KR101078526B1

KR101078526B1 - 근관 충전기

Info

Publication number: KR101078526B1
Application number: KR1020090089552A
Authority: KR
Inventors: 이인환; 백승호
Original assignee: 비엔엘바이오테크 주식회사
Priority date: 2009-09-22
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-10-31
Also published as: KR20110032181A

Abstract

플러거의 온도를 정확하고 신속하게 승온시키고 제어할 수 있는 근관 치료용 구타페르카 콘 충전용 근관 충전기가 개시된다. 플러거의 온도를 쉽게 정확하게 제어할 수 있는 근관 충전기는, 본체, 일단부가 상기 본체에 삽입 장착 가능한 형태를 갖고 타단부는 상기 본체 외부로 연장되어 근관에 삽입 가능한 형태를 갖고, 코어부와 상기 코어부를 수용하는 재킷부와 상기 코어부와 상기 재킷부 사이에 개재되어 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키는 절연부재로 형성되어, 상기 구타페르카 콘을 가열시키기 위해 선택적으로 가열되는 플러거 및 상기 본체 내부에 구비되어 상기 플러거의 온도를 측정하고 측정된 온도에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

근관 충전기, 근관 치료용 니들(needle), 충전팁(充塡器, plugger)

Description

근관 충전기{ENDODONTIC TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 근관 치료용 구타페르카 콘 충전 장치에 관한 것으로, 근관 내에 구타페르카 콘(gutta-percha)를 충전시키기 위한 플러거의 온도를 신속하게 정확하게 승온시키고 제어할 수 있는 근관 충전기에 관한 것이다.

치과에서 충치를 치료하는 방법으로는 치아의 썩은 부위를 천공기구를 이용하여 제거하고, 치수(齒髓, dental pulp)가 손상된 경우는 손상되거나 오염된 치수를 제거한 후 근관(根管)에 충전재(근관충전용 시멘트 또는 sealer)를 채워 넣어 밀폐시킨 상태에서 보철하는 방법을 이용하고 있다. 여기서 근관 치료 시 임시충전물로써 구타페르카 콘(gutta-percha) 콘이 사용되는데, 구타페르카 콘은 천연 식물성 추출물로서 상온에서는 반고체 상태이나 압력을 가하거나 열을 가하여 고형화된 고무의 형태로 제공되며, 치근단에 대한 독성이 거의 없어 생체에 적합한 재질이다.

근관 치료 시 추가 감염이 발생하지 않도록 근관 내벽에 구타페르카 콘이 완전히 밀착되도록 하는 것이 중요한데, 구타페르카 콘을 연화시켜 근관 내부에 충전시키기 위해서 구타페르카 콘 충전 장치(이하, '근관 충전기'라 한다)가 사용된다.

근관 충전기는 크게 충전기 본체와 열을 가하여 구타페르카 콘을 연화시키는 플러거로 이루어진다. 플러거는 일단부가 충전기 본체에 체결 가능하게 형성되고 타단부는 근관 내부로 투입될 수 있도록 첨단부로 형성되며, 중공관 형태의 니들(needle) 또는 솔리드 형태의 팁(tip) 형태를 갖는다. 니들 형태의 플러거는 니들 내부의 중공부를 통해 구타페르카 콘이 주입되는 동안 열이 가해져서 연화되어 충진된다. 그리고 충전기 본체 내부에는 구타페르카 콘의 가압을 위한 피스톤과 구타페르카 콘의 가열을 위한 열선이 구비되어 있어서, 니들을 통해 구타페르카 콘이 주입되는 동안 열과 압력에 의해 구타페르카 콘이 연화되면서 주입될 수 있다. 팁 형태의 플러거의 경우 근관 내에 구타페르카 콘이 삽입된 상태에서 가열된 플러거로 구타페르카 콘을 가압하여 근관 내부를 밀폐시킨다.

여기서, 구타페르카의 특성 상 60℃에서 연화가 시작되므로, 플러거의 온도는 60℃ 이상으로 가열되며, 예를 들어, 니들은 대략 200℃로 가열되고, 충전팁의 경우에는 대략 230℃로 가열된다. 또한, 플러거는 동작 개시 후 5초 특히, 2초 이내로 200℃ 이상 가열될 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들은 근관 치료용 구타페르카 콘의 충전의 위한 플러거의 구조 및 플러거의 온도를 신속하게 승온시키고 정확하게 제어하기 위한 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 플러거의 온도를 쉽게 정확하게 제어할 수 있는 근관 치료용 구타페르카 콘을 충전하는 근관 충전기는, 본체, 일단부가 상기 본체에 삽입 장착 가능한 형태를 갖고 타단부는 상기 본체 외부로 연장되어 근관에 삽입 가능한 형태를 갖고, 코어부와 상기 코어부를 수용하는 재킷부와 상기 코어부와 상기 재킷부 사이에 개재되어 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키는 절연부재로 형성되어, 상기 구타페르카 콘을 가열시키기 위해 선택적으로 가열되는 플러거 및 상기 본체 내부에 구비되어 상기 플러거의 온도를 측정하고 측정된 온도에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부는, 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 가열제어회로부, 상기 플러거에서 발생하는 열기전력에 의해 상기 플러거의 온도를 측정하고 측정된 결과에 따라 상기 가열제어회로부의 동작을 제어하는 온도제어회로부 및 상기 가열제어회로부와 상기 온도제어회로부를 교번적으로 동작시키는 스위치로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 가열제어회로부는 상기 코어부와 상기 재킷 부 사이를 전기적으로 연결하고, 상기 온도제어회로부의 제어에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 스위칭부를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 온도제어회로부는, 상기 플러거에서 발생한 열기전력에 의한 전류를 증폭시키는 증폭기 및 상기 증폭기에서 전달된 전류를 통해 상기 플러거의 온도를 산출하고 산출된 피드백 온도를 기 설정된 목표온도와 비교하여 상기 가열제어회로부의 동작을 제어하는 비교기로 이루어질 수 있다.

실시예에서, 상기 코어부와 상기 재킷부는 상기 플러거가 상기 구타페르카 콘에 접촉되는 말단부인 팁부에서 전기적으로 연결되고, 상기 플러거에서 상기 팁부를 제외한 나머지 길이에 대해 상기 절연부재가 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 플러거는 근관에 삽입 가능한 크기의 단면적을 갖되, 상기 팁부로 갈수록 단면적이 감소되는 형태를 갖고, 상기 팁부는 모따기되거나 상기 팁부의 말단부가 곡면 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 코어부는 구리 또는 구리를 포함하는 합금 재질로 형성되고, 상기 재킷부는 스테인리스스틸 또는 스테인리스스틸을 포함하는 합금 재질로 형성될 수 있다. 그리고 상기 절연부재는 에폭시 수지 또는 PVC 수지로 형성될 수 있다.

실시예에서, 상기 플러거를 상기 본체에 삽입 장착하기 위한 스톱퍼와 플러거 고정캡이 구비되고, 상기 스톱퍼의 측면 및 상기 플러거 고정캡 내측면에는 상기 플러거의 위치를 단속적으로 변경시킬 수 있도록 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 슬롯은 상기 스톱퍼의 길이 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 스톱퍼의 측면 둘레를 따라 복수개의 슬롯이 일정 간격으로 구비될 수 있다. 그리고 상기 본체 일측에는 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 가열 스위치가 구비되고, 상기 가열 스위치는 상기 본체의 둘레를 따라 띠 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 가열 스위치는 푸시 타입 스위치이거나 터치 방식의 스위치일 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 근관 치료용 구타페르카 콘을 충전하는 근관 충전기는, 본체, 일단부가 상기 본체에 삽입 장착 가능한 형태를 갖고 타단부는 상기 본체 외부로 연장되어 근관에 삽입 가능한 형태를 갖고, 코어부와 상기 코어부를 수용하는 재킷부와 상기 코어부와 상기 재킷부 사이에 개재되어 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키는 절연부재로 형성되어 상기 구타페르카 콘을 가열시키기 위해 선택적으로 가열되는 플러거, 상기 본체 일측에 구비되는 플러거 고정캡, 상기 플러거가 관통되어 삽입 장착되며 상기 플러거 고정캡에 장착되는 스톱퍼 및 상기 본체 일측에 구비되어 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 가열 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 스톱퍼의 측면 및 상기 플러거 고정캡 내측면에는 상기 플러거의 위치를 단속적으로 변경시킬 수 있도록 복수개의 슬롯이 일정 간격으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 본체 일측에는 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 가열 스위치가 구비되고, 상기 가열 스위치는 상기 본체의 둘레를 따라 띠 형태를 가질 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르 면, 플러거의 온도를 쉽게 정확하게 제어할 수 있는 근관 치료용 구타페르카 콘을 충전하는 근관 충전기는의 제어방법은, 플러거를 가열하는 단계 및 상기 플러거에서 발생하는 열기전력에 의해 상기 플러거의 온도를 측정하고 측정된 결과에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 단계로 이루어지고, 상기 플러거의 가열 단계와 온도측정 단계는 기 설정된 주기로 교번적으로 반복 수행된다.

실시예에서, 근관 충전기의 제어방법은 제1 주기 동안 플러거를 가열하는 단계 및 상기 플러거의 가열을 중지하고 상기 제1 주기보다 짧은 제2 주기 동안 상기 플러거의 온도를 측정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 온도측정 단계는, 상기 플러거의 열기전력에 의해 발생하는 전류를 증폭시키는 단계, 상기 증폭된 전류를 통해 상기 플러거의 온도를 산출하는 단계 및 산출된 피드백 온도를 기 설정된 목표온도와 비교하는 단계를 포함하고, 상기 피드백 온도가 상기 목표온도보다 낮은 경우에는 상기 플러거에 전원을 인가하고, 상기 피드백 온도가 상기 목표온도보다 높은 경우에는 상기 플러거에 전원을 해제하도록 동작할 수 있다. 그리고 상기 피드백 온도가 상기 목표온도보다 높은 경우 상기 플러거의 전원을 상기 제1 주기 동안 해제하도록 동작할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 코어부와 재킷부가 각각 전극이 되어 전류가 인가됨에 따라 발생하는 열기전력을 측정하여 플러거의 온도를 측정하고 측정된 온도에 따라 플러거의 온도를 정확하게 제어할 수 있다.

또한 소정 주기로 온도 측정과 가열을 교번적으로 수행하므로 플러거의 온도 를 정확하게 제어 및 유지시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 근관 치료용 구타페르카 콘 충전 장치(이하, '근관 충전기'라 한다)에 대해 설명한다. 참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 근관 충전기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 근관 충전기의 충전을 위한 거치대의 사시도이고, 도 3은 도 1의 근과 충전기의 변형 실시예를 설명하기 위한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플러거를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5a와 도 5b는 도 4의 플러거에서 팁부를 설명하기 위한 요부 단면도들이다.

도 1을 참조하면, 근관 충전기(10)는 크게 본체(11)와 구타페르카 콘의 충전을 위한 플러거(plugger)(12)로 이루어진다.

본체(11)는 시술자 또는 사용자가 근관 충전기(10)의 사용을 위한 손잡이 역할을 하며, 내부에 전원 공급을 위한 건전지나 충전지 등(이하, '배터리'로 통칭한다)이 수용된다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 근관 충전기(10)는 사용자가 손으로 쉽게 잡아서 사용할 수 있도록 그립감이 우수하고 사용자의 손에 잡힐 수 있는 크기의 펜 형태를 가질 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따르면 근관 충전기(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 전원이 케이블에 의해 인가되는 방식이 아니라 배터리를 이용하는 방식(이하, '충전 방식'이라 한다)으로 형성된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 무선형 근관 충전기(10)는 전원 케이블로 인해 주변 기기나 시술자 또는 환자 등과 간섭이 발생하는 것을 방지하여 시술자가 휴대와 이동이 편리하며 시술 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 근관 충전기(10)는 도 2에 도시한 바와 같이, 거치대(15)를 통해 배터리를 충전하여 사용할 수 있다. 여기서, 충전식 근관 충전기(10)는 충전지에 의해 전원이 공급되므로 시술 후 필요 시마다 충전하여 사용할 수 있으므로 시술도중 전원을 교체할 필요가 없으며, 배터리 사용을 줄일 수 있다.

본체(11)의 일측에는 근관 충전기(10)의 사용을 위한 컨트롤 유닛(13)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤 유닛(13)은 근관 충전기(10)의 사용을 위해 전원을 인가하기 위한 전원 버튼(131), 플러거(12)의 온도나 작동 정보 등의 정보를 알려주는 디스플레이부(132), 배터리의 충전 여부, 잔량 등의 정보를 알려주는 배터리 잔량 표시부(133)가 구비될 수 있다.

한편, 근관 충전기(10)는 전원 인가 시 신속하게 온도가 상승하므로 전원 버튼(131)과 별도로 시술자가 플러거(12)의 가열 시작 및 가열 완료를 제어할 수 있도록 가열 스위치(134)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 근관 충전기(10)의 일측에 가열 스위치(134)가 구비되고, 사용자는 전원 버튼(131)이 온(on)된 상태에서 가열 스위치(134)를 누르면 플러거(12)에 전원이 인가되어 가열되고, 가열 스위치(134)의 가압을 해제하면 플러거(12)에 인가된 전원이 해제되면서 플러거(12)가 냉각된다.

가열 스위치(134)는 본체(11) 일측에 구비되며 사용자가 가열 스위치(134)를 눌러서 작동시킬 수 있도록 적절한 위치에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 가열 스위치(134)는 본체(11)에서 플러거(12)에 가까운 위치에 구비되며 손으로 눌러서 작동시키는 방식의 푸시 타입 스위치나 손의 접촉 여부에 따라 작동되는 정전 방식의 터치 타입 스위치를 사용할 수 있다. 또한, 가열 스위치(134)는 양측으로 눌러서 작동시킬 수 있도록 본체(11)를 중심으로 서로 반대방향으로 돌출된 2개의 스위치가 구비될 수 있다.

한편, 환자의 치아에 따라 플러거(12)의 방향이 바뀌어야 하는데, 근관 충전기(10)를 작동시키기 위해서는 사용자가 가열 스위치(134a)와의 방향을 일정하게 유지해야 한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 가열 스위치(134a)는 사용자가 어느 위치를 누르더라도 작동될 수 있도록 본체(11) 둘레를 따라 링 형태로 구비될 수 있다. 이는 플러거(12)의 방향이 바뀌더라도 사용자의 손의 크기나 잡는 위치 등에 상관없이 근관 충전기(10)를 쉽게 작동시킬 수 있고 작동 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있도록 하여 시술의 편의성 및 안전성을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 가열 스위치(134a)는 눌러서 작동시키는 푸시 타입 스위치나 접촉 여부에 따라 작동되는 정전 방식 터치 스위치일 수 있다. 그리고 소정 너비의 링 형태를 갖는 가열 스위치(134a)는 내부에 스프링이나 탄성체가 구비되어 있어서 사용자가 어느 부분을 누르더라도 작동될 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 가열 스위 치(134a)는 고무 재질의 링으로 형성되는 것도 가능할 것이다.

그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 가열 스위치(134, 134a)의 형태 및 위치, 크기, 작동 방식은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.

여기서, 근관 충전기(10)의 상세한 기술구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하며 본 발명의 요지가 아니므로, 자세한 설명 및 도시를 생략한다.

플러거(12)는 근관 내부에 삽입되어 근관에 충진된 구타페르카 콘을 가압하며 열을 가하여 연화시키도록 형성된다. 예를 들어, 플러거(12)는, 일단부가 본체(11)에 삽입 장착 가능하게 형성되고 타단부는 본체(11) 외부로 연장되어 시술 대상 환자의 근관에 삽입 가능하도록 첨단 형태를 갖는다. 또한, 플러거(112)는 근관 내로 용이하게 삽입될 수 있도록 단부로 갈수록 점차 단면적이 축소되는 테이퍼 형태를 갖는다. 또한, 플러거(12)는 근관 치료 시 시술자가 보다 편리하게 시술할 수 있으며 근관 내로 플러거(12)가 용이하게 삽입될 수 있도록 일부에서 소정 각도로 벤딩된, 대략 'ㄱ'자 형태를 가질 수 있다.

여기서, 플러거(12)는 좁은 접촉면적으로 통해 구타페르카 콘을 빠른 시간 동안 가열할 수 있어야 하므로 열전달 효율이 높은 재질로 형성되며, 특히, 플러거(12)에서 구타페르카 콘과 접촉되는 말단부인 팁부(125)에서 열이 집중될 수 있도록 형성된다. 또한, 플러거(12)는 근관 내부로 삽입되므로 인체에 독성이 없는 재질로 형성된다. 예를 들어, 플러거(12)는 동합금이나 스테인리스스틸(SUS), 은합금 등의 재질로 형성될 수 있다.

상세하게는, 도 4를 참조하면, 플러거(12)는 전원이 인가되면 열을 발생시키 는 전극인 코어부(21)와 재킷부(22), 그리고 코어부(21)와 재킷부(22)를 결합시킴과 더불어 코어부(21)와 재킷부(22) 사이를 절연시키는 절연부재(121, 122, 123)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 코어부(21)는 와이어 형태를 갖고, 재킷부(22)는 코어부(21)를 수용하고 코어부(21) 외측 둘레에 밀착될 수 있는 튜브 형태를 가질 수 있다.

여기서, 플러거(12)는 팁부(125) 및 플러거(12)의 일부가 외부로 노출되도록 팁부(125)와 반대쪽 단부가 본체(11) 내부에 삽입 고정된다. 그리고 본체(11)에 삽입된 단부를 통해 본체(11) 내부에 구비된 전원 공급부(미도시)에 전기적으로 연결되어 전원이 인가됨에 따라 플러거(12)에 전류가 흐르면서 코어부(21)와 재킷부(22)가 접합된 팁부(125)에서 저항에 의해 열이 발생한다. 즉, 코어부(21)와 재킷부(22)는 전류가 흐를 수 있도록 전도성 재질로 형성된다.

또한, 플러거(12)는 고온에서 작동되며 근관 내에 삽입되므로 생체 조직에 대해 독성이 없는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 특히, 재킷부(22)의 경우 외부로 노출되어 근관에 직접 접촉되는 부분이므로 고온 및 생체 조직에 대해 안전한 재질로 형성된다. 예를 들어, 코어부(21)는 은이나 구리, 은합금 또는 구리합금 재질로 형성되고, 재킷부(22)는 스테인리스스틸 또는 스테인리스스틸계 합금 재질로 형성될 수 있다.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 플러거(12)의 재질은 전류가 흐르면 열을 발생시키며, 고온에서 안정적이고 생체 조직에 대해 독성이 없는 실질적으로 다양한 재질을 사용할 수 있다.

플러거(12)는 코어부(21)와 재킷부(22)가 팁부(125)에서 서로 접촉 및 결합되도록 접합되며 서모커플정션(thermocouple junction)이 형성된다. 즉, 팁부(125)는 코어부(21)와 재킷부(22)를 용접이나 납땜 등의 방법으로 결합시키며 전기적으로 연결시킨다.

제1 절연부재(121)는 코어부(21)와 재킷부(22) 사이에 개재되어 코어부(21)와 재킷부(22)를 절연시키되, 팁부(125)까지 연장 형성되며, 코어부(21)와 재킷부(22)는 팁부(125)에서 접합되고 코어부(21)와 재킷부(22)가 전기적으로 연결된다. 즉, 플러거(12)에 전류가 흐르면 코어부(21)와 재킷부(22)가 접합되어 있는 팁부(125)에서 전류밀도가 증가하고 팁부(125)에서 가장 많은 열이 발생한다.

그런데, 플러거(12)는 코어부(21)와 재킷부(22)를 결합시킨 후 코어부(21)와 재킷부(22)의 접합을 일정하게 유지시키기 위해서 팁부(125)를 연마하게 된다. 여기서, 팁부(125)를 연마하게 되면 팁부(125)의 단부가 평편하게 연마되면서 팁부(125)에 날카로운 모서리 부분이 형성되는데, 이와 같이 팁부(125)에 모서리가 형성된 경우, 플러거(12)가 근관에 삽입되는 동안 근관 내벽에 접촉되면서 근관 내벽에 상처가 생기거나 손상될 수 있다.

본 실시예에서는 이러한 팁부(125)의 모서리로 인한 문제점을 방지하기 위해서 팁부(125)의 모서리나 모난 부분을 제거하여 팁부(125)와 근관 내벽이 접촉 시 상처나 손상을 방지하고 플러거(12)가 근관 내부로 부드럽게 삽입될 수 있도록 형성된다.

예를 들어, 도 5a에 도시한 바와 같이, 팁부(125)는 모서리 일부가 둥글게 처리되어 모난 부분을 제거한 모따기 형상을 가질 수 있다. 또는, 도 5b에 도시한 바와 같이, 팁부(125)는 전체적으로 곡면 형상을 가지도록 대략적으로 반구 형태를 갖는 라운드 형태를 가질 수 있다.

그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 팁부(125)의 형상 및 크기는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.

플러거(12)는 재킷부(22) 외측 일부를 둘러싸도록 형성된 저항튜브(24)와 코어부(21)의 일부를 둘러싸도록 형성된 전도튜브(23)가 구비될 수 있다. 전도튜브(23)는 플러거(12)가 본체(11) 내부로 삽입되는 단부 부분에 구비되어 코어부(21)의 보호 및 코어부(21)와 본체(11) 내부의 회로부(미도시)를 연결할 수 있도록 전도성 재질로 형성되며 코어부(21)를 둘러싸는 튜브 형태를 갖는다. 예를 들어, 전도튜브(23)는 구리나 동(brass), 은 또는 은도금 재질로 형성될 수 있다. 저항튜브(24)는 재킷부(22) 외측에서 플러거(12)와 본체(11)의 결합을 지지하며 재킷부(22)와 전도튜브(23)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 저항튜브(24)는 재킷부(22)와 유사하게 스테인리스스틸이나 스테인리스스틸계 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 저항튜브(24)는 재킷부(22)와 일체로 형성될 수 있다.

여기서, 플러거(12)는 재킷부(22)와 전도튜브(23) 및 저항튜브(24) 사이에는 재킷부(22)와 전도튜브(23)의 결합 및 절연을 위한 제2 절연부재(122)가 구비되고, 전도튜브(23)와 저항튜브(24) 사이에는 두 튜브(23, 24)의 결합 및 절연을 위한 제3 절연부재(123)가 구비될 수 있다. 절연부재(121, 122, 123)는 플러거(12)의 각 구성요소들을 접합할 수 있으며 더불어 각 구성요소 사이를 절연시킬 수 있는 재질 로 형성되며, 예를 들어, 에폭시 수지나 PVC 수지를 사용할 수 있다.

플러거(12)는 본체(11) 전방에서 플러거(12)의 일측 단부에 본체(11) 내부에 삽입되어 장착되며, 플러거(12)의 고정 및 삽입 장착하거나 분리할 수 있도록 지지하는 스톱퍼(stopper)(15)와 플러거 고정캡(14)이 구비된다.

여기서, 근관 충전기(10)는 기기의 특성 상 환자의 치아 위치에 따라서 플러거(12)가 근관에 삽입되는 각도와 위치가 달라지므로 플러거(12)의 방향이 바뀌어야 하는데, 플러거(12)의 방향을 조절할 수 있는 근관 충전기(10)가 개시될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 플러거(12)가 본체(11)에 대해 360° 회전 가능하게 구비되어 플러거(12)를 근관에 용이하게 삽입할 수 있도록 사용자가 원하는 방향으로 플러거(12)를 장착할 수 있다.

스톱퍼(15)는 플러거(12)가 스톱퍼(15)를 관통하여 장착되도록 형성되며, 플러거(12)의 외주면에 고정 장착된다. 그리고 플러거(12)가 장착된 상태에서 플러거 고정캡(14)에 삽입 장착 가능하도록 형성된다. 여기서, 스톱퍼(15)는 플러거(12)를 본체(11)에 대해 360° 회전 가능하도록 하며 장착 후에는 플러거(12)의 위치가 고정될 수 있도록 형성된다.

예를 들어, 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이, 스톱퍼(150)는 플러거(12)의 방향을 6방향으로 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 스톱퍼(150)는 플러거(12)가 삽입 장착되도록 스톱퍼(150)의 중앙을 관통하여 형성되고 플러거(12)의 외주면에 대응되는 직경을 갖는 홀 형태의 플러거 고정부(151)가 형성된다. 스톱퍼(150)의 측면에는 플러거(12)의 방향을 조절할 수 있고, 플러거(12)가 회전된 위치로 고정 될 수 있도록 6개의 슬롯(slot)(153)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬롯(153)은 스톱퍼(150)의 측면에서 스톱퍼(150)의 길이 방향을 따라 길게 형성되며, 스톱퍼(150)의 측면을 둘레를 따라 60° 간격으로 6개의 슬롯(153)이 형성될 수 있다. 또한, 슬롯(153)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 비교적 완만한 곡면 형태를 가질 수 있으며, 서로 이웃하는 슬롯(153)이 서로 연속되는 완만한 곡면으로 연결되도록 형성될 수 있다. 또한, 스톱퍼(150)는 플러거 고정캡(14)에 용이하게 장착할 수 있도록 측면이 삽입 방향에 대해서 소정 각도로 경사진 테이퍼 형태로 형성될 수 있다. 그리고 스톱퍼(150)의 상부 일측에는 스톱퍼(150)가 플러거 고정캡(14)에 장착되는 위치를 안내하도록 소정 길이 외측으로 연장 형성된 가이드 플랜지(152)가 형성될 수 있다.

또는, 도 9와 도 10에 도시한 바와 같이, 스톱퍼(250)는 플러거(12)의 방향을 8방향으로 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 여기서, 도 9와 도 10에 도시한 스톱퍼(250)는 상술한 도 7과 도 8에서 상술한 실시예에 따른 스톱퍼(150)과 슬롯의 수를 제외하고는 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하고 중복되는 설명은 생략한다. 스톱퍼(250)는 플러거(12)가 삽입 장착되는 플러거 고정부(251)와 플러거 고정캡(14)에 장착되는 위치를 안내하는 가이드 플랜지(252) 및 회전된 플러거(12)의 위치를 유지시키고 플러거 고정캡(14)에 삽입 장착 가능하도록 테이퍼 형태를 갖고 완만한 곡면 형태의 8개의 슬롯(253)으로 구성될 수 있다.

플러거 고정캡(14)은 본체(11)의 전방에 삽입 장착 가능하도록 내부에 본체 결합부(142)가 형성되고, 전방에는 스톱퍼(15)가 장착되는 스톱퍼 수용부(141)가 형성된다. 스톱퍼 수용부(141)는 회전된 플러거(12)의 위치를 유지시킬 수 있도록 스톱퍼(15)의 슬롯(153, 253)에 대응되는 형태로 형성되며, 슬롯(253, 253)이 스톱퍼 수용부(141)에 밀착 수용되어 플러거(12)의 회전을 방지하고 스톱퍼(15)가 견고하게 장착될 수 있도록 한다.

본 실시예들에 따르면, 사용자는 환자의 치아에 따라 플러거(12)가 근관에 용이하게 삽입되고 사용자가 편안하게 시술할 수 있는 방향으로 플러거(12)를 회전시킨 후 근관 충전기(10)에 장착할 수 있다. 또한, 플러거(12)를 회전시킬 수 있으므로 가열 스위치(134, 134a) 및 근관 충전기(10)의 사용을 위한 컨트롤 유닛(13)이 사용자에 대해서 일정한 방향으로 유지될 수 있으므로 사용자가 시술 시 근관 충전기(10)의 동작 상태를 용이하게 제어할 수 있으며 시술 시 근관 충전기(10)의 상태나 작동 여부, 온도 등 관련 정보들을 쉽게 파악할 수 있다.

한편, 본체(11) 내부에는 플러거(12)의 온도를 측정하고 가열을 제어하기 위한 온도제어회로부(T/C)와 플러거(12)의 가열을 위한 가열제어회로부(H/C)로 이루어지는 제어부가 구비될 수 있다.

이하에서는 도 11 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 근관 충전기(10)의 동작을 위한 제어부의 구성 및 동작에 대해 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플러거의 가열 및 온도측정 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 12는 도 11의 플러거 제어회로에 따른 플러거의 동 작을 설명하기 위한 순서도이고, 도 13은 도 11의 플러거 제어회로에서 각 구성요소의 작동 히스테리시스(hysteresis) 그래프이다.

도 11을 참조하면, 근관 충전기(10)는 플러거(12)에 전원을 인가하면 코어부(21)와 재킷부(22)에 전류가 흐름에 따라 전기저항에 의한 열이 발생하는데 이와 같이 코어부(21)와 재킷부(22)에서 발생하는 열에 의한 열기전력을 이용하여 플러거(12)의 온도를 측정할 수 있다.

가열제어회로부(H/C)는 코어부(21)와 재킷부(22)가 각각 전극이 되도록 코어부(21)와 재킷부(22) 사이를 전기적으로 연결하며, 코어부(21)와 재킷부(22), 스위치(201), 커패시터(202), 스위칭부(203)로 이루어질 수 있다.

스위칭부(203)는 변압기의 1차와 연결되어 가열제어회로부(H/C)에 소정 크기의 전압(AC)을 인가하되, 교번적으로 연결 및 단속을 반복함에 따라 가열제어회로부(H/C)를 단속적으로 on/off하여 교류 전류가 흐르도록 한다. 그리고 가열제어회로부(H/C)에 소정 크기의 전압이 인가되고 교류 전류가 흐름에 따라 플러거(12)에서 열이 발생한다.

스위치(201)는 가열제어회로부(H/C)와 온도제어회로부(T/C) 중 하나를 동작시킨다. 즉, 스위치(201)가 off되면 가열제어회로부(H/C)가 폐회로가 되어 플러거(12)에 전류가 흐르면서 열이 발생하고 가열된다. 반대로 스위치(201)가 on되는 경우, 플러거(12)에서 가열제어회로부(H/C)로 흐르는 전류가 스위치(201)와 연결되어 있는 그라운드로 흐르므로 가열제어회로부(H/C)는 개회로가 되고 플러거(12) 역시 전류가 흐르지 않는다. 여기서, 커패시터(202)에 축전된 전압에 의해 온도제어 회로부(T/C)가 동작한다.

온도제어회로부(T/C)는 플러거(12)에서 발생된 열기전력에 의한 전류를 증폭시키는 증폭기(op amp)(205)와 증폭기(205)에서 증폭된 전류를 통해 플러거(12)의 온도를 산출하고 산출된 온도(이하, '피드백 온도(feed temperature)(FT)'라 한다)와 기 설정된 온도(이하, '목표온도(target temperature)(TT)'라 한다)를 비교하여 가열제어회로부(H/C)의 동작을 제어하는 비교기(comparator)(206)로 이루어진다. 즉, 온도제어회로부(T/C)는 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 낮은 경우 가열제어회로부(H/C)를 동작시켜 플러거(12)를 가열시키고, 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 높은 경우에는 가열제어회로부(H/C)를 동작시키지 않고 플러거(12)의 가열을 중지시킨다. 또한, 온도제어회로부(T/C)에서 측정된 피드백 온도(FT)는 본체(11)의 디스플레이부(132)에 실시간으로 표시될 수 있다.

이와 같이 구성된 근관 충전기(10)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 사용자 또는 시술자가 본체(11)의 전원 버튼(131)을 on시켜 근관 충전기(10)에 전원을 인가하고(S11), 가열 스위치(134)를 가압하면(S12) 플러거(12)에 전원이 인가되면서 가열된다(S13).

가열 스위치(134)를 on시키면 가열제어회로부(H/C)의 스위치(201)가 off되면서 플러거(12), 커패시터(202) 및 스위칭부(203)로 이루어진 회로를 따라 전류가 흐르면서 플러거(12)의 전기저항에 의해 열이 발생한다. 여기서, 가열제어회로부(H/C)는 일 방향으로 직류 전류가 흐르는 것이 아니라 스위칭부(203)에 의해 교류 전류가 흐른다. 즉, 스위칭부(203)는 소정 주기로 on/off 됨에 따라 가열제어 회로부(H/C) 및 플러거(12)에 교류 전류가 흐른다. 그리고 가열제어회로부(H/C)에 교류 전류가 흐르므로 커패시터(202)에는 가열제어회로부(H/C)가 동작하는 동안 소정의 전압이 축전된다.

다음으로, 일정 시간이 경과하면 스위치(201)가 off되어 가열제어회로부(H/C)에 흐르는 전류가 중단되고, 커패시터(202), 증폭기(205) 및 비교기(206)로 이루어진 폐회로를 따라 전류가 흐름에 따라 온도제어회로부(T/C)가 활성화되어 플러거(12)의 온도를 측정한다(S14).

온도제어회로부(T/C)는 증폭기(205)에서 증폭된 전류(AD(out))의 크기를 측정함으로써 플러거(12)의 온도를 산출할 수 있다. 여기서, 도 13에 도시한 바와 같이, 플러거(12)의 온도에 따라 열기전력 및 증폭기(205)의 전류(AD(out))가 변화되고 이와 같이 온도제어회로부(T/C)에 흐르는 전류의 크기를 통해 플러거(12)의 피드백 온도(FT)를 산출할 수 있다.

다음으로, 피드백 온도(FT)와 목표온도(TT)를 비교하여(S15), 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 낮은 경우에는 가열제어회로부(H/C)를 동작시켜 플러거(12)를 가열하고, 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 높은 경우에는 가열제어회로부(H/C)를 동작시키지 않고 플러거(12)의 온도가 강하되는 동안 동작이 중지된다.

여기서, 플러거(12)의 가열과 온도 측정은 소정 주기로 반복 수행된다. 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 주기(t1) 동안 가열제어회로부(H/C)가 동작하여 플러거(12)가 가열되고, 제2 주기(t2) 동안은 온도제어회로부(T/C)가 동작하여 플러 거(12)의 온도를 측정한다. 플러거(12)를 가열하는 제1 주기(t1)는 온도를 측정하는 제2 주기(t2)보다 긴 것이 바람직하다. 그리고 스위칭부(203)(도 13에서는 스위칭부(203)에서 인가되는 전압의 크기를 'AC'로 표시하였다)는 제1 주기(t1) 동안 소정의 횟수로 교번적으로 작동한다.

여기서, 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 낮은 경우는 다시 플러거(12)를 가열하고(S13)하고, 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 높은 경우에는 플러거(12)의 온도가 강하되도록 소정 시간이 경과한 후(S14), 온도를 측정하여 피드백 온도(FT)가 목표온도(TT)보다 낮아지는 것을 기다리게 된다. 여기서, 플러거(12)의 동작은 제1 주기(t1)와 제2 주기(t2)가 지속적으로 반복되어 수행되는 것이 바람직하며, 플러거(12)의 온도 강하 역시 제1 주기(t1) 동안 대기 후 제2 주기(t2)에서 온도를 측정하는 방식으로 반복하여 수행될 수 있다.

다음으로, 시술이 완료되었으면 가열 스위치(134)의 가압을 해제하여 플러거(12)에서 전원을 해제하고(S16), 전원 버튼(131)을 off시켜 근관 충전기(10)에서 전원을 해제한다(S17).

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하 거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 근관 충전기의 사시도;

도 2는 도 1의 근관 충전기의 충전을 위한 거치대의 일 예를 도시한 사시도;

도 3은 도 1의 근관 충전기의 변형 실시예를 설명하기 위한 사시도;

도 4는 도 1의 근관 충전기의 플러거의 단면도;

도 5a와 도 5b는 도 4의 플러거의 팁부에 대한 요부 단면도들;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플러거를 설명하기 위한 사시도;

도 7은 도 6의 플러거를 고정하기 위한 스톱퍼의 일 실시예를 설명하기 위한 종단면도;

도 8은 도 7의 스톱퍼의 횡단면도;

도 9는 도 6의 플러거를 고정하기 위한 스톱퍼의 다른 실시예를 설명하기 위한 종단면도;

도 10은 도 9의 스톱퍼의 횡단면도;

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 플러거의 가열 및 온도측정을 위한 회로도;

도 12은 도 11의 플러거 제어회로에서 플러거의 동작을 설명하기 위한 순서도;

도 13은 도 11의 플러거의 동작을 설명하기 위한 히스테리시스 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 근관 충전기 11: 본체

12: 플러거(plugger) 13: 컨트롤 유닛

14: 플러거 고정캡(cap) 15, 150, 250: 스톱퍼(stopper)

21: 코어부 22: 재킷부

23: 전도튜브 24: 저항튜브

121, 122, 123: 절연부재 125: 팁부

131: 전원 버튼 132: 디스플레이부

133: 배터리 잔량 표시부 134, 134a: 가열 스위치

141: 스톱퍼 수용부 142: 본체 결합부

151, 251: 플러거 고정부 152, 252: 가이드 플랜지

153, 253: 슬롯(slot) 201: 스위치

202: 커패시터(capacitor) 203: 스위칭부

205: 증폭기(op amp) 206: 비교기(comparator)

H/C: 가열제어회로부 T/C: 온도제어회로부

Claims

근관 치료용 구타페르카 콘을 충전하는 근관 충전기에 있어서,

본체;

일단부가 상기 본체에 삽입 장착 가능한 형태를 갖고 타단부는 상기 본체 외부로 연장되어 근관에 삽입 가능한 형태를 갖고, 코어부와 상기 코어부를 수용하는 재킷부와 상기 코어부와 상기 재킷부 사이에 개재되어 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키는 절연부재로 형성되어, 상기 구타페르카 콘을 가열시키기 위해 선택적으로 가열되는 플러거;

상기 플러거를 상기 본체에 삽입 장착하기 위한 스톱퍼와 플러거 고정캡; 및

상기 본체 내부에 구비되어 상기 플러거의 온도를 측정하고 측정된 온도에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 제어부;

을 포함하고,

상기 스톱퍼의 측면 및 상기 플러거 고정캡 내측면에는 상기 플러거의 위치를 단속적으로 변경시킬 수 있도록 적어도 하나 이상의 슬롯이 형성된 근관 충전기.
제1항에 있어서,

상기 제어부는,

상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 가열제어회로부;

상기 플러거에서 발생하는 열기전력에 의해 상기 플러거의 온도를 측정하고 측정된 결과에 따라 상기 가열제어회로부의 동작을 제어하는 온도제어회로부; 및

상기 가열제어회로부와 상기 온도제어회로부를 교번적으로 동작시키는 스위치;

를 포함하는 근관 충전기.
제2항에 있어서,

상기 가열제어회로부는 상기 코어부와 상기 재킷부 사이를 전기적으로 연결하고, 상기 온도제어회로부의 제어에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 스위칭부를 포함하는 근관 충전기.
제2항에 있어서,

상기 온도제어회로부는,

상기 플러거에서 발생한 열기전력에 의한 전류를 증폭시키는 증폭기; 및

상기 증폭기에서 전달된 전류를 통해 상기 플러거의 온도를 산출하고 산출된 피드백 온도를 기 설정된 목표온도와 비교하여 상기 가열제어회로부의 동작을 제어하는 비교기;

를 포함하는 근관 충전기.
제1항에 있어서,

상기 코어부와 상기 재킷부는 상기 플러거가 상기 구타페르카 콘에 접촉되는 말단부인 팁부에서 전기적으로 연결되고, 상기 플러거에서 상기 팁부를 제외한 나머지 길이에 대해 상기 절연부재가 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키는 근관 충전기.
제5항에 있어서,

상기 플러거는 근관에 삽입 가능한 크기의 단면적을 갖되, 상기 팁부로 갈수록 단면적이 감소되는 형태를 갖고,

상기 팁부는 모따기되거나 상기 팁부의 말단부가 곡면 형태를 갖는 근관 충전기.
제5항에 있어서,

상기 코어부는 구리 또는 구리를 포함하는 합금 재질로 형성되고, 상기 재킷부는 스테인리스스틸 또는 스테인리스스틸을 포함하는 합금 재질로 형성된 근관 충전기.
제5항에 있어서,

상기 절연부재는 에폭시 수지 또는 PVC 수지인 근관 충전기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 슬롯은 상기 스톱퍼의 길이 방향을 따라 길게 형성되며, 상기 스톱퍼의 측면 둘레를 따라 복수개의 슬롯이 일정 간격으로 구비된 근관 충전기.
제1항에 있어서,

상기 본체 일측에는 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 가열 스위치가 구비되고,

상기 가열 스위치는 상기 본체의 둘레를 따라 띠 형태를 갖는 근관 충전기.
근관 치료용 구타페르카 콘을 충전하는 근관 충전기에 있어서,

본체;

일단부가 상기 본체에 삽입 장착 가능한 형태를 갖고 타단부는 상기 본체 외부로 연장되어 근관에 삽입 가능한 형태를 갖고, 코어부와 상기 코어부를 수용하는 재킷부와 상기 코어부와 상기 재킷부 사이에 개재되어 상기 코어부와 상기 재킷부를 절연시키는 절연부재로 형성되어 상기 구타페르카 콘을 가열시키기 위해 선택적으로 가열되는 플러거;

상기 본체 일측에 구비되는 플러거 고정캡;

상기 플러거가 관통되어 삽입 장착되며 상기 플러거 고정캡에 장착되는 스톱퍼; 및

상기 본체 일측에 구비되어 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 가열 스위치;

를 포함하고,

상기 스톱퍼의 측면 및 상기 플러거 고정캡 내측면에는 상기 플러거의 위치를 단속적으로 변경시킬 수 있도록 복수개의 슬롯이 일정 간격으로 구비된 근관 충전기.
삭제
제12항에 있어서,

상기 본체 일측에는 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하기 위한 가열 스위치가 구비되고,

상기 가열 스위치는 상기 본체의 둘레를 따라 띠 형태를 갖는 근관 충전기.
근관 치료용 구타페르카 콘을 충전하는 근관 충전기의 제어방법에 있어서,

제1 주기 동안 플러거를 가열하는 단계;

상기 플러거의 가열을 중지하고 상기 제1 주기보다 짧은 제2 주기 동안 상기 플러거에서 발생하는 열기전력에 의해 상기 플러거의 온도를 측정하는 단계; 및

상기 플러거의 온도가 측정된 결과에 따라 상기 플러거에 선택적으로 전원을 인가하는 단계;

로 이루어지고,

상기 플러거의 가열 단계와 온도측정 단계는 기 설정된 주기로 교번적으로 반복 수행되는 근관 충전기의 제어방법.
삭제
제15항에 있어서,

상기 온도측정 단계는,

상기 플러거의 열기전력에 의해 발생하는 전류를 증폭시키는 단계;

상기 증폭된 전류를 통해 상기 플러거의 온도를 산출하는 단계; 및

산출된 피드백 온도를 기 설정된 목표온도와 비교하는 단계;

를 포함하고,

상기 피드백 온도가 상기 목표온도보다 낮은 경우에는 상기 플러거에 전원을 인가하고, 상기 피드백 온도가 상기 목표온도보다 높은 경우에는 상기 플러거에 전원을 해제하는 근관 충전기의 제어방법.
제17항에 있어서,

상기 피드백 온도가 상기 목표온도보다 높은 경우 상기 플러거의 전원을 상 기 제1 주기 동안 해제하는 근관 충전기의 제어방법.