KR100551710B1

KR100551710B1 - 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔

Info

Publication number: KR100551710B1
Application number: KR1020050051724A
Authority: KR
Inventors: 박진수; 임원봉; 최홍란; 김옥준
Original assignee: 박진수
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-02-13
Also published as: KR20040064664A; KR20050071438A

Abstract

저출력 광원(LED, Laser Diode)을 이용한 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity) 예방 및 치료용 칫솔이 개시되어 있다. 본 발명에 따른 칫솔은 중앙에 중앙홀이 형성되고 상기 중앙홀 외주부에 칫솔모가 복수열로 설치된 머리부와, 상기 머리부와 일체로 연결된 손잡이부를 구비하는 본체; 상기 본체의 내부에 내장되고, 다수의 광원을 갖는 광원부와, 마이컴을 갖는 제어부로 구분되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 연결된 토글스위치; 상기 광원에 전원을 공급하기 위한 배터리; 및 상기 본체의 배면에 결합되는 덮개;를 포함한다.

저출력 광원, 상아질 과민증, 칫솔, 엘이디, 레이저 다이오드

Description

저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔{Toothbrush of prevention and/or treatment of dentin hypersensitivity using low level light}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔의 정면 사시도;

도 2는 도 1의 분해사시도;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔의 정면 사시도;

도 4는 도 3의 분해사시도;

도 5는 도 3의 칫솔에서 방수캡과 토글스위치를 확대하여 도시한 단면도; 및

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용 상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 본체 13 : 중앙홀

15 : 칫솔모 17 : 버튼

18 : 요홈 23 : 머리부

25 : 손잡이부 30 : 인쇄회로기판

31 : 광원부 32 : 제어부

33 : 광원 34 : 홀

35 : 토글스위치 36 : 배터리

37 : 마이컴 40 : 덮개

41 : 머리부 43 : 홀

45 : 손잡이부

본 발명은 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity) 예방 및 치료용 칫솔에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원형의 중앙 부위가 뚫린 도우넛 모양의 칫솔 두부의 칫솔모 하단에 설치된 엘이디(LED)나 레이저다이오드(Laser Diode)와 같은 저출력 광원으로부터의 광 조사를 통하여 치아의 양치 시에 발생하는 상아질 과민증 등의 시린 이 현상을 치료할 수 있도록 한 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔에 관한 것이다.

기존의 일반적인 칫솔은 치아를 위시한 구강 내부를 청소하는 도구로서, 음식을 섭취한 후 입안에 잔류된 음식물 찌꺼기와 충치의 원인이 되는 플라그 및 치태 등을 제거하기 위해 사용되고 있다.

그러나, 치과질환에서 흔히 발생할 수 있는 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)에 의해 나타나는 치아의 시린 현상, 동통, 치아가 흔들리는 현상 등이 발생하면 일반적인 칫솔로서 구강 내부를 청소하기가 어려워지고, 특히, 열적(thermal)요인, 탈수(evaporation), 접촉(tactile), 삼투(osmotic), 화학(chemical)자극이 가해지는 경우 짧고 날카로운 통증으로 나타나 정상적인 양치 습관을 유지하기가 어려워진다.

이러한 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity) 현상은 정상 상아질을 가진 사람에 비해 상아 세관 노출이 8배나 높고(Martin Addy, UK), 정상 상아 세관 지름 보다 2배나 크기 때문에 사소한 자극이나, 찬 공기나 자극적인 음식물 등에 접촉되었을 때 민감하게 느껴지는 것으로써 가벼운 증상에서 격렬하고 지속적인 통증까지 다양하게 나타날 수 있다. 이러한 치아의 시린 현상은 진통제나 소염제를 복용하여도 큰 효과를 기대할 수 없는 경우가 많고, 인산삼칼슘(미세결정형 수산화인회석)이나 글리세로인산칼슘, 인산일수소칼슘, 무수인산일수소칼슘. 침강탄산칼슘, 무수인산칼슘, 함수이산화규소, 실리카류 등과 같은 성분과 질산은, 질산칼슘 등의 성분을 각각 함유하는 치약과 같은 제품을 국소적으로 흔히 사용하여 왔다.

이러한 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)의 원인으로는 품질이 불량한 칫솔의 사용이나 물리적 충격 등에 의한 치아 표면이나 잇몸 조직의 손상, 부적절한 칫솔 사용법 등으로 인해 형성된 치석에 의한 잇몸 질환 등 잘못된 구강 위생 습관 등에 의하여 침식(Erosion), 마모(abrasion), 교모(attrition) 및 특발성 침식증(abfraction)등, 각각의 요인들이 함께 시너지 작용으로 점차적인 에나멜과 상아질의 결손을 가져오며 결국 상아 세관의 노출로 이어진다.

저출력 광원을 이용한 생체 자극 효과는 세포나 생체 조직에 빛이 조사되면 특정요소의 에너지 준위가 높아지고 세포나 조직 단위가 활성화 되어 에이티피(ATP) 합성 촉진, 세포분열 촉진, 조직 재생 촉진, 조직 대사 촉진 등의 생리적 결과를 갖는다. 이러한 생체 자극을 이용한 생리작용은 레이저 및 엘이디, 기타 램프 등의 광원을 이용하여 1989년 마요 클리닉(Mayo Clinic)에서부터 연구되어져 왔다.

그들의 연구에서 생체 자극에 따라 세포내에서 발생하는 여러 가지 광화학 반응이 발생하며, 이것은 특정 파장의 빛에 대하여 생물체가 직접적인 영향을 받으며, 레이저의 특징인 코히런스나 편광성의 특징이 아닌 특정 파장의 빛의 특징에 의해 생체자극 효과를 갖는다고 밝혔다.

치아 통증의 가장 큰 원인 중의 하나인 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)의 경우, 여러 원인에 의해 치아의 법랑질 및 백악질의 두께가 감소하고 상아질 세관의 노출에 따라 발생하는 통증에 대하여 에일도 브루그네라등의 연구에 따르면, 광 조사 장치를 이용하여 780 nm와 830 nm의 다이오드 레이저를 5 mW의 세기로 치아에 광조사 시에 환자의 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)에 따라 나타나는 통증이 완화되었으며, 632.8nm의 헬륨 네온 레이저를 5mW의 저출력으로 치과 치료시 노출된 상아질 세관의 염증과 괴사를 방지하였다고 보고하였다.

이와 같은 연구 결과는 The current status of low level laser therapy in dentistry. part 1. soft tissue applications, L. J. Walsh, Australian journal 1997; 42; 4, The current status of low level laser therapy in dentistry. part 2. Hard tissue applications, L. J. Walsh, Australian journal 1997; 42; 5, Low level laser in dentine hypersensitivity, Gerschman J A et al, Australian dent J. 1994; 39; 6, LLLT in treating dentinary hypersensibility: a histological study an, clinical application, Aldo brugnera junior, Second International Conference on Near-Field Optical Analysis: Photodynamic Therapy & Photobiology Effects Proceedings of the Second International Conference on NOA, Houston, Texas, USA, May 31 - June 1, 2001 등 다수의 학회지에 기재되어 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 치아 양치 시 엘이디나 레이저다이오드와 같은 저출력 광원을 이용한 광 조사를 통하여 구강 내 생체 자극 효과를 일으킴으로써 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)에 의한 시린 이 등의 통증을 치료할 수 있도록 한 칫솔을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내부 방수처리를 효과적으로 할 수 있도록 한 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔은 중앙에 중앙홀이 형성되고 상기 중앙홀 외주부에 칫솔모가 복수열로 설치된 머리부와, 상기 머리부와 일체로 연결된 손잡이부를 구비하며, 상기 머리부로부터 손잡이부까지의 내부에 요홈이 형성된 본체;
상기 본체의 요홈에 내장되고, 다수의 광원을 갖는 광원부와, 토글스위치, 배터리 및 마이컴을 일체로 구비하는 제어부로 구분되는 인쇄회로기판; 및
상기 본체의 배면에 결합되는 덮개;를 포함하며,
상기 광원부는 상기 본체의 머리부에 대응하여 내장되고, 상기 제어부는 상기 본체의 손잡이부에 대응하여 내장되고,
상기 본체 및 덮개의 재질은 광투과율을 높이기 위하여 폴리카보네이트 재질로 제조되며,
상기 광원은 600nm에서 890nm 사이의 특정 파장을 갖고 1∼500 mW의 저출력의 빛을 조사하는 엘이디나 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 본체와 덮개는 UV경화제로서 접착되는 것을 특징으로 한다.

상기 인쇄회로기판은 방수용 코팅액으로 코팅처리되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔에 대해 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 다른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔은 크게 칫솔모(15)가 설치되는 본체(10), 상기 본체(10)의 내부에 삽입되는 플렉시블한 인쇄회로기판(30) 및 상기 인쇄회로기판(30)을 밀봉가능하게 내장하기 위해 본체(10)를 덮는 덮개(40)를 포함한다.

상기 본체(10)는 머리부(23)와 손잡이부(25)로 구분되며, 광 투과율을 높이기 위하여 폴리 카보네이트(PC: poly carbonate) 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 폴리카보네이트를 사용할 경우에는, 상기 폴리카보네이트의 특성상 초음파 융착이 불가능하여 UV 경화제로 접착하여 조립한다. 상기 머리부(23)에는 치아 의 양치를 위한 칫솔모(15)가 복수열로 설치되고, 그 중앙에는 중앙홀(13)이 형성되어 잔류하는 치약을 용이하게 제거할 수 있도록 한다. 상기 손잡이부(25)의 전면 일측에는 방수용 버튼(17)이 설치되어 있어, 상기 인쇄회로기판(30)의 토글스위치를 온/오프시킬 수 있도록 한다.

상기 머리부(23)와 손잡이부(25)의 배면에는 상기 인쇄회로기판(30)을 내장할 수 있도록 상기 인쇄회로기판(30)에 대응하는 모양의 요홈(18)이 형성된다.

또한, 상기 인쇄회로기판(30)은 상기 본체(10)의 머리부(23)에 내장되는 광원부(31)와 상기 손잡이부(25)에 내장되는 제어부(32)로 구분된다. 상기 광원부(31)는 상기 머리부(23)에 대응되도록 중앙에 홀(34)이 형성되어 있고, 상기 홀(34)의 외주부에 다수의 광원(33)들이 설치되어 있다.

상기 광원(33)은 엘이디(LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode)인 것이 바람직하며, 특히 상기 엘이디나 레이저 다이오드는 600nm에서 890nm 사이의 특정 파장과 1-500mW급의 저출력의 세기 및 특정 주기를 갖는 것이 바람직하다.

상기 광원부(31)와 일체로 연결된 상기 제어부(32)에는 상기 저출력 광원을 구동시키기 위한 회로가 구성되어 있으며, 상기 회로에 연결되며 상기 방수용 버튼(17)에 의해 작동하는 토글스위치(35), 상기 광원(33)에 전원을 공급하기 위한 소형 배터리(36) 및 상기 광원(33)의 점멸을 제어하기 위한 마이컴(37)이 제공된다.

상기 인쇄회로기판(30)은 방수용 코팅액으로 투명하게 방수 코팅이 되고, 그 후에 칫솔 전체적으로 심미감을 제공하기 위하여 다양한 색으로 칼라 코팅을 할 수도 있다.

또한, 상기 플렉시블한 인쇄회로기판(30)이 상기 본체(10)의 요홈(18)에 내장된 상태에서 상기 덮개(40)를 밀봉가능하게 조립한다. 상기 덮개(40)의 전체적인 형상은 상기 본체(10)의 형상에 대응되는데, 상기 본체(10)의 머리부(23)에 대응하도록 홀(43)이 형성된 머리부(41)와 상기 본체(10)의 손잡이부(25)에 대응하는 손잡이부(45)를 구비한다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔에 대하여 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 칫솔은 본체에 내장되는 인쇄회로기판의 형상 및 전원을 개폐하기 위한 토글스위치의 위치가 변경되는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔과 유사하다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔은 크게 칫솔모(115)가 설치되는 본체(110), 상기 본체(110)의 내부에 삽입되는 인쇄회로기판(130) 및 상기 인쇄회로기판(130)을 밀봉가능하게 내장하기 위해 본체(110)를 덮는 덮개(140)를 포함한다.

상기 본체(110)는 머리부(123)와 손잡이부(125)로 구분되며, 광 투과율을 높이기 위하여 폴리 카보네이트(PC: poly carbonate) 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 폴리카보네이트를 사용할 경우에는, 상기 폴리카보네이트의 특성상 초음파 융착이 불가능하여 UV 경화제로 접착하여 조립한다. 상기 머리부(123)에는 치아 의 양치를 위한 칫솔모(115)가 복수열로 설치되고, 그 중앙에는 중앙홀(113)이 형성되어 잔류하는 치약을 용이하게 제거할 수 있도록 한다.

또한, 상기 인쇄회로기판(130)은 상기 본체(110)의 머리부(123)에 내장되는 광원부(131)와 상기 손잡이부(125)에 내장되는 제어부(132)로 구분된다. 상기 광원부(131)는 상기 머리부(123)에 대응되도록 중앙에 홀(134)이 형성되어 있고, 상기 홀(134)의 외주부에 다수의 광원(133)들이 설치되어 있다.

상기 광원(133)은 엘이디(LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode)인 것이 바람직하며, 특히 상기 엘이디나 레이저 다이오드는 600nm에서 890nm 사이의 특정 파장과 1-500mW급의 저출력의 세기 및 특정 주기를 갖는 것이 바람직하다.

상기 광원부(131)와 일체로 연결된 상기 제어부(132)에는 상기 저출력 광원을 구동시키기 위한 회로가 구성되어 있으며, 상기 회로에 연결되며 상기 제어부(132)의 하단에 연결되는 토글스위치(135), 상기 광원(133)에 전원을 공급하기 위한 소형 배터리(136) 및 상기 광원(133)의 점멸을 제어하기 위한 마이컴(미도시)이 제공된다.

상기 인쇄회로기판(130)은 방수용 코팅액으로 투명하게 방수 코팅이 되고, 그 후에 칫솔 전체적으로 심미감을 제공하기 위하여 다양한 색으로 칼라 코팅을 할 수도 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판(130)이 상기 본체(110)에 내장된 상태에서 상기 덮개(140)를 밀봉가능하게 조립한다. 상기 덮개(140)의 전체적인 형상은 상기 본체(110)의 형상에 대응되는데, 상기 본체(110)의 머리부(123)에 대응하도록 홀(143) 이 형성된 머리부(141)와 상기 본체(110)의 손잡이부(125)에 대응하는 손잡이부(145)를 구비한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 토글스위치(135)는 상기 인쇄회로기판(130)의 하부에 연결되어 상기 본체(110)의 저면에 설치되는데, 상기 본체(110)의 저면으로부터 물이 스며들지 않도록 실리콘 재질의 방수캡(134)을 사용하여 상기 토글스위치(135)의 외부를 감싼다. 이때, 방수캡(134)의 실리콘 재질과 본체(110)의 폴리카보네이트 재질은 서로 다른 재질이기 때문에 이종접합제를 사용하여 부착한다.

이하, 본 발명에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔의 작동에 대하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 사용자가 토글스위치(35),(135)를 온 상태로 누르면 배터리(36),(136)를 통해 다수의 광원(33),(133)이 600nm에서 890nm 사이의 특정 파장을 갖는 1-500mW급의 저출력의 빛을 치아의 앞면과 뒷면에 동시에 조사하게 된다. 광원이 켜진 것을 확인 한 후에, 치약을 묻힌 후 양치질을 한다. 광조사가 이루어지는 부위는 치아의 법랑질과 상아질의 경조직과 치은의 연조직 및 하방의 백악질에 동시에 수행되며, 광 생체반응(photobiological effect)에 따라 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)등의 시린 이 현상에 대한 예방 및 치료 효과를 갖게 된다.

이때, 마이컴에 간단한 동작 프로그램을 입력하여 사용할 수도 있는데, 예를들어 광원의 작동시간을 입력하여 일정시간이 경과하면 자동으로 광원의 작동이 중 지하도록 할 수도 있고, 양치시에는 광원이 작동되고, 칫솔을 사용하지 않을 때에는 광원이 작동되지 않도록 할 수도 있다.

또한, 수동으로 상기 토글스위치를 다시 한 번 누르면, 토글스위치(35),(135)가 오프되면서 광원의 작동이 중지하게 된다.

상기에 언급된 광 생체반응이란 생체물질에 흡수된 빛이 생체내에서 자극에 의해 세포를 활성화시키고, 활성화된 세포를 성장시킴으로써, 생체 조직이 활성화되는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔을 사용하여 임상 실험을 하였다. 임상실험은 전남대학교 치과병원을 방문한 300명의 환자들을 대상으로 2004년 8월 1일부터 2004년 11월 30일까지 실시하였으며, 설문조사 결과는 다음과 같다.

본 발명의 칫솔을 사용하기 전에 매일 시린 이의 통증을 느끼는 환자의 수가 43%였고 거의 나타나지 않는 환자가 9%였다. 그러나, 본 발명의 칫솔을 사용한 후에는 매일 시린 이의 통증을 호소하는 환자가 43%에서 4% 까지 감소하였고, 시린 이의 통증을 거의 느낄 수가 없다는 환자도 9%에서 78%까지 증가하였다.

본 발명을 통하여 양치 시 치아에 저출력 광 조사를 수행할 수 있게 된다. 이는 치아에 광 생체 자극 효과를 발생 시켜 치아 통증의 가장 큰 원인 중의 하나인 상아질 과민증(Dentin hypersensitivity)등의 시린 이 현상을 치료할 수 있고, 지속적으로 사용할 때 노출된 상아질 세관의 염증과 괴사를 방지하는 효과를 갖는다.

Claims

중앙에 중앙홀이 형성되고 상기 중앙홀 외주부에 칫솔모가 복수열로 설치된 머리부와, 상기 머리부와 일체로 연결된 손잡이부를 구비하며, 상기 머리부로부터 손잡이부까지의 내부에 요홈이 형성된 본체;

상기 본체의 요홈에 내장되고, 다수의 광원을 갖는 광원부와, 토글스위치, 배터리 및 마이컴을 일체로 구비하는 제어부로 구분되는 인쇄회로기판; 및

상기 본체의 배면에 결합되는 덮개;를 포함하며,

상기 광원부는 상기 본체의 머리부에 대응하여 내장되고, 상기 제어부는 상기 본체의 손잡이부에 대응하여 내장되고,

상기 본체 및 덮개의 재질은 광투과율을 높이기 위하여 폴리카보네이트 재질로 제조되며,

상기 광원은 600nm에서 890nm 사이의 특정 파장을 갖고 1∼500 mW의 저출력의 빛을 조사하는 엘이디나 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔.
제 1항에 있어서,

상기 토글스위치가 상기 인쇄회로기판의 제어부의 중간부분에 위치하고, 상기 토글스위치의 위치에 대응되도록 상기 손잡이부의 일측에 방수용 버튼이 설치되는 것을 특징으로 하는 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔.
제 1항에 있어서,

상기 토글스위치가 상기 인쇄회로기판의 제어부의 저면에 연결되어 위치하 고, 상기 토글스위치의 위치에 대응되도록 상기 손잡이부의 저면에 방수캡이 이종접합제에 의해 접합되어 설치되는 것을 특징으로 하는 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 본체와 덮개는 UV경화제로서 접착되는 것을 특징으로 하는 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 인쇄회로기판은 방수용 코팅액으로 코팅처리되는 것을 특징으로 하는 저출력 광원을 이용한 상아질 과민증 예방 및 치료용 칫솔.
삭제