KR102133083B1 - 마우스피스 - Google Patents

Abstract

구강내에 장착되어 상악골을 포함하는 두개골의 형상을 변형시키기 위해 사용되고, 복수개의 분할피스들로 이루어지며, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는 스크루에 의해 서로 접근 이격되도록 구성된 마우스피스에 있어서, 상기 분할피스들의 구강내 피부와 대면 또는 접촉되는 면은, 상기 분할피스들의 접근 또는 이격 상대운동에도 불구하고 틈새가 생기지 않도록, 상기 분할피스들이 겹쳐서 이루어짐을 특징으로 하는 마우스피스가 제공된다.

Description

마우스피스{MOUTHPIECE}

본 발명은, 마우스피스에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에도 분할피스 사이 틈새로 구개 조직이 노출되지 않도록 하여, 음식물 및 세균과의 접촉에 의한 염증 가능성을 최소화하고, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에도 분할피스 사이 틈새로 구개 조직이 노출되지 않도록 하여, 구개부 연조직과 경조직의 흘러내림을 최소화하고, 마우스피스의 분할피스의 겹쳐짐으로 구개부 지지를 견고하게 하여 구개부 압박에 의해 치료효과를 향상시키고, 세균막이 형성되지 않도록 표면조도 Ra = 0.2!0.4의 재료를 사용하고, 스크루에 의한 작용력 벡터에 대한 반작용력 벡터를 외부의 헤드기어에 의한 지지력 벡터로 상쇄시킴으로써, 구강내 작용력이 최대화되도록 하며, 구강내 저작력을 전기에너지로 변환시키는 발전기나 전기에너지를 저장하는 축전기를 내장하여, 저주파발생기, 적외선, 자외선 등의 LED, 스크루 구동모터, 외부단말과의 무선통신모듈 등의 작동장치와 스크루 작동량센서 등의 센서를 구동하는, 마우스피스에 관한 것이다.

일반적으로, 치열 부정의 해소에 사용되는 악안면 교정기구가 알려져 있다. 이러한 악안면 교정기구는, 상악에 작용하는 마우스피스로 이루어진다. 이 마우스피스는, 복수개의 분할피스로 이루어져 있고, 이들 분할피스 중 적어도 일부는, 서로 접근 이격 가능하게 상대운동되며, 이격시의 가압력에 의해 상악을 확장시킨다.

다만, 악안면 교정기구는, 마우스피스와 함께, 이 마우스피스를 지지하면서 전방으로 견인력을 부여하는 헤드기어로 이루어질 수도 있다. 이러한 마우스피스와 헤드기어로 이루어지는 기구로는, 람파기구를 들 수 있다.

하기 특허문헌에는, '인간의 입 안 상악에 장착되는 상악 확장기와, 그 상악 확장기와 접속되며, 그 인간의 전방으로 견인되는 피견인기를 갖는 악안면용 교정 기구로서, 그 상악 확장기는, 그 인간의 좌상악 치열에 대해 내측으로부터 맞닿는 좌측 맞닿음부와, 그 인간의 우상악 치열에 대해 내측으로부터 맞닿는 우측 맞닿음부와, 그 좌측 맞닿음부와 그 우측 맞닿음부 사이의 거리를 가변으로 하면서 그 좌측 맞닿음부와 그 우측 맞닿음부를 접속하는 조절 기구와, 그 좌측 맞닿음부에 형성된 좌측 구멍부와, 그 우측 맞닿음부에 형성된 우측 구멍부를 가지며, 그 피견인기는, 일단이 그 좌측 구멍부에 삽입되고 타단이 입 밖으로 돌출된 좌측 와이어부와, 일단이 그 우측 구멍부에 삽입되고 타단이 입 밖으로 돌출된 우측 와이어부와, 그 좌측 와이어부 및 그 우측 와이어부 중 일방에 형성되고 그 조절 기구에 의한 그 좌측 맞닿음부 및 그 우측 맞닿음부의 거리 변경 방향을 따라 연장되는 접속 튜브와, 그 좌측 와이어부 및 그 우측 와이어부 중 타방에 형성되고 그 접속 튜브 내에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 접속 와이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 악안면용 교정 기구'가 개시되어 있다.

이 기술에 있어서의 마우스피스는, 그 도 3에 예시된 바와 같이, 좌우방향으로 분할된 좌상부(43)과 우상부(44)가 중앙의 확대 나사 기구(45)에 의해 그 폭이 가변되도록 되어 있다. 가동폭은 최대 약 11 mm이고, 실용적으로는 약 8~9 mm(단락 <134>)이다. 따라서, 좌우방향의 상악 확대가 가능하다. 그리고 이 기술에 있어서의 마우스피스는, 기존의 교정레진을 틀에 부어 경화시켜 제작한다.

특허등록 제10-0902533호 공보

그런데, 상기 특허문헌에서는, 좌상부(43)와 우상부(44)가 서로 이격됨으로써, 그 사이에 최대 11 mm의 틈새가 발생된다. 이와 유사한 구성이 본원 도 9a에도 예시되어 있다. 도 9a에 있어서, 마우스피스의 상악 확대부는 가장 후방의 기준판(41)과, 이에 대해 전방 좌측 및 우측으로 각각 상대이동하는 이동판(42, 43)으로 이루어져 있고, 이들 사이에는 각각 스크루(46)가 설치되어 있다. 그리고 외부 와이어가 기준판(41)에 연결되는데 이용되는 걸림쇠(47)가 중공 파이프 형상으로 구비되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 상악의 확대를 위해 스크루(46)가 작동하여 이동판(42, 43)이 이동되면, 도 9a에 도시된 바와 같이 틈새가 발생된다. 이 틈새를 통해 구개의 피부조직이 밀려나오거나 노출되고 음식물과의 접촉 등에 의한 염증 가능성이 높아진다. 이러한 염증반응의 예는 도 9b에 예시되어 있다. 도 9b에 있어서, 흘러내린 구개부 연조직이 일점쇄선 타원 내에 나타나 있다. 도 9a와 도 9b는, 실제 사례의 사진이다. (일점쇄선 타원 내는 흘러내린 연조직, 타원 외의 나머지 잇몸은 모두 염증상태로 붉게 발적되고 부어있는 상태임)

그리고 종래의 마우스피스는, 헤드기어 없이 마우스피스만 단독으로 구강 내에 착용되는 경우가 있다. 이 경우, 도 10a와 같이 스크루(46)의 확장에 의해 구개의 전방 상방으로 작용력 벡터(빨강 화살표)를 작용시키고자 하면, 반작용력 벡터(파랑 화살표)가 그 반대방향으로 작용한다. 이때, 후방부 장치 접촉부가 구강내 점막으로부터 하방으로 변위하여, 구개골 후방부 지지가 안 된다. 따라서, 구치부가 하방으로 정출된다. 이때, 장치의 레진상이 접촉하는 구치부 치경부가 회전중심이 되어, 구치부 치경부와 구개골의 거리가 작용거리가 되는 구개골이 하방으로 회전하는 모멘트(전치부 받침보다 작은 크기의 모멘트)가 발생된다. 또한, 후방부 지지가 안 되어, 전방부 전방확대도 부족하게 된다. 그리고 장치가 조직으로부터 뜨게 되어, 변형이 초래된다. 단, 환자의 자세가 좋아서 혀가 구개골에 접촉하고 있다고 하면, 후방 구치부의 하방변위를 방지할 수는 있다. 이 경우의 두개골은, 도 10b의 사진과 같이 교정이 제대로 이루어지지 않게 된다.

이때 하나의 스크루에 의해 1 방향으로 스크루가 작용되는 경우, 도 10c와 같이 원하는 교정이 이루어지지 못하고, 2개의 스크루에 의해 2 방향으로 스크루가 작용되는 경우에도, 도 10d와 같이 장치의 레진 부위가 치경부를 따라 미끄러지면서 교합면 쪽으로 이동하게 됨에 따라, 반작용의 조절이 안 되는 문제가 있다.

한편, 종래의 마우스피스가 미타니 박사의 람파(RAMPA) 기구에 적용되어 헤드기어에 의해 마우스피스가 견인되는 경우에, 도 11a와 같이 후방부 장치 접촉부가 구강내 점막으로부터 하방으로 변위하여, 구개골 후방부의 지지가 안 된다. 따라서, 전치부가 전하방으로 정출된다. 장치가 확대될 때, 미는 점인 전치부 치경부가 회전 중심이 되고 그 점부터 구개골까지의 거리가 작용길이가 되고, 구개골 후방부가 하방으로 회전하는 모멘트가 발생한다. 이는, 팔 길이가 길어서 큰 모멘트가 된다. 그리고 후방부 지지가 안 되어 전방부 전방 확대도 부족하게 된다. 그리고 장치가 조직으로부터 뜨게 되어 변형이 초래된다. 그리고 하악이 후하방으로 회전하여 안모가 길어진다는 단점이 있다. 이 경우의 두개골은, 도 11b의 사진과 같이 경추 전방에서 하악 전치까지의 전후방 거리가 크게 감소되어, 상악 전치의 하방 변위 (경추 3번까지)가 발생된다. 좁아진 기도도 관측되는 등 교정이 제대로 이루어지지 않게 될 뿐 아니라, 치료 전보다 골격상태가 악화된다.

한편, 상기 특허문헌의 기술에서는, 그 상악 확대기(41)를 상방으로 밀어 올리면서 상악을 전방으로 성장시킨다고 기재(단락 <183>)되어 있고, 이를 위해 마우스피스를 헤드 유닛(12)에 고정시켜서 전방으로 견인한다. 하지만 견인되는 양에 대한 정확한 언급은 기재되어 있지 않다.

본 발명은, 상기 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에도 분할피스 사이 틈새로 구개 조직이 노출되지 않도록 하여, 음식물 및 세균과의 접촉에 의한 염증 가능성을 최소화할 수 있는 마우스피스를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에도 분할피스 사이 틈새로 구개 조직이 노출되지 않도록 하여, 구개부 연조직과 경조직의 흘러내림을 최소화하고, 마우스피스의 분할피스의 겹쳐짐 구조에 의해 구개부 지지를 견고하게 하여, 구개부 압박에 의해 치료효과를 향상시킬 수 있는 마우스피스를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 스크루에 의한 작용력 벡터에 대한 반작용력 벡터를 외부의 헤드기어에 의한 지지력 벡터로 상쇄시킴으로써, 구강내 작용력이 최대화되도록 할 수 있는 마우스피스를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 구강내 저작력을 전기에너지로 변환시키는 발전기나 전기에너지를 저장하는 축전기를 내장하여, 저주파발생기, 적외선, 자외선 등의 LED, 스크루 구동모터, 외부단말과의 무선통신모듈 등의 작동장치와 스크루 작동량센서 등의 센서를 구동할 수 있는, 마우스피스를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 표면조도 Ra가 0.2 내지 0.4의 재료로 이루어짐으로써 세균막이 형성되지 않는 마우스피스를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 마우스피스는, 구강내에 장착되어 상악골을 포함하는 두개골의 형상을 변형시키기 위해 사용되고, 복수개의 분할피스들로 이루어지며, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는 스크루에 의해 서로 접근 이격되도록 구성된 마우스피스에 있어서, 상기 분할피스들의 구강내 피부와 대면 또는 접촉되는 면은, 상기 분할피스들의 접근 또는 이격 상대운동에도 불구하고 틈새가 생기지 않도록, 상기 분할피스들이 겹쳐서 이루어짐을 특징으로 한다.

또는, 구강내에 장착되어 상악골을 포함하는 두개골의 형상을 변형시키기 위해 사용되고, 복수개의 분할피스들로 이루어지며, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는 스크루에 의해 서로 접근 이격되도록 구성된 마우스피스에 있어서, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는, 구강외에 장착된 헤드기어에 연결되고, 상기 스크루에 의한 작용력 벡터에 대한 반작용력 벡터는, 상기 헤드기어에 의한 지지력 벡터에 의해 상쇄되도록 설정됨을 특징으로 한다.

또는, 구강내에 장착되어 상악골을 포함하는 두개골의 형상을 변형시키기 위해 사용되고, 복수개의 분할피스들로 이루어지며, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는 스크루에 의해 서로 접근 이격되도록 구성된 마우스피스에 있어서, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는, 커넥팅 와이어에 연결되고, 상기 커넥팅 와이어는 구강외에 장착된 헤드기어에 연결되고, 상기 커넥팅 와이어에 연결되는 분할피스의 하면의 걸림쇠에는, 막힌구멍 또는 관통구멍이 형성되고, 상기 커넥팅 와이어의 걸쇠에는, 상기 막힌구멍 또는 관통구멍에 착탈 가능하게 결합되는 돌기(양형)가 구비됨을 특징으로 한다.

또는, 구강내에 장착되어 상악골을 포함하는 두개골의 형상을 변형시키기 위해 사용되고, 복수개의 분할피스들로 이루어지며, 상기 분할피스들 중 적어도 일부는 스크루에 의해 서로 접근 이격되도록 구성된 마우스피스에 있어서, 상기 분할피스들 중 적어도 하나에는, 압전현상에 의해 구강내 저작력을 전기에너지로 변환시키는 발전장치나 전기에너지를 저장하는 축전장치가 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 전기에너지에 의해, 저주파발생기, 적외선 LED, 자외선 LED, 스크루 구동모터, 외부단말과의 무선통신모듈, 스크루 작동량센서 중 적어도 하나가 구동됨이 바람직하다.

또한, 세균막이 형성되지 않도록 표면조도 Ra가 0.2 내지 0.4의 재료로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에도 분할피스 사이 틈새로 구개 조직이 노출되지 않도록 하여, 음식물 및 세균과의 접촉에 의한 염증 가능성을 최소화할 수 있는 마우스피스가 제공된다.

또한, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에도 분할피스 사이 틈새로 구개 조직이 노출되지 않도록 하여, 구개부 연조직과 경조직의 흘러내림을 최소화하고, 마우스피스의 분할피스의 겹쳐짐 구조에 의해 구개부 지지를 견고하게 하여, 구개부 압박에 의해 치료효과를 향상시킬 수 있는 마우스피스가 제공된다.

또한, 스크루에 의한 작용력 벡터에 대한 반작용력 벡터를 외부의 헤드기어에 의한 지지력 벡터로 상쇄시킴으로써, 구강내 작용력이 최대화되도록 할 수 있는 마우스피스가 제공된다.

또한, 구강내 저작력을 전기에너지로 변환시키는 발전기나 전기에너지를 저장하는 축전기를 내장하여, 저주파발생기, 적외선, 자외선 등의 LED, 스크루 구동모터, 외부단말과의 무선통신모듈 등의 작동장치와 스크루 작동량센서 등의 센서를 구동할 수 있는, 마우스피스가 제공된다.

또한, 표면조도 Ra가 0.2 내지 0.4의 재료로 이루어짐으로써 세균막이 형성되지 않는 마우스피스가 제공된다.

도 1a는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 전면 사진(좌우 확대)이다.
도 1b는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 후면 사진이다.
도 1c는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 좌측면 사진이다.
도 1d는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 우측면 사진이다.
도 1e는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 상면 사진이다.
도 1f는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 하면 사진이다.
도 1g는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스의 하면 사진으로서, 커넥팅 와이어가 체결된 상태를 나타낸다.
도 2a는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마우스피스의 상면 사진(전방 확대)이다.
도 2b는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마우스피스의 하면 사진이다.
도 2c는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마우스피스의 하면 사진으로서, 분할피스들이 이격된 상태를 나타낸다.
도 3a는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 마우스피스의 하면 사진(좌우 확대)으로서, 구강내 상악 구개에 장착된 상태를 나타낸다.
도 3b는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 마우스피스의 하면 사진(전방 확대)으로서, 구강내 상악 구개에 장착된 상태에 있어서, 분할피스들의 경계선을 나타낸다.
도 4는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 마우스피스의 착용 후의 구개 피부의 염증상태를 나타내는 사진이다. (도 9b에 비해 흘러내린 구개부 연조직, 경조직의 양이 상대적으로 매우 적고, 염증상태도 매우 적음. 도 4는 핑크빛 잇몸, 도 9b는 붉게 발적된 상태임.)
도 5a는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스가 커넥팅 와이어에 연결된 상태를 나타내는 전면 사진이다.
도 5b는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스가 커넥팅 와이어에 연결된 상태를 나타내는 후면 사진이다.
도 5c는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스가 커넥팅 와이어에 연결된 상태를 나타내는 상면 사진이다.
도 5d는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스가 커넥팅 와이어에 연결된 상태를 나타내는 하면 사진이다.
도 6a는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스와 헤드기어의 작용을 나타낸 골격 측단면 모식도이다.
도 6b는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스와 헤드기어의 작용을 나타낸 두개골 측단면 사진이다.
도 6c는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스와 헤드기어의 작용(전방 확대 + 두개골 회전)을 나타낸 상악골 하면도이다.
도 6d는, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스와 헤드기어의 2개의 스크루에 의한 2 방향의 작용(좌우 확대)을 나타낸 상악골 정단면도이다.
도 7a는, 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 압전 발전기를 가지는 마우스피스의 측면 사진이다.
도 7b는, 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 압전 발전기를 가지는 마우스피스의 상면 사진이다.
도 7c는, 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 압전 발전기를 가지는 마우스피스의 하면 모식도이다.
도 7d는, 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 압전 발전기를 가지는 마우스피스의 발전기/축전기, 저주파 발생기, 적외선/자외선 LED의 하면 배치 모식도이다.
도 8a 내지 도 8c는, 상악골의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 9a는, 종래의 분할피스 사이에 틈새가 발생되는 마우스피스의 하면 사진이다.
도 9b는, 종래의 분할피스 사이에 틈새가 발생되는 마우스피스의 착용 후의 구개 피부의 염증상태(도 4에 비해 흘러내린 구개부 연조직, 경조직의 양이 많고, 염증상태가 심하여 붉게 발적되어 있음)를 나타내는 사진이다.
도 10a는, 종래의 마우스피스만의 (헤드기어 없음) 작용을 나타낸 골격 측단면 모식도이다.
도 10b는, 종래의 마우스피스만의 (헤드기어 없음) 작용을 나타낸 두개골 측단면 사진이다.
도 10c는, 종래의 마우스피스만의 (헤드기어 없음) 하나의 스크루에 의한 1 방향의 작용(중간에서 좌우 확대)을 나타낸 상악골 정단면도이다.
도 10d는, 종래의 마우스피스만의 (헤드기어 없음) 2개의 스크루에 의한 2 방향의 작용(편측에서 좌우 확대)을 나타낸 상악골 정단면도이다.
도 11a는, 종래의 마우스피스와 종래의 람파 헤드기어의 작용(종래 전방 확대)을 나타낸 골격 측단면 모식도이다.
도 11b는, 종래의 마우스피스와 종래의 람파 헤드기어의 작용을 나타낸 두개골 측단면 사진이다. (도 11a 장치에 의한 부작용으로 구개골 전방부가 하방으로 정출되어, 하악이 후하방으로 회전하면서 두개골이 상하로 길어지고 전후로 짧아진 상태임)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은, 명백하게 특별히 정의되지 않는 한, 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

또한, 연결된다 함은, 직접 연결되는 것 뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 끼워서 연결되는 경우를 포함할 수 있다. 그리고 어떤 기능을 수행하는 모듈은, 여러 모듈로 나뉘어 구현될 수 있고, 각각 기능을 가지는 여러 모듈이 하나의 모듈로 통합되어 구현될 수 있다. 그리고 어떤 전자적 기능블럭은, 소프트웨어의 실행에 의해 실현되어도 좋고, 그 소프트웨어가 전기회로를 통해 하드웨어로 구현된 상태로 실현되어도 좋다.

<전체 구성>

도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 관한 마우스피스는, 구강내에 장착되어 상악골을 포함하는 두개골의 형상을 변형시키기 위해 사용되고, 복수개의 분할피스들(11, 12, 13)로 이루어지며, 상기 분할피스들(11, 12, 13) 중 적어도 일부는 스크루(16)에 의해 서로 접근 이격되도록 구성된 마우스피스에 관한 것이다. 도 9a와 같은 종래의 마우스피스도 이러한 구성과 기능을 가지는데, 분할피스(41)와 분할피스(42)는 스크루(46)에 의해 서로 접근 이격될 수 있고, 분할피스(41)와 분할피스(43)는 다른 스크루(46)에 의해 서로 접근 이격될 수 있다. 마찬가지로 도 1과 같은 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스도 분할피스(13)와 분할피스(11)는 스크루(16)에 의해 서로 접근 이격될 수 있고, 분할피스(13)와 분할피스(12)는 다른 스크루(16)에 의해 서로 접근 이격될 수 있다. 도 2와 같은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 마우스피스도 분할피스(12)와 분할피스(11)는 스크루(16)에 의해 서로 접근 이격될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스에 있어서, 상기 분할피스들(11, 12, 13)의 구강내 피부, 즉 구개 피부와 대면 또는 접촉되는 면은, 상기 분할피스들(11, 12, 13)의 접근 또는 이격 상대운동에도 불구하고 틈새가 생기지 않도록, 상기 분할피스들(11, 12, 13)이 겹쳐서 이루어짐을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스는, 상기 분할피스들(11, 12, 13)의 겹침 구성에 특징이 있다.

종래의 도 9a의 구조에 의하면, 분할피스들(41, 42, 43)이 겹쳐 있지 않다. 따라서, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에 분할피스들(41, 42, 43)이 서로 이격되면, 이들 분할피스들(41, 42, 43) 사이로 틈새가 발생된다. 이 틈새로 구강내 피부, 즉 구개 피부(조직)가 노출된다. 이 노출된 구개 조직은, 하방으로 흘러내리게 되고, 마우스피스 장치와의 접촉면도 도 9b와 같이 음식물과의 접촉에 의해 염증(일점쇄선 타원 외측 붉게 발적된 면)으로 발전되고, 통증을 야기하여 마우스피스 착용의 거부감 형성의 원인이 된다.

본 발명의 일실시예에 의한 도 1 및 도 2의 마우스피스의 구조에 의하면, 도 3b와 같이 분할피스들(41, 42, 43)이 겹쳐 있으므로, 마우스피스의 스크루에 의한 확대시에 분할피스들(41, 42, 43)이 서로 이격되더라도, 이들 분할피스들(41, 42, 43) 사이로 틈새가 발생되지 않는다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 마우스피스는, 구개 조직의 노출이 없으므로, 도 4와 같이 연조직과 경조직의 흘러내림(일점쇄선 타원 내면)이 최소화되고, 도 4와 같이 음식물과의 접촉에 의한 염증(일점쇄선 타원 외면) 가능성이 최소화되어, 통증이 방지되어 마우스피스 착용에 거부감이 현저히 감소된다는 장점이 있다.

<헤드기어에 의해 반작용이 상쇄되는 마우스피스>

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스는, 상기 분할피스들(11, 12, 13) 중 적어도 일부는, 구강외에 장착된 헤드기어에 연결되고, 상기 스크루(16)에 의한 작용력 벡터에 대한 반작용력 벡터는, 상기 헤드기어에 의한 지지력 벡터에 의해 상쇄되도록 설정됨이 바람직하다.

종래의 마우스피스는, 헤드기어 없이 마우스피스만 단독으로 구강 내에 착용되는 경우가 있다. 이 경우, 도 10a와 같이 스크루(46)의 확장에 의해 구개의 전방 상방으로 작용력 벡터(빨강 화살표)를 작용시키고자 하면, 반작용력 벡터(파랑 화살표)가 그 반대방향으로 작용한다. 이때, 후방부 장치 접촉부가 구강내 점막으로부터 하방으로 변위하여, 구개골 후방부 지지가 안 된다. 따라서, 구치부가 하방으로 정출된다. 이때, 장치의 레진상이 접촉하는 구치부 치경부가 회전중심이 되어, 구치부 치경부와 구개골의 거리가 작용거리가 되는 구개골이 하방으로 회전하는 모멘트(전치부 받침보다 작은 크기의 모멘트)가 발생된다. 또한, 후방부 지지가 안 되어, 전방부 전방확대도 부족하게 된다. 그리고 장치가 조직으로부터 뜨게 되어, 변형이 초래된다. 단, 환자의 자세가 좋아서 혀가 구개골에 접촉하고 있다고 하면, 후방 구치부의 하방변위를 방지할 수는 있다. 이 경우의 두개골은, 도 10b의 사진과 같이 골격 교정이 부족하게 이루어지게 된다.

이때 하나의 스크루에 의해 1 방향으로 스크루가 작용되는 경우, 도 10c와 같이 원하는 교정이 이루어지지 못하고, 2개의 스크루에 의해 2 방향으로 스크루가 작용되는 경우에도, 도 10d와 같이 장치의 레진 부위가 치경부를 따라 미끄러지면서 교합면 쪽으로 이동하게 됨에 따라, 마우스피스 장치와 구개면의 결합력과 반작용의 조절이 안 되는 문제가 있다.

한편, 마우스피스가 헤드기어에 결합되는 경우에도, 작용력의 조절이나 부작용의 해소가 제대로 이루어지지 않는 경우가 있다. 예컨대 종래의 마우스피스가 미타니 박사의 람파(RAMPA) 기구에 적용되어 헤드기어에 의해 마우스피스가 견인되는 경우에, 도 11a와 같이 후방부 장치 접촉부가 구강내 점막으로부터 하방으로 변위하여, 구개골 후방부의 지지가 안 된다. 따라서, 전치부가 전하방으로 정출된다. 장치가 확대될 때, 미는 점인 전치부 치경부가 회전 중심이 되고 그 점부터 구개골까지의 거리가 작용길이가 되고, 구개골 후방부가 하방으로 회전하는 모멘트가 발생한다. 이는, 팔 길이가 길어서 큰 모멘트가 된다. 그리고 후방부 지지가 안 되어 전방부 전방 확대도 부족하게 된다. 그리고 장치가 조직으로부터 뜨게 되어 변형이 초래된다. 그리고 하악이 후하방으로 회전하여 안모가 길어진다는 단점이 있다. 이 경우의 두개골은, 도 11b의 사진과 같이 경추 전방에서 하악 전치까지의 전후방 거리가 크게 감소되어, 상악 전치의 하방 변위 (경추 3번까지)가 발생된다. 좁아진 기도도 관측되는 등 교정이 제대로 이루어지지 않게 된다.

이와 대비하여, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스는, 상기 분할피스들(11, 12, 13) 중 적어도 일부는, 구강외에 장착된 헤드기어에 연결된다. 이 헤드기어는 두부에 착용되는 기구를 말한다. 그리고 도 6a와 같이 상기 스크루(16)에 의한 작용력 벡터(빨강 화살표)에 대한 반작용력 벡터(파랑 화살표)는, 상기 헤드기어에 의한 지지력 벡터(초록 화살표)에 의해 상쇄되도록 설정된다. 이러한 구성에 의하면, 반작용력 벡터가 지지력 벡터에 의해 상쇄되므로, 작용력 벡터만 잔존하게 된다. 따라서, 치료를 위해 미리 설계된 작용력이 상악골에 제대로 미치게 되므로, 치료효과의 확실한 제어가 가능하게 된다. 이러한 교정의 효과를 나타내는 두개골 사진은 도 6b와 같다.

이때, 하방에서 본 구개의 교정과정을 살펴보면, 도 6c(하면도)의 좌측 그림과 같이 중심(빨강선)으로부터 우측(도면에서는 좌측)으로 비틀어진(파랑선) 상악골에 대해 작용력 벡터(빨강 화살표)를 가하도록 교정목표가 설계된다. 그리고 분할피스(11)에 대해, 분할피스(12)는 우전방(도면에서는 좌상방)으로 비스듬히 전진시키고, 분할피스(13)는 좌전방(도면에서는 우상방)으로 비스듬히 전진시키도록 된다. 즉, 전방으로 교정을 위한 힘을 가하지만, 좌측과 우측이 동일하지 않은 경우이다.

이 경우, 구강 외부의 헤드기어에 걸림쇠(17)에 의해 지지된 분할피스(11)는 작용력 벡터(빨강 화살표)에 대응하여 반대방향으로 발생되는 반작용력 벡터(파랑 화살표)를 상쇄할 수 있도록 외력, 즉 지지력 벡터(초록 화살표)를 생성한다. 이 지지력 벡터도 좌측과 우측이 동일하지 않다. 예시된 경우는 좌측(도면의 우측) 지지력 벡터가 우측(도면의 좌측) 지지력 벡터보다 크다. 이로써, 상악골에 우측에서 좌측으로(도면의 좌측에서 우측으로) 향하여 상악골을 회전시키는 모멘트가 발생되어, 도 6c의 우측 그림과 같이 중심(빨강선)에 대해 상악골의 중심이 일치되게 교정된다.

<커넥팅 와이어의 결합방식>

한편, 상기 분할피스들(11, 12, 13) 중 적어도 일부는, 커넥팅 와이어(20)에 연결되고, 상기 커넥팅 와이어(20)가 구강외에 장착된 헤드기어에 연결되어도 좋다. 즉, 마우스피스가 직접 헤드기어에 장착되는 것이 아니고, 커넥팅 와이어(20)를 중간에 개재시키는 구성이 된다.

이 경우에, 도 5와 같이 상기 커넥팅 와이어(20)에 연결되는 분할피스(11, 12)의 하면의 걸림쇠(17)에는, 막힌구멍 또는 관통구멍이 형성되고, 상기 커넥팅 와이어(20)의 걸쇠(21)에는, 상기 막힌구멍 또는 관통구멍에 착탈 가능하게 결합되는 돌기(양형)가 구비됨이 바람직하다.

예컨대, 도 2, 도 3, 도 5의 실시예에 있어서는, 도 1의 실시예와는 반대로, 분할피스(12)의 걸림쇠(17)에 돌기가 형성되고, 커넥팅 와이어(20)의 아암(22)의 걸쇠(21)에 구멍이 형성되어 있다. 이 경우, 걸림쇠(17)에 걸쇠(21)가 체결되면, 분할피스(12)의 하면에는 커넥팅 와이어(20)의 아암(22)만이 아니라, 그 아암(22)의 걸쇠(21)의 구멍을 뚫고 돌출된 걸림쇠(17)의 돌기까지 돌출되는 형상이 되므로, 혀의 활동공간이 크게 제한되는 문제가 있다.

이와 대비하여, 도 1의 실시예에 있어서는, 분할피스(13)의 걸림쇠(17)에 구멍이 형성되고, 커넥팅 와이어(20)의 걸쇠(21)에 돌기가 형성됨으로써, 마우스피스가 구강 내에 장착되었을 때, 분할피스(13)의 걸림쇠(17)의 구멍에 커넥팅 와이어(20)의 아암(22)의 걸쇠(21)의 돌기가 삽입되어 있게 된다. 따라서, 분할피스(13)의 하면에는 커넥팅 와이어(20)의 아암(22)만 돌출되는 형상이 되므로, 혀의 활동공간이 크게 확보되는 장점이 생긴다.

<전기시스템>

한편, 상기 분할피스들(11, 12, 13) 중 적어도 하나에는, 압전현상에 의해 구강내 저작력을 전기에너지로 변환시키는 발전장치(31a)나 전기에너지를 저장하는 축전장치(31b)가 구비됨이 바람직하다.

상기 발전장치(31a)나 축전장치(31b)가 구비되는 분할피스는, 예컨대 어금니에 결합되는 어금니커버(14, 15)를 가지는 분할피스일 수 있고, 도 1의 경우에는 분할피스(11, 12)일 수 있으며, 이를 나타낸 것이 도 7a의 측면도, 도 7b의 상면도, 도 7c의 하면도이다. 다만, 음식 저작시 치아가 접촉하는 면은, 교합조정이 필요할 때 삭제할 수 있으므로, 치아의 치경부 쪽에 매립위치를 정해도 좋다.

예컨대, 상기 발전장치(31a)는, 피에조(Piezo) 발전소자를 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 축전장치(31b)는, 콘덴서나 배터리를 포함하여 이루어질 수 있다. 예컨대 MEMS 피에조 센서는, 다리(bridge) 도로면에 매립되어, 차량이 지나갈 때 생기는 진동에 의한 압력을 전기로 변환하여, 다리의 가로등, CCTV 등의 전력으로 사용되고 있는 예가 있다. 이러한 발전장치 또는 축전장치에 의해, 저작운동에 의한 기계적 에너지가 유효하게 전기에너지로 변환되어 직접 사용되거나 축전 후 사용되도록 구성될 수 있다.

상기 전기에너지에 의해, 저주파발생기, 적외선 LED, 자외선 LED, 스크루 구동모터, 외부단말과의 무선통신모듈, 스크루 작동량센서 중 적어도 하나가 구동됨이 바람직하다. 이러한 작동기기, 모듈 또는 센서들은, 예컨대 도 7d와 같이 배치될 수 있다.

저주파발생기는, 발전장치나 축전장치로부터 전기에너지를 받아 피부, 예컨대 근육이완과 혈액순환을 돕는 저주파를 구개에 가하도록 구성될 수 있다. 저주파발생기는, 우리의 신체에 미세하게 흐르는생체전기에 250 Hz 미만의 전기자극을 전달하여, 근육의 수축과 이완을 반복시킨다.

적외선 LED는, 골재생에 도움이 되는 주파수의 적외선을 구개에 가하도록 구성될 수 있다. 원적외선(FIR)은, 필름 형태로 코팅하여 구현할 수 있고, 체온에서 원적외선이 방사된다. 이는, 피부 재생촉진. 근육이완. 통증 감소 등의 효과가 있다. 그리고 그래핀(Graphin file) 을 통해 전원이 공급될 수 있다.

자외선 LED는, 구강 내 유해세균을 살균하는 주파수의 자외선을 구개에 가하도록 구성될 수 있다. UV 살균은, 282 nm 파장 2.5 시간 작용으로 유해 미생물의 97%를 살균 가능하다. 이는 구강 내 유해세균 감소에 효과가 예상된다. 단. 1일 1회 LED 전원이 자동으로 켜지도록 하고, 공생세균은 사멸하지 않도록 시간을 조절한다.

스크루 구동모터는, 수동 또는 자동 제어신호에 따라 구동되어, 스크루(16)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키도록 제어될 수 있다. 제어신호는, 예컨대 사용자의 스마트폰에서 발신되어, 스크루(16)에 연결된 무선모듈을 통해 수신되어 스크루(16) 구동모터의 구동회로에 전달되어 작용될 수 있다.

외부단말과의 무선통신모듈은, 예컨대 사용자의 스마트폰과 무선으로 통신하는 모듈이고, 예컨대 블루투스 방식으로 이루어질 수 있다. 무선통신에 의해서, 예컨대, 구강내 장치(악정형 장치, 교합장치, 스플린트, 수면무호흡 방지장치 등 모든 구강내 장치에 범용 가능) 장착시간, 장치에 가해지는 힘, 인장력, 비틀림 힘 등의 모든 정보를 저장했다가, 예컨대 6시간마다 치료 정보 등의 데이터를 단말, 예컨대 커플링된 환자의 핸드폰에 전송할 수 있다. 예컨대 단말로부터 을 서버로 더 전송하도록 구성되어도 좋다. 그리고, 의사는 서버로부터 데이터를 전송받아, 환자의 장치 장착이 계획대로 되고 있는지 확인 및 평가하는데 이용될 수 있다. 이 데이터는, 장치 개발에 사용할 수도 있다.

스크루 작동센서는, 스크루의 회전량과 방향의 정보를 검출한다. 이로부터 분할피스들이 얼마나 이격되어 있는지 파악 가능하다.

예컨대 센서의 경우에, 장치의 부품마다 치경부에 피에조 발전장치를 장착하여, 그 부품에 가해지는 힘을 따로 측정 가능하다. 이때, 각 부품마다 고유번호를 부여해 놓으면 좋다.

또한, 본 발명의 마우스피스는, 마우스피스 전체 또는 각 분할피스 중 일부의 표면이, 세균막이 형성되지 않도록 표면조도 Ra가 0.2 내지 0.4의 재료로 이루어짐을 특징으로 한다.

종래와 같이 일반적인 교정레진을 틀에 부어서 경화시키는 방식으로 마우스피스를 제조하면, 표면조도 Ra가 0.4를 초과하게 된다. 이때, 마우스피스의 표면에는, 달의 크레타처럼 다양한 형상과 크기의 오목부들이 발생될 뿐 아니라, 레진이 경화과정에서 외기로 날아가면서 발생되는 내부의 공간부가 다공부로 형성되어, 다양한 음식물이 고체, 반고체, 유동질, 액체 상태로 끼이게 된다.

이러한 점을 감안하여 본 발명에서는, 표면조도 Ra 0.2 내지 0.4의 재료로 마우스피스를 형성하도록 하였다. 표면조도 Ra 0.2 미만이면, 고가의 재료를 사용해야 하므로 제작 단가가 현격히 증가되고, 이와 함께 표면 마무리 처리에 비용 또는 시간이 지나치게 증가되며, 한편, 표면조도 Ra 0.4 초과이면, 음식물의 잔류로 인해 세균번식의 원인이 되고, 4시간 이내 악취발생률이 지나치게 높아 기준을 초과하게 된다.

이렇게 표면조도가 관리됨으로써, 세균의 번식에 이용되는 다공질부나 마이크로 오목부, 볼록부 등의 구조물의 개수가 줄어들거나 음식물의 잔류 가능성이 최소화된다. 이로 인해 냄새 발생원인이 미연에 방지되고, 세균감염으로 인한 발적, 따가움 등의 위생상 유리한 효과가 발생된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명은, 마우스피스의 산업에 이용될 수 있다.

11, 12, 13, 41, 42, 43: 분할피스
14, 15: 치아 커버
16, 46: 스크루
17, 47: 걸림쇠
20: 커넥팅 와이어
21: 걸쇠
22: 커넥팅 와이어 아암
31: 발전기/축전기
32: 저주파발생기
33: LED (적외선/자외선)

Claims (6)

1. 구강내에 장착되며, 복수개의 분할피스들로 이루어지고, 상기 복수개의 분할피스들 중 적어도 일부가 서로 접근하거나 이격되도록 스크루에 의해 서로 연결되는 마우스피스에 있어서,
   상기 복수개의 분할피스들은
   서로 접근하거나 이격되더라도 구강내 피부와 대면 또는 접촉되는 면이 폐쇄면을 유지하도록, 적어도 일부분이 서로 상하 마주보도록 구비되는 것을 특징으로 하는 마우스피스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 분할피스들 중 적어도 일부는, 구강외에 장착된 헤드기어에 연결되고,
   상기 스크루에 의해 구강 내부를 가압하는 작용력 벡터에 대한 반작용력 벡터는, 상기 헤드기어에 의한 지지력 벡터에 의해 상쇄되는 것을 특징으로 하는 마우스피스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수개의 분할피스들 중 적어도 일부는 걸쇠를 구비한 커넥팅 와이어를 통해 상기 헤드기어에 연결되고,
   분할피스의 하면에는 막힌구멍 또는 관통구멍이 형성되며 상기 걸쇠가 연결되는 걸림쇠가 구비되고,
   상기 걸쇠에는
   상기 걸림쇠의 막힌구멍 또는 관통구멍에 착탈 가능하게 결합되는 돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 마우스피스.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 분할피스들 중 적어도 하나에는, 압전현상에 의해 구강내 저작력을 전기에너지로 변환시키는 발전장치나 전기에너지를 저장하는 축전장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 마우스피스.
5. 제4항에 있어서,
   상기 전기에너지에 의해, 저주파발생기, 적외선 LED, 자외선 LED, 스크루 구동모터, 외부단말과 통신하는 무선통신모듈, 스크루 작동량센서 중 적어도 하나가 구동되는 것을 특징으로 하는 마우스피스.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 분할피스들을 구성하는 재료는 표면조도 Ra가 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 하는 마우스피스.

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