KR102324851B1 - 하악 전진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 구강내장치부를 포함하는 구동부; 상기 구동부를 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 본체; 및 상기 구동부와 상기 본체를 연결하여 상기 본체에서 발생한 상기 구동력을 상기 구동부로 전달하는 연결부;를 포함하고, 상기 구강내장치부는, 가이드부 및 상기 가이드부와 결합된 제1 프레임과 제2 프레임을를 포함하고, 상기 제1 프레임은 상기 가이드부 내로 삽입되고, 제1 방향을 따라 이동 가능하게 상기 가이드부와 결합하고, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임을 향하는 상기 가이드부의 전면과 하면을 따라 절곡된 형상을 가지며, 상기 제2 프레임의 끝단인 지지부는 상기 가이드부의 하면과 마주하도록 위치하고, 상기 지지부와 상기 가이드부 사이에 스프링이 배치되어 상기 제2 프레임은 수직 방향으로 이동 가능한 하악 전진 장치를 개시한다.

Description

하악 전진 장치{MANDIBULAR ADVANCEMENT DEVICE}

본 발명의 실시예들은 하악 전진 장치에 관한 것이다.

폐쇄성 수면무호흡증(Obstructive Sleep Apnea, OSA)은, 수면 중 인두기도가 좁아지면서 기도확장이 이루어지지 않는 증상으로, 심한 코골이와 거친 숨소리가 동반되다가 무호흡으로 조용해진 다음 매우 시끄러운 소리와 함께 호흡이 다시 시작되는 특징을 가진다. 한편, 무호흡은 수면 중에 각성을 일으키고 수면을 분절시켜 다양한 정신신경학적 합병증을 불러올 수 있으며, 주간 졸림이나, 인지 장애, 직업 수행 능력의 감소, 삶의 질 저하를 초래할 뿐 아니라, 혈압, 심혈관계 질환, 당 대사의 이상 등을 발생시킬 수 있다.

이러한 폐쇄성 수면무호흡증은 수술적 또는 비수술적 치료를 통해 치료되거나 증상이 완화될 수 있는데, 비수술적 치료의 하나로서 기구요법을 사용할 수 있다. 기구요법은 밖에서 기도 내부로 공기를 불어넣는 지속기도양압술(CPAP, continuous positive airway pressure)과 구강에 착용하여 아래턱을 앞으로 당겨주는 구강 내 장치(oral appliances)를 포함할 수 있다. 그러나, 지속기도양압술은 밖에서 주입되는 공기로 인해 복부 팽만이나 코막힘 등의 불편함을 느낄 수 있고, 휴대가 어려운 문제가 있으며, 구강 내 장치는 수면시간 동안 지속적으로 아래턱이 앞으로 전진한 상태를 유지하므로, 치아의 교합이 변형되거나 치아 및 턱관절에 통증이 유발될 수 있고, 수면 중에 구강으로부터 이탈될 수 있다.

일본공표특허공보 특표2012-528698호

본 발명의 실시예들은 하악 전진 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예는, 구강내장치부를 포함하는 구동부; 상기 구동부를 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 본체; 및 상기 구동부와 상기 본체를 연결하여 상기 본체에서 발생한 상기 구동력을 상기 구동부로 전달하는 연결부;를 포함하고, 상기 구강내장치부는, 가이드부 및 상기 가이드부와 결합된 제1 프레임과 제2 프레임을 포함하고, 상기 제1 프레임은 상기 가이드부 내로 삽입되고, 제1 방향을 따라 이동 가능하게 상기 가이드부와 결합하고, 상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임을 향하는 상기 가이드부의 전면과 하면을 따라 절곡된 형상을 가지며, 상기 제2 프레임의 끝단인 지지부는 상기 가이드부의 하면과 마주하도록 위치하고, 상기 지지부와 상기 가이드부 사이에 스프링이 배치되어 상기 제2 프레임은 수직 방향으로 이동 가능한 하악 전진 장치를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 프레임은 상기 가이드부의 전면과 마주하는 절곡된 부위에 상기 가이드부를 향해 돌출되고 상기 수직 방향으로 연장된 레일을 더 포함하고, 상기 가이드부의 전면에는 상기 레일이 상기 수직 방향으로 슬레이딩 체결되는 레일홈이 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 구동부는 상기 구강내장치부와 분리 가능하게 결합된 동력 전달부를 더 포함하고, 상기 동력 전달부는, 내부에 빈 공간을 가지는 몸체와 상기 몸체의 후방에 결합하고 내부에 피스톤을 수용하는 실린더를 포함하고, 상기 피스톤은, 상기 실린더 내에 배치된 피스톤헤드와 상기 피스톤헤드의 중심으로부터 상기 구강내장치부를 향해 돌출된 피스톤로드를 포함하며, 상기 구동력에 의한 상기 피스톤의 이동시 상기 피스톤로드는 상기 몸체의 전면을 관통하여 상기 제1 프레임을 상기 제1 방향으로 밀 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 몸체는 상기 몸체의 일단에서부터 상기 몸체의 길이 방향으로 연장된 복수의 홈들을 포함하고, 상기 피스톤은, 상기 피스톤로드로부터 상기 피스톤로드의 연장방향과 수직한 방향으로 돌출되고 상기 복수의 홈들 내에 위치한 적어도 두 개의 지지보들을 포함하며, 상기 피스톤의 이동시 상기 적어도 두 개의 지지보들은 상기 복수의 홈들을 따라 이동할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 동력 전달부는, 상기 몸체의 외면을 감싸도록 배치된 적어도 하나의 다이얼부를 더 포함하고, 상기 다이얼부의 내측면은 서로 높이가 다른 제1 영역과 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계는 상기 다이얼부의 원주를 따라 어느 한쪽의 모서리로부터의 거리가 점차 감소하고, 상기 제1 영역의 두께가 상기 제2 영역의 두께보다 작으며, 상기 적어도 두 개의 지지보들은 상기 제1 영역과 접할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 다이얼부의 회전시, 상기 적어도 두 개의 지지보들은 상기 경계에서 상기 제2 영역에 밀려 상기 홈들을 따라 이동할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 프레임에는 사용자의 윗니가 안착되는 제1 안착부가 형성되고, 상기 제2 프레임에는 상기 사용자의 아랫니가 안착되는 제2 안착부가 형성되며, 상기 제1 프레임을 미는 힘에 의해 상기 제2 프레임과 상기 몸체가 상기 제1 방향과 반대방향으로 이동할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 구동력은 압축공기이며, 상기 본체는 상기 압축공기를 발생시키는 펌프, 상기 압축공기를 상기 펌프로부터 상기 연결부로 전달하는 제1 배관과 제2 배관, 상기 제1 배관과 상기 제2 배관 사이에 상기 압축공기의 흐름을 조절하는 밸브 및 상기 펌프와 상기 밸브의 동작을 제어하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 수면 중 입이 벌어지는 경우에도 하악 전진 장치의 이탈을 방지함으로써, 하악 전진 장치의 사용효과를 향상시킬 수 있다.

또한, 사용자의 구강 내에 안착하는 구강내장치부를 구비한 구동부와 상기 구동부를 구동시키기 위한 구동력을 제공하는 본체가 서로 분리되어 있으므로, 구동부의 무게가 감소하여 하악 전진 장치의 착용에 따른 불편함을 최소화 할 수 있으며, 구강내장치부가 용이하게 분리 가능하여 안착부의 세척 등이 용이할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 구동부의 일 예를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 하악 전진 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1의 구동부의 제1 다이얼의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1의 하악 전진 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1의 본체의 일 예를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 도 1의 하악 전지 장치의 동작방법의 일 예를 개략적으로 도시한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치를 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 구동부의 일 예를 개략적으로 도시한 분해 사시도, 도 3은 도 1의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 도 4는 도 1의 하악 전진 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도, 도 5는 도 1의 구동부의 제1 다이얼의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도, 도 6은 도 1의 하악 전진 장치의 일부를 개략적으로 도시한 사시도, 그리고 도 7은 도 1의 본체의 일 예를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

이하 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치(10)를 설명한다. 한편, 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)는 편의상 도 1 및 도 2에만 도시되어 있다.

먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하악 전진 장치(10)는 사용자의 구강 내에 안착하는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 포함하는 구동부(100), 상기 구동부(100)를 구동시키기 위한 구동력을 발생시키고 구동부(100)의 동작을 제어하는 본체(200) 및 구동부(100)와 본체(200)를 연결하여 본체(200)에서 발생한 구동력을 구동부(100)로 전달하는 연결부(300)를 포함할 수 있다. 즉, 구동부(100)와 구동력을 발생시키는 본체(200)가 서로 분리되어 있으므로, 구동부(100)의 무게가 감소하여 하악 전진 장치(10)의 착용에 따른 불편함을 최소화 할 수 있다.

구동부(100)는 서로 분리 가능하게 결합한 구강내장치부(101)와 동력 전달부(102)를 포함할 수 있다.

구강내장치부(101)는 구강 내에 위치하는 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b), 상기 제1 안착부(113a)에 의해 적어도 일부가 매립된 제1 프레임(110), 상기 제2 안착부(113b)에 의해 적어도 일부가 매립된 제2 프레임(120) 그리고 제1 프레임(110) 및 제2 프레임(120)과 결합된 가이드부(130)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 안착부(113a)는 제1 프레임(110) 중 사용자의 구강 내에 위치하는 부분을 피복할 수 있으며, 제2 안착부(113b)는 제2 프레임(120) 중 사용자의 구강 내에 위치하는 부분을 피복할 수 있다.

제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)는 사용자의 치아가 직접 안착될 수 있는 부위로서 아크릴릭 레진 등으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)는 적어도 사용자의 치아가 맞닿는 부위가 연성을 가지는 재질로 피복되어 치아의 손상을 방지하고, 구강 내 착용시 편안함을 제공할 수도 있다.

제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)는 사용자의 치열에 따라 맞춤형으로 제작될 수 있다. 일 예로, 제1 안착부(113a)는 사용자의 윗니가 삽입 가능한 형상으로 형성되어, 윗니에 착용될 때 윗니를 감싸며 윗니에 밀착될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 안착부(113b)는 사용자의 치열에 따라 맞춤형으로 제작되어 아랫니에 착용될 때 아랫니를 감싸며 아랫니에 밀착될 수 있다. 한편, 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b) 중 적어도 어느 하나는 산소포화도 센서를 포함할 수 있다. 산소포화도 센서는 사용자의 입술 등으로부터 산소포화도를 측정하고, 후술하는 감지부(127)로 전송할 수 있다.

제1 프레임(110)과 제2 프레임(110)은 강성을 가지는 재질, 예를 들어, 금속, 유리 섬유, 탄소 섬유 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 금속 프레임일 수 있다. 다른 예로, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120) 각각은 강성을 가지는 지지체와 지지체를 감싸는 몰딩부로 구성될 수 있다. 지지체는 금속, 유리 섬유, 탄소 섬유 등을 포함할 수 있다. 또한, 지지체는 복수의 홀들을 포함하고, 몰딩부는 홀들을 채우며 우수한 접합력을 가지고 형성될 수 있다.

제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 적어도 구강 내에 위치하는 영역이 서로 중첩하여 위치하며, 가이드부(130)에 체결될 수 있다. 이때, 제1 프레임(110)은 제1 방향을 따라서 제2 프레임(120)에 대해 상대적인 이동이 가능하도록 가이드부(130)에 결합될 수 있다. 여기서 제1 방향은 후술하는 피스톤(170)이 이동하는 방향과 평행한 방향이다.

보다 구체적으로, 제1 프레임(110)은 단부가 가이드부(130)에 삽입되되, 제2 프레임(120)을 향하는 면과 반대면에서 상기 면과 수직한 방향으로 돌출된 노브(112)를 포함한다. 또한, 가이드부(130)는 상기 제1 프레임(110)과 마주하는 면인 가이드부(130)의 상면에 일 방향으로 연장된 가이드홀(132)을 포함하고, 노브(112)는 가이드홀(132)에 삽입될 수 있다. 따라서, 제1 프레임(110)은 가이드부(130)로부터 이탈되는 것이 방지되며, 제1 프레임(110)은 상기 가이드홀(132)의 길이만큼 제1 방향을 따라 전진과 후진이 가능할 수 있다.

한편, 제1 프레임(110)은 제1 파트(110a)와 제2 파트(110b)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 파트(110b)는 상기 노브(112)를 포함하고, 제1 파트(110a)는 제2 파트(110b) 내로 삽입되고 제2 파트(110b)로부터 인출될 수 있으며, 제1 파트(110a)와 제2 파트(110b)의 측면을 관통하는 고정핀(110c)에 의해 위치가 고정될 수 있다. 따라서, 사용자에 맞게 제1 안착부(113a)의 위치를 미세하게 조정할 수 있다.

제2 프레임(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 프레임(120)을 향하는 가이드부(130)의 전면과 하면을 따라 절곡된 형상을 가지며, 가이드부(130)의 전면과 마주하는 절곡된 부위(121)에는 가이드부(130)를 향해 돌출된 레일(124)을 포함할 수 있다. 레일(124)은 제2 프레임(120)의 절곡된 부위(121)에서 수직방향으로 길게 형성될 수 있다. 또한, 가이드부(130)의 전면에는 수직방향으로 레일홈(136)이 형성되며, 레일홈(136)에는 레일(124)이 슬라이딩 체결될 수 있다. 따라서, 제2 프레임(120)은 제1 방향을 따라서는 이동이 불가능하나, 레일(124)의 슬라이딩에 따라 수직방향으로는 이동할 수 있다.

또한, 제2 프레임(120)은 가이드부(130)의 하면과 마주하되 가이드부(130)로부터 일정거리 이격되어 위치한 지지부(122)를 포함하고, 가이드부(130)는 하면으로부터 돌출되고 상기 지지부(122)와 결합하는 로드(134)를 포함할 수 있다. 또한, 로드(134)를 중심으로 지지부(122)와 가이드부(130) 사이에는 스프링(S)이 위치할 수 있다. 따라서, 스프링(S)에 의해 제2 프레임(120)은 수직 방향으로 힘을 받게 되고, 이에 의해 레일홈(136)을 따라 레일(124)이 이동하게 됨으로써, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 수직방향으로 벌어질 수 있다. 따라서, 수면 중에 턱에 힘이 빠지고 입이 벌어지는 경우에도 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)는 사용자의 윗니와 아랫니에 각각 밀착된 상태를 유지하여, 구동부(100)의 이탈을 방지하고, 하악 전진 장치(10)의 사용효과를 향상시킬 수 있다.

이와 같은 구강내장치부(101)는 동력 전달부(102)와 결합하며, 전방커버(150)에 의해 덮일 수 있다. 전방커버(150)는 가이드부(130)가 외부로 노출되지 않도록 하고, 전방에는 구강 내에 위치하는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)만 외부로 돌출되도록 하는 홀(152)을 포함할 수 있다. 전방커버(150)는 일 예로, 실리콘으로 형성될 수 있다.

동력 전달부(102)는 구강내장치부(101)와 결합하는 몸체(140), 몸체(140)의 후방에 결합하는 실린더(160), 실린더(160)와 결합하는 후방커버(162), 실린더(160) 내부에 배치된 피스톤(170) 및 몸체(140)의 외면을 감싸도록 배치된 제1,2 다이얼부(142, 144)를 포함할 수 있다.

몸체(140)는 내부의 빈 공간을 가지며, 일 예로, 원기둥 형상일 수 있다. 몸체(140)의 전면에는 가이드부(130)와의 결합을 위한 체결돌기(146)가 돌출되며, 피스톤(170)의 이동시 피스톤로드(174)가 관통할 수 있는 개구(141)가 형성되어 있다. 이처럼 피스톤로드(174)가 개구(141)에 삽입되어 있으므로, 피스톤(170)의 이동시 피스톤로드(174)가 틸트되는 것이 방지될 수 있다.

실린더(160)에는 연결부(300)가 연결된 후방커버(162)가 결합되어 있고, 본체(200)로부터 발생된 구동력이 공급되며, 구동력에 의해 피스톤(170)은 구강내장치부(101)를 향해 이동할 수 있다. 일 예로, 구동력은 압축공기일 수 있다.

피스톤(170)은 실린더(160) 내에 배치된 피스톤헤드(172), 피스톤헤드(172)의 중심으로부터 구강내장치부(101)를 향해 돌출된 피스톤로드(174) 및 피스톤로드(174)으로부터 피스톤로드(174)의 연장방향과 수직한 방향으로 돌출된 복수의 지지보(176)를 포함할 수 있다. 여기서 복수는 적어도 두 개를 의미한다. 도 2는, 한 쌍의 지지보(176)들이 피스톤로드(174)으로부터 서로 반대방향으로 돌출되어 연장된 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 지지보(176)는 세 개 이상 형성될 수 있다.

피스톤헤드(172)의 외주면에는 공기가 새는 것을 방지하기 위한 밀봉부재가 위치할 수 있다. 일 예로, 밀봉부재는 오링 등일 수 있으며, 다른 예로 피스톤헤드(172)가 고무재질에 의해 피복될 수도 있다.

한편, 몸체(140)에는 복수의 홈(G)들이 형성된다. 복수의 홈(G)들은 몸체(140)의 원주방향을 따라 서로 일정간격 이격될 수 있고, 몸체(140)의 일단에서부터 몸체(140)의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 이와 같은 홈(G)들에는 복수의 지지보(176)들이 위치할 수 있다.

피스톤(170)에 구동력이 가해지면, 피스톤(170)의 이동에 의해 피스톤로드(174)는 개구(141)를 통과하면서 제1 프레임(110)을 밀게 된다.

한편, 상술한 바와 같이 제1 방향으로 이동 가능하도록 가이드부(130)와 결합된 제1 프레임(110)에는 사용자의 윗니가 안착되는 제1 안착부(113a)가 형성되고, 사용자의 아랫니가 안착되는 제2 안착부(113b)에 의해 일부가 매립된 제2 프레임(120)은 제1 방향을 따라서는 이동이 불가능하도록 가이드부(130)와 결합되며, 가이드부(130)는 동력 전달부(102)와 결합되어 있다. 또한, 사람의 윗니가 배치된 상악은 두개골에 고정되어 있는 반면, 아랫니가 배치된 하악은 턱관절에 의해 앞쪽으로 이동이 가능하다.

따라서, 피스톤로드(174)가 제1 프레임(110)을 밀면, 제1 프레임(110)의 위치는 실질적으로 변하지 않는 반면, 작용 반작용에 의해 제2 프레임(120), 가이드부(130) 및 몸체(140)가 피스톤(170)의 이동방향과 반대방향으로 후진하게 되며, 그 결과 사용자의 하악이 전진하게 된다.

다시 도 2를 참조하면, 몸체(140)에는 제1 다이얼부(142)와 제2 다이얼부(144)가 더 위치할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 동력 전달부(102)가 제1 다이얼부(142)와 제2 다이얼부(144)를 포함하는 것으로 설명하나 본 발명은 이에 한하지 않으며, 제1 다이얼부(142)와 제2 다이얼부(144) 중 어느 하나만 포함하거나 세 개 이상의 다이얼부를 포함할 수도 있다. 또한, 제1 다이얼부(142)와 제2 다이얼부(144)는 실질적으로 서로 동일한 형상을 가질 수 있으므로, 이하에서는 제1 다이얼부(142)에 대하여서만 설명하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 다이얼부(142)는 몸체(140)의 외주면을 감싸도록 원통형일 수 있으며, 내측면은 서로 높이가 다른 제1 영역(143a)과 제2 영역(143b)을 포함할 수 있다. 제1 영역(143a)과 제2 영역(143b)의 경계(143)는 제1 다이얼부(142)의 원주를 따라 어느 한쪽 모서리로부터의 거리가 점차 감소하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에서는 제1 영역(143a)과 제2 영역(143c)의 경계(143)가 부드러운 곡선을 가지는 계단형으로 형성된 예를 도시하고 있지만, 이에 한하지 않으며 직선 형상으로 형성될 수도 있다.

제1 영역(143a)의 두께는 제2 영역(143b)의 두께보다 작으며, 몸체(140)의 홈(G)에 결합된 지지보(176)들은 제1 영역(143a)과 접할 수 있다. 따라서, 제1 다이얼부(142)가 회전하면, 지지보(176)들은 제1 영역(143a)과 제2 영역(143c)의 경계(143)에서 제2 영역(143c)에 의해 점차 밀려 홈(G)을 따라 직선으로 이동하고, 그 결과 제1 프레임(110)이 전진할 수 있다. 즉, 동력 전달부(102)로 구동력을 공급하기 전에, 사용자에 따라 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 상대적인 위치를 설정할 수 있다.

뿐만 아니라, 제1, 2 다이얼부(142, 144)에 의해 제1 프레임(110)의 위치를 조절할 수 있으므로, 본체(200)의 고장이나 구동부(100)만을 휴대한 경우에도 구강내장치부(101)를 사용할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 사용자의 피로도를 고려하여 일정 텀을 두고 구동부(100)의 동작이 멈추는 경우에도 최소한의 기도 확보를 위한 하악의 전진 상태를 유지하여 무호흡증 방지 기능을 확보할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 몸체(140)는 가이드부(130)와의 결합을 위해 전면에서 돌출된 체결돌기(146)를 포함하고, 가이드부(130)에는 체결돌기(146)가 삽입될 수 있는 안착부(136)가 형성된다. 안착부(136)는 가이드부(130)의 상면과 하면 사이에 위치한다.

한편, 동력 전달부(102)를 향하는 가이드부(130)의 단부(138)는 둥근 형상을 가질 수 있으며, 몸체(140)의 전면에는 체결돌기(146)를 포함하는 영역이 돌출된 마중면(148)이 형성되되, 마중면(148)은 가이드부(130)의 단부(138)와 대응하도록 오목하게 둥근 형상을 가질 수 있다.

또한, 체결돌기(146)는, 평면상에서 원형인 단부를 포함할 수 있고, 가이드부(130)는 체결돌기(146)의 단부를 양측에서 감싸는 한 쌍의 래치(182)들을 포함할 수 있다. 이때, 한 쌍의 래치(182)들은 가이드부(130)에 매립된 한 쌍의 래치 스프링(184)에 의해 각각 힘을 받아 체결돌기(146)의 측면을 따라 이동하여 오므라지면서 체결돌기(146)와 체결될 수 있다.

한편, 한 쌍의 래치(182)들은 마중면(148)의 형상에 대응하도록 둥근 외측면을 가질 수 있고, 상기 외측면의 끝단에는 외부로 돌출된 걸림턱(183)을 포함할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 래치(182)들의 걸림턱(183)들을 눌러 래치 스프링(184)들이 압축되면, 래치(182)들은 서로 벌어지게 됨으로써 체결돌기(146)와의 체결이 풀어질 수 있다. 즉, 구강내장치부(101)를 동력 전달부(102)로부터 용이하게 분리할 수 있는바, 구강 내에 위치하게 되는 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)의 세척이 용이할 수 있다.

또한, 구강내장치부(101)를 착용하고 잠이 든 사용자의 수면자세가 복와위로 바뀌는 등과 같이 고개가 심하게 돌아가는 경우에는, 구동부(100)의 측면으로 힘이 가해져 구강내장치부(101)를 물고 있는 사용자의 치아 등에 손상이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 외부로 돌출된 마중면(148)이 오목하게 둥근 형상을 가지고 있으므로, 구동부(100)의 측면에 힘이 가해지는 경우는 마중면(148)에 의해 어느 하나의 걸림턱(183)이 눌리고 이에 의해 어느 하나의 래치 스프링(184)이 압축되는데, 이때 일정한 힘 이상으로 래치 스프링(184)이 압축되면 한 쌍의 래치(182)들이 충분이 벌어져 동력 전달부(102)는 구강내장치부(101)로부터 분리되어 사용자의 치아 등에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

구동부(100)는 감지부(127)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이 감지부(127)는 후방 커버(126) 내에 위치할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한하지 않으며 감지부(127)는 전방 커버(150) 내에 위치하는 등 그 위치는 다양할 수 있다.

감지부(127)는 사용자의 생체 정보를 감지할 수 있는 센서 및 본체(200)와 데이터를 송수신할 수 있는 통신모듈을 포함할 수 있다. 또한, 감지부(127)는 제1 안착부(113a) 및 제2 안착부(113b) 중 적어도 어느 하나에서 측정된 산소포화도를 수신할 수 있다.

센서는 호흡음 센서 및 자세 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하여 사용자의 수면 자세, 코골이 또는 수면무호흡과 같은 수면 상태를 결정짓기 위한 생체 정보를 감지할 수 있다. 호흡음 센서는 코골이 소리를 감지할 수 있는 음향 센서일 수 있으며, 자세 센서는 사용자의 수면 자세를 결정짓기 위한 생체 정보를 감지하는 센서일 수 있다. 일 예로, 자세 센서는 3축센서를 포함할 수 있다. 3축 센서는 요(yaw) 축, 피치(pitch) 축 및 롤(roll) 축의 변동을 감지하는 센서로서, 자이로 센서, 가속도 센서 및 기울기 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 구동부(100)는 사용자의 호흡 상태를 파악할 수 있는 센서(151)를 포함할 수 있다. 센서(151)는 온도 센서와 압력 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 온도 센서는 사용자의 호흡시 들숨과 날숨의 온도 변화를 감지하고 압력센서는 날숨시의 압력 변화를 모니터링 하여 감지부(127)로 전송할 수 있다. 이에 의해 사용자의 호흡 상태를 파악할 수 있다. 이와 같은 센서(151)는 하악 전진 장치(10)의 착용시 사용자의 코에 인접한 위치, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 전방 커버(150)의 상단 내측에 위치할 수 있다.

통신모듈은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), MISC(Medical Implant Communication Service), NFC(Near Field Communication)와 같은 수단을 포함할 수 있다.

본체(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 케이스(210), 제1 케이스(210)에 안착하는 메인회로기판(220), 제1 케이스(210)와 결합하는 제2 케이스(260)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 케이스(260) 상에는 표시부(270)가 위치하고, 표시부(270)는 보호부재(280)에 의해 덮일 수 있다.

본체(200)는 메인회로기판(220) 외에, 입력부(212), 동력발생부(230), 밸프(240), 압력센서(211), 제1 통신모듈(222), 제2 통신모듈(224) 및 메모리 장착부(226) 등을 포함할 수 있다.

메인회로기판(220)은 집적회로(IC)칩을 포함하여 하악 전진 장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에서 제어부는 메인회로기판(220)을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다. 제어부는 동력발생부(230)와 밸브(240)의 동작을 제어하여 구동부(100)의 동작을 제어할 수 있다.

입력부(212)는 본체(200)의 on/off 스위치, 동작모듈의 선택, 동작세기 등을 조절하는 버튼들을 포함할 수 있다. 여기서 동작모듈의 선택은 하악 전진 장치(10)가 기 설정된 프로그램에 따라 동작하거나 또는 수동으로 동작하는 것을 선택하는 것일 수 있다.

동력발생부(230)는 구동력을 생성하기 위한 어떠한 수단이든 적용 가능하다. 일 예로, 동력발생부(230)는 압축공기를 발생시키는 펌프일 수 있다. 예를 들어, 동력발생부(230)로서 수정압전자펌프를(PIEZO PUMP)를 이용하게 되면 구동 주파수가 인간의 가청 주파수 보다 높은 영역에 있어서 동작 소음에 의한 사용자의 불편을 감소시킬 수 있다.

펌프에서 발생한 공기는 제1 배관(252), 제2 배관(254) 및 아웃렛(256)을 경유하여 본체(200)와 연결된 연결부(300)로 공급될 수 있다. 아웃렛(256)에는 밀봉용 고무 패킹과 에어 필터가 배치될 수 있다. 밀봉용 고무 패킹은 아웃렛(256)과 연결부(300)와의 연결부위에서 공기가 새는 것을 방지하며, 에어 필터는 하악 전진 장치(10)의 보관 등의 이유로 본체(200)와 연결부(300)의 분리시, 아웃렛(256)을 통한 이물질의 침투를 방지할 수 있다.

연결부(300)는 본체(200)로부터 공급되는 공기를 구동부(100)로 전달한다. 연결부(300)는 하악 전진 장치(10)의 사용의 편의성을 위해 유연한 성질을 가진 재질로 형성될 수 있다.

한편, 제1 배관(252)과 제2 배관(254) 사이에는 공기의 흐름을 조절할 수 있는 밸브(240)가 배치될 수 있다. 일 예로, 밸브(240)는 솔레노이드 밸브일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 압력센서(211)는 구동부(100)로 공급되는 공기의 압력을 측정할 수 있다.

밸브(240)가 열린 상태에서 동력발생부(230)가 구동하면, 동력발생부(230)에서 발생한 공기는 실린더(160) 내로 주입되고, 공기의 압력에 의해 피스톤(170)이 이동하며 제1 프레임(110)을 밀어내게 되는데, 상술한 바와 같이 실질적으로 제1 프레임(110)의 위치는 변하지 않기 때문에, 제1 프레임(110)을 미는 힘에 의해 피스톤(170)의 이동방향과 반대방향으로 제2 프레임(120)이 이동하여 사용자의 하악이 전진하게 된다.

하악이 필요한 만큼 전진된 경우, 밸브(240)가 닫히고 동력발생부(230)의 구동은 멈출 수 있다. 이에 따라 동력발생부(230)를 지속적으로 구동시키지 않아도 피스톤(170)을 이동시키기 위한 공기의 압력이 유지될 수 있으며, 동력발생부(230)의 구동시 발생하는 소음에 의한 불편을 최소화할 수 있다.

한편, 감지부(127)의 감지 결과에 기초하여 제어부가 피스톤(170)의 위치를 조절할 필요가 있다고 판단한 경우에는, 먼저 동력발생부(230)를 다시 구동시켜 제1 배관(252) 내의 압력을 상승시킨 다음에 밸브(240)를 연 후, 피스톤(170)의 위치를 조절한다.

만일, 동력발생부(230)의 재구동 없이 단순히 밸브(240)만 열면, 후방커버(162), 연결부(300), 제2 배관(254) 내의 압축된 공기가 일시에 팽창하여 피스톤(170)이 급격하게 후진하게 된다. 그러나, 밸브(240)를 열기 전에 동력발생부(230)를 구동시키면, 밸브(240)를 열더라도 피스톤(170)의 위치변화를 최소화할 수 있고, 동력발생부(230)의 최소한의 구동에 의해 피스톤(170)의 위치를 재조절할 수 있다.

제1 통신모듈(222)은 본체(200) 외부 사용자 단말 등과 통신을 할 수 있다. 사용자 단말은 하악 전진 장치(10)로부터 수신된 생체 정보를 이용하여 하악 전진 장치(10)를 제어하는 기능을 수행하거나, 상기 생체 정보를 서버로 전송하기 위한 단말일 수도 있다. 일 예로, 사용자 단말은 스마트폰(smart phone)일 수 있다. 제1 통신모듈(222)은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), MISC(Medical Implant Communication Service), NFC(Near Field Communication)와 같은 수단을 포함할 수 있다.

제2 통신모듈(224)은 감지부(127)와 통신하여, 감지부(127)에서 감지한 사용자의 생체 정보를 수신할 수 있다. 제2 통신모듈(224)은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), MISC(Medical Implant Communication Service), NFC(Near Field Communication)와 같은 수단을 포함할 수 있다.

메모리 장착부(226)에는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록저장매체가 장착될 수 있다. 일 예로 기록저장매체는 SD카드일 수 있다. 기록저장매체에는 감지부(127)에서 감지한 사용자의 생체 정보 등과 같은 수면 상태 정보, 하악 전진 장치(10)의 동작 결과 등이 저장될 수 있다.

제1 케이스(210)와 결합하는 제2 케이스(260) 상에는 표시부(270)가 위치한다. 표시부(270)는 복수의 LED들이 배치된 LED기판(272)과 LED기판(272) 상에 적층된 플레이트(274)를 포함할 수 있다. 플레이트(274)에는 복수의 LED들에서 발광하는 광이 투과되도록 복수의 LED들과 대응하는 위치에 복수의 홀들을 구비할 수 있다. 또한 플레이트(274)는 복수의 LED들로부터 발생한 광이 확산되지 않고 보호부재(280)까지 도달할 수 있도록 하는 광 도파로 일 수 있다.

한편, 제2 케이스(260)에는 개구(262)가 형성되며, 개구(262)를 통해 LED기판(272)은 메인회로기판(220)과 연결될 수 있다. 표시부(270)는 하악 전진 장치(10)의 동작 상태를 시각적으로 표현할 수 있다. 이를 위해 표시부(270)를 덮는 보호부재(280)는 투명한 재질로 형성될 수 있다.

도 8은 도 1의 하악 전지 장치의 동작방법의 일 예를 개략적으로 도시한 순서도로서, 이하에서는 도 1 내지 도 8을 함께 참조하여 하악 전진 장치의 동작방법을 설명하기로 한다.

먼저, 사용자의 구강 내에 제1 안착부(113a)와 제2 안착부(113b)가 안착된 상태로 사용자가 수면을 취할 때, 감지부(127)는 사용자의 호흡음, 수면 자세 등과 같은 생체정보를 감지(S1)하고 이를 본체(200)로 송신한다.

생체정보의 데이터는 본체(200)의 제2 통신모듈(224)에 의해 수신될 수 있으며, 제어부는 수신된 데이터에 의해 수면자세를 판단(S2)한다. 보다 구체적으로, 제어부는 호흡음 센서, 산소포화도 센서 및/또는 센서(151)로부터 감지되는 생체 정보를 이용하여 사용자가 실제 수면에 돌입했는지 여부를 판단하고, 자세 센서로부터 제공되는 생체 정보를 이용하여 사용자의 수면 자세를 판단할 수 있다.

제어부는 앙와위, 측와위, 복와위 및 특정 수면 자세를 판단(S2)하고, 이어서 하악 전진 여부(S31, S32)의 상태를 판단한다. 앙와위는 측와위 및 복와위에 비해 폐쇄성 수면무호흡이 발생할 가능성이 더 크다.

일 예로, 수면 자세가 앙와위로 판단되고, 하악 전진 여부를 판단(S31)한 결과, 하악이 전진된 상태이면 하악 전진을 유지(S41)시킬 수 있다. 이에 반해, 수면 자세가 앙와위로 판단되고, 하악 전진 여부를 판단(S31)한 결과, 하악이 전진되지 않은 상태라면 구동부(100)에 의해 하악을 전진(S42)시킬 수 있으며, 사용자의 수면 자세가 측와위 또는 복와위로 변경되지 않는 한, 그 전진된 상태는 유지될 수 있다.

한편, 하악 전진 장치(10)가 작동하는 경우, 제2 프레임(120)이 전진 상태를 상시 유지하는 것은 아닐 수 있다. 일정 시간 이상 자세 변화가 없더라도, 일정 시간 간격으로는 하악을 후퇴시켜줄 수 있다. 이는 수면을 취하는 동안 하악이 상시 전진 상태를 유지하는 경우 사용자의 피로감 및 고통을 증가시킬 수 있기 때문이다. 상술한 일정 시간 간격은 사용자가 기 설정한 시간일 수 있다. 또는, 일정 시간 간격은 제어부를 통해 사용자의 수면 상태를 학습하여 도출된 결과값일 수도 있으며, 또는 사용자가 받는 스트레스를 최소화할 수 있는 시간을 미리 입력한 갑일 수도 있다. 즉, 사용자가 수면을 취하는 동안 제2 프레임(120)을 일정 시간 간격으로 후퇴시켜줌으로써, 사용자의 숙면에 도움을 줄 수 있다.

다른 예로, 수면 자세가 측와위 또는 복와위로 판단되고, 하악 전진 여부를 판단한 결과, 하악이 복귀된 상태라면 하악 복귀를 유지(S44)한다. 이에 반해, 수면 자세가 측와위 또는 복와위로 판단되고, 하악 전진 여부를 판단한 결과, 하악이 전진된 상태이면 밸브(240)를 열어 하악을 복귀(S43)시킨다.

즉, 하악 전진 장치(10)를 착용하는 사용자가 앙와위 자세에서 측와위 또는 복와위 자세로 수면 자세를 변경하게 되면 제2 프레임(120)은 초기 위치로 복귀될 수 있다. 이로써, 사용자가 측와위 또는 복와위 수면 자세로 수면 시 강제적인 힘이 작용하지 않아, 사용자의 턱관절 통증을 완화시킬 수 있다.

한편, 수면 자세가 측와위 또는 복와위인 경우에도 사용자에 따라 코골이가 심해질 수 있다. 이 경우에는 감지부(127)에서 감지되는 코골이 소리를 통해 하악 전진이 이루어질 수 있다. 즉, 각각의 센서들 간 우선순위가 정해져 하악 전진여부를 판단할 수도 있고, 각각의 센서들에서 감지된 정보를 종합적으로 고려해 하악 전진여부를 판단할 수도 있다. 하악 전진 장치(10)의 작동 조건은 사용자의 임의에 따라 미리 설정될 수도 있고, 자유롭게 변경하여 사용되거나, 딥러닝 기반으로 학습된 학습 모델을 기반으로 결정될 수도 있다. 따라서, 모든 사람에게 일률적으로 적용되지 않고 개개인에 최적화하여 사용될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 하악 전진 장치(10)는 수면 중 폐쇄성 수면무호흡이 감지된 경우 또는 수면 무호흡증이 발생할 가능성이 높은 경우에만 자동으로 동작함으로써, 하악 전진 장치(10)의 착용으로 인해 유발되는 통증 및 타액 분비 등과 같은 사용자의 불편을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 구강내장치부를 포함하는 구동부;
   상기 구동부를 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 본체; 및
   상기 구동부와 상기 본체를 연결하여 상기 본체에서 발생한 상기 구동력을 상기 구동부로 전달하는 연결부;를 포함하고,
   상기 구강내장치부는, 가이드부 및 상기 가이드부와 결합된 제1 프레임과 제2 프레임을 포함하고,
   상기 제1 프레임은 상기 가이드부 내로 삽입되고, 제1 방향을 따라 이동 가능하게 상기 가이드부와 결합하고,
   상기 제2 프레임은, 상기 제2 프레임을 향하는 상기 가이드부의 전면과 하면을 따라 절곡된 형상을 가지며,
   상기 제2 프레임의 끝단인 지지부는 상기 가이드부의 하면과 마주하도록 위치하고, 상기 지지부와 상기 가이드부 사이에 스프링이 배치되어 상기 제2 프레임은 수직 방향으로 이동 가능한 하악 전진 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 프레임은 상기 가이드부의 전면과 마주하는 절곡된 부위에 상기 가이드부를 향해 돌출되고 상기 수직 방향으로 연장된 레일을 더 포함하고,
   상기 가이드부의 전면에는 상기 레일이 상기 수직 방향으로 슬레이딩 체결되는 레일홈이 형성된 하악 전진 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 구강내장치부와 분리 가능하게 결합된 동력 전달부를 더 포함하고,
   상기 동력 전달부는, 내부에 빈 공간을 가지는 몸체와 상기 몸체의 후방에 결합하고 내부에 피스톤을 수용하는 실린더를 포함하고,
   상기 피스톤은, 상기 실린더 내에 배치된 피스톤헤드와 상기 피스톤헤드의 중심으로부터 상기 구강내장치부를 향해 돌출된 피스톤로드를 포함하며,
   상기 구동력에 의한 상기 피스톤의 이동시 상기 피스톤로드는 상기 몸체의 전면을 관통하여 상기 제1 프레임을 상기 제1 방향으로 미는 하악 전진 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 몸체는 상기 몸체의 일단에서부터 상기 몸체의 길이 방향으로 연장된 복수의 홈들을 포함하고,
   상기 피스톤은, 상기 피스톤로드로부터 상기 피스톤로드의 연장방향과 수직한 방향으로 돌출되고 상기 복수의 홈들 내에 위치한 적어도 두 개의 지지보들을 포함하며,
   상기 피스톤의 이동시 상기 적어도 두 개의 지지보들은 상기 복수의 홈들을 따라 이동하는 하악 전진 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 동력 전달부는, 상기 몸체의 외면을 감싸도록 배치된 적어도 하나의 다이얼부를 더 포함하고,
   상기 다이얼부의 내측면은 서로 높이가 다른 제1 영역과 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 경계는 상기 다이얼부의 원주를 따라 어느 한쪽의 모서리로부터의 거리가 점차 감소하고,
   상기 제1 영역의 두께가 상기 제2 영역의 두께보다 작으며, 상기 적어도 두 개의 지지보들은 상기 제1 영역과 접하는 하악 전진 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 다이얼부의 회전시, 상기 적어도 두 개의 지지보들은 상기 경계에서 상기 제2 영역에 밀려 상기 홈들을 따라 이동하는 하악 전진 장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 제1 프레임에는 사용자의 윗니가 안착되는 제1 안착부가 형성되고, 상기 제2 프레임에는 상기 사용자의 아랫니가 안착되는 제2 안착부가 형성되며,
   상기 제1 프레임을 미는 힘에 의해 상기 제2 프레임과 상기 몸체가 상기 제1 방향과 반대방향으로 이동하는 하악 전진 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 구동력은 압축공기이며,
   상기 본체는 상기 압축공기를 발생시키는 펌프, 상기 압축공기를 상기 펌프로부터 상기 연결부로 전달하는 제1 배관과 제2 배관, 상기 제1 배관과 상기 제2 배관 사이에 상기 압축공기의 흐름을 조절하는 밸브 및 상기 펌프와 상기 밸브의 동작을 제어하여 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 하악 전진 장치.

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