KR20220125224A

KR20220125224A - 상악골의 직접 연장 및 하악골의 간접 연장용 구강외 정형외과적 장치

Info

Publication number: KR20220125224A
Application number: KR1020227019335A
Authority: KR
Inventors: 스틸리아노스 코우츠조글루; 엘레니 코우츠조글루
Original assignee: 스틸리아노스 코우츠조글루
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2022-09-14
Also published as: EP4054474A1; US20220257343A1; BR112022008874A2; GR1009833B; CA3153744A1; WO2021090035A1; JP2023501493A; AU2020381169A1

Abstract

신경두개(neurocranium)의 주변에만 배치된 원형 두개골 지지대(cranial support), 탄성 트랙션들을 통해 구강내(intraoral) 메커니즘과 결합되는 수평 거더(girder) 및 상기 원형 두개골 지지대를 상기 수평 거더와 결합하는 수직 거더들을 포함하는, 상악(maxilla)의 직접 프로트랙션(protraction) 및 하악(mandible)의 간접 프로트랙션을 위한 구강외 정형외과 장치(extraoral orthopaedic device)로서, 상기 원형 두개골 지지대는 모든 환자에게 개별화된 상기 두 개의 수직 거더들의 쉽고 대칭적인 배치를 보장하기 위한 제1 조절 및 지지 수단을 포함하고. 상기 수직 거더들은 상기 수평 거더의 쉽고 대칭적인 배치를 보장하기 위한 제2 조절 및 지지 수단을 포함하여, 모든 환자에게 개별화된 탄성 트랙션의 방향과 강도를 최적화하는 것을 목표로 한다.

Description

상악의 직접 프로트랙션 및 하악의 간접 프로트랙션을 위한 구강외 정형외과 장치

본 발명은 각각의 경우에 필요에 따라 전방, 하향 또는 상향 조절들에 의한 상악(maxilla)의 직접 프로트랙션(protraction)과 필요한 경우 하악(mandible)의 간접 프로트랙션을 위한 구강외(extraoral) 장치에 관한 것이다.

이 구강외 장치 직접 트랙션(traction)이 교대 방식[5-7]으로, "급속 구개음 확장(rapid palatal expansion)"의 일부 메커니즘과 구강외 장치에 부착되는 탄성들, 클래식(classic) 등 [1-4]으로 또는 골격성 지지대 등 [8]을 통해 "급속 확장"[1-4] 직후에 상악에 적용된다. 구강외 장치가 구강내 메커니즘들("급속 구개음 확장" 및 하악을 앞으로 이동시키기 위한 다른 메커니즘, 예를 들어 기능성 기기들, 클래스 Ⅱ 탄성들과 조합으로 하악에서 제거 가능한 또는 고정된 메커니즘 또는 하악을 앞으로 이동시키는 다른 메커니즘들)과 조합될 때, 하악은 턱의 골격성 클래스(skeletal Class) Ⅱ 위치이상(malposition)을 갖는 환자들에게서 간접적으로 프로트랙션될 수도 있다.

A. 지금까지, 일반적으로 사용되는 상악의 프로트랙션용 구강외 장치는 골격성 클래스 Ⅲ 기형에만 관련이 있는 둘레어(Delaire)[9, 10] 및 펫티(Pettit)[11]에 의해 설계된 "마스크(mask)들"이다. 이 장치들 양자에서, 이마와 턱은 현재 면(side) 당 약 400gr에 달하는 탄성력을 적용하기 위한 지지대(support)로서 사용된다.

이러한 방식으로, 상악의 프로트랙션이 달성되는(작용) 한편, 턱관절(temporomandibular joint) 조직들(특히 과두(condyle), 관절 디스크 및 포사(fossa)) 상의 동시 압력(반작용)은 관절 디스크(TMJ 소리, 통증, 감소된 입 벌림 등의 전개)의 전방 변위로서 TMJ 교란(derangement)을 유발할 수 있다.

동일한 용도의 구강외 정형외과 장치(전두골(frontal bone)과 턱의 지지대)는 또한 털리(Turley)[12] "마스크" 및 페이스 마스크/전환(Face Mask/Reverse)-풀 헤드기어 튜빙거 모델(pull Headgear Tubinger Model)[13]이다.

"스카이 훅(Sky Hook)" 헤드기어[14]는 턱뿐만 아니라 두개골(cranial bones), 정수리(parietal) 및 후두골(occipital)에서 지지되는 "급속 확장" 후에 상악의 프로트랙션을 위해서 사용된다. 상악에 가해지는 탄성력은 대부분 턱 지지대에서 유래한다.

B. 그루몬스(Grummons) 안면 마스크[15]는 이마를 지지대로 사용하고 턱 대신에 안와하 광대뼈(infraorbital zygomatic) 부위를 사용한다. 이러한 유형의 지지대는 이 장치를 위에서 언급한 모든 장치와 차별화한다. 레오네 캄파니(Leone company)[16]에 의해 생산된 안면 마스크는 동일한 이론(philosophy)이다. 이러한 장치들이 상악의 급속 확장 후에 상악을 프로트랙션시키는 목적으로 사용되는 한편, 안와하 광대뼈 지지 부위들의 사용 때문에 치료 결과는 논란이 많다. 얼굴의 이러한 부위들은 상악 당김 작용을 생성하는 반작용 압력에 따라 광대뼈상악 봉합선(zygomaticomaxillary sutures)들을 포함한다.

C. 때때로, 두개골(skull)의 전두골만을 골격성 고정(skeletal anchorage)으로 사용하는 상악 프로트랙션을 위한 장치가 등장했다. "상악 변형 프로트랙션 헤드기어"[17]가 그들 중 하나이다. 이 장치의 유일한 장점은 지지대이다. 상악의 프로트랙션을 위한 지지대로서 하악을 사용하지 않는 것은 유형 A의 장치에서 흔히 볼 수 있는 TMJ 교란의 부작용을 가능한 제거한다. 이 장치의 산업적 생산과 실용성은 첫 번째로 구강내 와이어를 콘크리트 구강내 기기의 튜브들에 쉽게 삽입하는 것을 목표하고, 두 번째로 상악 프로트랙션 중에 잘 알려진 부작용을 회피하는 것을 목표로 하여, 모든 환자에게 개별적으로 구강외 및 구강내 와이어들의 개인화된 굽힘에 의해 극도로 방해받는다.

D. 요즘에, 골격성 지지대의 구강내 정형외과 장치는 앵글 클래스 Ⅲ 부정교합(Angle Class Ⅲ malocclusion)의 치료에 널리 사용되고 있다. 미니-플레이트(Mini-plate)들[18] 또는 티타늄 미니-플레이트들[8]은 광대뼈(cheekbone)에, 송곳니(canine)와 측절치(lateral incisor)[18] 사이에 또는 하부 절치의 정점[8] 아래에 외과적으로 배치된다. 상악의 골격성 고정은 상악의 "급속 구개음 확장" 및 프로트랙션을 위해 사용되는 기기에 통합되는 2개의 구개음 미니-스크류들[8]일 수 있거나 또는 제1 영구 어금니의 구강 치근(buccal root)들 위의 광대뼈-아래 능선(infra-zygomatic crest)에 배치된 티타늄 미니-플레이트들일 수 있다. 하악의 성장 억제는 이러한 장치에 의한 턱의 동시 후방 압박으로 인해 발생한다. 관절와(glenoid fossa)는 과두(condyle)[19]의 대응하는 변위에 따라 변형된다. 이러한 해부학적 변화들은 앵글 클래스 Ⅲ 부정교합 사례들에서 요구되지 않고, 이러한 환자들에게서는 상악의 크기 또는 위치로 인한 상악 퇴행성(maxillary retrognathism)과 관련하여 하악에서 생리학적 성장이 나타난다. 이것은 구순구개열(cleft lip and palate) 환자들에게서 흔히 발생한다. 이러한 해부학적 변화들이 긍정적인 결과일 경우에, 그들 의학적 유용성은 TMJ 기능 장애(dysfunction)로 이어질 수 있는 TMJ 조직들의 압박으로 인해 상실된다. 티타늄 광대뼈-아래 미니-플레이트들과 조합으로 전두골과 턱에 지지되는 구강외 정형외과 장치는 상악 프로트랙션을 위해 사용되어 왔다. 카테고리 D에서 이 세 가지 유형의 장치들 모두에서, 하악은 뒤로 밀려나는 반면, 상악은 프로트랙션된다. 위에서 이미 언급했듯이(카테고리 A 장치) TMJ 교란을 일으킬 위험에 부가하여, 클래스 Ⅲ 부정교합을 나타내는 대부분의 경우에, 하악은 얼굴에 적절하게 배치된다. 그럼에도 불구하고, 이러한 모든 유형의 장치들은 보상 방식으로 작동하여 하악을 뒤로 밀고 성장을 교정하여 그 기능과 얼굴의 미학에 부정적인 영향을 미친다. 기능적으로, TMJ의 압박으로 인해 발생할 수 있는 부작용 이외에도, 본 발명은 혀(tongue)에 뒤따르는 하악을 뒤로 미는 것은 수면 무호흡증(sleep apnea)의 미래 문제들에 기여할 수 있다는 점을 염두에 두어야 한다. 수면 무호흡증의 치료시에 사용되는 모든 치열 교정 기기는 하악을 앞으로 내밀도록 설계되어 있다는 사실을 잊지 말아야 하고, 구인두 레벨(oropharynx level)에서 기도(airway)를 완화하는 동시에 혀는 하악의 변위를 따라간다.

E. 본 발명에서, "상악 호(maxillary arc)의 프로트랙션을 위한 정형외과 장치"[21] [WO2017089971(A1)] 및 "상악 프로트랙션 장치"[22] [US2018028282(A1)]는 그 용도가 TMJ 압축을 회피하기 때문에 정확하게 설계된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 두개골 지지대의 해부학적 설계, 인체 공학, 모든 환자의 머리에 대한 빠르고 더 정확한 조절로 인해, 뿐만아니라 그 사용 중에 상악을 프로트랙션시키기 위한 탄성력의 방향에 있어서, 사용 시에 더 큰 안정성을 제공한다. 그 주요 재료는 본 발명의 장치를 가볍고 내구성이 뛰어나고 사용하기 용이하게 만드는 탄소 섬유 플레이트 및 거더(girder)들로 구성된다. 마지막으로, 앵글 클래스 Ⅰ 또는 클래스 Ⅱ 치아 관계에도 불구하고 주로 얼굴에서 양악 상악(opisthognathic maxilla)(상악 하악후퇴증(maxillary retrognathia))이 있는 환자들에게서 상악의 직접 프로트랙션은 위에서 언급한 발명들[21, 22]에서 언급되지 않았다. 이러한 부정교합들에서, 프로트랙션된 상악은 본 발명의 장치에 의해 그 새로운 위치에 유지될 수 있고, 그 후에 하악은 다른 구강내 메커니즘을 사용함으로써 전방으로 이동될 수 있다. 이것이 앵글 클래스 Ⅰ 및 Ⅱ 부정교합들에서 상악 하악후퇴증의 병인학적 치료가 달성될 수 있는 유일한 방법이다.

오늘날, 앵글 클래스 Ⅱ 부정교합을 갖는 환자들 중 많은 분들은 성장기에 있고 그들의 성장 잠재력이 교정될 수 있는 경우, 치과 교정의(orthodontist)는 이러한 기술들을 사용하고 앵글 클래스 Ⅰ 대구치(molar) 관계를 목표로 하여 상악 영구 대구치를 말단으로 이동시키고, 하악 하악후퇴증을 여러 번 무시한다. 최상의 경우에, 치과 교정의는 하악을 앞으로 이동시키기 위해 착탈식, 고정식 또는 하이브리드 유형의 기능성 기기들을 사용한다. 이러한 경우들에서도, 사용된 장치들은 상악에서 지지되어 하악을 앞으로 재배치하여, 상악 전방 성장을 억제하는 것으로 초래된다.

앵글 클래스 Ⅱ 부정교합의 경우에, 상악이 조화로운 위치에 또는 환자의 프로필에서 증가된 비순각(nasolabial angle)에 의해 나타나는 얼굴에서 하악후퇴성(retrognathic) 위치에 배치되는 경우에, 동일한 치료 기술들이 사용되어, 앵글 클래스 Ⅰ 치아 관계를 목표로 하여, 전체에서 얼굴의 일부로서 턱의 골격성 데이터를 무시한다. 얼굴 내에서 두 턱뼈들의 조화롭고 어린(juvenile) 관계들을 만들기 위하여, 성인에게 정통안면(orthofacial) 외과 개입들이 사용되어, 주로 상악과 하악을 앞으로 이동시키고 이차적으로 앵글 클래스 Ⅰ 대구치 관계[23]를 생성한다.

본 발명의 목적은 구강내 장치와 조합하여 부작용 없이 직접적으로 쉽게 상악 뿐만 아니라 필요한 곳에 간접적으로 하악을 프로트랙션시킬 수 있는 조절 및 기능에서 안정적이고 정확한 편리한 구강외 정형외과 메커니즘을 생성하는 것이다. 본 발명의 메커니즘은 협력하는 성장 환자들에게 사용할 수 있다.

오늘날, 앵글 클래스 Ⅱ 부정교합 환자에게서, 치과 교정의는 먼저 상악을 더 전방으로 재배치하고 일시적으로 치과 클래스 Ⅱ 관계를 악화시키고 그 후에 하악을 훨씬 더 전방으로 재배치하는 것이 불가능하여, 본 발명에서 제안한 구강외 장치로 프로트랙션된 위치에 상악을 동시에 유지한다.

사실, 안면 성장을 교정할 수 있는 후퇴증 위치에 양쪽 턱뼈들을 갖는 앵글 클래스 Ⅱ 부정교합 성장 환자들이 많이 있다. 그럼에도 불구하고, "흐름과 함께 가는(going with the flow)" 치과 교정의는 상악을 얼굴 내 원래의 후퇴증 위치에 유지하고 이를 지지하면서 하악을 전방으로 재배치하려고 한다.

적합한 머리와 몸의 자세, 방해받지 않는 코 호흡, 부드러운 음식의 저작(mastication) 및 생리적 삼키는 패턴은 전체적인 치과 교정 치료의 맥락에서 매우 심각하게 고려되어야 한다.

이 경우, 얼굴 내에서 상악의 원래 배치가 선천적인(prognathic) 위치(상부 영구 절치의 심한 순측 경사, 매우 감소된 비순각)에 있는 경우 또는 실제 골격성 클래스 Ⅲ 사례들에 있는 경우, 하악이 두개골 기저부[24]에 대해 그 크기 때문에 선천적이므로, 본 발명은 이것이 수반하는 것과 함께 널리 사용되는 장치[9-11]의 사용을 수용한다.

본 발명의 구강외 정형외과 장치는 다음과 같은 구강악(stomatognathic) 시스템의 성장을 교정할 수 있는 협력하는 성장 환자들에게 특히 사용할 수 있다.

a. 골격성 클래스 Ⅲ 부정교합의 치료는 하악 성장을 동시에 압박 및 방해하지 않으면서 교대 방식[5-7]으로 "급속 확장"[1-4, 8] 후에 직접 상악을 프로트랙션시키고, 그래서 TMJ의 기능 장애를 가능한 방지하고, 다음에 가능한 수면 무호흡증 등을 유발할 수 있는 혀의 중요한 공간을 감소시킨다.

b. 골격성 클래스 Ⅱ 부정교합의 치료는 상악이 얼굴 내의 원래 위치에서 후퇴증인 경우에 앵글 클래스 Ⅰ 또는 Ⅱ 치아 관계를 갖는다. "급속 구개음 확장" 기법[1-4, 8]과 교대 방식[5-7]을 사용하여 내장두개 봉합선(viscerocranium's sutures)을 활성화한 후, 상악은 초기에 프로트랙션되고 이후에 본 발명의 구강외 장치에 의해 재배치된 위치에 유지된다. 마지막으로, 하악은 하나 이상의 구강내 메커니즘을 사용하여 프로트랙션된다. 이런 방식에서, 상악과 하악 양자의 성장 교정은 구강(mouth cavity) 내의 공간이 크게 증가한 후 얼굴 전체의 외형에 비할데 없는 심미적 결과를 제공하고 호흡과 혀의 기능에 크게 도움이 된다. 따라서 수면 무호흡증의 가능한 원인이 현저히 줄어 든다.

도 1은 사용 중인 본 발명의 장치(Ⅰ), 원형 두개골(cranial) 지지대(Ⅱ), 원형 두개골 지지대(Ⅱ)에 수직인 원통형 거더(girder)들(Ⅲ), 두 개의 지점들에서 구부러진 원통형 및 구부러진 두 개의 지점들 사이의 중간부에서는 반원통형인 수평 거더(Ⅳ)의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 장치(Ⅰ)의 후면, 환자의 머리(Ⅵ), 그 배면이 매우 얇고 거친 세그먼트(Ⅱ.1 - 탄소 섬유 플레이트)와 내부 부드러운 세그먼트(Ⅱ.5 - 의료용 실리콘)을 갖는 원형 두개골 지지대(Ⅱ), 뿐만 아니라 두 개의 수직 원통형 거더들(Ⅲ)과 수평 거더(Ⅳ)의 결합 영역과 방법을 도시하고 있다.
도 3은 전두골(frontal bone) 부위와 두개골(skull) 주변에서 원형 두개골 지지대(Ⅱ)를 갖는 장치(Ⅰ)의 상면도를 도시하고 있다.
도 4는 전두골 부위와 두개골 주변에서 원형 두개골 지지대(Ⅱ)의 높이에 있는 본 발명의 장치(Ⅰ)의 횡단면도를 도시하고 있다.
도 5는 그 구조의 세부 사항들, 즉 탄소 섬유 세그먼트(Ⅳ.1), 탄소 섬유 세그먼트 내에 통합된 금속 바(bar)(Ⅳ.2)를 갖는 수평 거더(Ⅳ)를 도시하고 있다.

본 발명의 구강외 정형외과 장치(Ⅰ)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 대략 4개의 부분들: 즉 신경두개(neurocranium)의 주변에만 배치된 원형 두개골 지지대(Ⅱ), 수직 거더들(Ⅲ), 수평 거더(Ⅳ) 및 본 발명의 장치(I)가 "급속 구개음 확장"의 구강내 메커니즘(Ⅶ)과 결합되는 탄성 트랙션(elastic traction)들(Ⅴ)로 구성된다.

도 1은 사용 중인 본 발명의 장치(Ⅰ), 원형 두개골(cranial) 지지대(Ⅱ), 원형 두개골 지지대(Ⅱ)에 수직인 원통형 거더(girder)들(Ⅲ), 두 개의 지점들에서 구부러진 원통형 및 구부러진 지점들 사이의 중간부에서는 반원통형인 수평 거더(Ⅳ)의 정면도를 개략적으로 도시한다. 수평 거더(Ⅳ)는 수직 원통형 거더들(Ⅲ)을 통해 원형 두개골 지지대(Ⅱ)와 결합된다. 반원통형 부분에서는 지지 나사식 구멍들(Ⅳ.3)과 장착 스크류들(Ⅳ.4)이 있고, 이들은 지지 구멍들에 고정되어 탄성 트랙션들(Ⅴ)의 부착을 위해 사용된다. 환자의 머리(Ⅵ)와 "급속 구개음 확장(rapid palatal expansion)"의 구강내(intraoral) 메커니즘(Ⅶ)이 또한 도시되어 있다. 환자의 머리에 있는 원형 두개골 지지대(Ⅱ)에는 조임 스크류(Ⅱ.4), 수직 거더(Ⅲ)를 인체 공학적으로 그리고 대칭적으로 조절하기 위한 슬롯들(Ⅱ.2), 및 최종 조절 후 수직 원통형 거더들을 부동화하기 위한 고정 스크류들(Ⅱ.3)이 도시되어 있다. 좌우 수직 거더(Ⅲ)의 대칭 높이 조절을 책임지는 마킹(marking)들(Ⅲ.6)이 또한 도시되어 있다. 마지막으로, 수평 거더(Ⅵ)의 높이 배치가 빠르고 정확하며 대칭적인 수직 거더들에 있는 슬롯들(Ⅲ.1)과, 최종 조절 후 수평 거더의 부동화(immobilization)를 위한 고정 스크류들(Ⅲ.2) 및 환자 머리의 오른쪽과 왼쪽에 있는 시상면(sagittal plane)에서 수직 거더들(Ⅲ) 내에 그 대칭적 배치를 위한 수평 거더에 있는 마킹들(Ⅵ.5)이 도시되어 있다.

도 2는 본 발명의 장치(Ⅰ)의 후면, 환자의 머리(Ⅵ), 그 배면이 매우 얇고 거친 세그먼트(Ⅱ.1 - 탄소 섬유 플레이트)와 내부 부드러운 세그먼트(Ⅱ.5 - 의료용 실리콘)을 갖는 원형 두개골 지지대(Ⅱ), 뿐만 아니라 두 개의 수직 원통형 거더들(Ⅲ)과 수평 거더(Ⅳ)의 결합 영역과 방법을 도시하고 있다.

도 3은 전두골(frontal bone) 부위와 두개골(skull) 주변에서 원형 두개골 지지대(Ⅱ)를 갖는 장치(Ⅰ)의 상면도를 도시하고 있다. 외부의 거친 탄소 섬유 세그먼트(Ⅱ.1), 내부의 부드러운 의료용 실리콘 인레이(inlay)(Ⅱ.5), 수직 거더들의 배치를 위한 수직 위치들-슬롯들(Ⅱ.2), 환자의 머리에 대한 개별 조절 후 수직 거더들의 부동화를 위한 고정 스크류들(Ⅱ.3), 환자 머리의 개별화된 주변에 대응하는 본 발명의 장치의 골격성 고정(skeletal anchorage)을 위한 원형 두개골 지지대(Ⅱ)의 고정 나사(Ⅱ.4), 및 내부 나사들(Ⅳ.3) 형태의 소켓들과 탄성 밴드(band)들(V)이 환자의 입 밖에서 부착되는 장착 스크류들(Ⅳ.4)을 갖는 수평 거더(Ⅳ)의 상면도가 또한 도시되어 있다.

도 4는 전두골 부위와 두개골 주변에서 원형 두개골 지지대(Ⅱ)의 높이에 있는 본 발명의 장치(Ⅰ)의 횡단면도를 도시하고 있다. 환자의 머리의 앞 부분이 구체적으로 도시되어 있다. 이 도면에서, 고정 스크류들(Ⅱ.4)을 통해 원형 두개골 지지대(Ⅱ)의 적합한 지지를 책임지는 클램핑 메커니즘(Ⅱ.6)[25] 뿐만 아니라 정형외과 장치(Ⅰ)를 환자의 머리에 대해 최종 조절한 후 원형 두개골 지지대의 조임으로 인해 치과 교정의(orthodontist)에 의해 실시될 수 있는 부드러운 의료용 실리콘 부분의 과잉부(Ⅱ.7)가 명확하게 도시되어 있다.

도 5는 그 구조의 세부 사항들, 즉 탄소 섬유 세그먼트(Ⅳ.1), 탄소 섬유 세그먼트 내에 통합된 금속 바(bar)(Ⅳ.2)를 갖는 수평 거더(Ⅳ)를 도시하고, 금속 바는 장착 스크류들(Ⅳ.4)을 위한 내부 나사산들(Ⅳ.3)을 수용하고, 이에 의해 탄성 트랙션(Ⅴ)이 구강외적으로 부착된다. 수평 거더(Ⅳ)의 양 단부들에 있는 마킹들(Ⅳ.5)은 시상면에서 수평 거더를 조절하여 환자 머리의 오른쪽과 왼쪽에서 직접적이고 쉽고 절대적인 대칭을 달성하는 것을 목표로 한다. 마지막으로, 금속 바(Ⅳ.2)가 통합되는 반원통형 영역에서 수평 거더의 수직 단면(Ⅳ.6)이 도시되어 있다.

초기에, 교대 방식[5-7]으로 "급속 구개음 확장"은 임의의 구강내 장치[1-4, 8]에 의해 실행된다. 실예로서, 본 발명은 글래스-아이오노머 시멘트(glass-ionomer cement)로 상악 구치부(maxillary posterior teeth)에 대해 묶인 "하이락스(Hyrax)" 장치를 언급한다. 밴드들의 구강 외관(buccal aspect)들에 금속 바들이 용접되어 그 전방 단부들에서, 송곳니 부위에서 또는 약간 뒤쪽에서 원형으로 구부러져서 탄성 트랙션들에 구강내적으로 부착된다. 1차 영구 상악 대구치(molars)와 2차 유치(deciduous) 상악 대구치에서, 본 발명은 상악 대구치 압출을 방지하기 위해 약 3mm 높이로 가시광선 경화 재료의 고정 교합면들(bite planes)을 배치하고, 하악의 하향 및 후향 회전에 뒤따라 "Hyrax" 장치의 사용에 의해 구개 중앙 봉합선(mid-palatal suture)을 개방한다. 상악 전방 운동을 방해하는 하악 치아의 교합 각인(occlusal imprints)의 경우 방문할 때마다 교합면을 관리하고 그에 따라 이들을 교정한다.

본 발명의 구강외 정형외과 장치(Ⅰ, 도 1 내지 도 4)는 순환 상악 봉합선들(circu maxillary sutures)의 관절분리 후에 즉시 적용되어 적합한 상악 프로트랙션(protraction)을 목표로 한다.

먼저, 다른 폭과 두께의 탄소 섬유 플레이트로 구성된 원형 두개골 지지대(Ⅱ, 도 1 내지 도 4)는 두개골(Ⅵ, 도 1 내지 도 4)에 배치된다. 이를 클램핑 메커니즘(Ⅱ.4, Ⅱ.6, 도 1, 도 3, 도 4)을 통해 환자의 머리 주변에 고정한 후, 장치의 나머지 부분들의 조절이 뒤따른다.

전두골과 측면 안각(canthus)의 측면 원위에서 원형 두개골 지지대(Ⅱ, 도 1)의 앞쪽 부분은 다른 위치들에 고정하기 위해 수직 원통형 거더들(Ⅲ, 도 1)을 수직 슬롯들(Ⅱ.2, 도 1)을 통해 중앙 부분에서 및 측면에서 클램핑 메커니즘(Ⅱ.4, 도 1, 도 3, 도 4 및 Ⅱ.6, 도 4)을 수용하기 위해 더 방대하다. 각각에서 슬롯(Ⅱ.2)은 고정 스크류(Ⅱ.3)에 대응한다.

첫 번째로, 수직 원통 거더들은 환자의 머리의 좌우 대칭으로 환자의 얼굴 폭에 따라 적합한 위치들에 배치된다. 그런 다음, 이들은 상단 단부들에 있는 마킹들(Ⅲ.6, 도 1)을 통해 오른쪽과 왼쪽의 높이가 완벽하게 대칭적으로 조절되고 마지막으로 작은 고정 스크류들(Ⅱ.3, 도 1)로 고정된다.

수직 원통형 거더들(Ⅲ, 도 1)의 적합한 조절 및 부동화를 책임지는 슬롯들(Ⅱ.2, 도 1, 도 3, 도 4) 바로 뒤에 있는 원형 두개골 지지대(Ⅱ.1, 도 1)의 부분은 매우 얇고 두개골 지지대의 앞 부분의 폭을 유지하고 정수리 뼈(parietal bones)의 등 부분으로 들어가는 폭이 증가하여, 일반적으로 삼각 봉합선(lambdoid suture)(Ⅱ.1, 도 2)의 작은 부분을 포함한다. 이렇게 하면 활성화 동안 제자리에서 본 발명의 장치의 우수한 유지가 달성된다. 더 많은 압력을 가하기 위해, 부드러운 의료용 실리콘 인레이의 얇은 스트립(Ⅱ.5, 도 1 내지 도 4)은 두개골 지지대의 내부 측면과 탄소 섬유 플레이트의 폭 및 등쪽 후두골 부위(dorsal occipital bone region)(Ⅱ.5, 도 2)에서 증가하는 폭에 대응하는 그러한 폭의 내부 측면으로 사용된다.

나중에, 수평 거더(Ⅳ, 도 1 내지 도 5)는 시상면에서 조절되고, 이는 부착된 탄성 트랙션력의 크기에 영향을 미친다. 그 두 단부들에서 마킹들(Ⅳ.5, 도 1, 도 5)을 사용하여, 환자 머리의 오른쪽과 왼쪽에서 인체공학적이고 절대적인 대칭적 조절이 달성된다. 상악 트랙션의 각도에 영향을 미치는 높이 조절은 수직 원통형 거더들(Ⅲ, 도 1, 도 2)의 패스너(fastener) 형태인 반원통형 슬롯들(Ⅲ.1, 도 1, 도 2)로 인해 환자 머리의 오른쪽과 왼쪽에서 쉽고 정확하며 절대적으로 대칭적으로 달성된다. 수직 거더들 내에서의 최종 부동화는 작은 고정 스크류들(Ⅲ.2, 도 1)에 의해 달성된다.

마지막으로, 탄성 트랙션 밴드들(Ⅴ, 도 1, 도 3 내지 도 5)은 상악에 적용되어 그 프로트랙션을 목표로 한다. 처음에, 탄성 트랙션들은 구강내 장치의 측면 후크들에서 구강내로 부착되고 그 다음에 금속 바(Ⅳ.2, 도 1, 도 4, 도 5)에서 조여진 두 개의 장착 스크류들(Ⅳ.4, 도 1, 도 3 내지 도 5)에 구강외로 부착되고, 금속 바는 그 구부러진 지점들(Ⅳ, 도 1-5) 사이의 수평 탄소 섬유 거더의 반원통형 부분에 통합된다. 탄성 트랙션들의 구강외 부착은 또한 환자의 구열(rima oris) 폭과 관련하여 환자 머리의 오른쪽과 왼쪽에서 인체 공학적으로 그리고 절대적으로 대칭적으로 달성되며, 입 슬릿(mouth slit)의 전체 폭에서 많은 부착 위치들 덕분에 구순유착증 외상(synchilia's trauma)을 회피한다.

요약하면, 본 발명은 협력하는 성장 환자들에게 사용할 때 골격성 클래스 Ⅲ 및 클래스 Ⅱ 환자들에게서 상악 및 하악 성장의 치료적 교정에 크게 도움이 될 수 있는 구강외 정형외과 장치임을 강조한다.

본 발명의 주요 장점은 다음과 같다:

1. 상악 프로트랙션 중에 그리고 하악에 압력을 가하지 않고 신경두개골에만 그 골격성 고정 때문에 그 사용 중에 손상으로 인한 턱관절(temporomandibular joint)에 대한 부작용이 없다.

2. 골격성 클래스 Ⅲ 환자들의 치료 뿐만 아니라 골격성 클래스 Ⅱ 환자들의 병인학적(aetiologic) 치료를 위해서 본 발명의 장치의 사용이 간편하고, 얼굴 내에서 하악후퇴성(retrognathic) 상악 및 하악을 갖는 앵글 클래스 Ⅰ 또는 클래스 Ⅱ 부정교합들의 경우에도 사용이 가능하며, 지금까지의 구강외 또는 구강내 장치를 사용하는 경우가 아니다.

3. 본 발명의 장치가 다양하고 안전한 방식으로 환자들의 두개골에 사용될 때 장치 설정에서 최적의 대칭이 있다. 적용되는 탄성 트랙션들은 인체공학적이고 실용적인 설계로 인해 수직 및 횡단 모두 치과 교정의에 의해 원하는 방향으로 부착될 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 장치의 부품들은 언급된 것 이외의 다른 재료들로 제조될 수 있다. 즉, 매우 가볍고 플레이트와 거더들의 파손에 대한 내구성이 있는 탄소 섬유 재료는 경질 플라스틱 화합물로 대체할 수 있다. 거더들의 탄소 섬유는 또한 금속으로 대체될 수도 있다. 원형 두개골 지지대의 등 부분은 원형 두개골 지지대의 전면에서 클램핑 메커니즘을 제거하기 위해 부드러운 자체 고정 테이프 후크 패스너(벨크로: Velcro)로 대체될 수 있다. 수평 거더는 트랙션 탄성체의 쉬운 부착을 위해 전체 전면 부위에 통합된 프로트랙션 후크를 가질 수 있으며, 이는 본 발명의 장치의 주요 설계 변경에서 언급된 통합된 금속 바를 배제한다.

[참조들]

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Ⅰ: 구강외 정형외과 장치
Ⅱ: 원형 두개골 지지대
Ⅱ.2: 제1 조절 및 지지 수단
Ⅱ.3: 고정 스크류
Ⅲ; 수직 거더
Ⅲ.1: 제2 조절 및 지지 수단
Ⅲ.2: 고정 스크류
Ⅲ.6: 상부 단부
Ⅳ: 수평 거더
Ⅳ.2: 금속 바
Ⅳ.3: 내부 나사
Ⅳ.4:장착 스크류
Ⅴ: 탄성 트랙션
Ⅵ: 환자 머리
Ⅶ: 구강내 메커니즘

Claims

상악(maxilla)의 직접 프로트랙션(protraction) 및 하악(mandible)의 간접 프로트랙션을 위한 구강외 정형외과 장치(extraoral orthopaedic device)(Ⅰ)로서,
신경두개(neurocranium)의 주변에만 배치된 원형 두개골 지지대(cranial support)(Ⅱ),
탄성 트랙션(elastic traction)들(Ⅴ)을 통해 구강내(intraoral) 메커니즘(Ⅶ)과 결합되는 수평 거더(girder)(Ⅳ), 및
상기 원형 두개골 지지대(Ⅱ)를 상기 수평 거더(Ⅳ)와 결합시키는 수직 거더들(Ⅲ)을 포함하는, 상기 구강외 정형외과 장치(Ⅰ)에 있어서,
상기 원형 두개골 지지대(Ⅱ)는 상기 신경두개의 주변부에만 고정되고, 전두골(frontal bone) 부위 및 그 측면 부분들에 대한 클램핑 메커니즘(Ⅱ.4, Ⅱ.6), 및 모든 환자에게 개별화된 상기 두 개의 수직 거더들(Ⅲ)의 용이하고 대칭적인 배치를 보장하기 위한 제1 조절 및 지지 수단(Ⅱ.2)을 포함하고,
상기 수직 거더들(Ⅲ)은 상기 수평 거더(Ⅳ)의 용이하고 대칭적 배치를 보장하기 위한 제2 조절 및 지지 수단(Ⅲ.1)을 포함하여, 모든 환자에게 개별화된 탄성 트랙션(Ⅴ)의 방향과 강도를 최적화하는 것을 목표로 하고,
상기 구강외 정형외과 장치(Ⅰ)는 상기 원형 두개골 지지대(Ⅱ)를 통해서만 환자의 두개골(skull) 주변부에 지지되도록 구성된 것을 특징으로 하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 상기 제1 조절 및 지지 수단은 상기 수직 거더들(Ⅲ)을 수용하기 위한 슬롯들(Ⅱ.2)을 포함하여, 모든 환자에게 용이하고 대칭적이며 개별화된 조절을 목표로 하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제2 항에 있어서, 상기 슬롯(Ⅱ.2) 각각은 최종 위치에 대한 조절 후 상기 수직 거더들을 부동화하기 위해 상응하는 고정 스크류(Ⅱ.3)를 갖는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 상기 제2 조절 및 지지 수단은 상기 수평 거더(Ⅳ)를 수용하기 위한 슬롯들(Ⅲ.1)을 포함하여, 모든 환자에게 용이하고 대칭적이며 개별화된 조절을 목표로 하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제4 항에 있어서, 상기 슬롯(Ⅲ.1) 각각은 최종 위치에 대한 조절 후 상기 수평 거더(Ⅳ)를 부동화하는 것을 목표로 하는 상응하는 고정 스크류(Ⅲ.2)를 갖는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 상부 단부들(Ⅲ.6)에 마킹(marking)들을 갖는 2개의 수직 거더들(Ⅲ)을 포함하여, 모든 환자에게 용이하고 절대적으로 대칭적이며 개별화된 높이 조절을 목표로 하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 원통형일 수 있고, 미리 결정된 상기 수직 위치들-슬롯들(Ⅱ.2)에 수평 어레이로 인체공학적으로 고정되는 2개의 수직 거더들(Ⅲ)을 포함하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 두 개의 지점들에서 구부러지고 상기 구부러진 두 개의 지점들 사이에 통합된 금속 바(bar)(Ⅳ.2)를 포함하는 수평 거더(Ⅳ)를 포함하고, 상기 금속 바(Ⅳ.2)는 대칭 위치들에서 내부 나사들(Ⅳ.3) 형태의 소켓들을 포함하고, 상기 소켓들은 탄성 트랙션들(Ⅴ)이 구강외부에 부착되는 장착 스크류들(Ⅳ.4)을 수용할 수 있는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제8 항에 있어서, 상기 수평 거더(Ⅳ)는 그 단부들에서는 원통형일 수 있고 상기 금속 바(Ⅳ.2)와 통합되는 두 개의 구부러진 지점들 사이의 가장 긴 부분에서는 반원통형일 수 있으며, 미리 결정된 상기 위치들-슬롯들(Ⅲ.1)에 수직 어레이로 고정되는 인체 공학적 조절을 목표로 하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제8 항 및 제9 항에 있어서, 두 개의 지점들에서 구부러지고, 빠르고 용이하게 접근하고 각 환자의 머리에 완벽하게 대칭적으로 배치하기 위해 양쪽 단부들(Ⅳ.5)에서 마킹들을 지탱하는 상기 수평 거더(Ⅳ)를 포함하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 상기 원형 두개골 지지대(Ⅱ), 상기 수직 거더들(Ⅲ) 및 상기 수평 거더(Ⅳ)의 외부 경질 부분은 통합 금속 부분과는 별도로, 우수한 기계적 특성을 갖고 무게가 매우 가벼운, 바람직하게는 탄소 섬유를 갖는 구성 재료와 일치하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).
제1 항에 있어서, 상기 원형 두개골 지지대(Ⅱ)는 환자 머리에 인접하고, 다양한 주변부 폭의, 바람직하게는 의료용 실리콘으로 구성되는 내부 표면에 연성의 라이닝(lining)(Ⅱ.5)을 포함하는, 구강외 정형외과 장치(Ⅰ).