KR102476546B1 - 구강 교정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 구강 교정 장치는 교정하고자 하는 치열 형상에 대응되며, 치아에 착탈 가능하도록 구성되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 형상에 대응되어 상기 제1 프레임에 끼워지도록 제공되며, 상기 제1 프레임에 착탈 가능하도록 구성되는 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 제공되며, 압력 데이터 또는 온도 데이터를 수집하도록 구성되는 센싱 모듈을 포함한다.

Description

구강 교정 장치{TOOTH CORRECTION DEVICE}

본 발명은 구강 교정 장치에 관한 것이다.

투명 교정 장치는 일반적인 교정 장치와 달리 눈에 띄는 구조물, 예컨대, 금속제 와이어나 보철 등이 없어 색상이 투명하여 일반 교정 장치에 비해 심미적인 측면에서 우수하다. 이와 같은 장점으로 인해, 교정치료를 받기 원하지만 사회생활 또는 대인관계에 대한 자신감에 악영향을 줄 것을 염려하여 교청 치료를 기피하는 사람에게 좋은 대안이 될 수 있다.

또한, 끼었다 뺄 수 있는 특성 때문에 일상 생활에서의 불편함을 최소화시킬 수 있다. 이러한 장점 때문에 투명치아 교정 장치 관련 시장 규모는 지속적으로 확장되고 있는 추세이다. 이러한 투명 교정기는 선행문헌 미국등록특허 6,309,215와 한국등록특허 10-1821038 등에 개시되어 있다.

다만, 투명 치아 교정 장치는 교정 효과를 보기위해 일정 시간 이상 착용할 것이 요구된다. 다만, 착용 중 불편함과 이물감은 사용자로 하여금 습관적으로 투명 교정 장치를 빼게 만들고 이는 교정 치료를 지연시키는 요인이 된다.

그러나, 환자가 스스로 교정장치를 뺐다 끼웠다 할 수 있기 때문에 제대로 교정장치를 부착하고 있지 않은 경우에는 그만큼 효과가 저하되며, 교정 기간이 길어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예는 환자가 교정장치를 제대로 착용하고 있는지를 판단할 수 있고, 교정의 진행 정도를 판단할 수 있으며, 동시에 환자의 상태에 관한 다양한 데이터를 획득할 수 있는 구강 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 탈부착이 용이하며, 서로 포개지는 프레임 구조로 제공됨으로써 상술한 데이터를 수집할 때 사용되는 센서가 서로 포개지는 프레임 사이에 제공되어 보다 안전하게 관리될 수 있는 구강 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구강 교정 장치는 교정하고자 하는 치열 형상에 대응되며, 치아에 착탈 가능하도록 구성되는 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 형상에 대응되어 상기 제1 프레임에 끼워지도록 제공되며, 상기 제1 프레임에 착탈 가능하도록 구성되는 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 제공되며, 압력 데이터 또는 온도 데이터를 수집하도록 구성되는 센싱 모듈을 포함한다.

상기 제1 프레임은 상기 센싱 모듈과 접하는 영역에 한해 제공됨으로써 일부 치아를 감싸는 형상으로 제공되거나 일부 치아의 일부 영역에 덧대는 형상으로 제공되도록 구성될 수 있다.

상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 상기 교정하고자 하는 치열 형상과 더불어 상기 치열과 접하는 잇몸 형상에 대응되도록 구성될 수 있다.

상기 센싱 모듈은: 상기 압력 데이터 또는 온도 데이터를 수집하도록 구성되는 센싱부; 상기 센싱부에 의해 수집된 데이터를 저장하도록 구성되는 데이터 저장부; 및 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 외부 디바이스로 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 센싱 모듈은 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 분석하도록 구성되는 분석부를 더 포함하고, 상기 분석부는: 상기 데이터 저장부에 저장된 압력 데이터 또는 온도 데이터를 기반으로 상기 사용자의 상기 치아 교정 장치 착용 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.

상기 센싱 모듈은 상기 센싱 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는: 상기 착용 여부 판단 유닛에 의해 상기 사용자가 상기 치아 교정 장치를 착용하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 센싱부의 동작을 정지시키고 상기 데이터 통신부를 통해 상기 외부 디바이스에 미착용 알림을 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 분석부는: 사용자가 설정한 수면 시간 중 설정된 기간 동안의 압력 변화를 기반으로 상기 사용자의 수면 상태를 판단하는 수면 상태 판단 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 프레임은 개별 교정 대상 치아에 교정력을 가할 수 있도록 상기 개별 교정 대상 치아를 향하도록 돌출부가 제공되고, 상기 센싱부는: 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 사이 영역 중 상기 돌출부에 대응되는 영역에 제공되어 상기 개별 교정 대상 치아에 대한 압력 데이터를 획득하는 추가 센싱부를 더 포함하고, 상기 분석부는 설정된 기간 동안 상기 센싱부에 의해 수집된 상기 개별 교정 대상 치아에 대한 압력 데이터의 변화를 기반으로 상기 개별 교정 대상 치아의 교정 진행 정도를 파악하도록 구성되는 교정 진행 정도 판단 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 추가 센싱부는: 상기 돌출부의 좌단부와 우단부에 대응되는 영역에 제공되는 복수의 제1 추가 센싱부; 및 상기 돌출부의 상단부와 하단부에 대응되는 영역에 제공되는 복수의 제2 추가 센싱부를 포함하고, 상기 교정 진행 정도 판단 유닛은: 상기 복수의 제1 추가 센싱부에 의해 수집된 압력 데이터의 변화를 기반으로 상기 개별 교정 대상 치아의 좌우 회전 이동 정도를 파악하고; 상기 복수의 제2 추가 센싱부에 의해 수집된 압력 데이터의 변화를 기반으로 상기 개별 교정 대상 치아의 기울어짐 정도를 파악하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 프레임은: 상기 제1 프레임이 상기 센싱 모듈과 접하는 영역에 한해 제공됨으로써 서로 분리되어 제공되는 경우, 서로 분리된 각각의 제1 프레임을 서로 연결시키도록 구성되는 연결 프레임을 더 포함하고, 상기 연결 프레임은: 상기 서로 분리된 각각의 제1 프레임을 연결시킴과 동시에 상기 제2 프레임의 상단면의 형상에 대응되도록 구성될 수 있다.

상기 제1 프레임은 제1 소재로 제공되고, 상기 제2 프레임은 상기 제1 소재보다 경도가 높은 제2 소재로 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 구강 교정 장치는 환자가 교정장치를 제대로 착용하고 있는지를 판단할 수 있고, 교정의 진행 정도를 판단할 수 있으며, 동시에 환자의 상태에 관한 다양한 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 구강 교정 장치는 탈부착이 용이하며, 서로 포개지는 프레임 구조로 제공됨으로써 상술한 데이터를 수집할 때 사용되는 센서가 서로 포개지는 프레임 사이에 제공되어 보다 안전하게 관리될 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 교정 장치를 설명하기 위한 치열의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다.
도 5a는 제1 프레임의 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다.
도 5b 제1 프레임의 또 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다.
도 6은 제1 프레임의 또 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.

이하, 본 명세서의 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 교정 장치(1)를 설명하기 위한 치열의 개략도이다. 도 1을 참조하여, 본 명세서에서는 구강 교정 장치(1)에서 사용되는 몇몇 용어를 정의하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 치아는 다음과 같이 지칭될 수 있다. 즉, 순차적으로, 제1 안쪽 앞니(11), 제1 가쪽 앞니(12), 제1 송곳니(13), 제1 첫째 작은 어금니(14), 제1 둘째 작은 어금니(15), 제1 첫째 큰 어금니(16), 제1 둘째 큰 어금니(17) 및 제1 셋째 큰 어금니(18)가 배치될 수 있다. 좌우의 치아는 대칭되므로, 제1 안쪽 앞니 (11) 옆에 제2 안쪽 앞니(21)가 배치되면, 이후 같은 순서로 제2 가쪽 앞니(22) 등이 배치될 수 있다. 위턱 치아와 아래턱 치아는 서로 대응되며, 위턱 치아의 명칭도 아래턱 치아의 명칭과 동일하게 지칭될 수 있다.

일 실시예에서 하나의 치아는 외측벽, 내측벽 및 상단부를 포함할 수 있다. 외측벽은 사용자 구강의 외측, 즉 밖에서 보이는 측벽을 의미할 수 있다. 외측벽은 입술의 내측과 대향하는 부분일 수 있다. 내측벽은 사용자의 혀와 인접하는 부분을 의미할 수 있다. 내측벽은 사용자의 혀가 안치되거나, 혀의 유동에 따라 혀와 접촉할 수 있다.

상단부는 치아의 상단으로서, 외측벽과 내측벽 사이에 배치될 수 있다. 즉, 공간적으로 상단부는 잇몸 위로 노출된 치아의 끝단을 의미할 수 있다. 즉 상단부는 윗니와 아랫니가 서로 닿는 부분 또는 음식물과 접촉하여 음식물을 분쇄하는 부분을 의미할 수 있다.

앞니 및 송곳니의 상단부는 어금니의 상단부에 비해 폭이 좁을 수 있다. 즉, 앞니 및 송곳니의 상단부는 상대적으로 날카로우며 음식을 찢는 용도에 적합하다. 이에 비해, 어금니의 상단부는 상대적으로 넓으며 찢긴 음식을 분쇄하는데 적합할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 교정 장치(1)의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 구강 교정 장치(1)는 제1 프레임(100), 제2 프레임(200) 및 센싱 모듈(300)을 포함한다.

제1 프레임(100)은 사용자의 위턱 및/또는 아래턱 상의 치열(Set of Teeth)의 전체 또는 일부 형상에 대응되도록 제공되며, 치아에 착탈 가능하도록 구성될 수 있다. 비록 도면 상에는 제1 프레임(100)과 제2 프레임(200)이 치열의 형상에만 대응되도록 도시되어 있으나, 필요에 따라 교정하고자 하는 치열의 형상과 더불어 교정하고자 하는 치열과 접하는 잇몸 형상에도 대응되도록 잇몸 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다.

제1 프레임(100)이 치열의 일부 형상에 대응되도록 제공되는 경우, 치열 상의 일부 치아를 모두 감싸는 형상으로 제공되거나, 치열 상의 일부 치아의 특정 영역에 덧대는 형상으로 제공되도록 구성될 수 있다. 제1 프레임(100)이 치열 상의 일부 치아의 특정 영역에 덧대는 형상으로 제공되는 경우, 예를 들어 제1 프레임(100)은 일부 어금니의 내측벽 또는 외측벽 상에 덧대는 형상으로 제공될 수 있다. 제1 프레임(100)은 투명한 소재로 제공될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 프레임(100)은 사용자의 아래턱 치아 또는 위턱 치아를 덮을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 프레임(100)이 위턱 치아에 적용되는 경우를 예시하기로 한다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 위턱 치아에 대한 설명이 그대로 아래턱 치아에 대한 설명으로 대체될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 프레임(100)은 위턱 치열 및/또는 아래턱 치열을 전체적으로 덮을 수 있다. 제2 프레임(200)은 제1 프레임(100)의 형상에 대응되어 제1 프레임(100)에 끼워지도록 제공되며, 제1 프레임(100)에 착탈 가능하도록 구성될 수 있다.

다시 말해, 제1 프레임(100)은 형상 유지력을 가지며, 사용자의 치열에 끼워질 수 있으며, 제2 프레임(200)은 제1 프레임(100)과 마찬가지로 형상 유지력을 가지며, 제1 프레임(100)에 끼워질 수 있다. 즉, 제1 프레임(100)과 제2 프레임(200)은 정해진 형상을 유지하려는 성질을 가지므로, 사용자의 치열에 끼워지면, 사용자의 치열에 교정에 필요한 작용력, 즉 교정력을 제공할 수 있다. 즉, 각각의 프레임(100, 200)이 가진 탄성력이 대상 치아에 교정력을 제공하여 치아를 회전시키거나 눕히거나 세울 수 있다. 즉, 각각의 프레임(100, 200)은 교정 대상 치아의 회전 이동이나 경사 이동을 유도할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 프레임(100)은 사용자의 아래턱 치아 또는 위턱 치아 중 일부 치아를 전체적으로 덮거나, 일부 치아의 특정 영역에 덧대는 형상으로 제공될 수 있다. 이때, 제1 프레임은 아래에서 설명할 센싱 모듈(300)과 접하는 영역일 수 있다.

제1 프레임(100)은 사용자의 치열과 맞닿는 영역인 사용자의 치열이 삽입될 수 있도록 사용자 치아의 음형(negative contour) 형상을 가질 수 있다. 다만, 사용자 치아에 끼워질 수 있도록 또는 교정에 필요한 작용력을 제공하기 위해 음형 형상을 기초로 변형된 형태를 가질 수 있다. 즉, 현재의 치아를 반영한 음형이 아니라 교정된 상태의 치아의 형태를 반영한 음형일 수 있다.

각각의 프레임(100, 200)은 전체적으로 광투과성 또는 반투과성일 수 있다. 다시 말하면, 각각의 프레임(100, 200)은 투명할 수 있다. 즉, 각각의 프레임(100, 200)은 치아가 외부에서 시인되도록 빛을 적어도 부분적으로 투과시킬 수 있다. 이에 따라 타인은 일정 거리 이상의 거리에서 사용자가 교정했는 지 여부를 손쉽게 확인할 수 없다. 즉, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 투명 교정 장치는 와이어를 이용한 보철 장치에 비해 미적인 측면에서 우수하다.

일 실시예에서 각각의 프레임(100, 200)은 탄성을 갖는 소재로 이루어질 수 있다. 각각의 프레임(100, 200)이 갖는 탄성 또는 형상 유지력은 치아에 일정 방향의 힘을 제공하여 치아를 교정 목적에 맞게 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서 각각의 프레임(100, 200)은 탄성을 갖되 치아 교정이 가능하도록 일정한 형상 유지력을 갖음과 동시에 투명한 소재인 제1 소재로 제공될 수 있다. 제1 소재는 예컨대, UV 경화 폴리우레탄 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 및 글리콘 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서 각각의 프레임(100, 200)은 고분자 물질 또는 탄성 중합체로 이루어질 수 있다. 고분자 물질 또는 탄성 중합체는 예컨대, 시스-1,4-폴리이소프렌 천연 고무 및 트랜스-1,4-폴리이소프렌 구타 페르카와 같은 천연 폴리이소프렌, 합성 폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 클로로프렌 고무, 폴리클로로프렌, 네오프렌, 베이프렌, 부틸고무, 할로겐화 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴 고무, 할로겐화 니트릴 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 고무, 에피클로로히드린 고무, 폴리아크릴 고무, 실리콘 고무, 플루오로실리콘 고무, 플루오로엘라스토머, 퍼플루오로엘라스토머, 폴리에테르 블록 아미드, 클로로술포네이티드 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트, 열가소성 엘라스토머, 폴리설파이드 고무, 엘라스트 올레핀 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이 각각의 프레임(100, 200)은 제1 소재로 제공될 수 있다. 다만, 제2 프레임(200)의 경우 제1 프레임(100)에 사용된 제1 소재보다 경도가 보다 높은 제2 소재로 제공될 수 있다.

이상에서 나열한 각각의 프레임(100, 200)의 재료는 예시적인 것으로, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 각각의 프레임(100, 200)의 기능(투명, 탄성 등)을 달성하기 위해 필요한 물성을 가진 소재는 각각의 프레임(100, 200)의 재료로서 이용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 모듈(300)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 제1 프레임(100)과 제2 프레임(200)의 사이에 제공되며, 압력 데이터 또는 온도 데이터를 수집하도록 구성될 수 있는 센싱 모듈(300)은 센싱부(310), 데이터 저장부(320), 데이터 통신부(330), 분석부(340) 및 제어부(350)를 포함할 수 있다.

도 2를 함께 참조하면, 센싱 모듈(300)은 치아의 상단부에 대응되는 영역에 제공되는 것으로 도시되었다. 이때 센싱 모듈(300)은 치아의 움직임으로 인해 가해지는 충격에 의해 파괴되는 것을 방지하기 위해 휘어질 수 있는 구조를 가진 센서, 예를 들면 플렉서블 센서로 제공될 수 있다. 하지만, 센싱 모듈(300)이 제공되는 위치는 이에 한정되지 않으며, 치아의 내측면에 대응되는 영역, 치아의 외측면에 대응되는 영역 또는 치아의 끝부분 영역에 제공될 수 있다. 치아의 끝부분 영역의 경우, 예를 들면 사랑니 위치일 수 있다.

센싱부(310)는 압력 데이터 또는 온도 데이터와 더불어 사용자에 대한 추가적인 생체 정보를 더 측정할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보는 호흡량, 산소 농도, 근전도, 휘발성 유황 화합물 가스의 농도 또는 pH 중 적어도 하나에 대한 정보, 예를 들어, 호흡량, 산소 농도, 근전도, 휘발성 유황 화합물 가스의 농도 또는 pH 중 적어도 하나의 값에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다만, 이는 설명의 목적일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니며, 센싱부(310)는 구강 내에서 측정할 수 있는 다양한 사용자의 생체 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 생체 정보는 타액의 생물학적 완충능(biological buffer), 잠혈 등과 같은 사용자의 건강 관련 상태를 표현하기 위한 다양한 생물학적 표지자에 대한 정보도 포함할 수 있다.

센싱부(310)은 다양한 센서를 통해 사용자가 구강 교정 장치(1)를 착용하고 있는지 여부를 판단할 수 있는 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(310)는 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 휘도(또는 조도)를 측정하기 위한 휘도(또는 조도) 센서, 소리의 크기를 측정하기 위한 음향 센서, 가속도를 측정하기 위한 가속도 센서, 압력을 측정하기 위한 압력 센서, 호흡량을 측정하기 위한 호흡량 센서, 산소 농도를 측정하기 위한 산소 농도 센서 및/또는 근전도를 측정하기 위한 근전도 센서 등을 포함할 수 있다. 아울러, 센싱부(310)는 휘발성 유황 화합물 가스등과 같은 구강 내에서 발생하는 가스의 농도를 측정하기 위한 가스 센서를 더 포함할 수 있다. 센싱부(310)가 가스 센서를 포함하는 경우, 구강 교정 장치(1)는 흡기구, 에어 펌프, 에어 필터 및 배기구를 더 포함할 수 있다. 아울러, 센싱부(310)는 pH를 측정하기 위한 산도 센서, 타액의 생물학적 완충능을 측정하기 위한 완충능 센서, 잠혈을 측정하기 위한 잠혈 센서 등을 포함할 수 있다. 이외에도 센싱부(310)는 정보의 종류에 따라, 정보를 측정하기 위한 다양한 센서를 더 포함할 수 있다.

데이터 저장부(320)는 센싱부(310)에 의해 수집된 데이터를 저장하도록 구성된다.

데이터 통신부(330)는 외부 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 통신부(330)는 데이터 저장부(320)에 저장된 데이터를 외부 디바이스로 송수신할 수 있다. 또한, 데이터 통신부(330)는 후술할 제어부(350)에 있어서, 제어부(350)에서 발생하여 외부 디바이스로 전달할 신호 또는 외부 디바이스에서 발생하여 제어부(350)로 전달할 신호를 송수신할 수 있다.

일 실시예에서, 데이터 통신부(330)는 구강 교정 장치(1)에 할당된 IP 주소에 기반하여 네트워크(예: 셀룰러 네트워크)와 연결되고, 연결된 네트워크를 통해 데이터를 외부 디바이스로 송신할 수 있다. 다른 실시예에서, 통신 모듈(230)은 근거리 무선 통신을 통해 연결된 외부 디바이스로 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들어, 데이터 통신부(330)는 RF 통신을 이용할 수 있으며, 일정 시간대에 RF 단말기를 태그하여 그동안 수집된 데이터들을 수신함으로써 환자의 상태를 파악할 수 있다.

일 실시예에서, 데이터 통신부(330)는 센싱부(310)가 센싱 데이터를 데이터 저장부(320)에 저장할 때 마다 해당 데이터를 송신할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 데이터 통신부(330)는 설정된 주기에 따라 외부 디바이스로 데이터 저장부(320)에 저장된 데이터를 송신할 수 있다.

데이터 통신부(330)에 의해 전송된 데이터는 외부 디바이스를 통해 다양한 기능 구현에 사용될 수 있다. 예를 들면, 데이터를 외부 기록 장치에 저장하거나, 수면 품질을 체크하는 등 센싱부(310)에 의해 수집된 데이터를 활용할 수 있는 분야라면 제한 없이 사용될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 센싱 모듈(300)은 분석부(340)를 더 포함할 수 있다. 분석부(340)는 착용 여부 판단 유닛(341) 및 수면 상태 판단 유닛(342)를 포함할 수 있다.

착용 여부 판단 유닛(341)은 데이터 저장부(320)에 저장된 압력 데이터 또는 온도 데이터를 기반으로 사용자가 치아 교정 장치(1)를 착용하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 온도 데이터는 온도 센서에 의해 수집된다. 온도 센서는 수집된 온도가 설정된 온도, 예를 들어 체온에 가까운 온도에 해당하는지 여부를 판단하여 사용자가 현재 치아 교정 장치(1)를 착용하고 있는지 여부를 판단한다.

온도 데이터만을 사용한다면 구강 교정 장치(1) 주변의 온도가 체온과 비슷한 온도일 경우 사용자가 구강 교정 장치(1)를 착용하고 있는 것으로 잘못 판단할 수 있다. 따라서, 착용 여부 판단 유닛(341)은 온도 센서에 의해 수집된 온도 데이터와 더불어 압력 센서에 의해 수집된 압력 데이터를 동시에 고려하여 사용자가 치아 교정 장치(1)를 착용하고 있는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 사용자가 치아 교정 장치(1)를 착용하고 있을 때 측정된 압력과 사용자가 치아 교정 장치(1)를 착용하고 있지 않을 때 측정된 압력을 비교함으로써 구강 교정 장치(1)의 착용 여부를 알 수 있다.

수면 상태 판단 유닛(342)는 데이터 저장부(320)에 저장된 압력 데이터를 기반으로 사용자의 수면 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 압력 데이터를 기반으로 수면 중 사용자의 이갈이 버릇이 있는지를 알 수 있다. 보다 상세히 말하면, 수면 상태 판단 유닛(342)은 사용자가 설정한 수면 시간 중 설정된 기간 동안 설정된 크기의 압력 변화가 나타나는 경우, 사용자가 이갈이 버릇이 있다고 판단할 수 있으며, 해당 데이터를 사용자에게 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치(1)의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 제1 프레임(100)은 개별 교정 대상 치아에 교정력을 가할 수 있도록 돌출부(110)를 더 포함할 수 있다. 치아 교정에 필요한 교정력은 크게 두 가지로 나뉠 수 있다. 즉, 교정 목표를 고려하여 형성된 제1 프레임(100)과 제2 프레임(200)이 전체적으로 부여하는 힘과 특정 치아에 개별적으로 부여되는 힘인 개별 교정 대상 치아에 가해지는 교정력이다. 이 중 후자는 돌출부(110)에 의해 개별 교정 대상 치아에 작용할 수 있다.

돌출부(110)는 제1 프레임(100)이 개별 교정 대상 치아와 맞닿는 영역에 제공될 수 있다. 돌출부(110)는 입체 형상으로서, 다면체, 다면체의 일부 및 적어도 부분적으로 곡면을 포함하는 입체 도형 중 어느 하나일 수 있다. 돌출부(110)의 위치, 크기 또는 형상에 따라 작용력의 방향 및 크기가 달라질 수 있으므로, 돌출부(110)의 크기 또는 형상은 교정 목적에 따라 상이할 수 있다. 또한, 돌출부(110)의 크기 또는 형상에 따라 대상 치아의 이동 양상이 달라질 수 있다. 이동 양상은 예컨대, 경사이동, 회전이동, 정출이동 또는 압하이동일 수 있다.

제2 프레임(200)이 제1 프레임(100)과 접촉하는 제2 프레임(200)의 내측 영역 중, 돌출부(110)에 대응되는 영역에는 추가 센싱부(310a)가 제공될 수 있다. 즉, 추가 센싱부(310a)는 제1 프레임(100)과 제2 프레임(200)의 사이 영역 중 돌출부(110)에 대응되는 영역에 제공되어 개별 교정 대상 치아에 대한 압력 데이터를 획득할 수 있다.

분석부(340)는 교정 진행 정도 판단 유닛(343)을 더 포함할 수 있다. 교정 진행 정도 판단 유닛(340)은 설정된 기간 동안 추가 센싱부(310a)에 의해 수집된 개별 교정 대상 치아에 대한 압력 데이터의 변화를 기반으로 개별 교정 대상 치아의 교정 진행 정도를 파악하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 추가 센싱부(310a)에 의해 초기 교정 단계에서 수집되는 압력 데이터와 비교했을 때, 교정이 진행될수록 개별 교정 대상 치아의 돌출 정도가 작아질 것이기에 추가 센싱부(310a)에 의해 수집되는 압력 데이터 역시 작아지게 된다. 교정 진행 정도 판단 유닛(340)은 이러한 압력 데이터의 변화를 기반으로 교정 진행 정도를 용이하게 파악할 수 있다.

비록, 도 4에는 1개의 추가 센싱부(310a)가 도시되었으나, 돌출부(110)의 좌단부와 우단부에 대응되는 영역에 2개의 제1 추가 센싱부(미도시)가 제공되는 것 역시 가능하다. 이 경우, 교정 진행 정도 판단 유닛(343)은 각각의 제1 추가 센싱부에 의해 수집된 압력 데이터의 변화를 기반으로 개별 교정 대상 치아의 좌우 회전 이동 정도를 파악할 수 있다.

또한, 돌출부(110)의 상단부와 하단부에 대응되는 영역에 2개의 제2 추가 센싱부(미도시)가 제공되는 것 역시 가능하다. 이 경우 교정 진행 정도 판단 유닛(343)은 각각의 제2 추가 센싱부에 의해 수집된 압력 데이터의 변화를 기반으로 개별 교정 대상 치아의 기울어짐 정도를 파악할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 센싱 모듈(300)은 제어부(350)를 더 포함할 수 있다.

제어부(350)는 착용 여부 판단 유닛(341)에 의해 사용자가 치아 교정 장치(1)를 착용하지 않은 것으로 판단된 경우, 센싱부(310)의 동작을 정지시키고 데이터 통신부(330)를 통해 외부 디바이스에 치아 교정 장치(1)에 대한 미착용 알림을 전송하도록 구성될 수 있다.

도 5a는 제1 프레임(100)의 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이고, 도 5b 제1 프레임(100)의 또 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다. 도 5a를 참조하면, 제1 프레임(100)은 센싱 모듈(300)이 제공되는 영역에 한해 제공될 수 있으며, 보다 상세히 말하면 제1 프레임(100)은 위턱 치열 및/또는 아래턱 치열 상의 일부 치아를 모두 감싸는 형상(100a, 100b)으로 제공될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제1 프레임(100)은 센싱 모듈(300)이 제공되는 영역에 한해 제공될 수 있으며, 보다 상세히 말하면 위턱 치열 및/또는 아래턱 치열 상의 일부 치아의 특정 영역에 덧대는 형상(100c)으로 제공될 수 있다. 즉, 제1 프레임(100)의 다른 실시예 또는 또 다른 실시예에 따르면, 제1 프레임(100)은 제2 프레임(200)과 함께 센싱 모듈(300)을 밀폐시키기에 충분한 영역에 한해 제공될 수 있다.

센싱 모듈(300)은 배터리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 배터리는 사용자의 선택에 따라 탈부착이 가능하며 사용자의 편의성을 고려하여 구강 교정 장치(1)의 말단 영역에 제공될 수 있다.

도 6은 제1 프레임(100)의 또 다른 실시예에 따른 구강 교정 장치의 사시도이다. 도 6을 참조하면, 제1 프레임(100)은 연결 프레임(120)을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 센싱 모듈(300)이 2개 제공되고, 제1 프레임(100)이 2개의 센싱 모듈(300)과 접하는 영역에 한해 제공되는 경우, 제1 프레임(100)은 서로 분리된 상태(100a, 100b)로 제공될 수 있다. 이때 제1 프레임(100)은 서로 분리된 각각의 제1 프레임(100a, 100b)을 서로 연결시키도록 구성되는 연결 프레임(120)을 더 포함할 수 있다.

이때 연결 프레임(120)은 서로 분리된 각각의 제1 프레임(100a, 100b)을 연결시킴과 동시에 제2 프레임(200)의 상단면의 형상에 대응되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 구강 교정 장치(1)는 환자가 교정장치를 제대로 착용하고 있는지를 판단할 수 있고, 교정의 진행 정도를 판단할 수 있으며, 동시에 환자의 상태에 관한 다양한 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 구강 교정 장치(1)는 탈부착이 용이하며, 서로 포개지는 프레임 구조로 제공됨으로써 상술한 데이터를 수집할 때 사용되는 센서가 서로 포개지는 프레임 사이에 제공되어 보다 안전하게 관리될 수 있다.

이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.

1: 구강 교정 장치
11: 제1 안쪽 앞니
12: 제1 가쪽 앞니
13: 제1 송곳니
14: 제1 첫째 작은 어금니
15: 제1 둘째 작은 어금니
16: 제1 첫째 큰 어금
17: 제1 둘째 큰 어금니
18: 제1 셋째 큰 어금니
100: 제1 프레임
110: 돌출부
120: 연결 프레임
200: 제2 프레임
300: 센싱 모듈
310: 센싱부
310a: 추가 센싱부
320: 데이터 저장부
330: 데이터 통신부
340: 분석부
341: 착용 여부 판단 유닛
342: 수면 상태 판단 유닛
343: 교정 진행 정도 판단 유닛
350: 제어부

Claims (11)

1. 교정하고자 하는 치열 형상에 대응되며, 치아에 착탈 가능하도록 구성되는 제1 프레임;
   상기 제1 프레임의 형상에 대응되어 상기 제1 프레임에 끼워지도록 제공되며, 상기 제1 프레임에 착탈 가능하도록 구성되는 제2 프레임; 및
   상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 제공되며, 압력 데이터 또는 온도 데이터를 수집하도록 구성되는 센싱 모듈을 포함하고,
   상기 제1 프레임에는 개별 교정 대상 치아에 교정력을 가할 수 있도록 상기 개별 교정 대상 치아를 향하도록 돌출부가 제공되고,
   상기 센싱 모듈은:
   상기 압력 데이터 또는 온도 데이터를 수집하도록 구성되는 센싱부;
   상기 센싱부에 의해 수집된 데이터를 저장하도록 구성되는 데이터 저장부; 및
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 분석하도록 구성되는 분석부를 포함하고,
   상기 센싱부는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 사이 영역 중 상기 돌출부에 대응되는 영역에 제공되어 상기 개별 교정 대상 치아에 대한 압력 데이터를 획득하는 추가 센싱부를 포함하고,
   상기 분석부는 설정된 기간 동안 상기 추가 센싱부에 의해 수집된 상기 개별 교정 대상 치아에 대한 압력 데이터의 변화를 기반으로 상기 개별 교정 대상 치아의 교정 진행 정도를 파악하도록 구성되는 교정 진행 정도 판단 유닛을 포함하는 구강 교정 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 프레임은 상기 센싱 모듈과 접하는 영역에 한해 제공됨으로써 일부 치아를 감싸는 형상으로 제공되거나 일부 치아의 일부 영역에 덧대는 형상으로 제공되도록 구성되는 구강 교정 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 상기 교정하고자 하는 치열 형상과 더불어 상기 치열과 접하는 잇몸 형상에 대응되도록 구성되는 구강 교정 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센싱 모듈은:
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터를 외부 디바이스로 송신하도록 구성되는 데이터 통신부를 포함하는 구강 교정 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 분석부는:
   상기 데이터 저장부에 저장된 압력 데이터 또는 온도 데이터를 기반으로 사용자의 구강 교정 장치 착용 여부를 판단하도록 구성되는 착용 여부 판단 유닛을 포함하는 구강 교정 장치
6. 제5항에 있어서,
   상기 센싱 모듈은 상기 센싱 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
   상기 제어부는:
   상기 착용 여부 판단 유닛에 의해 상기 사용자가 상기 구강 교정 장치를 착용하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 센싱부의 동작을 정지시키고 상기 데이터 통신부를 통해 상기 외부 디바이스에 미착용 알림을 전송하도록 구성되는 구강 교정 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 분석부는:
   사용자가 설정한 수면 시간 중 설정된 기간 동안의 압력 변화를 기반으로 상기 사용자의 수면 상태를 판단하는 수면 상태 판단 유닛을 더 포함하는 구강 교정 장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 추가 센싱부는:
   상기 돌출부의 좌단부와 우단부에 대응되는 영역에 제공되는 복수의 제1 추가 센싱부; 및
   상기 돌출부의 상단부와 하단부에 대응되는 영역에 제공되는 복수의 제2 추가 센싱부를 포함하고,
   상기 교정 진행 정도 판단 유닛은:
   상기 복수의 제1 추가 센싱부에 의해 수집된 압력 데이터의 변화를 기반으로 상기 개별 교정 대상 치아의 좌우 회전 이동 정도를 파악하고;
   상기 복수의 제2 추가 센싱부에 의해 수집된 압력 데이터의 변화를 기반으로 상기 개별 교정 대상 치아의 기울어짐 정도를 파악하도록 구성되는 구강 교정 장치.
10. 제2항에 있어서,
    상기 제1 프레임은:
    상기 제1 프레임이 상기 센싱 모듈과 접하는 영역에 한해 제공됨으로써 서로 분리되어 제공되는 경우, 서로 분리된 각각의 제1 프레임을 서로 연결시키도록 구성되는 연결 프레임을 더 포함하고,
    상기 연결 프레임은:
    상기 서로 분리된 각각의 제1 프레임을 연결시킴과 동시에 상기 제2 프레임의 상단면의 형상에 대응되도록 구성되는 구강 교정 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임은 제1 소재로 제공되고,
    상기 제2 프레임은 상기 제1 소재보다 경도가 높은 제2 소재로 제공되는 구강 교정 장치.

Images