KR101681518B1 - 광학적 편직 섬유 치근 기둥 - Google Patents

Abstract

광학적 편직 섬유 치근 기둥에 있어서 본체 기둥과 편직 섬유 부재를 포함하며, 본체 기둥은 기둥면, 피조사부 및 하부를 포함하고, 편직 섬유 부재는 본체 기둥을 관통하여 고정 설치되고, 편직 섬유 부재는 복수의 광섬유 부재가 서로 얽혀 형성되며, 편직 섬유 부재의 광 수신단부와 광 방출단부는 각각 복수의 광섬유 부재의 광 수신단과 광 방출단으로 구성되며, 본체 기둥의 피조사부에는 피조사부에 조사된 광선을 편직 섬유 부재가 수신하도록 광 수신단부가 노출되어 있고, 본체 기둥의 기둥면 및/또는 하부에는 편직 섬유 부재가 수신한 광선이 광 방출단부로 전송되어 기둥면 및/또는 하부에서 조사되도록 광 방출단부가 노출되어 있다. 이로써 치근 기둥의 구조적 강도 및 광 조사 강도와 균일도를 향상시킬 수 있다.

Description

광학적 편직 섬유 치근 기둥{KNITTED FIBER OPTICS DENTAL POST}

본 발명은 치근 기둥에 관한 것이며, 특히 광학적 편직 섬유 치근 기둥에 관한 것이다.

근관 치료 또는 치아가 부러진 후, 상아질의 결손으로 인해 치아는 구조적으로 취약해진다. 치아의 구조적 강도를 보강하기 위해서는 먼저 근관 내부에 치근 기둥을 이식하여 치과 보철물(의치, 치아 교정기)을 지지해야 한다. 치근 기둥은 일반적으로 금속 치근 기둥과 섬유 치근 기둥으로 구분할 수 있으며, 금속 치근 기둥은 완전도재관(All ceramic crown)으로부터 잿빛이 투과되어 지적을 받아왔다. 그리고 금속 치근 기둥은 너무 견고하여, 치아가 힘을 받을 때 치근에 힘을 인가하여 치근이 부러지기 쉽다. 따라서 근래에는 섬유 치근 기둥에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 섬유 치근 기둥은 섬유 보강 중합체이며, 치아가 힘을 받을 때 치근과 함께 만곡될 수 있어, 금속 치근 기둥처럼 견고함으로 인해 치근이 부러지는 일이 없다. 또한 금속 성분을 함유하지 않으므로 알레르기와 부식되는 문제점이 발생하지 않는다. 또한 색상이 상아질에 근접하므로, 미관적 요구가 높은 완전도재관에 대해서는 최적의 선택이다.

임상에서, 치과의는 일반적으로 접착제를 사용하여 섬유 치근 기둥을 접착한다. 여기서 광경화성 접착제는 사용시 경화 시간이 짧으므로 치료 시간을 대폭 절감할 수 있다. 그러나, 광경화성 접착제의 중합이 불완전할 경우, 그 물성이 저하되어 접착 효과가 좋지 않고 내마모성이 떨어지고 미세 누출 확률이 증가하여 생체적합성 문제를 발생시켜 임상에서 치료 실패로 이어질 수 있다. 근래에, 문헌에 따르면 광경화성 접착제의 중합 정도와 광 조사 강도는 정적 상관 관계를 가진다. 다만, 종래의 치근 기둥은 광 전송 효과를 가지지 않거나 또는 광 전송 효과가 좋지 않아, 광경화성 접착제를 사용할 때 광 조사 강도가 좋지 않아 중합이 불완전해지므로 개량할 필요성이 있다.

본 발명의 주된 목적은 광학적 편직 섬유 치근 기둥을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥은 본체 기둥과 편직 섬유 부재를 포함하며, 본체 기둥은 수지 재료로 제작되고, 본체 기둥은 기둥면, 피조사부 및 하부를 포함한다. 편직 섬유 부재는 본체 기둥을 관통하여 고정 설치되며, 편직 섬유 부재는 복수의 광섬유 부재가 서로 얽혀 형성되며, 각각의 광섬유 부재는 광 수신단과 광 방출단을 구비한다. 편직 섬유 부재의 광 수신단부는 복수의 광섬유 부재의 광 수신단으로 구성되고, 편직 섬유 부재의 광 방출단부는 복수의 광섬유 부재의 광 방출단으로 구성되며, 여기서 본체 기둥의 피조사부에는 피조사부에 조사된 광선을 편직 섬유 부재가 수신하도록 광 수신단부가 노출되어 있으며, 본체 기둥의 기둥면 및/또는 하부에는 편직 섬유 부재가 수신한 광선을 광 방출단부로 전송하여 기둥면 및/또는 하부에서 조사되도록 광 방출단부가 노출되어 있다.

바람직하게는, 편직 섬유 부재는 중앙 섬유축과 복수의 변발형 섬유축을 포함한다. 중앙 섬유축은 편직 섬유 부재를 곧게 관통하고, 복수의 변발형 섬유축은 중앙 섬유축을 교대로 에워싼다.

바람직하게는, 광학적 편직 섬유 치근 기둥은 본체 기둥의 지름 방향으로 본체 기둥에서 외부로 돌출된 돌출 고리부를 더 포함하며, 돌출 고리부는 수지 재료로 제작된다.

바람직하게는, 편직 섬유 부재는 돌출 고리부를 관통하여 고정 설치된다.

바람직하게는, 돌출 고리부는 본체 기둥에 씌워진다.

바람직하게는, 광섬유 부재는 하우징층과 코어층을 포함한다.

바람직하게는, 하우징층의 열팽창계수는 코어층의 열팽창계수보다 낮다.

바람직하게는, 하우징층의 굴절률은 코어층의 굴절률보다 낮다.

바람직하게는, 하우징층과 코어층은 유리로 제작된다.

바람직하게는, 하우징층과 코어층은 일체로 성형된다.

본 발명은 본체 기둥을 관통하여 고정 설치되는 편직 섬유 부재를, 복수의 광섬유 부재를 서로 얽어 형성함으로써, 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 구조적 강도가 더욱 강해지도록 한다. 또한, 편직 섬유 부재의 광 수신단부와 광 방출단부를 복수의 광섬유 부재의 광 수신단과 광 방출단을 이용하여 각각 구성함으로써, 광학적 편직 섬유 치근 기둥을 통해 조사되는 광선의 광 조사 강도 및 균일도를 더욱 향상시키고, 나아가 광 경화형 접착제가 더욱 완전하게 중합하도록 하여 치료 시간을 단축하고 더 바람직한 접착 효과를 얻는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 광 조사 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 광섬유 부재의 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 광섬유 부재의 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 광섬유 부재의 첫 번째 광 조사 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 광섬유 부재의 두 번째 광 조사 개략도이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 돌출 고리부의 개략도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 돌출 고리부의 개략도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 사용 개략도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 사용 개략도이다.
도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 사용 개략도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 개략도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 광 조사 개략도이다.
도 9a 내지 도 9d는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 본체 기둥의 평면도이다.
도 10a 내지 도 10d는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥의 돌출 고리부의 평면도이다.

도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 일실시에 따른 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)은 본체 기둥(1)과 편직 섬유 부재(2)를 포함한다.

본체 기둥(1)은 수지 재료로 제작되며, 본체 기둥(1)은 기둥면(11), 피조사부(12)와 하부(13)를 포함한다.

편직 섬유 부재(2)는 본체 기둥(1)을 관통하여 고정 설치되며, 편직 섬유 부재(2)는 복수의 광섬유 부재(20)가 서로 얽혀 형성되며, 얽혀 형성된 견고한 편직 섬유 부재(2)에 의해 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 높은 구조적 강도를 갖도록 한다. 각각의 광섬유 부재(20)는 광 수신단과 광 방출단을 구비하며, 편직 섬유 부재(2)의 광 수신단부(21)는 복수의 광섬유 부재(20)의 광 수신단으로 구성되고, 편직 섬유 부재(2)의 광 방출단부(22)는 복수의 광섬유 부재(20)의 광 방출단으로 구성된다. 본 실시예에서, 편직 섬유 부재(2)는 중앙 섬유축(23)과 복수의 변발형 섬유축(24)을 포함한다. 중앙 섬유축(23)은 편직 섬유 부재(2)를 곧게 관통하며, 복수의 변발형 섬유축(24)은 중앙 섬유축(23)을 교대로 에워싼다. 중앙 섬유축(23)은 지지 부재로서 변발형 섬유축(24)에 별도의 고정력을 제공하여 수직 방향의 인장 강도를 더욱 향상시킨다. 또한, 광섬유 부재(20)는 X선 비투과성의 재료를 이용하여 제작되어 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 X선 스캔시 표시되도록 할 수 있다. 본 실시예에서 본체 기둥(1)은 원기둥 형상을 가진다. 다른 실시예에서 본체 기둥(1)은 사각 기둥 형상(도 9a), 오각 기둥 형상(도 9b), 육각 기둥 형상(도 9c), 팔각 기둥 형상(도 9d) 또는 그 밖의 다른 다각 기둥 형상을 가짐으로써, 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 근관 홈에 설치된 후 힘을 받아 발생할 수 있는 회동을 방지할 수 있다.

도 2와 같이, 본체 기둥(1)의 피조사부(12)에는 피조사부(12)에 조사된 광선을 편직 섬유 부재(2)가 수신하도록 하는 광 수신단부(21)가 노출되어 있으며, 본체 기둥(1)의 기둥면(11)과 하부(13)에는 편직 섬유 부재(2)가 수신한 광선을 광 방출단부(22)로 전송하여 기둥면(11)과 하부(13)에서 조사되도록 하는(즉 광선 L) 광 방출단부(22)가 노출되어 있다. 편직 섬유 부재(2)의 광 수신단부(21)가 복수의 광섬유 부재(20)의 광 수신단으로 구성되고, 편직 섬유 부재(2)의 광 방출단부(22)가 복수의 광섬유 부재(20)의 광 방출단으로 구성되므로, 전송 및 조사된 광선(L)의 광 조사 강도가 더욱 강해지도록 할 수 있다. 또한, 복수의 광섬유 부재(20)의 광 방출단이 서로 다른 광 출사각을 각각 가질 수 있도록 함으로써, 광선(L)이 더욱 균일하게 확산되도록 하고 나아가 광 경화형 접착제의 중합이 더 완전해지도록 할 수 있다. 물론, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서 광선(L)은 기둥면(11)에서만 또는 하부(13)에서만 조사되며, 광 방출단부(22)가 노출된 위치에 따라 결정된다.

도 3a 참조하면, 이는 본 발명의 일실시의 광섬유 부재(20)를 나타낸다. 본 실시예에서 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)의 광섬유 부재(20)는 다층 섬유이며, 다중층 구조체의 각 층의 열팽창계수는 내측으로부터 외측으로 점차 낮아진다. 본 실시예에서 광섬유 부재(20)는 하우징층(201)과 코어층(202)을 포함한다. 본 실시예에서 하우징층(201)은 코어층(202)의 주위 면을 에워싸고, 코어층(202)보다 낮은 열팽창계수를 가지며, 이로써 광섬유 부재(20)의 인장 강도를 증가할 수 있다. 이중층 섬유의 설치의 이점은 높은 인장 강도를 제공할 수 있으므로 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)에 높은 인장 강도를 제공할 수 있다는 점이다. 다중층 구조체의 각 층은 각각 원형 장섬유, 육각형 장섬유 또는 바형 장섬유로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 하우징층(201)과 코어층(202)은 원형 장섬유로 형성된다. 다른 실시예에서 코어층(202)은 도 3b와 같이 육각형 장섬유로 형성되며, 육각형 장섬유를 형성하는 목적은 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)의 편직 섬유 부재(2)의 높은 인장 강도를 제공하기 위해서다. 바람직한 실시예에서 광섬유 부재(20)의 적어도 한 층은 X선 비투과성이며 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 X선 스캔에서 표시될 수 있도록 한다.

도 4a및 도 4b를 참조하면, 본 실시예에서 하우징층(201)의 굴절률은 코어층(202)의 굴절률보다 낮아, 광선(L)이 코어층(202)의 내부를 따라 전반사되어 전달될 수 있도록 한다. 이로써 광원이 방출한 광선(L)은 각 광섬유 부재(20)의 코어층(202) 내부로 조사되어 들어갈 수 있다. 그리고 코어층(202) 외부에 굴절률이 큰 하우징층(201)이 감싸져 있으므로, 입사된 광선(L)은 코어층(202) 내부에서 전달되어 광섬유 부재(20)의 광선(L) 전송 목적을 이룬다. 바람직하게는, 도 4b와 같이 광섬유 부재(20)의 단부에 경사각이 형성됨으로써, 조사된 광선(L)의 광 확산각에 영향을 미칠 수 있다. 바람직하게는, 하우징층(201)과 코어층(202)은 모두 광학 유리로 제작되며, 이로써 하우징층(201)과 코어층(202)의 굴절률 차이량을 더 증가할 수 있다. 이로써 개구수(numerical aperture)를 증가하여 광 확산각을 증가하며 광섬유 부재(20)의 광 입사량과 광 출사량이 더 커지도록 하여 광선(L)의 광 투과량을 더 증가할 수 있으며, 이에 따라 편직 섬유 부재(2)의 광 방출단부(22)가 방출한 광선(L)의 광 조사 강도를 더 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서 하우징층(201)과 코어층(202)은 일체로 성형되어 광섬유 부재(20)의 구조적 강도를 향상시키므로, 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)에 높은 인장 강도를 더 제공할 수 있다.

도 5a 내지 도 5b 및 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 바람직한 실시예에서 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)은 수지 재료로 제작된 돌출 고리부(3)를 더 포함한다. 도 6a와 같이 돌출 고리부(3)는 본체 기둥(1)의 지름 방향으로 본체 기둥(1)에서 외부로 돌출되며, 돌출 고리부(3)의 설치 목적은 근관(C)의 구멍을 막기 위해서이며, 그 광 조사 개략도는 도 8과 같다. 도 6b 및 도 6c와 같이, 돌출 고리부(3)는 치과 보철물(P)을 지지하는 치아 지지물(牙墩, tooth pile)로서 이용될 수도 있다. 바람직하게는, 편직 섬유 부재(2)는 또한 돌출 고리부(3)를 관통하여 고정 설치될 수 있으며, 이로써 돌출 고리부(3)도 본체 기둥(1)과 같이 광선을 수신하고 방출하는 기능을 가짐으로써 광 경화형 접착제의 경화 시간을 더욱 단축할 수 있다. 이들 실시예에서 돌출 고리부(3)는 씌움 방식으로 본체 기둥(1)에 설치된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 돌출 고리부(3)는 본체 기둥(1)과 일체로 성형될 수도 있다. 그리고, 돌출 고리부(3)는 본체 기둥(1)의 상부에 설치될 수 있을 뿐만 아니라 도 7a와 같이 그밖의 다른 방식으로 본체 기둥(1)의 기둥체에 설치되거나 또는 도 7b와 같이 본체 기둥(1)의 기둥체에 형성될 수도 있다. 본 실시예에서 돌출 고리부(3)는 중공의 원기둥 형상이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본체 기둥(1)의 기둥면(11)은 웨이브 형상(도 7c) 또는 그밖의 다른 불규칙적 형상으로 형성되어 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 근관 홈에 설치된 후 본체 기둥(1)과 근관 홈의 접촉면이 평탄함으로 인해 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 쉽게 느슨해져 탈락되는 가능성을 방지할 수 있다. 다른 실시예에서 돌출 고리부(3)는 중공의 사각 기둥 형상(도 10a), 중공의 오각 기둥 형상(도 10b), 중공의 육각 기둥 형상(도 10c), 중공의 팔각 기둥 형상(도 10d) 또는 그밖의 다른 중공의 다각 기둥 형상으로 형성되어 광학적 편직 섬유 치근 기둥(100)이 근관 홈에 설치된 후 힘을 받아 발생할 수 있는 회동을 방지할 수도 있다.

100 광학적 편직 섬유 치근 기둥
1 본체 기둥
11 기둥면
12 피조사부
13 하부
2 편직 섬유 부재
20 광섬유 부재
201 하우징층
202 코어층
21 광 수신단부
22 광 방출단부
23 중앙 섬유축
24 변발형(編狀) 섬유축
3 돌출 고리부
C 근관
L 광선
P 치과 보철물

Claims (10)

1. 본체 기둥과 편직 섬유 부재를 포함하고,
   상기 본체 기둥은 수지 재료로 제작되고, 기둥면, 피조사부와 하부를 포함하며,
   상기 편직 섬유 부재는 상기 본체 기둥을 관통하여 고정 설치되며, 상기 편직 섬유 부재는 복수의 광섬유 부재가 서로 얽혀 형성되며, 각각의 광섬유 부재는 광 수신단과 광 방출단을 구비하고, 상기 편직 섬유 부재의 광 수신단부는 상기 복수의 광섬유 부재의 광 수신단으로 구성되고, 상기 편직 섬유 부재의 광 방출단부는 상기 복수의 광섬유 부재의 광 방출단으로 구성되며,
   상기 본체 기둥의 피조사부에는 상기 피조사부에 조사된 광선을 상기 편직 섬유 부재가 수신하도록 상기 광 수신단부가 노출되어 있고, 상기 본체 기둥의 기둥면 및 하부에는 상기 편직 섬유 부재가 수신한 광선이 상기 광 방출단부에 전송되어 상기 기둥면 및 상기 하부에서 조사되도록 상기 광 방출단부가 노출되어 있고,
   상기 편직 섬유 부재는, 상기 편직 섬유 부재를 곧게 관통한 중앙 섬유축 및 상기 중앙 섬유축을 교대로 에워싼 복수의 변발형 섬유축을 포함하고,
   상기 복수의 광섬유 부재의 광 방출단이 서로 다른 광 출사각을 갖는 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체 기둥의 지름 방향으로 상기 본체 기둥에서 외부로 돌출된 돌출 고리부를 더 포함하며, 상기 돌출 고리부는 수지 재료로 제작되는 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
4. 제3항에 있어서,
   상기 편직 섬유 부재는 또한 돌출 고리부를 관통하여 고정 설치되는 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
5. 제3항에 있어서,
   상기 돌출 고리부는 상기 본체 기둥에 씌워진 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
6. 제1항에 있어서,
   상기 광섬유 부재는 하우징층과 코어층을 포함하는 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
7. 제6항에 있어서,
   상기 하우징층의 열팽창계수는 상기 코어층의 열팽창계수보다 낮은 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
8. 제6항에 있어서,
   상기 하우징층의 굴절률은 상기 코어층의 굴절률보다 낮은 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
9. 제6항에 있어서,
   상기 하우징층과 상기 코어층은 유리로 제작되는 광학적 편직 섬유 치근 기둥.
10. 제6항에 있어서,
    상기 하우징층과 상기 코어층은 일체로 성형되는 광학적 편직 섬유 치근 기둥.

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