KR20220065958A - 비접촉식 구강 내부 신경 검사 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구강 내부, 예를 들어 치아 또는 치은 등의 신경을 검사하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 자기장 발생 수단을 이용하여 환자의 구강 내부에 자극을 유도함으로써 환자의 신경이 활성화 상태인지 여부를 파악할 수 있게 한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

비접촉식 구강 내부 신경 검사 시스템 및 방법{NON-CONTACT INTRAORAL NERVE EXAMINATION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 구강 내부, 예를 들어 치아 또는 치은 등의 신경을 검사하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 자기장 발생 수단을 이용하여 환자의 구강 내부에 자극을 유도함으로써 환자의 신경이 활성화 상태인지 여부를 파악할 수 있게 한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

치과 병원에서는 종종 환자의 치아 신경이 살아 있는지 여부를 확인하기 위해 소위 치아 신경 검사를 시행하게 되는데, 이 치아 신경 검사는 일반적으로 환자 치아 표면에 치수검사용 장치를 접촉시켜 전류를 흘림으로써 이루어진다. 치아 신경 검사에서 치아 표면에 흐르는 전류는 처음에는 매우 낮은 값의 크기로 시작하여 점차 값이 높아지도록 제어되는데, 점차 증가하는 전류값에 대응하여 환자가 통증, 시림 등의 반응을 보이면 그 반응을 보아 신경이 살아 있는지를 확인하는 방식으로 검사가 이루어지고 있다.

그러나 종래의 치아 신경 검사 방식은 환자의 몸에 직접 금속성 탐침을 접촉시키고 또한 탐침을 통해 직접 전류를 흘리는 방식을 취하고 있기 때문에 비록 그 전류가 미세한 크기의 것이라 하더라도 일부 환자들에게는 매우 큰 위협이 될 수 있다. 특히 환자가 심장박동기, 그 밖의 전자장치를 신체 내부에 구비하고 있는 경우 해당 전자장치의 오작동을 유발할 수 있으며, 그러한 전자장치가 없다 하더라도 검사 장치의 고장 등으로 갑작스럽게 큰 값의 전류가 신체 내부로 흐르게 되는 경우 감전의 위험이 있는 등 종래의 치아 신경 검사 방식 및 치아 신경 검사 장치는 많은 문제점을 안고 있다.

이와 같은 여러 문제점들이 존재하고 있었음에도 불구하고 치아신경을 검사하는 장치와 관련하여서는 특별한 개선이 이루어지지 못한 채 현재까지 사용되고 있다. 본 발명은 이와 같은 문제점에 착안하여 도출된 것으로, 이상에서 살핀 기술적 문제점을 해소시킬 수 있음은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.

공개특허공보 제10-1581763호 (2015.12.24. 등록)

본 발명은 환자의 구강 내부 신경을 검사할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하되, 종래와 달리 비접촉식으로 검사가 가능한 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 자기장을 매개로 사용자의 구강 내 세포에 미세한 전류가 유도되도록 함으로써 비접촉식 검사 환경을 구현될 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 환자 신체 부위로의 금속 접촉이 직접 이루어지지 않게 함으로써 환자가 차가운 금속성 물질이 닿았을 때의 불편한 감정을 느끼지 않게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 전류를 직접 환자 신체에 흘리지 않고 작은 값의 유도 전류만을 생성하게 함으로써 보다 안전한 검사 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

한편, 본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 비접촉식으로 구강 내부를 검사하기 위한 신경 검사 시스템은 수급되는 전력에 따라 자기장을 발생시키는 코일부; 상기 코일에 전력을 공급하는 전원공급부; 및 소정의 두께를 가지는 것으로서, 내부에 상기 코일부 및 전원공급부가 구비될 수 있는 공간이 형성된 하우징; 을 포함하고, 상기 사용자에 대한 비접촉식 구강 내부 신경 검사는, 상기 코일부가 임의 피대상자의 치아 또는 치은을 향한 상태에서 상기 자기장을 발생시켰을 때, 상기 자기장에 의해 유도된 미세전류가 피대상자의 치수 또는 치은의 신경 세포들을 활성화 시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템은 상기 코일부로 공급되는 전력을 제어함으로써 상기 코일부에 의해 발생되는 자기장의 파라미터를 조절하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템에 있어서 상기 하우징은, 사용자가 파지할 수 있는 손잡이단; 및 피대상자의 구강을 향하는 것으로서 코일부가 내부가 구비되는 자기장 발생단;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템에 있어서, 상기 자기장 발생단에 끼움 탈착이 가능한 것으로서, 탄성 및 복원력을 가지는 소재로 형성된 소프트캡을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템은 임의 피대상자에게 유도되는 감각의 종류를 임의로 설정 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템에 있어서 상기 제어부에 의해 조절 가능한 파라미터는 10Hz 내지 50Hz 범위 내에서의 자기장 주파수인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템은에 있어서, 상기 제어부에 의해 조절 가능한 파라미터는 60Hz 내지 200Hz 범위 내에서의 자기장 주파수인 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 신경 검사 시스템 제어 방법에 있어서 상기 신경 검사 시스템은, 수급되는 전력에 따라 자기장을 발생시키는 코일; 상기 코일에 전력을 공급하는 전원공급부; 및 소정의 두께를 가지는 것으로서, 내부에 상기 코일부 및 전원공급부가 구비될 수 있는 공간이 형성된 하우징;를 포함하고, 상기 신경 검사 시스템을 제어하는 방법은, 상기 코일부가 임의 피대상자의 치아 또는 치은을 향한 상태에서 상기 자기장을 발생시키는 단계; 및 상기 자기장에 의해 유도된 미세전류가 피대상자의 치수 또는 치은의 신경 세포들을 활성화 시킴으로써 상기 피대상자의 감각을 유도하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템 제어 방법에 있어서 신경 검사 시스템은, 상기 코일로 공급되는 전력을 제어함으로써 상기 코일에 의해 발생되는 자기장의 파라미터들을 조절하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 신경 검사 시스템 제어 방법은, 상기 자기장의 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터를 변경하여 상기 피대상자의 자극지점에 촉감을 유도하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 신경 검사 시스템 제어 방법은 상기 피대상자로부터 수신한 입력에 대응되는 자기장 파라미터들을 구동 파라미터로 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 환자의 구강 내부에 대한 신경 검사를 할 때에 치아 표면, 치은 표면에 금속성 탐침을 접촉시키지 않더라도 신경 검사를 위한 세포 내 전류 유도가 가능해 지는 효과가 있으며, 이를 통해 비접촉식 검사 환경을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전류를 직접적으로 신체 내로 인가하지 않으므로 환자 및 검사 전반의 안전성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 환자로 하여금 검사에 대한 두려움을 불식시킬 수 있게 하며, 따라서 더 원활한 검사가 가능해 지는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 방식을 따라 치아 신경을 검사하던 모습을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신경 검사 시스템의 구성을 간략히 도시한 것이다.
도 3은 자기장을 매개로 인체 피부에 촉감이 유도되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 자극의 일 예시를 도시한 것이다.
도 5는 하우징의 코일부 쪽 말단에 끼울 수 있는 소프트 캡을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 신경 검사 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 컨트롤러의 각 구성들을 일반화 하여 촉감 유도 시스템을 구현한 모습을 도시한 것이다.
도 8은 도 7에서의 서포터가 복수 개의 서포팅 부재들에 의해 구성된 모습을 도시한 것이다.
도 9는 촉감 유도 및 유도된 촉감의 종류를 결정하는 방법을 도시한 것이다.
도 10은 저주파 범위에서의 자극이 주어졌을 때 사용자가 느낄 수 있는 촉감의 종류 및 각 촉감에 대해 사용자가 느낀 정도를 점수화 한 것을 도시한 것이다.
도 11은 저주파 범위에서의 자극이 주어졌을 때 자극의 강도 또는 자기장 주파수 별로 사용자가 촉감을 느낀 정도를 점수화 한 것을 그래프로 나타낸 것이다.
도 12는 저주파 범위에서의 자극이 주어졌을 때, 사용자가 느끼는 정도가 강한 것으로 분류되는 촉감들에 대한 실험결과를 도시한 것이다.
도 13은 고주파 범위에서의 자극이 주어졌을 때 사용자가 느낄 수 있는 촉감의 종류 및 각 촉감에 대해 사용자가 느낀 정도를 점수화 한 것을 도시한 것이다.
도 14는 고주파 범위에서의 자극이 주어졌을 때 자극의 강도 또는 자기장 주파수 별로 사용자가 촉감을 느낀 정도를 점수화 한 것을 그래프로 나타낸 것이다.
도 15는 고주파 범위에서의 자극이 주어졌을 때, 사용자가 느끼는 정도가 강한 것으로 분류되는 촉감에 대한 실험결과를 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 신경 검사 시스템을 이용하여 사용자(또는 환자)가 검사를 실시하는 방법을 순서에 따라 나열한 것이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 “개방형”의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

도 1은 종래 방식에 따라 치아 표면의 신경을 감사하는 모습을 도시한 것이다.

도 1을 참조할 때, 종래의 검사장치(10)는 손잡이, 그리고 장치의 한쪽 끝에 구비된 금속성 탐침(11)으로 구성되어 있었으며, 이를 사용하여 검사하는 방법은 위 탐침을 환자 치아 표면에 접촉시킨 채 미세한 전류를 치아 표면에 흐르게 하고, 미세전류의 크기를 높여감에 따라 환자의 반응을 살펴보는 방식으로 이루어져 왔다. 이 때 환자의 반응이란, 자극의 세기를 높여감에 따라 환자가 보이는 주관적인 움직임, 예를 들어 미세전류의 크기를 점차 증가시키는 와중에 환자가 "아파요"라고 말하는 것, 또는 환자가 손에 쥐고 있던 버튼을 누르는 것 등을 의미할 수 있는데, 이러한 환자 반응들은 오로지 개인의 주관적인 느낌에 의존한 것이어서 검사 결과를 온전히 신뢰할 수 없다는 문제가 있어 왔다. 특히, 환자들의 경우 자신이 치아신경 검사를 받고 있는 상태라는 것을 인지하고 있는 것만으로도 공포심을 느낄 수 있으며, 이에 따라 아주 작은 자극이 가해지거나 심지어 자극이 가해지지 않은 상태에서도 치아가 시리거나 통증이 있다는 등의 주관적 생각을 가질 수 있는 바, 치과에서의 치아 검사 환경이라는 특수성을 고려할 때에도 종래의 차이신경 검사장치 및 검사방식은 그 결과의 객관성을 담보할 수 없다는 문제가 지속적으로 대두되어 왔다.

또 다른 한편, 종래의 검사장치는 도 1에서도 볼 수 있듯 탐침으로 치아 표면에 미세한 전류를 가하는 방식이어서 위 미세 전류가 필연적으로 몸 전반을 통해 흐를 수 밖에 없었다. 즉, 별도의 접지를 위한 탐침이 존재하지 않고 사람 몸 자체를 접지로 쓰기 때문에 비록 미세 전류라 할지라도 그 동안 심장박동기 등 신체 내부에 전자장치를 가진 환자들에게는 치명적인 위협이 되는 위험성이 상존한다.

본 발명은 이러한 종래 방식의 검사장치를 대체할 수 있는 새로운 검사 시스템에 관한 것이며, 이하에서 도면들을 참고하여 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 상세한 설명에서 제안하고자 하는 제1 실시예에 따른 신경 검사 시스템을 개념적으로 도시한 것으로, 여기에는 기본적으로 코일부(110), 전원공급부(120), 제어부(130), 및 하우징(140)이 포함될 수 있다.

각 구성들에 대한 본격적인 설명을 하기에 앞서, 먼저 도 3을 참고하여 본 발명이 어떻게 사용자의 피부 상에 촉감을 유도할 수 있는지 그 원리에 대해 간략히 설명하기로 한다. 배경기술에서도 언급하였든 본 발명은 자기장을 매개로 사용자로 하여금 촉감을 느낄 수 있게 하는 것을 기본 원리로 한다. 즉, 본 발명에서는 시간에 따라 그 크기가 변할 수 있는 시변 자기장(Time-varying magnetic field)을 발생시키며, 시변 자기장이 자극으로 인체에 전달되면 인체 내에서 유도 전류(Induced current)가 발생되어 궁극적으로 사용자가 임의 종류의 촉감을 느낄 수 있게 되는 것을 기본 원리로 한다. 도 3은 이와 같은 원리를 설명하기 위한 것으로, 자극 발생부(S)에서 임의 주파수 및 임의 크기의 시변 자기장을 발생시키면, 원거리에 떨어져 있는 사용자(P) 손에 촉감이 유도될 수 있음을 도시한 것이다. 이 과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 가장 먼저 자극 발생부(S)에 전원이 공급되고, 공급된 전원에 의해 시변 자기장이 생성되며, 생성된 시변 자기장에 의해 사용자의 피부 중 특정 조직(tissue)에 자기장을 매개로 에너지가 전달된다. 상기 특정 조직에 자기장에 의한 에너지가 전달되면 상기 특정 조직 내부에서 유도 전류가 발생되는데, 이렇게 발생된 유도 전류에 의해 상기 특정 조직 내에 존재하는 신경 세포들이 활동 전위(Action potential)를 갖게 된다. 결과적으로, 상기 활동 전위에 의하여 생체 감수기(Receptor)들이 활성화될 수 있으며 이에 따라 사용자에 임의의 촉감이 유도될 수 있다.

한편, 치아표면에 대한 신경 검사는 전기적인 자극에 의해 신경막을 가로지르는 이온 변화가 유발되어 활동전위가 발생하는 것을 전제로 이루어지는데, 이 때 일반적인 탐침에 의한 검사 방식에서의 전류는 치아 법랑질의 프리즘, 상아질의 상아세관 구조를 거쳐 치아 신경에까지 전달될 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 검사 시스템에서는 상아질에 존재하는 감각수용기가 유도 전류에 의해 활동 전위를 가지고 활성화 될 수 있게 하는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 환자가 치아에서의 감각을 느낄 수 있게 한다. 참고로 법랑질(에나멜질)은 전기가 흐르지 않는 부도체 이므로, 본 발명에 따른 검사 시스템에 의해 자기장이 발생하더라도 상기 법랑질(에나멜질)에는 전기적인 신호가 발생하지 않으며, 곧바로 법랑질 너머의 상아질의 감각수용기, 또는 경우에 따라 곧바로 치아신경(치수)을 자극할 수 있게 됨을 이해한다.

다시 도 2를 참고하여 각 세부구성들에 대해 설명하기로 한다. 참고로, 본 상세한 설명에서는 신경 검사 시스템이라는 용어를 전반적으로 사용할 것이나, 이 때 시스템이라는 용어는 복수 개의 구성들을 포함하는 계(SYSTEM)라는 의미에서 사용되는 용어임을 이해할 것이며, 신경 검사 시스템은 실질적으로는 하나의 장치로도 구현될 수 있다.

각 세부구성들에 대한 설명을 이어갈 때, 먼저 코일부(110)는 도 3에서의 자극 발생부(S)와 같은 역할을 하는 구성으로, 외부로부터 전원이 인가되었을 때 자기장을 발생시킬 수 있다. 자기장을 생성할 수 있는 수단은 더 다양한 것이 존재할 수도 있겠으나, 본 상세한 설명에서는 자기장이 코일부(110)에 의해 발생되는 것을 전제로 설명하기로 하며, 후술하게 될 파라미터들을 논할 때에도 그 전제는 자기장이 상기 코일부(110)에 의해 발생된 것임을 이해한다. 상기 코일부(110)는 금속으로 형성됨이 바람직하나 반드시 그 소재를 한정하지는 않는다. 또한, 코일부(110)의 크기나 형태 역시 특별히 제한이 없다 할 것이나, 바람직하게는 그 단면이 직사각형인 구리선(copper wire)을 스파이럴 형태로 형상화 한 것일 수 있다. 또한, 그 크기는3cm~15cm의 지름, 바람직하게는 10cm~14cm의 지름, 더 바람직하게는 12.8cm 의 지름을 가지도록, 그리고 코일부(110)의 두께는 8mm~10mm, 더 바람직하게는 9mm가 되도록 형성될 수 있다.

참고로 도 2에 도시되어 있는 코일부(110)의 구비 위치는 하나의 예시로 나타낸 것일 뿐, 코일부(110)의 구비 위치는 환자의 구강 내부에 자기장 에너지를 전달할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 또한, 도 2에는 코일부(110)가 한 개만 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 코일부(110)의 개수는 복수 개일 수도 있다.

전원공급부(120)는 상기 코일부(110)에 전원을 공급하는 구성이다. 엄밀하게는 전원공급부(120)는 전선(121)을 통해 상기 코일부(110) 측에 전력을 제공하며, 그 과정에서 상기 코일부(110)에는 전류가 공급될 수 있다. 또한 전원공급부(120)는 상기 코일부(110)에 전력을 공급할 수 있는 한 해당 구성의 구현 방식에는 제한이 없다 할 것이다. 도 2에는 전원공급부(120)가 하우징(140)내부에 존재하는 것처럼 도시되어 있긴 하나, 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐 상기 전원공급부(120)는 하우징(140) 외부에 구비되도록 구현할 수도 있다. 도 2에 도시되어 있는 하우징(140) 내부에 구비된 전원공급부(120)는 건전지를 넣어 전원을 공급할 수 있는 형태, 또는 충전수단에 의해 전력을 저장해 둔 후 시스템이 온(on) 상태가 되었을 시 전원을 공급할 수 있는 형태 등으로 구현될 수 있다.

또 다른 한편 상기 전원공급부(120)는 후술하게 될 제어부(130)와 연결될 수 있으며, 상기 제어부(130)로부터의 제어명령에 따라 상기 코일부(110)로 공급되는 전력 또는 전류를 조절할 수 있다. 특히 상기 전원공급부(120)로부터 코일부(110)로 공급되는 전류는 시변 자기장의 다양한 파라미터들을 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로, 전류의 크기, 전류의 주파수, 전류 파형, 펄스의 간격, 위상 등 전류가 가지는 파라미터들은 시변 자기장의 물리적 속성을 결정하는 데에 큰 영향을 미친다.

다음으로 제어부(130)는 상기 코일부(110)를 통해 자기장을 생성하기 위한 제어명령, 그리고 생성되는 자기장의 주파수 등과 같이 시변 자기장의 속성을 조절하기 위한 제어명령을 제공하는 구성이다. 경우에 따라 상기 제어부(130)는 중앙처리유닛 및 메모리를 갖춘 연산수단일 수 있으며, 이 때 중앙처리유닛은 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 또한 중앙처리유닛은 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있는데, 하드웨어를 이용하여 구현하는 경우에는 ASIC(application specific integrated circuit) 또는 DSP(digital signal processor), DSPD(digital signal processing device), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array) 등으로, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 구현하는 경우에는 위와 같은 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있다. 또한, 메모리는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래쉬(flash) 메모리, SRAM(Static RAM), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등으로 구현될 수 있다. 또 다른 한편, 상기 제어부(130)는 사용자로부터 임의의 입력을 수신할 수 있는 입력수단, 그리고 사용자에게 임의의 정보를 표시하기 위한 출력수단과도 연결될 수 있다. 입력수단의 종류에는 키보드, 마우스, 및/또는 조이스틱 등이 포함될 수 있으며, 또한 터치 감응형 표면을 구비하고 있는 디스플레이 역시 입력수단의 한 종류로 포함될 수도 있다. 출력수단에는 임의의 텍스트, 이미지, 영상 등을 출력할 수 있는 디스플레이라면 제한 없이 포함될 수 있다.

도 2를 기준으로 볼 때, 제어부(130)는 하우징(140)의 외측면에 구비될 수 있는 제어버튼(미도시)과 연결되어 사용자로부터 상기 제어버튼 조작입력이 수신되면 제어부(130)가 이에 따라 구동되도록 할 수 있다. 제어버튼의 종류에는, 전원을 온/오프 시키기 위한 버튼, 자기장 발생을 온/오프 시키기 위한 버튼, 자기장 세기를 조절하기 위한 버튼, 또는 자기장 주파수를 조절하기 위한 버튼 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 조작을 위한 버튼은 반드시 사용자가 가압하여 누를 수 있는 형태의 것이 아니더라도 다이얼 방식, 터치 방식 등 다양한 형태 및 방식으로 구현될 수 있다.

한편, 상기 제어부(130)의 기능과 관련하여, 제어부(130)는 사용자로부터 입력을 받아 상기 전원공급부(120)를 제어하기 위한 제어명령을 전달할 수 있으며, 전원공급부(120)는 상기 제어명령에 따라 상기 코일부(110)로 인가되는 전류의 속성을 조절하도록 구현될 수 있다. 즉, 코일부(110)에 의해 발생되는 시변 자기장은 전원공급부(120)에 의해 공급되는 전력, 전류에 의해 그 속성들이 결정될 수 있으므로, 제어부(130)로 하여금 전원공급부(120)에 대한 제어명령을 내리게 함으로써 시변 자기장의 속성을 조절할 수 있게 한 것이다.

참고로 도 4에는 전원공급부(120)에 의해 인가되는 전류 신호의 일 예시가 도시되어 있는데, 전류 신호의 경우 바람직하게는 기 설정된 시간 동안의 비활성 구간, 그리고 기 설정된 시간 동안의 활성 구간(활성 구간은 비활성 구간에 비해 더 짧음)으로 이루어질 수 있으며, 더 바람직하게는 10초의 비활성 구간, 그리고 0.1초의 활성 구간이 반복됨으로써 하나의 전류 신호를 구성할 수 있다. 활성 구간과 관련하여, 본 발명이 비록 사용자 피부 상에 직접적으로 레이저를 조사하거나 물리적 접촉을 가하는 것이 아니고 자기장을 매개로 에너지를 전달하는 것이긴 하나, 본 발명이 어디까지나 인체를 대상으로 한 에너지 전달을 목적으로 하는 것이기에 안전성에 만전을 기할 필요가 있다 할 것이다. 따라서 본 발명에서는 가능한 한 인체에 데미지를 주지 않을 정도의 에너지 전달을 하여야 할 필요성을 고려하여 활성 구간을 1초 미만의 시간으로 정하기로 하며, 바람직하게는 0.1초의 활성 구간만 두기로 한다.

하우징(140)은 소정의 두께를 가지는 것으로서, 상기 사용자에 의해 조작 가능한 제어 수단들이 구비되고, 그 내부에는 코일부, 전원공급부 등이 구비될 수 있는 공간이 형성된 구조체일 수 있다. 하우징(140)의 소재는 금속, 플라스틱, 그 밖에 유기물 기반의 고분자 물질 등 제한이 없다 할 것이며, 하우징(140)의 소재는 내부에 구비된 코일부(110)에 의해 생성된 자기장 에너지가 통과할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다.

또한 하우징(140)의 구조적 형상과 관련하여, 하우징(140)의 일단은 사용자(또는 경우에 따라 환자)가 직접 손으로 쥘 수 있는 손잡이로 구성될 수 있으며, 하우징(140)의 다른 일단(편의상 "자기장 발생단"이라 칭하기로 한다)은 구강 내부를 향할 수 있도록 상기 손잡이에 비해 굽어 있는 형태, 또는 "ㄱ" 모양으로 제작될 수 있다. 또한, 상기 자기장 발생단에는 별도의 발광수단(미도시)이 더 구비될 수 있으며, 발광수단을 통해서는 환자의 구강 내부를 더 밝게 살펴볼 수 있게 할 수 있다.

이상 도 2를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 신경 검사 시스템의 세부구성들에 대해 살펴 보았다.

도 5는 하우징(140)의 자기장 발생단에 끼움이 가능한 소프트캡(200)을 설명하기 위한 도면이다. 구강 내부, 특히 치아 또는 치은에 대한 신경 검사를 실시함에 있어서는 검사 환경을 일정하게 유지하여야 할 필요성이 있는데, 그 중에서도 자기장이 발생하는 자극원과 실제 자극이 유도되는 자극지점 간의 거리가 일정하게 유지되지 않는 경우 올바른 결과물이 도출될 수 없어 이를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.

도 5에 도시되어 있는 소프트캡(200)은 자극원과 자극지점 사이의 거리를 일정하게 유지한 채 신경 검사가 이루어질 수 있도록 하는 것을 하나의 목적으로 하며, 또한 환자의 치아 표면, 또는 치은 표면 상에 자기장 발생단이 직접 접촉하지 않게 하기 위한 것을 또 다른 목적으로 한다. 상기 소프트캡(200)은 탄성을 가지는 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 고무나 실리콘과 같이 압력이 가해졌더라도 복원이 가능한 소재의 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같은 소프트캡(200)은 도 5의 (a)에 도시되어 있는 것과 같이 하우징(140)의 자기장 발생단에 끼움이 가능한 형태로 형성될 수 있으며, 경우에 따라 상기 소프트캡(200)은 1회용으로 제작하여 1회 신경 검사 이후 폐기 처리가 가능하게 만들 수도 있다.

한편, 소프트캡(200)이 끼워진 상태에서 사용자는 상기 소프트캡(200) 부분이 환자의 구강 내 자극지점에 닿도록 자리를 잡은 뒤 전원을 온 시킴으로써 신경 검사를 수행할 수 있다. 소프트캡(200)은 그 자체로 부드러운 촉감을 일으키게 하므로 종래 금속성 탐침이 닿는 것에 비해 환자의 공포심을 줄일 수 있으며, 또한 소프트캡(200)을 씌움으로써 자극원과 자극지점 사이의 거리를 비교적 일정하게 유지하면서 신경 검사가 가능해 지는 효과도 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 신경 검사 시스템의 개념도를 도시한 것이다. 도 6을 참고할 때, 제2 실시예에 따른 신경 검사 시스템은 하우징(140) 외부에 존재하는 별도의 제어장치(300)와 연결되되, 그 제어장치(300) 내에는 전원공급부(120)와 제어부(130)가 구비되고, 제어장치(300)는 또한 디스플레이 장치(400)와 연결되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 이 경우 하우징(140) 내에는 자기장을 발생시키는 코일부(110)만 구비되어 있을 수 있으며, 상기 제어장치(300)와 하우징(140)은 전선으로 연결되어 전력 또는 전류 공급이 가능할 수 있다.

도 6에서의 제어장치(300)는 연산 수행이 가능한 장치, 즉 컴퓨터일 수 있으며, 상기 디스플레이 장치(400)는 상기 컴퓨터에 연결된 모니터일 수 있다. 상기 디스플레이 장치(400)에는 자기장 파라미터, 즉 주파수 또는 강도를 조절하기 위한 인터페이스, 그리고 환자가 특정 자극 유도에 반응을 보였을 때 그 정도를 입력할 수 있는 인터페이스가 표시될 수 있다. 예를 들어, 치과 병원에서는 치과 의사 앞에 위 디스플레이 장치(400)가 놓일 수 있으며, 치과 의사의 조작에 따라 자기장 파라미터가 조절될 수 있고, 코일부(110)를 구동시켜 자기장이 발생하였을 때 환자가 아프다는 신호를 보이는 경우 그 통증의 강도를 물어본 후에 강도를 수치적으로 기록할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 신경 검사 시스템은 환자에게서 유도해 낼 수 있는 촉감의 종류를 사용자(치과 의사 등)가 미리 설정해 둘 수 있다는 점에서도 특징이 있다. 자기장에 의해 유도되는 촉감의 종류는 주파수, 또는 강도에 따라 미리 정해져 있을 수 있으며, 사용자는 미리 자신의 체표면에 등에 자기장을 발생시켜 봄으로써 어떤 촉감이 환자에게 적합할 지를 결정할 수 있다.

이하에서는 자기장을 매개로 사용자의 촉감을 유도할 시 어떤 환경에서 어떤 종류의 촉감이 유도될 수 있는지에 대해 잠시 설명하기로 한다.

도 7은 다양한 촉감이 유도될 수 있는 환경, 다시 말해 임의의 촉감 유도 시스템을 도시한 것으로, 여기에는 앞서 설명한 신경 검사 시스템의 세부구성들이 포함되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 도 7의 촉감 유도 시스템에는 코일부(110), 전원공급부(120), 제어부(130), 그리고 하우징(140)이나 소프트캡(200)에 대비될 수 있는 서포터(145)가 포함될 수 있으며, 부수적으로 전원공급부(120)로부터 코일부(110)까지를 연결하는 전선(121)이 더 포함될 수 있다.

참고로 서포터(145)는 사용자의 피부면이 놓일 수 있도록 배치된 것이자 코일부(110)과 자극지점(사용자의 피부면 중 촉감이 유도되는 지점) 사이의 거리를 조절하기 위한 것일 수 있다. 거리의 조절은 도 8에서와 같이 복수 개의 서포팅 부재들(141 내지 143)을 조합함으로써 이루어질 수 있으며, 예를 들어 2cm, 3cm, 5cm, 10cm 등의 두께를 가지는 서포팅 부재들을 임의로 조합함으로써 코일부(110)과 자극지점 사이의 거리를 원하는 대로 조절할 수 있다. 또한, 도 7에서의 서포터(145)는 앞선 실시예들에서의 하우징(140)과 대응될 수 있는 것이며, 이를 신경 검사 시스템에 적용시킬 때에 각 하우징(140)은 후술하게 될 환경에서의 서포터(145) 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있는 것임을 이해한다.

도 9는 도 7의 촉감 유도 시스템을 이용하여 사용자에게 촉감 유도를 하였을 때, 사용자에게 유도된 촉감의 종류를 결정하는 방법을 순서에 따라 나열한 것으로, 후술하게 될 조건들(자기장 파라미터의 주파수, 이격거리(강도))이 앞서 설명한 신경 검사 시스템에서도 동일하게 적용될 경우 동일 유사한 종류의 촉감이 사용자에게 유도될 수 있음을, 그리고 신경 검사 시스템의 사용자(치과 의사 등)는 도 9의 촉감 종류 결정 방법과 유사한 과정을 거쳐 사용자 자신이 선호하는 촉감이 유도될 수 있도록 환경설정이 가능함을 염두에 두기로 한다.

도 9를 참고할 때, 촉감 유도 및 유도된 촉감의 종류를 결정하는 방법은 크게 세 단계로 구성될 수 있으며, 여기에는 자기장을 발생시키는 단계(S101), 사용자로부터 촉감종류를 선택입력 받는 단계(S103), 그리고 상기 사용자에 의해 선택된 촉감종류를 특정 파라미터에 대응되는 촉감으로 분류하는 단계(S105)가 포함될 수 있다.

가장 먼저 자기장을 발생시키는 단계(S101)는 사용자의 피부가 상기 촉감 유도 시스템의 서포터(145) 상에 놓인 상태에서 전원공급부(120) 및 코일부(110)를 구동시켜 임의의 속성을 가지는 자기장을 발생시키는 단계이다. 참고로, 상기 자기장의 임의 속성 중에는 자기장 주파수가 포함될 수 있으며, 제어부(130)를 통해서는 상기 자기장 주파수를 0~200 Hz 범위에서 10 Hz 단위로 조절이 가능할 수 있다. 또한, 상기 자기장의 임의 속성 중에는 자기장 강도가 더 포함될 수 있으며, 실제 자기장 강도는 코일부(110)에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터(미도시)의 충전 전압 크기와 비례하나, 도 7의 시스템 환경에서는 보다 안정적이고 객관적인 파라미터 확보를 위해 자기장 강도 대신 이격거리, 즉 코일부(110)와 자극지점(사용자 피부) 사이의 거리를 자기장 파라미터의 하나로 대신하기로 한다. 정리하면, 도 9에 따른 촉감 유도 및 촉감 결정 방법에서는 촉감의 종류를 결정하기 위해 적어도 두 가지의 파라미터들, 즉 자기장 주파수, 및 코일부(110)로부터 자극지점(사용자 피부)까지의 이격거리를 조절하였음을 이해하며, 이하에서도 이 두 가지의 파라미터들을 기초로 다양한 종류의 촉감들이 결정 내지 정의될 수 있음을 이해한다.

S101단계 후에는 상기 자기장에 의해 촉감을 느낀 사용자로부터 촉감종류를 선택입력 받는 단계(S103)가 실행될 수 있다. 본 단계는, 예를 들어 촉감 유도 시스템의 출력수단(모니터) 상에 다수 개의 미리 정의된 촉감종류들이 표시된 상태에서 사용자가 입력수단을 이용해 특정 촉감종류 또는 촉감종류들을 선택하게 하는 방식으로 실행될 수 있다.

이 때, 상기 출력수단에 표시될 수 있는 촉감종류들에는 “누르는 느낌", "툭툭치는 느낌", "뭉툭한 느낌", "뻐근한 느낌", "툭툭치는 느낌", "부드러운 느낌", "시큰한 느낌", "간지러운 느낌", "부르르 떠는 느낌", "얼얼한 느낌", "까칠한 느낌", "둔탁한 느낌", "얇은 느낌", "빳빳한 느낌", "찌르는 느낌", "저릿한 느낌", "따끔한 느낌", 및 "두드리는 느낌" 중 적어도 하나의 것이 포함될 수 있으며, 사용자는 이렇게 기 정의되어 있는 촉감종류들 중 자신이 느꼈다고 생각한 촉감의 종류를 적어도 하나 선택할 수 있다. 또한 이 때, 상기 출력수단에 표시되는 촉감종류들은 환경의 객관성을 위해 상기 출력수단 상에서 무작위로 배열되어 표시되게 할 수 있다.

한편, 상기 S103단계에서는 사용자로부터 특정 촉감종류 또는 촉감종류들을 선택한 입력을 수신하는 것 외에 그 선택한 촉감이 얼마나 뚜렷하게 느껴졌는지에 대한 정도에 대해서도 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 촉감의 정도가 매우 뚜렷하게 느껴졌을 경우에는 5, 촉감의 정도가 거의 느껴지지 않았을 경우에는 1의 입력을 수신하게 할 수 있으며, 정도에 따라 2 내지 4의 입력도 수신하게 할 수 있다. 그리고 아무런 느낌이 없었을 경우에는 0까지 입력하게 할 수 있다. 이처럼 본 발명에 따른 촉감 유도 방법에서는 사용자로부터 상기 자기장에 의한 자극이 있었을 시 어떤 종류의 촉감을 얼마나 잘 느꼈는지를 함께 입력하도록 할 수 있다.

S103 단계 후에는 상기 사용자의 입력을 수신한 것을 기초로 촉감종류를 특정 파라미터에 대응되는 촉감으로 분류하는 단계(S105)가 실행될 수 있다. 본 단계는 실제로는 상기 사용자에 의해 특정 촉감종류가 선택되었을 때 상기 자기장 발생 환경을 정의하는 파라미터와 함께 매칭시켜 상기 촉감종류를 데이터베이스(미도시)에 저장하는 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어 [자기장 주파수: 20Hz; 이격거리: 20cm; 촉감종류: 툭툭치는 느낌; 정도: 3], [자기장 주파수: 100Hz; 이격거리: 40cm; 촉감종류: 시큰한 느낌; 정도: 5]와 같은 정보들을 포함하는 임의 포맷의 데이터가 데이터베이스 내에 저장될 수 있다.

한편, 상기 S101단계 내지 S103단계는 여러 차례에 걸쳐, 그리고 여러 사용자들에 대해 반복적으로 이루어질 수 있으며, 단계들이 반복될 때에는 자기장 주파수 및 이격거리 중 적어도 하나의 파라미터가 변경된 채 진행될 수 있다. 이러한 방식을 거쳐 파라미터(들)와 특정 촉감종류가 대응된 상태의 데이터들이 누적된 이후에는, 특정 촉감종류를 유도하기 위해 필요한 파라미터(들)가 정의될 수 있으며, 이렇게 정의된 파라미터(들) 정보들은 사용자에게 특정 촉감을 유도해 내는 데에 활용될 수 있다.

도 10은 상기 S101 단계 내지 S103 단계를 반복함으로써 얻은 파라미터들과 특정 촉감종류가 대응된 데이터들의 평균값 및 표준편차를 나타낸 표이다. 더 구체적으로, 도 10은 3가지 종류(10cm, 20cm, 30cm)의 이격거리, 그리고 4가지 종류(10Hz, 20Hz, 30Hz, 50Hz; 저주파)의 자기장 주파수라는 파라미터들로 정의되는 시스템 환경에서 사용자들이 느낀 촉감종류 및 그 정도를 이원반복측정변량분석(Repeated two-way ANOVA) 한 결과를 나타낸 것이다.

도 10을 참고할 때, 자기장 주파수가 10Hz 내지 50Hz 내의 범위에 있을 때, 그리고 코일부(110)로부터 자극지점(사용자 피부)까지의 이격거리가 10 내지 30cm일 때(도 10의 표에서는 이격거리가 10cm일 때를 Lev 3으로, 20cm일 때를 Lev 2로, 30cm 일 때를 Lev1로 표시함) 사용자에게 유도될 수 있는 촉감의 종류에는 "간지러운 느낌", "부르르 떠는 느낌", "누르는 느낌", "저릿한 느낌", "따끔한 느낌", "두드리는 느낌", "툭툭 치는 느낌", "뭉툭한 느낌", "뻐근한 느낌", 또는"찌르는 느낌" 중 어느 하나임을 확인할 수 있다.

한편, 도 11(a)에는 "부르르 떠는 느낌", "툭툭 치는 느낌", "저릿한 느낌", "찌르는 느낌", "따끔한 느낌", "뻐근한 느낌", 및 "두드리는 느낌"이 이격거리(또는 자기장 강도)에 따라 유의미한 차이를 보임을 알 수 있는 그래프가 도시되어 있다. 이에 따를 때, 언급된 위 촉감들은 사용자들에 의해 이격거리에 따라 촉감을 느끼는 정도의 차이가 비교적 큰 것임을 알 수 있다. 또한, 도 11(b)에는 "부르르 떠는 느낌", 및 "툭툭 치는 느낌"이 자기장 주파수에 따라 유의미한 차이를 보임을 알 수 있는 그래프가 도시되어 있다.

도 12에는 "부르르 떠는 느낌"과 "툭툭 치는 느낌"과 관련하여 이격거리 및 자기장 주파수가 사용자가 느끼는 촉감의 정도와 어떤 상관관계를 보이는지를 확인하기 위한 그래프가 도시되어 있다. 데이터들을 참고할 때, "부르르 떠는 느낌"의 경우 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 30Hz일 때 사용자가 느끼는 촉감의 정도는 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 10Hz일 때의 사용자가 느끼는 촉감의 정도와 상대적으로 큰 차이를 보였으며, 이격거리가 20cm(Lev2)이고 주파수가 30Hz일 때 및 이격거리고 30cm(Lev1)이고 주파수가 30Hz일 때와도 모두 큰 차이를 보임을 알 수 있다. 이로부터 "부르르 떠는 느낌"은 적어도 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 30Hz일 때에 사용자에 의해 비교적 분명하게 인지됨을 확인할 수 있으며, 이를 통해 위와 같은 파라미터 조건에서는 사용자에게 "부르르 떠는 느낌"을 유도해 낼 수 있음을 알 수 있다.

한편, "툭툭 치는 느낌"의 경우, 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 10Hz일 때 사용자가 느끼는 촉감의 정도는 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 50Hz일 때의 사용자가 느끼는 촉감의 정도와 상대적으로 큰 차이를 보였으며, 나아가 이격거리가 30cm(Lev1)이고 주파수가 10Hz일 때와도 큰 차이를 보임을 확인할 수 있다. 이로부터 "툭툭 치는 느낌"은 적어도 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 10Hz일 때 사용자에 의해 비교적 분명하게 인지됨을 확인할 수 있으며, 이를 통해 위와 같은 파라미터 조건에서는 사용자에게 "툭툭 치는 느낌"을 유도해 낼 수 있음을 알 수 있다.

도 13은 앞서 설명한 도 10과 유사한 표이나, 도 13의 표는 3가지 종류(10cm, 20cm, 30cm)의 이격거리, 그리고 5가지 종류(80Hz, 100Hz, 130Hz, 160Hz, 200Hz; 고주파)의 자기장 주파수라는 파라미터들로 정의되는 시스템 환경에서 사용자들이 느낀 촉감종류 및 그 정도를 분석한 결과라는 점에서 일부 차이가 있다.

도 13을 참고할 때, 자기장 주파수가 80Hz 내지 200Hz 내 범위에 있을 때, 그리고 코일부(110)로부터 자극지점까지의 이격거리가 10 내지 30cm 일 때 사용자에게 유도될 수 있는 촉감의 종류에는 "툭툭치는 느낌", "부드러운 느낌", "시큰한 느낌", "간지러운 느낌", "부르르 떠는 느낌", "얼얼한 느낌", "까칠한 느낌", "둔탁한 느낌", "얇은 느낌", "빳빳한 느낌", "찌르는 느낌", "저릿한 느낌", "따끔한 느낌", 또는 "두드리는 느낌"중 어느 하나임을 알 수 있다.

한편, 도 14(a)에는 "얼얼한 느낌", "부드러운 느낌", "저릿한 느낌", "따끔한 느낌", "툭툭 치는 느낌", "까칠한 느낌", "둔탁한 느낌", "찌르는 느낌"이 이격거리에 따라 유의미한 차이를 보이는 것을 알 수 있는 그래프가 도시되어 있다. 이에 따를 때, 위 촉감들은 사용자들에 의해 이격거리에 따라 촉감을 비교적 뚜렷하게 인지되고 있음을 알 수 있다. 또한 도 14(b)에는 "얼얼한 느낌" 및 "부드러운 느낌"이 자기장 주파수에 따라 유의미한 차이를 보임을 알 수 있는 그래프가 도시되어 있다.

도 15에는 "얼얼한 느낌"과 관련하여 이격거리 및 자기장 주파수가 사용자가 느끼는 촉감의 정도와 어떤 상관관계를 보이는지를 보여주는 그래프가 도시되어 있다. 데이터들을 참고할 때, "얼얼한 느낌"의 경우 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 200Hz일 때 사용자가 느끼는 촉감의 정도는 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 80Hz일 때, 그리고 130Hz 일 때 사용자가 느끼는 촉감의 정도와 상대적으로 큰 차이를 보였으며, 이격거리가 20cm(Lev2)이고 주파수가 200Hz일 때 및 이격거리가 30cm(Lev1)이고 주파수가 200Hz일 때와도 모두 큰 차이를 보임을 알 수 있다. 이로부터 "얼얼한 느낌"은 적어도 이격거리가 10cm(Lev3)이고 주파수가 200Hz일 때 사용자에 의해 분명하게 인지됨을 확인할 수 있으며, 이를 통해 위와 같은 파라미터 조건에서는 사용자에게 "얼얼한 느낌"을 유도해 낼 수 있음을 알 수 있다.

참고로, 앞서 도 10 및 도 13의 표는 각각 10Hz 내지 50Hz의 저주파 범위에서 이격거리가 10cm 내지 30cm일 때, 80Hz 내지 200Hz의 고주파 범위에서 이격거리가 10cm 내지 30cm일 때의 반복된 촉감 유도 방법을 통해 획득된 데이터들인데, 상기 기준이 되는 이격거리의 범위 및 주파수의 범위 내 특정 주파수들은 도 9에서 설명한 단계들 이전에, 더 정확하게는 S101단계 이전에 선행적으로 이루어진 실험 단계들에 의해 결정될 수 있다.

예를 들어 상기 이격거리의 범위는, 저주파 범위 중 가장 큰 값의 주파수인 50Hz를 기준으로, 임의의 사용자들을 대상으로 제1 이격거리로부터 점차 이격거리 값을 낮춤으로써 처음 촉감을 인지하기 시작한 값을 최대 이격거리(가장 멀리 떨어져 있는 상태의 이격거리)고, 그리고 사용자들이 통증으로 인지하기 시작한 값을 최소 이격거리(가장 가까이 근접한 상태의 이격거리)로 정의함으로써 정해질 수 있다. 이 때, 상기 사용자들이 촉감을 인지하기 시작한 시점, 또는 통증으로 인지하기 시작한 시점은 촉감 유도 시스템 중 입력수단을 통해 사용자로부터 입력을 받을 수 있을 것이다.

다른 한편, 저주파 범위 내 특정 주파수들의 값은 사용자들의 자극지점이 코일로부터 최소 이격거리에 있음을 전제로 10Hz 부터 50Hz까지의 범위를 10Hz 간격으로 나눈 5가지 주파수 중에서 사용자들이 명확하게 촉감의 차이를 구분하는 주파수들로 결정될 수 있다. 예를 들어, 실제 선행실험 결과 다수의 사용자들이 40Hz를 제외한 10Hz, 20Hz, 30Hz, 50Hz에서 타 주파수들과의 촉감 차이가 인지된 것으로 파악이 되었다면, 해당 선행실험 결과에 따라 40Hz를 제외한 나머지 4가지 주파수들이 상기 도 9의 촉감 유도 방법 내지 유도된 촉감의 종류를 결정하는 방법을 수행하는 데에 활용될 수 있다.

한편, 선행실험은 고주파 범위에서도 이루어질 수 있는데, 예를 들어 이격거리의 범위는, 고주파 범위 중 가장 큰 값의 주파수인 200Hz를 기준으로 앞서 설명한 것과 같은 방식으로 정해질 수 있다. 즉, 사용자들이 처음 촉감을 인지하기 시작한 값을 최대 이격거리로, 그리고 사용자들이 통증으로 인지하기 시작한 값을 최소 이격거리고 결정할 수 있다.

또한, 고주파 범위 내 특정 주파수들의 값 역시 같은 방식으로 결정할 수 있는데, 실제 선행실험 결과 다수의 사용자들이 60Hz부터 200Hz 사이의 범위를 10Hz간격으로 나눈 주파수들 중 80Hz, 100Hz, 130Hz, 160Hz, 200Hz에서 타 주파수들과의 촉감 차이가 느껴졌다고 입력수단을 통해 입력한 경우 위 5가지 주파수들이 상기 도 9의 촉감 유도 방법 내지 유도된 촉감 종류 결정 방법을 수행하는 데에 활용될 수 있다.

이상 도 9 내지 도 15를 참고하여 촉감 유도 시스템을 통해 다양한 종류의 촉감들이 유도될 수 있음을 살펴 보았다.

한편, 앞서에서는 신경 검사 시스템의 사용자(치과 의사 등)가 환자에게 유도되는 촉감을 직접 설정할 수 있다고 언급하였는데, 도 16은 사용자가 직접 촉감의 종류를 설정하는 방법을 순서에 따라 도시한 것이다.

도 16을 참고할 때, 신경 검사 시스템은 사용자로부터 촉감 설정 입력을 수신(S201)할 수 있다. 이 때 촉감 설정 입력은 사용자가 상기 디스플레이 장치(400)의 화면을 통해서 촉감 설정 메뉴를 누르는 것에 의해 입력될 수 있다.

S201 단계 이후, 상기 신경 검사 시스템은 자기장을 발생시키도록, 다시 말해 코일부(110)에 전력 공급이 이루어지게 함으로써 자기장을 발생시키도록 제어할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 자극지점 상에 임의의 촉감이 유도(S202)되게 할 수 있다.

S202단계 이후, 상기 신경 검사 시스템은 앞선 S202 단계와 상이한 파라미터의 자기장을 발생시키도록 제어(S203)될 수 있다. 예를 들어, 상기 신경 검사 시스템은 전원공급부(120)가 제어부(130)에 인가하는 신호의 크기 또는 주파수를 달리 함으로써 상이한 값의 주파수, 상이한 값의 강도를 가지는 자기장이 생성되게 할 수 있다. 한편, 이렇게 파라미터들 값이 변경된 자기장이 생성될 경우 사용자의 자극지점에는 앞서 살펴본 것과 같은 서로 다른 종류의 촉감들이 유도될 수 있을 것이다.

참고로 본 단계는 사용자가 디스플레이 장치의 화면을 통해 임의의 촉감 버튼을 누름으로써 반복적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 임의의 버튼을 누를 때마다 기 설정된 파라미터(들)를 가진 자기장이 생성되도록 할 수 있으며, 또는 디스플레이 장치의 화면 상에 "촉감1", "촉감2", "촉감3" 등의 메뉴버튼을 표시한 후 사용자가 어느 한 메뉴버튼을 누를 때마다 그에 대응되는 파라미터의 자기장이 생성되도록 할 수 있다.

S203단계 이후에는, 상기 사용자로부터 임의의 촉감 선택 입력을 수신할 수 있으며, 선택된 촉감과 대응되는 자기장 파라미터들이 구동 파라미터로서 설정될 수 있다. 즉, 본 단계는 신경 검사 시스템이 구동될 때에 사용자가 원하는 촉감을 환자가 느낄 수 있도록 파라미터를 설정하는 단계로 이해될 수 있다.

이러한 일련의 과정을 통하여 사용자, 즉 치과 의사는 환자들에게 자신이 원하는 종류의 촉감이 유도될 수 있도록 컨트롤러를 설정할 수 있다.

이상 비접촉식으로 구강 내 신경을 검사할 수 있는 시스템 및 그 방법에 대해 살펴보았다. 한편, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.

110 코일
120 전원공급부 121 전선
130 제어부
140 하우징
145 서포터
141~143 서포팅 부재
200 소프트캡

Claims (10)

1. 비접촉식으로 구강 내부를 검사하기 위한 신경 검사 시스템에 있어서,
   수급되는 전력에 따라 자기장을 발생시키는 코일부;
   상기 코일에 전력을 공급하는 전원공급부; 및
   소정의 두께를 가지는 것으로서, 내부에 상기 코일부 및 전원공급부가 구비될 수 있는 공간이 형성된 하우징;
   을 포함하고,
   상기 사용자에 대한 비접촉식 구강 내부 신경 검사는,
   상기 코일부가 임의 피대상자의 치아 또는 치은을 향한 상태에서 상기 자기장을 발생시켰을 때, 상기 자기장에 의해 유도된 미세전류가 피대상자의 치수 또는 치은의 신경 세포들을 활성화 시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   신경 검사 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 코일부로 공급되는 전력을 제어함으로써 상기 코일부에 의해 발생되는 자기장의 파라미터를 조절하는 제어부;
   를 더 포함하는,
   신경 검사 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은,
   사용자가 파지할 수 있는 손잡이단; 및
   피대상자의 구강을 향하는 것으로서 코일부가 내부가 구비되는 자기장 발생단;
   을 포함하는,
   신경 검사 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 자기장 발생단에 끼움 탈착이 가능한 것으로서, 탄성 및 복원력을 가지는 소재로 형성된 소프트캡을 더 포함하는,
   신경 검사 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 신경 검사 시스템은,
   임의 피대상자에게 유도되는 감각의 종류를 임의로 설정 가능한 것을 특징으로 하는,
   신경 검사 시스템.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 제어부에 의해 조절 가능한 파라미터는 10Hz 내지 50Hz 범위 내에서의 자기장 주파수인 것을 특징으로 하는,
   신경 검사 시스템.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 제어부에 의해 조절 가능한 파라미터는 60Hz 내지 200Hz 범위 내에서의 자기장 주파수인 것을 특징으로 하는,
   신경 검사 시스템.
   
8. 신경 검사 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
   상기 신경 검사 시스템은,
   수급되는 전력에 따라 자기장을 발생시키는 코일;
   상기 코일에 전력을 공급하는 전원공급부; 및
   소정의 두께를 가지는 것으로서, 내부에 상기 코일부 및 전원공급부가 구비될 수 있는 공간이 형성된 하우징;
   를 포함하고,
   상기 신경 검사 시스템을 제어하는 방법은,
   상기 코일부가 임의 피대상자의 치아 또는 치은을 향한 상태에서 상기 자기장을 발생시키는 단계; 및
   상기 자기장에 의해 유도된 미세전류가 피대상자의 치수 또는 치은의 신경 세포들을 활성화 시킴으로써 상기 피대상자의 감각을 유도하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   신경 검사 시스템 제어 방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   신경 검사 시스템은,
   상기 코일로 공급되는 전력을 제어함으로써 상기 코일에 의해 발생되는 자기장의 파라미터들을 조절하는 제어부;를 더 포함하고,
   상기 신경 검사 시스템 제어 방법은,
   상기 자기장의 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터를 변경하여 상기 피대상자의 자극지점에 촉감을 유도하는 단계;
   를 더 포함하는,
   신경 검사 시스템 제어 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 피대상자로부터 수신한 입력에 대응되는 자기장 파라미터들을 구동 파라미터로 설정하는 단계;
    를 더 포함하는,
    신경 검사 시스템 제어 방법.
    

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