음파 도파관을 이용한 칫솔 document_id A220623042085

기존의 전동 칫솔은, 가장 효율적인 것이더라도, 치아 접촉면, 치경-치아 접촉점, 치경 아래 및 강모 또는 다른 칫솔 구성요소가 직접 닿는 곳 이외에 임상적으로 심각한 플라크를 남긴다. 초음파 치솔을 제조하려는 종래의 시도는 플라크 제거를 촉진하는 목적을 위하여 치과 유체 내 마이크로버블 형성을 개발하는 데 실패하였거나, 또는 강모 팁을 넘어선 초음파 전파에 대한 잠재적인 장애로서 마이크로버블 및 매크로버블을 고려하는 데 실패하였다. 초음파 기술을 이용한 일부 초기의 칫솔은 강모 자체 또는 강모 사이의 공간을 채우는 버블 형성 치과 유체를 통하여 강모의 기재로부터 초음파 전파를 시도하였다. 예를 들면, 미국 특허 제5,138,733호, 제5,247,716호, 제5,369,831호 및 제5,546,624호(Bock)를 참조할 수 있다. 종래의 칫솔 강모 및 거품이 이는 치과 유체가 초음파 전파를 촉진하기 보다는 감소시킬 수 있기 때문에, 이러한 칫솔은 효율적인 초음파 전파를 달성하기에는 부족하게 느껴졌다. 또한, 종래 기술의 칫솔 내 초음파 시스템은 치과 유체 내에서 특별한 버블 형성 구조의 이점을 취하지 않았다. 분야의 개요 미국 특허 제3,335,443호(Parisi)는 고 음파 및 초음파 주파수로 진동할 수 있는 초음파 진동식 소형 치과 기구에 결합된 브러쉬를 개시한다. 미국 특허 제3,809,977호(Balamuth et al.)는, 미국 특허 제RE 28,752호로 재발행되었는데, 단독 또는 조합하여 사용하기 위한 초음파 키트, 초음파 모터 구조물 및 초음파 컨버터 디자인을 개시하였다. 초음파 모터는 착탈 가능한 팁을 가진 압전 재료일 수 있고, 컨버터에 접속된 어댑터로 플러그 접속하기에 적합한 전기 접촉 수단을 가진 하우징에 포함된다. 미국 특허 제3,828,770호(Kuris et al.)는 음파 주파수에서 반복된, 어플리케이터에서의 연속적인 초음파 기계 진동을 사용하여 사용 중에 초음파와 음파 진동 동작을 생성하는 치아 세정 방법을 개시한다. 미국 특허 제3,840,932호 및 제3,941,424호(Balamuth et al.)는 한 단부로부터 다른 단부에 위치된 강모 요소로 기계 진동을 전달하도록 초음파 진동하는 구조의 초음파 칫솔 어플리케이터를 개시한다. 미국 특허 제4,071,956호(Andress)는 초음파 진동에 의해 치과 플라크를 제거하기 위한, 칫솔이 아닌 장치를 개시한다. 미국 특허 제4,192,035호(Kuris)는 사람 입에 수용하기에 적합한 브러쉬 부재를 가진 한 쌍의 접촉면을 갖춘 압전 부재로 형성된 가늘고 긴 부재를 포함하는 장치를 개시한다. 손잡이에 적합한 케이스는 압전 부재를 수용하도록 구성되어 있다. 미국 특허 제4,333,197호(Kuris)는 저 전압 코일과 초음파 주파수에서 구동하는 협동 페라이트 코어가 안에 배치된 중공 하우징 형태의 가늘고 긴 손잡이 부재를 포함하는 초음파 칫솔을 개시한다. 브러쉬 부재는 코어에 고정되어 있고, 코어 재료에 접착식으로 고정된 임피던스 전달 장치에 접착식으로 고정되어 있다. 임피던스 전달 장치는 코어 재료로부터 브러쉬로의 초음파 에너지의 최대 전달을 보장한다. 미국 특허 제4,991,249호 및 제5,150,492호(Suroff)는 초음파 전동 부재에 착탈 가능하게 부착된 교환 가능한 칫솔 부재를 가진 초음파 칫솔을 개시한다. 미국 특허 제5,138,733호(Bock)는 손잡이, 배터리 팩, 전자 구동 모듈, 압전 부재 및 착탈 가능한 브러쉬 헤드를 가진 초음파 칫솔을 개시한다. 압전 수정은 공명하고, 부피적으로 팽창 및 수축하므로, 주파수가 전자 구동 모듈에 의해 공급됨으로써 전자 에너지를 음파 에너지로 전환시킨다. 미국 특허 제5,247,716호(Bock)는 다수의 강모 다발, 가요성 재료로 구성된, 실질적으로 관상인 몸체 및 브러쉬 헤드를 초음파 장치에 고정시키는 인장 수단을 갖추어 장치로부터 브러쉬 헤드를 경유하여 초음파 주파수 진동의 효율적인 전달을 제공하는 초음파 칫솔용 착탈 가능한 브러쉬 헤드를 개시한다. 미국 특허 제5,311,632호(Center)는 (1) 편심 장착된 부재의 회전과 전체 장치의 진동을 유발하도록 작동할 수 있는 전기 모터 및 (2) 브러쉬를 따라 고 주파수 음파를 생성하도록 작동할 수 있는 초음파 변환기를 포함하는, 두껍고 원통형인 중공 손잡이를 갖춘 칫솔을 포함하는, 치아에서 플라크를 제거하기 위한 장치를 개시한다. 미국 특허 제5,369,831호(Bock)는 초음파 칫솔용 착탈 가능한 브러쉬 헤드를 개시한다. 미국 특허 제5,546,624호(Bock)는 강성 재료로 구성된 손잡이, 배터리 팩, 전자 구동 모듈, 압전 부재 및 착탈 가능한 브러쉬 헤드를 포함하는 초음파 칫솔을 개시한다. 압전 수정은 공명하고, 부피적으로 팽창 및 수축하므로, 주파수가 전자 구동 모듈에 의해 공급됨으로써 전자 에너지를 음파 에너지로 전환시킨다. 미국 특허 제6,203,320호(Williams et al.)는 전기 작동 칫솔 및 치아 세정 방법을 개시한다. 칫솔은 손잡이, 다수의 중공 필라멘트 강모를 가진 손잡이에 연결된 브러쉬 헤드, 유체를 전달하고, 중공 필라멘트 강모와 통하는, 손잡이 및 브러쉬 헤드를 통하는 통로, 손잡이 내 전기 에너지원 및 펄스를 이송하고자 하는 유체에 부여하기 위한 진동 요소를 포함한다. 미국 특허 공개 공보 제2003/0079305호(Takahata et al.)는 브러쉬 몸체가 동시에 진동하고 왕복 운동하는 전기 칫솔을 개시한다. 전기 칫솔은 케이스 본체, 케이스 본체 위로 연장하는 아암 및 브러쉬 몸체를 구동하기 위한 아암 내부 상단에 배열된 초음파 모터를 포함한다. 미국 특허 제5,343,883호(Murayama)의 재발행인 미국 특허 제RE 35,712호는 치아간 표면으로부터 플라크 제거를 위한 전기 장치(즉, 치실기)을 개시한다. 이 장치는 음파 에너지와, 전동 손잡이에 착탈 가능하게 부착된 가요성 포크의 두 개의 가지 사이에 고정된 치실을 사용한다. 전기 모터는 음파 주파수로 회전하여 가요성 포크로 전달되는 음파 에너지를 발생한다. 미국 특허 제6,619,957호(Mosch et al.)는 치석 제거기 팁, 액츄에이터 재료, 코일, 핸드피스 하우징 및 공기 구동 전류 발생기를 포함하는 초음파 치석 제거기를 개시한다. 액츄에이터 재료, 코일 및 공기 구동 전류 발생기는 모두 핸드피스 하우징 안에 포함된다. 미국 특허 제6,190,167호(Sharp)는 공명 주파수를 가진 치과용 치석 제거기 인서트로 사용하기 위한 초음파 치과용 치석 제거기를 개시한다. 치과용 치석 제거기 인서트는 치과용 치석 제거기를 진동시키기 위한 진동 주파수를 가진 제어 시그널을 발생하도록 선택적으로 조정 가능한 진동기 회로에 연결된 기전 코일을 가진 핸드피스에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 미국 특허 제4,731,019호(Martin)는 초음파 작동에 의한 치석 제거용 치과 기구를 개시한다. 치과 기구의 기구는 원추형의 날카로운 팁을 가진 갈고리형 구조이고, 마모 입자, 통상적으로 다이아몬드 입자를 포함하는 원단을 가진다. 미국 특허 제5,150,492호(Suroff)는 칫솔 손잡이 내에 포함된 초음파 동력 수단에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 교환 가능한 초음파 기구를 가진 초음파 칫솔을 개시한다. 미국 특허 제5,378,153호(Giuliani)는 몸체부 및 연장된 공명기 아암을 가진 치과 위생 장치를 개시한다. 이 장치는 그 몸체 내에 두 개의 영구 자석과 조합하여 작용하는 전자석을 사용하여 토션 핀에 대하여 진동 작용을 달성한다. 아암은 1.5 미터/초의 강모 팁 속도를 생성하는 진폭 및 주파수 범위 내에서 작동하여 강모 팁 너머로 세정을 달성하도록 구동한다. 당업계에는 치아와 치은 사이, 치아 간의 접촉점 및 강모의 직접 작용 범위 밖의 개선된 치과 세정을 달성하는 칫솔 설계에 대한 필요성이 있다.