KR20180064732A - 턱관절 운동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하악골의 움직임과 구강 악력 강화를 위한 턱관절 운동기에 관한 것이며, 좀 더 상세하게는 하악골의 구강운동 범위를 넓히거나 관절근육의 근력을 강화해서 사용자 구강의 개구 활동을 원활히 하게 하는 턱관절 운동기에 관한 것으로, 구강내 윗치 또는 아래치와 접하는 마우스피스와, 상기 마우스피스의 이동을 위해 구동하는 구동모터를 갖춘 턱관절 운동기에 있어서, 상기 구동모터에 대한 인가 전력을 센싱하는 감지센서; 상기 전력량에 따라 상기 구동모터에 걸리는 부하를 확인하여 상기 마우스피스가 받는 압력을 수치로 환산하는 제어모듈;을 더 포함하는 것이다.

Description

턱관절 운동기{EXERCISERS FOR TEMPOROMANDIBULAR TRAINING}

본 발명은 하악골의 움직임과 구강 악력 강화를 위한 턱관절 운동기에 관한 것이며, 좀 더 상세하게는 하악골의 구강운동 범위를 넓히거나 관절근육의 근력을 강화해서 사용자 구강의 개구 활동을 원활히 하게 하는 턱관절 운동기에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 턱관절은 하악골과 측두 사이에 위치하여 두 뼈를 연결하는 관절이다. 턱관절은 모든 턱 운동의 중심축으로 작용하며 턱근육과 인대에 의해 지지 되는데, 이때 하악골와 측두골 사이에는 관절원판이 존재하며, 이 관절원판은 뼈와 뼈가 직접 만나 움직일 때 생길 수 있는 부작용을 방지하는 완충(쿠션) 역할을 한다.

그런데 여러 요인에 의해서 개구(입 벌리기), 저작(씹는 행위), 말하기, 삼키기 등의 복합적인 턱관절 기능에 이상이 생기는 턱관절 장애가 발생한다.

특히, 턱관절 장애 환자 중에는 입이 잘 벌어지지 않는 개구 장애를 호소하는 환자들이 있다. 이런 환자들은 식사할 때 불편할 뿐만 아니라, 입을 벌리기 어려워 일상생활에 큰 불편을 겪는다. 정상인의 경우 입이 45mm에서 55mm 정도 입이 벌어져야 하지만, 개구 장애를 가진 환자들은 30mm 정도만 벌어지고, 그보다 더 안 벌어지는 경우도 많다. 입을 여닫을 때 통증과 더불어 두통, 안면통증을 동반하기도 한다.

개구 장애의 원인은 근육의 강직, 근 경축, 턱관절 디스크의 변위, 외상 등 다양하며, 특히 턱관절 디스크의 변형이 개구 장애를 초래하는 경우가 많다. 이갈이나 이 악물기와 같은 턱에 무리를 주는 악 습관이 장기간 지속되면 턱관절 과두가 턱관절 디스크를 압박하여 턱관절 디스크가 얇게 변형되는데 이때 디스크가 전방으로 빠져나가게 된다. 또는 장시간의 치과 치료, 심한 스트레스 등으로 인하여 저작근에 불수의적으로 강직이 오게 되면 갑작스러운 개구 장애가 올 수 있다. 이는 최소 4~6 주간의 물리치료와 운동요법으로 치료되거나 개선된다.

또한, 턱관절 수술을 받은 환자에게도 개구 장애의 재발을 방지하기 위해 지속적인 재활 치료가 필수적인데, 턱관절 재활 치료에는 개구 운동, 물리치료, 장치치료 등이 있다. 특히 개구 운동은 환자 스스로 턱을 최대한 벌리는 동작을 수시로 행하거나, 턱관절 운동기를 이용하여 턱을 벌리는 동작을 하는 반복하는 치료 방법이다. 이는 의료진으로부터 개구 운동법을 배우거나 수동으로 동작시키는 개구 운동기의 사용법을 배워 환자 스스로 개구 운동을 한다.

그런데 종래 턱관절 운동기는 상악골의 윗치와 하악골의 아래치 사이에 한 쌍의 마우스피스를 삽입해서 상기 마우스피스로 윗치와 아래치를 각각 밀어 강제로 벌리는 방식인데, 사용자가 직접 자신의 힘으로 상기 한 쌍의 마우스피스를 벌리는 구조였다. 따라서 사용자는 자신의 의지로만 구강을 강제로 개구시켜야만 했다.

그러나 이러한 종래 턱관절 운동기는 사용자의 느낌에만 의존해서 강제성이 없는 턱관절 운동을 수행하므로, 사용자가 운동 중에 통증을 느끼면 더 이상의 하악골 벌림을 중단하는 문제가 있었다. 또한 종래 턱관절 운동기는 구강 개구를 위해 필요한 힘 크기를 정확히 측정할 수 없으므로, 사용자가 체계적으로 턱관절 운동을 할 수 없는 한계가 있었다.

이를 보완하기 위해서 미국공개특허번호 제US 2007/0089752호의 기술이 적용된 턱관절 운동기가 제안되었다. 이러한 종래 턱관절 운동기는 한 쌍의 마우스피스가 이동해야 할 거리가 입력되면 해당 지정거리만큼 마우스피스가 강제 이동하므로, 사용자의 의지에 상관없이 구강 개구를 강제로 진행할 수 있고, 더욱이 구강 개구 운동의 체계적인 수행을 위해서 마우스피스의 이동거리를 조정할 수도 있으므로, 턱관절 운동을 위한 구강 개구에 효율성을 갖출 수 있는 장점이 있었다.

그러나 구강에 5kg 이상의 힘이 가해지면 상기 힘은 치아와 치조골 및 턱관절에 그대로 전달되어 사용자에게 무리를 주므로, 종래 턱관절 운동기에만 의존해서 무리하게 구강 운동을 하면 오히려 턱 관절에 부담을 주어 구강 운동에 악영향을 주는 문제가 발생할 수 있었다. 또한 턱관절 운동기는 사용자 본인 뿐만 아니라 물리치료 및 재활치료 등의 전문 분야에서도 적극 활용되면서, 턱 관절근육의 근력 수치를 체크하고 이에 맞춘 구강 개구 운동을 실행해야 할 필요성이 대두되었다.

그러나 종래 턱관절 운동기는 구강의 강제 개구를 위한 마우스피스의 이동거리 제어기능만을 갖추므로, 턱 관절근육의 근력은 수치적으로 체크할 수 없는 한계가 있었다.

물론, 턱 관절근육의 근력을 수치적으로 체크하기 위해서 마우스피스와 치아 사이에 압력센서를 별도로 부가할 수도 있으나, 위생 관리를 위하여 착탈이 필요한 마우스피스에 전기적 연결이 필요한 압력센서를 부가하는 것은 마우스피스의 구조 설계를 어렵게 함은 물론, 마우스피스의 관리 차원에서도 비현실적인 방안이었다.

선행기술문헌 1. 미국공개특허번호 제US 2007/0089752호(2007.04.26 공개)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 턱관절 운동기에 의한 강제 구강 운동 중에 하악골이 받는 압력을 체크해서 사용자의 치아 및 턱 관절 등에 주는 무리함을 최소로 하고, 구강 개구 운동에 의한 사용자의 구강 손상을 방지할 수 있는 턱관절 운동기의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

구강내 윗치 또는 아래치와 접하는 마우스피스와, 상기 마우스피스의 이동을 위해 구동하는 구동모터를 갖춘 턱관절 운동기에 있어서,

상기 구동모터에 대한 인가 전력을 센싱하는 감지센서; 및

상기 전력량에 따라 상기 구동모터에 걸리는 부하를 확인하여 상기 마우스피스가 받는 압력을 수치로 환산하는 제어모듈;을 더 포함하는 턱관절 운동기이다.

상기의 본 발명은, 턱관절 운동기에 의한 강제 구강 운동 중에 하악골이 받는 압력을 수치적으로 정밀 체크해서 사용자의 치아 및 턱 관절 등에 주는 무리함을 최소로 하고, 구강 개구 운동에 의한 사용자의 구강 손상을 방지하면서도 체계적인 구강 개구 운동 및 각종 치료를 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 단면모습과 통신 체계를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 구성을 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 동작에 따른 두개골 골격의 동작 모습을 도시한 측면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 턱관절 운동기에 구성된 PWM전원의 펄스폭비율 변화를 보인 그래프이고,
도 5는 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 마우스피스와 치아 간의 동작 모습을 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 마우스피스의 일 실시 예를 도시한 사시도이고,
도 7은 도 6에 도시한 마우스피스의 분해 사시도이고,
도 8은 본 발명에 따른 턱관절 운동기에 마우스피스가 결합하는 측면 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 동작에 따른 두개골 골격의 동작 모습을 도시한 측면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 마우스피스와 상,하악골 간의 역학 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 단면모습과 통신 체계를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시의 턱관절 운동기(200)는, 중공을 갖는 본체(210); 본체(210)에 내설되는 기준대(230); 본체(210)에서 기준대(230)와 나란함을 유지하며 스크류축(241)을 따라 이동가능하게 내설되고, 암나사(232)를 구비한 승강대(230'); 암나사(232)를 관통하며 나선결합한 스크류축(241)을 회전시키는 구동모터(240); 구동모터(240)의 구동을 제어하는 제어모듈(260); 구동모터(240)에 전력을 공급하는 배터리(280);를 포함하고, 기준대(230)와 승강대(230')에는 사용자의 구강에 삽입되는 한 쌍의 마우스피스(100, 100')가 연결된다. 여기서 본 실시의 마우스피스(100, 100')는 기준대(230) 및 승강대(230')와 각각 일체일 수 있고, 이외에도 마우스피스(100, 100')가 기준대(230) 및 승강대(230')와는 각각 별품으로 제작되어서 볼트 또는 접착재 등을 이용해 일체가 되도록 결합하거나, 탈부착 가능하도록 될 수도 있다.

또한 본 실시의 턱관절 운동기(200)는 구동모터(240)에 인가되는 전력과 스크류축(241)의 회전수를 센싱하는 감지센서(250);를 더 포함하고, 제어모듈(260)은 감지센서(250)가 센싱한 스크류축(241)의 회전수 감소를 확인하면 구동모터(240)에 가해지는 구동 펄스폭비율(DUTY RATE) 변조를 위한 아웃풋의 전력을 증가시킨다. 또한 제어모듈(260)은 감지센서(250)가 센싱한 구동모터(240)의 전력을 확인해서 구동모터(240)에 걸리는 부하 확인을 통해 마우스피스(100)가 받는 압력 변화를 확인한다.

또한 본 실시의 턱관절 운동기(200)는 별도의 중계기와 관리서버(300)와 컴퓨터(300')와 스마트폰(300") 등의 단말과 통신하는 통신모듈(270)을 더 포함할 수 있다. 통신모듈(270)은 턱관절 운동기(200)가 계측한 사용자의 턱관절 근육에 관한 근력 데이터를 상기 단말에 보내서 기록하고, 이렇게 기록된 수집데이터를 전문가 등에게 발송해서, 비전문가인 사용자도 구강 운동을 직접 수행하여 전문가에게 원격으로 관리를 받을 수 있게 한다.

참고로, 통신모듈(270)은 단말과 유선 또는 무선 통신을 통해 직접 통신하면서 수집데이터를 기록할 수 있고, 별도의 중계기를 통해 통신망을 매개로 전문가의 단말과 통신하면서 상기 전문가의 원격관리를 받을 수도 있다. 여기서 무선 통신의 경우에는 근거리 무선통신 기술인 지그비 또는 블루투스 등이 활용된다.

전술한 본 실시의 턱관절 운동기(200) 구성을 모듈별로 구분해서 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 동작에 따른 두개골 골격의 동작 모습을 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 턱관절 운동기에 구성된 PWM전원의 펄스폭비율 변화를 보인 그래프이다.

본 실시의 턱관절 운동기(200)에서 구동모터(240)는 승강대(230')의 승하강을 위한 스크류축(241)의 회전력을 출력한다. 본 실시에서는 일반적인 DC모터가 적용되며, 이에 대응해서 배터리(280)는 DC전력을 출력한다.

감지센서(250)는 구동모터(240)를 구성하면서 스크류축(241)과 연결되는 로터리(미도시함)의 시간당 회전수를 감지해서, 스크류축(241)의 회전속도를 센싱한다. 또한 감지센서(250)는 제어모듈(260)에 구성된 PWM전원(261)의 아웃풋 전력을 센싱하거나 구동모터(240)의 소모전력을 센싱한다. 이렇게 센싱된 스크류축(241)의 회전속도 및 전력에 관한 센싱값은 제어모듈(260)에 구성된 제어부(262)로 전달된다.

제어모듈(260)은 구동모터(240)에 대한 아웃풋의 펄스폭을 조정하고 가변저항을 제어해서 상기 아웃풋의 전압을 조정하는 PWM전원(261)과, 상기 센싱값을 로딩해서 설정 프로세스에 따라 PWM전원(261)에 아웃풋의 펄스폭비율(DUTY RATE)과 전압 중 선택된 하나 이상의 조정을 위한 제어신호를 전달하는 제어부(262)를 갖춘다.

제어모듈(260)에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 구동모터(240)는 PWM전원(261)의 아웃풋에 따라 스크류축(241)을 회전시키는데, 이때, 상기 아웃풋은 도 4에서 보인 바와 같이 일정 주기의 펄스폭을 갖는다. 따라서 구동모터(240)는 스크류축(241)을 일정한 회전속도로 회전시키고, 스크류축(241)과 나선결합한 승강대(230')는 일정한 속도를 유지하면서 스크류축(241)을 따라 승하강한다. 또한, 제어부(262)의 제어신호에 따라 펄스폭비율 또는 전압을 조정해서 스크류축(241)의 회전속도를 조정할 수도 있다.

그런데 도 3의 (a)도면에서 보인 바와 같이, 초반에는 승강대(230')의 하측 마우스피스(100')가 무리없이 아래치(31)를 밀어내면서 하악골(30)을 상악골(20)로부터 이격시킨다(1차 승강). 그러나 도 3의 (b)도면에서 보인 바와 같이, 중반 이후에는 사용자의 구강이 일정 크기 이상 개구되면 턱 관절의 저항이 증가하면서 하악골(30)의 이동이 원활하지 않고, 이를 통해서 하측 마우스피스(100')의 이동이 저지되어 스크류축(241)의 회전에 부하가 걸린다(2차 승강). 물론 스크류축(241)에 대한 상기 부하는 스크류축(241)의 회전속도를 감소시킨다. 더 나아가 사용자의 턱 관절에 한계인 후반에 이르면 턱 관절의 저항이 최고조에 달하고, 현재 출력으로는 하측 마우스피스(100')의 이동이 불가할 정도가 된다(3차 승강).

따라서 제어모듈(260)의 제어부(262)는 스크류축(241)의 회전속도를 감지한 감지센서(250)의 센싱값에 맞춰서 PWM전원(261)이 1 내지 3차 승강에 맞춘 전압이나 펄스폭비율(DUTY RATE)로 아웃풋을 일으키게 하고, 아웃풋의 펄스는 지정된 주기를 유지시킨다. 결국 스크류축(241)은 아웃풋 전력의 조정을 통해 회전력은 증가하면서도, 사용자 구강의 개구 정도에 상관없이 일정한 회전속도를 유지하며, 하측 마우스피스(100')의 승강속도는 일정하게 유지된다.

그런데, 사용자의 턱관절과 관절근육 등의 구강 상태에 따라 구강 개구의 허용 범위가 달라질 수밖에 없고, 구강 개구가 상기 허용 범위를 초과할 경우에는 해당 사용자에게 무리가 있을 수 있다.

따라서 본 실시의 턱관절 운동기(200)는 감지센서(250)가 센싱한 PWM전원(261)의 아웃풋 전력 또는 구동모터(240)의 소모전력에 관한 센싱값을 제어부(262)가 수신해 분석해서, 해당 전력이 기준치를 초과하면 구강 개구가 허용 범위를 초과한 것으로 간주하고 구동모터(240)를 정지시킨다.

또한 스크류축(241) 회전을 위한 PWM전원(261)의 아웃풋 전력은 마우스피스(100, 100')가 받는 압력에 정비례하므로, 제어부(262)는 아웃풋 전력을 기준으로 마우스피스(100, 100')가 받는 압력을 수치적으로 환산할 수 있고, 이를 통해서 사용자의 구강 개구 허용 범위에 대한 압력 수치를 계측할 수 있다. 결국, 사용자는 물론 사용자의 구강 상태를 관리하는 전문가도 사용자마다 다른 구강 상태를 객관적인 수치로 파악해서 재활치료하거나 물리치료할 수 있으므로, 체계적인 턱관절 운동 및 구강 치료를 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 마우스피스와 치아 간의 동작 모습을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 마우스피스의 일 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시한 마우스피스의 분해 사시도이다.

한편, 본 실시의 턱관절 운동기(200)는 도 5의 (a)도면에서 보인 바와 같이, 상,하측 마우스피스(100, 100')가 서로 접합한 상태에서는 윗치(21) 및 아래치(31) 전체가 상,하측 마우스피스(221, 222)를 고르게 접촉하고 있는 반면에, 도 5의 (b)도면 및 (c)도면에서 각각 보인 바와 같이, 상,하측 마우스피스(100, 100')가 직선이동하면 윗치(21) 및 아래치(31)의 일지점(A', A", B', B")만이 각각 상,하측 마우스피스(100, 100')와 접촉한다. 이때, 상,하측 마우스피스(100, 100')와 접하게 되는 위치(21) 및 아래치(31)의 일지점(A', A", B', B")은 상,하측 마우스피스(100, 100')의 이동간격이 벌어질수록 윗치(21) 및 아래치(31) 각각의 앞니쪽으로 이동한다. 즉, 상,하측 마우스피스(221, 222)의 직선동력은 입을 벌리기 위한 관절근육과 일지점(A', A", B', B")의 위치 변화를 위한 마찰력으로 분산되는 것이다.

더욱이 윗치(21)와 아래치(31)는 다수의 치아가 집적해 이루어지므로, 윗치(21)와 아래치(31)는 말단부에 굴곡이 발생한다. 물론 이러한 굴곡은 일지점(A', A", B', B")의 위치 변화를 위한 동력을 증가시키므로, 상,하측 마우스피스(100, 100')의 직선동력과 관절근육의 근력 간 차이는 더욱 커질 수밖에 없었다.

본 실시의 마우스피스(100)는, 턱관절 운동기(200)에 연결되는 서포터(120); 치아가 삽입해 안착하는 호 형상의 안착홈(113)이 평면에 구성되고, 서포터(120)와 회전가능하게 연결되는 로터리 플레이트(110);를 포함한다. 여기서 서포터(120)는 로터리 플레이트(110)가 안착하는 받침돌기(121)가 돌출해 형성되고, 받침돌기(121)의 선단을 따라 회전축대(122)가 돌출되며, 로터리 플레이트(110)의 저면에는 회전축대(122)가 삽입해 회전 가능하게 맞물리는 축홈(114)이 형성된다.

또한 회전축대(122)는 축홈(114)과의 긴밀한 맞물림을 위한 신축성을 갖도록, 회전축대(122)의 길이방향을 따라 갈림홈(122a)이 형성된다. 여기서 축홈(114)은 로터리 플레이트(110)의 일측 또는 양측으로 개방된 것이 바람직하다.

한편, 로터리 플레이트(110)는 안착홈(113)에 삽입된 치아의 이탈 방지를 위해서, 안착홈(113)의 선단과 후단을 따라 펜스(111, 112)가 형성된다.

이외에도 본 실시의 마우스피스(100)는 로터리 플레이트(110)의 안착홈(113)에 탈부착하는 쿠션 재질의 패드(130)를 더 포함할 수 있다. 또한 서포터(120)는 턱관절 운동기(200)와의 탈부착이 가능하도록 일측면에 삽탈홈(123; 도 8 참고)이 형성된다.

이상 설명한 본 실시의 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.

본 실시의 마우스피스(100)는 서포터(120)와 로터리 플레이트(110)로 구성되며, 로터리 플레이트(110)는 서포터(120)에 회전가능하게 연결된다.

여기서 로터리 플레이트(110)는 사용자의 윗치(21) 또는 아래치(31)가 삽입되는 안착홈(113)을 형성하는데, 안착홈(113)은 윗치(21)와 아래치(31)의 배열 형상에 상응하는 호 형상을 이룬다.

또한 로터리 플레이트(110)가 회전 중에 윗치(21) 또는 아래치(31)가 안착홈(113)으로부터 쉽게 이탈하지 않도록 잡아주는 펜스(111, 112)가 안착홈(113)의 선단 및 후단에 각각 구성되어서, 로터리 플레이트(110)의 회전 중에도 안착홈(113)에 삽입된 윗치(21) 또는 아래치(31)는 현 자세를 유지하는 한편, 마우스피스(100)의 로터리 플레이트(110) 역시 윗치(21)와 아래치(31)로부터 이탈하지 않고 현 상태를 유지할 수 있다. 그런데 마우스피스(100)는 사용자의 구강 안으로 삽입될 수 있어야 하므로 전체 좌우 폭에는 한계가 있고, 안착홈(113)에 삽입되는 윗치(21)와 아래치(31)는 그 범위가 제한될 수밖에 없다. 따라서, 안착홈(113)의 일측 또는 양측은 개방된 형태로 되어서, 안착홈(113)에 삽입되지 못한 윗치(21) 또는 아래치(31)의 어금니쪽은 펜스(111, 112)에 의한 걸림 없이 안착홈(113)으로부터 인출된다.

본 실시의 로터리 플레이트(110) 일단은 안착홈(113)과 인접한 단면이 안착홈(113)에 대응하는 호 형상을 이루고, 로터리 플레이트(110)와 접하는 서포터(120)의 측면 또한 호 형상을 이루는 것이 바람직하다. 또한 구강으로 삽입된 로터리 플레이트(110)에 혀가 불편을 느끼지 않도록, 로터리 플레이트(110)의 타단도 호 형상을 이루는 것이 바람직하다.

한편, 서포터(120)는 턱관절 운동기(200)에 연결되며, 이를 위해서 일측면에는 턱관절 운동기(200)의 걸이(231, 231'; 도 8 참고)가 삽탈하는 삽탈홈(123, 123')이 형성된다. 여기서 서포터(120)는 턱관절 운동기(200)와 일체일 수도 있지만, 본 실시의 마우스피스(100)는 턱관절 운동기(200)와 독립하게 구성된다. 이를 위해서 본 실시의 걸이(231, 231')는 삽탈홈(123, 123')에 탈부착 가능한 고리 형태를 이루고, 이에 대응해서 삽탈홈(123, 123')은 걸이(231, 231')의 형태에 상응하는 홈 형상을 이루면서 일측 또는 양측으로 개방하도록 형성되어, 턱관절 운동기(200)의 걸이(231, 231')가 마우스피스(100)의 삽탈홈(123, 123')의 개방구로 슬라이딩하며 삽탈하도록 된다.

계속해서, 서포터(120)는 로터리 플레이트(110)가 안착하도록 돌출되는 평판 형상의 받침돌기(121)를 구성한다. 본 실시의 받침돌기(121)는 로터리 플레이트(110)의 안착홈(113)이 위치하는 부분의 저면만을 지지하도록 형성되며, 받침돌기(121)의 선단에는 로터리 플레이트(110)의 회전 중심을 이루는 회전축대(122)가 곧게 형성된다. 이에 상응해서 로터리 플레이트(110)의 저면에는 회전축대(122)가 삽입해 맞물리는 축홈(114)이 형성된다. 결국, 로터리 플레이트(110)는 회전축대(122) 및 축홈(114)을 중심으로 회전한다. 참고로, 본 실시의 회전축대(122)는 로터리 플레이트(110)의 원활한 회전을 위해서 원형의 막대 형상을 이루며, 축홈(114)으로 삽입된 상태에서 축홈(114)의 내면에 밀착하기 위한 신축성을 갖도록, 길이방향을 따라 갈림홈(122a)이 형성된다. 따라서 회전축대(122)는 갈림홈(122a)을 중심으로 분리된 각 편이 다소 유동성을 갖게 되고, 회전축대(122)의 직경에 비해 상대적으로 작은 내경을 갖는 축홈(114)으로도 삽입 가능하므로, 로터리 플레이트(110)와 서포터(120)는 긴밀한 결합을 이룰 수 있다.

또한 회전축대(122)는 받침돌기(121)의 선단을 따라 상방으로 편중하게 돌출된 형태를 이루므로, 받침돌기(121)에 안착된 로터리 플레이트(110)는 상방으로 돌출된 회전축대(122)를 중심으로 해서 일단부 저면은 받침돌기(121)에 안착하고, 타단부 저면은 걸림 없이 위치한다. 따라서 로터리 플레이트(110)는 받침돌기(121)와 접하는 상기 일단부 저면 방향으로는 회전이 저지되나, 상기 타단부 저면 방향으로는 회전이 가능하다. 그러나 일정 각도 이상을 회전한 로터리 플레이트(110)의 축홈(114) 단부(114a)는 받침돌기(121)의 선단 측면과 접하면서 회전이 저지되므로(도 8의 (c)도면 참고), 로터리 플레이트(110)의 회전범위는 일정각도로 제한된다. 이를 통해 본 실시의 마우스피스(100)는 로터리 플레이트(110)의 무리한 흔들림을 저지할 수 있고, 턱관절 운동기(200)와의 결합시에도 서포터(120)와 로터리 플레이트(110)가 나란한 기본 자세를 유지해서, 사용자가 마우스피스(100)를 물기 위해 로터리 플레이트(110)의 위치를 일일이 맞추며 사용해야 하는 불편을 없앨 수 있다.

계속해서, 본 실시의 마우스피스(100)는 로터리 플레이트(110)의 안착홈(113)에 탈부착하는 쿠션 재질의 패드(130)를 포함한다. 패드(130)는 사용자의 치아가 직접 닿게 되는 안착홈(113)이 쿠션 기능을 갖도록 보완해서, 사용자가 마우스피스(100)를 물 때 잇몸 등에 가해지는 충격을 완화하고, 이로 인한 사용자의 통증을 최소화하기 위한 것이다. 한편, 마우스피스(100)는 사용자의 구강으로 삽입되고, 안착홈(113)으로는 치아가 직접 닿게 되므로, 패드(130)를 탈부착 가능하게 해서 사용자에 따라 교체하거나 살균 등의 처리를 통해 재활용할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 패드(130)는 인체에 무해하면서도 쿠션 효율이 우수한 실리콘 재질인 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

도 8은 본 발명에 따른 턱관절 운동기에 마우스피스가 결합하는 측면 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 실시의 마우스피스(100, 100')는 기준대(230)와 승강대(230') 중 선택된 하나 이상에 본 실시의 마우스피스(100)가 연결되되, 기준대(230)에 연결되는 마우스피스(100)는 윗치(21)와 맞닿도록 로터리 플레이트(110)의 안착홈(113)이 상방을 향하게 하고, 승강대(230')에 연결되는 마우스피스(100')는 아래치(31)와 맞닿도록 로터리 플레이트(110')의 안착홈이 하방을 향하게 한다.

한편, 턱관절 운동기(200)에 연결되는 한 쌍의 마우스피스(100, 100')는 사용자의 윗치(21) 및 아래치(31)와 각각의 안착홈(113)에 정확히 삽입되어야 한다. 그런데 일반적인 인체의 구강은 윗치(21)가 아래치(31)에 비해 상대적으로 앞쪽에 위치한다. 그러므로, 윗치(21)가 맞닿는 마우스피스(100)는 아래치(31)가 맞닿는 마우스피스(100')에 비해 턱관절 운동기(200) 쪽으로 배치되어야 한다. 이를 위해서 본 실시의 승강대(230')는 기준대(230)에 비해 상대적으로 긴 형태로 되어서, 승강대(230')가 본체(210)로부터 길게 인출되므로, 동일한 규격의 마우스피스(100, 100')도 기준대(230)와 승강대(230')에 각각 연결되면 인체의 윗치(21)와 아래치(31)에 맞는 배치 형태를 이룬다.

본 실시에서는 기준대(230)와 승강대(230')의 길이에 차이를 두었으나, 이외에도 기준대(230)와 승강대(230')의 길이는 일정하게 하고, 마우스피스(100, 100') 자체를 윗치(21) 전용과 아래치(31) 전용으로 구분한다. 따라서 아래치(31) 전용 마우스피스는 윗치(21) 전용 마우스피스에 비해 서포터의 길이가 상대적으로 긴 형태를 이룬다.

도 9는 본 발명에 따른 턱관절 운동기의 동작에 따른 두개골 골격의 동작 모습을 도시한 측면도이다.

도 9의 (a)도면은 사용자가 한 쌍의 마우스피스(100, 100')를 물고 턱관절 운동을 준비 중에 있음을 보인다. 이러한 준비 중에도 한 쌍의 마우스피스(100, 100')의 자체 두께로 인해서 사용자의 하악골(30)은 상악골(20)과 벌어진 상태가 된다.

그런데 상악골(20)과 하악골(30)이 서로 멀어지면 윗치(21)와 아래치(31)는 이전보다 더욱 경사진 형태를 이룬다. 그러나 본 실시의 마우스피스(100, 100')는 서포터(120, 120')를 기준으로 로터리 플레이트(110, 110')가 회전하면서 윗치(21)와 아래치(31)의 경사에 맞춰지고, 이를 통해서 사용자는 마우스피스(100, 100')의 로터리 플레이트(110, 110')의 안착홈(113)과 각각 맞닿는 윗치(21)와 아래치(31) 전체가 안착홈(113)으로부터 이탈됨 없이 안락한 착용감을 유지할 수 있다.

계속해서, 도 9의 (b)도면은 턱관절 운동기(200)의 구동에 의해 한 쌍의 마우스피스(100, 100')가 서로 멀어지고, 마우스피스(100, 100')가 가하는 밀림에 의해서 하악골(30)이 상악골(20)로부터 더욱 벌어진다.

이 경우엔 턱관절 운동기(200)의 본체(210)를 쥐고 있는 사용자의 자세에 따라 한 쌍의 마우스피스(100, 100')의 로터리 플레이트(110, 110')는 서로 다른 회전각도를 이룬다. 하지만, 이 경우에도 로터리 플레이트(110, 110')는 윗치(21)와 아래치(31)의 경사도에 맞춰 회전하므로, 사용자는 마우스피스(100, 100')의 로터리 플레이트(110, 110')의 안착홈(113)과 각각 맞닿는 윗치(21)와 아래치(31) 전체가 안착홈(113)으로부터 이탈됨 없이 안락한 착용감을 유지할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 마우스피스와 상,하악골 간의 역학 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.

도 10을 통해 설명한 바와 같이, 서포터(120)에 회전가능하게 설치된 로터리 플레이트(110)는 치아(본 설명에서는 '윗치(21)'로 함)의 경사각을 따라 회전하면서 윗치(21)와의 맞물림을 항시 유지하므로, 로터리 플레이트(110)의 안착홈(113)에 삽입된 윗치(21)는 사용자 구강의 벌림 정도에 상관없이 안착홈(113)으로부터 이탈하지 않고 지속적으로 그 자세를 유지한다. 따라서 윗치(21)로부터 가해지는 압력은 로터리 플레이트(110) 전체가 항시 받게 되고, 로터리 플레이트(110)가 받는 상기 압력의 전체는 서포터(120)의 회전축대(122)로만 집중된다. 물론, 상기 압력은 회전축대(122)를 통해 서포터(120)에 전달되고, 이렇게 전달된 압력은 그대로 스크류축(241)의 회전에 가해지는 부하가 된다.

결국, 사용자 구강의 벌림 정도에 상관없이 사용자는 항상 안락한 착용감을 유지할 수 있고, 하악골(30)의 움직임을 위한 관절근육의 근력은 소실없이 턱관절 운동기(200)에 전달되어서, 턱관절 운동기(200)는 사용자 턱관절의 관절근육 강화와 치료 등을 위한 신뢰도 높은 데이터를 수집할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10;; 측두골 20; 상악골 21; 윗치
30; 하악골 31; 아래치
100, 100'; 마우스피스 110, 110'; 로터리 플레이트
111, 112; 펜스 113; 안착홈 114; 축홈
120, 120'; 서포터 121; 받침돌기 122; 회전축대
122a; 갈림홈 123, 123'; 삽탈홈 130; 패드
200; 턱관절 운동기 210; 본체 230; 기준대
230'; 승강대 240; 구동모터 241; 스크류축
250; 감지센서 260; 제어모듈 261; PWM전원
262; 제어부 270; 통신모듈 280; 배터리

Claims (6)

1. 구강내 윗치 또는 아래치와 접하는 마우스피스와, 상기 마우스피스의 이동을 위해 구동하는 구동모터를 갖춘 턱관절 운동기에 있어서,
   상기 구동모터에 대한 인가 전력을 센싱하는 감지센서; 및
   상기 전력량에 따라 상기 구동모터에 걸리는 부하를 확인하여 상기 마우스피스가 받는 압력을 수치로 환산하는 제어모듈;을 더 포함하는 것
   을 특징으로 하는 턱관절 운동기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동모터의 동력을 받아 회전하는 스크류축; 및
   암나사를 매개로 상기 스크류축과 나선결합하여 이동하고, 상기 마우스피스가 연결되는 승강대;룰 더 포함하는 것
   을 특징으로 하는 턱관절 운동기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 감지센서는, 상기 스크류축의 회전수를 센싱하고;
   상기 제어모듈은, 가변저항을 제어해서 상기 아웃풋에 대한 전압을 조정하는 PWM전원과, 상기 감지센서의 센싱값을 로딩해서 설정 프로세스에 따라 PWM전원에 상기 아웃풋의 전압 조정을 위한 제어신호를 전달하는 제어부로 된 제어모듈;을 더 포함하는 것
   을 특징으로 하는 턱관절 운동기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부의 설정 프로세스는 상기 감지센서가 센싱한 스크류축의 회전수 감소를 확인해서 상기 아웃풋의 전력을 증가시키는 것;
   을 특징으로 하는 턱관절 운동기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어모듈은, 상기 구동모터에 대한 인가 전력이 기준치를 초과하면 상기 구동모터의 구동을 정지시키는 것;
   을 특징으로 하는 턱관절 운동기.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 마우스피스는
   상기 승강대와 연결되는 서포터; 및
   치아가 삽입해 안착하는 호 형상의 안착홈이 평면에 구성되고, 상기 서포터와 회전가능하게 연결되는 로터리 플레이트;를 갖춘 것
   을 특징으로 하는 턱관절 운동기.

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