KR20220048238A - 근관내 이식용 컴팩터 - Google Patents

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KR20220048238A
KR20220048238A KR1020200131153A KR20200131153A KR20220048238A KR 20220048238 A KR20220048238 A KR 20220048238A KR 1020200131153 A KR1020200131153 A KR 1020200131153A KR 20200131153 A KR20200131153 A KR 20200131153A KR 20220048238 A KR20220048238 A KR 20220048238A
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Abstract

근관내 이식용 컴팩터는 Ni-Ti 합금 재질로 복합형 나선 역방향 성형연삭 과정을 통하여 일정 각도의 헬릭스각으로 제조하고, 이러한 구조로 인하여 근관 내부의 미세한 공간까지 근관 충전재를 효과적으로 충전할 수 있는 효과가 있다.

Description

근관내 이식용 컴팩터{Intra Canal Grafting Compactor}
본 발명은 근관내 이식용 컴팩터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Ni-Ti 합금 재질로 복합형 나선 성형연삭 과정을 통하여 일정 각도의 헬릭스각으로 제조하고, 이러한 구조로 인하여 근관 내부의 미세한 공간까지 근관 충전재를 효과적으로 충전할 수 있는 근관내 이식용 컴팩터에 관한 것이다.
임플란트는 환자 치아를 보존적으로 수복하기 어려울 경우, 발치한 후, 인공치근 및 치관을 형성하는 것으로 신경 치료의 치료 효과를 기대하기 어려워 시술하게 된다.
이에 반해, 치아의 신경 치료는 충치가 심하거나 이가 부러져 치아의 신경 조직인 치수까지 세균 감염이 진행되었을 때, 신경 조직을 제거하고, 제거한 자리를 불활성의 특수한 근관 충진재로 충전하는 치료법이다.
근래에는 임플란트 시술의 경제적 부담과 인체 면역 반응상의 한계성으로 인하여 자연 치아를 살리는 트렌드가 형성되기 시작했다.
자연 치아를 살리려면 기존의 근관 충진재 기능으로 부족하고 바이오세라믹 재료를 응용한 바이오 근관 충전법(Biofilling)을 사용해야 한다.
따라서, 바이오 근관 충전법(Biofilling)은 향후 미래의 치료법으로 각광받고 있으며, 최근에 그 수요가 급격히 늘어나고 있다.
바이오 근관 충전법(Biofilling)은 근관치료 술식으로 감염된 근관을 삭제 치료 후, 기존의 GuttaPercha(GP) 재료가 아닌 Mineral Trioxide Aggregate(MTA)를 근관 내부를 채우는 술식으로 기타근관 충전재인 MTA를 이용하여 치과 근관치료 시술을 진행함에 있어 캐리어(Carrier), 컴팩터 파일(Compactor File), 스프레더(Spreader) 등의 기구를 활용해야 한다.
종래의 파일은 신경 치료 시 세균에 감염된 근관을 깎아내어 근관 밖으로 빼내는 역할을 수행하는 기구이다. 그러나 바이오 근관 충전법(Biofilling)에 사용되는 컴팩터 파일(Compactor File)은 감염된 근관을 삭제 치료 후, 기타근관 충전재를 근관 내부로 밀어주는 기능을 수행한다. 기존의 파일은 회전력에 의해 근관을 삭제하는 것으로 근관 충전재를 밀어 넣는 기능을 수행하지 못한다.
한국 등록특허번호 제10-1629143호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 Ni-Ti 합금 재질로 복합형 나선 성형연삭 과정을 통하여 일정 각도의 헬릭스각으로 제조하고, 이러한 구조로 인하여 근관 내부의 미세한 공간까지 근관 충전재를 효과적으로 충전할 수 있는 근관내 이식용 컴팩터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 근관내 이식용 컴팩터는,
유연성이 있는 금속 합금 재질로 역방향의 절삭날이 나사선 형태로 연결되어 있는 일정한 길이의 헬릭스부(Helix Part);
상기 헬릭스부에 연장되어 결합된 일정한 길이의 생크부(Shank Part); 및
상기 생크부에 연장되어 결합되고, 핸드피스의 헤드와 연결되는 척(Chuck) 부분을 일측 끝단 부분에 형성한 홀더부(Hold Part)를 포함하며,
상기 각각의 절삭날은 끝단면과 상기 끝단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 기울기인 헬릭스각이 예각이고, 상기 절삭날의 끝단면에서 상기 생크부 쪽으로 갈수록 직경이 좁아지는 테이퍼진 형태인 것을 특징으로 한다.
헬릭스각은 55 내지 60도인 것을 특징으로 한다.
각각의 절삭날은 측단면과 상기 측단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 틸팅각이 8도인 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 Ni-Ti 합금 재질로 복합형 나선 성형연삭 과정을 통하여 일정 각도의 헬릭스각으로 제조하고, 이러한 구조로 인하여 근관 내부의 미세한 공간까지 근관 충전재를 효과적으로 충전할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 근관내 이식용 컴팩터의 구조를 개선하여 근관 치료학 분야에서의 치료법이 한 단계 발전할 수 있게 되어 병든 치아를 건강하게 되살려 구강 보건 향상에 기여할 수 있다.
본 발명은 Ni-Ti 합금 재질의 형상기억합금 재질의 치료기기의 성능과 충전재 압축 효과가 뛰어난 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터(Compacter)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 척 부분을 구비한 근관내 이식용 컴팩터(Compacter)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 헬릭스부의 A 부분을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헬릭스부의 B 부분을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생크부와 홀더부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터의 사용례를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 헬릭스부의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터를 이용하여 충진 재료를 압축하는 성능 결과를 나타낸 도면이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래의 파일은 신경 치료 시 시계 방향으로 회전하여 세균에 오염된 근관 내벽을 깎아내어 빼내는 역할을 수행하는 장치이다.
이에 반해, 본 발명의 근관내 이식용 컴팩터는 파일에 의해 오염된 근관을 제거한 후, 근관 충전재를 근관 내부에 밀어 넣어 채우는 기능을 수행하는 것으로 종래의 파일과 기능과 구성에 있어서 차이점이 있다.
종래에는 근관 내벽 일부를 제거하여 근관 외벽의 두께가 얇아진 상태에서 근관 충전재를 빡빡하게 밀어 넣는 과정에서 근관의 두께가 얇기 때문에 미세 균열이 발생할 수 있어 추후 신경 치료한 치아의 수명이 짧아지는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 근관내 이식용 컴팩터는 근관 충전재를 밀어 넣는 과정에서 근관 뿌리에 가해지는 스트레스를 줄이기 위해서 개발된 것이고, 적당한 압력으로 근관 충전재를 잘 밀어 넣을 수 있는 복합형 나선 구조와, 컴팩터와 핸드피스의 결합으로 잘 돌아가다가 근관 충전재를 밀어 넣는 과정에서 일정 수준의 이상의 저항성에 걸리면 핸드피스만 회전하고, 근관내 이식용 컴팩터가 회전하지 않도록 구성한다.
본 발명의 근관내 이식용 컴팩터는 시계 방향으로 회전 시 치과 근관재료를 근관 뿌리 끝쪽으로 밀어주는 압축(Compaction) 용도로 사용된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터(Compacter)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 척 부분을 구비한 근관내 이식용 컴팩터(Compacter)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 헬릭스부의 A 부분을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헬릭스부의 B 부분을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 생크부와 홀더부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터의 사용례를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터(Compacter)는 절삭날의 회전에 의해 치아의 신경을 형성하는 치수(Pulp)를 제거하거나 근관(Root Canal)을 확대한 후, 소독된 근관을 근관 충전재로 충전시켜 환자의 치아를 유지시킨다. 여기서, 근관 충전재는 MTA계 근관 충전재, Zr계 근관 충전재, 거타 퍼차(Gutta Percha) 등 다양한 충전재를 포함한다.
본 발명의 근관내 이식용 컴팩터(100)는 치과 근관재료를 근관 뿌리 끝쪽으로 압축하여 밀어준다.
근관내 이식용 컴팩터(100)는 열처리된 Ni-Ti 합금 재질의 엔진 구동형 콘덴서로서 역방향 H 파일 형태이고, 복합형 나선 성형의 연삭과정을 통하여 제조되어 근관 내부의 미세한 공간까지 근관 충전재를 효과적으로 충전시킬 수 있다.
근관내 이식용 컴팩터(100)는 열처리된 Ni-Ti 소재의 파일이 정방향으로 회전하면서 근관 내부로 근관 충전재인 MTA(Mineral Trioxide Aggregate)를 채워주는 장치이다.
본 발명의 실시예에 따른 근관내 이식용 컴팩터(Compacter)(100)는 헬릭스부(Helix Part)(110), 생크부(Shank Part)(120) 및 홀더부(Hold Part)(130)를 포함한다.
헬릭스부(110)는 전체 길이가 18mm로 복수의 절삭날(111)이 나사선 형태로 연결되어 있는데, 각각의 절삭날(111)은 끝단면에서 생크부(120) 쪽으로 갈수록 직경이 좁아지는 테이퍼진 형태이다(테이퍼 값: 0.2). 이러한 헬릭스부(110)의 나사선 구조 형태는 핸드피스와 결합하여 시계 방향으로 회전하는 경우, 근관 충전재가 나사선을 타고 근관 뿌리 방향으로 끌고 내려가도록 밀어준다.
헬릭스부(110)는 초탄성 이원계 Ni-Ti 합금 재질로 직경 0.8mm의 와이어 합금(형상기억합금)으로 제조되고, 그 조성비가 Ni 80%, Ti 20%를 표준으로 초탄성 소재를 특수 열처리하여 Controlled Memory 형상기억합금 특징을 나타나게 한다.
각각의 절삭날(111)은 끝단면과 상기 끝단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 기울기인 헬릭스각이 예각이고, 헬릭스각은 55 내지 60도인 것이 바람직하다. 본 발명의 헬릭스각은 60도를 예시하고 있다.
다른 실시예로서, 각각의 절삭날(111)은 일정한 범위의 절삭날의 경우, 끝단면과 상기 끝단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 기울기인 헬릭스각이 60도이고, 나머지 범위의 절삭날의 경우, 헬릭스각이 30도로 형성할 수 있다.
각각의 절삭날(111)은 측단면과 상기 측단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 틸팅각이 8도로 형성하고, 가공면의 표면 거칠기 10㎛를 형성한다.
헬릭스부(110)는 일측 끝단의 절삭날(111a)의 ø(지름) 0.25mm로 시작하여 생크부(120)에 결합된 절삭날(111b)의 ø(지름) 0.60mm로 직경이 점진적으로 커지는 테이퍼진 형태이다.
헬릭스부(110)는 일측 끝단의 절삭날(111a)부터 생크부(120)에 결합된 절삭날(111b)까지 절삭날의 끝단면과 다음의 절삭날의 끝단면 사이의 거리인 피치값이 점진적으로 커진다.
헬릭스부(110)는 일측 끝단의 절삭날(111a) 다음에 위치한 절삭날 피치값을 0.45mm에서 출발하여 0.48mm,··0.90mm, 0.96mm, 1.02mm, 생크부(120)에 결합된 절삭날 피치값이 1.08mm로 점진적으로 커진다.
다른 실시예로서, 헬릭스부(110)는 일측 끝단의 절삭날(111a)부터 생크부(120)에 결합된 절삭날(111b)까지 절삭날의 끝단면과 다음의 절삭날의 끝단면 사이의 거리인 피치값이 동일하게 구성할 수 있다.
생크부(120)는 헬릭스부(110)에 연장되어 결합되고, 길이 4.5mm, ø 0.8mm로 원통 형상으로 형성되고, 길이를 식별할 수 있도록 한계 눈금 마킹부가 가공되어 있으며, 헬릭스부(110)의 일측 끝단으로부터 19mm, 20mm, 21mm되는 지점에 3곳에 마킹한다.
홀더부(130)는 생크부(120)에 연장되어 결합되고, 길이 15.23mm, 직경 ø 2.25mm를 형성한다.
본 발명의 근관내 이식용 컴팩터(100)의 홀더부(130)는 대략 원통 형상으로 형성되고, 핸드피스의 헤드와 연결되는 척(Chuck) 부분(132)을 연결되는 핸드피스의 헤드 형태에 따라 달라진다. 핸드피스의 헤드가 푸시(Push)형 앵글 헤드인 경우, 도 2와 같이, 단면이 반원형 형태인 척(Chuck) 부분(132)을 연결하고, 핸드피스의 헤드가 래치(Latch)형 앵글 헤드인 경우, 도 3과 같이, 단면이 원형 형태인 척(Chuck) 부분(132)을 연결한다.
기존의 근관 확대용 파일의 경우, 종래의 파일은 척 부분(132)의 단면이 반원형 형태이며, 이러한 반원 형태의 파일은 콘트라앵글과 완벽하게 맞물려 있어 핸드피스의 회전력이 파일에 100 % 전달되기 때문에 파일의 근관벽 제거를 통한 근관확대 효과를 가져온다.
종래의 근관 확대용 파일은 단면이 반원형으로 척 부분(132)을 구성하게 되는데, 치과용 핸드피스 모터의 회전력이 100% 모두 컴팩터에 전달되어 지속적인 응력은 치아 근관내 컴팩터의 파절 원인이 되고, 치근관벽에 과도한 압박(Stress)을 발생시켜서 치근 파절의 원인을 제공한다.
근관내 이식용 컴팩터(100)는 토크(Torque)가 0.2인 지점에서 회전이 가장 바람직하며, Zero 토크를 구현하기 위해서 래치(Latch)형 콘트라앵글의 경우, 홀더부(130)의 척 부분(132)을 원형 단면으로 연삭한다.
본 발명의 척 부분(132)의 단면이 원형인 경우, 척 부분(132)에서 수직 고정은 되지만, 수평 고정이 되지 않으며, 이에 따라 컴팩터(100)에 저항성이 걸리면, 핸드피스 모터의 회전력이 거의 전달되지 않는다. 이러한 결과는 컴팩터(100)의 파절 또는 치근 파절을 야기시키지 않게 된다. 본 발명의 척 부분(132)은 토크가 걸리지 않도록 핸드피스와 맞물려 결합하지 않고, 살짝 체결된다.
본 발명의 척 부분(132)은 래치(Latch)형 콘트라앵글에 사용되며 단면이 원형이므로 핸드피스가 회전하는 경우, 저항성이 걸리면 핸드피스와 컴팩터가 맞물리지 않았기 때문에 컴팩터가 돌아가지 않고 핸드피스만 돌아가게 된다. 따라서, 본 발명의 컴팩터(100)은 근관 충전재를 꽉꽉 다쳐 넣을려고 해도 토크가 걸리면, 적당한 선에서 다져지다가 멈춘다. 때문에 시술자의 스킬과 상관없이 일률적인 시술결과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 컴팩터(100)는 치근벽에 무리한 압력을 주지 않아 컴팩터의 압력으로 치근 파절을 사전에 방지할 수 있다.
본 발명의 컴팩터(100)는 치근벽에 무리한 압력을 주지 않아 컴팩터의 압력으로 치근 파절을 사전에 방지할 수 있다.
근관내 이식용 컴팩터(100)는 Ni-Ti 합금 재질의 가열 조건(컴팩터(100)을 단조하는데 걸린 총 시간과 온도)이 다음과 같다.
17초/395.4도, 22초/514.8도, 15초/564.7도, 16초/672.2도, 17초/644.4도, 16초/636.5도, 18초/638.2도, 15초/708.7도, 16초/636.5도이다.
열간 단조 작업을 진행했던 시료의 최저 온도 및 작업 시간은 22초에 514.8도이며, 최고 온도 및 작업 시간은 16초에 716도이다.
본 발명의 근관내 이식용 컴팩터(100)는 평균적으로 16.8초 동안 610도에서 Ni-Ti 합금 소재의 탄력성이 소실되어 형상기억합금을 갖는 특성을 확인할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 헬릭스부(110)는 복합형 나선 성형의 연삭과정을 통하여 제조되고, 도 8의 (a)는 헬릭스부(110)의 일측 끝단 부분을 확대한 것이고, 도 8의 (b)는 헬릭스부(110)의 중간 부분을 확대한 것이며, 도 8의 (c)는 생크부(120)에 결합된 헬릭스부(110)의 부분을 확대한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 근관내 이식용 컴팩터(100)를 이용하여 충진 재료를 압축하여 길이를 측정하는 실험을 시행한다.
실험 조건은 내경 1.0mm의 실리콘 파이프를 사용하고, 충진 재료는 일반 치약에 붉은 염료를 넣어 배합한 후에 사용한다.
근관내 이식용 컴팩터(100)는 실리콘 파이프의 내부에 붉은 염료를 20mm를 충진한 후, 실리콘 파이프의 내부에서 200 RPM으로 20초간 회전시켜서 염료를 밀어낸 길이를 측정한다.
종래의 파일은 치아 근관을 삭제해야 하므로 빠른 회전(RPM 1000 이상)이 필요한데 반해, 본 발명의 근관내 이식용 컴팩터(100)는 근관 충전재를 밀어 넣는 것으로 너무 빨리 회전하면 안되므로 200 RPM으로 낮게 설정한다.
근관내 이식용 컴팩터(100)를 이용하여 염료를 밀어내는 압축 성능은 헬릭스각을 기준으로 보면, 55도 및 60도의 경우, 50도 및 65도의 경우보다 우수한 특성을 보인다. 이는 헬릭스각이 55도 및 60도의 경우가 50도 및 65도의 경우보다 나선의 간격(Spacing)과 홈의 깊이와 모양이 잘 형성되었기 때문이다.
근관내 이식용 컴팩터(100)는 가공 Gap이 작을수록 우수한 성능을 보이며, 0.03mm 이하의 가공 Gap을 주었을 경우 압축 성능이 우수한 것을 볼 수 있다. 이는 컴팩터(100)의 끝 부분이 잘 가공되어 있기 때문으로 판단된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 근관내 이식용 컴팩터
110: 헬릭스부
111: 절삭날
120: 생크부
130: 홀더부
132: 척 부분

Claims (8)

  1. 유연성이 있는 금속 합금 재질로 역방향의 절삭날이 나사선 형태로 연결되어 있는 일정한 길이의 헬릭스부(Helix Part);
    상기 헬릭스부에 연장되어 결합된 일정한 길이의 생크부(Shank Part); 및
    상기 생크부에 연장되어 결합되고, 핸드피스의 헤드와 연결되는 척(Chuck) 부분을 일측 끝단 부분에 형성한 홀더부(Hold Part)를 포함하며,
    상기 각각의 절삭날은 끝단면과 상기 끝단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 기울기인 헬릭스각이 예각이고, 상기 절삭날의 끝단면에서 상기 생크부 쪽으로 갈수록 직경이 좁아지는 테이퍼진 형태인 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헬릭스각은 55 내지 60도인 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 절삭날은 측단면과 상기 측단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 틸팅각이 8도인 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헬릭스부는 일측 끝단의 절삭날부터 상기 생크부에 결합된 절삭날까지 절삭날의 끝단면과 다음의 절삭날의 끝단면 사이의 거리인 피치값이 점진적으로 커지는 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 헬릭스부는 일측 끝단의 절삭날부터 상기 생크부에 결합된 절삭날까지 절삭날의 끝단면과 다음의 절삭날의 끝단면 사이의 거리인 피치값이 동일한 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 절삭날은 일정한 범위의 절삭날의 경우, 끝단면과 상기 끝단면의 일단과 만나는 수평 방향의 직선으로 이루어진 기울기인 헬릭스각이 60도이고, 나머지 범위의 절삭날의 경우, 상기 헬릭스각이 30도인 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 헬릭스부는 초탄성 이원계 Ni-Ti 합금 재질로 직경 0.8mm의 와이어 합금(형상기억합금)으로 제조되고, 그 조성비가 Ni 80%, Ti 20%를 표준으로 초탄성 소재를 특수 열처리하여 Controlled Memory 형상기억합금인 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 핸드피스의 헤드가 래치(Latch)형 앵글 헤드인 경우, 상기 핸드피스의 헤드와 연결되는 척(Chuck) 부분은 단면이 원형 형태로 하여 근관내 이식시 과도한 압박이 가해지지 않는 구조인 것을 특징으로 하는 근관내 이식용 컴팩터.
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