KR101638558B1 - 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법 - Google Patents

디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

내구성과 시술 편의성이 개선되도록, 본 발명은 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합을 통해 3차원 통합 이미지가 획득되는 제1단계; 상기 3차원 통합 이미지에 기설정된 임플란트 식립 위치를 따라 천공이 가상 형성되는 제2단계; 상기 천공의 깊이를 기반으로 제1설정치가 산출되되, 상기 천공의 상단으로부터 상기 3차원 통합 이미지에 표시된 잇몸의 외면까지의 거리를 기반으로 제2설정치가 산출되고, 상기 잇몸의 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운의 외면까지의 거리를 기반으로 제3설정치가 산출되는 제3단계; 디지털 라이브러리로부터 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 대응되는 하나의 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 추출되어 상기 3차원 통합 이미지 내에 가상 배치되는 제4단계; 및 상기 가상 배치된 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 3차원 외형 정보에 따라 상기 크라운의 내부에 형합부가 설정되되, 상기 추출된 가상 디지털 원바디 어버트먼트에 대응되는 디지털 원바디 어버트먼트가 세팅되는 제5단계를 포함하는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법을 제공한다.

Description

디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법{digital onebody abutment for dental implant using digital library}
본 발명은 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내구성과 시술 편의성이 개선되는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 것을 말한다. 상실된 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 등으로 만든 픽스츄어를 치아가 빠져나간 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.
일반 보철물이나 틀니의 경우 시간이 지나면 주위 치아와 뼈가 상하지만, 임플란트는 주변 치아조직의 손상을 방지할 수 있으며 이차적인 충치 발생요인이 없기 때문에 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 임플란트는 자연 치아와 동일한 구조를 가지므로 잇몸의 통증 및 이물감이 전혀 없으며, 관리만 잘하면 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행되는데, 천공을 형성하는 시술 및 픽스츄어를 식립하는 시술은 환자마다 많은 차이가 있는데, 이는 환자의 치아 상태나 임플란트 시술이 필요한 치아의 위치, 환자의 치조골의 상태 등 다양한 요인을 고려하여 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정해야 하기 때문이다.
이처럼, 치조골 천공을 위한 드릴링 작업은 초심자뿐만 아니라 경험자에게도 작업 과정에서 깊이 및 방향을 정확하게 가늠하기가 상당히 어렵다는 난점이 있으며, 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우 별도의 측정단계 없이 시술 도중 드릴링될 깊이를 가늠하여 시술한다는 것은 매우 어려운 것이다.
또한, 천공 형성시 시술자가 드릴에 힘을 가하여 드릴링 작업을 수행하면서 현재 어느 정도까지 깊이로 드릴링 작업이 이루어졌는지 판단하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 일정 깊이 이상으로 드릴이 삽입되면 치조골의 신경을 손상시킬 수 도 있다.
그 반대로, 일정한 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는 드릴된 천공의 깊이가 얕아서 픽스츄어 고정에 과도한 힘이 소요될 뿐만 아니라 천공 주위의 나사산이 손상되거나 픽스츄어가 완벽하게 고정되지 못해 추후 재시술을 하게 되는 문제가 발생하기도 했다.
이에 따라, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 서지컬 가이드(surgical guide)라고 하는 보조 기구를 사용한다.
이때, 상기 서지컬 가이드는 하면에 구강 내부가 삽입되는 고정홈부가 형성되되, 픽스츄어의 식립 위치에 대응되는 부분을 따라 가이드홀이 형성되며, 상기 고정홈부를 통해 구강 내부에 고정된 상태에서 상기 가이드홀을 통해 천공 드릴링 등의 시술을 안내할 수 있다.
한편, 제조된 서지컬 가이드를 기반으로 피시술자의 치조골에 천공을 드릴링하고, 천공의 위치에 대응되는 치아의 종류에 따라 픽스츄어를 선택하여 식립하게 된다.
즉, 상기 픽스츄어는 치아의 기능에 따라 다양한 길이와 직경을 갖도록 구비되며, 치조골의 골량에 따라 길이와 직경이 선택되면, 그에 맞는 천공을 형성한 후 픽스츄어를 식립하게 된다.
그 후, 픽스츄어가 치조골에 융착되면, 픽스츄어에 어버트먼트를 결합하고, 어버트먼트에 최종 보철물인 크라운을 결합하여 시술이 완료될 수 있다.
그러나, 종래의 어버트먼트는 픽스츄어와 분리된 부품으로 구비되어, 치조골에 픽스츄어를 식립한 후, 상기 어버트먼트가 접착제나 볼트 등의 결합수단을 이용하여 식립된 픽스츄어에 결합됨에 따라 시술이 복잡화되고, 견고한 시술이 어려운 문제점이 있었다.
즉, 치조골에 식립된 픽스츄어의 방향과, 최종 보철물인 크라운의 배치형태를 고려하여 픽스츄어 및 크라운을 연결하는 어버트먼트의 형상을 설계하고, 픽스츄어의 방향에 맞게 어버트먼트를 배치하여 결합하여야 하므로 시술 과정이 복잡하고 시술 소요 시간이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 치조골에 식립된 픽스츄어의 방향 변화나 치조골의 손상 예방을 위해 픽스츄어에 최소한의 힘이 가해지도록 결합수단의 강도 및 종류가 제한되는 문제점이 있었다.
이로 인해, 어버트먼트 및 픽스츄어 결합 부분에 틈이 발생되는 경우가 많았으며, 틈 사이로 음식물이 침투함에 따라 세균 감염이 발생되고 제품의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
더욱이, 픽스츄어의 내부에 어버트먼트와 결합을 위한 홈이 형성됨에 따라 픽스츄어의 강도가 저하되었으며, 강도를 보강하기 위해 픽스츄어의 직경이 증가되는 문제점이 있었다.
한국 등록특허 제10-0693806호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 내구성과 시술 편의성이 개선되는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합을 통해 3차원 통합 이미지가 획득되는 제1단계; 상기 3차원 통합 이미지에 기설정된 임플란트 식립 위치를 따라 천공이 가상 형성되는 제2단계; 상기 천공의 깊이를 기반으로 제1설정치가 산출되되, 상기 천공의 상단으로부터 상기 3차원 통합 이미지에 표시된 잇몸의 외면까지의 거리를 기반으로 제2설정치가 산출되고, 상기 잇몸의 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운의 외면까지의 거리를 기반으로 제3설정치가 산출되는 제3단계; 디지털 라이브러리로부터 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 대응되는 하나의 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 추출되어 상기 3차원 통합 이미지 내에 가상 배치되는 제4단계; 및 상기 가상 배치된 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 3차원 외형 정보에 따라 상기 크라운의 내부에 형합부가 설정되되, 상기 추출된 가상 디지털 원바디 어버트먼트에 대응되는 디지털 원바디 어버트먼트가 세팅되는 제5단계를 포함하는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법를 제공한다.
여기서, 상기 제4단계에서, 상기 디지털 라이브러리는 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 따라 구분되는 나사부, 마진부, 결합부가 일체로 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형정보를 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 제4단계는, 상기 제1설정치에 따라 상기 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 하부에 구비되어 상기 천공에 식립되는 상기 나사부의 길이가 선택되고, 상기 제2설정치에 따라 상기 나사부의 상부에 일체로 구비되어 상기 잇몸의 표면과 연속되는 상면을 갖는 상기 마진부의 길이가 선택되며, 상기 제3설정치에 따라 상기 마진부의 상부에 일체로 구비되어 상기 크라운의 형합부에 형합되도록 삽입되는 상기 결합부의 길이가 선택되는 단계를 포함함이 바람직하다.
한편, 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합으로 획득된 3차원 통합 이미지에 기설정된 임플란트 식립 위치에 대응되도록 가상 형성된 천공의 깊이를 기반으로 산출된 제1설정치에 따라 디지털 라이브러리부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 천공에 식립되도록 하부에 일체로 구비된 나사부; 상기 3차원 통합 이미지에 가상 형성된 상기 천공의 상단으로부터 잇몸 외면까지의 거리를 기반으로 산출된 제2설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 나사부의 상부에 일체로 구비되어 상기 잇몸의 표면과 연속되는 상면을 갖는 마진부; 및 상기 잇몸 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운의 외면까지의 거리를 기반으로 산출된 제3설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리로부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 마진부의 상부에 일체로 구비되어 상기 크라운의 형합부에 형합되도록 삽입되는 결합부를 포함하는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트를 제공한다.
여기서, 상기 디지털 라이브러리는 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 따라 구분되는 나사부, 마진부, 결합부가 일체로 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형정보를 포함하며, 상기 결합부의 상부에는 회전공구와 맞물림되도록 하측으로 함몰된 조임홈이 형성됨이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 상기 천공에 식립되는 나사부, 크라운을 지지하는 마진부 및 결합부가 일체로 구비되어 한번에 식립될 수 있으므로 픽스츄어 식립 후 별도로 구비된 어버트먼트를 결합하는 번거로운 시술이 간소화될 수 있으며, 분리된 부품의 결합시 외압에 따른 픽스츄어의 비틀림 및 치조골의 손상, 결합부분으로의 이물질 유입에 따른 감염이 원천적으로 예방되어 제품의 안전성이 현저히 향상될 수 있다.
둘째, 상기 3차원 통합 이미지 내에 천공이 가상 형성됨에 따라, 천공의 좌표를 기준으로 치조골 외면, 잇몸 외면 등 각 부분에 대응되는 좌표를 비교하여 디지털 라이브러리로부터 하나의 디지털 원바디 어버트먼트를 선택하기 위한 각 설정치가 산술적인 계산으로 손쉽게 산출될 수 있다.
셋째, 상기 디지털 라이브러리 내에 개인별 편차를 대표하는 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보가 구비되되, 복수개의 설정치를 통해 피시술자의 구강 내부에 적합한 하나가 추출되므로 제품의 정밀성이 향상되면서도 개인별로 픽스츄어를 선택하고 그에 맞는 어버트먼트를 설계하는데 소모되는 추가적인 비용을 줄여 제품의 경제성이 향상될 수 있다.
넷째, 상기 디지털 라이브러리부터 추출된 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 천공을 기준으로 3차원 통합 이미지 내에 가상 배치됨에 따라 피시술자의 치아 배열에 적합한지 여부를 손쉽게 판단할 수 있으며, 적합한 경우에 실물을 세팅하고 크라운 내부의 형합부를 설정함에 따라 고정합성의 제품이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법에서 3차원 통합 이미지를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법에서 디지털 라이브러리를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트를 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법에서 3차원 통합 이미지를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법에서 디지털 라이브러리를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법은 다음과 같은 과정으로 이루어진다.
먼저, 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합을 통해 3차원 통합 이미지(1)가 획득된다(s10).
여기서, 상기 CT 촬영 이미지는 치아의 치관 부분(잇몸 외부로 나타난 치아 상부측), 치근(잇몸 내부에서 치조골과 결합되는 치아 하부측), 치조골 등 높은 밀도를 가진 조직에 대한 정보를 제공할 수 있다.
그리고, 상기 오랄스캔 이미지는 잇몸 외부로 드러난 치아의 치관 부분의 형상과 치아 주변의 잇몸 형상에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이때, 상기 오랄스캔 이미지는 오랄스캐너 등을 통해 피시술자의 구강 내부를 직접 스캔하여 획득될 수 있다.
물론, 상기 오랄스캔 이미지는 피시술자의 구강 내부를 음각으로 본뜬 인상 모델이나 인상 모델의 양각을 통해 생성된 석고 모델을 오랄스캐너 내지 CT 촬영장치를 통해 스캔하여 획득되는 것도 가능하며, 인상 모델의 스캔 이미지는 반전되어 오랄스캔 이미지로 획득될 수 있다.
이때, 상기 CT 촬영 이미지 및 상기 오랄스캔 이미지는 임플란트 식립 위치의 치아가 발치된 상태 내지는 발치 이전의 상태에서 획득될 수 있으며, 각 이미지가 발치 이전에 상태에서 획득된 경우에는 발치 대상 치아를 제거하는 이미지 처리과정이 추가적으로 실시될 수 있다.
그리고, 상기 오랄스캔 이미지 및 상기 CT 촬영 이미지가 획득되면, 두 이미지는 공통부분인 치관을 기준으로 정합될 수 있으며, 피시술자의 구강 내부에 레퍼런스 마커가 설치된 경우에는 상기 설치된 레퍼런스 마커의 이미지를 기준으로 정합될 수 있다.
여기서, 상기 각 이미지는 디지털화되어 저장장치에 저장될 수 있으며, 이미지 처리 프로그램을 기반으로 중첩되어, 공통부분을 기준으로 각 이미지의 잇몸, 치조골 정보가 연결된 3차원 통합 이미지가 획득될 수 있다.
이때, 두 이미지의 정합을 통해 획득된 3차원 통합 이미지는 치관을 기준으로 각 이미지에 표시된 잇몸, 치조골, 치근 등의 정보를 종합적으로 표시할 수 있다. 즉, 상기 3차원 통합 이미지를 통해 피시술자의 임플란트 식립 위치 및 인접부의 치조골 골량, 골밀도, 분포, 치조골 각 부분에 대한 잇몸의 두께 등의 정보가 획득될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 3차원 통합 이미지(1)가 획득되면(s10), 상기 3차원 통합 이미지(1)에 기설정된 임플란트 식립 위치를 따라 천공(6)이 가상 형성된다(s20).
이때, 상기 임플란트 식립 위치는 손상된 치아가 존재하는 부분 내지는 손상된 치아가 기제거된 발치 부분 중 임플란트 시술로 인공 치아가 식립될 부분을 의미하며, 하나 내지 복수개로 구비될 수 있다.
상세히, 상기 3차원 통합 이미지(1)가 획득되면, 상기 임플란트 식립 위치의 주변치아(4) 사이의 공간, 임플란트 식립 위치와 대면되는 대합치아(5)의 저작면 높이 등을 고려하여 적합한 크라운(7)의 외형 및 배치각도가 설정될 수 있다.
그리고, 상기 크라운(7)의 배치각도와, 상기 임플란트 식립 위치의 치조골 골량, 분포, 치조골 하부의 신경 위치 등에 따라 천공(6)의 방향 및 깊이가 산출될 수 있으며, 상기 천공(6)은 치조골의 외면을 관통하도록 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 천공(6)의 직경은 일반적인 성인 남녀의 임플란트 식립에 적합한 평균적인 수치로 설정될 수 있으며, 상기 임플란트 식립 위치에 식립된 인공 치아의 종류 및 저작 압력에 따라 설정되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 천공(6)의 직경, 방향, 깊이가 설정되면, 상기 천공(6)은 3차원 이미지로 변환될 수 있으며, 상기 임플란트 식립 위치에 대응하여 상기 3차원 통합 이미지(1) 내에 가상 형성될 수 있다.
이때, 상기 가상 형성된 천공(6)은 통해 피시술자의 구강 내부에 적합한 디지털 원바디 어버트먼트를 추출하기 위한 각 설정치의 기준을 제공할 수 있다.
한편, 상기 천공(6)이 가상 형성되면(s20), 상기 천공(6)의 깊이를 기반으로 제1설정치가 산출되되, 상기 천공(6)의 상단으로부터 상기 3차원 통합 이미지(1)에 표시된 잇몸(2)의 외면까지의 거리(b)를 기반으로 제2설정치가 산출되고, 상기 잇몸(2)의 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운(7)의 외면까지의 거리(a)를 기반으로 제3설정치가 산출된다(s30).
여기서, 상기 천공(6)의 깊이는 상기 3차원 통합 이미지(1)에서 상기 임플란트 식립 위치에 대응되는 치조골(3)의 외면으로부터 가상 형성된 천공(6)의 하단까지의 거리(c)를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 제1설정치를 통해, 임플란트 식립 위치에 적합한 지지력을 갖는 디지털 원바디 어버트먼트(10a,10b,10c,10d)의 하부 길이가 설정될 수 있다.
여기서, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 디지털 원바디 어버트먼트(10a,10b,10c,10d)의 하부에는 천공에 식립되어 치아의 치근을 대체하는 나사부(13)가 형성되며, 상기 나사부(13)의 상부에는 잇몸(2)의 표면과 연속되도록 구비되어 잇몸(2) 내부로의 이물질의 유입을 방지하는 마진부(12)가 구비되며, 상기 마진부(12)의 상부에는 치아의 치관을 대체하여 실질적인 저작에 사용되는 크라운(7)을 지지하는 결합부(11)가 구비된다.
이때, 상기 제2설정치를 통해 상기 마진부(12)의 길이가 설정될 수 있으며, 상기 제3설정치를 통해 상기 결합부(11)의 길이가 설정될 수 있다.
이처럼, 상기 3차원 통합 이미지(1)에 천공(6)이 가상 형성됨에 따라, 상기 천공(6)의 3차원 좌표를 기준으로 치조골(3) 외면, 잇몸(2) 외면 등 각 부분에 대응되는 3차원 좌표를 비교하는 단순한 산술적인 계산을 통해 제1설정치, 제2설정치, 제3설정치가 손쉽게 산출될 수 있다.
물론, 상기 각 설정치가 산출되는 단계(s30)는 상기 임플란트 식립 위치에 식립된 인공 치아의 종류 및 저작 압력에 따라 제4설정치가 산출되는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1설정치, 제2설정치, 제3설정치가 산출되면(s30), 디지털 라이브러리(100)로부터 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 대응되는 하나의 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 추출되어 상기 3차원 통합 이미지(1) 내에 가상 배치된다(s40).
여기서, 상기 디지털 라이브러리(100)는 다양한 형상의 디지털 원바디 어버트먼트(10a,10b,10c,10d)에 대한 외형 정보를 포함하는 데이터베이스로 이해함이 바람직하다.
이때, 디지털 원바디 어버트먼트는 나사부, 마진부, 결합부가 일체로 구비된 보철 부품을 의미하는 것으로 이해함이 바람직하며, 종래에 치근 역할을 대체하는 픽스츄어, 픽스츄어와 크라운을 연결하는 어버트먼트가 일체화된 보철 부품으로 이해할 수 있다.
여기서, 상기 디지털 라이브러리(100)는 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 따라 구분되는 나사부, 마진부, 결합부가 일체로 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형정보를 포함함이 바람직하다.
즉, 상기 디지털 라이브러리는 제1설정치에 따라 구분되는 나사부, 제2설정치에 따라 구분되는 마진부, 제3설정치에 따라 구분되는 결합부가 일체로 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보에 대한 데이터베이스로 구비될 수 있다.
상세히, 상기 디지털 라이브러리는 제1설정치, 제2설정치, 제3설정치 등 3가지 선택 항목으로 구분될 수 있다.
예를 들어, 상기 디지털 라이브러리 내에는 제1설정치에 따라 구분될 수 있는 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보가 포함되며, 제1설정치별 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보는 다시 제2설정치에 따라 구분될 수 있으며, 제1설정치 및 제2설정치별 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보는 제3설정치에 따라 구분될 수 있다.
이때, 제1설정치, 제2설정치, 제3설정치가 설정되면, 하나의 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보가 선택될 수 있다.
여기서, 상기 제1설정치에 따라 상기 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 하부에 구비되어 상기 천공에 식립되는 상기 나사부의 길이가 선택되고, 상기 제2설정치에 따라 상기 나사부의 상부에 일체로 구비되어 상기 잇몸의 표면과 연속되는 상면을 갖는 상기 마진부의 길이가 선택되며, 상기 제3설정치에 따라 상기 마진부의 상부에 일체로 구비되어 상기 크라운의 형합부에 형합되도록 삽입되는 상기 결합부의 길이가 선택될 수 있다.
이처럼, 상기 각 설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리로부터 상기 디지털 원바디 어버트먼트의 나사부, 마진부, 결합부의 각 부분의 길이가 결정될 수 있으므로 별도의 설계 작업이나 측정 작업 없이 피시술자의 구강 내부에 적합한 하나의 디지털 원바디 어버트먼트가 즉각적으로 선택될 수 있다.
이때, 각 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형 정보는 3차원의 벡터 데이터로 구비되어, 간단한 좌표 변환을 통해 상기 3차원 통합 이미지 내에 이미지로 표시될 수 있으며, 제조를 위한 설계정보로 연계되어 사용될 수 있다.
여기서, 상기 선택된 디지털 원바디 어버트먼트는 3차원 벡터 데이터를 통해 필요시 마다 제조될 수 있으며, 각 규격별로 기제조되는 것도 가능하다.
이때, 상기 가상 디지털 원바디 어버트먼트는 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형 정보가 3차원 이미지로 표시된 것을 지칭하는 것으로 이해함이 바람직하며, 상기 디지털 원바디 어버트먼트는 디지털 외형 정보가 실물로 제조된 것을 지칭하는 것으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 상기 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보를 통해 이미지로 변환된 가상 디지털 원바디 어버트먼트는 하부에 구비된 나사부가 상기 천공과 형합되도록 상기 3차원 통합 이미지 내에 가상 배치될 수 있다.
물론, 상기 각 설정치가 산출되는 단계(s30)에 상기 임플란트 식립 위치에 식립된 인공 치아의 종류 및 저작 압력에 따라 제4설정치가 산출되는 단계가 포함된 경우에, 상기 디지털 라이브러리(100)는 상기 제4설정치에 따라 상이한 직경을 갖는 나사부를 갖는 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형 정보를 더 포함함이 바람직하다.
한편, 상기 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 상기 3차원 통합 이미지 내에 가상 배치되면(s40), 상기 가상 배치된 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 3차원 외형 정보에 따라 상기 크라운의 내부에 형합부가 설정되되, 상기 추출된 가상 디지털 원바디 어버트먼트에 대응되는 디지털 원바디 어버트먼트가 세팅된다(s50).
이때, 상기 가상 배치된 가상 디지털 원바디 어버트먼트는 하부에 구비된 나사부의 외면이 상기 천공의 내면과 형합되도록 이동된 후 선택된 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 기설정된 크라운에 적합한지 여부가 파악될 수 있다.
그리고, 상기 상기 디지털 원바디 어버트먼트의 나사부가 상기 천공에 배치된 상태에서 결합부가 상기 크라운의 내부에 정확하게 위치되었는지 여부를 확인한 후 상기 디지털 원바디 어버트먼트가 크라운에 적합하다고 판단되면, 상기 디지털 원바디 어버트먼트의 결합부에 대응되는 3차원 벡터 데이터를 이용하여 크라운 내부의 형합부가 즉시 설계될 수 있다.
이처럼, 상기 디지털 라이브러리 내에 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트 중 각 설정치에 따라 하나 디지털 원바디 어버트먼트를 선택하여 3차원 통합 이미지 내에 표시함으로써 선택된 하나가 피시술자의 치아 배열에 적합한지 여부가 손쉽게 파악될 수 있으며, 적합한 경우에 실물을 세팅하고 크라운 내부의 형합부를 설정함에 따라 고정밀성의 제품이 제공될 수 있다.
이때, 상기 크라운 내부의 형합부가 설정되면, 상기 기설정된 크라운의 외형 정보와 함께 크라운이 제조될 수 있다.
상세히, 상기 크라운의 외형은 상기 3차원 통합 이미지에 표시된 주변치아의 배열 및 상기 임플란트 식립 위치에 대면되는 치아의 저작면 높이에 따라 설정될 수 있다.
그리고, 상기 형합부는 상기 디지털 원바디 어버트먼트의 결합부가 삽입되는 부분으로, 상기 형합부의 테두리면은 상기 마진부의 상면에 형합되도록 구비되며, 상기 크라운의 측면은 상기 마진부 측면과 연속되도록 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 크라운의 형합부 내면과 상기 결합부 외면 사이에는 크라운의 고정을 위한 접착물질이 삽입되는 공차가 형성됨이 바람직하며, 상기 공차가 상기 형합부의 내면 및 상기 결합부의 외면 사이에 균일한 두께로 형성될 때 상기 크라운 및 상기 디지털 원바디 어버트먼트 간의 결합이 견고하게 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 선택된 디지털 원바디 어버트먼트에 대한 3차원 외형 정보는 상기 디지털 라이브러리에 기저장된 상태로 구비되므로, 디지털 원바디 어버트먼트의 선택과 함께 크라운의 형합부 형상이 연계되어 설정될 수 있다.
이에 따라, 크라운의 외형 정보가 설정된 상태에서 선택된 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보를 통해 크라운 내부의 형합부의 설계가 즉각적으로 이루어질 수 있어 크라운의 설계 및 제조 시간이 현저히 절감될 수 있다.
여기서, 상기 디지털 원바디 어버트먼트가 세팅된다는 말은 상기 디지털 라이브러리의 3차원 벡터 데이터를 이용해 기제조된 디지털 원바디 어버트먼트 중 상기 각 설정치에 적합한 하나를 선택하거나, 3차원 벡터 데이터를 설계정보로 직접 제조하는 것을 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 디지털 라이브러리 내에 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보는 성인남녀의 치조골, 잇몸, 치아 등의 정보에 대한 통계 분석을 통해 개인별 편차를 대표할 수 있는 규격의 나사부 길이, 마진부 길이, 결합부 길이를 갖도록 구비됨이 바람직하다.
이처럼, 상기 디지털 라이브러리 내에 개인별 편차를 대표하는 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 외형 정보가 구비되되, 복수개의 설정치를 통해 피시술자의 구강 내부에 적합한 하나의 디지털 원바디 어버트먼트가 추출되므로 제품의 정밀성이 향상될 수 있으면서도 개인별로 픽스츄어를 선택하고 그에 맞는 어버트먼트를 설계하는데 소모되는 추가적인 비용을 줄여 제품의 경제성이 향상될 수 있다.
더욱이, 각 설정치가 3차원 통합 이미지에 표시된 구강 내부 각 부분의 단순한 좌표 비교를 통해 산출될 수 있으므로 디지털 원바디 어버트먼트의 선택과정이 신속하게 이루어질 수 있다.
즉, 다양한 개인별 편차를 대표할 수 있는 복수개의 디지털 외형 정보 중 몇가지 선택항목을 통해 하나의 디지털 원바디 어버트먼트를 선택하여 세팅함에 따라 개인별로 어버트먼트를 직접 설계하는 등의 번거로운 절차가 요구되지 않으며, 디지털 원바디 어버트먼트의 3차원 벡터 데이터를 크라운 제조와 직접 연계하여 임플란트 시술계획 수립시 획득된 이미지만으로 서지컬 가이드, 크라운 설계와 함께 적합한 원바디 어버트먼트를 즉시 선택하여 제공할 수 있으므로 제조비용과 임플란트 시술준비를 위한 소요시간이 현저히 절감될 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 디지털 원바디 어버트먼트(10a)는 나사부(13), 마진부(12), 그리고 결합부(11)를 포함한다.
여기서, 상기 나사부(13)는 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합으로 획득된 3차원 통합 이미지(1)에 기설정된 임플란트 식립 위치에 대응되도록 가상 형성된 천공(6)의 깊이를 기반으로 산출된 제1설정치에 따라 디지털 라이브러리(100)부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 천공(6)에 식립되도록 하부에 일체로 구비된다.
상세히, 상기 나사부(13)는 상기 치조골에 형성된 천공에 식립되어 치근의 역할을 수행하게 된다. 이때, 상기 나사부(13)는 하측으로 갈수록 협소화되는 직경을 갖되 측면부가 라운드지게 형성됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 나사부(13)의 하부가 천공(6)의 내주에 걸리지 않고 손쉽게 삽입될 수 있으며, 넓게 형성된 나사부(13)의 상부가 천공(6)의 상부 내주에 밀착됨에 따라 나사부(13)가 천공(6) 내부에서 유동되지 않고 안정적으로 골융착될 수 있다.
그리고, 상기 나사부(13)의 측면부 외주에는 나사산(13a)이 형성되되, 상기 나사산(13a)은 상측으로 갈수록 상하방향 폭이 증가되도록 구비됨이 바람직하다.
상세히, 상기 나사부(13)는 천공(6)의 내부로 회전되어 삽입되며 천공(6)의 내주에 나사산(13a)에 대응되는 스크류형 홈을 형성하게 된다.
이때, 얇은 폭을 가진 상기 나사산(13a) 하부를 통해 스크류형 홈이 용이하게 형성될 수 있으며, 나사산(13a) 하부에 의해 형성된 홈을 따라 점진적으로 두꺼운 폭을 가진 나사산(13a) 상부가 삽입되며 얇은 스크류홈 사이에서 끼움 고정될 수 있으므로 치조골과 나사부(13) 간의 결합력이 향상될 수 있다.
한편, 상기 마진부(12)는 상기 3차원 통합 이미지(1)에 가상 형성된 상기 천공(6)의 상단으로부터 잇몸(2) 외면까지의 거리(b)를 기반으로 산출된 제2설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리(100)부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 나사부(13)의 상부에 일체로 구비되어 상기 잇몸(2)의 표면과 연속되는 상면을 갖는다.
이때, 상기 마진부(12)는 상기 제2설정치를 통해 길이가 설정되어, 상기 마진부(12)의 상면(12a)이 상기 잇몸(2)의 표면과 연속되도록 구비된다. 이에 따라, 상기 잇몸(2)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 마진부(12)의 상면(12a)은 상기 결합부(11)의 외면과 단차지도록 상기 결합부(11)의 외면으로부터 반경방향 외측으로 돌설되도록 구비되어, 상기 결합부(11)에 결합된 상기 크라운의 하측단을 지지할 수 있다. 이에 따라, 상기 크라운이 한층 안정적으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 결합부(11)는 상기 3차원 통합 이미지(1)에 표시된 상기 잇몸 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운의 외면까지의 거리(a)를 기반으로 산출된 제3설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리로부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택된다.
그리고, 상기 결합부(11)는 마진부(13)의 상부에 일체로 구비되어 상기 크라운의 형합부에 형합되도록 삽입된다. 이때, 상기 결합부(11)는 상기 제3설정치에 따라 상기 크라운에 적합한 길이가 설정되며, 상기 크라운의 형합부와 접착물질이 삽입될 수 있는 공차를 갖는 외면을 가질 수 있다.
이때, 상기 결합부(11)의 외면은 거칠기 가공됨이 바람직하며, 상기 크라운의 형합부와 상기 결합부(11)의 외면 사이에 충진된 접착물질을 통한 결합력이 한층 개선될 수 있다.
그리고, 상기 결합부(11)의 측면부에는 반경방향 내측으로 함몰 형성된 걸림홈부(11a)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 걸림홈부(11a)를 통해 크라운의 결합 전 임시 보철물인 프로텍션 캡이 가고정될 수 있다.
또한, 상기 크라운과의 결합시에도 크라운의 내면에 형성된 걸림홈부(11a)와 형합되는 돌출부를 이용한 가고정이 가능하여 안정적인 결합이 가능하며, 접촉면적의 증가로 보다 견고한 고정이 가능하다.
한편, 상기 결합부(11)의 상부에는 회전공구와 맞물림되도록 하측으로 함몰된 형성된 조임홈(11c)이 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 결합부(11)는 상기 조임홈(11c)을 통해 회전공구의 회전력을 전달 받을 수 있으며, 상기 나사부(13)가 상기 천공에 회전 결합될 수 있다.
이처럼, 상기 천공(6)에 식립되는 나사부(13), 상기 크라운을 지지하는 마진부(12) 및 결합부(11)가 하나의 몸체로 일체화되어 제조되므로 천공에 픽스츄어를 식립한 후 별도로 어버트먼트를 결합하는 번거로운 시술 과정 없이 한번에 식립될 수 있다.
이에 따라, 임플란트 시술 공정이 간소화될 뿐만 아니라, 분리된 부품의 결합시 외부에서 가해진 힘에 의해 발생될 수 있는 픽스츄어의 비틀림, 치조골의 손상 등이 방지되어 신속하고 안정적인 시술이 가능하다.
더욱이, 별도로 결합부분이 존재하지 않으므로 결합시 형성된 틈으로 이물질이 유입되어 발생될 수 있는 내구성의 저하 내지는 감염 등이 원천적으로 예방될 수 있어 제품의 안전성이 향상될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 디지털 라이브러리 10a,10b,10c,10d: 디지털 원바디 어버트먼트
11: 결합부 12: 마진부
13: 나사부 1: 3차원 통합 이미지
2: 잇몸 3: 치조골
4: 주변치아 5: 대합치아
6: 천공 7: 크라운

Claims (5)

  1. 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합을 통해 3차원 통합 이미지가 획득되는 제1단계;
    상기 3차원 통합 이미지에 기설정된 임플란트 식립 위치를 따라 천공이 가상 형성되는 제2단계;
    상기 천공의 깊이를 기반으로 제1설정치가 산출되되, 상기 천공의 상단으로부터 상기 3차원 통합 이미지에 표시된 잇몸의 외면까지의 거리를 기반으로 제2설정치가 산출되고, 상기 잇몸의 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운의 외면까지의 거리를 기반으로 제3설정치가 산출되는 제3단계;
    디지털 라이브러리로부터 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 대응되는 하나의 가상 디지털 원바디 어버트먼트가 추출되어 상기 3차원 통합 이미지 내에 가상 배치되는 제4단계; 및
    상기 가상 배치된 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 3차원 외형 정보에 따라 상기 크라운의 내부에 형합부가 설정되되, 상기 추출된 가상 디지털 원바디 어버트먼트에 대응되는 디지털 원바디 어버트먼트가 세팅되는 제5단계를 포함하는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 디지털 라이브러리는 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 따라 구분되는 나사부, 마진부, 결합부가 일체로 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형정보를 포함함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제4단계는, 상기 제1설정치에 따라 상기 가상 디지털 원바디 어버트먼트의 하부에 구비되어 상기 천공에 식립되는 상기 나사부의 길이가 선택되고,
    상기 제2설정치에 따라 상기 나사부의 상부에 일체로 구비되어 상기 잇몸의 표면과 연속되는 상면을 갖는 상기 마진부의 길이가 선택되며,
    상기 제3설정치에 따라 상기 마진부의 상부에 일체로 구비되어 상기 크라운의 형합부에 형합되도록 삽입되는 상기 결합부의 길이가 선택되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트의 제조방법.
  4. 피시술자의 구강 내부에 대한 CT 촬영 이미지 및 오랄스캔 이미지의 영상 정합으로 획득된 3차원 통합 이미지에 기설정된 임플란트 식립 위치에 대응되도록 가상 형성된 천공의 깊이를 기반으로 산출된 제1설정치에 따라 디지털 라이브러리부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 천공에 식립되도록 하부에 일체로 구비된 나사부;
    상기 3차원 통합 이미지에 가상 형성된 상기 천공의 상단으로부터 잇몸 외면까지의 거리를 기반으로 산출된 제2설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 나사부의 상부에 일체로 구비되어 상기 잇몸의 표면과 연속되는 상면을 갖는 마진부; 및
    상기 잇몸 외면으로부터 주변치아 배열과 연속되도록 설정된 크라운의 외면까지의 거리를 기반으로 산출된 제3설정치에 따라 상기 디지털 라이브러리로부터 추출된 디지털 외형정보에 의해 길이가 선택되되, 상기 마진부의 상부에 일체로 구비되어 상기 크라운의 형합부에 형합되도록 삽입되는 결합부를 포함하는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디지털 라이브러리는 상기 제1설정치, 상기 제2설정치 및 상기 제3설정치에 따라 구분되는 나사부, 마진부, 결합부가 일체로 구비된 복수개의 디지털 원바디 어버트먼트의 디지털 외형정보를 포함하며,
    상기 결합부의 상부에는 회전공구와 맞물림되도록 하측으로 함몰된 조임홈이 형성됨을 특징으로 하는 디지털 라이브러리를 이용한 치과 임플란트용 디지털 원바디 어버트먼트.
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