KR101214950B1 - 임플란트 유사물을 위치시키는 방법 및 이를 위한 급속 프로토타입 오버몰드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

치아 보철물을 만들 때 사용되는 수정된 석고(stone) 모델에 있어 치과 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 급속 프로토타입 오버몰드(rapid prototype overmold)를 제조하는 방법이 제공된다. 치과 임플란트 및 적어도 하나의 정보 마커(marker)가 설치된 잇몸 치료 지대치(支臺齒,abutment)를 가지는 제1설치장소를 갖는 구강 인상(mouth impression)이 취해진다. 인상에 근거한 석고 모드가 준비된다. 모델이 스캔된다. 스캔된 데이터를 사용하여 CAD 프로그램 상의, 설치장소에서의 3차원 계산모델이 만들어진다. 치과 임플란트의 위치에 관한 정보를 수집하기 위하여 적어도 하나의 정보 마커가 결정된다. 3차원 이미지 및 적어도 하나의 정보 마커에 근거한 지대치 치수정보가 발현된다. 3차원 이미지에 근거한 오버몰드 급속 프로토타입의 치수정보가 발현된다. 수정된 석고 모델에 맞게 구성된 오버몰드 급속 프로토타입이 제작된다.

임플란트, 프로토타입, 보철물, 지대치, 오버몰드

Description

임플란트 유사물을 위치시키는 방법 및 이를 위한 급속 프로토타입 오버몰드의 제조방법{Methods for Positioning an Implant Analog and Manufacturing a Rapid Prototype Overmold}

본 발명은 넓게는 치과 임플란트 시스템에 대한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 수술 색인(surgical index)에 대한 필요를 제거하기 위하여, 치과 임플란트 시스템에 대한 복구 부품 및 임플란트 유사물(implant analog) 배치도구를 개선하기 위한 컴퓨터 모델에 대한 것이다.

인공 치아에 있어 부분적으로 또는 전체적으로 치아가 없는 환자의 치아 복구는 전형적으로 두 단계로 행하여진다. 제1단계에서, 하부의 뼈를 드러내기 위하여 잇몸에 대한 절개가 이루어진다. 대개 치과 임플란트인 인공 치근이 합체를 위하여 턱뼈에 위치된다. 치과 임플란트는, 그 안의 짝지어지는 부품을 받치는 지지 스크루(retaining screw)를 수용하기 위하여, 대개 나사산진(threaded) 보어(bore)를 포함한다. 제1단계 동안, 임플란트를 덮는 잇몸조직이 봉합되고, 뼈 재생(osseointegration) 과정이 계속됨에 따라 치유된다.

뼈 재생 과정이 완성되면, 제2단계가 시작된다. 여기에서, 치과 임플란트의 단부를 노출하기 위하여 잇몸조직이 재개방된다. 잇몸조직이 그 주변에서 치유되도록 하기 위하여 치료부품 또는 치료 지대치가 노출된 치과 임플란트에 조여서 고정 된다. 바람직하게는, 남아 있는 구멍이 대체되는 자연 치아 주변에 존재했던 구멍의 크기와 윤곽에 대체로 근접하도록, 잇몸조직이 치유된다. 이를 성취하기 위하여, 치과 임플란트의 노출된 단부에 장착되는 치료 지대치(支臺齒,abutment)가, 대체되는 자연치아의 잇몸부와 동일한 전체적 윤곽을 가진다.

치아 복구의 통상의 제2단계 동안, 치료 지대치가 제거되고, 인상 코핑(impression coping)이 임플란트의 노출된 단부 상에 맞추어진다. 이는 환자의 구강의 특정 지역의 인상이 취해질 수 있도록 하는데, 그럼으로써 인공 치아가 정확히 제작될 수 있다. 따라서, 통상의 치과 임플란트 시스템에서, 치료 부품과 인상 코핑은 두 개의 물리적으로 분리된 요소였다. 바람직하게는, 인상 코핑은 치료 부품과 동일한 잇몸 치수를 가짐으로써, 인상 코핑과 구멍을 결정하는 잇몸조직의 벽 사이에 간격이 존재하지 않도록 한다. 다르게는, 환자 구강 상태의 정확한 인상보다 덜 만들어진다. 인상 코핑은 "픽 업(pick-up)" 타입의 인상 코핑 또는 "트랜스퍼(transfer)" 타입의 인상 코핑일 수 있는데, 둘 다 업계에서 알려진 기술이다. 이 과정들 후에, 치과 실험실은 만들어진 인상으로부터 영구적으로 치과 임플란트에 고정되는 보철물(prosthesis)을 만들어낸다.

수동으로 보철물을 개발하기 위하여 인상 재료와 몰드를 사용하는 방법에 더하여, 보철물을 제조하는 데에 도움이 되는 스캔 기술을 이용하는 시스템들이 존재한다. 스캔 장치는 적어도 세 개의 다른 접근법 중 하나에 사용된다. 우선, 스캔 장치는, 인상 재료를 사용하거나 몰드를 제작할 필요 없이, 보철물이 위치하는 환자 구강 내 지역을 스캔할 수 있다. 둘째로, 치료 지대치 및 주변지역으로부터 제 거되는 인상 재료가 스캔된다. 셋째로, 영구적인 부품을 생산하기 위하여, 치과의사 또는 기술자가 인상재료 및 몰드로부터 형성된 치아 지역의 석고 모델을 스캔할 수 있다.

세 개의 기본적인 스캔 기술, 레이저 스캔, 포토그래픽 이미징, 그리고 기계적 센싱이 있다. 각 스캔 기술은 위에서 언급된 접근법들(석고 모델의 스캔, 인상 재료의 스캔, 또는 인상 재료를 사용하지 않고 구강 안을 스캔) 중 어느 것에도 사용 혹은 수정되어 사용되어, 보철물을 만들어낸다. 스캔 후에, 실험실은, 대개는 컴퓨터 도움 디자인(computer aided design, CAD) 패키지를 사용하여, 영구적인 크라운(crown) 또는 브릿지(bridge)를 생산 및 제조할 수 있다.

CAD 프로그램의 이용은, 미국특허 제5,338,198호(그 내용이 본 명세서의 참고문헌에 포함된다)에 개시된 바와 같이, 삼차원 치수모델을 만들기 위하여 치아 지역을 스캔하는 하나의 방법이다. 바람직하게는, 인상이 환자 구강에 대하여 만들어진 후, 인상 재료 또는 석고 모델이 X-Y 평면을 정의하는 지지 테이블 상에 위치한다. 스캔 레이저 광 프로브(probe)가 모델 위로 안내된다. 레이저 광 프로브는 모델에 의해 반사되는 레이저 광의 펄스를 방출한다. 검출기는 인상을 가진 빔(beam)의 영향으로부터 흩어진 빛을 받아서 Z축 치수를 계산한다. X-Y 좌표면의 알려진 위치를 가지는 복수 개의 접촉점을 수집하기 위하여, 모델과 빔은 상대적으로 X-Y 평면 내에서 병진(translate)한다. Z 평면의 몇몇 접촉점들의 위치는 반사된 빛을 검출함으로써 결정된다. 즉, X-Y 좌표와 Z 방향 접촉점들의 관련 데이터가 디지털 이미지를 만들어낸다. 패스(pass)가 일단 끝나면, 몰드의 일 측면을 X-Y 평 면으로부터 수직방향으로 멀어지도록 반대쪽으로 들어올리기 위하여 모델은 기울어질 수 있다. 모델의 두번째 스캔에 이어서, 모델은 더 정확한 모델 판독을 가능하게 하기 위하여 더 회전할 수 있다. 모든 스캔이 끝난 후, 데이터는 종래의 수단들에 의해 상기 전자 데이터들을 조작하기 위하여 CAD 시스템으로 이송될 수 있다.

인상 재료, 석고 모델을 스캔하거나 또는 구강 안을 직접 스캔하기 위하여, 포토그래픽 이미징(photographic imaging) 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 치아 지역을 스캔하고, 모델을 만들며 보철 치아를 제작하기 위하여, 하나의 시스템이 하나의 노출점에서 다양한 각도에서 촬영한다. 미국 특허 제5,851,115호(그 내용이 본 명세서의 참고문헌에 포함된다)에 개시된 바와 같이, 이 과정은 대개 환자 구강으로부터 약 50 내지 150mm 떨어진 위치에서 카메라로 스테레오사진(stereophotograph)을 촬영하는 과정으로 시작한다. 스테레오사진은 이미 준비된 환자 구강의 사진을 임플란트 장비에 관련시킬 수 있다. 임플란트의 몇몇 지점에 마킹(marking)함으로써, 치과 임플란트의 정확한 공간 위치가 얻어질 수 있다. 결과로 나오는 사진은 동일한 대상물에 대하여 복수 개의 이미지를 제공한다. 사진 상의 이미지는, 치아 지역의 디지털 이미지를 만들기 위하여 사진을 디지털화하는 판독장치로 스캔된다. 스캐너로부터 얻어진 데이터는 사용자에게 디스플레이되는 모델을 만드는 그래픽 이미징 프로그램으로 전자적으로 전송된다. 모델의 형태, 위치 및 다른 세부사항을 식별한 후에, 최종 단계는 제조를 위하여 데이터를 컴퓨터로 전송하는 것이다.

세번째 스캔 측정은 기계적 센싱을 이용한다. 미국특허 제5,652,709호(그 내 용이 본 명세서의 참고문헌에 포함된다.)에 개시된 바와 같이, 기계적 윤곽 센싱 장치는 치아 모델을 판독하고 보철 치아를 제조하기 위하여 사용되는 또 하나의 방법이다. 변하는 속도로 동일한 축을 따라 병진할 뿐 아니라 길이방향 축에 대하여 회전하는 인상 모델이 테이블에 고정된다. 기계적 센싱 유니트가 알려진 각도로 모델과 접촉하여 위치하고, 센싱 장비는 모델 표면에 대하여 스프링에 의해 확고하게 고정된다. 모델이 회전하고 병진할 때, 센싱 장비는 윤곽의 변화를 측정하고 데이터의 전자적 표시를 만들 수 있다. 그리고 나서, 컴퓨터는 데이터 어레이(data array)를 만들기 위하여 스캔장치로부터 얻어진 데이터 및 전자적 표시를 처리한다. 컴퓨터는 그 다음에, 저장 및/또는 밀링(milling) 장비로의 전송을 위하여 데이터를 압축한다.

환자 구강의 석고 모델이 스캔 과정에서 사용되기 위하여 만들어질 때, 대개 환자 내에서 사용될 최종적인 보철물을 개발하기 위하여 환자 구강의 제2 석고모델 또한 사용된다. 보철물은 대개 제2 석고모델 상에서 만들어진다. 제2 석고모델 내에 임플란트 유사물을 위치시키기 위하여 수술 색인(surgical index)이 사용됨으로써, 보철물을 만들 때 치과 연구원은 임플란트의 정확한 위치를 알 수 있다. 석고 모델 내 임플란트 유사물의 위치와 방향을 지시하기 위하여, 수술 색인은 대개 인접한 치아의 위치에 의존하는 임플란트 지역에 직접 인접한 환자 치아의 몰드이다. 불행하게도, 수술 색인은 임상의를 위한 공정에서의 추가적인 구성요소를 필요로 하는 추가적 단계이다. 통상의 수술 색인을 사용하지 않고 석고 모델 내에 임플란트 유사물을 두는 장치 및 방법에 대한 필요가 있다.

본 발명의 일 공정에 의하면, 치아 보철물(prosthesis)을 만들 때 사용되는 수정된 석고 모델(stone model)에 치과 임플란트 유사물(analog)을 위치시키기 위한 급속 프로토타입 오버몰드(rapid prototype overmold)를 제작하는 방법이 제공된다. 본 방법은 제1 설치장소에 설치되는 치과 임플란트 및 적어도 하나의 정보 마커(information marker)를 가지는 잇몸 치료 지대치(支臺齒,abutment)를 가지는 제1 설치장소를 포함하는 구강의 인상(impression)을 취한다. 잇몸 치료 지대치는 치과 임플란트에 장착된다. 본 공정은 인상에 근거한 석고 모델을 제공한다. 석고 모델은 치아 모델과, 적어도 하나의 정보 마커를 나타내는 모델 마커를 포함한다. 본 방법은 모델을 스캔한다. 모델의 스캔은 스캔 데이터를 만든다. 본 방법은 스캔 데이터를 CAD 프로그램으로 전송한다. 본 공정은 스캔 데이터를 사용하여 CAD 프로그램 상의 설치 장소의 삼차원 컴퓨터 모델을 만든다. 본 방법은 치과 임플란트의 위치에 대한 정보를 수집하기 위하여 적어도 하나의 정보 마커를 결정한다. 본 공정은 삼차원 이미지 및 적어도 하나의 정보 마커에 근거하여 지대치 치수정보(dimensional information)를 발현시킨다. 본 공정은 삼차원 이미지와 지대치 치수정보에 근거하여 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 발현시킨다. 본 공정은 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 급속 프로토타입 기계(rapid prototyping machine)로 전송한다. 본 방법은 수정된 석고모델에 맞도록 적용된 오버몰드 급속 프로토타입을 제작한다. 오버몰드 급속 프로토타입은 지대치 치수정보로부터 얻어진 맞춤(custom) 지대치를 수용하도록 적용된다. 맞춤 지대치는 임플란트 유사물이 장착되어 있다. 또한, 오버몰드 급속 프로토타입은, 수정된 석고모델의 적어도 하나의 치아모델 상에 오버몰드 급속 프로토타입을 등록함으로써, 수정된 석고모델 내에 맞춤 지대치와 임플란트 유사물을 위치시키도록 적용되어 있다.

본 발명의 또 다른 공정에 따르면, 치아 보철물을 만들 때 사용되는 수정된 석고모델에 치과 임플란트 유사물을 위치시키기 위하여 급속 프로토타입 오버몰드를 제조하는 방법은 이하의 것들을 포함하여 작용한다. 본 방법은 제1설치장소에 설치되는 치과 임플란트 및 적어도 하나의 정보 마커를 가지는 잇몸 치료 지대치를 구비하는 제1설치장소를 가지는 구강 석고모델을 제공한다. 잇몸 치료 지대치는 치과 임플란트에 장착된다. 석고모델은 치아 모델 및 적어도 하나의 정보 마커를 나타내는 모델 마커를 포함한다. 본 공정은 모델을 스캔한다. 모델의 스캔은 스캔 데이터를 만들어낸다. 스캔 데이터는 CAD 프로그램으로 전송된다. 본 공정은 스캔 데이터를 사용하여 CAD 프로그램 상의 설치장소의 삼차원 컴퓨터 모델을 만들어낸다. 본 방법은 환자의 특정한 맞춤 지대치를 제조하기 위한 정보를 수집하기 위하여 적어도 하나의 정보 마커를 결정한다. 맞춤 지대치 치수정보는 CAD 프로그램 상에서 발현된다. 본 공정은 삼차원 이미지 및 맞춤 지대치 치수정보에 근거하여 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 만들어낸다. 오버몰드 급속 프로토타입은 적어도 수정된 석고모델 부분에 맞도록 적용되어, 수정된 석고모델 내에 임플란트 유사물을 위치시키게 된다. 본 공정은 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 급속 프로토타입 기계로 제공한다. 본 방법은 오버몰드 급속 프로토타입을 제작한다.

본 발명의 추가적 공정에 의하면, 치아 보철물을 만드는데에 사용되는 수정된 석고모델에 치과 임플란트 유사물을 위치시키기 위하여 급속 프로토타입 오버몰드를 제조하는 방법은 이하의 것들을 포함하여 작용한다. 본 공정은 구강 내에서 덮개 잇몸을 가지는 뼈 속의 제1 설치장소 안으로 치과 임플란트를 설치한다. 본 방법은 장착 부재(attachment member)를 치과 임플란트에 장착한다. 장착 부재의 물리적 특성을 식별하기 위하여 장착 부재는 적어도 하나의 정보 마커를 가진다. 본 공정은 제1 설치장소를 포함하는 구강의 인상을 취한다. 인상에 근거한 석고모델이 준비된다. 석고모델은 치아모델과 적어도 하나의 정보마커를 나타내는 모델마커를 포함한다. 본 방법은 모델을 스캔한다. 스캔은 스캔 데이터를 생성시킨다. 본 방법은 스캔 데이터를 그래픽 이미징 소프트웨어 프로그램에 전송한다. 본 공정은 설치장소의 삼차원 이미지를 만든다. 본 공정은 맞춤 지대치를 제조하기 위한 정보를 수집하기 위하여 모델 마커를 결정한다. 본 방법은 삼차원 이미지와 적어도 하나의 정보마커로부터 수집된 정보에 근거한 맞춤 지대치 치수정보를 발현한다. 본 공정은 맞춤 지대치 치수정보를 밀링 머신(milling machine)으로 전송한다. 본 방법은 맞춤 지대치 치수정보를 이용하여, 밀링 머신 상에서 맞춤 지대치를 제작한다. 본 방법은 치과 임플란트의 위치에 대한 정보를 포함하여, 석고모델의 오버몰드의 급속 프로토타입을 제조하기 위한 정보를 수집하기 위하여, 적어도 하나의 정보마커를 결정한다. 본 공정은 삼차원 이미지와 맞춤 지대치 치수정보에 근거하여, 오버몰드를 위한 급속 프로토타입 치수정보를 발현시킨다. 오버몰드를 위한 급속 프로토타입 치수정보는 급속 프로토타입 기계로 전송된다. 급속 프로토타입 기계는, 오버몰드를 위한 급속 프로토타입 치수정보를 사용할 때 수정된 석고모델에 대한 오버몰드의 급속 프로토타입을 제작한다. 본 공정은 석고모델로부터 모델 마커를 제거함으로써 석고모델을 수정한다. 맞춤 지대치와 치과 임플란트 유사물은 석고모델을 위한 오버몰드의 급속 프로토타입에 장착된다. 본 공정은 석고모델을 위한 오버몰드의 급속 프로토타입을 수정된 석고 모델 위에 위치시키는데, 그리하여 오버몰드는 삼차원 이미지에서 나타난 대로 맞춤 지대치를 위치시키게 된다. 본 방법은 고정재료(securing material)를 사용하여 수정된 석고모델에 임플란트 유사물을 고정한다. 임플란트 유사물을 고정한 후, 본 공정은 수정된 석고모델로부터 오버몰드의 급속 프로토타입을 제거한다. 본 공정은 맞춤 지대치와 짝을 이루도록 적용된, 치아와 비슷한 보철물을 생산한다.

본 발명의 또 하나의 공정에 따르면, 치아 보철물을 만드는데에 사용되는 수정된 석고모델에 치과 임플란트 유사물을 위치시키기 위하여 급속 프로토타입 오버몰드를 제조하는 방법이 제공된다. 본 방법은 구강 내에 덮개 잇몸(overlying gingiva)을 가지는 뼈 속의 제1 설치장소 안으로 치과 임플란트를 설치한다. 장착 부재가 치과 임플란트에 장착된다. 장착 부재는 장착 부재의 물리적 특성을 식별하기 위하여, 적어도 하나의 정보 마커를 가진다. 본 공정은 제1 설치장소를 포함하는 구강의 인상을 취한다. 본 방법은 인상에 근거한 석고모델을 준비한다. 석고모델은 치아모델 및 적어도 하나의 정보마커를 나타내는 모델마커를 포함한다. 본 공정은 모델을 스캔한다. 모델의 스캔은 스캔 데이터를 생성시킨다. 스캔 데이터가 그래픽 이미징 소프트웨어 프로그램으로 전송된다. 본 공정은 설치장소의 삼차원 이미지를 만들어낸다. 본 방법은 맞춤 지대치의 제조를 위한 정보를 수집하기 위하여 모델 마커를 결정한다. 맞춤 지대치 치수정보는, 삼차원 이미지 및 적어도 하나의 정보 마커로부터 수집된 정보에 근거하여 발현된다. 맞춤 지대치 치수정보는 밀링머신으로 전송된다. 밀링 머신은 맞춤 지대치 치수정보를 이용하여 맞춤 지대치를 제작한다. 본 공정은 치과 임플란트의 위치에 대한 정보를 포함하여, 석고모델을 대한 오버몰드의 급속 프로토타입을 제조하기 위한 정보를 수집하기 위하여 적어도 하나의 정보 마커를 결정한다. 본 방법은 삼차원 이미지와 맞춤 지대치 치수정보에 근거한 오버몰드를 위한 급속 프로토타입 치수정보를 발현시킨다. 오버몰드에 대한 급속 프로토타입 치수정보가 급속 프로토타입 기계로 전송된다. 본 공정은 오버몰드에 대한 급속 프로토타입의 치수정보를 사용하여 급속 프로토타입 기계 상에서 수정된 석고모델에 대하여 급속 프로토타입의 오버몰드를 제작한다. 석고모델은 석고모델로부터 모델마커들을 제거함으로써 수정된다. 맞춤 지대치 및 치과 임플란트 유사물은 석고모델에 대한 오버몰드의 급속 프로토타입에 장착된다. 본 방법은 석고모델에 대해 오버몰드의 급속 프로토타입을 수정된 석고모델 상에 위치시키는데, 그리하여 오버몰드가 삼차원 이미지에 나타난 대로 맞춤 지대치를 위치시키게 된다. 임플란트 유사물은 고정재료를 사용하여 수정된 석고모델에 고정된다. 임플란트 유사물을 고정한 후, 오버몰드의 급속 프로토타입은 수정된 석고모델로부터 제거된다. 맞춤 지대치와 짝을 이루도록 적용된 치아와 비슷한 보철물이 생산된다.

본 발명의 또 다른 공정에 의하면, 환자의 특정한 보철물을 만들어낼 때 사용되는 환자의 치열(dentition)의 수정된 석고모델에, 임플란트 유사물을 위치시키는 방법이 제공된다. 치아모델 및 적어도 하나의 정보마커를 나타내는 모델마커를 포함하는 환자 치열의 석고모델이 준비된다. 석고모델이 스캔된다. 모델의 스캐닝은 스캔 데이터를 생성시킨다. 스캔 데이터는 CAD 프로그램으로 전송된다. 본 공정은 스캔 데이터를 사용하여 CAD 프로그램 상의 설치장소의 삼차원 모델을 만들어낸다. 지대치를 제조하기 위한 정보를 수집하기 위하여 적어도 하나의 정보마커가 결정된다. 삼차원 이미지 및 적어도 하나의 정보마커에 근거하여, 지대치 치수정보가 발현된다. 본 공정은 CAD 프로그램 상에서 임플란트 유사물을 지대치에 장착한다. 임플란트 유사물 위치 정보가 CAD 프로그램 상에서 발현된다. 임플란트 유사물 위치 정보는 로봇 매니퓰레이터로 전송된다. 본 방법은 모델 마커를 제거함으로써 석고모델을 수정한다. 임플란트 유사물은 로봇 매니퓰레이터와 임플란트 유사물 위치정보를 사용하여, 수정된 석고모델 상에 위치한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 치과부품(dental component)은 환자 구강의 수정된 신체 모델의 치열 위로 위치하도록 적용된 급속 프로토타입 오버몰드를 포함하여 이루어진다. 급속 프로토타입 오버몰드는 환자 구강의 CAD 이미지로부터 만들어진다. 급속 프로토타입 오버몰드는 맞춤 지대치와 임플란트 유사물을 수용하도록 적용된다. 맞춤 지대치는 CAD 이미지에 근거하여 설계된다. 또한 급속 프로토타입 오버몰드를 수정된 신체 모델의 적어도 하나의 치아모델 상에 등록함으로써, 급속 프로토타입 오버몰드는 지대치와 임플란트 유사물을 CAD 이미지에 실질적으로 대응하는 수정된 신체 모델의 어떤 위치에 위치시키도록 적용된다.

본 발명의 또 하나의 공정에 의하면, 치아 보철물을 만들어낼 때 사용되는 수정된 석고모델에 치과 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 오버몰드를 제조하는 방법이 제공된다. CAD 프로그램 상에서, 환자 구강 내 적어도 두 개의 치아 및 두 개의 치아 근처의 임플란트 설치장소의 삼차원 컴퓨터 모델이 만들어진다. 임플란트 설치장소 내 치과 임플란트의 위치와 방향이 결정된다. 본 방법은, CAD 프로그램 상에서, 치과 임플란트와 짝을 짓기 위한 지대치의 삼차원 이미지를 발현시킨다. 본 공정은, CAD 프로그램 상에서, 삼차원 지대치 이미지와 적어도 두 개의 치아 모델에 근거한 오버몰드의 삼차원 이미지를 발현시킨다. 삼차원 오버몰드 이미지는 치수 측면에서, 적어도 두 개의 치아 모델 및 삼차원 지대치 이미지와 상호작용한다. 삼차원 오버몰드 이미지로부터 오버몰드가 제작된다. 오버몰드는 환자 구강의 전체 모델 상에서 적어도 두 개의 치아의 모델을 수용하기 위한 치아-수용(teeth-receiving) 지역을 가진다. 오버몰드는 환자 구강의 상기 전체 모델에 사용되는 임플란트 유사물과 짝지어지는 지대치를 수용하기 위한 지대치-수용(abutment-receiving) 지역을 가진다.

본 발명의 또 다른 공정에 의하면, 환자의 특정 보철물을 만들어낼 때 사용되는 환자 치열(dentition)의 수정된 석고모델에 임플란트 유사물을 위치시키는 방법이 제공된다. 본 공정은, CAD 프로그램 상에서, 환자 구강 내 적어도 두 개의 치아 및 두 개의 치아 근처의 임플란트 설치장소의 삼차원 컴퓨터 모델을 만들어낸다. 임플란트 설치장소 내 치과 임플란트의 위치와 방향이 결정된다. 본 방법은, CAD 프로그램 상에서, 치과 임플란트와 짝지어지기 위한 지대치의 삼차원 이미지를 발현시킨다. 임플란트 유사물 위치정보는 CAD 프로그램 상에서 생성된다. 임플란트 유사물은 CAD 프로그램 상에서 지대치에 장착된다. 임플란트 유사물 위치정보는 로봇 매니퓰레이터에 전송된다. 본 공정은 모델 마커를 제거함으로써 석고모델을 수정한다. 임플란트 유사물은 로봇 매니퓰레이터 및 임플란트 유사물 위치정보를 이용하여 수정된 석고모델 상에 위치한다.

도 1a는 치료 지대치의 상면도이고,

도 1b는 도 1a에서 나타난 치료 지대치의 길이방향 단면도이며,

도 1c는 임플란트에 장착되는, 도 1b에 나타난 치료 지대치이다.

도 2a는 치료 지대치의 또 하나의 실시예의 상면도이고,

도 2b는 도 2a에 나타난 치료 지대치의 길이방향 단면도이다.

도 3a는 치료 지대치의 또 하나의 실시예의 상면도이고,

도 3b는 도 3a에 나타난 치료 지대치의 길이방향 단면도이다.

도 4a는 치료 지대치의 또 하나의 실시예의 상면도이고,

도 4b는 도 4a에 나타난 치료 지대치의 길이방향 단면도이다.

도 5a는 치료 지대치의 또 하나의 실시예의 상면도이고,

도 5b는 도 5a에 나타난 치료 지대치의 길이방향 단면도이다.

도 6a는 치료 지대치의 또 하나의 실시예의 상면도이고,

도 6b는 도 6a에 나타난 치료 지대치의 길이방향 단면도이다.

도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예의 전개도이고,

도 8은 스테레오포토그래픽 이미징을 위한 방법의 측면도이다.

도 9a 내지 도 9p는 정보마커의 2진형(binary-type) 시스템을 가지는 복수 개의 치료 지대치의 상면도들이고,

도 9q는 바코드 정보마커를 가지는 치료 지대치의 상면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예의 좌표계의 사시도이고,

도 11은 본 발명 일 실시예에 사용되는 구강 인상의 석고모델의 사시도이다.

도 12는 도 11의 석고모델의 삼차원 CAD 모델의 사시도이고,

도 13은 치료 지대치가 CAD 모델로부터 제거된 상태의, 도 12의 변형된 삼차원 CAD 모델의 사시도이다.

도 14는 맞춤 지대치가 CAD 모델에 더해진 상태의, 도 13의 변형된 삼차원 CAD 모델의 사시도이다.

도 15는 오버몰드가 맞춤 지대치 및 인접하는 치아들 위로 장착된 상태의, 삼차원 CAD 모델의 사시도이다.

도 16은 임플란트 유사물과 지대치를 포함하여, 도 15의 삼차원 CAD 모델에 나타난 급속 프로토타입의 오버몰드의 사시도이다.

도 17은 도 16의 오버몰드가 장착된 상태의, 도 11의 변형된 석고모델의 사시도이다.

도 18은 오버몰드가 제거되고, 임플란트 유사물이 석고모델 내에 위치하며, 환자의 특정 지대치가 임플란트 유사물에 연결된 상태의, 도 17의 변형된 석고모델의 사시도이다.

도 19a는 지대치가 제거된 상태의, 구강의 변형된 석고모델의 실시예의 사시 도이고,

도 19b는 지대치가 제거된 상태의, 구강의 변형된 석고모델의 다른 실시예의 사시도이다.

도 20은 맞춤 지대치 및 구강 내에 위치하는 임플란트 유사물의 삼차원 CAD 모델의 사시도이다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 임플란트 유사물을 석고모델 안으로 위치시키도록 적용된 로봇 매뉴퓰레이터 시스템의 개략도이다.

본 발명은 다양한 수정예 및 대체 형태가 가능한데, 그 구체적인 실시예들이 도면의 예시에 의해 나타나 있고 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 형태로 한정하기 위한 것이 아니고, 오히려 본 발명은 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 사상과 범위 내에 있는 모든 수정예, 등가물 및 대체물을 포함하는 것이라는 점이 이해되어야 할 것이다.

도 1a와 도 1b에 나타난 바와 같이, 본 발명 일 실시예의 치료 지대치(10)는 대개 원형 단면 형태, 제1 테이퍼진 섹션(17), 경계(19), 제2 테이퍼진 섹션(21), 단부면(23), 육각 소켓(25) 및 자연치아의 발생윤곽을 복제하기에 일반적으로 적당한 치수들을 가지는 주 몸체(main body,15)를 구비한다. 제1 테이퍼진 섹션(17)은 임플란트(미도시)보다 일반적으로 더 큰 경계(19)상의 직경을 가지는 지대치(10)의 주 몸체(15)로부터 하방으로 뻗어 있다. 경계(19)는 단부면(23)에서 끝나는 제2 테이퍼진 섹션(21)으로부터 제1 테이퍼진 섹션(17)을 분리시킨다. 제2 테이퍼진 섹 션(21)은, 일반적으로 약 5˚내지 약 15˚의 범위, 바람직하게는 10˚의 범위에 있는 임플란트의 중앙축과 각도를 이루고 있다. 또는, 제1 테이퍼진 섹션(17)이 임플란트 단부면(23)의 직경 쪽으로 직접 테이퍼지도록, 제2 테이퍼진 섹션(21)이 생략될 수도 있다. 다른 실시예에서, 두 개의 테이퍼진 섹션들(17,21)을 분리시키는 명확한 경계(19) 없이, 제1 테이퍼진 섹션(17)은 제2 테이퍼진 섹션(21) 안으로 부드럽게 병합될 수 있다. 육방향의 소켓 또는 헥스(hex,25)는 임플란트 상의 육각 보스(hexagonal boss)와 짝지어지기 위한 것이다. 단부면(23)은 대개 임플란트의 안착면(seating surface)과 같은 직경을 가진다.

도 1b는 도 1a에 나타난 동일한 치료 지대치(10)의 상면도를 개시하고 있다. 도 1a와 도 1b에 나타난 바와 같이, 치료 지대치(10)는 치료 지대치(10)의 상면(29)으로부터 돌출하는 양(+)의 정보마커(20)들을 구비한다. 여섯 개의 양의 정보마커(20)들 각각은, 하부의 헥스(25)의 여섯 꼭지점과 함께 배열되도록 배치된다. 또한 본 발명에 있어서, 여섯 개의 정보 마커(20)들은 또한 치료 지대치의 높이에 대응할 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다. 예를 들어, 두 개의 정보마커가 2mm 높이의 치료 지대치에 대응할 수 있고, 네 개의 정보마커가 4mm 높이의 치료 지대치에 대응할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 헥스의 상대위치를 알 수 있도록, 두 개 또는 네 개의 정보마커들은 여전히 하부 헥스(underlying hex,25)의 꼭지점들에 있게 될 것이다.

도 1c에서 나타난 바와 같이, 장착 볼트(50) 헤드부(40)의 노출면 상의 소켓(30)은, 장착 볼트(50)를 임플란트(70)의 나사신진 보어 안으로 돌려넣기 위한 렌치(wrench, 미도시)를 수용하도록 그 모양이 되어 있다. 본 발명에 있어서, 관련 기술에서 알려진 바와 같이, 도면에 도시되고 본 명세서에서 설명된 치료 지대치들 각각이 장착 볼트에 의해 임플란트에 고정될 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다. 장착볼트(50)의 헤드부(40) 상에 구비된 오링(O-Ring,60)은 입구섹션에서 최외곽(가장 넓은) 개구 근방의 헤드와 입구섹션 사이의 남겨진 환형 간격을 메꾼다.

도 2a의 치료 지대치(100)는 도 1a에 나타난 치료 지대치(10)와 동일한 많은 특성들을 포함하여 이루어진다. 도 2b에서 점선(125)은 도 2a에서의 치료 지대치(100)의 하부 헥스(125)에 대응한다. 상면(129)은, 치료 지대치(100)의 상면(129) 아래로 뻗어 있는 딤플(dimple)로써 도 2a에서 도시된 음(-)의 정보마커(요홈)(120)를 포함한다. 또한 치료 지대치(100)의 상면(129)은 꼭지점들로 가공되는 여섯 개의 노치(notch,130)를 구비한다. 상면(129)은 대개 평평하며, 치료 지대치(100)의 둘레에서 라운드 형(rounded shape)으로 병합된다.

노치(130)는, 예를 들어 하부의 임플란트 헥스 위치(125)의 식별 또는 치료 지대치의 높이 또는 치료 지대치의 직경을 결정하기 위하여, 사용된다. 이 실시예는 치료 지대치(100)의 상면(129)에 여섯 개의 노치를 포함하는 것에 제한되지 아니한다. 또한 본 발명의 일 실시예가 암시적으로 네 개 또는 두 개의 노치를 포함하는 것이 고려되어야 할 것이다. 더욱이, 하부의 임플란트 안착면 직경 및 임플란트 헥스 모서리(angulation)에 관한 정보를 제공하기 위하여, 정보 마커 또는 노치 접근법(approach)이 결합되거나 수정될 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다.

본 발명의 또 하나의 실시예에서, 도 3a와 도 3b에서 나타난 치료 지대 치(200)는, 예를 들어 4mm 높이의 치료 지대치(200)을 나타내기 위하여, 네 개의 양의 정보마커(220)를 도시한다. 정보마커(220)의 개수는 치료 지대치(200)의 높이 또는 정보 마커가 대응하도록 고안된 다른 변수에 따라 감소할 수도 있고 증가할 수도 있다는 것이 고려되어야 할 것이다. 또한 양의 정보마커(220)들은 하부 헥스(225)의 여섯 개의 평평한 면 중 대응하는 하나를 결정한다. 더욱이, 도 3b에서의 점선(225)은 하부 헥스(225)에 직접 대응한다.

두 개의 노치(230)는 도 3b의 치료 지대치의 상면(229) 상으로 식각(etching)되거나 가공(machining)되어 있다. 이 노치들은 임플란트의 안착면 직경을 나타낸다. 선(240)이 치료 지대치(200)의 상면(229) 상에 그려져 있다. 선(240)은 치과의사 또는 연구원에 위치정보 또는 기타정보를 제공하기 위하여 사용된다. 여기에서, 선(240)은 치료 지대치의 직경(예를 들어, 4mm)을 나타낸다. 즉, 양의 정보마커(220)의 개수는 치료 지대치(200)의 높이를 나타낸다. 양의 정보마커(220)의 위치는 임플란트 상의 육각 보스의 방향인 헥스(225)의 방향을 나타낸다. 노치(230)는 임플란트 안착면의 직경을 나타낸다. 선(240)은 치료 지대치(200)의 직경을 나타낸다.

본 발명의 또 하나의 실시예에서, 도 4a 및 도 4b의 치료 지대치(300)의 상면(329)은 식각되거나 가공된 헥스(335)를 포함한다. 식각된 헥스(335)의 꼭지점(corner,322)들은 도 4a에 나타난 하부 헥스(325)의 꼭지점들의 위치에 직접 대응한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 치과의사 또는 연구원이 다른 높이들 또는 직경들을 확인할 수 있도록, 추가적인 정보마커들이 치료 지대치에 더해질 수 있다 는 것이 고려되어야 할 것이다.

도 5a 및 도 5b에 나타난 치료 지대치(400)의 상면(429)은 식각되거나 가공된 삼각형 부분(435)을 포함한다. 도 5b에서의 점선(425)은 하부 헥스(425)의 위치를 나타낸다. 식각된 삼각형 부분(435)의 꼭지점(422)들은 하부 헥스(425)의 여섯 개의 꼭지점 중 세 개에 대응한다. 더욱이, 두 개의 음의 정보마커(420)가 도 5b에 나타나 있다. 위에서와 마찬가지로, 본 발명에 있어서, 치료 지대치의 다른 높이들 또는 직경들을 밝히기 위하여 여섯 개 보다 적은 정보마커가 존재할 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다.

본 발명의 또 하나의 실시예가 도 6a 및 도 6b에 나타나 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 치료 지대치(500)는 도 1a 및 도 1b에 나타난 치료 지대치(10)보다 더 짧은 경우이다. 두 개의 양의 정보마커(520)가 치료 지대치(500)의 높이를 식별하기 위하여 도 6b에 도시되어 있다. 치료 지대치(500)의 점선(525)은 하부 헥스(525)의 위치 및 방향에 일치한다. 또한, 하부 헥스(525)의 두 개의 하부 플랫(flat)의 방향을 나타내기 위하여, 두 개의 노치(530)가 본 발명의 이 실시예의 상면(529)에 나타나 있다. 예를 들어 치료 지대치(500)의 직경을 나타내기 위하여, 도면부호 537에서 숫자 "4"가 치료 지대치(500)의 상면(529) 상에 위치한다. 도시된 대로, 도면부호 537에서 숫자"4"는 직경 4mm를 가지는 치료 지대치(500)에 대응한다. 본 발명에 있어서, 다른 치료 지대치 직경들을 나타내기 위하여 다른 숫자들이 치료 지대치(500)의 상면(529)에 위치할 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다. 또한, 숫자가 치료 지대치의 높이 또는 하부 임플란트의 직경을 나타낼 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다.

보철물 실행 공정의 제2단계 동안 그리고 정보마커를 가지는 치료 지대치가 위치를 잡은 후, 본 명세서에서 설명한 것과 같이 치료 지대치들만으로 그리고 인상 코핑을 사용하지 않고서 구강의 인상이 만들어진다. 인상모델에는, 예를 들어 다이 석고(die stone)가 부어진다. 정보마커들이 치료 지대치의 상부 및/또는 측면 상에 배치되기 때문에, 연구원은 잇몸 구멍, 임플란트 크기 및 하부 헥스의 방향을 결정하기 위한 모든 필요한 정보를 갖게 된다. 이것은 연구원으로 하여금 영구적인 부품들을 빨리 준비할 수 있도록 한다. 또한, 종래의 시스템에서 일단 치료 지대치가 제거되면 부드러운 조직이 폐쇄되었던 것에 비하여, 본 발명의 시스템은 부드러운 조직이 둘러싸는 치료 지대치의 유지를 가능하게 한다. 본 시스템은 환자로 하여금 치료 지대치를 제거하는 통증을 면하게 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 영구적인 보철물을 만들어내기 위하여, 레이저 스캔 기술 또는 포토그래픽 스캔 기술 또는 기계적 센싱 기술을 사용하여, 석고모델로부터 또는 인상재료로부터 또는 구강내에서 직접 치아지역이 스캔된다. 도 8은 스캔을 위해 사용되는 하나의 방법인 스테레오포토그래픽 이미징(stereophotographic imaging)을 나타낸다. 카메라(703)를 구비한 스테레오포토그래피가 환자(707)의 구강 공동(mouth cavity, 705) 상에서 직접 수행된다. 임상의(clinician)는 환자의 턱뼈(709) 안으로 또는 인접하여 위치한 임플란트 및 다른 부품들을 촬영할 수 있다.

그리고 나서, 분석을 위하여, 스캔된 정보는 그래픽 이미징 프로그램으로 전 송된다. 그래픽 이미징 소프트웨어 프로그램은, 치료 지대치 표면 상의 정보마커로 인하여 넓은 범위의 다양한 기능을 수행할 수 있다. 반대쪽의, 치아가 교합된(occlusal) 구조를 발현시키고 이 정보를 주 모델(primary model)로 다시 부합시키기 위하여, 그래픽 이미징 프로그램은 반대쪽의 캐스트(cast)를 스캔할 수 있다. 많은 임상환자들이 윗턱과 아랫턱 모두에 임플란트를 가지고 있기 때문에, 이 특성은 매우 중요하다.

그래픽 이미징 소프트웨어 프로그램은 치료 지대치 상에서 사용되는 발생윤곽(emergence profile contour)의 삼차원 이미지를 발생시킬 수 있다. 임플란트가 원하는 미적(esthetic) 위치에 놓여 있지 않다면, 소프트웨어 프로그램은 부드러운 조직을 통한 복구 발생위치를 재위치시킨다. 또한, 그래픽 이미징 소프트웨어 프로그램은 모든 몰드, 모델, 임플란트 및 지대치 치수에 대한 잇몸의 한도(margin)를 정확히 부합시킬 수 있다. 소프트웨어는 치아가 없는 장소 내에 중첩으로 투명한 치아 외곽선을 만들어낸다. "유령(ghost)" 치아가 맞물린 외곽선은 가능하다면 정확하고 스캔된 반대편 치아의 교합 치수에 근거하여야 한다. 본 발명에 있어서, 치아 교합과 치료 지대치 높이에 대한 적절한 평면을 유지하기 위하여, 치아가 교합된 외곽선은 왁스-업(wax-up)을 스캔함으로써 만들어진다는 것이 고려되어야 할 것이다.

소프트웨어 프로그램은 중첩된 치아 치수의 근심(mesial), 원심(distal), 협측(buccal), 설측(lingual) 및 교합(occlusal) 지역으로부터 주어진 치수를 뺀다. 이것은, 상부 재료(예를 들어, 금, 도재(porcelain), 타기스(targis) 등)가 적절한 두께를 가지도록 하기 위하여, 제작 중 치료 지대치의 균등한 감소를 가능하게 한다. 또한 그래픽 이미징 소프트웨어 프로그램은 모서리 치수(angulation measurements)를 맞춤 지대치 안으로 통합하고, 이어서, 필요하다면 실험실 기술자에 의해, 점검되고 수정되는 보철물의 치수들을 계산한다. 특징들의 각각은, 본 발명의 치료 지대치들 상에 존재하는 서로 다른 정보마커들로부터 분석되고 결정된다.

그래픽 이미징 컴퓨터 프로그램에 의해 결정되는 최종 치수정보는, 맞춤 지대치를 제작하기 위하여 컴퓨터에서 밀링 머신(예를 들어, 5축 밀링머신)으로 전송된다. 본 발명에 있어서 맞춤 지대치를 금 또는 티타늄 또는 다른 유사한 금속이나 합성물로부터 만들어낼 수 있다는 것이 고려되어야 한다. 그 다음에, 맞춤 밀링된 코핑(coping)이 제작될 수 있다. 본 발명에 있어서, 맞춤 밀링된 코핑은 티타늄, 플라스틱, 금, 세라믹 또는 다른 유사한 금속이나 합성물로 만들어질 수 있다는 것이 고려되어야 한다.

도 7은 본 발명의 또 하나의 실시예의 전개도를 나타내고 있다. 캡(602)이 치료 지대치(600)에 위치하는데, 나중에 치료 임플란트의 인상 및 환자 구강의 둘러싸는 특성들을 취하는 공정 동안 제거된다. 본 발명에 있어서, 캡(602)은 플라스틱 또는 금속 또는 금속 합성물로부터 형성될 수 있다는 것이 고려되어야 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 노치(604)가 치료 지대치(600)의 측면(들)에 형성된다. 이 노치들은 캡(602)에 사전에 형성된 노치들(606)에 대응한다. 캡(602)이 치료 지대치(600) 상으로 놓여질 때, 캡(602)의 노치(606) 갯수가 치료 지대치의 측벽(들)에 있는 노치(604) 갯수에 정확히 대응한다면, 캡은 밀착되고 적절하게 딱 맞게 된다. 본 발명에 있어서, 도 7에 도시된 것보다 적거나 많은 노치들이 많이 있을 수도 있다는 것이 고려되어야 할 것이다. 이 노치들은 치료 지대치 높이, 치료 지대치 및/또는 임플란트의 직경 및 위에서 설명한 다른 파라미터들과 같은 정보 파라미터에 대응한다.

특히 치료 지대치가 임플란트에 고정된 후에, 캡(602)이 치료 지대치(600)의 상부 위에 안전하게 놓여진다. 그리고 나서, 인상 재료가 캡(602)의 상부 위에 놓여진다. 그 다음에, 인상이 환자 구강 내에서 스캔되거나 또는 인상 재료(캡(602)을 포함한)가 스캔되어, 위에서 설명한 바와 같은 공정이 계속된다.

도 9a 내지 도 9p는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 특히, 도 9a 내지 도 9p는 복수 개의 치료 지대치들의 상면도를 나타내고 있는데, 치료 지대치들 각각은 치료 지대치의 상면 상에 네 개의 마킹 위치(marking location)를 가진다. 각 치료 지대치에 대하여, 네 개의 마킹 위치들 각각에 마커(marker)가 있을 수도 있고 없을 수도 있는데, 있느냐 없느냐는 외관으로 또는 스캔 장치에 의해 해석될 수 있다. 아래에서 상세히 설명하겠지만, 마킹 위치들에서의 마커들은 치료 지대치의 치수와 같은 치료 지대치 특성들의 식별을 가능하게 한다.

도 9a 내지 도 9p에서, 네 개의 줄(row)이 네 개의 다른 치료 지대치 높이들(예를 들어, 3mm, 4mm, 6mm, 8mm)에 대응한다. 코딩 키(coding key)의 네 개의 열(column)은 치료 지대치 안착면들의 네 개의 다른 직경들(예를 들어, 3.4mm, 4.1mm, 5.0mm, 6.0mm)에 대응한다. 따라서 16개의 독특한 치료 지대치가 존재하는 것이다.

치료 지대치들 각각의 상부면은 네 개의 마킹 위치들에 위치하는 0 내지 4개의 정보마커를 가진다. 도 9a 내지 도 9p에 나타난 바와 같이, 마킹 위치들은, 치료 지대치의 중앙지역으로부터 치료 지대치의 상부면 외곽지역으로, 방사 방향으로 뻗어 있다. (예를 들어, 12시방향, 3시방향, 6시방향, 9시방향의 위치들에)

잘 알려진 바와 같이, 숫자 어레이와 같은 2진-코드 시스템이 존재한다. 여기에서, 숫자란 각 ON과 OFF의 두 개의 상태를 나타내는 "1" 또는 "0" 중 어느 하나를 의미한다. 각 마킹 위치에 대하여, 마커의 존재("ON")는 1이고, 마커의 부존재("OFF")는 0이다. '1'들 또는 '0'들의 세트를 그룹지음에 의해, 각 치료 지대치에 대한 정보가 알려진다. 도시된 실시예에서, 정보마커들로부터 도출된 '1'들과 '0'들의 세트의 결정은, (예를 들어, 시각 검사, 구강 내 스캔, 인상 스캔, 또는 인상에 의해 만들어진 모델의 스캔 등을 통하여), 치료 지대치의 높이 및 장착 임플란트 안착면의 직경에 관한 정보를 제공한다.

도 9a 내지 도 9p에 나타난 정보마커들은 라운드형 단면을 갖는 그루브(groove)의 형태이다. 그러나, 본 발명은 이 그루브들의 단면이 사각, 삼각 또는 다양한 다른 형태일 수 있다는 것을 제공한다. 인상이 치료 지대치로부터 만들어질 때, 그루브진 마킹 위치들은 인상에, 돌출하는 "마운드(mound)"와 비슷한 요소를 생기게 한다. 그리고 나서, 치료 지대치에 대한 특성 식별이 얻어질 수 있도록 하기 위하여, 이 인상은 스캔된다. 또는, 마킹들이 치료 지대치들 내 그루브들을 실질적으로 복제하는 모델 내 그루브들이 다시 되도록, 환자 구강의 모델이 인상으로 부터 만들어진다. 물론, 그루브 대신에 마커가 돌출구조일 수도 있다. 또한, 치료 지대치의 독특한 특성들이 구강 내 스캐닝 또는 단순히 임상의에 의한 시각 스캐닝을 통해 식별될 수 있다면, 식각된 마킹 또는 레이저 마킹과 같은 인상 재료에서의 특성을 생기게 하지 않는 마커들 또한 사용될 수 있다.

이제 각 치료 지대치의 특성들을 살펴보면, 도 9a는 방향 픽업(orientation pick-up, 802)을 포함하는 치료 지대치(801)의 상면도를 도시하고 있다. 이 방향 픽업들(802)은 또한 도 9b 내지 도 9p에 나타난 치료 지대치들 각각에 존재한다. 치료 지대치의 상부로부터 봤을 때, 가장 반시계방향인 방향 픽업(802)들(예를 들어, 도 9a 내지 도 9p의 하부 지역에서의 수평 픽업)은 임플란트 헥스(hex)의 하나의 플랫(flat)에 항상 평행하다. 도시되어 있듯이, 방향 픽업(802)은 도 9a 내지 도 9p 에서의 치료 지대치들 측면 상의 한 쌍의 베벨(bevel)이다. 또한, 방향 픽업들(802)은 그루브 또는 돌출 릿지(ridge)일 수도 있다.

방향 픽업(802)들은, 네 개의 마킹 위치들 중 어느 것이 제1 마킹 위치인지를 지시한다는 점에서 제2 기능을 제공한다. 그리고 나서, 나머지 세 개의 마킹 위치들이 시계방향 순으로 판독되어, 가장 반시계방향인 픽업(802)으로부터 치료 지대치의 상부면 상의 다른 세 개의 마킹 위치들로 진행한다. 즉, 도 9a 내지 도 9p에서 도시된 것과 같이, 6시 방향에서의 정보 마커는 2진 코드에서 제1숫자이고, 9시 방향에서의 정보 마커는 2진 코드에서 제2 숫자이며, 12시 방향에서의 정보 마커는 2진 코드에서 제3 숫자이고, 3시 방향에서의 정보 마커는 2진 코드에서 제4 숫자이다. 요약하면, 방향 픽업(802)들의 위치는 치료 지대치의 헥스 플랫들 중 하 나의 위치를 결정할 수 있도록 하고,(그리고 마찬가지로, 임플란트 상의 헥스 플랫들 중 하나의 위치도) 또한 정보 마커들이 있는지 없는지를 시작점이 점검할 수 있도록 한다.

치료 지대치(801) 상의 네 개의 정보 마커들에 대한 스캔(컴퓨터 또는 육안) 결과들은, 도 9a의 치료 지대치(801) 상의 네 개의 마킹 위치들에서 어떠한 정보 마커들도 생기게 하지 않는다. 따라서, 치료 지대치(801)에 대한 2진 코드는 0000이 되는데, 이는 어떠한 그루브진 마커도 네 개의 미리 결정된 위치들 어디에도 존재하지 않는다는 것을 나타낸다. 코딩 키(coding key)가 (차트 상에 또는 컴퓨터 소프트웨어에서) 미리 설정되어 있기 때문에, 2진코드 0000은, 3mm 높이 및 3.4mm의 안착면 직경을 가지는 치료 지대치(801)가 도 9가 도시한 행렬의 제1행과 제1열의 레지던트(resident)라는 것을 나타낸다. 따라서, 치료 지대치의 상부로부터 얻어지는 정보 중 세 개의 별개의 것들은 임상의 또는 연구원으로 하여금, (ⅰ) 임플란트 헥스의 방향, (ⅱ) 치료 지대치의 높이(예를 들면, 치료 지대치 아래의 임플란트 안착면의 위치), 그리고 (ⅲ) 치료 지대치의 안착면 직경(또는 임플란트 안착면의 크기)을 알 수 있도록 한다.

도 9b에서의 치료 지대치는, 단 하나의 정보마커(807)가 제2 정보위치에 존재하기 때문에, 2진코드 0100을 가진다. 따라서, 2진코드로부터 치료 지대치는 높이가 3mm이고 4.1mm의 안착면 직경을 가진다는 것을 알 수 있다. 도 9c와 도 9d에서의 두 개의 치료 지대치(811,816)는 각각 2진코드 1000과 1100을 가진다. 치료 지대치(811)는 제1 마킹위치에서 정보마커(812)를 가짐에 비하여, 치료 지대 치(816)은 두 개의 제1위치에서 정보마커(817,818)를 가진다. 따라서, 이러한 두 개의 치료 지대치의 독특한 특성들을 알 수 있다.

4mm의 높이와, 그러나 다양한 안착면 직경을 가지는, 도 9e 내지 도 9h에 나타난 치료 지대치들(821,826,831,836)은, 각각 2진코드 0010,0110,1010 및 1110을 가진다고 해석될 것이다. 치료 지대치(821)는 제3마킹위치에 존재하는 하나의 정보마커(822)를 가짐으로써 2진코드 0010을 갖게 되는데, 이는 높이가 4mm이며 안착면의 직경이 3.4mm인 치료 지대치임을 나타낸다. 정보마커(827,828)를 가지는 치료 지대치(826), 정보마커(832,833)를 가지는 치료 지대치(831) 및 정보마커(837,838,839)를 가지는 치료 지대치(836)에 대한 유사한 분석이 이들 치료 지대치들의 독특한 특성을 결정할 수 있도록 한다.

6mm의 높이와, 그러나 다양한 안착면 직경을 가지는, 도 9i 내지 도 9l에 나타난 치료 지대치들(841,846, 851,856)은, 각각 2진코드 0001,0101,1001 및 1101을 가진다고 해석될 것이다. 치료 지대치(841)는 제4마킹위치에 존재하는 하나의 정보마커(842)를 가짐으로써 2진코드 0001을 갖게 되는데, 이는 높이가 6mm이며 안착면의 직경이 3.4mm인 치료 지대치임을 나타낸다. 정보마커(847,848)를 가지는 치료 지대치(846), 정보마커(852,853)를 가지는 치료 지대치(851) 및 정보마커(857,858,859)를 가지는 치료 지대치(856)에 대한 유사한 분석이 이들 치료 지대치들의 독특한 특성을 결정할 수 있도록 한다.

8mm의 높이와, 그러나 다양한 안착면 직경을 가지는, 도 9m 내지 도 9p에 나타난 치료 지대치들(861,866, 871,876)은, 각각 2진코드 0011,0111,1011 및 1111을 가진다고 해석될 것이다. 치료 지대치(861)는 두 개의 정보마커(862,863)를 가지는데, 이는 높이가 8mm이며 안착면의 직경이 3.4mm인 치료 지대치임을 나타낸다. 정보마커(867,868,869)를 가지는 치료 지대치(866), 정보마커(872,873,874)를 가지는 치료 지대치(871) 및 정보마커(877,878,879,880)를 가지는 치료 지대치(876)에 대한 유사한 분석이 이들 치료 지대치들의 독특한 특성을 결정할 수 있도록 한다.

도 9a 내지 도 9p에서의 16개의 치료 지대치들의 행렬(matrix)은 4개의 임플란트 안착면 직경과 4개의 높이를 나타내고 있지만, 행렬은 치료 지대치의 다른 물리적 특성들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 치료 지대치의 최대직경은 2진코드 시스템을 통해 얻을 수 있는 정보일 수 있다. 치료 지대치에 맞는 타입 그리고 임플란트(예를 들어, 내부 헥스 또는 외부 헥스)가 제공될 수 있다. 치료 지대치와는 관계없고 임플란트에만 관계있는 정보가 사용될 수 있다. 예를 들어, 임플란트의 제조자가 고려될 수도 있다. 또는, 임플란트의 내측으로 나사산진 보어(bore)와 짝지어지는 나사(screw)의 타입과 관계되는 정보가 제공될 수도 있다.

또한, 도 9a 내지 도 9p가 4개의 숫자로 된 2진코드 시스템이 치료 지대치의 두 개의 물리적 특성들을 제공할 수 있음을 도시하고 있지만, 그것은 세 개 또는 그 이상의 물리적 특성들을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 두 개의 안착면 크기, 네 개의 높이 및 두 개의 최대직경이 16개의 독특한 치료 지대치들을 제공하게 될 것이다. 더 많은 정보가 필요하다면, 치료 지대치 및/또는 임플란트의 32개의 물리적 특성들을 나타내기 위한 기회를 제공하도록 제5 마킹위치가 더해질 수도 있다. 그리고, 하나의 마킹위치가 마커와 함께 도시되었지만, 각각의 마킹위치에서 두 개 또는 그 이상의 마커들을 구비하는 것도 가능하다. 예를 들어, 하나의 위치 내에 하나의 둘레방향 그루브(circumferential groove)와 하나의 반경방향 그루브(radial groove)가, 2진 시스템의 두 개의 숫자들을 나타낼 수 있다. 또는, 각 그루브에 대해 가능한 두 개의 폭(width)들을 가짐으로써 치료 지대치에 대한 소정의 정보를 나타내는 추가적인 지표를 제공할 수도 있다.

본 발명은 라운드 형의 치료 지대치로써 설명되었지만, 해부학적으로 치아 형태의 치료 지대치들은 정보마커들을 이용할 수 있다. 따라서 치료 지대치 세트는 다양한 치아 형태의 부품(component)을 포함할 수 있고, 정보마커들은 치료 지대치에 어떤 치아 형태가 존재하는지에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 세트는 네 가지 타입의 어금니(molar) 형태의 치료 지대치들, 네 가지 타입의 앞어금니(bicuspid) 형태의 치료 지대치들, 네 가지 타입의 앞니(incisor) 형태의 치료 지대치들 및 네 가지 타입의 라운드 지대치들을 포함할 수 있다. 세트 내 각 부품 상의 네 개의 정보마커 위치들은 16개의 치료 지대치들 중 어느 것이 사용되고 있는지를 결정하기 위한 정보를 제공한다.

본 발명은 단지 세 개의 마킹위치를 필요로 하는 8개의(도시된 16개와 반대로) 독특한 치료 지대치 세트를 또한 포함한다는 것이 고려되어야 할 것이다. 컴퓨터 소프트웨어 및/또는 이 상황에서의 시각 챠트(visual chart)는 세 개의 숫자들을 가지는 2진코드를 통해 이러한 8개의 독특한 치료 지대치들을 식별시킬 것이다. 세 개의 마킹위치에서의 온(ON)-오프(OFF) 결정에 대응하는 가능한 2진코드들은, 000,100,010,001,110,101,011,111이다. 유사하게, 세트가 단지 4개의 독특한 치료 지대치들을 가진다면, 치료 지대치와 장착된 치과 임플란트에 대한 특성들을 결정하기 위하여 치료 지대치들 상에 단지 두 개의 마킹위치만이 필요하게 된다. 4개의 치료 지대치 행렬에서 가능한 2진코드들은, 00,10,01,11이 된다.

치료 지대치의 상부면이 분석된 후, 헥스의 방향은 방향 픽업들(802)의 위치로부터 알 수 있고, 2진코드를 통하여 치료 지대치의 지대치 높이와 안착면을 알 수 있다. 또한 치료 지대치 및 장착된 임플란트에 대한 다른 정보는 앞에서 설명한 형태의 다른 마커들을 추가함으로써 결정될 수 있다.

설명한 마커들에 이외에도, 도 9q에 나타난 것과 같이, 특정한 부품에 대한 정보를 제공하기 위한 바코드(bar-coded) 시스템을 제공하는 것 또한 가능하다. 바코드(894)는 쉽게 스캔 또는 판독될 수 있도록 치료 지대치(892)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 따라서, 바코드(894)는 정보마커들에 대하여 위에서 설명한 동일한 타입의 정보를 제공하게 될 것이다.

도 10에 의하면, 스캔 기술이 치료 지대치의 상부에서의 정보를 습득하는데에 사용될 때, 컴퓨터 소프트웨어는 인접 치아에 대한 임플란트(900)의 위치와 방향을 결정할 수 있다. 임플란트(900)의 위치는 "X", "Y", "Z" 축을 가지는 데카르트(Cartesian) 좌표계에서 정의된다. 공통점(common point)은 임플란트의 중앙선과 임플란트(900)의 안착면(925)을 나타내는 평면(920)의 교점에 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 정보마커들은 임플란트 위의 치료 지대치의 높이를 결정하는 데에 도움을 준다. 이 높이는 임플란트(900)의 안착면(925)을 포함하는 평면(920)에 있는, "Z"축 상의 영점을 식별하는 데에 사용될 수 있다. "Y" 축(910)은 가능한 한 협측의(buccal) 안면 방향에 근접하여 양(+)의 "Y"방향인 안착면(925)를 나타내는 평면(920) 내에 있다. "X"축(915)는 평면(920)에 있는데, 임플란트 헥스 표면에 수직 방향이다. 따라서, 잇몸을 통해 드러나는 치료 지대치의 폭인, 평면(920)의 안착면(925)의 폭을 알 수 있다. 따라서, 인공 치아의 발생(emergence) 프로파일 역시 알 수 있다.

이제 도 11에 대하여 살펴 보면, 앞서 설명한 치료 지대치들에 대응하는 상부면 상의 구성을 가지는 치료 지대치(1002)의 석고 캐스트 모델에 대한, 환자 구강의 석고 캐스트(1000)의 사시도가 나타나 있다. 석고 캐스트(1000)는 앞서 설명한 것과 같이, 구강의 인상으로부터 만들어진다.

석고 캐스트(1000)가 준비되면, 앞서 설명한 스캔 기술을 사용하여 스캔되고, 스캔된 데이터가 컴퓨터 도움 디자인(CAD) 프로그램과 같은 그래픽 이미징 프로그램으로 전송됨으로써, 도 12에서 나타난 바와 같이 석고 캐스트(1000, 도 11)의 삼차원(3-D) CAD 모델(1100)이 만들어지게 된다.

도 13에 나타난 바와 같이, 석고 캐스트(1000, 도 11)의 CAD 모델(1100, 도 12)이 수정되어서, 치료 지대치(1002, 도 11)를 제거한 제1 수정된 CAD 모델(1200)이 만들어짐으로써, 치료 지대치(1002, 도 11)를 받치고 있는 임플란트(1202) 또는 임플란트 상부면의 위치가 디스플레이된다.

또한 CAD 프로그램은 임플란트(1202)에 장착되도록 적용되는, 환자 고유의 맞춤 지대치를 설계하는데에 사용된다. 맞춤 지대치는 통상 크라운(crown)으로 불리우는 최종 보철물을 지지한다. 석고 모델(1000)의 수정물은, 특정한 치수에 근거 한 인접 치아와 환자 구강의 상태 사이에서 적절하게 크라운을 설계하는데에 사용된다. 따라서, 치과 임플란트의 정확한 위치를 얻는 것은 정확한 크라운을 설계하는데에 있어 중요하다. CAD 프로그램이 맞춤 지대치를 설계하는데에 사용되면, 맞춤 지대치의 설계사항이 CNC 밀링머신과 같은 정밀 공작기계에 입력됨으로써, 대개 티타늄 또는 티타늄 합금인 금속 블랭크(blank) 또는 세라믹 소재로 된 맞춤 지대치를 만들어내게 된다.

도 14에 나타난 바와 같이, 맞춤 지대치(1402)의 CAD 모델이, 석고 모델(1000)을 스캔함으로써 만들어진 인접 치아(1404)들의 CAD 모델 사이에 위치하는 것을 알 수 있다. CAD 프로그램을 사용함으로써, 도 15에 나타난 바와 같이 오버몰드(1502)가 만들어진다. 오버몰드(1502)는 3-D CAD 모델(1400)에서의 맞춤 지대치(1402)와 인접 치아(1404)에 맞추어지게 된다. 실질적인 맞춤 지대치(1604, 도 18)가 3-D CAD 모델(1400)에서의 맞춤 지대치(1402)와 실질적으로 동일한 위치와 방향에 위치할 수 있도록, 오버몰드(1502)는 환자 치아의 석고 모델에 맞추어지도록 적용된다.

오버몰드(1502)가 3-D CAD 모델(1400)에서 설계되면, CAD 프로그램은 오버몰드(1502)의 3-D CAD 모델에 대응하는 급속 프로토타입 오버몰드(1602, 도 16)가 급속 프로토타입 설비를 이용하여 만들어질 수 있도록 한다. 본 발명에 있어 스테레오리소그래피(stereolithography), 적층물(laminated-object) 제조, 선택 레이저 소결(selective laser sintering), 고체 지상 경화(solid ground curing), 또는 다른 알려진 급속 프로토타이핑 공정들과 같은, 많은 급속 프로토타입 기술이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다. 급속 프로토타입 오버몰드(1602)를 만들어내기 위해 급속 프로토타입 설비를 제어하는 설비에 의해 오버몰드(1502)의 3-D CAD 모델이 사용될 수 있다.

이제 도 16을 살펴 보면, 급속 프로토타입 오버몰드(1602), 맞춤 지대치(1604) 및 임플란트 유사물(1606)을 구비하는 급속 프로토타입 어셈블리(1600)가 나타나 있다. 급속 프로토타입 오버몰드(1602)는 맞춤 지대치(1604)의 모서리(edge) 상에서 오버몰드(1602)를 스냅핑(snapping)함으로써 만들어지는 스냅-핏(snap-fit) 연결을 통해, 맞춤 지대치(1604)를 수용하도록 적용되어 있다. 또한 인터페이스 핏(interface fit)을 사용함으로써 맞춤 지대치를 급속 프로토타입 오버몰드에 고정하기 위해, 프레스 핏(press-fit)이 사용될 수 있다는 것도 고려되어야 할 것이다. 맞춤 지대치(1604)는 나사를 사용하여 임플란트 유사물(1606)에 고정된다.

그리고 나서, 크라운이 만들어질 수 있도록, 정밀 공작기계에서 생산되는 맞춤 지대치(1604, 도 18)가 도 17에 도시된 변형 석고 모델(1700) 내에 위치하여야 한다. 석고 캐스트(1000, 도 11)로부터 만들어진 치료 지대치(1002)가 위치했던 곳에 개구(opening, 1702)가 존재하도록, 변형 석고 모델(1700)은 제거된 석고 캐스트(1000, 도 11)로부터 만들어진 치료 지대치(1002)를 구비하였다. 개구(1702)는 임플란트 유사물(1606)을 수용하기 위하여 충분한 크기로 되어 있다. 임플란트 유사물(1606)과 개구(1702)를 정의하는 벽 사이에서, 간격(gap, 1706) 또는 임플란트 유사물을 수용하기에 충분히 큰 구멍이 석고 모델(1700)에 존재한다. 급속 프로토 타입 어셈블리(1600)가 석고 모델(1700) 위에 위치함으로써, 3-D CAD 모델에서와 같이 맞춤 지대치(1604)와 임플란트 유사물(1606)을 위치시킨다. 그리고 나서, 임플란트 유사물(1606)을 석고 모델(1700)에 고정하기 위하여 간격(1706)은 에폭시(epoxy)와 같은 고정 재료로 채워진다. 고정 재료가 설정되면, 임플란트 장소에 인접한 치아에 대하여 환자 구강 내 임플란트와 실질적으로 동일한 위치에, 임플란트 유사물(1606)이 석고 모델(1700) 내에 적절히 위치한다. 도 18에서 나타난 바와 같이, 임플란트 유사물(1606)과 맞춤 지대치(1604)는 급속 프로토타입 오버몰드(1602)로부터 제거될 수 있다. 그리고 나서, 임플란트 유사물(1606)과 맞춤 지대치(1604)를 적절히 위치시킨 석고 모델(1700)을 사용하여, 최종 보철물이 만들어질 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 최종 보철물을 만들기 위하여, 환자의 특정한 맞춤 지대치(1604)를 만드는 스캔 공정 및 맞춤 지대치(1604)와 짝지어지기 위한 임플란트 유사물(1606)의 수용을 위한, 동일한 석고 모델이 사용될 수 있다.

앞서의 실시예가 최종 보철물을 만들어내기 위하여 설명된 것임에 비하여, 본 공정은 임시 보철물을 만들어내기 위하여 사용되는 것이라는 것을 고려해야 할 것이다.

본 발명의 또 하나의 실시예에 의하면, 임플란트 유사물이 로봇 매니퓰레이터(robot manipulator)를 사용하여 석고 모델 내에 위치하게 된다. 본 명세서에서 앞서 설명한 바와 같이, 환자 구강의 석고 캐스트(1000)는 환자 구강의 인상을 취함으로써 얻어진다. 석고 캐스트(1000)의 3-D CAD 모델(1100)을 생성하기 위하여, 석고 캐스트가 스캔된다. 맞춤 지대치(1604)를 설계하기 위하여, CAD 프로그램이 사용된다. 맞춤 지대치(1604)는, CAD 프로그램으로부터의 정보를 이용하여 정밀 공작기계 상에서 생산된다.

도 19a에 나타난 바와 같이, 수정된 석고 캐스트(1900)는 치료 지대치(1002, 도 11)를 포함하는 석고 캐스트(1000)의 섹션을 제거함으로써 만들어진다. 맞춤 지대치(1604)를 생성시키는 데에 사용되는 CAD 프로그램이, 임플란트 유사물이 장착된 맞춤 지대치를 포함하는 3-D CAD 모델을 생성시키는 데에 사용된다. 따라서, 도 20에서 나타난 바와 같이 인접 치아(2004)에 대한 임플란트 유사물(2002)의 적절한 위치가 만들어지는 곳에, 3-D CAD 모델(2000)이 존재하게 된다. 3-D CAD 모델(2000) 내 좌표 시스템을 사용하여, 임플란트 유사물(2002)과 인접 치아(2004)의 상대 위치가 생성될 수 있다. 석고 캐스트(1000)를 스캔할 때 및 로봇 매니퓰레이터(2100, 도 21)를 사용하여 임플란트 유사물(2102, 도 21)을 배치할 때, 공통의 기저판(base plate, 2106, 도 21)이 사용될 수 있다. 로봇 매니퓰레이터(2100, 도 21)가 기저판(2106, 도 21)에 대하여 알려진 곳에 위치한다. 스캐너는 석고 캐스트(1000) 내 치료 지대치(1002)의 X,Y,Z 위치를, 기저판(2106) 원점으로 칭해지기도 하는 기저판(2106) 상의 축들에 대하여 측정한다. 따라서, 기저판(2106)이 로봇 매니퓰레이터(2100)에 대하여 알려진 위치에 있을 때, 임플란트 유사물(2102, 도 21)의 정확한 위치가 결정될 수 있다.

임플란트 유사물(2002)과 인접 치아(2004)의 상대 위치가 생성되면, 이 위치정보가 로봇 매니퓰레이터에 입력된다. 임플란트 유사물(2102)을, 도 21에 개략적 으로 나타난 바와 같이 치료 지대치가 위치했었던 수정된 석고 캐스트(1900)에 있는 에폭시와 같은 고정재료(2104) 안에 두기 위하여, 로봇 매니퓰레이터(2100)가 상대위치 정보를 사용한다. 로봇 매니퓰레이터(2100)는 임플란트 유사물(2102)을 고정재료(2104) 안에 정확히 둘 수 있음으로써, 수정된 석고 캐스트(1900) 내의 임플란트 유사물(2102)의 위치가 3-D CAD 모델(2000) 내의 임플란트 유사물(2002)의 위치와 실질적으로 동일하게 된다.

본 발명의 추가적인 실시예에 의하면, 임플란트 유사물을 수정된 석고 캐스트의 고정재료 안에 두는 로봇 매니퓰레이터를 사용하지 않고, 대신에 로봇 매니퓰레이터가, 제1 용도로서 석고 캐스트(1901, 도 19b에 도시) 내에 구멍(1902)을 드릴링(driling)하고, 제2 용도로서 임플란트 유사물을 구멍 안에 두도록 적용된, 다용도의 로봇 매니퓰레이터일 수 있다.

앞선 실시예들이 최종 보철물을 만들어내기 위하여 설명되었지만, 본 공정이 임시 보철물을 만들어내기 위해서도 이용될 수 있다는 것을 고려해야 할 것이다.

앞선 실시예들이 환자 구강의 캐스트를 스캔하는 것에 의하여 설명되었지만, 3-D CAD 모델에 대해 사용되는 데이터를 생성하기 위하여 구강 내(intra-oral) 스캔, CT 스캔, 또는 다른 알려진 타입의 의료 스캔이 취해질 수 있다는 것 또한 고려되어야 할 것이다.

앞선 실시예들이 다양한 마킹을 포함하는 치료 지대치를 사용하여 설명되었지만, 스캔이 행해지기 전에 스캐닝 지대치(scanning abutment)가 석고 모델 안으로 놓여질 수 있다는 것 또한 고려되어야 할 것이다. 그러한 실시예에 의하면, 환 자 구강의 제1 석고모델이 만들어지는데, 치료 지대치에 대응하는 제1 석고모델의 부분은 제거되고 다양한 마킹을 포함하는 앞서 언급한 스캐닝 지대치로 대체될 것이다. 그리고 나서 스캐닝 지대치를 포함하는 제1 석고모델의 스캔이 행해져서, 환자 구강의 3-D CAD 모델이 만들어질 것이다. 그리고 나서, 앞서 설명한 대로 3-D CAD 모델이 사용될 것이다.

본 발명의 특정한 실시예들과 응용예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 본 명세서에 개시된 구성과 그 조합에만 한정되지 아니하고, 다양한 수정예, 변경예 및 변형예가 첨부된 청구항들에서 정의된 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 앞선 명세서 내용으로부터 자명할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.

본 명세서의 내용에 포함되어 있음.

Claims (49)

1. 환자의 특정한 보철물을 만들어낼 때 사용되는 환자의 치열(dentition)에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법으로서,

   치아 모델과 환자의 구강에 설치되는 치과 임플란트에 관련된 정보를 나타내는 정보 마커(marker)를 포함하는 환자의 치열에 대한 석고 모델을 준비하는 단계;

   상기 석고 모델을 스캔하는 단계;

   상기 석고 모델의 스캔으로부터 스캔 데이터를 생성하는 단계;

   상기 스캔 데이터를 CAD 프로그램으로 전송하는 단계;

   상기 스캔 데이터를 사용하여 CAD 프로그램 상에서 상기 석고 모델의 적어도 한 부분에 대한 3차원 모델을 만들어내는 단계;

   지대치(abutment)를 제조하기 위한 정보를 수집하기 위하여 상기 정보 마커를 결정하는 단계;

   상기 3차원 모델 및 상기 정보 마커로부터의 정보에 근거하여 지대치 치수 정보를 발현하는 단계;

   상기 정보 마커로부터의 정보에 근거하여 CAD 프로그램 상에서 임플란트 유사물 위치 정보를 발현하는 단계;

   상기 임플란트 유사물 위치 정보를 로봇 매니퓰레이터로 전송하는 단계;

   상기 정보 마커의 영역에 있는 상기 석고 모델의 한 부분을 제거함에 의해 상기 석고 모델을 수정하는 단계; 및

   상기 로봇 매니퓰레이터와 임플란트 유사물 위치 정보를 사용하여 수정된 석고 모델 상에 임플란트 유사물을 배치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스캔하는 단계는 레이저 스캔 기술, 기계적 센싱 기술, 포토그래픽 스캔 기술 및 스테레오포토그래픽 이미징 기술 중 하나를 사용하여 수행되는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 지대치 치수 정보로부터 지대치를 제조하는 단계를 더 포함하는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 지대치와 상기 수정된 석고 모델을 사용하여 환자의 특정한 보철물을 발현시키는 단계를 더 포함하는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 석고 모델을 수정하는 단계는 임플란트 유사물을 수용하기 위해 석고 모델에 로봇 매니퓰레이터를 사용하여 구멍(bore)을 내는 것을 포함하는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
6. 임플란트 설치 장소를 포함하는 환자의 구강에 대한 석고 모델로써,

   하부의 치과 임플란트의 위치를 나타내기 위해, 상기 임플란트 설치 장소에 대한 환자의 구강의 특징들을 포함하는 상기 석고 모델에 대한 3차원 컴퓨터 모델을 CAD 프로그램 상에서 만들어내는 단계;

   상기 특징들을 사용하여 상기 임플란트 설치 장소 내에 치과 임플란트의 위치와 방향을 결정하는 단계;

   CAD 프로그램 상에서 상기 석고 모델에 대한 임플란트 유사물 위치 정보를 만들어내는 단계;

   상기 임플란트 유사물 위치 정보를 로봇 매니퓰레이터로 전송하는 단계;

   상기 임플란트 설치 장소에 대응하는 석고 모델의 영역에 있는 상기 석고 모델의 한 부분을 제거함에 의해 상기 석고 모델을 수정하는 단계; 및

   로봇 매니퓰레이터 및 임플란트 유사물 위치 정보를 사용하여, 임플란트 유사물을 수정된 석고 모델 상에 배치하는 단계;를 포함하여 이루어지는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
7. 제6항에 있어서,

   CAD 프로그램 상에서, 치과 임플란트와 짝지어지되 환자의 특정한 보철물을 발현하도록 상기 임플란트 유사물과 짝지어지기 위한 지대치의 3차원 이미지를 발현하는 단계를 더 포함하는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 석고 모델을 수정하는 단계는 임플란트 유사물을 수용하기 위해 석고 모델에 로봇 매니퓰레이터를 사용하여 구멍(bore)을 내는 것을 포함하는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
9. 제6항에 있어서,

   상기 특징들은 임플란트에 장착되는 치유 지대치(healing abutment) 상의 정보 마커로부터 얻어지는 환자의 치열에 대한 수정된 석고 모델에 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 방법.
10. 맞춤 지대치(custom abutment)를 만들어낼 때 사용하는 환자 구강의 신체 모델에 임플란트 유사물을 위치시키는 방법으로서,

    신체 모델의 스캔 데이터를 발현하기 위해 신체 모델을 스캔하는 단계;

    상기 스캔 데이터를 CAD 프로그램으로 전송하는 단계;

    상기 스캔 데이터를 사용하는 CAD 프로그램 상에서 신체 모델의 적어도 한 부분에 대한 3차원 모델을 만들어내는 단계;

    상기 3차원 모델에서, 신체 모델에 배치되는 임플란트 유사물의 위치를 결정하는 단계; 및

    상기 3차원 모델로부터의 정보에 따라 신체 모델 내에 임플란트 유사물을 배치하기 위해 로봇 매니퓰레이터를 사용하는 단계;를 포함하여 이루어지는 환자 구강의 신체 모델에 임플란트 유사물을 위치시키는 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 스캔 데이터는 환자의 구강에 임플란트의 크기 및 치유 지대치의 높이를 결정하는데 사용되는 치유 지대치 정보 마커(healing abutment informational markers)로부터의 정보를 포함하는 환자 구강의 신체 모델에 임플란트 유사물을 위치시키는 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 임플란트 유사물의 위치를 결정하는 단계는 치유 지대치 정보 마커로부터 얻어지는 정보에 근거하는 환자 구강의 신체 모델에 임플란트 유사물을 위치시키는 방법.
13. 치아 보철물을 만들어낼 때 사용되는 수정된 석고모델에 치과 임플란트 유사물을 위치시키기 위한 급속 프로토타입 오버몰드의 제조방법으로서,

    치과 임플란트가 설치되는 제1 설치장소 및 적어도 하나의 정보 마커를 가지며 상기 치과 임플란트에 장착되는 잇몸 치료 지대치를 구비하는 구강의 석고 모델을 준비하되, 상기 석고 모델은 치아 모델 및 적어도 하나의 정보 마커를 나타내는 모델 마커를 포함하는, 구강의 석고 모델을 준비하는 단계;

    상기 석고 모델을 스캔하는 단계;

    상기 석고 모델의 스캔으로부터 스캔 데이터를 생성하는 단계;

    상기 스캔 데이터를 CAD 프로그램으로 전송하는 단계;

    상기 스캔 데이터를 사용하여 CAD 프로그램 상에서 설치장소의 3차원 컴퓨터 모델을 만들어내는 단계;

    환자의 특정한 맞춤 지대치 제조에 대한 정보를 수집하기 위하여 적어도 하나의 정보 마커를 결정하는 단계;

    상기 CAD 프로그램 상에서 맞춤 지대치 치수정보를 발현하는 단계;

    3차원 이미지 및 맞춤 지대치 치수정보에 근거하여 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 생성하되, 임플란트 유사물을 수정된 석고 모델 내에 위치시키기 위하여 상기 오버몰드 급속 프로토타입은 수정된 석고 모델의 적어도 한 부분에 맞추어지도록 구성되는 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 생성하는 단계;

    상기 오버몰드 급속 프로토타입 치수정보를 급속 프로토타이핑 기계에 제공하는 단계; 및

    상기 오버몰드 급속 프로토타입을 제작하는 단계;를 포함하여 이루어지는 급속 프로토타입 오버몰드의 제조방법.
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