KR101644911B1

KR101644911B1 - 치열교정용 브라켓 시스템

Info

Publication number: KR101644911B1
Application number: KR1020150049461A
Authority: KR
Inventors: 강믿음
Original assignee: 강믿음
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2016-08-02

Abstract

본 발명은 치열교정용 브라켓 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 아치형 와이어(20)를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 일면(11)이 치아에 배치되는 베이스(10), 및 베이스(10)의 타면(13)으로부터 돌출 형성되되 와이어(20)가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯(30)이 형성된 날개부(40)를 포함하는 복수 개의 브라켓(100)을 포함하되, 복수 개의 브라켓(100) 중에서, 전치부(anterior region)에 배치되는 전치부 브라켓의 슬롯(30)의 너비는 0.018 인치(inch)이고, 구치부(posterior region)에 배치되는 구치부 브라켓의 슬롯(30)의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치(inch)이다.

Description

치열교정용 브라켓 시스템{ORTHODONTIC BRACKET SYSTEM}

본 발명은 치열교정용 브라켓 시스템에 관한 것이다.

치아의 배열이 가지런하지 않거나 위 아래 치아가 정상적으로 맞물리지 않는 교합관계를 부정교합이라고 한다. 이러한 부정교합은 유전적, 환경적 영향뿐만 아니라 좋지 않은 습관 등에 의해서 발생한다. 부정교합은 심미적 문제가 발생하여 원만한 사회생활에 악영향을 주고, 기능적인 측면에서도 저작작용을 방해하여 음식물을 분쇄하고 소화시키는데 어려움을 야기할 뿐만 아니라 발음이 부정확해지는 원인이 되기도 한다.

이러한 부정교합을 치료하기 위해서, 하기 선행기술의 특허문헌에 개시된 바와 같이 교정용 브라켓이 고안되었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 교정용 브라켓은 치아(5)에 부착되는 베이스(1) 및 슬롯(3)을 구비한다. 여기서, 복수 개의 종래 교정용 브라켓은 와이어(2)가 슬롯(3)에 삽입되어 서로 연결되고, 치아(5)에 지속적인 힘을 가한다. 구체적으로 종래 교정용 브라켓의 슬롯(3)은 와이어(2)에 의해 발생되는 토크력(torque force)을 치아(5)에 전달하는데, 이러한 토크력이 치아를 이동시키는 원동력이 된다. 교정과정에 사용되는 슬롯(3)의 너비는 0.018 또는 0.022 인치(inch)이고, 와이어(2)의 너비는 0.014 인치에서부터 0.021 인치까지 다양하다.

단, 0.018 또는 0.022 인치의 슬롯(3)은 사용되는 와이어(2) 너비와의 관계에서 여러 가지 문제점을 갖는다. 0.018 인치의 슬롯(3)인 경우 너비가 0.017 내지 0.018 인치 와이어(2)를 사용하면, 토크 익스프레션(torque expression)은 우수하지만 구치부 브라켓의 슬롯(3)에 와이어(2)를 삽입 고정하기 어렵고 와이어(2)에 리버스 커브(reverse curve)를 주기도 곤란하다. 또한, 구치부 브라켓의 슬롯(3)과 와이어(2)의 마찰은 와이어(2)를 따라 브라켓이 이동하는 것을 방해하여 슬라이딩 메커닉스(sliding mechanics)에 의한 공간폐쇄(space closure)를 어렵게 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 구치부 브라켓에 삽입되는 와이어(2) 부분을 얇게 갈아내는 방법을 채용한다. 그러나 이러한 방법은 와이어(2)가 균일한 두께로 갈리지 않아, 와이어(2)가 휘어지고, 힘의 불균형을 야기하여 치아가 의도하지 않은 방향으로 이동하는 이차적 문제를 발생한다. 한편, 0.022 인치 슬롯(3)인 경우에는 슬롯(3)과 와이어(2) 사이의 유격을 고려하여 큰 너비의 와이어(2)를 사용하는데, 이때 발생하는 뻣뻣하고 무거운 교정력은 치근을 손상시킬 뿐만 아니라 브라켓의 이동을 방해한다. 이러한 이유로 작은 너비의 와이어(2)를 사용한다면, 이때는 와이어(2)와 슬롯(3) 간의 과도한 유격에 의해 토크(torque) 제어가 어려워진다.

따라서, 종래기술에 따른 교정용 브라켓에 발생하는 문제를 해결하기 위한 방안이 절실히 요구되고 있는 상황이다.

KR

10-1350901

B1

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일측면은 전치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.018 인치, 구치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.0195 ~ 0.0205 인치로 형성하여 슬라이딩 메커닉스(sliding mechanics)를 이용한 구치부 공간폐쇄(space closure) 및 전치부 토크 제어가 용이한 치열교정용 브라켓 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 측면은 전치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.0195 ~ 0.0205 인치, 구치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.022 인치로 형성하여 전치부 및 구치부 각각에 필요한 토크를 효과적으로 전달하고, 와이어가 슬롯 내에서 교정에 적합한 슬라이딩이 이루어지는 치열교정용 브라켓 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 아치형 와이어를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 일면이 치아에 배치되는 베이스, 및 상기 베이스의 타면으로부터 돌출 형성되되 상기 와이어가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯이 형성된 날개부를 포함하는 복수 개의 브라켓을 포함하되, 복수 개의 상기 브라켓 중에서, 전치부(anterior region)에 배치되는 전치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.018 인치(inch)이고, 구치부(posterior region)에 배치되는 구치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치(inch)이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 아치형 와이어를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 일면이 치아에 배치되는 베이스, 및 상기 베이스의 타면으로부터 돌출 형성되되 상기 와이어가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯이 형성된 날개부를 포함하는 복수 개의 브라켓을 포함하되, 복수 개의 상기 브라켓 중에서, 전치부에 배치되는 전치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치(inch)이고, 구치부에 배치되는 구치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.022 인치(inch)이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 상기 와이어의 너비는 0.0185 ~ 0.0195 인치(inch)이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 상기 와이어의 너비는 0.019 인치(inch)이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 상기 베이스는 일면에서부터 타면을 향하는 소정의 높이에서 단차가 형성되어, 상기 베이스의 타면의 너비가 상기 베이스의 일면의 너비보다 작게 형성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 상기 베이스의 측면에 곡면이 형성되어, 일면에서 타면 방향으로 갈수록 상기 베이스의 너비가 점점 작아진다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면 전치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.018 인치, 구치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.0195 ~ 0.0205 인치로 형성함으로써 와이어가 구치부 브라켓의 슬롯 사이에서 원활한 이동이 가능하여 슬라이딩 메커닉스(sliding mechanics)를 이용한 구치부의 공간폐쇄(space closure)가 용이하고, 전치부의 토크 로스(torque loss)가 최소화된다.

또한, 본 발명에 따르면, 전치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.0195 ~ 0.0205 인치, 구치부 브라켓 슬롯의 너비를 0.022 인치로 형성함으로써 전치부 및 구치부 브라켓이 0.019 인치 와이어에 대해 최적화되어 전치부 및 구치부 각각에 필요한 토크가 전달되고, 와이어가 슬롯 내에서 교정에 적합하게 슬라이딩된다.

도 1은 종래기술에 따른 교정용 브라켓의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브라켓 및 와이어의 사시도이다.
도 3은 상악 및 하악의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템의 사시도이다.
도 5는 도 2의 A-A' 라인에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 브라켓의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구치부 브라켓 슬롯의 너비에 대한 치아의 공간폐쇄율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 와이어의 사이즈에 대한 치아의 공간폐쇄율을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전치부 브라켓 슬롯의 너비에 대한 치아의 공간폐쇄율을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전치부 브라켓 슬롯의 너비에 대한 상대적 토크값을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 브라켓 및 와이어의 사시도이고, 도 3은 상악 및 하악의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템의 사시도이고, 도 5는 도 2의 A-A' 라인에 따른 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 브라켓의 평면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 아치형 와이어(20)를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 일면(11)이 치아에 배치되는 베이스(10), 및 베이스(10)의 타면(13)으로부터 돌출 형성되되 와이어(20)가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯(30)이 형성된 날개부(40)를 포함하는 복수 개의 브라켓(100)을 포함하되, 복수 개의 브라켓(100) 중에서, 전치부(anterior region)에 배치되는 전치부 브라켓의 슬롯(30)의 너비는 0.018 인치(inch)이고, 구치부(posterior region)에 배치되는 구치부 브라켓의 슬롯(30)의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치(inch)이다.

본 발명에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 환자의 치열을 교정하는 치열교정기로서 복수 개의 브라켓(100)을 포함한다.

치열교정기는 치아의 배열이 가지런하지 않거나 상악과 하악의 치아가 정상적으로 맞물리지 않는 부정교합을 교정하여, 치아의 교합관계를 정상적으로 만드는 장치이다. 이러한 치열교정기는 치아에 부착되는 브라켓(100)과 브라켓(100)에 결합되어 브라켓(100)에 힘을 가하는 와이어(20)로 이루어진다. 여기서, 브라켓(100)은 복수 개로서, 상악 및 하악의 치아 각각에 배치되고 와이어(20)에 의해 서로 연결된다. 한편, 치아들이 좌측 어금니에서부터 우측 어금니까지 곡선형으로 배열되므로, 와이어(20)도 치아의 배열에 대응하여 아치형으로 형성된다(도 1 참조). 이렇게 아치형으로 형성된 와이어(20)는 브라켓(100)에 결합되면서 비틀리고, 브라켓(100)은 와이어(20)를 따라 슬라이딩한다. 이러한 와이어(20)의 비틀림과 브라켓(100)의 슬라이딩이 브라켓(100)의 움직임을 유발하여 치아에 교정력으로 작용함으로써 치조골을 개조하고 치아를 이동시킨다. 자세한 내용은 후술한다.

구체적으로 브라켓(100)은 베이스(10) 및 날개부(40)를 포함한다.

베이스(10)는 판(plate) 형상으로 형성되어, 그 일면(11)이 치아에 배치된다. 이때, 베이스(10)는 치아의 전면뿐만 아니라 후면에 부착될 수도 있다. 여기서, 치아의 전면은 입술을 바라보는 치아의 표면이고, 치아의 후면은 전면의 반대쪽 면으로서 혀를 바라보는 치아의 표면을 의미한다. 이러한 브라켓(100)은 치아에 부착되어 교정효과뿐만 아니라 심미성이 요구된다. 따라서, 브라켓(100)은 단결정 사파이어 세라믹으로 형성될 수 있다. 이러한 단결정 사파이어 세라믹은 투명성이 우수하므로, 시각적으로 외부에서 브라켓(100)을 인식하기 어렵다. 따라서, 단결정 사파이어 세라믹으로 형성된 브라켓(100)은 어떠한 치아와도 조화를 이루므로, 환자의 심미적 요구를 충족시킨다. 또한, 단결정 사파이어 세라믹은 내구성과 착색에 대한 저항성이 우수하므로, 장시간이 소요되는 치열교정단계에서 교체 없이 지속적으로 사용될 수 있다. 다만, 브라켓(100)이 단결정 사파이어로 한정되는 것은 아니다.

한편, 베이스(10)에 단차가 형성될 수 있다. 구체적으로, 베이스(10)의 일면(11)을 기준으로 타면(13) 방향 소정의 높이에서 단차가 형성되어, 베이스(10) 타면(13)의 너비가 베이스(10) 일면(11)의 너비보다 작게 형성된다. 따라서, 교정 전문의는 베이스(10)를 용이하게 집어서 치아에 부착시킬 수 있다.

또한, 베이스(10)의 측면에 곡면이 형성될 수도 있다. 즉, 베이스(10)의 측면을 라운드(round)하게 형성함으로써, 베이스(10) 일면(11)에서부터 타면(13) 방향으로 갈수록 너비가 점점 작아진다. 이렇게, 베이스(10)의 측면에 곡면이 있어 브라켓(100)이 치아에 배치될 때 환자가 느끼는 이물감을 감소한다.

한편, 베이스(10) 타면(13)에는 날개부(40)가 형성된다.

날개부(40)는 치아에 부착되는 베이스(10) 일면(11)의 반대쪽, 즉 타면(13)으로부터 돌출하되, 와이어(20)가 삽입 결착되는 슬롯(30)을 구비한다. 슬롯(30)은 날개부(40)의 외면으로부터 베이스(10) 방향으로 함몰되고, 와이어(20)가 이 부위에 삽입됨으로써 브라켓(100)과 와이어(20)가 서로 연결된다. 슬롯(30)은 브라켓(100)이 전치부(anterior region) 또는 구치부(posterior region)에 배치되는가에 따라 그 너비를 다르게 한다. 여기서, 전치부와 구치부는 치아의 위치에 따라 분류되는 치아 부위를 의미한다. 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상악 치아는 중심에서부터 어금니 방향을 따라 중절치(U1), 측절치(U2), 견치(U3), 제1 소구치(U4), 제2 소구치(U5), 제1 대구치(U6), 제2 대구치(U7)라고 한다(도 3의 (a) 참조). 하악 치아도 중심에서부터 어금니 방향을 따라 중철치(L1), 측절치(L2), 견치(L3), 제1 소구치(L4), 제2 소구치(L5), 제1 대구치(L6), 제2 대구치(L7)로 명명한다(도 3의 (b) 참조). 중철치(U1, L1)·측절치(U2, L2)·견치(U3, L3)는 전치부(AR), 제1 소구치(U4, L4)·제2 소구치(U5, L5)·제1 대구치(U6, L6)·제2 대구치(U7, L7)는 구치부(PR)로 구분한다. 전치부(AR)에 배치되는 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비는 0.018 인치이고, 구치부(PR)에 배치되는 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치이다.

이처럼 전치부 및 구치부 브라켓(101, 102)의 슬롯(30)은 교정효율 극대화를 위한 너비가 서로 다른데, 이하에서 자세하게 설명한다.

브라켓(100)의 움직임은 와이어(20)가 유발하는데, 이러한 움직임에 영향을 미치는 요소에는 토크각(torque angle)과 앵귤레이션(angulation)이 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 슬롯(30)은 베이스(10)의 일면(11)에 대해서 비스듬하게 기울어진다. 슬롯(30)은 베이스(10) 일면(11) 또는 그 일면(11)의 연장선(l₁)에 수직인 세로축(l₂)에 대해 소정의 각도로 기울어있는데, 이 각도를 토크각(α)이라고 한다. 이러한 토크각(α)은 슬롯(30)의 바닥면과 베이스(10) 일면(11) 사이의 각도로 표현된다. 베이스(10)는 부착되는 치아 표면을 기준으로 순측 즉, 입술 방향으로 기울어지면, 양(+)의 값을 갖고, 설측 즉, 혀(tongue) 방향으로 기울어지면, 음(-)의 값을 갖는다.

도 6에 도시된 바와 같이, 슬롯(30)은 가로축(l₃)에 대해서 비스듬하게 기울어진다. 여기서, 슬롯(30)은 복수 개의 치아가 좌우로 배열되는 방향 즉, 가로축(l₃)에 대해서 기울어지는데, 그 가로축(l₃)과 슬롯(30)이 이루는 각도를 앵귤레이션(β)이라고 한다.

브라켓(100)과 와이어(20)에 의한 치아교정은 슬라이딩 메커닉스(sliding mechanics)를 이용하되, 토크력(torque force)를 제어하면서 교정치아를 견인한다. 슬라이딩 메커닉스는 공간폐쇄(space closure)에 주로 사용되는 방법으로, 슬롯(30)이 와이어(20)를 따라 슬라이딩함으로써 브라켓(100)이 부착된 치아가 이동하는 견인방법이다.

토크력은 브라켓(100)의 토크각·와이어(20)의 사이즈·슬롯(30)의 너비 등에 의해 결정되는데, 와이어(20)가 슬롯(30)에 밀착되어 그 사이에 마찰력이 커지면, 토크력의 손실 없이 우수한 토크 익스프레션(torque expression)을 갖는다. 그러나 와이어(20)와 슬롯(30) 사이의 높은 마찰력은 슬롯(30)의 슬라이딩을 방해하여 공간폐쇄를 어렵게 한다.

일반적으로 사용하는 브라켓(100)의 슬롯(30) 너비는 0.018 인치 또는 0.022 인치이다. 슬롯(30)의 너비가 0.018 인치인 전치부 브라켓(101, 도 4 참조)을 사용하는 경우에는 와이어(20) 사이즈를 0.017 내지 0.018 인치로 함으로써, 토크 로스(torque loss)를 최소화하고 치아에 무리가 없는 가벼운 교정력이 가해지도록 한다. 와이어(20)는 그 단면이 원형 또는 사각형일 수 있다. 와이어(20)의 사이즈는 원형 단면인 경우에는 그 지름을, 너비×깊이로 표현되는 사각 단면인 경우에는 그 너비를 의미한다. 특히, 0.017 인치의 와이어(20)는 너비가 0.018 슬롯(30)에 맞물리므로 토크 익스프레션이 매우 우수하다. 다만, 구치부에도 동일한 너비의 슬롯(30)을 사용하게 되면 와이어(20)를 슬롯(30)에 삽입하기 어렵다. 또한, 슬롯(30)과 와이어(20) 사이의 높은 마찰력은 구치부 브라켓(102, 도 4 참조)의 슬라이딩을 방해하여 슬라이딩 메커닉스를 이용한 치아 견인이 원활하지 않게 된다. 따라서, 구치부 브라켓(102)이 슬라이딩 메커닉스에 의해 효율적인 공간폐쇄가 이루어지도록 최적의 슬롯(30) 너비를 형성할 필요가 있다.

구치부 브라켓(102)의 최적 슬롯(30) 너비를 산출하기 위해 슬롯(30)의 너비를 변화시키면서 공간폐쇄율을 측정하였다. 여기서, 공간폐쇄율은 치아와 치아 사이에 벌어진 최초 공간의 감소량을 백분율로 나타낸 것으로 다음과 같이 표현한다.

폐쇄된 공간 면적은 정상적인 교정단계에서 요구되는 이동경로를 따라 치아가 움직여서 공간을 폐쇄한 면적이다. 교정 전문의가 치료과정에서 의도하지 않게 치아가 이동한 경우, 즉 치아가 기울어지거나 쓰러진 경우에는 공간이 폐쇄되지 않은 것으로 취급한다. 폐쇄된 공간 면적은 최초의 벌어진 공간을 단순히 치아가 폐쇄한 면적이 아니라 교정치료 과정에서 치료단계에 적합하게 치아가 이동하면서 공간을 폐쇄한 면적이다. 따라서, 치아와 치아 사이의 공간을 2차원적으로 측정하는 것이 아니라, 3차원적으로 측정한다. 다시 말해, 교정 전문의가 의도하지 않게 치아가 순설측으로 기울어지거나 쓰러지는 경우에는 2차원 평면상으로 치아 사이의 공간이 폐쇄된 것으로 보일 수 있지만, 3차원 공간에서는 다른 방향으로 치아가 벌어진 것이므로 이때에는 그 부분을 보상하여 폐쇄된 공간 면적을 측정하였다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구치부 브라켓의 슬롯의 너비에 대한 치아의 공간폐쇄율을 나타내는 그래프이다.

도 7에서는 상악의 전치부에 배치되는 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비는 0.018 인치로 고정하고, 구치부에 배치되는 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비를 변화시키면서 공간폐쇄율을 측정하였다. 비슷한 치아 사이 공간을 갖는 서로 다른 환자 실험군에게 슬롯(30)의 너비가 각각 다른 구치부 브라켓(102)을 장착하고, 6 개월 동안 환자들의 공간폐쇄율을 측정하였다. 이때, 슬롯(30)의 너비는 0.0005 인치씩 다르게 하고, 와이어(20)는 너비가 0.017 인치이고 깊이가 0.025 인치인 사각 단면 와이어(20)를 삽입하여 공간폐쇄율을 측정하였다. 그 결과, 슬롯(30)의 너비가 0.018에서부터 0.019까지는 공간폐쇄율이 50%에 미치지 못하였다. 이는 슬롯(30)과 와이어(20) 사이의 유격이 지나치게 좁아서, 마찰력으로 인해 슬롯(30)이 와이어(20)를 따라 슬라이딩되지 않기 때문으로 분석된다. 또한, 슬롯(30)의 너비가 0.021에서부터 점점 커져도 공간폐쇄율은 50% 이하에 불과하였다. 이때에는 슬롯(30)과 와이어(20) 사이의 유격이 지나치게 넓어서, 슬롯(30)이 와이어(20)를 따라 이동하지 않고, 치아가 인접한 치아의 움직임 등에 의해서 의도하지 않은 방향으로 이동한 결과로 보인다. 이에 반하여, 슬롯(30)의 너비가 0.0195인 경우에는 공간폐쇄율이 급격히 증가하여, 0.0205의 범위까지는 90% 이상의 공간폐쇄율을 나타낸다. 결국, 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비는 0.0195인 경우와 0.0205인 경우를 기준으로 현저한 작용효과의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비를 0.018 인치, 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비를 0.0195 ~ 0.0205 인치로 형성함으로써, 전치부의 토크 로스를 최소화하고, 슬라이딩 메커닉스에 의한 구치부 견인 효과를 증대시킨다. 이때, 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비는 그 중간값인 0.020 인치가 가장 바람직하다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 아치형 와이어(20)를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서, 일면(11)이 치아에 배치되는 베이스(10), 및 베이스(10)의 타면(13)으로부터 돌출 형성되되 와이어(20)가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯(30)이 형성된 날개부(40)를 포함하는 복수 개의 브라켓(100)을 포함하되, 복수 개의 브라켓(100) 중에서, 전치부에 배치되는 전치부 브라켓(101)의 슬롯(30)의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치이고, 구치부에 배치되는 구치부 브라켓(102)의 슬롯(30)의 너비는 0.022 인치이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 치열교정용 브라켓 시스템과 비교하여, 대부분의 구성이 동일하므로, 이하에서는 그 차이점을 중심으로 설명한다.

본 발명에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비가 0.0195 ~ 0.0205 인치이고, 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비가 0.022 인치로 형성한다. 이렇게 전치부 및 구치부 브라켓(101, 102)의 슬롯(30)이 각각 서로 다른 최적의 너비를 가짐으로써 교정효율을 극대화한다.

슬롯(30)의 너비가 0.022 인치인 구치부 브라켓(102)을 사용하는 경우 동일한 너비의 슬롯(30)을 전치부에 사용하면, 토크 로스를 최소화하기 위해 사이즈가 0.021 인치 정도의 와이어(20)를 사용해야 한다. 그러나 0.021 인치의 와이어(20)는 뻣뻣하고 무거운 교정력을 가지므로 치근을 손상시킬 우려가 있다. 따라서, 작은 사이즈의 와이어(20)를 사용해야 하는데, 이때는 토크 로스가 발생하여 토크의 제어가 어렵다. 또한, 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)과 와이어(20) 사이에 유격이 너무 넓어 슬라이딩 메커닉스를 이용하기 곤란하다. 결국, 와이어(20) 사이즈와 전치부 브라켓(101) 슬롯(30) 너비는 토크 로스가 최소화되는 크기로 형성될 필요가 있다.

우선, 구치부 브라켓(102)의 슬롯(30)의 너비가 0.022 인치일 때, 치아 교정에 효율적인 와이어(20)의 사이즈를 산출하기 위해서, 와이어(20)의 사이즈를 변화시키면서 공간폐쇄율을 측정하였다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 와이어의 사이즈에 대한 치아의 공간폐쇄율을 나타내는 그래프이다.

도 8에서는 상악 구치부에 배치되는 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비를 0.022 인치로 고정하고, 와이어(20)의 사이즈를 변화시키면서 공간폐쇄율을 측정하였다. 구체적으로, 유사한 치아 사이의 공간을 갖는 서로 다른 환자 실험군에서 슬롯(30) 너비가 0.022 인치인 구치부 브라켓(102)을 장착하고, 서로 다른 사이즈의 와이어(20)를 삽입하여 6 개월 동안 환자들의 공간폐쇄율을 측정하였다. 이때, 와이어(20)의 사이즈는 0.0005 인치씩 다르게 하였다. 그 결과, 와이어(20)의 사이즈가 0.018에서부터 공간폐쇄율이 점점 커지다가 0.0185에서 90%을 초과했다. 이는 와이어(20)의 사이즈가 0.0185 미만에서는 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)과 와이어(20) 사이의 유격이 지나치게 커져서 슬롯(30)이 와이어(20)와 무관하게 이동하기 때문으로 분석된다. 한편, 와이어(20)의 사이즈가 0.020 이상에서는 50 ~ 60%의 공간폐쇄율을 나타낸다. 이는 와이어(20)와 슬롯(30) 사이의 유격이 좁아지면서 발생한 마찰력이 슬롯(30)의 슬라이딩을 방해했기 때문인 것으로 판단된다. 이에 반해, 와이어(20) 사이즈가 0.0185에서부터 0.0195까지는 공간폐쇄율이 90% 이상을 유지한다. 따라서, 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비가 0.022일 때에는 와이어(20)의 사이즈가 0.0185인 경우와 0.0195인 경우를 기준으로 현저한 작용효과의 차이가 발생하는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비가 0.022 인치, 와이어(20)의 사이즈가 0.0185 ~ 0.0195 인치로 형성될 경우, 슬라이딩 메커닉스를 이용한 공간폐쇄가 효율적으로 이루어진다. 이러한 경우, 와이어(20) 사이즈는 0.019 인치가 가장 효과적인데, 사각 단면 와이어(20)의 경우에는 그 너비가 0.019 인치이고 그 깊이는 0.025 인치일 수 있다.

0.0185 ~ 0.0195 인치, 구체적으로는 0.022 인치 구치부 브라켓(102) 슬롯(30) 너비에서 가장 공간폐쇄 효과가 높은 0.019 인치의 와이어(20)를 사용하는 경우에 토크 로스가 최소화되고 공간폐쇄가 효과적인 전치부 브라켓(101)의 슬롯(30)의 너비를 산출할 필요가 있다.

이를 위해서, 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비에 따른 공간폐쇄율과 상대적 토크값을 측정하였다. 여기서, 상대적 토크값은 0.019 인치의 와이어(20)를 너비가 0.019 인치의 슬롯(30)에 삽입했을 때의 토크력에 대한 측정 토크력의 상대값을 나타낸다. 즉, 0.019 인치 와이어(20)를 너비가 0.019 인치 슬롯(30)에 삽입했을 때의 토크력을 1이라고 할 때에, 슬롯의 너비를 달리하여 측정된 토크력의 값을 나타내는 것이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전치부 브라켓의 슬롯의 너비에 대한 치아의 공간폐쇄율을 나타내는 그래프이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전치부 브라켓의 슬롯의 너비에 대한 상대적 토크값을 나타내는 그래프이다.

너비가 0.022 인치인 슬롯(30)을 갖는 구치부 브라켓(102)을 환자 실험군의 치아에 장착하고, 너비가 0.019 인치이고 깊이가 0.025 인치인 와이어(20)를 이용하여 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비를 0.019 인치에서부터 0.0005 인치씩 다르게 변화시키면서 공간폐쇄율과 상대적 토크값을 측정하였다. 도 9는 공간폐쇄율, 도 10은 상대적 토크값을 나타낸다.

도 9에 나타난 바와 같이, 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비가 0.019에서부터 0.0195 미만에서는 공간폐쇄율이 90% 미만, 평균적으로는 45 ~ 55% 정도에 불과했다. 이는 전치부 슬롯(30)과 와이어(20) 사이의 마찰력이 슬롯(30)의 이동을 방해하기 때문으로 분석된다. 한편, 슬롯(30)의 너비가 0.021을 넘어서면서부터는 공간폐쇄율이 50% 이하로 감소한다. 이는 와이어(20)와 슬롯(30) 사이의 유격이 지나치게 넓어졌기 때문으로 판단된다. 슬롯(30)의 너비가 0.0195 이상에서부터는 공간폐쇄율이 90% 이상을 유지한다. 따라서, 전치부 브라켓(101)의 슬롯(30)의 너비가 0.0915인 경우와 0.0205인 경우를 기준으로 현저한 작용효과의 차이가 나타나고 있다.

도 10에 나타난 바와 같이, 전치부 슬롯(30)의 너비가 0.019에서부터 0.0205까지는 상대적 토크값이 0.87 이상을 유지하여 평균적으로 0.94에 이른다. 이에 반해, 슬롯(30)의 너비가 0.0205를 초과하면 상대적 토크값이 급격히 하락하고, 0.021에서는 0.63에 지나지 않는다. 이는 와이어(20)와 슬롯(30) 사이의 유격이 커지면서 토크 로스가 확연히 증가했기 때문으로 분석된다. 결국, 전치부 브라켓(101)의 슬롯(30)의 너비가 0.0205인 경우를 기준으로 현저한 작용효과의 차이가 발생하는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명에 따른 치열교정용 브라켓 시스템은 구치부 브라켓(102) 슬롯(30)의 너비가 0.022일 경우에는 와이어(20)의 너비가 0.019인치, 전치부 브라켓(101) 슬롯(30)의 너비가 0.0195 ~ 0.0205 인치일 때 토크와 공간폐쇄 측면에서 우수한 효과가 있다. 이때에, 전치부 브라켓(101)의 슬롯(30)의 너비는 그 중간값인 0.020이 가장 바람직하다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속한 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1, 10: 베이스 2, 20: 와이어
3, 30: 슬롯 40: 날개부
5: 치아 100: 브라켓
101: 전치부 브라켓 102: 구치부 브라켓

Claims

아치형 와이어를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서,
일면이 치아에 배치되는 베이스, 및 상기 베이스의 타면으로부터 돌출 형성되되 상기 와이어가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯이 형성된 날개부를 포함하는 복수 개의 브라켓;
을 포함하되,
복수 개의 상기 브라켓 중에서,
전치부(anterior region)에 배치되는 전치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.018 인치(inch)이고, 구치부(posterior region)에 배치되는 구치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치(inch)이며, 상기 와이어의 너비는 0.017 인치(inch)이고,

일때, 상기 공간폐쇄율은 90% 이상인 치열교정용 브라켓 시스템.
아치형 와이어를 이용하여 치열을 교정하는 치열교정용 브라켓 시스템에 있어서,
일면이 치아에 배치되는 베이스, 및 상기 베이스의 타면으로부터 돌출 형성되되 상기 와이어가 삽입되도록 외면으로부터 함몰되어 슬롯이 형성된 날개부를 포함하는 복수 개의 브라켓;
을 포함하되,
복수 개의 상기 브라켓 중에서,
전치부(anterior region)에 배치되는 전치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.0195 ~ 0.0205 인치(inch)이고, 구치부(posterior region)에 배치되는 구치부 브라켓의 상기 슬롯의 너비는 0.022 인치(inch)이며, 상기 와이어의 너비는 0.019 인치(inch)이고,

일때, 상기 공간폐쇄율은 90% 이상이며, 상대적 토크값이 0.019 인치의 상기 와이어를 너비가 0.019 인치의 슬롯에 삽입했을 때의 토크력에 대한 측정 토크력의 상대값일 때, 상기 상대적 토크값은 0.87 이상인 치열교정용 브라켓 시스템.
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삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 베이스는 일면에서부터 타면을 향하는 소정의 높이에서 단차가 형성되어, 상기 베이스의 타면의 너비가 상기 베이스의 일면의 너비보다 작게 형성되는 치열교정용 브라켓 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 베이스의 측면에 곡면이 형성되어, 일면에서 타면 방향으로 갈수록 상기 베이스의 너비가 점점 작아지는 치열교정용 브라켓 시스템.