KR20210072632A - 치과용 광치료 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마우스피스; 마우스피스에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유; 마우스피스와 연결되고 제 1 광섬유와 연결되는 광섬유 커넥터를 포함하는 핸들러; 레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드; 레이저 다이오드와 광섬유 커넥터에 연결되는 제 2 광섬유; 레이저 다이오드를 제어하는 컨트롤러; 및 레이저 다이오드에 전력을 공급하는 전원부를 포함하는 치과용 광치료장치를 제공한다.

Description

치과용 광치료 장치{Optical Tretment Device for Dental Clinic}

본 발명은 치과용 광치료 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 구강 내에 설치 후, 구강 내에서 환자의 치아를 향해 치료광을 투사하는 치과용 광치료 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 치주염 및 치은염 치료나 임플란트 후, 임플란트 치아 주변의 염증 치료에 이용되는 레이저 치료기는 650nm 파장대의 레이저, 830nm 파장대의 레이저를 비롯 다양한 파장대의 저출력 레이저를 구강 내 환부에 투사하여 치은염, 치주염을 비롯 각종 염증 치료에 이용되고 있다.

레이저 치료기는 본체로부터 공급되는 전원에 의해 구동되며, 핸드헬드 타입의 장치를 시술자가 파지한 상태에서, 환자의 구강 내로 밀어넣어 치료가 필요한 영역에 저출력 레이저를 직접 투사하는 방식으로 운용되고 있다.

이러한 저출력 레이저는 레이저 광이 토출되는 광 토출영역과 환부의 거리에 따라 치료 효과가 상이하다. 예컨 대, 대한구강내과학회지(vol.35, No 1, 2010)에서는 650nm 파장대의 저출력 레이저의 토출영역과 환부와의 거리에 따른 치료효과를 언급한 바 있는데, 650nm 파장대의 저출력 레이저의 토출 영역과 환부와의 거리가 3센티미 터일 때와 1센티미터일 때의 살균 효율이 차별됨을 논한 바 있다. 토출 영역과 환부와의 거리가 1센티미터인 경우, 저출력 레이저에 의한 살균율을 98%에 이르나, 저출력 레이저와 환부와의 거리가 증가하면 이 수치가 감소함을 보고한 바 있다.

또한, 830nm 파장대의 저출력 레이저의 토출영역과 환부와의 거리에 따른 치료효과는 다수의 논문에서 언급한 바 있는데, 830nm 파장대의 저출력 레이저는 광 출사 영역과 환부와의 거리가 3센티미터이내일 경우, 적절하게 조절된 작은 출력의 레이저가 구강내 상처회복을 빠르게하고 통증을 완화시키고 신경 재생효과를 준다고 알려져 있다. 즉, 구강조직에 흡수된 레이저 광 에너지가 세포 내에 미토콘드리아 세포조직을 활성화시켜 ATP라는 에너지원의 생성을 증가시키고 반응성 산소기를 조절해 세포이동을 증가시킨다.

이에 따라 구강 조직의 산소공급이 증가되고 사이토카인이라는 염증매개인자와 성장인자의 정도가 조절되어 신속하게 환부가 회복되게 도움을 준다.

이러한 실험결과는 저출력 레이저 광이 환부와 가까운 곳에서 투사될 때, 살균 효과가 높고, 염증 치료에 유용함을 의미하고 있다.

한편, 시술자가 손에 파지한 상태에서 구강 내로 레이저를 직접 투사하는 기존의 핸드핼드 타입의 레이저 치료 장치의 경우, 환자의 구강 구조에 따라 레이저 광 투사가 용이하지 않거나, 환부와의 거리가 균일하지 않을 수 있으며, 환부 전체에 걸쳐 균일한 시간 동안 레이저 광을 투사하지 못할 수 있다. 이는 시술자가 직접 손에 레이저 광 투사기를 파지한 상태에서 레이저 광을 제어하는데 따른 것으로, 치료 효과가 균일하지 않을 수 있고, 레이저 광 투사가 곤란하여 레이저 광 투사를 못하거나, 하더라도 양호한 결과를 기대하기 곤란하다.

본 발명의 목적은, 마우스피스(Mouthpiece) 형태의 보형물이 치아에 장착한 상태에서 치아와 잇몸을 향해 초 근거리에서 전자파(광, 레이저 광 등)를 투사함으로써, 치료 효과 및 살균효과를 극대화하며, 치아 배열에 맞게 장착함으로써, 균일한 거리에서 전자파(광, 레이저 광 등)를 투사하여 치료효과를 높힐 수 있는 치과용 광학치료 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 치과용 광학치료 장치는, 마우스피스; 상기 마우스피스에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유; 상기 마우스피스와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 연결되는 광섬유 커넥터를 포함하는 핸들러; 레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드와 상기 광섬유 커넥터에 연결되는 제 2 광섬유; 상기 레이저 다이오드를 제어하는 컨트롤러; 및 상기 레이저 다이오드에 전력을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 마우스피스는 좌측윙, 우측윙 및 상기 좌측윙과 상기 우측윙을 연결하는 소켓부를 포함하고, 상기 좌측윙과 상기 우측윙의 각각은 치아 및 잇몸의 전면과 마주하는 제 1 측부와 치아 및 잇몸의 후면과 마주하는 제 2 측부 및 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부를 연결하고 치아의 상면과 마주하는 연결부를 포함하고, 상기 제 1 광섬유의 적어도 일부는 상기 마우스피스 및 상기 소켓부에 매립되고 상기 소켓부에서 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부를 따라 연장되어 적어도 한번 이상 절곡되어 상기 마우스피스의 내주면을 향하여 배치된다.

제 1 측부와 상기 제 2 측부는 각각 상기 연결부를 향하여 절개된 복수의 제 1 홈을 갖는다.

마우스피스는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부의 내주면에 상기 제 1 광섬유의 단부를 노출한다.

제 1 광섬유의 단부는 치아의 위치에 대응하여 이격되어 제 1 홈사이에 배치된다.

좌측윙은 암돌기와 수돌기 중 하나와 상기 우측윙은 암돌기 및 수돌기 중 다른 하나를 갖고 상기 소켓부는 암돌기 및 수돌기를 체결하는 체결핀을 갖는다.

마우스피스는 상기 좌측윙, 상기 우측윙 및 상기 소켓부의 내부에 경도가 높은 코어부와 상기 코어부를 둘러싸는 경도가 낮은 외각부를 포함한다.

핸들러는 상기 소켓부와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 접속되는 광섬유 커넥터; 상기 마우스피스를 도포하는 비닐커버의 단부를 장착할 수 있는 비닐커버장착부; 및 상기 비닐커버장착부와 연결되어 상기 비닐커버내의 공기를 배출하는 공기배출부를 포함한다.

비닐커버장착부는 상기 비닐커버의 일부를 장착하고 고무링을 삽입할 수 있는 제 3 홈을 갖는다.

본 발명의 일실시예에 따른 치과용 광학치료 장치는, 마우스피스; 상기 마우스피스에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유; 상기 마우스피스와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 연결되는 광섬유 커넥터를 포함하는 핸들러; 레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드와 상기 광섬유 커넥터에 연결되는 제 2 광섬유; 상기 레이저 다이오드를 제어하는 컨트롤러; 및 상기 레이저 다이오드에 전력을 공급하는 전원부를 포함하고, 상기 마우스피스는 좌측윙, 우측윙 및 상기 좌측윙과 상기 우측윙을 연결하는 소켓부를 포함하고, 상기 좌측윙과 상기 우측윙의 각각은 치아 및 잇몸의 전면과 마주하는 제 1 측부와 치아 및 잇몸의 후면과 마주하는 제 2 측부 및 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부를 연결하고 치아의 상면과 마주하는 연결부를 포함하고, 상기 제 1 광섬유의 적어도 일부는 상기 소켓부에 매립되고, 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부는 외주면에 특정 패턴을 갖는 홈 또는 돌기를 갖고, 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부상에 반사층을 더 포함한다.

제 1 광섬유의 단부는 소켓부에 정렬되어 배치된다.

홈 또는 돌기는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부 중 큰 곡률을 갖는 영역에서 작은 밀도로 배치되고 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부 중 작은 곡률을 갖는 직선 영역에서 큰 곡률을 갖는 영역보다 큰 밀도로 배치된다.

홈 또는 돌기는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부의 직선 영역 중 상기 제 1 광섬유의 단부와 멀어지고 상기 마우스피스의 단부와 가까운 영역에서 더 큰 밀도로 배치된다.

제 1 광섬유의 일부는 상기 소켓부에 매립되고, 상기 제 1 광섬유의 다른 일부는 상기 소켓부에서 돌출되어 상기 반사층의 외주면 상을 따라 연장한다.

마우스피스는 그 단부 상에 상기 제 1 광섬유의 단부를 수용하는 제 2 홈을 갖는다.

홈 또는 돌기는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부의 직선 영역 중 상기 제 1 광섬유의 단부와 멀어지고 상기 소켓부와 가까운 영역에서 더 큰 밀도로 배치된다.

본 발명의 치과용 광학치료 장치에 따르면, 초 근거리에서 전자파(광, 레이저 광 등)를 구강 내 환부에 투사함으로써, 균일하고 강한 치료 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 구강 내 환부에만 전자파(광, 레이저 광 등)를 투사함으로써, 환부 외 세포가 손상되지 않으면서도 균일하고 강한 치료 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치를 개략적으로 도시하는 도면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치의 일부를 나타내는 부분사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치의 일부를 나타내는 부분사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A를 따른 마우스피스의 내부구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 3에 따른 마우스피스의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치의 일부를 나타내는 부분사시도이다.
도 7는 도 6에 따른 마우스피스의 측면도이다.
도 8은 도 6의 C-C를 따른 단면도이다.
도 9는 도 6의 B영역에 배치된 홈을 나타내는 확대 단면도이다.
도 10은 도 6의 B영역에 배치된 돌기를 확대한 확대 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 마우스피스의 또 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 치과용 광학치료 장치의 핸들러를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 언급되는 레이저 광은 650nm 파장대의 레이저 광, 600nm 내지 850nm 파장대의 레이저 광, 1430nm 파장대의 레이저 광을 비롯하여 다양한 파장대의 레이저 광이 적용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치를 개략적으로 도시하는 도면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치의 일부를 나타내는 부분사시도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 치과용 광학치료 장치는 마우스피스(100); 마우스피스(100)에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유(120); 마우스피스(100)와 연결되고 제 1 광섬유(120)와 연결되는 광섬유 커넥터(210) 및 마우스피스(100)를 도포하는 비닐커버내의 공기를 배출하는 공기배출부(220)를 포함하는 핸들러(200); 레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드(300); 레이저 다이오드(300)와 광섬유 커넥터에 연결되는 제 2 광섬유(130); 레이저 다이오드(300)에서 발생한 열을 냉각하는 냉각부(400); 냉각부(400)와 레이저 다이오드(300)를 제어하는 컨트롤러(500); 핸들러(200)에 연결되어 진공을 발생시키는 진공펌프(600); 및 냉각부(400), 진공펌프(600) 및 레이저 다이오드(300)에 전력을 공급하는 전원부(700)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 마우스피스(100)는 좌측윙(101), 우측윙(102) 및 좌측윙(101)과 우측윙(102)을 연결하는 소켓부(103)를 포함한다.

좌측윙(101)과 우측윙(102)의 각각은 치아 및 잇몸의 전면과 마주하는 제 1 측부(104)와 치아 및 잇몸의 후면과 마주하는 제 2 측부(105) 및 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)를 연결하고 치아의 상면과 마주하는 연결부(106)를 포함한다.

소켓부(103)는 좌측윙(101)과 우측윙(102)을 지지하고 좌측윙(101)과 우측윙(102)에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유(120)를 둘러싸고 지지한다.

마우스피스(100)는 좌측윙(101)과 우측윙(102)의 제 1 측부(104), 제 2 측부(105) 및 연결부(106)에 의하여 정의되어 치아 및 잇몸과 마주하는 내주면은 구강 내에서 치아가 돌출되는 만큼 함몰되는 형상일 수 있다.

도 2를 참조하면, 마우스피스(100)는 좌측윙(101)과 우측윙(102)이 일체로 형성된 구조일 때, 좌측윙(101)과 우측윙(102)은 치아의 배열형태와 같은 반원형을 이루고 소켓부(103)는 좌측윙(101)과 우측윙(102)을 연결하는 구조이다. 이때, 마우스피스(100)의 연결부(106)는 환자의 다양한 구강구조 및 치열을 고려하여 실제 치아와 잇몸의 두께보다 충분히 큰 폭을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 마우스피스(100)는 연질의 실리콘 재질로 형성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 마우스피스(100)의 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)는 각각 연결부(106)를 향하여 절개된 복수의 제 1 홈(107)을 가질 수 있다. 복수의 제 1 홈(107)은 각각 치아와 치아사이 영역에 대응되어 배치된다. 여기서, 제 1 홈(107)은 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내주면과 외주면 중 적어도 일부를 개방되게 형성될 수 있다. 이 경우, 마우스피스(100)는 환자마다 다른 곡률의 치아와 잇몸의 구강구조를 유연하게 수용할 수 있다. 또한, 뻐드렁이와 덧니를 포함하는 치아 배열인 경우에도, 마우스피스(100)가 유연하게 수용하여 마우스피스(100)와 치아 및 잇몸에 균일한 간격으로 밀착하여 유효한 치료공간을 확보할 수 있다.

마우스피스(100)는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내주면에 제 1 광섬유(120)의 단부를 노출할 수 있다. 이러한 제 1 광섬유(120)의 단부는 치아의 위치에 대응하여 이격되어 제 1 홈(107)사이에 배치된다.

제 1 광섬유(120)의 적어도 일부는 마우스피스(100)에 매립되고 소켓부(103)에서 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)를 따라 연장되어 적어도 한번 이상 절곡된다.

제 1 광섬유(120)의 단부는 마우스피스(100)의 내주면을 향하여 정렬된다. 즉, 제 1 광섬유(120)의 단부는 마우스피스(100)의 내주면을 향하거나 홈을 통하여 치아 또는 잇몸과 마주보게 배치된다. 이에 따라, 제 1 광섬유(120)의 단부는 마우스피스(100)의 내주면을 향하여 레이저 광을 잇몸에 출사한다.

이 경우, 컨트롤러(500)는 레이저 다이오드(300)의 온오프를 제어하여 염증이 있는 잇몸 및 치아에 대응하는 제 1 광섬유(120)에만 선택적으로 레이저 광을 출사시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치의 일부를 나타내는 부분사시도이다. 도 4는 도 3의 A-A를 따른 마우스피스의 내부구조를 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 3에 따른 마우스피스의 측면도이다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 광학치료 장치의 일부를 나타내는 부분사시도이다.도 7는 도 6에 따른 마우스피스의 측면도이다. 도 8은 도 6의 C-C를 따른 단면도이다. 도 9는 도 6의 B영역에 배치된 홈을 나타내는 확대 단면도이다. 도 10은 도 6의 B영역에 배치된 돌기를 확대한 확대 단면도이다. 도 11은 본 발명에 따른 마우스피스의 또 다른 실시예를 나타내는 평면도이다.

전술한 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스와 동일한 구성부분에 대한 상세한 설명은 생략하고 차이점을 나타내는 구성요소에 대하여 자세히 설명한다. 여기서 동일한 참조번호는 본 발명의 일실시예와 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 마우스피스(100)는 잇몸에 균일한 면광원을 공급하기 위해 마우스피스(100)의 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 외주면에 특정 모양의 패턴을 가질 수 있다.

여기서, 특정 모양의 패턴(108)은 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴 (elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 마우스피스(100)의 외주면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 홈 또는 돌기(108)로 형성된다.

이러한 홈 또는 돌기(108)는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)중 큰 곡률을 갖는 영역에서 작은 밀도로 배치된다. 이러한 홈 또는 돌기(108)는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105) 중 작은 곡률을 갖는 직선 영역에서 큰 골률을 갖는 영역보다 큰 밀도로 배치된다. 또한, 홈 또는 돌기(108)는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 직선 영역 중 제 1 광섬유(120)의 단부와 멀어지고 마우스피스(100)의 단부와 가까운 영역에서 더 큰 밀도로 배치된다.

마우스피스(100)는 제 1 측부(104), 제 2 측부(105) 및 연결부(106)의 외주면에 도포된 반사층(109)을 포함한다. 여기서, 마우스피스(100)의 외주면이라 함은 치아 또는 잇몸이 삽입되거나 접촉하는 내주면을 제외한 표면을 말한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 반사층(109)은 알루미늄 등 광을 반사하는 금속 물질을 포함할 수 있다. 마우스피스(100)의 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내부를 통과한 레이저 광은 외주면 상의 홈 또는 돌기(108)에 난반사되어 반사층(109)에 의하여 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내주면으로 반사되어 출사된다.

도 3을 참조하면, 제 1 광섬유(120)는 마우스피스(100)의 소켓부(103)에 매립되고 마우스피스(100)의 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)에 연장되지 않는다. 즉, 제 1 광섬유(120)의 단부는 소켓부(103)에 정렬되어 배치된다. 이 경우, 제 1 광섬유(120)의 단부는 마우스피스(100)의 소켓부(103)에서 좌측윙(101)과 우측윙(102)을 향하여 레이저광을 출사한다. 출사된 레이저 광은 소켓부(103)에서 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 단부를 향하여 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 내부를 진행하면서 전반사하고 홈 또는 돌기(108)에 의하여 난반사되고 반사층(109)에 의하여 반사되어 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 내주면을 향하여 출사한다. 이 경우, 제 1 광섬유(120)는 마우스피스(100)의 소켓부(103)에서 좌측윙(101)과 우측윙(102)을 향하여 레이저광을 출사하므로, 반사층(109)은 좌측윙(101)과 우측윙(102)의 단부상에도 배치된다.

도 6를 참조하면, 마우스피스(100)는 그 단부상에 제 1 광섬유(120)의 단부를 수용하는 제 2 홈(110)을 가질 수 있다. 마우스피스(100)는 잇몸에 균일한 면광원을 공급하기 위해 마우스피스(100)의 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 외주면에 홈 또는 돌기(108)로 이루어진 특정 모양의 패턴을 가질 수 있다.

여기서, 특정 모양의 패턴은 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴 (elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 마우스피스(100)의 외주면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 홈 또는 돌기(108)로 형성된다.

도 7을 참조하면, 이러한 홈 또는 돌기(108)는 큰 곡률을 갖는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 영역에서 더 작은 밀도로 배치된다. 또한, 이러한 홈 또는 돌기(108)는 작은 곡률을 갖는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 직선 영역에서 큰 밀도로 배치된다. 또한, 홈 또는 돌기(108)는 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 직선 영역 중 제 1 광섬유(120)의 단부와 멀어지고 소켓부(103)에 가까운 영역에서 더 큰 밀도로 배치된다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 제 1 광섬유(120)의 일부는 마우스피스(100)의 소켓부(103)에 매립되고, 제 1 광섬유(120)의 다른 일부는 소켓부(103)에서 돌출되어 반사층(109)의 외주면 상을 따라 연장한다. 제 1 광섬유(120)의 단부는 마우스피스(100)의 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 단부와 마주하게 2번 이상 절곡되고 마우스피스(100)의 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 단부의 제 2 홈(110)에 삽입된다.

이 경우, 제 1 광섬유(120)는 레이저 광을 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 단부에 출사시키고, 출사된 레이저 광은 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 단부에서 소켓부(103) 또는 좌측윙(101)과 우측윙(102)의 연결영역를 향하여 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 내부를 전반사하면서 홈 또는 돌기(108)에 의하여 난반사되고 반사층(109)에 의하여 반사되어 제 1 측부(104) 및 제 2 측부(105)의 내주면을 향하여 출사한다.

이에 따라, 홈 또는 돌기(108) 패턴은 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 곡률에 따라 다른 밀도로 배치되어 있으므로, 레이저 광은 마우스피스(100)의 내부를 진행하면서 마우스피스(100)의 제 1 측부(104)와 제 2 측부(105)의 내주면을 향하여 균일하게 치아 및 잇몸으로 출사된다.

이 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 마우스피스는 치아 및 잇몸에 특정영역이 아닌 전체영역에 균일하게 출사하므로, 컨트롤러(500)는 레이저 다이오드(300)를 선택적으로 온오프하여 복수의 제 1 광섬유(120) 중 일부에만 출사할 필요는 없다.

도 11은 본 발명에 따른 마우스피스의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도이다. 전술한 본 발명의 일실시예와 다른 실시예에 따른 마우스피스와 동일한 구성부분에 대한 상세한 설명은 생략하고 차이점을 나타내는 구성요소에 대하여 자세히 설명한다.

도 2와 도 11을 참조하면, 마우스피스(100)는, 마우스피스의 일실시예에서 설명한 바와 같이 제 1 홈(107) 또는 유연한 실리콘 재질로 이루어진 것과 달리 또는 제 1 홈(107) 또는 유연한 실리콘 재질로 이루어진 것과 함께, 마우스피스(100)의 소켓부(103), 좌측윙(101) 및 우측윙(102)은 사용자의 구강 크기 및 치열을 고려하여 형상을 변경할 수 있게 힌지 결합하여 회동할 수 있다. 이 경우, 마우스피스(100)의 좌측윙(101)은 힌지 결합을 위하여 암돌기와 수돌기 중 하나와 우측윙(102)은 암돌기 및 수돌기 중 다른 하나를 갖고 소켓부(103)는 암돌기 및 수돌기를 체결하는 체결핀을 가질 수 있다. 이 경우, 마우스피스(100)는 좌측윙, 우측윙(102) 및 소켓부(103)의 내부에 경도가 높은 아크릴레이트 계열의 폴리메틸메타클릴레이트(PMMA) 재질의 코어부(111)와 코어부(111)를 둘러싸는 경도가 낮은 실리콘 재질의 외각부(112)를 포함할 수 있다. 소켓부(103)의 코어부(111)는 암돌기, 수돌기 및 체결핀을 포함할 수 있다. 소켓부(103)의 외각부(112)는 코어부(111)의 암돌기, 수돌기 및 체결핀을 둘러싼다.

도 12는 본 발명의 치과용 광학치료 장치의 핸들러를 나타내는 단면도이다.

도 12를 참조하면, 핸들러(200)는 마우스피스(100)의 소켓부(103)와 연결되고 제 1 광섬유(120)와 접속되는 광섬유 커넥터(210), 마우스피스(100)를 도포하는 1회용 비닐커버(113)의 단부를 장착할 수 있는 비닐커버장착부(220) 및 비닐커버장착부(220)와 연결되어 비닐커버(113)내의 공기를 배출하는 공기배출부(230)를 포함할 수 있다.

광섬유 커넥터(210)는 마우스피스(100)의 소켓부(103)와 연결되고 소켓부(103)에 매립된 제 1 광섬유(120)를 연결하고 지지한다. 또한, 광섬유 커넥터(210)는 레이저 다이오드(300)에 연결된 제 2 광섬유(130)와 연결된다.

비닐커버장착부(220)는 비닐커버(113)의 일부를 장착하고 고무링(114)을 삽입할 수 있는 제 3 홈(221)을 가질 수 있다. 또한, 비닐커버장착부(220)는 공기를 유통시키는 적어도 하나 이상의 공기유통구(222)를 가질 수 있다.

공기배출부(230)는 비닐커버장착부(220)의 배면과 진공펌프(600)와 연결되어 진공펌프(600)에 의하여 공기유통구(222)를 통하여 공기를 비닐커버(113)의 외부로 배출한다. 도 를 참조하면, 공기배출부(230)는 비닐커버(113) 내부와 마우스피스(100) 및 비닐커버장착부(220) 사이의 공간에 있는 공기를 배출하면 비닐커버(113)는 마우스피스(100)의 외주면과 내주면에 밀착된다. 이에 따라, 환자는 비닐커버(113)를 부착한 상태에서 마우스피스(100)를 착탈할 수 있고, 다른 환자가 사용하는 경우 고무링(114)을 비닐커버장착부(220)와 함께 비닐커버(113)를 제거하여 다른 비닐커버를 상술한 방식으로 다시 부착시켜 사용한다.

광섬유 커넥터(210)는 제 1 광섬유(120)와 제 2 광섬유(130)를 일대일로 대응하여 연결시킨다.

제 2 광섬유(130)는 레이저 다이오드(300)에 각각 연결되어 레이저 다이오드(300)에서 출력된 레이저 광을 제 1 광섬유(120)에 출력한다.

레이저 다이오드(300)는 일대일로 연결된 제 2 광섬유(130)에 레이저 광을 각각 제공한다. 레이저 다이오드(300)는 650nm, 830nm, 1430nm의 파장을 발생시키는 다이오드로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 레이저 다이오드(300) 중 적어도 일부는 650nm 파장을 갖는 레이저 광을 출사한다. 또한, 레이저 다이오드(300) 중 다른 일부는 830nm 파장을 갖는 레이저 광을 출사할 수 있다. 650nm 파장을 갖는 레이저 광은 가시영역의 파장이므로 치료 효과와 함께 환자가 실제 치료받는 효과를 느낄 수 있다.

마우스피스(100)와 치아의 거리가 매우 짧은 상태에서 레이저 다이오드(300)가 650nm 파장을 갖는 레이저 광을 치아에 투사하면 대한구강내과학회지(vol.35, No 1, 2010)에서 언급한 바와 같이, 핸드핼드 방식인 기존의 레이저 치료장치 대비 살균 효율이나 균일한 염증 치료 효과를 기대할 수 있음은 물론이다.

다시 도 1을 참조하면, 냉각부(400)는 레이저 다이오드(300)에서 발생한 열을 냉각하기 위하여 물을 순환시키는 펌프(410)와 펌프(410)에 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각순환부(420)를 포함할 수 있다.

또한, 냉각부(400)는 냉각순환부(420)의 열을 배출하기 위하여 강제로 공기를 공급하는 냉각팬(430)을 더 포함할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 컨트롤러(500)는 진공펌프(600), 냉각부(400) 및 레이저 다이오드(300)를 제어한다. 컨트롤러(500)는 터치모니터(800) 또는 명령버튼 등에 의해 입력받은 신호에 의해 각각의 레이저 다이오드(300)를 선택적으로 제어하여, 제 1 광섬유(120) 중 일부를 통하여 레이저 광을 출사하여 선택적으로 잇몸과 치아에 조사할 수 있다.

실시예에 따른 컨트롤러(500)는, 터치모니터(800)와 IO제어패널(900)에 연결되며, 터치모니터(800)에서 입력된 외부제어 명령과 IO제어패널(900)에서 출력된 레이저 다이오드(300), 진공펌프(600), 냉각부(400)의 실행 상태를 확인 및 제어한다.

이때 외부 제어신호 또는 명령어는, 레이저 다이오드(300)의 온-오프 제어 명령 및 레이저 다이오드(300)의 레이저 광 출력의 제어를 위한 명령어일 수 있다.

외부 제어신호는 터치모니터(800)이외의 다양한 방법에 의해 컨트롤러(500)에 제공될 수 있다.

1) 컴퓨팅 장치(예컨대 퍼스널 컴퓨터, 노트북, 랩톱, PDA, 태블릿 등)에 의해 생성되는 경우,

2) 핸드핼드형 제어 디바이스.

1)의 경우, 마우스, 키보드 또는 트랙볼과 같은 입력장치를 이용하여 레이저 다이오드(300) 중 적어도 하나에 대해 온-오프 제어를 하는 세그먼트 제어가 용이한 반면, 컴퓨팅 장치와 컨트롤러(500)가 연결 가능한 거리 범위 내에서만 이용 가능하고,

2)의 경우, 컴퓨팅 장치와는 달리 거리 범위에 대한 제한은 상대적으로 적다는 장점이 있다. 그러나, 컴퓨팅 장치와는 달리 몇 개의 제어 스위치를 이용하여 제어를 하여야 하므로, 조작성은 다소 떨어질 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, IO제어패널(900)은 컨트롤러(500)에 의해 출력된 외부 제어신호에 의하여 냉각부(400), 터치패널(800), 컨트롤러(500), 진공펌프(600) 및 레이저 다이오드(300)를 제어한다.

제어신호는 레이저 광 강도에 대한 제어 신호를 포함할 수 있다.

외부 제어신호에 포함되는 제어 신호가 세그먼트 제어에 관한 것일 경우, IO제어패널(900)은 연결된 레이저 다이오드(300)에 구동 전원을 공급하거나 또는 공급을 차단하여 온-오프 및 시간을 제어할 수 있다.

한편, 외부 제어신호가 레이저 광의 출력을 제어하는 신호를 포함하는 경우, IO제어패널(900)은 레이저 광의 출력을 제어하기 위해, 레이저 다이오드(300)로 공급되는 전류량을 증감할 수 있다. 레이저 다이오드(300)로 공급되는 전류량이 증가하면, 레이저 다이오드(300)의 레이저 광의 출력이 증가하고, 반대의 경우, 레이저 다이오드(300)의 레이저 광의 출력은 감소할 수 있다.

또한, IO제어패널(900)은 컨트롤러(500)를 통하여 복수의 레이저 다이오드(300) 중 일부만 턴온시켜 본 발명의 일실시예에 따른 마우스피스(100)에 매립된 복수의 제 1 광섬유(120) 중 일부에만 레이저 광을 출광하여 치아와 잇몸 중 환부에만 조사할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 진공펌프(600)는 핸들러(200)의 공기배출부에 연결되어 진공을 발생시켜 1회용 비닐커버내의 공기를 배출하여 1회용 비닐커버를 마우스피스에 밀착시킨다.

다시 도 1을 참조하면, 전원부(700)는 냉각부(400), 터치패널(800), IO제어패널(900), 컨트롤러(500), 진공펌프(600) 및 레이저 다이오드(300)에 전력을 공급한다.

전원부(700)는 레이저 다이오드(300)에 구동 전원을 공급하기 위해, 각 레이저 다이오드(300)와 연결된다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 마우스피스 101 : 좌측윙
102 : 우측윙 103 : 소켓부
104 : 제 1 측부 105 : 제 2 측부
106 : 연결부 107 : 제 1 홈
108 : 홈 또는 돌기 109 : 반사층
110 : 제 2 홈 111 : 코어부
112 : 외각부 113 : 비닐커버
114 : 고무링 120 : 제 1 광섬유
130 : 제 2 광섬유 200 : 핸들러
210 : 광섬유 커넥터 220 : 비닐커버장착부
230 : 공기배출부 300 : 레이저 다이오드
400 : 냉각부 500 : 컨트롤러
600 : 진공펌프 700 : 전원부
800 : 터치모니터 900 : IO제어패널

Claims (19)

1. 마우스피스;
   상기 마우스피스에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유;
   상기 마우스피스와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 연결되는 광섬유 커넥터를 포함하는 핸들러;
   레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드;
   상기 레이저 다이오드와 상기 광섬유 커넥터에 연결되는 제 2 광섬유;
   상기 레이저 다이오드를 제어하는 컨트롤러; 및
   상기 레이저 다이오드에 전력을 공급하는 전원부를 포함하고,
   상기 마우스피스는 좌측윙, 우측윙 및 상기 좌측윙과 상기 우측윙을 연결하는 소켓부를 포함하고,
   상기 좌측윙과 상기 우측윙의 각각은 치아 및 잇몸의 전면과 마주하는 제 1 측부와 치아 및 잇몸의 후면과 마주하는 제 2 측부 및 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부를 연결하고 치아의 상면과 마주하는 연결부를 포함하고,
   상기 제 1 광섬유의 적어도 일부는 상기 마우스피스 및 상기 소켓부에 매립되고 상기 소켓부에서 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부를 따라 연장되어 적어도 한번 이상 절곡되어 상기 마우스피스의 내주면을 향하여 배치되는 치과용 광학치료 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부는 각각 상기 연결부를 향하여 절개된 복수의 제 1 홈을 갖는 치과용 광학치료 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 마우스피스는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부의 내주면에 상기 제 1 광섬유의 단부를 노출하는 치과용 광학치료 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 광섬유의 단부는 치아의 위치에 대응하여 이격되어 제 1 홈사이에 배치된 치과용 광학치료 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 좌측윙은 암돌기와 수돌기 중 하나와 상기 우측윙은 암돌기 및 수돌기 중 다른 하나를 갖고 상기 소켓부는 암돌기 및 수돌기를 체결하는 체결핀을 갖는 치과용 광학치료 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 마우스피스는 상기 좌측윙, 상기 우측윙 및 상기 소켓부의 내부에 경도가 높은 코어부와 상기 코어부를 둘러싸는 경도가 낮은 외각부를 포함하는 치과용 광학치료 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 핸들러는 상기 소켓부와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 접속되는 광섬유 커넥터;
   상기 마우스피스를 도포하는 비닐커버의 단부를 장착할 수 있는 비닐커버장착부; 및
   상기 비닐커버장착부와 연결되어 상기 비닐커버내의 공기를 배출하는 공기배출부를 포함하는 치과용 광학치료 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 비닐커버장착부는 상기 비닐커버의 일부를 장착하고 고무링을 삽입할 수 있는 제 3 홈을 갖는 치과용 광학치료 장치.
9. 마우스피스;
   상기 마우스피스에 레이저 광을 출사하는 제 1 광섬유;
   상기 마우스피스와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 연결되는 광섬유 커넥터를 포함하는 핸들러;
   레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드;
   상기 레이저 다이오드와 상기 광섬유 커넥터에 연결되는 제 2 광섬유;
   상기 레이저 다이오드를 제어하는 컨트롤러; 및
   상기 레이저 다이오드에 전력을 공급하는 전원부를 포함하고,
   상기 마우스피스는 좌측윙, 우측윙 및 상기 좌측윙과 상기 우측윙을 연결하는 소켓부를 포함하고,
   상기 좌측윙과 상기 우측윙의 각각은 치아 및 잇몸의 전면과 마주하는 제 1 측부와 치아 및 잇몸의 후면과 마주하는 제 2 측부 및 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부를 연결하고 치아의 상면과 마주하는 연결부를 포함하고,
   상기 제 1 광섬유의 적어도 일부는 상기 소켓부에 매립되고,
   상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부는 외주면에 특정 패턴을 갖는 홈 또는 돌기를 갖고, 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부상에 반사층을 더 포함하는 치과용 광학치료 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 홈 또는 돌기는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부 중 큰 곡률을 갖는 영역에서 작은 밀도로 배치되고 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부 중 작은 곡률을 갖는 직선 영역에서 큰 곡률을 갖는 영역보다 큰 밀도로 배치되는 치과용 광학치료 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 광섬유의 단부는 소켓부에 정렬되어 배치되는 치과용 광학치료 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 홈 또는 돌기는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부의 직선 영역 중 상기 제 1 광섬유의 단부와 멀어지고 상기 마우스피스의 단부와 가까운 영역에서 더 큰 밀도로 배치되는 치과용 광학치료 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 광섬유의 일부는 상기 소켓부에 매립되고, 상기 제 1 광섬유의 다른 일부는 상기 소켓부에서 돌출되어 상기 반사층의 외주면 상을 따라 연장하는 치과용 광학치료 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마우스피스는 그 단부 상에 상기 제 1 광섬유의 단부를 수용하는 제 2 홈을 갖는 치과용 광학치료 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 홈 또는 돌기는 상기 제 1 측부와 상기 제 2 측부의 직선 영역 중 상기 제 1 광섬유의 단부와 멀어지고 상기 소켓부와 가까운 영역에서 더 큰 밀도로 배치되는 치과용 광학치료 장치.
16. 제 9 항에 있어서,
    상기 좌측윙은 암돌기와 수돌기 중 하나와 상기 우측윙은 암돌기 및 수돌기 중 다른 하나를 갖고 상기 소켓부는 암돌기 및 수돌기를 체결하는 체결핀을 갖는 치과용 광학치료 장치.
17. 제 9 항에 있어서,
    상기 마우스피스는 상기 좌측윙, 상기 우측윙 및 상기 소켓부의 내부에 경도가 높은 코어부와 상기 코어부를 둘러싸는 경도가 낮은 외각부를 포함하는 치과용 광학치료 장치.
18. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸들러는 상기 소켓부와 연결되고 상기 제 1 광섬유와 접속되는 광섬유 커넥터;
    상기 마우스피스를 도포하는 비닐커버의 단부를 장착할 수 있는 비닐커버장착부; 및
    상기 비닐커버장착부와 연결되어 상기 비닐커버내의 공기를 배출하는 공기배출부를 포함하는 치과용 광학치료 장치.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 비닐커버장착부는 상기 비닐커버의 일부를 장착하고 고무링을 삽입할 수 있는 제 3 홈을 갖는 치과용 광학치료 장치.
    
    

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