KR102642186B1 - 가변 크기의 아치와이어 슬롯을 갖는 치과교정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 브래킷(100, 102, 104)의 각각의 아치와이어 슬롯(105, 115)의 깊이가 전치(120)로부터 구치(150)로 이동할수록 대체로 증가하도록 구성된, 환자의 치아(120, 150)에 대한 치과교정 브래킷(100, 102, 104)의 배열을 포함하는 치과교정 시스템 및 치료 방법에 관한 것이다. 브래킷 배열에서의 아치와이어 슬롯(105, 115)의 점진적인 증가는, 구치(150)에 대한 충분한 제어와 이동의 자유를 제공하면서, 전치(120)의 이동에 대한 더욱 미세한 제어를 제공한다.
Description
본 발명의 분야는 일반적으로 치과교정 브래킷에 관한 것으로, 특히, 환자 치아의 오정렬을 교정하는 데 사용되는 브래킷에 관한 것이다. 일반적으로 브레이스(brace)라고 하는 이러한 장치는 사람의 교합(bite)과 관련하여 치아의 위치를 잡을 뿐만 아니라 환자의 입 모양을 개선하도록 치아를 정렬하고 똑바르게 하는 데 사용된다. 이러한 장치는 반대교합(underbite), 피개교합(overbite), 부정교합(malocclusion), 및 치아의 다양한 오정렬을 교정하는 데 사용될 수 있다.
치아 교정기(dental brace)는 환자의 치아를 정렬하고 곧게 펴기 위해, 그리고 치아 및 턱과 관련된 다양한 다른 결함을 교정하기 위해 일반적으로 사용되는 치과교정 장치이다. 전형적으로, 교정기는 한 세트의 치과교정 브래킷을 포함하고, 각각의 브래킷은 결합제 또는 다른 접착제를 사용하여 개별 치아에 부착된다. 브래킷이 치아에 위치하게 되면, 아치와이어(archwire)가 각각의 브래킷에 형성된 슬롯을 통해 삽입된다. 이러한 구성에서, 아치와이어를 조이면 브래킷에 압력이 가해지고, 이는 다시 원하는 위치와 방향으로 치아의 이동을 유도한다. 종래의 교정기에서, 아치와이어를 제자리에 유지하고 아치와이어가 브래킷 슬롯으로부터 분리되지 않도록 하기 위해 탄성 결찰사(elastic ligature) 또는 O-링이 사용될 수 있다. 보다 최근의 디자인에서, 자가-결찰(self-ligating) 교정기는 탄성 결찰사 대신 슬라이딩 또는 힌지 도어 메커니즘을 사용하여 아치와이어를 브래킷 슬롯 내에 고정시킨다.
치아 문제를 교정하기 위해 교정기를 사용하여 환자의 치아를 치료하는 것은 일반적으로 치료가 진행됨에 따라 진행을 모니터링하고 교정기를 조정하기 위해 몇 가지 약속을 필요로 한다. 따라서, 본 발명자들은 환자의 치아를 보다 효율적으로 정렬함으로써 치료 기간을 단축시키기 위해 치료 과정을 간소화하는 개선된 시스템의 필요성을 확인하였다. 추가의 양태 및 장점은 첨부한 도면을 참조하여 진행되는 바람직한 실시형태의 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
1. 미국 특허출원공개공보 US2005/0244774호(2005.11.03.)
2. 미국 특허출원공개공보 US2008/0268398호(2008.10.30.)
3. 미국 특허공보 US5540586(1996.07.30.)
4. 미국 특허공보 US3916526(1975.11.04.)
2. 미국 특허출원공개공보 US2008/0268398호(2008.10.30.)
3. 미국 특허공보 US5540586(1996.07.30.)
4. 미국 특허공보 US3916526(1975.11.04.)
본 발명은 환자의 치아를 보다 효율적으로 정렬함으로써 치료 기간을 단축시키기 위해 치료 과정을 간소화하는 가변 크기의 아치와이어 슬롯을 갖는 치과교정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 제 1 치아에 제 1 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 1 치과용 브래킷은 제 1 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 1 바닥으로 하향 연장되는 제 1 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 1 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 1 바닥까지 측정된 제 1 깊이를 갖는, 제 1 치아에 제 1 치과용 브래킷을 부착하는 단계와; 제 1 치아에 인접한 제 2 치아에 제 2 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 2 치과용 브래킷은 제 2 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 2 바닥으로 하향 연장되는 제 2 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 2 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 2 바닥까지 측정된 제 2 깊이를 갖고, 제 2 깊이는 제 1 아치와이어 슬롯의 제 1 깊이와 실질적으로 동일한, 제 2 치아에 제 2 치과용 브래킷을 부착하는 단계와; 제 3 치아에 제 3 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 3 치과용 브래킷은 제 3 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 3 바닥으로 하향 연장되는 제 3 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 3 바닥까지 측정된 제 3 깊이를 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이는 각각 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 제 1 및 제 2 깊이보다 큰, 제 3 치아에 제 3 치과용 브래킷을 부착하는 단계; 및 제 1, 제 2 및 제 3 아치와이어 슬롯을 통해 연장되는 제 1 아치와이어를 사용하여 제 1, 제 2 및 제 3 브래킷을 결합하는 단계로서, 아치와이어는, 제 3 치아를 원하는 정렬로 유도하기 위해 제 3 아치와이어 슬롯 내에서 더 많은 이동의 자유를 가지면서, 제 3 치아에 비해, 제 1 치아 및 제 2 치아를 이동시키기 위한 더욱 미세한 제어를 제공하는, 제 1, 제 2 및 제 3 브래킷을 결합하는 단계를 포함하는 치과교정 치료 방법을 제공한다.
상기 치과교정 치료 방법은 제 4 치아에 제 4 치과용 브래킷을 부착하는 단계를 더 포함하고, 제 4 치과용 브래킷은 제 4 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 4 바닥으로 하향 연장되는 제 4 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 4 바닥까지 측정된 제 4 깊이를 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이는 각각 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 제 1 및 제 2 깊이보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 제 3 및 제 4 치아는 서로 인접하고, 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이 및 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 5 치아에 제 5 치과용 브래킷을 부착하는 단계를 더 포함하고, 제 5 치과용 브래킷은 제 5 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 5 바닥으로 하향 연장되는 제 5 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 5 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 5 바닥까지 측정된 제 5 깊이를 갖고, 제 5 깊이는 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이 및 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이 모두보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 제 5 치아에 제 5 치과용 브래킷을 부착하는 단계를 더 포함하고, 제 5 치과용 브래킷은 제 5 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 5 바닥으로 하향 연장되는 제 5 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 5 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 5 바닥까지 측정된 제 5 깊이를 갖고, 제 5 깊이는 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이보다 크고 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이 보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 140%의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 125%의 범위이며, 제 4 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 4 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 120% 내지 140%의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방법은, 소정 기간 이후 제 1, 제 2 및 제 3 브래킷으로부터 제 1 아치와이어를 제거하는 단계; 및 제 1 아치와이어와는 다른 단면을 갖는 제 2 아치와이어를 사용하여 제 1, 제 2 및 제 3 브래킷을 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 제 1 전치에 제 1 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 1 치과용 브래킷은 제 1 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 1 바닥으로 하향 연장되는 제 1 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 1 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 1 바닥까지 측정된 제 1 깊이를 갖는, 제 1 전치에 제 1 치과용 브래킷을 부착하는 단계와; 제 1 전치에 인접한 제 2 전치에 제 2 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 2 치과용 브래킷은 제 2 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 2 바닥으로 하향 연장되는 제 2 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 2 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 2 바닥까지 측정된 제 2 깊이를 갖는, 제 2 전치에 제 2 치과용 브래킷을 부착하는 단계와; 제 2 전치에 인접한 제 1 구치에 제 3 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 3 치과용 브래킷은 제 3 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 3 바닥으로 하향 연장되는 제 3 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 3 바닥까지 측정된 제 3 깊이를 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이는 각각 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 각각의 제 1 및 제 2 깊이보다 큰, 제 1 구치에 제 3 치과용 브래킷을 부착하는 단계; 제 2 구치에 제 4 치과용 브래킷을 부착하는 단계로서, 제 4 치과용 브래킷은 제 4 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 4 바닥으로 하향 연장되는 제 4 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 4 바닥까지 측정된 제 4 깊이를 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이는 각각 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 각각의 제 1 및 제 2 깊이보다 큰, 제 2 구치에 제 4 치과용 브래킷을 부착하는 단계; 및 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 아치와이어 슬롯을 통해 연장되는 아치와이어를 사용하여 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 브래킷을 결합하는 단계로서, 아치와이어는, 제 3 구치 및 제 4 구치를 원하는 정렬로 유도하기 위해 제 3 아치와이어 슬롯 및 제 4 아치와이어 슬롯 내에서 더 많은 이동의 자유를 가지면서, 제 3 구치 및 제 4 구치에 비해, 제 1 전치 및 제 2 전치를 이동시키기 위한 더욱 미세한 제어를 제공하는, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 브래킷을 결합하는 단계를 포함하는 치과교정 치료 방법을 제공한다.
이때, 제 1 아치와이어 슬롯 및 제 2 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1 깊이 및 제 2 깊이는 각각 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 125%의 범위이며, 제 4 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 4 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 120% 내지 140%의 범위인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 제 1 치아에 부착될 수 있는 제 1 치과용 브래킷으로서, 제 1 치과용 브래킷은 제 1 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 1 바닥으로 하향 연장되는 제 1 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 1 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 1 바닥까지 측정된 제 1 깊이를 갖는, 제 1 치과용 브래킷과; 제 1 치아에 인접한 제 2 치아에 부착될 수 있는 제 2 치과용 브래킷으로서, 제 2 치과용 브래킷은 제 2 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 2 바닥으로 하향 연장되는 제 2 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 2 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 2 바닥까지 측정된 제 2 깊이를 갖고, 제 2 깊이는 제 1 아치와이어 슬롯의 제 1 깊이와 실질적으로 동일한, 제 2 치과용 브래킷과; 제 3 치아에 부착될 수 있는 제 3 치과용 브래킷으로서, 제 3 치과용 브래킷은 제 3 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 3 바닥으로 하향 연장되는 제 3 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 3 바닥까지 측정된 제 3 깊이를 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이는 각각 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 제 1 및 제 2 깊이보다 큰, 제 3 치과용 브래킷; 및 제 1, 제 2 및 제 3 브래킷을 결합하는 아치와이어로서, 아치와이어는 제 1, 제 2 및 제 3 아치와이어 슬롯을 통해 연장되고, 아치와이어는, 제 3 치아를 원하는 정렬로 유도하기 위해 제 3 아치와이어 슬롯 내에서 더 많은 이동의 자유를 가지면서, 제 3 치아에 비해, 제 1 치아 및 제 2 치아를 이동시키기 위한 더욱 미세한 제어를 제공하는, 아치와이어를 포함하는 치과교정 치료 시스템을 제공한다.
이때, 상기 치과교정 치료 시스템은 제 4 치아에 부착될 수 있는 제 4 치과용 브래킷을 더 포함하고, 제 4 치과용 브래킷은 제 4 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 4 바닥으로 하향 연장되는 제 4 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 4 바닥까지 측정된 제 4 깊이를 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이는 각각 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 제 1 및 제 2 깊이보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 제 3 및 제 4 치아는 서로 인접하고, 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이 및 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 5 치아에 부착될 수 있는 제 5 치과용 브래킷을 더 포함하고, 제 5 치과용 브래킷은 제 5 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 5 바닥으로 하향 연장되는 제 5 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 5 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 5 바닥까지 측정된 제 5 깊이를 갖고, 제 5 깊이는 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이 및 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이 모두보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 제 5 치아에 부착될 수 있는 제 5 치과용 브래킷을 더 포함하고, 제 5 치과용 브래킷은 제 5 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 5 바닥으로 하향 연장되는 제 5 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 5 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 5 바닥까지 측정된 제 5 깊이를 갖고, 제 5 깊이는 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이보다 크고 제 4 아치와이어 슬롯의 제 4 깊이 보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 140%의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 125%의 범위이며, 제 4 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 4 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 120% 내지 140%의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 아치와이어는 제 1 아치와이어 슬롯의 제 1 바닥에 놓여 접촉하고 또한 제 1 아치와이어 슬롯 위로 연장되는 제 1 결찰 부재와 접촉하고, 아치와이어는 제 2 아치와이어 슬롯의 제 2 바닥에 놓여 접촉하고 또한 제 2 아치와이어 슬롯 위로 연장되는 제 2 결찰 부재와 접촉하며, 아치와이어는 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 바닥과 제 3 결찰 부재 중 하나에 놓여 접촉하고 제 3 바닥과 제 3 결찰 부재 중 다른 하나와는 이격되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 아치와이어를 이용하여 치과 장치가 부착된 치열을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 치과 장치의 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 환자의 치아를 원하는 위치를 향해 점증적으로 이동시키기 위해 도 1의 치과 장치에 다양한 형상의 아치와이어를 점진적으로 적용하는 종래의 치료 프로그램의 예시적인 일시적인 진행을 종합해서 도시한다.
도 4는 개시된 실시형태에 따라 치과 장치가 부착된 치열을 도시한 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 명세서에 개시된 신규한 치과교정 시스템을 이용하는 도 4의 라인 A-A 및 라인 B-B를 각각 따른 단면을 도시한다.
도 5a 및 5B는 도 4a 및 도 4b의 치과교정 시스템을 이용하여 개선된 토크 제어의 예를 도시한다.
도 5c는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 종래의 치과교정 시스템을 이용하여 예상되는 전형적인 토크 제어를 도시한다.
도 6a는 도 4a 및 도 4b의 치과교정 시스템을 이용하여 개선된 팁 제어의 예를 도시한다. .
도 6b는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 종래의 치과교정 시스템을 이용하여 예상되는 전형적인 팁 제어를 도시한다. .
도 7a 및 도 7b는 도 4a 및 도 4b의 치과교정 시스템을 이용하여 개선된 회전 제어의 예를 도시한다.
도 7c는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 종래의 치과교정 시스템을 이용하여 예상되는 전형적인 회전 제어를 도시한다.
도 2는 도 1의 치과 장치의 단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 환자의 치아를 원하는 위치를 향해 점증적으로 이동시키기 위해 도 1의 치과 장치에 다양한 형상의 아치와이어를 점진적으로 적용하는 종래의 치료 프로그램의 예시적인 일시적인 진행을 종합해서 도시한다.
도 4는 개시된 실시형태에 따라 치과 장치가 부착된 치열을 도시한 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 명세서에 개시된 신규한 치과교정 시스템을 이용하는 도 4의 라인 A-A 및 라인 B-B를 각각 따른 단면을 도시한다.
도 5a 및 5B는 도 4a 및 도 4b의 치과교정 시스템을 이용하여 개선된 토크 제어의 예를 도시한다.
도 5c는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 종래의 치과교정 시스템을 이용하여 예상되는 전형적인 토크 제어를 도시한다.
도 6a는 도 4a 및 도 4b의 치과교정 시스템을 이용하여 개선된 팁 제어의 예를 도시한다. .
도 6b는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 종래의 치과교정 시스템을 이용하여 예상되는 전형적인 팁 제어를 도시한다. .
도 7a 및 도 7b는 도 4a 및 도 4b의 치과교정 시스템을 이용하여 개선된 회전 제어의 예를 도시한다.
도 7c는 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 종래의 치과교정 시스템을 이용하여 예상되는 전형적인 회전 제어를 도시한다.
도면을 참조하여, 이 절에서는 다양한 치과교정 브래킷의 특정 실시형태 및 이의 상세한 구성과 동작을 기술한다. 명세서 전체에 걸쳐, "일 실시형태", "실시형태" 또는 "일부 실시형태"에 대한 언급은 특정한 기술된 특징, 구조 또는 특성이 치과교정 브래킷의 적어도 하나의 실시형태에 포함될 수 있음을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체의 다양한 곳에서 "일 실시형태에서", "실시형태에서" 또는 "일부 실시형태에서"라는 문구의 등장은 반드시 모두가 동일한 실시형태를 나타내는 것은 아니다. 또한, 기술된 특징, 구조 및 특성은 하나 이상의 실시형태에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 본 명세서의 개시를 고려하여, 본 기술 분야의 숙련자는 다양한 실시형태가 하나 이상의 특정 세부사항 없이 또는 다른 방법, 구성요소, 재료 등으로 실시될 수 있음을 인식할 것이다.
다음의 설명에서, 치과교정 브래킷의 특정 구성요소가 상세하게 기술될 것이다. 일부 예에서, 실시형태의 보다 적절한 양태를 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 공지된 구조, 재료 또는 동작이 상세하게 도시되지 않고 및/또는 기술되지 않음을 알아야 한다. 또한, 실시형태는 특정 치과교정 브래킷 디자인을 도시하고 언급할 수 있지만, 다른 실시형태는 기술된 실시형태에 비해 추가의 또는 더 적은 구성요소를 포함할 수 있다.
도면을 전체적으로 참조하면, 다음의 개시는 치과교정 치료를 개선하도록 설계된 치과교정 시스템에 관한 것이다. 아래에서 상세히 기술되는 치과교정 시스템은 치료 과정 동안 치아에 가해지는 힘의 정밀도와 제어를 증가시키기 위해 치과용 브래킷 내의 아치와이어 슬롯의 치수와 아치와이어의 치수 간의 관계를 이용한다. 간단히 말해서, 치과교정 브래킷은, 브래킷의 각각의 아치와이어 슬롯의 깊이가 전치(anterior tooth)로부터 구치(posterior tooth)로 이동할수록 대체로 증가하도록 환자의 치아에 대해 배열된다. 일부 실시형태에서, 아치와이어 슬롯의 깊이는, 전치로부터 시작해서 각각의 치아 상의 각각의 후속 브래킷에 대해 반드시 증가할 필요는 없다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 중앙, 외측 및 송곳니는 각각 제 1 아치와이어 슬롯을 갖는 제 1 브래킷을 가질 수 있고, 소구치(bicuspid)는 각각 제 1 브래킷의 제 1 아치와이어 슬롯보다 깊은 아치와이어 슬롯을 갖는 제 2 브래킷을 가질 수 있으며, 대구치(molar)는 각각 제 2 브래킷의 아치와이어 슬롯보다 깊은 아치와이어 슬롯을 갖는 제 3 브래킷을 가질 수 있다.
어느 실시형태에서든지, 아치와이어가 치료 초기에 원형 단면으로부터 시작한 후 치료 과정에 걸쳐 다양한 원형 및 정사각형 단면을 통해 진행함에 따라, 아치와이어가 아치와이어 슬롯 내의 브래킷에 대해 가압될 때 아치와이어에 의해 발생되는 힘은 모든 치아가 이동하도록 유도한다. 아치와이어 슬롯의 치수는 전치에서 가장 작고 구치에서 가장 크기 때문에, 치료는 전치에 대해 더 양호한 제어와 더 엄격한 정밀도를 제공하는 한편, 모든 치아가 제대로 이동하고 정착할 수 있도록 충분한 이동의 자유를 제공한다. 아래에서 더 상세하게 기술되는 바와 같이, 전치에서 구치로의 아치와이어 슬롯 크기의 점진적인 진행은 특히, 종래의 치료와 비교할 때, 치료 초기에 치아의 세부처리(detailing) 및 정렬 과정을 시작하여 전체 치료 시간을 줄이도록 설계된다. 치과교정 치료 시스템 및 관련 치료 방법에 관한 추가 세부사항은 도면을 참조하여 아래에서 상세히 더 기술된다.
서면 설명으로 돌아가기 전에, 다음은 본 개시에서 사용되는 용어의 목록이다. 용어는 본 기술 분야의 숙련자가 이해하는 의미에 따라 사용되지만, 일관성을 보장하고 본 기술 분야의 비숙련자가 명세서를 쉽게 이해할 수 있도록 본원에 제공된다.
전방 - 머리 또는 입술의 앞쪽을 향하는 방향; "후방"의 반대쪽.
전치 - 하나의 송곳니로부터 다른 송곳니로 이어지는 하악(mandibular) 또는 상악(maxillary) 중 어느 하나 위의 치아.
협측(buccal) - 일반적으로 구치와 관련하여 사용되는, 뺨을 향하는 방향; "설측(lingual)"의 반대쪽.
협측-설측 방향 - 환자의 뺨과 환자의 혀 사이에서 이어지는 임의의 특정 구치를 통과하는 또는 이를 따르는 방향.
원위 - 치열 정중선(dental midline)에서 멀리 떨어진 특정 치아의 측면상의 방향; 내측(mesial)의 반대쪽.
치열궁(dental arch) - 하악 또는 상악 중 어느 하나에서의 치열.
치열 정중선 - 환자의 입을 두 개의 절반으로 분할하는 가상선으로서, 환자의 두 개의 중간 전치를 통해 입의 뒤쪽으로 이어진다.
치은측 - 특정 치아 아래에 있는 잇몸을 향하는 방향.
절단측(incisal) - 특정 전치의 교합면을 향하는 방향.
절단측-치은측 방향 - 교합면으로부터 해당 치아 아래의 잇몸으로 이어지는 임의의 특정 전치를 통과하는 또는 이를 따르는 방향.
순측(labial) - 일반적으로 전치와 관련하여 사용되는, 입술을 향하는 방향; 설측의 반대쪽.
순측-설측 방향 - 환자의 입술과 환자의 혀 사이에서 이어지는 임의의 특정 전치를 통과하는 또는 이를 따르는 방향.
하악 - 아래턱과 관련됨.
상악 - 위턱과 관련됨.
근심측(mesial) - 치열 정중선을 향하는 특정 치아의 측면상의 방향; 원위의 반대쪽.
근심-원위 방향 - 치아의 근심 측에서 치아의 원위 측으로 이어지는 임의의 특정 치아를 통한 방향. 치아와 관련하여 근심-원위 방향은 본질적으로 관련 상부 또는 하부 치열을 통해 곡선을 따른다.
교합측 - 특정 구치의 교합면을 향하는 방향.
교합측-치은측 방향 - 교합면으로부터 해당 치아 아래의 잇몸으로 이어지는 특정 구치를 통과하는 또는 이를 따르는 방향.
후방 - 머리의 뒤쪽을 향하는 방향; 전방의 반대쪽.
구치 - 송곳니 뒤의 하악 또는 상악 중 어느 하나 위의 치아.
회전 - 절단측-치은측 방향으로 배향된 수직축을 중심으로 하는 치료 과정 동안의 치아의 각 회전(angular rotation).
팁 - 협측-설측 방향으로 배향된 수평축을 중심으로 하는 치료 과정 동안의 치아의 각 회전.
토크(torque) - 근심-원위 방향으로 배향된 수평축을 중심으로 하는 치료 과정 동안의 치아의 각 회전.
전체적으로 도 1 및 도 2를 참조하여, 다음에서는 종래의 과정에 따른 치료 시스템(1)을 간단히 기술한다. 도면을 참조하면, 치료 시스템(1)은 환자의 치열(3)에 적용되는 다수의 브래킷(2)을 포함한다. 브래킷(2)은, 아치와이어 슬롯(6)에 의해서와 같은 적절한 수단을 통해 그리고 아치와이어 슬롯(6) 내에 아치와이어(4)를 유지하기 위한 커버(5)와 같은 결찰 구조에 의해 아치와이어(4)에 의해 함께 연결된다. 앞서 언급한 바와 같이, 브레이스를 사용하여 환자를 치료하는 것은 전형적으로 아치와이어(4)의 반복적인 조정을 필요로 하고, 따라서 시간이 지남에 따라 브래킷(2)을 통해 치아(3)에 가해지는 아치와이어(4)의 장력으로 인해 치아(3)가 원하는 최종 위치로 이동한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 환자의 치아를 원하는 위치를 향해 점증적으로 이동시키기 위해 도 1의 치과 장치에 다양한 형상의 아치와이어를 점진적으로 적용하는 종래의 치료 프로그램의 예시적인 일시적인 진행을 종합해서 도시하고 있다. 도 3a를 참조하면, 각각의 각각의 브래킷(2) 내에 형성된 아치와이어 슬롯(6)은 결찰 구조(5)에 의해 브래킷(2)의 상단부를 따라 폐쇄된 긴 직사각형 구멍으로서 형성될 수 있다. 결찰 구조(5)는 아치와이어 슬롯(6) 위로 연장되는 슬라이딩 또는 힌지 도어일 수 있고, 또는 탄성 밴드일 수 있고, 또는 임의의 다른 적절한 구조일 수 있다. 한 세트의 브레이스가 환자의 각각의 치아에 처음 적용될 때, 원형 단면의 아치와이어(4A)가 사용될 수 있다. 통상적으로 원형 아치와이어(4A)는, 직사각형 슬롯(6)에 끼워진 원형 단면의 아치와이어(4A)와 함께 아치와이어(4A)가 환자의 치아(3)에 비교적 작은 힘을 가하도록 그리고 치아(3)가 더욱 정렬된 상태로 이동할 때 브래킷(2)이 서로에 대해 이동할 수 있도록 상당한 유격을 갖도록, 비교적 유연한 니켈-티타늄 재료로 제조된다. 원형 아치와이어(4A)가 치료 과정에서 사용될 때, 치아(3)의 토크 제어가 없는데, 아치와이어(4A)의 비틀림이 브래킷(2)에 어떠한 회전력도 가하지 않기 때문이다.
결국, 도 3b에 도시된 제 2 치료 단계에서, 원형 단면의 아치와이어(4A)는 직사각형 정사각형 단면의 아치와이어(4B)로 대체된다. 환자의 치아에 필요한 교정 정도에 따라, 아치와이어(4B)는 니켈-티타늄(둥근 아치와이어(4A)와 유사함)으로 제조될 수 있거나, 더 큰 정도의 교정이 필요한 경우 베타-티타늄 합금과 같은 더 단단한 재료로 제조될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 아치와이어(4B)는 아치와이어 슬롯(6)보다 약간 작은 전체 치수를 갖지만, 제 1 치료 단계에서 사용하는 둥근 아치와이어(4A)보다 더 큰 전체 단면을 갖는다. 따라서, 아치와이어(4B)는 치아(3)에 증가된 힘과 제어를 가할 수 있고, 브래킷(2)은 제 1 치료 단계에 존재하는 것보다 아치와이어(4A)에 대해 작은 유격을 갖는다.
최종 치료 단계에서, 아치와이어(4B)는 도 3c에 도시된 바와 같이 더 큰 단면의 또 다른 직사각형 아치와이어(4C)로 대체된다. 아치와이어(4C)는 대체되는 아치와이어(4B)보다 대체로 훨씬 단단하며, 스테인레스 강 또는 다른 유사한 단단한 재료로 제조될 수 있다. 이러한 제 3 치료 단계는 이전 치료 단계에 비해 아치와이어(4C) 및 브래킷(2)을 통해 치아(3)에 가해지는 힘과 제어를 다시 증가시킨다. 아치와이어 슬롯(6)에 아치와이어(4C)가 더 밀착되어 있기 때문에, 브래킷(2)은 제 1 및 제 2 치료 단계 중 어느 한 단계에 존재하는 것보다 서로에 대해 매우 작은 유격을 갖는다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명자들은, 치료하는 동안 모든 치아가 동시에 동일한 양의 힘을 받을 필요는 없고 및/또는 모든 치아가 동일한 양의 유격을 받을 필요는 없다는 인식을 기반으로, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 종래의 시스템에 비해 개선되고 더 효율적인 치료 시스템 및 방법이 적용될 수 있다는 것을 확인하였다. 다시 말해서, 모든 치아에 대해 균일한 힘 프로파일이 필요하지 않다는 것이다. 반대로, 필요에 따라 다른 치아(예를 들어, 전치 대 구치)에 대해 변하는 힘 프로파일은 전체 치료 시간을 줄일 뿐만 아니라 필요한 경우 치아 이동에 대한 더 높은 제어를 제공한다.
본 발명자들은 브레이스를 이용하는 치과 치료의 주요 목적 중 하나가 원하는 미적 외모를 달성하기 위한 전치의 정확한 위치선정이라는 것과 구치의 위치선정이 정밀할 필요는 없다는 것을 알고 있다. 따라서, 개선된 치료 시스템은 바람직하게 하악 또는 상악의 치열궁을 따라 배치하기 위해 한 세트의 브래킷을 사용하며, 여기서 아치와이어 슬롯의 단면은, 필요한 경우 전치와 구치 상에 목표로 하는 힘 프로파일을 달성하기 위해, 치질 정중선으로부터(즉, 전방 브래킷으로부터 후방 브래킷까지) 치열궁의 원위 방향으로 변한다. 이 시스템은 종래의 시스템에 비해 다음과 같은 이점을 제공한다: (1) 치열궁의 전방 부분의 치아에 대한 증가된 제어로 인한 개선된 치료의 질; (2) 치아가 원하는 위치로 효율적으로 이동할 수 있도록 적절한 이동의 자유를 제공하면서 현재 시스템과 비교할 때 치료 시간을 단축하는, 치료 동안의 치아 이동의 초기 제어; 및 (3) 아치와이어 치수의 적절한 크기조정으로 인한 작고 효율적인 힘에 의한 개선된 환자 경험. 개선된 치과교정 치료 방법 및 시스템의 추가 세부사항이 아래에 제공된다.
특히 도 4, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 다음의 설명은 본원에 개시된 개선된 치료 방법의 개요를 제공한다. 나머지 도면은 개시된 치료 시스템 및 방법이 종래의 치과교정 치료에 비해 치아를 원하는 정렬로 유도하기 위해 더 양호한 토크, 회전 및 팁 제어를 제공하는 방식의 예에 관한 추가 세부사항을 도시하고 있다.
도 4는 하나의 브래킷이 구치(150)(소구치와 대구치)를 통해 각각의 전치(120)(예를 들어, 중앙, 외측 및 송곳니)에 부착된 다수의 브래킷(100, 102, 104)이 있는 예시적인 환자의 치열(50)을 도시하고 있다. 각각의 브래킷(100, 102, 104)은 내부를 통해 아치와이어(110)를 수용하기 위한 크기와 치수를 갖는 아치와이어 슬롯(105, 115)을 각각 포함하고(브래킷(104)의 단면은 도 4a, 도 4b에 도시되지 않음), 아치와이어(110)는 모든 브래킷(100, 102, 104)을 함께 연결하고, 치아를 원하는 정렬로 유도하기 위해 각각의 브래킷(100, 102, 104)에 힘을 제공한다.
바람직하게, 아치와이어 슬롯(105, 115)의 교합측-치은측 치수(즉, 아치와이어 슬롯의 폭)는 세트의 모든 브래킷(100, 102, 104)에 대해 동일하거나 실질적으로 동일하다(예를 들어, 제조 공차 내에 있다). 모든 브래킷에 걸쳐 아치와이어 슬롯의 폭을 동일하게(또는 실질적으로 동일하게) 유지하면, 아래에서 상세히 기술되는 바와 같이 상악 및 하악 치열궁 내의 모든 치아의 토크 및 팁 위치선정의 정확도를 향상시킨다. 그러나, 아치와이어 슬롯(105, 115)의 순측-설측 치수(즉, 브래킷 몸체의 상단 표면으로부터 아치와이어 바닥까지 측정된 아치와이어 슬롯의 깊이)는 전치(120)에 배치된 브래킷(100)으로부터 구치(150)에 배치된 브래킷(102)까지 점진적으로 증가한다.
이러한 구성에서, 전치(120) 상의 브래킷(100) 세트는 모두 바람직하게 동일하고, 각각 최소 깊이의 아치와이어 슬롯(105)을 갖고(즉, 이들 브래킷은 가장 작은 단면 크기의 아치와이어 슬롯을 갖고), 구치(150) 상의 브래킷(102)은 최대 깊이의 아치와이어 슬롯(115)을 가지며(즉, 이들 브래킷은 가장 큰 단면 크기의 아치와이어 슬롯을 가지며), 소구치의 후방 브래킷(104) 상의 아치와이어 슬롯(도시되지 않음)은 브래킷(100, 102)의 아치와이어 슬롯(105, 115)의 각각의 깊이 사이에 있는 깊이를 갖는다. 일부 실시형태에서, 전방 브래킷(100)의 아치와이어 슬롯(105)은 대체로 정사각형 형태의 단면을 가질 수 있는 반면, 소구치 브래킷 상의 아치와이어 슬롯(도시되지 않음)은 대체로 직사각형 형태의 단면을 가질 수 있고, 후방 브래킷(102)의 아치와이어 슬롯(115)은 더욱 긴 직사각형 형태의 단면을 갖는다.
점진적으로 증가하는 아치와이어 슬롯 깊이를 갖는 브래킷 세트의 배열은, 원하는 미적 외모를 달성하는 것을 용이하게 하기 위해 전치(120)에 대해 충분한 정밀도와 엄격한 제어를 제공하면서, 치료가 완료될 때 모든 치아가 올바르게 정렬될 수 있도록 소구치와 대구치에 대해 이동의 자유를 증가시킨다. 다음 절에서는 치과교정 브래킷의 예시적인 배열을 참조하여 이들 실시형태의 추가 세부사항을 제공한다.
광범위한 다양한 크기의 브래킷에 걸쳐 적용될 수 있는 표준 기준 프레임을 제공하기 위해, 다음의 예에서는 아치와이어의 순측-설측 치수에 대한 아치와이어 슬롯의 순측-설측 치수(예를 들어, 깊이)와의 관계를 기술한다. 본원에 기술된 비율은, 현재 이용 가능한 표준 브래킷 크기 및 미래에 개발될 수 있는 다른 브래킷 크기를 포함하여, 모든 크기의 치과교정 브래킷에 적용될 수 있음을 알아야 한다.
상기한 바와 같이, 전치, 소구치 및 대구치가, 각각의 치아의 이동에 대한 최상의 제어를 특별히 목표로 하는 다양한 힘 프로파일에 받도록, 브래킷 내의 아치와이어 슬롯의 순측-설측 치수는 전방 브래킷으로부터 후방 브래킷으로 점진적으로 증가한다. 아래의 표 1은 아치와이어 슬롯의 깊이를 상악 및 하악 치열궁 모두의 중앙 치아로부터 대구치까지 아치와이어의 순측-설측 치수의 백분율로 나타낸 일 실시형태에 따른 예시적인 구성을 도시한다.
| 치아 위치 | 예시적인 실시형태(%) | 범위 | |
| 최소(%) | 최대(%) | ||
| 중앙 | 105 | 102 | 110 |
| 외측 | 105 | 102 | 110 |
| 송곳니 | 105 | 102 | 110 |
| 제 1 소구치 | 115 | 110 | 125 |
| 제 2 소구치 | 115 | 110 | 125 |
| 제 1 대구치 | 130 | 120 | 140 |
| 제 2 대구치 | 130 | 120 | 140 |
도 4 및 표 1을 종합해서 참고하면, 예시적인 치과교정 치료 방법 동안, 브래킷(100)은 환자의 전치(120)(중앙, 외측 및 송곳니)에 부착된다. 앞서 언급한 같이 그리고 표 1에 나타낸 바와 같이, 모든 브래킷(100)은 바람직하게 동일하고, 따라서 모든 전치(120)는 각각 서로에 대해 동일한 치수의 브래킷을 갖는다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 아치와이어 슬롯(105)의 순측-설측 치수는 아치와이어(110)의 대응하는 치수의 102% 내지 110%의 범위이다. 그 다음, 브래킷(104)은 환자의 제 1 및 제 2 소구치에 부착되고, 이들 브래킷에 대한 아치와이어 슬롯의 순측-설측 치수는 110% 내지 125%의 범위이다. 마지막으로, 브래킷(102)은 환자의 구치(150)(예를 들어, 제 1 및 제 2 대구치, 존재하는 경우 제 3 대구치를 포함할 수 있음)에 부착된다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 브래킷(102)에 대한 아치와이어 슬롯(115)의 순측-설측 치수는 아치와이어(110)의 대응하는 치수의 120% 내지 140% 범위이다. 앞서 언급한 바와 같이, 아치와이어 슬롯의 교합측-치은측 치수는 모든 브래킷에 대해 일정하게 유지된다 따라서, 일 실시형태에서, 아치와이어의 교합측-치은측 치수의 백분율로서 아치와이어 슬롯의 교합측-치은측 치수는 102% 내지 110%의 범위일 수 있다.
아래의 표 2는 치수가 0.020"×0.020"인 정사각형 아치와이어를 사용하는 브래킷의 아치와이어 슬롯에 대한 치수 범위의 예를 제공한다. 이러한 실시형태에서, 0.020"×0.020" 정사각형인 최종 아치와이어를 사용하는 시스템의 브래킷에서의 아치와이어 슬롯의 교합측-치은측 치수는 이러한 실시형태에서 0.021"이고, 0.0204" 내지 0.022"의 범위에 있다.
| 치아 위치 | 예시적인 실시형태(인치) |
범위 | |
| 최소(인치) | 최대(인치) | ||
| 중앙 | 0.21 | 0.0204 | 0.022 |
| 외측 | 0.21 | 0.0204 | 0.022 |
| 송곳니 | 0.21 | 0.0204 | 0.022 |
| 제 1 소구치 | 0.23 | 0.022 | 0.025 |
| 제 2 소구치 | 0.23 | 0.022 | 0.025 |
| 제 1 대구치 | 0.26 | 0.024 | 0.028 |
| 제 2 대구치 | 0.26 | 0.024 | 0.028 |
표 2는 치수가 0.020"×0.020"인 정사각형 아치와이어에 대한 예시적인 치수 범위를 예시하지만, 다른 실시형태에서, 최종 아치와이어의 순측-설측 및 교합측-치은측 치수는 0.017"×0.017" 정사각형 내지 0.021"×0.021" 정사각형 범위일 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 아치와이어의 치수는 제공된 범위보다 크거나 작을 수 있다.
상기한 실시형태에서, 브래킷 크기는 본질적으로 이들이 부착되는 특정 치아를 기반으로 그룹화된다. 예를 들어, 모든 전치(120)는 아치와이어 슬롯에 대해 동일한 치수를 갖는 각각의 브래킷을 가지며, 모든 구치(150)는 아치와이어 슬롯에 대해 동일한 치수를 갖는 각각의 브래킷을 갖는다. 다른 실시형태에서, 브래킷 크기 및 치수는 다르게 그룹화될 수 있거나, 슬롯의 순측-설측 치수는 중앙 치아로부터 시작하여 제 2 대구치(또는 제 3 대구치)로 끝나는 각각의 연속적인 브래킷에 대해 간단하게 점진적으로 깊어질 수 있음을 알아야 한다. 그러나, 바람직하게, 치료 시간을 줄이면서도 환자에게 긍정적인 결과를 제공하기 위해 다양한 그룹의 치아가 필요에 따라 제어될 수 있도록(즉, 전치가 더욱 미세하게 제어될 수 있도록) 브래킷은 그룹으로 배열된다. 아래의 도 4a 및 4b는 예시적인 치료 단계 동안 아치와이어가 전방 브래킷(100) 및 후방 브래킷(102)의 각각의 아치와이어 슬롯 내에 위치하는 방식을 도시하는, 개선된 치과교정 치료 방법 및 시스템의 예시적인 실시형태를 도시하고 있다.
도 4a는 전치(120) 중 하나에 부착된 개선된 치과용 브래킷(100)을 도시하고 있다. 브래킷(100)은, 아치와이어(110)가 최종 치료 단계 동안 아치와이어 슬롯(105) 내에 밀착되도록, 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 교합측-치은측 방향을 가로질러 연장되는 폭과 실질적으로 동일한 제 1 바닥까지 측정된 깊이를 갖는 정사각형 아치와이어 슬롯(105)을 포함한다. 이들 전방 브래킷(100) 내의 정사각형 아치와이어 슬롯(105)은 구치 상의 브래킷에 비해 최소 깊이를 갖고, 따라서 도 5a 내지 도 7c를 참조하여 아래에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 슬롯(105) 내에 끼워진 아치와이어(110)는 전치(120)의 가장 정확한 위치선정을 제공한다. 앞서 언급한 바와 같이, 하악 및 상악 치열궁 모두의 중앙, 외측 및 송곳니에서 사용되는 브래킷은 도 4a의 정사각형 아치와이어 슬롯(105)과 동일한 아치와이어 슬롯을 갖는다.
도 4b는 구치(150) 중 하나에 부착된 개선된 치과용 브래킷(102)을 도시하고 있다. 도 4b를 참조하면, 치과용 브래킷(102)은 아치와이어 슬롯(105)의 대응하는 깊이보다 큰 깊이로 연장되는 아치와이어 슬롯(115)을 갖는다. 일부 실시형태에서, 아치와이어 슬롯(115)은 전치(120) 상의 브래킷(100)의 대체로 정사각형 형태에 비해 대체로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 따라서, 아치와이어(110)는 아치와이어 슬롯(115) 내에 상대적으로 느슨하게 끼워지고, 전치(120)에 비해 구치(150)에 더 많은 이동의 자유를 제공한다. 구치(150)는 더 자유롭게 이동할 수 있지만, 아치와이어 슬롯(115) 내의 아치와이어(110)의 상대적으로 느슨한 끼움으로 인해, 전치(120)에 비해 구치(150)에 대한 치아 이동을 더욱 미세하게 제어할 수도 있다. 그러나, 치과교정 치료는, 치열궁 내의 모든 치아가 전체적으로 충분한 이동의 자유를 갖도록 그리고 아치와이어와 브래킷이 치아를 원하는 정렬로 이동시키기 위한 충분한 제어를 제공하도록 설계된다.
도 4a 및 도 4b는 최종 치료 단계에 대한 예시적인 구성을 도시하기 위한 것이다. 본 기술 분야의 숙련자는 초기 및 중간 치료 단계에서 필요에 따라 아치와이어에 대해 다양한 크기와 형태가 사용될 수 있다는 것을 알고 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 아치와이어 단면은 치료 초기에 원형 아치와이어로부터 시작한 후, 치료 과정 동안 다양한 원형 및 정사각형 단면을 거쳐, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 정사각형 단면을 갖는 최종 아치와이어로 진행될 수 있다. 최종 정사각형 단면의 아치와이어는, 환자에게 친숙하고 치아 이동에 효과적인 힘을 형성한다. 또한 최종 아치와이어의 정사각형 단면은 치아 위치를 효과적으로 제어한다.
본 기술 분야의 숙련자는 또한 개시된 시스템 및 방법의 다른 실시형태가 방금 기술한 것 이외의 다른 단면 형태를 사용할 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 일부 실시형태에서 치과용 브래킷(100)은 직사각형 단면의 아치와이어 슬롯을 가질 수 있지만, 치과용 브래킷(102)의 아치와이어 슬롯보다 작을 수 있다. 유사하게, 일부 실시형태에서 치과용 브래킷(102)은 치과용 브래킷(100)의 아치와이어 슬롯보다 큰 정사각형 단면의 아치와이어 슬롯을 가질 수 있다.
표 1 및 2에 나타낸 치수에 따라, 정사각형 최종 아치와이어와 결합된 전방 및 후방 브래킷의 아치와이어 슬롯 치수의 조합은, 치료 시간 단축을 위해 모든 치아의 효율적인 제어를 유지하면서 전치 및 구치의 정확한 위치선정을 제공하는 개선된 치과교정 치료 시스템 및 방법을 제공한다. 도 5a 내지 도 7c를 종합해서 참고하여, 다음 절에서는 개선된 치료 방법이 종래의 치료 방법에 비해 효율적인 치아 이동의 제어를 제공하는 방식에 관한 추가 세부사항을 기술한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c를 종합해서 참조하여, 다음에서는 아치와이어 슬롯(105, 115)의 다양한 치수가, 기존의 시스템에서 하는 것보다, 치료 초기에 치아의 위치선정을 더욱 미세하게 제어하는 방식을 기술한다. 도 5a 및 도 5b는 마무리 치료 단계 동안 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 브래킷을 사용하여 전치(도 5a) 및 구치(도 5b)에 제공된 토크(예를 들어, 근심-원위 방향으로 배향된 수평축을 중심으로 하는 치료 과정 동안의 치아의 각 회전)에 대한 제어를 도시하고 있다. 브래킷(100, 102)을 연결하는 아치와이어(110)가 각각 아치와이어 슬롯(105, 115) 내에서 비틀어지면, 정사각형 아치와이어(110)의 모서리는 회전 각도(160)(도 5a) 및 165(도 5b)에서 아치와이어 슬롯의 측면에 걸리고, 따라서 브래킷이 부착된 치아에 힘을 전달하고, 결과적으로 치아가 근심-원위 방향으로 배향된 축을 중심으로 회전하게 된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 전방 브래킷(100) 내의 아치와이어(110)의 일부는 아치와이어 슬롯(105)의 바닥에 놓여 접촉하고, 아치와이어(110)의 다른 부분은 아치와이어 슬롯(105) 위로 연장되는 결찰 구조와 접촉한다. 아치와이어(100)가 아치와이어 슬롯(105) 내에서 비틀어짐에 따라, 아치와이어 슬롯(105)의 측벽과 바닥에 대한 접촉 및 결찰 구조에 대한 접촉은 치아가 원하는 대로 회전하도록 유도한다. 도 5b에서, 후방 브래킷(102)의 아치와이어(110)는 마찬가지로 아치와이어 슬롯(115)의 측벽과 바닥과 접촉하지만, 아치와이어(110)는 아치와이어 슬롯(105)에 비해 아치와이어 슬롯(115)의 더 큰 깊이로 인해 결찰 구조와 이격된다. 다른 실시형태(도시되지 않음)에서, 아치와이어(110)는 대신에 결찰 구조와 접촉하고 아치와이어 슬롯의 바닥으로부터 이격될 수 있다.
도 5a에서, 아치와이어 슬롯(105)은 아치와이어(110)보다 전체 치수가 약간 더 크기 때문에, 회전 각도(160)는 비교적 작다. 도 5b에서, 아치와이어 슬롯(115)은 아치와이어 슬롯(105)에 비해 큰 직사각형 형태를 갖지만, 교합측-치은측 치수(즉, 폭)가 두 브래킷에서 동일하기 때문에, 회전 각도(165)도 비교적 작고, 회전 각도(160)와 동일(또는 실질적으로 동일)하다. 일부 실시형태에서, 회전 각도(160, 165)는 최종 치료 단계 동안 일반적일 수 있는 정사각형의 0.020"×0.020" 아치와이어를 사용할 때 3° 내지 6°의 범위일 수 있다. 초기 치료 단계 동안 일반적일 수 있는 더 작은 정사각형의 0.018"×0.018" 아치와이어를 사용할 때, 회전 각도(160, 165)는 13° 내지 16°의 범위일 수 있다.
도 5c는 직사각형 아치와이어 슬롯(6)을 갖는 브래킷(2)과 함께 직사각형의 0.018"×0.025" 아치와이어(4)를 사용하는 일 실시형태에 따른 종래의 치료 방법을 도시하고 있다. 이러한 구성에서, 아치와이어 슬롯(6) 내의 아치와이어(4)의 느슨한 끼움으로 인해, 회전 각도(170)는 개선된 시스템의 각각의 회전 각도(160, 165)보다 실질적으로 더 크다는 것을 쉽게 알 수 있다. 일부 실시형태에서, 회전 각도(170)는 최종 치료 단계 동안 10° 내지 15°의 범위일 수 있다. 초기 치료 단계에서 더 일반적인 더 작은 직사각형의 0.014"×0.025" 아치와이어를 사용할 때, 회전 각도(170)는 25° 내지 30°의 범위일 수 있다. 특히, 초기 및 최종 치료 단계 모두에 대한 회전 각도(160, 165)는 종래의 시스템에서의 대응하는 회전 각도(170)보다 실질적으로 작으며, 이는 도 5a 및 5B의 시스템이 도 5c의 종래 시스템보다 더 정확한 토크 제어를 제공한다는 것을 의미한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여, 다음에서는 협측-설측 방향으로 배향된 수평축을 중심으로 하는 치료 과정 동안의 치아의 각 회전에 해당하는 팁 제어에 대해 동일한 현상을 기술한다. 도 6a는 브래킷에 부착된 치아를 위치시키기 위해 아치와이어 슬롯(105)을 통해 아치와이어(110)가 사용되는 전방 브래킷(100)을 도시하고 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 아치와이어 슬롯(105) 내의 아치와이어(110)의 상대적 끼움은 회전 각도(175)에 대한 보다 엄격한 제어를 제공한다. 정사각형의 0.020"×0.020"아치와이어를 사용할 때, 회전 각도(175)는 1° 미만이고, 0.4° 내지 0.6°의 범위일 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자는 또한 도 6a의 도면이 후방 브래킷(105)에 의해 제공되는 팁 제어를 나타낸다는 것을 알 것이다.
도 6b는 브래킷(2)에 부착된 치아를 위치시키기 위해 아치와이어 슬롯(6)을 통해 아치와이어(4)가 사용되는 종래의 브래킷(2)을 도시하고 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 슬롯(6) 내의 아치와이어(4)의 상대적 느슨함은 큰 회전 각도(180)를 유발한다. 일부 실시형태에서, 직사각형의 0.018"×0.025" 아치와이어를 사용하면, 각도(180)는 1.5° 내지 2.0°의 범위일 수 있다. 다시, 각도(175)는 도 6b의 선행 기술의 시스템에 의해 달성된 각도(180)보다 현저히 작고, 따라서 개선된 치료 방법 및 시스템이 더욱 미세한 팁 제어를 제공한다는 것을 나타낸다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하여, 다음에서는 절단측-치은측 방향으로 배향된 수직축을 중심으로 하는 치료 과정 동안의 치아의 각 회전에 해당하는 회전 제어에 대해 동일한 현상을 기술한다, 도 7a는 브래킷에 부착된 치아를 위치시키기 위해 아치와이어 슬롯(105)을 통해 아치와이어(110)가 사용되는 전방 브래킷(100)을 도시하고 있다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 아치와이어 슬롯(105) 내의 아치와이어(110)의 상대적 끼움은 전치(120) 상의 브래킷(100)에 의해 부여된 회전 각도(185)에 대한 보다 엄격한 제어를 제공한다. 정사각형의 0.020"×0.020" 아치와이어를 사용할 때 회전 각도(185)는 1° 미만이며, 0.4° 내지 0.7°의 범위일 수 있다. 초기 치료 단계 동안 일반적일 수 있는 더 작은 정사각형의 0.018"×0.018" 아치와이어를 사용할 때, 회전 각도(185)는 1.5° 내지 2.2°의 범위일 수 있다.
유사하게, 도 7b는 브래킷에 부착된 치아를 위치시키기 위해 아치와이어 슬롯(115)을 통해 아치와이어(110)가 사용되는 후방 브래킷(102)을 도시하고 있다. 정사각형의 0.020"×0.020" 아치와이어를 사용할 때, 회전 각도(190)는 1.7° 내지 2.2°의 범위일 수 있다. 초기 치료 단계 동안 일반적일 수 있는 더 작은 정사각형의 0.018"×0.018" 아치와이어를 사용할 때, 회전 각도(190)는 3.0° 내지 3.3°의 범위일 수 있다.
도 7c는 브래킷에 부착된 치아를 위치시키기 위해 아치와이어 슬롯(6)을 통해 아치와이어(4)가 사용되는 종래의 브래킷(2)을 도시하고 있다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 종래의 시스템은 직사각형의 0.018"×0.025" 아치와이어를 사용하여 1.5° 내지 2.0°의 범위일 수 있는 회전 제어 각도(195)를 유발한다. 회전 제어 각도(195)는 회전 각도(190)와 유사할 수 있지만, 회전 각도(185)보다 상당히 크다. 따라서, 개선된 치료 방법 및 시스템은 종래의 치료 시스템에 비해 전치의 더욱 미세한 회전 제어 및 구치에 대한 약간의 개선된 제어를 제공한다.
도 5a 내지 도 7c는 종래의 치료 방법에 비해 토크, 팁 및 회전에 대한 개선을 예시하기 위해 마무리 치료 단계에 주로 초점을 맞추고, 다음의 표 및 서면 설명은 개선된 치료 시스템이 모든 치료 단계 동안 중요한 이점을 제공하는 방식을 기술한다. 본원에 기술된 개선된 시스템이 표 2에 도시된 측정치를 갖는 아치와이어 슬롯 내에서 0.014 직경의 아치와이어를 사용하는 예시적인 예로서 초기 치료 단계를 사용하여, 다음의 표 3 및 표 4에서는 기존 시스템에 비해 토크, 팁 및 회전에 대한 제어의 개선을 함께 기술한다.
초기 치료 단계에서, 원형 아치와이어가 바람직하게 사용되는데, 이는 원형 아치와이어가 비틀어질 때 아치와이어 슬롯에 걸리는 가장자리가 없기 때문에 토크 제어를 제공하지 않지만, 4.46 도의 회전 제어 및 3.83 도의 팁 제어를 달성한다. 초기 치료 단계에서의 선행 기술의 시스템도 유사하게 토크에 대한 제어를 제공하지 않지만, 8.47 도의 회전 제어 및 4.29 도의 팁 제어를 제공할 수 있다. 토크에 대한 제어와 마찬가지로, 표 3은 개시된 시스템이 모든 치료 단계에서 치아 이동에 대한 더 큰 제어를 제공하는 것을 보여준다.
| 단계 | 초기 | 작동 | 마무리 & 세부처리 |
||
| X-섹션 | 0.014 Rd. | 0.018×0.018 | 0.020×0.020 | 0.020×0.020 | |
| 재료 | NiTi | NiTi | NiTi | TMA 또는 SS | |
| 제어 | 토크 락업(Lock-up) | 없음 | 14.20도 | 4.18도 | 4.18도 |
| 회전 락업 | 4.46도 | 1.92도 | 0.64도 | 0.64도 | |
| 팁 락업 | 3.83도 | 1.92도 | 0.55도 | 0.55도 | |
| 단계 | 초기 | 작동 | 마무리 & 세부처리 |
|||
| X-섹션 | 0.014 Rd. | 0.018 Rd. | 0.014×0.025 | 0.018×0.025 | 0.019×0.025 | |
| 재료 | NiTi | NiTi | NiTi | NiTi | SS | |
| 제어 | 토크 락업 | 없음 | 없음 | 28.77도 | 13.78도 | 10.88도 |
| 회전 락업 | 8.47도 | 6.09도 | 1.85도 | 1.85도 | 1.85도 | |
| 팁 락업 | 4.29도 | 2.15도 | 4.29도 | 2.15도 | 1.62도 | |
도면 및 관련 서면 설명이 특정 치수를 갖는 브래킷의 예시적인 실시형태를 기술하고 있지만, 개시된 주제의 원리를 벗어나지 않고 다른 구성이 가능할 수 있음을 알아야 한다. 또한, 상기 설명은 많은 특이성을 포함하지만, 이들 세부사항은 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라 단지 본 발명의 일부 실시형태의 예시를 제공하는 것으로 해석되어야 한다. 본원의 한 부분에 개시된 주제는 상호 배타적이거나 실시 불가능하지 않는 한 본원의 하나 이상의 다른 부분의 주제와 결합될 수 있음을 알아야 한다.
위에서 사용된 용어 및 설명은 단지 예시를 위해 제시된 것이며 제한을 의미하는 것은 아니다. 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않으면서 상기한 실시형태의 세부사항에 많은 변경이 이루어질 수 있음이 본 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다.
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- 치과교정 치료 시스템에 있어서, 치과교정 치료 시스템은,
제1 치열궁에서 제 1 전치에 부착될 수 있는 제 1 치과용 브래킷으로서, 제 1 치과용 브래킷은 제 1 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 1 바닥으로 하향 연장되는 제 1 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 1 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 1 바닥까지 측정된 제 1 깊이를 갖고, 제1 치과용 브래킷은 제1 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제1 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제1 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제1 아치와이어 슬롯 위로 연장되는, 제 1 치과용 브래킷과;
제1 치열궁에서 제 1 전치에 인접한 제 2 전치에 부착될 수 있는 제 2 치과용 브래킷으로서, 제 2 치과용 브래킷은 제 2 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 2 바닥으로 하향 연장되는 제 2 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 2 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 2 바닥까지 측정된 제 2 깊이를 갖고, 제 2 깊이는 제 1 아치와이어 슬롯의 제 1 깊이와 동일하고, 제2 치과용 브래킷은 제2 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제2 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제2 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제2 아치와이어 슬롯 위로 연장되는, 제 2 치과용 브래킷과;
제1 치열궁에서 제2 전치에 인접한 제 3 전치에 부착될 수 있는 제 3 치과용 브래킷으로서, 제 3 치과용 브래킷은 제 3 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 3 바닥으로 하향 연장되는 제 3 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 3 바닥까지 측정된 제 3 깊이를 갖고, 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 깊이는 제 1 및 제 2 아치와이어 슬롯의 제 1 및 제 2 깊이와 각각 동일하고, 제3 치과용 브래킷은 제3 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제3 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제3 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제3 아치와이어 슬롯 위로 연장되는, 제 3 치과용 브래킷;
제1 치열궁에서 제3 전치에 인접한 제1 구치에 부착 가능한 제4 치과용 브래킷, 제 4 치과용 브래킷은 제 4 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 4 바닥으로 하향 연장되는 제 4 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 4 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 4 바닥까지 측정된 제 4 깊이를 갖고, 제4 아치와이어 슬롯의 제4 깊이는 각각 제1, 제2 및 제3 아치와이어 슬롯의 제1, 제2 및 제3 깊이보다 크고, 제4 치과용 브래킷은 제4 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제4 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제4 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제4 아크와이어 슬롯 위로 연장되는, 제4 치과용 브래킷;
제1 치열궁에서 제1 구치에 인접한 제2 구치에 고정 가능한 제5 치과용 브래킷, 제5 치과용 브래킷은 제 5 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 5 바닥으로 하향 연장되는 제 5 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 5 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 5 바닥까지 측정된 제 5 깊이를 갖고, 제5 아치와이어 슬롯의 제5 깊이는 제4 아치와이어 슬롯의 제4 깊이와 동일하고, 제5 치과용 브래킷은 제5 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제5 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제5 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제5 아크와이어 슬롯 위로 연장되는, 제5 치과용 브래킷; 및
제 1, 제 2, 제 3, 제4 및 제5 아치와이어 슬롯을 통해 연장되는 아치와이어를 포함하는 치과교정 치료 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
제1 치열궁에서 제 1 대구치에 부착될 수 있는 제 6 치과용 브래킷을 더 포함하고, 제 6 치과용 브래킷은 제 6 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 6 바닥으로 하향 연장되는 제 6 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 6 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 6 바닥까지 측정된 제 6 깊이를 갖고, 제 6 아치와이어 슬롯의 제 6 깊이는 제5 아치와이어 슬롯의 제5 깊이보다 크고, 제6 치과용 브래킷은 제6 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제6 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제6 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제6 아크와이어 슬롯 위로 연장되는, 치과교정 치료 시스템.
- 삭제
- 제 12 항에 있어서,
제1 치열궁에서 제1 대구치에 인접한 제 2 대구치에 부착될 수 있는 제 7 치과용 브래킷을 더 포함하고, 제 7 치과용 브래킷은 제 7 치과용 브래킷의 상부 표면으로부터 제 7 바닥으로 하향 연장되는 제 7 아치와이어 슬롯을 갖고, 제 7 아치와이어 슬롯은 순측-설측 방향의 상부 표면으로부터 제 7 바닥까지 측정된 제 7 깊이를 갖고, 제6 아치와이어 슬롯의 제6 깊이와 제7 아치와이어 슬롯의 제7 깊이는 동일하고, 제7 치과용 브래킷은 제7 결찰 부재를 추가로 포함하고, 제7 결찰 부재는 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 슬라이딩 가능하고, 제7 결찰 부재는 닫힌 위치에 있을 때 제7 아크와이어 슬롯 위로 연장되는, 치과교정 치료 시스템.
- 삭제
- 제 11 항에 있어서,
제 1, 제2 및 제3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1, 제2 및 제3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 4 및 제5 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 4 및 제5 깊이는 각각 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 125%의 범위인, 치과교정 치료 시스템.
- 제 12 항에 있어서,
제 1, 제2 및 제3 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 1, 제2 및 제3 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 102% 내지 110%의 범위이고, 제 4 및 제5 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 4 및 제5 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 110% 내지 125%의 범위이며, 제 6 아치와이어 슬롯의 순측-설측 방향의 제 6 깊이는 아치와이어의 대응하는 순측-설측 치수의 120% 내지 140%의 범위인, 치과교정 치료 시스템.
- 제 11 항에 있어서,
상기 아치와이어는 제 1 아치와이어 슬롯의 제 1 바닥에 놓여 접촉하고 또한 제 1 아치와이어 슬롯 위로 연장되는 제 1 결찰 부재와 접촉하고, 상기 아치와이어는 제 2 아치와이어 슬롯의 제 2 바닥에 놓여 접촉하고 또한 제 2 아치와이어 슬롯 위로 연장되는 제 2 결찰 부재와 접촉하며, 상기 아치와이어는 제 3 아치와이어 슬롯의 제 3 바닥과 제 3 결찰 부재 중 하나에 놓여 접촉하고 제 3 바닥과 제 3 결찰 부재 중 다른 하나와는 이격되는, 치과교정 치료 시스템.
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Legal Events
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20230225 Patent event code: PE09021S01D |
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