KR20220115371A - 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 타진식의 측정기는, 타격봉의 외주홈에 장착 고정된 가속도 센서와, 상기 타격봉이 방출되는 방향의 수평면과의 기울기를 감지하기 위한 자세 감지센서와, 상기 자세 감지센서에 의해 감지되는 상기 기울기에 따라 방출 속도를 결정하고, 그 결정된 방출 속도로서 상기 타격봉이 방출되도록 하는 제어부와, 상기 가속도 센서가 출력하는 가속도 파형으로부터, 상기 타격봉이 충돌한 피타격체의 진동 특성값을 검출하는 검출부를 포함하여 구성된다. 그리고, 싱기 제어부는, 상기 기울기가 수평면을 기준으로 하방으로 기울어진 값일 때는, 상기 기울기가 0일 때에 결정하게 되는 방출 속도보다 더 낮은 속도로 상기 방출 속도를 결정하고, 또한 상기 검출된 진동 특성값을, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 수치로, 구비된 디스플레이부에 표시한다..

Description

임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치 및 방법 {Implant-vibration measuring instrument and method}

본 발명은, 임플란트 시술 후 임플란트가 치조골에 견고하게 식립되었는지를 확인할 수 있게 하는 임플란트의 흔들림 정도(동요도)를 측정하는 장치와 방법에 관한 것이다.

임플란트는, 통상적으로, 치아의 뿌리 역할을 하는 구조물( 픽스처:fixture )을 치조골에 식립하는 단계와, 치아머리 역할을 하는 크라운과 픽스처를 연결하기 위한 어버트먼트(abutment)를 픽스처에 내삽시키는 단계와, 제작된 크라운을 어버트먼트에 연결시키는 단계로 이루어진다.

위와 같이 이루어지는 임플란트 과정 중에서, 픽스처를 치조골에 식립하는 단계와 어버트먼트를 식립된 픽스처에 연결하는 단계까지는 대략 2~6개월의 상당한 시간이 소요된다. 이는, 식립된 픽스처가 치조골에 견고하게 고정될 때가지의 시간이 필요하기 때문이며, 이 기간을 통상, 결합유도 기간이라 한다.

그런데, 이 결합유도를 위한 기간은 사람에 따라 차이가 있을 수 밖에 없어서, 적절한 기간이 경과하였더라도, 픽스처가 치조골에 단단하게 결착되지 않는 경우도 흔하게 발생한다. 견고하게 결착되지 않은 상태에서 픽스처에 힘이 가하지게 되면, 픽스처의 치조골에의 고착상태가 분리되면서, 앞선 픽스처 고정과정은 실패로 귀결되고, 픽스처를 다시 식립애야만 한다.

따라서, 이러한 임플란트 시술 상의 오류를 방지하기 위해, 픽스처가 치조골에 견고하게 고착된 상태인지를 주의깊게 확인할 필요가 있는데, 이때 사용하는 것이 동요도 측정기이다.

동요도 측정기는 측정 방식에 있어, 크게 자기주파공명식과 타진식으로 나뉘어지는데, 자기주파공명식은, 별도의 측정도구를 픽스처에 연결시키는 과정이 필요하여 측정과정이 번거롭기 때문에, 근래에는 타진식이 더 선호되고 있다. 타진식은, 식립된 픽스처에 임시 결합되어 있는 힐링 어버트먼트에 물리적으로 타격을 가하여 픽스처를 진동시킴으로써, 그 반발력이나 반발속도, 또는 진동의 폭 등을 측정하는 방식이다.

그런데, 이 타진식은, 전기적 힘으로 순간 방출시키는 타격봉이, 식립된 피스처가 흔들릴 정도로 충분한 힘으로 타격을 해야 하므로, 타격봉에 의한 타격이 있을 때마다. 임플란트의 픽식립자는 불편함을 느끼게 된다. 그리고, 타격에 의해 얻게 되는 반발력이나 진동 등이, 피측정자의 순간 움직임이나 측정기를 파지하고 있는 측정자의 타격 진동에 따른 손의 미세한 움직임 등으로 인해 정확치 않은 동요도를 얻게 될 수 있으므로, 일반적으로 타격을 여러 번 반복하여 그러한 측정 오류를 제거하고 있기 때문에, 임플란트를 시술받는 피측정자가 느끼는 불편함도 1회로 끝나지 않는다.

한편, 타진식은, 측정을 위한 타격봉의 운동량이, 타격 대상이 되는 힐링 어버트먼트에 최대한 전달되어 이로인해 타격봉이 반발하거나 픽스처에 진동이 발생하도록 해야 하기 때문에, 타격봉의 타격 방향과 피타격체의 타격면이 서로 수직이 되도록 하여 측정하게 된다.

그렇기 때문에, 측정자가 측정기를 피식립자의 임플란트에 지향시키는 방향이 비스듬하게 어느 정도 상방을 향할 수도 있다. 즉, 타격봉의 방출 방향이 대략 10도 내외의 범위에서 상향으로 방출되도록 하는 측정 자세를 취할 수도 있다. 타진식의 측정기는, 이와 같은 측정 자세의 경우에 중력이 타격봉에 작용하게 되는 저항에도 불구하고, 임플란트 구조물에 대한 타격에서 원하는 정도의 반발력이나 진동의 크기를 얻을 수 있는 운동량이 되는 방출 속도를 갖도록 설계된다.

그런데, 이렇게 설계된 측정기를, 임플란트의 위치나 타격 면에 따라, 타격봉이 소정각의 하향 방출하도록 사용하게 될 수도 있는데, 이런 측정 자세에서는, 중력이 방출되는 타격봉의 운동량을 증가시키기 때문에, 임플란트에 가해지는 충격량은 상당히 커지게 된다. 이렇게 되면, 피측정자는 심하게 불편함을 느낄 수 있고, 무의식적으로 타격으로부터 회피하고자 하는 순간 움직임을 보일 수 있다. 그렇게 되면, 현재 식립된 픽스처에 대한 동요도 측정에서 정확한 식립 정도를 파악하지 못하거나, 추가적인 측정이 필요하므로 측정 시간이 길어지게 된다.

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본 발명은, 임플란트를 시술받는 자에게 가하게 되는 타격 강도가 적정 정도로 제한되게 하는 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것에 일 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 정확한 동요도 측정을 위해 취할 수 있는 어떠한 측정 자세에 대해서도, 일정한 타격 강도가 유지되게 하는 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 임플란트의 동요도 측정이, 현재의 측정 정보에 따라 적응적으로 진해되도록 함으로써, 동요도 측정에 필요한 타격 횟수를 최소화하는 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 타격에 의해 측정된 동요도에 대한 신뢰도를 제시함으로써, 측정자가 측정된 동요도에 의해 오시술하게 되는 경우 등을 방지할 수 있는 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 상기 명시적으로 서술된 목적에 국한되는 것은 아니며, 본 발명에 대한 구체적이고 예시적인 하기의 설명에서 도출될 수 있는 효과를 달성하는 것을 그 목적에 당연히 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따른, 임플란트의 치조골과의 결합력을 측정하기 위한 장치는, 제공되는 전기적 에너지에 의해 전방으로 방출되는 타격봉과, 인가되는 제어신호에 따른 크기로서 상기 전기적 에너지를 공급하는 구동부와, 상기 타격봉의 외주홈에 장착 고정된 가속도 센서와, 상기 타격봉이 방출되는 방향의 수평면과의 기울기를 감지하기 위한 자세 감지센서와, 상기 자세 감지센서에 의해 감지되는 상기 기울기에 따라 방출 속도를 결정하고, 그 결정된 방출 속도로서 상기 타격봉이 방출되게 하는 상기 제어신호를 상기 구동부에 인가하도록 구성된 제어부와, 상기 가속도 센서가 출력하는 가속도 파형으로부터, 상기 타격봉이 충돌한 피타격체의 진동 특성값을 검출하는 검출부를 포함하여 구성된다. 그리고, 싱기 제어부는, 상기 기울기가 수평면을 기준으로 하방으로 기울어진 값일 때는, 상기 기울기가 0일 때에 결정하게 되는 방출 속도보다 더 낮은 속도로 상기 방출 속도를 결정하고, 또한 상기 검출된 진동 특성값이, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 수치로, LCD와 같은 구비된 디스플레이부에 표시되게 한다..

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제어부가, 상기 기울기가, 수평면을 기준으로 하여 상향과 하향에 대해 정해진 작동 각도의 범위를 벗어나면, 입력부를 통한 측정 시작의 요청에도 상기 타격봉이 방출되지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제어부가, 상기 타격봉의 상기 피타격체에의 충돌이 반복되도록 상기 구동부에 상기 제어신호를 복수회 인가한다. 그리고, 본 실시예에서는, 매 충돌 시에 상기 검출부가 검출하는 상기 진동 특성값의 집합이 갖는 변동성에 따라, 상기 타격봉을 상기 피타격체에 충돌시키는 횟수가 달라진다.

검출하는 진동 특성값의 변동성에 따라 임플란트에의 타격 횟수를 적응적으로 결정하는 실시예에서는, 상기 제어부가, 상기 반복이 시작되고서, 제 1기준 횟수 연속하여 얻은 진동 특성값들의 변동폭이, 기 정해진 제한폭 이하이면 상기 측정을 종료한다. 이때, 상기 진동 특성값들 중에서 최대치와 최소치의 비(ratio)를 상기 변동폭으로 적용할 수 있다. 또한, 상기 제어부는, 상기 변동폭이 상기 제한폭보다 크면, 상기 반복이 시작되고서, 제 2기준 횟수가 될 때까지, 상기 타격봉을 상기 피타격체에 추가적으로 충돌시켜, 상기 검출부로 하여금 상기 진동 특성값을 더 검출토록 한 후 상기 측정을 종료한다.

상기 제 2기준 횟수가 될 때까지 피타격체에 대해 타격하는 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제 2기준 횟수만큼의 검출된 진동 특성값들 중에서, 적어도 최대치와 최소치를 제외하고, 제외되지 않은 나머지의 진동 특성값들로부터, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 상기 수치를 구할 수도 있다. 그리고, 만약, 상기 제 2기준 횟수만큼의 검출된 진동 특성값들 중에, 기 지정된 수 이상이, 설정된 범위를 벗어난 경우이면, 상기 표시되는 수치에 더하여, 낮은 신뢰도임을 나타내는 정보나 표식도 함께 상기 디스플레이부체 표시되게 할 수도 있다.

전술한 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 측정을 위한 상기 반복에서, 비정상적 상태가 확인되면, 상기 측정을 중단할 수 있다. 그리고, 상기 검출부가 검출하는 상기 진동 특성값이 연속하여, 설정된 범위를 벗어나는 경우를 상기 비정상적 상태로 판별할 수도 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 진동 특성값이, 상기 가속도 파형에서 변화가 시작되는 지점부터 첫번째 피크(peak)를 이루는 지점의 또는 그 지점 이후의 특정 지점( 예를 들어, 제로 크로싱(zero-crossing)되는 지점 )까지의 시간격일 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는, 상기 시간격을 상기 수치로 매핑(mapping)함에 있어서, 시간격이 짧을수록 상기 수치는 큰 값을 갖게 하는 임의의 규칙에 따라 매핑하게 된다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제어부가, 상기 기울기가 임의의 제 1값일 때와 그 제 1값과는 다른 임의의 제 2값일 때에, 상기 타격봉이 방출에 의해 기 설정된 간격을 이동한 지점에서는, 서로 동일한 운동량이 되게 하는 방식으로 상기 방출 속도를 결정한다.

본 발명의 다른 일 측면에 따른, 임플란트를 타격하여 그 임플란트의 치조골과의 결합력을 측정하는 일 방법은, 측정 장치에 구비된 타격봉이 방출되는 방향의 수평면과의 기울기를 감지하는 1단계와, 상기 감지된 기울기에 따라 방출 속도를 결정하고, 그 결정된 방출 속도로 상기 타격봉이 방출되게 하여 피타격체를 타격시키는 2단계와, 상기 타격봉에 장착 고정된 가속도 센서가 출력하는 가속도 파형으로부터, 상기 타격봉이 충돌한 피타격체의 진동 특성값을 검출하는 3단계와, 상기 검출한 진동 특성값을, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 수치로 매핑하여 표시하는 4단계를 포함하여 이루어진다. 그리고, 싱기 2단계는, 상기 기울기가 수평면을 기준으로 하방으로 기울어진 값일 때는, 상기 기울기가 0일 때에 결정하게 되는 방출 속도보다 더 낮은 속도로, 상기 방출 속도를 결정한다.

전술한 본 발명 또는, 하기에서 첨부된 도면과 함께 상세히 설명되는 본 발명의 적어도 일 실시예는, 임플란트의 동요도를, 타격에 따라 피식립자가 느끼는 불편함을 최소화하면서 동시에 매우 짧은 시간 내에 측정할 수 있게 한다. 본 발명은, 동요도 측정을 위해 타격을 반복하는 중에, 동요도 산출에 이용할 검출 데이터가 신뢰할 수 있으면 타격을 중단하고 측정을 종료하기 대문에, 임플란트에 대한 타격을 최대한으로 줄일 수 있고, 이에 의해, 타진식의 측정 과정에서 식립된 임플란트의 결합력이 영향받을 가능성이 제거된다.

또한, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 타격에서 검출된 데이터에 의해 얻어진 동요도의 정확성을 담보하기가 어려운 경우에, 이를 측정자에게 알려, 보다 주의를 기울이는 재측정이 시도될 수 있게 함으로써, 임플란트의 치조골과의 실제의 결합력과 다르게 측정된 동요도로 인해, 임플란트의 이후 시술단계가 잘못 행해지거나 또는 시술해야할 이후 단계가 불필요하게 늦추어지는 일들을 방지할 수 있다. 따라서, 임플란트를 시술하는 자나 시술받는 피식립자 모두, 임프란트의 시술에서 불편이나 불만없이 필요한 일들을 마칠 수 있게 된다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치의 외형에 대한 일 예를 보여주는 사시도이고,
도 2는, 도 1의 측정 장치 내에 구비되는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이고,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 식립된 임플란트의 동요도를 타격에 의해 측정하는 방법의 흐름도이고,
도 4는, 공간 상에서의 장치의 자세를 3차원적으로 파악할 수 있는 가속도 센서의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는, 본 발명의 일 실시예*에 따라, 측정 장치의 수평면에 대한 기울기에 근거하여 임플란트를 타격시키기 위한 타격봉의 방출속도를 결정하는 방법을 도식적으로 보여주는 도면이고,
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 임플란트에의 타격에 따라 가속도 센서가 만들어내는 가속도 변화의 파형으로부터 진동의 크기를 파악하는 방법을 도식적으로 나타낸 것이고,
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 진동의 크기로부터 산출한 골융합 강도들에 대해 변동폭을 파악하는 방법을 도식적으로 나타낸 것이고,
도 8a 및 8b는, 본 발명의 실시예들에 따른, 획득한 골융합 강도들에서 동요도 산출에 이용하지 않을 강도를 선별하는 각 방법을 도식적으로 나타낸 것이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하의 본 발명에 따른 실시예들의 설명과 첨부된 도면에 있어서, 부기된 동일 번호는 특별한 사정이 없는 한 동일한 구성요소를 지칭한다. 물론, 설명의 편의와 이해에의 도움을 위해, 필요에 따라서는 동일한 구성요소에 대해서도 서로 다른 번호로 부기될 수도 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치(100)( 이하, 단순히 '측정기'라 칭한다. )의 외형에 대한 한가지 예를 나타낸 것이고, 도 2는, 도 1에 그 형태가 예시된 측정기(100)의 하우징(110) 내에 구비되는, 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1과 2에 외형과 구성이 각기 예시된 상기 측정기(100)의 하우징(110)은, 내부에 공간이 구비된 대략 원주나 원추형의 바디와, 바디와 연이어지면서 상대적으로 좁은 반경으로써 연장된, 타격봉(21)이 방출되는 안내관으로 이루어져 있다. 도 1에 예시된 형태는 지극히 단순한 하나의 예일 뿐이고, 상기 타격봉(21)이 지향하는 방향을 향해 슬라이드 식으로 순간 방출될 수 있는 구조를 구비하고 있다면, 그 외형은 어떤 형태를 가져도 무방하다.

상기 하우징(110)에는, 측정자가 측정결과를 볼 수 있도록 시각적 정보를 표시하는 소형의 액정 디스플레이(60a)( 이하, 'LCD'라 칭한다. )와, 측정자가 동요도 측정을 요청할 수 있는 측정 버튼(50a)이 각각 구비된다.

그리고, 상기 하우징(110)의 내부 공간 또는 하우징(110)에는, 도 2에 예시된 블록도의 구성요소들이 적절한 부분에 배치되어 고정장착된다. 도 2에 예시된 상기 측정기(100)의 구성에는, 상기 타격봉(21)과, 인가되는 전류에 따라 상기 타격봉에 전자기력을 부여하는 코일과, 그 코일에 구동 전류를 인가하는 전류 드라이버로 구성된 타격부(20)와, 상기 타격봉(21)에 매설되어 타격봉의 직선 운동에 따른 가속도를 감지하는 가속도 센서(32)와, 상기 가속도 센서(32)가 감지하는 가속도 크기를 나타내는 신호를 증폭하는 증폭기(31)와, 상기 증폭된 전기적 신호의 파형을 분석하여 타격된 대상, 즉 임플란트의 진동의 크기를 검출하는 진동 검출부(30)와, 상기 버튼(50a)을 포함하는, 측정자의 입력을 처리하는 입력부(50)와, 인가되는 영상신호를 처리하여, 문자, 그래픽 등을 시각적으로 표시하는, 상기 LCD(60a)를 포함하는 디스플레이부(60)와, 서로 직교하는 3축에 가해지는 가속도의 크기를 감지하는 3축 가속도 센서(41)( 이하, '자세 감지센서'라 칭한다. )와, 상기 자세 감지센서(41)에 회로 연결되어 해당 센서가 감지한 신호를 디지털 방식으로 읽을 수 있도록 변환하는 센서 인터페이스부(40)와, 상기 입력부(50)가 인가하는 신호에 따라, 임플란트의 동요도 측정을 위해 필요한 구성요소들에 대한 제어동작을 수행하며, 그 수행에 따라 얻어지는 진동 정보로부터 동요도를 산출하여 상기 디스플레이부(60)에 표시되게 하는 제어부(10)가 포함되어 있다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 2의 블록로로써 구성된 상기 측정기(100)가 동요도를 측정하는 방법에 대하여 그 흐름도를 나타낸 것이다. 이하에서는, 도 3의 흐름도를 참조하여, 상기 측정기(100)의 동요도 측정 동작에 대해 상세히 설명한다.

측정자가 상기 입력부(50)에 구비된 상기 버튼(50a)을 누르게 되면, 상기 입력부(50)는 그 버튼이 눌러진 상태를, 상기 제어부(10)에 연결된 신호선의 상태를 변경시켜 알리게 된다.

이 상태 변경을 감지하면, 상기 제어부(10)는 상기 센서 인터페이스부(40)를 통해 상기 자세 감지센서(41)의 3축에 대한 가속도 신호를 읽어서, 상기 측정기(100)의 현재 자세, 구체적으로는 기울기를 파악한다(S301). 이때 파악하는 기울기는, 상기 타격봉(21)이 방출되는 방향(P1), 즉 안내관의 길이 방향이 수평으로부터 편이된 각이다. 상기 자세 감지센서(41)의 3축 가속도로부터 측정기의 기울기를 파악하는 원리는 다음과 같다.

상기 자세 감지센서(41)는, 해당 측정기에 대해서 정해진 3개의 축을 기준으로 한 가속도를 감지하고, 그 감지된 각 축의 가속도를 외부에 제공한다.

상기 측정기(100)가 공간 상에서 움직임없이 정지된 상태이면, 측정기에는 중력 가속도만 작용하게 되고, 이 중력 가속도는, 측정기의 기울어진 상태에 따라, 도 4에 예시된 바와 같이, 기 정해진 3축(x,yz)으로 분배되어 작용된다. 상기 자세 감지센서(41)는, 측정기에 작용하는 중력 가속도가 정해진 3축에 분배된 가속도(Gx,Gy,Gz)( 이하, 이들을 '성분 가속도'라 칭한다. )를 각각 감지하여 제공한다. 이와 같이 제공되는 각 성분 가속도의 크기 및 방향(+,-)을 상기 센서 인터페이스부(40)를 통해 읽어서 확인하면, 상기 측정기(100)가 3차원 공간 상에서 현재 어느 방향으로 얼마나 기울어져 있는지 알 수 있다.

보다 구체적인 예로서, 상기 자세 감지센서(41)의 한 축, 예를 들어 x축이 상기 타격봉(21)이 운동하는 방향(P1)과 서로 평행하도록 상기 측정기(100) 내에 장착되도록 하면, 상기 제어부(10)는, 상기 센서 인터페이스부(40)를 통해 읽은 상기 자세 감지센서(41)의 x축 성분 가속도의 크기와 그 부호( 양수/음수 )를 다음의 식 [1]에 적용하여, 타격봉 방출방향이 수평으로부터 얼마나 기울어져 있는지 그 각도(θ)를 구할 수 있다.

식 [1]

여기서, G_x는 x축의 성분 가속도로서, 그 값이 음수이면, 식 [1]에 의해 구해진 기울기는 음수가 된다. 이때는, 상기 타격봉(21)의 방출방향이 그 각도만큼 상방을 향하여 기울어져 있음을 의미한다.

상기 제어부(10)는, 위에 예시된 방식으로 기울기를 구하고 나면, 그 기울기가 미리 정해진 작동 범위 이내인지를 확인한다(S302). 이 작동 범위는, 예를 들어, 상향 5^o에서 하향 35^o의 범위로 정해질 수 있다. 작동 범위의 상한치와 하한치를 예시된 수치보다 더 크게할 수도 있다.

상향에 대해 그 작동 범위를 크게 하면, 그러한 각도에서의 중력 저항을 이겨내고 적정 타격강도를 만들기 위해 전기적 정격이 더 높은 소자를 사용해야 할 수도 있다. 따라서, 측정 각도로서 이용될 가능성과, 높은 정격의 부품의 필요 여부 등을 고려하여 상향 작동 범위가 결정되어 상기 제어부(10)에 설정된다.

작동 범위의 하향 상한치도 마찬가지로, 위 예시된 수치보다 더 크게 설정할 수도 있다. 다만, 하향 상한치를 크게 하면, 그 확장된 범위에서의 중력 가속도 영향은 그만큼 더 크게 된다. 따라서, 피식립자가 받는 충격 정도를 정해진 적정 수준으로 맞추기 위해서는, 타격 강도, 즉, 상기 타격봉(21)의 방출 속도를 더 낮추어야 한다. 그런데, 타격봉을 방출시키기 위해 상기 타격부(20)의 코일에 인가하는 전류의 크기가 일정 기준 이상이 되지 않으면, 타격봉이 방출되지 않을 수 있다. 즉, 방출 속도를 줄이기 위해 코일에 인가하는 전류를, 코일과 타격봉의 구조나 상대적 배치 등에 의해 정해지는 특정 임계치 미만의 크기로 하게 되면, 타격봉이 방출되지 않게 된다. 따라서, 이러한 점들을 고려하여 작동 범위의 하향 상한치가 적정하게 정해져 상기 제어부(10)에 설정된다.

상기 제어부(10)는, 측정기의 기울기가 기 설정된 작동 범위를 벗어난 상태이면, 상기 디스플레이부(60)가, 측정기의 기울기가 작동 범위를 벗어났음을 알리는 표식을 상기 LCD(60a)에 표시하도록 필요한 영상신호를 인가하여, 측정자가 이를 인지할 수 있도록 하고(S340), 앞선 측정자의 측정 명령에 따른 동작을 종료한다.

만약, 본 발명에 따른 다른 일 실시예에 따라, 상기 측정기(100)가 부저(buzzer)와 같은 음발생 수단을 구비하고 있다면, 이 수단에 필요한 제어신호를 인가하여, 현재의 측정 자세에서는 작동할 수 없음을 청각적 신호로 알릴 수 있다.

기울기가 작동범위 이내로 확인되면, 상기 제어부(10)는, 상기 타격봉(21)에 대한 방출 속도를 결정하고, 그 결정된 방출속도에 상응하여 정해지는 제어신호를 상기 타격부(20)에 인가함으로써, 상기 타격봉(21)이 안내관으로 따라 전방으로, 상기 결정된 방출속도로 방출되게 한다(S303).

상기 제어부(10)는, 상기 타격봉(21)을 안내관 전방으로 방출시키기 위한 방출 속도를, 미리 설정된 최적속도를 기준으로 하여 다음과 같은 방식으로 결정한다. 상기 최적속도는, 피타격체인 임플란트가 피타격될 때 측정할 수 있는 정도로 진동하게 만드는 최소한의 운동량 이상으로서, 피식립자가 개의치 않을 정도의 불편함을 초래하는 운동량을 만들어 내는 속도로 정해지는데, 상기 제어부(10)는, 확인된 기울기가 0일 때, 즉 방출되는 타격봉이 수평으로 운동하게 될 때, 이 최적속도로 상기 타격봉(21)을 방출시키게 된다. 그리고, 이 최적속도로의 방출에 필요한, 상기 타격부(20)에 인가하게 되는 기본 제어값( 전압 또는 전류의 크기 )은, 상기 제어부(10)에 미리 설정된다.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 확인된 기울기에 근거하여 상기 타격봉(21)의 방출 속도를 결정하는 방법을 도식적으로 보여주는 도면으로서, 본 실시예에서는, 상기 타격봉(21)이 방출되어 임플란트에 타격하는 시점에, 상기 최적속도(51, v_NEU)에 의해 갖게 되는 운동량과 동일한 운동량( 즉, 동일 속도 )이 되도록, 확인된 기울기(θ)에 따라 방출 속도(52, v _θ)를 정한다.

이를 위해, 상기 제어부(10)에는, 상기 타격봉(21)이 방출되면서 그 선단이 안내관 내부에서 그 종단의 타격 지점까지의 간격을 이동하는데 소요되는 시간(T_HIT)이 정해진 상수로서 미리 기록된다. 이렇게 안내관 종단을 타격 지점으로 하는 것은, 상기 측정기(100)의 안내관의 선단을 임플란트의 면에 대고 임플란트를 타격시키는 것이 측정의 정확성을 위해 바람직하기 때문이다. 물론, 그 시간(T_HIT)에 중력 가속도(G)를 곱한 값이 상수로서 미리 기록될 수도 있다.

상기 제어부(10)는, 앞서 파악한 기울기(θ)와 미리 설정된 상수로부터, 타격봉이 방출로부터 타격할 때까지 중력에 의해 변하게 되는 변동속도의 크기(| v _θ |)를 구하고(T _HIT · |G| ·sinθ ), 그 구한 변동속도 크기를, 기울기의 부호에 근거하여, 기 설정된 최적속도 크기(| v _NEU |)에 가산하거나 감산하여 방출 속도의 크기(| v _θ |)를 최종적으로 구한다(P50). 즉, 상기 타격봉(21)이 점진 상향 운동하게 되는, 상기 측정기(100)의 기울기가 음수로 검출된 경우에는 산출한 변동속도 크기가 가산되고, 점진 하향 운동하게 되는 기울기인 경우에는 변동속도 크기가 감산된다.

이렇게 방출 속도의 크기가 구해지면, 최적속도의 크기와의 비에 따라, 상기 타격부(20)에 인가할 제어값을 결정한다. 예를 들어, 현재 산출한 방출 속도가 최적속도의 90%이면, 상기 기본 제어값에 0.9를 곱하여 인가할 제어값으로 결정한다.

이렇게 제어값이 결정되고 나면, 제어부(10)는, 그 제어값을 상기 타격부(20)에 인가하고, 상기 타격부(20)의 전류 구동부는, 그 인가된 제어값에 상응하는 진폭(amplitude)을 갖는 구형파의 전류를 코일에 공급한다. 이에 따라, 상기 타격봉(21)은 순간 방출되어, 안내관의 종단에서 임플란트에 충돌하게 된다.

만약, 구형파를 인가하는 동안에, 상기 안내관 내부에 설치된, 상기 타격봉(21)의 돌출 정도를 제한시키기 위한 스토퍼(stopper)가 작동하게 되면, 상기 타격부(20)는 이를 감지하여 코일에의 전류 공급을 중단하고, 상기 타격봉(21)이 원래의 자리로 복원되게 한다. 그렇지 않을 때는, 이후에 설명하는 바에 따라, 상기 제어부(10)가 진동 데이터를 획득한 시점에 인가하는 구동중단 신호에 따라, 상기 타격부(20)가 코일에의 전류 공급을 중단하고 타격봉이 복원되게 한다.

한편, 상기 제어부(10)는, 상기 타격부(20)에 타격봉 방출을 위한 제어신호를 인가함과 동시에, 상기 진동 검출부(30)에 진동 검출을 명령하거나, 인에이블(enable)시켜 진동에 따른 신호를 검출할 수 있는 상태로 만든다. 이에 따라 상기 진동 검출부(30)는, 상기 센서 인터페이스부(40)를 통해, 상기 가속도 센서(32)가 자신이 고정 탑재된 상기 타격봉(21)이 임플란트와 충돌하는 시점 전후로 자신에게 미치는 가속도에 따라 만들어 내는 전기적 신호로부터 진동의 특성값을 다음의 방법에 따라 검출한다.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가속도 센서(32)가 만들어내고 상기 증폭기(31)에 의해 증록되는 가속도 변화의 전기적 신호의 파형으로부터 진동 특성값인 진동의 크기를 검출하는 방법을 예시한 것이다.

상기 진동 검출부(30)는, 상기 가속도 센서(32)가 출력하는 가속도의 파형(60)이 0을 유지하다가( 이때는, 상기 타격봉(21)이 코일에 유기된 전자기력에 의해 순간 방출되어 등속도 운동하는 상태이다. ) 변하기 시작하면( 상기 타격봉(21)이 임플란트에 충돌하면서, 매우 짧은 순간 그 임플란트를 밀면서 속도가 급격히 감소하기 시작하면 ), 그 시점(t₀)부터, 가속도 파형에서 피크(peak)가 만들어지는지를 확인한다.

타격봉의 충돌에 따른 가속도 변화 파형에서, 처음으로 피크가 형성된 지점이 검출되면(S61), 상기 진동 검출부(30)는, 가속도 변화가 시작된 시점(t₀)부터 피크 발생 지점까지의 시간(t_Vq)을 파악하고(S62), 그 파악한 시간(t_Vq)을 상기 제어부(10)에 전달한다. 가속도 변화 파형에서 상기 피크 발생 지점 이후의 특정 지점 까지의 시간을 상기 제어부(10)에 전달할 수도 있다.

이와 같은 타격에 의한 식립된 임플란트의 진동에 있어서, 식립된 픽스처가 얼마나 견고하게 치조골에 결합되어 있는지가, 상기 타격봉(21)이 임플란트를 타격하고, 후퇴한 임플란트의 복원력에 의해 역방향으로 밀리게 되는 과정에서 만들어지는 가속도 파형에 나타나게 된다. 보다 구체적으로는, 가속도 파형에서의 첫번째 피크 형성구간의 시간에 반영된다. 식립된 픽스처가 치조골에 결합된 정도가 단단할수록, 타격봉에 의한 타격에서 후퇴하는 정도, 즉 진동의 초기 크기가 짧아지게 된다.

따라서, 가속도의 변화 파형에서 첫번째 피크를 이루는 지점까지의 시간(t_Vq)을 진동의 특성값으로 사용할 수 있다. 이러한 근거로, 상기 진동 검출부(30)는, 전술한 바와 같이, 가속도 파형에서의 첫번째 피크치까지의 시간(t_Vq)을 파악하여 상기 제어부(10)에 진동 지표로 전달한다.

피크치까지의 시간(t_Vq)이 진동 지표의 데이터로 전달되면, 상기 제어부(10)는, 그 진동 지표를 이용하여 골융합 강도를 산출한다(S63). 이때 산출하는 골융합 강도는, 측정자의 정보 인식이 보다 용이해 지도록 하는 수치간의 적절한 변환 방식에 의해 변환된 수치일 뿐이고, 궁극적으로는 여전히 진동 특성값에 해당한다.

피크치까지의 시간으로 주어지는 진동 지표를 이용하여 골융합 강도를 산출하는 방법은 다양하게 있을 수 있으며, 골융합 강도를 어떤 형식으로 수치화할 것인지에 따라 결정될 수 있다. 한가지 예를 들어 설명하면, 임플란트의 치조골과의 결합력이 매우 우수할 때의 진동 지표를 다수 확인하여 이들의 평균값을 기준 시간값으로 미리 설정해 두고서, 전술한 바와 같이 타격하여 상기 진동 검출부(30)가 진동 지표를 얻게 될 때, 그 검출된 진동 지표를 분모로 하고 상기 설정된 기준 시간값은 분자로 하는 백분율을 골융합 강도로 산출할 수 있다.

상기 제어부(10)는, 위 예를 든 방식, 또는 진동의 크기가 상대적으로 작으면 상대적으로 더 높은 골융합 강도를 나타낼 수 있는 그외의 다른 방식들 중 어느 하나의 방식에 따라, 상기 진동 검출부(30)로부터 전달받은 진동 정보에 대한 골융합 강도를 산출하면, 그 산출된 강도를 자신의 메모리에 저장한다(S304).

그리고는, 현재 골융합 강도가 산출된 타격이, 측정자의 측정 명령이 있은 후에 몇번째 시행된 것인지를 확인한다(S305). 확인된 횟수가, 자신에게 기 설정된 제 1기준횟수보다 적으면(S305), 상기 제어부(10)는, 전술한 바의 측정 동작(S303,S304)을 다시 수행한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제 1기준횟수는 3으로 설정될 수 있다.

만약, 타격 횟수가 상기 제 1기준횟수 이상이면, 상기 제어부(10)는, 지금까지 산출하여 저장한 골융합 강도들의 집합(set)에 대한 변동성을 확인한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 골융합 강도들의 집합에 대한 변동성으로서, 그 강도들의 최대 변동폭을 파악한다(S310).

전술한 일 실시예에 따라 진동 정보로 사용하는, 가속도 피크치까지의 시간(t_Vq)은, 피식립자의 치조골과의 결합력에 따라 또는 타격 방향에 따라, 검출되는 값들이 지수적으로(exponentially) 달라질 수 있다. 따라서, 일반적으로 사용하는 비교되는 두 값간의 차이를 근거로 하여 골융합 강도 집합의 변동폭을 구하게 되면, 바람직한 측정 결과로 이어지지 않을 수 있다.

상기의 점을 고려하여, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 산출하여 저장된 골융합 강도 집합에 대한 변동폭을 구함에 있어, 상호 간의 비율을 사용한다. 도 7은, 본 실시예에 따른, 검출된 진동 데이터로부터 산출저장된 골융합 강도들에 대해 변동폭을 파악하는 방법을 도식적으로 나타낸 것이다.

상기 제어부(10)는, 먼저, 저장한 골융합 강도들의 집합(70_i, i=1,2,..)에서 최소값(70₂)을 찾는다. 그리고, 그 찾은 최소값(70₂)에 대한 나머지 골융합 강도들의 비율(vL_i/vL₂, i=1,3)을 각각 구한 후, 그 구한 비율에서 가장 큰 값을, 현재 획득저장한 골융합 강도 집합(70_i, i=1,2,..)의 변동폭으로 결정한다(S71).

이렇게 변동폭이 결정되면, 그 변동폭을 기 설정된 제한폭과 비교한다(S311). 이 비교에서, 결정된 변동폭이 상기 제한폭 이하이면, 상기 제어부(10)는, 저장된 골융합 강도들을 평균하여 측정된 동요도로서 상기 디스플레이부(60)에 표시되게 한다(S321). 이때의 동요도 표시에서, 측정자가 직관적으로 알 수 있는 점수로 매핑(mapping)하여 표시할 수도 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 골융합 강도들은, 설정된 기준 시간의 검출된 피크치의 시간(t_Vq)에 대한 비율이므로, 그 값은 대부분 1이하의 값들을 갖게 되는데, 이러한 값보다, 최대 점수를 100으로 하는 점수로 환산한 수치로 표시할 수 있다. 즉, 저장된 골융합 강도들의 평균값에 100을 곱한 값으로 상기 디스플레이부(60)에 표시하되, 100이상이면 100을 표시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 동요도 측정을 위해 상기 제 1기준횟수만큼 임플란트를 타격하여 얻은 값들이, 상기 제한폭 이하의 변동 범위를 가짐으로써 집중된 상태이면, 그 값들은, 임플란트가 현재 치조골에 결합된 정도가 아주 정확하게 나타난 것으로 볼 수 있으므로, 임플란트에 대해 추가적으로 타격하여 골융합 강도를 획득하더라도, 그 변동 범위의 값들을 얻게 될 개연성이 매우 높다. 따라서, 이러한 경우에는, 임플란트를 더 타격하여 추가적으로 골융합 강도를 획득하지 않고, 동요도 측정을 완료한다. 이로써, 임플란트의 피식립자가 결합 강도의 측정에서 느낄 수 있는 타격에 따른 불편함을 최소화시킬 수 있다.

전술한 변동폭의 비교(S311)에서, 그 변동폭이 상기 제한폭보다 큰 것으로 확인되면, 상기 제어부(10)는, 골융합 강도를 추가적으로 획득하는 과정(S322,S323)을 수행한다. 이 추가적인 획득과정은 전술한 바와 동일하게 이루어진다.

상기 제어부(10)는, 이 추가적인 획득과정을, 지금까지의 총 타격 횟수가 기 지정된 제 2기준횟수 미만일 동안 수행하고, 총 타격 횟수가 상기 제 2기준횟수가 되면(S324), 동요도 측정을 위한 임플란트에 대한 타격을 완전히 종료한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 상기 제 2기준횟수가 6일 수 있다.

상기 제어부(10)는, 동요도 측정을 위한 총 타격 횟수가 상기 제 2기준횟수가 되면, 그때까지 산출하여 저장한 모든 골융합 강도들을 조사하여, 다른 강도들과 편이된 정도가 큰 강도들을 선별한다. 이때 선별되는 골융합 강도들은, 동요도 산출에서 사용되지 않는다(S331). 본 발명에 따른 일 실시예에서, 선별하여 제외하게 되는 수에 대해 2가 지정된 경우이면, 획득저장된 골융합 강도들에서 단순히 최대치와 최소치를 선별하게 된다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 선별하여 제외하는 강도들의 수를 3이상으로 하게 될 때는, 배제할 수가 짝수이면, 값이 큰 쪽과 작은 쪽을 서로 쌍(pair)으로 하여 한 쌍씩 선택하여 배제한다. 만약 배제할 수가 홀수로 지정되면, 쌍 외에 단독으로 배제하게 되는 골융합 강도를, 도 8a의 예시를 참조하여 설명하는 다음과 같은 방식에 따라 선정할 수 있다.

상기 제어부(10)는, 배제하기 위해 먼저 선별한 최대치와 최소치의 강도(vL₁,vL_N)와, 값이 가장 근접한 2개의 골융합 강도(vL₂,vL_N-1)를 선택하여, 그 각각에 대해 값의 차이가 가장 큰 강도와의 비율을, 둘 중 작은 강도를 분모로 하여 구한다(S71₁,S71₂). 그리고, 그 구한 비율(r_{TY1_1},r_{TY1_2})에서 어느 쪽 비율이 더 큰지를 확인한 후, 그 큰 비율이 얻어진 골융합 강도를 배제할 강도로 선정한다(S72).

배제할 강도의 수가 홀수일 때, 도 8a와 다른 방식으로, 배제할 단독의 골융합 강도를 선정할 수도 있다. 도 8b는, 다른 방식으로 배제할 강도를 선정하는 것을 보여준다. 도 8b에 예시된 실시예는, 현재 제외 결정되지 않은 골융합 강도들에서 최대치(vL_N-1)와 최소치(vL₂)를 선택한 뒤, 그 각각에 대해, 가장 근접하는 강도와의 비율을, 둘 중 작은 강도를 분모로 하여 구한다(S73₁,S73₂). 그리고, 그 구한 비율(r_{TY2_1},r_{TY2_2})에서 어느 쪽 비율이 더 큰지를 확인한 후, 그 큰 비율이 얻어진 골융합 강도를 배제할 강도로 선정하게 된다(S74).

도 8b의 예시로 설명한, 배제할 골융합 강도의 선정 방식은, 획득저장한 골융합 강도들에서 하나만을 제외하고자 할 때도 적용될 수 있다.

또 다른 방식으로는, 획득저장한 골융합 강도들의 산술 평균을 구한 후, 그 평균치와의 비율이 큰 순서대로, 지정된 수만큼 배제할 수도 있다. 물론, 이때의 비율은, 평균치보다 작은 강도의 값들은 분모로 사용하여 구하게 되고, 큰 강도의 값들은 분자로 사용하여 구하게 된다.

전술한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따라, 획득저장한 골융합 강도들에서 배제할 강도(들)가 선별되면, 상기 제어부(10)는, 그 선별된 강도들을 제외한 나머지 골융합 강도들을 평균하여 동요도를 구한 후, 그 동요도를 나타내기 위한 영상신호를, 상기 디스플레이부(60)에 인가함으로써, 측정된 동요도가 상기 LCD(60a) 상에 표시되게 한다(S332). 물론, 전술한 바와 같이 점수로 매핑하여 표시되게 할 수도 있다.

본 발명에 따른 일 실시예에서는, 이렇게 표시되는 동요도에 대해 정확성이 높지 않다고 판단될 때는, 그러한 사실을 측정자에게 제공한다. 상기 제어부(10)는, 동요도 산출에 사용된 골융합 강도들에, 미리 설정된 적정 범위를 벗어난 값이 있을 때, 측정한 동요도의 정확성이 높지 않다고 판단할 수 있다. 다르게는, 설정된 적정 범위를 벗어난 골융합 강도들의 수를 확인하고(S333) 그 확인된 수가, 기 지정된 기준치 이상일 때(S334), 측정된 동요도의 정확성이 높지 않다고 판단할 수도 있다.

이와 같이, 측정된 동요도의 정확성이 높지 않다고 판단되면, 상기 제어부(10)는, 측정자로 하여금, 표시된 동요도의 신뢰도가 낮음을 알 수 있게 하는 정보나 표식이 상기 디스플레이부(60)의 LCD(60a)에 표시되게 한다(S335).

지금까지 설명한, 도 3을 참조로 하여 설명한 임플란트의 동요도 측정 방법에 있어서, 측정 도중에 비정상적 측정 상태라고 판단될 때는, 실시간으로 측정을 종료할 수도 있다. 비정상적 측정 상태로 판단되는 경우는 다양하게 있을 수 있다. 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 앞서 언급한 적정 범위를 벗어난 골융합 강도가 연속하여 얻어질 때, 예를 들어 2번 연속하여 적정 범위를 벗아난 강도가 획득될 때, 비정상적인 측정 상태라 판단하여 즉시 측정을 종료할 수 있다.

이러한 측정 상황이 발생하면, 상기 제어부(10)는, 그때까지 획득한 진동 특성값들을 무시하고, 측정 상황에 이상이 있음을 알리는 표식이 상기 LCD(60a)에 표시되도록 상기 디스플레이부(60)에 필요한 영상신호를 인가한다.

본 발명에 따른 다른 일 실시예에서는, 상기 적정 범위보다 더 넓은 범위의 허용 범위를 지정하고, 그 허용 범위를 벗어나는 골융합 강도가, 정해진 허용 횟수( 예를 들어, 0 또는 1 )를 초과하여 얻어질 때, 비정상적인 측정 상태로 판단하여 그 즉시 측정을 종료할 수도 있다.

또 다른 실시예에서는, 동요도 측정을 위해 검출하는 진동 특성값이 아닌, 측정에서의 특정 상태가 검출될 때 그 즉시 측정을 종료할 수도 있다. 예를 들어, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 타격봉(21)의 방출 후에 스토퍼 작동이 감지될 때, 바로 측정을 종료할 수도 있다.

측정 중에 비정상적 상태로 판단되는 경우는, 상기 측정기(100)가 피타격체없는 상태로 방출되거나, 임플란트의 면을 사선으로 타격함으로써 미끄러질 때, 또는 임플란트의 결합력이 지나치게 약하여 상기 타격봉(21)의 타격에 의해 지나치게 밀리게 될 때 발생할 수 있는데, 이러한 경우에는, 추가적인 타격을 중단하여 측정자가 이를 인지하게 함으로써, 정확한 측정 자세를 취하도록 하거나, 임플란트의 현재의 약한 결합력에 악영향을 주는 것을 방지하기 위함이다.

지금까지 설명한 실시예들에서는, 타격봉의 타격에 따라 상기 가속도 센서(32)에서 출력되는 가속도 파형에서 특정 지점( 피크치, 또는 제로 크로싱 지점 )이 되는 시간을 검출할 때마다, 그 시간을 골융합 강도로 변환하여 저장한 후, 이들에 대해 변동폭을 확인하고, 필요한 경우, 동요도 산출에서 배제할 강도를 선별하였다. 하지만, 가속도 파형에서의 특정 지점에 대한 시간이 확인될 때마다, 반드시 골융합 강도로 변환한 후, 전술한 이후의 데이터 처리를 해야 하는 것은 아니다.

즉, 본 발명에 따른 다른 실시예들에서는, 가속도 파형에서 특정 지점의 시간( 가속도 변화가 시작된 시점부터 그 특정 지점까지의 시간격 )이 검출될 때마다, 그 시간을 그대로 저장한 후, 그들에 대해서 변동성, 예를 들어 변동폭을 확인하고, 필요한 경우 일부를 선별하여 동요도 산출에서 배제할 수도 있다. 물론, 이와 같은 실시예들에서는, 골융합 강도 대신 시간의 속성에 맞도록, 앞서 언급한 제한폭(S311)과 적정 범위(S333), 그리고 필요한 경우 허용 범위가 지정되어야 한다. 변동성을 확인하는 방법이나, 동요도 산출에서 배제할 시간을 선별하는 방법에는, 골융합 강도들 간의 비율에 근거하는 동일한 방식이 적용된다.

그리고, 최종적으로 동요도 산출에 이용할 검출 시간들이 정해지고 나면, 상기 제어부(10)는, 그 검출 시간들을 평균한 후, 그 평균된 시간으로부터 골융합 강도, 즉 동요도를 얻어서 또는 점수로 매핑하여, 싱기 LCD(60a)에 표시하게 된다. 이때의 매핑에는, 검출된 시간이 짧을수록 큰 값을 갖게 하는 규칙을 준수하는, 적절한 변환 방식이 선택되어 적용될 수 있다.

전술한 실시예들에서 상세히 설명된, 임플란트의 동요도를 측정하기 위한 장치의 다양한 동작들은 상호 양립할 수 없는 경우가 아니라면 적절히 선택 결합되어 함께 실시될 수 있다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

10: 제어부 20: 타격부
21: 타격봉 30: 진동 검출부
31: 증폭기 32: 가속도 센서
40: 센서 인터페이스부 41: 자세 감지센서
50: 입력부 50a: 버튼
60: 디스플레이부 60a: LCD
100: 측정기 110: 하우징

Claims (12)

1. 임플란트의 치조골과의 결합력을 측정하기 위한 장치에 있어서,
   제공되는 전기적 에너지에 의해 전방으로 방출되는 타격봉과,
   인가되는 제어신호에 따른 크기로서 상기 전기적 에너지를 공급하는 구동부와,
   상기 타격봉의 외주홈에 장착 고정된 가속도 센서와,
   상기 타격봉이 방출되는 방향의 수평면과의 기울기를 감지하기 위한 자세 감지센서와,
   상기 자세 감지센서에 의해 감지되는 상기 기울기에 따라 방출 속도를 결정하고, 그 결정된 방출 속도로서 상기 타격봉이 방출되게 하는 상기 제어신호를 상기 구동부에 인가하도록 구성된 제어부와,
   상기 가속도 센서가 출력하는 가속도 파형으로부터, 상기 타격봉이 충돌한 피타격체의 진동 특성값을 검출하는 검출부를 포함하여 구성되되,
   싱기 제어부는, 상기 기울기가 수평면을 기준으로 하방으로 기울어진 값일 때는, 상기 기울기가 0일 때에 결정하게 되는 방출 속도보다 더 낮은 속도로 상기 방출 속도를 결정하고, 또한 상기 검출된 진동 특성값이, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 수치로 표시되게 하는 것인 측정 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 기울기가, 수평면을 기준으로 하여 상향과 하향에 대해 정해진 작동 각도의 범위를 벗어나면, 입력부를 통한 측정 시작의 요청에도 상기 타격봉이 방출되지 않도록 하는 것인 측정 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 타격봉의 상기 피타격체에의 충돌이 반복되도록 상기 구동부에 상기 제어신호를 복수회 인가하도록 구성되되, 매 충돌 시에 상기 검출부가 검출하는 상기 진동 특성값의 집합이 갖는 변동성에 따라, 상기 타격봉을 상기 피타격체에 충돌시키는 횟수를 달리하도록 구성된 것인 측정 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 반복이 시작되고서, 제 1기준 횟수 연속하여 얻은 진동 특성값들의 변동폭이, 기 정해진 제한폭 이하이면 상기 측정을 종료하도록 구성된 것인 측정 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 진동 특성값들 중에서 최대치와 최소치의 비(ratio)를 상기 변동폭으로 적용하도록 구성된 것인 측정 장치.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 변동폭이 상기 제한폭보다 크면, 상기 반복이 시작되고서, 제 2기준 횟수가 될 때까지, 상기 타격봉을 상기 피타격체에 추가적으로 충돌시켜, 상기 검출부로 하여금 상기 진동 특성값을 더 검출토록 한 후 상기 측정을 종료하도록 구성된 것인 측정 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제 2기준 횟수만큼의 검출된 진동 특성값들 중에서, 적어도 최대치와 최소치를 제외하고, 제외되지 않은 나머지의 진동 특성값들로부터, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 상기 수치를 구하도록 구성된 것인 측정 장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제 2기준 횟수만큼의 검출된 진동 특성값들 중에, 기 지정된 수 이상이, 설정된 범위를 벗어난 경우이면, 상기 표시되는 수치에 더하여, 낮은 신뢰도임을 나타내는 정보나 표식도 함께 표시되도록 하는 것인 측정 장치.
9. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 측정을 위한 상기 반복에서, 비정상적 상태가 확인되면, 상기 측정을 중단하도록 구성되되,
   상기 비정상적 상태에는, 상기 검출부가 검출하는 상기 진동 특성값이 연속하여, 설정된 범위를 벗어나는 경우가 적어도 포함되는 것인 측정 장치.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 진동 특성값은, 상기 가속도 파형에서 변화가 시작되는 지점부터 첫번째 피크(peak)를 이루는 지점의 또는 그 지점 이후의 특정 지점까지의 시간격이고,
    상기 제어부는, 상기 시간격을 상기 수치로 매핑(mapping)하되, 시간격이 짧을수록 상기 수치는 큰 값을 갖게 하는 규칙에 따라 매핑하도록 구성된 것인 측정 장치.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기울기가 임의의 제 1값일 때와 그 제 1값과는 다른 임의의 제 2값일 때에, 상기 타격봉이 방출에 의해 기 설정된 간격을 이동한 지점에서는, 서로 동일한 운동량이 되게 하는 방식으로 상기 방출 속도를 결정하는 것인 측정 장치.
12. 타격봉을 구비한 측정 장치가 임플란트를 타격하여 그 임플란트의 치조골과의 결합력을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 타격봉이 방출되는 방향의 수평면과의 기울기를 감지하는 1단계와,
    상기 감지된 기울기에 따라 방출 속도를 결정하고, 그 결정된 방출 속도로 상기 타격봉이 방출되게 하여 피타격체를 타격시키는 2단계와,
    상기 타격봉에 장착 고정된 가속도 센서가 출력하는 가속도 파형으로부터, 상기 타격봉이 충돌한 피타격체의 진동 특성값을 검출하는 3단계와,
    상기 검출한 진동 특성값을, 임플란트의 동요도를 알 수 있게 하는 수치로 매핑하여 표시하는 4단계를 포함하여 이루어지되,
    싱기 2단계는, 상기 기울기가 수평면을 기준으로 하방으로 기울어진 값일 때는, 상기 기울기가 0일 때에 결정하게 되는 방출 속도보다 더 낮은 속도로, 상기 방출 속도를 결정하는 것인 방법.
    

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