KR101696377B1

KR101696377B1 - 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치

Info

Publication number: KR101696377B1
Application number: KR1020150148484A
Authority: KR
Inventors: 이정배; 최성재; 이영진
Original assignee: 한국세라믹기술원; 주식회사 디메텍
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2017-01-16

Abstract

감압필름 소자를 피측정자가 치아로 물었을 때, 그 교합력을 측정함과 동시에 측정 결과를 디스플레이할 수 있도록 설계된 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치는 내부에 수용 공간이 구비되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 돌출되는 돌출부를 갖는 본체; 상기 본체의 돌출부에 끼움 결합되어 고정되며, 피측정자의 치아 사이에 배치되어 상기 피측정자가 치아를 교합할시 교합력을 측정하여 치아정보를 획득하기 위한 감압필름 소자; 상기 몸체부의 수용 공간 내에 탑재되며, 상기 감압필름 소자에서 출력되는 치아정보를 전달받아 상기 치아정보를 분석하기 위한 치아정보 처리 유닛; 상기 몸체부의 수용 공간 내에 탑재되며, 상기 치아정보 처리 유닛에 의해 분석된 치아정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치{PORTABLE TEETH OCCLUSION MEASURING APPARATUS HAVING DISPLAY FUNCTION}

본 발명은 치아교합 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감압필름 소자를 피측정자가 치아로 물었을 때, 그 교합력을 측정함과 동시에 측정 결과를 디스플레이할 수 있도록 설계된 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치에 관한 것이다.

최근, 치아를 대신할 수 있는 임플란트 치료를 받는 사람들이 증가하면서, 이에 따른 부작용을 호소하는 사람들도 크게 증가하고 있으며, 감염이나 염증, 탈락과 재시술, 나사파절과 보철물 탈락의 경우가 종종 발생하고 있다. 치아관련 신경이 손상되어 버린 경우에는 다시 되돌릴 수 없는 경우도 적지 않으며, 잇몸 뼈에 손상을 입게 되면 재시술도 어려울 수 있어 주의가 필요하다.

임플란트를 장기간 사용하려면 우선 잘 심는 것이 중요하며, 이때 가장 신경 써야 하는 것은 정밀한 교합력의 측정을 통한 정확하고 안전한 식립으로 인공 치아와 기존 치아와의 맞물림 상태를 고려해 인공치아를 제작하고 심는 것이 중요하다.

그러나, 종래에는 임플란트 시술 후 장기간의 예후를 결정하는 교합에 대한 부분을 교합지와 치과의사의 감각과 경험에만 의지하였으며, 이로 인해 정밀한 교합력을 측정하는 것이 불가능하였다.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0125321호(2011.11.21. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 압력측정용 감지센서를 이용한 치아압력 측정장치에 대하여 개시하고 있다.

본 발명의 목적은 감암필름 소자를 피측정자가 치아로 물었을 때, 그 교합력을 정밀하게 측정할 수 있음과 더불어 측정 결과를 디스플레이 패널에 실시간으로 디스플레이가 이루어지도록 설계된 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치는 내부에 수용 공간이 구비되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 돌출되는 돌출부를 갖는 본체; 상기 본체의 돌출부에 끼움 결합되어 고정되며, 피측정자의 치아 사이에 배치되어 상기 피측정자가 치아를 교합할시 교합력을 측정하여 치아정보를 획득하기 위한 감압필름 소자; 상기 몸체부의 수용 공간 내에 탑재되며, 상기 감압필름 소자에서 출력되는 치아정보를 전달받아 상기 치아정보를 분석하기 위한 치아정보 처리 유닛; 상기 몸체부의 수용 공간 내에 탑재되며, 상기 치아정보 처리 유닛에 의해 분석된 치아정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치는 감압필름 소자를 피측정자가 치아로 물었을 시, 피측정자의 치아에 대한 정확한 치아별 악력 및 악력분포 등 교합에 대한 치아정보를 치아정보 처리 유닛으로 전달하게 되고, 이를 치아정보 처리 유닛이 분석하여 디스플레이 패널을 통해 치과 의사 또는 피측정자에게 실시간으로 디스플레이되도록 설계되므로 정밀한 치아정보를 치과의사 또는 피측정자에게 제공할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치는 교합지에 의한 치과의사의 감각과 경험에만 의지해 치아 환자를 진단 및 치료하는 문제점을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 나타낸 모식도.
도 4는 도 1의 감압필름 센서를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 이용한 치아교합 측정 원리를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 1의 디스플레이 패널을 통해 구현되는 출력 화면을 나타낸 사진.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 나타낸 모식도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치(100)는 본체(110), 감압필름 소자(120), 치아정보 처리 유닛(130) 및 디스플레이 패널(140)을 포함한다.

본체(110)는 내부에 수용 공간이 구비되는 몸체부(112)와, 몸체부(112)로부터 돌출되는 돌출부(114)를 갖는다. 이때, 몸체부(112)는 그 내부에 치아정보 처리 유닛(130) 및 디스플레이 패널(140)을 탑재하기 위한 수용 공간이 마련된다. 이를 위해, 몸체부(112)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 조립의 편의성을 위해 앞면과 뒷면이 분리되도록 설계되어 있을 수 있다.

돌출부(114)는 몸체부(112)로부터 돌출되어 양측으로 분리되는 구조를 갖는다. 이에 따라, 돌출부(114)는 반원호 형태를 가질 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 몸체부(112)는 돌출부(114)와 일체형으로 설계되거나, 또는 분리형으로 설계될 수 있으며, 이 중 수리 및 교체의 편의성을 위해 분리형으로 설계하는 것이 보다 바람직하다.

감압필름 소자(120)는 본체(110)의 돌출부(114)에 끼움 결합되어 고정되며, 피측정자의 치아 사이에 배치되어 피측정자가 치아를 교합할시 교합력을 측정하여 치아정보를 획득하기 위한 목적으로 장착된다.

이때, 감압필름 소자(120)를 이용하여 교합력을 측정하게 되면, 피측정자의 치아에 대한 정확한 치아별 악력 및 악력분포 등 교합에 대한 치아정보를 획득할 수 있게 된다.

치아정보 처리 유닛(130)은 몸체부(110)의 수용 공간 내에 탑재되며, 감압필름 소자(120)에서 출력되는 치아정보를 전달받아 치아정보를 분석하는 역할을 한다.

이때, 감압필름 소자(120)로부터 출력되는 치아정보는 유선 또는 무선 방식으로 치아정보 처리 유닛(130)으로 전송될 수 있다. 이때, 감압필름 소자(120)로부터 출력되는 치아정보를 무선 방식으로 전송할 경우에는 별도의 통신수단이 필요하다.

이러한 치아정보 처리 유닛(130)은 감압필름 소자(120)를 제어하기 위한 제어신호를 출력한다. 이때, 제어신호는 감압필름 소자(120)를 온(on) 및 오프(off) 하거나 또는, 감압필름 소자(120)에서 감지되는 치아정보를 얻기 위해 감압필름 소자(120)를 동작시키는 신호일 수 있다. 이러한 기능을 갖는 치아정보 처리 유닛(130)은 MCU(micro controller unit), MPU(micro processor unit), DSP(digital signal processor) 등을 사용하여 구현할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

디스플레이 패널(140)은 몸체부(110)의 수용 공간 내에 탑재되며, 치아정보 처리 유닛(130)에 의해 분석된 치아정보를 디스플레이하는 역할을 한다. 이때, 디스플레이 패널(140)은 본체(110)의 몸체부(112) 앞면의 중앙 부분에 탑재될 수 있다. 이러한 디스플레이 패널(140)은 치아정보 처리 유닛(130)에 의해 분석된 치아정보를 피측정자 또는 치과 의사에게 화상으로 구현하는 역할을 한다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 기능을 갖는 휴대용 치아교합 측정 장치는 감압필름 소자를 피측정자가 치아로 물었을 시, 피측정자의 치아에 대한 정확한 치아별 악력 및 악력분포 등 교합에 대한 치아정보를 치아정보 처리 유닛으로 전달하게 되고, 이를 치아정보 처리 유닛이 분석하여 디스플레이 패널을 통해 치과 의사 또는 피측정자에게 실시간으로 디스플레이 되도록 설계되므로 정밀한 치아정보를 치과의사 또는 피측정자에게 제공할 수 있게 된다. 이 결과, 종래의 교합지에 의한 치과의사의 감각과 경험에만 의지해 치아 환자를 진단 및 치료하는 문제점을 개선할 수 있다.

한편, 도 4는 도 1의 감압필름 소자를 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 감압필름 소자(120)는 비전도성 탄성층(121), 제1 전극(123), 제2 전극(124), 제1 보호층(125) 및 제2 보호층(126)을 포함한다.

비전도성 탄성층(121)은 내부에 도전성 필러 입자(122)들이 분포되어 있다.

이러한 비전도성 탄성층(121)은 0.1㎛ ~ 10mm의 두께를 가질 수 있다. 이때, 비전도성 탄성층(121)은 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 고 밀도 폴리에틸렌(high density PE), 저 밀도 폴리에틸렌(low density PE), 베이클라이트(bakelite), 네오프렌(neoprene), 나일론(nylon), 폴리 염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리스티렌(polystyrene; PS), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 초고분자량 폴리에틸렌(ultra-high molecular weight polyethylene; UHMWPE), 에틸렌 비닐아세테이트(ethylene vinylacetate; EVA), 폴리비닐부틸랄(polyvinyl butyral; PVB) 및 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리사풀루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성될 수 있다.

그리고, 도전성 필러 입자(122)들은 Ag, Au, Al, Cu, Pt, Ni 및 C(Carbon-black) 중 선택된 1종 이상의 재질이 이용될 수 있고, 10㎚ ~ 100㎛의 크기를 갖는 구형, 막대형 또는 침상형 물질일 수 있다. 이러한 도전성 필러 입자(122)들은 비전도성 탄성층(121) 100 중량부에 대하여, 0.05 ~ 80 중량부의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 도전성 필러 입자(122)들 상호 간은 서로 상이한 직경을 갖거나, 서로 상이한 종류의 입자들이 동시에 혼합된 것이 이용될 수 있다.

제1 전극(123)은 비전도성 탄성층(121)의 상면에 형성되고, 제2 전극(124)은 비전도성 탄성층(121)의 하면에 형성된다. 이때, 제1 및 제2 전극(123, 124) 각각은 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrole) 및 폴리아닐린(polyaniline) 중 선택된 1종 이상을 플렉서블(flexible)한 도전성 재질을 이용하여 0.1㎛ ~ 5㎜의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극(123, 124) 각각은 시트(sheet) 성형기로 형성된 판형 또는 필름형으로 구비될 수 있고, 주형기로 형성된 입체형을 포함한 다양한 형상으로 구비될 수 있다.

제1 보호층(125)은 제1 전극(123) 상에 배치되고, 제2 보호층(126)은 제2 전극(124) 상에 배치된다. 제1 및 제2 보호층(125, 126)은 교합력 측정을 위해 피측정자가 치아로 감압필름 소자(120)를 물 때 직접적으로 접촉하는 부분이므로 실리콘 또는 폴리우레탄 등과 같이 인체에 무해한 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 제1 및 제2 보호층(125, 126) 각각은 0.1 ~ 5mm의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이때, 감압필름 소자(120)는 제1 및 제2 전극(123, 124)에 1mV ~ 100V의 구동 전압을 인가한 상태에서는 피측정자가 감압필름 소자(120)를 물지 않아 외력이 미 인가될 시에는 도전성 필러 입자(122)들이 서로 이격된 상태를 유지하여 제 1 전극(123)과 제 2 전극(124)이 절연된 상태를 유지하게 된다.

이와 반대로, 피측정자가 감압필름 소자(120)를 물어 제 1 및 제 2 전극(123, 124)에 외력이 가해질 시에는 외력이 가해지는 방향으로 비전도성 탄성층(121)이 압축되고, 압축된 영역의 도전성 필러 입자(122)들 간에 전기적 터널링 효과가 발생하여 제1 및 제2 전극(123, 124) 사이에 전류가 흐르게 된다.

또한, 감압필름 소자(120)의 제1 전극(123)은 압력이 가해지는 수신부로 작용하도록 전면 전극으로 형성하고, 감압필름 소자(120)의 제2 전극(124)은 압력의 위치 및 크기 정보를 실시간으로 파악할 수 있도록 복수개의 패턴 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 치아교합 측정 장치를 이용한 치아교합 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 감압필름 소자(120)는 복수개가 매트릭스 형태로 구분되도록 설계될 수 있으며, 각각의 단위 감압필름 소자(120)에 숫자가 부여될 수 있다.

이때, 감압필름 소자(120)를 피측정자가 치아로 물었을 시, 각각의 단위 감압필름 소자(120)의 제 1 전극들이 결합된 부분에 소정의 면적을 갖는 압력이 가해지게 되고, 이에 따라서 소정 개수의 단위 감압필름 소자(120)들의 전류 또는 저항이 변화함에 따라 피측정자의 치아에 대한 정확한 치아별 악력 및 악력분포 등 교합에 대한 치아정보를 획득할 수 있게 되고, 이러한 치아정보는 제1 및 제2 연결배선(150, 152)을 통해 치아정보 처리 유닛(140)으로 출력될 수 있다.

도 6은 도 1의 디스플레이 패널을 통해 구현되는 출력 화면을 나타낸 사진으로, 도 1 및 도 3과 연계하여 설명하도록 한다.

도 1, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 감암필름 소자(120)를 피측정자가 치아로 물었을 시, 피측정자의 치아에 대한 정확한 치아별 악력 및 악력분포 등 교합에 대한 치아정보를 치아정보 처리 유닛(130)으로 전달하게 되고, 이를 치아정보 처리 유닛(130)이 분석하여 디스플레이 패널(140)을 통해 치과 의사 또는 피측정자에게 실시간으로 디스플레이될 수 있다.

이와 같이, 디스플레이 패널(140)을 통해 표시되는 출력 화면을 통해 피측정자의 치아정보를 정밀하게 분석하는 것이 가능해질 수 있으므로, 종래의 교합지에 의한 치과의사의 감각과 경험에만 의지해 치아 환자를 진단 및 치료하는 문제점을 개선할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

100 : 치아교합 측장 장치 110 : 본체
112 : 몸체부 114 : 돌출부
120 : 감압필름 소자 130 : 치아정보 처리 유닛
140 : 디스플레이 패널

Claims

내부에 수용 공간이 구비되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 돌출되는 돌출부를 갖는 본체;
상기 본체의 돌출부에 끼움 결합되어 고정되며, 피측정자의 치아 사이에 배치되어 상기 피측정자가 치아를 교합할시 교합력을 측정하여 치아정보를 획득하기 위한 감압필름 소자;
상기 몸체부의 수용 공간 내에 탑재되며, 상기 감압필름 소자에서 출력되는 치아정보를 전달받아 상기 치아정보를 분석하기 위한 치아정보 처리 유닛;
상기 몸체부의 수용 공간 내에 탑재되며, 상기 치아정보 처리 유닛에 의해 분석된 치아정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널;을 포함하며,
상기 본체의 몸체부 내의 수용 공간에 상기 치아정보 처리 유닛 및 디스플레이 패널이 각각 탑재되어 휴대가 가능한 구조를 가지며,
상기 본체의 몸체부는 수리 및 교체의 편의성을 위해 상기 본체의 돌출부와 분리형으로 설계되며,
상기 디스플레이 패널은 상기 본체의 몸체부 앞면의 중앙 부분에 탑재되어, 상기 치아정보 처리 유닛에 의해 분석된 치아정보를 상기 피측정자에게 실시간으로 디스플레이하고,
상기 감압필름 소자는 내부에 도전성 필러 입자들이 분포되어 있는 비전도성 탄성층과, 상기 비전도성 탄성층의 일면에 형성된 제1 전극과, 상기 비전도성 탄성층의 타면에 형성된 제2 전극과, 상기 제1 전극 상에 배치된 제1 보호층과, 상기 제2 전극 상에 배치된 제2 보호층을 포함하며,
상기 제1 및 제2 보호층 각각은 0.1 ~ 5mm의 두께를 가지며, 실리콘 또는 폴리우레탄 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널이 탑재된 휴대용 치아교합 측정 장치.
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제1항에 있어서,
상기 감압필름 소자는
상기 제1 및 제2 전극에 구동 전압을 인가한 상태에서는 외력이 미 인가될 시에는 상기 도전성 필러 입자들이 서로 이격된 상태를 유지하여 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 절연된 상태를 유지하도록 하고,
상기 제 1 및 제 2 전극에 외력이 가해질 시에는 상기 외력이 가해지는 방향으로 상기 비전도성 탄성층이 압축되고, 압축된 영역의 상기 도전성 필러 입자들 간에 전기적 터널링 효과가 발생하여 상기 제1 및 제2 전극 사이에 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널이 탑재된 휴대용 치아교합 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 비전도성 탄성층은
폴리에틸렌(polyethylene; PE), 고 밀도 폴리에틸렌(high density PE), 저 밀도 폴리에틸렌(low density PE), 베이클라이트(bakelite), 네오프렌(neoprene), 나일론(nylon), 폴리 염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리스티렌(polystyrene; PS), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 초고분자량 폴리에틸렌(ultra-high molecular weight polyethylene; UHMWPE), 에틸렌 비닐아세테이트(ethylene vinylacetate; EVA), 폴리비닐부틸랄(polyvinyl butyral; PVB) 및 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리사풀루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene) 중 선택된 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널이 탑재된 휴대용 치아교합 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 감압필름 센서의 제1 전극은 압력이 가해지는 수신부로 작용하도록 전면 전극으로 형성되고,
상기 감압필름 센서의 제2 전극은 상기 압력의 위치 및 크기 정보를 실시간으로 파악할 수 있도록 복수개의 패턴 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널이 탑재된 휴대용 치아교합 측정 장치.
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