KR101175820B1 - 초음파 치석제거기용 팁 - Google Patents

Abstract

수술용 핸드피스(120)에 장착되는 초음파 팁(130)과 일치하는 초음파 파워 및 진폭을 선택하기 위해서, 이 팁(130)은 식별부재(140)용 하우징을 형성하는 공동부(131)를 구비한다. 식별부재는 진동 및 소독온도를 견딜 수 있도록 130℃보다 높은 용융온도를 가진 탄성재료로 만들어진다. 이 식별부재(140)는 팁과 함께 사용되기에 적합한 초음파 파워 및 진폭에 상응한 색상 또는 무늬를 나타내고 있다.

Description

초음파 치석제거기용 팁 {Insert for ultrasonic burr-drill unit}

본 발명은 치과치료용 장치에 관한 것으로, 특히 초음파 주파수에서 진동하는 기구를 구비하는 치석제거기와 같은 초음파장치에 관한 것이다.

이러한 유형의 장치는 본질적으로 "팁" 또는 "음파전달봉(sonotrode)"으로 불리우는 진동하는 기구에 기계적으로 결합된 변환기를 포함하는 핸드피스(handpiece)를 구비하되, 이 핸드피스는 초음파 발생기에 연결되어 있다.

팁은 하려고 하는 치료에 따라 광범위하게 다양한 형상을 갖고 있는 교환가능한 부품이다. 이러한 팁의 예가 특히 미국 특허 제6,312,256호와 동 제4,283,175호에 설명되어 있다. 초음파 발생기에 의해 전달된 초음파의 진폭 또는 파워도 이행될 치료의 유형에 따라 결정된다. 예컨대, 치주의 이물질 또는 괴사조직의 제거에 있어서 필요한 파워 또는 진폭은 치석을 제거(스케일링)하는 데에 필요한 것보다 훨씬 낮다. 마찬가지로, 치주의 이물질 또는 괴사조직의 제거를 위한 팁의 유형은 스케일링에 사용되는 것과 상이하다. 결론적으로, 치과 치료의 각 유형에 대해서, 결정된 파워와 진폭의 범위 내에서 초음파에 의해 작동하도록 된 팁의 하나 이상의 패밀리가 존재한다.

현재, 이행되는 치료의 목적에 따라, 그리고 사용되는 팁의 목적에 따라 조 절될 수 있는 파워의 초음파 발생기를 구비한 치과 치료장치가 있다. 이러한 장치를 의사가 사용하기 쉽게 하기 위해서, 초음파 발생기는 치료에 적당한 파워의 범위를 자동으로 선택하는 키이가 장착되어 있다. 이 키이는 의사가 적당한 파워의 범위를 선택할 수 있는 색상 또는 상응한 코드로 구별된다.

그럼에도 불구하고 전술된 바와 같이, 치료의 종류에 따라 특성화되고 사용시 미리 설정된 파워의 범위 중 하나로 작동하도록 된 팁이 사용된다. 결론적으로, 의사는 핸드피스에 있는 팁이 정말로 선택된 파워의 범위와 일치하는지를 확인해야 하거나, 반대로 핸드피스에 장착된 팁에 상응한 파워의 범위를 선택해야만 한다. 이를 위해, 종래기술에 따른 방법 중 하나는, 구별되는 지지부재에 각 팁을 패키지로 하는 방법이 있다. 지지부재는 파워의 범위를 선택하는 키이에 있는 표시에 상응한 표시를 가지고 있는바, 예컨대 키이가 색상 코드에 의해 구별된다고 하면, 각 지지부재는 지지부재에 있는 팁에 대한 최적의 파워 범위를 선택하도록 작용하는 키이의 색상 코드와 상응한 색상 코드를 가지고 있다.

하지만, 상기 방법은 여전히 결점이 있다. 팁이 핸드피스의 적소에 놓이면, 팁은 그 지지부재로부터 분리되어서, 결국 적당한 파워의 범위를 구별할 수 있는 수단으로부터 분리되게 된다. 따라서, 치료하는 동안, 의사는 선택된 파워의 범위가 핸드피스에 있는 팁과 정말로 일치하는지를 확신하기가 어렵게 된다. 덧붙여, 지지부재와 팁이 분리가능하기 때문에, 팁이 해당 지지부재가 아닌 지지부재에, 즉 팁과 일치하지 않는 파워 범위를 나타내는 지지부재에 놓일 우려 또는 그 반대로 될 우려가 있다.

라벨을 부착함으로써 또는 페인트나 광택제를 도포함으로써 팁을 표시하는 다른 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은, 팁이 받게 될 여러 조건들 때문에 불만족스럽게 된다. 작동시 팁은 수천 킬로헤르츠의 주파수와 수백 마이크로미터의 진폭으로 진동하며, 축축한 환경하에 있게 된다. 더구나, 사용하기 전에 팁은 130℃ 정도의 온도를 발생시키는 고압솥 소독장치에서 소독되어야 한다. 팁의 표시부는 이러한 사용조건을 견디지 못하고 아주 빨리 사라지게 된다.

본 발명의 목적은 상기 조건들(진동, 온도 등)을 견디기에 적합한, 팁을 식별하는 부재를 제공하는 것으로, 이러한 식별부재는 팁이 사용될 수 있는 파워 및 진폭의 범위를 구별하기에 간단하면서 내구성이 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라 식별부재용 하우징을 형성하는 적어도 하나의 공동부(cavity)를 구비하는 초음파 팁에 의해 이루어지는데, 이 식별부재는 130℃보다 높은 용융온도를 가진 탄성재료로 만들어진다.

따라서, 본 발명의 팁은, 식별부재가 팁의 구조물에 일체로 되어 있기 때문에 영구적으로 표시될 수 있는 구조를 갖게 된다. 팁에 형성된 공동부는 식별부재용 하우징으로 작용하고, 팁으로부터 떨어지는 것을 방지한다. 식별부재는 탄성재료로 만들어져서, 팁의 진동을 견딜 수 있다. 덧붙여, 식별부재의 재료는 130℃보다 높은 용융온도를 가져 소독온도를 견딜 수 있게 된다.

이러한 재료는 특히 폴리테트라플루오로에틸렌(이하 PTFE) 또는 엘라스토머로 구성될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 공동부는 환형상의 홈이고, 식별부재는 이 홈에 수용되는 링이다.

또한, 상기 공동부는 원형 또는 타원형과 같은 다양한 형상을 가질 수 있는데, 식별부재는 이 공동부의 형상에 일치하는 형상을 가진다.

본 발명의 다른 실시예에서, 식별부재는 팁이 작동하게 되는 초음파 파워 및 진폭의 범위에 상응한 색상을 나타낸다. 이 색상은 특히 링의 재료에 필러인 안료를 병합함으로써 얻어진다.

공동부는 바람직하기로 팁의 바닥끝으로부터 소정 거리만큼 떨어져 위치되어, 팁이 장착될 때 핸드피스로부터 적어도 부분적으로 돌출하게 되어 있다. 따라서, 공동부에 수용되는 식별부재는 팁이 핸드피스에 장착될 때라도 볼 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명은 초음파의 파워 및 진폭의 범위를 선택하는 수단을 갖춘 초음파 발생기에 연결된 적어도 하나의 수술용 핸드피스를 구비하는 초음파 치과 치료용 장치를 제공하는데, 이 장치는 추가로 전술된 바와 같은 적어도 하나의 팁을 구비한다.

초음파 발생기의 선택수단은 키이 또는 이와 유사한 것으로 될 수 있으며, 이들 각각은 소정의 파워 및 진폭의 범위에 상응하고 구별되는 색상 또는 무늬를 갖고 있다.

본 발명의 다른 장점과 특징은, 첨부도면을 참조로 하여, 비제한적인 예로 주어진 본 발명의 특정한 실시예들에 대한 아래의 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 초음파 치석제거기의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 팁의 장착하기 전의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 팁이 핸드피스에 장착된 것을 도시한 부분단면도이다.

도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 팁의 4가지 변형 실시예를 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팁의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 팁의 사시도이다.

도 1은 팁(130)이 끼워지는 핸드피스(120)에 연결된 초음파 발생기(110)를 구비하는 초음파 치석제거기(100)를 도시하고 있다. 잘 알려진 바와 같이, 핸드피스(120)는 예컨대 압전재료로 구성되고서 팁(130)에 기계적으로 결합되는 변환기(도시되지 않음)를 포함하여 진동파를 전달하게 되는데, 진동파의 진폭은 초음파 발생기(110)에 의해 전달된 파워의 관계로 결정된다.

초음파 발생기는 디스플레이수단(111)과 일련의 키이(113 ~ 116)를 구비하는데, 각각은 소정의 파워 범위에 상응하게 되어 있다. 예컨대, 도 1에서 수평으로 표시된 키이(113)는 매우 미세한 팁으로 연약한 표면의 정밀한 치료에 권장되는 최저 파워 및 진폭 형태에 상응한다. 또, 도 1에서 수직으로 표시된 키이(114)는 얇 고 가늘고 긴 형상의 팁을 사용하는 근관치료에 적용되는 중간 파워 및 진폭의 범위에 상응한다. 또한, 도 1에서 오른쪽으로 경사지게 표시된 키이(115)는 스케일링과 같은 예방 처치에 적용되는 높은 파워 및 진폭 수준에 상응한다. 끝으로, 도 1에서 왼쪽으로 경사지게 표시된 키이(116)는 치근단 수술에서 필요할 때와 같이 최대 파워 및 진폭의 범위를 선택하도록 작용한다. 도 1에서, 키이(113 ~ 116)는 각각의 키이가 상이한 무늬를 가짐으로써 구별되게 된다. 하지만, 예컨대 각 키이에 대한 특정한 색상과 같은 다른 식별수단이 사용될 수 있다.

따라서, 초음파 발생기(110)는 다양한 임상치료를 위한 최적의 파워범위를 선택하는 수단을 갖추고 있다. 선택되면, 파워범위는 예컨대 의사가 누른 키이의 무늬 또는 색상을 디스플레이하는 스크린(112)과 같이 초음파 발생기에 있는 특정한 디스플레이나, 상응한 키이가 빛을 냄으로써 알아볼 수 있게 된다. 선택된 파워범위에서, 파워는 조절키이(117) 또는 페달장치(118)에 의해 조절될 수 있다.

초음파 발생기(110)에서 선택될 수 있는 파워 및 진폭 범위의 목적과 같은 팁을 구별하기 위해서, 본 발명에서는 팁의 맨 구조물에 일체로 된 표시부를 제안한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 팁(130)을 도시하고 있다. 이 실시예에서 팁은 팁의 식별부재를 구성하는 링(140)을 위한 하우징을 형성하는 환형상의 홈으로된 공동부(131)를 갖추고 있다.

이 링(140)은 팁에 적용되는 초음파 진동을 견딜 수 있고 고압솥 소독장치의 고온을 견딜 수 있으면서, 환자의 입 속에서 치료 또는 수술을 할 때 팁이 사용되 는 것이므로 생체에 적합한 재료로 만들어진다. 이들 세 가지 특성을 만족시키는 유형의 재료라면 식별부재, 즉 이 경우에는 링(140)을 제조하는 데에 적합할 수 있다. 이러한 재료로는 PTFE가 있는데, 이는 본 발명의 용도에 아주 잘 적용되게 된 재료이다. PTFE는 파단점 신장률(250% 내지 450%의 범위)과, 탄성률(약 7500kg/cm²) 및, 내충격성(적어도 16kg-cm/cm) 면에서 아주 뛰어난 성능을 나타내어서, 팁의 초음파 진동에 대한 우수한 저항성을 확보하게 된다. 덧붙여, PTFE는 그 용융점이 고압솥 소독장치에서 받게 되는 온도(130℃ 정도)보다 훨씬 높은 327℃이기 때문에, 뛰어난 열적 특성을 갖고 있다. 또한, 이 PTFE는 충분히 작은 열팽창계수(23℃ 내지 60℃ 범위 내 온도에서는 약 10×10⁵이고, 100℃ 내지 200℃ 범위 내 온도에서는 약 21×10⁵이다)를 나타내어서, 소독온도의 영향하에서 팽창되는 것이 방지된다. 끝으로, PTFE는 화학적으로 그리고 생리학적으로 비활성인 누설방지재이며, 결론적으로 생체에 적합한 의료용 재료이다. 당연히, 유사한 성질을 나타내는 다른 재료들이 링(140)을 형성하는 데에 사용될 수 있는바, 이러한 재료로는 실리콘과 같은 엘라스토머를 들 수 있다.

무늬 또는 색상을 알아보는 것과 같이 팁을 시각적으로 구별되게 할 수 있게 하기 위해서, 링(140)을 구성하는 재료는, 알맞은 파워범위에 상응한 초음파 발생기의 키이에 있는 것과 동일한 무늬 또는 색상을 일체로 하기 위한 추가적인 처리를 받게 된다. 색상코드에 의한 구별에 대해서는, 링의 재료가 재료에 직접 병합된 염료 또는 안료를 이용하여 착색된다. 따라서, 색상은 그 표면뿐만 아니라 재료 전 체에 걸쳐 나타나게 되어서, 링의 노출된 표면이 마모되거나 손상되는 경우조차도 팁의 표시부가 영구적으로 되는 것을 보장할 수 있게 된다. 예컨대, PTFE로 만들어진 링에서는, PTFE가 안료 필러와 혼합되어서 링에 예정된 색상을 부여하게 된다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 팁은 핸드피스(120)의 변환기(도시되지 않음)에 고정된 고정부재(123)에 나사고정된다. 이 고정부재(123)는, 핸드피스에 장착될 때 팁의 기저부(133)를 덮어씌우는 슬리이브(121)에 의해 둘러싸이게 된다. 바람직하기로, 환형상 홈으로 된 공동부(131)는 도 3에 도시된 바와 같이 팁이 핸드피스에 장착될 때라도 볼 수 있게 되도록 링이 슬리이브의 선단(121a)을 넘어서 돌출할 수 있게 팁(130)의 바닥끝(133a)으로부터 거리(d)만큼 떨어져 형성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따르면 팁이 사용되는 파워 및 진폭의 범위가 팁의 구조물에 일체로 된 링에 의해 명확히 구별될 수 있게 된다. 도 4는 네 가지의 팁(10,20,30,40)을 도시하는바, 각각은 도 1의 초음파 발생기(110)에서 이용할 수 있는 네 가지 파워 및 진폭의 범위들 중 하나에서 작동되게 되어 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 팁(10)은 도 1의 초음파 발생기(110)의 키이(113)와 유사한 무늬를 나타내는 링(11)을 갖추고 있다. 따라서, 의사는 팁이 사용될 수 있는 파워 및 진폭의 범위를 쉽게 구별할 수 있다. 마찬가지로, 각각의 팁(20,30,40)은 파워 및 진폭에서 그 자신의 작동범위를 갖고 있으며, 이들 각각은 키이(114,115,116)와 동일한 무늬를 나타내는 링(21,31,41)을 가지고 있다. 유사하게, 색상코드를 이용하여 구별이 이루어질 때, 각각의 링(11,21,31,41)은 초음파 발생기에 있는 해당 키이의 색상에 상응하고서 서로 상이한 색상을 나타내고 있다.

본 발명에 따라 팁을 표시하도록 된 방법은, 전술된 바와 같이 원형 홈에 수용되는 링의 형태로 된 식별부재를 이용하는 것에 한정되지 않는다. 팁은 이 팁(130)에 사용된 것과 동일한 재료로 만들어진 식별부재를 수용하는 다양한 형상으로 된 하나 이상의 공동부를 가질 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팁(230)을 도시하고 있다. 도 3과 도 4에 도시된 팁과 달리, 팁(230)은 환형상의 링을 갖지 않고서, 대신에 130℃보다 높은 용융온도를 가진 탄성재료로 링(140)과 같이 형성된 펠릿(240)의 형태로 된 식별부재를 수용하는 데에 사용되는 공동부(231)를 갖춘다. 예를 들면, 상기 재료는 추가적인 처리(예컨대 PTFE와 안료 필러를 혼합하는 것)를 받아 초음파 발생기의 키에 있는 것과 동일한 무늬 또는 색상과 병합되고서 알맞은 파워 및 진폭의 범위에 상응하게 된 PTFE로 될 수 있다. 공동부(231)는 팁이 핸드피스에 장착되어도 볼 수 있게 되는 것을 확보하기에 충분하도록 팁의 기저부로부터 소정 거리만큼 떨어져 팁(230)에 형성된다.

본 발명에 따른 시각적인 표시부를 갖춘 팁의 또 다른 실시예에서, 팁의 작동 파워 및 진폭의 범위가 시각적으로 구별될 수 있는 식별부재와 공동부는 타원형의 형상으로 될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 팁(330)은 마찬가지로 타원형상으로 된 식별부재(340)용 하우징으로 작용하는 타원형상의 공동부(331)를 갖추고 있다. 이 공동부(331)는 팁이 핸드피스에 장착될 때라도 볼 수 있도록 팁의 기저부로부터 충분한 거리로 뻗어 있다.

탄성재료부가 견고하게 보유지지되는 것을 확보하기 위해서, 식별부재용 하 우징을 제공하는 팁의 기계가공된 공동부는 이 공동부의 바닥면적보다 작은 면적을 가질 수 있어서(예컨대 경사진 형상의 공동부), 팁의 표면 쪽 조임부를 형성하게 된다. 도 5와 도 6에서, 공동부(231,331)의 선단(2311,3311)은 공동부의 바닥 쪽으로 경사져 있어서, 표면에서 팁의 면적은 공동부의 바닥에서의 그 면적보다 작다. 이러한 조건 하에서, 공동부에 삽입되는 부분 또는 탄성재료부는 공동부의 바닥과 유사한 크기를 나타내며, 상기 부분은 억지로 공동부에 끼워지게 된다. 따라서, 상기 부분에 가해지는 높은 수준의 당김력 없이는 상기 부분은 공동부로부터 빠져나올 수 없게 되어 있다.

식별부재의 보유지지는, 상기 식별부재와 공동부 사이에 접착제를 사용함으로써 더욱 향상될 수 있다. 예컨대, "낮은 표면에너지"를 가진 것으로 불리우는 재료인 PTFE 또는 실리콘에 대해, 아크릴 접착제와 같은 적당한 접착제가 사용될 수 있다.

본 발명의 팁은 마무리된 제품을 구성하도록 기능적으로 그리고 인체공학적으로 만들어진, 도 1에 도시된 초음파 치료장치와 같은 치과용 주변장치들과 사용될 수 있다. 또한, 이 팁은 치과수술용 워크스테이션과 같은 전용 제품의 다른 모듈(즉 OEM 모듈)에 일체로 되는 모듈의 형태로 된 장치와 함께 이용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 사용될 수 있는 파워 및 진폭의 범위를 구별하기에 간단하고 내구성이 있는 치과 치료용 팁을 제공하게 된다.

Claims (13)

1. 수술용 핸드피스(120)에 장착되는 초음파 팁(130;230;330)에 있어서,

   이 팁은 식별부재(140;240;340)용 하우징을 형성하는 적어도 하나의 공동부(131;231;331)를 구비하고, 상기 식별부재는 130℃보다 높은 용융온도를 가진 탄성재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 팁.
2. 제1항에 있어서, 상기 공동부(131)는 환형상의 홈이고, 상기 식별부재는 이 환형상의 홈에 수용되는 링(140)인 것을 특징으로 하는 팁.
3. 제1항에 있어서, 상기 공동부(231)는 원형 형상이고, 상기 식별부재는 이 공동부에 수용되는 펠릿(240)인 것을 특징으로 하는 팁.
4. 제1항에 있어서, 상기 공동부(331)는 타원형 형상이고, 상기 식별부재는 이 공동부에 수용되는 타원형 식별부재(340)인 것을 특징으로 하는 팁.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동부(131;231;331)는 이 공동부(131;231;331)의 바닥 쪽으로 경사진 선단을 가지고서 팁(130;230;330)의 표면에 조임부를 형성하는 것을 특징으로 하는 팁.
6. 제5항에 있어서, 상기 식별부재(140;240;340)의 재료는 생체에 적합한 것을 특징으로 하는 팁.
7. 제5항에 있어서, 상기 식별부재(140;240;340)는 PTFE로 만들어지는 것을 특징으로 하는 팁.
8. 제5항에 있어서, 상기 식별부재(140;240;340)는 엘라스토머로 만들어지는 것을 특징으로 하는 팁.
9. 제5항에 있어서, 상기 식별부재(140;240;340)는 팁이 작동하게 되는 초음파 파워 및 진폭의 범위에 상응한 색상을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 팁.
10. 제5항에 있어서, 상기 식별부재(140;240;340)의 재료는 안료 필러를 포함하여 식별부재에 상응한 색상을 부여하게 되는 것을 특징으로 하는 팁.
11. 제5항에 있어서, 상기 공동부(131)는, 팁(130)이 핸드피스(120)에 장착될 때 핸드피스(12)의 선단(121a)로부터 노출되어 시각적으로 확인할 수 있도록, 팁(130)의 바닥끝(133a)으로부터 거리(d)로 떨어져 형성된 것을 특징으로 하는 팁.
12. 초음파 파워 및 진폭의 범위를 선택하는 수단을 구비하는 초음파 발생기(110)에 연결된 적어도 하나의 수술용 핸드피스(120)를 구비하는 치과용 초음파 치석제거기(100)에 있어서,

    제11항에 따른 적어도 하나의 팁(130;230;330)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 치석제거기.
13. 제12항에 있어서, 상기 초음파 파워 및 진폭의 범위를 선택하는 수단은, 선택용 키이(113,114,115,116)를 구비하며, 각각의 키이는 예정된 파워 및 진폭의 범위에 상응하고 구별되는 색상 또는 무늬를 나타내는 것을 특징으로 하는 초음파 치석제거기.

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