KR101722640B1 - 하악 전진 장치 - Google Patents

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Abstract

인체의 윗니가 안착될 수 있는 윗니 안착부; 인체의 아랫니가 안착될 수 있는 아랫니 안착부; 윗니 안착부 및 아랫니 안착부를 연결시키는 연결부; 인체의 자세를 감시할 수 있는 감지부; 및 감지부의 감지결과에 따라 아랫니 안착부를 윗니 안착부에 대하여 이동시킬 수 있는 구동부를 포함하는, 하악 전진 장치에 관한 것이다.

Description

하악 전진 장치{MANDIBULAR ADVANCEMENT DEVICE}
본 발명은 하악 전진 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수면 중 기도를 둘러싸고 있는 근육들이 이완되면, 목젖, 편도 및 혀 등이 뒤로 쳐지게 된다. 이로 인해, 깨어 있을 때보다 기도가 약간 좁아질 수 있으나 대부분의 사람들에서는 문제가 생기지 않는다. 그러나 일부 사람에서는 수면 중, 기도가 심하게 좁아져 공기가 기도를 통과하는 것을 막기 때문에 코골이(Snoring) 및 폐쇄성 수면무호흡증(Obstructive Sleep Apnea, OSA)이 발생한다. 코골이 및 폐쇄성 수면무호흡증의 원인으로는, 정상보다 턱이 작은 경우, 혀나 편도선이 큰 경우, 목젖이 길게 늘어져 있는 경우처럼 기도가 부분적으로 막혀 있는 경우 등이 있다.
이러한 코골이 및 폐쇄성 수면무호흡증을 완화하기 위한 목적으로 다양한 구강 내 장치 내지 방법이 사용되고 있으며, 예를 들어, 하악을 전방으로 이동시키는 장치를 이용하여 좁아진 기도를 넓히는 방법이 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 코골이와 수면무호흡증을 교정시키기 위한 치과 기구(DENTAL APPLIANCE FOR TREATMENT OF SNORING AND OBSTRUCTIVE SLEEP APNEA)이며, 이러한 하악 전방 장치(10)는 환자의 상측 인두에서의 기도 유지를 위하여 환자에 착용되는 구강내 치과 기구에 있어서, 환자의 윗턱의 치열에 일치하는 상부 부재(11), 환자의 아래턱 치열에 일치하는 하부 부재(12), 상부 부재(11) 및 이로부터 연장되는 밑면에 단단히 연결되도록 연장된 커넥터(13), 그리고 하부 부재(12)에 평행하도록 서로 이격되게 설치되는 슬롯(14)을 구비한다. 커넥터(13)가 슬롯(14)중 어느 하나에 선택적으로 삽입됨으로써 하부 부재(12)가 상부 부재(11)에 대하여 비교적 돌출된 위치인 앞쪽에 위치하도록 유지시키기 위하여 상부 부재(11)와 하부 부재(12)를 연결시킨다.
미국등록특허 5,868,138(1999.02.09)
본 발명의 일 실시예들은 수면 중, 코골이 및 수면무호흡증 환자의 수면 자세를 감지하여, 수면 자세에 따라 하악 전진 장치의 이동 여부를 제공하고자 한다.
또한, 하악 전진 장치 착용으로 인해 유발되는 통증 감소 및 타액 분비를 감소하는 하악 전진 장치를 제공하고자 한다.
하악 전진 장치에 있어서, 인체의 윗니가 안착될 수 있는 윗니 안착부; 인체의 아랫니가 안착될 수 있는 아랫니 안착부; 윗니 안착부 및 상기 아랫니 안착부를 연결시키는 연결부; 인체의 자세를 감시할 수 있는 감지부; 및 감지부의 감지결과에 따라 아랫니 안착부를 상기 윗니 안착부에 대하여 이동시킬 수 있는 구동부를 포함할 수 있다.
감지부는 인체의 수면 자세를 감지할 수 있다.
감지부는 윗니 안착부 또는 아랫니 안착부의 적어도 한 곳에 위치할 수 있다.
수면 자세는 앙와위, 측와위, 배와위 중 둘 이상을 포함할 수 있다.
앙와위에서 아랫니 안착부가 전진되고, 측와위 또는 배와위에서 아랫니 안착부가 복귀될 수 있다.
감지부 및 구동부와 연결되며 감지부의 감지 신호를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
연결부는 기 결정된 거리만큼 길이 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
연결부의 일단은 아랫니 안착부에 힌지 결합되고, 연결부의 타단은 윗니 안착부에 마련되는 구동부와 연결되며, 구동부가 연결부를 회전시킴으로써, 아랫니 안착부를 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예들은 수면 중, 코골이 및 수면무호흡증 환자의 수면 자세를 감지하여, 수면 자세에 따라 하악 전진 장치의 이동 여부를 제공한다.
또한, 하악 전진 장치 착용으로 인해 유발되는 통증 감소 및 타액 분비를 감소하는 하악 전진 장치를 제공한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 하악 전진 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치의 하악이 전진된 모습을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치의 착용상태도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치의 흐름도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)는, 코골이 및 수면무호흡증을 완화시키기 위하여 착용될 수 있다.
도 2 및 3은 하악 전진 장치(100)를 도시한 도면이다. 하악 전진 장치(100)는 인체의 윗니(210)가 안착될 수 있는 윗니 안착부(110), 인체의 아랫니(310)가 안착될 수 있는 아랫니 안착부(120), 윗니 안착부(110) 및 아랫니 안착부(120)를 연결시키는 연결부(130), 인체의 자세를 감지할 수 있는 감지부(180) 및 감지부(180)의 감지결과에 따라 아랫니 안착부(120)를 윗니 안착부(110)에 대하여 이동시킬 수 있는 구동부(150)를 포함할 수 있다.
윗니 안착부(110)는 착용자의 윗니(210)에 삽입될 수 있도록 형성된 제1 삽입홈(112)을 포함할 수 있다. 제1 삽입홈(112)은 착용자의 윗니(210) 치열에 맞춤식으로 맞도록 별도로 제작될 수 있다. 윗니 안착부(110)를 윗니(210)에 착용 시, 제1 삽입홈(112)은 윗니(210)를 감싸며 윗니(210)에 밀착될 수 있다. 아랫니 안착부(120)는 착용자의 아랫니(310)에 안착될 수 있도록 형성된 제2 삽입홈(122)을 포함할 수 있다. 제2 삽입홈(122)은 착용자의 아랫니(310) 치열에 맞춤식으로 별도로 제작될 수 있다. 아랫니 안착부(120)를 아랫니(310)에 착용 시, 제 2 삽입홈(122)은 아랫니(310)를 감싸며 아랫니(310)에 밀착될 수 있다
윗니 안착부(110)와 아랫니 안착부(120)가 연결되기 위해서, 윗니 안착부(110) 및 아랫니 안착부(120)와 적어도 한곳에서 결합되는 하나 이상의 연결부(130)가 마련될 수 있다. 도 2를 참조하면, 연결부(130)는 연결보(140), 구동부(150) 및 힌지 고정부(160)를 포함할 수 있다.
구동부(150)는 윗니 안착부(110)에 위치될 수 있다. 구동부(150)는 연결보(140)의 일단과 결합되고, 연결보(140)를 회전시킬 수 있다. 구동부(150)는 후술할 감지부(180)의 감지결과에 따라 아랫니 안착부(120)를 윗니 안착부(110)에 대하여 전진 이동(하악이 돌출되도록 이동) 시킬 수 있다. 여기서 '이동'은 구동부(150)의 회전에 따라 아랫니 안착부(120)가 전진 또는 후진되는 것을 의미할 수 있다. 이를 위해, 구동부(150)는 연결보(140)와 고정결합되는 회전부(151)와, 회전부(151)와 회전전달축(155)을 경유하여 결합되고 회전부(151)에 회전동력을 제공할 수 있는 회전 동력 제공부(153)를 포함할 수 있다. 나아가, 회전 동력 제공부(153)는 회전 전달축(155)과 직접 또는 간접적으로 결합되고, 회전 전달축(155)을 회전시킬 수 있는 양방향 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(150)는 모터 구동을 위한 전원부(미도시)를 포함할 수 있다. 전원부는 후술할 감지부(180)의 감지결과에 따라 하악이 전진되어야 할 경우, 모터에 전원을 공급할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)를 착용하는 착용자에 따라, 하악의 전진량에 따른 고통의 발생량은 차이가 있을 수 있다. 따라서, 하악을 전진시키기 위한 아랫니 안착부(120)의 전진정도는 기결정되어 있을 수 있다. 이는 모터가 연결보(140)를 소정각도, 즉 기 결정된 전진 정도만큼 하악이 전진될 수 있는 각도만큼 회전될 수 있도록 제어될 수 있다. 이러한 제어를 위해, 모터는 예를 들어 스텝모터일 수 있다. 나아가, 모터의 급격한 회전으로 인한 하악의 급격한 전진을 방지하기 위해, 구동부(150)는 감속부(예를들어 감속기어)를 포함할 수 있다. 상기의 설명에서는 구동부(150)가 윗니 안착부(110)에 마련되는 경우에 대하여 주로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 아랫니 안착부(120)에 구동부(150)가 마련될 수 있다.
힌지 고정부(160)는 연결보(140)의 타단과 회전가능하도록 결합될 수 있다. 회전되는 구동부(150)에서 전달되는 회전 동력은 힌지 고정부(160)를 경유하여 받침부(170)로 전달될 수 있다. 힌지 고정부(160) 및 받침부(170)는 아랫니 안착부(120)에 직접 결합될 수 있다.
감지부(180)는 인체의 수면 자세를 감지할 수 있다. 감지부(180)는 윗니 안착부(110) 및 아랫니 안착부(120) 중 하나이상에 위치될 수 있다. 본 발명은 윗니 안착부(110)에 위치한 감지부(180)에 대해 설명한다. 감지부(180)는 수면 자세를 감지하는 자세센서(182)를 포함할 수 있다. 더 나아가, 감지부(180)는 코골이 또는 수면무호흡 상태를 감지하는 코골이센서(184)를 포함할 수 있다.
먼저, 자세센서(182)는 하악 전진 장치(100)를 착용하는 착용자의 수면 자세를 감지할 수 있다. 수면 자세는 앙와위, 측와위, 배와위 중 둘 이상을 포함할 수 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)는 착용자의 수면 장애 정도에 따라 특정 수면 자세를 감지할 수도 있음은 물론이다. 자세센서(182)는 자이로 센서, 가속도 센서, 기울기 센서 등 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 코골이센서(184)는 하악 전진 장치(100)를 착용하는 착용자의 코골이 또는 수면무호흡 상태를 감지할 수 있다.
코골이센서(184)는 좁아진 기도를 통과하는 공기의 흐름을 감지할 수 있거나 코골이 등의 외부 음향을 감지할 수 있는 센서일 수 있다. 코골이 또는 수면무호흡증이 발생되면, 코골이센서(184)는 불규칙하거나 비정상적인 공기의 흐름을 감지하여 자세센서(184) 내지 구동부(150)가 작동될 수 있도록 할 수 있다. 즉, 하악 전진 장치(100)를 착용한 착용자가 코골이 또는 수면무호흡증이 발생되지 않을 경우, 아랫니 안착부(120)가 윗니 안착부(110)에 대하여 고정되지 않고 자유롭게 상대적 이동 상태에 있다가, 코골이센서(184)에 의해 수면 장애가 감지되면, 구동부(150) 및 자세센서(182)가 작동하여 본 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)가 기능할 수 있다.
도 3은 하악 전진 장치(100)의 아랫니 안착부(120)가 전진된 상태를 도시한 도면이다. 도 3에서는 연결부(130)가 아랫니 안착부(120)를 기 결정된 거리(D)만큼 이동시킨 상태를 도시하고 있다. 연결부(130)가 회전되면서 아랫니 안착부(120)를 이동 시킬 때 아랫니 안착부(120)가 윗니 안착부(110)에 접근할 수 있다. 이 경우, 착용자가 불편함을 느끼게 될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 연결보(140)는 신축 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결보(140)는 실린더 또는 다단 인출 가능구조를 포함할 수 있다.
수면시 코골이 및 수면무호흡증이 발생되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 아랫니 안착부(120)가 전진 이동(하악이 돌출되도록 이동) 될 수 있다. 코골이 및 수면무호흡증은 전술한 코골이센서(184)를 통해 감지될 수 있다. 코골이센서(184)는 자세센서(184) 내지 구동부(150)가 작동될 수 있도록 할 수 있다. 자세센서(184)는 앙와위, 측와위, 배와위 및 특정 수면 자세를 감지하여, 구동부(150)가 작동될 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 자세센서(184)가 앙와위 수면 자세를 감지하게 되면, 구동부(150)는 연결보(140)를 시계방향(도 3의 CW방향)으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 아랫니 안착부(120)가 전진 이동될 수 있다. 아랫니 안착부(120)가 전진된 상태에서, 착용자의 수면 자세를 측와위 또는 배와위로 변경하지 않는 한, 그 전진된 상태는 유지될 수 있다. 즉, 회전 동력 제공부(153)가 아랫니 안착부(120)의 전진 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 동력을 제공하거나, 모터의 축 위치가 고정되어 추가적인 연결보(140)의 회전이 제한됨으로써, 아랫니 안착부(120)의 위치가 윗니 안착부(110)에 대하여 상대적으로 고정될 수 있다. 이를 위해, 자세센서(182)는 착용자의 수면 자세를 감지하여, 그 감지 결과의 신호를 제어부(미도시)로 전달할 수 있다. 제어부는 감지부(180) 및 구동부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 감지부(180) 및 구동부(150)는 유선 또는 무선으로 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다. 유선 연결인 경우, 도 2의 윗니 안착부(110) 내부에서 노출되지 않게 연결라인(미도시)이 매설될 수 있다. 또한, 무선 연결의 경우 블루투스, 적외선 통신 등 다양한 무선 통신 수단이 사용될 수 있다. 한편, 제어부는 하악 전진 장치(100) 내에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 하악 전진 장치(100)를 착용하는 착용자와 떨어진 수면 장소 내에 위치될 수 있다. 이 경우, 제어부는 감지 신호를 무선으로 전달 받아, 제어신호(구동부(150)의 구동신호)를 구동부(150)의 구동을 위한 전원부로 무선 전달할 수 있다. 전원부는 모터를 구동시켜 구동부(150)의 회전부(151)가 시계방향(도 3의 CW방향)으로 회전될 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라, 아랫니 안착부(120)가 전진 이동될 수 있다. 전진 이동된 아랫니 안착부(120)에 의해 인두 부근의 기도를 개방상태로 유지하여, 기도를 확장시킴으로써 기도 내의 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 따라서, 종래 수면 자세와 관계 없이 아랫니가 전진 이동되어 턱관절 또는 치아의 불편함이 유발되는 경우와 달리, 착용자의 수면자세에 따라 하악의 전진 여부를 달리할 수 있다.
즉, 하악 전진 장치(100)를 착용하는 착용자가 앙와위 자세에서 측와위 또는 배와위 자세로 수면 자세를 변경하게 되면 아랫니 안착부(120)는 윗니 안착부(110)에 대하여 초기 위치로 복귀될 수 있다. 이로써, 착용자가 측와위 또는 배와위 수면 자세로 수면 시, 아랫니 안착부(120) 또는 윗니 안착부(110)에 강제적인 힘이 작용하지 않아, 착용자의 턱관절 통증을 완화시킬 수 있다.
도 4는 구강 내에 본 발명의 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)를 착용한 모습을 도시한 도면이다. 착용자가 하악 전진 장치(100)를 착용하고, 감지부(180)가 이를 감지하고 구동부(150)가 구동됨으로써, 착용자의 하악(300)은 상악(200)에 대하여 전방으로 돌출될 수 있다. 이에 따라, 혀(400)의 배면이 뒤쪽의 인두 벽면(500)으로부터 이격되도록 전방으로 이동할 수 있어 이로 인해 수면중인 착용자의 코골이 및 수면무호흡증을 완화시킬 수 있도록 기도가 개방된 상태를 유지하게 된다. 한편, 간헐적 수면 장애가 발생하는 착용자를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)는 별도의 코골이 센서(184)를 포함할 수 있으며, 이 경우 코골이 센서(184)가 수면장애를 감지한 경우에만 자세센서(182)가 착용자의 수면 자세를 감지할여 본 발명의 실시예에 따른 하악 전진 장치(100)가 작동될 수 있다.
도 5를 참조하면, 하악 전진 장치(100)의 전체적 작동 흐름도이다. 단계 S1단계에서 하악 전진 장치(100)를 착용하는 착용자의 수면 자세가 감지될 수 있다. S2단계에서 하악 전진 장치(100)에 위치한 감지부(180)를 통해 수면 자세가 판단될 수 있다. S31단계에서 수면 자세가 앙와위로 판단되면, 하악 전진 여부를 판단할 수 있다. S41단계에서 하악이 전진된 상태이면, 하악 전진이 유지될 수 있다. 그렇지 않으면, S42단계에서 구동부(150)를 구동하여 하악이 전진될 수 있다. S32단계는 수면 자세가 측와위 또는 배와위로 판단되면, 하악 전진 여부를 판단할 수 있다. S43단계에서 하악이 전진된 상태이면, 구동부를 구동하여 하악이 복귀될 수 있다. S44단계에서 하악이 복귀된 상태이면, 하악은 복귀된 상태로 유지될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 하악 전진 장치
110 : 윗니 안착부
112 : 제1 삽입홈
120 : 아랫니 안착부
122 : 제2 삽입홈
130 : 연결부
140 : 연결보
150 : 구동부
151 : 회전부
153 : 회전 동력 제공부
155 : 회전 전달축
160 : 힌지 고정부
170 : 받침부
180 : 감지부
200 : 상악
210 : 윗니
300 : 하악
310 : 아랫니

Claims (8)

  1. 인체의 윗니가 안착될 수 있는 윗니 안착부;
    상기 인체의 아랫니가 안착될 수 있는 아랫니 안착부;
    상기 윗니 안착부 및 상기 아랫니 안착부를 연결시키는 연결부;
    코골이센서 및 자세센서를 포함하여 코골이 및 상기 인체의 수면 자세를 감지할 수 있고, 상기 코골이센서가 상기 인체의 수면장애를 감지하면, 상기 자세센서가 상기 인체의 수면 자세를 감지할 수 있는 감지부; 및
    상기 자세센서의 감지 결과에 따라 아랫니 안착부를 상기 윗니 안착부에 대하여 전진시키거나, 또는 전진된 아랫니 안착부를 상기 윗니 안착부에 대하여 복귀시킬 수 있는 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는 스텝모터를 포함하고, 상기 스텝모터는 상기 연결부를 기 결정된 전진 정도만큼 회전시킬 수 있는, 하악 전진 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지부는 상기 윗니 안착부 또는 상기 아랫니 안착부의 적어도 한 곳에 위치하는, 하악 전진 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수면 자세는 앙와위, 측와위, 배와위 중 둘 이상을 포함하는, 하악 전진 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 앙와위에서 상기 아랫니 안착부가 전진되고,
    상기 측와위 또는 배와위에서 상기 아랫니 안착부가 복귀되는, 하악 전진 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지부 및 상기 구동부와 연결되며 상기 감지부의 감지 신호를 제어하는 제어부를 포함하는, 하악 전진 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는 기 결정된 거리만큼 길이 조절이 가능하도록 형성되는, 하악 전진 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부의 일단은 상기 윗니 안착부에 마련되는 상기 구동부와 연결되고,
    상기 연결부의 타단은 상기 아랫니 안착부에 힌지 결합되며,
    상기 구동부가 상기 연결부를 회전시킴으로써, 상기 아랫니 안착부를 이동시킬 수 있는, 하악 전진 장치.
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