KR20150115721A - 치과교정 확장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좌측 프레임(T1)과 우측 프레임(T2)을 포함하는 치과교정 확장기에 관한 것으로서, 상기 좌측 프레임(T1)과 우측 프레임(T2)은 각각 치열궁의 치아에 고정시키기 위한 수단이 제공된 좌측 바디(1)와 우측 바디(2)를 포함하며, 상기 바디(1, 2)는 팽창 방향(d)으로 배열된 관통홀(10)들을 가지고, 상기 프레임(T1, T2)은 상기 바디(1, 2)의 홀(10)들 내에 삽입된 가이드(4)에 의해 팽창 방향(d)을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 장착되며, 상기 바디(1, 2) 사이의 거리(h)는 상기 프레임들 중 하나의 바디(2) 내에 조여지는 나사(5)에 의해 조절되고, 상기 나사(5)는 상기 바디(1, 2) 사이에 위치된 작동 헤드(51)를 가지며, 탄성 수단(M)이 상기 프레임(T1, T2) 사이에 위치되어 작동되고 원할 시에 작동되거나 또는 재작동되도록 압축되는 상기 나사(5)에 작용함으로써 작동되거나 재작동될 수 있다. 상기 탄성 수단(M)은 팽창 방향(d)에 대해 횡단 방향으로 배열된 곡선 프로파일(P)을 가진 복수의 탄성 플레이트(6)를 포함한다.

Description

치과교정 확장기{ORTHODONTIC EXPANDER}

본 발명은 치과교정 확장기에 관한 것이다.

치과교정 확장기는 횡단 방향으로 치열궁(dental arch)의 폭을 넓히기 위해 힘을 제공함으로써 횡단방향의 최대 성장 결핍증(maxillary growth deficiency)의 부정적인 영향을 교정하도록 사용되는 경구내 장치(intraoral device)로 알려져 있다. 일반적으로, 치과교정 확장기는 2개의 바디(body)로 구성되는데, 이들은 각각 중앙 나사에 의해 서로에 연결된 고정 암(anchoring arm)들에 의해 치열궁의 좌측 및 우측의 치아 요소(dental element)에 연결된다. 이 두 바디 사이에는 치과의사에 의해 압축되거나(compressed) 로딩되는(loaded) 코일 스프링(coil spring)이 배열되며, 중앙 나사를 통해 매번 코일 스프링 작용이 배출된다(exhausted). 스프링에 의해 장치의 두 바디에 제공되는 추력(thrust)은 치아의 상응하는 두 면으로 전달되며, 따라서 상대적으로 긴 시간에서 스프링의 주기적인 충전(charging), 원하는 팽창력을 결정한다. 상기 스프링은 팽창 방향에 대해 평행하게 배열되며 즉 치열궁의 치아에 연결된 두 바디에 대해 수직으로 배열된다.

치과교정 확장기는 성장 중인 구강 내에 삽입되기 위한 것으로서, 사용가능한 공간이 작다는 것을 고려하면 코일 스프링의 길이는 과도할 수 없으며, 치과교정 확장기의 작동 성능을 감소시키지 않고도 치과교정 확장기의 전체 크기가 줄어든 대안의 구성 시스템을 제공할 필요성이 여전히 존재한다.

위에서 언급한 타입의 치과교정 확장기의 사용 방법에 대한 또 다른 문제점은, 상기 바디들 사이에 위치된 스프링이 내포되어(encapsulated) 이에 따라 가시적이지 않아서 치과의사가 스프링의 압축 상태를 가시적으로 체크할 수 없다는 점이다.

본 발명의 주된 목적은 위에서 언급한 단점들을 해결하는 데 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항에 기술된 특징을 가진 치과교정 확장기를 제공함으로써 구현된다. 본 발명의 그 외의 다른 특징들은 종속항들의 주제이다. 본 발명에 따르면, 보다 효율적인 치과교정 확장기를 구현하는 것이 가능할 뿐만 아니라 치과의사가 스프링의 압축 상태(compression state)를 가시적으로 체크할 수 있는 것이 가능하다. 게다가, 상기 치과교정 확장기는 비용이 상대적으로 저렴하다는 이점도 제공한다.

본 발명의 상기 이점 및 특징들과 그 외의 다른 이점 및 특징들은 제한하려는 것으로 간주되지 않는 예로 주어진 첨부도면들을 참조하여 하기 상세한 기술 내용으로 당업자들에게 가장 잘 이해될 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 치과교정 확장기의 전방 투시도;
- 도 2는 초기 로딩 형상에 있는 도 1에 도시된 확장기의 푸시 조립체의 전방 투시도;
- 도 3은 초기 언로딩 형상에 있는 도 2의 푸시 조립체의 전방 투시도;
- 도 4는 최종 로딩 형상에 있는 도 2의 푸시 조립체의 전방 투시도;
- 도 5는 최종 언로딩 형상에 있는 도 2의 푸시 조립체의 전방 투시도;
- 도 6은 도 1의 치과교정 확장기의 리프 스프링의 전방 투시도;
- 도 7은 도 1에 도시된 치과교정 확장기의 리프 스프링의 추가적인 실시예의 전방 투시도;
- 도 8은 도 7에 도시된 리프 스프링의 측면도이다.

핵심 구조에 대해서 첨부도면들을 참조해 보면, 본 발명에 따른 치과교정 확장기가 2개의 바디(body)를 포함하는데, 이 바디 중 하나는 좌측(1) 위에 배열되고 다른 바디는 우측(2) 위에 배열되며, 상기 바디들은 각각 상응하는 세로 암(3) 쌍(pair)에 의해 2개의 환형 밴드(B)에 연결된다.

각각의 바디(1, 2)에 결부된 2개의 환형 밴드(B)는 횡단 암(40)에 의해 서로 결합된다. 실제로, 각각의 바디(1 또는 2)는, 각각, 좌측 프레임(T1) 및, 우측 프레임(T2)과 함께, 상응하는 세로 암(3), 횡단 암(40), 그리고 환형 밴드(B)를 형성한다. 2개의 프레임(T1, T2)은 예를 들어 스테인리스 스틸로 제작될 수 있다. 좌측 프레임(T1) 및 우측 프레임(T2)은 각각 환자의 상부 치열궁(dental arch)의 좌측 및 우측에 고정되며, 그 뒤, 상응하는 밴드(B)를, 각각 치과의사에 의해 선택된 동일한 치열궁의 치아 중 하나에 끼워맞춤(fitting) 함으로써 접합된다(cemented). 이를 위하여, 각각의 밴드(B)는 접합되어야 하는 치아의 형태에 따라 결정된 형태와 크기를 가진다. 각각의 프레임(T1, T2)은 수용되어야(accommodated) 하는 입천장(palate)의 좌측 또는 우측의 해부학적 구조에 따라 사전결정된 형태와 크기를 가진다. 밴드(B)가 상부 치열궁의 선택된 치아에 결부되고 난 뒤, 각각의 바디(1, 2)는 상응하는 세로 암(3)의 쌍에 의해 상부 치열궁의 상응하는 좌측 또는 우측에 고정된다.

좌측 프레임(T1) 및 우측 프레임(T2)은 원형의 횡단면을 가지며 서로에 대해 평행하게 구성된 연마 로드(grinded rod) 또는 가이드(4) 쌍에 의해 서로 연결된다. 각각의 로드(4)는 사전결정된 치수(dimension)을 가지며 바디 좌측(1)의 홀(10) 내에 사전결정된 길이로 고정되고 우측 바디(2)의 홀(10)을 통과하여 로드(4) 상에서 슬라이딩 이동할 수 있다. 따라서, 로드(4)는 우측 바디(2)에 대한 가이드(guide)로서 작용하며, 이렇게 하여 상기 로드(4)에 의해 설정된(set) 방향(d)을 따라 병진운동할 수 있는데, 이는 달리 말하면, 상기 우측 바디는 상기 방향(d)을 따라 좌측 바디(1)를 향해 이동하고 상기 바디로부터 멀어지도록 이동될 수 있다는 의미이다. 상기 방향(d)은 사전결정되었으며 상부 치열궁의 좌측 및 우측에 제공된 하중(load)의 방향과 일치하며, 이에 관해서 밑에서 상세하게 기술될 것이다. 방향(d)은 로드(4)의 세로축에 대해 평행하다.

각각의 바디(1, 2)는 2개의 횡단방향의 평평 표면을 가지는데 즉 한 평평 표면은 우측(S2) 위에 배열되고 다른 표면은 좌측(S1) 위에 배열되며, 이들은 서로 평행하고 둘 다 상기 홀(10)의 축들에 대해 수직으로 배열된다. 그러면, 우측 바디(2)가 로드(4) 위에 위치될 때, 상기 우측 바디는 좌측 바디(1)의 평평 표면과 평행하게 배열된 상응하는 횡단방향의 평평 표면(S1, S2)을 포함하게 된다. 따라서, 우측 바디(2)의 좌측 표면(S1)과 좌측 바디(1)의 우측 표면(S2) 사이에서 높이(h)의 시트(C)가 서로를 향하도록 형성된다. 우측 바디(2)가 로드(4) 위에서 슬라이딩 이동가능하도록 위치되기 때문에, 상기 시트(C)의 높이(h)는 변경될 수 있다. 특히, 상기 높이(h)는 2개의 값(value) 사이에서 변경될 수 있는데, 이 값들 중 하나는 최소값(h1)이고 다른 값은 최대값(h2)으로서, 각각, 밑에 상세하게 기술되는 것과 같이 확장기의 초기 및 최종 형상에 상응한다.

두 바디(1, 2) 사이에, 나사(5)의 작동 헤드(51)가 제공된다. 상기 나사(5)의 생크(50)는 상응하는 스레드구성의 관통홀 내에서 우측 바디(2) 내에 조여지며(screwed), 상기 관통홀의 축은 우측 바디(2)의 표면(S1, S2)에 대해 수직이며 이에 따라 가이드(4)에 대해 평행하게 형성된다. 상기 헤드(51)는 좌측 바디(1)의 반대 방향으로 향하는 우측 표면(S2)에 대해 각각의 평평한 표면과 함께 배열되며 확장기에 더 큰 횡단방향 압축력(transverse compactness)을 제공하기 위하여 적절하게 수용될 수 있게 하는 홈(41)을 포함하도록 두 로드(4) 사이에 배열되는데, 밑에 기술되는 것과 같이 치과의사가 나사(5)를 조절할 수 있도록 하기에 충분한 크기의 헤드(51)를 사용해야 한다. 좌측 바디(1)와 나사(5)의 헤드(51) 사이에, 우측 바디(2)의 슬라이딩 이동 방향(d)을 따라 변형가능하고 사전결정된 강성(stiffness)의 탄성 수단(M)이 제공된다.

도 2-6에 도시된 실시예에 따르면, 상기 탄성 수단(M)은 아치형의 프로파일(P)을 가진 2개의 플레이트(6)로 구성되는데, 상기 플레이트들은 각각의 단부와 서로 접촉하도록 배열되며 플레이트(6)가 압축될 때 압축되지 않은 형상 또는 부분적으로 압축된 형상으로 가변적인 부피(V)를 포함하도록 서로를 향하는 각각의 오목부와 함께 배열된다. 플레이트(6)들은 각각 로드(4)가 통과하도록 구성된 한 쌍의 타원형 홀(60)을 가진다. 홀(60)들은 원형 대신에 타원형으로 구성되며, 각각의 플레이트(6)가 압축 상태가 되어 내부를 통과하는 로드(4)와 간섭되지 않고도 우측 바디(2)의 슬라이딩 방향(d)을 따라 자유로이 변형될 수 있게 된다.

상기 플레이트(6)는 예를 들어 니켈-티타늄 합금으로 제작될 수 있다.

대안으로, 도 7 및 8에 도시된 것과 같이, 플레이트(6)는 꾸불꾸불한 프로파일(P)을 가질 수 있으며, 헤드(51)와 좌측 바디(1) 사이에 배열되고 나면, 정지 상태 또는 부분적인 압축 상태에서, 플레이트들은 사전결정된 크기와 형태의 하나 이상의 부피(V)를 포함하도록 서로 접촉하는 2개 이상의 지점(S)을 가지지만, 상기 플레이트(6)가 우측 바디(2)의 슬라이딩 방향(d)을 따라 정해진 정도로 변형될 수 있도록 변경될 수 있다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 각각의 플레이트(6)는 단일의 플레이트 대신에 2개의 패킹된 플레이트를 제공할 수 있도록 2중으로 구성될 수 있다. 상기 작동 헤드(51)는 반경방향 관통홀(510)을 가지며, 상기 관통홀 내에서, 우측 바디(2) 내에서 나사(5)의 스템(50)을 조이거나 풀어서, 각각, 플레이트(6)의 압축력이 증가하거나 감소하도록 조절할 수 있게 하기 위해 공구의 끝단(tip)을 삽입하여 나사(5)를 원하는 방향으로 회전시키는 것이 가능하다.

압축될 때, 플레이트(6)는 좌측 바디(1)에 팽창력(expansion force)을 제공하고 우측 바디(2)에는 반대방향의 팽창력을 제공하며, 상기 두 팽창력들은 방향(d)을 따라 제공된다. 따라서, 플레이트(6)를 압축시킴으로써, 좌측 프레임(T1)과 우측 프레임(T2)은 상기 팽창력을 치과교정 치료를 받아야 하는 치열궁의 좌측 및 우측에 각각 제공한다.

위에서 기술된 실시예에 따르면, 탄성 수단(M), 나사(5), 바디(1, 2) 및 로드(4)는 본 발명의 나사-작동식 치과교정 확장기의 푸시 조립체를 구성한다.

유리하게, 본 발명에 따르면, 종래의 나사-작동식 치과교정 확장기에서처럼 하나 또는 그 이상의 코일 스프링을 가지는 대신, 복수의 플레이트(6)를 포함하는 조립체에 의해 탄성 수단(M)이 형성되며, 플레이트(6)는 가이드(4)에 대해 횡단 방향으로 배열되며 이는 즉 방향(d)에 대해 수직으로 배열된다는 의미이다.

코일 스프링 대신 플레이트(6)를 사용하면 보다 더 큰 압축력이 제공되는데, 이는, 환자의 치열궁의 좌측 및 우측 사이의 사용가능한 공간이 제한적이라는 사실을 고려할 때(실제로, 치과교정 확장기는 상기 공간을 증가시키도록 사용됨), 환자의 구강 내에 치과교정 확장기를 배치하는 데 있어서 훨씬 더 바람직하다. 이를 위하여, 플레이트(6)는 가이드(4)에 대해 횡단 방향으로 배열되며 즉 방향(d)에 대해 횡단 방향으로 배열된다.

게다가, 플레이트(6)는 확장기의 바디(1 및 2) 사이의 공간 내에서 가변적으로 위치되며 이에 따라 치과의사가 플레이트들의 압축 상태를 쉽게 체크할 수 있게 된다.

위에서 기술한 내용에서, 용어 "좌측(left)" 및 "우측(right)", "좌측 바디(left body)" 및 "우측 바디(right body)"는 첨부도면들에 도시된 실시예들에 대해 지칭하는 용어들로서, 제한적인 의미로서 해석되어서는 안 된다. 하기 기술내용은 본 발명에 따른 치과교정 확장기의 사용방법에 관한 것이다.

확장기는 초기 로딩 형상(initial loaded configuration)에 있는 환자의 상부 치열궁에 위치되는데, 즉 나사(5)의 스템(50)은 우측 바디(2) 내에 조여지고 플레이트(6)는 상기 단계에서 플레이트(6)에 의해 제공된 미는 힘(push)의 효과를 상충시키기(neutralize) 위해 좌측 및 우측 바디(1, 2)를 결합하는 링 형태의 와이어(F)에 의해 압축된다. 이 상태에서, 시트(C)의 길이(h1)는 최소가 되며, 상기 최소값은 압축 상태에서 플레이트(6)의 두께 더하기 나사(5)의 작동 헤드(51)의 높이와 적어도 똑같다(at least equal).

환자의 상부 치열궁에 확장기를 장착하고 난 뒤, 와이어(F)는 절단되며 좌측 프레임(T1)과 우측 프레임(T2)을 통해 플레이트(6)가 자유롭게 제공되는데, 상기 팽창력이 치열궁의 좌측 및 우측에 제공된다.

시간이 흐름에 따라, 플레이트(6)에 의해 제공된 미는 힘(push)의 효과에 의해, 확장기가 결합된 치열 구조(dental structure)에는 팽창력이 제공되며 플레이트(6)는 점차적으로 구부러지고(flex) 언로딩되는데(unloaded) 이는 즉 상기 플레이트들이 상부 치열궁에 상당한 팽창력을 제공할 수 없는 형상을 가진다는 의미이다. 따라서, 확장기는 언로딩 형상을 포함한다. 상기 언로딩 형상에서, 플레이트(6)는 도 5-8에 도시된 아치형 형상을 포함한다.

확장기를 재작동시키기(reactivate) 위하여, 나사(5)는 공구(도면에는 도시되지 않음)에 의해 각각의 헤드(51)를 돌리고 따라서 플레이트(6)를 압축시킴으로써 우측 바디(2)로부터 풀린다(unscrewed).

플레이트(6)를 볼 수 있기 때문에, 가시적인 않은 내포형(encapsulated) 코일 스프링이 일반적으로 사용되는 종래 기술의 확장기와는 다르게, 압축 상태를 체크할 수 있다.

위에서 기술된 로딩 공정(loading operation)은, 시트(C)가 앞서 언급한 최대 길이(h2)에 위치되어 상부 치열궁의 원하는 개방에 상응하는 확장기의 최종 형상(최대한의 팽창력이 허용될 수 있는)에 도달할 때까지, 사전결정된 횟수만큼 수행된다. 그 후, 또는 심지어 그 이전에도, 치과의사의 임상 평가(clinical evaluation)에 따라, 확장기는 종래의 치과교정 확장기에 대해 수행된 것과 유사하게 치열궁으로부터 제거될 수 있다. 실제로, 상기 수행방법의 세부내용들은, 본 발명에 따른 해결책의 범위를 벗어나지 않고도 따라서 본 발명에 허여된 보호범위 내에서 있으면서도, 해당 요소들의 형태, 크기, 성질, 타입 및 배열방향과 동일하게 임의의 방법으로 변경될 수도 있다.

Claims (6)

1. 좌측 프레임(T1)과 우측 프레임(T2)을 포함하는 치과교정 확장기로서, 상기 좌측 프레임(T1)과 우측 프레임(T2)은 각각 치열궁의 치아에 고정시키기 위한 수단이 제공된 좌측 바디(1)와 우측 바디(2)를 포함하며, 상기 바디(1, 2)는 팽창 방향(d)으로 배열된 관통홀(10)들을 가지고, 상기 프레임(T1, T2)은 상기 바디(1, 2)의 홀(10)들 내에 삽입된 가이드(4)에 의해 팽창 방향(d)을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 장착되며, 상기 바디(1, 2) 사이의 거리(h)는 상기 프레임들 중 하나의 바디(2) 내에 조여지는 나사(5)에 의해 조절되고, 상기 나사(5)는 상기 바디(1, 2) 사이에 위치된 작동 헤드(51)를 가지며, 탄성 수단(M)이 상기 프레임(T1, T2) 사이에 위치되어 작동되고 원할 시에 작동되거나 또는 재작동되도록 압축되는 상기 나사(5)에 작용함으로써 작동되거나 재작동될 수 있는 치과교정 확장기에 있어서,
   상기 탄성 수단(M)은 팽창 방향(d)에 대해 횡단 방향으로 배열된 곡선 프로파일(P)을 가진 복수의 탄성 플레이트(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과교정 확장기.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 수단(M)은 곡선 프로파일(P)을 가진 2개의 플레이트(6)로 구성되는데, 상기 플레이트들은 각각의 단부와 서로 접촉하도록 배열되며 플레이트(6)가 받는 압축력의 크기에 따라 압축되지 않은 형상 또는 부분적으로 압축된 형상으로 가변적인 부피(V)를 포함하도록 서로를 향하는 각각의 오목부와 함께 배열되는 것을 특징으로 하는 치과교정 확장기.
3. 제1항에 있어서, 상기 플레이트(6)는 상기 가이드(4)에 배열되는 것을 특징으로 하는 치과교정 확장기.
4. 제3항에 있어서, 상기 플레이트(6)는 상기 가이드(4)에 의해 통과되는 한 쌍의 타원형 홀(60)을 가지는 것을 특징으로 하는 치과교정 확장기.
5. 제1항에 있어서, 상기 탄성 수단(M)은 2개의 연속적인 오목부가 있는 웜 프로파일(P)을 가진 2개의 플레이트(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 치과교정 확장기.
6. 제1항에 있어서, 상기 고정 수단은 치과교정 밴드(B)로 형성되는 것을 특징으로 하는 치과교정 확장기.

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