KR101675503B1 - 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법 - Google Patents

구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법 Download PDF

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Abstract

피시술자의 구강 내부에 부착성 개선을 통한 정확한 영상 정합의 기준을 제공하도록, 본 발명은 치아 식립대상부를 포함하는 피시술자의 구강 내부의 치열궁 프로파일에 대응하여 레퍼런스 와이어를 소성변형시키는 제1단계; 상기 소성변형된 레퍼런스 와이어를 부착수단을 이용하여 상기 구강 내부에 부착하는 제2단계; 상기 레퍼런스 와이어가 부착된 상기 구강 내부의 상하악을 스캔 및 CT촬영하여 획득된 오랄스캔 이미지와 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디퍼런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제3단계; 및 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제4단계를 포함하는 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어를 이용한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 제공한다.

Description

구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법{reference wire attached in mouth and method for manufacturing surgical guide and crown, abutment using thereof for dental implant}
본 발명은 레퍼런스 와이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피시술자의 구강 내부에 부착성 개선을 통한 정확한 영상 정합의 기준을 제공하는 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 것을 말한다. 즉, 상실된 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 등으로 만든 픽스츄어를 치아가 빠져나간 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.
상세히, 일반 보철물이나 틀니의 경우 시간이 지나면 주위 치아와 뼈가 상하지만, 임플란트는 주변치아조직의 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.
한편, 임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행되는데, 천공을 형성하는 시술 및 픽스츄어를 식립하는 시술은 환자마다 각각 상이하다. 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 작업과정에서 깊이 및 방향을 정확하게 가늠하기가 상당히 어렵다는 난점이 있다. 더욱이, 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우 별도의 측정단계 없이 시술 도중 드릴링 될 깊이를 가늠하여 시술한다는 것은 매우 어려운 것이다.
또한, 치조골에 천공을 형성시 시술자가 드릴에 힘을 가하여 드릴링 작업을 수행하면서 현재 어느 정도까지 깊이로 드릴링 작업이 이루어졌는지 판단하기가 어려운 문제점이 있었다. 더욱이, 일정 깊이 이상으로 드릴이 삽입되면 치조골의 신경을 손상시키는 심각한 문제점이 발생할 수 있다.
이와 반대로, 일정한 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는 드릴된 천공의 깊이가 얕에서 픽스츄어 고정에 과도한 힘이 소요된다. 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.
도 1은 종래의 서지컬 가이드 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 서지컬 가이드는 다음과 같은 과정을 거쳐 제조된다. 먼저, CT촬영을 통해 피시술자의 구강 내부의 3차원 이미지를 획득하고, 오랄스캔을 통해 피시술자의 구강 내부의 3차원 외부형상 이미지를 획득한다(s1).
여기서, CT촬영을 통한 3차원 이미지는 구강 내부의 치관(잇몸 외측으로 드러난 치아의 일부분) 및 치근(잇몸 내부에 치조골과 결합된 부분), 그리고 치조골의 형상 및 치관, 치근, 치조골의 골밀도에 대한 정보를 포함한다.
또한, 오랄스캔을 통한 3차원 외부형상 이미지는 구강 내부의 치관 및 잇몸의 형상에 대한 정보를 포함한다.
그리고, 각 이미지가 획득되면, 치아의 특이점 등 시술자에 의해 설정된 구강 내부 지점을 기준으로 두 이미지를 정합하게 된다(s2). 이어서, 영상 정합된 결과를 통해 임플란트 시술계획을 수립하고(s3), 시술계획에 따라 시술을 안내할 수 있는 서지컬 가이드를 제조하게 된다(s4).
이때, 시술 안내를 위한 서지컬 가이드는 잇몸의 두께, 치조골의 분포, 피시술 대상 치아의 위치 등 다양한 해부학적인 시술 조건과 함께 시술자의 시술 경험이 더해져 제작되어야 한다. 이를 위해, CT 데이터와 같은 직접 데이터만을 사용하는 것보다는 구강 조직의 외형 데이터를 함께 활용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 3차원 외부형상 이미지는 피시술자의 구강 내부를 따라 구강 스캐너를 이동하여 스캐닝된 정보를 결합하여 획득된다. 이때, 치아의 치관과 잇몸에 대한 전반적인 모습을 담고 있지만, 스캐닝된 정보를 결합하는 과정에서 치열의 곡률이 실제 구강 내부와 왜곡되어 나타날 수 있기 때문에 이미지를 보정하는 과정이 필요하다. 이처럼, 상기 각 이미지에서 부족한 정보를 보충하고, 왜곡된 정보를 보정하기 위해서는 두 이미지를 영상 정합하는 단계(s2)가 필수적으로 요구된다.
이때, 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지가 영상 정합되기 위해서는 두 이미지에서 공통되는 부분인 치관 영역을 필요로 한다. 그러나, 피시술자의 구강 내부에 금속보철물이 존재하는 경우에는 빛의 산란으로 인한 정확한 이미지를 획득하기 어려운 문제점이 있었다. 이로 인해, 상기 치관 영역의을 기준으로 하여 각 이미지를 정합시 정합도가 현저히 낮아 임플란트 시술의 정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 많은 치아를 상실하거나 대부분의 치아를 상실한 무치악 환자의 경우에는 상기 치관 영역이 부족하여 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지 사이에 공통부분이 실질적으로 존재하기 어렵다. 이로 인해, 각 이미지간의 영상 정합이 어렵고 정합을 하더라도 부정확한 정보를 제공하는 문제점이 있었다.
더욱이, 구강 내부 중 하악이 무치악인 경우에는 잇몸량이 많고, 혀 등의 운동 조직이 분포되어 조직의 유동성이 높으므로 형상이 명확하게 특정되지 않아 오랄스캔을 통한 외부 형상 획득이 어려운 문제점이 있었다.
이에, 상기 각 이미지 간의 정합 기준점으로 활용하기 위해 구강 내부에 별도의 레퍼런스 마커를 부착하여 상기 이미지를 획득하였다. 여기서, 상기 레퍼런스 마커는 원기둥이나 다각기둥 등 일정한 부피를 갖는 형상으로 상기 구강 내부에 부착된다.
이때, 상기 레퍼런스 마커의 부피로 인해 피시술자가 입을 움직이거나 상기 레퍼런스 마커가 부착된 대상체 외부의 간섭 및 충격에 의해 상기 레퍼런스 마커가 쉽게 분리되는 문제점이 있었다. 또한, 이렇게 분리된 레퍼런스 마커를 초기 위치에 재부착하는 것은 실질적으로 어려우므로 상기 레퍼런스 마커를 재부착한 후 각 이미지를 다시 획득해야 하는 불편함이 있었다.
한국 등록특허 제10-0977911호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 피시술자의 구강 내부에 부착성 개선을 통한 정확한 영상 정합의 기준을 제공하는 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 치아 식립대상부를 포함하는 피시술자의 구강 내부의 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형되는 2.0~4.5g/cm3 밀도의 방사성 불투과성 재질의 몸체부에 길이방향을 따라 기설정된 간격으로 분할정합면이 단차지게 교번 형성된 레퍼런스 와이어를 소성변형시키는 제1단계; 상기 소성변형된 레퍼런스 와이어를 부착수단을 이용하여 상기 구강 내부에 부착하는 제2단계; 상기 레퍼런스 와이어가 부착된 상기 구강 내부의 상하악을 스캔 및 CT촬영하여 획득된 오랄스캔 이미지와 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어의 단차진 단부를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디퍼런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제3단계; 및 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제4단계를 포함하되, 상기 제3단계는 상기 본정합시 상기 오랄스캔 이미지와 상기 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어의 길이방향을 따라 연속된 외면을 3차원 정합기준 데이터로 산출하여 비교영역으로 설정하는 단계와, 중첩된 이미지에서 상기 비교영역으로 설정된 상기 3차원 정합기준 데이터의 면영역이 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함하며, 상기 3차원 정합기준 데이터는 상기 오랄스캔 이미지와 상기 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어 이미지에서 상기 외면을 따라 연속적으로 선택입력되는 정합기준점을 연결하여 산출되는 면영역으로 설정됨을 특징으로 하는 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어를 이용한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 제공한다.
한편, 본 발명은 임플란트 식립 위치를 가이드하도록 피시술자의 구강 내부에 형합되되 상기 임플란트 식립 위치를 따라 가이드홀이 형성된 서지컬 가이드를 제조하기 위하여 상기 구강 내부를 스캔 및 CT촬영하여 획득된 오랄스캔 이미지와 CT이미지를 중첩하여 본정합시 상기 각 이미지를 보정하기 위한 정합기준으로 표시되도록, 길이방향으로 일체로 연속적으로 연장된 몸체부 일측에 부착수단이 복수개소 도포되어 상기 구강 내부에 부착되되, 상기 구강 내부의 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형되는 2.0~4.5g/cm3 밀도의 방사성 불투과성 재질의 몸체부에 길이방향을 따라 기설정된 간격으로 분할정합면이 단차지게 교번 형성된 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어를 제공한다.
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상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 레퍼런스 와이어가 부착된 피시술자의 구강 내부를 스캔 및 CT촬영하여 획득된 이미지 정보 간의 정합만으로도 서지컬 가이드 및 식립물을 동시에 설계 및 제작할 수 있는 정보를 제공받아 피시술자의 내원 횟수 및 시술자의 시술 단계가 현저히 단축되며 상기 식립물의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트의 기반 기술장치를 제공할 수 있다.
둘째, 피시술자의 구강 내부에 치열궁 프로파일을 아울러 부착되는 상기 레퍼런스 와이어의 연속된 외면 전체가 정합 기준 면영역으로 활용되므로 임플란트 시술을 위해 획득되는 각 이미지의 정합시 비교영역이 획기적으로 증가하여 형합도가 개선되므로 임플란트 시술의 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.
셋째, 상기 레퍼런스 와이어는 기설정된 직경으로 연장된 와이어 형태로 형성되어 상기 피시술자의 구강 내부에 컴팩트하게 밀착되므로 상기 피시술자가 상기 레퍼런스 와이어를 부착한 상태로 입이나 혀를 움직여도 견고하게 부착된 상태가 유지되므로 각 이미지에 표시되는 정합 기준의 신뢰성이 현저히 개선될 수 있다.
도 1은 종래의 서지컬 가이드의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 서지컬 가이드의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 레퍼런스 와이어를 나타낸 예시도.
도 4a 및 도 4b는 오랄스캔 이미지와 CT이미지를 정합하는 과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 획득된 3차원 교합 가이드 이미지를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 획득된 서지컬 가이드를 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레퍼런스 와이어의 변형예를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어 및 이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 서지컬 가이드의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 레퍼런스 와이어를 나타낸 예시도이다. 그리고, 4a 및 도 4b는 오랄스캔 이미지와 CT이미지를 정합하는 과정을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 획득된 3차원 교합 가이드 이미지를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 획득된 서지컬 가이드를 나타낸 개략도이다.
한편, 상기 치아 임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행된다. 이때, 천공 작업이 수행될 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 서지컬 가이드(surgical guide)라고 하는 보조기구를 사용한다.
즉, 피시술자의 구강 내부의 상태에 따라 임플란트 시술 계획이 수립되면, 수립된 시술 계획을 안내할 수 있도록 상기 서지컬 가이드를 제작하여 시술자의 시술 즉, 드릴링이나 픽스츄어 식립시 방향이나 깊이 등을 가이드 할 수 있다.
상세히, 도 2 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법은 다음과 같은 과정으로 진행된다.
여기서, 상기 식립물은 상실된 치아를 대체하기 위한 임플란트 시술에서 치근을 대체하는 픽스츄어, 치관을 대체하는 크라운 및 상기 픽스츄어와 상기 크라운 사이를 매개하는 어버트먼트를 포괄함으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 식립물을 제조한다 함은 피시술자의 치열 및 수직고경에 대응하여 상기 크라운을 개별적으로 제작하는 것과 상기 크라운의 배치 및 피시술자의 골조직에 대응하여 규격화된 픽스츄어 및 어버트먼트를 선택하는 것을 포괄함으로 이해함이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 어버트먼트는 상기 피시술자의 치열에 대응하여 개별적으로 제작될 수도 있다.
한편, 치아 식립대상부(A)를 포함하는 피시술자의 구강 내부의 치열궁 프로파일에 대응하여 레퍼런스 와이어(40)를 소성변형시킨다(s10). 그리고, 상기 소성변형된 레퍼런스 와이어(40)를 상기 구강 내부에 부착수단(42)를 이용하여 부착한다(s20).
여기서, 상기 치아 식립대상부(A)는 상악 내지 하악에서 자연 치아가 상실됨에 의해 상기 임플란트 시술을 수행하고자 하는 부분으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 치열궁이라 함은 상기 상악 내지 하악에서 치열을 따라 연결된 곡선으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 자연 치아가 부분적으로 상실된 환자의 경우 잔존하는 치아를 따라 연속된 상기 치열궁 프로파일이 획득될 수 있다. 그리고, 상기 자연 치아가 대부분 상실된 무치악 환자의 경우 상기 치아 식립대상부(A)의 치조골 상단부 내지 측면을 따라 연속된 상기 치열궁 프로파일이 획득될 수 있다. 더욱이, 상기 무치악 환자가 사용하기 위해 기제조된 틀니의 인공치아부를 따라 연속된 치열궁 프로파일이 획득될 수도 있으며 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
그리고, 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 상기 레퍼런스 와이어(40)를 소성변형시킨다. 여기서, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 상기 피시술자의 구강 내부에 부착되며 상기 임플란트 시술 계획을 수립하기 위해 획득되는 각 이미지 간의 정렬 및 정합을 위한 기준으로 활용될 수 있다.
더욱이, 상기 레퍼런스 와이어(40)를 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형시킨다 함은 상기 피시술자의 구강 내부에 잔존하는 상기 치아의 연속된 프로파일로 소성변형시킴으로 이해함이 바람직하다. 또는, 상기 레퍼런스 와이어(40)를 상기 피시술자의 치아 식립대상부(A)와 인접한 잇몸(31)의 치조골 상단부 내지 측면 프로파일에 따라 소성변형시키는 것도 이에 속한다.
즉, 본 발명의 상기 치열궁 프로파일이라 함은 상기 치아의 배열된 연속적인 형상뿐만 아니라 상기 배열된 치아 주변에 아치형으로 형성된 잇몸(31)의 외면 형상까지 포함함으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 길이방향을 따라 일체로 연속적으로 연장된 와이어(wire) 형태의 몸체부(41)로 구비되며, 경우에 따라 필요로 하는 길이로 절단하여 사용할 수도 있다. 또한, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 단면이 원형 내지 타원형으로 구비될 수도 있으며 대향되는 양면 중 적어도 한 면이 평탄한 다각형태로 형성되는 것도 가능하다.
여기서, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 롤러 등에 권취되어 시술자측으로 제공되며, 도 3a 내지 도 3b와 같은 형태로 절단 및 소성변형되어 상기 피시술자의 구강 내부에 부착될 수 있다. 상세히, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 도 3a에서와 같이 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 연속적인 형태로 상기 몸체부(41)가 소성변형되어 상기 피시술자의 구강 내부에 부착될 수 있다. 또는, 도 3b에서와 같이 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 상기 몸체부(41)가 소성변형되되, 기설정된 간격으로 분할되어 각각 부착될 수도 있다.
더욱이, 도 3b에서와 같이 상기 레퍼런스 와이어(40)가 분할되어 각각 부착될 경우 상기 분할된 몸체부의 연속된 외면과 함께 각각의 양단부를 명확한 정합 기준점으로 설정하여 각 이미지(13,14) 간의 정합 오차가 현저히 개선될 수 있다.
여기서, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 방사성 불투과성 물질로 구비되되, 바람직하게는 알루미늄 합금을 포함하여 2.0~4.5g/cm3 밀도로 형성될 수 있다. 상세히, 상기 레퍼런스 와이어(40)의 밀도가 2.0g/cm3 미만일 경우, CT촬영을 통한 CT이미지(14) 획득시 구강 내부의 연조직인 잇몸(31) 등의 영상값과 유사하여 상기 레퍼런스 와이어(40)의 이미지가 소실될 우려가 있다. 또한, 상기 레퍼런스 와이어(40)의 밀도가 4.5g/cm3 초과일 경우, 빛의 산란을 유발하여 이미지의 왜곡이나 결합이 발생될 우려가 있다. 그러므로, 상기 레퍼런스 와이어가 2.0~4.5g/cm3 밀도의 방사선 불투과성 재질로 형성됨으로써 각 이미지에 명확히 표시됨에 따라 각 이미지 정합시 형합도가 현저히 개선될 수 있다.
이때, 상기 방사선 불투과성 물질에는 알루미늄 내지 알루미늄/구리 합금, 알루미늄/백금 합금, 알루미늄/티타늄 합금, 알루미늄/망간 합금, 알루미늄/마그네슘 합금 등과 같은 알루미늄 합금 재질이 포함될 수 있다. 상세히, 상기 레퍼런스 와이어(40)가 상술한 알루미늄 내지 알루미늄 합금 재질로 형성될 경우, 상기 시술자가 상기 피시술자의 치열궁 프로파일에 따라 용이하게 변형시킨 후 변형된 상태로 고정될 수 있다. 즉, 소성변형된 상기 레퍼런스 와이어(40)를 상기 구강 내부에 부착 후 상기 피시술자가 상하악을 움직이더라도 상기 레퍼런스 와이어(40)의 형태가 변형되는 것이 방지될 수 있다.
물론, 경우에 따라 상기 레퍼런스 와이어(40)는 세라믹, 알루미나, 지르코늄, 티타늄, 이리듐, 레늄, 텅스텐 및 바륨 등의 방사선 불투과성 물질 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 물질과 상기 알루미늄 내지 알루미늄 합금이 물리적으로 결합된 재질로 형성될 수도 있다. 이를 통해, 상기 레퍼런스 와이어(40)가 상기 CT이미지(14)에 명확하게 표시되면서도 연성의 금속 합금 재질을 베이스로 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형이 용이할 수 있다.
그리고, 상기 피시술자의 치열궁 프로파일에 따라 소성변형된 상기 레퍼런스 와이어(40)를 상기 부착수단(42)을 이용하여 상기 구강 내부에 부착한다. 이때, 상기 부착수단(42)은 상기 레퍼런스 와이어(40)의 소성변형된 길이방향 프로파일을 따라 복수개소에 도포될 수 있으며 적어도 3개소 이상 위치에 도포됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 레퍼런스 와이어(40)의 양단부(40a,40b)와 중앙부측에 각각 상기 부착수단(42)이 도포될 수도 있으며, 상기 위치에 자연 치아가 상실된 경우 이와 인접한 주변치아(t1)에 대응하는 위치에 상기 부착수단(42)이 도포될 수도 있다.
더욱이, 상기 부착수단(42)을 상기 피시술자의 구강 내부 기설정된 위치에 복수개소 도포하고 그 상측에 상기 소성변형된 레퍼런스 와이어(40)를 부착할 수 있다. 또는, 상기 레퍼런스 와이어(40)에 상기 부착수단(42)을 도포하여 상기 피시술자의 구강 내부에 부착하는 것도 가능하다.
여기서, 상기 부착수단(42)은 치과 내지 치기공소 등에서 사용되는 점착성 수지재질로서 공지된 치과용 레진이나 임플란트용 접착제 등으로 구비될 수 있다. 이러한, 상기 치과용 레진이나 임플란트용 접착제 등은 상기 각 이미지(13,14)를 획득 후 상기 구강 내부로부터 상기 레퍼런스 와이어(40)와 함께 용이하게 제거될 수 있다.
또한, 상기 부착수단(42)는 폴리비닐피로리돈(polyvinyl pyrolidone), 폴리비닐알콜, 알지네이트나트륨(sudium alginate), 셀룰로오즈(cellulose), 덱스트린, 하이드록시프로필전분(hydroxy propyl starch), 겔화전분 등을 포함하여 형성된 필름형 겔(gel) 점착시트로 구비될 수 있다.
이러한, 점착시트는 얇은 막 형태로 상기 레퍼런스 와이어(40)를 감싸 상기 구강 내부에 접착되므로 안정적인 부착상태를 유지하면서도 실질적으로 투영되고 밀도가 낮은 특성이 있다. 이에 따라, 상기 오랄스캔 이미지(13)내지 상기 CT이미지(14)에 표시되는 상기 레퍼런스 와이어(40)가 상기 점착시트에 의해 커버되는 것을 방지하므로 더욱 명확한 정합 기준 이미지를 제공받을 수도 있다. 더욱이, 상기 점착시트는 침에 의해 서서히 녹는 성질로 상기 피시술자의 구강 내부로부터 상기 레퍼런스 와이어(40)를 분리해낸 후에도 별도로 상기 점착시트를 제거하는 번거로움이 해소될 수도 있다.
상세히, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 상피시술자의 상악 내지 하악 중 적어도 어느 일측의 잔존하는 자연 치아의 내측면, 외측면 및 교합면 중 적어도 일측 프로파일을 따라 부착될 수 있다. 또한, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 상기 피시술자의 상악 내지 하악 중 적어도 어느 일측의 치아 식립대상부(A) 상면을 따라 부착될 수도 있다. 특히, 잔존하는 자연 치아가 적거나 무치악 환자의 경우 상기 레퍼런스 와이어(40)를 치아 식립대상부(A) 상면 내지 이와 인접한 잇몸(31) 외측을 따라 부착될 수도 있다.
즉, 피시술자의 구강 내부에 치열궁 프로파일을 아울러 부착되는 상기 레퍼런스 와이어(40)의 연속된 몸체부(41) 외면 전체가 정합기준 면영역으로 활용되므로 임플란트 시술을 위해 획득되는 각 이미지(13,14)의 정합시 비교영역이 획기적으로 증가하여 형합도가 개선되므로 임플란트 시술의 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.
또한, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 기설정된 직경으로 연장된 와이어 형태로 형성되어 상기 피시술자의 구강 내부에 컴팩트하게 밀착되어 상기 피시술자가 상기 레퍼런스 와이어(40)를 부착한 상태로 입이나 혀를 움직여도 견고하게 부착된 상태가 유지되므로 각 이미지에 표시되는 정합 기준의 신뢰성이 현저히 개선될 수 있다.
여기서, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 상기 구강 내부의 상악 및 하악 중 적어도 어느 일측에 부착될 수 있으며, 경우에 따라 상기 상악 및 하악 양측에 상기 레퍼런스 와이어(40)를 부착할 수도 있다.
한편, 상기 레퍼런스 와이어(40)가 부착된 상기 구강 내부의 상하악을 스캔 및 CT촬영하여 오랄스캔 이미지(13)와 CT이미지(14)를 획득한다. 그리고, 상기 오랄스캔 이미지(13) 및 상기 CT이미지(14)에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어(40)를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디퍼런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 획득한다(s30).
상세히, 상기 오랄스캔 이미지(13)는 상기 레퍼런스 와이어(40)가 부착된 구강 내부 프로파일을 따라 구강스캐너를 이동시키면서 획득될 수 있다. 이때, 상기 오랄스캔 이미지(13)는 치아 식립대상부(A)의 3차원적인 외면 형상을 오랄스캔한 1차 스캐닝 이미지와 상기 치아 식립대상부(A)의 대합치아(t2)를 오랄스캔한 2차 스캐닝 이미지를 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 2차 스캐닝 이미지는 상기 피시술자의 상하악의 교합상태에서 오랄스캔한 교합 스캐닝 이미지와 상기 상하악의 이격상태에서 상기 대합치아(t2)의 3차원적인 외면 형상을 오랄스캔한 이격 스캐닝 이미지를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상하악의 교합상태라 함은 입을 다물었을 때 상악 및 하악의 치아가 접촉한 상태로 이해함이 바람직하다. 그리고, 이격상태라 함은 입을 벌려 상기 상악 및 하악의 치아 사이에 수직방향으로 소정의 간격이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 교합 스캐닝 이미지는 상기 상하악의 교합상태에서 상기 치아 식립대상부(A)에 잔존하는 주변치아(t1)와 그의 대합치아(t2)가 실질적으로 접촉된 상태의 3차원적인 외형 정보를 포함한다. 여기서, 상기 접촉된 상태의 3차원적인 외형 정보라 함은 상기 치아 간의 맞물린 상태 및 주변 잇몸(31) 형상 등으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지를 예비정합할 수 있다. 여기서, 상기 2차 스캐닝 이미지는 상기 교합 스캐닝 이미지와 상기 이격 스캐닝 이미지를 포함하며, 컴퓨터를 기반으로 한 영상 처리과정을 통해 각 이미지 간의 공통되는 영역을 기준점으로 하여 자동으로 중첩하여 획득될 수 있다.
이때, 상기 공통되는 영역은 잔존하는 치아의 어느 일부분이 될 수도 있고, 경우에 따라 별도의 중첩기준점을 설정할 수도 있다. 더욱이, 상기 공통되는 영역은 상기 레퍼런스 와이어(40)로 설정될 수도 있다.
그리고, 상기 1차 및 2차 스캐닝 이미지를 컴퓨터를 기반으로 한 영상장치를 통하여 중첩시킨다. 이를 통해, 상기 치아 식립대상부(A)의 3차원적인 외형 정보, 상기 대합치아(t2)의 3차원적인 외형 정보 및 상기 치아 식립대상부(A)와 상기 대합치아(t2)가 교합된 상태의 3차원적인 외형 정보의 각 공통되는 영역을 기준으로 자동 정합될 수 있다.
물론, 경우에 따라 상기 각 이미지를 시술자가 수동으로 정합할 수도 있으며, 이럴 경우 상기 공통되는 영역 간의 중첩도를 높이는 작업을 수행하여 예비정합할 수도 있다.
그리고, 상기와 같이 중첩된 각 스캐닝 이미지상에서 상기 교합 스캐닝 이미지를 제거하면 상기 피시술자의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득할 수 있다. 이때, 상기 통합 스캐닝 이미지에서 상기 치아 식립대상부(A)와 상기 대합 치아(t2) 사이의 간격으로부터 상기 수직고경을 용이하게 산출할 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 교합 스캐닝 이미지로부터 상기 수직고경을 산출하는 것도 가능하다.
이때, 상기 통합 스캐닝 이미지는 상기 치아 식립대상부(A)와 이의 주변치아(t1)에 대한 3차원적인 외형 정보, 상기 대합치아(t2)에 대한 3차원적 외형 정보와 함께 상기 상하악의 교합에 따른 수직고경 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 치아 식립대상부(A)와 이의 주변치아(t1)에 대한 3차원적인 외형 정보는 치아 배열상태 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 대합치아(t2)에 대한 3차원적인 외형정보는 교합면 및 대합치아(t2)의 배열상태 등의 정보가 포함될 수 있다. 즉, 상기 통합 스캐닝 이미지에 포함된 정보로부터 상기 크라운의 높이 및 형상에 대한 정보를 제공받을 수 있으므로 정밀한 식립물 설계가 가능할 수 있다.
그리고, 상기 상악 및 하악을 CT촬영하여 획득된 상기 CT이미지(14)로부터 피시술자의 구강에 대한 2차원 및 3차원적인 내부 조직 정보를 획득할 수 있다. 이때, 상기 2차원 및 3차원적인 내부 조직 정보라 함은 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치조골의 형상, 골밀도를 포함하며, 상기 레퍼런스 와이어(40)의 이미지도 함께 획득될 수 있다.
이때, 각 이미지를 획득하는 순서는 시술자의 시술 스타일에 따라 탄력적으로 변경할 수도 있다. 예컨대, CT촬영을 통한 상기 CT이미지(14)를 먼저 획득하고 상기 오랄스캔 이미지(13)를 획득할 수도 있으며 이러한 이미지 획득 순서의 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
한편, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)는 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)의 상호 대향부분에 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어(40)를 정합기준점으로 본정합하여 획득된다. 이때, 상기 오랄스캔 이미지(13)는 상기 통합 스캐닝 이미지로 이해함이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지를 상기 CT이미지(14)와 직접 정합할 수도 있으며 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
더욱이, 도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 획득된 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)는 컴퓨터를 기반으로 한 영상장치에 저장되며 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디퍼런스 맵(DM)에서 중첩되어 본정합된다.
상세히, 상기 오랄스캔 이미지(13)에는 상기 피시술자의 잇몸(31), 주변치아(t1), 치아 식립대상부(A) 외면 및 상기 레퍼런스 와이어(40)가 이미지화되어 표시될 수 있다. 그리고, 상기 CT이미지(14)에는 상기 피시술자의 치조골(32), 주변치아(t1), 치아 식립대상부(A) 및 상기 레퍼런스 와이어(40)가 이미지화되어 표시될 수 있다.
여기서, 상기 각 이미지(13,14)는 상기 레퍼런스 와이어(40)가 상기 구강 내부에 부착된 상태에서 순서에 상관없이 스캐닝 및 CT촬영되어 획득되므로 상기 각 이미지(13,14)에 표시된 상기 레퍼런스 와이어(40)의 위치는 실질적으로 동일함으로 해석할 수 있다.
이때, 상기 오랄스캔 이미지(13)는 상기 피시술자의 구강 내에서 이동되는 구강 스캐너에 의해 연속적으로 촬영된 영상정보를 결합하여 획득된 이미지가 중첩되어 나타나므로 치열의 곡률 등 실제 치주조직과 왜곡되어 나타날 수 있다. 그리고, 이러한 왜곡은 상기 CT이미지(14)에 포함된 정확한 치열 곡률로 보정됨에 따라 정밀한 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 제공받을 수 있다.
그리고, 상기 오랄스캔 이미지(13)로부터 상기 잇몸(31)의 외형 프로파일에 대한 정보 등을 제공받아 추후 서지컬 가이드(60)의 내면에 형성된 고정홈부(62)를 설계 및 제조할 수 있다.
상세히, 상기 본정합시 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어(40)의 길이방향을 따라 연속된 상기 몸체부(41)의 외면을 3차원 정합기준 데이터로 산출하여 비교영역으로 설정한다.
그리고, 중첩된 상기 이미지에서 상기 비교영역으로 설정된 상기 3차원 정합기준 데이터의 면영역(41a,41b)이 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 수행한다. 이때, 상기 3차원 정합기준 데이터의 면영역(41a,41b)이라 함은 상기 레퍼런스 와이어(40)의 길이방향을 따라 연속된 몸체부(41)의 외면으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 후술되는 상기 레퍼런스 와이어(40)의 연속된 외면이라 함은 실질적으로 상기 레퍼런스 와이어(40)의 몸체부(41)의 연속된 외면과 동일한 의미로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 3차원 정합기준 데이터는 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)에 각각 표시된 상기 레퍼런스 와이어(40)의 연속된 외면 이미지를 따라 연속적으로 선택입력되는 각 정합기준점(x1,x2)을 연결하여 설정될 수 있다.
상세히, 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)는 3차원 벡터 데이터로 변환되어 표시될 수 있다. 그리고, 상기 시술자는 상기 오랄스캔 이미지(13) 및 상기 CT이미지(14)에 표시된 레퍼런스 와이어(40) 이미지의 연속된 외면에 복수개의 정합기준점(x1,x2)을 각각 선택입력할 수 있다.
이때, 상기 복수개의 정합기준점(x1,x2)을 선택입력하면 상기 정합기준점(x1,x2)과 매칭되는 상기 레퍼런스 와이어(40)의 연속된 외면이 3차원 정합기준 데이터의 면영역(41a,41b)으로 지정될 수 있다. 그리고, 각 이미지에 지정된 3차원 정합기준 데이터의 면영역(41a,41b)을 중첩하여 오차가 적은 최초의 디퍼런스 맵(DM)을 획득할 수 있다. 더불어, 상기 디퍼런스 맵(DM)을 통합 영상 정합 과정에서 이미지 보정 작업을 수행하여 고도로 정밀화되어 형합된 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 획득할 수 있다.
여기서, 도면에서는 상기 피시술자의 상악에 대한 각 이미지(13,14)를 영상 정합하는 과정을 표시하였으나 상술한 방법으로 하악에 대한 각 이미지를 영상정합 할 수 있으며, 각 이미지(13,14)가 동시에 자동으로 영상정합되는 것도 가능하다.
또한, 상기 각 이미지(13,14)마다 정합기준점(x1,x2)을 선택입력하여 선택된 상기 3차원 정합기준 데이터의 면영역(41a,41b)은 상기 부착수단(42)에 도포된 부분 및 상기 레퍼런스 와이어(40)가 치아 등에 부착되어 가려진 면이 제외되어 선택될 수 있다. 이러한 경우에도 상술한 부분을 제외한 나머지 부분을 상호 중첩하여 상기 각 이미지(13,14)를 정합할 수도 있다.
더욱이, 상기 피시술자의 구강 내측에 금속보철물이 식립되어 CT촬영시 빛의 산란이 발생하더라도, 상기 레퍼런스 와이어(40)가 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 연속된 형상으로 부착되므로 상기 본정합을 위한 공통되는 영역이 최대한 확보될 수 있다. 이를 통해, 각 이미지(13,14)를 중첩하여 획득되는 영상 정합 결과의 정밀성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 형합도는 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)의 유사한 정도를 두 이미지 사이의 형합오차로 나타낸 것을 의미한다.
상세히, 상기 형합오차의 절대값이 낮을수록 두 이미지는 서로 형합되어 정확하게 중첩된 것을 의미하며 형합도가 높다고 해석할 수 있다. 반대로, 상기 형합오차의 절대값이 높을수록 두 이미지는 어긋나게 중첩된 것을 의미한다.
그리고, 각 이미지에 표시된 상기 레퍼런스 와이어(40)에서 3차원 정합기준 데이터로 지정된 면영역(41a,41b) 간의 형합도가 높아짐에 따라 실질적으로 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)의 상호 대향되는 부분의 형합도 역시 높아짐으로 이해함이 바람직하다. 더욱이, 이러한 형합도는 색상별로 분해하여 출력됨에 따라 시술자가 영상 정합 결과에 대한 정확성을 신속하고 직관적으로 판단할 수 있다.
이를 통해, 신속한 이미지 연산처리가 가능하며 정밀한 3차원 교합 가이드 이미지(15)의 획득을 위한 후속 보정작업이 원활하게 진행될 수 있다. 한편, 상기 각 이미지(13,14)의 3차원 벡터 데이터는 디지털화되어 컴퓨터의 저장장치에 저장될 수 있으며, 컴퓨터를 기반으로 각 이미지(13,14)를 중첩하는 영상 처리과정이 수행될 수 있다.
더욱이, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)는 디지털화된 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)의 벡터 정보를 이용하여 획득될 수 있다. 즉, 컴퓨터를 기반으로 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 상기 벡터 정보를 처리함으로써 각 이미지(13,14)에 대한 영상 처리를 수행하여 상기 디퍼런스 맵(DM)에서 각 이미지의 공통되는 영역에 대한 형합도를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 시뮬레이션 프로그램을 통해 임플란트 시술시 예측되는 결과를 3차원 교합 가이드 이미지(15) 획득과 연계하여 예측할 수 있으며, 시술자, 피시술자 및 제작자와 공유하여 한층 완성도 높은 임플란트 시술이 수행될 수 있다. 여기서, 상기 제작자라 함은 상기 식립물 및 서지컬 가이드(60)가 실질적으로 제작되는 치기공소로 이해함이 바람직하다.
이처럼, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 통한 한층 정밀한 시술계획이 수립될 수 있으므로 천공 형성, 픽스츄어 식립, 어버트먼트 준비 및 식립, 크라운 제작 및 식립 등 임플란트 시술 단계마다 별도의 재측정 과정이 요구되지 않는다.
이에 따라, 상기 서지컬 가이드(60)의 제작과 함께 후속 시술에 요구되는 식립물이 동시에 제조될 수 있어 피시술자의 내원 횟수 및 시술 소요 기간이 현저히 절감될 수 있으며, 한 번의 시술로 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트의 기반 기술장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 시뮬레이션 프로그램에 의해 예측된 식립 결과 등은 CAD/CAM 제조장비 등과 호환되는 데이터로 형성되어 간단한 식립물의 경우 식립 결과 산출과 동시에 상기 제조장비를 통하여 즉시 제조될 수도 있다.
물론, 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)를 본정합시, 상기 각 이미지(13,14)의 공통부분을 비교영역으로 설정하고, 중첩된 이미지에서 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 각 이미지(13,14)의 공통부분을 산출하여 비교영역으로 설정하는 작업은 이미지 처리장치에 의해 자동으로 수행될 수도 있으며, 경우에 따라 상기 시술자가 수동으로 임의로 설정할 수도 있다. 그리고, 상기 각 이미지(13,14)의 공통부분을 비교영역으로 설정함에 따라 각각의 이미지로부터 필요로 하는 정보를 통합하여 정확한 영상 정합 결과를 획득할 수 있다.
이때, 상기 공통부분은 상기 각 이미지(13,14)에 표시된 주변치아(t1) 내지 대합치아(t2)의 특정부분으로 설정될 수도 있으며, 상술한 바와 같이 상기 레퍼런스 와이어(40)의 연속된 외면뿐만 아니라 상기 레퍼런스 와이어(40)의 양단부로 설정될 수도 있다. 즉, 상기 각 이미지(13,14)에서 상호 쌍으로 매칭되는 부분을 상기 비교영역으로 지정하여 정합하여 정확한 영상 정합 결과를 획득할 수도 있다.
즉, 본 발명은 상기 레퍼런스 와이어(40)가 부착된 피시술자의 구강 내부를 스캔 및 CT촬영하여 획득된 각 이미지(13,14) 정보 간의 정합만으로도 서지컬 가이드(60) 및 식립물을 동시에 설계 및 제작할 수 있는 정보를 제공받을 수 있다. 이를 통해, 상기 피시술자의 내원 횟수 및 시술자의 시술 단계가 현저히 단축되며 상기 식립물의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트의 기반 기술장치를 제공받을 수 있다.
한편, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 기반으로 크라운(c)의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 대응하여 형합되는 고정홈부(62) 및 상기 설정된 크라운(c)에 대응되는 픽스츄어(f) 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀(61)을 포함하는 상기 서지컬 가이드(60)를 제조한다(s400).
상세히, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)에는 상기 피시술자의 치아(t1,t2) 배열 및 결손 위치, 상기 치아가 결합된 치조골(32)의 형태 및 골밀도, 상기 치조골과 치근을 덮고 있는 잇몸(31)의 형태에 대한 정보가 포함된다. 이에 따라, 상기 시술자는 임플란트 시술이 필요한 치아 식립대상부(A)에 대해 가시 가능한 외부 형상 및 이에 대응되는 내부 조직 정보를 포괄하여 획득할 수 있다.
즉, 상기 시술자는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 통해 픽스츄어(f)가 식립될 위치를 결정하고, 치조골(32)의 형태와 골밀도에 따라 천공의 형성 방향과 깊이를 결정하여 임플란트 식립 위치, 식립 깊이, 골이식 여부 등의 진단 및 시술 계획을 수립할 수 있다.
더욱이, 상술한 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 천공의 방향과 깊이에 따라 획득될 수 있는 상기 픽스츄어(f)의 식립시 식립 방향(w) 및 결합력, 저작시 요구되는 압력을 상기 픽스츄어(f)나 치조골(32)이 견딜 수 있는지에 대한 여부 등 임플란트 시술과 관련된 제반정보를 산출하여 시술자에게 제공할 수 있다.
한편, 상기 서지컬 가이드(60)의 내부 프로파일은 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)에 나타난 상기 피시술자의 구강 내부의 외면 프로파일로부터 획득될 수 있다. 여기서, 상기 피시술자의 구강 내부 외면 프로파일이라 함은 상기 치아 식립대상부(A)측에 잔존하는 주변치아(t1)의 외면 및 잇몸(31) 외면 프로파일로 이해함이 바람직하다.
즉, 상기 서지컬 가이드(60)의 내면 프로파일과 상기 피시술자의 구강 내부의 외면 프로파일이 상호 합치됨에 따라 상기 서지컬 가이드(60)가 상기 피시술자의 구강 내부에 형합 고정될 수 있다. 이를 통해, 상기 서지컬 가이드(60)의 유동이 최소화되므로 상기 임플란트 시술시 천공 형성, 픽스츄어(f)의 식립 방향(w) 및 식립 깊이의 정확성이 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 상기 가이드홀(61)은 상기 서지컬 가이드(60)가 상기 피시술자의 구강 내부에 형합된 상태에서 천공이 형성될 위치에 설정되고, 상기 천공의 방향을 가이드하도록 상기 가이드홀(61)의 방향이 설정될 수 있다.
이때, 상기 가이드홀(61)은 인공 치아로 사용될 상기 크라운이 상기 피시술자의 구강 내부에 결합되는 배치각도에 따라 설정될 수 있으며, 이러한 배치각도는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(15)를 통해 산출될 수 있다. 즉, 상기 3차원 교합 가이드(15) 이미지가 획득되는 시점에서 상기 서지컬 가이드(60)가 설계 및 제조됨과 함께 상기 크라운(c)이 동시에 설계 및 제조되므로 임플란트 시술시 소요되는 시간이 획기적으로 단축될 수 있다. 여기서, 상기 가이드홀(61)에는 드릴링시 발생되는 마찰이 저감되도록 황동재질로 구비된 슬리브(61a)가 결합될 수도 있다.
이에 따라, 임플란트 식립 위치를 가이드하도록 상기 피시술자의 구강 내부에 형합되되 상기 임플란트 식립 위치를 따라 상기 가이드홀(61)이 형성된 상기 서지컬 가이드(60)가 제조된다. 그리고, 상기 서지컬 가이드(60)를 제조하기 위해 상기 구강 내부를 스캔 및 CT촬영하여 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)를 획득한다.
여기서, 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)를 중첩하여 본정합시 정합기준으로 상기 각 이미지(13,14)에 표시되도록 상기 피시술자의 구강 내부에 상기 레퍼런스 와이어(40)가 부착된다.
이때, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 길이방향으로 일체로 연속적으로 연장된 상기 몸체부(41) 일측에 상기 부착수단(42)이 복수개소 도포되어 상기 구강 내부에 부착되되, 상기 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 상기 오랄스캔 이미지(13)와 상기 CT이미지(14)에 각각 대응되는 위치에 표시되도록 방사선 불투과성 재질, 예컨대 알루미늄 및 알루미늄 합금 재질로 형성될 수 있다. 이때, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 상기 CT이미지(14)에 명확하게 표시되면서도 빛에 의한 산란이 방지되도록 2.0~4.5g/cm3 밀도로 형성될 수 있다.
더불어, 상기 레퍼런스 와이어(40)는 단면 형상이 원형 내지 차원형으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라 일측면에 길이방향으로 적어도 하나 이상의 평탄면이 형성된 다각형상의 단면으로 형성될 수도 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 레퍼런스 와이어의 변형예를 나타낸 예시도이다. 본 변형예에서는 레퍼런스 와이어(140)의 외면에 형성된 분할정합면(142)를 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 7에서 보는 바와 같이, 상기 레퍼런스 와이어(140)는 길이방향으로 연속적으로 연장된 몸체부(141)로 구비되되, 상기 몸체부(141)에는 길이방향을 따라 기설정된 간격으로 분할정합면(142)이 단차지게 교번 형성될 수 있다.
상세히, 상기와 같이 분할정합면(142)이 교번 형성된 상기 레퍼런스 와이어(140)를 소성변형시킨 후 상기 구강 내부에 부착시켜 획득된 각 이미지에는 상기 분할정합면(142)이 각각 쌍으로 매칭되도록 표시된다. 그리고 상기 분할정합면(142)은 단차진 양단부와 그 사이로 연장된 면을 각각 정합기준점으로 설정하면 손쉽게 산출될 수 있다. 이때, 상기 분할정합면(142)의 단차진 단부에서 기설정된 위치를 지정하여 각각 정합기준점으로 설정함에 따라 3차원 정합기준 데이터의 면영역이 더욱 명확하게 산출될 수 있다. 또한, 산출된 면영역을 상기 단차진 단부를 기준으로 정합이 용이하며 형합도 역시 현저히 향상될 수도 있다.
이에 따라, 상기 각 이미지에 쌍으로 표시되는 상기 분할정합면(142)을 각각 매칭함에 따라 더욱 정밀한 영상 정합을 수행할 수 있다. 더욱이, 상기 분할정합면(142)은 각각이 독립적인 정합기준면으로 형성되면서도 실질적으로 상기 치열궁 프로파일을 아우도록 실질적으로 연속적으로 연결된다. 이를 통해, 상기 분할정합면(142)을 기준으로 정합되어 획득된 상기 3차원 교합 가이드 이미지의 신뢰도가 더욱 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 레퍼런스 와이어(40,140)는 상기 구강 내부 형상에 대응하는 대상체에 부착될 수도 있다.
예컨대, 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 인상을 채득하기 위해 설치되는 트레이의 외면에 상기 레퍼런스 와이어(40,140)를 부착하고 상기 트레이를 상기 피시술자의 구강 내부에 설치하여 상기 각 이미지를 획득할 수 있다.
또는, 상기 피시술자가 자연 치아를 대신하여 사용하고 있는 틀니의 외면에 상기 레퍼런스 와이어(40,140)를 부착하고 상기 틀니를 상기 피시술자의 구강 내부에 설치하여 상기 각 이미지를 획득할 수도 있다.
즉, 상기 레퍼런스 와이어(40,140)는 상술한 피시술자의 구강 내부에 직접 부착하는 것에 국한되지 않으며 상기 트레이 및 상기 틀니와 같이 상기 구강 내부의 치아 식립대상부 형상을 대신할 수 있는 보조수단에 부착될 수도 있다. 더욱이, 틀니의 경우 피시술자의 치아 배열형태 및 수직고경이 이미 고려되며 내면이 상기 치아 식립대상부에 형합되도록 제조된다. 이에 따라, 상기 틀니의 외면에 상기 레퍼런스 와이어(40,140)를 부착하면 잇몸부의 유연한 조직에 의해 상기 레퍼런스 와이어(40,140)가 유동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 틀니의 내면 프로파일을 활용하여 상기 서지컬 가이드(60)의 고정홈부(62)를 설계 및 제조할 수 있으므로 제조성이 현저히 개선될 수도 있다.
또한, 상기 트레이의 일측에 인상재를 충진하여 피시술자의 구강 내부에 설치하면 상기 치아 식립대상부에 대응하는 형합홈이 상기 인상재에 음형으로 형성된다. 그리고, 이러한 트레이의 외면에 상기 레퍼런스 와이어(40,140)를 부착하고 획득되는 각각의 이미지를 상술한 일실시예와 같이 정합하여 상기 서지컬 가이드 및 식립물을 제조할 수도 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 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
13 : 오랄스캔 이미지 14 : CT이미지
15 : 3차원 교합 가이드 이미지 31 : 잇몸부
32 : 치조골 40 : 레퍼런스 와이어
41 : 면영역 42 : 부착수단
60 : 서지컬 가이드 61 : 가이드홀
61a : 슬리브 62 : 고정홈부
DM : 디퍼런스 맵 A : 치아 식립대상부
c : 크라운 f : 픽스츄어
t2 : 주변치아 t2 : 대합치아

Claims (5)

  1. 치아 식립대상부를 포함하는 피시술자의 구강 내부의 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형되는 2.0~4.5g/cm3 밀도의 방사성 불투과성 재질의 몸체부에 길이방향을 따라 기설정된 간격으로 분할정합면이 단차지게 교번 형성된 레퍼런스 와이어를 소성변형시키는 제1단계;
    상기 소성변형된 레퍼런스 와이어를 부착수단을 이용하여 상기 구강 내부에 부착하는 제2단계;
    상기 레퍼런스 와이어가 부착된 상기 구강 내부의 상하악을 스캔 및 CT촬영하여 획득된 오랄스캔 이미지와 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어의 단차진 단부를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디퍼런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제3단계; 및
    상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제4단계를 포함하되,
    상기 제3단계는 상기 본정합시 상기 오랄스캔 이미지와 상기 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어의 길이방향을 따라 연속된 외면을 3차원 정합기준 데이터로 산출하여 비교영역으로 설정하는 단계와, 중첩된 이미지에서 상기 비교영역으로 설정된 상기 3차원 정합기준 데이터의 면영역이 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함하며,
    상기 3차원 정합기준 데이터는 상기 오랄스캔 이미지와 상기 CT이미지에 각각 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 와이어 이미지에서 상기 외면을 따라 연속적으로 선택입력되는 정합기준점을 연결하여 산출되는 면영역으로 설정됨을 특징으로 하는 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어를 이용한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 임플란트 식립 위치를 가이드하도록 피시술자의 구강 내부에 형합되되 상기 임플란트 식립 위치를 따라 가이드홀이 형성된 서지컬 가이드를 제조하기 위하여 상기 구강 내부를 스캔 및 CT촬영하여 획득된 오랄스캔 이미지와 CT이미지를 중첩하여 본정합시 상기 각 이미지를 보정하기 위한 정합기준으로 표시되도록,
    길이방향으로 일체로 연속적으로 연장된 몸체부 일측에 부착수단이 복수개소 도포되어 상기 구강 내부에 부착되되, 상기 구강 내부의 치열궁 프로파일에 대응하여 소성변형되는 2.0~4.5g/cm3 밀도의 방사성 불투과성 재질의 몸체부에 길이방향을 따라 기설정된 간격으로 분할정합면이 단차지게 교번 형성된 구강 내부 부착용 레퍼런스 와이어.
  5. 삭제
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