KR20130103448A

KR20130103448A - 근관치료용 모터의 비대칭 코스팅 제어를 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130103448A
Application number: KR1020130025620A
Authority: KR
Inventors: 에릭 브라운; 지안루카 감바리니; 카를로스 앨로이즈; 개리 글래스맨; 제임스 쉬플리; 개리 가먼
Original assignee: 오름코 코포레이션
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2013-09-23
Also published as: PL2636384T3; CN103393474B; DK2636384T3; CN103393474A; ES2532266T3; JP5859470B2; US20150223909A1; US9041323B2; US20130234627A1; EP2636384A1; US9895203B2; US9504532B2; EP2946743A1; PT2636384E; JP2013184065A; US20170056129A1; EP2636384B1

Abstract

근관치료용(endodontic) 왕복 모터의 비대칭적인 코스팅(coasting)을 제어하기 위한 장치(10)는 근관치료용 모터(22)에 작동적으로 결합되는 제어기를 포함한다. 제어기는 코스팅 시간 동안 전진 방향으로 근관치료용 모터(22)의 회전을 지향시키도록 구성되고, 코스팅 시간 동안 역진 방향으로 근관치료용 모터(22)의 회전을 지향시키도록 구성되는 처리 유닛(70)을 포함할 수 있다. 전진 코스팅 시간은 역진 코스팅 시간과는 독립적으로 계산된다. 왕복 근관치료용 모터(22)를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법은 전진 방향으로 근관치료용 모터(22)를 회전시키는 단계와, 전진 방향을 위한 전진 코스팅 시간을 계산하는 단계와, 계산된 전진 코스팅 시간 동안 전진 방향으로 근관치료용 모터를 코스팅시키는 단계를 포함한다. 전진 방향으로 근관치료용 모터(22)를 코스팅시킨 후에, 근관치료용 모터(22)가 역진 방향으로 회전된다. 역진 코스팅 시간은 전진 코스팅 시간과는 다르다.

Description

근관치료용 모터의 비대칭 코스팅 제어를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ASYMMETRICAL COAST CONTROL OF AN ENDODONTIC MOTOR}

관련출원으로의 교차-참조

본 출원은 2012년 3월 9일 출원된 미국 가특허 출원 제61/608,946호의 이득을 주장하며, 그 개시 내용의 전체가 참조로써 본 명세서에 명시적으로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 근관치료(endodontic treatment) 동안 이용하기 위한 근관치료용 모터의 성능을 개선하기 위한 장치 및 방법에 대한 것이다.

근관치료법(root canal therapy)은 근관치료용 모터에 의해 구동되는 임상 기구를 포함할 수 있다. 근관치료용 모터는 통상적으로 300 RPM에서 1000 RPM 사이의 일정 회전을 유지하기 위해 설계되어 왔다. 일반적으로, 임상의는 회전 속도를 설정한다. 이용 중에 모터에 인가되는 가변 회전력 및 마찰에도 불구하고, 모터의 속도를 동적으로 감시하고 그런 다음 이러한 속도를 유지하도록 작용하는 피드백 제어 루프에 의해 일정한 모터 회전이 종종 유지된다. 이런 방식으로, 근관치료용 모터에 출력되는 전력은 미리 설정된 모터 속도를 유지하도록 모터에 의해 관찰되는 가변 회전력 및 마찰에 따라 변한다.

보다 최근에, 근관치료용 분야 내의 발전은 왕복 근관치료용 모터로부터 얻어지는 성능 이득을 제안한다. 왕복 근관치료용 모터는 시계 방향 회전 및 후속되는 시계 반대 방향 회전을 통해 로터 및 부착된 근관치료용 드릴 또는 파일(file)을 구동시킨다. 이러한 시계 방향-시계 반대 방향 회전 주기는 치료하는 동안 매우 빠르게 반복될 수 있다. 예를 들면, 왕복 근관치료용 모터는 파일을 시계방향으로 160도 회전시키고, 이에 후속해서 시계반대 방향으로 40도 회전시킬 수 있다. 이러한 왕복 운동은 새롭고(novel) 복잡한 파일링(filing) 주기를 생성하기 위해 상이한 각도의 시계 방향 및 시계 반대 방향 회전의 임의의 조합으로 반복될 수 있다. 또한, 두 개 방향의 움직임을 도입함으로써, 부착된 드릴 또는 파일이 두 개의 잠재적으로 유용한 방향들을 가지며, 이러한 방향들 중 각각의 회전 방향은 특화(specialization)될 수 있다. 예를 들면, 파일은 이중 이용을 위해 설계될 수 있어서, 이러한 파일은 시계 방향 회전 동안 절단(cut)할 수 있으나, 시계 반대 방향 회전 동안에는 연마 또는 버핑(buff)할 수 있다.

왕복 근관치료용 모터에 대한 추가적인 변경은 코스팅 특징(coast feature)이다. 이런 측면에서, 시계 방향 또는 시계 반대 방향 회전의 종료시에, 모터 및 부착된 파일은 단지 자신의 가속도의 영향하에서만 코스팅(coast)할 것이다. 예를 들면, 코스팅 특징을 가지고 프로그래밍된 근관치료용 모터는 120도의 시계 방향 회전 및 이에 후속하는 80도의 시계 반대 방향 회전을 통해 파일을 구동하도록 프로그래밍될 수 있다. 시계 방향으로 120도 회전한 후에, 근관치료용 모터 및 부착된 파일은 계속해서 회전할 것이지만, 이러한 회전은 지정된(specified) 시계 방향 회전을 넘어서는 코스팅의 결과일 것이다. 따라서, 코스팅은 시계 반대 방향으로 80도 회전을 시작하기 전에 발생한다. 규정된 각도 값과 상관 없이, 코스팅 특징은 근관치료용 모터의 추가적인 (비록 무동력이지만) 회전을 허용한다. 이러한 추가적인 회전 코스팅의 분량은 동적으로 결정되고, 코스팅하도록 허용된 시간, 해당 시스템의 각운동량, 및/또는 이러한 시스템에 의해 경험되는 마찰 분량에 의존할 수 있다. 증가된 마찰이 코스팅 시간을 감소시키지만, 모터의 각운동량은 일반적으로 코스팅 시간을 증가시킨다는 것이 인식될 것이다.

왕복 근관치료용 모터에 적용될 때, 코스팅 특징은 바람직한 특징인데, 그 이유는 이러한 특징은 모터 및 파일이, 근관치료 동안에 경험되는 특정 신체적 구조를 포함하는, 다양하고 복잡한 환경적 요인에 동적으로 그리고 자동적으로 반응하게 하기 때문이다. 엄밀하게(highly) 미리 규정된 운동을 강제하는 종래의 미리 설정되고 강제된 제어 구동과는 달리, 코스팅 특징은 회전 움직임의 더 큰 유연성을 가능케 한다. 예를 들면, 근관(root canal) 내에서 파일이 자유롭게 회전하는 경우, 코스팅은, 치료 절차(procedure)를 완료하는 시간을 효율적으로 감소시키도록 효율적으로 절단(cutting)을 하면서 파일이 계속해서 회전하게 할 것이다. 반면에. 저항 때문에, 파일이 증가된 마찰을 경험하는 경우에, 코스팅은 파일에 인가되는 비틀림 및 휨 하중을 감소시키도록 근관치료용 모터의 회전을 감소시킬 것이다. 이 두 경우 모두에, 코스팅 특징은 상당한 절차적인 이득을 제공한다.

현재, 임상의는 툴에 비대칭적으로 인가되는 코스팅의 분량을 선택해야만 한다. 즉, 시계 방향 회전에 후속하는 코스팅은 시계 반대 방향 회전에 후속하는 코스팅과 동일하다. 불행히도, 상이한 툴들은 상이한 마찰력을 발생시켜서, 시계 반대 방향 회전 및 시계 방향 회전을 위한 최적의 코스팅 분량에 영향을 끼치게 된다. 예를 들면, 시계 방향으로의 파일 절단(file cutting)은 시계 반대 방향으로 버핑(buffing) 동작을 발생시키는 동일 파일보다 더 큰 마찰 및 저항을 경험할 것이다. 이러한 상이한 이용은 임상의가 절단 또는 버핑을 위해 (하지만, 동시에 이 두 동작 모두를 위해서는 아님) 코스팅을 선택하게 강요할 수 있다. 따라서, 시계 방향으로 특정 코스팅을 원하는 임상의는 이러한 대칭적 코스팅 제어의 특성에 기인해서, 시계 반대 방향으로 이러한 코스팅을 또한 용인해야 한다. 동일한 코스팅 설정이 반드시 이롭지는 않은데, 그 이유는 시계 반대 방향으로의 상당한 회전이 관 정점(canal apex) 밖으로 관 잔해(canal debris)를 압출하는 것과 같은 바람직하지 않은 절차적 현상을 야기할 수 있어서, 환자에게 수술후 통증을 초래할 수 있다.

상기 논의된 바와 같은 현재의 도전 및 특징을 다루는, 근관치료법과 같은 근관치료 절차에서 이용하기 위한 장치 및 방법을 위한 필요성이 존재한다.

본 발명은 이전에 알려진 근관치료용 모터 제어 시스템의 전술된 결점 및 단점과, 그밖의 결점 및 단점을 극복한다. 본 발명이 특정 실시예와 관련해서 설명될 것이지만, 본 발명은 이러한 실시예에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 그 반대로, 본 발명은 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함될 수 있는 모든 대안, 변형 및 등가물을 포함한다.

본 발명의 원리에 따라, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭적인 코스팅을 제어하기 위한 장치는 시계 방향 및 시계 반대 방향으로 툴(tool)을 회전시킬 수 있는 근관치료용 모터를 포함한다. 장치는 근관치료용 모터에 작동적으로 결합되는 제어기를 더 포함한다. 제어기는 시계방향으로부터 시계 반대 방향으로 툴의 회전 방향을 변경시키도록 전자 신호를 근관치료용 모터에 전송할 수 있다. 제어기는 근관치료용 모터가 시계 방향으로 코스팅하는 동안 전진 코스팅 시간을 제어하고, 근관치료용 모터가 역진 방향으로 코스팅하는 동안 역진 코스팅 시간을 제어할 수 있다. 전진 코스팅 시간은 역진 코스팅 시간과는 다르다.

일 실시예에서, 제어기는 근관치료용 모터에 작동적으로 연결되는 처리 유닛을 포함한다. 처리 유닛은 전진 코스팅 시간 동안에 전진 방향으로 근관치료용 모터의 회전을 지향시키도록 구성되고, 역진 코스팅 시간 동안 역진 방향으로 근관치료용 모터의 회전을 지향시키도록 구성된다. 처리 유닛은 역진 코스팅 시간과는 독립적으로 전진 코스팅 시간을 계산하도록 구성된다.

본 발명의 원리에 따라, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법은 전진 방향으로 근관치료용 모터를 회전시키는 단계와, 전진 방향을 위해 전진 코스팅 시간을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 결정된 전진 코스팅 시간 동안 전진 방향으로 근관치료용 모터를 코스팅시키는 단계와, 전진 방향으로 근관치료용 모터를 코스팅시킨 후에, 역진 방향으로 근관치료용 모터를 회전시키는 단계를 더 포함한다. 방법은 결정된 전진 코스팅 시간과는 독립적으로 역진 방향을 위한 역진 코스팅 시간을 결정하는 단계를 더 포함한다. 역진 코스팅 시간은 전진 코스팅 시간과는 다르다. 방법은 결정된 역진 코스팅 시간을 위해 역진 방향으로 근관치료용 모터를 코스팅시키는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에서, 전진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 전진 코스팅 설정에 기초해서 전진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 역진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 역진 코스팅 설정에 기초해서 역진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함한다.

본 명세서 내에 통합되고, 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 본 발명의 실시예를 예증하고, 앞에서 설명된 본 발명의 일반적인 설명과, 이하에서 주어지는 상세한 설명과 함께 본 발명을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 근관치료용 모터의 비대칭적인 코스팅을 제어하기 위한 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 1a는 도 1의 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 양상에 따라 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법의 일 실시예의 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 근관치료용 왕복 모터(10)의 비대칭적 코스팅을 제어하기 위한 장치는 콘솔(14)과 온/오프 제어 스위치(16)를 포함한다. 콘솔(14)은 근관치료에서 이용하기 위한 툴에 결합하고, 이러한 툴을 회전시키도록 구성된 모터 핸드피스(12)에 작동적으로 결합될 수 있다. 특히, 이하에서 설명되는 바와 같이, 장치(10)는 단일 근관치료 수술 동안에 시계 방향 및 시계 반대 방향 모두로 툴을 회전시키도록 구성된다. 시계 방향 및 시계 반대 방향 회전들은 매우 ?은 시간 기간 동안, 예를 들면, 대략 수초 이하 동안에 반복될 수 있다. 장치(10)는 미리 결정된 시간 기간 동안 시계 방향 및 시계 반대 방향 각각으로 툴이 코스팅하게 하도록 또한 구성된다. 본 명세서에서 이러한 시간은 "코스팅 시간(coast time)"이라고 지칭될 수 있다. 더 나아가, 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 용어 "코스팅"은 툴의 회전이 무동력인 것을 의미한다. 다른 말로 하자면, 툴의 회전은 장치(10)에 의해 강제되거나 작동되지 않고 있다. 긴 시간 기간 동안에 툴이 코스팅하게 하는 것은 툴의 회전을 내부적으로 브레이크 걸지 않고 툴이 휴지(rest) 또는 완전한 정지에 도달하는 결과를 초래할 수 있다. 대조적으로, 코스팅은 모터에 브레이크를 걸거나, 장치 내부의 다른 수단에 의해 툴의 회전률을 의도적으로 감소시키는 것을 포함하지 않는다. 하지만, 핸드피스(12)의 구성에 내재되어 있고, 툴과 툴의 환경(예, 치아 표면) 사이에 있는 마찰이 고려된다.

도시된 대표적인 실시예에서, 모터 핸드피스(12)는 케이블(18)을 통해 콘솔(14)에 작동적으로 결합된다. 알려진 바와 같이, 케이블(18)은 전기적 또는 기계적 파워를 전달할 수 있고, 모터 핸드피스(12)로부터 콘솔(14) 내에 장착된 전자 장치(미도시)까지 전기적 피드백을 위한 통로를 제공할 수 있다. 무코드형(cordless-type) 모터 핸드피스가 종래 기술에서 알려진 것과 같이, 모터 핸드피스(12)는 콘솔(14)로의 케이블 연결부를 요구하지 않을 수 있다는 것이 인식될 것이다. 유사하게, 도시된 풋 페달에 의해 표시된 것과 같이, 온/오프 제어 스위치(16)는 전력 케이블(20)을 통해 콘솔(14) 및 관련 전자장치에 작동적으로 결합될 수 있다. 임상의는 근관치료 동안 모터 핸드피스(12)로의 전력을 온 및 오프하도록 제어 스위치(16)를 이용할 수 있다.

도 1을 계속해서 참조하면, 일 실시예에서, 모터 핸드피스(12)는 모터(22)와, 이러한 모터(22)에 작동적으로 결합되는 기어박스(24)를 포함한다. 장치(10)에 결합될 수 있는 모터 핸드피스는 종래기술에서 알려지고, 무브러시(brushless) DC 모터를 포함한다. 알려진 바와 같이, 이러한 모터는 예를 들면, 로터 회전을 감시하는 센서를 포함할 수 있다. 콘트라 앵글(contra angle)이라고 지칭될 수 있는 기어박스(24)는 근관치료용 파일과 같은, 근관치료용 툴(28)을 지지하도록 구성되는 헤드(26)를 더 포함할 수 있다. 모터(22)에 전력을 인가하는 것은 로터의 회전을 야기하고, 이는 기어박스(22) 내의 연결부를 회전시키고, 궁극적으로는 치료시에 이용하기 위한 톨(28)을 회전시키게 된다. 예시로서, 기어박스(24)는 4:1, 8:1, 18:1, 또는 20:1의 기어 비율을 가질 수 있다. 대안적으로 기어박스(24)는 1:10의 비율을 가질 수 있다. 다른 근관치료 툴이 근관치료용 왕복 모터(10)의 비대칭적인 코스팅을 제어하기 위한 장치를 가지고 활용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 툴(28)은 미리 결정된 횟수의 회전 또는 시간 동안 한 방향으로 회전되고, 모터(22)로의 전력이 끊겨지거나 제거되어, 미리 결정된 코스팅 시간 동안에 툴(38)이 코스팅하게 하고, 일단 미리 결정된 코스팅 시간이 도달되면, 툴(28)은 브레이크를 걸어서 강제로 정지하게 될 수 있다. 일단 브레이크가 걸리면, 코스팅이 종료된다. 그런 다음, 툴(28)의 방향이 역진되는데, 본 발명의 실시예에 따라, 역진 방향을 위한 미리 결정된 코스팅 시간은 다르다. 본 발명의 실시예에 따라, 툴(28)의 시계 방향 회전에 후속하는 코스팅 시간은 툴(28)의 시계 반대 방향 회전 동안 코스팅 시간과는 독립적으로 제어된다.

앞에서 소개된 바와 같이, 일 실시예에서, 장치(10)는 시계 방향으로 툴(28)을 회전시키도록 구성되고, 시계 반대 방향으로 툴(28)을 회전시키도록 또한 구성된다. 시계 방향이 본 명세서에서 전진 방향으로 지칭될 수 있고, 시계 반대 방향이 역진 방향으로 지칭될 수 있지만, 이러한 지칭은 단지 설명의 편의성을 위한 것일뿐이고, 본 발명의 실시예는 전진 또는 역진 그리고 시계 방향 또는 시계 반대 방향 간의 임의의 특정 연관에 제한되지는 않는다.

도시된 대표적인 실시예에서, 장치(10)는 제어 패널(30)을 포함하며, 이 패널에 의해 임상의는 장치(10)의 작동 모드를 선택할 수 있다. 이런 측면에서, 제어 패널(30)은 임상의가 툴(28)의 회전을 궁극적으로 제어하는 파라미터를 설정할 수 있는 다수의 푸시 버튼(32)을 포함할 수 있다. 일단 선택되면, 개별 파라미터는 스크린(34) 상에 디스플레이될 수 있다. 이용가능한 파라미터 중에서, 장치(10)는 시계 방향 회전 모드, 시계 반대 방향 회전 모드, 또는 왕복 모드로 작동될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 일 실시예에서, 왕복 모드에서, 전진 방향으로 코스팅 시간의 제어는 역진 방향으로 코스팅 시간의 제어와는 독립적이다. 따라서, 일 실시예에서, 전진 코스팅 시간은 이하에서 보다 완전히 설명되는 바와 같이, 역진된 코스팅 시간과는 다르다.

특히, 본 발명의 일 실시예에서, 임상의는 근관치료 동안에 모터(22)의 작동을 위해 왕복 모드를 선택할 수 있다. 왕복 모드는 전진 방향과 역진 방향으로 툴의 코스팅을 포함한다. 각각의 방향에서 코스팅 시간은 비대칭적, 즉, 상이할 수 있다. 이런 측면에서, 용어 "비대칭"은 시계 방향으로 회전될 때 미리 설정된 시간 기간 동안 툴(28)이 코스팅하게 하고/하거나, 시계 반대 방향으로 회전될 때 미리 설정된 시간 기간 동안에 툴(28)이 코스팅하게 하는 장치(10)의 능력을 지칭한다. 따라서, 장치(10)는 시계 방향 코스팅 및 시계 반대 방향 코스팅 각각을 위해 독립적으로 선택가능한 파라미터를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 그리고 도 2를 참조해서, 일단 왕복 모드가 선택되면, 임상의는 단계(40)에서 푸시버튼(32)(도 1)을 통해 전진 방향으로 코스팅, 즉, "전진 코스팅"을 위해 원하는 코스팅 설정을 선택할 수 있다. 단계(42)에서, 임상의는 역진 방향으로의 코스팅, 즉, "역진 코스팅"을 위해 원하는 코스팅 설정을 {푸시버튼(32)을 통해} 부가적으로 또는 대안적으로 선택할 수 있다. 임상의는 근관치료용 모터(22)를 위한 전진 모터 속도 및/또는 근관치료용 모터(22)를 위한 역진 모터 속도를 단계(44 및 46)에서 각각 독립적으로 또한 선택할 수 있다.

일단 임상의가 앞에서 설명된 바와 같이 원하는 파라미터를 선택하면, 단계(60)에서 장치(10)는 전진 코스팅을 위한 전진 코스팅 시간 및/또는 역진 코스팅을 위한 역진 코스팅 시간을 계산한다. 단계(48)에서 표시된 바와 같이 산출되는 전진 코스팅 시간 및/또는 역진 코스팅 시간은 근관치료 동안에 툴(28)의 코스팅을 제어하기 위해 활용된다. 툴(28)의 코스팅을 제어하기 위해 장치(10)에 의해 이용될 수 다른 인자는 단계(52)에서 근관치료용 모터(22)의 각 운동량 및/또는 단계(50)에서 근관치료용 모터(22)에 인가되는 비틀림력 및 마찰력을 포함할 수 있다. 도 2에 표시되는 바와 같이, 일 실시예에서, 장치(10)는 단계(54)에서 표시되는 바와 같이, 전진 및 역진 코스팅 중 하나 또는 둘다에서 동적 각회전 분량을 궁극적으로 계산할 수 있다.

위에서 표시되는 바와 같이, 임상의는 전진 코스팅 및 역진 코스팅 각각을 위한 코스팅 설정을 선택할 수 있다. 일반적으로, 코스팅 설정은 주어진 방향으로 툴(28)이 코스팅하는 시간에 영향을 줄 수 있다. 일 실시예에서, 전진 방향을 위한 원하는 코스팅 설정은 전진 방향으로 툴(28)에 의해 관찰되는 코스팅 시간의 분량과 직접적으로 관련되거나, 이러한 분량에 수치적으로 크기 조정될 수 있다. 다른 말로 하자면, 만약 임상의가 특정 회전 방향으로 더 많은 코스팅 시간을 원하면, 임상의는 예를 들면, 이 방향을 위해 푸시버튼(32)을 작동시킴으로써 비교적 더 큰 코스팅 설정을 간단히 설정할 수 있다. 유사하게, 역진 방향을 위한 원하는 코스팅 설정은 역진 방향으로 회전할 때 툴(28)에 의해 관찰되는 코스팅 시간의 분량과 직접적으로 관련되거나, 이러한 분량에 수치적으로 크기 조정될 수 있다. 이런 의미에서, 임상의는 특정 툴을 위해 최적인, 전진 방향 및 역진 방향 각각을 위해 코스팅 설정을 독립적으로 선택할 수 있다. 여러 인자들 중에서, 특정 툴에 대한 임상의의 경험, 원하는 치료, 환자의 신체 구조에 기초해서 선택이 내려질 수 있다는 것이 인식될 것이다. 궁극적으로, 선택된 파라미터는 단계(54)에서 표시되는 바와 같이, 전진 및/또는 역진 코스팅 중 하나 또는 둘다 동안에 동적 각회전량에 영향을 줄 수 있다.

일 실시예에서 코스팅 설정은, 근관치료용 모터가 툴(28)의 전진 및 역진 코스팅 중 하나 또는 둘 다를 허용하는 시간 분량을 증가 또는 감소시키도록 수치적으로 크기 조정된다. 따라서, 코스팅 설정을 증가시킴으로써, 허용되는 동적 각 이동이 증가되거나, 코스팅 설정을 감소시킴으로써, 허용되는 동적 각 이동(angular travel)이 감소된다. 단지 예시일뿐이고 제한하지 않게, 수치 크기는 -7에서 +7의 값 중에서 미리 결정된 값을 포함할 수 있다. 이런 경우에, -7은 코스팅 시간의 최소 분량을 제공할 수 있고, +7은 최대 코스팅 시간을 제공할 수 있다. 추가적인 예시로서, -7의 설정은 0 밀리초에서 24 밀리초의 코스팅 시간 범위와 일치하고, +7의 설정는 60 밀리초에서 90 밀리초의 코스팅 시간 범위와 일치할 수 있다. 전자 제어 알고리즘의 일 실시예에 따라, -7에서 +7의 코스팅 설정은 0 밀리초에서 90 밀리초의 범위 사이에 근사적으로 속할 수 있다.

일 실시예에 따라, 앞에서 설명되는 바와 같이, 장치(10)는 코스팅 설정에 대하여 전진 및 역진 방향 모두를 위해 코스팅 시간을 변경하기 위한 제어기를 제공할 수 있고, 이용가능한 파라미터는 코스팅 설정에 제한되지 않는다. 오히려, 도 2를 참조하면, 장치(10)는 추가적인 파라미터를 포함할 수 있고, 이러한 파라미터에 의해, 근관치료용 모터(22)는 단계(50)에서 인가되는 비틀림과 마찰, 및/또는 단계(52)에서 핸드피스/툴의 각 운동량을 처리하기 위해 작동적으로 제어될 수 있다. 이러한 추가적인 메트릭스(metrics)는 근관치료용 모터(22) 및/또는 툴(28)의 유효 수명(effective life)을 향상시키기 위해서뿐만 아니라, 더 큰 절차적 효율을 증진시키기 위해 이득이 될 수 있다.

일 실시예에서, 도 1를 참조해서, 근관치료용 왕복 모터(10)의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치는 제어기 - 대표적인 실시예에서 CPU 또는 처리 유닛(70) -, 메모리(72), 모터 인터페이스(74), 및 입출력("I/O") 인터페이스(78)를 포함한다. I/O 인터페이스(78)는 제어 패널(30)과, 특히 푸시버튼(32)과, 온-오프 제어 스위치(16)로부터의 데이터 또는 신호를 수신하도록 구성될 수 있고, 그런 다음 이러한 데이터 또는 신호는 처리 유닛(70)에 전달된다. I/O 인터페이스(78)는 처리 유닛(70)으로부터 제어 패널(30)에, 그리고 특히 디스플레이(34)에 데이터를 출력시키도록 구성될 수 있다. 비록 도시되지 않지만, 하우징 외부의 다른 디바이스는 키보드, 키패드, 마우스, 마이크 등과 같은 추가적인 사용자 입력 디바이스를 포함항 수 있다. 본 발명의 실시예는 도시된 외부 디바이스에로만 제한되지는 않는다. 메모리(72)는 이하에 설명되는 바와 같은 전자 제어 알고리즘과 같은 소프트웨어 모듈 또는 애플리케이션(80)과, 운영체제(82)를 저장하도록 구성된다.

애플리케이션(80)과 운영체제(82) 각각은 처리 유닛(70)에 의해 메모리(72)로부터 판독될 수 있는 프로그램 코드로서 저장되는 하나 이상의 명령어를 일반적으로 포함한다. 처리 유닛(70)에 의해 실행될 때, 명령어는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 단계, 요소, 및/또는 블록을 실행시키기 위해 필요한 단계를 수행하도록 처리 유닛(70)이 하나 이상의 동작 및또는 계산을 수행하게 할 수 있다. 메모리(72)는 컴퓨터의 주요 저장소뿐만 아니라, 예를 들면, 캐시 메모리, 비휘발성 백업 메모리(예, 프로그래밍가능 또는 플래시 메모리), 대량 저장 메모리, 판독전용 메모리(롬) 등과 같은 임의의 보조 레벨의 메모리를 나타낼 수 있다.

코스팅 설정은 장치(10)의 처리 유닛(70)을 통해 작동적으로 구현된다. 이런 측면에서, 장치(10)는 미리 결정된 비대칭 코스팅 시간을 포함하는 다양한 미리 프로그래밍된 작동 모드를 포함할 수 있다. 모드는 처리 유닛(70)에 의해 액세스 가능한 메모리(72) 내에 저장될 수 있다. 이롭게, 미리 프로그래밍된 작동 모드는 전진 및 역진 회전 방향 각각을 위한 코스팅 시간 및 회전률을 위한 특정 파라미터를 포함할 수 있다. 이러한 특정한 미리 결정된 파라미터는 특정 툴, 특정 모터, 및/또는 특정 치료에 대한 사전 경험에 기초할 수 있다. 일 실시예에서, 사전 프로그래밍된 작동 모드는 임상의에 의한 전진 또는 역진 코스팅 설정에 대한 어떠한 변경도 배제한다. 따라서, 특별한 사전 프로그래밍된 작동 모드를 위한 적어도 전진 코스팅 설정 및 역진 코스팅 설정은 공장 설정이다.

더 나아가, 장치(10)가 툴의 코스팅을 제어하기 위한 처리 유닛(70) 및 다른 컴포넌트를 포함하면서, 당업자는 처리 유닛(70)이 아닐 수도 있는, 제어기가 본 발명실시예에 따라 툴의 코스팅을 결정한다는 것을 관찰할 것이라는 것이 인식될 것이다. 제어기는 전진 코스팅 시간 및 역진 코스팅 시간을 제어할 수 있는 전기적 타이밍 회로 및 고정된 하드웨어를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 전진 및 역진 코스팅 시간은 조정가능하거나 선택가능하지 않을 수 있다. 오히려, 이러한 시간들은 앞에서 설명된 것과 유사하게, 공장 설정이다. 그러므로, 비록 고정된 하드웨어의 이용이 일반적으로 소프트웨어 제어를 배제하고, 코스팅 설정에 대한 조정을 실질적으로 더 복잡하게 만들지만, 본 발명의 실시예는 처리 유닛이 이용에 제한되지 않는다.

앞에서 설명된 장치(10)의 견지에서, 특정 근관치료 절차를 위한 특정 툴을 선택한 임상의는 예를 들면, 이러한 툴 및 절차를 위한 최적 파라미터 모두를 포함하는 원하는 작동 모드를 푸시 버튼(32)을 통해 단순히 선택할 수 있다. 그러므로, 일단 사전 프로그래밍된 작동 모드가 선택되면, 처리 유닛(70)은 전진 방향 및 역진 방향 중 하나의 방향 또는 이 두 방향 모두를 위해 원하는 코스팅 시간에 대한 코스팅 설정을 위해 미리 결정된 값을 자동으로 로딩한다. 그런 다음, 처리 유닛(70)은 하나 이상의 신호를 모터 인터페이스(74)에 제공하고, 그런 다음, 이러한 인테페이스는 처리 유닛(70)으로부터의 하나 이상의 신호에 따라 모터(22)로의 전력을 조절함으로써 모터(22)의 회전을 제어할 수 있다. 장치(10)는 피드백 루프(76)를 더 포함할 수 있고, 이러한 루프에 의해 모터(22)의 로터의 회전이 종래에 알려진 방법에 따라 모터 제어기(74) 및/또는 처리 유닛(70)에 의해 감시될 수 있다. 모터(22)로부터의 피드백 전기 신호는 루프(76)에 따라 처리 유닛(70) 및/또는 모터 인터페이스(74)에 의해 처리될 수 있어서, 처리 유닛(70) 및/또는 모터 인터페이스(74)는 툴(28)의 회전에 대한 조정을 하도록 모터(22)로의 제어 신호 또는 전력을 변경시킬 수 있다.

일 실시예에서, 장치(10)는 전자 제어 알고리즘(80)을 포함한다. 특히, 전자 제어 알고리즘(80)은 메모리(72)에 저장될 수 있고, 임상의가 처리 유닛(70)에 의해 전진 코스팅 시간 및/또는 역진 코스팅 시간의 제어를 원할 때, 제어 알고리즘(80)은 처리 유닛(70)에 의해 액세스되고 활용될 수 있다. 일 실시예에서, 도 2를 참조하면, 단계(60)에서 처리 유닛(70)은 전자 알고리즘을 통해 전진 코스팅 시간 및/또는 역진 코스팅 시간을 계산한다. 도시된 바와 같이, 이러한 계산은 단계(40 및 42)에서 코스팅 설정을 포함하는 다양한 파라미터와, 단계(44 및 46)에서 전진 방향 및 역진 방향 중 어느 한 방향 또는 이 두 방향 모두를 위한 각속도를 포함할 수 있다. 이러한 계산으로부터의 출력은 단계(48)에서 표시된 바와 같이, 전진 코스팅을 위한 전진 코스팅 시간과, 역진 코스팅을 위한 역진 코스팅 시간이다.

계속해서 도 2을 참조하면, 왕복 근관 모터를 제어하기 위한 대표적인 전자 제어 알고리즘이 단계(60)에서 도시된다. 전자 제어 알고리즘은 근관치료용 모터로 하여금 전진 방향 및 역진 방향 중 어느 한 방향 또는 이 두 방향 모두로 코스팅 시간의 미리 결정된 분량을 위해 회전하게 하기에 필요한 출력을 제공할 수 있다. 도시된 바와 같이, 전자 제어 알고리즘은 미리 설정된 알고리즘:

전진 코스팅 시간[초] = (-0.00005)(전진 각속도)+(0.08)+(0.0044)(전진 코스팅 설정) 및

역진 코스팅 시간[초] = (-0.00005)(역진 각속도)+(0.08)+(0.0044)(역진 코스팅 설정) 을 통해 전진 코스팅 시간 및 역진 코스팅 시간을 계산한다.

이렇게 함으로써, 코스팅의 동적인 이익은 왕복 근관치료용 모터 내에서 보다 효율적으로 구현된다.

본 명세서에서 설명되는 임의의 애플리케이션에서 실현된 프로그램 코드는 다양한 상이한 형태의 컴퓨터 프로그램 제품으로서 분배될 수 있다. 특히, 프로그램 코드는 컴퓨터 판독가능한 저장매체를 이용해서 분배될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 본질적으로 비일시적이고, 임의의 방식으로 구현된, 휘발성 및 비휘발성, 그리고 제거가능 및 제거가능하지 않은 유형적 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 소거 가능 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리, 전기적으로 소거가능하고 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리, 플래시 메모리 또는 다른 고채 상태 메모리 기술, 휴대용 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리, 또는 다른 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 정보를 저장하고, 컴퓨터에 의해 판독될 수 있는 임의의 다른 매체를 더 포함할 수 있다. 프로그램 코드는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 또는 다른 프로그램 모듈을 실현할 수 있는, 통신 매체를 이용해서 또한 분배될 수 있다. 통신 매체는 유선 및 무선 매체를 포함할 수 있다.

본 발명이 하나 이상의 실시예의 설명에 의해 예증되었고, 이러한 실시예가 상당히 자세하게 설명되었지만, 이러한 실시예는 이러한 세부 사항에 첨부된 청구항들의 범위를 제약하거나 여하한 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 추가적인 이익 및 수정은 당업자에 쉽게 드러날 것이다. 그러므로, 넓은 측면에서 본 발명은 도시되고 설명된, 특정 세부 사항, 대표적인 장치 및 방법, 그리고 예증적 예시에 제한되지 않는다. 따라서, 일반적인 본 발명의 개념의 범위 또는 정신을 이탈하지 않으면서, 이러한 세부 사항으로부터의 이탈이 수행될 수 있다.

16: 온/오프
70: 처리 유닛
72: 메모리
74: 모터 인터페이스
78: I/O 인터페이스
80: 알고리즘

Claims

근관치료용(endodontic) 왕복 모터의 비대칭 코스팅(coasting)을 제어하기 위한 장치에 있어서,
시계 방향 및 시계 반대 방향으로 툴(tool)을 회전할 수 있는 근관치료용 모터; 및
상기 근관치료용 모터에 작동적으로 결합되고, 상기 시계 방향에서 상기 시계 반대 방향으로 상기 툴의 회전 방향을 변경하도록 전자 신호를 상기 근관치료용 모터에 전송하고, 상기 근관치료용 모터가 상기 시계 방향으로 코스팅하는 동안 전진 코스팅 시간을 제어하고, 상기 근관치료용 모터가 역진 방향으로 코스팅하는 역진 코스팅 시간을 제어할 수 있는 제어기를
포함하고,
상기 전진 코스팅 시간은 상기 역진 코스팅 시간과는 다른 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 근관치료용 모터에 작동적으로 결합되고, 상기 전진 코스팅 시간 동안 상기 전진 방향으로 상기 근관치료용 모터의 회전을 지향시키고, 상기 역진 코스팅 시간 동안 상기 역진 방향으로 상기 근관치료용 모터의 회전을 지향시키도록 구성되는 처리 유닛을 포함하는 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
제2항에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 역진 코스팅 시간과는 독립적으로 상기 전진 코스팅 시간을 계산하는 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
제2항에 있어서, 상기 장치는 시계 방향 회전 모드, 시계 반대 방향 회전 모드, 및 왕복 모드를 포함하는 복수의 사용자 선택가능 모드들을 더 포함하고, 상기 왕복 모드가 선택될 때, 상기 처리 유닛은 상기 전진 코스팅 시간 및 상기 역진 코스팅 시간을 계산하는 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
제2항에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 근관치료용 모터의 전진 각속도를 결정하고, 전진 코스팅 설정을 수신하도록 구성되고, 상기 전진 각속도 및 상기 전진 코스팅 설정을 포함하는 미리 설정된 알고리즘에 기초해서 상기 전진 코스팅 시간을 계산하도록 구성되고,
상기 처리 유닛은 상기 근관치료용 모터의 역진 각속도를 결정하고, 역진 코스팅 설정을 수신하도록 구성되고, 상기 역진 각속도 및 상기 역진 코스팅 설정을 포함하는 미리 설정된 알고리즘에 기초해서 상기 역진 코스팅 시간을 계산하도록 구성되는 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
제5항에 있어서, 상기 전진 코스팅 시간을 계산하기 위한 미리 설정된 알고리즘은 수학식:
전진 코스팅 시간 = (-0.0005)(전진 각속도)+(0.08)+(0.0044)(전진 코스팅 설정) 에 의해 표현되는 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
제5항에 있어서, 상기 역진 코스팅 시간을 계산하기 위한 미리 설정된 알고리즘은 수학식:
역진 코스팅 시간 = (-0.0005)(역진 각속도)+(0.08)+(0.0044)(역진 코스팅 설정) 에 의해 표현되는 것인, 근관치료용 왕복 모터의 비대칭 코스팅을 제어하기 위한 장치.
왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법에 있어서,
전진 방향으로 근관치료용 모터를 회전시키는 단계;
상기 전진 방향을 위한 전진 코스팅 시간을 결정하는 단계;
상기 미리 결정된 전진 코스팅 시간 동안 상기 전진 방향으로 상기 근관치료용 모터를 코스팅시키는 단계;
상기 전진 방향으로 상기 근관치료용 모터를 코스팅시킨 후에, 역진 방향으로 상기 근관치료용 모터를 회전시키는 단계;
상기 결정된 전진 코스팅 시간과는 독립적으로 상기 역진 방향을 위한 역진 코스팅 시간 - 상기 역진 코스팅 시간은 상기 전진 코스팅 시간과는 다름 - 을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 역진 코스팅 시간 동안 상기 역진 방향으로 상기 근관치료용 모터를 코스팅시키는 단계를
포함하는, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 전진 코스팅 시간을 결정하기 전에, 상기 방법은,
전진 코스팅 설정을 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 전진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 상기 전진 코스팅 설정에 기초해서 상기 전진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함하는 것인, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 역진 코스팅 시간을 결정하기 전에, 상기 방법은,
역진 코스팅 설정을 선택하는 단계를 더 포함하고, 상기 역진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 상기 역진 코스팅 설정에 기초해서 상기 역진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함하는 것인, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 전진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 상기 근관치료용 모터의 전진 코스팅 설정 및 전진 각속도에 기초해서 상기 전진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함하고, 상기 역진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 상기 근관치료용 모터의 역진 코스팅 설정 및 역진 각속도에 기초해서 상기 역진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함하는 것인, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 전진 코스팅 시간 동안 상기 전진 방향으로 상기 근관치료용 모터를 코스팅시킨 후에, 상기 역진 방향으로 상기 근관치료용 모터를 회전시키기 전에, 상기 방법은,
상기 모터를 정지시키기 위해 브레이크를 거는 단계를 더 포함하는 것인, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 전진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 수학식:
전진 코스팅 시간 = (-0.0005)(전진 각속도)+(0.08)+(0.0044)(전진 코스팅 설정) 을 해결함으로써 상기 전진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함하는 것인, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 역진 코스팅 시간을 결정하는 단계는 수학식:
역진 코스팅 시간 = (-0.0005)(역진 각속도)+(0.08)+(0.0044)(역진 코스팅 설정) 을 해결함으로써 상기 역진 코스팅 시간을 계산하는 단계를 포함하는 것인, 왕복 근관치료용 모터를 비대칭적으로 코스팅시키기 위한 방법.