KR101154618B1 - 교정용 하악 유도 악기능 장치 - Google Patents

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KR101154618B1
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김희진
허경석
김성민
박종태
차정열
이재기
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동국대학교 산학협력단
연세대학교 산학협력단
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    • A61C7/08—Mouthpiece-type retainers or positioners, e.g. for both the lower and upper arch

Abstract

본 발명은 상악에 착탈 가능하도록 장착된 상악측 바이트블록의 척력에 의하여 하악에 착탈 가능하도록 장착된 하악측 바이트블록 및 하악이 전진 재위치되는 하악골 전방 재위치 장치에 관한 것으로, 직선 왕복 운동을 하는 샤프트를 구비하는 마이크로 액튜에이터; 상기 마이크로 액튜에이터를 고정 장착하고 있는 액튜에이터 장착부를 내포하며, 한 쌍의 상악 대구치에 착탈 가능하도록 장착되는 상악측 바이트블록부; 상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 하악 치아에 장착되고, 상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 전면부 하악 치아에 장착되고, 상기 상악측 바이트블록부와 연접되며, 상악과 하악이 근접할 때 상기 한 쌍의 상악 대구치 상의 바이트블록 사이에 삽입가능한 하악측 바이트블록부; 상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트로부터 척력을 받아 상기 하악측 바이트블록부에 척력을 인가시키는 푸시바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

교정용 하악 유도 악기능 장치{Mandibular repositioning functional appliance}
본 발명은 하악골 전방 재위치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성장기 아동의 턱뼈의 수평적인 성장 유도를 위해 기존의 악기능 장치와 달리 하악골의 기능적인 전방 이동량을 정밀하게 제어 가능하고, 환자의 빠른 적응이 가능하며, 하악골의 기능적 전방 신장량을 자동적 제어 및 무선 제어를 통해 조절가능하게 한 하악골 전방 재위치 장치에 관한 것이다.
성장기 아동 환자에서 하악골 열성장을 보이는 골격성 II 급 부정교합을 보이는 환자들이 상당히 많다. 골격성 II 급 부정교합이란, 하악골이 상악골에 비하여 상대적으로 성장하지 못하여 상악 대구치(윗니의 어금니)가 하악 대구치(아랫니의 어금니)의 위치보다 후방에 위치하는 현상을 말한다. 성장기 아동 중에서, 하악골 열성장으로 인하여 II 급 구치관계와 함께 돌출된 상악 전치부의 치열과 상순을 보이게 되며, 이로 인하여 전치부의 심한 과개교합을 보이는 경우가 있다.
하악골이 열성장을 보이는 성장기 아동에 대해 고전적인 치료방법으로 악기능장치를 이용한 하악골 성장유도법이 있다.
하악골 성장유도법의 생물학적인 근거는 하악의 기능성 전방위치로 과도연골에 조직보상반응을 유도하여 하악과두의 성장을 유도하는 데 있다. 또한 기능적인 전돌을 통하여 측두골의 관절와의 후연부위에서도 과두에서와 같이 골성장이 유도됨이 보고되었다. 보통 5mm 하악골의 한 하악골의 열성장입술 입천장 갈림증(구순구개열;cleft lip & palate)을 가진 아이의 경우 조기에 수술하면서 반흔이 생기게 되고 이로 인하여 골 성장에 지장이 생기게 되어 악골의 변형이 생기게 된다.
하악골 성장유도법의 이론적 근거는 장치에 의해 전방견인근과 거상근의 증가 또는 활성화된 활동과 여기에 동반된 후방견인근의 이완과 신장에 의한 것으로, 하악골의 전방견인에 의해 비정상적인 구강 주위 근육의 기능을 제거하면 하순의 변형과 제한적 활성을 방지하고 이근과 하악하방 근육군의 과활성화를 방지할 수 있다는 것이다. 따라서 근육양상의 변화는 새롭고 더 안정된 근육양상을 만들 뿐 아니라 새로운 기능적 자극에 적응된 골 구조의 변화도 야기한다.
종래에, 하악골 성장유도법을 이용한 하악골 전방재위치 장치 또는 악기능 장치는 다음과 같은 원리로 하악골을 전방유도시킨다. 하악골 전방재위치 장치는 신장장치가 악기능장치 내에 장착되어 시술자의 계획에 의해 자동적으로 조절하도록 이루어진 장치로서, 장착의 간단함, 조작의 용이성, 신장 방향 조절 가능 등의 장점이 있어 악골 전방유도에 따른 과두의 성장을 유도할 수 있어 악안면 기형 개선에 효과가 있다.
일반적으로 고전적인 액티베이터와 바이오네이터 등과 같은 장치들은, 부정교합의 정도가 매우 심하지 않는 한 절치 간 절단 접촉 관계를 이루도록 하악을 전방으로 유도한다. 상악골과 하악골의 중심선은 일치해야 하며, 일반적으로 전방 4~6mm를 초과해서는 안 된다. 전방유도량이 증가할수록 환자의 수용도는 감소하고 하악 절치의 돌출 가능성은 증가한다. 일반적으로 하악의 전방위치는 하악골의 가능한 최대 전방위에서 3mm 정도 후방에 위치해야 한다. 보통 상태가 심한 경우에는 2~3mm씩 2~3단계로 나누어 장치를 재제작하게 된다.
그런데, 하악골 성장유도법의 문제점으로, 하악골 전방재위치 과정에 있어 주위 조직에 미치는 영향에 관한 연구들이 보고되고 있으며, 특히, 지속적인 힘(continuos force), 단속적이면서 지속적인 힘(interrupted-continuous force), 간헐적인 힘(intermittent) 등이 뼈신장에 미치는 영향에 대해 다양한 분석이 이루어지고는 있으나, 신장장치의 기계적인 한계성으로 정밀한 힘에 대한 제어가 어려워 객관적인 자료가 부족하다. 또한, 하악골 전방이동량의 변위와 하악골 신장가속에 대한 연구는 거의 전무한 상태에 있다. 따라서 하악골의 전방이동량 및 주기에 따른 효율적이고 생물학적으로 안정화된 하악골 전방이동 장치가 요망된다.
따라서, 현재 제품화되고 있는 종래의 하악골 전방재위치 장치 또는 악기능 장치의 문제점은, 간헐적으로 하악골 전방 재위치을 수행해야 하며, 그 때마다 신장량 증가를 위해 장치를 다시 제작해야하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 열성장된 하악골의 전방 재위치 장치에 있어서, 성장기 아동에 있어 턱뼈의 수평적인 성장 유도를 위해 하악골의 기능적인 전방 이동량을 정밀하게 제어하며, 재제작의 필요가 없이 지속적으로 사용가능하며, 환자의 빠른 적응이 가능하도록 하고, 기능적 전방 신장량을 자동 및 무선제어로 조절이 가능한 하악골 전방 재위치 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 것으로서, 상악에 착탈 가능하도록 장착된 상악측 바이트블록의 척력에 의하여 하악에 착탈 가능하도록 장착된 하악측 바이트블록 및 하악이 전진 재위치되는 하악골 전방 재위치 장치에 있어서,
직선 왕복 운동을 하는 샤프트를 구비하는 마이크로 액튜에이터; 상기 마이크로 액튜에이터를 고정 장착하고 있는 액튜에이터 장착부를 내포하며, 한 쌍의 상악 대구치에 착탈 가능하도록 장착되는 상악측 바이트블록부; 상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 전면부 하악 치아(전치,견치 및/또는 구치)에 장착되고, 상기 상악측 바이트블록부와 연접되며, 상악과 하악이 근접할 때 상기 한 쌍의 상악 대구치 상의 바이트블록 사이에 삽입가능한 하악측 바이트블록부; 상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트로부터 척력을 받아 상기 하악측 바이트블록부에 척력을 인가시키는 푸시바; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 하악골 전방 재위치 장치는, 푸시바의 좌우 양측에 고정되며, 상기 푸시바를 상기 샤프트의 직선 운동과 일직선상으로 이동가능하도록 안내하는 지지봉을 더 포함하고, 상기 상악측 바이트블록부는 상기 지지봉을 수용하는 통과홀을 구비할 수 있다.
또한, 상기 통과홀은 상기 상악측 바이트블록부의 액튜에이터 장착부에 구비될 수 있다.
또한, 상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트는 나사산을 포함하며, 상기 샤프트가 회전을 하면서 전후로 이동하도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 마이크로 액튜에이터는 압전 세라믹을 이용한 초음파 모터인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상악측 바이트블록 내에 장착되어, 상기 마이크로 액튜에이터를 제어하고 구동시키는 액튜에이터 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액튜에이터 제어부는, 외부에 위치된 모니터부 또는 무선 리모콘에 의해 전송된 액튜에이터 제어신호를 수신하고 이에 따른 액튜에이터 구동신호를 생성하여 마이크로 액튜에이터를 구동 제어할 수 있다.
또한, 상기 액튜에이터 제어부는, 마이크로 액튜에이터의 구동 상태, 하악과 상악의 이격상태를 모니터부로 무선 전송할 수 있다.
또한, 상기 마이크로 액튜에이터는 압전 세라믹 기둥과 샤프트로 이루어지며, 상기 샤프트는 상기 압전 세락믹 기둥의 중앙부에 위치되며, 상기 샤프트에는 나사산이 포함되며, 상기 샤프트는 회전을 하면서 전후로 움직이도록 이루어지며, 상기 압전 세락믹 기둥은 그 외부를 둘러싸는 커버부를 포함하며, 상기 커버부 외측의 일측에는 신호전송선이 연결될 수 있다.
또한, 하악측 바이트블록부는 하악에 장착되게 하기 위한 하악 고정부재를 포함하며, 상악측 바이트블록부는 상악에 장착되게 하기 위한 상악 고정부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하악측 바이트블록부는 하악 전치 및 견치에 탈착가능하도록, 상기 하악 전치,견치를 수용하는 홈을 구비할 수 있다.
또한, 상기 하악측 바이트블록부는 하악 전치 및 견치와 소구치에 탈착가능하도록, 상기 하악 전치, 견치와 소구치를 수용하는 홈을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 하악골 전방 재위치 장치는, 상악에 착탈 가능하도록 장착된 상악측 바이트블록의 척력에 의하여 하악에 착탈 가능하도록 장착된 하악측 바이트블록 및 하악이 전진 재위치되는 하악골 전방 재위치 장치로서, 숫나사산을 포함하고 회전 운동을 하는 샤프트를 구비하는 마이크로 액튜에이터; 상기 마이크로 액튜에이터를 고정 장착하고 있는 액튜에이터 장착부를 내포하며, 한 쌍의 상악 대구치에 착탈 가능하도록 장착되는 상악측 바이트블록부; 상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 하악 치아에 장착되고, 상기 상악측 바이트블록부와 연접되어 그 사이에 삽입가능한 하악측 바이트블록부; 상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트의 숫나사산에 대응하는 암나사산을 구비하여 상기 샤프트의 회전에 의해 상기 하악측 바이트블록부에 척력을 인가시키는 푸시바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하악골 전방 재위치 장치에 의하면, 성장기 아동에 있어 턱뼈의 수평적인 성장 유도를 위해 하악골의 기능적인 전방 이동량을 정밀하게 제어가능하며, 재제작의 필요가 없이 지속적인 사용이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 하악골 전방 재위치 장치에 의하면, 턱뼈의 수평적인 성장 유도를 위한 하악골의 기능적인 전방 재위치에 대하여 환자의 빠른 적응이 가능하고, 기능적 전방 신장량을 자동 및 무선제어로 조절이 가능하다.
기존의 뼈신장을 위한 장치가 하루에 1~2회씩 환자 보호자의 직접적인 장치 활성화에 의하여 뼈신장이 이루어졌다면, 본 발명에서의 하악골 전방 재위치 장치는 원격조종으로 이를 보다 쉽고 간편하게 행할 수 있어, 조작성 (manipulation) 및 편의성 (convenience)을 가진다.
본 발명에 따른 하악골 전방 재위치 장치는 신장의 반복이 가능하며, 순환 인장 변형 (cyclic tensile strain)이 가능하며, 간헐적인 힘뿐만 아니라 연속적인 힘(continuous force)을 부여할 수 있다.
본 발명의 하악골 전방 재위치 장치는 마이크로미터 단위로의 뼈신장이 가능하여, 정밀성 (precision)이 뛰어나며, 급작스러운 신장에 의한 잇몸 파괴 및 감염 위험성이 감소되는 효과를 가져온다.
아울러, 본 발명의 하악골 전방 재위치 장치는 무선으로 정밀한 제어가 가능하므로, 특정 국가의 국민에게 적합한 구내 마이크로 액튜에이터(Micro-Actuator) 구동형 뼈신장기 개발을 위한 기초자료를 얻을 수 있다. 즉, 특정 국가의 국민을 대상으로 한 실제해부 및 방사선 사진을 분석하여 정확한 계측값을 제시하여, 마이크로 액튜에이터를 이용한 뼈신장기 개발의 외형 디자인 자료로 이용할 수 있으며, 이를 통해 특정 국가의 국민에게 적합한 하악골 전방 재위치 장치를 제작할 수 있게 한다.
본 발명의 하악골 전방 재위치 장치는 임상 적용시, 시술후부작용 감소 및 수술 예후를 좋게 하며, 부작용에 의한 의학적, 법적 분쟁으로 인한 사회비용 감소 효과를 가져오며, 환자의 의료비 절감을 가져오는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 하악골 전방 재위치 장치의 외관을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 하악골 전방 재위치 장치의 상악측 바이트블록부가 상악에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 하악골 전방 재위치 장치의 하악측 바이트블록부가 하악에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 상악측 바이트블록부가 상악에 장착된 상태를 나타낸 저면도이다.
도 5는 하악측 바이트블록부가 하악에 장착된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 6은 하악측 바이트블록부가 하악에 장착된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 7은 환자가 입을 다문 상태에서, 본 발명에 의한 하악골 전방 재위치 장치가 착용된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8은 마이크로 액튜에이터를 나타낸 사시도이다.
도 9는 푸시바와 마이크로 액튜에이터와의 작용관계를 나타낸 사시도이다.
도 10은 하악골 전방 재위치 장치가 모니터부 또는 무선 리모콘과 통신하는 모습을 나타낸 개념도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 하악골 전방 재위치 장치의 외관을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 하악골 전방 재위치 장치의 상악 바이트블록부가 상악에 결합된 상태를 나타낸 사시도, 도 3은 하악골 전방 재위치 장치의 하악 바이트블록부가 하악에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하악골 전방 재위치 장치는 상악에 착탈 가능하도록 장착된 상악측 바이트블록의 척력에 의하여 하악에 착탈 가능하도록 장착된 하악측 바이트블록 및 하악이 전진 재위치되는 하악골 전방 재위치 장치로서, 직선 왕복 운동을 하는 샤프트를 구비하는 마이크로 액튜에이터(100)와, 마이크로 액튜에이터를 고정 장착하고 있는 액튜에이터 장착부(190)를 내포하며, 한 쌍의 상악 대구치에 착탈 가능하도록 장착되는 상악측 바이트블록부(300)와, 상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 전면부 하악 치아에 장착되고, 상기 상악측 바이트블록부와 연접되며, 상악과 하악이 근접할 때 상기 한 쌍의 상악 대구치 상의 바이트블록 사이에 삽입가능한 하악측 바이트블록부(400)와, 마이크로 액튜에이터의 샤프트로부터 척력을 받아 하악측 바이트블록부에 척력을 인가시키는 푸시바(200)를 포함한다.
마이크로 액튜에이터(100)는 샤프트가 직선 왕복운동을 하여 전후로 이동하는 액튜에이터로서, 본 발명에 의한 하악골 전방 재위치 장치의 상악측 바이트블록부(300) 내부에 장착되어, 하악측 바이트블록부(400)에 척력을 가하는 동력을 발생시키는 부재이다. 마이크로 액튜에이터(100)에 대한 보다 상세한 설명은 후술한다.
도 4는 상악측 바이트블록부(300)가 상악에 장착된 상태를 나타낸 평면도이다.
상악측 바이트블록부(300)는 상악(인체의 구강 상측의 치아골)에 장착되는 지지체인 동시에 음식물 저작기능을 수행하는 부재로서, 한 쌍의 상악 대구치(어금니 및 사랑니)에 착탈가능하도록 고정된다. 환자의 구강 상태에 따라서는 대구치 뿐 아니라 소구치(작은 어금니) 또한 상악측 바이트블록부(300)에 의해 덮힐 수 있다.
상악측 바이트블록부(300)는 한 쌍의 상악 대구치 부근에 각각 음식물 저작을 위한 바이트블록(310)을 가진다. 또한, 상악측 바이트블록부(300)의 바이트블록(310)은 액튜에이터(100) 및 액튜에이터 장착부(190)를 내포한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 좌측과 우측에 각각 배치되는 한 쌍의 바이트블록(310)은 결합부(320)에 의해 결합된다. 결합부(320)는 한 쌍의 바이트블록(310)을 결합시키는 역할 뿐 아니라, 잇몸에 착용됨으로써 상악측 바이트블록부(300)를 상악에 착용시키는 역할 및 상악 고정부재(350)와 결합하여 상악측 바이트블록부(300)를 상악에 고정시키는 역할을 한다. 결합부(320)는 실리콘 등과 같이 유연한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상악측 바이트블록부(300)는 상악에 장착되게 하기 위한 상악 고정부재(350)를 포함할 수 있다. 상악 고정부재(350)는 상악에 상악측 바이트블록부(300)를 고정시키기 위한 수단으로, 나사 기타 보철기구로 이루어진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상악 고정부재(350)는 일측이 바이트 블록부(300)에 꼽힌 채로 타측이 치간(치아 사이)에 끼워질 수도 있다. 또한, 상악 고정부재(350)는 일측이 바이트 블록부(300)에 꼽힌 채로 타측이 대구치를 감싸는 형태로 끼워질 수도 있다.
액튜에이터 장착부(190)는 상악측 바이트블록부(300)의 바이트블록 내부에 탑재되며, 마이크로 액튜에이터(100)가 고정되기기 위한 수단이다. 바람직하게는, 액튜에이터 장착부(190)는 상악측 바이트블록부(300)를 상악에 고정시키는 상악 고정부재(350)와 결합될 수도 있다.
액튜에이터 장착부(190)는 그 내측 좌우 양측에 지지봉(130)이 통과될 수 있는 홈이 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 상악측 바이트블록부(300)는 지지봉(130)을 수용하는 통과홀(380h)을 구비할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 별도의 통과홀(280h)이 상악측 바이트블록부(300)의 액튜에이터 장착부(190)에도 구비되는 것이 바람직하다.
도 5는 하악측 바이트블록부(400)가 하악에 장착된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 6은 하악측 바이트블록부(400)가 하악에 장착된 상태를 나타낸 측면도이다.
하악측 바이트블록부(400)는 하악측 바이트블록부(400)는 하악에 장착되는 지지체로서, 전면부 하악 치아, 즉 하악의 전치,견치 및/또는 구치 및/또는 소구치에 장착되어 하악을 전면으로 이동시키는 역할을 한다. 하악측 바이트블록부(400)의 사이즈는 상악측 바이트블록부(300)의 바이트블록(310)의 사이즈에 적응적으로 결정되어야 하므로, 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 전면부 하악 치아에 장착되게 된다.
도 7은 환자가 입을 다문 상태에서, 본 발명에 의한 하악골 전방 재위치 장치가 착용된 모습을 나타낸 사시도이다. 하악측 바이트블록부(400)는 환자가 입을 다문 상태, 즉 상악과 하악이 근접할 때 한 쌍의 상악 대구치 상의 바이트블록 사이에 삽입가능하도록 설계되어야 한다.
하악 고정부재(450)는 하악에 하악측 바이트블록부(400)를 고정시키기 위한 수단으로, 나사 기타 보철기구로 이루어진다. 하악 고정부재(450)는 일측이 바이트 블록부(400)에 꼽힌 채로 타측이 치간(치아 사이)에 끼워질 수도 있다. 또한, 하악 고정부재(450)는 일측이 바이트 블록부(400)에 꼽힌 채로 타측이 전치,견치,구치(송곳니) 등을 감싸는 형태로 끼워질 수도 있다.
도 8은 마이크로 액튜에이터(100)를 나타낸 사시도이다.
마이크로 액튜에이터(100)는 원통형의 샤프트(110)를 전후로 이동시키는 부재로서, 샤프트(110)는 나사산을 포함할 수 있다. 마이크로 액튜에이터(100)는 상악측 바이트블록부(300)의 액튜에이터 장착부(350)에 장착되며, 샤프트(110)를 통하여 푸시바(200)를 밀어내는 역할을 한다.
일 실시예에 있어서, 마이크로 액튜에이터(100)의 샤프트(110)는 단순히 전후 이동을 함으로써 푸시바(200)를 이동시킬 수 있다. 샤프트(110)는 푸시바(200)에 파여 있는 홈(210)에 끼워질 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 마이크로 액튜에이터(100)의 샤프트(110)는 나사산을 포함하여 회전하고, 푸시바(200)에 마련된 홈(210) 내부의 암나사산(220)에 회전 가능하도록 삽입될 수 있다. 이 경우, 숫나사산을 가진 샤프트(110)가 회전하면서 홈(210) 내부의 암나사산(220)과의 회전 결합에 의하여 샤프트(110)가 전후 이동할 수 있다.
마이크로 액튜에이터(100)는 압전 세라믹을 이용한 초음파 모터로 이루어질 수 있다. 마이크로 액튜에이터(100)는 샤프트(110)와 압전 세락믹 기둥(120)을 포함한다. 압전 세라믹 기둥(120)은 그 외부를 둘러싸는 커버부를 포함한다. 커버부 외측의 일측에는 신호전송선(140)이 연결되어 있다.
제어부(150)는 마이크로 액튜에이터(100)를 제어하고 구동시키는 회로를 포함한 수단으로, 상악측 바이트블록부(300)의 액튜에이터 장착부(190) 상에 배치되되, 마이크로 액튜에이터(100)의 구동에 방해가 안되는 위치에 배치된다. 액튜에이터 제어부(150)는 외부에 위치된 모니터부(20) 또는 무선 리모콘(30)에 의해 전송된 액튜에이터 제어신호를 수신하고 이에 따른 액튜에이터 구동신호를 생성하여 마이크로 액튜에이터(100)를 구동 제어한다. 또한, 제어부(150)는 현재 마이크로 액튜에이터(100)의 구동 상태, 하악과 상악의 이격상태 등을 모니터부(20)로 무선 전송한다.
다른 실시예에 있어서, 마이크로 액튜에이터(100)는 압전 세라믹을 이용한 초음파 모터로서, 도 8과 같이, 수나사산(110a)을 포함한 샤프트(110)가 회전을 하면서 전후로 움직이도록 이루어지되, 샤프트(110)는 약 2φ에 약 20mm의 길이를 갖으며, 압전세락믹(piezo meterial) 기둥의 커버가 약 4.5φ에 약 17mm이 될 수 있다. 이들 수치는 단지 마이크로 액튜에이터(100)의 일예를 설명하기위한 것으로, 이들로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 9는 푸시바와 마이크로 액튜에이터와의 작용관계를 나타낸 사시도이다.
푸시바(200)는 마이크로 액튜에이터(100)의 샤프트(110)로부터 척력을 받아 하악측 바이트블록부(400)에 척력을 인가시키는 부재이다. 푸시바(200)의 형상은, 하악측 바이트블록부(400)와 접촉하는 부위에 적응적으로 그 형상을 설계하는 것이 바람직하다.
푸시바(200)는 그 좌우 양측에 지지봉(130)이 삽입되는데, 지지봉(130)은 푸시바(200)를 샤프트(110)의 직선 운동과 일직선상으로 이동가능하도록 안내하는 기능을 한다. 또한, 지지봉(130)은 샤프트(110)의 회전에 불구하고 푸시바(200)가 회전되지 않고 나사결합을 통해 전후 이동할 수 있게 하는 기능을 한다.
도 10은 하악골 전방 재위치 장치(10)가 제어부(150)를 통하여 모니터부(20) 또는 무선 리모콘(30)과 통신하는 모습을 나타낸 개념도이다.
외부에 위치된 모니터부(20) 또는 무선 리모콘(30)에 의해 전송된 액튜에이터 제어신호를 액튜에이터 제어부(150)가 수신하고 이에 따른 액튜에이터 구동신호를 생성하여 마이크로 액튜에이터(100)를 구동 제어한다. 즉, 이에 따라 마이크로 액튜에이터(100)는 상악측 바이트블록부(300)로부터 푸시바(200)를 신장시켜 하악측 바이트블록부(400)가 장착된 하악골을 전면으로 이동시킨다.
모니터부(20)는 하악과 상악의 이격 정도를 연산처리하여 액튜에이터 제어신호를 생성하고, 생성된 액튜에이터 제어신호를 하악골 전방 재위치 장치(10)로 무선 전송한다. 경우에 따라서 모니터부(20)는 환자의 하악골 전방 재위치 장치(10)가 장착된 영상신호(예를들어 초음파 영상신호, X-ray 영상신호)를 디스플레이할 수도 있다.
하악골 전방 재위치 장치(10)는 모니터부(20) 또는 무선 리모콘(30)에 의해 전송된 액튜에이터 제어신호를 수신하고 이에 따른 액튜에이터 구동신호를 생성하여 마이크로 액튜에이터(100)를 구동 제어하여 상악측 바이트블록부(300)와 하악측 바이트블록부(200) 사이에 소정의 이격상태를 유지하게 한다. 또한 하악골 전방 재위치 장치(10)는 마이크로 액튜에이터(100)의 구동 상태, 하악과 상악의 이격상태 등을 모니터부(20)로 무선 전송한다.
리모콘(30)은 의사의 기동성을 높이기 위한 리모트 콘트롤 유닛으로서, 모니터부(20)의 일부 기능을 포함하며, 경우에 따라서는 생략 가능하다. 리모콘(30)은 하악과 상악의 이격 정도를 연산처리하여 액튜에이터 제어신호를 생성하고, 생성된 액튜에이터 제어신호를 하악골 전방 재위치 장치(10) 및 모니터부(20)로 무선 전송한다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.
10: 하악골 전방 재위치 장치 100: 마이크로 액튜에이터
110: 샤프트 110a: 숫나사산
120: 압전 세라믹 기둥 130: 지지봉
140: 신호전송선 150: 제어부
190: 액튜에이터 장착부 200: 푸시바
210: 홈 220: 암나사산
280h, 380h: 통과홀 300: 상악측 바이트블록부
310: 바이트블록 320: 결합부
350: 상악 고정부재 400: 하악측 바이트블록부
450: 하악 고정부재

Claims (23)

  1. 상악에 착탈 가능하도록 장착된 상악측 바이트블록의 척력에 의하여 하악에 착탈 가능하도록 장착된 하악측 바이트블록 및 하악이 전진 재위치되는 하악골 전방 재위치 장치에서,
    직선 왕복 운동을 하는 샤프트를 구비하는 마이크로 액튜에이터;
    상기 마이크로 액튜에이터를 고정 장착하고 있는 액튜에이터 장착부를 내포하며, 한 쌍의 상악 대구치에 착탈 가능하도록 장착되는 상악측 바이트블록부;
    상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 전면부 하악 치아에 장착되고, 상기 상악측 바이트블록부와 연접되며, 상악과 하악이 근접할 때 상기 한 쌍의 상악 대구치 상의 바이트블록 사이에 삽입가능한 하악측 바이트블록부;
    상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트로부터 척력을 받아 상기 하악측 바이트블록부에 척력을 인가시키는 푸시바;를 포함하는 하악골 전방 재위치 장치에 있어서,
    상기 푸시바의 좌우 양측에 고정되며, 상기 푸시바를 상기 샤프트의 직선 운동과 일직선상으로 이동가능하도록 안내하는 지지봉을 포함하고,
    상기 상악측 바이트블록부는 상기 지지봉을 수용하는 통과홀을 구비하며,
    상기 통과홀에 대하여 일직선상에 배치되는 다른 통과홀이 상기 상악측 바이트블록부의 액튜에이터 장착부에 구비되는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트는 나사산을 포함하며, 상기 샤프트가 회전을 하면서 전후로 이동하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 액튜에이터는 압전 세라믹을 이용한 초음파 모터인 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상악측 바이트블록 내에 장착되어, 상기 마이크로 액튜에이터를 제어하고 구동시키는 액튜에이터 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 액튜에이터 제어부는, 외부에 위치된 모니터부 또는 무선 리모콘에 의해 전송된 액튜에이터 제어신호를 수신하고 이에 따른 액튜에이터 구동신호를 생성하여 마이크로 액튜에이터를 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 액튜에이터 제어부는, 마이크로 액튜에이터의 구동 상태, 하악과 상악의 이격상태를 모니터부로 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 액튜에이터는 압전 세라믹 기둥과 샤프트로 이루어지며,
    상기 샤프트는 상기 압전 세락믹 기둥의 중앙부에 위치되며, 상기 샤프트에는 나사산이 포함되며, 상기 샤프트는 회전을 하면서 전후로 움직이도록 이루어지며,
    상기 압전 세락믹 기둥은 그 외부를 둘러싸는 커버부를 포함하며, 상기 커버부 외측의 일측에는 신호전송선이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상악측 바이트블록부는 상악에 장착되게 하기 위한 상악 고정부재를 포함하며,
    하악측 바이트블록부는 하악에 장착되게 하기 위한 하악 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하악측 바이트블록부는 하악 견치에 탈착가능하도록, 상기 하악 견치를 수용하는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하악측 바이트블록부는 하악 견치와 소구치에 탈착가능하도록, 상기 하악 견치와 소구치를 수용하는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  13. 상악에 착탈 가능하도록 장착된 상악측 바이트블록의 척력에 의하여 하악에 착탈 가능하도록 장착된 하악측 바이트블록 및 하악이 전진 재위치되는 하악골 전방 재위치 장치에서,
    숫나사산을 포함하고 회전 운동을 하는 샤프트를 구비하는 마이크로 액튜에이터;
    상기 마이크로 액튜에이터를 고정 장착하고 있는 액튜에이터 장착부를 내포하며, 한 쌍의 상악 대구치에 착탈 가능하도록 장착되는 상악측 바이트블록부;
    상기 한 쌍의 상악 대구치와 연접되는 전면부 하악 치아에 장착되고, 상기 상악측 바이트블록부와 연접되며, 상악과 하악이 근접할 때 상기 한 쌍의 상악 대구치 상의 바이트블록 사이에 삽입가능한 하악측 바이트블록부;
    상기 마이크로 액튜에이터의 샤프트의 숫나사산에 대응하는 암나사산을 구비하여 상기 샤프트의 회전에 의해 상기 하악측 바이트블록부에 척력을 인가시키는 푸시바;
    를 포함하는 하악골 전방 재위치 장치에 있어서,
    상기 푸시바의 좌우 양측에 고정되며, 상기 푸시바를 상기 샤프트의 직선 운동과 일직선상으로 이동가능하도록 안내하는 지지봉을 포함하고,
    상기 상악측 바이트블록부는 상기 지지봉을 수용하는 통과홀을 구비하며
    상기 통과홀에 대하여 일직선상에 배치되는 다른 통과홀이 상기 상악측 바이트블록부의 액튜에이터 장착부에 구비되는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 마이크로 액튜에이터는 압전 세라믹을 이용한 초음파 모터인 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 상악측 바이트블록 내에 장착되어, 상기 마이크로 액튜에이터를 제어하고 구동시키는 액튜에이터 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 액튜에이터 제어부는, 외부에 위치된 모니터부 또는 무선 리모콘에 의해 전송된 액튜에이터 제어신호를 수신하고 이에 따른 액튜에이터 구동신호를 생성하여 마이크로 액튜에이터를 구동 제어하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 액튜에이터 제어부는, 마이크로 액튜에이터의 구동 상태, 하악과 상악의 이격상태를 모니터부로 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 마이크로 액튜에이터는 압전 세라믹 기둥과 샤프트로 이루어지며,
    상기 샤프트는 상기 압전 세락믹 기둥의 중앙부에 위치되며, 상기 샤프트에는 나사산이 포함되며, 상기 샤프트는 회전을 하면서 전후로 움직이도록 이루어지며,
    상기 압전 세락믹 기둥은 그 외부를 둘러싸는 커버부를 포함하며, 상기 커버부 외측의 일측에는 신호전송선이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  21. 제13항에 있어서,
    상악측 바이트블록부는 상악에 장착되게 하기 위한 상악 고정부재를 포함하며,
    하악측 바이트블록부는 하악에 장착되게 하기 위한 하악 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 하악측 바이트블록부는 하악 견치에 탈착가능하도록, 상기 하악 견치를 수용하는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 하악측 바이트블록부는 하악 견치와 소구치에 탈착가능하도록, 상기 하악 견치와 소구치를 수용하는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 하악골 전방 재위치 장치.
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