KR20170141843A

KR20170141843A - 상악골 절개 및 정교합 유도장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170141843A
Application number: KR1020160074529A
Authority: KR
Inventors: 박현위; 김윤호; 김민욱; 김영철
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2017-12-27
Also published as: KR101827310B1

Abstract

본 발명에 따르는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치는, 환자의 치아에 물려 안착되며 앞니에 대응되는 위치에 제1결착돌기들이 형성되는 바이트; 일측은 상기 바이트의 제1결착돌기에 끼워져 들어가는 제1결착홈들이 형성되며, 미리 정해진 커팅평면에 대응되는 위치에 형성되는 타측은 두개골에 제1결착부재들을 통해 결착되도록 상기 제1결착부재들이 끼워져 들어가는 제2결착홈들이 형성되며, 미리 정해진 커팅라인이 표식된 커팅 가이드; 및 일측은 상기 바이트의 제1결착돌기에 끼워져 들어가는 제3결착홈들이 형성되며, 타측은 미리 정해진 다듬질 기준평면에 대응되는 위치에 형성되는 참조 가이드;를 구비함을 특징으로 한다.

Description

상악골 절개 및 정교합 유도장치 및 방법{Upper jawbone cutting and guide apparatus and method}

본 발명은 상악골 절개 및 정교합 유도기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 환자의 미간에 흉터를 남기지 않음은 물론이고 커팅 라인을 따라 안정적으로 상악을 분할하고 다듬질 기준 평면에 따라 안정적으로 상악을 다듬질할 수 있게 가이드함으로써, 양악 수술에 대한 정확도 및 신속도를 향상시킬 수 있는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치 및 방법에 관한 것이다.

악교정 수술(orthognathic surgery)은 일반적으로 구조, 성장, 수면 무호흡증(sleep apnea), 부정합들과 관련된 안면 및 턱의 상태들을 바로잡기 위해서 또는 치과교정(orthodontic) 문제들을 바로잡기 위해서 시술된다. 예를 들어, 상당히 후퇴된 상부 턱 또는 개방 교합(open bite)을 가지는 사람은 상악골 골절술(maxillary osteotomy)을 받는 것이 좋을 것이다.

이러한 상악골 골절술은 먼저 양안와(eye socket) 아래를 절개하여 상악골의 세그먼트화된(segmented) 부분을 상악골의 온전한(intact) 부분으로부터 분리하며, 이 경우 입 천장과 모든 상부 치아들을 포함하는 전체 세그먼트화된 부분이 단일 유닛으로서 이동가능하게 된다. 이와같이 세그먼트화된 부분은 상부 및 하부 치아가 서로 적절하게 들어맞을 때까지 이동된 후에, 작은 스크류들 및 플레이트들을 이용하여 두개골에 결착 고정되며, 이는 자연적인 골절 재생(bone healing)이 이루어질 때까지 고정된다.

이와 같은 상악골 골절술을 시행하는 의사는 3D CT 데이터를 기반으로 수술 시뮬레이션을 실시하고, 상하악 삭제 및 이동량을 확인하여 환자에게 적용한다. 상기 시뮬레이션 상태로 수술하기 위해 환자 미간에 미세 바늘 형태의 와이어(K-WIRE)를 식립하고 상악의 삭제할 부분을 선(CUTTING LINE)으로 표시한 후에, 삼각함수를 이용하여 제거영역을 계산한 후 적용하는 방식을 이용하였다. 이러한 시술방식은 환자 미간에 K-WIRE 핀을 식립함에 따른 흉터를 야기시켰고, 정교합 정확성이 의사의 역량에 따라 크게 좌우되는 문제가 있었다. 또한 이러한 수동에 의한 작업은 수술시간을 지연시켰고, 수술시간의 지연은 환자의 출혈량 및 스트레스에 직결되어 수술에 대한 만족도를 저하시키는 원인이 되었다.

상기한 종래 방식에 따르는 양악 수술 과정을 도면을 참조하여 좀더 설명한다.

상기 양악 수술을 위해 먼저 환자의 미간에 와이어를 식립하며(100단계), 이는 도 2에 예시한 바와 같다. 이후 상기 환자의 상악에 대해 커팅 라인을 설정하며(102단계), 이는 환자 상악 분할을 위한 커터의 이동경로를 정하기 위함이며, 도 3에 예시한 바와 같다. 그리고 와이어를 기준으로 하는 정교합 상태의 상악의 위치를 결정한다(104단계). 이는 거리 측정 및 정교합 상태를 고려하여 상악의 위치를 결정하기 위함이며, 도 4에 예시한 바와 같다. 이후 상기 커팅 라인에 따라 커팅을 이행하여 분할하고 상악을 정교합 상태로 이동후에 결착한다(106단계). 이는 도 5에 예시한 바와 같다.

대한민국 특허공개 제10-2013-0069576호 대한민국 특허등록 제10-14795980000호 대한민국 특허등록 제10-15766170000호

본 발명은 환자의 미간에 흉터를 남기지 않음은 물론이고 커팅 라인을 따라 안정적으로 상악을 분할하고 다듬질 기준 평면에 따라 안정적으로 상악을 다듬질할 수 있게 가이드함으로써, 양악 수술에 대한 정확도 및 신속도를 향상시킬 수 있는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치는, 환자의 치아에 물려 안착되며 앞니에 대응되는 위치에 제1결착돌기들이 형성되는 바이트; 일측은 상기 바이트의 제1결착돌기에 끼워져 들어가는 제1결착홈들이 형성되며, 미리 정해진 커팅평면에 대응되는 위치에 형성되는 타측은 두개골에 제1결착부재들을 통해 결착되도록 상기 제1결착부재들이 끼워져 들어가는 제2결착홈들이 형성되며, 미리 정해진 커팅라인이 표식된 커팅 가이드; 및 일측은 상기 바이트의 제1결착돌기에 끼워져 들어가는 제3결착홈들이 형성되며, 타측은 미리 정해진 다듬질 기준평면에 대응되는 위치에 형성되는 참조 가이드;를 구비함을 특징으로 한다.

본 발명은 환자의 미간에 흉터를 남기지 않음은 물론이고 커팅 라인을 따라 안정적으로 상악을 분할하고 다듬질 기준 평면에 따라 안정적으로 상악을 다듬질할 수 있게 가이드함으로써, 양악 수술에 대한 정확도 및 신속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이러한 양악수술에 대한 신속도 향상은 수술시간의 감축을 가져오며, 이는 환자의 출혈량과 스트레스를 감소시켜 수술 만족도 및 안정성까지도 향상시킬 수 있는 효과를 야기한다.

도 1은 종래 기술에 따르는 양악 수술 과정의 절차도.
도 2 내지 도 5는 종래 기술에 따르는 양악 수술 과정을 예시한 도면.
도 3은 본 발명에 따르는 상악 수술 방법의 절차도.
도 4 내지 도 16은 본 발명에 따르는 상악 수술 과정을 예시한 도면.

본 발명은 환자의 미간에 흉터를 남기지 않음은 물론이고 커팅 라인을 따라 안정적으로 상악을 분할하고 다듬질 기준 평면에 따라 안정적으로 상악을 다듬질할 수 있게 가이드함으로써, 양악 수술에 대한 정확도 및 신속도를 향상시킨다.

본 발명의 설명에 앞서 본 명세서에서 사용되는 기준평면들에 대해 설명한다.

도 6에는 환자의 상하악 구조를 도시함에 있어 수술전 상악(200)과 수술후 상악(202)을 동시에 도시한 것이다. 상기 수술전 상악(200)과 수술후 상악(202)을 토대로 커팅 평면(204,206)이 결정되고, 수술후 상악(202)으로 상악을 이동시키기 위한 상악 삭제 영역(206,208)과 다듬질 기준 평면(210)이 결정된다. 이러한 결정은 환자의 3D CT 데이터를 기반으로 한 시뮬레이션을 토대로 이루어진다.

이제 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상악수술방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상악수술방법을 시행하기 위해 의사는 먼저 환자의 상하치아에 물린 상태에서 안착되는 바이트, 상악분할선을 따라 커팅되게 가이드하는 커팅 가이드, 커팅된 상악에 대해 미리 정해진 상악삭제영역만큼 다듬질되게 가이드하는 참조 가이드, 상악삭제영역이 삭제된 상악을 두개골에 임시결착시키는 지지부재, 상기 상악을 두개골에 결착하는 내측 및 외측 본 플레이트를 형성한다.

이러한 바이트, 커팅 가이드, 참조 가이드, 지지부재들, 내측 및 외측 본 플레이트의 형성이 완료되면, 의사는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상악수술방법에 따라 상악수술을 진행한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 상악수술방법의 절차도이다.

상기 도 8을 참조하면, 의사는 도 9에 도시한 바와 같이 상하 치아를 통해 안착되는 바이트(400)를 환자에 장착한다(300단계).

상기 바이트(400)는 상하 치아를 통해 안착되는 바이트 부재(416)로 형성되며, 앞니가 위치하는 돌출면에는 제1결착돌기들(402,404)이 구비되며, 그 제1결착돌기들(402,404)의 외측으로는 제2결착돌기들(408~414)이 구비된다. 상기 제1결착돌기들(402,404)에는 상악수술과정에서 커팅 가이드와 참조 가이드가 선택적으로 결착되며, 이는 치아를 통해 환자에게 안착되는 바이트에 의해 커팅 가이드와 참조 가이드의 위치까지도 안정적으로 확보할 수 있게 한다. 그리고 제2결착돌기들(408~414)에는 상악수술과정에서 지지부재가 결착되며, 이는 치아를 통해 환자에게 안착되는 바이트에 의해 지지부재의 위치까지도 안정적으로 확보할 수 있게 한다.

상기 바이트(400)의 장착후에, 상기 바이트(400)에 형성된 제1결착돌기들(402,404)에 도 10에 도시한 바와 같이 상악분할의 가이드를 위한 커팅 가이드(500)의 제1결착홈들(508,510)을 끼워넣어 상기 바이트(400)에 상기 커팅 가이드(500)를 결착한다(302단계).

상기 커팅 가이드(500)는 바이트(400)의 제1결착돌기들(402,404)의 위치에서 미리 정해둔 커팅 평면까지를 연결하는 제1막대들(502,504)과, 그 제1막대들(502,504) 사이의 지지하는 제2막대(506)로 구성되며, 상기 제1막대들(502,504)의 일측종단에는 상기 제1결착돌기들(402,404)에 끼워져 들어갈 제1결착홈들(508,510)이 형성되며, 타측종단에는 커팅 가이드 부재들(512,514)이 형성된다.

상기 커팅 가이드 부재들(512,514)은 환자의 두개골을 추종하는 면형태를 가지며, 커팅라인이 슬릿들(516,518)의 형태로 표식되며, 두개골과의 안정적인 결착을 위해 나사홀과 나사들이 더 구비된다.

상기 커팅 가이드(500)의 결착후에, 의사는 도 11에 도시한 바와 같이 상기 커팅 가이드(500)에 형성된 커팅라인을 표식하는 슬릿들(516,518)을 따라 커터를 이동시켜 상악을 분할한다(304단계).

상기 상악을 분할한 후에, 의사는 상기 커팅 가이드(500)를 상기 바이트(400)와 두개골로부터 분리시킨 후에, 상기 바이트(400)에 형성된 제1결착돌기들(402,404)에 도 12에 도시한 바와 같이 다듬질의 가이드를 위한 참조가이드(600)의 제2결착홈들(608,610)을 끼워넣어, 상기 바이트(400)와 상기 참조가이드(600)를 결착한다(306단계).

상기 참조 가이드(600)는 바이트(400)의 제1결착돌기들(402,404)의 위치에서 미리 정해둔 다듬질 기준 평면까지를 연결하는 제3막대들(602,604)과, 그 제3막대들(602,604) 사이의 지지하는 제4막대(606)로 구성되며, 상기 제3막대들(602,604)의 일측종단에는 상기 제1결착돌기들(402,404)에 끼워져 들어갈 제2결착홈들(608,610)이 형성되며, 타측종단에는 다듬질 기준평면을 추종하는 가이드 부재들(614,616)이 형성된다.

상기 참조가이드(600)의 결착후에, 의사는 도 13에 도시한 바와 같이 상기 참조가이드(600)의 가이드면에 대응되게 상악삭제영역을 다듬질하여 삭제하고 상악의 위치를 이동한다(308단계).

이와 같이 상악의 위치를 이동한 후에, 의사는 정교합상태로 상악을 고정하기 위해 도 14에 도시한 바와 같이 지지부재(700)를 구성하는 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)의 일측에 형성된 제3결착홈들(710,712,718,720)을 바이트(400)에 형성된 제2결착돌기들(408,410,412,414)에 끼워넣어 바이트(400)와 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)를 결착하고, 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)의 타측에 형성된 제4결착홈들(714,716,722,724)에 나사 등의 결착부재들(728,730,732,734)을 끼워넣은 후에 환자의 두개골에 결착함으로써, 상악삭제영역이 삭제된 상악을 환자의 두개골에 임시 결착한다(310단계).

상기 지지부재(700)는 바이트(400)의 제2결착돌기들(408,410,412,414)의 위치에서 환자의 두개골을 연결하는 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)로 구성된다. 상기 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)의 일측 종단에는 바이트(400)에 형성된 제2결착돌기들(408,410,412,414)에 끼워져 들어갈 제3결착홈들(710,712,718,720)이 형성되고, 타측 종단에는 나사 등의 결착부재들(728~734)을 통해 환자의 두개골과 결착되게 할 수 있는 제4결착홈들(716,716,722,724)이 형성된다.

이후 의사는 도 15에 도시한 바와 같이 내측 본 플레이트(800)를 이용하여 상기 제1 및 제2서포트(702,704)와 제3 및 제4서포트(706,708) 사이인 내측에서 상악과 두개골 사이를 결착한다(312단계).

상기 내측 본 플레이트(800)는 두개의 지지막대(802,804)로 구성되며, 상기 지지막대들(802,804)은 두개골과 상악을 안정적으로 결착 지지하기 위해 ㄴ자 형상으로 형성되며, 두개골 및 상악을 단단하게 결착하기 위해 다수의 결착홈(806,808,810,812,814,816,818,820)이 형성되고, 다수의 결착홈들(806,808,810,812,814,816,818,820)에는 나사 등의 결착부재들(828,826,822,824,830,832,834,836)이 끼워져 들어간 후에 환자의 뼈조직에 삽입되어 내측 본 플레이트(800)의 지지막대들(802,804)이 두개골과 상악에 결착 고정되게 한다.

이와같이 내측 본 플레이트(800)를 이용한 상악과 두개골 사이의 결착이 이행되면, 의사는 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)와 바이트(400)를 환자로부터 분리해낸다(314단계).

이후 의사는 도 16에 도시한 바와 같이 외측 본 플레이트(800)를 이용하여 상기 제1 내지 제4서포트(702,704,706,708)의 설치위치의 바깥 부분인 외측에서 상악과 두개골 사이를 결착한다(316단계).

상기 외측 본 플레이트(900)는 두개의 지지막대(902,904)로 구성되며, 상기 지지막대들(902,904)은 두개골과 상악을 안정적으로 결착 지지하기 위해 ㄴ자 형상으로 형성되며, 두개골 및 상악을 단단하게 결착하기 위해 다수의 결착홈(906,908,910,912,922,924,926,928)이 형성되고, 다수의 결착홈들(906,908,910,912,922,924,926,928)에는 나사 등의 결착부재들(914,916,918,920,930,932,934,936)이 끼워져 들어간 후에 환자의 뼈조직에 삽입되어 외측 본 플레이트(900)의 지지막대들(902,904)이 두개골과 상악에 결착 고정되게 한다.

이로서 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 양악수술을 완료한다.

400 : 바이트
500 : 커팅 가이드
600 : 참조 가이드
700 : 지지부재
800 : 내측 본 플레이트
900 : 외측 본 플레이트

Claims

상악골 절개 및 정교합 가이드 장치에 있어서,
환자의 치아에 물려 안착되며 앞니에 대응되는 위치에 제1결착돌기들이 형성되는 바이트;
일측은 상기 바이트의 제1결착돌기에 끼워져 들어가는 제1결착홈들이 형성되며, 미리 정해진 커팅평면에 대응되는 위치에 형성되는 타측은 두개골에 제1결착부재들을 통해 결착되도록 상기 제1결착부재들이 끼워져 들어가는 제2결착홈들이 형성되며, 미리 정해진 커팅라인이 표식된 커팅 가이드; 및
일측은 상기 바이트의 제1결착돌기에 끼워져 들어가는 제3결착홈들이 형성되며, 타측은 미리 정해진 다듬질 기준평면에 대응되는 위치에 형성되는 참조 가이드;를 구비함을 특징으로 하는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 바이트에는 상기 제1결착돌기들의 가장자리에 제2결착돌기들이 더 형성되며,
일측은 상기 바이트의 상기 제2결착돌기들에 끼워져 들어가는 제4결착홈들이 형성되고, 타측은 두개골에 제2결착부재들을 통해 결착되도록 상기 제2결착부재들이 끼워져 들어가는 제5결착홈들이 형성된 서포트들로 구성되는 지지부재;를 더 구비하며,
상기 지지부재는 상악삭제영역이 삭제된 상악을 환자의 두개골에 임시 결착함을 특징으로 하는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치.
제2항에 있어서,
상기 지지부재를 결착시킨 상태에서
상악과 두개골 사이를 연결하는 본 플레이트들을 더 구비하며,
상기 본 플레이트들 중 일부가 설치된 후 상기 지지부재 및 바이트는 환자로부터 제거됨을 특징으로 하는 특징으로 하는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치.
제3항에 있어서,
상기 본 플레이트들은 L자 형태로 형성되며 제3결착부재들이 끼워져 들어가는 제6결착홈들이 형성되며,
상기 본 플레이트들은 제3결착부재들이 상기 제6결착홈들에 끼워져 들어가서 상악과 두개골에 결착됨에 따라 상기 상악과 두개골에 결착 고정됨을 특징으로 하는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치.
제1항에 있어서,
상기 커팅 가이드의 커팅라인은 슬릿형태로 표식됨을 특징으로 하는 상악골 절개 및 정교합 가이드 장치.
상악골 수술 방법에 있어서,
환자의 상하 치아를 통해 안착되는 바이트를 환자에 장착하는 단계;
상기 바이트에 형성된 제1결착돌기들에 커팅 가이드의 일측에 형성된 제1결착홈들을 끼워넣어 상기 바이트에 상기 커팅 가이드를 결착하고, 상기 커팅 가이드의 타측에 형성된 제2결착홈들을 통해 제1결착부재들을 끼워넣은 후에 제1결착부재들을 환자의 두개골에 결착하여 상기 커팅 가이드를 환자에 장착하는 단계;
상기 커팅 가이드에 미리 표식된 커팅라인을 따라 환자의 상악을 분할하는 단계;
상기 커팅 가이드를 상기 바이트와 두개골로부터 분리하는 단계;
상기 바이트에 형성된 제1결착돌기들에 참조 가이드의 일측에 형성된 제3결착홈들을 끼워넣어 상기 바이트에 상기 참조 가이드를 결착하는 단계; 및
상기 참조 가이드의 타측에 형성되며 미리 정해진 다듬질 기준 평면을 추종하는 가이드 부재들을 따라 환자의 상악의 분할부분을 다듬질하는 단계;를 구비함을 특징으로 하는 상악골 수술 방법.
제6항에 있어서,
상기 다듬질의 수행후에, 상기 바이트로부터 참조 가이드를 분리하는 단계; 및
상기 바이트에 형성된 제2결착돌기들에 서포트들의 제4결착홈들을 끼워넣어 상기 바이트에 상기 서포트들을 결착하고, 상기 서포트들의 타측에 형성된 제5결착홈들을 통해 제2결착부재들을 끼워넣어 두개골에 서포트들을 직접 결착하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 상악골 수술 방법.
제7항에 있어서,
상기 서포트들이 결착된 상태에서,
상악과 두개골 사이에 위치하는 본 플레이트들을 상악과 두개골에 결착하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 상악골 수술 방법.
제8항에 있어서,
상기 본 플레이트들 중 일부를 설치한 상태에서 상기 지지부재 및 바이트를 환자로부터 제거하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 상악골 수술 방법.
제6항에 있어서,
상기 커팅라인은 슬릿형태로 표식되며,
상기 슬릿형태의 커팅라인을 따라 커터를 움직여 환자의 상악을 분할함을 특징으로 하는 상악골 수술 방법.