KR102088951B1 - 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브 - Google Patents

Abstract

치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브가 개시된다. 상기 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 하우징, 광 섬유(optical fiber)를 통해 입력되는 복수의 광선들 각각을 평행한 광선들로 만드는 콜리메이터(collimater) 렌즈, 상기 평행한 광선들 각각을 90도 각로 반사시키는 MEMS 스캐너, 상기 MEMS 스캐너에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시키는 제1미러, 상기 제1미러에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시키는 제2미러, 및 상기 제2미러에 의해 반사된 광선들 각각을 어느 한 곳에서 집중되도록 서로 다른 각으로 반사시키는 제3미러를 포함하며, 상기 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 제1이동 축, 제2이동 축, 상기 제1이동 축이 앞뒤로 이동하도록 제어하는 제1구동 유닛, 상기 제1이동 축과 상기 제2이동 축 사이에 결합되며, 상기 제1이동 축의 이동에 따라 상기 제2이동 축을 움직이게 하는 제1커넥터, 제3이동 축,상기 제3이동 축이 앞뒤로 이동하도록 제어하는 제2구동 유닛, 상기 제1구동 유닛에 따라 상기 제2구동 유닛을 제어하기 위한 컨트롤러, 및 상기 제3이동 축과 상기 제3미러 사이에 결합되며, 상기 제3이동 축의 이동에 따라 상기 제3미러를 움직이게 하는 제2커넥터를 더 포함한다.

Description

치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브 {Optical probe for detecting dental caries}

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브에 관한 것으로, 특히 전문가가 보다 편리하고 효율적으로 치아 우식을 검사할 수 있는 광 프로브에 관한 것이다.

치아 우식 검사를 위해 광간섭단층영상(OCT; Optical Coherence Tomography)이 이용될 수 있으며, 광간선단층영상을 확보하기 위해 광 프로브가 사용될 수 있다. 종래의 광 프로브는 광선들이 광 프로브의 바디(body)에서 수직으로 꺽여서 출력되었다. 따라서 치아의 우식을 검사하기 위해서 종래의 광 프로브에서 광선들이 출력되는 부분은 치아의 바로 위에 위치하여야한다. 하지만 사람의 입 깊숙히 위치한 치아의 경우, 종래의 광 프로브를 이용하여 치아의 우식을 검식하는 것은 쉽지 않다. 왜냐하면 광 프로브를 이용하는 간호사나 치과의사가 환자의 입안 깊숙히 광 프로브를 넣어야하기 때문이다.

또한, 종래의 광 프로브는 광선들이 출력되는 부분에 광선들을 한곳에 집중시키기 위한 포커싱(focusing) 렌즈, 또는 스캔(scan) 렌즈를 포함하였다. 포커싱 렌즈, 또는 스캔 렌즈는 종래의 광 프로브의 광선들이 출력되는 부분에 위치하여 출력 부분이 길어진다. 출력 부분이 길어지게 되면 종래의 광 프로브의 사이즈가 커지게 되므로, 이를 이용하는 간호사나 치과의사는 치아 우식을 검사하는데 있어서 불편함을 느낄 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 간호사나 치과의사와 같은 전문가가 치아 우식을 검사하는데 있어서 불편함을 느끼지 않을 수 있는 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 하우징, 광 섬유(optical fiber)를 통해 입력되는 복수의 광선들 각각을 평행한 광선들로 만드는 콜리메이터(collimater) 렌즈, 상기 평행한 광선들 각각을 90도 각로 반사시키는 MEMS 스캐너, 상기 MEMS 스캐너에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시키는 제1미러, 상기 제1미러에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시키는 제2미러, 및 상기 제2미러에 의해 반사된 광선들 각각을 어느 한 곳에서 집중되도록 서로 다른 각으로 반사시키는 제3미러를 포함한다.

실시 예에 따라 상기 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 상기 MEMS 스캐너에 의해 반사된 광선들을 상기 제1미러로 전달하는 한 쌍의 렌즈들을 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 제1이동 축, 제2이동 축, 상기 제1이동 축이 앞뒤로 이동하도록 제어하는 제1구동 유닛, 상기 제1이동 축과 상기 제2이동 축 사이에 결합되며, 상기 제1이동 축의 이동에 따라 상기 제2이동 축을 움직이게 하는 제1커넥터, 제3이동 축, 상기 제3이동 축이 앞뒤로 이동하도록 제어하는 제2구동 유닛, 상기 제1구동 유닛에 따라 상기 제2구동 유닛을 제어하기 위한 컨트롤러, 및 상기 제3이동 축과 상기 제3미러 사이에 결합되며, 상기 제3이동 축의 이동에 따라 상기 제3미러를 움직이게 하는 제2커넥터를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따라 상기 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 상기 광 프로브의 움직임을 감지하여 환자의 어금니를 스캔하는지, 앞니 또는 송곳니를 스캔하는지 판단하고 센싱 신호를 출력하는 자이로 센서, 및 상기 광 프로브에 의해 스캔된 상기 환자의 치아의 어느 영역의 데이터를 수신하고, 상기 수신된 데이터와 상기 센싱 신호에 따라 상기 치아에서 자동으로 다음에 스캔할 영역을 결정하고, 상기 결정에 따라 상기 복수의 광선들의 방향을 변경하도록 상기 MEMS 스캐너를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 광 프로브에 의해 스캔된 상기 환자의 치아가 상기 어금니일 때, 상기 컨트롤러는 상기 어금니의 내부 영역을 상기 다음에 스캔할 영역으로 결정한다.

상기 광 프로브에 의해 스캔된 상기 환자의 치아가 상기 앞니 또는 상기 송곳니일 때, 상기 컨트롤러는 상기 스캔된 어느 영역의 좌우 영역을 상기 다음에 스캔할 영역으로 결정한다.

본 발명의 실시 예에 따른 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 광선들이 광 프로브의 바디에서 수직으로 꺽여서 출력되는 것이 아니라, 비스듬히 출력되게 함으로써 환자의 입 깊숙히 있는 치아의 우식도 쉽게 검사할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는 광선들이 출력되는 부분에 포커싱 렌즈, 또는 스캔 렌즈를 포함하지 않고, 미러를 이용하여 광선들을 한곳에 집중시킴으로써 광 프로브의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브를 포함하는 OCT 시스템의 개략도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 광 프로브의 일 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 광 프로브의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 우식된 치아를 나타낸 예시도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브를 포함하는 OCT 시스템의 개략도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, OCT 시스템(100)은 치과에서 이용된다. 특히, OCT 시스템(100)은 치아 우식을 검사하기 위해 사용된다. OCT 시스템(100)은 광 프로브(10), 광원(20), 커플러(30), 레퍼런스 유닛(40), 검출기(50), 및 광 섬유(60)를 포함한다. 광원(20)은 복수의 광선들을 방출한다. 상기 복수의 광선들의 중앙 파장은 1310nm이며, 대역 범위는 70nm에서 100nm사이이다. 상기 복수의 광선들은 광 섬유(60)를 통해 커플러(30)로 전달된다. 커플러(30)는 전달받은 상기 복수의 광선들을 분리하여 레퍼런스 유닛(40)과 광 프로브(10)로 전달한다. 광 프로브(10)는 상기 복수의 광선들을 샘플(70)로 방출하여 샘플(70)을 스캔하고, 샘플(70)에서 반사되는 광선들을 커플러(30)로 전달한다. 샘플(70)은 치아이다. 레퍼런스 유닛(40)은 전달받은 복수의 광선들을 반사하여 커플러(30)로 다시 전달된다. 검출기(50)는 광 프로브(10)에서 반사된 광선들과 레퍼런스 유닛(40)에서 반사된 광선들을 경로 길이의 차이를 이용하여 광 프로브(10)에서 반사된 광선들과 레퍼런스 유닛(40)에서 반사된 광선들의 간섭을 검출한다. 검출된 간섭은 OCT를 이용하여 이미지로 변환된다. 치과의사 또는 간호사는 이미지 해석 프로그램을 통해 상기 이미지에서 샘플(70)인 치아의 우식 여부를 판단할 수 있다.

실시 예에 따라 OCT 시스템(100)은 검출기(50)와 광 프로브(10) 사이에 데이터 전송을 위한 광 섬유(80)를 더 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 광 프로브의 일 실시 예를 나타내는 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 광 프로브(10)는 하우징(housing; 11, 13), 콜리메이터(collimater) 렌즈(15), MEMS 스캐너(17), 한 쌍의 렌즈들(19, 21), 한 쌍의 미러들(23, 25), 및 제3미러(27)를 포함한다.

하우징(11, 13)은 바디(body, 11)와 헤드(head, 13)를 포함한다. 바디(11)와 헤드(13)는 평형하게 연결되는 것이 아니다. 예컨대, 바디(11)와 헤드(13) 사이의 각도(θ1)는 30도일 수 있다. 바디(11)와 헤드(13) 사이의 각도(θ1) 때문에 간호사 또는 치과의사와 같은 전문가는 환자의 입속 깊속히 있는 치아의 우식도 쉽게 검사할 수 있다.

콜리메이터 렌즈(15)는 광 섬유(60)를 통해 입력되는 복수의 광선들 각각을 평행한 광선들로 만든다.

MEMS 스캐너(17)는 상기 평행한 광선들 각각을 90도 각로 반사시킨다. MEMS 스캐너(17)는 상기 복수의 광선들의 방향을 변경할 수 있다.

치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브(10)에 있어서 검류계(Galvanometer)는 크기가 크므로, MEMS 스캐너(17)를 대신하는 것은 적절하지 않다.

한 쌍의 렌즈들(19, 21)은 MEMS 스캐너(17)에 의해 반사된 광선들을 제1미러(23)로 전달한다. 한 쌍의 렌즈들(19, 21)은 서로 같은 초점 거리를 가진다.

제1미러(23)는 MEMS 스캐너(17)에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각(θ2)으로 반사시킨다.

제2미러(25)는 제1미러(21)에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각(θ3)으로 반사시킨다. 미러들(23, 25)이 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시킴으로써 광 프로브(10)에서 방출되는 광선은 바디(11)와 직각이 아니다. 따라서 환자의 입 깊숙히 위치한 치아의 경우에도 쉽게 우식 검사가 가능하다. 종래의 광 프로브는 광선들이 광 프로브의 바디(body)에서 수직으로 꺽여서 출력되었다. 따라서 치아의 우식을 검사하기 위해서 종래의 광 프로브에서 광선들이 출력되는 부분은 치아의 바로 위에 위치하여야한다. 하지만 사람의 입 깊숙히 위치한 치아의 경우, 종래의 광 프로브를 이용하여 치아의 우식을 검식하는 것은 쉽지 않다. 왜냐하면 광 프로브를 이용하는 간호사나 치과의사가 환자의 입안 깊숙히 광 프로브를 넣어야하기 때문이다.

제3미러(27)는 제2미러(25)에 의해 반사된 광선들 각각을 어느 한 곳에서 집중되도록 서로 다른 각으로 반사시킨다. 종래기술은 일반적인 미러를 이용함으로써 광선들 각각을 한 곳에 집중하도록 하는 스캔 렌즈, 또는 포커싱 렌즈가 추가로 필요하였다. 상기 스캔 렌즈, 또는 포커싱 렌즈는 종래의 광 프로브의 광선들이 출력되는 부분에 위치하여 광 프로브의 사이즈가 커지는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 제3미러(27)를 이용함으로써 종래기술과 달리 별도의 스캔 렌즈, 또는 포커싱 렌즈가 추가로 필요하지 않아 치아(70)와 헤드(13) 사이의 거리를 줄일 수 있다. 즉, 광 프로브(10)의 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, 스캔 렌즈, 또는 포커싱 렌즈는 광선들의 증가된 굴절때문에 광선들이 한 곳에 집중되지 못한다. 본 발명에서는 스캔 렌즈, 또는 포커싱 렌즈를 포함하지 않고, 제3미러(27)를 이용함으로써 스캔 렌즈, 또는 포커싱 렌즈와 같은 문제점이 해결될 수 있다. 실시 예에 따라 제3미러(27)는 MEMS 스캐너로 구현될 수 있다.

하우징(11, 13)의 바디(11)와 제1미러(23) 사이의 각도(θ4)는 30도 이상 60도 이하일 수 있다. 하우징(11, 13)의 바디(11)와 제2미러(25) 사이의 각도(θ5)는 30도 이상 60도 이하일 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 광 프로브의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 3에서의 광 프로브(10-1)는 도 1에서의 광 프로브(10)를 의미한다.

도 1과 도 3을 참조하면, 광 프로브(10-1)는 하우징(11-1, 13-1), 콜리메이터 렌즈(15-1), MEMS 스캐너(17-1), 한 쌍의 렌즈들(19-1, 21-1), 한 쌍의 미러들(23-1, 25-1), 제3미러(27-1), 스위치들(29-1, 31-1), 컨트롤러(33-1), 제1구동 유닛(35-1), 제1이동 축(37-1), 제1커넥터(39-1), 제2이동 축(41-1), 제2구동 유닛(47-1), 제3이동 축(49-1), 제2커넥터(51-1), 및 탄성 부재(53-1)를 포함한다.

도 3에서 하우징(11-1, 13-1), 콜리메이터 렌즈(15-1), MEMS 스캐너(17-1), 한 쌍의 렌즈들(19-1, 21-1), 한 쌍의 미러들(23-1, 25-1), 및 제3미러(27-1)는 도 2에서 하우징(11, 13), 콜리메이터 렌즈(15), MEMS 스캐너(17), 한 쌍의 렌즈들(19, 21), 한 쌍의 미러들(23, 25), 및 제3미러(27)와 기능이 동일하거나 유사하므로, 특별한 언급이 없는한 도 3에서의 각 구성요소의 기능은 도 2에서의 각 구성요소의 기능과 동일한 것으로 이해될 수 있다.

광 프로브(10-1)는 스위치들(29-1, 31-1)을 포함한다. 스위치들(29-1, 31-1)에 의해 헤드(13-1)의 높이가 조절될 수 있다. 스위치들(29-1, 31-1)은 간호사, 또는 치과의사에 의해 제어된다. 스위치들(29-1, 31-1) 중 어느 하나는 헤드(13-1)를 높이는데 이용되며, 다른 하나는 헤드(13-1)를 낮추는데 이용된다. 스위치들(29-1, 31-1)은 컨트롤러(33-1)와 전기적으로 접속된다. 스위치(29-1, 또는 31-1)의 신호에 따라 컨트롤러(33-1)는 제1이동 축(37-1)이 앞뒤로 이동하도록 제1구동 유닛(35-1)을 제어할 수 있다. 앞은 제3미러(27-1) 쪽으로 이동하는 것을 의미하며, 뒤는 MEMS 스캐너(17-1) 쪽으로 이동하는 것을 의미한다. 제1이동 축(37-1)이 앞(43-1)으로 이동할 때, 제1이동 축(37-1)은 제1구동 유닛(35-1)에서 나오며, 제2이동 축(41-1)은 위(45-1)로 이동한다. 제1이동 축(37-1)과 제2이동 축(41-1)은 제1커넥터(39-1)에 의해 결합된다. 제1커넥터(39-1)는 제1이동 축(37-1)의 이동에 따라 제2이동 축(41-1)을 움직이게 한다. 제1이동 축(37-1)이 제1구동 유닛(35-1)에서 나올 때, 제1커넥터(39-1)는 회전하여 제2이동 축(41-1)을 위(45-1)로 올라가게 한다. 이에 따라 헤드(13-1)는 위(45-1)로 올라가게 된다. 즉, 전문가가 원하는 방향으로 헤드(13-1)의 높이가 조절될 수 있다.

헤드(13-1)가 위(45-1)로 올라갈 때, 방출되는 광선들의 방향도 조절되어야 한다. 컨트롤러(33-1)는 제2구동 유닛(47-1)과 전기적으로 접속된다. 컨트롤러(33-1)는 제1구동 유닛(35-1)에 따라 제2구동 유닛(47-1)을 제어한다. 컨트롤러(33-1)는 제1이동 축(37-1)의 움직임에 따라 제3이동 축(49-1)이 이동하도록 제2구동 유닛(47-1)을 제어한다. 즉, 헤드(13-1)의 높이가 변경될 때, 제2구동 유닛(47-1) 제어 하에 제3미러(27-1)의 광선들의 방향이 조절될 수 있다. 제1이동 축(37-1)이 앞(43-1)으로 이동할 때, 제2구동 유닛(47-1) 제어 하에 제3이동 축(49-1)이 제2구동 유닛(47-1)에서 나온다. 제2커넥터(51-1)는 제3이동 축(49-1)과 제3미러(27-1)를 결합시키며, 제3이동 축(49-1)의 이동에 따라 제3미러(27-1)를 움직이게 한다.

제3이동 축(49-1)이 제2구동 유닛(47-1)에서 나올 때, 제2커넥터(51-1)에 의해 제3미러(27-1)의 위치가 변경될 수 있다. 즉, 변경되는 헤드(13-1)의 높이에 따라 제3미러(27-1)의 위치를 변경함으로써 광 프로브(10-1)는 치아(70-1)를 스캔할 수 있다.

실시 예에 따라 헤드(13-1)의 높이는 스위치들(29-1, 31-1)과 관계없이 컨트롤러(33-1)에 의해 자동으로 조절될 수 있다.

또한 실시 예에 따라, 광 프로브(10-1)는 자이로 센서(61-1), 또는 라이트(63-1)를 더 포함할 수 있다.

도 4는 우식된 치아를 나타낸 예시도이다. 도 4(a)는 치아를 위에서 본 예시도이며, 도 4(b)는 치아를 정면에서 본 예시도이다. 도 4(a)에서 도시된 치아는 어금니일 수 있고, 도 4(b)에서 도시된 치아는 앞니 또는 송곳니일 수 있다.

도 1, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 도 4에서 점선으로 된 사각형(R1~R12)은 광 프로브(10-1)에 의해 한번에 스캔될 수 있는 영역들을 의미한다. 광 프로브(10-1)에 의해 한 번에 스캔될 수 있는 영역(R1~R12)은 좁아서 한번의 스캔으로 치아 전체를 스캔할 수 없다. 따라서 전문가가 바로 한번에 우식이 발생한 부위(DC)를 찾기란 쉽지 않다. 전문가가 우식(DC)을 발견할 때까지 광 프로브(10-1)를 이용하여 환자의 입속을 탐색할 때, 환자는 계속해서 입을 벌려야 하므로, 불편함을 느낄 수 있다. 따라서 우식(DC)이 발생한 부위를 빠르게 스캔할 필요성이 있다.

도 4(a)에서 도시된 어금니를 위에서 스캔할 때와, 도 4(b)에서 도시된 앞니 또는 송곳니를 정면에서 스캔할 때, 광 프로브(10-1)의 각도는 다르다. 도 4(a)에서 도시된 어금니를 위에서 스캔할 때는 도 3에서 도시된 광 프로브(10-1)를 어금니 위에 바로 위치하여 스캔할 수 있다. 하지만, 도 4(b)에서 도시된 앞니 또는 송곳니를 정면에서 스캔할 때는 도 3에서 도시된 광 프로브(10-1)를 90도 회전하여 스캔할 수 있다. 실시 예에 따라 광 프로브(10-1)는 자이로 센서(61-1)를 더 포함할 수 있다.

자이로 센서(61-1)는 광 프로브(10-1)의 움직임을 감지하여 도 4(a)에서 도시된 어금니를 스캔하는지, 도 4(b)에서 도시된 앞니 또는 송곳니를 스캔하는지 판단이 가능하다.

어금니의 경우, 어금니의 씹는 면에서 주로 우식(DC)이 발생한다. 반면, 앞니 또는 송곳니는 이와 이 사이에서 우식(DC)이 주로 발생한다.

전문가에 의해 광 프로브(10-1)가 환자의 치아의 제1영역(R1)을 스캔할 때, 광 프로브(10-1)의 자이로 센서(61-1)에 의해 환자의 어금니를 스캔하는지, 앞니 또는 송곳니를 스캔하는지 판단이 가능하다. 왜냐하면 어금니를 스캔할 때와 앞니 또는 송곳니를 스캔할 때, 광 프로브(10-1)의 위치가 달라지기 때문이다.

검출기(50)는 광 프로브(10-1)에서 반사된 광선들을 이용하여 제1영역(R1)이 스캔되었음을 검출하고, 검출된 제1영역(R1)에 관한 데이터를 광 섬유(80)를 통해 광 프로브(10-1)로 전송한다. 광 프로브(10-1)의 컨트롤러(33-1)는 전송된 제1영역(R1)에 관한 데이터와 자이로 센서(61-1)의 센싱 신호에 따라 자동으로 다음에 스캔할 영역을 결정한다. 환자의 어금니를 스캔하는지, 앞니 또는 송곳니를 스캔하는지에 따라 다음에 스캔할 영역이 달라진다.

예컨대, 환자의 어금니의 제1영역(R1)을 스캔하였을 때, 광 프로브(10-1)의 컨트롤러(31-1)는 대각선 방향으로 이동하여 제6영역(R6)을 스캔하도록 한다. 어금니의 경우, 어금니의 씹는 면에서 주로 우식(DC)이 발생하기 때문에 어금니 경계보다는 어금니의 가운데 면으로 광 프로브(10-1)가 스캔하도록 컨트롤러(33-1)가 광 프로브(10-1)를 제어한다. 구체적으로 컨트롤러(33-1)는 MEMS 스캐너(17, 17-1, 27, 또는 27-1)를 제어하여 복수의 광선들의 방향을 변경할 수 있다. 도 3에서 컨트롤러(33-1)와 MEMS 스캐너(17-1)의 연결관계가 도시되지 않았으나, MEMS 스캐너(17-1)는 컨트롤러(33-1)에 의해 제어가 가능하다. 또한, 도 3에서 제3미러(27-1)는 MEMS 스캐너로 대체가 가능하다. 실시 예에 따라 컨트롤러(33-1)는 헤드(13-1)의 높이도 변경하도록 구동 유닛들(35-1, 47-1)을 제어할 수 있다.

실시 예에 따라 전문가에 의해 광 프로브(10-1)가 환자의 어금니의 다른 영역(R2, R3, R4, R5, R8, R9, R10, R11, 또는 R12)을 스캔할 수 있다. 검출기(50)는 스캔된 영역의 밝기를 이용하여 스캔된 영역(R1, R2, R3, R4, R5, R8, R9, R10, R11, 또는 R12)은 어금니의 어느 경계 영역인지를 구체적으로 판단할 수 있다.

환자의 어금니의 경계 영역(R1, R2, R3, R4, R5, R8, R9, R10, R11, 또는 R12)을 스캔하였을 때, 광 프로브(10-1)의 컨트롤러(33-1)는 어금니의 내부 방향으로 이동하여 어금니의 내부 영역(예컨대, R6, 또는 R7)을 스캔하도록 MEMS 스캐너(17, 17-1, 27, 또는 27-1)를 제어하여 복수의 광선들의 방향을 변경할 수 있다.

컨트롤러(33-1)의 제어하에 광 프로브(10-1)에 의해 스캔된 어금니의 내부 영역(예컨대, R6)에서도 우식(DC)이 검출되지 않을 때, 컨트롤러(33-1)는 제6영역(R6)을 중심으로, 주변 영역들(예컨대, R2, R3, R7, R11, R12, R9, 및 R5)을 순차적으로 스캔하도록 MEMS 스캐너(17, 17-1, 27, 또는 27-1)를 제어하여 복수의 광선들의 방향을 변경한다. 이 때, 이미 이전에 스캔된 영역(예컨대, R1)은 제외된다. 즉, 우식(DC)을 포함하는 영역(R7)이 검출될 때까지 컨트롤러(33-1)는 다른 영역을 계속해서 스캔하도록 MEMS 스캐너(17, 17-1, 27, 또는 27-1)를 제어하여 복수의 광선들의 방향을 변경한다.

실시 예에 따라 광 프로브(10-1)는 라이트(63-1)를 더 포함할 수 있다. 광 프로브(10-1)가 동작할 때, 라이트(63-1)는 녹색 빛을 발산한다. 광 프로브(10-1)가 우식(DC)을 포함하는 영역(R7)이 검출할 때, 라이트(63-1)는 파란 빛을 발산한다. 광 프로브(10-1)는 라이트(63-1)를 이용함으로써 전문가는 쉽게 우식 치아 검출 여부를 판단할 수 있다.

환자의 앞니, 또는 송곳니의 제1영역(R1)을 스캔하였을 때, 광 프로브(10-1)의 컨트롤러(33-1)는 좌우 방향으로 이동하여 제2영역(R2)과 제1영역(R1)의 왼쪽 영역(미도시) 영역을 스캔하도록 한다. 환자의 앞니 또는 송곳니의 제3영역(R3)을 스캔하였을 때, 광 프로브(10-1)의 컨트롤러(33-1)는 좌우 방향으로 이동하여 제2영역(R2)와 제4영역(R4)을 스캔하도록 한다. 환자의 앞니 또는 송곳니의 경계 영역(R1, R2, R3, R4, R9, R10, R11, 또는 R12)을 스캔하였을 때, 광 프로브(10-1)의 컨트롤러(33-1)는 앞닛, 또는 송곳니의 좌우 방향으로 이동하여 앞니 또는 송곳니의 좌우 영역을 스캔하도록 MEMS 스캐너(17, 17-1, 27, 또는 27-1)를 제어하여 복수의 광선들의 방향을 변경할 수 있다.

컨트롤러(33-1)의 제어하에 광 프로브(10-1)에 의해 스캔된 앞니 또는 송곳니의 내부 영역(예컨대, R2)에서도 우식(DC)이 검출되지 않을 때, 컨트롤러(33-1)는 제2영역(R2)을 중심으로, 주변 영역들(예컨대, R3, R7, 및 R6)을 순차적으로 스캔하도록 MEMS 스캐너(17, 17-1, 27, 또는 27-1)를 제어하여 복수의 광선들의 방향을 변경한다. 이 때, 이미 이전에 스캔된 영역(예컨대, R1)은 제외된다.

광간섭단층영상의 단점은 전문가가 어떻게 광 프로브(10-1)를 잘 다루는지에 따라 스캔된 이미지의 질이 달라질 수 있다는 것이다. 하지만, 본 발명에서과 같이 어느 치아를 스캔하는지 판단하고, 스캔된 영역과 치아의 종류에 따라 자동으로 다음 스캔할 영역을 결정하여 자동으로 스캔함으로써 전문가가 광 프로브(10-1)를 잘 다루는지 여부에 관계없이 좋은 스캔 이미지를 얻을 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: OCT 시스템; 10: 광 프로브;
20: 광원; 30: 커플러;
40: 레퍼런스 유닛; 50: 검출기;
60: 광 섬유; 11, 13: 하우징;
15: 콜리메이터 렌즈; 17: MEMS 스캐너;
19: 제1렌즈; 21: 제2렌즈;
23: 제1미러; 25: 제2미러;
27: 제3미러;

Claims (3)

1. 하우징;
   광 섬유(optical fiber)를 통해 입력되는 복수의 광선들 각각을 평행한 광선들로 만드는 콜리메이터(collimater) 렌즈;
   상기 평행한 광선들 각각을 90도 각로 반사시키는 MEMS 스캐너;
   상기 MEMS 스캐너에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시키는 제1미러;
   상기 제1미러에 의해 반사된 광선들 각각을 90도 이상 120도 이하의 각으로 반사시키는 제2미러; 및
   상기 제2미러에 의해 반사된 광선들 각각을 어느 한 곳에서 집중되도록 서로 다른 각으로 반사시키는 제3미러를 포함하며,
   치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브는,
   제1이동 축;
   제2이동 축;
   상기 제1이동 축이 앞뒤로 이동하도록 제어하는 제1구동 유닛;
   상기 제1이동 축과 상기 제2이동 축 사이에 결합되며, 상기 제1이동 축의 이동에 따라 상기 제2이동 축을 움직이게 하는 제1커넥터;
   제3이동 축;
   상기 제3이동 축이 앞뒤로 이동하도록 제어하는 제2구동 유닛;
   상기 제1구동 유닛에 따라 상기 제2구동 유닛을 제어하기 위한 컨트롤러; 및
   상기 제3이동 축과 상기 제3미러 사이에 결합되며, 상기 제3이동 축의 이동에 따라 상기 제3미러를 움직이게 하는 제2커넥터를 더 포함하는 치아 우식을 검사하기 위한 광 프로브.
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