KR20170059267A

KR20170059267A - 치아맞춤형으로 제작된 이중호선용 치열교정용 브라켓

Info

Publication number: KR20170059267A
Application number: KR1020150163425A
Authority: KR
Inventors: 배기선
Original assignee: 배기선
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2017-05-30
Also published as: WO2017086565A1

Abstract

본 발명은 치열교정을 위한 브라켓을 제조하되, 지금까지 제조하여 왔던 방법, 즉 소결성형방법이나 절삭가공방법이 아닌 또다른 방법으로 합성수지소재를 이용하여 브라켓을 제작사용하더라도 교정용 와이어의 교정력이 차이에 충분히 전달되게 함과 동시에, 필요한 경우 교정자의 치아에 맞는 베이스구조로 브라켓을 제작할 수 있게 하여 이물감을 최소화할 수 있게 한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 치열교정용 브라켓을 제조함에 있어서, 인체적합성을 갖는 합성수지를 이용, 3D프린팅 기술로 브라켓을 구성하는 베이스와 헤드를 한층씩 적층하는 프린팅방법으로 브라켓을 제조하되, 헤드에 구성되는 슬롯을 이중으로 하여 교정용 와이어를 2단설치사용토록 함으로서, 각 슬롯에 전가되는 교정력이 반분되게 하여 사용에 문제가 없도록 한 것이다.

Description

3D프린터기를 이용한 이중슬롯형 치열교정용 브라켓{ORTHODONTICS BRACKET OF DOUBLE SLOT TYPE BY 3D PRINTER}

본 발명은 치열교정용 브라켓에 관한 것으로서, 특히 3D프린터기를 이용하여 생체적합성을 갖는 합성수지로 브라켓을 제작하되, 헤드에 구성되는 슬롯을 이중으로 구성하여 합성수지로 브라켓을 구성하더라도, 파손되는 현상없이 교정용 와이어를 이용한 교정력이 치아에 원만하게 전달될 수 있게 한 것이다.

일반적으로 치열의 교정이란 부정치열을 바르게 시술하는 것으로서, 접착제로 각 치아의 표면에 브라켓을 고정하고, 교정용 와이어를 다수의 브라켓에 연결하고, 상기 와이어의 탄성 또는 복원력을 이용하여 치아에 교정력이 부여되게 함으로서 틀어진 치아를 서서히 이동시켜 바르게 정열하는 것이다.

상기에서 치아에 부착되어 교정력을 전달하는 브라켓의 제조는 주로 절삭가공기로 금속을 절삭하는 절삭가공방법이나, 성형틀에 성형물을 주입하여 소결하는 방법으로 브라켓을 제작하였다.

따라서 상기한 브라켓의 경우 소재 자체가 금속 혹은 소결성형된 세라믹과 같은 재질로서 강성이 매우 강하기 때문에 단일슬롯에 교정용 와이어를 끼운 다음 틀어진 치아의 교정을 위한 교정력이 브라켓에 인가되게 하더라도 충분한 내력을 가지기 때문에 사용하는 문제가 발생하지 않는다.

최근들어 3D프린팅 기술을 이용한 제품의 제조가 다양한 형태로 시도되고 있으며, 의료분야에서도 한정적인 범위내에서 일부 시도되고 있다.

3D프린팅 기술을 이용하여 치열교정용 브라켓을 제작사용할 수도 있겠으나, 종래와 같이 헤드에 구성되는 슬롯이 단일구성일 경우 틀어진 치아에 교정력을 전달하기 위하여 각형으로 된 와이어를 슬롯에 끼운 다음 교정력이 인가되게 하면 수지로 된 브라켓의 헤드가 와이어의 탄성이나 복원력을 지탱하지 못하고 파손되므로 사실상 사용이 불가능하였다.

브라켓 제조와 관련한 선행기술을 검토하여 보면 특허 제10-0741458호 "치열교정용 브라켓의 제조방법"(특허문헌 1)과, 특허 제10-0916181호 "치열교정용 브라켓의 제조방법"(특허문헌 2)과, 공개특허 제10-2015-0031948호 "치열교정을 위한 브라켓"(특허문헌 3) 등이 제공되고 있다.

특허 제10-0741458호 "치열교정용 브라켓의 제조방법" 특허 제10-0916181호 "치열교정용 브라켓의 제조방법" 공개특허 제10-2015-0031948호 "치열교정을 위한 브라켓"

본 발명은 치열교정을 위한 브라켓을 제조하되, 지금까지 제조하여 왔던 방법, 즉 소결성형방법이나 절삭가공방법이 아닌 또다른 방법으로 합성수지소재를 이용하여 브라켓을 제작사용하더라도 교정용 와이어의 교정력이 차이에 충분히 전달되게 함과 동시에, 필요한 경우 교정자의 치아에 맞는 베이스구조로 브라켓을 제작할 수 있게 하여 이물감을 최소화할 수 있게 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 치열교정용 브라켓을 제조함에 있어서, 인체적합성을 갖는 합성수지를 이용, 3D프린팅 기술로 브라켓을 구성하는 베이스와 헤드를 한층씩 적층하는 프린팅방법으로 브라켓을 제조하되, 헤드에 구성되는 슬롯을 이중으로 하여 교정용 와이어를 2단설치사용토록 함으로서, 각 슬롯에 전가되는 교정력이 반분되게 하여 사용에 문제가 없도록 한 것이다.

본 발명은 치열교정용 브라켓을 제조함에 있어서, 인체적합성을 갖는 합성수지를 이용, 3D프린팅 기술로 브라켓을 구성하는 베이스와 헤드를 한층씩 적층하는 프린팅방법으로 브라켓을 제조하되, 헤드에 구성되는 슬롯을 이중으로 하여 교정용 와이어를 2단설치사용토록 함으로서, 각 슬롯에 전가되는 교정력이 반분되게 하여 사용에 문제가 없도록 하고, 따라서 합성수지소재를 이용하여 브라켓을 제작사용하더라도 교정용 와이어의 교정력이 차이에 충분히 전달되게 함과 동시에, 필요한 경우 교정자의 치아에 맞는 베이스구조로 브라켓을 제작할 수 있게 하여 이물감을 최소화할 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명 브라켓의 사시도
도 2 : 도 1의 측면구성도
도 3 : 본 발명 브라켓의 다른 예시사시도
도 4 : 도 3의 측면구성도
도 5 : 본 발명 브라켓의 또다른 예시도
도 6 : 도 5의 측면구성도
도 7 : 본 발명의 사용상태 예시도
도 8 : 도 7의 분해도
도 9 : 본 발명의 사용상태 사시도
도 10 : 본 발명의 사용상태 사시도
도 11 : 본 발명의 브라켓을 3D프린팅으로 일부적층하고, 나머지는 박판상태로 분리한 상태도
도 12 : 본 발명의 브라켓을 3D프린팅으로 일부적층하고, 나머지는 박판상태로 분리한 상태도
도 13 : 본 발명의 브라켓을 3D프린팅으로 일부적층하고, 나머지는 박판상태로 분리한 상태도

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에서 제공하고자 하는 치열교정용 브라켓(10)의 사시도 및 측면구성도로서, 도 1 및 도 2는 3D프린팅장치를 이용하여 인체적합성을 갖는 열가소성 수지로 브라켓(10)을 양산제작한 제품의 상태도이고, 도 3 내지 도 6은 피시술자의 치아형태에 맞게 3D프린팅장치를 이용하여 제작한 브라켓(10)의 상태도이다.

상기 브라켓(10)은 베이스(20)와 헤드(30)로 구성되며, 헤드(30)에는 슬롯(40)이 이중구성된다.

상기 헤드(30)에 구성되는 슬롯은 헤드(30) 중심을 기준으로 좌우측에 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50)이 각각 형성된다.

상기 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50)의 형상은 개방형으로 구성되게 하거나 탄지형으로 구성되게 할 수 있다.

즉 도 1 내지 도 4는 헤드(30)에 구성되는 제1슬롯(40)을 개방형으로 구성한 것이고, 제2슬롯(50)은 탄지형으로 구성한 것이다.

도 5는 헤드(30)에 구성되는 제1슬롯(40) 및 제2슬롯(50)을 모두 탄지형으로 구성되게 한 것이다.

또한 도면에는 도시되어 있지 않지만 제1,2슬롯(40)(50) 모두를 개방형 슬롯으로 구성할 수도 있다.

도 1 내지 도 4에서와 같이 제2슬롯(50)을 구성하는 탄지형 슬롯은 제2슬롯(50)의 내경보다 좁은 절개부(31)를 통하여 외부와 연결되고, 이때 절개부(31) 상부에 위치하는 탄지편(32)에 의해 제2슬롯(50)에 끼워지는 교정용 와이어(60)의 외경만큼 확장되었다가 다시 원복하게 된다.

상기한 구성의 치열교정용 브라켓(10)을 3D프린팅장치를 이용하여 제작하는 과정을 설명한다.

먼저 브라켓(10)을 양산제작하여 모든 피시술자들에게 범용성있게 사용토록 하는 일반 브라켓(10)의 제작과정을 설명한다.

먼저 도 1에서와 같이 일정두께로 구성된 장방형의 베이스(20) 상에 헤드(30)가 구성되고, 상기 헤드(30)에 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50)으로 구성된 브라켓(10)을 3D디자인프로그램을 이용하여 3D도면을 작성한 다음, 이를 컴퓨터에 정해진 데이터양식으로 입력하고, 입력된 데이터를 3D프린터로 프린팅하되, 입체적인 브라켓(10)의 형상을 미분하듯이 얇은 가로층으로 프린팅하여 적층하게 된다.

이때 얇은 박판으로 프린팅되어 적층되는 소재는, 생체적합성을 갖는 열가소성 수지를 사용한다.

즉 도 11은 3D프린터로 프린팅하여 브라켓(10)의 베이스(20) 부분이 성형된 상태이고, 도 12는 도 11의 상태에서 계속 프린팅하여 슬롯 일부가 성형된 상태이고, 도 13은 도 11의 상태에서 계속 프린팅하여 본 발명에서 제공하고자 하는 브라켓(10)의 제작이 완료된 상태이다.

본 발명은 3D프린팅을 통하여 브라켓(10)을 제작하되 생체적합성을 갖는 열가소성 수지로 제작하게 되므로 절개부(31)를 갖는 탄지형 슬롯의 제작이 가능하게 될 뿐 아니라, 탄지형 슬롯에 교정용 와이어(60)를 결합할때에서 절개부(31)를 구성하는 탄지편(32)이 적절한 탄성으로 확개되므로 와이어의 결합이 가능하게 된다.

특히 본 발명에는 3D프린터를 이용하여 브라켓(10)을 제작하되, 피시술자의 치아에 맞는 맞춤형 브라켓(10)을 직접 제작사용할 수 있다.

즉 교정하고자 하는 피시술자의 치아부분을 3D스캐너를 이용하여 피시술자의 치아 각각의 구조 데이터를 확보하고, 확보된 치아구조 데이터를 그림파일로 변환시킨다.

그림파일로 변환시킨 상태에서 브라켓(10)이 부착되는 치아(70)의 외형을 본뜬 다음 본떠진 형상에 헤드(30)을 붙여 3D도면을 작성하고, 이를 컴퓨터에 정해진 데이터양식으로 입력하고, 입력된 데이터를 3D프린터로 프린팅하면 도 3 내지 도 6에서와 같이 베이스(20)의 접촉면(21)이 피시술자의 치아(70) 외형과 일치되는 형태로 제작된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 인체적합성을 갖는 열가소성 합성수지를 이용하여 3D프린팅장치로 브라켓(10)을 제작하되, 헤드(30)에 구성되는 슬롯을 헤드(30) 중심을 기준으로 양측에 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50)이 나란히 이중구성되게 함으로서, 슬롯에 끼워지는 교정용 와이어(60)를 이중설치하여 필요한 교정력을 1/2로 분산시킬 수 있게 되므로 3D프린터로 제작된 합성수지 브라켓의 경우에도 교정력을 충분히 지탱할 수 있게 된다.

뿐만 아니라 필요한 경우 도 1 내지 도 4의 제2슬롯(50)과 같이 절개부(31)가 형성된 탄지형 슬롯으로 제작할 수 있고, 슬롯에 교정용 와이어(60)를 끼우고자 절개부(31)에 밀어넣으면 탄지편(32)이 확장되면서 절개부(31)를 통하여 와이어(60)가 제2슬롯(50)에 간단하게 끼워지게 되고, 와이어(60)가 끼워지면 탄지편(32)은 원복하여 절개부(31)가 다시 좁아지게 되므로 와이어(60)의 이탈이 방지된다.

또한 제1,2슬롯(40)(50)은 헤드(30) 중심부를 기준으로 양측에 나란히 구성되어 있고, 상기 제1,2슬롯(40)(50)에 와이어(60)가 이중설치되어 적절한 교정력을 부여하게 되므로 원형와이어(60)로도 틀어진 치아(70)에 교정력을 전가할 수 있게 된다.

제1슬롯(40)과 같은 개방형 슬롯에는 원형와이어나 사각와이어를 선택사용할 수도 있다.

또한 베이스(20)의 접촉면(21)을 피시술자의 치아(70) 표면형상과 동일하게 제작하여 브라켓(10) 부착시 이물감을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 견고한 접착성을 기대할 수 있다.

본 발명에서 제공하고자 하는 치열교정용 브라켓(10)은 치아(70)의 내외측, 즉 설측과 순측 모두 적용가능하다.

(10)--브라켓 (20)--베이스
(21)--접촉면 (30)--헤드
(31)--절개부 (32)--탄지편
(40)--제1슬롯 (50)--제2슬롯
(60)--교정용 와이어 (70)--치아

Claims

인체적합성을 갖는 열가소성 합성수지를 이용하여 3D프린터기로 베이스와 헤드로 구성되는 치열교정용 브라켓을 제작함에 있어서, 상기 헤드(30)에 슬롯을 이중으로 구성하되, 헤드(30) 중심부를 기준으로 양측에 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50)이 구성되게 하고, 상기 제1,2슬롯(40)(50)에 교정용 와이어(60)가 이중설치될 수 있게 함을 특징으로 하는 3D프린터기를 이용한 이중슬롯형 치열교정용 브라켓.
제1항에 있어서, 헤드(30)에 구성되는 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50) 중 어느 하나의 슬롯에는, 내경보다 좁게 구성된 절개부(31)가 형성되게 하고, 상기 절개부(31)는 탄지편(32)에 의해 확개될 수 있게 함을 특징으로 하는 3D프린터기를 이용한 이중슬롯형 치열교정용 브라켓.
제1항에 있어서, 헤드에 구성되는 제1슬롯(40)과 제2슬롯(50)에 슬롯의 내경보다 좁게 구성된 절개부(31)가 형성되게 하고, 상기 절개부(31)는 탄지편(32)에 의해 확개될 수 있게 함을 특징으로 하는 3D프린터기를 이용한 이중슬롯형 치열교정용 브라켓.