KR20110058304A - 치열교정용 원피스 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 몸체로 이루어진 치열 교정용 원피스 지그에 관한 것이다. 본 발명의 원피스 지그는 하부면에 치아 자국을 형성하도록 하단부가 치아의 상부면에 접촉하여 결합하는 캡; 치열교정용 브라켓에 위치를 설정하기 위해 상기 캡의 하단부로 절곡되어 상기 브라켓의 대향면에 형성된 한 쌍의 와이어홈을 가지는 커넥터; 및 상기 캡과 커넥터 사이에 이격거리를 형성하기 위한 브릿지를 포함하며, 상기 캡과 커넥터 및 브릿지가 일체로 형성되며, 상기 와이어홈에 와이어가 삽입된 후, 미리 결정된 치아의 위치에 해당하는 브라켓이 상기 커넥터에 장착되는 것을 특징으로 한다.

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Description

치열교정용 원피스 지그{One piece Jig for Revising A Set of Teeth}

본 발명은 치열교정용 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치열교정시 각각의 치아에 브라켓을 정확히 고정하기 위한 치열교정용 지그에 관한 것이다.

일반적으로, 치아의 불균일한 치열 상태 또는 부정교합(치아의 물림이 맞지 않는 상태)의 원인은 치아 자체의 발육이상, 턱뼈의 발육이상, 어릴 때 손가락을 빠는 등의 나쁜 식습관 등으로 인해 치아가 제자리에서 바르게 자라지 못하게 됨에서 기인한다.

이렇게 치열이 불균일하거나 부정 교합된 상태의 사람들은 타인과의 대화 또는 웃을 때 그 치열 상태로 인해 입을 가리거나 대인관계에 대해 소극적으로 대처하게 됨으로써 원만한 사회생활을 행할 수 없게 될 뿐만 아니라, 음식물 섭취시에도 음식물을 균일하게 분쇄하지 못하거나 치아와 치아 사이의 틈으로 음식물 찌꺼기가 끼게 되어 각종 치아 질병 또는 소화기 계통의 질병을 초래하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자 치아에 지속적인 힘을 가하여 치아를 둘러싼 치조골의 개조와 함께 치아의 이동이 일어나게 하는 원리의 치열 교정 브라켓이 사용 되고 있다.

종래의 브라켓은 치아에 부착되는 베이스 부분과 와이어가 삽입되는 홈(슬롯) 사이에 소위 프리스크립션(prescription)이라고 하는 특징적인 각도를 갖고 있다. 이처럼 브라켓은 각각 평균적인 프리스크립션 값을 주는 방식으로 제조하여 고유의 설정각으로 인해 치료가 쉽게 되도록 한다.

한편, 치열교정은 각각의 치아 표면에 치열 교정 브라켓을 부착하고 브라켓의 요홈(슬롯)에 결합된 와이어를 조정하는 방식으로 이루어지고 있다. 이러한 치열교정시에는 브라켓에 와이어의 힘을 바르게 전달하기 위해 치아 표면에 부착되는 브라켓의 위치설정이 치료과정과 결과에 매우 중요한 역할을 하게 된다. 따라서, 진단을 통하여 설계(계획)된 브라켓의 위치를 정확하게 환자의 치아 표면에 재현해주는 도구가 필요하다.

이러한 환자의 치아에 브라켓의 장착 위치를 정확하게 잡아주는 도구를 트랜스퍼 지그(Transfer Jig)라고 부르며, 종래에는 대부분 의사가 직접 제작하거나 기공소에서 수작업으로 제작하였다. 즉, 액상의 수지를 브라켓이 장착된 석고치아모형에 부어 양생한 후, 석고치아모형을 제거하고 각각의 치아에 맞도록 자르고 다듬는 방식으로 치아 각각에 대한 맞춤형 지그를 제작하였다.

치료를 위한 치아와 브라켓의 3차원적 관계(각도/거리)를 프리스크립션(prescription)이라 하는데 이는 치료용 철사가 브라켓에 위치하는 홈(슬롯)과 이루는 관계를 의미한다. 그러므로 지그는 정확히 이를 표현해주어야 하나 상기한 바와 같이 수작업 제작된 지그는 브라켓의 슬롯이 아닌 외부형상을 기준으로 하기 때문에 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 치열 교정 브라켓의 지그는 환자에게 장착한 치열 교정 브라켓이 떨어졌을 경우, 다시 부착하는 경우가 있는데 수작업으로 제작된 지그를 잃어 버렸을 경우 다른 치아의 지그도 함께 다시 제작하여야 하는 문제점이 있었다.

특히, 종래기술에 따른 치열 교정 브라켓의 지그는 수작업으로 제작함으로 생산 및 구매 비용이 아주 고가이고, 품질이 일정하지 못하여 치료의 결과에 영향을 주며, 한번 사용 후 모두 폐기하여야 하는 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 제 10-2007-010820호에는 종래의 치열 교정용 지그를 개시한다.

종래의 지그는 캐드/캠(CAD/CAM)을 이용해 컴퓨터프로그램을 통해 정확한 품질로 제작하여 무 프리스크립션의 브라켓을 이용할 수 있다.

도 1 을 참고하여 이러한 종래의 지그를 설명한다.

도 1을 참고하면, 지그(100)는 하단부가 치아의 상부면에 접촉하여 결합되고, 몸체의 상부 내주면에 길이방향으로 관통공(102)을 갖는 대략 사각박스 형상으로 이루어지고, 상면 중앙 단부에 설치되어 분리기구(도시되지 않음)의 일단이 걸리도록 하는 삼각형상의 돌출부(106)를 갖는 캡(104)과; 상기 캡(104)의 관통공(102)에 착탈 가능하게 삽입 고정되는 고정돌기(108)를 일측에 구비하며, 몸체로부터 하방향으로 절곡되어 연장된 하단부에 치열 교정 브라켓(도시는 생략함)이 결합되도록 내측 및 외측 방향으로 연장된 결합부(110)를 갖는 "ㄱ"자 형상의 커넥 터(112)로 구성되어 있다.

상기 관통공(102)은 고정돌기(108)가 결합되는 입구로부터 출구로 갈수록 폭이 작아지는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 커넥터(112)의 고정돌기(108)는 관통공(102)의 내주면 구조와 대응하도록 선단부로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형상을 갖는 것이 바람직하다.

여기서, 관통공(102)과 고정돌기(108) 각각의 각도는 결합했을 때 각 치아의 형상에 따른 치열 교정각도에 대응하도록 제작한다. 이러한 제작과정은 하기의 컴퓨터프로그램을 이용하여 도 2 내지 도 4에서 설명한다.

상기 커넥터(112)는 고정돌기(108)의 후단에 고정돌기(108)가 관통공(102)에 결합될 때 스토퍼 역할을 하기 위한 한쌍의 날개(114a,114b)를 구비하고 있다.

전술한 지그는 환자의 치아형상에 따라 컴퓨터 프로그램에 의해 RP머신을 사용해 제작하며 하기 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 치과에서 환자의 치아 석고모형을 제작한 후, 치아 컴퓨터 모델링용 삼차원 스캐닝 시스템(도시는 생략함)을 이용하여 3차원(3D) 스캐닝함에 의해 치아에 대한 3차원(3D) 형상데이터(A)를 추출한다.

그후 의사는 상기 얻어진 치아 형상데이터, 즉 3D 치아 CAD 데이터를 가지고 치열 교정 치료 후의 결과를 미리 예측할 수 있는 치아 셋업용 전용 프로그램을 사용하여 컴퓨터 시스템 상에서 브라켓(200)의 위치를 셋업할 수 있다. 상기 전용 프로그램을 이용하면 치아 교정을 위한 진단/치료 결과 예측/치료 장치의 설계가 가능하다.

도 2의 화면상태도에서, 의사는 상기 전용 프로그램 상에서 치아 셋팅을 위해 3D 치아 CAD 데이터를 읽어 들인다. 상기 읽어 들인 3D 치아 CAD 데이터는 각 치아(A)를 하나씩 이동시킬 수 있는 데이터이다. 그 후, 상기 전용 프로그램에서 각각의 치아(A)에 브라켓(200)을 부착하고 브라켓(200)의 슬롯에 교정 와이어(11)를 통과시켜서 결합시키면, 수동으로 각각의 치아를 원하는 교정 위치로 이동시키거나 또는 자동 교정 기능을 통하여 치아가 균일한 치열상태를 이루도록 재배열한다.

치아 재배열이 완료되면 각각의 브라켓(200)마다 미리 제작되어 저장장치에 기억되어 있는 트랜스퍼 지그(100)의 이미지 데이터를 불러내어 지그(100)의 결합부(110)를 브라켓(200)의 슬롯에 결합시킨다. 이 경우 트랜스퍼 지그(100)의 캡(104) 부분은 치아(A)와 결합되면서, 치아(A)의 형상 데이터는 불변이고, 캡(104) 부분은 치아(A)와 중복되는 부분이 제거되는 방식으로 결합이 이루어지게 된다.

그 결과, 트랜스퍼 지그(100)의 치아(A)에 결합되는 캡(104) 부분의 하단부형상은 치아의 상단부 형상과 브라켓(200)의 부착 위치에 따라 서로 다른 형상을 갖게 된다.

그 후, 상기 트랜스퍼 지그(100)의 형상 데이터를 얻기 위하여 블리언(boolean) 기능을 이용하여 도 3과 같이, 각각의 트랜스퍼 지그(100)를 분리한다. 상기 분리된 트랜스퍼 지그(100)의 캡(104)에는 저면에 환자의 치아 자국(B)이 형성되어 있다. 그 결과, 환자 맞춤형 트랜스퍼 지그(100)의 형상 데이터가 얻어진 다.

상기 도 3에 도시된 트랜스퍼 지그(100)의 최종 데이터는 치아 셋업과 브라켓 셋업이 모두 반영된 디지털 형상 데이터이다. 상기 트랜스퍼 지그(100)의 최종 디지털 형상 데이터는 쾌속 주형(RP: Rapid Prototyping) 머신을 갖춘 기공소나 제작소 등으로 전송되어 RP 머신에 의해 투명한 수지로 트랜스퍼 지그(100)를 제작한다. 상기 트랜스퍼 지그(100)의 디지털 형상 데이터는 CAM 작업이 가능하도록 CAD 파일로 변환이 이루어진 후 RP 머신에 공급된다.

상기 트랜스퍼 지그의 캡(104) 부분과 상기 캡(104)과 결합되는 커넥터(112)에 치열 교정을 위해 필요한 프리스크립션이 모두 반영되어 있고, 캡(104)과 커넥터(112)를 결합하면, 도 4에 도시된 바와 같이 치아자국(B)이 하부로 형성된 완성 지그(100)가 얻어져 실제 환자의 치아의 치열교정에 사용된다.

이렇게 얻어진 지그는 정확한 치열교정을 수행할 수는 있으나, 두 개의 피스(piece)로 제작되어 실제 치열교정과정에서 캡과 커넥터의 결합 또는 분리과정을 반드시 거쳐야한다. 이러한 캡과 커넥터는 한 쌍으로 이루어져 해당 치아의 형상(B)에 맞도록 각각 제작된다.

상기 트랜스퍼 지그는 캡의 관통공과 커넥터의 고정돌기에 의해 결합되고 분리되어야 하므로 사용시에 불편함을 초래하였고, 두 개의 피스로 가공되므로 캡의 관통공에 커넥터의 고정돌기가 정확히 삽입되지 않는 경우 치열교정과정에서 다양한 오차를 일으키는 원인이 되었다.

이처럼, 종래의 트랜스퍼 지그는 캡과 커넥터가 분리되어 있으므로 개별적으 로 생산해야 하는 불편함과 더불어 각각의 제조과정에서 생산오차로 인해 조립 오차가 발생할 확률이 높았다.

또한, 종래의 트랜스퍼 지그는 브라켓의 장착과정에서 지그의 커넥터의 레진 재질부분에 브라켓 홈을 끼워 넣으므로 금속 재질의 브라켓과 연결되는 지그 커넥터 재질이 비교적 약하기 때문에 쉽게 부러지거나 변형되는 문제가 있었다.

아울러, 종래의 트랜스퍼 지그는 브라켓을 치아에 본딩한 후 제거할 때, 캡을 환자의 치아에서 제거한 후 커넥터는 브라켓으로부터 각각 따로 제거해야하므로 치열교정 시술이 번거로웠다.

따라서, 본 발명은 지그의 캡과 커넥터를 하나로 합쳐서 생산하므로 개별 생산시 발생하는 생산오차를 최소화할 수 있는 치열교정용 원피스(one piece) 지그를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 지그의 커넥터의 양쪽에 있는 와이어 홈에 와이어를 끼워 고정시킨 후, 브라켓을 와이어에 장착하므로 반복하여 결합하고 분리한다 하더라도 부러지지 않아 견고하게 시술할 수 있으며, 브라켓의 위치가 변하지 않아 정확한 위치에 브라켓의 위치 설정이 가능한 치열교정용 원피스 지그를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 일반 브라켓이 갖고 있는 평균치 '프리스크립션(prescription)'값 대신 트랜스퍼 지그에 개개의 환자에게 가장 적합한 개별 프 리스크립션 값을 적용함에 의해 무 프리스크립션 방식의 모든 브라켓에 사용할 수 있는 치열 교정용 원피스 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 치아 표면에 대한 브라켓의 위치설정 시술이 컴퓨터에서 설계된 값을 그대로, 원피스 지그를 이용해서 환자에게 장착하므로 치열교정 오차를 최소화 할 수 있는 치열 교정용 원피스 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 치아에 분리 가능하게 결합되는 지그의 캡부분과 커넥터가 하나의 몸체에 제작되므로 용이하게 치아로부터 분리되는 구조이므로 용이하게 치열 교정 시술을 수행할 수 있는 치열 교정용 원피스 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 지그를 잃어버렸을 경우 컴퓨터 내에 저장된 데이터를 이용하여 필요한 부분의 지그만을 재 제작할 수 있는 치열 교정용 원피스 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 CAD/CAM을 이용하여 지그가 설계되고 제작되므로 제품의 품질이 일정하며 우수하고, 대량생산을 할 수 있으므로 가격이 저렴한 치열 교정용 원피스 지그를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 하부면에 치아 자국을 형성하도록 하단부가 치아의 상부면에 접촉하여 결합하는 캡; 치열교정용 브라켓에 위치를 설정하기 위해 상기 캡의 하단부로 절곡되어 상기 브라켓의 대향면에 형성된 한 쌍의 와이어홈을 가지는 커넥터; 및 상기 캡과 커넥터 사이에 이 격거리를 형성하기 위한 브릿지를 포함하며, 상기 캡과 커넥터 및 브릿지가 일체로 형성되며, 상기 와이어홈에 와이어가 삽입된 후, 미리 결정된 치아의 위치에 해당하는 브라켓이 상기 커넥터에 장착되는 것을 특징으로 하는 치열교정용 원피스지그를 제공한다.

상기 커넥터는 상기 와이어홈의 타측에 단턱을 갖는 파워체인걸림부를 더 포함한다.

상기 캡은 사각박스형상의 몸체와, 상기 몸체의 하부로 치아 자국을 형성하기 위한 하부면과, 상기 몸체의 상부면에 각 치아를 식별하기 위한 치아번호를 표기하는 표시부와, 상기 표시부의 끝단에 단턱이 형성되어 지그를 제거할 때 손잡이로 사용하는 손잡이부와, 상기 손잡이부의 타측 끝단에는 길이방향으로 몸체로부터 연장되며 몸체보다 상대적으로 작은 사각박스 형상으로 이루어진 연장부를 포함한다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 지그의 캡과 커넥터를 하나로 합쳐서 생산하므로 개별 생산시 발생하는 생산오차를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 무 프리스크립션 방식의 브라켓에 다양하게 사용할 수 있는 원피스 지그를 제작하므로 소형이면서 구조가 아주 간단하여 시술시 편리성을 제공한다.

본 발명은 일반 브라켓이 갖고 있는 평균치 '프리스크립션(prescription)'값 대신 트랜스퍼 지그에 개개의 환자에게 가장 적합한 개별 프리스크립션 값을 적용 함에 의해 브라켓에는 프리스크립션 값이 주어지지 않아도 되므로 다양한 브라켓에 적용이 가능하다.

또한, 본 발명에서는 치아 표면에 대한 브라켓의 위치설정 시 컴퓨터에서 설계된 값을 그대로 원피스 지그를 제작하고, 치열 교정시 치아와 브라켓에 일체로 장착하여 시술한 후 분리 또한 용이하다.

더욱이, 본 발명에서는 치아에 분리 가능하게 결합되는 원피스 지그가 용이하게 분리되는 구조를 갖고 있어 치열 교정 시술이 용이하다.

본 발명은 지그를 잃어버렸을 경우 컴퓨터 내에 저장된 데이터를 이용하여 필요한 부분의 지그만을 재 제작할 수 있으며, CAD/CAM을 이용하여 지그가 설계되고 제작되므로 제품의 품질이 일정하고 우수하며, 대량생산을 할 수 있으므로 가격이 저렴한 이점이 있다.

이하, 첨부한 도 5a 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 원피스 지그를 보여주는 사시도이다.

도 5a 및 도 5b를 참고하면, 원피스지그(1)는 하나의 몸체에 일체로 형성하며, 컴퓨터 프로그램을 통하여 원피스 지그(1)의 각 부위별 형상데이터를 자유자재로 불러들여 결합 또는 분리하여 최종적으로 완성된 형상데이터를 RP머신으로 전송하여 제작되는 것이다. 그 제작과정의 설명에 앞서, 제작 완료된 원피스지그(1)의 구성을 설명한다.

원피스지그(1)는 하부면에 치아 자국을 형성하도록 하단부가 치아의 상부면에 접촉하여 결합하도록 사각박스 형상으로 이루어진 캡(20)과, 브라켓에 위치를 설정하기 위한 커넥터(40)와, 상기 캡(20)과 커넥터(40)를 연결하기 위해 배치되는 브릿지(30)를 포함한다.

캡(20)은 사각박스형상의 몸체(24)와, 몸체(24)의 하부로 치아 자국을 형성하기 위한 하부면(25)과, 몸체(24)의 상부면에 각 치아를 식별하기 위한 치아번호를 표기하는 표시부(22)와, 표시부(22)의 끝단에 단턱이 형성되어 지그를 제거할 때 손잡이로 사용하는 손잡이부(21)와, 손잡이부(21)의 타측 끝단에는 길이방향으로 몸체(24)로부터 연장되며 몸체(24)보다 상대적으로 작은 사각박스 형상으로 이루어진 연장부(23)를 포함한다.

캡(20)의 연장부(23)로부터 연장되어 캡(20)과 커넥터(40)를 연결하는 사각박스 형상의 브릿지(30)는 그 하부로 커넥터(40)를 연장 형성하고 있다.

커넥터(40)는 하부로 연장 형성된 직사각형 박스형상의 몸체(42)와, 몸체(42)의 하부로 브라켓의 위치를 고정하기 위한 결합부(41)를 포함한다. 결합부(41)는 몸체(42)로부터 캡(20)쪽으로 돌출 형성되며 양측에 대칭되게 분지되어 와이어를 고정할 수 있는 각각의 홈을 형성하는 한 쌍의 와이어홈(41a)과, 상기 와이어홈(41a)의 배면으로 연장 형성되어 와이어를 고정하기 위한 파워체인을 걸기위한 단턱을 가지는 파워체인걸림부(41)를 형성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 원피스 지그 설계의 시뮬레이션 과정을 도 6 내지 도 11을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 3차원 치아 형상데이터로부터 아치와이어와 브라켓을 배열한 상태의 참고도이고, 도 7은 본 발명에 따른 지그의 커넥터와 브라켓의 순측배열 모습을 보여주는 화면상태도이고, 도 8은 본 발명에 따른 지그의 캡을 치아의 형상데이터와 결합시켜 배열한 상태를 보여주는 화면상태도이고, 도 9는 본 발명에 따른 지그의 캡을 치아에 결합시켜 와이어로 고정시킨 상태를 보여주는 화면상태도이고, 도 10은 본 발명에 따른 지그의 브릿지를 결합한 상태를 보여주는 화면상태도이고, 도 11은 본 발명에 따른 지그의 캡 하단에 치아자국이 형성되어 완성된 상태를 보여주는 화면상태도이다.

먼저, 치과에서 환자의 치아 석고모형을 제작한 후, 치아 컴퓨터 모델링용 삼차원 스캐닝 시스템(도시는 생략함)을 이용하여 3차원(3D) 스캐닝함에 의해 치아에 대한 3차원(3D) 치아 형상데이터를 추출하여 3차원 치아(2)를 화면상에 디스플레이 한다. 화면 표시된 3차원 치아(2)의 CAD 데이터는 상기 전용 프로그램 상에서 치아 셋팅을 위해 각 치아(2)를 하나씩 이동시킬 수 있는 데이터이다.

그후 의사는 화면상에 보여지는 3차원 치아(2), 즉 3D 치아 CAD 데이터를 가지고 치열 교정 치료 후의 결과를 미리 예측할 수 있는 치아 셋업용 전용 프로그램을 사용하여 컴퓨터 시스템 상에서 브라켓(4)의 위치를 셋업할 수 있다. 즉, 환자의 3차원 치아(2)에 아치와이어(3)를 알맞게 위치시키고 브라켓(4)을 프로그램에서 불러내어 자동 정렬시킨다. 이때 브라켓(4)은 브라켓(4)의 홈이 아치와이어(3)에 맞게 해당 치아 위치에 자동으로 배열된다.

여기서, 아치와이어(3)와 브라켓(4)은 전용 프로그램을 이용하여 치아 교정을 위한 진단/치료 결과 예측/치료 장치의 설계가 가능하므로 설명의 편이를 위해 브라켓(4)과 아치와이어(3)를 설측(舌側)에 배열한 모습으로 도시하였으나, 하기의 원피스지그 제작과정에서는 순측(脣側)에 배열한 상태로 설명한다.

그 후, 상기 전용 프로그램에서 각각의 치아(A)에 브라켓(4)과 아치와이어(3)가 결합되면, 수동으로 각각의 치아를 원하는 교정 위치로 이동시키거나 또는 자동 교정 기능을 통하여 도 6과 같이 치아가 균일한 치열상태를 이루도록 재배열된다.

상기와 같이 치아 셋업이 완료되면 그 후 도 7과 같이, 원피스지그(1)중 커넥터(40)부분의 형상데이터를 추출하여 각각의 3차원 치아(2)에 위치한 브라켓(4)의 와이어홈(4a)과 커넥터(40)의 와이어홈(41a)이 관통되도록 자동 배열시킨다. 여기서, 브라켓(4)은 치아의 표면에 부착되는 결합면(4c)과 커넥터(40)의 와이어홈(41a)에 관통되도록 배치되는 와이어홈(4a)과 브라켓(4)의 탈착시 용이하도록 하는 손잡이(4b)로 이루어진다.

이렇게 배열하면 브라켓(4)과 커넥터(40)에 형성된 각각의 와이어 홈(4a,41a)이 관통되어 와이어가 삽입될 수 있는 와이어삽입홀(H)이 생성된다.

이렇게 하여 각 3차원 치아(2)에 다수의 커넥터(40)가 모두 다수의 브라켓(4)과 각각 맞물리도록 배열이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 브라켓(4)마다 미리 제작되어 저장장치에 기억되어 있는 원피스 지그(1)의 이미지 데이터를 불러내어 원피스 지그(1)중 캡(20)부분의 형상데이터를 추출하여 커넥터(40)와 일정 한 방향을 가지도록 모든 3차원 치아(2)에 대해 배열이 완료된다.

이를 도 9를 참고하여 좀 더 상세히 살펴보면, 원피스지그(1)의 커넥터(40)와 캡(20)이 치아(2)의 브라켓(4)의 위치에 맞게 배열되면, 원피스지그(1)의 캡(20)의 크기와 위치를 미세 조절하여 각각의 치아(2)의 상부면에 알맞게 덮도록 결합한다. 이때, 와이어(5)가 와이어삽입홀(H)의 공간을 채워주면서 보다 정교한 결합이 이루어지고, 도 10에 도시된 바와 같이, 원피스지그(1)의 캡(20)과 커넥터(40)의 연결부위가 짧기 때문에 브릿지(30)의 형상데이터를 불러내어 최종 결합시켜, 원피스지그(1)를 치아(2)에 결합 완료한다.

이 경우 원피스 지그(1)의 캡(20) 부분은 3차원 치아(2)와 결합되면서, 치아(2)의 형상 데이터는 불변이고, 캡(20)의 하단부(25)는 치아(2)와 중복되는 부분이 제거되는 방식으로 결합이 이루어지게 된다.

그 결과, 도 11에 도시된 바와 같이, 원피스 지그(1)의 치아(2)에 결합되는 캡(20)의 하단부(25)형상은 치아의 상단부 형상과 브라켓(200)의 부착 위치에 따라 서로 다른 치아자국 형상(25a)을 갖게 된다. 원피스 지그(1)의 캡(20)의 하단부(25)에 형성된 환자의 치아 자국 형상(25a)이 형성되어 환자 맞춤형 원피스 지그(1)의 형상 데이터가 얻어진다.

상기 도 11에 도시된 원피스 지그(1)의 최종 데이터는 치아 셋업과 브라켓 셋업이 모두 반영된 디지털 형상 데이터이다. 상기 원피스 지그(1)의 최종 디지털 형상 데이터는 그 후 쾌속 주형(RP: Rapid Prototyping) 머신을 갖춘 기공소나 제작소 등으로 전송되어 RP 머신에 의해 투명한 수지로 원피스 지그(1)를 제작한다.

그러면, 상기 도 11에 도시된 바와 같이 환자의 치아 자국 형상(25a)이 캡(20)의 하단에 형성되어 캡(20)과 커넥터(40)가 브릿지(30)에 의해 일체로 형성된 원피스 지그(1)를 얻을 수 있다. 본 발명에서 상기 디지털 형상 데이터는 CAM 작업이 가능하도록 CAD 파일로 변환이 이루어진 후 RP 머신에 공급된다.

본 발명에서는 원피스 지그(1)의 캡(20)의 하단부(25)와 커넥터(40)의 각도에 치열 교정을 위해 필요한 프리스크립션이 모두 반영되어 있기 때문에 브라켓(4)은 환자 또는 치아에 따라 그 형상이 변하지 않아도 된다. 그 결과 본 발명에서는 원피스 지그(1)가 하나의 몸체로 프리스크립션이 모두 반영되어 제작되므로 제작오차에 따른 생산오차가 발생하지 않는다.

이렇게 제작된 원피스 지그를 실제 치아에 적용하여 시술하는 시술 과정은 하기의 도 12 및 도 13을 참고하여 설명한다.

도 12는 본 발명에 따른 지그를 이용하여 치열교정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 참고도이고, 도 13은 본 발명에 따른 지그를 이용하여 치열교정을 수행하는 과정에서 체인을 이용한 상태를 보여주는 참고도이다.

도 12를 참고하면, 다수의 원피스지그(1)중 해당하는 치아(2a)에 대응하는 치아자국 형상(25a)을 갖는 원피스지그(1)를 치아(2a)의 상부면에 원피스지그(1)의 치아자국 형상(25a)이 서로 맞물리도록 장착된 상태를 보여준다. 우선, 원피스지그(10)의 와이어홈(41a)에 알맞게 잘라낸 와이어(5)를 인체에 무해한 본드로 고정시킨다.

그리고, 와이어(5)에 브라켓(4)을 끼우기 위해 브라켓(4)의 와이어홈(4a)에 와이어(5)를 삽입한다. 이렇게 하여 원피스지그(1)에 와이어(5)와 브라켓(4)까지 결합이 완료되면, 원피스지그(1)를 치아(2a)의 상부면에 원피스지그(1)의 치아자국 형상(25a)이 서로 맞물리도록 장착한다. 그러면, 원하는 위치의 치아(2a)측면에 브라켓(4)이 미리 결정된 위치에 설정된다.

이렇게 하여 각 치아에 원피스 지그(1)와 브라켓(4)의 장착이 완료된후, 브라켓(4)을 치아에 본딩하고, 와이어(5)를 커넥터(40)의 와이어홈(41a)으로부터 분리한 후, 원피스지그(1)를 통째로 제거한다. 그러면, 도 14에 도시된 바와 같이, 치열교정을 위해 브라켓(4)과 와이어(5)가 치아마다 배열된다.

이때, 와이어(5)를 커넥터(40)의 와이어홈(41a)에 고정시키는 방법은 본드로 고정시키거나 도 13에 도시된 바와 같이 파워체인을 통해 고정할 수 있다. 즉, 와이어(5)의 일측에 파워체인(6)의 고리를 걸어 커넥터(40)의 파워체인 걸림부(41b)에 끼워지도록 한 후 파워체인(6)을 타측의 와이어(5)에 걸면 와이어(5)가 고정된다. 여기서 파워체인(6)은 플렉서블(flexible)한 실리콘재질을 사용한다.

상기한 실시예 설명에서는 프리스크립션이 부여되지 않은 브라켓을 사용하면 어떤 종류의 브라켓도 원피스 지그와 함께 사용이 가능하며, 더욱이 본 발명에서는 원피스 지그에 프리스크립션이 부여되기 때문에 브라켓은 이러한 프리스크립션이 없는 타입의 제품을 적용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 원피스 지그의 캡과 커넥터를 하나로 합쳐서 생산하므로 개별 생산시 발생하는 생산오차를 최소화할 수 있으며, 원피스지그의 커넥터의 양쪽에 있는 와이어 홈에 와이어를 끼워 고정시킨 후, 브라켓을 와이어에 장착하므로 반복하여 결합하고 분리한다 하더라도 부러지지 않아 견고하게 시술할 수 있으며, 미리 설정된 브라켓의 위치가 변하지 않아 정확한 위치에 브라켓의 위치 설정이 가능하여 치열교정 시술의 오차를 최소화 할 수 있다.

본 발명의 치열교정용 원피스 지그는 프리스크립션이 부여되지 않은 다양한 브라켓에 적용하여 치열교정시 사용이 가능하다.

도 1은 종래의 트랜스퍼 지그를 보여주는 사시도,

도 2는 치아 세팅이 완료된 후 치아 교정 전용 프로그램을 이용하여 브라켓 부착을 위해 종래의 트랜스퍼 지그를 브라켓에 결합시킨 상태를 나타낸 화면상태도,

도 3은 치아 교정 전용 프로그램에서 블리언(boolean)기능을 이용하여 각각의 종래의 트랜스퍼 지그를 분리한 상태를 보여주는 화면상태도,

도 4는 도 3에서 얻어진 트랜스퍼 지그의 캡 부분에 대한 형상 데이터를 사용하여 RP머신에서 수지를 이용하여 제작한 후 기 제작된 커넥터를 결합시킨 상태를 나타내는 사시도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 원피스 지그를 보여주는 사시도,

도 6은 3차원 치아 형상데이터로부터 아치와이어와 브라켓을 배열한 상태의 참고도,

도 7은 본 발명에 따른 지그의 커넥터와 브라켓의 순측배열 모습을 보여주는 화면상태도,

도 8은 본 발명에 따른 지그의 캡을 치아의 형상데이터와 결합시켜 배열한 상태를 보여주는 화면상태도,

도 9는 본 발명에 따른 지그의 캡을 치아에 결합시켜 와이어로 고정시킨 상태를 보여주는 화면상태도,

도 10은 본 발명에 따른 지그의 브릿지를 결합한 상태를 보여주는 화면상태도,

도 11은 본 발명에 따른 지그의 캡 하단에 치아자국이 형성되어 완성된 상태를 보여주는 화면상태도,

도 12는 본 발명에 따른 지그를 이용하여 치열교정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 참고도,

도 13은 본 발명에 따른 지그를 이용하여 치열교정을 수행하는 과정에서 체인을 이용한 상태를 보여주는 참고도,

도 14는 본 발명에 따른 지그를 제거하여 브라켓과 와이어만 남은 상태를 보여주는 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 원피스지그 20 : 캡

21 : 손잡이부 22 : 표시부

23 : 연장부 24 : 몸체

25 : 하부면 25a : 치아 자국

30 : 브릿지 40 : 커넥터

41 : 결합부 42 : 몸체

41a : 와이어홈 41b : 파워체인걸림부

Claims (3)

1. 하부면에 치아 자국을 형성하도록 하단부가 치아의 상부면에 접촉하여 결합하는 캡;

   치열교정용 브라켓에 위치를 설정하기 위해 상기 캡의 하단부로 절곡되어 상기 브라켓의 대향면에 형성된 한 쌍의 와이어홈을 가지는 커넥터; 및

   상기 캡과 커넥터 사이에 이격거리를 형성하기 위한 브릿지를 포함하며,

   상기 캡과 커넥터 및 브릿지가 일체로 형성되며, 상기 와이어홈에 와이어가 삽입된 후, 미리 결정된 치아의 위치에 해당하는 브라켓이 상기 커넥터에 장착되는 것을 특징으로 하는 치열교정용 원피스지그.
2. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 상기 와이어홈의 타측에 단턱을 갖는 파워체인걸림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정용 원피스지그.
3. 제1항에 있어서, 상기 캡은

   사각박스형상의 몸체와, 상기 몸체의 하부로 치아 자국을 형성하기 위한 하부면과, 상기 몸체의 상부면에 각 치아를 식별하기 위한 치아번호를 표기하는 표시부와, 상기 표시부의 끝단에 단턱이 형성되어 지그를 제거할 때 손잡이로 사용하는 손잡이부와, 상기 손잡이부의 타측 끝단에는 길이방향으로 몸체로부터 연장되며 몸체보다 상대적으로 작은 사각박스 형상으로 이루어진 연장부를 포함하는 것을 특징 으로 하는 치열교정용 원피스지그.

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