KR101318468B1 - 임플란트용 하이브리드 어버트먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임플란트용 하이브리드 어버트먼트에 관한 것으로, 픽스쳐의 테이퍼 형상에 대응하여 직선, 정원(正圓), 하나의 각도를 포함하여 결합 형성된 단면이 중심축선에 대하여 회전하여 형성된 입체적 형상인 회전체 형상으로 마련되어 상기 픽스쳐와 결합되는 픽스쳐 결합부와; 상기 픽스쳐 결합부에서 연장되어 치은 및 보철물과 결합되는 치은 결합부 및 보철물 결합부에서는 인공 치아의 크라운으로부터 최적으로 삭제된 형상을 갖는 지대치의 윤곽(prepared abutment)에 대응하여 형성된 보철물의 윤곽처럼 곡선, 비정원을 포함하는 형상으로 결합 형성된 단면이 상기 중심축선에 대하여 회전하여 형성된 입체적 형상과 상이한 형상인 비회전체 형상을 포함하며, 상기 픽스쳐 결합부, 상기 치은 결합부 및 상기 보철물 결합부는 일체로 형성되고 상기 픽스쳐 결합부는 상기 중심축선이 회전하면서 가공되는 것을 특징으로 한다.
이에, 임플란트 시술 사용되는 어버트먼트의 형상에 있어 픽스쳐와 고정되는 영역은 정밀성을 갖추어 견고하게 결합되면서 보철물과 결합되는 영역은 인공치아의 이상적으로 삭제된 지대치 윤곽에 근접될 수 있다.

Description

임플란트용 하이브리드 어버트먼트 {Implant Hybrid Abutment}

본 발명은 임플란트용 하이브리드 어버트먼트에 관한 것으로, 특히, 인공치아의 어버트먼트를 자연치아의 삭제된 이상적인 지대치 윤곽(prepared abutment)에 근접된 구조를 가지며, 그 형상을 쉽게 형성할 수 있고, 자동으로 제작되어 경제성이 향상될 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공하는 것에 관한 것이다.

최근에는 손실된 치아를 대체하는 임플란트 시술이 보편화되어 있다. 이러한 임플란트 시술 방법은 통상 치조골에 드릴링을 형성한 후 픽스쳐를 고정하고, 각종 어버트먼트를 픽스쳐와 고정하여 최종적으로 보철물을 픽스쳐와 고정시키는 일련의 과정이다. 이러한 과정에서 치조골과 간섭이 생기거나 치은과 간섭이 발생하는 경우 이를 삭제하는 과정이 더 추가되기도 한다.

이러한 일련의 작업에 여러 가지의 도구들과 방법이 사용되고 있다. 한 예로, 어버트먼트의 종류만 하더라도 다수의 제조사에서 다수의 종류를 제공하고 있어 수 백 종인 것이 현실이다. 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 종래의 어버트먼트(20)는 보철물과 결합되는 보철물 결합부(27)와, 픽스쳐와 결합되는 픽스쳐 결합부(27) 및 보철물 결합부(23)와 픽스쳐 결합부(27) 사이의 치은 결합부(25)를 구비한다. 종래의 어버트먼트(20)는 픽스쳐 결합부(27)뿐만 아니라 픽스쳐 결합부(27) 및 보철물 결합부(23)도 선반 등에서 대량으로 가공이 가능한 중심축에 대하여 회전하여 형성된 회전체 형상을 갖는다. 그리고, 참조번호 29는 픽스쳐과 결합되는 나사 부분이다.

반면, 인공치아의 지대치가 아닌 자연치아를 삭제하여 보철물과 결합되도록 이상적인 자연치아의 지대치의 윤곽은 그 형상이 복잡하다. 따라서, 이러한 자연치아의 지대치 형상은 복잡한 형상으로 수치 제어 자동 선반 내지 자동 밀링 등으로 대량 생산하기 어렵다는 문제점을 갖는다.

다른 한편, 현재 통상의 상용화를 위해 규격화된 어버트먼트는 중심축에 대하여 회전체 형상을 가져 자연치의 지대치 윤곽과 비교하였을 때 갭이 많다는 우려가 있다. 이에, 인공 치아를 장기간 사용 시 보철물이 받는 하중 등을 고르게 분산시키지 못하는 등의 우려가 있다.

따라서, 인공치아의 지대치는 자연치아의 지대치 형상에 근접되고, 자동으로 가공할 수 있는 기계를 통해 다량 생산, 저렴한 비용, 정밀한 치수를 가질 수 있는 형상이 바람직할 것이다. 또한, 이러한 인공치아의 지대치는 통상의 환자에게 가장 많이 적용될 수 있는 최빈치에 기초하여 소정의 규격으로 구분되어 규격화되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 목적은, 임플란트 시술 사용되는 어버트먼트의 형상에 있어 픽스쳐와 고정되는 영역은 정밀성을 갖추어 견고하게 결합되면서 보철물과 결합되는 영역은 인공치아의 이상적으로 삭제된 지대치 윤곽에 근접될 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 적용 가능한 어버트먼트를 최빈치의 환자에 적용될 수 있도록 구분하여 이를 규격화 내지 표준화할 수 있는 간편한 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 자동 가공 기계를 통해 가공될 수 있는 형상을 가져, 가공 내지 형상을 만드는 방법이 간단하고 편리할 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 형상을 간편하게 형성할 수 있으며 제작이 용이하여 경제성을 향상시킬 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 픽스쳐의 테이퍼 형상에 대응하여 직선, 정원(正圓), 하나의 각도를 포함하여 결합 형성된 단면이 중심축선에 대하여 회전하여 형성된 입체적 형상인 회전체 형상으로 마련되어 상기 픽스쳐와 결합되는 픽스쳐 결합부와; 상기 픽스쳐 결합부에서 연장되어 치은 및 보철물과 결합되는 치은 결합부 및 보철물 결합부에서는 인공 치아의 크라운으로부터 최적으로 삭제된 형상을 갖는 지대치의 윤곽(prepared abutment)에 대응하여 형성된 보철물의 윤곽처럼 곡선, 비정원을 포함하는 형상으로 결합 형성된 단면이 상기 중심축선에 대하여 회전하여 형성된 입체적 형상과 상이한 형상인 비회전체 형상을 포함하며, 상기 픽스쳐 결합부, 상기 치은 결합부 및 상기 보철물 결합부는 일체로 형성되고 상기 픽스쳐 결합부는 상기 중심축선이 회전하면서 가공되는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트에 의해 달성된다.

한편, 상기 보철물 결합부는, 보철물의 교합부에 대응하여 상부에 형성된 교합면과, 상기 교합면에서 픽스쳐쪽으로 연장되어 상기 보철물을 전후 및 좌우 방향으로 지지하는 축면을 포함하고, 상기 축면은 보철물의 착탈을 간편하게 할 수 있도록 상기 중심축선에 대하여 경사지게 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 보철물 결합부의 교합면은 인공 치아의 크라운에서 삭제한 두께인 컷백(cut-back)한 값에 기초하여 형성되어 크라운의 형상에 대응하여 굴곡된 형상을 갖거나, 평평한 형상을 포함한 것이 바람직하다.

또한, 상기 치은 결합부의 상기 보철물과 결합되는 피니시 라인(finish line)은 대상 치아의 치은선(gingival line) 또는 자연 치아의 백악-법랑 경계선(CEJ, cemento-enamel junction)에 기초하여 형성된 물결 무늬 형상(scalloped pattern)을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 치은 결합부에서 상기 피니시 라인에서 하측에서 연장되어 상기 픽스쳐 연결부에 걸쳐 형성되어 치은과 접촉하는 부분인 치은 커프 영역은 치조골과 간섭하지 않도록 상기 피니시 라인의 형상을 따라 형성된 물결 무늬 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 치은 결합부와 상기 보철물 결합부는 치료 대상이 되는 치아의 보철물의 상기 중심축선을 포함하는 복수의 단면 형상에서 내측으로 삭제한 컷백 값에 기초한 상이한 컷백 단면에 기초하여 상기 중심축선에 대하여 회전하여 형성하며, 이 과정에서 어느 하나의 상기 컷백 단면에서 다른 나머지 상기 컷백 단면 사이의 회전체 형상을 형성하는 방법은 3차원 모델링 방법의 보간법을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 컷백 단면은 협측 단면, 설측 단면, 원심측 단면, 근심측 단면 및 협측, 설측, 원심측 및 근심측이 아니면서 상기 중심축선을 지나는 수직 단면 중에서 복수의 단면이 선택되는 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 협측 단면과 상기 설측 단면 및 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 각각 동일한 형상을 갖는 기초가 되는 단면의 개수가 두 개를 의미하는 자유도 2(degree 2)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상으로 이루어지거나, 상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 상이하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 동일하거나 아니면 상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 동일하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 상이한 형상을 갖는 기초가 되는 단면의 개수가 세 개를 의미하는 자유도 3(degree 3)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상으로 이루어지거나, 상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 상이하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 상이한 형상을 갖는 기초가 되는 단면의 개수가 네 개를 의미하는 자유도 4(degree 4)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상으로 이루어지거나, 상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 상이하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면도 상이하면서 협측, 설측, 원심측 및 근심측이 아니면서 상기 중심축선을 지나는 수직 단면 중 적어도 어느 하나의 단면을 포함하는 형상으로 이루어진 기초가 되는 단면의 개수가 4+n개를 의미하는 자유도 4+n(degree 4+n)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보철물 결합부 및 상기 치은 결합부의 비회전체 형상을 절삭하는 것은 윤곽선 제어에 의한 수치 제어 자동 선반 또는 밀링 가공에 의해 가공하는 방법을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 픽스쳐 결합부의 기계적 형상은 상기 치은 결합부 및 상기 보철물 결합부의 유기적 형상보다 더 정밀하게 가공되는 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 임플란트 시술 사용되는 어버트먼트의 형상에 있어 픽스쳐와 고정되는 영역은 정밀성을 갖추어 견고하게 결합되면서 보철물과 결합되는 영역은 인공치아의 이상적으로 삭제된 지대치 윤곽에 근접될 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공할 수 있다.

또한, 적용 가능한 어버트먼트를 최빈치의 환자에 적용될 수 있도록 구분하여 이를 규격화 내지 표준화할 수 있는 간편한 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공할 수 있다.

또한, 자동 가공 기계를 통해 가공될 수 있는 형상을 가져, 가공 내지 형상을 만드는 방법이 간단하고 편리할 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공할 수 있다.

또한, 형상을 간편하게 형성할 수 있으며 제작이 용이하여 경제성을 향상시킬 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임플란트용 하이브리드 어버트먼트의 사시도,
도 2(a) 내지 도 2(c)는 도 1의 평면도, 우측면도 및 정면도,
도 2(d) 및 도 2 (e)는 도 1의 단면도,
도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 치은 커프 부분을 비교하여 설명하기 위한 사시도,
도 4(a) 내지 도 4(c)는 원근 방향 및 협설 방향을 절단한 단면과 이를 결합한 상태를 설명하기 위한 단면도,
도 5(a) 내지 도 5(c)는 원근 방향 및 협설 방향을 따라 회전체의 기준이 되는 단면의 개수인 자유도의 변화를 설명하기 위한 사시도,
도 6(a) 내지 도 6(d)는 3차원 입체화의 기준이 되는 부분을 설명하기 위한 개략도,
도 7은 3차원 입체화를 위한 부분을 설명하기 위한 단면도,
도 8(a) 및 도 8(b)는 3차원 입체화를 완료한 상태를 나타낸 사시도,
도 9(a) 내지 도 9(c)는 본 발명에 따른 어버트먼트를 가공하는 일실시예를 설명하기 위한 개략도,
도 10(a) 및 도 10(b)는 종래기술의 어버트먼트 및 인공치아의 지대치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 임플란트용 하이브리드 어버트먼트에 대하여 도 1 내지 도 9(c)를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임플란트용 하이브리드 어버트먼트의 사시도이고, 도 2(a) 내지 도 2(c)는 도 1의 평면도이며, 도 2(d) 및 도 2 (e)는 도 1의 단면도이고, 우측면도 및 정면도이며, 도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명의 치은 커프 부분을 비교하여 설명하기 위한 사시도이고, 도 4(a) 내지 도 4(c)는 원근 방향 및 협설 방향을 절단한 단면과 이를 결합한 상태를 설명하기 위한 단면도이며, 도 5(a) 내지 도 5(c)는 원근 방향 및 협설 방향을 따라 회전체의 기준이 되는 단면의 개수인 자유도의 변화를 설명하기 위한 사시도이고, 도 6(a) 내지 도 6(d)는 3차원 입체화의 기준이 되는 부분을 설명하기 위한 개략도이며, 도 7은 3차원 입체화를 위한 부분을 설명하기 위한 단면도이고, 도 8(a) 및 도 8(b)는 3차원 입체화를 완료한 상태를 나타낸 사시도이며, 도 9(a) 내지 도 9(c)는 본 발명에 따른 어버트먼트를 가공하는 일실시예를 설명하기 위한 개략도이고, 도 10(a) 및 도 10(b)는 종래기술의 어버트먼트 및 인공치아의 지대치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 어버트먼트(100)는, 중심축선(C)에 대하여 회전한 회전체 형상을 갖는 픽스쳐에 대응하는 직선, 중심에서 일정한 거리에 존재하는 정원(正圓), 하나의 각도 등에 의해 형성 가능한 기계적 형상을 구비하여 픽스쳐와 결합되는 픽스쳐 결합부(150)와, 인공 치아로부터 이상적인 두께로 삭제된 지대치의 윤곽(prepared abutment)에 근접하도록 보철물의 윤곽처럼 곡선, 비정원(非正圓) 등에 의해 형성 가능한 유기적 형상으로 마련되어 중심축선(C)에 대하여 비회전체 형상으로 구비된 치은 결합부(130) 및 보철물 결합부(110)를 갖는다. 하이브리드 어버트먼트(100)는 중심축선(C)에 관통홀(170)을 구비할 수 있다. 이 관통홀(170)을 통해 미도시된 볼트 등으로 하이브리드 어버트먼트(100)와 픽스쳐를 결합시킬 수 있다.

이하에서 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 하이브리드 어버트먼트(100)에서 협측 및 설측을 향하는 방향을 ‘협설 방향’으로 칭하고, 이 방향을 “X”방향으로, 원심측 및 근심측을 향하는 방향을 ‘원근 방향’으로 칭하고, 이 방향을 “Z”방향으로 각각 정하며, X-Z 평면에 수직 방향을 “Y”방향으로 정한다. 편의상 치아가 하악 및 상악에 위치하고 있으나, 상악 및 하악에 관계없이 교합면을 상측 내지 상부로 치조골 내지 픽스쳐가 결합된 영역을 하측 내지 하부로 정한다. 이하에서 치료 대상이 되는 대상 치아는 설명의 편의상 하악에 위치한 것으로 한다.

픽스쳐 결합부(150)는 가능하면 픽스쳐와 견고하게 결합되어 보철물을 지지할 수 있도록 픽스쳐의 형상에 대응하여 기계 가공되는 기계적 형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 픽스쳐 결합부(150)는 회전체 형상을 갖는 픽스쳐에 대응한 회전체 형상을 가지고, 이러한 회전체 형상의 픽스쳐 결합부(150)는 유기적 형상의 치은 결합부(130) 내지 보철물 결합부(110)보다 더 정밀한 공차를 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는 픽스쳐 결합부(150)는 대응하는 픽스쳐가 기계 가공에 의해 형성되어 기계적 형상을 갖는 픽스쳐 결합부(150)와 결합되지만 치은 결합부(130)는 픽스쳐와 결합된 후 치은 등이 아물어 치은 결합부(130)와 접촉되며, 보철물 결합부(110)에서는 보철물 결합부(110)에 기초하여 대응하는 보철물의 형상이 만들어 질 수 있기 때문이다.

치은 결합부(130)는 보철물과 결합되는 피니시 라인(finish line, 133)은 도 10(b)에 도시된 바와 같이 대상 치아의 치은선(55)에 기초하여 형성되고 도 1에 도시된 바와 같이, 픽스쳐 결합부(150) 및 보철물 결합부(110)보다 중심축선(C)에서 외측으로 돌출되어 있으면서 물결 무늬 형상(scalloped pattern)을 갖는다. 피니시 라인(133)은 치은보다 높거나 동일하거나 낮게 형성될 수 있지만, 외관을 고려하여 치은보다 낮은 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 피니시 라인(133)은 전술한 치은선(55) 외에 미도시된 자연 치아의 백악-법랑 경계선(CEJ, cemento-enamel junction)에 기초하여 형성될 수도 있다.

이러한 치은 결합부(130)의 물결 무늬에서는 협설 방향(도 1 및 2(b)의 ‘X’방향)의 높이가 원근 방향(도 도 1 및 2(b)의 ‘Z’방향)의 높이보다 낮게 형성되어 인공 치아의 치은선(55)에 대응한 형상을 갖는 것이 바람직하다.

한편, 치은 결합부(130)에서 피니시 라인(133)에서 하측에서 연장되어 픽스쳐 결합부(150)에 걸쳐 형성되어 치은과 접촉하는 부분인 치은 커프(135) 영역은 치조골과 간섭하지 않도록 피니시 라인(133)의 형상을 따라 형성된 물결 무늬 형상을 갖는 것이 바람직하다.

보철물 결합부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 인공 치아의 이상적인 두께로 삭제된 지대치 윤곽에 근접하도록 형성되며, 보철물의 교합부에 대응하여 상부에 형성된 교합면(113)과, 교합면(113)에서 상기 픽스쳐 결합부로 연장되어 보철물을 전후 및 좌우 방향으로 지지하는 축면(115)을 구비한다.

보철물 결합부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 인공 치아의 이상적인 두께로 삭제된 지대치 윤곽에 근접하도록 형성되며, 보철물의 교합부에 대응하여 상부에 형성된 교합면(113)과, 교합면(113)에서 픽스쳐쪽으로 연장되어 보철물을 전후 및 좌우 방향으로 지지하는 축면(115)을 포함한다.

보철물 결합부(110)의 축면(115)은 보철물을 간편하게 착탈할 수 있도록 중심축선(C)에 대하여 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 축면(115)은 교합면(113)에서 픽스쳐 결합부(150)로 향하여 약 4-10°정도로 벌어지는 방향으로 경사진 것이 바람직하다. 다시 말하면 축면(115)은 교합면(113)에서 멀어질수록 점점 커지는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 여기서, 보철물 결합부(110)를 중심축선(C)을 절단한 단면의 형상의 윤곽은 비회전체이다.

보철물 결합부(110)의 교합면(113)은 보철물가 교합되는 굴곡된 형상에서 일정한 두께로 절산된 굴곡된 형상을 가지거나, 필요에 따라 평평한 형상을 가질 수 있다.

보철물 결합부(110)는 전술한 바와 같이 인공 치아의 치관으로부터 일정 두께로 삭제된 지대치 형상(prepared abutment)과 같은 유기적 형상이 바람직하다. 이러한 유기적 형상은 중심축선(C)에 대하여 소정의 단면이 회전된 형상이 아닌 정원이 아니라 타원을 포함하는 비정원, 하나의 각도가 아닌 복수의 각도(도 2(b) 및 도 2(c)의 “X1” 및 “Z1” 참조)를 포함하여 정의된다.

유기적 형상의 일예를 도 2(a) 내지 도 2(e)를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 중심축선(C)에 대하여 가로 방향으로 보철물 결합부(110)를 절단하면 협설 방향(‘X’방향)의 폭(Wx1)이 원근 방향(‘Z’방향)의 폭(Wz1)보다 크므로, 보철물 결합부(110)의 단면 형상은 직경이 동일한 정원(正圓)으로 이루어 진 것이 아니다. 또한, 교합면(113)에서 픽스쳐 결합부(150)로 향하는 각도에 있어서도 협설 방향에서의 각도(‘X1’ 참조)와 원근 방향에서의 각도(‘Z1’ 참조)가 다를 수 있다.

이에 반하여, 픽스쳐 결합부(150)에서는 중심축선(C)에 대하여 가로 방향으로 절단한 단면인 도 2(e)에 도시된 바와 같이, 협설 방향의 폭이나 원근 방향의 폭이 동일하고 중심 축선(C)에서 ‘Wx2’ 내지 ‘Wz2’ 값의 직경을 갖는 정원(正圓)임을 알 수 있다. 치은 결합부(130)에 픽스쳐로 향하여 픽스쳐 결합부(150)가 경사진 각도도 협설 방향(‘k1’ 참조), 원근 방향(‘k1’ 참조)에서 동일하여 하나의 각도로 된 경사진 윤곽을 갖는다. 즉, 일정한 단면을 중심축선(C)에 대하여 회전시키면 픽스쳐 결합부(150)를 형성시킬 수 있는 회전체 형상의 기계적 형상임을 알 수 있다.

여기서, 또한, 중심축선(C)을 따라 형성된 관통홀(170)은 보철물 결합부(110)에서는 직경 ‘d1’으로 구비되어 있고, 픽스쳐 결합부(150)에서는 직경 ‘d2’로 구비되어 있는 기계적 형상임을 알 수 있다.

반면에, 보철물 결합부(110)를 중심축선(C)을 절단한 단면의 형상의 윤곽은 비회전체이다.

이러한 구성에 따른 본 발명에 따른 임플란트용 하이브리드 어버트먼트(100)의 형성 과정의 일실시예를 도 4(a) 내지 도 8을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 치료 대상이 되는 치아의 이상적이면서 최적의 보철물 외관을 선택하여 단면을 정한다. 이 경우 단면의 방향을 임의로 선택할 수 있으나, 여기서는 편의상 협설 방향과 원근 방향의 단면을 선택하는 것으로 한다. 최적의 보철물의 선택은 치조골, 인접치와의 관계, 치아의 배열 등에 따라 결정되는 것이 바람직하다.

다음, 선택된 보철물의 원근 방향의 단면에서 원근 방향 길이에 근거한 직경(도 4(b)의 ‘Dmd’ 참조)과 치관의 최상단에서 원심측 또는 근심측 치은까지의 거리에 근거한 높이(도 4(b)의 ‘Hmd’참조)를 고려하여 보철물의 내측으로 삭제한 컷백 값에 기초하여 원근 방향 컷백 단면을 선정한다. 여기서, 컷백 단면은, 도 5(a)의 점선으로 도시된 바와 같이, 원심측으로 컷백된 값(‘DBdis’ 참조)을 갖는 원심측 컷백 단면과, 근심측으로 컷백된 값(‘DBmes’ 참조)을 갖는 근심측 컷백 단면을 가지고, 원심측으로 컷백된 값(DBdis)과 근심측으로 컷백된 값(DBdis)은 동일하다. 그리고, 교합면(115)으로 컷백된 값은 도시된 바와 같이 ‘CBmdtop’이다.

다른 한편, 선택된 보철물의 협설 방향의 단면에서 협설 방향 길이에 근거한 직경(도 4(a)의 ‘Dbl’ 참조)과 치관의 최상단에서 원심측 또는 근심측 치은까지의 거리에 근거한 높이(도 4(a)의 ‘Hbl’참조)를 고려하여 보철물의 내측으로 삭제한 컷백 값에 기초하여 협설 방향 컷백 단면(191, 195)을 선정한다. 여기서, 컷백 단면은, 도 5(a)의 실선으로 도시된 바와 같이, 협측으로 컷백된 값(‘DBbuc’ 참조)을 갖는 협측 컷백 단면과, 설측으로 컷백된 값(‘DBlin’ 참조)을 갖는 설측 컷백 단면을 가지고, 협측으로 컷백된 값(DBbuc)과 설측으로 컷백된 값(DBlin)은 동일하다. 그리고, 교합면(115)으로 컷백된 값은 도시된 바와 같이 ‘CBbltop’이다.

선택된 각 컷백 단면(191, 193)을 도시한 도면은 도 6(a)와 같고 중심축선은 편의상‘C1’으로 표시한다.

다음, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 치은 결합부(130)의 피니시 라인(133x)은 대상 치아의 치은선(55) 또는 백악-법랑 경계선으로부터 물결 무늬 형상을 추출하고, 중심축선은 편의상 ‘C2’로 표시한다.

그리고, 도 6(c)에 도시한 바와 같이, 치조골의 형상을 고려하고 치은선(55)을 종합하여 치은 커프(135x) 형상을 추출하고, 중심축선은 편의상 ‘C3’로 표시한다. 치은 커프(135x) 형상은 필요에 따라 나머지 선이 형성된 다음 보정을 할 수도 있다.

그리고, 도 6(d)에 도시된 바와 같이, 픽스쳐 결합부(150x)는, 중심축선(C)에 대하여 소정 각도와 직경을 갖는 단면을 결합된 픽스쳐 형상에 대응하여 추출하고, 중심축선은 편의상 ‘C4’로 표시한다.

이렇게 형성된 도 6(a) 내지 도 6(d)의 단면 형상을 각 중심축선(C1, C2, C3, C4)를 하나의 중심축선(C)으로 일치시키고 중심축선(C)에 대하여 회전하여 입체적인 형상을 형성시킨다. 즉, 형성한 원근 방향 컷백 단면(193)과 협설 방향 컷백 단면(191)을 중심축선(C)에 대하여 회전하면서 입체적 형상을 형성시킨다. 여기서, 원근 방향 컷백 단면(193)과 협설 방향 컷백 단면(191)은 다르기 때문에 원근 방향 컷백 단면(193)과 협설 방향 컷백 단면(191) 사이를 연결해 주는 중간의 입체적인 형상은 보간법에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 과정에서 도 7에 도시된 바와 같이, 여러 가지 치수 내지 값이 미리 정해진 대로 입력될 수도 있고 사용자가 선택하여 입력할 수도 있다. 즉, 치료 대상이 되는 각 치아가 절치, 견치, 소구치 내지 대구치인지에 따라 이러한 치수 내지 값이 변경될 수 있다.

도 7에서의 치수 등을 예로 들면, 피니시 라인(133)에서 보철물 결합부(110)의 축면(115)으로 향하여 면의 경사 각도(도 7의 ‘α’참조), 축면(115)과 만나는 영역에서의 곡선 형상(도 7의 ‘R1’참조), 피니시 라인(133)에서 픽스쳐 결합부(150)로 연장되는 선의 길이(도 7의 ‘k’참조) 및 중심축선(C)과의 각도(도 7의 ‘β’참조), 연장된 선에서 픽스쳐 결합부(150)로 향하는 치은 커프 영역(135)의 중심축선(C)의 가로 방향과의 각도(도 7의 ‘γ’참조) 및 픽스쳐 결합부(150)와 만나는 선의 곡선 형상(도 7의 ‘R2’참조)에 대한 수치는 미리 여러 종류의 수치 중에서 자동으로 선택되어 입력된 상태일 수 있고, 필요에 따라 사용자가 입력시킬 수도 있다.

이러한 선택된 단면과 보간법, 미리 입력된 수치 등에 기초하여 형성된 하이브리드 어버트먼트(100)의 일예를 도시한 것이 도 8(a)이다.

이렇게 단면을 선택하는 과정에서도 전술한 도 6(a)에서는 협설 방향 높이와 원근 방향 높이를 동일하게 선정한 단면의 갯수를 나타내는 자유도가 2개(Degree 2)였으나, 도 6(b)와 같이 단면의 자유도가 3개(Degree 3) 또는 도 6(c)와 같이 단면의 자유도가 4개(Degree 4)일 수도 있다. 또한, 자유도 4에 전술한 협측, 설측, 원심측 및 근심측의 단면을 제외한 중심축선(C)을 포함한 수직 단면을 순차적으로 하나씩을 포함하여 자유도 4+1, 자유도 4+2, 자유도 4+3, ..., 자유도 4+n(여기서, n은 자연수임)의 단면에 기초하여 3차원 모델링 방법에 의하여 형성된 형상이 본 발명에 따른 하이브리드 어버트먼트(100)가 될 수 있다. 즉, 컷백된 단면은 반드시 협설 방향 내지 원근 방향을 포함하지 않을 수도 있다. 본 발명자의 임상적 실험치 내지 경험에 비추어 보면, 최빈치의 환자에게 적용되는 것은 협측, 설측, 원심측 및 근심측 단면의 자유도 4 범위 이내로 대체로 근접함을 알 수 있었다. 이에, 본 발명에 따른 규격화 등도 고려할 수 있어 사용자가 보유해야할 어버트먼트의 수량 내지 규격을 최적화 내지 최소화할 수 있었다.

즉, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 컷백 단면(191, 193)에서 원근 방향의 높이는 동일하나, 협측 높이(‘Hbuc’ 참조)와 설측 높이(‘Hlin’ 참조)가 상이하게 설정될 수 있다. 이렇게 선택되고, 나머지 조건은 도 6(a)와 동일하게 유지하여 입체적인 형상으로 형성된 하이브리드 어버트먼트(100)의 형상을 나타낸 도면이 도 8(b)이다. 즉, 도 8(a)와 도 8(b)를 비교해보면 후방에 위치한 설측 높이가 협측 높이보다 높게 형성되어 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 하이브리드 어버트먼트(100)는 형성하는 과정에서 최빈치에 기초하여 최적 규격의 하이브리드 어버트먼트(100)를 선정할 수 있는 장점을 가질 수 있다. 즉, 최빈치에 기초하였기 때문에 가장 많은 환자에게 적용될 수 있고 다른 한편, 종래기술과 달리 인공 치아를 삭제한 량을 달리하여 보철물 결합부(110)의 형상을 가능하면 인공 치아를 삭제한 지대치 형상/윤곽(prepared abutment)에 근접하게 형성할 수 있어 사용자는 이렇게 형성된 하이브리드 어버트먼트(100) 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

이러한 과정에서 본 발명의 하이브리드 어버트먼트(100)는 최빈치를 갖는 환자에 대응하여 규격화 내지 표준화가 가능하고, 생산 단가의 경제성, 사용자의 보유 재고의 최소화, 최적의 효율적인 선택을 할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따라 형성된 하이브리드 어버트먼트(100)의 가공 과정을 도 9(a) 내지 도 9(c)를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 하이브리드 어버트먼트(100)는 머시닝 센터, 밀링 머신 등에서도 가능하나 일실시예로 윤곽선 제어가 가능한 자동 선반을 이용하여 가공되는 예를 설명한다.

먼저, 도 9(a) 및 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 하이브리드 어버트먼트(100)로 가공될 피삭물(WP)을 자동선반(CNC)에 고정시켜 피삭물(WP)을 중심축선(C)을 중심으로 회전시켜 공구(TL)을 이용하여 중앙에 관통홀(170)을 형성시킨다. 또한, 피삭물(WP)을 회전시키면서 편심 드릴(TL)을 이용하여 픽스쳐 결합부(150)를 가공한다. 즉, 관통홀(170)과 픽스쳐 결합부(150)라는 회전체 형상이 가공된다.

그런 다음, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 윤곽선 제어를 이용하여 피삭물(WP)과 공구(TL)가 동시에 또는 필요에 따라 공구(TL)만 이동하면서 치은 결합부(130)의 피니시 라인(133) 및 치은 커프 영역(135)과 보철물 결합부(110)를 가공할 수 있다. 이 과정에서 극좌표 보간법(polar coordinate interpolation) 등의 다양한 방법을 이용할 수 있다. 이에, 자동 선반 등의 가공을 이용하여 가공 시간을 단축할 수 있으면서 대량 생산, 정밀 가공이 가능한 하이브리드 어버트먼트(100)를 제조할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 임플란트용 하이브리드 어버트먼트의 구조 내지 형상에 있어 픽스쳐와 고정되는 영역은 정밀성을 갖추어 견고하게 결합되면서 보철물 및 치은과 결합되는 영역은 인공치아의 이상적으로 삭제된 지대치 윤곽에 근접될 수 있는 치은의 구조에 근접될 수 있는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공할 수 있다. 또한, 최빈치의 환자에 적용될 수 있도록 구분하여 이를 규격화 내지 표준화할 수 있고 사용이 간편한 임플란트용 하이브리드 어버트먼트를 제공할 수 있다.

또한, 자동 가공 기계를 통해 가공될 수 있는 형상을 가져, 가공 내지 형상을 만드는 방법이 간단하고 편리할 수 있으며, 형상을 간편하게 형성할 수 있으며 제작이 용이하여 경제성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 본 발명의 여러 실시예들을 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 하이브리드 어버트먼트 110 : 보철물 결합부
113 : 교합면 115 : 축면
130 : 치은 결합부 133 : 피니시 라인
135 : 치은 커프 150 : 픽스쳐 결합부
170 : 관통홀 191, 193 : 컷백 단면

Claims (9)

1. 픽스쳐의 테이퍼 형상에 대응하여 직선, 정원(正圓), 하나의 각도를 포함하여 결합 형성된 단면이 중심축선에 대하여 회전하여 형성된 입체적 형상인 회전체 형상으로 마련되어 상기 픽스쳐와 결합되는 픽스쳐 결합부와;
   상기 픽스쳐 결합부에서 연장되어 치은 및 보철물과 결합되는 치은 결합부 및 보철물 결합부에서는 인공 치아의 크라운으로부터 최적으로 삭제된 형상을 갖는 지대치의 윤곽(prepared abutment)에 대응하여 형성된 보철물의 윤곽처럼 곡선, 비정원을 포함하는 형상으로 결합 형성된 단면이 상기 중심축선에 대하여 회전하여 형성된 입체적 형상과 상이한 형상인 비회전체 형상을 포함하며,
   상기 픽스쳐 결합부, 상기 치은 결합부 및 상기 보철물 결합부는 일체로 형성되고 상기 픽스쳐 결합부는 상기 중심축선이 회전하면서 가공되는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보철물 결합부는, 보철물의 교합부에 대응하여 상부에 형성된 교합면과, 상기 교합면에서 픽스쳐쪽으로 연장되어 상기 보철물을 전후 및 좌우 방향으로 지지하는 축면을 포함하고,
   상기 축면은 보철물의 착탈을 간편하게 할 수 있도록 상기 중심축선에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 보철물 결합부의 교합면은 인공 치아의 크라운에서 삭제한 두께인 컷백(cut-back)한 값에 기초하여 형성되어 크라운의 형상에 대응하여 굴곡된 형상을 갖거나, 평평한 형상을 포함한 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 치은 결합부의 상기 보철물과 결합되는 피니시 라인(finish line)은 대상 치아의 치은선(gingival line) 또는 자연 치아의 백악-법랑 경계선(CEJ, cemento-enamel junction)에 기초하여 형성된 물결 무늬 형상(scalloped pattern)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
5. 제4항에 있어서,
   상기 치은 결합부에서 상기 피니시 라인에서 하측에서 연장되어 상기 픽스쳐 연결부에 걸쳐 형성되어 치은과 접촉하는 부분인 치은 커프 영역은 치조골과 간섭하지 않도록 상기 피니시 라인의 형상을 따라 형성된 물결 무늬 형상을 갖는 것을 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
6. 제1항에 있어서,
   상기 치은 결합부와 상기 보철물 결합부는 치료 대상이 되는 치아에 대응한 보철물의 상기 중심축선을 포함하는 복수의 단면 형상에서 내측으로 삭제한 컷백 값에 기초한 상이한 컷백 단면에 기초하여 상기 중심축선에 대하여 회전하여 형성하며, 이 과정에서 어느 하나의 상기 컷백 단면에서 다른 나머지 상기 컷백 단면 사이의 회전체 형상을 형성하는 방법은 3차원 모델링 방법의 보간법을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
7. 제6항에 있어서,
   상기 컷백 단면은 협측 단면, 설측 단면, 원심측 단면, 근심측 단면 및 상기 협측, 설측, 원심측 및 근심측 단면이 아니면서 상기 중심축선을 지나는 수직 단면 중에서 복수의 단면이 선택되는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.
8. 제7항에 있어서,
   상기 협측 단면과 상기 설측 단면 및 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 각각 동일한 형상을 갖는 기초가 되는 단면의 개수가 두 개를 의미하는 자유도 2(degree 2)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상으로 이루어지거나,
   상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 상이하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 동일하거나 아니면 상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 동일하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 상이한 형상을 갖는 기초가 되는 단면의 개수가 세 개를 의미하는 자유도 3(degree 3)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상으로 이루어지거나,
   상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 상이하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면이 상이한 형상을 갖는 기초가 되는 단면의 개수가 네 개를 의미하는 자유도 4(degree 4)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상으로 이루어지거나,
   상기 협측 단면과 상기 설측 단면이 상이하고 상기 원심측 단면과 상기 근심측 단면도 상이하면서 협측, 설측, 원심측 및 근심측이 아니면서 상기 중심축선을 지나는 수직 단면 중 적어도 어느 하나의 단면을 포함하는 형상으로 이루어진 기초가 되는 단면의 개수가 4+n개를 의미하는 자유도 4+n(degree 4+n)에 기초하여 형성된 상기 3차원 모델링 입체 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트(여기서, n은 자연수임).
9. 제1항에 있어서,
   상기 보철물 결합부 및 상기 치은 결합부의 비회전체 형상을 절삭하는 것은 윤곽선 제어에 의한 수치 제어 자동 선반 또는 밀링 가공에 의해 가공하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트용 하이브리드 어버트먼트.

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