KR102158126B1 - 저작 치과교정 장치 - Google Patents

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Abstract

저작 치과교정 장치가, 단단한 몸체를 갖는 저작 유닛을 포함한다. 저작 유닛은, 치조궁 상에 제거 가능하게 착용되도록 구성되고, 저작 도중에 착용될 때, 저작 유닛의 형상은, 교합력으로부터의 응력 하에서 조차도 유지된다. 저작 유닛은, 치조궁의 치아들을 수용하기 위한 여러 개의 리세스들을 갖는 치아-수용 표면을 포함한다. 초기 치아 위치들로부터 목표 치아 위치들을 향한 치아들의 이동을 안내하기 위해, 목표 치아 위치들에서의 치아들의 형상을 기억하도록 구성되는, 형상 기억 메시가, 치아-수용 표면과 치조궁 사이에 배치된다. 완충 부재가, 치아-수용 표면과 형상 기억 메시 사이에 배치된다. 저작 유닛 상에 가해지는 교합력은, 리세스들 내에서의 치아들의 이동을 달성하기 위해, 완충 부재를 통해 형상 기억 메시 및 치아들에 전달된다.

Description

저작 치과교정 장치{MASTICATORY ORTHODONTIC DEVICE}
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로 통합되는, 2017년 2월 21일 출원된, 미국 가특허출원 제62/461,326호의 우선권을 주장한다.
본 발명은, 치과교정 기술에 관한 것으로, 구체적으로 제거 가능한 저작 치과교정 장치에 관한 것이다.
오정렬된 치아들은, 사람의 치과적 미학, 기능, 및 건강에 부정적으로 영향을 미칠 수 있다. 치과교정술적 교정의 목표는, 치과적 기능 및 미학이 개선되는 위치들 또는 방향들로 치아들을 이동시키기 위한 기계적 힘을 가하는, 기기들을 사용함에 의해 치아들을 적절한 정렬 상태로 이끄는 것이다.
통상적인 치아교정기들은, 힘-유도 기구(force-inducing appliance)로서 치열궁선(archwire)을 사용한다. 치열궁선은, 사전 성형되며 그리고 치아들에 고정되는 브라켓들을 통해 치아들을 상호연결한다. 초기에 설치될 때, 치열궁선은, 치아들에 탄력적인 교정력을 가하기 위해, 오정렬 상태의 치아들을 수용하도록 탄성적으로 변형된다. 치열궁선은, 치아들을 그들의 최종 위치로 점진적으로 압박하기 위해, 치아들 상에 지속적인 힘을 가한다. 기구 자체의 탄력성을 사용하는 것이 또한, 교정기에 동반하는 작동 원리이다. 종래 기술에서 사용되는 투명 교정기의 몸체 또는 외피는, 그의 본래 형상으로 복귀하려고 함에 따라 탄력적인 교정력을 제공하도록, 가요성이며 그리고 기기가 착용될 때 변형된다. 투명 교정기가 오정렬된 치아들 상에 착용될 때, 투명 교정기는, 탄성적이며 그리고 오정렬된 치아들을 수용하고자 하지만, 치아들의 표면들과 완전히 접촉하지 않는다. 따라서, 부착물들과 같은 치아들에 고정되는 부가적인 부품들이, 교정기 몸체가 탄력적인 힘을 가하도록 오정렬된 치아들과 더 양호하게 맞물리는 것을 허용하기 위해, 필요하게 된다. 투명 교정기들은, 치과교정술적 결과를 달성하기 위한 지속적인 교정력을 제공하기 위해, (환자가 식사할 때를 제외하고) 하루에 20시간 넘게 착용되도록 요구된다.
투명 교정기들은, 덜 가시적이며 그리고 제거 가능한 이점을 구비한다. 환자 제거 가능 기기가, 환자가 치아 및 기기를 더욱 쉽게 세척할 수 있기 때문에, 더 양호한 구강 위생을 촉진한다. 그러나, 오정렬된 치아들 상에 고정되는 부착물들을 갖는 투명 교정기들은, 환자들에게 더욱 고통스러울 수 있다. 치과교정 실무에서, 가벼운 간헐적인 힘이, 치아들이 치조골을 통해 더 빠르게 이동하도록 하며 치근 흡수의 위험을 감소시키는데 있어서, 무거운 지속적인 힘보다 바람직한 것으로 인식된다.
상기한 문제점들의 관점에서, 본 발명의 목적은, 치과교정술적 교정력을 위해 저작 도중에 생성되는 간헐적 짧은-지속시간 교합력에 의존하며, 그로 인해 장치를 착용하는 시간 및 불편함을 감소시키는 가운데, 치과교정술적 치아 이동을 가속하도록 하는, 신규의 치과교정 장치를 제공하는 것이다(이하에서 "저작 치과교정 장치"로 지칭됨).
특히, 저작 치과교정 장치에서 사용되는 치과용 기기는, 교합력으로부터의 부하 하에서 조차도 변형되지 않는, 단단한 외피를 포함하며, 그리고 치과용 기기는, 환자 제거 가능 기기이다. 형상 기억 메시가 추가로, 오정렬된 치아들 상에 (이러한 치아들의 이동을 목표 치아 위치들로 유도하기 위한) 약한 안내력을, 그러나 (교합력 없이는) 치아들을 이동시키기에 충분하지 않은, 안내력을 가하기 위해, 치과용 기기 내에 배치된다.
본 발명의 실시예들은, 단단한 몸체를 갖는 적어도 하나의 저작 유닛을 포함하는, 저작 치과교정 장치를 제공한다. 저작 유닛은, 치조궁(dental arch) 상에 제거 가능하게 착용되도록 구성되고, 저작 도중에 착용될 때, 저작 유닛의 형상은, 교합력(occlusal forces)으로부터의 응력 하에서 조차도 유지된다. 저작 유닛은, 교합 표면 및, 치조궁의 치아들을 수용하기 위한 복수의 리세스를 갖는 치아-수용 표면을 포함한다. 초기 치아 위치들로부터 목표 치아 위치들을 향한 치아들의 이동을 안내하기 위해, 목표 치아 위치들에서의 치아들의 형상을 기억하도록 구성되는, 형상 기억 메시가, 치아-수용 표면과 치조궁 사이에 배치된다. 완충 부재가, 치아-수용 표면과 형상 기억 메시 사이에 배치된다. 저작 치과교정 장치가 저작 도중에 착용될 때, 저작 유닛 상에 가해지는 교합력은, 리세스들 내에서의 치아들의 이동을 달성하기 위해, 탄력적인 완충 부재를 통해 형상 기억 메시 및 치아들에 전달된다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시는, 제1 섹션 및 제2 섹션을 포함한다. 제1 섹션의 구조적 구성은, 제2 섹션의 구조적 구성과 상이하다.
일부 실시예에서, 제1 섹션 및 제2 섹션 내의 개구의 크기는, 상이하다. 일부 실시예에서, 제1 섹션 및 제2 섹션 내의 개구의 형상은, 상이하다. 일부 실시예에서, 제1 섹션 및 제2 섹션 내의 라인들의 폭은, 상이하다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시는, 치아들 상에서의 유지를 제공하기 위해, 치아들의 언더컷들(undercuts)의 부분들을 덮는다.
일부 실시예에서, 완충 부재는, 치아-수용 표면과 형상 기억 메시의 외측 표면 사이에 배치되며, 그리고 치아-수용 표면 및 형상 기억 메시의 외측 표면에 연결되어, 외측 표면의 형상에 합치한다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시 및 완충 부재는, 전체 치아-수용 표면을 따라 연장된다.
일부 실시예에서, 치아-수용 표면은, 초기 치아 위치들로부터 목표 치아 위치들로의 치아들의 변이를 허용하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 저작 유닛은, 교합 표면 상에 형성되는, 돌출 특징부 및 오목 특징부를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 저작 유닛은, 저작 유닛의 협측 표면들(buccal surfaces) 상에 송곳니 보호 특징부들을 더 포함하며, 그리고 송곳니 보호 특징부들은 각각, 자체의 설측부(lingual side) 상에 안내 표면을 구비한다.
본 발명의 실시예들은 또한, 초기 치아 위치들로부터 목표 치아 위치들을 향한 치아들의 이동을 안내하도록 구성되는, 형상 기억 메시를 제공한다. 형상 기억 메시는, 목표 치아 위치들에 합치하는 기억된 형상을 구비하며, 그리고 적어도 2개의 상이한 섹션을 포함한다. 각각의 섹션은, 상이한 안내력을 제공하도록 설계되며, 그리고 안내력들은, 형상 기억 메시의 개구들의 크기 및/또는 와이어 부분들이 폭에 의해 결정된다.
본 발명의 실시예들은 또한, 환자의 치조궁 상에 이상에 설명된 바와 같은 저작 치과교정 장치를 설치하는 것을 포함하는, 저작 치과교정 방법을 제공한다. 저작 치과교정 방법은, 저작 유닛 상에 가해지며 그리고 치아들에 전달되는 교합력에 의해, 치조궁의 하나 이상의 치아를 이동시키는 것을 더 포함한다. 부가적으로, 저작 치과교정 방법은, 형상 기억 메시에 의해 목표 치아 위치들로 치아들의 이동을 안내하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 저작 치과교정 방법은 또한, 완충 부재에 의해 저작 유닛으로부터 형상 기억 메시 및 치아들로 교합력을 전달 및 완충하는 것을 포함한다.
본 발명은, 첨부 도면에 대해 참조가 이루어지는 후속의 상세한 설명 및 예들을 읽음에 의해 더욱 완전히 이해될 수 있다:
도 1은, 본 발명의 일부 실시예에 따른, 치조궁 상에 착용되는 저작 치과교정 장치의 부품들을 예시하는 개략도이고;
도 2는, 일부 실시예에 따른, 교합 시의 2개의 대향하는 저작 유닛을 예시하는 개략도이며;
도 3은, 일부 실시예에 따른, 어떻게 저작 유닛, 형상 기억 메시, 및 완충 부재가 치아에 관해 배치되는지에 대한 개략적 단면도이고;
도 4a는, 저작 유닛의 내측 표면에 의해 형성되는 공간이 형상 기억 메시 및 치아가 이동의 범위를 완주하는 것을 허용하는 것을 예시하는 개략적 단면도이며;
도 4b는, 저작 유닛의 내측 표면에 의해 형성되는 공간이 형상 기억 메시 및 치아가 이동의 범위를 완주하는 것을 허용하는 것을 예시하는 개략적 평면도이고;
도 5a 내지 도 5d는, 일부 실시예에 따른, (치아 몰드 위에 압착되기 이전의) 형상 기억 메시의 다양한 구조적 구성들을 예시하는 개략도이며; 그리고
도 6은, 일부 실시예에 따른, 저작 치과교정 방법의 단순화된 흐름도이다.
본 발명의 목적, 특징, 및 이점을 예시하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예들 및 도면들이 아래와 같이 상세하게 제시된다.
뒤따르는 상세한 설명에서, "상에", "위에", "아래에", "하부에", "좌측" 및 "우측"의 방향들은, 도면에 도시된 바와 같은 각 요소의 상대적 위치들 사이의 관련성을 나타내기 위해 사용되며, 그리고 본 발명을 제한하고자 하는 의미가 아니다.
더불어, 제1, 제2, 제3, 제4, 등의 용어들이, 다양한 요소들, 영역들 또는 섹션들을 설명하기 위해 뒤따르는 상세한 설명에서 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 영역들 또는 섹션들은, 이러한 용어들에 의해 제한되지 않아야 한다. 이러한 용어들은 단지, 하나의 요소, 영역 또는 섹션을, 다른 요소, 영역 또는 섹션과 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 이하에 논의되는 제1 요소, 영역 또는 섹션은, 본 발명의 교시로부터 벗어남 없이, 제2 요소, 영역 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.
부가적으로, 본 개시는, 다양한 예에서 참조 숫자들 및/또는 문자들을 반복할 수 있을 것이다. 이러한 반복은, 단순함 및 명료함의 목적을 위한 것이며, 그리고 논의되는 다양한 실시예들 및/또는 구성들 사이의 관련성을 그 자체로 기술하는 것은 아니다. 다양한 특징부들이 임의로, 단순함 및 명료함을 위해 상이한 축적으로 작도될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 일부 실시예에 따른, 치조궁 상에 착용되는 저작 치과교정 장치의 부품들을 예시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 저작 치과교정 장치는, (이하에 추가로 예시될) 단단한 몸체를 갖는 저작 유닛(200), 형상 기억 메시(M), 및 완충 부재(S)를 포함한다. 도 1에서, 저작 치과교정 장치의 3개의 부품은, 명료함을 위해 분리되지만, (다른 치조궁 상의 대향하는 저작 유닛 없이) 환자의 (하악 치조궁(20)과 같은) 치조궁 상에 제거 가능하게 착용될 단일 장치의 부분들로서 이해되어야 한다. 일부 다른 실시예에서, (저작 유닛, 형상 기억 메시, 및 완충 부재를 포함하는) 저작 치과교정 장치는 또한, 환자의 상악 치조궁 상에 제거 가능하게 착용될 수 있을 것이다. 대안적으로, 저작 치과교정 장치는, 각각 그 내부에 형상 기억 메시 및 완충 부재를 갖는, 2개의 저작 유닛(100, 200)(도 2)을 포함할 수 있으며, 그리고 저작 유닛들은, 개별적으로 환자의 상악 치조궁 및 하악 치조궁 상에 제거 가능하게 착용될 수 있을 것이다. 환자 제거 가능임에 따라, 저작 치과교정 장치는, 음식을 먹고 껌을 씹는 것과 같은 일상적인 활동들에서 일어나는 저작 도중에, 착용되어야 한다.
저작 유닛들(100, 200)은, 상악 치조궁 및 하악 치조궁 상에 제거 가능하게 착용되도록 구성되며 그리고 각각 외측 표면 및 내측 표면을 포함한다. 도 1에서, 저작 유닛(200)의 외측 표면은, 교합 표면(F1), 설측 표면(F2), 및 순측-협측 표면(F3)을 포함하며, 그리고 내측 표면[즉, (제한된 시야각으로 인해 도 1에서 확인될 수 없는) 치아-수용 표면]은, 저작 치과교정 장치가 착용될 때, 상악 치조궁 또는 하악 치조궁의 치아들을 수용하기 위한, 여러 개의 리세스들(R)(도 3)을 포함한다.
환자가 이상에 설명된 저작 치과교정 장치를 저작 도중에 착용할 때, 상악 치조궁 및 하악 치조궁의 교합으로부터의 치아들 상의 부하는, 저작 치과교정 장치가 (이하에 추가로 예시될) 치과교정 장치로서 기능하는 것을 가능하게 하는 구동력이다. 특히, 저작 유닛들(100, 200)의 단단한 외피들은, 변형되거나 또는 치아들에 대해 탄력적인 힘을 가하지 않으며, 그리고 그들의 형상은, 오정렬된 치아들을 수용할 때 교합력으로부터의 응력 또는 부하 하에서 조차도 변형 없이 유지된다. 이것은, 종래기술에서 사용되는 투명 교정기들의 경우와 대조적이며, 투명 교정기의 몸체 또는 외피는, 교정기 몸체 또는 외피의 탄력적인 힘을 교정력으로서 사용하도록, 가요성이며 그리고 오정렬 상태의 치아들 상에 착용될 때 변형된다. 일부 실시예에서, 저작 유닛(100, 200)은, 구강 적용들에서의 사용에 적당한 치과교정용 수지 또는 다른 재료들로 이루어지는, 교합 부목들(occlusal splints)이다.
저작 유닛들(100, 200)의 특징부들이 이하에 추가로 설명된다. 도 2는, 일부 실시예에 따른, 교합 시의 2개의 대향하는 저작 유닛을 예시하는 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 저작 치과교정 장치는, 상악 치조궁을 위한 저작 유닛(100) 및 하악 치조궁을 위한 저작 유닛(200)을 포함한다. (상악) 저작 유닛(100)은, 외측 표면의 좌측 및 우측 협측 부분들(즉, 협측 표면들) 상에 형성되는 그리고 상악 치조궁의 상측 송곳니들(미도시)에 대응하는, 2개의 제한 부분(100A)(또한 "송곳니 보호 특징부들"로 지칭됨)을 구비한다. 각각의 제한 부분(100A)은, 저작 도중에 (하악) 저작 유닛(200)의 수평 이동을 안내 및 제한하기 위한, 자체의 설측부 상의 (제한된 시야각으로 인해 도 2에서 확인될 수 없는) 안내 표면을 구비한다.
일부 실시예에서, 저작 유닛(100 또는 200)의 교합 표면(F1)은, 다른 치조궁 상에 착용되는 대향하는 저작 유닛(200 또는 100)과의 (또는 대향하는 저작 유닛 없이 다른 치조궁과의) 기능적 교합을 생성하기 위한 형상을 구비하며, 따라서 대향하는 교합 표면들은, 저작 도중에 외상(trauma)을 생성하지 않고 그리고 효과적으로 접촉한다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 돌출 특징부(X1) 및 오목 특징부(X2)가, 저작 유닛(200 또는 100)의 교합 표면(F1) 상에 형성되며, 그리고 바람직한 실시예에서, 모든 오목 특징부(X2)는, 곡선형(예를 들어, 포물선형)으로 분포된다. 부가적으로, 2개의 저작 유닛(100, 200)이 접촉할 때, 하나의 저작 유닛의 돌출 특징부들(X1)은, 다른 저작 유닛의 오목 특징부들(X2)과, 그리고 그 반대로 접촉한다.
따라서, 환자가 씹기 위해 저작 유닛들(100, 200)을 착용할 때, 저작 유닛들(100, 200)의 교합 지점들[즉, 돌출 특징부들(X1) 및 오목 특징부들(X2)]은 바람직하게, 서로 동시에 접촉하며 그리고 서로로부터 동시에 분리된다. 또한, 교합은, 미끄러짐 또는 다른 훼손 이동들 없이 최고로 효과적인 접촉 면적과 함께 일어나며, 그리고 압력이 더욱 균일하게 분포된다. 결과적으로, 저작 유닛들(100, 200)을 착용하는 환자의 교정의 효과 및 편안함이, 개선된다.
도 3은, 일부 실시예에 따른, 어떻게 저작 유닛, 형상 기억 메시, 및 완충 부재가 치아에 관해 배치되는지에 대한 개략적 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 저작 유닛(200 또는 100)의 내측 표면은, 저작 유닛(200 또는 100)의 내측 표면과 형상 기억 메시(M)의 외측 표면 사이에 공간(미도시)을 제공하는 형상을 구비한다. 완충 부재(S)는, 저작 유닛(200 또는 100)의 내측 표면과 형상 기억 메시(M)의 외측 표면 사이의 공간 내에 배치된다.
저작 시에, 저작 유닛(200 또는 100) 상에 가해지는 교합력이, 완충 부재(S)를 통해, 형상 기억 메시(M) 및 치아들에 전달된다는 것을 인식해야만 한다. 일부 실시예에서, 완충 부재(S)는, 탄성적이며 그리고, 압축될 때, 형상 기억 메시(M)의 외측 표면의 형상에 합치하도록 변형된다. 완충 부재(S)는, 실리콘계열의 부드러운 보철용 덧입힘 재료(silicone-based soft denture relining material) 또는 이와 유사한 것으로 이루어질 수 있을 것이다.
도 1을 참조하면, 형상 기억 메시(M)는, 일부 실시예에서, 제2 어금니의 후측 절반들을 남겨둔 가운데, 하악 치조궁(20)과 같은) 치조궁의 표면의 대부분을 덮는다. 더불어, 형상 기억 메시(M)는, 치아들 사이의 경계들 위에서 신장된다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 치아-수용 표면과 치조궁 사이에 배치된다. 완충 부재(S)는, 저작 유닛(200 또는 100)의 치아-수용 표면(즉, 리세스들(R))과 형상 기억 메시(M) 사이에 배치되며 그리고 예를 들어, 접착제에 의해, 치아-수용 표면(즉, 리세스들(R))과 형상 기억 메시(M)에 연결된다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M) 및 완충 부재(S)는, 저작 유닛(200 또는 100)의 전체 치아-수용 표면(즉, 모든 리세스들(R))을 따라 연장된다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 목표 치아 위치들의 치아들과 더불어, 치조궁의 하나 이상의 치아와 접촉하거나 또는 치조궁의 하나 이상의 치아를 수용하는, 기억된 형상을 구비한다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 형상 기억 합금(예를 들어, 니켈-티타늄(Ni-Ti) 합금) 또는 형상 기억 중합체(SMP)와 같은 형상 기억 재료의, 적어도 하나의 얇은 층 또는 평면형 시트로 형성된다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)의 기억된 형상은, 목표 치아 위치들의 치아들을 갖는 치조궁에 대응하는 (치아) 몰드를 갖도록, 열-반응성 형상 기억 재료를 압착 및 열처리함에 의해 형성된다. 일단 기억된 형상이 형성되면, 형상 기억 메시(M)의 내측 표면은, 목표 치아 위치들에 놓인 치조궁의 하나 이상의 치아와 접촉하도록 성형된다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 열-활성화된다. 도 1을 참조하면, 실온에서 치조궁 상에 착용될 때, 형상 기억 메시(M)는, 탄성적이며, 그리고 오정렬된 치아들을 수용하기 위해 신장될 수 있다. 따라서, 형상 기억 메시(M)의 내측 표면의 형상은, 내측 표면이 수용하는 치아들의 표면들과 합치한다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 치아들 상에서의 유지를 제공하기 위해, 치아들의 언더컷들의 부분들을 포함하는, 치아들의 치관(crown)의 대부분을 덮는다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 치조궁 상에 먼저 착용될 수 있으며, 뒤이어 저작 유닛(200 또는 100)이, 이들 사이의 완충 부재(S)와 함께, 착용될 수 있다. 다른 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M), 저작 유닛(200 또는 100), 및 이들 사이의 완충 부재(S)는, 단일 장치로서 제공되며, 그리고 단일 장치로서 치조궁 상에 착용된다.
온도가 체온으로 인해 올라감에 따라, 형상 기억 메시(M)는, 오정렬된 치아들 상에 약한 안내력을, 그러나 이들을 이동시키기에 충분하지 않은 안내력을 제공하도록, 자체의 기억된 형상으로 복귀하려고 한다. 저작 유닛(200)(및/또는 저작 유닛(100)) 상에 가해지는 교합력은, 완충 부재(S)를 통해 형상 기억 메시(M) 및 (치근, 치주 조직, 및 주변 치조골을 포함하는) 오정렬된 치아들에 전달되고, 따라서 오정렬된 치아들은, 저작 유닛의 대응하는 리세스들(R) 내에서 (주변 치조골에 대해) 이동한다. 오정렬된 치아들의 이동이 교합력에 의해 구동됨에 따라, 형상 기억 메시(M)는, 목표 치아 위치들로 치아들의 이동을 유도하기 위한 약한 안내력을 제공한다.
도 4a는, 저작 유닛의 내측 표면에 의해 형성되는 공간이 형상 기억 메시 및 치아가 이동의 범위를 완주하는 것을 허용하는 것을 예시하는 개략적 단면도이다. 도 4a에서, 실선들은, 치아(예를 들어, 소구치 또는 다른 치아) 및 형상 기억 메시(M)의 초기 (오정렬된) 위치를 지시하며, 그리고 파선들은, 치아 및 형상 기억 메시(M)의 목표 위치(즉, 형상 기억 메시의 기억된 형상)를 지시한다. 실온에서, 형상 기억 메시(M)는, 초기 위치의 치아를 수용하기 위해, 쉽게 신장된다. 저작 유닛(200)의 내측 표면의 형상은, 형상 기억 메시(M) 및 치아가 목표 위치로의 특정 범위의 이동을 완주하는 것을 허용하기에 충분한, (저작 유닛(200)의 내측 표면과 형상 기억 메시(M)의 외측 표면 사이에) 공간(G)을 제공한다. 도 4b는, 저작 유닛(200)의 내측 표면에 의해 형성되는 공간이, 형상 기억 메시(M) 및 치아가 초기 위치(실선)로부터 목표 위치(파선)까지의 특정 범위의 이동을 완주하는 것을 허용하는 것을 예시하는 개략적 평면도이다. 공간(G) 내에 제공되는 완충 부재(S)는, 간결함 및 명료함을 위해 도 4a 및 도 4b에 도시되지 않는다는 것을 고지한다.
일부 실시예에서, 요구되는 최종적 치아 위치들로의 치아 이동의 범위의 완주는, 동일한 단일 저작 유닛(200 또는 100) 내에 배치되는 상이한 기억된 형상을 구비하는 여러 개의 형상 기억 메시들(M)을 요구할 수 있을 것이고, 각 형상 기억 메시(M)의 기억된 형상은, 실제 요건에 의존하는 치아들의 사전 결정된 목표 치아 위치들에 대응한다. 일부 다른 실시예에서, 요구되는 최종적 치아 위치들로의 치아 이동의 범위의 완주는, 단지 동일한 단일 저작 유닛(200 또는 100) 내에 배치되는 단일의 형상 기억 메시(M)만을 요구할 수 있을 것이다.
도 5a 내지 도 5d는, 일부 실시예에 따른, (치아 몰드 위에 압착되기 이전의) 형상 기억 메시(M)의 다양한 구조적 구성들을 예시하는 개략도이다. 도 5a를 참조하면, 최종 치아 위치들을 향해 치아 이동을 유도하도록 약한 안내력을 제공하기 위한, 각각 환자의 치조궁의 상이한 섹션에 대응하는, 3개의 상이한 섹션으로 이루어지는, 형상 기억 메시(M)의 실시예가 도시된다. 이 경우에, 섹션(A)은 전방 치아들(앞니들 및 송곳니)에 대응하고, 섹션(B)은 소구치들에 대응하며, 그리고 섹션(C)은 대구치들(molars)에 대응한다. 상이한 섹션들에 대한 목적은, 각각의 유형의 치아를 지지할 수 있는 적절한 안내력을 별개로 제공하는 것이다. 예를 들어, 대구치들 상에 가해지는 약한 안내력은, 소구치들 상에 가해지는 것보다 더 클 수 있으며, 그리고 소구치들 상에 가해지는 약한 안내력은, 앞니들 상에 가해지는 것보다 더 클 수 있고, 모든 약한 안내력들은, 치아들을 이동시키기에 충분하자 않다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 천공되며, 그리고 자체의 와이어 부분들의 자체의 개구들의 크기 및/또는 형상은, 상이한 약한 안내력들을 생성하기 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 개구들이 더 큰 경우에, 생성되는 약한 안내력은 더 약하다. 도 5a에서, 형상 기억 메시(M)의 섹션(B) 내의 개구들은, 섹션(C) 내의 개구들보다 더 크다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)의 상이한 섹션들 내의 개구들의 형상은, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 마름모형, 및/또는 다른 다각형 형상들과 같이, 상이하다.
도 5b는, 최종 치아 위치들을 향해 치아 이동을 안내하기 위한, 각각 환자의 치조궁의 상이한 섹션에 대응하며 그리고 그러한 섹션에 상이한 안내력을 제공하는, 3개의 상이한 섹션으로 이루어지는, 형상 기억 메시(M)의 다른 실시예를 도시한다. 부가적으로, 형상 기억 메시(M)의 구조는, 아치형으로 성형되고, 형상 기억 메시(M)의 교합 부분을 따라 배치되며 그리고 전체 치조궁에 걸쳐 연장되는, 두꺼운 와이어 부분을 포함한다. 형상 기억 메시(M)의 교합 부분은, 치조궁의 교합 표면(F1)(도 1)에 대응한다. 도 5C는, 두꺼운 와이어 부분이 치조궁의 순측-협측 표면(F3)(도 1)에 대응하는 형상 기억 메시(M)의 순측-협측 부분을 따라 배치되며 그리고 전체 치조궁에 걸쳐 연장되는 아치로서 성형되는, 경우를 도시한다. 도 5D는, 두꺼운 와이어 부분이 치조궁의 설측 표면(F2)(도 1)에 대응하는 형상 기억 메시(M)의 설측 부분을 따라 배치되는, 경우를 도시한다. 그러한 두꺼운 와이어 부분은, 형상 기억 메시(M)의 구조를 보강하며, 그리고 치아들을 최종 치조궁 형상을 따라 정렬하도록 안내하기 위한 안내력을 증가시킨다. 일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)의 상이한 섹션들에서의 와이어 부분들의 폭은, 상이한 약한 안내력을 제공하기 위해 상이하다.
일부 실시예에서, 형상 기억 메시(M)는, 치아들을 이동시키기에 충분하지 않은, 약한 안내력을 제공한다. 치과교정술적 치아 이동을 위한 최적의 힘에 대한 수치적 값들은, 연구 문헌으로부터 이용 가능하다. 예를 들어, 10 내지 20 g/cm2의 힘이, 밀어 넣기(intrusion)를 위해 필요하며, 그리고 70 내지 100 g/cm2의 힘이, 병진이동을 위해 요구된다. 조직 손상 없는 최대 치아 이동 및 최소의 환자 불편함을 달성할 수 있는, 치아 이동을 위한 최적의 힘 레벨은, 9 내지 100 g/cm2의 범위 내에서 변화한다. 이러한 범위 값들 아래에 놓이도록 형상 기억 메시 특성들을 결정하는 것이 타당하다. 그러나, 치아 이동을 위한 최적의 힘은, 각 치아에 대해 그리고 각 환자에 대해, 또한 환자의 현재 상태에 의존하여, 상이할 수 있을 것이다. 예를 들어, 치은염(gingivitis) 또는 다른 치아 문제점을 갖는 환자가, 더욱 낮은 힘 값들을 요구할 수 있을 것이다. 일부의 경우에, 가해지는 약한 힘 레벨이, 환자에 의해 느껴지는 고통 임계 아래에 놓이도록 선택되는 것이 적절하다.
저작 치과교정 방법의 실시예들이 또한 제공된다. 도 6은, 일부 실시예에 따른, 저작 치과교정 방법의 단순화된 흐름도이다. 예시를 위해, 흐름도는, 도 1 내지 도 3 및 도 4a 내지 도 4b에 도시된 도면들과 함께 설명될 것이다. 설명된 단계들 중 일부는, 상이한 실시예들에서 반복되거나 또는 제거될 수 있다. 대안적으로, 일부 단계들이, 상이한 실시예에서 부가될 수 있을 것이다. 저작 치과교정 방법은, 단계들(61, 62, 63)과 같은, 다수의 단계를 포함한다.
단계(61)에서, 이상에 설명된 바와 같은 (도 1 및 도 2에 도시된 저작 치과교정 장치와 같은) 저작 치과교정 장치가, 환자의 상악 치조궁 및 하악 치조궁 중의 적어도 하나 상에 설치 또는 착용된다. 일부 실시예에서, 저작 치과교정 장치는, 단단한 몸체를 갖는 저작 유닛(100 또는 200), 형상 기억 메시(M), 및 이들 사이의 완충 부재(S)를 포함한다. 일부 실시예에서, 3개의 부품[즉, 저작 유닛(100 또는 200), 형상 기억 메시(M), 및 이들 사이의 완충 부재(S)]은, 단일 장치로서 제공되며, 그리고 단일 장치로서 치조궁 상에 착용된다. 대안적으로, 형상 기억 메시(M)가 먼저 착용되고, 뒤이어 저작 유닛(100 또는 200)이 이들 사이의 완충 부재(S)와 함께 착용될 수 있으며, 형상 기억 메시(M)는, 저작 유닛(100 또는 200)에 고정되는 완충 부재(S)에 부착되거나, 또는 완충 부재(S)로부터 분리될 수 있다.
단계(62)에서, 상악 치조궁 또는 하악 치조궁의 하나 이상의 치아가, 저작 유닛(100 또는 200) 상에 가해지며 그리고 치아에 전달되는 교합력에 의해 이동하게 된다. 환자가 씹기 위해 저작 치과교정 장치를 착용할 때, 저작 유닛(200 또는 100) 상에 가해지는 교합력이, 완충 부재(S)를 통해, 형상 기억 메시(M) 및 치아들에 전달되어, 그로 인해 치아들을 이동시킨다는 것을 인식해야만 한다. 완충 부재(S)는, 저작 유닛(100 또는 200)으로부터 형상 기억 메시(M) 및 치아들로 교합력을 전달하도록 그리고 이러한 교합력을 완충하도록 구성된다. 환자가 짧은 지속시간(예를 들어, 각각의 식사를 위한 대략 반시간) 동안 씹기 위해 저작 치과교정 장치를 착용할 수 있으며 그리고 충분한 치과교정술적 치아 이동을 달성할 수 있다는 것을 알아야 한다. 대조적으로, 통상적인 치아교정기들은, 항상 착용되며 그리고 투명 교정기들 또는 금속 부분들을 갖는 교정기들은, 하루에 20 시간 넘게 착용되어야만 한다.
단계(63)에서, 치아들의 이동은, 목표 또는 최종 치아 위치들로 형상 기억 메시(M)에 의해 안내된다. 오정렬된 치아들의 이동이 교합력에 의해 구동됨에 따라, 형상 기억 메시(M)는, 목표 또는 최종 치아 위치들로 치아들의 이동을 유도하기 위한 약한 안내력을 제공한다는 것을 인식해야만 한다.
본 개시의 실시예들은, 몇몇 유리한 특징을 구비한다. 저작은, 저작 유닛 상에 간헐적으로 그리고 생리학적으로 가해지며 그리고 완충 부재를 통해 형상 기억 메시 및 치아들에 전달되는, 교합력을 제공하며, 따라서 오정렬된 치아들은, 둘러싸는 치조골에 대해 이동한다. 더불어, 형상 기억 메시는, 치아 이동을 위해 필요한 힘을 생성하지 않지만, 목표 또는 최종 치아 위치로 치아의 이동을 안내하기 위한 약한 안내력을 제공한다. 결과적으로, 치과교정 장치를 착용하는 시간 및 불편함이, 치과교정술적 치아 이동이 가속될 수 있는 가운데, 감소될 수 있다.
비록 본 개시의 실시예들 및 그의 이점들이 상세하게 설명되었지만, 다양한 변경, 치환, 변형들이 첨부 청구범위에 의해 한정되는 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 여기에서 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명되는 많은 특징들, 기능들, 프로세스들 및 재료들이, 본 개시의 범위 이내에 남아있는 가운데 변화될 수 있다는 것이, 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다. 더불어, 본 출원의 범위는, 명세서에 설명되는, 프로세스, 기계, 제조, 재료의 조성, 수단, 방법 및 단계에 대한 특정 실시예들로 제한되도록 의도되지 않는다. 당업자 중 하나가 본 개시의 개시로부터 쉽게 인식할 것으로서, 여기에서 설명되는 대응하는 실시예들과 같은, 실질적으로 동일한 기능을 실행하거나 또는 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 기존의 또는 이후에 개발될, 프로세스, 기계, 제조, 재료의 조성, 수단, 방법 및 단계가, 본 개시에 따라 활용될 수 있을 것이다. 따라서, 첨부 청구범위는, 그러한 프로세스, 기계, 제조, 재료의 조성, 수단, 방법 또는 단계를 보호 범위 이내에 포함하도록 의도된다. 부가적으로, 각 청구항은, 별개의 실시예를 구성하며, 그리고 여러 청구항 및 실시예들의 조합이 본 개시의 범위 이내에 놓인다.

Claims (14)

  1. 저작 치과교정 장치로서:
    치조궁 상에 제거 가능하게 착용되도록 구성되는 단단한 몸체를 갖는 저작 유닛으로서, 저작 도중에 착용될 때, 저작 유닛의 형상이, 교합력으로부터의 응력 하에서 조차도 유지되며, 그리고 저작 유닛은, 교합 표면 및, 치조궁의 치아들을 수용하기 위한 복수의 리세스를 갖는 치아-수용 표면을 포함하는 것인, 저작 유닛;
    치아-수용 표면과 치조궁 사이에 배치되고, 초기 치아 위치들로부터 목표 치아 위치들을 향한 치아들의 이동을 안내하기 위해, 목표 치아 위치들에서의 치아들의 형상을 기억하도록 구성되는, 형상 기억 메시; 및
    치아-수용 표면 및 형상 기억 메시의 외측 표면 사이에 배치되고 치아-수용 표면 및 형상 기억 메시의 외측 표면에 연결되며 상기 외측 표면의 형상에 합치하는 완충 부재로서, 저작 도중에 저작 치과교정 장치가 착용될 때, 저작 유닛 상에 가해지는 교합력은, 리세스들 내에서의 치아들의 이동을 달성하기 위해, 탄력적인 완충 부재를 통해 형상 기억 메시 및 치아들에 전달되는 것인, 완충 부재
    를 포함하는 것인, 저작 치과교정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    형상 기억 메시는 제1 섹션 및 제2 섹션을 포함하며, 제1 섹션의 구조적 구성은 및 제2 섹션의 구조적 구성과 상이한 것인, 저작 치과교정 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    제1 섹션 및 제2 섹션 내의 개구들의 크기가 상이한 것인, 저작 치과교정 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    제1 섹션 및 제2 섹션 내의 개구들의 형상이 상이한 것인, 저작 치과교정 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    제1 섹션 및 제2 섹션 내의 라인들의 폭이 상이한 것인, 저작 치과교정 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    형상 기억 메시는, 치아들 상에서의 유지를 제공하기 위해, 치아들의 언더컷들의 부분들을 덮는 것인, 저작 치과교정 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    형상 기억 메시 및 완충 부재는, 전체 치아-수용 표면을 따라 연장되는 것인, 저작 치과교정 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    치아-수용 표면은, 초기 치아 위치들로부터 목표 치아 위치들로의 치아들의 변이를 허용하도록 구성되는 것인, 저작 치과교정 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    저작 유닛은, 교합 표면 상에 형성되는, 돌출 특징부 및 오목 특징부를 더 포함하는 것인, 저작 치과교정 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    저작 유닛은, 저작 유닛의 협측 표면들 상에 송곳니 보호 특징부들을 더 포함하며, 그리고 송곳니 보호 특징부들은 각각, 자체의 설측부 상에 안내 표면을 구비하는 것인, 저작 치과교정 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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