KR101538949B1 - 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법 - Google Patents

실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101538949B1
KR101538949B1 KR1020140087582A KR20140087582A KR101538949B1 KR 101538949 B1 KR101538949 B1 KR 101538949B1 KR 1020140087582 A KR1020140087582 A KR 1020140087582A KR 20140087582 A KR20140087582 A KR 20140087582A KR 101538949 B1 KR101538949 B1 KR 101538949B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
syringe pump
orthodontic
input
mode
force
Prior art date
Application number
KR1020140087582A
Other languages
English (en)
Inventor
최삼진
박헌국
박영국
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020140087582A priority Critical patent/KR101538949B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101538949B1 publication Critical patent/KR101538949B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/002Orthodontic computer assisted systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C7/00Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
    • A61C7/12Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
    • A61C7/20Arch wires
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

본 발명은 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법을 공개한다. 이 장치는 모터 구동에 의해 자동으로 교정 와이어를 인장 또는 압축하여 가해지는 힘을 측정하는 실린지 펌프; 상기 실린지 펌프의 동작 설정 정보를 입력하고 디스플레이하는 입출력부; 상기 동작 설정 정보에 따라 상기 모터 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 실린지 펌프로부터 상기 교정 와이어에 가해지는 힘을 측정하여 표시하는 인디케이터;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의할 경우, 치아 교정력 측정을 수동이 아닌 모터 구동에 의해 자동으로 수행할 수 있어 미세 조정이 가능하고 장비 자체의 이동에 의한 힘의 변화까지 구할 수 있다. 또한, 고가의 측정 장비 없이 교정 와이어의 인장 강도를 간단하고 다양하게 측정이 가능하여 좀 더 체계적이고 정량적인 치아 교정력 측정 시뮬레이션을 할 수 있다.

Description

실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법{A apparatus for measuring orthodontic force using syringe pump and a method thereof}
본 발명은 교정력 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 실린지 펌프의 동작 설정 정보에 따라 자동으로 이동하면서 교정 와이어를 인장 또는 압축하여 교정 와이어에 가해지는 힘을 측정함으로써, 미세 조정과 다양한 측정이 가능하고 정량적인 치아 교정력을 측정할 수 있는 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 치열교정방법은 교정되는 치아 전체에 걸쳐 원하는 치아의 이동을 위해 적합한 위치 및 방향을 취하도록 조절되는데, 상기와 같은 이동을 위해서는 치아나 밴드에 다수 개의 브라켓이 설치되며, 상기 다수개의 브라켓을 연결하도록 치아 교정용 와이어가 결합된다.
이때, 상기한 치아 교정용 와이어의 탄성에 의해 야기된 복원력을 사용하여 치아에 누름, 당김, 비틈력과 같은 교정력을 가하여 고객의 치아가 상대적인 이동이 이루어지게 된다.
보통 브라켓과 치아 교정용 와이어로부터 받게 되는 응력은 생화학적인 치아 이동을 유발하며 브라켓과 치아 교정용 와이어의 종류에 따라 다른 힘을 주게 되는데, 종래에는 정량적 기준 없이 시술자의 경험에 의존하여 시술하게 되는 문제점이 있었고, 근본적으로 교정용 브라켓과 치아 교정용 와이어의 선택도 기준이 되는 정량적 기준이 없으므로 시술조건에 대한 교정력을 예측할 수 없어 정량적인 시술의 기준 마련에 한계가 있었다.
도 1은 종래 기술에 따른 타이포돈트와 로드셀을 이용한 교정력 측정기의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 교정력 측정기의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 타이포돈트와 로드셀을 이용한 교정력 측정기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
'T'자 레일 프레임 중 제 2 레일 프레임(12) 위에 디지털 푸쉬풀 게이지(21)를 장착하고 치아부(40)의 타이포돈트(141)을 장착한 후 측정하고자 하는 치아의 정확한 위치를 잡기 위하여 레이저 포인트를 교정력 인가부(20)에 장착 후 측정 위치를 정한다.
다음, 교정력 인가부(20)의 디지털 푸쉬풀 게이지(21)에 로드셀(31), 제 1 커플링(32), 제 2 커플링(33) 및 교정력 인가용 와이어(36)로 구성된 교정력 센싱부(30)를 장착하고 설정된 치아 부분에 교정력 인가용 와이어(36)를 걸고 교정력 인가부(20)의 뒷부분에 있는 손잡이(53)를 돌려서 교정력을 인가하도록 한다. 이때의 디지털 푸쉬풀 게이지(21)는 교정력 인가용 와이어(36)를 통해 인가된 교정력을 측정한다.
한편, 치아부(40)는 제 1 레일 프레임(11)의 위에서 좌우로 이동함에 따라 다양한 각도에서의 교정력을 측정할 수 있다.
이를 통하여, 종래의 교정력 측정기는 임의의 교정력에 대한 변위 측정시 영상 기반의 측정방식에서 발생할 수 있는 측정오차를 줄이고, 교정력을 정밀하게 측정할 수 있고, 제 1 레일 프레임 상부에 위치한 타이포돈트가 좌우로 움직임에 따라 3차원적인 교정력을 측정할 수 있게 된다.
하지만, 종래의 교정력 측정기는 힘을 가하거나 탈거시 뒷부분에 달린 손잡이를 사용하게끔 설계가 되어 있어, 수동적인 방법으로 사람의 감각에 의한 이동시 미세조정이 불가능하고 인장기의 이동에 의한 힘의 변화는 구할 수 없는 한계가 있었다.
또한, 종래의 인장 시험기(strain-stress curve measuring tester)의 경우 최소 1억 이상의 고가의 장비가 대부분이며 시편에 따른 지그의 설계가 추가로 들어갈 경우 그 비용이 배로 늘어나는 문제점이 있었고, 브라켓과 와이어를 이용하여 교정력을 측정할 경우 인장, 압축, 굽힘 강도 측정의 제한된 용도로만 사용되는 한계가 있었다.
(특허문헌 1) KR 10-1215735 B1
본 발명의 목적은 입력되는 실린지 펌프의 동작 설정 정보에 따라 구동하는 모터 구동에 의해 자동으로 이동하면서 교정 와이어를 인장 또는 압축하여 교정 와이어에 가해지는 힘을 측정하는 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 교정력 측정장치의 교정력 측정 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치는 모터 구동에 의해 자동으로 교정 와이어를 인장 또는 압축하여 가해지는 힘을 측정하는 실린지 펌프; 상기 실린지 펌프의 동작 설정 정보를 입력하고 디스플레이하는 입출력부; 상기 동작 설정 정보에 따라 상기 모터 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 실린지 펌프로부터 상기 교정 와이어에 가해지는 힘을 측정하여 표시하는 인디케이터;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 상기 실린지 펌프는 중간에 한 쌍의 레일이 배치되는 제1 및 제2 지지대; 일측이 상기 제1 지지대와 이격되어 배치되며, 타측에 로드셀이 장착되어 상기 한 쌍의 레일 상에서 좌우로 이동하는 엑추에이터; 상기 제2 지지대의 제1 부분에 장착되어 상기 로드셀에 걸린 상기 교정 와이어를 가이드하는 가이드부; 상기 제2 지지대의 제2 부분에 장착되어 상기 엑추에이터의 이동량을 측정하는 이동량 측정부; 상기 제2 지지대의 일측에 장착되어 상기 교정 와이어가 걸리는 브라켓을 홀딩하는 브라켓 홀더; 및 상기 브라켓 홀더에 부착되어 하측의 경사부에 상기 브라켓이 장착되는 치아부;를 구비하고, 상기 교정 와이어는 일측이 상기 로드셀에 걸리고 타측이 상기 브라켓에 걸린 상태에서 상기 엑추에이터의 이동에 따라 인장 또는 압축되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 상기 치아부는 재질이 아크릴인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 상기 동작 설정 정보는 상기 실린지 펌프의 동작 모드 및 동작 속도, 실린지 종류, 목표 이동량 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 상기 실린지 펌프의 동작 모드는 인장 모드, 압축 모드, 인장/압축 모드, 압축/ 인장 모드 및 프로그램 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 상기 입출력부는 상기 동작 설정 정보가 터치 스크린을 통해 입력 및 출력되는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법은 (a) 입출력부에 실린지 펌프의 동작 설정 정보가 입력되는 단계; (b) 상기 입력된 동작 설정 정보 중 인장 모드 또는 압축 모드가 입력된 경우, 상기 입출력부에 실린지 종류 및 실린지 펌프의 동작 속도가 입력되는 단계; 및 c) 상기 입출력부에 엑추에이터의 목표 이동량이 입력되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법은 상기 (a) 단계에서 상기 입력된 동작 설정 정보 중 프로그램 모드가 입력된 경우, 상기 입출력부에 프로그램 스텝 선택이 입력되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법의 상기 프로그램 스텝 선택은 일정 속도 모드, 비례 속도 모드, 계단형 속도 모드 및 펄스형 속도 모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우, 치아 교정력 측정을 수동이 아닌 모터 구동에 의해 자동으로 수행할 수 있어 미세 조정이 가능하고 장비 자체의 이동에 의한 힘의 변화까지 구할 수 있다.
또한, 고가의 측정 장비 없이 교정 와이어의 인장 강도를 간단하고 다양하게 측정이 가능하여 좀 더 체계적이고 정량적인 치아 교정력 측정 시뮬레이션을 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 타이포돈트와 로드셀을 이용한 교정력 측정기의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 교정력 측정기의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 평면 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치를 정면 사시측에서 촬영한 외관 사진이다.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 실린지 펌프(100)를 상부에서 촬영한 외관 사진이다.
도 6은 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 입출력부(200)를 정면에서 촬영한 외관 사진이다.
도 7은 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 치아부(190)를 정면에서 촬영한 외관 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 실린지 펌프와 로드셀을 이용한 교정력 측정장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9 내지 도 12는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 입출력부에 디스플레이되는 실린지 펌프의 동작 모드 선택 화면, 목표 이동량 선택 화면, 프로그램 스텝 선택 화면, 부가 프로그램 선택 화면이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 실린지 펌프와 로드셀을 이용한 교정력 측정장치를 이용하여 교정 와이어의 종류에 따라 시뮬레이션한 인장력 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 평면 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치를 정면 사시측에서 촬영한 외관 사진이다.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 실린지 펌프(100)를 상부에서 촬영한 외관 사진이다.
도 6은 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 입출력부(200)를 정면에서 촬영한 외관 사진이다.
도 7은 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 치아부(190)를 정면에서 촬영한 외관 사진이다.
도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치의 각 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
엑추에이터(120)는 한 쌍의 레일(112)을 매개로 하여 일측에 제1 지지대(110)와 연결되고, 타측에 로드셀(130)이 장착되어 한 쌍의 레일(112) 상에서 좌우로 이동한다.
로드셀(130)은 알루미늄 및 도금 특수강 재질로 구성되어, 일측이 엑추에이터(120)에 연결되고, 타측은 교정 와이어(140)가 걸린다. 이때, 로드셀(130)에 교정 와이어(140)를 걸기 쉽도록 가이드용 주사기(150)를 통해서 교정 와이어(140)가 지나갈 수 있도록 한다.
또한, 로드셀(130)의 스펙은 정격출력이 1.0 mv/v ±10%, 영점 밸런스가 정격출력의 ±10%, 인가 전압이 3V ~ 5V, 입력 임피던스가 350 ± 10 Ω, 출력 임피던스가 350 ± 5 Ω, 영점 온도 영향이 정격 출력의 ±0.5%/10 ℃, 출력 온도 영향이 하중의 ±0.5%/10 ℃의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다.
제2 지지대(115)는 일측의 제1 부분에 로드셀(130)에 걸린 교정 와이어(140)의 통과를 가이드하는 가이드부가 장착되며, 제2 부분에 엑추에이터(120)의 이동량을 측정하기 위한 이동량 측정부가 장착되는데, 본 실시예에서는 가이드부 및 이동량 측정부로서 각각 가이드용 주사기(150) 및 이동량 확인용 주사기(170)를 사용하였다. 또한, 타측의 제1 부분에 브라켓 홀더(160)가 장착되어 치아부(190)를 홀딩하여 가이드된 교정 와이어(140)를 통과시켜 치아부(190)에 건다.
입출력부(200)는 실린지 펌프의 동작 모드 및 동작 속도, 실린지 종류, 목표 이동량을 터치 스크린을 통해 입력하고, 디스플레이한다.
제어부(300)는 입출력부(200)에 입력되는 실린지 펌프의 동작 모드 및 동작 속도, 목표 이동량에 따라 엑추에이터(120)의 이동을 제어한다.
교정 와이어(140)는 일측이 로드셀(130)의 타측에 걸리고 타측이 제2 지지대(115) 일측의 제1 부분에 걸린 상태에서 엑추에이터(120)의 이동에 따라 인장 또는 압축된다.
인디케이터(400)는 로드셀(130)에 연결되어 교정 와이어(140)에 가해지는 힘을 측정하여 표시함과 동시에, RS 232C를 통하여 제어부(300)에 전송하여 실시간으로 측정 데이터를 저장한다.
이동량 확인용 주사기(170)는 제2 지지대(115)의 제2 부분에 장착되어 교정 와이어(140)의 인장 또는 압축 동작시 눈금을 통해 엑추에이터(120)의 이동량을 측정 및 확인한다.
치아부(190)는 정면이 사다리꼴인 칠면체의 아크릴제 프레임으로 구성되어, 좌측 아래 경사부분에 브라켓이 장착하여 교정 와이어(140)가 걸린다. 여기에서, 브라켓은 스테인레스스틸 자가결찰 브라켓과 세라믹 자가결찰 브라켓 2 종류가 있다.
브라켓 홀더(160)는 제2 지지대(115)의 타측에 장착되어 교정 와이어(140)가 걸리는 브라켓을 홀딩한다.
도 8은 본 발명에 따른 실린지 펌프와 로드셀을 이용한 교정력 측정장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9 내지 도 12는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 교정력 측정장치 내 입출력부에 디스플레이되는 실린지 펌프의 동작 모드 선택 화면, 목표 이동량 선택 화면, 프로그램 스텝 선택 화면, 부가 프로그램 선택 화면이다.
도 3 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법의 일 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 입출력부(200)는 사용자의 입력 조작에 의해 실린지 펌프의 동작 모드가 터치 스크린을 통해 입력된다(S110).
실린지 펌프의 동작 모드에는 도 8에서 보는 바와 같이 인장(withdraw) 모드, 압축(infuse) 모드, 인장/압축(withdraw/infuse) 모드, 압축/ 인장(infuse/withdraw) 모드, 프로그램(program) 모드가 포함된다.
제어부(300)는 단계(S110)에서 입력된 실린지 펌프의 동작 모드가 프로그램 모드인지 판단하여(S120), 만일 프로그램 모드가 아닌 인장 모드 또는 압축 모드가 입력된 경우, 입출력부(200)의 화면 상에서 실린지 종류 및 실린지 펌프의 동작 속도가 선택된다(S140, S150).
실린지 펌프의 동작 속도는 실린지 종류에 따라 기 생성된 테이블을 이용하여 단위(ml/min)를 단위(mm/min)로 변경 가능하다.
또한, 입출력부(200)의 화면 상에서 목표 이동량이 선택된다(S160).
목표 이동량은 엑추에이터(120)의 목표하는 최대 이동량을 나타내고, 힘은 사용하는 실린지 종류에 따라 최대 13.6 kg과 34 kg 두 가지의 선택이 가능하며, 이동량 역시 실린지 종류에 따라 0.069 um 내지 0.1656 um 까지 미세조정이 가능하다.
예를 들어, 도 9는 실린지 펌프의 동작 모드를 압축(infuse) 모드, 실린지 종류를 KDS Glass 10.00 ml, 실린지 펌프의 동작 속도를 36.003 ml/min, 목표 이동량을 5 ml 로 설정한 경우에 입출력부(200)에 디스플레이되는 예시 화면이다.
만일 단계(S110)에서 프로그램 모드가 설정되는 경우, 도 11에서 보는 바와 같이 프로그램 스텝 선택 화면을 설정하는 별도의 창이 뜨게 되는데, 일정 속도(constant rate) 모드, 비례 속도(ramp) 모드, 계단형 속도(stepped) 모드, 펄스형 속도(pulse) 모드의 4개의 모드를 용도에 맞게 설정할 수 있다.
예를 들어, 프로그램 스텝 선택 화면에서 비례 속도 모드가 선택된 경우 시간의 경과에 따라 선형적으로 비례하여 이동 속도가 증가하고, 펄스형 속도 모드가 선택된 경우 시간의 경과에 따라 주기적으로 높은 이동 속도값과 낮은 이동 속도값이 교대로 나타난다.
또한, 도 12에서 보는 바와 같이 사용 목적에 따라 반복, 결합, 시간 지연 기능 등의 부가 프로그램을 선택하여 설정할 수 있다.
예를 들어, 프로그램 스텝 선택 화면에서 비례 속도 모드가 선택된 상태에서, 부가 프로그램 중 반복 기능이 선택된 경우 시간의 경과에 따라 선형적으로 비례하여 이동 속도가 계속 증가하고, 부가 프로그램 중 펄스형 속도 모드와 결합 기능이 선택된 경우 비례 속도 모드와 펄스형 속도 모드가 결합하여 교대로 실행된다.
상기의 모든 기능 선택은 본 발명에 따른 교정력 측정장치 하드웨어뿐 아니라 USB를 이용하여 컴퓨터에 연결할 경우 전용 소프트웨어(Legato software)를 이용하여 구현할 수도 있다.
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 실린지 펌프와 로드셀을 이용한 교정력 측정장치를 이용하여 교정 와이어의 종류에 따라 시뮬레이션한 인장력 실험 결과를 나타내는 그래프로서, 각각 Sentalloy 사의 non-coated NiTi 와이어, Ultraesthetic 사의 epoxy resin coated 와이어, Hubit 사의 Teflon-coated Perfect 와이어, Dany BMT 사의 Bio-polymer coated Dany aesthetic silver 와이어의 실험결과이다.
본 실시예에서는 15 mm/min의 속도로 15초 동안 실험을 시행하였고, 세라믹 재질의 자가결찰 브라켓과 스테인레스 스틸 재질의 자가결찰 브라켓의 경우 얻은 결과를 비교하였다.
도 13 내지 도 16에서 보는 바와 같이, 심미성 재료로 사용되는 3개의 코팅 와이어인 non-coated NiTi 와이어, epoxy resin coated 와이어, Teflon-coated Perfect 와이어의 경우에는 스테인레스 스틸 재질의 자가결찰 브라켓에서 더 높은 인장력이 걸림을 알 수 있고, 일반 NiTi(대조군) 와이어인 Bio-polymer coated Dany aesthetic silver 와이어의 경우에는 자가결찰 브라켓의 재질에 따라 인장력의 차이가 거의 없음을 알 수 있었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법은 입력되는 실린지 펌프의 동작 설정 정보에 따라 구동하는 모터 구동에 의해 자동으로 이동하면서 교정 와이어를 인장 또는 압축하여 교정 와이어에 가해지는 힘을 측정할 수 있다.
이를 통하여, 치아 교정력 측정을 수동이 아닌 모터 구동에 의해 자동으로 수행할 수 있어 미세 조정이 가능하고 장비 자체의 이동에 의한 힘의 변화까지 구할 수 있다.
또한, 고가의 측정 장비 없이 교정 와이어의 인장 강도를 간단하고 다양하게 측정이 가능하여 좀 더 체계적이고 정량적인 치아 교정력 측정 시뮬레이션을 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 실린지 펌프
110: 제1 지지대
112: 레일
115: 제2 지지대
120: 엑추에이터
130: 로드셀
140: 교정 와이어
150: 가이드용 주사기
160: 브라켓 홀더
170: 이동량 확인용 주사기
190: 치아부
200: 입출력부
300: 제어부
400: 인디케이터

Claims (9)

  1. 모터 구동에 의해 자동으로 교정 와이어를 인장 또는 압축하여 가해지는 힘을 측정하는 실린지 펌프;
    상기 실린지 펌프의 동작 설정 정보를 입력하고 디스플레이하는 입출력부;
    상기 동작 설정 정보에 따라 상기 모터 구동을 제어하는 제어부; 및
    상기 실린지 펌프로부터 상기 교정 와이어에 가해지는 힘을 측정하여 표시하는 인디케이터;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린지 펌프는
    중간에 한 쌍의 레일이 배치되는 제1 및 제2 지지대;
    일측이 상기 제1 지지대와 이격되어 배치되며, 타측에 로드셀이 장착되어 상기 한 쌍의 레일 상에서 좌우로 이동하는 엑추에이터;
    상기 제2 지지대의 제1 부분에 장착되어 상기 로드셀에 걸린 상기 교정 와이어를 가이드하는 가이드부;
    상기 제2 지지대의 제2 부분에 장착되어 상기 엑추에이터의 이동량을 측정하는 이동량 측정부;
    상기 제2 지지대의 일측에 장착되어 상기 교정 와이어가 걸리는 브라켓을 홀딩하는 브라켓 홀더; 및
    상기 브라켓 홀더에 부착되어 하측의 경사부에 상기 브라켓이 장착되는 치아부;
    를 구비하고,
    상기 교정 와이어는 일측이 상기 로드셀에 걸리고 타측이 상기 브라켓에 걸린 상태에서 상기 엑추에이터의 이동에 따라 인장 또는 압축되는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 치아부는
    재질이 아크릴인 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동작 설정 정보는
    상기 실린지 펌프의 동작 모드 및 동작 속도, 실린지 종류, 목표 이동량 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실린지 펌프의 동작 모드는
    인장 모드, 압축 모드, 인장/압축 모드, 압축/ 인장 모드 및 프로그램 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 입출력부는
    상기 동작 설정 정보가 터치 스크린을 통해 입력 및 출력되는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치.
  7. (a) 입출력부에 실린지 펌프의 동작 설정 정보가 입력되는 단계;
    (b) 상기 입력된 동작 설정 정보 중 인장 모드 또는 압축 모드가 입력된 경우, 상기 입출력부에 실린지 종류 및 실린지 펌프의 동작 속도가 입력되는 단계; 및
    (c) 상기 입출력부에 엑추에이터의 목표 이동량이 입력되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서
    상기 입력된 동작 설정 정보 중 프로그램 모드가 입력된 경우, 상기 입출력부에 프로그램 스텝 선택이 입력되는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로그램 스텝 선택은
    일정 속도 모드, 비례 속도 모드, 계단형 속도 모드 및 펄스형 속도 모드 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    실린지 펌프를 이용한 교정력 측정 방법.

KR1020140087582A 2014-07-11 2014-07-11 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법 KR101538949B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140087582A KR101538949B1 (ko) 2014-07-11 2014-07-11 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140087582A KR101538949B1 (ko) 2014-07-11 2014-07-11 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101538949B1 true KR101538949B1 (ko) 2015-07-27

Family

ID=53875130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140087582A KR101538949B1 (ko) 2014-07-11 2014-07-11 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101538949B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201270B1 (ko) 2019-08-07 2021-01-12 이화여자대학교 산학협력단 교정력 측정 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101201176B1 (ko) * 2011-07-07 2012-11-13 경희대학교 산학협력단 교정력 측정기
KR101215735B1 (ko) * 2011-09-26 2012-12-26 경희대학교 산학협력단 타이포돈트와 로드셀을 이용한 교정력 측정기
CN203195790U (zh) * 2013-04-18 2013-09-18 东南大学 一种口腔正畸矫治器摩擦测试装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101201176B1 (ko) * 2011-07-07 2012-11-13 경희대학교 산학협력단 교정력 측정기
KR101215735B1 (ko) * 2011-09-26 2012-12-26 경희대학교 산학협력단 타이포돈트와 로드셀을 이용한 교정력 측정기
CN203195790U (zh) * 2013-04-18 2013-09-18 东南大学 一种口腔正畸矫治器摩擦测试装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201270B1 (ko) 2019-08-07 2021-01-12 이화여자대학교 산학협력단 교정력 측정 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wiebe et al. Tensile properties of embryonic epithelia measured using a novel instrument
NL8400345A (nl) Werkwijze voor de automatische vertikale calibratie van een oscilloscoop en stelsel voor het uitvoeren daarvan.
CN109238830B (zh) 一种木材单纤微力学测量装置及测量方法
Budzik et al. Instrumented end notched flexure–Crack propagation and process zone monitoring Part II: Data reduction and experimental
JP2015155902A (ja) 試料の長さ変化及び/又は試料にかかる変形力を測定するための装置並びに方法
KR101538949B1 (ko) 실린지 펌프를 이용한 교정력 측정장치 및 방법
Lin et al. Finite element sub-modeling analyses of damage to enamel at the incisor enamel/adhesive interface upon de-bonding for different orthodontic bracket bases
US6205862B1 (en) Viscoelasticity measurement apparatus
KR101671712B1 (ko) 평판 유리용 다중 위치 강성 시험장치
EP1330979A3 (en) Contrast sensitivity measuring device & method
US4628254A (en) Method for digitally measuring waveforms
JP2019060863A (ja) 動的なトルク較正装置及び/又は力較正装置
Midorikawa et al. Six-axis orthodontic force and moment sensing system for dentist technique training
DE1773500A1 (de) Pruefeinrichtung zur Bestimmung der Kraftschluessigkeit,Verformung und Schwachstellen der Schaufelbefestigung von Turbinenschaufeln
KR101201176B1 (ko) 교정력 측정기
JPS6275225A (ja) ゴルフクラブ測定機
Wadhwani et al. A technique to validate the accuracy of a beam-type mechanical torque limiting device
JP4937864B2 (ja) 硬さ計
Lai et al. Development and modification of a device for three-dimensional measurement of orthodontic force system: The V-bend system re-visited
CN113340736A (zh) 一种用于钨丝绳性能的检测装置及其检测方法
JP7247711B2 (ja) 材料試験機、及び、材料試験機の制御方法
JPH1182650A (ja) ベルト張力調整治具及びベルト張力調整方法
Shimoda et al. Development of 6-axis orthodontic force and moment sensing device for decreasing accident of orthodontic treatment
Mencattelli et al. Customized load cell for three-dimensional force-moment measurements in orthodontics
Hiti Analysis of loading profile effect on testing machine calibration results

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190703

Year of fee payment: 5