KR20200023435A - 개인화된 구강 세정용 시스템 및 방법 - Google Patents

개인화된 구강 세정용 시스템 및 방법 Download PDF

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브루스 마이클 셰나
제럴드 토마스 라일
안젤라 주니언 츄
크리스티나 제나 쿡
카일 죠프리 무니
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Abstract

개인화된 구강 세정을 제공하는 시스템 및 방법이 본 명세서에 기재된다. 개인화된 구강 세정용 시스템의 일 변형은 유체 저장소 및 유체 저장소와 유체 연통하는 맞춤형 구강 삽입물을 포함한다. 구강 삽입물은 사용자의 치아 위에 맞춤형 유체 유동을 제공하기 위해 사용자의 치아의 개별 구강 또는 치아 구조에 기초하여 배치된 유체 개구들의 배열을 포함한다. 맞춤형 구강 삽입물에 유체 개구들의 배열을 생성하는 방법이 또한 본 명세서에 기재된다.

Description

개인화된 구강 세정용 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 교차 참조
본원은 2017년 6월 30일 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/527,955에 대한 우선권을 주장하고, 그 개시내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 통합된다.
기술분야
본 명세서에 제공된 개시내용은 구강 치료용 시스템 및 방법에 관한 것이다.
잇몸 질환은 공중 보건 및 삶의 질에 영향을 미치는 광범위한 병태이다. 치아 관리에 사용하는 도구는 구식이다. AD 619년 이래로 칫솔이 존재하였고 AD 1819년 이래로 치실이 존재했다. 칫솔질과 치실은 포괄적인 구강 및 치과 치료에 열악하게 적합하지 않다. 게다가, 일반적인 치과 위생의 일부로 치실을 포함하는 성인은 거의 없으며, 이는 높은 비율의 치주 질환과 치아 손실에 기여할 수 있다. 치아와 구강 건강이 좋지 않으면 수명이 단축되고 다른 질병에 걸릴 수 있다.
임상 연구는 물 치실기(예컨대 Waterpik®)가 치아 사이 및 잇몸 주위를 세정하는 데 효과적 일 수 있다는 것을 나타낸다. 그러나, 일부 경우 물 치실질은 너무 지저분할 수 있고, 각각의 치아에 대해 최적화된 세척 위치에 물 치실기를 위치시키는 것은 시간이 많이 걸리고 어려울 수 있다. 인간의 생리학의 다양한 성질에서 비롯된 무수한 구강의 기하학적 구조를 고려할 때, 물 치실기로 충분한 세척 효과를 달성하는 것이 어려울 수 있다.
개인화된 구강 세정을 제공하는 시스템 및 방법이 본 명세서에 기재된다. 개인화된 구강 세정을 위한 시스템은 유체 저장소 및 유체 저장소와 유체 연통하는 맞춤형 구강 삽입물을 포함할 수 있다. 상기 구강 삽입물은 사용자의 치아 상에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배치된 유체 개구들의 배열을 포함할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 상기 구강 삽입물은 사용자의 구강 기하학을 수용하도록 맞춤화될 수 있다. 복수의 유체 개구들로부터의 유체 배출은 다수의 치아를 동시에 세정할 수 있고 사용자의 입의 특이적이고 독특한 구조에 대한 유체 개구들의 위치 및 기하학은 치아 표면의 신속하고 및/또는 효과적인 세정을 용이하게 하는 것에 도움이 될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 상기 구강 삽입물은 복수의 유체 개구 또는 노즐의 맞춤형 배열을 포함할 수 있고, 여기서 각각의 노즐은 특이적 치아의 특징 또는 구조를 목표로 배치된다.
구강 세정용 맞춤형 시스템의 일 변형은 유체 저장소 및 상기 유체 저장소와 유체 연통하는 맞춤형 구강 삽입물을 포함할 수 있다. 맞춤형 구강 삽입물은 하나 이상의 구강 정렬 구조 및 사용자의 하나 이상의 치아에 걸쳐 또는 그 사이에 맞춤형 유체 유동 경로를 제공하도록 배치된 유체 개구들의 배열을 포함할 수 있다. 상기 유체 개구들의 배열은 하나 이상의 치아의 적어도 하나의 특징에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 하나 이상의 구강 정렬 구조는 하나 이상의 치아에 상응하는 복수의 윤곽을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 특징은 적어도 하나의 치아의 기하학을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 특징은, 대안적으로 또는 추가적으로, 치아 사이에 위치될 수 있는 하나 이상의 치간 영역의 크기 및 형상을 포함할 수 있고, 유체 개구들의 배열은 상응하는 치간 영역에 평행하고 상기 상응하는 치간 영역으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 특징은, 대안적으로 또는 추가적으로, 치아의 평면 표면의 윤곽을 포함할 수 있고, 상기 유체 개구들의 배열은 상응하는 평면 표면에 수직하고 상기 상응하는 평면 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 특징은, 대안적으로 또는 추가적으로, 치아 잇몸 가장자리의 크기 및 형상을 포함할 수 있다. 유체 개구들의 배열은 잇몸 가장자리의 치아의 표면에 대해 약 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 45° 내지 약 135°, 약 0° 내지 약 45°, 약 35° 내지 약 55°, 약 45°, 등의 각도로 배향된 복수의 개구들을 포함할 수 있다. 유체 개구들은 상응하는 잇몸 가장자리로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 특징은 다른 구강 및/또는 치과 디바이스, 예를 들어, 영구적 및 제거가능한 치과 회복/보철, 치열 교정장치, 및 기타 동종의 것(예를 들어, 크라운, 브릿지, 이식물, 버팀대, 리테이너, 의치, 등)의 기하학을 포함할 수 있다. 시스템의 일 변형은 핸들을 포함할 수 있고 구강 삽입물은 상기 핸들에 커플링될 수 있다. 상기 핸들은 구강 삽입물에 유체 진입을 조절하는 유체 유동 관리 모듈을 포함할 수 있다. 상기 구강 삽입물은 상기 유체 유동 관리 모듈과 유체 연통하는 하나 이상의 매니폴드를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 매니폴드의 수 및 기하학은 상기 유체 개구들의 배열 및 하나 이상의 치아의 적어도 하나의 특징에 기반하여 부분적으로 결정될 수 있다.
구강 삽입물 내에 유체 개구들의 배열을 생성하는 방법이 또한 본 명세서에 개시된다. 방법의 일 변형은 사용자의 치아 및 잇몸의 크기, 형상, 및 위치를 포함한 구강 구조 데이터를 획득하는 단계, 잇몸 가장자리의 위치, 치간 영역, 절단연 엣지, 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽을 식별하는 구강 표면 맵을 계산하는 단계, 및 구강 삽입물 내에 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 상기 유체 개구들의 배열은 잇몸 가장자리의 위치, 치간 영역, 절단연 엣지, 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽에 상응한다. 구강 구조 데이터를 얻는 단계는 3-D 치과 스캔을 획득하는 단계 및/또는 콘 빔 전산화단층촬영법을 포함한 X-선 치과 이미지(들)를 획득하는 단계, 치아의 사진(들)을 획득하는 단계 등을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 구강 표면 맵을 계산하는 단계는 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물 (예를 들어, 치열교정기)의 위치 및 기하학구조를 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 치아 사이에 위치될 수 있는 하나 이상의 치간 영역의 크기 및 형상을 확인하는 단계 및 상응하는 치간 영역에 평행하여 배향되고 상응하는 치간 영역으로부터 사전결정된 거리 (예를 들어, 약 0 mm 내지 약 10 mm) 내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면을 식별하는 단계 및 상응하는 치아 표면에 수직으로 배향되고 상응하는 치아 표면으로부터 사전결정된 거리 (예를 들어, 약 0 mm 내지 약 10 mm) 내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 치아 잇몸 가장자리의 크기 및 형상 및 잇몸 가장자리의 치아의 표면에 대해 약 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 45° 내지 약 135°, 약 0° 내지 약 45°, 약 35° 내지 약 55°, 약 45°, 등의 각도로 배향된 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함할 수 있다. 유체 개구들은 상응하는 치아 표면 또는 잇몸 가장자리로부터 사전결정된 거리 (예를 들어, 약 0 mm 내지 약 10 mm)에 위치될 수 있다.
구강 세정용 맞춤형 시스템의 일 변형은 유체 저장소 및 상기 유체 저장소와 유체 연통하는 맞춤형 구강 삽입물을 포함할 수 있고, 여기서 상기 맞춤형 구강 삽입물은 사용자의 하나 이상의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배치된 유체 개구들의 배열을 포함한다. 상기 유체 개구들의 배열은 하나 이상의 치아 및/또는 잇몸의 적어도 하나의 특징에 기초하여 결정된다. 유체 개구 또는 노즐은 제1 엽 및 제2 엽을 포함한 다중-엽 형상을 가질 수 있다. 제1 엽 및 제2 엽은 그 사이의 엽 각도를 한정할 수 있다. 엽 각도는 하나 이상의 치아의 잇몸 가장자리의 곡률에 상응할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 제1 엽은 제1 길이를 가지고 제2 엽은 제2 길이를 가지고, 그리고 상기 제1 및 제2 길이는 동일 또는 상이할 수 있다. 제1 엽은 제1 폭을 가질 수 있고 제2 엽은 제2 폭을 가질 수 있고, 그리고 상기 제1 및 제2 폭은 동일 또는 상이할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 엽 및 제2 엽 중 적어도 하나는 엽의 폭이 엽의 길이를 따라 감소하도록 테이퍼링된 부분을 가질 수 있다.
일부 변형에 있어서, 다중-엽 형상은 제3 엽을 추가로 포함할 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 엽은 유체 개구를 중심으로 방사상으로-배열될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 제1, 제2, 및 제3 엽은 유체 개구를 중심으로 방사상으로-대칭될 수 있다. 제1 엽 및 제2 엽은, 하나 이상의 치아의 잇몸 가장자리의 곡률과 상응하는, 그 사이의 엽 각도를 한정할 수 있고, 제3 엽은 치아 사이의 치간 공간을 따라 대략 정렬될 수 있다.
선택적으로, 구강 세정용 맞춤형 시스템은 하나 이상의 치아에 상응하는 복수의 윤곽을 포함하는 구강 정렬 구조를 추가로 포함할 수 있다.
일부 변형에 있어서, 적어도 하나의 특징은 각각의 치아 및/또는 잇몸 가장자리의 기하학구조를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 특징은 치아 사이의 하나 이상의 치간 영역의 크기 및 형상을 포함할 수 있고, 유체 개구들의 배열은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90° 각도로 배향된 복수의 개구들을 포함할 수 있고 치아의 어느 하나의 측면 상의 치간 영역으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 특징은 치아의 표면의 윤곽을 포함할 수 있고, 유체 개구들의 배열은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90° 각도로 배향되고 치아의 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치한 복수의 개구들을 포함할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 적어도 하나의 특징은 치아의 잇몸 가장자리의 크기 및 형상을 포함할 수 있고, 유체 개구들의 배열은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90° 각도로 배향된 복수의 개구들을 포함할 수 있고 그리고 치아의 잇몸 가장자리로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 특징은 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물의 기하학구조를 포함할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구들의 배열은 구강 삽입물의 제1 영역 상에 그리고 치아의 제1 세트에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배열된 유체 개구들의 제1 세트 및 구강 삽입물의 제1 영역 반대편의 삽입물의 제2 영역 상에 그리고 사용자의 치아의 제2 세트에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배열된 유체 개구들의 제2 세트를 포함할 수 있다. 상기 구강 삽입물의 제1 영역은 구강 삽입물의 상부 영역일 수 있고, 그리고 치아의 상기 제1 세트는 상악 치아를 포함하고 구강 삽입물의 상기 제2 영역은 구강 삽입물의 하부 영역일 수 있고, 치아의 상기 제2 세트는 하악 치아를 포함할 수 있다.
구강 세정용 맞춤형 시스템은 또한 핸들을 포함할 수 있고 여기서 구강 삽입물은 상기 핸들에 커플링된다. 상기 핸들은 구강 삽입물로의 유체 진입을 조절하는 유체 유동 관리 모듈을 포함할 수 있다. 구강 삽입물은 상기 유체 유동 관리 모듈과 유체 연통하는 하나 이상의 매니폴드를 추가로 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 매니폴드의 수 및 기하학구조는 유체 개구들의 배열에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 유체 유동 관리 모듈은 유체 저장소와 유체 연통하는 펌프를 포함할 수 있다. 상기 유체 유동 관리 모듈은 저장소로부터 구강 삽입물의 하나 이상의 매니폴드로의 유체 유동을 변화시키도록 구성된 매니폴드 스위치장치를 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 유체 유동 관리 모듈은 구강 삽입물의 적어도 하나의 매니폴드와 유체 연통되는 첨가제-수용 포트를 포함할 수 있고, 상기 첨가제-수용 포트는 첨가제 카트리지 부착 메커니즘을 갖는다. 유체 저장소는 제1 유체 저장소일 수 있고 상기 시스템은 제2 유체 저장소를 추가로 포함할 수 있고, 그리고 상기 유체 유동 관리 모듈은 제1 및 제2 유체 저장소와 구강 삽입물의 하나 이상의 매니폴드 사이의 유체 유동을 변화시키도록 구성될 수 있다.
일부 변형에 있어서, 구강 삽입물은 제1 구강 삽입물일 수 있고 상기 시스템은 제2 유체 개구들의 배열을 포함하는 제2 구강 삽입물을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 상기 제1 구강 삽입물은 사용자의 하나 이상의 하악 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성될 수 있고, 그리고 상기 제2 구강 삽입물은 사용자의 하나 이상의 상악 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템은 핸들을 추가로 포함할 수 있고 제1 구강 삽입물 및 제2 구강 삽입물은 상기 핸들에 커플링되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 구강 삽입물 및 제2 구강 삽입물은 핸들에 동시에 커플링되도록 구성될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 구강 삽입물은 제1 구강 삽입물이고 상기 시스템은 제2 유체 개구들의 배열을 포함하는 제2 구강 삽입물을 추가로 포함할 수 있고, 여기서 상기 제1 구강 삽입물은 사용자의 좌측 상의 하나 이상의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성되고 상기 제2 구강 삽입물은 사용자의 우측 상의 하나 이상의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성된다. 구강 삽입물은 제1 구강 삽입물일 수 있고 유체 개구들의 배열은 제1 유체 개구들의 배열이고, 그리고 상기 시스템은 유체 개구들의 배열을 포함하는 제2 구강 삽입물을 추가로 포함할 수 있다. 제1 유체 개구들의 배열은 사용자의 치아의 안면쪽 면 및/또는 설측 표면 및/또는 교합 표면을 따라 위치될 수 있고 제2 유체 개구들의 배열은 사용자의 치아 사이의 치간 공간에 위치될 수 있다.
구강 삽입물 내에 유체 개구들의 배열을 생성하는 방법이 또한 본 명세서에 기재된다. 방법의 일 변형은 사용자의 치아 및 잇몸의 크기, 형상, 및 위치를 포함하는 구강 구조 데이터를 획득하는 단계, 잇몸 가장자리의 위치, 치간 영역, 절단연 엣지, 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽을 식별하는 구강 표면 맵을 계산하는 단계, 및 구강 삽입물 내에 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 상기 유체 개구들의 배열은 잇몸 가장자리의 위치, 치간 영역, 절단연 엣지, 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽에 상응한다. 구강 구조 데이터를 얻는 단계는 3-D 치과 스캔을 획득하는 단계 및/또는 X-선 치과 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 구강 표면 맵을 계산하는 단계는 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물, 예를 들어, 치열교정장치를 포함하는 치과 디바이스의 위치 및 기하학구조를 확인하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 치아 사이에 위치되는 하나 이상의 치간 영역의 크기 및 형상을 확인하는 단계 및 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90° 각도로 배향되고 치아의 어느 하나의 측면 상의 치간 영역으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 절단연 엣지 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면을 확인하는 단계 및 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90° 각도로 배향되고 치아의 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 잇몸 가장자리의 크기를 확인하는 단계 및 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90° 각도로 배향되고 상응하는 평면 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1a는 사용자의 구강 해부학의 평면도를 도시한다.
도 1b는 치아 및 주위 잇몸의 부분적인 절개 측면도를 도시한다.
도 1c는 치아 및 주위 잇몸의 측면도를 도시한다.
도 1d는 개인화된 세정을 제공하기 위한 시스템의 일 변형을 도시한다.
도 1e는 맞춤형 마우스피스 또는 구강 삽입물의 일 변형을 도시한다.
도 1f 내지 1h는 맞춤형 마우스피스 또는 구강 삽입물의 일 변형을 도시하고, 여기서 도 1f는 마우스피스의 저면도이고, 도 1g는 도 1f의 마우스피스의 평면도이고, 도 1h는 1f의 마우스피스의 정면도이다.
도 1i는 유체 저장소, 핸들, 및 맞춤형 마우스피스 또는 구강 삽입물 사이의 유체 유동 경로를 도시한다.
도 2a 내지 2b는 치아의 평면도(치아의 교합 표면 위) 및 유체 노즐 또는 개구들의 상이한 배열에 의해 적용된 유체 제트의 예이다. 도 2c는 치아 및 그것의 잇몸 가장자리의 투시도, 및 유체 노즐 또는 개구들의 상이한 배열에 의해 적용된 유체 제트의 예이다.
도 3a는 유체 노즐 또는 개구 형상의 변동을 도시한다.
도 3b는 유체 노즐 또는 개구의 일 변형의 단면도를 제공한다.
도 3c 내지 3e는 3개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 단면도, 정면도, 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3f 내지 3g는 3개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3h 내지 3i는 3개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3j 내지 3k는 3개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3l 내지 3n은 2개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 단면도, 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3o 내지 3p는 2개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 정면도 및 사시도를 각각 도시한다. 도 3q 또 다른 2개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 정면도를 도시한다.
도 3r 내지 3s는 2개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3t 내지 3u는 2개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 일 변형의 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 3v 내지 3aa는 3개-엽의 유체 노즐 또는 유체 개구의 다른 변동의 정면도를 도시한다.
도 4a 내지 4c는 원형 또는 둥글게 형상화된 유체 개구 또는 노즐을 사용한 치아의 샘플 세트의 실험 및 모의실험된 세정 결과를 도시한다. 도 4a는 치아의 샘플 세트의 정면도이고, 도 4b는 전산 유체 동력학 모델을 사용한 치아의 모의실험된 세정 결과를 나타내고, 그리고 도 4c는 치간 공간을 따라 치아의 샘플 세트의 측면도이다.
도 5a 내지 5c는 Y-형상화된 유체 개구 또는 노즐을 사용한 치아의 샘플 세트의 실험 및 모의실험된 세정 결과를 도시한다. 도 5a는 치아의 샘플 세트의 정면도이고, 도 5b는 전산 유체 동력학 모델을 사용한 치아의 모의실험된 세정 결과를 나타내고, 그리고 도 5c는 치간 공간을 따라 치아의 샘플 세트의 측면도이다.
도 6a 내지 6c는 V-형상화된 유체 개구 또는 노즐을 사용한 치아의 샘플 세트의 실험 및 모의실험된 세정 결과를 도시한다. 도 6a는 치아의 샘플 세트의 정면도이고, 도 6b는 전산 유체 동력학 모델을 사용한 치아의 모의실험된 세정 결과를 나타내고, 그리고 도 6c는 치간 공간을 따라 치아의 샘플 세트의 측면도이다.
도 7a 내지 7b는 매니폴드 배치형태의 변동의 도식적 묘사이다.
도 8a 내지 8b는 매니폴드 및 유체 저장소 배치형태의 변동의 도식적 묘사이다.
도 9a 내지 9b는 매니폴드 조절 방법의 도식적 묘사이다.
도 10은 구강 구조 데이터에 따라 배치된 복수의 유체 개구들을 갖는 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스를 생성하는 방법의 일 변형의 상응하는 그래픽 표현을 갖는 흐름도 다이어그램이다.
개인화된 구강 세정을 제공하기 위한 시스템 및 방법이 본 명세서에 기재된다. 개인화된 구강 세정을 위한 시스템은 유체 저장소 및 상기 유체 저장소와 유체 연통하는 맞춤형 구강 삽입물을 포함할 수 있다. 상기 구강 삽입물은 사용자의 치아 상에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배치된 유체 개구들의 배열을 포함할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 상기 구강 삽입물은 사용자의 구강 기하학구조를 수용하도록 맞춤화될 수 있다. 복수의 유체 개구들로부터의 유체 배출은 다수의 치아를 동시에 세정할 수 있고 사용자의 입의 특이적이고 독특한 구조에 대한 유체 개구들의 위치 및 기하학은 치아 표면의 신속하고 및/또는 효과적인 세정을 용이하게 하는 것에 도움이 될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 상기 구강 삽입물은 복수의 유체 개구 또는 노즐의 맞춤형 배열을 포함할 수 있고 여기서 각각의 노즐은 특이적 치아의 특징 또는 구조를 목표로 배치된다. 사용자의 치아 및 잇몸뿐만 아니라 임의의 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물, 예를 들어, 영구적 및 제거가능 치과적 복원물/보철, 치열 교정장치, 및 등 (예를 들어 크라운, 브릿지, 이식물, 교정기, 리테이너, 의치, 및 기타 동종의 것)에 맞춤형인 구강 삽입물 상에 유체 개구들의 패턴 또는 배열을 생성하기 위한 방법이 또한 본 명세서에 기재된다. 방법은 구강 구조 데이터를 얻는 단계, 특정 구강 구조 (예를 들어, 잇몸 가장자리, 치간 잇몸, 치간 영역, 절단연 엣지, 및 교합의 윤곽, 치아의 안면, 설측, 근심 및 원심 표면)를 확인하는 단계, 및 특이적 구강 구조에 상응하는 유체 개구들의 패턴 또는 배열을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
구강 세정 시스템은 치아를 세정하고 및/또는 치아 또는 복원물 사이 또는 치아 교정장치 주위에서 그리고 잇몸 고랑 내에서 형성될 수 있는 생물막을 파괴하는 맥락에서 설명되지만, 본 명세서에 기술된 시스템은 또한 구강, 치아 미백, 구강 소독, 방부액, 세정액 등으로의 약제 또는 예방제의 적용에 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1a 내지 1c는 본 명세서에 기재된 구강의 영역을 예시하는 구강 해부학 및 치아 구조의 도식적 묘사이다. 도 1a는 하악골 또는 하악 (그러나 유사한 용어가 상악골 또는 상악의 치아 및 구조를 지칭하기 위해 사용될 수 있음)의 치아 세트 (140)의 평면도를 도시한다. 각각의 치아 (142)는 뺨 또는 입술과 접촉하는 치아 영역인 안면 표면 (144) 및 혀와 접촉하는 (또는 가장 가까운) 치아의 영역인 설측 표면 (146)을 가질 수 있다. 안면 표면은, 예를 들어, 후측 치아의 볼측 표면 및 전측 치아의 순측 표면일 수 있다. 설측 표면은 또한 상악 치아에 대한 구개 표면으로 지칭될 수 있다. 후측 치아는 교합 표면 (148)을 가질 수 있고 전측 치아는 절단연 엣지 또는 표면 (150)을 가질 수 있다. 교합(또는 절단연) 표면은 씹는 것을 돕고 및/또는 대향하는 치아의 교합(또는 절단연) 표면을 가로 질러 면하는 치아의 영역이다. 아치 정중선으로부터 멀어지게 면하는 치아의 표면은 원심 표면 (152)으로 지칭될 수 있는 반면, 아치 정중선 (151)을 향하여 면하는 치아의 표면은 근심 표면 (154)으로 지칭될 수 있다. 도 1b는 치아 (142)의 가장 긴 치수를 따라 연장되고 및/또는 치아의 교합 표면 (148) 또는 절단연 엣지 (150)에 실질적으로 수직인 장축 (156)을 가질 수 있는 단일 치아 (142)의 측면도를 도시한다. 치아의 표면을 따라 또는 치아의 교합 표면 또는 절단연 엣지에 가장 가까운 잇몸 (예를 들어, 잇몸, 잇몸 조직)의 가장자리 또는 경계는 잇몸 가장자리 (158)로 지칭될 수 있다. 잇몸 가장자리 (158)는 각각의 치아의 최하부를 따라 하나 이상의 곡선을 가질 수 있고 각각의 치아에 대한 잇몸 가장자리의 곡률 반경 및 길이는 변할 수 있다. 잇몸과 치아 표면 사이의 공간 또는 영역 (160)은 잇몸 고랑 (160)으로 언급될 수 있다. 치간 잇몸 (161)은 2개의 인접한 치아 사이에 위치한 잇몸 조직일 수 있다. 도 1c는 복수의 치아 (142)의 측면도를 도시한다. 각각의 치아 (142) 사이의 공간 또는 간극은 치간 공간 또는 간극 (162)으로 지칭될 수 있고, 하나의 치아의 근심 표면과 인접한 치아의 원심 표면 또는, 중앙 전치의 경우 2개 치아의 근심 표면에 의해 정의될 수 있다. 사용자의 구강의 좌측은 2개의 중앙 전치 사이의 치간 공간의 좌측 (예를 들어, 아치 정중선의 좌측)에 있는 구강의 영역일 수 있고 사용자의 구강의 우측은 2개의 중앙 전치 사이의 치간 공간의 우측 (예를 들어, 아치 정중선의 우측)에 있는 구강의 영역일 수 있다.
시스템
개인화된 구강 세정에 대한 시스템의 일 변형이 도 1d 묘사되어 있다. 시스템 (100)은 유체 저장소 (103)를 갖는 베이스 스테이션 (102), 핸들 (104), 및 상기 핸들 (104)에 커플링된 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스 (106)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 유체 도관 또는 튜브 (105)가 유체 저장소 (103)를 핸들 (104) 및 마우스피스 (106)에 연결할 수 있다. 시스템 (100)은 핸들 (104)에 대한 충전 스테이션 (101)을 선택적으로 포함할 수 있다. 핸들 (104)은, 바람직할 수 있는 바와 같이, 하나 이상의 제어 버튼 (예를 들어, 개시/중지 버튼, 유체 유동 조정 다이얼)을 포함할 수 있고, 이것은 공학적이거나 효율적인 사용을 위해 핸들에 다양하게 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 제어 버튼이 베이스 스테이션 (102) 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 베이스 상에 하나 이상의 제어 버튼을 포함할 수 있고 핸들에는 제어 버튼을 포함하지 않을 수 있다. 다른 변형에서, 개인화된 구강 세정 시스템은 핸들을 전혀 가지지 않을 수 있고, 대안적으로 베이스 스테이션 저장소로부터의 유체를 마우스피스에 직접적으로 연결하는 하나 이상의 유체 도관 또는 튜브를 포함할 수 있다. 맞춤형 구강 세정 시스템의 유체 저장소 내에 유지된 유체는 물, 염수, 구세액 또는 린스, (예를 들어, 불소 및/또는 살균 또는 다른 세정 및/또는 치아 보호성 유체를 함유), 및/또는 임의의 다른 바람직한 첨가제일 수 있다. 맞춤형 마우스피스 (106)는 사용자의 구강의 독특한 기하학구조, 잇몸 기하학구조, 및 치아 구조 (및 임의의 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물)에 따라 배열된 복수의 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물의 예는, 비제한적으로, 영구적 및 제거가능 치과 복원물/보철, 치열 교정장치, 및 등 (예를 들어, 크라운, 브릿지, 이식물, 교정장치, 리테이너, 의치, 및 기타 동종의 것)을 포함할 수 있다. 각각의 유체 개구 또는 노즐은 특정한 치아 특징을 목표로 배치될 수 있다. 마우스피스 내부에서, 유체 개구 또는 노즐은 하나 이상의 내부 매니폴드에 연결될 수 있다. 이들 매니폴드의 유입구는 표준화된 커넥터의 형태로 마우스피스의 후면 (또는 인체공학적 및/또는 효율적인 사용에 바람직한 곳)으로부터 핸들 및/또는 하나 이상의 튜브가 연결될 수 있는 곳으로 연장될 수 있다.
맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스
맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스의 일 변형이 도 1e에 묘사되어 있다. 마우스피스 (120)는 사용자의 하나 이상의 치아와 상응하는 하나 이상의 윤곽 (122)을 갖는 채널 또는 트러프 또는 그루브 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 윤곽은 구강내 스캐너 또는 사진 (예를 들어, 3-D 구강내 스캔, 치과 치형의 3-D 스캔), 사진, X-선, 물리적 치형, 구강내 및 구강외 방사선 사진, 콘 빔 전산화단층촬영법, 자기 공명 영상, 초음파, 및 기타 동종의 것을 포함한, 전산화단층촬영법을 사용한 광학 및/또는 디지털 치형에 기초하여 형상화될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 마우스피스는 하나 이상의 치아에 상응하는 윤곽을 가지지 않을 수 있지만, 입 내에 마우스피스의 정확하고 일관된 설치 및 정렬을 용이하게 하는 데 도움이 되는 하나 이상의 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구강 삽입물 또는 마우스피스는 치아의 주위에 맞는 크기인 (예를 들어, 상악 치아 및/또는 하악 치아의 안면 표면, 설측 표면, 및 교합 표면과 접촉하도록 구성된) 2개의 측벽 및 최하부 벽에 의해 한정된 채널 또는 트러프 또는 그루브 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 측벽 및 최하부 벽은 하나 이상의 치아의 해부상의 윤곽과 상응하거나 또는 상응하지 않을 수 있는 평활한 표면 및/또는 윤곽을 가질 수 있다. 일부 변형에 있어서, 하나 이상의 정렬 특징부는 트러프 내에 치아를 안착시키는 데 도움이 되도록 트러프 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 정렬 특징부는 사용자의 치아, 잇몸, 경구개, 연구개, 다른 구강 구조를 수용 및/또는 관절화하는 돌출부, 슬롯 또는 요홈을 포함할 수 있고, 및/또는 하나 이상의 치아에 상응하는 윤곽을 가질 수 있다. 이들 정렬 특징부는 구강 삽입물이 사용자의 입에서 원하는 위치에 안착하는 것을 보장하는 데 도움이 될 수 있다. 도 1f 내지 1h는 상악 치아 또는 하악 치아의 곡선 (즉, 상악 또는 하악의 곡선을 따른 치아)과 상응하는 곡선을 갖는 트러프 (172)를 포함하는 구강 삽입물 또는 마우스피스 (170)의 일 변형을 도시한다. 예를 들어, 상악 (또는 하악) 치아는 곡선을 따라 상악 (또는 하악) 상에 위치될 수 있고, 구강 삽입물의 곡선의 트러프는 그 곡선에 근접할 수 있다. 구강 삽입물의 일부 변형은 사용자의 치아의 해부상의 윤곽에 일치하는 윤곽을 갖는 트러프를 포함할 수 있고, 이 변형에서, 트러프 (172)의 내측 벽은 사용자의 치아에 대해 유체 개구 또는 노즐의 크기, 형상, 배치 및 정렬과 연관된 평활면 및/또는 윤곽 또는 특징부를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 유체 개구 또는 노즐 (174)은 치아의 안면 및/또는 설측 표면에 유체 유동을 제공하기 위한 트러프 내에, 예를 들어, 트러프의 2개의 측벽을 따라 위치될 수 있다. 유체 개구 또는 노즐 (174)은 트러프의 공간 안으로 연장되는 (도 1f 및 1g에서 도시된 바와 같은) 돌출부를 포함할 수 있거나, 또는 트러프의 측벽의 내면에 대해 오목하거나 이를 따라 플러시할 수 있다. 아래에 더 설명되는 바와 같이, 유체 개구 또는 노즐 (174)은 유체를 치아의 특정 영역으로 향하게 하는 맞춤형 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 일부 유체 개구 또는 노즐은 치간 공간을 가로질러 및/또는 잇몸 가장자리를 따라 위치될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐 사이의 간격 또는 거리는 치간 공간 사이의 거리 또는 치아의 크기 및 형상에 상응할 수 있다.
일부 구강 삽입물 또는 마우스피스는 상악 치아 또는 하악 치아 상에서 맞도록 단일 트러프를 포함할 수 있지만, 다른 변형에서, 구강 삽입물 또는 마우스피스는 하나의 트러프가 상악 치아를 수용하고 다른 트러프는 하악 치아를 수용하도록 (즉, 따라서 상부 (상악) 및 하부 (하악) 치아 둘 모두가 단일 마우스피스로 동시에 또는 일련으로 세정될 수 있도록) 2개의 대향하는 트러프를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1h에 도시된 바와 같이, 마우스피스 (170)는 하악 치아 상에 맞도록 구성될 수 있는 제1 트러프 (172a) (예를 들어, 하부 트러프) 및 상악 치아 상에 맞도록 구성될 수 있는 제1 트러프 반대편의 제2 트러프 (172b) (예를 들어, 상부 트러프)를 포함한다. 제1 세트의 유체 개구 또는 노즐은 하악 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 제1 트러프 (172a) 내에 위치될 수 있고 제2 세트의 유체 개구 또는 노즐은 상악 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 제2 트러프 (172b) 내에 위치될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐은 유체 세정 또는 주입이 요구되는 구강의 영역에만 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 변형은 치아의 선택 서브셋에 유체 유동을 각각 제공하는 별개의 마우스피스를 포함할 수 있다. 이는 세정 이외의 용도, 예를 들어, 의약품, 미백 용액 등의 표적화된 용도에 유용할 수 있다. 본 명세서에 기재된 임의의 유체 개구 또는 노즐은 각각의 하악 치아 및 상악 치아에 대한 맞춤형 유체 유동을 제공하기 위해 트러프 중 하나 또는 둘 모두에 사용될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 일부 시스템은 본 명세서에 기재된 임의의 구강 삽입물 또는 마우스피스 중 2종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 시스템은 상악 치아에 대해 유체 유동을 제공하기 위한 제1 마우스피스 및 하악 치아에 대해 유체 유동을 제공하기 위한 제2 마우스피스를 포함할 수 있다. 시스템은 단일 베이스 스테이션을 포함할 수 있고, 하나의 핸들 (제1 및 제2 마우스피스가 핸들에 제거가능하게 부착될 수 있는 경우) 또는 두 개의 핸들 (제1 마우스피스가 제1 핸들에 부착되고 제2 마우스피스가 제2 핸들에 부착되는 경우)을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 치아의 치간 공간에 유체 유동을 제공하도록 (예를 들어, 치실질 기능 또는 효과를 위해) 배열된 제1 세트의 유체 개구 또는 노즐을 갖는 제1 마우스피스 및 치아의 안면 및/또는 설측 및/또는 교합 표면을 가로 질러 유체 유동을 제공하도록 (예를 들어, 브러싱 또는 표면 세정하는 기능 또는 효과를 위해) 배열된 제2 세트의 유체 개구 또는 노즐을 갖는 제2 마우스피스를 가질 수 있다. 제1 (예를 들어, 치실질 기능) 마우스피스 및 제2 (예를 들어, 브러싱 기능) 마우스피스는 도 1f 내지 1g에서 도시된 변형에 대해 기재된 바와 같이, 상부 치아 및 하부 치아 둘 모두를 동시에 또는 일련으로 세정하기 위한 2개의 트러프를 가질 수 있다. 대안적으로, 일부 시스템은 사용자의 구강의 좌측 상의 상부 및 하부 치아를 수용하는 2개의 트러프를 갖는 제1 마우스피스 및 사용자의 구강의 우측 상의 상부 및 하부 치아를 수용하는 2개의 트러프를 갖는 제2 마우스피스를 포함할 수 있다. 유사하게, 시스템은 상기에 기재된 바와 같이 단일 베이스 스테이션 및 1 또는 2개 핸들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 구강 삽입물 또는 마우스피스는 사용자의 구강 및 치아 구조의 개별 기하학에 기초하여 배열된 복수의 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 특이적 치아 구조에 대한 노즐의 위치 맞춤화는 세정 효능을 촉진하는 데 도움이 될 수 있다. 세정 효능은 생물막 또는 잔류물이 표적 표면 또는 특징부 (예를 들어, 치아 또는 잇몸 구조)로부터 제거될 수 있는 임계 전단 응력 (즉, 전단 응력 역치)보다 큰 전단 응력을 발생시킴으로써 달성될 수 있다. 노즐이 사용자의 치아 및/또는 잇몸 구조에 대해 잘못 정렬되면, 유체 제트가 치아 또는 잇몸 구조에 부적절하게 적용될 수 있으며, 이는 세정 효능을 떨어뜨릴 수 있고, 일부 경우에 (잇몸 포켓에서 잔해를 플러싱하는 대신에) 잔해를 잇몸 포켓으로 밀어 넣을 수도 있다. 노즐의 배열에서 노즐의 위치는 하나 이상의 노즐에 의해 표적화된 치아 또는 잇몸 특징부(들)를 위치시키는 단계, 적용된 유체 제트가 특징부의 생물막 또는 잔해가 파괴되거나 제거되도록 특징부를 가로질러 또는 특징부를 향해 이동하도록 노즐을 향하게 하는 단계, 및 노즐로부터의 유체가 제어된 방식으로 (예를 들어, 일정한 흐름 또는 맥동성 흐름으로) 특징부에 부딪쳐서 생물막 또는 잔류물이 표적 표면 또는 특징부 (예를 들어, 치아 또는 잇몸 구조)에서 제거될 수 있는 전단 응력 역치를 극복하도록 한 위치에 노즐을 위치시키는 단계에 의해 결정될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 노즐의 맞춤형 배열은 임의의 불규칙한 치아 해부학 및/또는 과잉의 치아, 누락 또는 못 솟은 치아, 융합 (두 개의 발달 치아가 하나의 치아로 합쳐질 때 -- 일반적으로 썩을 경향이 있는 그루브를 형성함), 발아 (발달하는 치아가 두 개의 치아로 나뉘는 경우 -- 일반적으로 썩을 경향이 있는 그루브를 형성함), 부분적으로 솟은 치아 및 불규칙한 기하학적 구조를 야기할 수 있는 수많은 다른 형성 또는 치아 발생 문제를 포함하는 치열 교정장치를 고려할 수 있다. 본 발명의 맞춤형 유체 개구 또는 노즐 배열은 달리는 비-맞춤형 마우스피스 또는 장치 (즉, 사용자의 구강 및 치아 구조에 기초하여 배열되지 않은 유체 개구 또는 노즐을 갖는 마우스피스)에 의해 누락될 수 있는 추가의 표면, 치간 영역, 잇몸 가장자리, 릿지, 홈들, 피트 및 틈새를 수용하고 세정할 수 있다.
본 명세서에 기재된 구강 삽입물 또는 마우스피스는 또한 치아 기하학구조에서의 변화를 수용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 파손된 또는 누락된 치아를 가질 수 있고, 및/또는 신규한 치아 또는 복원물을 가질 수 있다. 마우스피스의 일부 변형은 사용자의 치아 중 하나 이상의 표면 윤곽에 상응하는 곡선 및/또는 윤곽을 가질 수 있는 하나 이상의 쉴드를 포함할 수 있다. 쉴드는 누락 또는 파손된 치아에 상응하는 마우스피스의 공간 또는 공동 안으로 기계적으로 부착되거나 또는 화학적으로 결합될 수 있고, 마우스피스로부터 잇몸 가장자리 (예를 들어, 잇몸 가장자리 위로 수 밀리미터)까지 연장될 수 있다. 쉴드는 누락 또는 파손된 치아에 대해 의도된 유체 제트가 치아가 이전에 위치한 요부에 부딪치는 것을 방지할 수 있다. 쉴드는 또한 사용자 안락함을 위해 바람직할 수 있는 바와 같이, 유체 제트로부터 특히 민감한 치아 또는 잇몸 (예를 들어, 치아 썩음, 유지된 뿌리, 부분적으로 솟은 치아에 기인하거나, 및/또는 치과 시술 후)을 보호하기 위해 사용될 수 있다.
유체 개구 또는 노즐이 유체 유입 (즉, 구강 안으로 유체를 도입하는 것)의 맥락에서 본 명세서에 기재되어 있지만, 유체 개구 또는 노즐 중 하나 이상은, 바람직할 수 있는 바와 같이, 유체 배출 (예를 들어, 구강의 외부로 유체를 채널링하고 및/또는 흡인 또는 진공 챔버에 커플링됨)을 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 구강 삽입물 또는 마우스피스는 하기를 포함할 수 있는 하나 이상의 3-D 인쇄 (적층 가공로도 알려져 있음) 공정을 이용하여 제조될 수 있다: 스테레오리쏘그래피 장치 (SLA), 폴리머 젯팅, 분말 침착, 결합제 젯팅, 선택적 레이저 소결 (SLS), 융합된 침착 모델링 (FDM), 융해 필라멘트 직조 (FFF), 지향된 에너지 침착 (DED), 직접적인 금속 레이저 소결 (DMLS), 선택적 레이저 용융 (SLM), 전자 빔 용융 (EBM), 적층된 목적물 제조 (LOM), 신속한 액체 인쇄 (RLP), 바이오인쇄, 자가 조립 인쇄 (4D 인쇄로도 알려져 있음) 또는 다양한 3D 인쇄를 이용하는 공정 하이브리드 시스템. 제조는 또한 3D 인쇄 및 로보트, 3D 인쇄 및 통상적인 매뉴얼 밀링 또는 컴퓨터 수치로 제어된 (CNC) 머시닝, 또는 3D 인쇄 및 사출 성형 또는 과-성형을 이용한 하이브리드 공정을 포함할 수 있다. 제조는 또한 사용된 공정 및 물질에 의존하여 경도, 가요성, 색상, 또는 텍스처를 변화시키기 위한 시스템을 포함할 수 있다. 재료는 UV-경화성 포토폴리머, 예컨대 3D Systems™ VisiJet SL Clear™, 3DSystems™ Accura ClearVue™, NextDent™ Model Clear™ 또는 Stratasys™ Med620™, UV 경화성 세라믹, 분말 폴리머, 분말 금속, 분말 합금, 분말 세라믹, 분말화 유기 물질, 필라멘트-기반 플라스틱, 필라멘트-기반 금속, 필라멘트 기반 세라믹, 필라멘트-기반 유기 물질을 포함할 수 있거나, 또는 최종 사용자 특이적이거나 또는 특정 사용자의 유전적 데이터로부터 제조될 수 있는 실험실 환경 또는 기질로서 세포에서 성장될 수 있는 다양한 플라스틱, 금속, 세라믹, 유기 물질 또는 생물학적 물질로 구성될 수 있다. 맞춤형 마우스피스용 템플레이트는 사용자의 치아 및 구강뿐만 아니라 유체 개구들의 배열 또는 노즐의 위치, 수, 형상 및 크기를 수용하도록 마우스피스의 곡선 및 윤곽을 특정화할 수 있다.
마우스피스 (120, 170)는 유체 개구 또는 노즐에 연결된 하나 이상의 내부 유체 공동 또는 매니폴드를 포함할 수 있고, 매니폴드에 대한 유체 유입구 (124)는 핸들의 유체 포트 및/또는 유체 도관 또는 튜브와 계합하도록 마우스피스 (120, 170)로부터 연장될 수 있다. 핸들의 일 변형이 도 1i에 도시되어 있다. 핸들 (130)은 펌프 (132) 및 스위칭 매니폴드 (134)를 포함할 수 있고, 이 둘 모두는 베이스 스테이션 저장소와 유체 연결되고 핸들 하우징 내에 봉입되어 있다. 구강 삽입물이 복수의 매니폴드를 포함하는 변형에 있어서, 핸들의 스위칭 매니폴드 (134)는 각각의 복수의 매니폴드에서 유체 유동을 멀티플렉스 및/또는 조절할 수 있다. 핸들 (130)은 또한 전자기기 제어 보드 및 전자기기 제어 보드와 통신할 수 있는 하나 이상의 사용자 입력 또는 제어 버튼을 포함할 수 있다. 전자기기 제어 보드는 핸들 및 마우스피스로의 유체 흐름을 조절하기 위한 명령을 수신 및/또는 중계할 수 있다. 선택적으로, 핸들 또는 저장소의 일부 변형은 하나 이상의 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 유체의 온도를 편안한 수준으로 설정하기 위해 사용자에 의해 (사전-프로그래밍되거나 실시간 방식으로) 조정될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체의 온도는 세정 효능을 향상시키기 위한 수준 (예를 들어, 고온은 지방산 및/또는 오일을 갖는 잔류물과 같은 소수성 음식 또는 생물막 잔류물의 제거를 촉진하고, 및/또는 경화된 음식 잔류물을 용해 및/또는 연화시키는 데 도움이 될 수 있음), 및/또는 비말동반된, 치료적 첨가제의 화학적 활성을 증가시키는 수준으로 설정될 수 있다. 시스템은 시스템 내의 다양한 위치, 예를 들어, 저장소의 베이스 (위치 131) 및/또는 펌프 (132) 및/또는 스위칭 매니폴드 (134)에서 하나 이상의 열 제어 장치 (예를 들어, 가열기 또는 냉각기)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 요소는 전기-저항 유형 가열 요소를 포함할 수 있고, 및/또는 냉각 요소는 열전 냉각기 (예를 들어 고체상 디바이스, 예컨대 펠티에 디바이스)일 수 있다. 가열 및/또는 냉각 요소 (133)는 핸들 (130) 내에 위치될 수 있고, 펌프 및/또는 스위칭 매니폴드 및/또는 저장소 중 하나 이상에 열적으로 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체는 또한 펌프 모터 (예를 들어, 펌프 (132))에 의해 생성된 열 에너지에 의해 가열될 수 있다. 전기 모터에 의해 발생된 (예를 들어, 구리 전기 모터 권선 내에서 발생된) 열 부산물은 유체를 원하는 및/또는 유리한 온도로 가열하는 데 사용될 수 있다. 모터를 통해 이동하는 유체는 열 에너지를 모터로부터 멀어지게 할 수 있기 때문에, 이것은 모터 자체를 동시에 냉각시키는 추가적인 이점이 있을 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체는 구리 모터 권선을 통해 직접적으로 라우팅될 수 있거나 (즉, 유체가 전기 전도체의 표면과 직접 접촉함), 또는 특이적으로-조작된 "물 재킷" (예를 들어, 유체 채널)을 통해 그 주위, 내부 또는 달리 발열 구리 모터 권선과의 열 연통으로 라우팅될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전자기기 (예를 들어, 모터 구동 반도체, 베이스 스테이션의 컴퓨터 프로세서)에 의해 발생된 열은 또한 유체가 시스템을 통과할 때 유체를 가열하기 위해 사용될 수 있다.
특정 치아 구조 또는 특징부에 대해 맞춤형인 유체 개구 또는 노즐 배열의 예가 하기에 기재된다. 유체 개구 또는 노즐의 위치는 하나의 치아 구조 또는 특징부를 목표로 하도록 조정될 수 있지만, 유체 개구 또는 노즐의 위치는 유체 유동 및/또는 하나 초과의 치아 구조 또는 특징부로부터 생물막 또는 잔해 제거를 최적화하는 것에 기초하여 결정될 수 있음을 이해해야 한다.
치아 표면에 대해 맞춤화된 유체 개구 또는 노즐 배치
구강 삽입물 및/또는 마우스피스는 치아의 표면 (예를 들어, 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽)으로부터 생물막 또는 잔해를 제거하기 위한 하나 이상의 세트의 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 일 변형에서, 치아의 표면으로부터 생물막 및/또는 잔해물을 제거하기 위한 유체 개구 또는 노즐은 표면에 대략 수직으로 배향될 수 있고 치아의 사전결정된 거리 (예를 들어, 약 0 mm 내지 약 10 mm) 내에 배치될 수 있다 (표적 영역에 걸쳐 대략 0.014 psi 초과의 전단 응력 역치를 극복하기 위함). 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구 또는 노즐은 치아의 장축에 대해 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 0° 내지 약 30° (예를 들어, 후방 어금니의 경우), 약 35° 내지 약 55°, 약 45° 내지 약 90°, 약 45°, 등의 임의의 각도로 배향될 수 있다. 도 2a는 치아의 안면 표면 또는 설측 표면으로부터 생물막 또는 잔해 (예를 들어, 음식 잔류물)를 제거하기 위해 적절하거나 일관된 유체 유동을 제공할 수 있는 위치에서의 유체 개구 또는 노즐의 도식적 표현이다. 도시된 바와 같이, 구강 삽입물의 유체 개구 또는 노즐 (204) 및 (206)은 각각 치아 표면 (208), 예를 들어, 설측 및/또는 안면 표면으로부터 (표적 영역에 걸쳐 대략 0.014 psi 초과의 전단 응력 역치를 극복하기 위해) 약 1 mm 떨어져 위치될 수 있고, 유체 제트 (201)가 치아 표면 (208)에 대략 수직이 되도록 배향된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구 또는 노즐은 치아의 장축에 대해 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 0° 내지 약 30°, 약 35° 내지 약 55°, 약 45° 내지 약 90°, 약 45°, 등의 임의의 각도로 배향될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 적어도 일부의 유체 개구 또는 노즐 (204, 206)은 치아의 설측 및/또는 안면 표면에 대해 정렬될 수 있고, 및/또는 치아의 치간 공간 사이에 위치할 수 있다 (즉, 치아의 치간 공간에 대해 정렬되지 않음). 설측 및/또는 안면 및/또는 교합 치아 표면을 브러싱 또는 세척하는 효과를 시뮬레이션하기 위해 의도된 구강 삽입물 및/또는 마우스피스의 일부 변형의 경우, 일부 또는 모든 유체 개구 및/또는 노즐이 설측 및/또는 안면 표면에 대해 정렬될 수 있고 그리고 (있다면) 소수의 유체 개구 또는 노즐은 치간 공간에 대해 정렬된다. 노즐은 인접한 치아가 존재하지 않는 경우 근심 또는 원심 측면을 따라 위치될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐은 치아의 장축에 대해 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 0° 내지 약 30°, 약 20° 내지 약 35°, 약 35° 내지 약 55°, 약 45° 내지 약 90°, 약 45°, 등의 각도로 위치될 수 있다. 유체 개구의 형상은 본 명세서에 기재된 임의의 형상 (예를 들어, 아래에 추가로 기재되고 3a 내지 3aa에 도시된 바와 같음)일 수 있다.
치간 표면에 대해 맞춤화된 유체 개구 또는 노즐 배치
구강 삽입물 및/또는 마우스피스는 치간 표면으로부터 생물막 또는 잔해물을 제거하기 위한 하나 이상의 세트의 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 일 변형에서, 잇몸상 및 잇몸하 영역을 포함하여 치아의 표면으로부터 생물막 및/또는 잔해물을 제거하기 위한 유체 개구 또는 노즐은 치간 영역의 접선에 평행하게 배향될 수 있고 치간 영역으로부터 사전결정된 거리 (예를 들어, 약 0 mm 내지 약 10 mm) 내에 배치될 수 있다 (표적 영역에 걸쳐 대략 0.014 psi 초과의 전단 응력 역치를 극복하기 위함). 개구 또는 노즐의 형상은 또한 결과적인 유체 제트가 치간 잇몸의 형상을 포함하여 치간 영역의 폭 및 높이에 상응하는 폭 및 높이를 갖도록 선택될 수 있고, 이에 따라 표적화된 영역 상에 적절한 전단 응력 분포를 허용한다. 도 2b는 치간 표면 (213)으로부터 생물막 및/또는 잔해를 제거하기 위해 적절하거나 일관된 유체 유동을 제공할 수 있는 위치에서의 유체 개구 또는 노즐의 도식적 표현이다. 도시된 바와 같이, 노즐 (218) 및 (220) 각각은 유체 제트 (219)가 치간 치아 표면에 대해 대략 수직일 수 있도록, 2개 치아의 치간 표면 (213) 각각의 접선 (221) 및 (223)에 나란히 배향될 수 있고 및/또는 평행할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구 또는 노즐은 유체 제트가 치아의 장축에 대해 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 0° 내지 약 30° (예를 들어, 후방 어금니의 경우), 약 35° 내지 약 55°, 약 45° 내지 약 90°, 약 45°, 등의 임의의 각도를 가질 수 있도록 배향될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 적어도 일부의 유체 개구 또는 노즐 (218, 220)은 치아 사이의 치간 공간에 대해 정렬될 수 있다 (즉, 치아의 혀 및/또는 안면쪽 면에 대해 정렬되지 않음). 치실질 및/또는 치간 공간으로부터 잔류물을 제거하는 효과를 시뮬레이션하기 위해 의도된 구강 삽입물 및/또는 마우스피스의 일부 변형의 경우, 일부 또는 모든 유체 개구 및/또는 노즐이 치간 공간에 대해 정렬될 수 있고 그리고 (있다면) 소수의 유체 개구 또는 노즐은 설측 및/또는 안면 표면에 대해 정렬된다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐은 치간 공간에 인접한 치아의 장축에 대해 각도 약 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 0° 내지 약 30, 약 35° 내지 약 55°, 약 45° 내지 약 90°, 약 45°, 등으로 위치될 수 있다. 유체 개구의 형상은 본 명세서에 기재된 임의의 형상 (예를 들어, 아래에 추가로 기재되고 3a 내지 3aa에 도시된 바와 같음)일 수 있다.
잇몸 가장자리에 대해 맞춤화된 유체 개구 또는 노즐 배치
구강 삽입물 및/또는 마우스피스는 잇몸 가장자리 (잇몸상, 및/또는 잇몸하 영역, 및/또는 잇몸 홈을 포함함)로부터 생물막 또는 잔해를 제거하기 위한 하나 이상의 세트의 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 일 변형에 있어서, 치아의 표면으로부터 생물막을 제거하기 위한 유체 개구 또는 노즐은 잇몸 가장자리에서 치아의 표면 (또는 치아의 장축)에 대해 약 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 70° 내지 약 110°, 약 90°의 임의의 각도로 상향 배향될 수 있고 (표적 영역에 걸쳐 대략 0.014 psi 초과의 전단 응력 역치를 극복하기 위해) 잇몸 라인의 약 0 mm 내지 약 10 mm 내에 배치된다. 도 2c는 잇몸 가장자리로부터 생물막을 제거하기 위해 적절하거나 일관된 유체 유동을 제공할 수 있는 위치에서의 유체 개구 또는 노즐의 도식적 표현이다. 도시된 바와 같이, 노즐 (234)은 결과적인 유체 유동 (235)이 잇몸 가장자리 또는 치아의 장축 (예를 들어, 232에 대해 평행)에서 치아의 표면 (점선 232에 의해 제시됨)에 약 0° 내지 약 90°, 예를 들어, 약 70° 내지 약 110°, 약 90°의 각도가 되도록 배향될 수 있어, 치아에 대한 잇몸 부착부에 대한 손상을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 위치될 수 있다. 유체 개구의 형상은 본 명세서에 기재된 임의의 형상 (예를 들어, 아래에 추가로 기재되고 3a 내지 3aa에 도시된 바와 같음)일 수 있다.
맞춤형 유체 프로파일을 위한 노즐 설계 및 적용범위
유체 개구 또는 노즐의 형상은 유체 제트에 의해 커버되는 영역을 확장하고, 및/또는 국소 치아 표면에서 유체 압력 또는 전단 응력 분포를 조정하도록 선택될 수 있다. 유체 개구 또는 노즐 형상의 예 (유체 경로를 따라 관찰될 때, 정면에서 볼 때, 개구의 중심 축을 따라 볼 때)가 도 3a에 도시되어 있다. 유체 개구는 원형 (직경은 사용자의 구강 기하학구조에 따라 조정될 수 있음), 선 (치간 공간과 정렬되어 위치될 수 있으며, 치간 공간의 치수, 예를 들어 길이와 일치하는 길이를 가질 수 있음), 곡선 또는 호 (곡률의 길이 및 반경은 사용자의 잇몸 가장자리의 길이 및 곡률에 따라 조정될 수 있으며, 이는 치아마다 다를 수 있음)로 형상화될 수 있다. 유체 개구는 또한 사용자의 치아 기하학의 기하학구조에 따라 맞추어질 수 있는 다중-선형 및/또는 다중-소엽 방사상 형상 및/또는 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 일부 변형에 있어서, 식별된 치아 또는 구강 구조는 특정한 개구 또는 노즐 형상에 매핑될 수 있다. 선택적으로, 각각의 노즐의 길이 및 윤곽은 사용자의 개별 구강 특징과 일치하도록 및/또는 개별 구강 특징부를 수용하도록 유체 적용범위를 조종하도록 조정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구 또는 노즐의 형상은 조절가능한 설계의 라이브러리로부터 선택될 수 있고 및/또는 개별 구강 특징부와 일치하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 원형 또는 점 형상화된 노즐 (300)의 조절가능 파라미터는, 비제한적으로, 오리피스 직경 (D), 길이 (L) 및 필렛 반경 (R)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 직경 (D)은 약 0.2 mm 내지 약 1.5 mm일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유체 개구 또는 노즐의 크기 및 형상은 원하는 유체 제트 적용범위 영역, 결과적인 전단 응력, 유체 제트 속도, 압력 또는 유량을 정의하고 조절가능 파라미터의 변화를 통해 완전하게 맞춤형 노즐 기하학구조에 도달하도록 반복함에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 노즐로부터의 유체 제트는 표적화된 영역에서 대략 0.014psi보다 큰 전단 응력, 약 10 psi 내지 약 150 psi의 압력 및 약 0.3 l/분 내지 약 20 l/분의 유량을 생성할 수 있다.
도 3c 내지 3aa는 구강 삽입물 또는 마우스피스에 단독으로 또는, 바람직할 수 있는 바와 같이, 상이한 형상 및 크기의 유체 개구와 조합하여 사용될 수 있는 다양한 유체 개구 또는 노즐 형상 및 기하학적 구조를 도시한다. 유체 개구 또는 노즐은 채널 또는 내강을 통해 구강 삽입물 또는 마우스피스 내의 내부 매니폴드에 연결될 수 있다. 채널 또는 내강은 실린더 형태일 수 있으며 길이 (Lin) 및 직경 (d)을 가질 수 있다. 길이 (Lin)는 약 20 mm 내지 약 20 mm일 수 있고, 직경 (d)은 약 2 mm 내지 약 5 mm일 수 있다. 채널의 제1 단부는 내부 매니폴드에 연결될 수 있는 반면, 채널의 제2 단부는 사용자의 치아에 맞춤화될 수 있는 크기 및 형상을 갖는 개구 (즉, 유체 개구)에서 종결될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구의 적어도 일부 위에 배치된 곡면 (S)이 있을 수 있다. 예를 들어, 곡면 (S)은 직경 d를 가진 반구 또는 반축 중 하나의 길이가 d/2인 타원체로 정의될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구는 N개 엽을 가진 다중-소엽 형상을 가질 수 있고 여기서 상기 엽은 각분포 (Φ1… ΦN - 1)를 갖는다. 일부 변형에 있어서, V-그루브들의 명시된 그루브 각도 (θ그루브) 및 상쇄 (a)를 갖는 N개의 V-그루브들이 있을 수 있다. 엽의 수 및 배향은 구강 해부학 및 그 구강 해부학상의 원하는 유체 유동 프로파일에 기초하여 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 직경 (d), 그루브 각도 (θ그루브) 및 그루브 상쇄 (a)는 원하는 유체 시트 두께 (예를 들어, 그것의 이동 방향에 수직인 팬 제트의 치수 또는 정도) 및 분무 각도 (예를 들어, 팬 제트의 각도 범위)로 유체 개구로부터 외측으로 이동할 때 폭이 증가하는 팬 제트를 얻도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 직경 (d)은 상기에 기재된 바와 같이 약 2 mm 내지 약 5 mm 일 수 있고, 그루브 각도 (θ그루브)는 약 10° 내지 약 170°일 수 있고, 그루브 상쇄 (a)는 약 0 mm 내지 약 3 mm일 수 있다. 이들 파라미터의 맞춤화는 세정 또는 청소되기를 원하는 임의의 개별 치아 또는 치아의 그룹의 기하학구조 구강 특징 (예를 들어, 안면, 설측, 및/또는 교합 표면, 및/또는 치간 공간 및/또는 잇몸 가장자리)에 따라 유체 유동 프로파일의 맞춤화를 촉진할 수 있다. 예를 들어, 유체 개구 및/또는 노즐이 치아의 치간 영역 및 잇몸 가장자리를 목표로 할 때, 엽 (Φ1… ΦN - 1)의 각분포는 치간 잇몸의 각도에 의해 결정될 수 있다. 전술한 노즐 또는 유체 개구의 치수는 표적화된 치간 공간에 인접한 잇몸 가장자리의 기하학구조 및/또는 치간 공간으로부터 생물막 및 잔해를 제거하는 분무 각도 및 시트 두께를 얻기 위해 잇몸 고랑 안으로 원하는 침투 깊이에 기초하여 조정될 수 있다.
3개의 엽 다중-엽 형상을 갖는 유체 개구들은 치실질 효과를 촉진하고 및/또는 치아 사이로부터 잔해 또는 잔류물을 제거하기 위해 치간 공간을 통해 유체를 향하게 하기에 적합할 수 있다. 엽은 치간 공간 및 치간 잇몸의 수직 및/또는 수평 범위 또는 치수에 상응하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 대부분의 치아 사이의 치간 공간의 형상이 삼각형에 의해 근사될 수 있는 한, 하나 이상의 엽은 삼각형의 수직 치수 또는 높이 (즉, 치아의 장축에 평행한 치간 공간의 수직 치수)에 근접할 수 있고, 하나 이상의 엽은 삼각형의 수평 치수 (즉, 치아의 장축에 수직인 치간 공간의 수평 치수)에 근접할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구는 엽이 유체 개구를 중심으로 방사상으로 배열되는 다중-엽 형상을 가질 수 있다. 엽 사이의 각분리는 균일할 수 있거나 (예를 들어, 각각 사이에 120°의 각분리를 갖는 3개의 엽, 각각 90°의 각분리를 갖는 4개의 엽, 등) 또는 변할 수 있다 (예를 들어, 2 개의 엽은 180°의 각분리를 갖고 제3 엽은 2개와 다른 90°의 각분리를 갖는, 즉, T-형상화된 3개의 엽). 일부 변형에 있어서, 엽은 방사상으로 대칭이 아닐 수 있다 (예를 들어, 그들 사이에 120° 각도를 갖는 2개의 엽). 각각의 엽의 폭은 개별 치아 사이의 치간 공간의 기하학구조에 의존하여 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 각각의 엽은 폭 (즉, 방사상 축에 수직인 치수)을 가질 수 있고, 폭은 엽의 길이에 걸쳐 균일하거나 엽의 길이에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 일부 다중-엽 유체 개구는 테이퍼진 외측으로 (예를 들어, 폭이 개구의 중심으로부터 멀어지면서 감소함) 또는 내측으로 (예를 들어, 폭이 개구의 중심을 향하여 감소함) 테이퍼진 엽일 수 있다.
도 3c 내지 3k는 3개-엽의 또는 3-엽형 형상을 갖는 유체 개구의 변형을 도시한다. 도 3c 내지 3e는 방사상으로 대칭 방식 (즉, 각 분포는 Φ1=120°, Φ2=120°가 되도록 됨)으로 배열된 제1, 제2 및 제3 엽 (312a, 312b, 312c)을 갖는 노즐 또는 유체 개구 (310)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구 (310)는 상기에 기재된 바와 같이 길이 Lin 및 직경 d를 가질 수 있는 채널 또는 내강 (314)의 일 말단에 있을 수 있다. 3개-엽의 또는 3-엽형 형상은 Y-형상화된 노즐로 지칭될 수 있다. 도 3c 내지 3e의 변형에 있어서, Y-형상화된 노즐은 유체 개구의 3개-엽의 형상을 생성하고 유체 개구 (310)의 적어도 일부 위에 배치된 곡면 (S)을 또한 생성할 수 있는 3개의 V-그루브 (311)를 포함할 수 있다. Y-형상화된 노즐은 3-엽형, 팬-유사, 시트 분무를 생성할 수 있다. 선택적으로, 유체는 또한 V-그루브들에 의해 생성된 채널 또는 그루브들을 따라 흐를 수 있다. 이것은 구강 삽입물 또는 마우스피스가 치간 공간 안으로 및/또는 잇몸하 영역을 포함하는 잇몸 가장자리를 따라 흐름을 유도하고, 흐름 및 전단 응력 적용범위를 보다 균일하게 분배하는 데 도움이 될 수 있다.
도 3f 내지 3k는 3개-엽의 또는 Y-형상화된 유체 개구 또는 노즐의 다른 변형을 도시한다. 도 3f 내지 3g는 개구 (310)에 유사하지만 V-그루브 (311)보다 더 짧은 V-그루브 (317)를 갖는 3개의 엽을 갖는 유체 개구 (316)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구들 (310) 및 (316)의 엽은 길이보다 폭이 더 클 수 있다. 도 3h 내지 3i는 엽 (319)이 폭보다 길이가 더 긴 (예를 들어, 엽의 길이는 폭보다 약 2 내지 약 6 배 더 클 수 있음) 3개의 엽을 가지는 유체 개구 (318)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구 (318)는 또한 내부 채널 (320)로부터 거리 (a) 만큼 이격될 수 있고, 여기서 거리 (a)는 약 0.25 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 내부 채널 직경은 원통형 부분의 직경 (d) (즉, 거리 (a)를 따라 증가하는 유체 경로의 단면을 포함하는 외접원의 직경)으로부터 외측으로 테이퍼되어 내부 채널의 내측 벽이 엽 (319)의 선단과 만나도록 하고, 예를 들어, 유체 개구로 이어지는 채널은 다중-엽의 유체 개구와 유체 개구의 상류 원형 단면 사이의 로프트에 의해 한정된다. 유체 개구 엽의 선단들 사이의 길이가 내부 채널의 직경 (d)보다 작은 (예를 들어, 유체 개구의 최대 치수가 내부 채널의 직경보다 작은) 변형에 있어서, 내부 채널의 직경은 원통형 부분의 직경 (d) (즉, 거리 (a)를 따라 감소하는 유체 경로의 단면을 포함하는 외접원의 직경)으로부터 내측으로 테이퍼되어 내부 채널의 내측 벽이 엽의 선단과 만나게 한다. 도 3j 내지 3k는 엽 (323)의 폭이 길이보다 또한 더 긴 3개의 엽을 갖는 유체 개구 (322)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구 (322)는 또한 내부 채널 (324)로부터 거리 (a) 만큼 이격될 수 있고, 여기서 거리 (a)는 약 0.25 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 그러나 유체 개구 (318)에 대조적으로, 내부 채널 직경 (324)의 말단은 유체 개구 (322)의 형상과 일치하는 형상으로 종결된다. Y-형상화된 원통형 말단 부분 (325)과 유체 개구 (322) 사이의 거리 (a)는 약 0.25 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐 (322)은 임의의 V-그루브 없이 설계될 수 있지만, 대신 유체 개구를 내부 채널까지 고정된 거리만큼 이동시킴으로써 설계될 수 있으며, 이것은 압출 방법에 의해 제조될 수 있다. 특정 설계 또는 제조 방법이 특정 형상을 갖는 유체 개구를 생성하는 예로서 본 명세서에 기재되어 있지만, 임의의 설계 또는 제조 방법, 예를 들어 압출 기술, 임의의 3-D 인쇄 기술 및/또는 레이저 절단 기술이 원하는 대로 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 3l 내지 3u는 2-엽의 또는 이-엽 형상을 갖는 유체 개구들의 변형을 도시한다. 도 3l 내지 3n은 양측으로 대칭 방식 (즉, 각 분포는 Φ1=120°가 되도록 됨)으로 배열된 제1 및 제2 엽 (332a, 332b)을 갖는 노즐 또는 유체 개구 (330)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구 (330)는 상기에 기재된 바와 같이 길이 Lin 및 직경 d를 갖는 채널 또는 내강 (334)의 일 말단에 있을 수 있다. 2-엽의 또는 이-엽 형상은 V-형상화된 노즐로 지칭될 수 있다. 도 3l 내지 3n의 변형에 있어서, V-형상화된 노즐은 유체 개구의 2개-엽의 형상을 생성하고 유체 개구 (330)의 적어도 일부 위에 배치된 곡면 (S)을 또한 생성할 수 있는 2개의 V-그루브 (331)를 포함할 수 있다. V-평평한 노즐은 2-엽의 팬 시트 분무를 생성하는 2개의 V-그루브를 함유한다. 이것은 잇몸 가장자리를 따라 유체 유동을 향하게 하는 데 도움이 될 수 있고, 치간 공간의 적절하거나 실질적인 적용범위를 여전히 유지하면서 잇몸상 및 잇몸하 영역에서 전단 응력 적용범위를 증가시키는 데 도움이 될 수 있다. 선택적으로, 유체는 또한 V-그루브에 의해 생성된 채널 또는 그루브들을 따라 흐를 수 있다.
도 3o 내지 3u는 2-엽의 또는 V-형상화된 유체 개구 또는 노즐의 다른 변형을 도시한다. 도 3o 내지 3q는 개구 (330)에 유사하지만 V-그루브 (331)보다 더 짧은 V-그루브 (337)를 갖는 2개의 엽을 갖는 유체 개구 (336)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구들 (330) 및 (336)의 엽은 그것의 길이에 유사한 (또는 더 큰) 폭을 가질 수 있다. 도 3r 내지 3s는 엽 (339)의 폭보다 길이가 더 긴 (예를 들어, 엽의 길이는 폭보다 약 2 내지 약 6 배 더 클 수 있음) 2개의 엽을 가지는 유체 개구 (338)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구 (338)는 또한 내부 채널 (340)로부터 거리 (a) 만큼 이격될 수 있고, 여기서 거리 (a)는 약 0.25 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 내부 채널 직경은 원통형 부분의 직경 (d) (즉, 거리 (a)를 따라 증가하는 유체 경로의 단면을 포함하는 외접원의 직경)으로부터 외측으로 테이퍼되어 내부 채널의 내측 벽이 엽 (339)의 선단과 만나도록 하고, 예를 들어, 유체 개구로 이어지는 채널은 다중-엽의 유체 개구와 유체 개구의 상류 원형 단면 사이의 로프트에 의해 한정된다. 유체 개구 엽의 선단들 사이의 길이가 내부 채널의 직경 (d)보다 작은 (예를 들어, 유체 개구의 최대 치수가 내부 채널의 직경보다 작은) 변형에 있어서, 내부 채널의 직경은 원통형 부분의 직경 (d) (즉, 거리 (a)를 따라 감소하는 유체 경로의 단면을 포함하는 외접원의 직경)으로부터 내측으로 테이퍼되어 내부 채널의 내측 벽이 엽의 선단과 만나게 한다. 도 3t 내지 3u는 엽 (343)의 폭보다 길이가 더 긴 2개의 엽을 갖는 유체 개구 (342)의 일 변형을 도시한다. 유체 개구 (342)는 또한 내부 채널 (344)로부터 거리 (a) 만큼 이격될 수 있고, 여기서 거리 (a)는 약 0.25 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 그러나 도 3r 내지 3s에서 도시된 변형에 대조적으로, 내부 채널 직경 (344)의 말단은 유체 개구 (342)의 형상과 일치하는 형상으로 종결된다. V-형상화된 원통형 말단 부분 (345)과 유체 개구 (342) 사이의 거리 (a)는 약 0.25 mm 내지 약 10 mm일 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐 (342)은 임의의 V-그루브 없이 설계될 수 있지만, 대신 유체 개구를 내부 채널까지 고정된 거리만큼 이동시킴으로써 설계될 수 있으며, 이것은 압출 방법에 의해 제조될 수 있다. 특정 설계 또는 제조 방법이 특정 형상을 갖는 유체 개구를 생성하는 예로서 본 명세서에 기재되어 있지만, 임의의 설계 또는 제조 방법, 예를 들어 압출 기술, 임의의 3-D 인쇄 기술 및/또는 레이저 절단 기술이 원하는 대로 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 3v 내지 3aa는 3개-엽의 또는 3-엽형 형상을 갖지만 각도 Φ엽, θ그루브, 및 직경 (d)에 대해 다양한 값을 갖는 유체 개구 또는 노즐의 추가의 변형을 도시한다. 이들 변형은 설계 라이브러리로부터 선택될 수 있고 개별 사용자의 구강 특징부와 일치하고, 및/또는 치아의 표적 영역 또는 표면에 걸쳐서 전단 응력 적용범위를 증가시키는 데 도움이 될 수 있도록 조정될 수 있다. 도 3v는 방사상으로 대칭인 3개의 엽을 가지고 엽의 폭이 외측으로 연장함에 따라 실질적으로 일정할 수 있고, 만곡된 엽 말단을 가질 수 있는 유체 개구의 일 변형을 도시한다. 도 3w는 방사상으로 대칭인 3개의 엽을 가지고 엽의 폭이 외측으로 연장함에 따라 테이퍼되거나 또는 좁아질 수 있고, 뽀족한 엽 말단을 가질 수 있는 유체 개구의 일 변형을 도시한다. 엽의 길이는 엽의 폭의 약 1.5 내지 약 2.5배일 수 있다. 도 3x는 방사상으로 대칭인 3개의 엽을 가지고 엽의 폭이 외측으로 연장함에 따라 테이퍼되거나 또는 좁아질 수 있고, 뽀족한 엽 말단을 가질 수 있는 유체 개구의 일 변형을 도시한다. 엽의 길이는 엽의 폭의 약 3 내지 약 5배일 수 있다. 도 3y는 엽 중 2개가 서로로부터 약 180°이고 제3 엽은 다른 2개 엽으로부터 약 90° (예를 들어, T-형상을 형성함)인 3개의 엽을 갖는 유체 개구의 일 변형을 도시한다. 제3 엽은 제1 및 제2 엽의 길이보다 크거나 같은 길이를 가질 수 있다. 도 3z는 도 3y에서의 유체 개구와 유사하게 배열된 (즉, T-형상화된) 3개의 엽을 갖지만, 그러나, 엽의 폭은 엽이 외측으로 연장함에 따라 테이퍼되거나 또는 좁아질 수 있고, 뽀족한 엽 말단을 가질 수 있는 유체 개구의 일 변형을 도시한다. 엽의 길이는 엽의 폭의 약 1.5 내지 약 2.5배일 수 있다. 도 3aa는 도 3y에서의 유체 개구와 유사하게 배열된 (즉, T-형상화된) 3개의 엽을 가지고, 엽의 폭은 엽이 외측으로 연장함에 따라 테이퍼되거나 또는 좁아질 수 있고, 뽀족한 엽 말단을 가질 수 있는 유체 개구의 일 변형을 도시한다. 엽의 길이는 엽의 폭의 약 3 내지 약 5배일 수 있다. 도 3v 내지 3aa의 유체 개구 또는 노즐이 V-그루브들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 다른 변형에서 V-그루브이 없을 수 있음을 이해해야 한다. 특정 설계 또는 제조 방법이 특정 형상을 갖는 유체 개구를 생성하는 예로서 본 명세서에 기재되어 있지만, 임의의 설계 또는 제조 방법, 예를 들어 압출 기술, 임의의 3-D 인쇄 기술 및/또는 레이저 절단 기술이 원하는 대로 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
실험 결과
실험 결과는 유체 개구 또는 노즐 형상이 세정되는 영역에 영향을 주고 및/또는 영향을 미친다는 것을 입증하였다. 도 4a 내지 4c는 원형 또는 둥글게 형상화된 유체 개구 또는 노즐을 사용한 샘플 치아 세트의 실험 및 시뮬레이션된 세정 결과를 도시하고, 도 5a 내지 5c는 Y-형상화된 유체 개구 또는 노즐 (예를 들어, 도 3c 내지 3e의 유체 개구)을 사용한 샘플 치아 세트의 실험 및 시뮬레이션된 세정 결과를 도시하고, 도 6a 내지 6c는 V-형상화된 유체 개구 또는 노즐 (예를 들어, 도 3L-3N의 유체 개구)을 사용한 샘플 치아 세트의 실험 및 시뮬레이션된 세정 결과를 도시한다. 도 4a, 5a, 6a (정면도) 및 4c, 5c, 6c (치간 공간을 따라 치아의 표면을 묘사하는 측면도)에 대한 각각의 실험에 대해, 생물막 모방 대용물은 일렬로 배열된 4개의 치아 모델 세트에 적용되었고 유체가 둥근 형상, Y-형상, 및 V-형상을 갖는 유체 개구 또는 노즐을 통해 치아에 도입되었다. 모든 테스트 사례에서 노즐은 치아의 장축에 수직으로 배치되었다. 노즐 설계 전반에 걸쳐 평가된 평균 유량 및 시간은 모든 실험에서 일관되었다. 도 4b, 5b, 6b는 각각 둥근 형상, Y-형상, 및 V-형상을 갖는 개구 또는 노즐로부터의 유체 유동의 전산 유체 역학 (CFD) 모델이며, 이들 노즐 형상 각각으로부터의 전단 응력 프로파일 또는 패턴을 도시한다. 시뮬레이션은 실험과 동일한 노즐 기하학 구조를 사용했다. 시뮬레이션에서, 노즐은 실험과 일치시키기 위해 4개의 치간 공간에 정렬 (예를 들어, 조준)되었다. 시뮬레이션 결과는 유한 부피법 기반 정상 상태 비압축성 유동 솔버를 사용하여 계산되었다. 모멘텀, 압력, 및 질량 지속성 용액 부산물이 적절한 수치 수렴을 보장하기 위해 정규화된 1e-5의 값 미만으로 감소되었다. 20℃ (실온)에서 순수한 물의 물질 특성이 추정되었다. 시뮬레이션 노즐 유입구 질량 유량은 상기 상응하는 실험으로부터 측정된 질량 유량으로 설정되었다. 치아, 잇몸 및 실험 장치 표면은 주입된 유체의 배출을 허용하기 위해 잇몸 표면의 하부를 둘러싸는 배출구 표면을 갖는 미끄럼 방지, 무-침투 벽으로 처리되었다. 난류 모델링을 위해, k-엡실론 2 방정식 모델이 사용되었다.
도 4a 및 4c에서 알 수 있는 바와 같이, 정지된, 둥근 노즐은 치간 공간을 따라 대용물을 제거 또는 세정할 수 있지만, 둥근 노즐은 잇몸 가장자리에서 대용물을 세정하는 것으로 보이지 않으며, 또한 존재한다면, 치아의 안면 및 설측 표면에서 대용물을 거의 세정하지 않는 것으로 나타난다. 이들 실험 결과는 도 4b에 도시된 시뮬레이션 결과와 일치한다. 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스에서, 둥근 노즐 또는 유체 개구는 사용자의 치아의 치간 공간과 정렬되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구강 삽입물은 치아의 치간 공간에 대해 정렬되고 (잇몸 가장자리를 따라 바닥을 향하여 위치하는 것과 대조적으로) 치아의 상부 또는 교합 표면을 향해 위치되는 둥근 노즐 또는 유체 개구를 포함할 수 있다.
도 5a 및 5c에서 알 수 있는 바와 같이, 정지된 Y-형상화된 노즐은 치간 공간 및 안면 및 설측 표면의 큰 부분뿐만 아니라 잇몸 가장자리를 따른 영역 둘 모두를 따라 대용물을 제거 또는 세정할 수 있지만, 그러나, Y-형상화된 노즐은 잇몸 가장자리의 전장을 따라 대용물을 세정하는 것으로 보이지 않는다. 이들 실험 결과는 도 5b에 도시된 시뮬레이션 결과와 일치한다. 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스에서, Y-형상화된 노즐 또는 유체 개구는 사용자의 치아의 치간 공간과 정렬되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구강 삽입물은 치아의 치간 공간에 대해 정렬되고 (교합 표면을 향해 상부를 향해 위치하는 것과 대조적으로) 치아의 잇몸 가장자리를 따라 바닥을 향해 위치한 Y-형상화된 노즐 또는 유체 개구를 포함할 수 있다. 특정 치아에 대한 특정 Y-형상화된 유체 개구의 엽의 길이는 치간 영역의 높이 및 치아 및/또는 인접한 치아의 잇몸 가장자리의 길이에 근사하도록 선택될 수 있다. 일부 변형에 있어서, Y-형상화된 엽은 제1 엽이 제1 및 제2 치아 사이의 치간 공간의 수직 범위를 따라 수직으로 배향될 수 있고 제2 엽이 제1 치아의 잇몸 가장자리를 따라 배향될 수 있고 그리고 제3 엽이 제2 치아의 잇몸 가장자리를 따라 배향될 수 있도록 배향될 수 있다. 제2 엽의 길이는 제1 치아의 잇몸 가장자리의 약 절반 길이일 수 있고 (및/또는 제1 치아의 잇몸 가장자리의 전장에 근사치일 수 있음) 제3 엽의 길이는 제2 치아의 잇몸 가장자리의 약 절반 길이일 수 있다 (및/또는 제2 치아의 잇몸 가장자리의 전장에 근사치일 수 있음). 치간 공간의 수직 범위 (예를 들어, 치아의 장축, 또는 높이에 평행한 치수)를 따라 정렬될 수 있는 제1 엽의 길이는 치간 공간의 높이에 근사치일 수 있다.
도 6a 및 6c에서 알 수 있는 바와 같이, 정지된 V-형상화된 노즐은 치간 영역 및 잇몸 가장자리 둘 모두를 따라 대용물을 제거 또는 세정할 수 있다. V-형상화된 노즐은 Y-형상화된 노즐보다 치간 공간으로부터 대용물을 보다 깨끗하게 하는 것으로 보이고, 그것에 의해 "치실질" 효과 (즉, 치간 공간 및 잇몸 가장자리를 따라 세정하는 것)를 유효하게 한다. 이들 실험 결과는 도 6b에 도시된 시뮬레이션 결과와 일치한다. 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스에서, V-형상화된 노즐 또는 유체 개구는 사용자의 치아의 치간 공간과 정렬되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구강 삽입물은 치아의 치간 공간 및 치간 잇몸에 대해 정렬되고 (교합 표면을 향해 상부를 향해 위치하는 것과 대조적으로) 치아의 잇몸 가장자리를 따라 바닥을 향해 위치한 V-형상화된 노즐 또는 유체 개구를 포함할 수 있다. 특정 치아에 대한 특정 V-형상화된 유체 개구의 엽의 길이는 그 치아 및/또는 인접한 치아의 잇몸 가장자리의 길이에 근사하도록 선택될 수 있고 치간 잇몸의 기하학구조에 근사치일 수 있다. 일부 변형에 있어서, V-형상화된 엽은 제1 엽이 제1 치아의 잇몸 가장자리를 따라 배향될 수 있고 제2 엽이 제1 치아에 인접한 제2 치아의 잇몸 가장자리를 따라 배향될 수 있도록 배향될 수 있다. 제2 엽에 의해 생성된 제트의 길이는 제1 치아의 잇몸 가장자리의 약 절반 길이일 수 있고 (및/또는 제1 치아의 잇몸 가장자리의 전장에 근사치일 수 있음) 제3 엽에 의해 생성된 제트의 길이는 제2 치아의 잇몸 가장자리의 약 절반 길이일 수 있다 (및/또는 제2 치아의 잇몸 가장자리의 전장에 근사치일 수 있음).
구강 삽입물 또는 마우스피스는 치아의 상이한 영역을 다루고 세정하기 위해 다양한 형상을 갖는 하나 이상의 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 즉, 상이한 노즐 형상이 "치실질" 효과 및 "브러싱" 효과 (즉, 안면, 혀, 근심, 원심, 및 교합 표면 및 절단연 엣지를 치실질, 브러쉬, 또는 달리는 세정하는 것) 둘 모두를 달성하도록 구강 삽입물 상에 조합될 수 있다. 예를 들어, 구강 삽입물은 치실질 효과를 촉진하기 위해 치간 공간에 대해 및/또는 잇몸 가장자리/치간 잇몸을 따라 정렬된 복수의 V-형상화된 노즐 또는 Y-형상화된 노즐, 및 브러싱 효과를 촉진하기 위해 치아의 안면 및/또는 설측 표면에 대해 정렬된 복수의 둥근 노즐을 포함할 수 있다. Y-형상화된 및/또는 V-형상화된 노즐은 또한 치아의 안면 및/또는 설측 표면에 대해 정렬될 수 있다. 대안적으로, 복수의 둥근 노즐은 치간 공간에 대해 정렬될 수 있지만, 치아의 상부 또는 교합 표면을 향해 위치될 수 있는 반면, 복수의 V-형상화된 및/또는 Y-형상화된 노즐은 치간 공간에 대해 정렬될 수 있지만 치아의 하부 또는 잇몸 가장자리를 향해 위치될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 마우스피스의 모든 (또는 거의 모든) 유체 개구 또는 노즐은 단일 기능을 용이하게 하기 위해 동일한 하나의 유형일 수 있다 (예를 들어, 모든 V-형상화된 노즐 또는 Y-형상화된 노즐을 갖는 마우스피스는 치실질 마우스피스일 수 있고, 모든 둥근 노즐을 갖는 마우스피스는 브러싱 마우스피스일 수 있다). 시스템은 제1 "치실질" 마우스피스 (예를 들어, 거의 V-형상화된 및/또는 Y-형상화된 노즐을 가짐) 및 제2 "브러싱" 마우스피스 (예를 들어, 거의 모두 둥근 노즐을 가짐)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기재된 임의의 노즐 또는 유체 개구의 임의의 조합은 바람직할 수 있는 바와 같이 (예를 들어, 마우스피스의 동일하거나 상이한 트러프 등에서) 다수의 구강 삽입물 또는 마우스피스와 조합될 수 있다.
매니폴드 맞춤화
상기에 기재된 바와 같이, 구강 삽입물 또는 마우스피스는 복수의 유체 개구 또는 노즐과 유체 연결되는 하나 이상의 매니폴드를 포함할 수 있다. 도 7a 및 7b는 본 명세서에 기재된 임의의 구강 세정 시스템과 함께 사용될 수 있는 매니폴드 배열의 일 변형의 도식적 묘사이다. 개별 매니폴드는 노즐 세트로의 유체 유동을 조절할 수 있고, (상이한 매니폴드에 연결될 수 있는) 상이한 노즐 세트에 대한 유체 유동과 별도로 이들 노즐에 대한 유체 유동을 조절할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 마우스피스의 하나 이상의 매니폴드는 (예를 들어, 핸들 또는 베이스 스테이션 저장소로부터의 도관을 통해) 단일 유체 유입구에 연결될 수 있다. 매니폴드는 바람직할 수 있는 바와 같이 유체 유입 또는 유출을 촉진할 수 있다. 매니폴드는 비제한적으로 주요 매니폴드 (700)의 용적 (VM) 및/또는 노즐 (704)에 공급하는 각각의 하위-매니폴드 (702)의 용적 (VSM)을 포함하여, 각각의 노즐에서 유체 속도를 조절하도록 조정될 수 있는 몇 개의 파라미터를 가질 수 있다. 하나 이상의 노즐이 매니폴드 내 압력이 역치 유체 압력을 초과하는 경우 구강 안으로 유체를 방출하도록 구성될 수 있다. 이들 방출 노즐은 비-방출 노즐보다 더 큰 소구멍을 가질 수 있고 과잉 매니폴드 압력을 완화하면서 이들이 구강을 단순히 세정하도록 배치될 수 있다. 주요 매니폴드 (700) 및/또는 하위-매니폴드 (702)의 파라미터는 상이한 값을 통해 반복하고 원하는 유량, 흐름 프로파일 또는 전단 응력 분포가 획득될 때까지 매니폴드 및 노즐을 통한 유체 흐름을 시뮬레이션함으로써 선택될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 진화론적 알고리즘을 사용하여 매니폴드 및 노즐 기하학구조를 추정 및 시뮬레이션하여 원하는 유체 유동 특성을 충족시키는 매니폴드 및 노즐 파라미터와 기하학구조의 세트에 도달할 수 있다.
매니폴드 개수 맞춤화
일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐은 상이한 크기의 입을 수용하고 동시에 입으로 유입되는 유체의 양을 관리하기 위해 구강 삽입물 또는 마우스피스 내에 맞춤화 가능한 수의 매니폴드에 걸쳐 분포될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 베이스 스테이션 (710)은 세정하는 사이클 동안의 상에서 각각의 매니폴드 (712) 및 (714) 안으로 유체를 향하게 할 수 있다. 맞춤형 마우스피스는, 예를 들어, 마우스피스에 존재하는 다수의 매니폴드를 베이스 스테이션에 전달하는 내장된 RFID 칩 (716) 또는 임의의 유사한 식별 기술을 포함할 수 있다. 이것은 베이스 스테이션 (710)이 유체를 존재하는 매니폴드로만 향하게 할 수 있다. 베이스 스테이션은 일정하거나 맥동 (예를 들어, 약 1 Hz 내지 약 25 Hz)하지만, 사용자-조정가능한 흐름을 마우스피스의 각각의 매니폴드 안으로 향하게 할 수 있다. 예를 들어, 핸들 및/또는 베이스 스테이션의 제어 버튼은 사용자가 유체 압력을 편안한 수준으로 조정할 수 있게 한다. 유체 압력은 또한 소아 마우스피스, 또는 치열 교정장치를 갖는 이들에 대해 감소될 수 있다. 마우스피스에서의 RFID 칩은 베이스 스테이션에서 RFID 판독기로 전송될 수 있는 환자-특정 데이터를 저장할 수 있고, 선택적으로, 베이스 스테이션은 환자-특정 데이터 (예를 들어, 연령, 크기, 바람직한 유체 유동 파라미터, 준수 메트릭스, 등)에 기초한 유체 유동 방식을 추천할 수 있다. 일부 변형에 있어서, 베이스 스테이션은 사람의 입의 크기, 그것의 독특한 마우스피스 내의 매니폴드의 수, 매니폴드의 크기 및 형상 등에 따라 유체 압력을 자동으로 조정할 수 있다.
다중-저장소 및/또는 다중-매니폴드 변형
일부 구강 세정 시스템은 각각의 유체 저장소로부터 그것의 각각의 매니폴드를 통해 유체의 흐름을 독립적으로 조절하기 위한 다중 유체 저장소 및 다중-피스톤 펌프를 포함할 수 있다. 이 변형에서, 구강의 다른 영역으로의 이들 첨가제의 노출을 제한하면서 구강의 특정 영역에 주입하기 위해 첨가제가 일부 저장소에 포함될 수 있다. 도 8a는 복수의 개별 유체 저장소 (802), 개별 유체 저장소와 각각 연통하는 개별 유체 도관 (806)을 갖는 다중-피스톤 펌프 (804), 및 상응하는 유체 도관 (806)과 각각 연통하는 마우스피스 (810) 내의 복수의 매니폴드 (808)를 포함하는 시스템 (800)의 일 변형을 도시한다. 각각의 매니폴드 (808)는 복수의 유체 개구 또는 노즐 (812)에 유체를 제공할 수 있다. 다중-피스톤 펌프와 함께 다중 저장소의 사용은 각각의 독립적인 마우스피스 매니폴드에 맞춤형 첨가제의 전달을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 저장소 (802)의 서브셋에 도입된 첨가제 (803)는 매니폴드 (808) 및 유체 개구 (812)의 상응하는 서브셋에만 도입될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 일부 시스템은 단일 유체 저장소 및 단일-피스톤 펌프를 포함할 수 있다. 펌프 내 특정 유체 도관으로의 첨가제의 인-라인 주입은 매니폴드 스위치 설계로 첨가제가 다른 매니폴드로 전달되지 않고 일 매니폴드로의 전달을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 시스템 (820)은 단일 유체 저장소 (822), 유체 저장소와, 마우스피스 (830)의 별도의 매니폴드 (828)와 연결되는 별도의 유체 도관 (826) 사이의 연결을 번갈아 전환하는 스위칭 매니폴드 (825)를 갖는 펌프 (824)를 포함할 수 있다. 첨가제는 마우스피스 또는 핸들의 원하는 매니폴드에 삽입된 카트리지 (823)를 통해 별도의 매니폴드 (828)에 도입될 수 있다. 이 카트리지는 다회 사용동안 지속될 수 있으며 (예를 들어, 마우스피스의 전체 수명, 1개월 이상, 3개월 등), 첨가제의 느리고 제어된 전달을 용이하게 할 수 있다. 이것은 체크 밸브와 함께 벤투리 효과를 사용하거나 및/또는 투과성 막을 통한 확산 및/또는 고체 첨가제의 침식을 통해 달성될 수 있다.
입의 특정한 영역으로 치료적 흐름을 향하게 하는 능력은 사용자-특이적 맞춤화를 위한 추가적인 기회를 제공할 수 있다. 이들 맞춤화 설정은 무선으로, 유선 연결을 통해 제공되는 소프트웨어 업데이트를 통해 장치에 제공될 수 있거나, 주기적으로 교체가능한 마우스피스 내에 위치한 비-휘발성 전자 메모리 (예를 들어, ROM, EEPROM, OTPROM 등)에 제공될 수 있다. 마우스피스의 메모리 소자에 위치하는 경우, 정보는 전기 접점, RF 또는 광학 신호 또는 유사한 방법을 통해 장치로 전송될 수 있다. 이 사용자-특이적 정보는 또한 비-전자적 저장 수단, 예를 들어 QR 코드, 바코드 또는 다른 유사한 수단의 판독을 통해 장치에 제공될 수 있다.
매니폴드 작동
도 9a는 본 명세서에 기재된 임의의 시스템으로 구강 세정을 제공하도록 매니폴드를 제어하기 위한 방법의 일 예의 도식적 표현이다. 예를 들어, 8-피스톤 펌프는 8개의 독립적인 매니폴드로 유체 유동을 전달할 수 있으며 (이는 하나 이상의 관련 노즐에 연결될 수 있음) 특정 치아, 또는 치아의 그룹에 추가의 흐름을 전달하는 그와 같은 방식으로 제어될 수 있다. 피스톤의 나머지 부분을 계속 점화하기 전에 하나의 피스톤이 일렬로 여러 번 반복적으로 점화되어 매니폴드에 추가적인 흐름을 전달할 수 있다. 일부 변형은 다수의 개별적인 단일-피스톤 펌프를 포함할 수 있고, 각각은 상이한 매니폴드에 연결되고, 구강의 한 부분 (예를 들어, 매니폴드 3과 관련된 유체 개구 또는 노즐에 상응하는 구강의 일부분)으로의 증가된 유동은 하나의 피스톤 펌프를 나머지보다 빠르게 구동함에 의해 획득될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 단일-피스톤 펌프 (또는 임의의 유형의 펌프)는 (예를 들어, 도 8b에서 전술한 바와 같이) 다중-채널 매니폴드 전환기와 공조하여 사용될 수 있으며, 여기서 전환기는 특정 유체 도관 또는 매니폴드에서 더 길게 "머무르도록" 프로그래밍될 수 있다. 이것은 특정 매니폴드, 또는 상응하는 노즐 세트로의 추가적인 유동을 향하게 하여 특정한 치아 또는 치아 세트에 세정을 제공할 수 있다 (예를 들어, 그 치아 또는 치아들에 향상된 치료를 제공하기 위함). 예를 들어, 그것의 기준선 상태에서 매니폴드 전환기는 피스톤 펌프의 한 사이클을 각각의 매니폴드로 보내도록 프로그래밍될 수 있다. 구강의 특정 영역에 대한 향상된 치료를 제공하기 위해, 매니폴드 전환기는 매니폴드의 나머지 부분을 통해 순환을 계속하기 전에 피스톤 펌프의 하나 초과의 사이클 동안 하나의 매니폴드에서 일시 정지하도록 (즉, 저장소로부터 특정 도관 또는 매니폴드로 유체 연통을 제공하도록) 프로그래밍될 수 있다.
방법
도 10은 사용자의 입의 독특한 기하학구조로 조정된 유체 개구들의 배열 또는 패턴을 포함하는 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스를 생성하는 방법의 일 변형을 도시한다. 방법 (500)은 사용자의 치아 및 잇몸의 크기, 형상, 및 위치를 포함하는 구강 구조 데이터를 획득하는 단계 (502)를 포함할 수 있다. 구강 구조 데이터를 획득하는 단계는 구강내 스캐너 또는 사진 (예를 들어, 3-D 구강내 스캔, 치과 치형의 3-D 스캔), 사진, X-선, 물리적 치형, 구강내 및 구강외 방사선 사진, 콘 빔 전산화단층촬영법, 자기 공명 영상, 초음파, 및 기타 동종의 것을 포함한, 전산화단층촬영법을 사용하여 광학 및/또는 디지털 치형을 얻는 것을 포함할 수 있다. 이들 측정은 치간 영역에서 그리고 약 10 mm의 잇몸을 포함한 잇몸 가장자리에 걸쳐 각각의 치아의 표면(들) (예를 들어, 설측, 안면, 교합 표면)에 걸쳐 취해질 수 있다. 측정은 0.25 mm 이내로 정확할 수 있다.
방법 (500)은 그 다음 치아 표면 (예를 들어, 설측, 안면, 교합 표면), 잇몸 가장자리, 및/또는 치간 특징을 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법 (500)은 잇몸 가장자리 (510)의 위치, 치간 공간 (512), 절단연 엣지 (513), 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 (예를 들어, 도 10에서, 안면쪽 면은 원형 도트 (514)로 표시됨)의 윤곽을 식별하는 구강 표면 맵을 계산하는 단계 (504)를 포함할 수 있다.
방법 (500)은 그 다음 구강 삽입물의 트러프(들)에서 유체 개구의 배열을 생성하는 단계 (506)를 포함할 수 있다. 트러프(들) (즉, 상부 및 하부 트러프, 우측 및 좌측 트러프 등) 내의 유체 개구의 위치는 잇몸 가장자리의 위치, 치간 잇몸, 치간 영역, 절단연 엣지, 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽에 해당할 수 있다. 개구 또는 노즐은 상기에 기재된 바와 같이 위치 및/또는 배향될 수 있다. 예를 들어, 각각의 표면, 잇몸 가장자리, 및 치간 특징은 모델에서 (단계 (504)에서) 식별될 수 있고, 하나 이상의 노즐은 상기에 기재된 바와 같이, 특징 전체에 걸쳐 적절한 전단 응력 분포를 제공하기 위해 임의의 배향, 거리 및 노즐 형상으로 마우스피스의 트러프에 배치될 수 있다. 유체 개구 또는 노즐은 마우스피스 트러프의 측벽 및/또는 하부 벽을 따라 위치될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 측벽을 따라 배치된 유체 개구 또는 노즐은 안면 및/또는 설측 표면 및/또는 치간 공간 및/또는 잇몸에 유체 유동을 적용하도록 배치될 수 있는 반면, 하부 벽을 따라 위치한 유체 개구 또는 노즐은 치아의 교합 표면 및/또는 절단연 엣지에 유체 유동을 적용하도록 배치될 수 있다. 트러프의 하부 벽 상의 유체 개구 또는 노즐은 치아의 교합 표면 및/또는 절단연 엣지를 면할 수 있고, 치아의 장축에 대해, 예를 들어, 약 0° 내지 약 30, 약 35° 내지 약 55°, 약 45° 내지 약 90°, 약 45°, 등으로 배열될 수 있다. 노즐은 최대 적용범위 영역을 가질 수 있고, 치아 특징부가 단일 노즐에 의해 달성될 수 있는 최대 유체 적용범위 영역에 비해 너무 큰 것으로 결정되면, 완전한 유체 적용범위를 제공하기 위해 그 치아 특징부에 대해 여러 개의 노즐이 배치될 수 있다. 일부 변형에 있어서, V-형상화된 및/또는 Y-형상화된 유체 개구 또는 노즐은 식별된 치간 공간 (512) 및/또는 치간 잇몸 (515)과 정렬되도록 마우스피스 상에 위치될 수 있고, 잇몸 가장자리 (510)를 따라 치아의 하부를 향해 위치될 수 있다. 내부 유체 채널 직경, 그루브 각도, 유체 개구 또는 노즐의 치수 및 형상은 치간 공간, 치아 표면, 및/또는 잇몸의 기하학구조 및 위치결정에 대응하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 단일 노즐로부터의 유체의 확산 또는 폭이 잇몸 가장자리의 전장을 커버하기에 불충분한 경우, 다수의 V-형상화된 및/또는 Y-형상화된 노즐이 잇몸 가장자리의 길이를 따라 배치될 수 있다. 키가 큰 크라운의 경우, 둥근 노즐은 식별된 치간 공간 (512)에 대해, 그러나 V-형상화된 및/또는 Y-형상화된 노즐에 의해 달성되는 적용범위를 확장하기 위해 치아의 상부 표면 (예를 들어, 교합 표면 및/또는 절단연 엣지)을 향해 정렬될 수 있다. 둥근 노즐의 직경 및/또는 다중-엽 형상화된 노즐의 길이, 폭, 각 분포, 및/또는 회전 배향은 잇몸 가장자리, 치간 공간, 안면 및/또는 설측 표면, 및/또는 교합 및/또는 절단연 표면의 길이, 높이, 폭, 및 곡률의 치수에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구의 최대 치수 (예를 들어, 둥근 개구에 대한 직경, 다중-소엽 개구에 대한 대향하는 엽 선단 사이의 거리, 등)는 잇몸 가장자리 및/또는 치간 잇몸을 따른 치간 공간의 폭에 상응하거나 또는 근사치로 선택될 수 있다. 유체 개구 또는 노즐의 치수 (예를 들어, 폭, 길이, 직경)은 치아의 잇몸 가장자리의 길이 및/또는 곡률과 상응하거나 또는 근사치로 선택될 수 있다. 예를 들어, 일부 변형에 있어서, 방법 (500)은 사용자의 치아의 모든 잇몸 가장자리의 평균 길이 및/또는 곡률 반경 (ROC)을 계산하는 단계를 포함할 수 있고, 이 평균 길이 또는 ROC는 얻어진 제트가 잇몸 가장자리의 대략 절반 평균 길이에 이르도록 Y-형상화된 또는 V-형상화된 엽의 크기를 조정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 평균 잇몸 가장자리 길이로부터 일 표준 편차 초과로 큰 길이를 갖는 잇몸 가장자리를 갖는 개별 치아는 그것의 잇몸 가장자리의 독특한 또는 개별 길이를 수용하도록 조정된 그것의 상응하는 노즐 치수 또는 형상을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 맞춤형 구강 삽입물 또는 마우스피스는 다중-엽 구조를 갖는 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있고, 여기서 엽의 배열은 치아의 교합 표면 상의 홈들과 정렬되도록 선택된다. 일부 변형에 있어서, 유체 개구 또는 노즐의 위치 및/또는 배향은 표적 치아 또는 치아들에 근접한 구강의 용적에 의해 결정될 수 있다. 즉, 사용자의 뺨, 혀, 및/또는 다른 구강 해부상의 구조가 치아 또는 치아들 주변의 공간을 제한하는 구강 영역의 경우, 유체 개구 또는 노즐은 각 배향의 제한된 범위를 갖는다. 예를 들어, 치아의 표면과 뺨, 혀, 또는 다른 구강 구조 사이의 거리가 약 7mm 이하인 구강 영역에서, 노즐은 치아의 장축에서 약 0도 내지 35 도의 각도로 배치될 수 있다. 치아의 표면과 뺨 사이의 거리가 약 7 mm를 초과하는 구강의 영역에 대해, 노즐은 약 0도 내지 약 90도, 예를 들어 약 40도 내지 약 80 도, 약 45도, 약 60도, 등의 각도로 배치될 수 있다.
구강의 해부상의 데이터에 더하여, 사용자 입력은 또한 구강 삽입물의 맞춤화에 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 치아 또는 잇몸 감도의 영역을 지시할 수 있고, 구강 삽입물은 이들 치아에 간접적인 유체 유동, 및/또는 낮은 전단 응력을 제공하는 유체 개구 또는 노즐을 해당 영역에 포함할 수 있다. 보다 확산된 유체 세정을 제공하는 유체 개구 형상은 민감한 치아 또는 잇몸을 덮는 영역에서 구강 삽입물에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구강 삽입물은 그 영역에 대한 유체 압력을 감소시키기 위해 더 큰 직경 또는 치수를 갖는 유체 개구를 가질 수 있고, 및/또는 이들 영역에서 유체 개구가 더 적을 수 있다. 선택적으로, 사용자는 또한 (예를 들어, 아마 사용자가 선호하는 씹는 동작 또는 패턴에 기인하여) 음식물 찌꺼기가 쌓이는 경향이 있는 영역을 표시할 수 있으며, 그리고 구강 삽입물은 특히 이들 영역에 적용된 전단 응력을 증가시키기 위해 더 높은 압력의 유체를 표적화하고 향하게 하는 유체 개구 또는 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 유체 개구는 단일 유체 개구에 의해 적용될 수 있는 것보다 더 큰 누적 압력 또는 전단 응력 적용범위로 다수의 각도로부터 그 영역을 플러시하기 위해 하나의 영역 (예를 들어, 특히 크거나 잔해물이 쌓이는 경향이 있는 치간 공간)에 배향되고 각이 질 수 있다.
선택적으로, 맞춤형 마우스피스 설계는 임의의 설계 오류를 식별하기 위해 평가될 수 있다. 일부 변형에 있어서, 검증 검사는 모든 마우스피스 특징이 사전결정된 규칙 또는 기준 세트를 충족시키는 것을 보장하도록 수동 또는 자동 설계 규칙 검사 (DRC)를 포함할 수 있다. 규칙 검사의 일례는 마우스피스 재료에 대해 벽이 너무 얇지 않도록 보장하는 것을 포함할 수 있다. 보다 진전된 검사는 마우스피스 설계의 수동 또는 자동화된 유한 요소 분석 (FEA)을 포함할 수 있다. 맞춤형 마우스피스 설계는 또한 생물막 및/또는 잔해 제거의 효능을 평가하기 위해 검증될 수 있다. 각각의 유체 노즐이 원하는 유체 속도와 적용범위를 생성하는 것을 확인하기 위해 수동 또는 자동 전산 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션이 실행될 수 있다. 이 시뮬레이션이 원하는 유체 속도와 적용범위가 달성되지 않은 영역을 나타내면, 해당 노즐은 조정되고 시뮬레이션이 다시 실행될 수 있다. 이 반복적인 주기는 수동일 수 있거나 소프트웨어로 자동화될 수 있다.

Claims (40)

  1. 유체 저장소; 및
    상기 유체 저장소와 유체 연통하는 맞춤형 구강 삽입물을 포함하며,
    상기 맞춤형 구강 삽입물은 사용자의 하나 이상의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배치된 유체 개구의 배열을 포함하고, 상기 유체 개구의 배열은 하나 이상의 치아 및/또는 잇몸의 적어도 하나의 특징에 기초하여 결정되는, 구강 세정용 맞춤형 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 유체 개구는 제1 엽 및 제2 엽을 포함하는 다중-엽 형상을 갖는, 시스템.
  3. 2항에 있어서, 상기 다중-엽 형상은 제3 엽을 더 포함하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 엽은 유체 개구를 중심으로 방사상으로-배열되는, 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 엽은 유체 개구를 중심으로 방사상으로-대칭인, 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 엽 및 제2 엽은 그 사이의 엽 각도를 한정하는, 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 엽 각도는 하나 이상의 치아의 잇몸 가장자리의 곡률과 상응하는, 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제1 엽 및 제2 엽은 하나 이상의 치아의 잇몸 가장자리의 곡률과 상응하는 그 사이의 엽 각도를 한정하고, 제3 엽은 치아 사이 치간 공간을 따라 대략 정렬되는, 시스템.
  9. 제2항에 있어서, 상기 제1 엽은 제1 길이를 가지고 제2 엽은 제2 길이를 가지고, 그리고 제1 및 제2 길이는 동일한, 시스템.
  10. 제2항에 있어서, 상기 제1 엽은 제1 길이를 가지고 제2 엽은 제2 길이를 가지고, 그리고 제1 및 제2 길이는 상이한, 시스템.
  11. 제2항에 있어서, 상기 제1 엽은 제1 폭을 가지고 제2 엽은 제2 폭을 가지고, 그리고 제1 및 제2 폭은 상이한, 시스템.
  12. 제2항에 있어서, 상기 제1 엽은 제1 폭을 가지고 제2 엽은 제2 폭을 가지고, 그리고 제1 및 제2 폭은 동일한, 시스템.
  13. 제2항에 있어서, 상기 제1 엽 및 제2 엽 중 적어도 하나는 엽의 폭이 엽의 길이를 따라 감소하도록 테이퍼된 부분을 갖는, 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 하나 이상의 치아에 상응하는 복수의 윤곽을 포함하는 구강 정렬 구조를 추가로 포함하는, 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특징은 각각의 치아 및/또는 잇몸 가장자리의 기하학구조를 포함하는, 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특징은 치아 사이의 하나 이상의 치간 영역의 크기 및 형상을 포함하고, 유체 개구들의 배열은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 배향되고 치아의 어느 하나의 면 상의 치간 영역으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구를 포함하는, 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특징은 치아의 표면의 윤곽을 포함하고 유체 개구들의 배열은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 배향되고 치아의 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구를 포함하는, 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특징은 치아의 잇몸 가장자리의 크기 및 형상을 포함하고, 유체 개구들의 배열은 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 배향되고 치아의 잇몸 가장자리로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구를 포함하는, 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특징은 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물의 기하학구조를 포함하는, 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 핸들을 추가로 포함하고, 상기 구강 삽입물은 핸들에 커플링되고 상기 핸들은 구강 삽입물로의 유체 진입을 조절하는 유체 유동 관리 모듈을 포함하는, 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 구강 삽입물은 유체 유동 관리 모듈과 유체 연통하는 하나 이상의 매니폴드를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 매니폴드의 수 및 기하학구조는 유체 개구의 배열에 기초하여 결정되는, 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 유체 유동 관리 모듈은 유체 저장소와 유체 연통하는 펌프를 포함하는, 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 유체 유동 관리 모듈은 저장소로부터 구강 삽입물의 하나 이상의 매니폴드로의 유체 유동을 변화시키도록 구성된 매니폴드 전환기를 포함하는, 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 유체 유동 관리 모듈은 구강 삽입물의 적어도 하나의 매니폴드와 유체 연통하는 첨가제-수용 포트를 포함하고, 상기 첨가제-수용 포트는 첨가제 카트리지 부착 메커니즘을 갖는, 시스템.
  25. 제20항에 있어서, 상기 유체 저장소는 제1 유체 저장소이고 상기 시스템은 제2 유체 저장소를 더 포함하고, 상기 유체 유동 관리 모듈은 제1 및 제2 유체 저장소와 구강 삽입물의 하나 이상의 매니폴드 사이의 유체 유동을 변화시키도록 구성된, 시스템.
  26. 제1항에 있어서, 상기 유체 개구들의 배열은 구강 삽입물의 제1 영역 상에 제1 세트의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배열된 제1 세트의 유체 개구, 및 구강 삽입물의 제1 영역의 반대편 삽입물의 제2 영역 상에 사용자의 제2 세트의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 배열된 제2 세트의 유체 개구를 포함하는, 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 구강 삽입물의 제1 영역은 구강 삽입물의 상부 영역이고 제1 세트의 치아는 상악 치아를 포함하고, 상기 구강 삽입물의 제2 영역은 구강 삽입물의 하부 영역이고 제2 세트의 치아는 하악 치아를 포함하는, 시스템.
  28. 제1항에 있어서, 상기 구강 삽입물은 제1 구강 삽입물이고 상기 시스템은 제2 유체 개구의 배열을 포함하는 제2 구강 삽입물을 더 포함하고, 상기 제1 구강 삽입물은 사용자의 하나 이상의 하악 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성되고 상기 제2 구강 삽입물은 사용자의 하나 이상의 상악 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 핸들을 추가로 포함하고, 상기 제1 구강 삽입물 및 제2 구강 삽입물은 상기 핸들에 커플링되도록 구성되는, 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1 구강 삽입물 및 제2 구강 삽입물은 핸들에 동시에 커플링되도록 구성되는, 시스템.
  31. 제1항에 있어서, 상기 구강 삽입물은 제1 구강 삽입물이고 상기 시스템은 제2 유체 개구의 배열을 포함하는 제2 구강 삽입물을 더 포함하고, 상기 제1 구강 삽입물은 사용자의 좌측 상의 하나 이상의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성되고 상기 제2 구강 삽입물은 사용자의 우측 상의 하나 이상의 치아에 맞춤형 유체 유동을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  32. 제1항에 있어서, 상기 구강 삽입물은 제1 구강 삽입물이고 상기 유체 개구들의 배열은 제1 유체 개구들의 배열이고, 상기 시스템은 유체 개구의 배열을 포함하는 제2 구강 삽입물을 더 포함하고, 상기 제1 유체 개구들의 배열은 사용자의 치아의 안면 표면 및/또는 설측 표면 및/또는 교합 표면을 따라 위치되고, 상기 제2 유체 개구들의 배열은 사용자의 치아 사이 치간 공간에 위치되는, 시스템.
  33. 구강 삽입물에 유체 개구들의 배열을 생성하는 방법으로서,
    사용자의 치아 및 잇몸의 크기, 형상, 및 위치를 포함하는 구강 구조 데이터를 획득하는 단계;
    잇몸 가장자리의 위치, 치간 영역, 및 치아의 절단연(incisal) 엣지, 교합, 안면, 설측, 근심(mesial) 및 원심 표면의 윤곽을 식별하는 구강 표면 맵을 계산하는 단계; 및
    구강 삽입물에 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 유체 개구들의 배열은 잇몸 가장자리의 위치, 치간 영역, 절단연 엣지, 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면의 윤곽에 상응하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 구강 구조 데이터를 획득하는 단계는 3-D 치과 스캔을 얻는 것을 포함하는, 방법.
  35. 제33항에 있어서, 상기 구강 구조 데이터를 획득하는 단계는 X-선 치과 이미지를 얻는 것을 포함하는, 방법.
  36. 제33항에 있어서, 상기 구강 표면 맵을 계산하는 단계는 구강 및/또는 치과 디바이스 또는 이식물의 위치 및 기하학구조를 식별하는 것을 더 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 치과 디바이스는 치열 교정장치를 포함하는, 방법.
  38. 제33항에 있어서, 상기 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 치아 사이에 위치한 하나 이상의 치간 영역의 크기 및 형상을 식별하는 단계, 및 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 배향되고 치아의 어느 하나의 면 상에 치간 영역으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제33항에 있어서, 상기 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 절단연 엣지 및 치아의 교합, 안면, 설측, 근심 및 원심 표면을 식별하는 단계, 및 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 배향되고 치아의 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  40. 제33항에 있어서, 상기 유체 개구들의 배열을 생성하는 단계는 잇몸 가장자리의 크기 및 형상을 식별하는 단계, 및 치아의 장축에 대해 약 0° 내지 약 90°의 각도로 배향되고 상응하는 평면 표면으로부터 약 0 mm 내지 약 10 mm 이내에 위치한 복수의 개구들을 위치결정하는 단계를 포함하는, 방법.
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