KR101510857B1 - 투명 교정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 치아에 설치되는 연질의 투명 교정틀과; 상기 연질의 투명 교정틀 내부에 매식되어 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 교정력제공수단;을 포함하여서 구성되는 투명 교정장치를 제공한 것이다.
이러한 본 발명은 장치의 탈착이 가능하므로 구강관리가 쉽고 눈에 잘 띄지 않으므로 심미성도 좋으면서도, 기존의 경질로 된 투명 교정장치와는 달리 환자가 겪는 통증을 최소화할 수 있도록 하여 교정 치료에 있어서의 만족도를 한층 더 높여 줄 수 있다.

Description

투명 교정장치{Transparent orthodontic device}

본 발명은 투명 교정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교정이 필요한 클라이언트의 치아를 점진적으로 이동시켜 교정하는 투명 교정 치료에 있어서 환자에게 가해지는 통증을 최소화하면서 정확한 치아 교정을 유도할 수 있는 투명 교정장치에 관한 것이다.

교합이란 입을 다물었을 때 위 아래 턱의 치아가 서로 맞물리는 상태를 말한다. 부정교합이란 어떤 원인에 의해 치아의 배열이 가지런하지 않거나 위 아래 맞물림의 상태가 정상의 위치를 벗어나서 심미적, 기능적으로 문제가 되는 교합관계를 의미한다.

부정교합 발생의 가장 큰 원인은 유전적인 영향으로 알려져 있으며, 부정교합은 치아의 모양이나 크기, 환경적 영향, 좋지 않은 습관, 잘못된 자세, 치아 우식증, 구순구개열과 같은 선천성 장애 등 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다.

부정교합이 발생하면, 치아 배열이 가지런하지 않아 치아 사이에 음식물 찌꺼기가 남아 있기 쉽다. 정확한 잇솔질로 청결하게 관리하는 것도 쉽지 않기 때문에 구강 내 치태가 증가하게 되어 치아우식증이나 잇몸 염증 등 잇몸 질환으로 진행되기 쉽다. 또한, 정상 치열에서 많이 벗어난 치아가 있거나 턱의 위치가 비정상이라면 외부에서 충격이 가해질 때 치아 파절 등 치아에 손상을 입을 가능성도 커진다.

이러한 부정교합을 치료하는 것이 치아교정치료 또는 치열교정치료이다. 치아교정치료는 치아가 어떤 힘을 받으면 이동하는 성질을 이용한다. 부정교합의 치료는 원인이나 치료 시기에 따라 다양한 장치와 방법을 이용한다.

습관을 제거하도록 고안된 장치, 위아래 턱뼈의 발육을 억제하거나 증진시키는 장치, 치아를 원하는 위치로 서서히 이동시키는 장치 등이 있으며, 구강 내에 넣었다 뺐다 할 수 있는 가철성 장치와 치아에 부착한 후 치료가 끝날 때 떼어내는 고정식 장치로도 나눠 볼 수 있다.

현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 브라켓이라는 장치를 치아에 부착하고 교정용 철사와 고무줄 등의 탄력을 사용해 치아를 이동시키는 고정식 치료법이며, 어떤 종류의 부정교합에도 흔히 사용된다. 브라켓은 금속으로 된 것이 일반적인데, 치료 기간 동안 눈에 잘 띄는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위해서 투명 교정(orthodontics using clear aligner)방법이 제안되었다. 투명 교정은 교정 전 치아의 상태에서 교정 후 치아의 상태로 단계별로 변화하는 투명한 치아교정장치들을 제작하고, 이를 치아에 갈아 끼면서 치열을 교정하는 시술이다.

구체적으로, 투명 교정장치에 의한 시술은 1997년도에 개발된 것으로서, "Invisalign System"이라는 이름으로 미국의 "Align Technology, Inc."사(社)가 개발한 치아 교정장치이고, 미국특허 제5,975,893호와 제6,217,325호 등에 그 기술내용이 개시되어 있다. "Invisalign System"은 치아에 대한 삼차원 스캔 자료를 특수한 프로그램을 이용하여 컴퓨터 상에서 치아를 하나씩 자르고, 가상 시뮬레이션을 통해 최종적으로 치아들이 이동해야하는 위치까지 단계별로 20∼30쌍의 모형을 만든 후, 각각의 모형별로 치아 이동이 가능한 투명한 플라스틱 틀을 제작하여 환자에게 나누어주는 것이다.

"Invisalign System"의 특징으로는 준비된 일련의 플라스틱 틀 형태의 치아교정장치를 단계별로 치아에 끼워 넣음으로써 교정되어야할 치아를 조금씩 최종 목표지점으로 이동시키며, 상기 플라스틱 틀이 투명한 재질로 만들어져 외부에서 잘 시인되지 않기 때문에 교정 환자의 일상적인 사회 생활에 큰 도움을 줄 수 있고, 또한 환자가 필요에 따라 교정장치를 손쉽게 착탈할 수 있다는 것을 들 수 있다.

즉, 투명 교정에 사용되는 치아교정장치는 투명 플라스틱으로 만들어지므로 심미감이 뛰어나다. 투명 교정에 사용되는 장치는 치아의 본을 떠서 몰드를 만들고, 이 몰드에 1㎜ 정도의 경질의 투명 플라스틱 시트를 올려놓고 열을 가하면서, 몰드에 음압을 걸어서 성형하는 진공성형방법으로 만든다. 성형 가공된 치아교정장치의 두께는 치아 형상의 굴곡에 따라서 다르다.

일반적으로 겉으로 보여지는 치아교정장치가 꺼려지는데 반해, 투명 교정장치를 이용한 투명교정치료는 장치의 탈착이 가능하므로 칫솔질과 같은 구강 관리가 쉽고, 이물감도 적고 잇몸에 대한 자극도 겉으로 보여지는 고정식 브라켓과 와이어를 이용하는 일반 교정장치에 비해 훨씬 작으며, 장치가 탈락하거나 와이어에 찔려서 급히 치과에 내원할 일이 없으며, 외부에서 쉽게 인지할 수 없어 심미성이 매우 뛰어난 교정치료로 인정받고 있다.

그러나, 상기한 일반 교정장치에 비해 전술한 바와 같은 장점이 있음에도 불구, 환자에게 가해지는 통증이 적지 않은 실정이다.

즉, 이러한 투명교정치료는 심미성을 담보하기 위한 재료의 특성상 경질(硬質)의 시트를 이용하여 치아 배열을 유도하게 되므로, 경질인 재료 특성상 투명 교정장치가 딱딱하므로 환자에게 가해지는 통증이 적지않다.

이에 따라 시트의 두께를 조절을 통해 힘의 정도를 조절하여 환자에게 가해지는 통증을 없애주려고 하고는 있지만, 여전히 환자에게 가해지는 통증이 적지 않은 실정이다.

한국공개특허 10-2012-0004796호(2012.01.13.) 일본공개특허 특개평8-280711호(1996.10.29.)

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 기존의 투명 교정장치와 같이 장치의 탈착이 가능하므로 구강관리가 쉽고 눈에 잘 띄지 않으므로 심미성도 좋으면서도, 기존의 투명 교정장치와는 달리 환자가 겪는 통증을 최소화할 수 있도록 하여 교정 치료에 있어서의 만족도를 한층 더 높일 수 있는 새로운 구조의 투명 교정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 치아에 설치되는 연질의 투명 교정틀과;

상기 연질의 투명 교정틀 내부에 매식되어 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 교정력제공수단;을 포함하여서 구성됨을 특징으로 하는 투명 교정장치가 제공된다.

전술한 구성에 있어서, 상기 투명 교정틀은 실리콘, EVA(Ethylene Vinyl Acetate), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 중 적어도 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고, 상기 교정력제공수단은, 일정한 온도가 되면 원래 모양으로 돌아가려는 성질에 의해 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 형상기억합금 와이어임을 특징으로 한다.

상기 형성기억합금 와이어는, Ni-Ti계 혹은 Cu-Zn-Al계 임을 특징으로 한다.

또한, 전술한 구성에 있어서, 상기 교정력제공수단은, 스테인리스 스틸로 된 와이어나, 엔지니어링 플라스틱으로 된 와이어 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 된 와이어 일 수 있음을 특징으로 한다.

그리고, 상기 와이어는 엔지니어링 플라스틱 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱의 경우에는 투명 혹은 반투명 혹은 치아색과 유사한 색상을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 투명 교정장치.

그리고, 상기 교정력제공수단은, 투명 교정틀의 순측과 설측 중 적어도 일 측에 제공되는 것을 특징으로 하되, 바람직하게는 순측과 설측 양측에 각각 적어도 하나 이상 설치됨을 특징으로 한다.

그리고, 전술한 구성에 있어서, 상기 연질의 투명 교정틀도 자체의 탄성에 의해 치아에 교정력을 가하도록 형성될 수 있음을 특징으로 한다. 즉, 상기 투명 교정틀은 환자의 교정 전의 치아 배열 상태에 대해 어긋나게 제작되되, 치아에 끼워짐에 따라 투명 교정틀 자체의 복원력에 의해 치아에 대해 교정력을 가하도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 투명 교정장치의 효과는 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 투명 교정장치는 기존의 투명 교정장치와 마찬가지로 장치의 탈착이 가능하므로 구강관리가 쉽게 이루어지며 교정장치가 눈에 잘 띄지 않으므로 심미성이 좋다는 장점이 있다.

다음으로, 본 발명의 투명 교정장치는, 기존의 투명 교정장치와는 달리 환자가 겪는 통증을 최소화할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

즉, 기존에는 교정력 제공을 위해서는 투명 교정장치의 재질이 경질의 것이 아니면 안 된다는 인식이 있었으며, 이로 인해 투명 교정장치 착용시 딱딱한 경질 재료의 특성상 환자에게 적지 않은 통증을 주었으나, 본 발명의 투명 교정장치는 경질이 아니라 연질인 실리콘 시트를 사용하여 약한 힘을 적용하면서도 내부에 매식된 교정력제공수단에 의해 필요한 교정력이 제공될 수 있도록 하여 환자가 겪는 통증을 최소화할 수 있는 것이다.

특히, 본 발명의 투명 교정장치는, 상기 투명 교정틀의 순측 및 설측 양측에 상호 작용하도록 교정력제공수단인 와이어를 둠으로써, 양측 와이어의 교정력의 조정에 의해 교정 치료에 있어서의 정확도를 높일 수 있으며, 또한 교정 단계별로 교정에 소요되는 시간을 쉽게 조절할 수 있다.

한편, 본 발명의 투명 교정장치는 투명 교정틀을 치아 배열 상태에 대해 어긋나게 제작하여 교정력이 제공될 수 있도록 함으로써, 치아에 설치됨에 따라 투명 교정틀 자체의 복원력에 의해 상기 투명 교정틀 내부 혹은 외부에 구비되는 교정력제공수단과는 별도로 치아에 대해 교정력을 가할 수 있다.

또한, 본 발명의 투명 교정장치는, 셋업 모델 상에서 제작되는 투명 교정틀의 치아 소실부에 대응되는 부위를 오픈시키고, 이렇게 오픈된 부위에는 치아에 장착된 후에 복원력을 발휘하게 될 와이어 루프가 구비되도록 함으로써, 상기 와이어 루프에 의해 치아 소실부에 의해 형성되는 공간을 효과적으로 폐쇄할 수 있다.

따라서, 본 발명의 투명 교정장치는, 투명 교정 치료에 있어서의 환자의 치료 만족도를 한층 더 높일 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 기존의 투명 교정장치를 예시한 사시도
도 2는 본 발명의 투명 교정장치를 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 단면도
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도
도 5는 본 발명의 다른 실시 예로서, 투명 교정틀 자체가 교정력을 가질 수 있도록 제작된 경우를 설명하기 위한 참고도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 투명 교정장치의 사시도
도 7은 도 6의 투명 교정장치를 'A' 방향에서 바라본 측면도
도 8은 도 6의 투명 교정장치가 치아에 장착된 상태를 설명하는 참고도
도 9는 (가) 및 (나)는 와이어 루프의 작용을 설명하는 개념도로서,
도 9의 (가)는 치아에 장착 전 와이어 루프 상태도
도 9의 (나)는 치아 장착 직후의 와이어 루프 상태도
도 10은 도 6에 적용되는 와이어 루프의 다른 구조 예를 보여주는 요부 도면

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명된다.

본 발명의 각 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략되며, 본 발명에서 투명 교정장치는 속이 비춰보이는 것뿐만 아니라 치아 색깔과 유사하여 외부에서 인식하기 어려운 교정장치도 포함하는 것으로 정의됨을 전제한다.

[실시 예1]

도 2는 본 발명의 투명 교정장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 구치(T1) 측 단면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 전치(T2) 측 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)는, 치아에 설치되는 연질의 투명 교정틀(1)과; 상기 연질의 투명 교정틀(1) 내부에 매식되어 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 교정력제공수단;을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 투명 교정틀(1)은 연질인 실리콘 재질로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 상기 교정력제공수단으로서는 투명 교정틀(1)의 순측과 설측 양측에 각각 적어도 하나 이상의 와이어(3a, 3b)가 제공됨이 바람직하다.

그리고, 상기 교정력제공수단인 와이어어(3a, 3b)는, 일정한 온도가 되면 원래 모양으로 돌아가려는 성질에 의해 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 형상기억합금 와이어로 이루어질 수 있는데, 구체적으로 Ni-Ti계 혹은 Cu-Zn-Al계의 형상기억합금으로써 아치 모양의 가늘고 긴 와이어 형태로 제작됨이 바람직하다.

상기 교정력제공수단으로서 전술한 형상기억합금 와이어 대신에, 스테인리스 스틸로 된 와이어가 적용될 수도 있으며, 엔지니어링 플라스틱으로 된 와이어 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 된 와이어가 제공될 수도 있다.

그리고, 교정력 제공수단인 상기 와이어(3a, 3b)는 엔지니어링 플라스틱 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱의 경우에는 투명 혹은 반투명 혹은 치아색과 유사한 색상을 이루도록 형성될 수 있다.

한편 본 실시 예에서는 교정력제공수단인 와이어가 순측 및 설측 양측에 모두 설치된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 즉, 교정력제공수단인 와이어는 순측과 설측 중 어느 일측에만 형성될 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 투명 교정장치(100)의 제작 과정 및 작용은 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 투명 교정장치(100)의 제작 과정은 대략 다음과 같다.

점진적인 치아 이동을 위해 스텝 단위로 구분하여 생성된 예측 디지털 교정 데이터에 근거하여 교정된 후의 치열을 갖는 셋업 모델이 완성되고 나면, 상기 셋업 모델의 순측 및 설측에 각각 교정력 제공을 위한 와이어(3a, 3b)를 부착한다.

이때, 와이어(3a, 3b)는 최대한 치열에 맞춰서 위치시키며, 와이어 고정은 흐름성이 좋은 레진을 이용하여 포인트(예: 3점 고정)로 고정한다.

이후, 연질인 시트(예를 들면 독일 FORESTADENT사의 모델명 TRACK E, 두께 3mm)를 소정의 온도로 가열하여 연화시킨 후에, 상기 연질 시트를 셋업모델에 흡착 또는 가압방식으로 밀착시키면, 상기 셋업모델의 형상이 연화된 연질 시트에 음각으로 전사되어 투명 교정틀(1)을 형성하게 되며, 이때 상기 셋업모델이 전사된 투명 교정틀(1) 내부에는 교정력제공수단인 와이어(3a, 3b)가 매식되어 일체를 이루게 된다.

한편, 상기 연질 덴탈 재료의 예로는 전술한 실리콘 이외에 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)나 열가소성 폴리우레탄(TPU)이나 등이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이 표면이 부드러운 쿠션성의 연질 수지는 다양하게 공지되어 있으므로, 이에 대한 부가적인 설명은 생략한다.

이하에서는, 상기와 같이 제작되는 본 발명의 투명 교정장치의 작용에 대해 살펴본다.

본 실시 예의 투명 교정장치(100)는, 교정 전 치아의 상태에서 교정 후 치아의 상태로 단계별로 변화하도록 제작되며, 이를 치아에 갈아 끼면서 치열을 교정하게 된다.

즉, 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는 교정력제공수단이 매식된 일련의 연질의 투명 교정틀(1)을 교정 단계별로 치아에 끼워 넣음으로써 교정되어야 할 치아를 조금씩 최종 목표지점으로 이동시켜 교정하게 된다.

이때, 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는, 교정틀이 투명하고 연질로 만들어져 외부에서 잘 시인되지 않을 뿐 아니라 기존의 경질인 투명 교정장치에 비해 부드러워서 환자에게 가해지는 통증이 현저히 줄어들게 되어, 교정 환자의 일상적인 사회 생활에 큰 도움을 줄 수 있게 된다.

구체적으로, 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는 일정한 온도가 되면 원래 모양으로 돌아가려는 성질에 의해 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 Ni-Ti계 혹은 Cu-Zn-Al계인 형상기억합금 와이어가 투명 교정틀(1)의 설측 몇 순측에 매식된 경우, 상기 형상기억합금 와이어는 착용시에 구강 내부의 온도에 의해 원래 모양으로 돌아가려는 성질에 의해 치아를 이동시키는 교정력을 제공하게 된다.

또한, 스테인리스 스틸로 된 와이어나 엔지니어링 플라스틱으로 된 와이어 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 된 와이어가 투명 교정틀(1)의 설측 몇 순측에 매식된 경우에는, 아치 형태로서 탄성 복원력에 의해 필요한 교정력을 제공하게 된다.

상기 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는, 교정력 제공시, 설측 및 순측에 매식된 와이어(3a, 3b)의 상호 작용에 의해 보다 효과적으로 교정력이 치아에 전달되어 원활하게 교정이 이루어질 수 있다.

즉, 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는 만약 투명 교정장치를 치아에 끼움에 따라 순측에 매식된 와이어(3a)가 복원력에 의해 치아를 바깥쪽에서 안쪽으로 밀어주도록 설계된 경우, 설측에 매식된 와이어(3b)는 치아를 안쪽으로 잡아 당겨주는 역할을 하게 됨으로써, 두 와이어(3a, 3b)의 상호작용에 의해 효과적으로 교정력이 전달될 수 있는 것이다.

또한, 만약 투명 교정장치(100)를 치아에 끼움에 따라 순측에 매식된 와이어(3a)가 복원력에 의해 치아를 안쪽에서 바깥쪽으로 잡아 당겨주도록 설계된 경우, 설측에 매식된 와이어(3b)는 치아를 바깥쪽으로 밀어주는 역할을 하게 됨으로써, 두 와이어의 상호작용에 의해 효과적으로 교정력이 전달될 수 있는 것이다.

한편, 이러한 본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)는 기존의 투명 교정장치와 마찬가지로 장치의 탈착이 가능하므로 구강관리가 쉽게 이루어지며 교정장치가 다른 사람의 눈에 잘 뜨이지 않으므로 심미성이 좋다는 장점을 제공한다.

즉, 본 발명의 투명 교정장치(100)는, 경질 재료가 아닌 연질인 실리콘 재질의 시트를 사용함으로써 약한 힘을 적용하면서도 필요한 교정력이 제공될 수 있도록 하여 환자가 겪는 통증을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 투명 교정 치료에 있어서의 치료 만족도를 한층 더 높일 수 있게 된다.

[실시 예2]

도 5는 본 발명의 투명 교정틀(1) 자체가 교정력을 가질 수 있도록 치열에 대해 어긋나게 제작된 경우를 설명하기 위한 참고도로서, 본 발명의 투명 교정장치(100)는 투명 교정틀(1) 자체가 교정력을 가질 수 있도록 구성될 수 있다.

즉, 전술한 실시 예들에 있어서, 투명 교정틀(1) 내부의 순측 및 설측에 설치되는 교정력제공수단인 와이어(3a, 3b)와는 별도로 상기 연질의 투명 교정틀(1)도 자체의 탄성에 의해 치아에 교정력을 가하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 연질인 투명 교정틀(1)은 환자의 교정 전의 치아 배열 상태에 대해 어긋나게 제작되되, 치아에 억지로 끼워짐에 따라 투명 교정틀(1) 자체의 탄성 복원력에 의해 상기 투명 교정틀(1) 내부에 구비되는 와이어(3a, 3b)와는 별도로 치아에 대해 교정력을 가할 수 있도록 구성될 수 있는 것이다.

예컨대, 도 4를 참조하면, 셋업모델을 이용하여 만들어지는 연질의 투명 교정장치(100)는 환자의 치아 배열 상태와 양측으로 소정 거리(D) 만큼 어긋나게 제작됨으로써, 투명 교정장치(100)를 치아에 끼워넣었을 경우, 투명 교정장치(100)의 재료 특성에 기인한 탄성 복원력에 의해 치아에 대해 구강 내측으로 가압하는 교정력이 제공될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 투명 교정틀(1) 자체가 비록 약한 힘이긴 하지만 치아에 교정력을 가할 수 있는 것은, 본 발명의 투명 교정장치(100)는 교정틀이 연질이어서, 환자의 치아 배열 상태에 대해 어느 정도 어긋나게 제작되어도 연질인 재질 특성상 치아에 쉽게 끼워지기 때문이다.

부언컨대, 기존의 경질 재료로 된 투명 교정장치와는 달리 본 발명의 연질인 투명 교정틀(1)은 부드러워 조작이 용이하고 쉽게 변형될 수 있으므로, 치아 배열 상태에 대해 어긋나게 제작되어도 치아에 쉽게 끼울 수 있으며, 끼워진 상태에서 자체의 복원력에 의해 교정력을 제공하게 되는 것이다.

상기에서 치아 배열 상태에 대해 어긋나게 제작된다고 하는 것은, 시술하는 의사가 치아 상태 데이터 및 교정 단계별로 제공될 교정력을 감안하여 환자의 치아에 투명 교정틀(1)을 끼웠을 때 투명 교정틀 자체의 복원력이 원하는 교정력을 나타낼 수 있도록 제작되는 것을 의미함은 물론이다.

[실시 예3]

도 8은 도 6의 투명 교정장치가 치아에 장착된 상태를 설명하는 참고도이고,

도 9는 (가) 내지 (다)는 와이어 루프의 작용을 설명하는 개념도이며, 도 10은 도 6에 적용되는 와이어 루프의 다른 구조 예를 나타낸 도면이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)는, 기본적으로 전술한 [실시 예1]의 구조를 따르되, 치아 소실부(즉, 발치부 또는 치아 상실부; 4)를 갖는 환자에게 적용하여 치아 소실에 의해 형성된 공간을 폐쇄할 수 있도록 하는데 알맞은 투명 교정장치를 제공하기 위한 구성이다.

상기 치아 소실부의 공간 폐쇄란 주변 치아의 점진적 이동을 통해 치아 소실이 일어난 공간을 닫아서 치아 소실 공간이 없어지도록 하는 것을 의미한다.

구체적으로, 본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)는 치아 소실에 의해 형성된 공간의 폐쇄를 위한 루프(30)를 갖는 와이어(3a)가 투명 교정틀(1)의 순측에 구비되고, 상기 투명 교정틀(1)의 치아 소실부(4)에 대응되는 부위는 오픈된 구조라는 점에 차이가 있다.

상기 와이어(3a)상에 구비되는 루프(30)는 폐곡선 모양을 이룰 수도 있고, 개방형의 곡선 모양을 이룰 수도 있다. 예컨대, 폐곡선형의 루프로는 한 바퀴 감겨 돌아나가는 모양(

)일 수 있으며, 개방형 곡선 모양의 루프로는 대략 일측이 개구된 오메가(

)나 컵(∩) 모양일 수 있다.

상기 와이어(3a)로는 전술한 [실시 예1]에서 제시된 재질의 와이어가 적용될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)는 전술한 제1실시 예의 투명 교정장치와는 달리, 치아 소실부(4)의 공간 폐쇄를 위한 루프(30)를 갖는 와이어(3a)가 구비되고, 상기 투명 교정틀(1)의 치아 소실부(4)에 대응되는 부위에는 투명 교정틀 제작시 실리콘이 채워지지 않아 오픈된 구조를 이루게 되는 점에 차이가 있다.

즉, 투명 교정틀(1)의 치아 소실부(4)에 대응되는 부위는 내부에 매설된 와이어(3a)가 외부로 노출되도록 오픈되고, 상기 투명 교정틀(1)의 오픈된 부위에는 치아 소실부(4)의 공간 폐쇄 작용을 수행하는 와이어(3a)의 루프(30, 이하, '와이어 루프' 라고도 칭함)가 위치하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는, 기본적으로 교정틀이 투명하고 연질로 만들어져 외부에서 잘 시인되지 않을 뿐 아니라 연질로 만들어져 기존의 경질인 투명 교정장치에 비해 부드러워서 환자에게 가해지는 통증이 현저히 줄어들게 되어, 교정 환자의 일상적인 사회 생활에 큰 도움을 줄 수 있다.

한편, 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는, 투명 교정틀(1)의 치아 소실부(4)에 대응되는 부위를 오픈시키면서, 오픈된 부위에 와이어 루프(30)가 위치하도록 함으로써, 치아 소실부(4)의 공간을 효과적으로 폐쇄할 수 있게 되는 것이다.

본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)의 와이어 루프(30)에 의한 치아 소실부(4)에 대한 공간 폐쇄 작용을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 환자의 치아에 장착되기 전에는 와이어 루프(30)가 도 9의 (가)에 도시된 바와 같이 정상적인 상태를 유지하다가, 교정을 위해 환자의 치아에 장착되면 도 9의 (나)에 도시된 바와 같이 와이어 루프(30)의 직경이 좁아지는 형태로 변형된다.

이와 같이 와이어 루프(30)의 직경이 좁아지는 형태로 변형되는 것은, 셋업 모델이 교정된 후의 치열을 가지므로, 상기 셋업모델을 이용하여 만들어지는 연질의 투명 교정틀(1)은 환자의 치아 배열 상태와 약간 어긋나, 투명 교정틀(1)이 늘어나는 방향으로 강제로 잡아당긴 상태에서 치아에 끼워넣기 때문이다.

한편, 상기와 같이 치아에 장착되면서 직경이 좁아진 와이어 루프(30)에는 도 9의 (나)에 화살표로 표시한 방향으로의 복원력(F1, F2)이 작용하게 되고, 이 복원력은 치아 소실부(4) 양측에 위치하는 치아들을 치아 소실부(4) 중심으로 이동시키는 견인력(T1, T2)으로 작용하게 되므로, 상기 치아 소실부(4) 양측에 위치하는 치아들의 점진적 이동에 의해 상기 치아 소실부(4)의 공간 폐쇄가 진행된다.

이와 같이 본 실시 예에 따른 투명 교정장치(100)는, 교정틀이 투명하고 연질로 만들어져 외부에서 잘 시인되지 않아 심미성이 좋다는 장점을 제공할 뿐만 아니라 부드러워서 환자에게 가해지는 통증을 현저히 줄여줄 수 있는 장점을 제공하며, 더 나아가 치아 소실부(4)를 갖는 환자에 적용될 경우, 와이어 루프(30)의 복원력에 의해 치아 소실에 의해 형성된 공간을 효과적으로 폐쇄할 수 있는 장점을 제공한다.

즉, 본 실시 예의 투명 교정장치(100)는, 경질 재료가 아닌 연질인 실리콘 재질의 시트를 사용함으로써 약한 힘을 적용하면서도 필요한 교정력이 제공될 수 있도록 하여 환자가 겪는 통증을 최소화할 수 있고, 치아 소실부(4)의 효과적인 공간 폐쇄가 가능하며, 이로 인해 투명 교정 치료에 있어서의 치료 만족도를 한층 더 높일 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

예컨대, 교정력제공수단인 와이어의 길이는 도면에 예시된 것과는 달리, 필요에 따라 치열 방향으로 다양한 길이로 제공될 수 있으며, 상기 교정력제공수단은 와이어 형태 이외에 띠(band) 형태를 띨 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기한 실시 예들에서는 [실시 예1]에서는 교정력제공수단인 와이어가 순측 및 설측 양측에 모두 설치된 경우를 예로 들어 설명하였고, [실시 예3]에서는 순측 와이어(3a)에 루프(30)가 형성된 경우(실시 예3 참조)를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시 일뿐 반드시 이에 한정되지 않는다.

즉, [실시 예1]의 경우에 교정력제공수단인 와이어가 순측 또는 설측 중 어느 일측에만 설치될 수 있으며, [실시 예3]에서는 순측 와이어(3a) 뿐만 아니라 설측 와이어(3b)에도 루프(30)가 형성될 수 있음은 물론이다.

따라서, 상기 교정력제공수단인 와이어(3a, 3b)는 투명 교정틀(1) 내부에 매식됨에 있어서, 시술상의 필요에 따라 순측과 설측 양측에 모두 설치되거나, 순측과 설측 중 적어도 어느 한쪽에만 매식될 수 있으며, 치아 소실부(4)의 공간 폐쇄 작용을 수행하도록 형성되는 와이어의 루프(30) 및 상기 투명 교정틀(1)의 오픈된 부위 역시 순측과 설측 양측에 모두 적용되거나, 순측과 설측 중 적어도 어느 한쪽에만 적용될 수 있다.

그러므로, 상술된 실시 예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

본 발명은 치열 교정치료를 수행하는 치과 및 이비인후과 관련 병의원, 투명 교정장치 제작 및 판매 업체로부터 지속적으로 많은 기술 수요가 있을 것이라 예상되는바, 의료 및 건강용품 관련 분야에서 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명이다.

100: 투명 교정장치 1: 투명 교정틀
3a: 순측 와이어 3b: 설측 와이어
30: 루프 4: 치아 소실부
T1: 구치 T2: 전치

Claims (13)

1. 치아에 설치되는 연질의 투명 교정틀과;
   상기 연질의 투명 교정틀 내부에 매식되어 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 교정력제공수단;을 포함하여서 구성되되,
   상기 교정력제공수단은, 일정한 온도가 되면 원래 모양으로 돌아가려는 성질에 의해 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 형상기억합금 와이어이고,
   치아 소실에 의해 형성된 공간의 폐쇄를 위한 루프를 갖는 와이어가 투명 교정틀의 순측과 설측 중 적어도 일측에 구비되고,
   상기 투명 교정틀의 치아 소실부에 대응되는 부위는 오픈되어,
   상기 치아 소실부에 상기 루프가 위치하는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 투명 교정틀은 실리콘, EVA(Ethylene Vinyl Acetate), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 중 적어도 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 투명 교정장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 형상기억합금 와이어는, Ni-Ti계 혹은 Cu-Zn-Al계 임을 특징으로 하는 투명 교정장치.
5. 치아에 설치되는 연질의 투명 교정틀과;
   상기 연질의 투명 교정틀 내부에 매식되어 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 교정력제공수단;을 포함하여서 구성되되,
   상기 교정력제공수단은, 스테인리스 스틸로 된 와이어이며,
   치아 소실에 의해 형성된 공간의 폐쇄를 위한 루프를 갖는 와이어가 투명 교정틀의 순측과 설측 중 적어도 일측에 구비되고,
   상기 투명 교정틀의 치아 소실부에 대응되는 부위는 오픈되어,
   상기 치아 소실부에 상기 루프가 위치하는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.
6. 치아에 설치되는 연질의 투명 교정틀과;
   상기 연질의 투명 교정틀 내부에 매식되어 치아를 이동시키는 교정력을 제공하는 교정력제공수단;을 포함하여서 구성되되,
   상기 교정력제공수단은, 엔지니어링 플라스틱으로 된 와이어 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 된 와이어이고,
   치아 소실에 의해 형성된 공간의 폐쇄를 위한 루프를 갖는 와이어가 투명 교정틀의 순측과 설측 중 적어도 일측에 구비되고,
   상기 투명 교정틀의 치아 소실부에 대응되는 부위는 오픈되어,
   상기 치아 소실부에 상기 루프가 위치하는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.
7. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 교정력제공수단은, 투명 교정틀의 순측과 설측 중 적어도 일 측에 제공되는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 와이어는 엔지니어링 플라스틱 혹은 탄소섬유 강화 플라스틱의 경우에는 투명 혹은 반투명 혹은 치아색과 유사한 색상을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 투명 교정장치.
9. 제1항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투명 교정틀은 환자의 교정 전의 치아 배열 상태에 대해 어긋나게 제작되되, 치아에 끼워짐에 따라 투명 교정틀 자체의 복원력에 의해 치아에 대해 교정력을 가하도록 구성됨을 특징으로 하는 투명 교정장치.
10. 삭제
11. 제1항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어상에 구비되는 루프는 폐곡선 모양을 이루거나, 개방형의 곡선 모양을 이루는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 폐곡선형의 루프는 한 바퀴 감겨 돌아나가는 '

    

    '모양을 이루는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.
13. 제11항에 있어서,
    상기 개방형 곡선 모양의 루프는 '

    

    ' 모양이나 '∩' 모양을 이루는 것을 특징으로 하는 투명 교정장치.

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