KR20040005408A - 치아우식증 영상진단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반램프와 CCD카메라를 구비하는 치아우식증 영상진단장치에 있어서, 스위치부(11)를 구비하는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일측 저면에 형성되어 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단과, 상기 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단으로 부터 발산되어 반사된 빛을 포착(capture)하여 촬영하기 위한 CCD카메라(50)과, 상기 CCD카메라(50)의 렌즈 전방에 부착되는 주황색 필터(40)와, 상기 촬영된 영상을 보여주기 위한 디스플레이장치(80)와, 영상을 컴퓨터 컴퓨터 디스플레이 장치로 이송하여 디지털화 하는 장치인 비디오캡쳐보드가 들어있는 제어장치(70)로 구성된 치아우식증 영상진단장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 치아우식증의 조기탐지는 물론 우식의 진행상태 혹은 우식병소의 정량화가 가능하므로써 환자의 우식활성도의 측정, 불소등에 의한 재광화 효과평가 등 종합적이고 체계적인 치아우식증의 진단과 처치를 가능하게 해주고, 특히 인체에 무해하며, 즉석에서 결과를 알 수 있을 뿐만 아니라 검사 결과를 영상화 및 수치화하는 것이 가능하고, 검사결과의 저장과 보관이 용이하여 검사 시간과 비용을 절약할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

치아우식증 영상진단장치{Optical diagnosis device for dental caries}

본 발명은 치아우식증의 영상적 진단장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 아르곤 레이저의 청색계통(488nm)의 빛 및 푸른색 램프의 형광(螢光)을 이용한 광학적 치아우식증 영상진단장치에 관한 것이다.

치아우식증이란 일반적인 용어로 충치라 불리우며, 구강 내에 상주하는 세균의 대사작용에 의하여 치아에 부착된 음식찌꺼기의 당분이나 전분 등의 탄수화물이 분해되어 생기는 젖산이 치아 경조직의 침식되어 결손되는 증세를 일컷는 것으로, 이를 방치하게 되면 치수염을 일으켜 심한 통증을 느끼게 되며, 심한 경우 치주염까지 진행될 수 도 있는 매우 심각한 질병인 것이다.

따라서 상기 치아우식증의 치료를 위해서는 무엇보다 초기 우식병소를 조기에 발견하여 불소도포 등과 같은 예방적 처치를 통해 충치의 진행을 방지하는 것이 치아건강관리에 무엇보다 중요하다고 할 수 있을 것이다.

그러나 상기와 같은 초기 치아우식증은 치질을 완전 건조시킨 법랑질의 평활면 상태에서는 색조의 차이에 의해 육안판별이 가능하나 대개 구강내에서는 치질이 항상 타액에 젖어 있는 상태이므로 이를 관찰하기란 쉽지않고, 방사선 촬영법이나 광섬유투영법, 염료, 탐침 등 다른 임상적인 치아우식 검사법에 의해서도 잘 발견되지 않으므로 진단하기란 더욱 곤란한 것이다.

더구나 상기 방사선촬영법이나 광섬유투영법은 치아의 인접면 우식증을 쉽게 감지할 수 있으나 평활면 우식증은 감지하기 어렵고, 방사선촬영법은 인체에 유해할 수 있는 단점을 갖는다. 염료를 사용하는 경우 구강내에 염료를 도포하여 착색시켜야 하므로 이방법 또한 인체에 해로울 수 있으며 매우 번거로운 단점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 종래 초기 치아우식증의 진단방법을 해결하기 위한 것으로, 치아의 법랑질에 아르곤 레이저광선 및 푸른색 빛을 조사할 경우 발생하는 형광특성을 이용하되 이때 카메라에 의해 영상을 촬영하여 치아표면의 색조(色調)차이를 디스플레이장치로 보여주므로써 치아우식증 및 치아우식증의 발생의 가능성정도를 추정할 수 있도록 하는 인체에 무해하면서, 정확한 진단이 가능하고, 검사 시간과 비용이 절약되도록 하는 치아우식증 영상진단장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 - 본 발명의 사시도.

도 2 - 본 발명의 일부를 보이기 위한 개략적인 단면도.

도 3 - 본 발명의 회로구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 치아우식증 영상진단장치(이하 충치영상진단장치라 한다)

10: 본체 11: 스위치부

20: 광섬유 30: 푸른색 램프

40: 주황색 필터 50: 카메라

60: 일반램프 70: 제어장치

80: 디스플레이장치 90: 전원부

100: 비디오캡쳐보드 110: pc연결잭

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 충치영상진단장치(1)의 사시도를 도시한 것으로, 본 발명은 스위치부(11)를 구비하는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일측 저면에 형성되어 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단과, 상기 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단으로부터 발산되어 반사된 빛을 포착(capture)하여 촬영하기 위한 CCD카메라(50)과, 상기 CCD카메라(50)의 렌즈 전방에 부착되는 주황색 필터(40)와, 상기 촬영된 영상을 보여주기 위한 디스플레이장치(80)과, CCD 카메라로 포착한 영상을 컴퓨터 디스플레이 장치로 이송하여 디지털화시키는 비디오캡쳐보드가 들어있는 제어장치(70)로 이루어진다.

상기 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단으로는 아르곤(Ar) 레이저 광섬유(20) 또는 푸른색 램프(30) 중 어느 하나가 선택적으로 사용되어질 것이다.

상기 아르곤 레이저 광섬유(20)는 미도시된 아르곤 레이저 발생장치에 연결되어 있으며, 450-500nm범위의 연속파장 아르곤 레이저를 치아 표면에 조사하게 된다.

상기 푸른색 램프(30)는 450-500nm 사이의 가시광선 영역의 푸른색 빛을 발산할 수 있도록 하기 위한 것으로, 램프는 일반램프를 쓰되 빛은 푸른색 필터를 통과하도록 한 구성은 본 발명 푸른색 램프(30)와 동일한 구성으로 보아야 할 것이다.

이때 제어장치(70)는 미도시된 비디오캡쳐보드가 내장된 PC(Personal Computer)로 구성될 수도 있으며, PC와 상기 PC에 연결되어지는 PC연결잭(110)과 CCD카메라에 연결하는 비디오캡쳐보드(100)로 구성될 수도 있다. 물론 상기 제어장치는 PC를 사용하지 않고 임베디드시스템으로 구성할 수도 있음은 당연하다 할 것이다. 상기 제어장치(70)은 전원을 공급하기 위한 전원부(90)를 구비한다.

상기 스위치부(11)는 본 장치의 on/off는 물론 일반램프(60)와 아르곤 레이저 광섬유(20), 푸른색 램프(30)를 선택적으로 스위칭하기 위한 것으로, 이는 종래부터 널리 사용되어지는 일반램프와 CCD카메라에 의해 촬영한 치아의 영상을 디스플레이장치로 보여주기 위한 치아영상촬영장치의 용도로도 본 발명을 사용하기 위해서 필요한 구성이다.

이처럼 본 발명은 450-500nm 범위의 연속파장을 갖는 아르곤 레이저광선과 450-500nm 사이의 가시광선 영역의 푸른색 빛을 1000-2000W/㎠ 의 강도로 치아에 조사하여 형광현상을 발생기키고, 상기 치아에 반사된 빛을 520nm 파장 이상만을 통과시키는 주황색 필터(40), 즉 주황색 계통의 유리필터를 통해 CCD카메라(50)에 촬영되도록 하여 이를 디스플레이장치(80)을 통해 관찰할 수 있도록 한 것이다.

따라서 아르곤 레이저 광섬유(20) 및 푸른색 램프(30)에 의해 치아의 표면에서 발생한 450-500nm 범위의 연속파장은 520nm 파장 이상만을 통과시키는 주황색 필터(40)를 통과하지 못하게 되어 결국 촬영된 영상은 컴퓨터 영상분석 프로그램이 탑재된 PC 또는 제어장치(70)에 의해 디스플레이장치(80)에는 검은색으로 표시되어진다. 이처럼 본 발명은 육안으로는 관찰할 수 없는 미세한 표면 탈회부분, 즉 초기 치아우식병소부분을 색조의 차이로 구별할 수 있도록 하므로써 인해 검은 색조로 나타나도록 하였다. 따라서 건전한 치질과 초기 치아우식병소의 구별을 뚜렷하게 할 수 있도록 함으로써 치아의 초기 치아우식증을 광학적, 영상적으로 진단할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 치아에서 가장 효과적으로 형광을 유발하는 광원의 선택 및 건전한 치질과 우식부위의 형광색조를 효과적으로 대비하여 구분해 내는 필터렌즈의 적절한 선택 등으로 인해 진단학적 감도를 최대한 높였으며, 소형 CCD카메라(50)를 사용하는 등 각 부품들을 효율적으로 구성하므로써 환자 구강내에서 사용편리성 등을 감안하여 제작될 수 있도록 하였다. 본 발명의 작용을 아래 실시예에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다.

실시예 1

먼저 아르곤 레이저 발생장치로 부터 발생한 488nm연속파장을 갖는 아르곤 레이저광선을 본체(10)의 일단 저면에 노출되도록 형성된 광섬유(20)를 통해 진단하고자 하는 치아의 표면에 조사되도록 하였다. 이때 광섬유(20)는 500μm 직경의 광섬유를 사용하였으며, 0.6W의 출력으로 치아 협면과 인접면에 레이저광선을 조사되도록 하였다.

상기 치아의 표면에서 반사되는 광선을 520-540nm의 빛만 투과시키는 주황색필터(40)를 통해 CCD카메라(20)으로 촬영하였으며, 이를 제어장치(70)에 의해 디스플레이장치(80)에 영상으로 표현되도록 한 결과 미세한 표면 탈회부분, 즉 초기 치아우식병소부분이 검은 색조로 표시되어져 건전한 치질과 초기 치아우식병소의 구별을 뚜렷하게 할 수 있었다.

실시예 2

본체(10)의 일단 저면에 노출되도록 형성한 푸른색 램프(30)에 의해 450 및 500nm 가시광선 영역의 푸른색 빛을 치아 협면과 인접면에 조사하였다. 상기 치아의 표면에서 반사되는 광선을 520-540nm의 빛만 투과시키는 주황색필터(40)를 통해CCD카메라(20)으로 촬영하였으며, 이를 제어장치(70)에 의해 디스플레이장치(80)에 영상으로 표현되도록 한 결과 미세한 표면 탈회부분, 즉 초기 치아우식병소부분이 검은 색조로 표시되어져 건전한 치질과 초기 치아우식병소의 구별을 뚜렷하게 할 수 있었다.

이처럼 본 발명은 치아우식증의 조기탐지는 물론 우식의 진행상태 혹은 우식병소의 정량화가 가능하므로써 환자의 우식활성도의 측정, 불소등에 의한 재광화 효과평가 등 종합적이고 체계적인 치아우식증의 진단과 처치를 가능하게 해주고, 인체에 무해하며, 즉석에서 결과를 알 수 있을 뿐만 아니라 검사 결과를 영상화 및 수치화하는 것이 가능하고, 검사결과의 저장과 보관이 용이하여 검사 시간과 비용을 절약할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명을 치아우식활성검사법으로도 활용할 경우 현재 세균배양에 의한 치아우식활성 검사법에 비해 빠르고 안전하며 간편하고 비용이 적게 들어 각 개개인의 효율적인 치아건강을 유지, 관리할 수 있고, 짧은 시간내에 치아우식증 이환율 및 우식활성도 검사가 가능하여 국가적 대단위 치아우식예방 정책 사업을 시행할 수도 있는 것이다. 또한 이를 국산화 할 경우 수입대체효과로 인해 국가산업에도 크게 이바지 할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 일반램프와 CCD카메라를 구비하는 치아우식증 영상진단장치에 있어서 스위치부(11)를 구비하는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 일측 저면에 형성되어 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단과, 상기 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단으로부터 발산되어 반사된 빛을 포착(capture)하여 촬영하기 위한 CCD카메라(50)과, 상기 CCD카메라(50)의 렌즈 전방에 형성되는 주황색 필터(40)와, 상기 촬영된 영상을 보여주기 위한 디스플레이장치(80)과, 이들을 디지털화 하는 비디오캡쳐보드가 들어가 있는 위한 제어장치(70)로 구성되어짐을 특징으로 하는 치아우식증 영상진단장치.
2. 제 1항에 있어서 상기 치아의 표면에 형광현상을 발생할 수 있도록 하는 빛을 조사하기 위한 수단으로는 아르곤레이저 광섬유(20) 또는 푸른색 램프(30) 중에서 어느 하나를 선택적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 치아우식증 영상진단장치.
3. 제 1항에 있어서 상기 제어장치(70)는 PC와 CCD카메라(20)에 연결된 비디오캡쳐보드(100)와 상기 비디오캡쳐보드(100)를 PC에 연결하기 위한 PC연결잭(110)을구비하도록 구성되어짐을 특징으로 하는 치아우식증 영상진단장치.