KR101825894B1 - 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기는, 하악골 모형의 하부를 지지하는 하부 교합평판이 구비된 하악 고정대; 상악골 모형의 상부를 지지하는 상부 교합평판이 구비된 상악 고정대; 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대를 조인트를 매개로 회동 가능하게 연결하는 회동 어셈블리; 상기 하부 교합평판 및 상기 상부 교합평판 중 적어도 하나를 지그평판으로 지정하되, 상기 지그평판에 장착되는 것으로서, 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형의 경계면인 교합평면과 평행하게 상기 하악골 모형에 장착되는 지그패널이 구비된 지그 어셈블리; 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대 사이에 설치되어 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대 사이의 간격을 유지하는 절치봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기{Zig Type Dental Articulator Copying Rotation Movement of Median Atlanto-Axial Joint}

본 발명은 상악골 모형 및 하악골 모형을 교합기에 장착하여 치아모형을 형성한 상태에서 치아보철물을 시뮬레이션 할 때에 활용되는 것으로서, 치아모형을 실제 환자의 구강구조를 그대로 모사할 수 있도록 고정위치를 특정하여 원활한 모형의 교정을 진행하기 위한 지그를 제공하여 치아모형의 탈착과 교합 조정을 용이하게 수행할 수 있는 교합기에 관한 것이다.

치과기공용 교합기는 치과에서 제작된 치아보철물을 치아모형에 물려놓고 치과기공자가 의도하고자 하는 의치제작 등을 하는데 사용되는 도구이다. 즉, 치아보철물의 제조시에는 제조된 치아보철물을 치아모형에 끼운 후, 이 치아모형을 교합기에 장착하여, 하악골의 운동을 시뮬레이션 함으로써 환자의 다른 치아와 보철물과의 교합여부를 확인한다. 따라서 교합기는 하악골 운동을 시뮬레이션할 수 있도록 치아모형을 상하, 좌우 및 전후로 움직일 수 있도록 제작된다.

그러나 종래의 교합기들은 치아모형이 결합된 부재가 조절나사 등과 같은 조절수단을 통해 상하, 좌우 및 전후로 움직일 수 있도록 구성되었다. 따라서 치아보철물의 교합테스트 시에는 작업자가 교합기의 조절수단을 일일이 조작하면서 상하악골의 운동을 시뮬레이션해야 하므로 작업이 불편하고, 시간도 많이 소요된다.

또한, 실체 인체의 하악골은 상하, 좌우 및 전후 움직임이 복합적으로 이루어지나, 종래의 교합기는 전술한 바와 같은 치아모형이 복합적인 움직임을 연출하지 못하는 경우가 많았다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한국 등록 특허 제 10-0920892호 ‘치아교합기’는 상,하악골모형의 움직임을 시뮬레이션하기 용이하며 실제 인체와 유사 또는 동일한 조건으로 치아보철물의 교합여부를 확인할 수 있으므로 환자의 치아에 정확하게 교합되는 치아보철물을 제작할 수 있는 새로운 구조의 치아교합기에 관한 것이다.

이러한 치아교합기는 상하로 회동하는 축을 기본으로 하되, 좌우 움직임에는 별도의 패스너가 사용되므로, 움직임의 모사 이후 다시 고정하는 작업이 어렵다는 단점을 갖는다.

다른 선행기술로서 한국 등록 실용신안 제 20-0220278호 ‘치과기고용 교합기’는 교합기에 치과기공용 작업모형을 손쉽게 착탈가능하게 고정하고, 교합 조정을 용이 간단하게 구현할 수 있도록 한 교합기에 관한 것이다.

이 교합기의 경우에는 볼조인트를 활용하여 하악의 운동을 모사하도록 구성되었으나, 볼조인트의 위치가 치아모형과 가깝고 고정하기 어려운 위치이기 때문에 이를 제대로 활용하기 어렵다는 단점이 존재한다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 하악골 모형과 상악골 모형을 고정하는 것이되, 지그를 통해 치아모형의 균형적인 고정이 가능하여 실제 환자의 구강구조와 동일하게 과두 중심의 회전운동을 모사할 수 있는 교합기 어셈블리를 제공한다.

추가로, 각 환자의 구강구조의 특징에 대응될 수 있도록 하악골 모형의 거치를 제어할 수 있는 구성을 제공한다.

추가로, 보다 편리하게 하악골 모형의 거치가 가능하도록 일종의 고정 가이드 구성인 기준 표시대 구성을 더 제공하여 간편하게 치아모형의 설치를 안내할 수 있는 구성을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기는, 하악골 모형의 하부를 지지하는 하부 교합평판이 구비된 하악 고정대; 상악골 모형의 상부를 지지하는 상부 교합평판이 구비된 상악 고정대; 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대를 조인트를 매개로 회동 가능하게 연결하는 회동 어셈블리; 상기 하부 교합평판 및 상기 상부 교합평판 중 적어도 하나를 지그평판으로 지정하되, 상기 지그평판에 장착되는 것으로서, 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형의 경계면인 교합평면과 평행하게 상기 하악골 모형에 장착되는 지그패널이 구비된 지그 어셈블리; 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대 사이에 설치되어 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대 사이의 간격을 유지하는 절치봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 지그평판은, 내부에 형성된 수용공간과, 상기 수용공간으로부터 상기 교합평면을 향해 관통 연장된 연장홈을 더 포함하고, 상기 지그 어셈블리는, 상기 수용공간에 삽입되는 지그 베이스와, 상기 지그 베이스와 상기 지그패널을 연결하는 것으로서, 상기 연장홈을 통과하여 장착되는 지그 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가로, 상기 상부 교합평판 및 상기 하부 교합평판은, 중심부위를 함입하여 함입된 내부에 자성체를 삽입 고정시킨 메인 홈 및, 상기 메인 홈의 주변에 방사형으로 배치되는 복수개의 서브 홈을 더 포함하고, 상기 교합기 어셈블리는, 상기 자성체와 자성결합되는 금속체를 상기 자성체에 접하도록 둔 상태에서 상기 상부 교합평판 및 상기 하부 교합평판을 덮어 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형을 고정하는 고정 보조체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 절치봉 및 상기 회동 어셈블리는, 상기 교합평면으로 부터 수평하게 연장된 가상의 연장선과 만나는 표면 둘레를 함입한 기준홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기는,

1) 하악골 모형과 상악골 모형을 고정하는 것이되, 지그를 통해 치아모형의 균형적인 고정이 가능하여 실제 환자의 구강구조와 동일하게 정중환축관절 중심의 움직임을 재현할 수 있도록 하고,

2) 각 환자의 구강구조의 특징에 대응될 수 있도록 하악골 모형의 거치를 제어할 수 있는 구성을 제공하며,

3) 보다 편리하게 하악골 모형의 거치가 가능하도록 일종의 고정 가이드 구성인 기준 표시대 구성을 더 제공하여 간편하게 치아모형이 설치될 위치를 안내하는 구성을 제공한다.

도 1은 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 기본구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 사용예를 도시한 측면도.
도 3은 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 실시예를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 절치봉 실시예를 도시한 전면도.
도 5는 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기에서 기준 표시대를 적용한 기본 실시예를 나타낸 측면도.
도 6은 기준 표시대에 경사 바를 적용한 일 실시예를 나타낸 측면도.
도 7은 기준 표시대에 기준 바를 더 적용한 일 실시예를 나타낸 측면도.
도 8은 고정홈의 일 실시예를 나타낸 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 치아모델 장착용 지그가 구비된 교합기의 기본구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 치아모델 장착용 지그가 구비된 교합기의 사용예를 도시한 측면도이다.

교합기는 치아모델인 하악골과 상악골 모형을 거치하여 이 상/하악골의 움직임을 모사함으로써 치아 보형물을 실제로 환자인 사용자에게 장착하기 이전에 해당 보형물이 사용자에게 적합한지 여부를 판단할 수 있도록 미리 시험하기 위한 구성이라 할 수 있다. 이러한 교합기는 하악골 모형의 하부를 지지하는 하부 교합평판(110)이 구비된 하악 고정대(100); 상악골 모형의 상부를 지지하는 상부 교합평판(210)이 구비된 상악 고정대(200); 상기 상악 고정대(200)와 상기 하악 고정대(100)를 조인트(310)를 매개로 회동 가능하게 연결하는 회동 어셈블리(300); 상기 하부 교합평판(110) 및 상기 상부 교합평판(210) 중 적어도 하나를 지그평판(401)으로 지정하되, 상기 지그평판(401)에 장착되는 것으로서, 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형의 경계면인 교합평면(490)과 평행하게 상기 하악골 모형에 장착되는 지그패널(410)이 구비된 지그 어셈블리(400); 상기 상악 고정대(200)와 상기 하악 고정대(100) 사이에 설치되어 간격을 유지하는 절치봉(500);을 포함하여 구성된다.

즉, 도면을 참고하여 다시 한번 설명하면, 하악 고정대(100)와 상악 고정대(200)는 적어도 하악골 모형과 상악골 모형이 각각 거치될 수 있도록 충분한 면적을 갖는 것이 중요하며, 이 때 하악골 모형 및 상악골 모형은 일정 수준의 높이를 갖기 때문에 둘을 고정한 고정대들은 당연히 사이 간격이 각 모형의 높이만큼 이격되어야 한다. 따라서 둘을 이격시킬 뿐만 아니라 둘간의 회동이 가능하도록 하기 위해 회동 어셈블리(300)의 구성이 더 포함된다.

이 회동 어셈블리(300)는 후술하는 내용에서 더욱 상세하게 다루겠지만, 기본적으로 하악 고정대(100)로부터 돌출된 부위와 상악 고정대(200)로부터 돌출된 부위를 통해 사이 간격을 벌리되, 이 둘을 회동축(미도시), 스프링(미도시), 회전 결합부(미도시) 등의 조인트(310)를 통해 상하 회동 또는 전후 좌우 회동의 3차원적인 회동이 가능하게 구성함으로써 인체에서 상악골과 하악골이 움직이는 운동(하악운동)을 모사하는 것이다. 이러한 하악운동은 쉽게 말해 입을 움직일 때 상하좌우전후로 턱이 이동하는 것을 의미하며, 개인별로 구강구조에 따라 차이가 발생하기 때문에 이러한 하악운동의 모사를 통해 각 개인의 맞춤 형태로 보형물을 조절하는 것은 매우 중요한 작업이라 할 수 있다. 또한, 하악운동은 다시 말해 정중환축관절을 중심으로 구강구조가 회동되는 것을 의미하는데, 여기서 정중환축관절은 다음을 의미한다. 제1경추(頸椎)와 제2경추의 사이에는 2곳의 연결이 있는데, 여기서 정중환축관절은 외측환축관절이다. 제1경추(환추)의 양외측(兩外側)에 있는 관절와(關節窩)와 제2경추(축추)의 양외측에 있는 상관절면의 평면관절의 형상을 갖는 외측환축관절과 비교하여, 정중환축관절은 축추의 치돌기(齒突起)와, 그에 따른 환추의 관절와의 사이에 생기는 추축관절(車軸關節)로 치돌기를 중심축으로 하여 나선운동이 생기며 이를 모사하는 것이다. 즉, 하악의 과두의 중심점을 기준으로 하는 운동이 아닌, 치돌기를 축으로 하여 움직임이 발생하는 것이며, 이를 모사해야지만 실질적인 턱관절 운동의 모사가 진행될 수 있는 것이라고 할 수 있다.

나아가 지그 어셈블리(400)는 상악 고정대(200)에 위치한 상부 교합평판(210)이나 하악 고정대(100)에 위치한 하부 교합평판(110)에 형성 또는 장착되는 것으로서, 이 때 상부 교합평판(210)에만 지그 어셈블리(400)가 형성되는 방법, 하부 교합평판(110)에만 지그 어셈블리(400)가 형성되는 방법 및 양 쪽에 모두 형성되는 방법 중 어느 하나의 방법으로 지그 어셈블리(400)가 위치할 수 있기 때문에, 지그 어셈블리(400)가 장착되는 교합평판을 지그평판(401)이라 지정하면, 이 지그평판(401)으로부터 돌출되어 하악골 모형에 고정 장착되는 지그패널(410)을 구비하는 것을 특징으로 하게 된다. 지그패널(410)은 도면에서 보여지듯이 일반적으로 하악골 모형에서 턱관절을 따라 형성된 말굽 형상의 둘레에 걸려 고정되도록 형성되는 것을 기본으로 하되, 이 외에도 별도의 고정부(미도시)나 고정을 위한 홈(미도시) 등을 더 형성하여 이를 통해 걸려 고정되도록 구성할 수도 있음은 물론이므로 별도의 크기나 면적, 형태 등이 한정되는 것은 아니며, 단순하게 하악골 모형의 고정이 가능한 구성을 모두 포함할 수 있는 것이라 하겠다. 다만, 이 때 중요한 것은 이 지그패널(410)은 하악골 모형과 상악골 모형이 이루는 경계면인 교합평면(490)과 평행하게 장착되어야 하는데, 이러한 평행장착을 통해 회동 어셈블리(300)에서 조인트(310)를 매개로 회동하게 되면 실제 구강구조에서의 움직임을 동일하게 모사할 수 있게 되는 것이다.

나아가 절치봉(500)은 상악 고정대(200)와 하악 고정대(100) 사이에 설치되는 것으로서, 바람직하게는 상악골 모형과 하악골 모형을 기준으로 일 측에는 회동 어셈블리(300)가, 일 측에는 절치봉(500)을 두어 회동 어셈블리(300)의 제어 이후 절치봉(500)을 통해 회동된 상태를 고정할 수 있도록 구성하는 것이 가장 바람직한 구성이라 하겠다.

다만, 지그 어셈블리(400)에서 이 지그패널(410)이 하악골 모형에 용이하게 고정되면서 동시에 교합평면(490)과 평행하게 위치시키는 구성을 갖추려면 지그 어셈블리(400)는 다음의 구성을 더 포함하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 치아모델 장착용 지그가 구비된 교합기의 실시예를 도시한 측면도이다.

먼저, 지그평판(401)에는 내부에 수용공간(402)을 더 형성할 수 있다. 이 수용공간(402)은 지그평판(401)의 내부를 모두 뚫어 형성할 수도 있으며, 필요에 따라 지그평판(401)의 면적 내에서 다양한 형태나 크기로 형성 가능하다. 또한, 이 수용공간(402)으로부터 교합 평면을 향해(지그평판(401)과 마주보는 하악 고정대(100) 또는 상악 고정대(200) 또는 다른 지그평판(401)이 위치하는 방향으로) 분기되어 관통 연장된 연장홈(403)이 더 포함된다.

이에 따라, 이러한 수용공간(402) 및 연장홈(403)을 활용하는 구성으로서, 수용공간(402)에 삽입되는 지그 베이스(420)와, 지그 베이스(420)와 상기 지그패널(410)을 연결하는 것으로서 상기 연장홈(403)을 통과하여 장착되는 지그 연장부(430)의 구성이 지그 어셈블리(400)에 더 포함될 수 있다. 즉, 지그 베이스(420)는 수용공간(402)에 삽입되는 것으로서, 수용공간(402)의 면적과 동일하거나 그보다 작은 면적을 갖도록 구성되되 수용공간(402)으로부터 이탈되지 않는 크기 및 형상을 갖도록 구성해야 할 것이며, 이 지그 베이스(420)와 지그패널(410)을 연결하기 위해 연장홈(403)을 관통하는 지그 연장부(430)의 구성이 더 포함되는 것이다. 이에 대한 보다 상세한 구성 및 활용구성에 대해서는 후술할 내용에서 심화하여 설명하고, 이어지는 내용에서는 보다 기본적인 구성 및 실시예에 대하여 설명을 이어간다.

앞서 설명한 내용에 의하면, 상부 교합평판(210)과 하부 교합평판(110)은 각각 상악골 모형과 하악골 모형이 거치되는 것이라고 하였다. 그러나 실제로 인체의 상악골과 하악골의 형상을 살펴보면, 편평하지 않고 굴곡이 많아 단순 평면을 갖는 상악 고정대(200)나 하악 고정대(100)에 이 모형을 얹게되면 제대로된 거치가 불가능하다는 점을 알 수 있다. 이에 따라 아예 모형을 각 고정대에 고정시켜 버리게 되면 거치는 훌륭하겠지만 모든 사람의 구강구조는 다르기 때문에 다른 모형을 장착하려는 경우 별도의 고정대를 더 구비하여야 하므로 이는 매우 낭비일 수 밖에 없다. 따라서, 이러한 상악골 모형 또는 하악골 모형을 각 고정대에 부착 형성하되, 부착되는 부분을 쉽게 교체할 수 있도록 하는 구성을 갖출 수 있도록 해야한다.

이를 위해, 상부 교하평판 및 하부 교합평판(110)은 중심부위를 함입하되, 함입된 내부에 자성체(113)를 삽입 고정시킨 메인 홈(111)과, 이 메인 홈(111)으로부터 일정 간격 이격되어 형성된 것이되, 메인 홈(111)을 기준으로 방사형으로 배치된 복수개의 서브 홈(112)이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

이후 메인 홈(111)에 위치한 자성체(113)와 자성결합 할 수 있도록 금속체(121)(자성이 통하는 금속이나 별도의 자성을 띄는 물체)를 자성체(113)에 접하도록 둔 상태에서 상악골 모형 또는 하악골 모형을 만들거나 혹은 만든 모형을 얹을 수 있는 고정 보조체(120)를 형성한다. 이 때 메인 홈(111) 이외에 서브 홈(112)에는 별도의 자성체(113)가 삽입되지 않기 때문에 이러한 홈은 모형의 일부나 고정 보조체(120)의 일부가 이 서브 홈(112)에 유입되어 굳어짐으로써 회전되거나 쉽게 빠지지 않도록 고정하는 역할을 하게 되는 것이다. 이 때, 서브 홈(112)의 경우 2개 이상을 형성하는 것이 바람직하되, 적어도 3개 또는 4개정도를 동일한 간격마다 배치하는 것이 좋다고 하겠다.

나아가 이런 고정구성 이외에도 교합기에 장착된 모형의 수평이나 수직을 쉽게 확인할 수 있도록 하는 구성이 더 포함될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 치아모델 장착용 지그가 구비된 교합기의 절치봉(500) 실시예를 도시한 전면도이다.

즉, 절치봉(500) 및 회동 어셈블리(300)에는 하악골 모형과 상악골 모형의 경계부위인 교합평면(490)으로 부터 수평하게 연장된 가상의 연장선과 만나는 표면 둘레를 함입한 기준홈(510)이 더 형성될 수 있다. 구강구조에서 확인할 수 있듯이 하악골과 상악골은 이빨이 맞닿는 경계선을 기준으로 분리된다. 이 경계선은 치아 보형물의 올바른 교정을 위해 균형을 맞추는 데 필수적으로 필요한 구성이며, 따라서 교합기에 균형을 맞추기 위한 기준홈(510)과 같은 별도의 표식은 빠른 조정이 필요한 상황에서 다양하게 활용될 수 있음은 물론이다.

또한, 절치봉(500)은 도 4의 (a)에서 보여지는 것처럼 하악골 모형 및 상악골 모형으로부터 연결어셈블리와 반대되는 방향에 위치하는 것을 기본으로 하되, 이 외에도 다양한 위치에 설치될 수 있는 것이나, 어떠한 위치에 설치되더라도 문제점은 모형의 일부를 이 절치봉(500)이 가릴 수 있다는 점이다. 따라서, 이러한 문제를 해결하는 방법은 절치봉(500)이 모형을 가리지 않도록 구성하기는 어려우므로, 절치봉(500)이 가리는 모형의 부위 중 중요한 부위(예를 들면 이빨 정중앙 부분인 앞니와 같은 부위 등)가 가려지지 않도록 하는 것이다. 이러한 구성은 절치봉(500)을 수직하게 형성하지 않고 절치봉(500)을 구부리는 등의 물리적인 방법을 통해 강제로 중요한 부위를 절치봉(500)이 가리지 않도록 구성할 수 있다. 여기서 가장 바람직한 방법은 도 4의 (b)와 같이 절치봉(500)에서 교합평면(490)으로 부터 수평하게 연장된 가상의 연장선과 만나는 부위를 이 연장선과 수직된 방향으로 돌출시키는 것으로서, 돌출된 부위가 아치형을 이루도록 호형으로 절곡시킨 호형부(520)를 더 포함하는 것이다. 즉 절치봉(500)의 형상은 이러한 호형부(520)에 의해 오메가(Ω)형상을 갖게 되어 둥근 부위를 통해 중요한 부위가 노출될 수 있도록 한다.

다시 도 3의 지그 어셈블리(400)로 돌아가 각 구성을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

지그 베이스(420)는 앞선 설명에 의하면 수용공간(402) 내부에 내장되는 것이되, 수용공간(402)에 꼭 맞게 형성되거나 혹은 수용공간(402)으로부터 이탈되지 않는 한도내에서 그 형상을 자유롭게 할 수 있다고 하였다. 이를 활용하면, 수용공간(402) 내에서 지그 베이스(420)가 전후좌우로 움직일 수 있도록(가장 바람직하게는 전후로 움직이는 것이며, 설명은 전후 회동을 기준으로 진행한다.) 구성될 수 있다.

이를 위해 지그 베이스(420)에는 이 지그 베이스(420)의 좌우 측면을 가로지르는 고정홈(651)이 더 형성될 수 있되, 이에 따라 지그평판(401)에도 수용공간(402)의 양측으로 분기된 관통홈(421)이 더 형성될 수 있다. 즉, 고정홈(651)과 관통홈(421)을 통해 지그 베이스(420)는 물론 지그평판(401)을 함께 통과할 수 있는 구성이 갖추어지게 된 것이다. 따라서, 고정홈(651) 및 관통홈(421)을 모두 관통하여 장착되는 고정바(422)와 이 고정바(422)의 단부에서 볼트 조임방식으로 결합되어 지그 베이스(420)의 위치를 고정시키는 조임수단(423)의 구성이 더 포함될 수 있다. 즉, 조임수단(423)은 쉽게 말해 볼트,너트 구성이며, 볼트를 특정한 구멍에 삽입한 상태에서 돌출된 볼트의 단부를 너트로 고정시키게 되면 볼트와 너트가 각각 표면에 맞닿아 고정되게 되는데, 이를 활용한 고정구성을 형성한 것이라고 할 수 있다. 즉, 전후로 지그 베이스(420)를 이동시킨 후에 조임수단(423)을 통해 그 위치를 고정시킬 수 있게 되어 다양한 크기의 치아모형을 고정시켜 교합을 진행할 때에 별도로 지그평판(401)을 갈아끼우지 않더라도 이 지그 베이스(420)를 전후로 회동시킴으로서 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 구성을 갖게 되는 것이다.

여기서 지그평판(401)은, 수용공간(402)의 내측벽과 지그 베이스(420) 사이를 탄성적으로 지지하도록 복수개의 완충부(424)가 더 포함될 수 있다. 이 완충부(424)는 용수철 또는 탄성을 갖는 완충재 등으로 구성될 수 있는 것이며, 지그 베이스(420)가 회동될 때에 원치 않는 방향으로 이동하거나 무리하게 이동되는 것을 탄성적으로 저지하는 역할을 하는 것이다.

도 5는 본 발명의 치아모델 장착용 지그가 구비된 교합기에서 기준 표시대(600)를 적용한 기본 실시예를 나타낸 측면도이다.

나아가 교합기 어셈블리는 기준 표시대(600)의 구성이 더 포함될 수 있다. 보다 나은 설명을 위해 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 이 기준 표시대(600)는 치아모형을 활용한 교합에 있어 중요한 역할을 할 수 있는 것으로서, 독일의 물리학 박사 C.M Guzay 박사의 턱의 움직임 이론에 따라 하악골 모형과 상악골 모형이 이루는 교합평면(490)(교합평면(490)은 앞니와 어금니를 이은 선을 의미함)을 기준으로 중심을 맞춘 후, 하악골 모형에서의 과두, 및 경추 2번(회동 어셈블리(300)에서의 조인트(310))을 연결하는 가상 빗변과 교합평면(490)을 통해 가상의 삼각형을 형성할 수 있다. 이 때 과두로부터 교합평면(490)으로 향하는 다른 가상 빗변을 통해 찾아진 임의의 점에 하악골 모형의 어금니를 위치시키게 되면 정확한 측정값을 제공받지 못하더라도 간이로 빠르게 교합을 진행할 수 있는 위치를 판단할 수 있도록 구성한 것이다.

여기서 과두로부터 교합평면(490)으로 향하는 두 개의 빗변은 동일한 각도와 길이를 갖는 것을 기본으로 하되, 실제 치과치료 시 누적된 정보를 토대로 도출된 보정값을 더하여 교정되도록 함으로써 간단하게 최적의 마운팅 위치를 잡을 수 있도록 구성한 것이라 할 수 있다. 물론 이러한 표식은 간단하게 지그평판(401)에 표식을 남겨 이 정도 위치로 설치하라는 정보를 제공할 수도 있겠지만 앞선 구성에서도 살펴보았듯이 지그 베이스(420)가 전후로 회동이 가능할뿐더러 사람별로 구강의 형태가 다 달라 그야말로 대략적인 위치만을 제공하는 구성에 불과할 수 있다. 따라서, 대략적인 위치를 빠르게 제공하더라도 어느 정도 실제 상황에 적용될 수 있는 구성을 제공하기 위해 기준 표시대(600)의 구성이 적용되는 것이라 하겠다.

기준 표시대(600)의 상세한 구성을 보면, 기준이 되는 메인 바(610)와, 이 메인 바(610)의 양 측단에 각각 장착되어 지그평판(401)과 회동 어셈블리(300)를 각각 연결하는 연장 바(620)로 구성되되, 여기서 연장 바(620)는 복수개의 기둥이 안테나식으로 신축 가능하게 결합된 것으로서, 신장 시 원래대로 수축될 수 있도록 연장 바(620)의 내부에서 일 단이 메인 바(610)의 단부에, 타 단이 연장 바(620)의 단부에 각각 고정되어 탄성 복원력을 제공하는 복원 스프링(630)의 구성을 더 포함할 수 있다. 이러한 경우에 양 측에 각각 탄성 스프링이 장착되어 있으며, 이 탄성 스프링의 성능이나 스펙이 다르지 않기 때문에 메인 바(610)는 항상 기준 표시대(600)의 중앙부위에 위치할 수 있게 된다. 따라서, 전후로 지그 베이스(420)를 움직이더라도 이에 대응되어 메인 바(610)의 위치도 조금씩 변동되도록 함으로써 보다 효과적인 안내가 가능하도록 한 것이다.

도 6은 기준 표시대(600)에 경사 바(640)를 적용한 일 실시예를 나타낸 측면도이다.

여기서 추가로 연장 바(620)의 각 단부(지그평판(401)과 회동 어셈블리(300)와의 결합부위)로부터 다시 과두를 향해 경사지게 연장된 경사 바(640)의 구성이 더 포함될 수 있다. 이 경사 바(640) 또한 회동에 대응되어 길이가 변경 가능하도록 복수개의 기둥이 안테나식으로 결합된 것을 특징으로 하며, 나아가 과두의 위치가 변경될뿐더러 회동에 따라서도 탄력적으로 이동될 수 있도록 각 결합부위에는 이 경사 바(640)가 끼움 결합되되 끼움 결합된 상태로 회동이 가능한 바 고정단(641)이 위치한다. 이 바 고정단(641)에는 바람직하게는 경사 바(640)가 끼워질 수 있는 장착홈(642)이 더 포함될 수 있음은 물론이다. 나아가 장착홈(642)에 끼워진 경사 바(640)의 회동에 대해 설명하면, 항시 메인 바(610)와 경사 바(640)가 xy축 방향으로 수직하게 회동되지 않고 xz축 방향으로만 회동되도록 구성되어야 하는데, 이는 전후 회동 시 xy축 방향의 회동은 일반적으로 발생하지 않기 때문이다.

나아가 경사 바(640)에서 장착홈(642)에 장착된 단부의 반대측 단부는 가상 빗변과 교합평면(490)이 이루는 가상의 삼각형과 같이 서로 마주하도록 위치하게 되며, 두 단부를 고정시키게 될 고정홈(651)이 형성된 과두마커(650)를 통해 고정됨으로써, 이 과두마커(650)를 과두에 대응되는 위치에 위치시키는 것으로 자연스럽게 어금니의 위치를 예상할 수 있게 되는 것이라 하겠다. 물론 이 경우에도 과두마커(650)가 과두의 위치로 정확하게 이동할 수 있으려면 되도록 충분한 표본을 통해 측정된 과두와 메인 바(610)와의 거리를 고려하여 경사 바(640)의 길이를 미리 특정하여야 할 것이다.

도 7은 기준 표시대(600)에 기준 바(660)를 더 적용한 일 실시예를 나타낸 측면도이다.

이 때, 과두마커(650)는 양 측면에 위치한 경사 바(640)를 통해 지지되며, 경사 바(640)는 동일한 물성을 가지고 있기 때문에 동일하게 신축 또는 수축되게 되므로 항상 과두마커(650)가 중앙을 가리키게 되지만, 이것은 결론적인 이야기로서, 기준 표시대(600)가 단시간에 한 쪽 방향으로만 힘을 받게 되면 과두 마커는 일시적으로 힘이 가해지는 방향으로 비스듬하게 기울었다가 충분한 시간이 지나야 정 중앙에 위치할 수 있게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 과두마커(650)에 형성된 두 개의 고정홈(651) 사이에 서브 고정홈(652)을 더 형성하고, 이 서브 고정홈(652)에 장착되는 것으로서, 메인 바(610)를 향해 연장된 기준 바(660)와, 기준 바(660)의 단부를 메인 바(610)의 표면에 회동 가능하게 장착하는 회동힌지(661)의 구성을 더 포함할 수 있다. 즉, 앞선 구성이 경사 바(640)를 바 고정단(641)을 통해 회동시켜 지지한 것이라면, 여기서 추가로 기준 바(660)를 회동힌지(661)를 통해 지지하도록 하는 구성을 더 포함시킴으로써 3중 연결에 의해 한 쪽으로 치우치는 것을 방지하는 구성이라 할 수 있는 것이다. 즉, 기준 바(660)의 경우 양 쪽에서 경사 바(640)가 서로 다른 힘의 방향으로 기준 바(660)를 지지할 뿐만 아니라 경사 바(640)를 회동시키는 바 고정단(641)과 기준 바(660)를 회동시키는 회동힌지(661)의 회동되는 정도(뻑뻑한 정도, 마찰)를 달리하게 되면, 더욱 확실한 효과를 기대할 수도 있음은 물론이다.

여기서 도 5에 이미 도시하였지만, 보다 쉬운 작업을 위해 과두마커(650)를 자성체(113)로 구성하고, 하악골 모형에서 과두 부위에 이 과두마커(650)와 자성을 통해 인력이 작용되는 자성패드(670)를 더 부착하여 자성에 의해 자동적으로 과두마커(650)가 과두쪽으로 항시 위치할 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

도 8은 고정홈(651)의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.

다른 보조 구성으로서는 과두마커(650)에서 고정홈(651)의 내부에 장착되는 것으로서, 일 단이 고정홈(651)의 저면에 고정된 상태에서 경사 바(640)에 감겨져 탄성을 제공하는 제 1 탄성체(653)와, 고정홈(651)의 내측벽 일 측으로부터 경사 바(640)의 표면 일 측을 연결하는 것으로서, 제 1 탄성체(653)보다 큰 탄성을 갖는 제 2 탄성체(654)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제 1 탄성체(653)는 일반적으로 바에 감겨져 탄성을 제공하는 구성을 떠올리면 되는 것이되, 제 2 탄성체(654)는 제 1 탄성체(653)와 달리 고정홈(651)에서 경사 바(640)가 xz축으로 이루어진 평면을 따라 회동될 때에 고정홈(651)의 내측벽과 가까워지거나 혹은 멀어지는 부위가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 점을 활용하도록 내측벽에 장착되어 경사 바(640)가 움직일 때마다 적합한 탄성을 주어 경사 바(640)가 다시 원래 위치로 복원될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 별도의 외력을 가하지 않더라도 이 제 2 탄성체(654)를 통해 항상 경사 바(640)를 긴장된 상태로 유지시켜 한쪽으로 힘이 쏠리더라도 제 2 탄성체(654)가 항시 복귀되려고 힘을 가하고 있기 때문에 힘이 쏠려 양 경사 바(640)가 동일하지 않게 변형된 것을 교정할 수 있는 구성을 갖게 되는 것이다. 여기서 경사 바(640)는 2개가 존재하며 이에 따라 고정홈(651)도 2개가 존재하므로, 각 고정홈(651)에 포함된 제 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 기본구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 사용예를 도시한 측면도이다.

교합기는 하악골 모형과 상악골 모형을 거치하여 이 상/하악골의 움직임을 모사함으로써 치아 보형물을 실제로 환자인 사용자에게 장착하기 이전에 해당 보형물이 사용자에게 적합한지 여부를 판단할 수 있도록 미리 시험하기 위한 구성이라 할 수 있다. 이러한 교합기는 하악골 모형의 하부를 지지하는 하부 교합평판(110)이 구비된 하악 고정대(100); 상악골 모형의 상부를 지지하는 상부 교합평판(210)이 구비된 상악 고정대(200); 상기 상악 고정대(200)와 상기 하악 고정대(100)를 조인트(310)를 매개로 회동 가능하게 연결하는 회동 어셈블리(300); 상기 하부 교합평판(110) 및 상기 상부 교합평판(210) 중 적어도 하나를 지그평판(401)으로 지정하되, 상기 지그평판(401)에 장착되는 것으로서, 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형의 경계면인 교합평면(490)과 평행하게 상기 하악골 모형에 장착되는 지그패널(410)이 구비된 지그 어셈블리(400); 상기 상악 고정대(200)와 상기 하악 고정대(100) 사이에 설치되어 간격을 유지하는 절치봉(500);을 포함하여 구성된다.

즉, 도면을 참고하여 다시 한번 설명하면, 하악 고정대(100)와 상악 고정대(200)는 적어도 하악골 모형과 상악골 모형이 각각 거치될 수 있도록 충분한 면적을 갖는 것이 중요하며, 이 때 하악골 모형 및 상악골 모형은 일정 수준의 높이를 갖기 때문에 둘을 고정한 고정대들은 당연히 사이 간격이 각 모형의 높이만큼 이격되어야 한다. 따라서 둘을 이격시킬 뿐만 아니라 둘간의 회동이 가능하도록 하기 위해 회동 어셈블리(300)의 구성이 더 포함된다.

이 회동 어셈블리(300)는 후술하는 내용에서 더욱 상세하게 다루겠지만, 기본적으로 하악 고정대(100)로부터 돌출된 부위와 상악 고정대(200)로부터 돌출된 부위를 통해 사이 간격을 벌리되, 이 둘을 회동축(미도시), 스프링(미도시), 회전 결합부(미도시) 등의 조인트(310)를 통해 상하 회동 또는 전후 좌우 회동의 3차원적인 회동이 가능하게 구성함으로써 인체에서 상악골과 하악골이 움직이는 운동(하악운동)을 모사하는 것이다. 이러한 하악운동은 쉽게 말해 입을 움직일 때 상하좌우전후로 턱이 이동하는 것을 의미하며, 개인별로 구강구조에 따라 차이가 발생하기 때문에 이러한 하악운동의 모사를 통해 각 개인의 맞춤 형태로 보형물을 조절하는 것은 매우 중요한 작업이라 할 수 있다. 또한, 하악운동은 다시 말해 정중환축관절을 중심으로 구강구조가 회동되는 것을 의미하는데, 여기서 정중환축관절은 다음을 의미한다. 제1경추(頸椎)와 제2경추의 사이에는 2곳의 연결이 있는데, 여기서 정중환축관절은 외측환축관절이다. 제1경추(환추)의 양외측(兩外側)에 있는 관절와(關節窩)와 제2경추(축추)의 양외측에 있는 상관절면의 평면관절의 형상을 갖는 외측환축관절과 비교하여, 정중환축관절은 축추의 치돌기(齒突起)와, 그에 따른 환추의 관절와의 사이에 생기는 추축관절(車軸關節)로 치돌기를 중심축으로 하여 나선운동이 생기며 이를 모사하는 것이다. 즉, 하악의 과두의 중심점을 기준으로 하는 운동이 아닌, 치돌기를 축으로 하여 움직임이 발생하는 것이며, 이를 모사해야지만 실질적인 턱관절 운동의 모사가 진행될 수 있는 것이라고 할 수 있다.

나아가 지그 어셈블리(400)는 상악 고정대(200)에 위치한 상부 교합평판(210)이나 하악 고정대(100)에 위치한 하부 교합평판(110)에 형성 또는 장착되는 것으로서, 이 때 상부 교합평판(210)에만 지그 어셈블리(400)가 형성되는 방법, 하부 교합평판(110)에만 지그 어셈블리(400)가 형성되는 방법 및 양 쪽에 모두 형성되는 방법 중 어느 하나의 방법으로 지그 어셈블리(400)가 위치할 수 있기 때문에, 지그 어셈블리(400)가 장착되는 교합평판을 지그평판(401)이라 지정하면, 이 지그평판(401)으로부터 돌출되어 하악골 모형에 고정 장착되는 지그패널(410)을 구비하는 것을 특징으로 하게 된다. 지그패널(410)은 도면에서 보여지듯이 일반적으로 하악골 모형에서 턱관절을 따라 형성된 말굽 형상의 둘레에 걸려 고정되도록 형성되는 것을 기본으로 하되, 이 외에도 별도의 고정부(미도시)나 고정을 위한 홈(미도시) 등을 더 형성하여 이를 통해 걸려 고정되도록 구성할 수도 있음은 물론이므로 별도의 크기나 면적, 형태 등이 한정되는 것은 아니며, 단순하게 하악골 모형의 고정이 가능한 구성을 모두 포함할 수 있는 것이라 하겠다. 다만, 이 때 중요한 것은 이 지그패널(410)은 하악골 모형과 상악골 모형이 이루는 경계면인 교합평면(490)과 평행하게 장착되어야 하는데, 이러한 평행장착을 통해 회동 어셈블리(300)에서 조인트(310)를 매개로 회동하게 되면 실제 구강구조에서의 움직임을 동일하게 모사할 수 있게 되는 것이다.

나아가 절치봉(500)은 상악 고정대(200)와 하악 고정대(100) 사이에 설치되는 것으로서, 바람직하게는 상악골 모형과 하악골 모형을 기준으로 일 측에는 회동 어셈블리(300)가, 일 측에는 절치봉(500)을 두어 회동 어셈블리(300)의 제어 이후 절치봉(500)을 통해 회동된 상태를 고정할 수 있도록 구성하는 것이 가장 바람직한 구성이라 하겠다.

다만, 지그 어셈블리(400)에서 이 지그패널(410)이 하악골 모형에 용이하게 고정되면서 동시에 교합평면(490)과 평행하게 위치시키는 구성을 갖추려면 지그 어셈블리(400)는 다음의 구성을 더 포함하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 실시예를 도시한 측면도이다.

먼저, 지그평판(401)에는 내부에 수용공간(402)을 더 형성할 수 있다. 이 수용공간(402)은 지그평판(401)의 내부를 모두 뚫어 형성할 수도 있으며, 필요에 따라 지그평판(401)의 면적 내에서 다양한 형태나 크기로 형성 가능하다. 또한, 이 수용공간(402)으로부터 교합 평면을 향해(지그평판(401)과 마주보는 하악 고정대(100) 또는 상악 고정대(200) 또는 다른 지그평판(401)이 위치하는 방향으로) 분기되어 관통 연장된 연장홈(403)이 더 포함된다.

이에 따라, 이러한 수용공간(402) 및 연장홈(403)을 활용하는 구성으로서, 수용공간(402)에 삽입되는 지그 베이스(420)와, 지그 베이스(420)와 상기 지그패널(410)을 연결하는 것으로서 상기 연장홈(403)을 통과하여 장착되는 지그 연장부(430)의 구성이 지그 어셈블리(400)에 더 포함될 수 있다. 즉, 지그 베이스(420)는 수용공간(402)에 삽입되는 것으로서, 수용공간(402)의 면적과 동일하거나 그보다 작은 면적을 갖도록 구성되되 수용공간(402)으로부터 이탈되지 않는 크기 및 형상을 갖도록 구성해야 할 것이며, 이 지그 베이스(420)와 지그패널(410)을 연결하기 위해 연장홈(403)을 관통하는 지그 연장부(430)의 구성이 더 포함되는 것이다. 이에 대한 보다 상세한 구성 및 활용구성에 대해서는 후술할 내용에서 심화하여 설명하고, 이어지는 내용에서는 보다 기본적인 구성 및 실시예에 대하여 설명을 이어간다.

앞서 설명한 내용에 의하면, 상부 교합평판(210)과 하부 교합평판(110)은 각각 상악골 모형과 하악골 모형이 거치되는 것이라고 하였다. 그러나 실제로 인체의 상악골과 하악골의 형상을 살펴보면, 편평하지 않고 굴곡이 많아 단순 평면을 갖는 상악 고정대(200)나 하악 고정대(100)에 이 모형을 얹게되면 제대로된 거치가 불가능하다는 점을 알 수 있다. 이에 따라 아예 모형을 각 고정대에 고정시켜 버리게 되면 거치는 훌륭하겠지만 모든 사람의 구강구조는 다르기 때문에 다른 모형을 장착하려는 경우 별도의 고정대를 더 구비하여야 하므로 이는 매우 낭비일 수 밖에 없다. 따라서, 이러한 상악골 모형 또는 하악골 모형을 각 고정대에 부착 형성하되, 부착되는 부분을 쉽게 교체할 수 있도록 하는 구성을 갖출 수 있도록 해야한다.

이를 위해, 상부 교하평판 및 하부 교합평판(110)은 중심부위를 함입하되, 함입된 내부에 자성체(113)를 삽입 고정시킨 메인 홈(111)과, 이 메인 홈(111)으로부터 일정 간격 이격되어 형성된 것이되, 메인 홈(111)을 기준으로 방사형으로 배치된 복수개의 서브 홈(112)이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

이후 메인 홈(111)에 위치한 자성체(113)와 자성결합 할 수 있도록 금속체(121)(자성이 통하는 금속이나 별도의 자성을 띄는 물체)를 자성체(113)에 접하도록 둔 상태에서 상악골 모형 또는 하악골 모형을 만들거나 혹은 만든 모형을 얹을 수 있는 고정 보조체(120)를 형성한다. 이 때 메인 홈(111) 이외에 서브 홈(112)에는 별도의 자성체(113)가 삽입되지 않기 때문에 이러한 홈은 모형의 일부나 고정 보조체(120)의 일부가 이 서브 홈(112)에 유입되어 굳어짐으로써 회전되거나 쉽게 빠지지 않도록 고정하는 역할을 하게 되는 것이다. 이 때, 서브 홈(112)의 경우 2개 이상을 형성하는 것이 바람직하되, 적어도 3개 또는 4개정도를 동일한 간격마다 배치하는 것이 좋다고 하겠다.

나아가 이런 고정구성 이외에도 교합기에 장착된 모형의 수평이나 수직을 쉽게 확인할 수 있도록 하는 구성이 더 포함될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기의 절치봉(500) 실시예를 도시한 전면도이다.

즉, 절치봉(500) 및 회동 어셈블리(300)에는 하악골 모형과 상악골 모형의 경계부위인 교합평면(490)으로 부터 수평하게 연장된 가상의 연장선과 만나는 표면 둘레를 함입한 기준홈(510)이 더 형성될 수 있다. 구강구조에서 확인할 수 있듯이 하악골과 상악골은 이빨이 맞닿는 경계선을 기준으로 분리된다. 이 경계선은 치아 보형물의 올바른 교정을 위해 균형을 맞추는 데 필수적으로 필요한 구성이며, 따라서 교합기에 균형을 맞추기 위한 기준홈(510)과 같은 별도의 표식은 빠른 조정이 필요한 상황에서 다양하게 활용될 수 있음은 물론이다.

또한, 절치봉(500)은 도 4의 (a)에서 보여지는 것처럼 하악골 모형 및 상악골 모형으로부터 연결어셈블리와 반대되는 방향에 위치하는 것을 기본으로 하되, 이 외에도 다양한 위치에 설치될 수 있는 것이나, 어떠한 위치에 설치되더라도 문제점은 모형의 일부를 이 절치봉(500)이 가릴 수 있다는 점이다. 따라서, 이러한 문제를 해결하는 방법은 절치봉(500)이 모형을 가리지 않도록 구성하기는 어려우므로, 절치봉(500)이 가리는 모형의 부위 중 중요한 부위(예를 들면 이빨 정중앙 부분인 앞니와 같은 부위 등)가 가려지지 않도록 하는 것이다. 이러한 구성은 절치봉(500)을 수직하게 형성하지 않고 절치봉(500)을 구부리는 등의 물리적인 방법을 통해 강제로 중요한 부위를 절치봉(500)이 가리지 않도록 구성할 수 있다. 여기서 가장 바람직한 방법은 도 4의 (b)와 같이 절치봉(500)에서 교합평면(490)으로 부터 수평하게 연장된 가상의 연장선과 만나는 부위를 이 연장선과 수직된 방향으로 돌출시키는 것으로서, 돌출된 부위가 아치형을 이루도록 호형으로 절곡시킨 호형부(520)를 더 포함하는 것이다. 즉 절치봉(500)의 형상은 이러한 호형부(520)에 의해 오메가(Ω)형상을 갖게 되어 둥근 부위를 통해 중요한 부위가 노출될 수 있도록 한다.

다시 도 3의 지그 어셈블리(400)로 돌아가 각 구성을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

지그 베이스(420)는 앞선 설명에 의하면 수용공간(402) 내부에 내장되는 것이되, 수용공간(402)에 꼭 맞게 형성되거나 혹은 수용공간(402)으로부터 이탈되지 않는 한도내에서 그 형상을 자유롭게 할 수 있다고 하였다. 이를 활용하면, 수용공간(402) 내에서 지그 베이스(420)가 전후좌우로 움직일 수 있도록(가장 바람직하게는 전후로 움직이는 것이며, 설명은 전후 회동을 기준으로 진행한다.) 구성될 수 있다.

이를 위해 지그 베이스(420)에는 이 지그 베이스(420)의 좌우 측면을 가로지르는 고정홈(651)이 더 형성될 수 있되, 이에 따라 지그평판(401)에도 수용공간(402)의 양측으로 분기된 관통홈(421)이 더 형성될 수 있다. 즉, 고정홈(651)과 관통홈(421)을 통해 지그 베이스(420)는 물론 지그평판(401)을 함께 통과할 수 있는 구성이 갖추어지게 된 것이다. 따라서, 고정홈(651) 및 관통홈(421)을 모두 관통하여 장착되는 고정바(422)와 이 고정바(422)의 단부에서 볼트 조임방식으로 결합되어 지그 베이스(420)의 위치를 고정시키는 조임수단(423)의 구성이 더 포함될 수 있다. 즉, 조임수단(423)은 쉽게 말해 볼트,너트 구성이며, 볼트를 특정한 구멍에 삽입한 상태에서 돌출된 볼트의 단부를 너트로 고정시키게 되면 볼트와 너트가 각각 표면에 맞닿아 고정되게 되는데, 이를 활용한 고정구성을 형성한 것이라고 할 수 있다. 즉, 전후로 지그 베이스(420)를 이동시킨 후에 조임수단(423)을 통해 그 위치를 고정시킬 수 있게 되어 다양한 크기의 치아모형을 고정시켜 교합을 진행할 때에 별도로 지그평판(401)을 갈아끼우지 않더라도 이 지그 베이스(420)를 전후로 회동시킴으로서 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 구성을 갖게 되는 것이다.

여기서 지그평판(401)은, 수용공간(402)의 내측벽과 지그 베이스(420) 사이를 탄성적으로 지지하도록 복수개의 완충부(424)가 더 포함될 수 있다. 이 완충부(424)는 용수철 또는 탄성을 갖는 완충재 등으로 구성될 수 있는 것이며, 지그 베이스(420)가 회동될 때에 원치 않는 방향으로 이동하거나 무리하게 이동되는 것을 탄성적으로 저지하는 역할을 하는 것이다.

도 5는 본 발명의 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기에서 기준 표시대(600)를 적용한 기본 실시예를 나타낸 측면도이다.

나아가 교합기 어셈블리는 기준 표시대(600)의 구성이 더 포함될 수 있다. 보다 나은 설명을 위해 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 이 기준 표시대(600)는 치아모형을 활용한 교합에 있어 중요한 역할을 할 수 있는 것으로서, 독일의 물리학 박사 C.M Guzay 박사의 턱의 움직임 이론에 따라 하악골 모형과 상악골 모형이 이루는 교합평면(490)(교합평면(490)은 앞니와 어금니를 이은 선을 의미함)을 기준으로 중심을 맞춘 후, 하악골 모형에서의 과두, 및 경추 2번(회동 어셈블리(300)에서의 조인트(310))을 연결하는 가상 빗변과 교합평면(490)을 통해 가상의 삼각형을 형성할 수 있다. 이 때 과두로부터 교합평면(490)으로 향하는 다른 가상 빗변을 통해 찾아진 임의의 점에 하악골 모형의 어금니를 위치시키게 되면 정확한 측정값을 제공받지 못하더라도 간이로 빠르게 교합을 진행할 수 있는 위치를 판단할 수 있도록 구성한 것이다.

여기서 과두로부터 교합평면(490)으로 향하는 두 개의 빗변은 동일한 각도와 길이를 갖는 것을 기본으로 하되, 실제 치과치료 시 누적된 정보를 토대로 도출된 보정값을 더하여 교정되도록 함으로써 간단하게 최적의 마운팅 위치를 잡을 수 있도록 구성한 것이라 할 수 있다. 물론 이러한 표식은 간단하게 지그평판(401)에 표식을 남겨 이 정도 위치로 설치하라는 정보를 제공할 수도 있겠지만 앞선 구성에서도 살펴보았듯이 지그 베이스(420)가 전후로 회동이 가능할뿐더러 사람별로 구강의 형태가 다 달라 그야말로 대략적인 위치만을 제공하는 구성에 불과할 수 있다. 따라서, 대략적인 위치를 빠르게 제공하더라도 어느 정도 실제 상황에 적용될 수 있는 구성을 제공하기 위해 기준 표시대(600)의 구성이 적용되는 것이라 하겠다.

기준 표시대(600)의 상세한 구성을 보면, 기준이 되는 메인 바(610)와, 이 메인 바(610)의 양 측단에 각각 장착되어 지그평판(401)과 회동 어셈블리(300)를 각각 연결하는 연장 바(620)로 구성되되, 여기서 연장 바(620)는 복수개의 기둥이 안테나식으로 신축 가능하게 결합된 것으로서, 신장 시 원래대로 수축될 수 있도록 연장 바(620)의 내부에서 일 단이 메인 바(610)의 단부에, 타 단이 연장 바(620)의 단부에 각각 고정되어 탄성 복원력을 제공하는 복원 스프링(630)의 구성을 더 포함할 수 있다. 이러한 경우에 양 측에 각각 탄성 스프링이 장착되어 있으며, 이 탄성 스프링의 성능이나 스펙이 다르지 않기 때문에 메인 바(610)는 항상 기준 표시대(600)의 중앙부위에 위치할 수 있게 된다. 따라서, 전후로 지그 베이스(420)를 움직이더라도 이에 대응되어 메인 바(610)의 위치도 조금씩 변동되도록 함으로써 보다 효과적인 안내가 가능하도록 한 것이다.

도 6은 기준 표시대(600)에 경사 바(640)를 적용한 일 실시예를 나타낸 측면도이다.

여기서 추가로 연장 바(620)의 각 단부(지그평판(401)과 회동 어셈블리(300)와의 결합부위)로부터 다시 과두를 향해 경사지게 연장된 경사 바(640)의 구성이 더 포함될 수 있다. 이 경사 바(640) 또한 회동에 대응되어 길이가 변경 가능하도록 복수개의 기둥이 안테나식으로 결합된 것을 특징으로 하며, 나아가 과두의 위치가 변경될뿐더러 회동에 따라서도 탄력적으로 이동될 수 있도록 각 결합부위에는 이 경사 바(640)가 끼움 결합되되 끼움 결합된 상태로 회동이 가능한 바 고정단(641)이 위치한다. 이 바 고정단(641)에는 바람직하게는 경사 바(640)가 끼워질 수 있는 장착홈(642)이 더 포함될 수 있음은 물론이다. 나아가 장착홈(642)에 끼워진 경사 바(640)의 회동에 대해 설명하면, 항시 메인 바(610)와 경사 바(640)가 xy축 방향으로 수직하게 회동되지 않고 xz축 방향으로만 회동되도록 구성되어야 하는데, 이는 전후 회동 시 xy축 방향의 회동은 일반적으로 발생하지 않기 때문이다.

나아가 경사 바(640)에서 장착홈(642)에 장착된 단부의 반대측 단부는 가상 빗변과 교합평면(490)이 이루는 가상의 삼각형과 같이 서로 마주하도록 위치하게 되며, 두 단부를 고정시키게 될 고정홈(651)이 형성된 과두마커(650)를 통해 고정됨으로써, 이 과두마커(650)를 과두에 대응되는 위치에 위치시키는 것으로 자연스럽게 어금니의 위치를 예상할 수 있게 되는 것이라 하겠다. 물론 이 경우에도 과두마커(650)가 과두의 위치로 정확하게 이동할 수 있으려면 되도록 충분한 표본을 통해 측정된 과두와 메인 바(610)와의 거리를 고려하여 경사 바(640)의 길이를 미리 특정하여야 할 것이다.

도 7은 기준 표시대(600)에 기준 바(660)를 더 적용한 일 실시예를 나타낸 측면도이다.

이 때, 과두마커(650)는 양 측면에 위치한 경사 바(640)를 통해 지지되며, 경사 바(640)는 동일한 물성을 가지고 있기 때문에 동일하게 신축 또는 수축되게 되므로 항상 과두마커(650)가 중앙을 가리키게 되지만, 이것은 결론적인 이야기로서, 기준 표시대(600)가 단시간에 한 쪽 방향으로만 힘을 받게 되면 과두 마커는 일시적으로 힘이 가해지는 방향으로 비스듬하게 기울었다가 충분한 시간이 지나야 정 중앙에 위치할 수 있게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 과두마커(650)에 형성된 두 개의 고정홈(651) 사이에 서브 고정홈(652)을 더 형성하고, 이 서브 고정홈(652)에 장착되는 것으로서, 메인 바(610)를 향해 연장된 기준 바(660)와, 기준 바(660)의 단부를 메인 바(610)의 표면에 회동 가능하게 장착하는 회동힌지(661)의 구성을 더 포함할 수 있다. 즉, 앞선 구성이 경사 바(640)를 바 고정단(641)을 통해 회동시켜 지지한 것이라면, 여기서 추가로 기준 바(660)를 회동힌지(661)를 통해 지지하도록 하는 구성을 더 포함시킴으로써 3중 연결에 의해 한 쪽으로 치우치는 것을 방지하는 구성이라 할 수 있는 것이다. 즉, 기준 바(660)의 경우 양 쪽에서 경사 바(640)가 서로 다른 힘의 방향으로 기준 바(660)를 지지할 뿐만 아니라 경사 바(640)를 회동시키는 바 고정단(641)과 기준 바(660)를 회동시키는 회동힌지(661)의 회동되는 정도(뻑뻑한 정도, 마찰)를 달리하게 되면, 더욱 확실한 효과를 기대할 수도 있음은 물론이다.

여기서 도 5에 이미 도시하였지만, 보다 쉬운 작업을 위해 과두마커(650)를 자성체(113)로 구성하고, 하악골 모형에서 과두 부위에 이 과두마커(650)와 자성을 통해 인력이 작용되는 자성패드(670)를 더 부착하여 자성에 의해 자동적으로 과두마커(650)가 과두쪽으로 항시 위치할 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

도 8은 고정홈(651)의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.

다른 보조 구성으로서는 과두마커(650)에서 고정홈(651)의 내부에 장착되는 것으로서, 일 단이 고정홈(651)의 저면에 고정된 상태에서 경사 바(640)에 감겨져 탄성을 제공하는 제 1 탄성체(653)와, 고정홈(651)의 내측벽 일 측으로부터 경사 바(640)의 표면 일 측을 연결하는 것으로서, 제 1 탄성체(653)보다 큰 탄성을 갖는 제 2 탄성체(654)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제 1 탄성체(653)는 일반적으로 바에 감겨져 탄성을 제공하는 구성을 떠올리면 되는 것이되, 제 2 탄성체(654)는 제 1 탄성체(653)와 달리 고정홈(651)에서 경사 바(640)가 xz축으로 이루어진 평면을 따라 회동될 때에 고정홈(651)의 내측벽과 가까워지거나 혹은 멀어지는 부위가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 점을 활용하도록 내측벽에 장착되어 경사 바(640)가 움직일 때마다 적합한 탄성을 주어 경사 바(640)가 다시 원래 위치로 복원될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 별도의 외력을 가하지 않더라도 이 제 2 탄성체(654)를 통해 항상 경사 바(640)를 긴장된 상태로 유지시켜 한쪽으로 힘이 쏠리더라도 제 2 탄성체(654)가 항시 복귀되려고 힘을 가하고 있기 때문에 힘이 쏠려 양 경사 바(640)가 동일하지 않게 변형된 것을 교정할 수 있는 구성을 갖게 되는 것이다. 여기서 경사 바(640)는 2개가 존재하며 이에 따라 고정홈(651)도 2개가 존재하므로, 각 고정홈(651)에 포함된 제 2 탄성체(654)의 길이를 다르게 구성한다면, 제 2 탄성체(654)의 길이가 같은 경우보다 이러한 힘의 불균형 발생에 빠르게 대응될 수 있어 빠른 속도로 교합위치를 지정해야하는 본원의 목적에 부합하는 단시간에 균형을 찾아 예상 교합위치를 안내하는 구성을 갖출 수 있게 되는 것이라 할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능할 것이다.

100: 하악 고정대 110: 하부 교합평판
111: 메인 홈 112: 서브 홈
113: 자성체 120: 고정 보조체
121: 금속체 200: 상악 고정대
210: 상부 교합평판 300: 회동 어셈블리
310: 조인트 400: 지그 어셈블리
401: 지그평판 402: 수용공간
403: 연장홈 410: 지그패널
420: 지그 베이스 421: 관통홈
422: 고정바 423: 조임수단
424: 완충부 430: 지그 연장부
490: 교합평면 500: 절치봉
510: 기준홈 520: 호형부
600: 기준 표시대 610: 메인 바
620: 연장 바 630: 복원 스프링
640: 경사 바 641: 바 고정단
642: 장착홈 650: 과두마커
651: 고정홈 652: 서브 고정홈
653: 제 1 탄성체 654: 제 2 탄성체
660: 기준바 661: 회동힌지
670: 자성패드

Claims (13)

1. 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기로서,
   하악골 모형의 하부를 지지하는 하부 교합평판이 구비된 하악 고정대;
   상악골 모형의 상부를 지지하는 상부 교합평판이 구비된 상악 고정대;
   상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대를 조인트를 매개로 회동 가능하게 연결하는 회동 어셈블리;
   상기 하부 교합평판 및 상기 상부 교합평판 중 어느 하나인 것으로서 중심부위를 함입하여 함입된 내부에 자성체를 삽입 고정시킨 메인 홈 및 상기 메인 홈의 주변에 방사형으로 배치되는 복수개의 서브 홈을 포함하는 지그평판 및, 상기 지그평판에 장착되는 것으로서 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형의 경계면인 교합평면과 평행하게 상기 하악골 모형에 장착되는 지그패널이 구비된 지그 어셈블리;
   상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대 사이에 설치되어 상기 상악 고정대와 상기 하악 고정대 사이의 간격을 유지하는 절치봉;
   상기 자성체와 자성결합되는 금속체를 상기 자성체에 접하도록 둔 상태에서 상기 상부 교합평판 및 상기 하부 교합평판을 덮어 상기 상악골 모형 및 상기 하악골 모형을 고정하는 고정 보조체;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지그평판은,
   내부에 형성된 수용공간과,
   상기 수용공간으로부터 상기 교합평면을 향해 관통 연장된 연장홈을 더 포함하고,
   상기 지그 어셈블리는,
   상기 수용공간에 삽입되는 지그 베이스와,
   상기 지그 베이스 및 상기 지그패널을 연결하는 것으로서, 상기 연장홈을 관통하여 장착되는 지그 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 절치봉 및 상기 회동 어셈블리는,
   상기 교합평면으로 부터 수평하게 연장된 부위를 함입한 기준홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 절치봉은,
   상기 기준홈이 형성된 주변 부위를 호형(弧形)으로 절곡시킨 호형부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 지그 베이스에는,
   상기 지그 베이스의 좌우 측면을 가로지르는 고정홈이 더 형성되고,
   상기 지그평판에는,
   상기 수용공간의 양측으로 분기된 관통홈과,
   상기 고정홈 및 상기 관통홈을 관통하여 장착되는 고정바 및,
   상기 고정바의 단부와 볼트 조임방식으로 결합하여 상기 지그 베이스의 위치를 고정하는 조임수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 지그평판은,
   상기 수용공간에서 상기 수용공간의 내측벽과 상기 지그 베이스 사이를 탄성 지지하도록 장착된 복수개의 완충부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 지그타입 교합기는,
   메인 바와,
   상기 메인 바의 양 측단에 각각 장착되어 상기 지그평판과 상기 회동 어셈블리를 연결하는 것으로서, 복수개의 기둥이 안테나식으로 신축 가능하게 결합된 연장 바 및,
   상기 연장 바의 내부에서 일 단이 상기 메인 바의 단부에 고정되고 타 단이 상기 연장 바의 단부에 각각 고정되는 것으로서, 상기 연장 바에 탄성 복원력을 제공하는 복원 스프링을 구비한 기준 표시대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 기준 표시대는,
   상기 연장 바에서 상기 지그평판 및 상기 회동 어셈블리와의 결합부위에 각각 장착되는 바 고정단과,
   상기 바 고정단 각각의 표면 일 측에 복수개의 기둥이 안테나식으로 신축 가능하게 결합된 경사 바 및,
   상기 경사 바의 단부가 끼움 고정되는 한 쌍의 고정홈이 형성된 과두마커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 과두마커는,
    한 쌍의 상기 고정홈 사이에 서브 고정홈이 더 형성되고,
    상기 기준 표시대는,
    상기 서브 고정홈에 일 단이 삽입된 상태로 상기 메인 바를 향해 연장된 기준 바와,
    상기 기준 바의 단부를 상기 메인 바의 표면에 회동 가능하게 장착하는 회동힌지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 과두마커는 자성체로 구성되고,
    상기 하악골 모형에서 과두 부위에는,
    상기 과두마커와 자성을 통해 인력이 작용되는 자성패드가 더 부착되는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
12. 제 10항에 있어서,
    상기 과두마커는,
    상기 고정홈의 내부에 장착되는 것으로서,
    일 단이 상기 고정홈의 저면에 고정된 상태에서 상기 경사 바에 감겨져 탄성을 제공하는 제 1 탄성체와,
    상기 고정홈의 내측벽 일 측으로부터 상기 경사 바의 표면 일 측을 연결하는 것으로서, 상기 제 1 탄성체보다 큰 탄성을 갖는 제 2 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.
13. 제 12항에 있어서,
    어느 하나의 고정홈에 위치한 상기 제 2 탄성체의 길이와 다른 하나의 고정홈에 위치한 상기 제 2 탄성체의 길이가 서로 다른 것을 특징으로 하는, 정중환축관절 회전운동 모사가 가능한 지그타입 교합기.

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