KR102058681B1 - 깊이 조절이 가능한 임플란트용 드릴 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무절개 임플란스 시술에 사용하는 드릴 어셈블리를 제안한다. 임플란트 구멍을 형성하기 위하여, 가이드홀(3)에 장착되어 있는 금속슬리브(4)를 가지는 서지컬 가이드(2)를 이용하는 드릴어셈블리이고; 임플란트 구멍을 성형하기 위한 날(20)과 홈(14)을 하부에 구비하는 드릴본체(10); 그리고 상기 드릴본체의 일정 높이에 고정되는 고정자(22)와, 상기 고정자의 하부에 해당하는 드릴본체에 삽입되어 슬라이딩 가능하고 금속슬리브(4)와 드릴본체 사이에 개재되는 통형상의 바디(26), 그리고 바디를 고정자에 대하여 하방으로 탄성지지하는 스프링으로 구성되는 드릴슬리브(20)로 구성된다. 통형상 바디(26)는 엔지니어링 플라스틱 으로 성형되는 것이 바람직하다. 그리고 통형상 바디의 상부에는 스프링이 들어가는 스프링홈이 내부에 성형되는 것도 바람직하다. 또한 통형상 바디의 상부에는, 금속 슬리브(16)의 상단부에 접하도록 외측으로 연장된 엔지니어링 플라스틱가 성형되는 것이 바람직하다.

Description

깊이 조절이 가능한 임플란트용 드릴 어셈블리{Drill assembly for implant}

본 발명은 치과에서 임플란트 시술을 위하여 사용하는 드릴 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰에 의한 열의 발생을 최소화할 수 있음과 동시에 충분한 깊이까지 정확한 드릴링이 가능하도로 구성되는 드릴 어셈블리에 관한 것이다.

일반적인 임플란트 시술의 여러 가지 단점을 위한 하나의 방안으로 잇몸을 절개하지 않는 무절개 임플란트 시술이 오래 전에 개발된 바 있다. 이와 같은 무절개 임플란트 시술에 있어서는, 구강 내부의 3차원 정보에 기초하여 잇몸에 작은 구멍을 만들고 이를 통하여 임플란트를 식립하게 된다. 이때 드릴을 이용하여 정확한 위치에 구멍을 형성하기 위하여, 서지컬 가이드(Surgical guide)를 이용하게 된다.

이와 같이 무절개 임플란트 시술에 사용되는 서지컬 가이드에 대해서는 한국 특허 출원 10-2017-14496 및 10-2015-45924 등에서도 새로운 기술적 구조 등이 제안된 바 있고, 그 제조 방법 또는 그것을 이용하는 시술방법과 관련된 다양한 정보가 제안된 바 있다. 그러나 이러한 종래 기술을 살펴보면, 서지컬 가이드 자체에 대한 것만 언급하고 있을 뿐이고, 이러한 서지컬 가이드를 이용하여 실제 드릴링 과정에서 발생하는 단점에 대해서는 그 어떠한 기술적 제안도 찾아볼 수 없다.

무절개 임플란트 시술의 초기에는 드릴링 과정에서 드릴 튜브를 이용하기도 하였으나, 도 1에 도시한 바와 같이 드릴 튜브를 사용하게 되면 드릴의 굵기가 달라질 때마다 드릴 튜브를 바꾸어 주어야 하는 불편함이 있고 또 어금니에 임플란트를 시술하는 경우 환자의 입을 크게 벌릴 수 없어 드릴 튜브의 교환이 어렵고 시술이 불가능한 경우도 발생하게 된다.

그래서 최근에는 시술의 편의성을 위하여 드릴 튜브의 사용을 최소화하는 추세이다. 그러나 드릴 튜브를 사용하지 않고 드릴 튜브와 드릴을 하나로 만든 드릴을 사용하는 경우, 드릴의 끝과 가이드부가 멀어지게 되어 긴 길이의 드릴을 사용할 경우 드릴이 본(bone)에 접촉된 경우에도 드릴의 가이드부가 서지컬 가이드의 슬리브에 지지되지 않아 정확한 드릴링을 할 수 없게 된다. 그래서 이 문제를 해결하기 위하여 길이가 짧은 드릴이 필요하게 되고, 짧은 드릴부터 긴 드릴로 점차 확대를 해 나가게 되는데, 사용하는 드릴의 수가 증가하는 문제가 있다.

이상에서와 같이 무절개 임플란트 시술에서 레진으로 만들어지고 가이드홀이 성형되어 있는 서지컬 슬리브를 사용하여 드릴링을 수행하게 되면 다양한 문제가 발생함을 알 수 있다. 본 발명에서는 레진으로 만들어지는 서지컬 슬리브와 금속재 드릴 사이에서 발생하는 문제점을 해소하는데 착안하고 있다.

본 발명의 목적은, 무절개 임플란트 시술에서, 서지컬 슬리브와 드릴 사이의 마찰에 의한 열의 발생을 최소화함과 동시에 정확한 위치의 드릴링이 가능함과 동시에 깊이 조절이 가능한 드릴 어셈블리를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명은, 임플란트 구멍을 형성하기 위하여, 가이드홀에 장착되어 있는 금속슬리브를 가지는 서지컬 가이드를 이용하는 드릴어셈블리이고; 임플란트 구멍을 성형하기 위한 날과 홈을 하부에 구비하는 드릴본체; 그리고 상기 드릴본체의 일정 높이에 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 하부에 해당하는 드릴본체에 삽입되어 슬라이딩 가능하고 금속슬리브와 드릴본체 사이에 개재되는 통형상의 바디, 그리고 바디를 고정자에 대하여 하방으로 탄성지지하는 스프링으로 구성되는 드릴슬리브로 구성되고 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 드릴슬리브의 통형상 바디는 엔지니어링 으로 성형된다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 통형상 바디의 상부에는 스프링이 들어가는 스프링홈이 내부에 성형되어 있다.

그리고 통형상 바디의 상부에는, 금속 슬리브의 상단부에 접하도록 외측으로 연장된 엔지니어링 플라스틱가 성형되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 기본적으로 서지컬 가이드를 이용하는 무절개 임플란트 시술 과정에서, 서지컬 가이드에 고정되어 있는 금속 슬리브와 드릴본체가 직접 접촉하는 것을 방지하여, 마찰열의 발생을 최대한 억제할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 시술 중 드릴의 고착 등과 같은 단점이 발생하는 것을 완전하게 해소할 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 본 발명의 드릴슬리브의 통형상 바디는 엔지니어링 , 구체적으로는 PEEK로 성형되기 때문에, 자기 윤활성도 충분히 가지고 있고 내구성이 충분하기 때문에, 궁극적으로 임플란트 구멍의 시술의 정확성 및 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명에 의하면, 드릴슬리브의 바디를 승하강 가능하도록 구성함으로써, 드릴슬리브에 의하여 드릴링 깊이에 대한 제한을 받지 않고, 설정된 충분한 깊이까지 하나의 드릴 어셈블리로 임플란트 구성을 형성하는 것이 가능하게 됨을 알 수 있다.

도 1은 무절개 임플란스 시술에 사용되는 일반적인 서지컬 가이드의 예시도.
도 2는 본 발명의 드릴 어셈블리의 기본 개념을 보이기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 드릴 어셈블리를 보인 것으로, (a)는 슬리브가 신장된 상태를, 그리고 (b)는 슬리브가 압축된 상태를 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 드릴 어셈블리의 사용 상태를 보이는 것으로, (a)는 드릴링의 시작 초기 상태를, (b)는 중간 상태를, 그리고 (c)는 최종 상태를 보인 예시도.

다음에는 도 2 내지 도 4에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 설명에서 필요하다면, 서지컬 가이드에 대한 부분의 설명에서는 도 1을 같이 참조하여 설명하기로 한다.

먼저 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 드릴어셈블리는, 실제 절삭 가공을 수행하는 드릴본체(10)와, 상기 드릴본체(10)의 일정 높이에 고정되어 마찰력을 최소화시킬 수 있는 드릴슬리브(20)로 구성되고 있다. 본 발명에서의 드릴 슬리브(20)는, 서지컬 가이드(14)에 설치되어 있는 금속 슬리브(16)와의 마찰력을 최소화할 수 있는 재질로 성형되는 것이 바람직할 것이다.

예를 들면, 드릴슬리브(20)는 금속슬리브(16)과 접촉하기 때문에, 엔지니어링 플라스틱과 같은 재질로 성형하게 되면, 종래와 같이 금속간의 마찰에 비하여 현저하게 열의 발생이 줄어들기 때문에 임플란트 시술 과정에서 충분한 효과를 가질 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 이러한 드릴슬리브(20)의 재질을 합성수지로 한정하는 것은 아니다.

이와 같이 본 발명에서는 상술한 바와 같이 서지컬 가이드(14)에 고정된 금속 슬리브(16)와의 마찰에 의한 문제를 해소할 수 있는 드릴슬리브(20)를 설치하고 있다. 그리고 드릴슬리브(20)를 드릴본체(10)와 같이 설치하는 경우, 드릴슬리브(20)에 의하여 드릴링 깊이가 제한되는 것을 해소할 수 있도록 구성함으로써, 마찰에 의한 문제를 해결함과 같이 충분한 깊이의 임플란트 구멍을 만들 수 있는 임플란트용 드릴 어셈블리의 착상에 이르게 되었다. 이하에서는 이와 같이 깊이 조절이 가능한 본 발명의 드릴 어셈블리에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 드릴 어셈블리는, 하단 부분에 피삭물의 절삭을 위한 날부분(12)과 홈부분(14)이 구비되어 있는 드릴본체(10)와, 상기 드릴본체(10)에 결합되어 있고 예를 들면 합성수지로 만들어지는 드릴슬리브(20)로 구성된다. 본 발명의 드릴본체(10)는 드릴링머신에 결합되어 회전함으로써 잇몸 및 치조골에 임플란트용 구멍을 형성하는 것임은 당연하고, 그 크기 및 절삭을 위한 날부분(20)과 홈부분(14)의 형상을 포함하는 구성에 대해서는 다양한 사양의 것이 사용되고 있다.

본 발명의 드릴슬리브(20)는, 도시한 바와 같이, 드릴본체(10)의 외측면에 긴밀하게 접촉하기 위하여 드릴본체(10)가 중앙을 관통하고 있는 통형상의 바디(26)와, 드릴본체(10)의 특정 위치에서 고정되는 고정자(22), 그리고 상기 바디(26)와 고정자(22) 사이에 설치되어 바디(26)를 하방으로 탄성지지하는 스프링(24)로 구성된다.

여기서 상기 바디(26)는 통형상으로 성형되어 있고, 상기 드릴본체(10)에 끼워져서 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 설계되어 있다. 그리고 상기 바디(26)의 상면에는 스프링(24)이 내부로 들어올 수 있는 스프링홈(26a)이 내부에 성형되어 있다. 그리고 스프링(24)은 상기 바디(26)를 하방으로 탄성적으로 지지하는 것이고, 수축된 경우에는 상기 스프링홈(26a)에 들어가게 되고, 이렇게 수축된 상태가 도 3의 (b)에 도시되어 있다. 상기 고정자(22)는 드릴바디(10)의 정해진 위치에서 완전히 고정된 상태를 유지하는 것이다. 이러한 고정자(22)의 위치는 실질적으로 드릴링이 필요한 높이를 고려하여 설계 시 미리 결정되어 있다.

그리고 본 발명의 드릴슬리브(20) 중에서 특히 바디(26)는 엔지니어링 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직하고, 더욱이 엔지니어링 플라스틱 중에서도 PEEK(Polyether-ether-ketone)로 만들어지는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이와 같은 엔지니어링 플라스틱은 실제로 충분한 강성 및 내마모성을 가지고 있음은 물론이고 어느 정도의 자기 윤활성을 가지고 있다고 알려져 있다. 이와 같은 엔지니어링 플라스틱으로 만들어지는 바디(26)는, 그 외측에 위치하는 금속 슬리브와의 마찰시 자기 윤활성에 기초하여 원활한 회전이 가능함과 동시에 발생하는 열이 최소화됨은 물론이고, 충분한 내구성을 가질 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 이와 같은 드릴슬리브(20) 중에서, 스토퍼(26a) 및 스프링(24)은 그 재질에 대해서 특히 한정될 수는 없다고 생각된다. 그러나 본 발명의 바디(26)의 재질을 엔지니어링 플라스틱 으로 한정할 수는 없을 것으로 생각된다.

그리고 본 발명의 드릴슬리브(20)의 바디(26)의 상단부에는, 외측으로 연장된 플랜지스토퍼(26b)가 성형되어 있다. 도시한 실시 예에서의 플랜지스토퍼(26b)는, 드릴슬리브(20)의 바디(26)의 상단부분에서 방사상으로 연장 성형된 플랜지 형상을 가지고 있음을 알 수 있다. 본 발명에서의 플랜지스토퍼(26b)는, 후술하는 바와 같이, 시술 시 서지컬 가이드(2)(도 1 참조)에 결합되어 있는 금속 슬리브(4)의 상단부에 접촉하는 것에 의하여, 드릴링 깊이를 제어할 수 있는 것이면 충분하다.

다음에는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 드릴 어셈블리(20)를, 서지컬 가이드를 이용하여 임플란트 시술을 하는 과정에 대하여 도 4를 참고하면서 살펴보기로 한다. 본 발명의 드릴 슬리브(20)는, 서지컬 가이드(2)의 금속 슬리브(4) 내부로 삽입된 상태에서 회전하여, 임플란트 구멍을 성형하게 된다. 여기서 서지컬 가이드(2)의 가이드홀(3)에는 금속슬리브(4)가 미리 장착되어 있음은 위에서 언급한 바와 같다.

예를 들면 PEEK로 성형되는 바디(26)는, 위에서 설명한 바와 같이 자체 윤활성을 충분히 가지고 있어서, 금속슬리브(4)와의 마찰에 의하여 발생하는 열이 상대적으로 작을 수밖에 없다. 그리고 드릴슬리브(20,30)는 충분한 내마모성도 가지고 있기 때문에, 금속슬리브(4)와의 접촉에 의한 문제점을 충분히 해소할 수 있을 것으로 사료된다.

도 3의 (a) 및 도 4의 (a)에 도시한 상태는 드릴링이 시작되는 초기 상태이다. 따라서 스프링(24)은 상대적으로 신장된 상태이고, 바디(26)는 금속슬리브(10)의 상단부분과 접촉하면서 드릴본체(10)가 회전하게 된다. 이렇게 드릴본체(10)가 회전하게 되면 임플란트 구멍이 하방으로 성형되기 시작한다.

그리고 드릴본체(10)의 하강과 같이 통 형상의 바디, 예를 들면 원통형 바디(26)도 스프링을 개재한 상태로 같이 하강하게 된다. 원통형 바디(26)가 어느 정도 하강하게 되면 그 하단부가 잇몸에 접촉하게 되고 그 이상 하강하는 것은 불가능하다. 그러나 드릴본체(10)는 계속하여 회전하면서 임플란트 구멍을 성형하는 작업은 계속된다. 이러한 드릴본체(10)는 회전하면서 계속하여 하강하기 때문에 고정된 위치의 바디(26)에 의하여 스프링(24)은 압축되면서, 드릴본체(10)는 하강하게 될 것이다. 그리고 드릴본체(10)가 계속하여 하강하게 되면, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같은 상태가 되는데, 이러한 상태는 실질적으로 원하는 깊이의 임플란트 구멍이 완전히 성형된 상태이고, 플랜지스토퍼(26b)의 하단부는 금속슬리브(16)의 상단부에 접촉한 상태이고, 스프링(24)은 스프링홈(26a) 내부에 수축하여 들어가 있는 상태이다.

이와 같은 드릴링 과정에서, (a)에 도시한 상태에서는 원통형 바디(26)는 금속슬리브(16)과 마찰을 일으키거나 어쩌면 드릴본체(10)와 마찰을 일으킬 수도 있다. 어떠한 경우에도, 종래와 같이 금속 슬리브와 드릴본체가 직접 마찰하면서 모든 마찰력이 이 부분에 집중적으로 발생하던 것과 비교하면 마찰에 의한 문제가 현저하게 저하될 수 있을 것임은 쉽게 이해될 수 있다.

그리고 원통형 바디(26)의 하강이 멈추는 상태인 도 4의 (c)에 도시한 상태에서 플랜지스토퍼(26b)는 금속슬리브(16)의 상단부에 접촉하게 되고, 실질적으로 임플란트 구멍의 성형은 완료된 상태이다. 이러한 상태는 실질적으로 고정자(22)의 고정 위치 등과 관련하여 드릴링 깊이가 기설정된 만큼 달성된 것이라고 할 수 있다.

도시한 실시 예에 있어서는, 상기 원통형 바디(26)의 상단부에는 플랜지 형상의 플랜지스토퍼(26b)를 성형하고 있다. 그러나 금속플랜지(16)에 대한 바디(26)의 높이를 적절하게 설계하는 것에 의하여, 드릴이 완전히 하강하여 고정자(22)가 바디(26)의 상부에 접촉하여 드릴링이 완성될 수 있도록 하게 되면, 플랜지스토퍼(26b)의 구성을 생략할 수도 있을 것으로 기대된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 원통형의 바디(26)를 이용하여, 드릴본체(10)와 금속 슬리브(10)가 직접 마찰하는 것을 최대한 방지하는 것과 상기 원통형 바디(26)는 드릴본체(10)에 대하여 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 구성함으로써, 실질적으로 충분한 깊이까지 드릴링 가능하도록 구성하는 것을 주제로 하고 있음을 알 수 있다. 여기서 드릴슬리브(20)의 원통형 바디(26)는 PEEK로 성형하는 것이 바람직함은 다양한 측면에서 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이상과 같은 과정을 거쳐서 하나의 드릴 어셈블리를 이용하여 그에 대응하는 직경을 가지는 임플란트 구멍의 성형이 완료되면, 필요에 따라서 더 큰 지름을 가지는 드릴 어셈블리를 이용하는 등에 의하여 원하는 크기의 임플란트 구멍을 가지는 것으로 성형할 수 있을 것임은 당연하다.

그리고 이상에서 설명한 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 청구범위의 기재에 기초하여 해석되어야 할 것임도 특허법의 규정 취지상 당연한 것이라고 할 수 있다.

2 ..... 서지컬 슬리브
4 ..... 금속 슬리브
10 ..... 드릴본체
12 ..... 날부분
14 ..... 홈부분
18 ..... 수나사부
20 ..... 드릴슬리브
22 ..... 고정자
24 ..... 스프링
26 ..... 원통형 바디
26a ..... 스프링홈
26b ..... 플랜지스토퍼

Claims (4)

1. 임플란트 구멍을 형성하기 위하여, 가이드홀(3)에 장착되어 있는 금속슬리브(4)를 가지는 서지컬 가이드(2)를 이용하는 드릴어셈블리이고;
   임플란트 구멍을 성형하기 위한 날(20)과 홈(14)을 하부에 구비하는 드릴본체(10); 그리고
   상기 드릴본체의 일정 높이에 고정되는 고정자(22)와, 상기 고정자의 하부에 해당하는 드릴본체에 삽입되어 슬라이딩 가능하고 금속슬리브(4)와 드릴본체 사이에 개재되고 엔지니어링 플라스틱 으로 성형되는 통형상의 바디(26), 그리고 바디를 고정자에 대하여 하방으로 탄성 지지하는 스프링으로 구성되는 드릴슬리브(20)을 포함하고;
   상기 통형상 바디의 상부에는, 스프링이 들어가는 스프링홈(26a)이 내부에 성형되고, 바디의 상부 외측에는 금속 슬리브(16)의 상단부에 접하도록 외측으로 연장된 플랜지 형상의 플랜지스토퍼(26b)가 성형되는 임플란트용 드릴 어셈블리.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images