 외피(2)를 관통한 상태로 별도로 외부에 구비된 전원공급장치(6)와 연결되어 있어 상기 전원공급장치(6)로부터 전원을 공급받도록 되어 있되, 불소도포의 경우 상기 내피(4)에 흡수 저장되는 불소화합물(NaF, SnF₂) 등의 약물이 음이온을 발생시키도록 되어 있어 같은 전기의 반발력으로 약물의 이온이 치아에 침투하여 코팅되도록 하기 위하여 상기 전극(3)은 음극(cathode)의 전극으로 구성된다.

만약, 상기 내피(4)에 흡수 저장되는 약물이 양이온을 발생시킬 경우에는 상기 전극(3)은 양극(anode)의 전극으로 구성된다.

상기 전원공급장치(6)는 이온트레이(1)의 전극(3) 및 별도의 접지전극(7)과 각각 전선(5a)(5b)으로 연결되어 있어 전원을 상기 전극(3)에 공급하도록 되어 있으며 전원공급장치(6)에서 전류밀도나 전류용량을 조절하여 공급함으로써 이온과 전극(3)간의 반발작용에 의한 이온영동법으로 불소화합물이 치아표면으로 침투되도록 되어 있다.

이온영동법에 있어서 각종 약물 침투량의 중요한 변수는 전압(voltage)과 전류용량(current dosage)으로 이를 상기 전원공급장치(6)에서 조절하여 정확한 투약량을 조절하도록 되어 있는데, 상기 전원공급장치(6)로부터 공급되는 전압이 너무 크면 피부자극이 심해 통증이나 치아 또는 피부조직에 화상을 초래할 수 있어 전압을 대략 15V미만으로 조절하고 전류밀도가 너무 약하게 되면 치아에 약물의 침투량이 적게되어 시간이 오래 걸리게 되므로 본 발명에서는 전류밀도를 5 ~ 12V로 유지하고, 전류용량은 0.5 ~ 2mA로 유지하여 30 ~ 100초간 이온영동법을 실시하여 불소 화합물 등의 약물을 치아표면에 도포시키게 된다.

상기 접지전극(7)은 이온트레이(1)의 전극(3)과 한쌍으로 구성되어 신체를 통한 전기회로가 구성되도록 하는 부분으로, 상기 전극(3)이 염화은(AgCl)과 같은 재질로 된 음극(cathode)으로 구성되면 접지전극(7)은 양극(anode)으로 구성되며 접지전극(7)을 손에 쥐거나 또는 기타 신체부위에 접합하여 신체를 통한 전기회로가 연결되도록 되어 있다.

만약, 상기 전극(3)이 은(Ag)과 같은 재질로 된 양극(anode)으로 구성되면 접지전극(7)은 음극(cathode)으로 구성된다.

상기 내피(4)는 외피(2) 내측에 위치되며 치아에 맞닿도록 되어 있어 내피(4)에 흡수 저장되어 있는 불소화합물 등의 약물에서 불소이온이 전류의 흐름에 따라 같은 전기의 반발력으로 치아표면에 도포되도록 되어 있는 부분으로, 단면의 형상이 "U"자형으로 되어 있어 개방된 상부쪽으로 치아가 삽입되어 맞닿도록 되어 있으며 전체적으로 약물의 흡수저장력(함수능) 및 형상유지력이 높은 폴리에스테르(polyester) 재질의 솜으로 된 합성패딩으로 이루어져 있어 인체에 무해할 뿐 아니라 많은 양의 약물이 내부에 흡수 저장되면서 굴곡이 심한 치아에도 높은 형상유지력을 나타내어 이격된 부분없이 밀착된 상태를 유지함으로써 불소화합물 등의 약물이 치아표면에 용이하게 도포되도록 되어 있다.

상기 내피(4)는 2 ~ 4mm의 두께로 형성되어 있으며 내피(4)를 구성하는 폴리에스테르 재질의 솜으로 된 합성패딩은 굵기가 0.01 ~ 0.1mm로 되어 있는 폴리에스테르 섬유를 패딩과 같은 형상으로 제작한 것으로 아래의 <실험예>의 실험결과에서와 같이 다른 재질들보다 높은 흡수저장력(함수능) 및 형상유지력을 나타내었다.

< 실험예 : 내피의 흡수저장력(함수능) 및 형상유지력 측정 >

본 발명에서 내피를 구성하는 폴리에스테르(polyester)재질의 솜으로 된 합성패딩과 면재질의 탈지면(cotton)과 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)을 각각 가로 1.5cm, 세로 1.5cm, 높이 1.5cm의 정육면체형으로 형성하여 시편을 제작하였다.

각 시편에 스포이드로 물을 떨어뜨려 흡수 저장되도록 하면서 외측으로 물이 흘러나오지 않을 때 까지의 물 주입량을 측정하였고 총 7회씩 반복 실험하여 각 소재 1g 당 함수량(㎖)을 측정하여 평균함수량을 측정하였으며, 또한 상기와 같이 평균함수량의 물이 주입된 상태의 각 시편을 직경 2mm의 봉으로 0.2kgf/㎠의 힘으로 중심부분을 가압하여 10mm 깊이로 눌러준 후 봉을 제거한 상태에서 각 시편이 다시 원상태로 복원되는 시간을 측정하였고 총 5회 반복 실험하여 평균 형상유지력(원상복귀 소요시간 : sec)을 < 표 1 >에 나타내었다.

< 표 1 > 내피의 평균 흡수저장력(함수능) 및 형상유지력 측정결과

	평균 흡수저장력 (㎖/g)	평균 형상유지력 (원상복귀소요시간 : sec)	종합평가
폴리에스테르 (polyester) 합성패딩(솜)	11.6	0.24	평균함수량이 높고 함수된 상태에서의 형상유지력이 매우 뛰어나며 인체에 무독성을 나타냄
탈지면 (cotton)	9.6	62.4	평균함수량이 낮고 함수된 상태에서 형상유지력이 매우 떨어지며 인체에 무독성을 나타냄
폴리우레탄 폼 (polyurethane foam)	17.7	2.7	평균함수량 및 형상유지력이 우수하나 세포독성이 있어 인체에 사용할 수 없음

상기 <실험예>에서와 같이 본 발명의 내피(4)로 사용되는 폴리에스테르 재질의 솜으로 된 합성패딩은 흡수저장력이 높고 함수된 상태에서의 형상유지력이 뛰어나 굴곡이 심한 치아 에도 긴밀하게 접촉되어 많은 양의 약물을 침투시킬 수 있으나, 탈지면의 경우에는 낮은 흡수저장력을 나타내어 한번에 많은 양의 약물을 침투시킬 수 없고 형상유지력이 매우 낮아 치아에 긴밀하게 접촉될 수 없으며, 폴리우레탄 폼(foam)의 경우에는 형상유지력이 좋고 흡수저장력이 뛰어나 많은 양의 약물을 침투시킬 수 있으나 인체에 유해한 세포독성이 있어 인체에 사용할 수 없다.

이하 본 발명에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 내피(4)에 투입하고자 하는 불소화합물을 일정량 흡수 저장시키고 치료할 부위의 개별 치아에 이온트레이(1)를 씌워 장착하게 되는데, 이 때 부드럽고 탄력성있는 실리콘고무로 된 외피(2)가 개별 치아에 전체적으로 긴밀하게 밀착된 상태를 유지하게 되고 상기 외피(2)의 내부에 구비되어 있는 폴리에스테르 합성패딩으로 된 내피(4)는 약물이 다량 흡수된 상태에서도 형상유지력이 뛰어나 치아에 이격없이 고르게 밀착된다.

상기와 같이 치료할 부위의 개별 치아에 이온트레이(1)를 착용한 상태에서 전원공급장치(6)의 전선(5b)으로 연결된 접지전극(7)을 다른 신체부위에 접지시킨 후 상기 전원공급장치(6)로부터 전압을 10V로 유지하고 전류용량은 1mA로 유지하여 60초간 이온영동법을 실시하여 내피(4)에 흡수 저장되어 있는 불소화합물이 치아표면에 전체적으로 고르게 도포되어 불소코팅처리 되도록 한다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 각각의 개별 치아에 이온트레이를 전체적으로 덮어 씌움으로써 신속하고 고르게 불소코팅할 수 있고, 외피를 부드럽고 탄력성이 우수한 실리콘고무로 형성하고 불소화합물 등의 약물을 치아에 도포시키기 위한 수단으로 약물의 흡수저장력 및 형상유지력이 우수한 폴리에스테르 재질의 솜으로 된 합성패딩을 사용함으로써 신체에 무해하면서 약물이 다량 흡수된 상태에서도 치아와 같이 굴곡이 심한 신체조직에 높은 밀착성을 유지하여 치료할 부위의 개별 치아표면에 불소화합물이 신속하고 고르게 도포할 수 있는 효과가 있다.

Claims

내부에 전극이 구비되고 약물이 저장되는 이온트레이(ion tray)와, 접지전극이 구비된 전원공급장치로 구성되어 있어 이온영동법으로 치아에 불소코팅하도록 되어 있는 치아의 약액 도포장치에 있어서, 상기 이온트레이(1)는 하나의 개별 치아에 씌워지도록 캡형상으로 되어 있고 치아와 밀착된 상태를 유지하기 위하여 부드럽고 탄력성이 우수한 실리콘고무(silicone rubber)로 되어 있는 외피(2)와, 상기 외피(2)의 내측 바닥면에 위치된 금속재질의 전극(3)과, 상기 외피(2) 내측에 삽입되어 있고 약물의 흡수저장력 및 형상유지력이 높은 폴리에스테르(polyester) 재질의 솜으로 된 합성패딩으로 이루어져 있는 "U"자형의 내피(4)로 구성되어 있어 상기 외피(2)가 개별 치아에 씌워져 내피(4)가 치아에 고르게 밀착된 상태에서 전극(3)에 가해진 전류에 의해 이온영동법으로 불소화합물로 된 약물이 치아표면에 도포되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 개별 치아의 약액 도포장치.
제 1항에 있어서, 상기 내피(4)는 2 ~ 4mm 두께로 형성되어 있으며 내피를 구성하는 합성섬유의 굵기가 0.01 ~ 0.1mm로 되어 있는 폴리에스테르 재질의 합성패딩인 것을 특징으로 하는 개별 치아의 약액 도포장치.
제 1항에 있어서, 상기 외피(2)는 일정한 탄력성을 유지하면서 치아와 치아 사이의 틈새에 삽입되어 덮혀 씌워질 수 있도록 그 두께가 0.1 ~ 0.5mm로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 개별 치아의 약액 도포장치.