KR101691977B1 - 마이크로 스크류 시스템 및 이를 이용한 구강 이미지 파일 합성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임플란트 수술용 형판 제작을 위한 컴퓨터 단층활영 영상과 스캔 영상간에 이미지 합성 과정을 보다 정확하게 수행하고, 제작된 임플란트 수술용 형판을 구강 내에 삽입 시, 형판을 정확하게 안착 및 유지시킬 수 있는 마이크로 스크류 시스템 및 이를 이용한 구강 이미지 파일 합성 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 구강 내 보철용 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸 위치에 식립되는 마이크로 스크류; 및 상기 적어도 하나의 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 스캔 커버스크류;를 포함한다.
또한, 본 발명은 구강 내 보철용 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸 위치에 식립되는 마이크로 스크류; 및 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 앵커 커버스크류;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 환자의 보철용 임플란트 식립 시 사용되는 서로 다른 종류의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 환자의 구강 내 식립되는 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 스캔 커버스크류를 기준으로 합성함으로써, 이종의 구강 영상을 정확하고 용이하게 합성할 수 있는 효과가 있다.

Description

마이크로 스크류 시스템 및 이를 이용한 구강 이미지 파일 합성 방법{Micro screw system and intraoral image file merge method using the same}

본 발명은 임플란트 수술용 형판 제작을 위한 치과 환자의 구강을 촬영한 컴퓨터 단층활영 영상과 스캔 영상간에 이미지 합성을 보다 정확하게 수행하고, 제작된 임플란트 수술용 형판을 구강 내에 삽입 시, 상기 형판을 보다 정확하게 안착시키며, 안착시킨 위치를 유지시킬 수 있는 마이크로 스크류 시스템 및 이를 이용한 구강 이미지 파일 합성 방법에 관한 것이다.

급격한 노인 인구의 증가로 인하여 노인 질환의 그 발병 수 또한 정비례하여 증가하고 있는데, 이러한 전신 질환 또는 국소 치과 질환으로 인해 치아를 발거해야 하는 경우도 증가하고 있다.

이처럼 발거로 인해 부분적으로 치아를 상실한 부분 무치악 환자 혹은 완전히 치아를 상실한 완전 무치악 환자의 경우, 음식물 저작 기능과 심미성의 저하로 인해, 환자가 일상생활을 지속하기가 어려우므로, 기존의 발거된 치아를 대신하는 인공 치아의 식립을 통해 음식물 저작기능과 심미성의 회복이 이루어지고 있다.

이러한 인공 치아의 식립에 사용되는 임플란트 수술용 형판은 현재 컴퓨터를 이용하여 설계 및 제작(CAD/CAM)되고 있다. 이처럼, 상기 임플란트 수술용 형판을 CAD/CAM 방식을 이용하여 제작하기 위해서는, 경조직 정보를 나타내는 컴퓨터 단층촬영 영상(computed tomography; CT)과 연조직 정보를 나타내는 구강 디지털 스캔 영상의 합성 과정이 필요하다.

하지만, 이러한 컴퓨터 단층촬영 영상과 구강 디지털 영상은 서로 다른 종류이므로, 두 영상간의 합성이 정확하게 이루어지는 어려운 문제점이 발생했다.

뿐만 아니라, 수술용 형판을 제작 후에는 제작한 수술용 형판을 임플란트 수술 시에 구강 내에 정확하게 위치시키고, 해당 위치를 유지시키는 것이 필요하다. 이러한 서로 다른 종류의 영상을 합성하는 과정과 임플란트 수술용 형판을 구강 내 위치시키는 과정은 임플란트의 식립 위치에 영향을 미치는 중요한 요소로서 식립 정확성에 큰 영향을 미친다.

한국 공개특허공보 10-2015-0108535 한국 공개특허공보 10-2011-0067599

본 발명의 일 측면은 부분 또는 완전 무치악 환자의 구강 내 임플란트 식립을 위해 임플란트 수술용 형판 제작 시, 이미지 합성 과정을 보다 정확하게 하기 위해 구강 내 이식되는 마이크로 스크류 시스템을 개시한다.

본 발명의 다른 측면은 수술 시 제작된 임플란트 수술용 형판이 구강 내에 정확한 위치에 안착되고 유지되는 마이크로 스크류 시스템을 개시한다.

본 발명의 또 다른 측면은 이러한 마이크로 스크류 시스템을 이용하여 CT 영상과 구강 디지털 영상을 보다 정확하게 합성할 수 있는 구강 이미지파일 합성 방법을 개시한다.

본 발명의 일 측면에 따른 마이크로 스크류 시스템은 구강 내 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸위치에 식립되는 마이크로 스크류; 및 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 스캔 커버스크류;를 포함할 수 있다.

특히, 상기 마이크로 스크류는 일단이 원뿔 형태를 갖는 원기둥 형태로 이루어지는 하단부와, 역절두원추형의 하부와 원기둥 형상의 상부로 이루어지는 상단부로 형성되며, 상기 하단부는 외측에 나사산이 형성되어, 그 일단은 상기 상단부와 연결되고 나머지 타단은 원뿔 형태로 이루어져 구강 내 잇몸에 식립되며, 상기 상단부는 내부에 육각 형태의 홀이 형성되고, 상기 원기둥 형상의 상부 외측에 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다.

특히, 상기 마이크로 스크류는 메탈 재질로 이루어질 수 있다.

특히, 상기 스캔 커버스크류는 원기둥 또는 다각기둥 형태로 이루어지며, 상기 원기둥 또는 다각기둥의 하부에는 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 1 하부홀이 형성되고, 상기 원기둥 또는 다각기둥의 상부에는 육각 형태의 제 1 상부홀이 내부에 형성될 수 있다.

특히, 상기 스캔 커버스크류는 상기 제 1 하부홀의 내측에 상기 마이크로 스크류와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다.

특히, 상기 스캔 커버스크류는 방사선 불투과성의 폴리머 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 마이크로 스크류 시스템은 구강 내 보철용 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악부의 잇몸 위치에 식립되는 마이크로 스크류; 및 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어지도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 앵커 커버스크류;를 포함할 수 있다.

특히, 상기 앵커 커버스크류는 서로 다른 지름을 갖는 복수 개의 원기둥 형태로 이루어지며, 상기 복수 개의 원기둥 형태 중 하부에 위치하는 제 1 원기둥은 상기 마이크로 스크류의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 2 하부홀이 형성되고, 상기 복수 개의 원기둥 형태 중 상기 제 1 원기둥의 상부에 위치하는 제 2 원기둥은 상기 제 1 원기둥의 지름보다 크도록 형성되며, 내부에 육각 형태의 제 2 상부홀이 형성될 수 있다.

특히, 상기 앵커 커버스크류는 상기 제 1 원기둥에 형성된 제 2 하부홀의 내측에 상기 마이크로 스크류와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다.

특히, 상기 제 2 상부홀은 상기 제 2 원기둥을 관통하여 상기 제 1 원기둥의 내부에도 일부 연결되어 형성될 수 있다.

특히, 상기 앵커 커버스크류는 메탈 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 마이크로 스크류 시스템을 이용한 구강 이미지파일 합성 방법은 적어도 하나의 마이크로 스크류가 구강 내 무치악 부위의 잇몸에 식립되는 단계; 스캔 커버스크류가 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 각각 체결되는 단계; 상기 구강에 대한 컴퓨터 단층촬영 영상을 획득하는 단계; 상기 구강에 대한 디지털 스캔 영상을 획득하는 단계; 및 상기 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상 내 존재하는 상기 스캔 커버스크류를 기준으로 하여 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 합성하는 단계; 를 포함할 수 있다.

특히, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상 내 존재하는 상기 스캔 커버스크류의 위치를 기준으로 하여 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 합성하는 단계는 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상이 동일한 크기를 갖도록 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상의 크기를 각각 리사이징하는 단계; 리사이징된 상기 컴퓨터 단층촬영 영상으로부터 CT 데이터를 추출하고, 리사이징된 상기 스캔 영상으로부터 STL 데이터를 추출하는 단계; 상기 CT 데이터와 STL 데이터로부터 상기 스캔 커버스크류가 위치하는 좌표 데이터를 각각 추출하는 단계; 및 상기 스캔 커버스크류의 위치에 대한 좌표 데이터를 기준으로, 상기 CT 데이터 및 STL 데이터를 합성하는 단계;를 포함할 수 있다.

특히, 상기 마이크로 스크류는 일단이 원뿔 형태를 갖는 원기둥 형태로 이루어지는 하단부와, 역절두원추형의 하부와 원기둥 형상의 상부로 이루어지는 상단부로 형성되며, 상기 하단부는 외측에 나사산이 형성되어, 그 일단은 상기 상단부와 연결되고 나머지 타단은 원뿔 형태로 이루어져 구강 내 잇몸에 식립되며, 상기 상단부는 내부에 육각 형태의 홀이 형성되고, 상기 원기둥 형상의 상부 외측에 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다.

특히, 상기 스캔 커버스크류는 원기둥 또는 다각기둥 형태로 이루어지며, 상기 원기둥 또는 다각기둥의 하부에는 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 1 하부홀이 형성되고, 상기 원기둥 또는 다각기둥의 상부에는 육각 형태의 제 1 상부홀이 내부에 형성되며, 상기 제 1 하부홀의 내측에 상기 마이크로 스크류와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다.

특히, 상기 스캔 커버스크류가 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 각각 체결되는 단계는 상기 스캔 커버스크류의 제 1 하부홀의 내측에 형성된 나사산 또는 요철을 통해 상기 마이크로 스크류의 상단부 중 원기둥 형상의 상부 외측과 체결될 수 있다.

상기 마이크로 스크류는 메탈 재질로 이루어질 수 있다.

상기 스캔 커버스크류는 방사선 불투과성의 폴리머 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 환자의 보철용 임플란트 식립 시 사용되는 서로 다른 종류의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 환자의 구강 내 식립되는 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 스캔 커버스크류를 기준으로 합성함으로써, 이종의 구강 영상을 정확하고 용이하게 합성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 임플란트 수술 시 기식립된 마이크로 스크류를 이용하여 수술용 형판을 미리 설정한 곳에 위치시키고 앵커 커버스크류로 고정함으로써, 형판이 구강 내에 잘못 위치하거나 수술 중에 상기 형판의 위치가 변하거나 탈락하는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 수술 중 수술자와 환자의 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 부분 또는 완전 무치악 환자에 대한 임플란트 수술용 형판의 제작을 위해, 본 발명의 마이크로 스크류 시스템을 이용해 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상간에 합성을 정확하게 하는 과정과 제작된 형판을 구강내에 정확하게 위치하고 유지시킴으로써, 임플란트 식립 위치의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예를 나타내는 마이크로 스크류 시스템의 단면도이다.
도 2(a)는 도 1을 구성하는 마이크로 스크류 시스템 중 마이크로 스크류의 단면도이다.
도 2(b)는 도 1을 구성하는 마이크로 스크류 시스템 중 스캔 커버스크류의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 마이크로 스크류 시스템의 단면도이다.
도 4는 도 3을 구성하는 마이크로 스크류 시스템 중 앵커 커버스크류의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 마이크로 스크류 시스템의 마이크로 스크류, 스캔 커버스크류, 앵커 커버스크류의 입체도이다.
도 6은 본 발명의 마이크로 스크류 시스템 중 임시 커버스크류의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 스크류 시스템을 이용한 구강 이미지 파일 합성 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 임플란트 수술용 형판의 구강 내 유지를 위한 마이크로 스크류 시스템을 이용하여 환자의 구강 내 보철용 임플란트를 식립하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 마이크로 스크류 시스템을 이용하여 환자의 구강 내 치아용 임플란트를 식립하는 과정을 실제 적용한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 구강 내 치아가 일부 없는 부분 무치악 환자 또는 구강 내 치아가 전부 없는 완전 무치악 환자의 임플란트 수술 과정에 적용될 수 있다.

부분 또는 완전 무치악 환자의 구강 내 식립되는 임플란트 시술이란, 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 형성된 천공에 고정체를 식립하여 수행되는 것을 말한다.

이하에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 스크류 시스템에 대하여 자세히 살펴보도록 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예를 나타내는 마이크로 스크류 시스템의 단면도이고, 도 2(a), 도 2(b)는 도 1을 구성하는 마이크로 스크류와 스캔 커버스크류의 단면도이다.

도 1 내지 도 2(a), 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마이크로 스크류 시스템(100)은 마이크로 스크류(110), 스캔 커버스크류(120)를 포함한다.

마이크로 스크류(110)는 구강 내 보철용 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸 위치에 식립된다. 이러한 마이크로 스크류(110)는 일단이 원뿔 형태로 이루어지는 원기둥 또는 다각기둥 형태로 이루어지는 하단부(111)와, 역절두원추형의 하부와 원기둥 형상의 상부로 이루어지는 상단부(112)로 형성되는데, 상기 하단부(111)는 외측 전면에 나사산이 형성되어 그 일단은 상기 상단부(112)와 연결되고 나머지 타단은 원뿔 형태로 이루어져 구강 내 잇몸뼈에 식립되며, 상기 상단부(112)는 내부에 육각 형태의 홀(113)이 형성되고, 상기 원기둥 형상의 상부 외측에 나사산 또는 요철이 형성된다. 이때, 형성된 상기 홀(113)은 드라이버(driver) 혹은 렌치(wrench)와 같이 스크류 삽입을 위한 기구가 삽입될 수 있다. 또한, 이러한 상기 마이크로 스크류(110)는 메탈 재질로 이루어질 수 있다.

스캔 커버스크류(120)는 상기 마이크로 스크류(110)의 상부 전면이 덮어지도록 상기 마이크로 스크류(110)의 상단부(112)에 체결된다. 이러한 스캔 커버스크류(120)는 원기둥 또는 다각기둥 형태로 이루어지는데, 상기 원기둥 또는 다각기둥의 하부에는 상기 마이크로 스크류(110)의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류(110)의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 1 하부홀(121)이 형성되고, 상기 원기둥 또는 다각기둥의 상부에는 육각 형태의 제 1 상부홀(122)이 내부에 형성된다. 이때, 상기 제 1 하부홀(121)의 내측에 상기 마이크로 스크류(110)의 상단부(112)와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 상부홀(122)은 드라이버(driver) 혹은 렌치(wrench)와 같이 스크류 삽입을 위한 기구가 삽입될 수 있다. 이러한 스캔 커버스크류(120)는 폴리머 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 중등도의 방사선 불투과성을 가진다. 방사선 불투과성을 가지지 않는 경우에는 육각 형태의 제 1 상부홀(122)이 내부에 방사선 불투과상 물질을 첨가하여 진행할 수 있다.

본 발명의 마이크로 스크류 시스템이 상술한 구조 외에도 마이크로 스크류의 상부에 스캔 커버스크류가 아닌 앵커 커버스크류가 체결되는 구조 또한 가질 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 마이크로 스크류 시스템의 단면도이고, 도 4는 도 3을 구성하는 앵커 커버스크류의 단면도이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 앞서 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한 마이크로 스크류 시스템 중 마이크로 스크류(110)의 구조는 그대로 유지하고, 상기 마이크로 스크류(110)의 상단부(112)에 앵커 커버스크류(130)가 체결된다.

이러한 앵커 커버스크류(130)는 서로 다른 지름을 갖는 복수 개의 원기둥이 적층되는 구조로 이루어지는데, 상기 복수 개의 원기둥 구조 중 하부에 위치하는 제 1 원기둥(131)은 상기 마이크로 스크류(110)의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 2 하부홀(131a)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 하부홀(131a)은 내측에 상기 마이크로 스크류(110)의 상단부(112)와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다. 상기 복수 개의 원기둥 구조 중 상기 제 1 원기둥(131)의 상부에 적층되는 제 2 원기둥(132)은 상기 제 1 원기둥(131)의 지름보다 크도록 형성되며, 내부에 육각 형태의 제 2 상부홀(132a)이 형성된다. 이때, 형성된 상기 제 2 상부홀(132a)은 상기 제 2 원기둥(132)을 관통하고, 상기 제 1 원기둥(131)의 내부에도 일부 연결되어 형성될 수 있으며, 여기에 드라이버(driver) 혹은 렌치(wrench)와 같이 스크류 삽입을 위한 기구가 삽입될 수 있다. 이러한 앵커 커버스크류(130)는 메탈 재질로 이루어질 수 있으며, 특히 복수 개의 원기둥 뿐만 아니라, 서로 다른 크기를 갖는 다각 기둥이 적층되는 형태로도 이루어질 수 있다.

이처럼, 마이크로 스크류(110)의 상부에 폴리머 또는 플라스틱 재질의 스캔 커버스크류(120)를 대신하여 메탈 재질의 앵커 커버스크류(130)가 체결된 경우, 구강 내 이식되는 임플란트 수술용 형판이 본 발명에 따른 마이크로 스크류 시스템을 통해, 구강 내 정확한 위치에 고정되고 유지될 수 있다. 이와 같이 상술한 본 발명의 마이크로 스크류 시스템을 구성하는 마이크로 스크류, 스캔 커버스크류, 앵커 커버스크류는 도 5를 통해 그 입체도를 각각 확인할 수 있다.

이때 만약, 상기 마이크로 스크류에 체결된 상기 스캔 커버스크류의 구조가 원기둥이 아닌 다각기둥 형태로 이루어진 경우에는 환자가 구강 내에서 다각기둥 형태의 스캔 커버스크류로 인하여 불편감을 느낄 수 있는데, 이러한 경우에 상기 스캔 커버스크류가 탈착되고, 마이크로 스크류의 상부에 임시 커버스크류가 체결되어, 환자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 마이크로 스크류 시스템 중 임시 커버스크류의 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 임시 커버스크류(140)는 앞서 설명한 스캔 커버스크류와 거의 유사한 구조를 가지나, 스캔 커버스크류와 달리 원기둥 형태로만 이루어지고, 그 재질은 메탈로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 임시 커버스크류(140)는 원기둥 형태로 이루어지는데, 이때 상기 원기둥의 높이는 상기 스캔 커버스크류(120)의 원기둥 또는 다각기둥 높이보다 낮은 특징을 갖는다. 이러한 상기 임시 커버스크류(140)의 상기 원기둥의 하부에는 상기 마이크로 스크류(110)의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류(110)의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 3 하부홀(141)이 형성되고, 상기 원기둥의 상부에는 육각 형태의 제 3 상부홀(142)이 내부에 형성되며, 상기 제 3 하부홀(141)의 내측에 상기 마이크로 스크류(110)와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 임시 커버스크류(140)가 내부의 제 3 하부홀(141)의 내측에 형성된 나사산 또는 요철을 통해 상기 마이크로 스크류(110)의 상단부 중 원기둥 형상의 상부 외측과 체결될 수 있다.

이하에서는 상술한 임플란트 수술용 형판을 마이크로 스크류 시스템을 이용하여 구강 이미지파일을 합성하는 방법에 대하여 자세히 살펴보도록 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로 스크류 시스템을 이용한 구강 이미지파일 합성 방법의 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마이크로 스크류 시스템을 이용한 구강 이미지파일 합성 방법은 먼저, 마이크로 스크류가 구강 내 보철용 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸 위치에 식립된다(S210). 이때, 마이크로 스크류가 무치악 부위의 잇몸에 식립되는 과정을 도 9(a) 및 도 9(b)를 참조하여 보다 자세히 살펴보면, 도 9(a)에 도시된 부분 또는 완전 무치악 환자를 대상으로 본 발명이 적용될 수 있다.

도 9(b)에 도시된 바와 같이, 기설정된 간격을 갖는 잇몸뼈 위치(M1, M2, M3)에 식립된다. 본 발명의 일 실시 예에서는 먼저, 구강 내 전면부 쪽 좌우 두 군데 위치(X1, X2)에 보철용 임플란트를 식립하기 위해서 식립 위치를 설정한다.

이에 따라, 본 발명의 마이크로 스크류 시스템에 있어서, 상기 마이크로 스크류 시스템을 구성하는 마이크로 스크류가 제 1 보철용 임플란트 식립 위치(X1) 후방에 제 1 마이크로 스크류 식립 위치(M1)를 설정한다. 이어서 상기 제 1 보철용 임플란트 식립 위치(X1)와 제 2 임플란트 식립 위치(X2) 사이에 제 2 마이크로 스크류 식립 위치(M2)를 설정한다. 마지막으로, 상기 제 1 마이크로 스크류 식립 위치(M1)와 대응하는 반대편 위치에 제 3 마이크로 스크류 식립 위치(M3)를 설정한다.

이와 같이 설정된 상기 제 1 마이크로 스크류 식립 위치(M1)와, 제 2 마이크로 스크류 식립 위치(M2) 및 제 3 마이크로 스크류 식립 위치(M3)에 각각 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류(110)를 식립한다. 이때, 식립되는 마이크로 스크류의 구조는 앞서 도 1 내지 도 2를 통해 설명한 내용과 동일하므로 해당 설명은 생략하도록 한다.

다시 도 7로 돌아가서, 스캔 커버스크류가 상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결된다(S220).

이에 따라, 영상획득부가 CT 영상진단기기를 통해 상기 구강에 대한 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography) 영상을 입력받는다(S230).

또한, 상기 영상획득부가 구강 3차원 스캐너를 통해 동일한 구강에 대한 디지털 형태의 스캔 영상을 입력받는다(S240).

이후, 영상합성부가 앞서 영상획득부를 통해 획득한 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상 내 모두 존재하는 스캔 커버스크류의 위치 좌표를 기준으로 하여 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 합성한다(S250). 이러한 영상간 합성을 위해, 먼저 영상획득부를 통해 입력받은 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 상기 스캔 영상이 동일한 크기를 갖도록 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 상기 스캔 영상의 크기를 리사이징(Resizing)한다. 이와 같이, 리사이징된 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔영상으로부터 CT 데이터와, STL 데이터를 각각 획득한다.

즉, 입력받은 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상으로부터 CT 데이터를 획득하는데, 상기 CT 데이터란, CT(Computed Tomography) 영상진단기기에서 환자의 구강에 대해 촬영된 단면 영상의 데이터를 나타내거나, 또는 복수 개의 단면 영상을 이용하여 구현된 입체 영상의 데이터를 나타낼 수 있다. 이러한 환자의 구강에 대한 컴퓨터 단층촬영 영상은 방사선이 환자의 구강 내 치아와 잇몸에 투사된 후의 밀도 차이를 나타냄에 따라, 저밀도에 해당하는 혈액이나 잇몸 등의 부분에 대해서는 해상도가 상대적으로 떨어진다. 따라서, 이러한 CT 영상은 구강 내 잇몸뼈, 임플란트 고정체 등을 나타낼 수 있다.

또한, 입력 받은 스캔 영상으로부터 STL(STereo Lithography) 데이터를 획득하는데, 이러한 스캔 영상은 구강 내 표면적으로 나타나는 모습만을 디지털 형태로 스캔함에 따라, 구강 내 치아 이미지와 잇몸 이미지 등을 나타낼 수 있다. 이때, 획득한 STL 데이터는 아스키(ASCII) 혹은 바이너리(binary) 형식을 가질 수 있으며, 3D(Dimension) 프로그램에서 입체물의 모델링 데이터를 다른 종류의 3D 프로그램에서 인식하는데 용이하도록 입체물의 표면을 다각형화된 폴리곤(Poligon)으로 표현하는 데이터를 나타낼 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상 내 각각 존재하는 스캔 커버스크류의 위치에 대한 좌표 데이터를 또한 각각 획득한다.

이후, 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상으로 획득한 CT 데이터와 상기 스캔 영상으로부터 획득한 STL 데이터를 이용하여 상기 스캔 커버스크류의 위치에 대한 좌표 데이터를 기준으로 하여 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 상기 스캔 영상을 합성한다.

즉, 컴퓨터 단층촬영 영상만으로는 구강 내 연조직을 정확하게 표현하기 어렵고, 스캔 영상만으로는 구강 내 경조직에 해당하는 잇몸뼈 또는 다른 인공물의 표현이 어렵기 때문에, 상술한 바와 같이, 구강 내 식립되는 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 스캔 커버스크류의 위치를 기준으로 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 합성하여 구강 내 상태 및 보철용 임플란트의 식립 위치를 정확하게 확인할 수 있다.

이처럼, 구강 내 삽입되는 마이크로 스크류 시스템을 이용하여 서로 다른 종류의 구강 이미지파일을 합성하고, 이와 같이 합성된 구강 이미지파일을 이용하여 환자의 구강 내 보철용 임플란트를 식립할 수 있다.

도 8(a), 도 8(b)는 본 발명의 임플란트 수술용 형판의 구강 내 유지를 위한 마이크로 스크류 시스템을 이용하여 환자의 구강 내 보철용 임플란트를 식립하는 과정을 나타낸 순서도이고, 도 9 내지 도 12는 도 8을 실제 적용한 모습을 나타낸 도면이다.

특히, 도 9(a)에 도시된 부분 또는 완전 무치악 환자를 대상으로 본 발명이 적용될 수 있다.

도 8(a), 도 8(b) 및 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 마이크로 스크류가 구강 내 보철용 8임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸 위치에 식립된다(S310).

예를 들어, 구강 내 전면부 쪽 좌우 두 군데 위치(X1, X2)에 보철용 임플란트를 식립하기 위해서 식립 위치를 설정한다.

이에 따라, 본 발명의 마이크로 스크류 시스템에 있어서, 상기 마이크로 스크류 시스템을 구성하는 마이크로 스크류가 제 1 보철용 임플란트 식립 위치(X1) 후방에 제 1 마이크로 스크류 식립 위치(M1)를 설정한다. 이어서 상기 제 1 보철용 임플란트 식립 위치(X1)와 제 2 임플란트 식립 위치(X2) 사이에 제 2 마이크로 스크류 식립 위치(M2)를 설정한다. 마지막으로, 상기 제 1 마이크로 스크류 식립 위치(M1)와 대응하는 반대편 위치에 제 3 마이크로 스크류 식립 위치(M3)를 설정한다.

이와 같이 설정된 상기 제 1 마이크로 스크류 식립 위치(M1)와, 제 2 마이크로 스크류 식립 위치(M2) 및 제 3 마이크로 스크류 식립 위치(M3)에 각각 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류(110)를 식립한다.

도 9(c)에 도시된 바와 같이, 잇몸뼈에 식립된 상기 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류의 상부로 스캔 커버스크류가 체결된다(S320).

이후에는 상기 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류의 상부에 체결된 스캔 커버스크류를 포함하는 환자의 구강에 대하여 도 9(d)와 같이, CT 영상진단기기를 통해 컴퓨터 단층촬영 영상을 획득한다(S330).

이어서, 상기 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류의 상부에 체결된 스캔 커버스크류를 포함하는 환자의 구강에 대하여 도 9(e)에 나타난 바와 같이, 3차원 스캐너를 통해 디지털 형태의 스캔 영상을 획득한다(S340).

이와 같이, 상기 CT 영상과 스캔 영상을 획득한 후, 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결된 스캔 커버스크류를 탈착하고, 상기 마이크로 스크류의 상부에 임시 커버스크류를 체결한다(S350). 만약, 상기 마이크로 스크류에 체결된 상기 스캔 커버스크류의 구조가 원기둥이 아닌 다각기둥 형태로 이루어진 경우에는 환자가 구강 내에서 다각기둥 형태의 스캔 커버스크류로 인하여 불편감을 가질 수 있으므로, 이러한 경우에 상기 스캔 커버스크류를 탈착한 후, 임시 커버스크류를 체결함으로써, 환자의 만족도를 향상시킬 수 있다. 특히 이때, 체결되는 상기 임시 커버스크류는 스캔 커버스크류와 거의 유사한 구조를 가지나, 스캔 커버스크류와 달리 원기둥 형태로 이루어지고, 그 재질은 메탈로 이루어질 수 있다.

이후, 영상합성부가 입력받은 상기 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상이 서로 동일한 크기를 갖도록 리사이징(Resizing)한다(S360).

이어서, 리사이징된 적어도 하나의 컴퓨터 단층촬영 영상으로부터 CT 데이터를 획득하고, 리사이징된 스캔 영상으로부터 STL 데이터를 각각 획득한다(S370).

이후, 도 10(f)에 도시된 바와 같이, 앞서 획득한 구강의 컴퓨터 단층촬영 영상(왼쪽 하단)과 스캔 영상(왼쪽 상단) 내 각각 포함된 스캔 커버스크류의 위치(M1, M2, M3)를 기준 좌표로 하여 상기 컴퓨터 단층촬영 영상으로부터 획득한 CT 데이터와 상기 스캔 영상으로부터 획득한 STL 데이터를 이용해 영상획득부가 획득한 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 합성한다(S380). 이와 같이 합성된 영상은 도 10(f)의 오른쪽 영상에 나타난 바와 같이, 컴퓨터 단층촬영 영상에 스캔 영상이 합성되어, 구강 내 잇몸뼈, 스캔 커버스크류 뿐만 아니라, 치아 이미지 및 잇몸 이미지 또한 합성된 영상을 통해 확인할 수 있다.

도 10(g)에 도시된 바와 같이, 앞서 획득한 합성 영상을 이용하여 구강 내 보철용 임플란트를 실제 식립하고자 하는 정확한 식립 위치(X1, X2)에 대하여 가상의 임플란트 식립 계획을 수립한다(S390).

이후, 수립한 가상의 임플란트 식립 계획에 따라 임플란트를 식립하기 위한 가이드 디자인을 3D 그래픽 프로그램 또는 3D 프린터를 통해 도 11(h)와 같이 설계한다(S400).

이에 따라, 앞서 설계한 가이드 디자인에 따라 실제 환자의 보철용 임플란트 식립을 위해 먼저, 도 12(i)와 같이, 구강 내 식립된 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류의 상부에 각각 체결된 임시 커버스크류가 탈착된다(S410).

이후, 도 12(j)에 나타난 바와 같이, 폴리머 또는 플라스틱 재질의 임시 커버스크류가 탈착되면, 상기 제 1 내지 제 3 마이크로 스크류의 상부에 금속 재질로 이루어지는 앵커 커버스크류를 체결한다(S410).

최종적으로, 도 12(k)과 같이, 앞서 설계한 가이드 라인에 기초하여 환자의 구강 내 보철용 임플란트를 식립한다(S420).

본 발명의 일 측면에 따르면, 환자의 보철용 임플란트 식립 시 사용되는 서로 다른 종류의 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상을 환자의 구강 내 식립되는 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 스캔 커버스크류를 기준으로 합성함으로써, 이종의 구강 영상을 정확하고 용이하게 합성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 임플란트 수술 시 기식립된 마이크로 스크류를 이용하여 수술용 형판을 미리 설정한 곳에 위치시키고 앵커 커버스크류로 고정함으로써, 형판이 구강 내에 잘못 위치하거나 수술 중에 상기 형판의 위치가 변하거나 탈락하는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 수술 중 수술자와 환자의 만족도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 부분 또는 완전 무치악 환자에 대한 임플란트 수술용 형판의 제작을 위해 마이크로 스크류 시스템을 이용해 컴퓨터 단층촬영 영상과 스캔 영상간에 합성을 정확하게 하는 과정과 제작된 형판을 구강내에 정확하게 위치하고 유지하는 과정을 기술함으로써 임플란트 식립 위치의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

110: 마이크로 스크류
111: 하단부
112: 상단부
120: 스캔 커버스크류
120: 나사산 또는 다수의 홈
122: 홀

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 구강 내 보철용 임플란트를 식립하고자 하는 잇몸 위치로부터 기설정된 간격을 갖는 무치악 부위의 잇몸 위치에 식립되는 마이크로 스크류; 및
   상기 마이크로 스크류의 상부 전면을 덮어 포함되도록 상기 마이크로 스크류의 상부에 체결되는 앵커 커버스크류;를 포함하고,
   상기 앵커 커버스크류는
   서로 다른 지름을 갖는 복수 개의 원기둥이 적층되는 구조로 이루어지며,
   상기 복수 개의 원기둥 구조 중 하부에 위치하는 제 1 원기둥은 상기 마이크로 스크류의 상부 전면의 지름보다 같거나 크도록 제 2 하부홀이 형성되고,
   상기 복수 개의 원기둥 구조 중 상기 제 1 원기둥의 상부에 적층되는 제 2 원기둥은 상기 제 1 원기둥의 지름보다 크도록 형성되며, 내부에 제 2 상부홀이 형성되는 마이크로 스크류 시스템.
   
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 앵커 커버스크류는
   상기 제 1 원기둥에 형성된 제 2 하부홀의 내측에 상기 마이크로 스크류와의 체결을 위한 나사산 또는 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스크류 시스템.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 제 2 상부홀은
    상기 제 2 원기둥을 관통하여 상기 제 1 원기둥의 내부에도 일부 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스크류 시스템.
    
11. 제7항에 있어서,
    상기 앵커 커버스크류는
    메탈 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 스크류 시스템.
    
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제

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