KR20160018976A - 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트 - Google Patents

무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트 Download PDF

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Abstract

임플란트 시술을 위한 상악동내 골이식 시술시 최소한의 잇몸 구멍을 통해 노출된 치조골을 정확한 깊이로 제거하여 상악동 막의 손상을 방지하도록, 본 발명은 CT 촬영을 통한 피시술자 구강 내부의 3차원 이미지 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지를 영상 정합하여 획득된 3차원 수술가이드 이미지를 통해 설정된 프로파일로 형성되어 상기 구강 내부를 감싸 고정되는 고정홈부가 구비되며, 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀의 테두리에 평탄하게 형성된 정렬기준면이 구비되는 서지컬가이드; 치과용 핸드피스에 연결되는 생크부와, 상기 생크부에 연결되어 일체로 회전되되 단부에 절삭날이 형성되는 드릴부와, 상기 정렬기준면에 구속되어 상기 절삭날의 삽입깊이를 제한하도록 상기 드릴부의 외주에 구비되는 스토퍼를 포함하는 드릴장치; 및 상기 스토퍼와 상기 정렬기준면 사이에 탈착식으로 삽입되어 상기 삽입깊이를 조절하는 중공형의 보조스토퍼를 포함하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 제공한다.

Description

무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트{maxillary sinus drilling kit for flapless surgery}
본 발명은 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에 관한 것으로, 임플란트 시술을 위한 상악동내 골이식 시술시 최소한의 잇몸 구멍을 통해 노출된 치조골을 정확한 깊이로 제거하여 상악동 막의 손상을 방지하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에 관한 것이다.
일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 것을 말한다. 상실된 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 등으로 만든 픽스츄어를 치아가 빠져나간 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.
일반 보철물이나 틀니의 경우 시간이 지나면 주위 치아와 뼈가 상하지만, 임플란트는 주변 치아조직의 손상을 방지할 수 있으며 이차적인 충치 발생요인이 없기 때문에 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 임플란트는 자연 치아와 동일한 구조를 가지므로 잇몸의 통증 및 이물감이 전혀 없으며, 관리만 잘하면 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상악동은 얼굴의 양측 대구치 뿌리 상부에 2개가 위치하고 있으며, 상악동과 맞닿은 치조골은 두께가 얇고 밀도가 낮기 때문에 상악동 위치의 어금니를 발치하고 픽스츄어를 식립하는 경우에 픽스츄어가 견고하게 지지되지 못하는 등 문제가 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 치조골 위의 빈공간에 인공뼈를 이식하여 잔존골을 보강하는 골이식 시술이 수행된다.
이때, 상악동의 내측에는 호흡기와 연계되어 비강 내의 습도를 조절하고 발성시 공명을 조절하는 상악동 막이라는 조직이 존재하는데, 상악동 막이 찢어지는 경우에 상악동 내부가 병원균에 노출되고 상악동 및 호흡기에 치명적인 2차 감염이 발생될 수 있으므로 세심한 시술이 요구된다.
이를 위해, 종래에는 CT 촬영을 통해 픽스츄어 식립 위치의 치조골 두께를 측정하고, 측정된 치조골의 두께에 맞는 스토퍼를 드릴의 외주에 삽입하여 드릴이 치조골에 설정된 깊이 이상으로 삽입되지 못하도록 제한함으로써 상악동 막의 손상을 방지하는 기술이 제안된 바 있다.
이때, 스토퍼는 링 형상으로 구비되어 드릴의 외주에 반경방향 외측으로 돌출된 평탄면을 형성하고, 평탄면이 잇몸이나 치조골의 닿아 드릴의 삽입깊이를 제한하였다.
그러나, 잇몸에 스토퍼가 접촉하는 경우에 드릴을 가압하는 힘에 따라 잇몸의 높이가 변화되기 때문에 드릴링의 깊이가 정확하게 제한되지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 잇몸의 신축에 따라 드릴의 삽입깊이에 2mm 정도의 편차가 발생되었으며, 드릴이 상악동 막이 접촉하여 상악동 막이 찢어지는 심각한 문제점이 있었다.
이에, 치조골의 외면이 노출되도록 잇몸을 절개하여 치조골에 스토퍼가 접촉되도록 하였으나, 치조골의 외면이 평면이 아닌 곡면이기 때문에 스토퍼가 접촉되는 방향에 따라 드릴을 가이드하는 방향이 변화되는 경우가 많았으며, 드릴이 설계된 위치에서 벗어나 상악동 막을 손상시키는 문제점이 있었다.
더욱이, 치조골의 노출을 위해서 잇몸이 과도하게 절개됨에 따라 잇몸의 회복이 더뎌지고 회복 후 잇몸의 외형이 흉하게 변화되기도 하였으며, 잇몸을 통한 혈액 공급이 원활하게 이루어지지 못하기 때문에 이식골의 융착 및 안정화에 소모되는 회복기간이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 잇몸을 절개 및 거상하고, 임플란트 시술 후에 거상된 잇몸을 봉합하는 피판거상 시술과 달리 잇몸에 환상형의 개구를 형성하여 개구 부분이 제거된 상태로 유지되는 무피판거상 시술에서는 치조골 노출을 위해 잇몸에 형성된 개구의 크기에 따라 잇몸의 창상 치유기간이 변화될 뿐만 아니라 픽스츄어/이식골의 융착이 이루이지는 시기나 골융착 강도 등이 변화된다.
이에 따라, 치조골의 노출이 제한적으로 이루어질 수 밖에 없었으며, 한정된 크기의 잇몸 개구를 통해 치조골을 정확하게 제거할 수 있는 기술에 대한 요구와 관심도가 증대되고 있다.
한국 공개특허 제10-2009-0111227호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 임플란트 시술을 위한 상악동내 골이식 시술시 최소한의 잇몸 구멍을 통해 노출된 치조골을 정확한 깊이로 제거하여 상악동 막의 손상을 방지하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 CT 촬영을 통한 피시술자 구강 내부의 3차원 이미지 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지를 영상 정합하여 획득된 3차원 수술가이드 이미지를 통해 설정된 프로파일로 형성되어 상기 구강 내부를 감싸 고정되는 고정홈부가 구비되며, 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀의 테두리에 평탄하게 형성된 정렬기준면이 구비되는 서지컬가이드; 치과용 핸드피스에 연결되는 생크부와, 상기 생크부에 연결되어 일체로 회전되되 단부에 절삭날이 형성되는 드릴부와, 상기 정렬기준면에 구속되어 상기 절삭날의 삽입깊이를 제한하도록 상기 드릴부의 외주에 구비되는 스토퍼를 포함하는 드릴장치; 및 상기 스토퍼와 상기 정렬기준면 사이에 탈착식으로 삽입되어 상기 삽입깊이를 조절하는 중공형의 보조스토퍼를 포함하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 제공한다.
여기서, 상기 삽입깊이는 상기 픽스츄어 식립 위치에서 상기 정렬기준면으로부터 상기 3차원 수술가이드 이미지를 기반으로 산출되는 상기 픽스츄어 식립 방향에 위치된 멤브레인 사이의 거리에 대응하여 설정됨이 바람직하다.
또한, 상기 정렬기준면은 상기 가이드홀의 형성 방향과 수직하게 구비되되, 상기 서지컬가이드는 상기 정렬기준면으로부터 상기 고정홈부 및 상기 구강 내부 간의 접촉부까지의 두께가 상기 접촉부로부터 상기 상악동 막까지의 거리에 대응하여 상기 삽입깊이를 제조단위길이로 보정하는 값으로 설정됨이 바람직하다.
이때, 상기 보조스토퍼는 상이한 길이를 가진 복수개로 구비됨이 바람직하다.
그리고, 상기 스토퍼의 하부에는 외주를 따라 상기 보조스토퍼가 탈착되되, 상기 가이드홀에 삽입되어 회전지지되도록 상기 가이드홀의 내주에 대응되는 외경을 갖는 원통형 회전가이드부가 연장되어 구비됨이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 상기 3차원 수술가이드 이미지의 외부 형성 정보를 통해 정밀한 치수로 제조된 서지컬가이드가 구강 내부를 전체적으로 감싸 형합 고정된 상태에서 3차원 수술가이드 이미지를 기반으로 정렬기준면으로부터 상악동 막까지의 거리를 산출하여 절삭날의 삽입깊이를 설정하므로 드릴링의 정확성을 개선하여 상악동 막의 손상가능성이 최소화된 안전한 시술이 가능하다.
둘째, 상기 정렬기준면은 상기 서지컬가이드가 구강 내부에 형합 고정된 상태에서 드릴의 삽입 방향과 수직하게 형성되므로 스토퍼 내지 보조스토퍼가 부정확한 표면을 가진 잇몸이나 치조골이 아닌 평탄한 정렬기준면에 면접촉되어 정확하게 구속될 수 있어 시술시 오차발생 요인을 제거하고 절삭날 삽입깊이의 정밀한 조절로 드릴링의 정확성이 개선될 수 있다.
셋째, 상기 보조스토퍼는 상이한 길이를 가진 복수개로 구비되므로 설정된 삽입깊이에 맞는 보조스토퍼를 선택하여 상기 회전가이더부의 외주에 결합함으로써 절삭날의 삽입깊이를 용이하게 조절할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 나타낸 사용모식도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에서 서지컬가이드를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에서 스토퍼를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에서 드릴장치를 나타낸 예시도.
도 5a 및 도 5b, 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 이용한 시술과정을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트의 서지컬가이드를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 나타낸 사용모식도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에서 서지컬가이드를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에서 스토퍼를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트에서 드릴장치를 나타낸 예시도이며, 도 5a 및 도 5b, 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트를 이용한 시술과정을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 5c에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트(100)는 서지컬가이드(10), 드릴장치(20), 그리고 보조스토퍼(30)를 포함한다.
여기서, 상기 서지컬가이드(10)는 CT 촬영을 통한 피시술자 구강 내부의 3차원 이미지 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지를 영상 정합하여 획득된 3차원 수술가이드 이미지를 통해 설정된 프로파일로 형성되어 상기 구강 내부를 감싸 고정되는 고정홈부(14)가 구비되며, 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀(11)의 테두리에 평탄하게 형성된 정렬기준면(12)이 구비된다.
이때, 상기 구강 내부는 피시술자의 치아, 잇몸(2), 치조골(1)을 포함하는 의미로 이해함이 바람직하며, 상기 서지컬가이드(10)는 픽스츄어 식립을 위한 천공 형성시 드릴링을 가이드할 수 있으며, 픽스츄어 식립시 픽스츄어의 방향을 안내하는 등 제반 임플란트 시술에 사용될 수 있다.
그리고, 상기 3차원 이미지는 CT 촬영을 통해 획득되어 구강 내부의 치관(잇몸 외부로 나타난 치아 상부측), 치근(치조골과 결합되는 부분으로 잇몸 내부로 가려진 치아 하부측), 치조골(1) 등 조직의 내부 구조에 대한 정보를 포함하고 있다.
또한, 상기 3차원 외부형상 이미지는 오랄 스캔을 통해 획득되어 구강 내부에서 치관의 형상과 치근 주변의 잇몸(2)의 형상 등 외부 형상에 대한 정보를 포함하고 있다.
이때, 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지에 공통적인 부분인 치아의 치관을 기준으로 두 이미지를 영상 정합하여, 3차원 수술가이드 이미지를 획득할 수 있으며, 상기 3차원 수술가이드 이미지는 치관과 잇몸의 형상을 비롯하여 잇몸 내부의 치근, 치조골에 대한 종합적인 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지는 피시술자의 구강 내부에 대한 정보가 CT 촬영장치나 오랄 스캐너 등에 의해 3차원 벡터 데이터로 변환됨에 따라 형성 및 획득될 수 있다.
그리고, 상기 각 이미지에 대한 3차원 벡터 데이터가 디지털화되어 컴퓨터의 저장장치에 저장됨에 따라 컴퓨터를 기반으로 각 이미지를 중첩하는 영상 처리과정이 수행될 수 있다.
이때, 상기 영상 처리과정을 통해 상기 3차원 이미지 내에 포함된 구강 내부에 대한 정보와 상기 3차원 외부형상 이미지에 포함된 정보가 결합되어 치근 주변의 잇몸의 형상과 함께 그 내부의 치근과 치조골에 대한 형상 정보가 결합된 3차원 수술가이드 이미지가 획득될 수 있으며, 상기 3차원 수술가이드 이미지를 통해 임플란트 시술을 위한 종합적인 정보를 제공할 수 있다.
그리고, 상기 3차원 수술가이드 이미지를 통해 피시술자의 구강 내부에서 임플란트 식립이 필요한 위치를 산출할 수 있다. 이때, 피시술자의 구강 내부에 잔존하는 치아의 치근 방향 및 치관의 외형 정보를 기반으로 크라운(임플란트의 치관)의 외형을 설계할 수 있다.
또한, 산출된 임플란트 식립 위치에서 치조골(1)의 두께를 산출하되, 설계된 크라운의 저작 방향에 따라 픽스츄어(임플란트의 치근)의 식립 깊이 및 방향을 산출할 수 있으며, 픽스츄어 및 크라운을 연결하기 위한 어버트먼트를 설계할 수 있다.
여기서, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 서지컬가이드(10)는 상기 3차원 수술가이드 이미지에서 구강 내부의 외형 프로파일에 대한 3차원 좌표 정보를 기반으로 3D 프린터 혹은 밀링 머신 등을 통해 제조될 수 있다.
이때, 상기 서지컬가이드(10)의 일면에는 구강 내부를 감싸 고정되는 고정홈부(14)가 구비되며, 상기 픽스츄어의 식립 위치에 대응되는 부분에 가이드홀(11)이 형성된다.
여기서, 상기 가이드홀(11)은 상기 픽스츄어의 식립 위치에 대응되는 부분에 형성되며, 상기 임플란트의 식립 갯수에 따라 복수개 형성될 수 있다. 그리고, 각 가이드홀(11)은 상기 픽스츄어의 식립 방향을 따라 형성되며, 드릴장치(20)는 상기 가이드홀(11)에 의해 가이드되어 상기 픽스츄어가 식립되기 위한 천공을 형성할 수 있다.
또한, 상기 가이드홀(11)은 상기 서지컬가이드(10)에 직접 형성될 수도 있으나, 상기 서지컬가이드(10)에 관통홀을 형상하고, 상기 관통홀에 슬리브(13)를 삽입하여 슬리브(13)의 내측에 가이드홀(11)을 형성하는 것도 가능하다.
이때, 상기 슬리브(13)는 상기 드릴장치(20)의 회전시 마찰력을 저감하고 마모 손상을 방지하기 위해 마찰계수가 낮고 내마모성 소재인 황동 등으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 가이드홀(11)의 테두리에는 정렬기준면(12)이 형성된다. 여기서, 상기 정렬기준면(12)은 상기 가이드홀(11)의 테두리부터 반경방향을 따라 평탄하게 연장되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 정렬기준면(12)은 상기 가이드홀(11)의 형성방향과 수직한 방향으로 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 정렬기준면(12)은 상기 가이드홀(11)에 의해 가이드되는 드릴장치(20)의 드릴링 방향과 수직한 방향으로 형성된다.
이에 따라, 상기 정렬기준면(12)은 상기 가이드홀(11)의 위치에서 드릴장치(20)의 절삭날(26) 삽입깊이(a,b의 합)를 산출하는 기준이 될 수 있다. 즉, 상기 가이드홀(11)의 위치에서 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리를 산출하여 상기 드릴장치(20)의 절삭날 삽입깊이(a,b의 합)를 산출할 수 있다.
이처럼, 상기 정렬기준면(12)은 상기 서지컬가이드(10)의 설계변수를 제공하되, 잇몸(2)의 외면으로부터 상악동 막(3)까지를 정확한 깊이로 절삭하기 위한 삽입깊이(a,b)를 설정하는 기준을 제공하여 서지컬가이드(10) 및 스토퍼(30)를 이용한 드릴링의 정확성을 한층 개선할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 드릴장치(20)는 치과용 핸드피스에 연결되는 생크부(20a)와, 상기 생크부(20a)에 연결되어 일체로 회전되되 단부에 절삭날이 형성되는 드릴부(20b)와, 상기 정렬기준면(12)에 구속되어 상기 절삭날(26)의 삽입깊이를 제한하도록 상기 드릴부(20b)의 외주에 구비되는 스토퍼(22)를 포함한다.
여기서, 상기 생크부(20a)는 일측에 상기 핸드피스와 결합되는 장착부(23)가 형성된다. 그리고, 상기 핸드피스(미도시)는 상기 드릴장치(20)에 회전력을 제공하기 위해 사용되는 핸드드릴 장치를 의미하며, 일측에 상기 장착부(23)와의 결합을 위한 결합부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 장착부(23)는 회전력의 원활한 전달을 위해 D-컷 형상으로 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 생크부(20a)의 타측에는 상기 드릴부(20b)가 구비되되, 상기 드릴부(20b)는 상기 생크부(20a)와 일체로 형성될 수 있으며, 상기 드릴부(20b)의 절삭날(26)이 손상되는 경우 교체의 편의성을 위해 상기 생크부(20a)와 별도로 구비되어 착탈되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 드릴부(20b)는 회전가이더부(24) 및 절삭부(25)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 회전가이더부(24)는 원통형으로 구비되되 상기 가이드홀(11)의 내측에 삽입되어 회전지지되도록 상기 가이드홀(11)의 내주에 대응되는 외경을 갖고, 상기 절삭부(25)는 상기 회전가이더부(24)로부터 연장된다.
이때, 상기 절삭부(25)의 단부에는 상기 픽스츄어 식립 위치에서 회전되어 잇몸(2) 및 치조골(1)을 절삭하기 위한 절삭날(26)이 형성되며, 상기 절삭부(25)의 외주에는 상기 절삭날(26)로부터 절삭된 폐기물을 유도 배출할 수 있는 절삭홈부가 형성된다.
상세히, 상기 회전가이더부(24)는 상기 가이드홀(11)의 내부에 삽입되어 전후로 슬라이드되어 상기 가이드홀(11)의 형성방향을 따라 상기 절삭부(25)를 안내할 수 있다.
그리고, 상기 회전가이더부(24)는 상기 가이드홀(11)의 내부에서 회전지지되어 상기 절삭부(25)의 회전을 통한 절삭시 설정된 픽스츄어 식립 위치에서 이탈하지 않고 정확한 위치에서 회전되어 천공을 형성할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼(22)는 상기 드릴부(20b)의 외주에 구비되되 상기 정렬기준면(12)에 구속되어 상기 절삭날(26)의 삽입깊이를 제한한다. 여기서, 상기 삽입깊이는 상기 서지컬가이드의 정렬기준면(12)으로부터 상기 절삭날(26)의 단부까지의 거리로 이해함이 바람직하며, 상기 스토퍼(22)는 상기 가이드홀(11)보다 넓은 직경으로 구비되어 상기 정렬기준면(12)에 걸려 구속될 수 있다.
이때, 상기 스토퍼(22)에 의해 제한되는 삽입깊이는 a,b,c의 합이 될 수 있다. 즉, 상기 절삭날(26)이 회전되며 상기 잇몸(2) 및 상기 치조골(1)을 절삭할 때 상기 스토퍼(22)가 상기 정렬기준면(12)에 닿게 되면 더 이상 치조골(1)의 내부로 삽입되지 못하게 된다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 보조스토퍼(30)는 중공형으로 구비되되, 상기 스토퍼(22)와 상기 정렬기준면(12) 사이에 탈착식으로 삽입되어 상기 삽입깊이를 조절한다.
즉, 상기 보조스토퍼(30)는 스토퍼(22)에 의해 제한되는 삽입깊이보다 얕은 깊이로 상기 치조골(1)을 삭제해야하는 경우에 선택적으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 보조스토퍼(30)의 길이가 c인 경우에 조절된 삽입깊이는 a,b의 합이 될 수 있다.
상세히, 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리가 a,b,c의 합과 동일한 경우에는 보조스토퍼(30) 없이 상기 스토퍼(22)만 사용하여 치조골을 관통하여 상악동 막과 연통되는 개구를 형성할 수 있다.
그러나, 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리가 a,b,c의 합보다 얕은 경우에는 보조스토퍼(30)를 사용하게 된다. 이때, 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리가 a,b인 경우에는 c 길이를 가진 보조스토퍼(30)를 사용하여 상기 치조골에 상악동 막과 연통되는 개구를 형성할 수 있다.
한편, 상기 스토퍼(22)의 하부에는 회전가이더부(24)가 구비되며, 상기 보조스토퍼(30)는 상기 회전가이더부(24)의 외주에 탈착될 수 있다.
상세히, 상기 보조스토퍼(30)의 내부에는 상기 회전가이더부(24)가 삽입되기 위한 중공이 형성되며, 상기 보조스토퍼(30)의 외주 직경은 상기 가이드홀(11)의 직경보다 크게 구비되어 상기 가이드홀(11)의 테두리에 걸려 지지될 수 있다. 즉, 상기 중공은 상기 회전가이더부(24)의 외경에 대응되는 내경을 갖도록 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 보조스토퍼(30)의 중공 내부에는 상기 회전가이더부(24) 및 상기 스토퍼(22) 사이의 장착홈부에 삽입되는 탄발고정부재가 구비될 수 있으며, 상기 탄발고정부재를 통해 상기 보조스토퍼(30)가 상기 드릴부(20b)의 외주에 장착 및 고정될 수 있다.
그리고, 상기 보조스토퍼(30)의 일측 테두리(31)는 상기 스토퍼(22)의 전단면에 지지되도록 결합되며, 상기 보조스토퍼(30)의 타측 테두리(32)가 상기 정렬기준면(12)에 면접촉되어 지지됨에 따라 상기 절삭날(26)의 삽입깊이를 조절할 수 있다. 이때, 상기 삽입깊이는 상기 보조스토퍼(30)의 일측 테두리 및 타측 테두리 사이의 길이에 따라 조절될 수 있다.
즉, 보조스토퍼(30)의 일측 테두리 및 타측 테두리 사이의 길이가 길어지면 삽입깊이는 감소되고, 길이가 짧아지면 삽입깊이는 증가될 수 있다.
이때, 상기 보조스토퍼(30) 혹은 상기 스토퍼(22)는 잇몸이나 치조골 등 부정확한 표면을 가진 구강 내부에 지지되는 것이 아니라, 상기 서지컬가이드(10)가 구강 내부에 형합 고정된 상태에서 드릴의 삽입 방향과 수직하게 형성되되 평탄하게 구비되는 정렬기준면(12)에 면접촉되어 정확하게 구속될 수 있다.
이에 따라, 시술시 핸드피스를 가압하는 힘에 따라 절삭날의 삽입깊이가 변화되는 등의 오차발생 요인을 제거할 수 있으며, 절삭날(26)의 삽입깊이가 정밀하게 조절될 수 있으므로 드릴링의 정확성이 현저히 개선될 수 있고, 상악동 막(3)의 손상 가능성이 최소화될 수 있다.
한편, 상기 삽입깊이는 상기 픽스츄어 식립 위치에서 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 3차원 수술가이드 이미지를 기반으로 산출되는 상기 픽스츄어 식립 방향에 위치된 멤브레인 사이의 거리에 대응하여 설정됨이 바람직하다.
여기서, 멤브레인은 픽스츄어 식립 위치가 하악인 경우에는 치조골 하부의 신경 조직을 의미할 수 있으며, 본 실시예에서는 픽스츄어 식립 위치가 상악인 경우를 주로 설명하며 치조골 상부의 상악동 막을 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 상기 상악동 막(3)은 상악동(4)을 감싸는 막으로 상악동 주변의 치조골을 따라 배치되므로 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 상악동 막(3) 사이의 거리는 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 픽스츄어 식립 방향의 치조골(1) 최외각까지의 거리로 산출될 수 있다.
상세히, 상기 3차원 수술가이드 이미지는 상기 구강 내부의 잇몸 및 치관 등의 외부 형상 정보와, 잇몸 내부 치조골의 골밀도 및 두께 등의 조직 정보를 포함하고 있다.
이때, 상기 픽스츄어 식립 위치에 대응되는 부분에서 상기 정렬기준면(12)으로부터 서지컬가이드(10)의 고정홈부(14)까지의 두께와, 고정홈부(14)에 접촉된 부분의 치관 혹은 잇몸으로부터 치조골(1) 최외각까지의 거리를 합산하여 상기 삽입깊이를 산출할 수 있다.
여기서, 상기 정렬기준면(12) 및 상기 고정홈부(14)까지의 두께는 서지컬가이드(10)의 제조시 설계 정보를 통해 산출될 수 있으며, 고정홈부(14)의 접촉된 부분으로 치조골(1) 최외각까지의 거리는 3차원 수술가이드 이미지에서 외부 형상 정보 및 조직 정보의 3차원 벡터 데이터를 통해 산출될 수 있다.
이처럼, 3차원 수술가이드 이미지 내의 벡터 데이터를 통해 상기 서지컬가이드(10)가 상기 구강 내부에 형합 고정된 상태에서 각각의 픽스츄어 식립 위치에 대해 정렬기준면(12)에서 상악동 막(3)까지의 거리를 산출하여 절삭날(26)의 삽입깊이를 설정하므로 드릴링의 정확성을 개선하고 상악동 막의 손상가능성이 최소화된 안전한 시술이 가능하다.
한편, 상기 서지컬가이드(10)는 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 고정홈부(14) 및 상기 구강 내부 간의 접촉부까지의 두께가 상기 접촉부로부터 상기 상악동 막까지의 거리에 대응하여 상기 삽입깊이를 제조단위길이로 보정하는 값으로 설정됨이 바람직하다.
여기서, 상기 고정홈부(14) 및 상기 구강 내부 사이의 접촉부는 상기 픽스츄어 식립 위치에 대응되는 잇몸(2) 외면으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 제조단위길이라는 말은 상기 드릴부(20b)나 상기 보조스토퍼(30)의 제조할 때 단위가 되는 길이를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.
예를 들어, 상기 드릴부(20b)는 17mm, 18mm, 19mm 등 다양한 길이으로 구비될 수 있으며, 상기 보조스토퍼(30)는 3mm, 4mm, 5mm, 6mm 등 다양한 규격으로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 드릴부(20b)의 길이는 상기 스토퍼(22)로부터 절삭날(26)까지의 길이를 의미하며, 상기 드릴부(20b) 및 상기 보조스토퍼(30)의 제조단위길이는 1mm가 된다.
한편, 상기 잇몸(2)의 외면으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리는 생체조직이기 때문에 1mm 단위 이하의 세밀한 단위 값을 가질 수 있다.
따라서, 상기 서지컬가이드(10)의 두께(b)를 상기 잇몸(2)의 외면으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리에 대응하여 조절함으로써 상기 정렬기준면(12)으로부터 상악동 막(3)까지의 거리를 1mm 단위(제조길이단위)로 조절할 수 있다.
그리고, 상기 정렬기준면(12)으로부터 상악동 막(3)까지의 거리가 1mm 단위(제조길이단위)로 조절됨에 따라 상기 치조골을 절삭하여 상악동 막과 연통되는 개구 형성을 위해 설정되는 상기 정렬기준면(12)으로부터 상기 절삭날(26)까지의 삽입깊이가 1mm 단위(제조단위길이)로 맞게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 잇몸(2)의 외면으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리가 4.5mm인 경우에 상기 스탠트(10)의 두께는 상기 잇몸(2)의 외면으로부터 상기 상악동 막(3)까지의 거리단위가 제조단위길이인 1mm가 되도록 5.5mm, 6.5mm 등 0.5mm 단위로 이루어질 수 있다.
이처럼, 상기 서지컬가이드(10)는 정렬지지면(12)으로부터 상악동 막(3)까지의 거리 단위를 제조단위길이로 보정함으로써 보조스토퍼(30)를 통한 삽입깊이의 조절 단위와 실제 상악동 막까지의 거리 사이의 오차를 최소화하여 한층 정확하고 세밀하게 드릴링을 가이드할 수 있다.
물론, 보조스토퍼(30)가 없거나 하나만 구비된 경우에는 상기 스탠트(10)의 두께를 통해 상기 삽입깊이를 조절할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 보조스토퍼(30)는 상이한 규격을 가진 복수개로 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 보조스토퍼(30) 중 그의 일측 테두리(31)가 상기 스토퍼(22)의 전단에 지지된 상태에서 그의 타측 테두리(32)가 상기 절삭날(26)의 단부로부터 기설정된 삽입깊이로 이격되는 규격을 가진 하나가 선택되어 상기 드릴부(20b)에 결합될 수 있다.
즉, 상기 보조스토퍼(30)는 일측 테두리(31)가 상기 스토퍼(22)에 지지되도록 결합된 상태에서 타측 테두리(32)가 상기 정렬지지면(12)에 접촉되며 상기 절삭날(26)의 삽입깊이를 조절할 수 있다.
상세히, 상기 보조스토퍼(30)는 내부 중공에 상기 드릴부(20b)가 삽입됨에 따라 상기 드릴부(20b)의 외주에 결합될 수 있으며, 중공의 직경이 동일하되 일측 테두리로부터 타측 테두리까지의 길이가 상이한 복수개의 규격(30a,30b,30c,30d,30e,30f)으로 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 드릴부(20b)에 상이한 길이를 가진 각각의 보조스토퍼(30a,30b,30c,30d,30e,30f)를 결합함으로써 산출된 정렬기준면(12)으로부터 상악동 막 사이의 거리에 맞게 상기 절삭날(26)의 삽입깊이를 조절할 수 있다.
여기서, 드릴부(20b)의 길이라는 말은 상기 스토퍼(22)로부터 상기 절삭날 단부까지의 길이로 이해함이 바람직하다.
상기 삽입깊이는 상기 정렬지지면으로부터 절삭날까지의 거리로 상기 정렬지지면으로부터 상기 상악동 막까지의 거리에 대응하여 산출되므로 복수개로 구비된 보조스토퍼 중 상기 드릴부(20b)의 길이 및 상기 삽입깊이의 차이에 대응하는 규격을 가진 하나를 선택하여 사용함으로써 절삭날의 삽입깊이를 손쉽게 조절할 수 있다.
즉, 상기 드릴부의 길이가 17mm이고, 잇몸의 외면으로부터 상악동 막(3)까지의 거리가 6mm, 잇몸의 외면으로부터 정렬지지면(12)까지의 거리가 7mm인 경우에 삽입깊이는 13mm이고, 4mm 규격의 보조스토퍼를 사용하여 상악동 막의 손상 없이 골이식을 위한 천공을 형성할 수 있다.
이때, 상기 보조스토퍼의 외면(33)에는 규격에 따른 숫자가 레이저 마킹에 의해 인쇄되어 있으며, 유사한 규격을 가진 보조스토퍼는 상호 구분되는 색상을 부여함으로써 원하는 규격을 용이하게 찾아 사용할 수 있다.
이하에서 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 상기 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트(100)를 이용한 골이식 과정을 상세히 살펴본다.
먼저, 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영으로 3차원 이미지를 획득하고, 3차원 이미지를 획득한 부분에 대해 오랄 스캔으로 3차원 외부형상 이미지를 획득한다. 그리고, 획득된 두 이미지를 영상 정합하여 3차원 수술가이드 이미지를 획득할 수 있다.
여기서, 상기 3차원 수술가이드 이미지를 통해 피시술자의 구강 내부에서 임플란트 식립이 필요한 위치를 산출할 수 있다. 이때, 피시술자의 구강 내부에 잔존하는 치아의 치근 방향 및 치관의 외형 정보를 기반으로 크라운(임플란트의 치관)의 외형을 설계할 수 있다.
또한, 산출된 임플란트 식립 위치에서 치조골의 두께 및 크라운의 저작면 방향에 따라 픽스츄어(임플란트의 치근)의 식립 깊이 및 방향을 산출하고, 픽스츄어 및 크라운을 연결하기 위한 어버트먼트를 설계할 수 있다.
그리고, 상기 구강 내부의 외형 이미지를 기반으로 상기 서지컬가이드(10)의 고정홈부(14) 형상을 설계하고, 상기 픽스츄어 식립 위치에 가이드홀(11)을 배치한다. 이때, 상기 가이드홀(11)의 방향은 상기 픽스츄어의 식립 방향에 대응하여 설정될 수 있다.
제조된 서지컬가이드(10)가 피시술자의 구강 내부에 형합 고정되면, 상기 가이드홀(11)에 드릴장치(20)를 삽입하여 피시술자의 잇몸 및 치조골에 천공을 형성하게 된다. 그리고, 상기 회전가이더부(24)의 외주에 설정된 삽입깊이에 대응되는 보조스토퍼를 결합하여 드릴링을 수행하게 된다.
이때, 드릴링 과정은 다단계로 진행될 수 있으며, 얇은 직경(2mm)의 절삭부를 가진 이니셜 드릴장치를 통해 1차 천공을 형성하고, 좀더 두꺼운 직경(2.7mm)의 절삭부를 가진 스트레이트 드릴장치를 통해 2차 천공을 형성할 수 있다.
이니셜 드릴장치 및 스트레이트 드릴장치를 통한 드릴링 과정에서는 설정된 삽입깊이보다 1~2mm 정도 얕은 깊이의 드릴링이 이루어짐이 바람직하다.
예를 들어, 삽입깊이 17mm로 산출되고, 상기 삽입깊이에 맞는 보조스토퍼가 4mm인 경우에 5mm~6mm 규격의 보조스토퍼를 이용한 드릴링을 수행함으로써 상악동 막까지의 잔존 치조골이 존재하도록 드릴링을 수행한다. 이때, 드릴장치의 회전속도는 50rpm로 설정됨이 바람직하며, 수분 주입이 없는 상태로 이루어질 수 있다.
이후, 좀더 두꺼운 직경(3.2mm) 라운드 드릴장치를 이용하여 잔존 치조골에 개구(h)를 형성할 수 있다. 이때, 보조스토퍼는 4mm 규격이 사용됨이 바람직하다.
여기서, 상기 드릴장치(20)의 절삭날은 중심부가 라운드지게 돌출됨이 바람직하며, 라운드진 중심부를 통해 상악동 막의 손상 없이 치조골을 안전하게 절삭하여 개구(h)를 형성할 수 있다. 이때, 깊이 측정 장치를 이용하여 치조골의 개구(h) 여부를 확인하고 치조골의 두께를 확인할 수 있다.
한편, 도 5a를 참조하면, 상기 상악동 드릴링 키트(100)는 상기 드릴장치(20)에 의해 상기 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 천공으로 상악동 막 거상을 위한 물을 주입하는 멤브레인 리프팅 장치(40)를 더 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 멤브레인 리프팅 장치(40)는 상기 천공의 내주에 밀착되되 내부에 주입관로가 형성된 신축성 소재의 주입부(41)와, 상기 주입부(41)의 후단에 결합되는 연결관로가 형성된 연결렌치(42)와, 상기 연결관로를 통해 물을 공급 및 흡입하는 압력수단을 포함할 수 있다.
이때, 상기 주입부(41)가 상기 천공에 삽입된 상태에서 상기 압력수단을 이용하여 물을 주입함으로써 상기 상악동 막(3)을 상기 치조골(1)로부터 분리하여 상악동 측으로 밀어 넣을 수 있으며, 상기 상악동 막(3)과 상기 치조골(1) 사이에 골이식을 위한 공간을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 압력수단은 물의 주입량을 측정할 수 있는 주사기 등으로 구비될 수 있다. 이때, 상기 주사기를 통해 상기 천공 내부로 물을 주입할 때 가해지는 압력을 확인하여 치조골에 개구(h)가 형성되었는지를 확인할 수 있으며, 개구(h)가 형성된 경우에 주입된 물을 흡입하여 상악동 막의 손상 여부를 확인할 수 있다.
그리고, 도 5b를 참조하면, 상악동 막(3)이 정상적으로 거상된 경우에 개구(h)를 위한 4mm 규격의 보조스토퍼보다 1mm 정도 짧은 3mm 규격의 보조스토퍼를 이용하여 개구(h)를 확장한다. 이때, 깊이 측정 장치를 이용하여 다시 한번 상악동 막(3)이 거상 여부를 확인하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 도 5c를 참조하면, 개구의 확장 이후 본콘덴서를 이용하여 상기 상악동 막 및 치조골 사이로 골이식재를 주입한다. 이때, 치조골의 두께가 4mm 이상인 경우에는 골이식재 주입 이후에 픽스츄어를 즉시 식립할 수 있으며, 3mm 이하인 경우에는 골이식 후 이식골의 융착 및 안정화를 기다린 후 픽스츄어를 식립함이 바람직하다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트의 서지컬가이드를 나타낸 예시도이다. 본 실시예에서는 정렬기준면에 스토퍼 가이드부(111)가 형성되는 것을 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 6에서 보는 바와 같이, 상기 보조스토퍼의 타측 테두리가 접촉되는 상기 정렬기준면 외곽에는 상기 보조스토퍼의 외주를 감싸도록 돌출되는 스토퍼 가이드부(111)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 가이드홀은 상기 드릴부의 회전가이더부를 가이드하고, 상기 스토퍼 가이드부(111)는 상기 보조스토퍼의 외주를 가이드할 수 있다.
이에 따라, 상기 회전가이더부가 상기 가이드홀에 삽입되기 이전에도 상기 보조스토퍼의 외주가 상기 스토퍼 가이드부(111)에 의해 안내되어 상기 드릴장치의 전후 이동이 안전하게 이루어질 수 있으며, 보조스토퍼의 길이가 긴 경우에도 상기 스토퍼 가이드부가 상기 드릴장치의 전후 이동을 가이드하여 절삭날의 위치를 정확하게 정렬하여 절삭날을 통한 천공 형성의 정확성이 한층 향상될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 상악동 드릴링 키트 1: 치조골
2: 잇몸 3: 상악동 막
4: 상악동 w: 물
s: 골이식재 10,110: 서지컬가이드
11: 가이드홀 12: 정렬지지면
13: 슬리브 14: 고정홈부
20: 드릴장치 20a: 생크부
20b: 드릴부 22: 스토퍼
23: 장착부 24: 회전가이더부
25: 절삭부 26: 절삭날
30: 보조스토퍼 40: 멤브레인 리프팅 장치
50: 본콘덴서 111: 스토퍼 가이드부

Claims (5)

  1. CT 촬영을 통한 피시술자 구강 내부의 3차원 이미지 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지를 영상 정합하여 획득된 3차원 수술가이드 이미지를 통해 설정된 프로파일로 형성되어 상기 구강 내부를 감싸 고정되는 고정홈부가 구비되며, 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀의 테두리에 평탄하게 형성된 정렬기준면이 구비되는 서지컬가이드;
    치과용 핸드피스에 연결되는 생크부와, 상기 생크부에 연결되어 일체로 회전되되 단부에 절삭날이 형성되는 드릴부와, 상기 정렬기준면에 구속되어 상기 절삭날의 삽입깊이를 제한하도록 상기 드릴부의 외주에 구비되는 스토퍼를 포함하는 드릴장치; 및
    상기 스토퍼와 상기 정렬기준면 사이에 탈착식으로 삽입되어 상기 삽입깊이를 조절하는 중공형의 보조스토퍼를 포함하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입깊이는 상기 픽스츄어 식립 위치에서 상기 정렬기준면으로부터 상기 3차원 수술가이드 이미지를 기반으로 산출되는 상기 픽스츄어 식립 방향에 위치된 멤브레인 사이의 거리에 대응하여 설정됨을 특징으로 하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정렬기준면은 상기 가이드홀의 형성 방향과 수직하게 구비되되,
    상기 서지컬가이드는 상기 정렬기준면으로부터 상기 고정홈부 및 상기 구강 내부 간의 접촉부까지의 두께가 상기 접촉부로부터 상기 상악동 막까지의 거리에 대응하여 상기 삽입깊이를 제조단위길이로 보정하는 값으로 설정됨을 특징으로 하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조스토퍼는 상이한 길이를 가진 복수개로 구비됨을 특징으로 하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼의 하부에는 외주를 따라 상기 보조스토퍼가 탈착되되, 상기 가이드홀에 삽입되어 회전지지되도록 상기 가이드홀의 내주에 대응되는 외경을 갖는 원통형 회전가이드부가 연장되어 구비됨을 특징으로 하는 무피판거상 시술을 위한 상악동 드릴링 키트.
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