KR20190062180A - 센서를 구비한 임플란트 및 이의 동작방법 - Google Patents

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KR20190062180A
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Abstract

치아 또는 구강 내의 치석, 염증 및 생체신호 등을 감지하고 이를 관리할 수 있는 센서를 구비한 임플란트 및 이의 동작방법이 개시된다. 이는 고정부에 형성된 나사산 표면에 발광부 및 센싱부로 구성된 검출 센서를 구비함으로써 구강 조직에 형성된 치석 및 염증 정도를 실시간으로 확인할 수 있으며, 다양한 생체신호 획득이 가능하다. 따라서, 치석 및 염증의 초기 단계에서 이를 검출하여 초기에 치료를 수행할 수 있기 때문에 치료 효과를 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

센서를 구비한 임플란트 및 이의 동작방법{Implant of having the sensor and Method of operating the same}
본 발명은 치과용 임플란트 및 이의 동작방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 치아 또는 구강 내의 염증 등 생체신호를 감지하고 이를 관리할 수 있는 센서를 구비한 임플란트 및 이의 동작방법에 관한 것이다.
치과용 임플란트는 이식된 인공치아를 지칭한다. 이를 시술하는 과정은 상실된 치아의 치근을 대신하고, 인공치아를 치근에 고정시키는 과정이다. 또한, 고정된 인공치아는 치아의 기능을 회복하는데 사용된다.
통상적으로 치과용 임플란트는 치아가 상실된 부위에 생체 적합성을 가지고 이식된 티타늄 재질의 임플란트 고정체 및 그 상부에 인공치아인 보철물이 고정된 구조체이다. 또한, 티타늄 재질의 임플란트 고정체는 스크류의 형상을 가지고, 치조골에 고정된다. 인공치아인 보철물은 다양한 재질을 가질 수 있으며, 세라믹 또는 내화학성을 가지는 합금이 사용될 수 있다.
다만, 기존의 치과용 임플란트는 잇몸이나 구강 내에 염증이 발생할 경우, 이를 방지할 특별한 수단을 가지지 못한다. 즉, 내부에 신경이 형성되지 않는 자명한 이유로 인해 염증의 초기 단계에서 이를 감지하고, 적절한 치료를 수행할 수 없는 단점이 있다. 특히, 구강 내의 염증은 심화되지 않은 상태에서는 육안으로 확인할 수 없으며, 혈액의 유출 등의 외관적 증상을 통해 감지할 수 있을 뿐이다. 또한, 치아의 프라그 주변 세균들로 인한 염증은 잇몸까지 염증이 확산된 후에 인지하게 된다.
따라서, 구강 내 임플란트 주변을 관리하고 염증을 조기에 진단하여 치료 효과를 높일 수 있는 새로운 임플란트 및 이의 동작방법이 요청된다 할 것이다.
한국등록특허 10-1401793
본 발명이 이루고자 하는 제1 기술적 과제는 치아 또는 구강 내의 염증 등을 감지하고 이를 관리할 수 있는 센서를 구비한 임플란트를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 제2 기술적 과제는 상기 제1 기술적 과제를 달성하기 위한 센서를 구비한 임플란트의 동작방법을 제공하는데 있다.
상술한 제1 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 표면에 나사산이 형성되고, 상기 나사산에는 치석, 염증 및 생체정보를 검출하는 검출 센서가 장착된 고정부, 상기 고정부 상부에 장착되고, 상기 검출 센서의 신호를 수신하는 복수개의 배선들이 형성된 연결부 및 상기 연결부 상부로 인입되어 상기 검출 센서에 필요한 동작 전원을 형성하고, 상기 연결부의 신호를 수신하여 외부로 전달하는 헤드부를 포함하는 센서를 구비한 임플란트를 제공하는데 있다.
또한, 상기 검출 센서는, 상기 나사산 표면에 장착되고, 구강 조직에 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 발광부 및 상기 발광부의 인접한 영역에 배치되고, 상기 발광부에 의해 구강 조직에서 반사된 광을 수신하는 센싱부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광부의 적어도 하나 이상의 광은 치석을 센싱하는 청색광, 염증을 센싱하는 적색광 및 생체정보를 센싱하는 적외선광을 포함하는 센서일 수 있다.
또한, 상기 발광부는 광을 발광하는 복수개의 발광 다이오드이고, 상기 센싱부는 상기 발광 다이오드에서 발광된 광을 수신하는 복수개의 포토 디텍터일 수 있다.
또한, 상기 복수개의 포토 디텍터 각각은 상기 복수개의 발광 다이오드와 1:1 매칭될 수 있다.
또한, 상기 헤드부는, 상기 검출 센서로 인가되는 전원을 생성하는 전원부; 및 상기 검출 센서에 의해 센싱된 신호를 외부로 전달하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 검출 센서에 의해 센싱된 신호를 변조하여 외부로 송신하기 위한 송신기; 및 상기 송신기의 신호를 입력받아 외부로 전달하는 안테나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 솔레노이드 타입의 코일 형태를 갖는 안테나; 상기 안테나와 연결되고, 공진을 발생시키기 위한 공진 커패시터; 및 상기 공진 커패시터와 연결되고, 외부에 신호를 전달하기 위한 태그 칩을 포함할 수 있다.
또한, 상기 코일은 상기 안테나 및 상기 공진 커패시터와 함께 상기 헤드부 내에 배치되되, 코일의 중심축이 사용자의 뺨 또는 휴대폰을 향하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 전원부는, RFID 구성을 가지고, 외부로부터 수신된 전자기파를 내장된 코일 안테나에 의해 교류 전압을 생성하는 전원 수신단 및 상기 전원 수신단으로부터 수신된 교류 전압을 직류 전압으로 변경하는 정류부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 검출 센서의 동작에 필요한 전원을 무선으로 전송하고, 상기 검출 센서에서 센싱된 신호를 수신하여 분석하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상술한 제2 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 고정부의 나사산에 형성된 발광부를 통해 구강 조직에 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 단계, 상기 구강 조직에 반사된 광을 상기 발광부에 인접하여 배치된 센싱부를 통해 센싱하는 단계, 상기 센싱부에서 센싱된 신호를 상기 고정부 상부에 장착된 연결부로 송신하는 단계, 상기 연결부에서 수신된 신호를 상기 연결부 상부에 인입된 헤드부를 통해 외부로 전달하는 단계 및 상기 외부로 전달된 신호를 분석하여 치석 및 염증의 여부를 판단하고, 생체정보를 확인하는 단계를 포함하는 센서를 구비한 임플란트 동작방법을 제공하는데 있다.
또한, 상기 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 단계는, 상기 구강 조직의 치석을 센싱하는 청색광, 염증을 센싱하는 적색광 및 생체신호를 센싱하는 적외선광을 포함하는 센서를 구비할 수 있다.
또한, 상기 발광부는 광을 발광하는 복수개의 발광 다이오드이고, 상기 센싱부는 상기 발광 다이오드에서 발광된 광을 수신하는 복수개의 포토 디텍터일 수 있다.
또한, 상기 헤드부는, 상기 검출 센서로 인가되는 전원을 생성하는 전원부; 및 상기 검출 센서에 의해 센싱된 신호를 외부로 전달하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광부 및 상기 센싱부의 동작에 필요한 전원을 무선으로 전송하고, 상기 센싱부에서 센싱된 신호를 수신하여 분석하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 고정부에 형성된 나사산 표면에 발광부 및 센싱부로 구성된 검출 센서를 구비함으로써 구강 조직에 형성된 치석 및 염증을 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 치석 및 염증의 초기 단계에서 이를 검출하여 초기에 치료를 수행할 수 있기 때문에 치료 효과를 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 검출 센서는 헤드부에 구비되고, RFID 구성을 가지는 전원부에 의해 동작 전원을 입력 받을 수 있기 때문에 간편하게 검출 센서를 동작시킬 수 있다.
더 나아가, 검출 센서에서 센싱된 광 신호는 헤드부에 구비된 통신부에 의해 실시간으로 치석 및 염증의 정도를 확인할 수 있기 때문에 조기에 치석 및 염증을 진단할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서를 구비한 임플란트의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 도 1의 임플란트의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 통신부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 통신부를 헤드부에 배치할 때, 배치된 통신부의 배치 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 치석의 존재 및 치석의 대소에 따른 포토 디텍터에서의 감지 신호를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 염증의 유무에 따른 포토 디텍터에서의 감지 신호를 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
실시예
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서를 구비한 임플란트의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 도 1의 임플란트의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 센서를 구비한 임플란트는 고정부(100), 연결부(200) 및 헤드부(300)를 가진다.
고정부(100)는 티타늄 또는 이의 합금으로 구성되며, 표면이 나사산의 형상을 가진다. 또한, 고정부(100)의 상부에는 고정홈(101)이 형성된다. 고정홈(101)에는 연결부(200)가 삽입된다.
고정부(100)는 골밀도가 높고 치밀도가 높은 치밀골을 통과하여 골밀도가 낮은 해면골까지 관통하여 이식된다. 고정부(100)는 자연치아와 달리 골조직에 직접 이식되므로 반영구적 사용이 가능해진다. 또한, 고정부(100)의 상부는 고정홈(101)이 형성된다. 고정홈(101)을 통해 연결부(200)는 고정홈(101) 내로 장착되고, 탈착이 가능해진다.
상기 고정부(100)의 표면 상에는 치석 및 염증을 검출하는 검출 센서(110)가 구비된다. 또한, 검출 센서(110)는 발광부(111) 및 센싱부(112)를 포함할 수 있다.
발광부(111)는 적어도 하나 이상의 광을 조사하고, 센싱부(112)에는 구강 조직 예컨대, 치밀골, 해면골 및 잇몸에 조사되는 광이 반사되어 입사된다. 구강 조직에 입사되고 반사되는 광은 구강 내의 증상 또는 치석의 여부에 따라 특정 파장에서의 광의 강도가 변경되는 특징을 가진다. 이를 통해 치석 여부, 염증 여부 및 생체정보를 판단할 수 있다.
또한, 상기 고정부(100)의 표면에 형성되는 발광부(111)는 적어도 하나 이상의 광을 형성하고, 발광부(111)의 인접한 영역에는 센싱부(112)가 구비된다. 상기 발광부(111)는 적색광 및 청색광을 형성할 수 있으며, 각각의 발광부(111)는 발광 다이오드로 구성됨이 바람직하다. 하나의 발광 다이오드는 센싱부(112)를 구성하는 포토 디텍터와 상응한다. 즉, 하나의 발광 다이오드가 배치된 영역에 인접한 영역에는 적어도 하나의 포토 디텍터가 배치되어 구강 조직에서 반사되는 광을 감지한다.
상기 고정부(100) 상에 배치되는 연결부(200)는 상기 고정부(100)와 헤드부(300)의 체결 동작에 기여한다. 이를 위해 상기 연결부(200)는 하부의 돌출된 부위가 고정부(100)의 최상층의 고정홈(101)에 인입되고 체결된다. 또한, 상기 연결부(200)의 상부는 헤드부(300)에 인입되어 체결 동작이 완성된다.
또한, 상기 연결부(200)는 내부에 복수개의 배선들이 형성된다. 상기 배선을 통해 전원이 공급되고, 센싱부(112)에서 감지된 감지 신호가 전달된다. 상기 감지 신호는 광의 파장대별 강도 등의 정보가 포함된다. 감지 신호는 헤드부(300)에 전달되며, 헤드부(300)에서 발생된 전원은 고정부(100)의 발광부(111)에 전달된다.
또한, 헤드부(300)는 외곽이 세라믹 또는 금속 재질로 구성되며, 치아의 모방된 형상을 가진다. 헤드부(300)는 발광부(111) 및 센싱부(112)의 동작에 필요한 전원을 외부에 구비된 제어부(400)의 신호를 수신 받아 동작 전원을 형성하고, 센싱부(112)에서 형성된 감지 신호를 제어부(400)로 전달한다.
여기서, 제어부(400)는 동작 전원을 헤드부(300)에 무선으로 전송하는 무선충전 회로부(410) 및 헤드부(300)에서 송신된 센싱 신호를 수신하는 신호 수신부(420)를 포함할 수 있다. 일예로, 제어부(400)는 마우스피스 또는 볼 접촉식 무선충전 방식일 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서를 구비한 임플란트의 동작을 아래에 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 고정부(100)는 발광부(111) 및 센싱부(112)를 가진다.
발광부(111)는 복수개의 발광 다이오드들을 가지며, 바람직하게는 청색광, 적색광 및 자외선광을 형성하는 복수개의 발광 다이오드들이 구비된다. 상기 발광부(111)를 통해 형성된 광은 대상물인 치석, 염증 및 생체정보에 인가된다. 치석, 염증 및 생체정보는 고정부(100)와 접하는 치골 또는 잇몸에 위치하므로 형성된 광은 치석, 염증 및 생체정보에 입사되고 반사된다.
또한, 센싱부(112)는 발광부(111)에 인접하여 배치되며, 복수개의 포토 디텍터들을 가진다. 각각의 포토 디텍터는 상응하는 발광 다이오드에 인접하여 배치된다. 즉, 하나의 포토 디텍터는 감지하고자 하는 반사광을 형성한 발광 다이오드와 1:1로 매칭되어 배치됨이 바람직하다.
예컨대, 제1 발광 다이오드가 제1광을 형성하고, 치석, 염증 또는 생체정보에 의해 제1 반사광으로 형성되며, 제1 발광 다이오드에 인접한 제1 포토 디텍터는 제1 반사광을 수신하고, 제1 감지 신호를 형성한다.
또한, 헤드부(300)는 전원부(310)와 통신부(320)를 가진다.
전원부(310)는 RFID의 구성을 가지는 전원 수신단(311) 및 수신된 전원을 정류하는 정류부(312)를 가진다.
먼저 전원 수신단(311)은 제어부(400)에 구비된 무선충전 회로부(410)에서 특정의 주파수로 전자기파가 인가되는 경우, 내장된 코일 안테나가 이를 식별하고, 교류 전압을 생성한다. 생성된 교류 전압은 정류부(312)로 입력된다. 입력된 교류 전압은 정류부(312)에 의해 직류 전압으로 변경된다. 변경된 직류 전압은 연결부(200)를 통해 발광부(111) 및 센싱부(112)로 전달된다.
상기 전원부(310)는 RFID의 구성을 가지므로, 수신용 안테나의 패턴에 의해 ID는 고유화된다. 따라서, 무선충전 회로부(410)에서 인가되는 전자기파에 의해 ID는 인식되고, 수신용 안테나에서는 교류 전압을 생성한다. 형성된 교류 전압은 정류부(312)로 인가된다.
정류부(312)는 교류 전압을 정류하여 직류 전압을 형성한다. 예컨대, 2종의 직류 전압들이 형성될 수 있다. 제1 직류 전압은 발광부(111)의 공급 전원으로 이용되고, 제2 직류 전압은 센싱부(112)를 구성하는 포토 디텍터를 구동하는데 이용될 수 있다.
일예로, 발광부(111)와 센싱부(112)는 상시 OFF상태를 유지하며, 제어부(400)에 의해 전원이 인가될 경우만 ON 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 헤드부(300)에는 통신부(320)가 구비된다. 상기 통신부(320)는 송신기(321) 및 안테나(322)를 내장한다. 송신기(321)는 센싱부(112)에서 전달되는 감지 신호를 변조하여 안테나(322)로 전달하고, 안테나(322)는 이를 제어부(400)의 신호 수신부(420)로 전달한다.
도 3은 본 발명의 통신부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 통신부를 헤드부에 배치할 때, 배치된 통신부의 배치 형태를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신부(330)는 안테나(331), 공진 커패시터(332) 및 태그 칩(333)을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 안테나(331)는 솔레노이드 타입의 코일 형태를 갖는다. 여기서, 코일에 대한 인덕턴스(Lcoil)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서, N은 턴수, μ는 투자율, D는 코일의 지름, d는 와이어의 지름을 나타낸다.
일예로, 코일의 인턱턴스(Lcoil)는 치아의 크기를 고려했을 때, 코일의 지름(D)을 5mm, 와이어의 지름(d)을 0.0799mm(AWG 40으로 가정), 턴수(N)를 10턴으로 설계하여 안테나(331)를 제작하는 것이 바람직하다.
공진 커패시터(332)는 안테나(331)와 태크 칩(333) 사이에 연결되고, NFC의 공진 주파수에 따라 설계될 수 있다. 일예로, 태그 칩(333)의 공진 주파수를 13.56MHz로 가정했을 때 공진 커패시터(332)의 커패시턴스는 88.5pF로 설계될 수 있다.
태그 칩(333)은 공진 커패시터(332)와 연결되고, 태그 칩(333)은 일예로, NFC 태그 칩일 수 있다. 따라서, 통신부(330)는 안테나(331), 공진 커패시터(332) 및 태그 칩(333)을 이용하여 제어부(400)와 통신을 수행할 수 있다.
이러한, 통신부(330)의 구성은 도 4에 도시한 바와 같이, 헤드부(300) 내에 배치될 수 있다.
이때, 헤드부(300)에 배치되는 안테나(331)의 코일은 헤드부(330) 내에 세워서 배치하되, 코일의 중심 축 부분(코일의 넓은 폭 부분)이 헤드부(300)가 설치된 사용자의 뺨(얼굴의 볼) 부위 또는 휴대폰과 같은 통신용 전자기기를 향하도록 배치하는 것이 바람직하다.
통신부(330)를 통해 신호 수신부(420)에 감지 신호를 전달하면, 신호 수신부(420)에서 수신된 감지 신호는 분석 소프트웨어를 통해 광의 강도(Intensity) 또는 파장에 대한 분석을 실시하고, 분석된 데이터를 PC 또는 휴대 단말기에 업데이트하여 주기적으로 측정 수치를 저장할 수 있다.
상술한 동작을 통해 구강 내의 치석의 유무 및 정도와 염증의 발생을 실시간으로 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 치석의 존재 및 치석의 대소에 따른 포토 디텍터에서의 감지 신호를 도시한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 치석 감지 신호를 형성하기 위해 청색광이 사용된다. 즉, 404nm의 청색광을 본 발명의 센서를 구비한 임플란트가 장착된 구강 조직에 조사했을 때, 치석의 유무에 따라 형광이 발생되는 점을 이용하여 치석의 정도에 따라 Grade 0~3까지 구분하여 측정된 결과를 도 5의 그래프와 같이 나타낼 수 있다.
도 5의 그래프에서와 같이, 형광 피크가 510nm와 630nm에서 발생되는 것을 확인할 수 있고, 이 두 파장에서의 형광 세기 비율을 이용함으로써 치석의 정도를 Grade 0~3까지 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 염증의 유무에 따른 포토 디텍터에서의 감지 신호를 도시한 그래프이다.
도 6에 도시된 그래프는 산화 HbO2 및 환원 HbR 헤모글로빈의 흡수스펙트럼을 나타낸다. 여기서, 두 그래프가 교차되는 지점은 등흡수점(isosbestic point)을 나타내며, 등흡수점에서의 파장의 흡수도를 측정하면 조직에서 헤모글로빈 농도인 혈류량 정보를 알 수 있다.
즉, 염증반응이 있을 경우 염증이 없는 부위에 비해 혈류량이 증가하기 때문에 등흡수점에서의 파장의 흡수도를 측정하면 염증의 정도를 확인할 수 있다. 또한, 두 개의 파장을 이용하여 HbO2 및 HbR 둘 다 측정하면 단순히 혈류량 정보뿐만 아니라 산소포화도 정보도 획득할 수 있기 때문에 염증을 검출함에 있어 정확도를 더욱 높일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 센서를 구비한 임플란트는 고정부(100)에 형성된 나사산 표면에 발광부(111) 및 센싱부(112)로 구성된 검출 센서(110)를 구비함으로써 구강 조직에 형성된 치석, 염증 및 생체정보를 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 치석, 염증 및 생체정보의 초기 단계에서 이를 검출하여 초기에 치료를 수행할 수 있기 때문에 치료 효과를 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 검출 센서(110)는 헤드부(300)에 구비되고, RFID 구성을 가지는 전원부(310)에 의해 동작 전원을 입력 받을 수 있기 때문에 간편하게 검출 센서(110)를 동작시킬 수 있다. 더 나아가, 검출 센서(110)에서 센싱된 광 신호는 헤드부(300)에 구비된 통신부(320)에 의해 실시간으로 치석 및 염증의 정도 및 생체정보를 확인할 수 있기 때문에 조기에 치석, 염증 및 생체정보를 진단할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 고정부 110 : 발광부
120 : 센싱부 200 : 연결부
300 : 헤드부 310 : 전원부
311 : 정류부 312 : 전원 수신단
320 : 통신부 321 : 송신기
322 : 안테나 331 : 코일형 안테나
332 : 공진 커패시터 333 : 테그 칩
400 : 제어부 410 : 무선충전 회로부
420 : 신호 수신부

Claims (16)

  1. 표면에 나사산이 형성되고, 상기 나사산에는 치석, 염증 및 생체정보를 검출하는 검출 센서가 장착된 고정부;
    상기 고정부 상부에 장착되고, 상기 검출 센서의 신호를 수신하는 복수개의 배선들이 형성된 연결부; 및
    상기 연결부 상부로 인입되어 상기 검출 센서에 필요한 동작 전원을 형성하고, 상기 연결부의 신호를 수신하여 외부로 전달하는 헤드부를 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출 센서는,
    상기 나사산 표면에 장착되고, 구강 조직에 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 발광부; 및
    상기 발광부의 인접한 영역에 배치되고, 상기 발광부에 의해 구강 조직에서 반사된 광을 수신하는 센싱부를 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광부의 적어도 하나 이상의 광은 치석을 센싱하는 청색광, 염증을 센싱하는 적색광 및 생체정보를 센싱하는 적외선광을 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 광을 발광하는 복수개의 발광 다이오드이고, 상기 센싱부는 상기 발광 다이오드에서 발광된 광을 수신하는 복수개의 포토 디텍터인 것인 센서를 구비한 임플란트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 포토 디텍터 각각은 상기 복수개의 발광 다이오드와 1:1 매칭되는 것인 센서를 구비한 임플란트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 헤드부는,
    상기 검출 센서로 인가되는 전원을 생성하는 전원부; 및
    상기 검출 센서에 의해 센싱된 신호를 외부로 전달하는 통신부를 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 통신부는,
    상기 검출 센서에 의해 센싱된 신호를 변조하여 외부로 송신하기 위한 송신기; 및
    상기 송신기의 신호를 입력받아 외부로 전달하는 안테나를 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  8. 제6항에 있어서, 상기 통신부는,
    솔레노이드 타입의 코일 형태를 갖는 안테나;
    상기 안테나와 연결되고, 공진을 발생시키기 위한 공진 커패시터; 및
    상기 공진 커패시터와 연결되고, 외부에 신호를 전달하기 위한 태그 칩을 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코일은 상기 안테나 및 상기 공진 커패시터와 함께 상기 헤드부 내에 배치되되, 코일의 중심축이 사용자의 뺨 또는 휴대폰을 향하도록 배치되는 것인 센서를 구비한 임플란트.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전원부는,
    RFID 구성을 가지고, 외부로부터 수신된 전자기파를 내장된 코일 안테나에 의해 교류 전압을 생성하는 전원 수신단; 및
    상기 전원 수신단으로부터 수신된 교류 전압을 직류 전압으로 변경하는 정류부를 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 검출 센서의 동작에 필요한 전원을 무선으로 전송하고, 상기 검출 센서에서 센싱된 신호를 수신하여 분석하는 제어부를 더 포함하는 센서를 구비한 임플란트.
  12. 고정부의 나사산에 형성된 발광부를 통해 구강 조직에 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 단계;
    상기 구강 조직에 반사된 광을 상기 발광부에 인접하여 배치된 센싱부를 통해 센싱하는 단계;
    상기 센싱부에서 센싱된 신호를 상기 고정부 상부에 장착된 연결부로 송신하는 단계;
    상기 연결부에서 수신된 신호를 상기 연결부 상부에 인입된 헤드부를 통해 외부로 전달하는 단계; 및
    상기 외부로 전달된 신호를 분석하여 치석 및 염증의 여부를 판단하고, 생체정보를 확인하는 단계를 포함하는 센서를 구비한 임플란트 동작방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 광을 조사하는 단계는,
    상기 구강 조직의 치석을 센싱하는 청색광, 염증을 센싱하는 적색광 및 생체신호를 센싱하는 적외선광을 포함하는 센서를 구비한 임플란트 동작방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 발광부는 광을 발광하는 복수개의 발광 다이오드이고, 상기 센싱부는 상기 발광 다이오드에서 발광된 광을 수신하는 복수개의 포토 디텍터인 것인 센서를 구비한 임플란트 동작방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 헤드부는,
    상기 검출 센서로 인가되는 전원을 생성하는 전원부; 및
    상기 검출 센서에 의해 센싱된 신호를 외부로 전달하는 통신부를 포함하는 센서를 구비한 임플란트 동작방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 발광부 및 상기 센싱부의 동작에 필요한 전원을 무선으로 전송하고, 상기 센싱부에서 센싱된 신호를 수신하여 분석하는 제어부를 더 포함하는 센서를 구비한 임플란트 동작방법.
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