KR200306036Y1 - 치과용 자기 부착 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 치과용으로 사용되는 인공치아(crown)와 같은 보철물에 연결된 자성구조체와 인공치근(implant) 또는 자연치근에 결합된 자성재(keeper)를 자기력으로 결합시키는 보철용 자기 부착 시스템에 관한 것이다.

본 고안의 치과용 자기 부착 시스템(1)은 치과용 보철물(5)이 부착된 자성 구조체(3;magnetic attachment)와, 잇몸(11)을 관통하여 치근(9)에 결합되는 자성재(7)로 구성된 치과용 자기 부착 시스템(1)에 있어서, 상기 자성재(7)는 상기 자성 구조체(3)와 인접 위치하도록 잇몸커버(23)에 심어진 자성심(21)과, 상기 자성심(21)을 상기 잇몸(11)과 접촉되지 못하게 둘러싸고 있는 상기 잇몸커버(23)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안의 치과용 자기 부착 시스템에 의하면, 자성재를 자성심과 잇몸커버의 조합으로 제작함으로써 자성심에 의해 자기력과 강도 등의 기계적인 성능을, 잇몸커버에 의해 생체 친화성 및 화학적 적합성 등 생화학적인 성능을 동시에 만족시킬 수 있게 된다.

Description

치과용 자기 부착 시스템{Dental magnetic attachment system}

본 고안은 치과용 자기 부착 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치과용으로 사용되는 인공치아(crown)와 같은 보철물에 연결된 자성구조체와 인공치근(implant) 또는 자연치근에 결합된 자성재(keeper)를 자성구조체 및/또는 자성재의 자력에 의해 결합되도록 함으로써 보철물을 유지하도록 되어 있는 치과용 자기 부착 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 치과용 자기 부착 시스템은 보철물인 인공치아와 인공치근 또는 자연치근을 결합하는 방법에 따라 몇가지로 구분되는데, 그 중의 하나로 치근에 결합되는 자성재와, 영구자석 등이 장착된 상태로 보철물에 연결되어 있는 자성구조체로 이루어진 자기 부착 시스템을 들 수 있다.

이러한 타입의 자기 부착 시스템(101,201)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기본적으로 자성구조체(103,203)가 보철물(105,205)에 결합되어 있고, 자성재(107,207)는 인공치근(109) 또는 자연치근(209)에 결합되어 각각의 자기 흡인력에 의해 보철물(105,205)을 유지하도록 되어 있다.

이때, 자성구조체(103,203)는 내부에 자석이 들어 있기 때문에 반드시 자석에 대한 방청대책 및 결합력 유지대책이 마련되어야 한다. 또한, 자성재(107,207)는 단순한 자성 금속판인 것이 대부분이며, 때에 따라 자성구조체(103.203)와 같이 내부에 자석이 들어 있는 것도 있으므로, 내식성이나 자기특성이 우수한 자성재료를 사용하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 자성재(107,207)는 구강내에서 사용되므로 인체에 무해하여야 함은 물론이고, 특히 잇몸(111,211)에 접촉되어 사용되므로 생체 친화성이 좋아야 한다.

위와 같이 인공치근용(101)과 자연치근용(201)으로 대별되는 자성재(107,207)는 소재로 자성 스테인레스(magnatic stainless steel)가 주로 사용되는데, 자성 스테인레스는 내식성이 우수하고, 강자성체이므로 자성재 전체의 재료로 사용될 수 있으나, 잇몸에 대한 생체 친화성이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

이에 따라, 잇몸에 대한 생체 친화성을 고려하여 생체 친화성이 높은 티타늄, 세라믹, 금합금 등과 같은 비자성체만을 재료로 자성재를 제작할 수도 있으나, 자성재는 생체 친화성 뿐 아니라 구강 내에서 자성 구조체(magnetic attachment)와의 결합력을 유지하여야 한다는 또 다른 조건을 만족시키기 위해서 우수한 자기특성과 내식성이 요구되므로 티타늄, 세라믹, 금합금 등과 같은 비자성체만을 재료로 하여 제작될 수는 없는 또 다른 문제점을 가지고 있었다.

이에 따라, 최근에는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부를 자석(313)으로 구성하고, 그 위에 생체 친화성이 높은 티타늄, 세라믹, 금합금 등으로 이루어진 외피(315)를 캐스팅 또는 코팅한 자성 구조체(303)와 자성재(307)가 제안된 바 있으며, 여기에서 도면번호 317은 인공치근에 결합되는 나사부를 표시한다. 이 자성재(307)는 따라서 자기특성 및 내식성이 우수하면서도 높은 생체 친화성을 나타내기는 하지만 아래와 같은 또 다른 문제점을 가지고 있다.

즉, 도 3에 도시된 자석(313)은 일반적으로 부식되기 쉽고, 깨지기 쉬우므로 반드시 외피(315)에 의해 완전 밀봉되도록 하여야 하나 이와 동시에, 자성구조체(303)와 자성재(307) 사이에 자기 흡인력을 발생시키 위한 폐자로(closed magnetic circuit)가 형성되도록 도 4에 도시된 바와 같이, 자성재(307) 외피(315)의 측벽(315-1)과 저벽(315-2) 사이에 자기적인 절연대(319)로서 비자성체를 개재시켜야 하므로, 서로 다른 종류의 외피(315)와 절연대(319)를 어떤 수단에 의해 강하게 접합시켜 구강 내에서 장기간 안정적으로 유지될 수 있도록 할 것인가와 관련한 제조기술상의 어려움이 있었다.

이와 같은 고도의 제조기술 상의 요구는 품질불량 및 제조원가 상승의 원인이 되며, 또한 인체에 대한 자기의 영향은 임상적으로 경험되고 있는 것은 없지만 임상 시험에 임한 많은 사람들에게는 여전히 불안한 존재로 남아 있다. 이에 따라 자성 구조체와 자성재 양쪽에 모두 자석이 들어 있는 종래의 치과용 자기 부착 시스템은 보철물과 연결된 자성 구조체와 치근에 결합된 자성재의 흡착력은 증가되지만, 자기력에 의해 잇몸 등의 생체가 나쁜 영향을 받을 수 있다는 잠재적인 위험요인을 가지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자기 부착 시스템에 사용되는 자성재는 전체가 자성 스테인레스를 주 소재로 하는 하나의 재료로 제작되기 때문에, 주조, 납땜 또는 시멘트 등에 의해 치근에 고정되므로 비용과 시간이 많이 소요되며, 미세한 납땜 조작이 요구되므로 엄밀한 균형성의 확보 등과 관련하여 작업상의 어려움이 따를 뿐 아니라, 내화모형을 이용하는 주조방법 역시 그 공정이 매우 복잡하다는 문제점을 가지고 있었다.

따라서, 본 고안은 위에서 언급한 바와 같은 종래의 치과용 자기 부착 시스템이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 잇몸과의 생체 적합성이 높으며, 시술자가 캐스팅 및 접착제로 부착하는 작업을 하지 않고도 용이하게 시술할 수 있도록 되어 있고, 제조 기술 상의 어려움을 없애 품질불량이 최소화되며 제조원가가 저렴한 저가의 자성재를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 인공치근용 자기 부착 시스템을 도시한 종단면도.

도 2는 종래의 자연치근용 자기 부착 시스템을 도시한 종단면도.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 자기 부착 시스템의 부분 절결 분해 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 도 3에 도시된 자성재의 부분 개략 단면도.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 치과용 자기 부착 시스템의 종단면도.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자기 부착 시스템의 자성재를 도시한 종단면도.

도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자기 부착 시스템의 자성재를 도시한 종단면도.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 자기 부착 시스템의 종단면도.

도 9는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 자기 부착 시스템의 종단면도.

도 10은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 자기 부착 시스템의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 401, 501 : 치과용 자기 부착 시스템

3, 53 : 자성 구조체 5 : 보철물(인공치아)

7 : 자성재 9 : 치근

10 : 치조골 11 : 잇몸

13 : 영구자석 21,51,71,421,521 : 자성심

23,73,423,523 : 잇몸커버 33,63,83 : 로드 확경부

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 치과용 보철물이 부착된 자성 구조체와, 잇몸을 관통하여 치근에 결합되는 자성재로 구성된 치과용 자기 부착 시스템에 있어서, 자성재는 자성 구조체와 인접 위치하도록 잇몸커버에 심어진 자성심과, 이 자성심을 잇몸과 접촉되지 못하게 둘러싸고 있는 잇몸커버로 구성되어 있는 치과용 자기 부착 시스템를 제공한다.

이하 본 고안에 따른 치과용 자기 부착 시스템을 첨부 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 일실시예에 따른 치과용 자기 부착 시스템은 도 5에 도면번호 1로 도시된 바와 같이, 일반적인 자기 부착 시스템과 마찬가지로 인공치아(5)와 같은치과용 보철물을 반영구적으로 잇몸에 결합하는 데 사용하는 기구로서, 크게 보철물(5)에 연결되어 있는 자성 구조체(3)와 치근(9)에 결합되는 자성재(7)로 이루어져 있다. 이때, 도 5에 실시예로 도시된 치근(9)은 인공치근 즉, 임플란트(implant) 중에서도 모스 테이퍼 타입(morse taper type) 임플란트 100이며, 도 5 중 도면번호 10은 치조골을, 11은 잇몸을 각각 나타낸다.

여기에서, 먼저 보철물(5)의 기부를 이루고 있는 자성 구조체(3)는 도 5에 도시된 바와 같이, 보철물(5)에 자기력을 부여하도록 통상의 자성 구조체(3)와 마찬가지로 외피(4)로 둘러싸이거나 아니면 보철물(5)에 의해 직접 둘러싸여진 영구자석(13)으로 이루어져 있으며, 인공치아(5)는 기공소에서 주로 캐스팅에 의해 제작되는 보철물 내관(12)과 도재 등으로 제작되는 외피(14)로 구성된다.

이와 같이 자성을 띠게 된 자성 구조체(3)와 자기 결합되어 보철물(5)을 잇몸(11) 위에 반영구적으로 고정하도록 치근(9)에 삽입, 고정되는 자성재(7)는 다시 도 5에 도시된 것처럼, 자성재료로 제작된 자성심(21)과 생체 친화성이 가장 높은 티타늄으로 제작된 잇몸커버(23)로 구성되어 있다.

자성심(21)은 자성 구조체(3)에 자기 결합되는 부분으로서 자성 구조체(3)와 맞닿음되도록 인접하여 도 5와 같이 아랫 이빨인 경우 자성재(7)의 상단면에 위치하고 있으며, 자성 구조체(3)의 영구자석(13)에 자기 결합되는 원반 형상의 헤드부(25)와 헤드부(25) 중심선상으로 길게 뻗어 잇몸커버(23) 축선 상에 삽입, 결합되는 로드부(27)로 이루어져 전체적으로 압정 형상을 취하고 있다. 이와 같이, 자성심(21)은 자성 구조체(3)의 자력에 의해 자력선이 형성될 수 있도록 자성 스테인레스와 같은 자성재료로 제작됨은 물론이고, 자력이 균일하게 작용될 수 있도록 상면이 평탄면으로 되어 있다.

자성심은 또한 도 6에 도면번호 51로, 도 8에 도면번호 71로 각각 도시된 바와 같이 다른 실시예로서 형상에 변형을 가할 수 있는 바, 각 자성심(51,71)의 헤드부(55,75) 형상을 반구 형상으로 제작함으로써, 자성 구조체(53) 바닥면에 마찬가지로 반구형으로 형성된 오목홈(74)과 끼워 맞춤되게 하여 상하로 작용하는 저작력(咀嚼力) 뿐 아니라 측방향으로 작용하는 저작력도 지탱할 수 있도록 하여 자성 구조체(53)와 자성재(77)의 결합 안정성을 증진시킬 수도 있다. 또한, 자성심(71)은 로드부(87)가 도 8에 도시된 바와 같이, 헤드부(75)에서 멀어질수록 단면적이 작아지도록 테이퍼진 원뿔대 형태로 제작되어 쐐기 작용에 의해 잇몸커버(73)와의 결합력을 향상시킬 수도 있다.

이와 같이 다양한 형태를 갖는 자성심은 함께 자성재를 구성하는 잇몸커버에 의해 잇몸(11)과의 직접적인 접촉이 방지되도록 되어 있으며, 적용되는 치근의 종류나 형태에 따라 도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이 다양한 변형이 가능한데, 대체로 도 5에 도시된 모스 테이퍼 타입 임플란트 100(9)에 적용되는 자성재(7)의 잇몸커버(23)와 같이, 크게 헤드부(29)와 로드부(31)로 이루어진 볼트 형태를 취하고 있다. 여기에서 헤드부(29)는 도시된 것처럼 치근(9)의 상면에 안착되도록 대직경으로 되어 있으며, 외주 부분이 스패너와 같은 회전공구에 의해 탈착 가능하도록 다각형 예컨대, 8각형으로 형성되어 있다. 또한, 저면 테두리 부분이 치근(9)의 상단면에 형합될 수 있도록 경사면(37)으로 되어 있다.

헤드부(29)의 바닥면 중앙에서 아래쪽으로 길게 연장된 로드부(31)는 치근(9)의 중심부에 삽입되어 결합되는 부위로서, 인공치근(9)에 적용되는 경우 외주면 하단에 치근(9) 중심부에 나사 결합되는 나사부가 가공되거나, 치근(9) 중심부에 접착하도록 민나사로 가공될 수 있다. 또한, 잇몸과의 접촉에도 장기간 안정성을 유지할 수 있도록 생체 친화성이 가장 우수한 티타늄 소재로 제작되는데, 소재로는 심미성을 고려하여 세라믹이 사용되거나 치과용 광중합형 경질레진(dental polymer)이 사용될 수 있으며, 티타늄 소재로 제작될 경우 마찬가지로 티타늄 소재인 인공치근과의 접촉부분에서 발생할 수 있는 마모를 줄일 수 있다.

이와 같이 전체적으로 볼트 형태를 취하도록 헤드부(29)와 로드부(31)로 이루어져 있는 잇몸커버(23)는 상단면으로부터 중심부분으로 앞서 설명한 자성심(21)이 삽입, 결합되도록 걸림턱(34)에 의해 2단으로 이루어진 삽입공(32)이 형성되어 있는 바, 프레스에 의한 압입, 접착제를 이용한 접착 또는 나사 결합등과 같은 다양한 방식에 의해 상호 체결되며, 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 헤드부(29)와 로드부(31) 사이에 로드 확경부(33)가 형성될 수 있다.

로드 확경부(33)는 따라서 자성심(21)의 로드부(27)가 삽입될 수 있는 공간을 확보하도록 되어 있음은 물론, 치근(9)의 상단부분과 간섭을 일으키지 않도록 원통형으로 형성되어 있으며, 다른 실시예로서 도 7 및 도 8에 63 및 83으로 도시된 바와 같이 외주면을 원뿔대 모양으로 테이퍼지게 할 수 있는데, 이와 같이 외주면이 쐐기 작용을 일으키도록 원뿔대 형태로 경사짐으로써 로드 확경부(63,83)는 경사진 치근(69)의 모스 테이퍼부(35)를 따라 끼워 맞춤되어 자성재(77)의치근(69)에 대한 결합력을 일층 증대시키도록 되어 있다.

본 고안의 또 다른 실시예로서, 도 9에 도시된 바와 같이 익스터널 헥사 타입 임플란트(409; external hexa type implant)에 적용된 치과용 자기 부착 시스템도 또한 자성심(421)과 잇몸커버(423)로 이루어진 자성재(407)를 포함하고 있다. 여기에서 자성심(421)은 앞서의 자성심과 마찬가지로 압정과 같이 디스크 형태의 헤드부(425)와 헤드부(425)에서 돌출되어 있는 로드부(427)로 구성되는데, 로드부(427)는 잇몸커버(429)의 형상을 고려하여 상대적으로 작은 직경을 가지고 있으며, 마찬가지로 자성 스테인레스와 같은 자성재료로 제작된다.

잇몸커버(423)도 또한 앞서의 커버들과 마찬가지로 볼트와 같이 헤드부(429)와 로드부(431)로 이루어져 있는데, 특히 인공치근(409)의 상면과 형합되도록 로드부(431)가 시작되는 헤드부(429)는 외주면이 다각형, 예컨대 8각형으로 제작되며, 저면에는 환형 오목홈(437)이 가공되어 있다. 또한 잇몸커버(423)의 상면 중앙에는 삽입공(432)이 형성되어 삽입된 자성심(421)을 압입, 접착, 나사체결 등의 수단으로 고정하도록 되어 있으며, 잇몸(411)에 대한 생체 친화성을 고려하여 티타늄 소재로 제작된다.

또 다른 실시예로서 자연치근(509)에 시술되는 치과용 자기 부착 시스템도 또한 도 10에 도시된 바와 같이 자성심(521)과 잇몸커버(523)로 이루어진 자성재(507)를 포함하고 있다. 이 자성재(507)도 또한 자성재료로 제작된 자성심(521)과 생체 친화성이 우수한 티타늄 소재의 잇몸커버(523)로 구성되는 바, 대부분 앞서 설명한 자성심이나 잇몸커버와 유사하나, 치근(509)과의 결합력을 높이기 위해 잇몸커버(533)의 헤드부(529)와 로드부(531) 사이에 형성된 로드 확경부(533)가 상대적으로 길게 되어 있고, 치근(529) 중심부에 묻히는 로드부(531)와 로드 확경부(533) 외주면에 복수의 오목홈(539)이 가공되어 있는 차이점을 가지고 있다. 다만, 오목홈(539)은 다른 실시예의 잇몸커버에도 그대로 적용될 수 있다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 자성심(21)과 잇몸커버(23)로 이루어진 자성재(7)가 적용된 본 고안에 따른 치과용 자기 부착 시스템(1)에 의하면, 인공치아와 같은 각종 보철물(5)을 치근(9)에 결합함에 있어, 먼저, 잇몸(11)을 관통하여 치조골(10)에 치근(9)을 매식한다. 그리고나서 압입, 접착, 나사체결 등의 수단에 의해 자성심(21)과 잇몸커버(23)가 일체로 형성되어 있는 자성재(7)를 치근(9) 위에 마찬가지로 압입, 접착, 나사체결 등의 수단에 의해 결합하게 되며, 이때 잇몸커버(23)는 치근(9)의 상단면에 형합되어 안착된다. 이렇게 해서 자성재(7)가 치근(9) 위에 결합되면 자성 구조체(3)의 자석(13)이 가진 자기력에 의해 자성 구조체(3)에 연결된 보철물(5)을 자성재(7) 위에 고정할 수 있게 된다.

이상의 설명과 같이 본 고안에 따른 치과용 자기 부착 시스템에 따르면, 자성재를 생체 친화성이 가장 우수한 티타늄 소재로 이루어진 잇몸커버와 이 잇몸커버의 중심 부분에 삽입, 결합되는 자성심으로 이루어진 이중 구조로 제작하고, 동시에 자성심이 잇몸커버 위쪽으로 노출되어 자성 구조체의 자기력에 의해 흡착되기 용이하게 하면서도, 티타늄 재질의 잇몸커버에 의해 자성심과 잇몸의 접촉을 완전히 차단함으로써 생체 안정성도 확보할 수 있게 된다.

또한, 자성심을 잇몸커버에 쉽게 삽입하여 결합할 수 있으므로 종래 기술에서와 같이 이중소재를 사용하여 레이저 용접을 해야 하는 고도의 제조 기술이 불필요하게 되며, 이에 따라 불량품 발생을 최대한 억제하고, 제조원가를 대폭 절감할 수 있게 된다.

Claims (10)

1. 치과용 보철물(5)이 부착된 자성 구조체(3)와, 잇몸(11)을 관통하여 치근(9)에 결합되는 자성재(7)로 구성된 치과용 자기 부착 시스템(1)에 있어서,

   상기 자성재(7)는 상기 자성 구조체(3)와 인접 위치하도록 잇몸커버(23)에 심어진 자성심(21)과, 상기 자성심(21)을 상기 잇몸(11)과 접촉되지 못하게 둘러싸고 있는 상기 잇몸커버(23)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자성심(21)은 원반 형상의 헤드부(25)와, 상기 잇몸커버(23)에 삽입되어 결합되도록 상기 헤드(25)의 일측면으로부터 돌출된 로드부(27)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 헤드부(55)는 반구 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 로드부(87)는 상기 헤드부(75)에서 멀어질수록 단면적이 작아지도록 테이터져 있는 원뿔대 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 잇몸커버(23)는 치근(9) 상면에 안착되는 헤드부(29)와, 상기 헤드부(29)로부터 상기 치근(9)에 삽입되어 결합되도록 연장된 로드부(31)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 헤드부(29)와 상기 로드부(31) 사이에는 로드 확경부(33)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 헤드부(29)는 상기 치근(9)의 상면에 형합되도록 저면 테두리 부분이 경사면(37)으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 로드 확경부(63)는 상기 치근(9) 상단의 모스 테이퍼부(35) 내주면에 끼워 맞춤되도록 원뿔대 형태로 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
9. 제 5항에 있어서,

   상기 헤드부(429)와 상기 로드부(431) 사이에는 상기 치근(409)의 상면에 형합되도록 상기 헤드부(429)의 상기 로드부(431) 둘레에 환형 오목홈(437)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.
10. 제 5항에 있어서,

    상기 로드부(531) 및/또는 상기 로드 확경부(533)의 외주면에는 복수의 오목홈(539)이 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 자기 부착 시스템.