KR102554085B1 - 치아를 세정하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 치아를 세정하기 위한 장치(10)에 관한 것이다. 장치(10)는 대체적으로 말굽 모양인 치열궁(22) 형태의 마우스피스(20), 유지 유닛(26), 및 모터 드라이브(28)를 가진다. 치열궁(22)은 폐쇄형 중공체로 설계되고, 중공체(22)의 치아와 마주하는 측은 치아 세정 필름(34, 36)을 가진다. 치아 세정 필름(34, 36)은 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진 개인화된 표면 윤곽을 가지고, 모터 드라이브(28)에 의해 진동하도록 설정될 수 있다.

Description

치아를 세정하기 위한 장치
본 발명은 치아 세정 장치에 관한 것이다. 우식증(caries)이나 치주증(parodontosis)과 같은 치아 질환을 예방하기 위해서는 치아의 세정이 정기적으로 이루어져야만 한다. 치아의 세정은 바람직하게는 매일 여러 번 실행되어야 한다.
치아를 세정하기 위한 장치들이 알려져 있다. 다양한 유형의 칫솔모를 가질 수 있는 수동 손 칫솔이 널리 퍼져 있다. 또한, 세정용 칫솔모가 파지 요소 내에 배치된 모터 드라이브에 의해 움직이도록, 예를 들어 회전 또는 진동하도록 설정되는 전동 칫솔도 있다. 손 칫솔과 전동 칫솔은 모두 단일의 치아 각각을 세정하도록 설계되어 있어, 칫솔이 전체 치아 세트를 따라 점진적으로 안내되어야 한다.
또한, 적어도 하나의 대략적으로 말굽 모양인 마우스피스를 가지는 치아를 세정하기 위한 장치가 알려져 있다. 이러한 마우스피스는 하악 또는 상악의 모든 치아 위에 놓일 수 있어, 각자의 턱의 모든 치아가 동시에 세정될 수 있다.
이러한 장치가 예를 들어 WO 2018/014061 A1으로부터 알려져 있다. 이 경우의 마우스피스에는 전체 턱을 세정해야 하는 복수의 실리콘 칫솔모가 장착되어 있다. 따라서, 각각의 치아가 개인적으로 형성되어 있다는 것은 고려되지 않는다.
상악 또는 하악의 차이, 잇몸 모서리의 언더컷, 열구(fissure)의 함몰, 치아 폭 및 치아 길이의 차이, 및 치아 변위(tooth displacement)도 최근 기술에서 알려진 마우스피스에서는 고려되지 않는다. 따라서, 이러한 마우스피스를 사용한 최적의 치아 세정은 일반적으로 불가능하다.
이러한 알려진 최근 기술로부터 출발하여, 본 발명의 목적은 가능한 한 적은 연마 노력으로 최적의 치아 세정이 가능한 치아 세정을 위한 개선된 장치를 제안하는 것이다.
치아를 세정하기 위한 본 발명의 장치는 주요 청구항 1의 특징에 의해 제공된다. 본 발명의 유용한 개선점들이 청구항 1 이후의 추가 청구항들의 요지이다.
치아를 세정하기 위한 본 발명의 장치는 대체적으로 말굽 모양인 치열궁 형태의 마우스피스, 유지 유닛, 및 모터 드라이브를 가진다. 본 발명에 따르면, 치열궁은 폐쇄형 중공체로 설계된다. 따라서, 중공체의 치아와 마주하는 측은 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진 개인화된 표면 윤곽을 갖는 치아 세정 필름(tooth-cleaning film)을 가진다. 치아 세정 필름은 모터 드라이브에 의해 진동하도록 설정될 수 있다. 모터 드라이브로서 음파 드라이브(sound-wave drive)를 사용함으로써, 치아 세정 필름은 3개의 축 모두로 자극될 수 있다.
따라서, 본 발명의 치열궁에서는, 칫솔모 번들은 진동의 전달에 부적절한 것으로 판명되었기 때문에, 칫솔모 번들은 더 이상 치아를 세정하는 데 사용되지 않는다.
치약 내의 마모성 연마체는 임의의 유형의 치아 세정에서 중요한 역할을 한다. 음파 드라이브에 의해 자극되면, 진동이 치아 세정 필름으로부터 본 발명의 장치 내의 치약 및 그것의 연마체로 전달되고, 치아 세정이 치아 표면 상에서 직접적으로 발생한다. 따라서, 모든 치아에 동시에 도달할 수 있으며, 치아 세정 필름으로부터 치아로의 직접적인 진동 전달에 의해 플라크와 얼룩의 제거가 특히 효과적으로 이루어질 수 있다. 또한, 대략적인 와동(cavity) 및 기타 접근하기 어려운 영역으로의 진행도 용이해진다.
최근 기술에서 알려진 치아를 세정하기 위한 장치와 대조적으로, 본 발명의 장치는 각자의 상악 및/또는 하악 치열에 개인적으로 맞추어져 표면형태적으로 사전성형된(topographically preformed) 치아 세정 필름을 가진다. 따라서, 치아 세정 필름은 치아 표면으로부터 약 0.1 mm 내지 2mm의 거리(오프셋)를 두고 작동한다. 따라서, 예를 들어 치과 의사가 치아의 3D 스캔을 수행하도록 하는 것이 필요하다.
대안적으로, 턱과 그 교합 상황의 3차원 데이터가 아날로그적으로 표시될 수 있고, 교합 상황이 이후에 스캔될 수 있다. 이러한 3D 스캔에 기초하여, 각자의 치열의 영상을 가지고서 치아 세정 필름이 사전 구조화(prestructuring)될 수 있다. 이는 최적의 치아 세정을 용이하게 해주는 맞춤 제작형 개인화된 마우스피스의 생산을 용이하게 한다. 치아 세정 필름은 턱 모양과 치아 모양의 3차원 표면형태와 완전히 맞추어진다. 따라서, 특히 개인적 치아 변위 또는 심지어 치아 간극도 문제없이 고려될 수 있다. 상악과 대비된 하악의 상이한 개수의 치아도 표시될 수 있다.
모든 치아가 포함되어 동시에 세정될 수 있으므로, 필요한 연마 기간도 크게 감소될 수 있다. 또한, 연마 기술의 오류, 예를 들어 치아와 잇몸 상의 너무 높은 압력 또는 심지어 부정확한 연마 각도가 회피될 수 있다.
원칙적으로, 폐쇄형 중공체는 액체 또는 기체로 충전될 수 있다. 액체로 충전할 때는, 오일과 같은 높은 점성의 액체도 사용될 수 있다. 기체 충전은 특히 공기 충전에 의해 실현될 수 있다. 중공체 내의 액체를 사용하면 치아 상의 치아 세정 필름의 일정한 접촉 압력을 유지하는 것을 용이하게 해준다. 이는 최적의 연마 결과를 보장한다.
본 발명의 장치의 마우스피스의 치열궁을 상악의 치아만을 위해 또는 하악의 치아만을 위해 설계하는 것이 가능할 것이다. 이 경우 모든 치아를 세정하려면 총 2개의 장치가 필요하며; 상악의 치아 세정과 하악의 치아 세정이 차례로 이루어질 것이다. 이러한 실시예는 짧은 시간에 한쪽 턱의 치아에 대해서만 더 큰 변화가 예상되어 새로운 3D 스캔이 차례로 상대적으로 신속하게 필요하고 따라서 새로운 치열궁이 생산되어야 하는 경우에 유리할 수 있다. 이는 예를 들어 한쪽 턱의 치아만이 치아 교정기에 의해 교정되어야 하는 경우에 치아 교정기에 의한 치아 변위의 교정에 제공될 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서, 치열궁의 중공체는 상악을 위한 제1 치아 세정 필름 및 하악을 위한 제2 치아 세정 필름을 가질 수 있으며, 이들은 각각 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진 개인화된 표면 윤곽을 가진다. 이러한 방식으로 상악과 하악의 치아의 동시 세정이 가능하여, 치아를 연마하는 데 드는 시간과 노력이 최소화될 수 있다. 따라서, 상악 및 하악을 위한 2가지 치아 세정 필름은 바람직하게는 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 세정 과정의 시작은 통상적으로 버튼을 손가락으로 누르는 것이 아니게 발생할 수 있다. 그 대신, 입 움직임을 통해 자동 활성화가 발생할 수 있다. 따라서, 치열궁은 모터 드라이브를 켜고 끄기 위한 압력 센서를 가질 수 있다. 이 압력 센서는, 앞니가 저작면을 갖지 않기 때문에, 바람직하게는 앞니 영역에 배치될 수 있다. 따라서, 압력 센서는 유효한 세정 표면을 감소시키지 않을 것이다. 이러한 압력 센서는 앞니의 압력하에 굴복하여 아래에 놓인 센서를 작동시킬 수 있다. 바람직하게는 특정 최소 압력(예컨대, 제곱 센티미터당 100g의 압력)이 모터 드라이브를 시동하는 데 필요할 수 있다. 민감한 압력 모니터링으로 인해, 특정 임계값(예컨대, 제곱 센티미터당 250g의 압력)이 초과되면, 시각적 또는 청각적 사용자 경보가 발생될 수 있으며 그리고/또는 모터의 진동이 변경되거나 심지어는 중지될 수 있다.
치아를 세정하기 위해, 예를 들어 딥 드로잉(deep drawing) 또는 핫 스탬핑(hot stamping)에 의해 성형함으로써 개인적 치열의 3차원 프로파일로 사전 구조화된 치아 세정 필름이 사용될 수 있다. 선택적으로, 치아 세정 필름은 딥 드로잉, 핫 스탬핑, 딥 몰딩, 주조, 3D 프린팅 방법 또는 사출 성형 방법에 의해 성형될 수 있다. 치아 구조는 접촉 압력의 구축으로 인해 치아 세정 필름에 의해 최적으로 둘러싸여진다. 따라서, 치아 세정 매체로서의 치아 세정 필름과 치아 사이의 최대 접촉면이 생성될 수 있다. 대안적으로, 치아 세정 필름은 치아 표면으로부터 오프셋(offset)을 가질 수 있다. 이러한 오프셋은 특히 0.01 mm와 2 mm 사이일 수 있다.
치아 세정 필름이 구강 내의 점막과 직접 접촉하기 때문에, 독성이 없을 것이다. 또한, 치아 세정 필름은 식품 접촉에 적합해야 하고(생체 적합성)에 적합하고 라텍스가 없어야 한다. 치아 표면에 최적의 방식으로 진동 에너지를 전달하기 위해, 그리고 치아의 생물막(biofilm)으로부터 충분한 거리를 제공하기 위해, 치아 세정 필름은 또한 일정한 강성을 가져야 한다. 이와 동시에, 필름 재료는 잇몸을 손상시키지 않도록 하기 위해 충분히 부드러워야 한다. 특히, 실리콘으로 제작된 치아 세정 필름은 이러한 맥락에서 특히 적합한 것으로 입증되었다. 열가소성 폴리우레탄 또는 기타 탄성 재료로 제작된 치아 세정 필름도 생각할 수 있다. 여러 재료의 조합은 치아 세정 필름의 등급 및 그에 따른 효과를 추가로 증가시킬 수 있다.
모터 드라이브는 특히 유지 유닛(retaining unit) 내에 배치될 수 있으며, 이는 장치의 취급을 단순화한다. 이 경우, 유지 유닛에 대한 마우스피스의 해제 가능한 부착은 마우스피스의 세정성과 관련하여 몇 가지 이점을 가져다줄 수 있다. 또한, 유지 유닛도 교환되어야만 할 필요없이, 마우스피스는 이러한 방식으로 정기적으로 교환 및 교체될 수 있다. 대안적으로, 유지 유닛은 마우스피스에 영구적으로 결합될 수도 있을 것이다. 이 경우에 모터 드라이브는 바람직하게는 유지 유닛의 내부에 삽입되어 유지 유닛에 부착될 수 있다. 여기서도, 모터 드라이브도 반드시 교체되어야만 할 필요없이, 마우스피스를 유지 유닛과 함께 교환하는 것이 가능하다.
인체공학과 착용자의 편안함을 가능한한 좋게 설계하기 위해, 치열궁 및 그에 따른 전체 마우스피스의 치수결정은 가능한한 컴팩트한 것이 필요하다. 따라서, 마우스피스는 기능적 등급 재료(functionally graduated material)로 이루어져야 하고, 바람직하게는 3D 프린팅 방법에 의해 생산될 수 있어야 한다.
모터 드라이브는 바람직하게는 소리 발생기(sound generator)를 가질 수 있다. 따라서, 소리는 특히 전자기적으로, 공압적으로 또는 압전 소자를 통해 발생될 수 있다.
치열궁은 바람직하게는 2개의 턱에 최적의 방식으로 마우스피스를 위치시킬 수 있도록 개인화된 접촉점을 가질 수 있다. 상악 및 하악을 위한 치아 세정 필름은 상대적으로 얇고, 따라서 가요성이기 때문에, 접촉점에 의해 사용자의 상악 및 하악의 마우스피스 내의 부정확한 위치결정이 방지된다. 치아 세정 필름이 접촉점에서 사용자의 치아에 의해 충분한 압력으로 눌러질 때에만, 정확한 위치결정이 보장되고, 모터 드라이브가 시동될 수 있다. 따라서, 또한 그 후에만 세정 과정이 시작될 수 있다. 접촉점의 영역에서는 치아 세정 필름의 제한된 진동만이 가능하기 때문에 접촉점은 가능한한 작게 유지되어야 하며, 세정 과정에서 가능한한 중요하지 않은 지점에 배치되어야 한다. 접촉점은 바람직하게는 앞니 영역 및/또는 각자의 마지막 치아(어금니 또는 사랑니)의 원위 가장자리 스트립(distal margin strip)에 배치될 수 있다.
원칙적으로, 인간의 치아를 세정하는 것 또는 동물(예컨대, 개, 고양이 또는 말)의 치아를 세정하는 것도 본 발명의 장치로 가능할 수 있다. 본 발명의 장치는 어린이 및 성인을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 치아 구조에 변경을 주기 위해서는, 새로운 치아의 3D 스캔이 정기적으로 생성되어야 한다. 이는 젖니 세트와 성인 치아 세트 사이의 전환기에 특히 흔한 일일 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점 및 특징은 또한 청구범위 및 하기 실시예에 나타내진 특징으로부터 알 수 있다.
본 발명은 여기에 간단히 설명되는 도면에 도시된 예를 사용하여 아래에 더 상세히 설명되고 예시된다.
도 1은 치아를 세정하기 위한 본 발명의 장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 장치의 평면도를 도시한다.
도 3은 어금니 영역에서의 도 1 및 도 2에 따른 장치의 치열궁을 통한 단면도를 도시한다.
치아를 세정하기 위한 본 발명의 장치(10)가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다. 장치(10)는 대략적으로 말굽 모양인 치열궁(dental arch)(22) 형태의 마우스피스(20)를 가진다. 마우스피스(20)는 연결부(24)를 통해 유지 유닛(26)에 연결된다. 본 예에서는, 마우스피스(20)를 교환할 수 있도록 하기 위해, 마우스피스(20)는 연결부(24)에 해제 가능하게 부착된다. 유지 유닛(26)은 일체형 모터 드라이브(28)를 가진다.
치열궁(22)은 폐쇄형 중공체로서 설계된다(도 3 참조). 치열궁(22)의 측면 에지(30, 32)는 각각 강성 플라스틱 재료로 형성된다. 다른 한편으로, 치아와 마주하는 치열궁(22)의 상측 및 하측은 각각 치아 세정 필름(34, 36)을 가진다. 치아 세정 필름(34, 36)은 각각 사용자의 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진 개인화된 표면 윤곽을 가진다. 따라서, 치아 세정 필름(34)은 본 예에서 상악의 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어지는 한편, 치아 세정 필름(36)은 하악의 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진다. 따라서, 하악 및 상악의 치아를 위한 치열궁(22)의 개인별 함몰 부는 U자형 또는 V자형 윤곽만을 가지는 것은 아니다. 그 대신, 치열궁(22)이 오직 한 명의 사용자에게만 사용될 수 있도록, 함몰부는 개인적으로 맞추어진다. 따라서, 치열궁(22)의 최적 맞춤 및 그에 따른 최적의 세정 결과가 달성될 수 있다.
치아 세정 필름(34, 36)은 각각 치열궁(22)의 측면 에지(30, 32) 둘레로 얼마간 안내되어 측면 에지(30, 32)의 외측에 부착된다. 기체 매체는 본 예에서 치열궁(22)의 내부(38)에 위치된다.
의도한 용도에 따라, 치열궁(22)이 사용자의 입으로 밀어 넣어지고, 그 후 입이 닫힌다. 따라서, 사용자의 입술이 연결부(24)에 놓이게 된다. 사용자의 치아가 치열궁(22)의 함몰부 내에 위치되고, 치아 세정 필름(34, 36)에 의해 둘러싸여진다. 따라서, 치아 세정 필름(34, 36)은 사용자의 치아 상에 직접 놓일 수 있으며, 또는 사용자의 치아로부터 짧은 거리를 가질 수 있다.
유지 유닛(26)은 입 밖에 남아 있으며, 사용자 자신에 의해 또는 제삼자에 의해 들려질 수 있다. 치아 세정 필름(34, 36)은 모터 드라이브(28)에 의해 진동하도록 설정될 수 있다.
본 예에서, 유지 유닛(26)은 모터 드라이브(28)를 켜고 끄는 작동 버튼을 갖지 않는다. 그 대신, 모터 드라이브(28)가 켜지고 끄질 수 있게 해주는 압력 센서(40)가 앞니 영역에 위치된다. 치열궁(22)이 입안에 정확하게 삽입되고, 턱이 닫히고, 압력 센서(40)에서 사전에 정해진 임계값이 초과되면, 모터 드라이브(28)가 켜진다. 한편, 입이 다시 열리면, 모터 드라이브(28)는 자동으로 꺼진다. 한편, 압력 센서(40)에서 특정 임계값이 초과되면, 마찬가지로 모터 드라이브(28)의 자동 꺼짐이 발생할 수 있다.
입안에서의 치열궁(22)의 정확한 위치를 확인할 수 있도록 하기 위해, 치열궁(22)은 본 예에서 총 3개의 접촉점(42, 44, 46)을 가진다. 사용자의 치아가 치아 세정 필름(34, 36)을 통해 접촉점(42, 44, 46)의 지점에서 치열궁과 접촉할 때에만, 치아 세정 필름(34, 36)이 각각의 턱을 정확하게 둘러싸게 되어 세정 과정이 시작될 수 있다. 본 예에서, 접촉점(42)은 앞니 영역에 그리고 그에 따라 압력 센서(40)의 영역에 배치된다. 2개의 후방 접촉점(44, 46)은 최후방 치아의 영역, 즉 최후방 어금니 또는 사랑니의 영역에서 양측에 각각 배치된다.

Claims (15)

  1. 치아를 세정하기 위한 장치(10)로서,
    - 대체적으로 말굽 모양인 치열궁(22) 형태의 마우스피스(20)를 가지고,
    - 유지 유닛(26)을 가지고,
    - 모터 드라이브(28)를 가지는 치아를 세정하기 위한 장치(10)에 있어서,
    - 상기 치열궁(22)은 폐쇄형 중공체로서 설계되고,
    - 상기 중공체(22)의 치아와 마주하는 측은 치아 세정 필름(34, 36)을 가지고,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진 개인화된 표면 윤곽을 가지고,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 상기 모터 드라이브(28)에 의해 진동하도록 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 폐쇄형 중공체(22)는 액체 또는 기체로 충전되는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 중공체(22)는 상악을 위한 제1 치아 세정 필름(34) 및 하악을 위한 제2 치아 세정 필름(36)을 가지고,
    - 상기 2가지 치아 세정 필름(34, 36)은 각각 치아 모양 및 턱 모양에 맞추어진 개인화된 표면 윤곽을 가지는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  4. 제 3 항에 있어서,
    - 상악 및 하악을 위한 상기 2가지 치아 세정 필름(34, 36)은 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  5. 제 3 항에 있어서,
    - 상기 치열궁(22)은 상기 모터 드라이브(28)를 켜고 끄기 위한 압력 센서(40)를 가지는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    - 상기 압력 센서(40)는 앞니 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 딥 드로잉 또는 핫 스탬핑에 의해 성형될 수 있는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 딥 드로잉, 핫 스탬핑, 딥 몰딩, 주조, 3D 프린팅 방법 또는 사출 성형에 의해 생산될 수 있는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 라텍스가 없는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 생체 적합성 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 치아 세정 필름(34, 36)은 열가소성 폴리우레탄으로 또는 열가소성 폴리우레탄과 실리콘의 복합재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 마우스피스(20)는 유지 유닛(26)에 해제 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 모터 드라이브(28)는 상기 유지 유닛(26) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 상기 치열궁(22)은 개인화된 접촉점(42, 44, 46)을 가지는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
  15. 제 14 항에 있어서,
    - 상기 개인화된 접촉점(42, 44, 46)은 앞니 영역 및/또는 각자의 최후방 치아의 원위 가장자리 스트립에 배치되는 것을 특징으로 하는 치아를 세정하기 위한 장치(10).
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