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LED 구강케어기기의 광선치료 효과 향상을 위한 광학 해석에 관한 연구 = Optical Analysis for Improving the Photo Therapy Effect of LED Oral Care Devices
The advantages of using LEDs for oral treatment include the provision of various wavelengths and ability to treat hard-to-reach areas. The irradiation amount can be accurately controlled, and the penetration depth can be adjusted according to the desired wavelength range. However, current oral devices for whitening only cover a limited area of the anterior region or the pars lateralis, and do not offer comprehensive coverage of the entire oral cavity. In this study, these limitations are addressed by introducing three types of LEDs that exhibit antimicrobial, anti-inflammatory, and prophylactic effects and can cover all areas of the oral cavity. To design the LED system, adult maxillary and maxillary arch models are obtained, and a flexible printed circuit board (FPCB) is developed to fit the arch. LEDs are then mounted onto the FPCB, and light uniformity and irradiance are analyzed based on the LED arrangement and distance. The optimal duty ratio for irradiance and one-time use is calculated to reduce tooth sensitivity and prolong the lifespan of the LED system.
더보기LED는 파장을 자유롭게 제공할 수 있으며 접근이 어려운 부위의 치료도 가능하다. 또한, 정량적 조사량을 제공할 수 있으며 파장대에 따른 침투 깊이 조절도 가능하다. 최근 출시된 구강용 기기들은 단파장으로 전치부만 존재하는 미백용 기기이거나 외측부만 존재하는 기기들로 구강 전 부분을 커버하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 단점을 보완하기 위하여 구강 전 영역을 커버하고 항균, 염증 완화 및 예방 효과가 있는 3종의 LED가 배치된다. 성인의 상, 하악 악궁 궤적 취득 및 궤적에 따른 FPCB가 설계된다. FPCB에는 LED가 배치되고 LED 배치와 거리에 따른 광균일도 및 복사조도가 분석된다. 복사조도와 1회 사용시간을 고려하여 최적화된 duty 비가 계산되며 이는 발열 및 사용 시간 증대에 효과가 있다.
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