KR102055528B1 - 임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법 - Google Patents
임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102055528B1 KR102055528B1 KR1020190088732A KR20190088732A KR102055528B1 KR 102055528 B1 KR102055528 B1 KR 102055528B1 KR 1020190088732 A KR1020190088732 A KR 1020190088732A KR 20190088732 A KR20190088732 A KR 20190088732A KR 102055528 B1 KR102055528 B1 KR 102055528B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fastening
- fixture
- resistance value
- torque value
- depth
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
- A61C8/0089—Implanting tools or instruments
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/88—Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
- A61B17/8875—Screwdrivers, spanners or wrenches
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/03—Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/0007—Control devices or systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/02—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design characterised by the drive of the dental tools
- A61C1/06—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design characterised by the drive of the dental tools with electric drive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
- A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
- A61C1/18—Flexible shafts; Clutches or the like; Bearings or lubricating arrangements; Drives or transmissions
- A61C1/185—Drives or transmissions
- A61C1/186—Drives or transmissions with torque adjusting or limiting means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/03—Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety
- A61B2090/031—Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety torque limiting
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dental Prosthetics (AREA)
Abstract
개시된 임플란트용 전동 토크 드라이버는, 체결체(1)와 연결되는 샤프트(110); 샤프트(110)를 회전 구동시키는 전기모터(120); 전기모터(120)에 전력을 공급하는 전력공급부(130); 체결체(1)가 피체결부(2)에 체결되는 것에 의해 발생하는 토크값을 실시간 획득하는 토크값 획득부(161); 체결체(1)의 체결 깊이를 실시간으로 획득하는 체결 깊이 획득부(162); 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될 때가지의 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164); 체결체(1)와 관련된 데이터가 저장된 데이터 저장부(163); 및 토크값 획득부(161), 체결 깊이 획득부(162), 체결 저항값 획득부(164) 및 데이터 저장부(163)로부터의 정보들을 이용하여 전기모터(120)를 제어하는 제어부(150)를 포함하며, 제어부(150)는, 체결 깊이 획득부(162)에 의해 획득된 체결 깊이와 설정 중간 깊이를 비교하여, 체결체(1)가 설정 중간 깊이에 도달한 경우, 전기모터(120)의 구동을 정지하고, 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득된 중간 깊이까지 획득한 체결 저항값을 설정 체결 저항값과 비교하여, 획득된 체결 저항값이 설정 체결 정항값보다 작은 경우, 피체결부(2)에 대한 체결체(1)의 체결을 재개하고, 체결체(1)의 체결 재개 후 토크값 획득부(161)에 의해 획득된 토크값과 설정 토크값을 비교하여, 획득된 토크값이 설정 토크값 이상이면 상기 전기모터(120)의 구동을 정지한다.
Description
본 발명은 임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 피체결부에 대한 체결체의 체결을 위한 모터 구동을 두 번 이상으로 나누어 함으로써, 모터 과열을 줄이고, 체결 과정 초기에 피체결부에 대한 체결체의 체결 저항력을 미리 산출하고, 그 산출된 체결 저항력을 기초로 피체결부에 대한 체결체의 체결 지속 여부를 결정하도록 하여, 안전한 임플란트 수술을 가능하게 해주는 임플란트용 전동 토크 드라이버 제어 방법에 관한 것이다.
임플란트 수술은 치아가 결손된 부위에 주변 치아를 손상하지 않고 특수 금속으로 만든 인공 치근을 치조골에 이식하여 본래 자기 치아와 같은 기능을 하는 인공치아를 이식하는 수술이다.
통상적으로, 임플란트 수술은 드릴 비트를 이용하여 치조골에 식립홀을 형성하고, 다음 나사산을 갖는 픽스츄어를 식립홀을 체결하고, 다음, 픽스츄어에 어버트먼트(지대주 또는 지주대)를 안착시키고, 다음, 어버트먼트를 관통하는 스크류(고정나사)를 픽스츄어에 체결하고, 다음 픽스츄어에 크라운과 같은 인공치아를 결합하는 순서로 수행된다. 이와 같은 임플란트 수술에 있어서, 체결체가 픽스츄어인 경우에는 피체결부는 치조골이 되고, 체결체가 어버트먼트를 픽스츄어에 체결하는 고정 스크류인 경우에는, 피체결부는 픽스츄어가 된다. 임플란트 수술 중 전동 토크 드라이버를 이용하여 체결체를 피체결부에 체결함에 있어서는, 과도한 토크가 발생하는 것을 방지하기 위해, 체결이 완료되는 모터의 토크값이 미리 설정된다. 모터에 인가되는 전류가 토크에 비례하므로, 모터에 흐르는 전류값이 토크값을 대신하거나, 측정된 전류값이 토크값으로 변환된다.
그런데 종래 임플란트용 전동 토크 드라이버를 임플란트 수술은, 픽스츄어와 같은 체결체를 치조골과 같은 피체결부에 체결함에 있어서, 체결 저항을 제대로 예측하지 못하는 것으로 인한 위험성이 항시 존재한다. 이와 같은 위험성의 한 사례는 다음과 같다. 체결체로서의 픽스츄어를 피체결부인 치조골에 체결, 식립하기 위해, 골밀도가 대체적으로 계산되고, 계산된 골밀도에 따라 치조골에 형성할 식립홀의 크기(직경)가 결정된다. 골밀도가 작은 경우, 즉, 골질이 연한 치조골인 경우에는 식립홀의 크기(직경)가 크게 결정되고, 골밀도가 큰 경우, 즉, 골질이 하드한 치조골인 경우에는 크기(직경)가 작게 결정되는데, 골밀도가 큰 치조골인데도 잘못된 계산이나 검사에 의해, 식립홀의 크기가 과도하게 작은 경우가 있다. 이 경우, 체결체로서의 픽스츄어를 피체결부인 치조골의 식립홀에 체결하는 과정에서 체결 저항이 커져 식립 토크가 급격히 커지며, 이는 골 조직에 과도한 응력을 발생시켜, 골 조질이 파괴될 수 있다. 또한, 비정상적이게 과도한 토크 발생은 과열 현상을 초래하며, 이 또한 치조골의 조직을 손상시킬 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 임플란트 수술을 위해 피체결부에 체결체를 체결하는 임플란트용 전동 토크 드라이버의 제어에 있어서, 체결을 위한 전기모터의 구동을 두 번 이상으로 나누어 함으로써, 전기모터의 과열을 줄이고, 체결 과정 초기에 피체결부에 대한 체결체의 체결 저항력을 미리 산출하고, 그 산출된 체결 저항력을 기초로 피체결부에 대한 체결체의 체결 지속 여부를 결정하도록 하여, 안전한 임플란트 수술을 가능하게 하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 임플란트용 전동 토크 드라이버 제어방법은, 선택된 체결체(1)와 연결되는 샤프트(110)와, 상기 샤프트(110)를 회전 구동시키는 전기모터(120)와, 상기 전기모터(120)에 전력을 공급하는 전력공급부(130)와, 상기 체결체(1)가 피체결부(2)에 체결되는 것에 의해 발생하는 토크값을 실시간 획득하는 토크값 획득부(161)와, 상기 체결체(1)의 체결 깊이를 실시간으로 획득하는 체결 깊이 획득부(162)와, 상기 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될때가지의 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164)를 포함하는 임플란트용 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법으로서, 기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 시작되면, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하고 상기 체결 깊이 획득부(162)가 상기 체결체(1)의 체결 깊이를 실시간 획득하는 단계; 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득한 체결 깊이와 설정 중간 깊이를 비교하여 상기 체결체(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달했는지를 판단하는 단계; 상기 체결체(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달한 경우, 상기 전기모터(120)의 구동을 정지하고, 상기 체결체(1)가 중간 깊이에 도달할 때까지의 체결 저항값이 상기 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득되는 단계; 상기 획득된 체결 저항값과 설정 체결 저항값을 비교하는 단계; 상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 작으면, 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 다시 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결을 재개하는 단계; 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 재개된 후, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하는 단계; 상기 체결체(1)의 체결 재개 후 획득된 토크값과 설정 토크값을 비교하는 단계; 및 상기 획득된 토크값이 상기 설정 토크값 이상이면 상기 전기모터(120)의 구동을 정지함으로써, 상기 체결체(1)의 상기 피체결부(2)에 대한 체결을 종료하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 임플란트용 전동 토크 드라이버 제어방법은, 선택된 체결체(1)와 연결되는 샤프트(110)와, 상기 샤프트(110)를 회전 구동시키는 전기모터(120)와, 상기 전기모터(120)에 전력을 공급하는 전력공급부(130)와, 상기 체결체(1)가 피체결부(2)에 체결되는 것에 의해 발생하는 토크값을 실시간 획득하는 토크값 획득부(161)와, 상기 체결체(1)의 체결 깊이를 실시간으로 획득하는 체결 깊이 획득부(162)와, 상기 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될때가지의 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164)를 포함하는 임플란트용 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법으로서, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 시작되면, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하고 상기 체결 깊이 획득부(162)가 상기 체결체(1)의 체결 깊이를 실시간 획득하는 단계; 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득한 체결 깊이와 설정 중간 깊이를 비교하여 상기 체결체(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달했는지를 판단하는 단계; 상기 체결체(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달한 경우, 상기 전기모터(120)의 구동을 정지하고, 상기 체결체(1)가 중간 깊이에 도달할 때까지의 체결 저항값이 상기 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득되는 단계; 상기 획득된 체결 저항값과 설정 체결 저항값을 비교하는 단계; 상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 작으면, 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 다시 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결을 재개하는 단계; 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 재개된 후, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하는 단계; 상기 체결체(1)의 체결 재개 후 획득된 토크값과 제1 설정 토크값을 비교하는 단계; 상기 획득된 토크값이 상기 설정 토크값 이상이면, 상기 전기모터(120)를 감속 구동시키는 단계; 상기 전기모터(120)의 감속 구동 후, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하는 단계; 상기 전기모터(120)의 감속 구동 후 획득된 토크값과 제2 설정 토크값을 비교하는 단계; 및 상기 전기모터(120)의 감속 구동 후 획득된 토크값이 상기 제2 설정 토크값 이상이면, 상기 전기모터(120)의 구동을 정지함으로써, 상기 체결체(1)의 상기 피체결부(2)에 대한 체결을 종료하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일측면에 따른 임플란트용 전동 토크 드라이버는, 선택된 체결체(1)와 선택된 비트(102)에 의해 연결되는 샤프트(110); 상기 샤프트(110)를 회전 구동시키는 전기모터(120); 상기 전기모터(120)에 전력을 공급하는 전력공급부(130); 상기 체결체(1)가 피체결부(2)에 체결되는 것에 의해 발생하는 토크값을 실시간 획득하는 토크값 획득부(161); 상기 체결체(1)의 체결 깊이를 실시간으로 획득하는 체결 깊이 획득부(162); 상기 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될때가지의 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164); 상기 체결체(1)와 관련된 데이터가 저장된 데이터 저장부(163); 및 상기 토크값 획득부(161), 상기 체결 깊이 획득부(162), 상기 체결 저항값 획득부(164) 및 상기 데이터 저장부(163)로부터의 정보들을 이용하여 상기 전기모터(120)를 제어하는 제어부(150)를 포함하며, 상기 제어부(150)는, 상기 체결 깊이 획득부(162)에 의해 획득된 체결 깊이와 설정 중간 깊이를 비교하여, 상기 체결체(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달한 경우, 상기 전기모터(120)의 구동을 정지하고, 상기 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득된 상기 중간 깊이까지 획득한 체결 저항값을 설정 체결 저항값과 비교하여, 상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 작은 경우, 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 다시 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결을 재개하고, 상기 체결체(1)의 체결 재개 후 상기 토크값 획득부(161)에 의해 획득된 토크값과 설정 토크값을 비교하여, 상기 획득된 토크값이 상기 설정 토크값 이상이면 상기 전기모터(120)의 구동을 정지한다.
본 발명은, 임플란트 수술을 위해 피체결부에 체결체를 체결하는 임플란트용 전동 토크 드라이버의 제어에 있어서, 체결을 위한 전기모터의 구동을 두 번 이상으로 나누어 함으로써, 전기모터의 과열을 줄이고, 체결 과정 초기에 피체결부에 대한 체결체의 체결 저항력을 미리 산출하고, 그 산출된 체결 저항력을 기초로 피체결부에 대한 체결체의 체결 지속 여부를 결정하도록 하여, 안전한 임플란트 수술을 가능하게 하다.
도 1은 임플란트용 전동 토크 드라이버를 전반적으로 설명하기 위한 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 1에 도시된 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2는 도 1에 도시된 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 1에 도시된 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
본 명세서에 개시된 모든 실시예에 있어서의, 임의의 구조, 재료, 단계 또는 특징이 본 발명의 일부인 기타 실시예의 임의의 구조, 재료, 단계 또는 다른 특징과 함께 다른 실시예를 구성할 수 있다는 것에 유의한다. 상세한 설명 및 관련 도면이 본 발명의 보호 범위를 제한하거나 정의하는 것은 아님에 유의한다. 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 의해 정의된다.
도 1은 임플란트용 전동 토크 드라이버를 전반적으로 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전동 토크 드라이버를 제어하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트용 전동 토크 드라이버(100)는, 임플란트 수술을 위해, 특정 선택된 체결체(1)를 선택된 피체결부(2)에 체결하는데 이용된다. 본 실시예에 있어서, 피체결부(2)는 드릴 비트에 의해 일정 직경 그리고 일정 깊이의 식립홀이 형성된 치조골이다. 식립홀 형성에 이용된 드릴 비트 대신에 다른 비트를 전동 토크 드라이버(100)에 갈아 끼운 후 그 비트에 체결체(1)를 결합하여 상기 체결체(1)를 식립홀에 체결하는데 이용할 수 있다.
한편, 상기 식립홀의 직경은 예컨대 CT 촬영에 의해 예측된 치조골(2)의 골밀도에 따라 결정될 수 있다.
또한, 상기 임플란트용 전동 토크 드라이버(100)는, 선택된 비트(102)에 의해 상기 체결체(1)에 분리 가능하게 연결되고 동력전달부(112)를 구비한 샤프트(110)와, 상기 샤프트(110)를 정역 회전 구동시키도록 구성되어 이에 따라 상기 샤프트(110) 및 그와 연결된 체결체(1)를 정역 회전시키는 전기모터(120)를 포함한다. 상기 동력전달부(112)는 샤프트 방향을 바꿔주는 기어, 예컨대, 베 벨 기어이거나 또는 감속기어 또는 하나 이상의 기어 열을 포함하는 것일 수 있다. 또한 상기 동력전달부(112)는 선택적으로 동력을 전달하는 클러치를 포함할 수 있다.
상기 전기모터(120)의 정방향 구동 및 그에 의한 상기 샤프트(110)의 정방향 회전에 의해, 상기 체결체(1)는 상기 피체결부(2)의 식립홀에 나사산을 형성하면서 전진할 수 있다. 반대로, 상기 전기모터(120)의 역방향 구동에 의한 상기 샤프트(110)의 역방향 회전에 의해, 상기 피체결부(2)의 식립홀에 체결된 체결체(1)는 후퇴할 수 있다. 상기 비트(102)는 클러치 시스템 내지 척을 통해 샤프트(110)와 분리 가능하게 연결될 수 있다.
또한, 상기 임플란트용 전동 토크 드라이버(100)는 전력 공급부(130) 및 스위치(140)를 포함한다. 상기 전력 공급부(130)는 DC 전원이거나 재충전 가능한 배터리일 수 있다. 그리고, 스위치(140)가 닫힌 상태에서, 상기 전력 공급부(130)는 상기 전기모터(120)에 전기 직류 전류를 공급할 수 있다. 물론, 상기 전력 공급부(130)로 DC 전원을 대신하여 AC 전원이 이용될 수도 있다.
또한, 상기 임플란트용 전동 토크 드라이버(100)는 상기 전기모터(120)를 제어하기 위한 제어부(150)와, 상기 전기모터(120)의 제어에 필요한 데이터를 상기 제어부(150)에 제공하는 토크값 획득부(161), 체결 깊이 획득부(162) 및 데이터 저장부(163)를 포함한다. 또한, 상기 전동 토크 드라이버(100)는 상기 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될 때까지 획득된 토크값을 이용하여, 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164)를 더 포함한다.
상기 제어부(150)는, 토크값 획득부(161), 체결 깊이 획득부(162), 데이터 저장부(163) 및 체결 저항값 획득부(180)가 제공하는 여러 데이터를 이용한 처리 및 판단을 통하여, 상기 전기모터(120)를 제어하도록 구성된다.
본 실시예에 있어서, 상기 토크값 획득부(161)는 전류 센서(105)가 측정하는 실시간 전류값 자체를 토크값으로 획득하거나, 또는 상기 실시간 전류값을 이용하여 계산된 토크값을 획득한다. 전류값을 자체를 토크값으로 이용하는 경우에는, 상기 토크값과 비교되는 설정 토크값(이하에서 설명됨)도 전류값으로 변환되어야 할 것이다. 또한, 상기 체결 깊이 획득부(162)는 실시간으로 제공될 수 있는 전기모터(120)의 회전수와 상기 체결체(1)의 나사 피치를 이용하여 체결 깊이를 실시간으로 계산하여 획득할 수 있다. 상기 체결 깊이의 실시간 계산(획득)을 위한 체결체(1)의 스펙은 상기 데이터 저장부(163)에 저장되어 있다.
상기 체결 저항값 획득부(164)는 상기 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될 때까지 획득된 토크값을 이용하여 체결 저항값을 계산하여 획득한다. 상기 중간 깊이는 이하 설명되는 입력부(171)를 통해 입력될 수 있다. 그리고, 상기 중간 깊이는 이하 설명되는 디스플레이부(172)에 표시될 수 있다. 상기 체결 저항값은 상기 중간 깊이까지 체결체(1)가 피체결부(2)에 체결되는 동안 시간당 토크값을 합산하여 산출한 값일 수 있다. 미리 저장된 설정 체결 저항값은 본 시술을 위해 예측된 치조골의 골밀도와 같은 골밀도의 치조골에 동일 스펙의 체결체를 동일한 중간 깊이까지 체결했을 때 얻을 수 있는 체결 저항값의 상한치이다. 따라서,상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값의 상한치를 초과하는 것은, 예컨대, 치조골의 골밀도 예측이 잘못됨으로 인하여, 식립홀이 과도하게 작게 형성되는 등의 심각한 문제가 있음을 의미한다.
한편, 상기 임플란트용 전동 토크 드라이버(100)는 설정 토크값 및 설정 체결 깊이를 포함하는 각종 설정값을 입력하기 위한 입력부(171)와, 상기 입력부(171)에 의해 입력된 설정 토크값 및 설정 체결 깊이를 표시하고, 또한, 상기 토크 획득부(161)가 실시간 획득한 토크값 및 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득한 실시간 체결 깊이를 표시하는 디스플레이부(172)를 포함한다. 상기 설정 중간 깊이는 해당 체결체의 스펙과 함께 데이터 저장부에 미리 저장된 것일 있고 대안적으로 상기 입력부(171)를 통해 입력되는 값일 수도 있다. 덧붙여, 상기 임플란트용 전동 토크 드라이버(100)는, 체결이 완료되기 전에 측정된 토크값이 비정상적으로 크거나 작은 경우 알람을 발생시키는 알람 발생부(175)를 더 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 토크 드라이버 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
시술자가 피체결부(2)인 치조골의 식립홀에 체결할 체결체(1)로 특정 스펙의 픽스츄어를 선택한다. 픽스츄어의 스펙은 데이터 저장부(163)에 미리 저장된다. 그리고, 입력부(171)를 통해 선택된 피체결부(2)의 종류가 입력된다. 시술자는 스위치(140)를 닫아 전기모터(110)를 구동시키며, 전기모터(110)에 의해 회전 구동하는 샤프트(110)과 비트(112)에 의해 연결된 체결체(1)가 피체결부(2)인 치조골의 식립홀에 체결되기 시작한다. 체결의 시작은 부하 없는 회전이 끝난 이후, 즉, 체결이 시작되는 시점은 부하가 발생하여 토크가 증가하기 시작하는 시점이 된다.
상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 시작되면, 1차로, 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하고 체결 깊이 획득부(162)가 체결 깊이를 실시간 획득한다(S101, S102). 여기에서 상기 획득되는 토크값은 전류 센서(105)가 측정하는 전류값 또는 전류값을 이용하여 계산된 토크일 수 있다. 또한, 상기 획득된 체결 깊이는 상기 체결체(1)가 회전한 회전수와 체결체(1)의 나사산 피치 등 데이터를 이용한 계산에 의해 획득될 수 있다.
다음, 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이에 도달했는지 판단된다(S103). 이를 위해, 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득하는 체결 깊이와 미리 설정된 중간 깊이가 비교된다.
상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득하는 체결 깊이와 미리 설정된 중간 깊이가 같아지면, 즉, 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이에 도달하면, 전기모터(120)의 구동이 정지되는 한편(S104), 상기 체결체(1)가 중간 깊이에 도달했을 때의 체결 저항값이 전술한 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득된다(S105).
다음, 상기 획득된 체결 저항값과 미리 설정된 설정 체결 저항값이 비교된다(S106).
상기 획득된 체결 저항값이 설정 체결 저항값보다 같거나 크면, 예컨대, 체결체(1)인 픽스츄어가 피체결부(2)인 치조골을 파절시키는 심각한 상황인 것으로 판단하여, 상기 전기모터(120)의 정지 상태를 그대로 유지하고 체결을 종료한다.
만일 획득된 체결 저항값이 설정 체결 저항값보다 큰 상황이 치조골에 대한 잘못된 골밀도 계산 또는 예측으로 인해 식립홀을 너무 작게 한 것에 기인한 것이라면, 식립홀의 직경을 넓힌 후, 다시 체결체인 픽스츄어를 치조골에 식립할 수 있다.
상기 획득된 체결 저항값이 설정 체결 저항값보다 작으면, 상기 전기모터(120)를 재구동한다(S107). 이때, 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 체결체(1)가 일정 거리 후퇴 후 전진되도록 한다. 상기 체결체(1)가 후퇴되는 거리도 미리 정해지는 것이 바람직하다. 상기 체결체(1)를 일정 거리 후퇴 후 전진시키는 것은 상기 전기모터(120)의 새로운 기동으로 인해 발생하는 부하를 줄여주는데 기여한다.
다음 상기 전기모터(120)의 재구동에 의해, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 재개되면, 토크값 획득부(161)가 2차 토크값을 획득이 실시간으로 이루어진다(S108).
다음 2차로 측정되는 토크값과 설정 토크값이 비교된다(S109). 그리고, 비교 결과 획득 토크값이 기설정 토크값보다 크면, 전기모터(120)의 구동을 정지하고 체결체(1)의 피체결부(2)에 대한 체결을 종료한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 토크 드라이버 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 1과 도 3을 함께 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 토크 드라이버 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 있어서도, 시술자가 피체결부(2)인 치조골의 식립홀에 체결할 체결체(1)로 특정 스펙의 픽스츄어를 선택한다. 앞선 실시예와 달리, 제1 설정 토크값과 제2 설정 토크값이 입력부를 통해 입력된다.
앞선 실시예와 마찬가지로, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 시작되면, 1차로, 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하고 체결 깊이 획득부(162)가 체결 깊이를 실시간 획득한다(S111, S112).
다음, 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이에 도달했는지 판단된다(S113). 이를 위해, 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득한 체결 깊이와 미리 설정된 중간 깊이가 비교된다.
상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득하는 체결 깊이와 미리 설정된 중간 깊이가 같아지면, 즉, 체결체(1)가 미리 설정된 중간 깊이에 도달하면, 전기모터(120)의 구동이 정지되는 한편(S114), 상기 체결체(1)가 중간 깊이에 도달했을 때의 체결 저항값이 전술한 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득된다(S115).
다음, 상기 획득된 체결 저항값과 미리 설정된 설정 체결 저항값이 비교된다(S116).
상기 획득된 체결 저항값이 설정 체결 저항값보다 같거나 크면, 예컨대, 체결체(1)인 픽스츄어가 피체결부(2)인 치조골을 파절시키는 심각한 상황인 것으로 판단하여, 상기 전기모터(120)의 정지 상태를 그대로 유지하고 체결을 종료한다.
상기 획득된 체결 저항값이 설정 체결 저항값보다 작으면, 상기 전기모터(120)를 재구동한다(S117). 이때, 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 체결체(1)가 일정 거리 후퇴 후 전진되도록 한다. 상기 체결체(1)가 후퇴되는 거리도 미리 정해지는 것이 바람직하다. 상기 체결체(1)를 일정 거리 후퇴 후 전진시키는 것은 상기 전기모터(120)의 새로운 기동으로 인해 발생하는 부하를 줄여주는데 기여한다.
다음 상기 전기모터(120)의 재구동에 의해, 상기 피체결부(2)에 대한 상기 체결체(1)의 체결이 재개되면, 토크값 획득부(161)에 의한 토크값을 획득(2차 토크값 획득)이 실시간으로 이루어진다(S118).
다음 상기 획득된 토크값과 제1 설정 토크값이 비교된다(S119). 그리고, 비교 결과, 획득 토크값이 제1 설정 토크값보다 크면, 전기모터(120)를 감속하여 체결에(1)의 회전 속도(rpm)을 줄인다(S120). 이와 같은 감속은 후속 단계들에서 제2 설정 토크값과 거의 일치하는 체결 토크로 체결체(1)의 체결이 완료되는 것을 보장한다.
다음 토크값 획득(3차 토크값 획득)이 계속된다(S121).
다음, 획득된 토크값과 제2 설정 토크값이 비교되며(S122), 비교 결과, 획득된 토크값이 제2 설정 토크값 이상이면, 전기모터(120)의 구동을 정지하고 피체결부(2)에 대한 체결체(1)의 체결을 종료한다(S123).
이때, 상기 제2 설정 토크값은 상기 제1 설정 토크값보다 크다.
본 발명은 픽스츄어를 치조골에 미리 형성한 식립홀에 체결하는데 매우 유리하게 적용될 수 있지만, 어버트먼트를 통과한 고정 스크류를 픽스츄어의 내부 나사 체결홀에 체결하는데에도 적용될 수 있다.
1: 체결체 2: 피체결부
102: 비트 110: 샤프트
120: 전기모터 150: 제어부
130: 전력공급부 161: 토크값 회득부
162: 체결 깊이 획득부 163: 데이터 저장부
164: 체결 저항값 획득부
102: 비트 110: 샤프트
120: 전기모터 150: 제어부
130: 전력공급부 161: 토크값 회득부
162: 체결 깊이 획득부 163: 데이터 저장부
164: 체결 저항값 획득부
Claims (3)
- 선택된 픽스츄어(1)와 연결되는 샤프트(110)와, 상기 샤프트(110)를 회전 구동시키는 전기모터(120)와, 상기 전기모터(120)에 전력을 공급하는 전력공급부(130)와, 상기 픽스츄어(1)가 치조골(2)에 미리 형성된 식립홀에 체결되는 것에 의해 발생하는 토크값을 실시간 획득하는 토크값 획득부(161)와 상기 픽스츄어(1)의 체결 깊이를 실시간으로 획득하는 체결 깊이 획득부(162)와, 상기 픽스츄어(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될때가지의 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164)와, 상기 픽스츄어(1)와 관련된 데이터가 저장된 데이터 저장부(163)와, 상기 토크값 획득부(161), 상기 체결 깊이 획득부(162), 상기 체결 저항값 획득부(164) 및 상기 데이터 저장부(163)로부터의 정보들을 이용하여 상기 전기모터(120)를 제어하는 제어부(150)를 포함하는 임플란트용 전동 토크 드라이버의 제어방법으로서,
상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결이 시작되면, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하고 상기 체결 깊이 획득부(162)가 상기 픽스츄어(1)의 체결 깊이를 실시간 획득하는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득한 체결 깊이와 설정 중간 깊이를 비교하여 상기 픽스츄어(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달했는지를 판단하는 단계;
상기 픽스츄어(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달한 경우, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)의 구동을 정지하고, 상기 픽스츄어(1)가 중간 깊이에 도달할 때까지의 체결 저항값이 상기 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득되는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 획득된 체결 저항값과 설정 체결 저항값을 비교하는 단계;
상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 작으면, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 다시 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결을 재개하는 단계;
상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결이 재개된 후, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 픽스츄어(1)의 체결 재개 후 획득된 토크값과 설정 토크값을 비교하는 단계; 및
상기 획득된 토크값이 상기 설정 토크값 이상이면, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)의 구동을 정지함으로써, 상기 픽스츄어(1)의 상기 식립홀에 대한 체결을 종료하는 단계를 포함하며,
상기 제어부(150)가 상기 획득된 체결 저항값과 상기 설정 체결 저항값을 비교하는 단계에서, 상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 크면, 상기 제어부(150)는 상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결을 강제 종료하여 상기 픽스츄어(1)가 상기 중간 깊이 이상으로 체결되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 전동 토크 드라이버의 제어방법. - 선택된 픽스츄어(1)와 연결되는 샤프트(110)와, 상기 샤프트(110)를 회전 구동시키는 전기모터(120)와, 상기 전기모터(120)에 전력을 공급하는 전력공급부(130)와, 상기 픽스츄어(1)가 치조골(2)에 미리 형성된 식립홀에 체결되는 것에 의해 발생하는 토크값을 실시간 획득하는 토크값 획득부(161)와 상기 픽스츄어(1)의 체결 깊이를 실시간으로 획득하는 체결 깊이 획득부(162)와, 상기 픽스츄어(1)가 미리 설정된 중간 깊이까지 체결될때가지의 체결 저항값을 획득하는 체결 저항값 획득부(164)와, 상기 픽스츄어(1)와 관련된 데이터가 저장된 데이터 저장부(163)와, 상기 토크값 획득부(161), 상기 체결 깊이 획득부(162), 상기 체결 저항값 획득부(164) 및 상기 데이터 저장부(163)로부터의 정보들을 이용하여 상기 전기모터(120)를 제어하는 제어부(150)를 포함하는 임플란트용 전동 토크 드라이버의 제어방법으로서,
상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결이 시작되면, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하고 상기 체결 깊이 획득부(162)가 상기 픽스츄어(1)의 체결 깊이를 실시간 획득하는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 체결 깊이 획득부(162)가 획득한 체결 깊이와 설정 중간 깊이를 비교하여 상기 픽스츄어(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달했는지를 판단하는 단계;
상기 픽스츄어(1)가 상기 설정 중간 깊이에 도달한 경우, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)의 구동을 정지하고, 상기 픽스츄어(1)가 중간 깊이에 도달할 때까지의 체결 저항값이 상기 체결 저항값 획득부(164)에 의해 획득되는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 획득된 체결 저항값과 설정 체결 저항값을 비교하는 단계;
상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 작으면, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)를 역방향으로 구동시킨 후 다시 정방향으로 구동시킴으로써, 상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결을 재개하는 단계;
상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결이 재개된 후, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 픽스츄어(1)의 체결 재개 후 획득된 토크값과 제1 설정 토크값을 비교하는 단계;
상기 획득된 토크값이 상기 설정 토크값 이상이면, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)를 감속 구동시키는 단계;
상기 전기모터(120)의 감속 구동 후, 상기 토크값 획득부(161)가 토크값을 실시간 획득하는 단계;
상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)의 감속 구동 후 획득된 토크값과 제2 설정 토크값을 비교하는 단계; 및
상기 전기모터(120)의 감속 구동 후 획득된 토크값이 상기 제2 설정 토크값 이상이면, 상기 제어부(150)가 상기 전기모터(120)의 구동을 정지함으로써, 상기 픽스츄어(1)의 상기 식립홀에 대한 체결을 종료하는 단계를 포함하며,
상기 제어부(150)가 상기 획득된 체결 저항값과 상기 설정 체결 저항값을 비교하는 단계에서, 상기 획득된 체결 저항값이 상기 설정 체결 저항값보다 크면, 상기 제어부(150)는 상기 식립홀에 대한 상기 픽스츄어(1)의 체결을 강제 종료하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 전동 토크 드라이버의 제어방법.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190088732A KR102055528B1 (ko) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190088732A KR102055528B1 (ko) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102055528B1 true KR102055528B1 (ko) | 2019-12-12 |
Family
ID=69003982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190088732A KR102055528B1 (ko) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102055528B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210117336A (ko) * | 2019-02-01 | 2021-09-28 | 비엔-에어 홀딩 에스에이 | 골질을 측정하기 위한 방법 및 도구 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085016B2 (ja) * | 1989-06-03 | 1996-01-24 | ファイン―フェルバルツング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電動ねじ回し装置 |
| KR20060117416A (ko) * | 2005-05-10 | 2006-11-17 | 삼성전자주식회사 | 토크 측정장치 |
| US20070281274A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-06 | Allan Schraffran | Dental wrench and method of use thereof |
| JP2008213088A (ja) | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Works Ltd | 回転式工具 |
| JP2011125936A (ja) | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Sannohashi Corp | 締結工具システム |
| KR20120084945A (ko) | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 주식회사 엘지화학 | 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치 |
-
2019
- 2019-07-23 KR KR1020190088732A patent/KR102055528B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085016B2 (ja) * | 1989-06-03 | 1996-01-24 | ファイン―フェルバルツング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電動ねじ回し装置 |
| KR20060117416A (ko) * | 2005-05-10 | 2006-11-17 | 삼성전자주식회사 | 토크 측정장치 |
| US20070281274A1 (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-06 | Allan Schraffran | Dental wrench and method of use thereof |
| JP2008213088A (ja) | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Works Ltd | 回転式工具 |
| JP2011125936A (ja) | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Sannohashi Corp | 締結工具システム |
| KR20120084945A (ko) | 2011-01-21 | 2012-07-31 | 주식회사 엘지화학 | 자동체결이 가능한 패스너의 토크측정장치 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210117336A (ko) * | 2019-02-01 | 2021-09-28 | 비엔-에어 홀딩 에스에이 | 골질을 측정하기 위한 방법 및 도구 |
| KR102417755B1 (ko) | 2019-02-01 | 2022-07-05 | 비엔-에어 홀딩 에스에이 | 골질을 측정하기 위한 방법 및 도구 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101223164B1 (ko) | 치과용 핸드피스의 모터제어방법 및 제어장치 | |
| US6616446B1 (en) | Working device for drilling, cutting and screwdriver instruments used for medical purposes | |
| US8083747B2 (en) | Maxillary sinus bone graft method using the sinus lift drill (SLD) and hydraulic effect | |
| KR102055528B1 (ko) | 임플란트용 전동 토크 드라이버 및 그 제어방법 | |
| US20160287352A1 (en) | Device for loosening, insertion and removal of dental implants | |
| EP0446191B1 (en) | Torsional tightener for bone anchoring or implant elements/tools | |
| JP5665242B2 (ja) | 歯科用ハンドピースの制御装置 | |
| EP2567671A1 (en) | Dental handpiece | |
| US10052172B2 (en) | Maintenance checking system and method for dental handpiece, and system and method for controlling drive motor | |
| JP2003504113A (ja) | 歯内治療器具類用の回転ハンドピース | |
| KR20010078009A (ko) | 토크제어식 임펙트렌치 | |
| Ghazanfari et al. | Laser-aided ceramic bracket debonding: a comprehensive review | |
| US6607385B1 (en) | Method and device for limiting the torque of dental and surgical handpieces | |
| KR101113306B1 (ko) | 상악동 거상술용 드릴 유닛 | |
| EP2884767A1 (en) | Device for installing an implant for a bone anchored hearing aid | |
| US20130280674A1 (en) | System and Method for Dental Implants | |
| KR20190035012A (ko) | 티슈 펀칭 기능을 가지는 이니셜드릴 | |
| KR101810972B1 (ko) | 치과용 드릴 | |
| KR200467202Y1 (ko) | 크레스탈 커터와 파일럿 커터 일체형 임플란트시술용 드릴 | |
| WO2018194909A1 (en) | Dynamic motion calibration system for dental devices | |
| JP3283181B2 (ja) | 根管形成装置 | |
| KR100939227B1 (ko) | 임플란트용 골밀도 측정방법 | |
| KR200386076Y1 (ko) | 픽스처 드라이버 | |
| TWI444174B (zh) | Motor control method and control device for dental drill | |
| US20120021377A1 (en) | Electric implant torque wrench |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |