치과용 자성 어태치먼트{magnetic attachment for dental use}
본 고안은 치과용 자성 어태치먼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자성 구조체, 인공치근으로 이루어지고,특히 테이퍼진 형상의 자성재와, 테이퍼진 형상의 키퍼의 대응체결시, 자성재의 하부 말단면과 중앙홈의 하부면 사이에 빈공간을 갖도록 구성되고, 키퍼와 고정부가 일체형으로 주조되는 스크류키퍼인 것을 포함하며, 자성 구조체의 자성재와 인공치근의 키퍼를 보호커버로 둘러싸는 치과용 자성 어태치먼트에 관한 분야이다.
자성 어태치먼트는 자석을 내장한 자성 구조체를 의치 안에, 자성 구조체를 흡착하는 금속판인 키퍼를 남아있는 치아 뿌리 또는 인공치아에 심은 다음 양쪽에 작용하는 흡인력을 이용하여 의치를 고정하는 것이다. 이러한 자석틀니는 틀니의 유지장치 부분이 클라스프(clasp)처럼 겉으로 드러나지 않기 때문에 심미성이 우수하며, 강한 힘으로 틀니를 빼고 끼울 필요가 없으므로 해로운 측방압이 잔존치아에 전달되지 않아 무리 없이 사용할 수 있다는 장점이 있다. 일반적으로 이러한 자석을 이용한 임플란트 구조 또는 자석틀니등의 치과용 자성 어태치먼트는 이미 널리 알려져 있고, 이에 나아가 인공치아를 통해 외력이 전달될 경우 그 충격이 치조골에 전달되는 것을 방지하기 위해서 완충수단을 제공하는 임플란트 시스템 등이 공지되어 있으며, 키퍼자체를 자석으로 만드는 것이 아닌 압정 모양의 자성심을 키퍼에 부착함으로써, 제조원가를 낮추고 주조방법공정을 단순화 한 기술등이 공지되어 있다. 배경기술의 일례로, '인공치근 및 이를 이용한 의치구조'라는 고안의 명칭으로서, 국내공개특허 제10-2012-0008672호가 있는데, 이는 인공치근 및 이를 이용한 의치구조로서 치조골에 식립되는 픽스츄어; 상기 픽스츄어의 상부에 탈착 가능하게 결합되고, 인공치아가 결합될 수 있는 어버트먼트; 상기 어버트먼트의 상부를 일부 수용하면서 결합되고, 자성체 재질로 이루어지는 키퍼; 및 상기 키퍼와 어버트먼트를 관통하여 상기 픽스츄어에 체결되어, 상기 인공치근이 식립된 잇몸에 착용되는 오버덴쳐; 상기 오버덴쳐의 내부에 매립 고정되고, 바닥에 탄성체가 구비된 수지 재질의 고정케이스; 및 상기 고정케이스에 수용되면서 일측면이 상기 탄성체에 접촉하고 타측면은 자력에 의해 상기 키퍼와 부착되는 자석;으로 이루어져, 상기 탄성체의 탄성에 의해 상기 자석이 일정 간격 내에서 왕복이동이 가능한 것을 특징으로 하는 인공치근을 이용한 의치구조를 포함하는 고안이다. 다만 상기 배경기술은 단순히 자성의 힘을 이용한 것으로서, 오랜기간동안 사용한 경우에 발생하는 마모현상 및 상기 마모현상에 의한 자성체등의 미세조각으로 인체에 유해할 수 있다는 불안감이 생길 수 있다는 문제점이 있다.
본 고안은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자석을 이용한 임플란트 구조 또는 자석틀니등의 치과용 자성 어태치먼트는 전술한 장점이 있지만, 하루에도 몇 번씩 분리체결하므로, 오랜기간 사용하면 마모가 일어나게 되어 자성재 또는 키퍼의 미세한 끌림 현상으로 인해 자성재또는 키퍼의 세밀한 조각들의 유해 여부에 대한 불안감이 생성될 수 있다는 문제점이 있다. 또한 자성 구조체와 인공치근간의 흡착력이 떨어지지 않기 위해 자석의 양을 많이 사용하는 경우 비용과 시간이 많이 소요될 수 있고, 이러한 자석의 양을 적게하는 경우에는 결합력이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고, 후술하는 본 고안의 특징적인 기능을 수행하기 위한 본 고안의 특징은 다음과 같다. 잇몸을 감싸는 오버덴쳐, 오버덴쳐의 상부에 구성되는 보철물 및 오버덴쳐의 하부에 구성되는 자성재로 이루어진 자성 구조체; 치조골에 내입 고정되는 픽스츄어, 픽스츄어의 상부에 체결되는 어버트먼트 및 어버트먼트의 상부에 체결되고 상기 자성재와 분리,체결 가능한 키퍼로 구성되는 인공치근;을 포함하여 구성되고,상기 자성재는 하부 방향으로 좁은 외주연을 갖는 테이퍼 형상을 갖도록 구성되고,상기 키퍼는 테이퍼 형상의 자성재와 대응가능한 내주면을 갖는 중앙홈을 갖도록 구성되되, 상기 중앙홈의 깊이는 자성재의 높이보다 더 깊은 깊이를 가지게 되며, 자성재와 키퍼의 대응체결시, 자성재의 하부 말단면과 중앙홈의 하부면 사이에 빈공간을 갖도록 구성되고,상기 키퍼와 어버트먼트를 관통하여 픽스츄어에 체결되어, 키퍼와 어버트먼트를 픽스츄어에 고정하는 고정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용 자성 어태치먼트를 제시한다.
자성재의 자석을 이용한 자성 어태치먼트를 제공함과 동시에 자성재와 키퍼의 내주면을 테이퍼지게 하는 기계적인 어태치먼트를 추가로 제공함으로써 결합력이 떨어질 수 있는 문제점을 해결할 수 있다. 또한 재료비용의 절감효과를 가져오며, 특히 자성재와 키퍼의 대응체결시 일정부분의 빈공간을 갖게 함으로써, 오랜 시간 사용하여 마모되어도 안정적으로 결합력을 갖게 할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 자성 구조체와 인공치근으로 구성되는 치과용 자성 어태치먼트의 단면도.
도 2는 자성 구조체의 단면도.
도 3은 인공치근의 단면도.
도 4는 자성재의 부분 절결 분해 사시도.
도 5는 스크류키퍼의 부분 절결 분해 사시도.
도 6은 자성재와 키퍼가 체결된 경우의 단면도.
도 7은 인공치근의 분해 사시도.
이와 같은 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 본 고안에 의한 치과용 자성 어태치먼트는 인공치근(100), 자성 구조체(200)로 이루어진 구성을 가진다.
상기 인공치근(100)은, 하부에서 상부로 픽스츄어(110),어버트먼트(120),키퍼(130),고정부(140)로 이루어져 있으며, 구체적으로는 치조골(300)에 내입 고정되는 픽스츄어(110), 상기 픽스츄어(110)의 상부에 체결되는 어버트먼트(120) 및 상기 어버트먼트(120)의 상부에 체결되고 상기 자성재(220)와 분리체결 가능한 키퍼(130)를 포함하여 구성된다.
먼저 픽스츄어(110)는, 치과용 임플란트의 뿌리 부분에 해당하며, 외주면에 나사선이 형성될 수 있다. 픽스츄어(110)의 하부는 치조골(300)에 식립되고, 상부는 어버트먼트(120)와 체결되어 어버트먼트(120)와 키퍼(130)를 지지하는 고정체 역할을 한다. 상기 픽스츄어(110)의 나사선은, 픽스츄어(110)의 종류에 따라 픽스츄어(110)의 하부 일부분에만 생성될 수도 있고 픽스츄어(110)의 상부 부분부터 하부 부분까지 일체형의 나사선이 형성될 수 있다. 또한 상기 픽스츄어(110)의 상부에는 내부로 함몰된 오목한 홈이 형성되어 상기 어버트먼트(120)의 하부가 일부 삽입되어 결합된다. 이 때 픽스츄어(110)의 상부는 오목한 홈 이외에도 어버트먼트(120)의 하부와 대응체결될 수 있는 형태, 예를 들어 원형,타원형 또는 다각형 등의 홈이 생성될 수 있으며, 상기 홈은 픽스츄어(110)의 내측으로 삽입체결되어 견고한 고정력을 유지할 수 있는 형태이면 어떤 형태이든 무관하다. 다만 바람직하게는 픽스츄어(110)의 상부의 내부로 함몰된 홈에는 상기 어버트먼트(120)의 하부와 나사결합될 수 있는 나사선이 일부 구성되어 있는 것이 견고한 고정력을 유지시킬 수 있다. 한편 상기 픽스츄어(110)는 일정깊이의 내주면에, 상기 키퍼의 관통홀(132)과 어버트먼트의 관통홀(121)을 순차적으로 관통한 고정부(140)의 하부 말단 일정부분에 대응체결 가능한 대응체결홀(111)을 가진다. 이때 대응체결홀은 상기 픽스츄어의 상부 중앙에서 하부 방향으로 일정깊이만큼 상기 고정부(140)의 하부부분과 대응체결되는 형상을 가지며 상기 고정부의 나사선과 대응체결되는 나사선을 가질 수 있다. 다만 픽스츄어(110)와 어버트먼트(120)가 별도로 나사체결되어 고정되는 경우에는 상기 대응체결홀(111)은 생략될 수 있다.
상기 어버트먼트(120)는, 치과용 임플란트의 기둥 부분에 해당하며, 최종 치아를 외관에 씌우기 위한 지대주라고 할 수 있다. 상기 어버트먼트(120)의 하부는 상기 픽스츄어(110)의 상부에 나사결합 없이 삽입체결된 후 고정부(140)에 의해 고정되는 형태이다. 이때 어버트먼트(120)의 중앙은 관통홀(121)이 형성되어, 고정부(140)가 관통되는 공간을 제공한다. 상기 관통홀(121)의 내주면은 나사선이 형성되어 고정부(140)의 외주 나사선과 대응 체결될 수 있다. 한편 상기 어버트먼트(120)의 하부는 나사선이 형성되어 픽스츄어(110)의 상부 내측의 나사선과 삽입체결되는 형태, 즉 고정부(140)에 의하지 않고 어버트먼트와(120) 픽스츄어(110) 상호간 고정되는 형태(미도시) 또한 가능하다. 이 경우에 고정부(140)는 상기 어버트먼트(120)의 관통홀(121)을 완전히 관통하지 않고, 관통홀(121)의 일정부분 높이에서 상기 관통홀(121)의 내주 나사면과 일부 대응체결가능하다. 이러한 어버트먼트(120)와 픽스츄어(110)상호간 별도의 결합은, 상기 고정부(140)만으로 어버트먼트(120)와 픽스츄어(110)를 고정하는 경우, 오랜시간 사용으로 인해 상기 어버트먼트(120)내주면의 나사선이 훼손되어 고정력이 약화되는 것을 방지하는 효과가 있다. 어버트먼트(120)의 상부는 육각머리가 형성되어 상기 키퍼(130)의 내부에 형성된 육각삽입홈에 결합된다. 다만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 키퍼(130)의 하부에 육각머리가 형성되고 어버트먼트(120)의 상부에 육각삽입홈이 형성되어 상호 결합될 수 있으며, 육각머리, 육각삽입홈 이외에 다른 형상도 무관하다. 한편, 어버트먼트(120)의 종류로 일반적으로 알려진 stock abutment와 cast custom abutment가 사용될 수 있으며, stock abutment는 제조된 공산품을 그대로 이용하거나, 최종 형태로 구현시키기 위해서 삭제, 변형등의 과정을 거치게 된다. stock abutment는 cast custom abutment에 비해 가격이 저렴하며, 형태 등의 수정 없이 사용하거나, 수정을 하더라도 최소로 할 수 있기 때문에 삭제 시간이 작다. 다만 전체적으로 원형으로 되어 있다는 단점이 있다. 이에 비해 cast custom abutment는 stock abutment과 달리 환자 개개인의 치아 형태등에 맞춤 제작되어 별도의 삭제 공정이 없다는 장점이 있으나, 가격이 비싸 경제성이 stock abutment보다 떨어지고 주조 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 또한 어버트먼트(120)의 재료로서는 티타늄, 귀금속 또는 알루미나나 지르코니와 같은 세라믹 등이 이용될 수 있으나, 바람직하게는 잇몸에 대한 생체 친화성을 고려하여 생체 친화성이 높은 티타늄, 세라믹 등이 적합하다.
상기 키퍼(130)는, 상부는 자성 구조체(200)의 자성재(220)와 자기 흡착되어지며, 상기 키퍼(130)의 중앙홈(150) 하부면 중앙에는 관통홀(132)이 형성되고, 상기 키퍼(130)의 하부는 고정부(140)에 의해 키퍼(130)와 어버트먼트(120)를 순차로 관통하여 픽스츄어(110)에 고정됨으로써 상기 어버트먼트(120)에 분리체결 가능한 형상을 가진다. 또한 상기 키퍼(130)는, 테이퍼 형상의 자성재(220)와 대응되는 내주면을 갖는 중앙홈(150)을 갖도록 구성되되, 상기 중앙홈(150)의 깊이는 자성재(220)의 높이보다 더 깊은 깊이를 가지며, 자성재(220)와 키퍼(130)의 대응체결시, 자성재(220)의 하부 말단면과 중앙홈(150)의 하부면 사이에 빈공간을 갖도록 구성되도록 한다. 즉, 자성재(220)의 자석에 의한 자기 결합력을 이용함과 동시에, 자성재(220)와 키퍼(130)의 내주면을 테이퍼지게 하는 기계적인 어태치먼트를 제공함으로써 결합력을 높이며, 자성체(자석)의 원료 절감 효과를 가져오며, 특히 오랜시간 키퍼(130)와 자성재(220)가 자기적으로 체결,분리되는 과정에서 야기되는 비균형적 마모현상으로 인해 자성 구조체(200)와 인공치근(100)의 흡착이 헐거워지는 것을 방지하고자 하는 것이다. 구체적으로 도 6을 참조할 때, 상기 중앙홈(150)은 자성재(220) 하부에 일정 높이(h)만큼 걸림체결될 수 있도록 테이퍼져 있으며, 상기 높이(h)는 자성재(220)의 구조와 잇몸구조등에 의해 적절하게 조절되어 생산되거나 삭제 변형을 가할 수 있다. 이 때 테이퍼의 경사각은, 상기 키퍼(130)의 중앙홈(150) 밑단의 연장선상을 수평선으로 하였을때, 중앙홈(150) 밑단의 양 끝을 각각 기준점으로 하여 수평선으로부터 키퍼(130)상부방향으로 적정한 각도(θ)의 경사로 되어진 것을 사용할 수 있으며, 이 때 경사각이 너무 완만하면 상기 키퍼(130)에 대응되는 자성재(220)의 면적이 넓어져 자성에 의한 결합력이 높아짐으로 상기 자성구조체(200)와 인공치근(100)의 분리가 용이하지 않을 수 있다. 반면 경사각이 너무 가파르면 자성 구조체(200)와 인공치근(100)이 체결분리되는 과정에서 좌우로 흔들릴 경우 오히려 마모현상이 과도하게 일어날 수 있고, 오랜기간 사용하여 고정력을 더욱 견고하게 하는 테이퍼 본연의 기능이 상실될 수 있다. 또한, 상기 키퍼(130)의 재질은 자성 구조체(200)에 흡착되는 자석, 금속,스테인레스 또는 합금으로 구성될 수 있으나, 바람직한 실시예로는 상기 키퍼(130)가 잇몸과 인접하였기 때문에, 내부를 자석으로 구성하고 그 위에 생체 친화성이 높은 티타늄, 세라믹, 금합금 등으로 이루어진 외피를 코팅할 수도 있다. 또한 도 3을 참조하면, 상기 키퍼(130)의 외주면은 보호커버(131)에 의하여 둘러싸여 지는것을 특징으로 할 수 있으며, 이는 상기 키퍼(130)의 재료가 잇몸주위에 인접하여 생체에 유해한 효과를 미칠 수 있다는 불안감이 있을 수 있는 문제점을 해결하고, 나아가 키퍼(130) 전체를 생체친화성이 높은 재료로 하는 경우에 초래되는 과도한 비용을 방지하고자 고려한 것이다. 한편 상기 보호커버(131)는 고객의 선호도, 가격, 제조회사 등에 의해 달라질 수 있으며 생체 친화성이 높은 티타늄, 세라믹등으로 하는 것이 바람직하다. 다만 상기 보호커버(131)는, 상기 자성재(220)의 하단면과 자기 흡착되는 부분인 키퍼(130)의 중앙홈(150)의 하단 부분을 둘러싸지 않도록 할 수 있다. 일반적으로 보호커버(131)의 재료인 티타늄, 세라믹등은 비자성체인 것이 대부분이므로 자석의 결합력을 약하게 할 수 있기 때문이다.
상기 고정부(140)는, 상기 키퍼(130)와 어버트먼트(120)를 관통하여 픽스츄어(110)에 체결되어, 키퍼(130)와 어버트먼트(120)를 픽스츄어(110)에 고정하는 역할을 하며, 외주면에 나사선이 형성될 수 있다. 또한 도 7을 참조할 때, 본 고안에 의한 고정부(140)와 키퍼(130)는 각각 주조가능하고, 상기 고정부(140)는 상기 키퍼(130)와 어버트먼트(120)를 순차로 관통하여 픽스츄어(110)에 나사체결되어, 키퍼(130)와 어버트먼트(120)를 픽스츄어(110)에 고정한다. 이때 상기 키퍼(130)의 고정부(140)는, 어버트먼트(120)와 픽스츄어(110)가 상호 별도체결되어 고정부(140)에 의한 고정이 필요하지 않은 경우 어버트먼트(120)의 관통홀(121)에만 삽입 체결될 수 있다. 또한 도 5를 참조하면, 상기 고정부와 키퍼는 일체형으로 주조되어 제작되는 스크류키퍼(이하 '스크류키퍼(160)'라 한다.)의 형태가 가능하다.
상기 자성 구조체(200)는 하부에서 상부로 자성재(220),오버덴쳐(210),보철물(230)로 구성되어진다.
먼저 자성재(220)는, 하부가 상부보다 더 좁은 외주연을 갖는 테이퍼 형상을 갖도록 구성되며, 상부는 오버덴쳐(210)의 하부 중앙측에 삽입되는 형태로서 일반적으로 알려진 구조에 따라 다양한 삽입이 가능하다. 본 고안은 자성재(220)와 키퍼(130)간의 결합면을 테이퍼 형상으로 구성하여, 종래기술보다 더 적은 자성체의 자력으로도 자성구조체와 인공치근을 상호 결합시킬 수 있는 효과를 실현할 수 있다. 즉, 테이퍼 형상의 자성재와 대응 결합되는 키퍼의 내주면은 자성재에 구비되는 자성체의 자력으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 자성재의 테이퍼면과 테이퍼 형상의 키퍼 내주면 간의 추가된 기계적 어태치먼트에 의하여 형성될 수 있기 때문에, 종래기술에 의한 자성구조체의 자성체에 비하여 더 적은 자력으로도 자성구조체와 인공치근을 안정적으로 결합할 수 있게 한다. 이때 상기 자성재(220)는 전체가 자석으로 구성될 수 있으나, 이와 달리 자성재(220) 내부 일정부분에 자석이 함입되고 자석이외의 부분은 스테인리스, 합금 등으로 구성될 수 있다. 다만 상기 자석이외의 부분은, 보호커버(221)가 추가로 둘러싸이는 경우 생체 유해성과 관련되는 문제가 발생하지 않으므로, 경제적 측면에서 티타늄, 세라믹보다 가격이 저렴한 스테인리스 등으로 구성되는 것이 바람직할 것이다. 또한 상기 함입되는 자석의 형태는, 미세한 자석가루가 압축된 후 스테인레스 강안에 밀봉되어 레이저 웰딩을 통해 봉쇄되는 형태가 될 수 있다. 또한 상기 함입되는 자석의 위치는, 상기 키퍼(130)와의 자성결합력이 최대화 될 수 있기 위해, 하부 말단 일정부분에 함입되는 것이 효율적이다. 한편, 도 2 및 도 4를 참조할 때, 상기 자성재(220)의 외주면은 보호커버(221)에 의하여 둘러싸여 지는것을 특징으로 할 수 있으며, 이는 상기 자성재(220)의 재료가 잇몸주위에 인접하여 생체에 유해한 효과를 미칠 수 있다는 불안감이 있을 수 있는 문제점을 해결하고, 나아가 자성재(220) 전체를 생체친화성이 높은 재료로 하는 경우에 초래되는 과도한 비용을 방지하고자 고려한 것이다. 한편 상기 보호커버(221)는 고객의 선호도, 가격, 제조회사 등에 의해 달라질 수 있으며 생체 친화성이 높은 티타늄, 세라믹등으로 하는 것이 바람직하다. 다만 상기 보호커버(221)는, 상기 키퍼(130)의 중앙홈(150) 하부면과 자기 흡착되는 부분인 자성재(220)의 하부 말단면을 둘러싸지 않도록 할 수 있다. 일반적으로 보호커버(221)의 재료인 티타늄, 세라믹등은 비자성체인 것이 대부분이므로 자석의 결합력을 약하게 할 수 있기 때문이다. 상기 오버덴쳐(210)는, 잇몸을 감싸는 형태로서 오버덴쳐(210)의 하부는 상기 자성재(220)의 상부를 일부수용하고 오버덴쳐(210)의 상부는 보철물(230)이 구비되어 있으며, 제조업체에 따라 다양한 형상과 보철물(230)의 종류가 달라질 수 있다.
1 : 치과용 자성 어태치먼트 100 : 인공치근
110 : 픽스츄어 111 : 대응체결홀
120 : 어버트먼트 121 : 관통홀
130 : 키퍼 131 : 보호커버
132 : 관통홀 140 : 고정부
150 : 중앙홈 160 : 스크류키퍼
161 : 고정부 162 : 보호커버
200 : 자성 구조체 210 : 오버덴쳐
220 : 자성재 221 : 보호커버
230 : 보철물 300 : 치조골 |
