KR101699706B1

KR101699706B1 - 치아 보철물을 제조하는 방법

Info

Publication number: KR101699706B1
Application number: KR1020167012781A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 연일 정; 벤자민 연오 정
Original assignee: 다니엘 연일 정; 벤자민 연오 정
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2017-01-25
Also published as: KR20160085780A; WO2015057275A1; US20150111172A1; US9168114B2

Abstract

본 발명은 크라운 및 브리지 보철물을 만드는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 중간단계 크라운을 환자의 구강 외부에서 제1 재료를 사용하여 만들때 중간단계 크라운 협면의 모양이 최종 크라운의 협면의 모양과 실질적으로 같게 만들고, 적어도 하나의 근심면 또는 원심면에 또는 그 주변에 빈 공간을 만드는 단계; 그리고 제1 재료와는 다른 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료를 환자의 구강 외부에서 중간단계 크라운의 빈 공간의 내부에 채워넣고 고정하는 단계, 그리고 이때의 중간단계 크라운은 최종 크라운과 실질적으로 동일한 강도를 가지고, 협면의 외형은 최종 크라운의 협면의 외형과 실질적으로 동일하며, 그리고 난 이후에야 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료를 채워넣고 고정하는 단계를 포함하는 크라운 제조 방법에 관한 것이다.

Description

치아 보철물을 제조하는 방법{Method of making a dental prosthesis}

본 발명은 크라운 및 브리지와 같은 치아 보철물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 치아 보철물의 빈 공간(pocket)내에 2차 물질인 충치예방 물질을 넣는 크라운의 제조방법에 관한 것이다

치아의 최소 삭제는 치과치료에 있어서 중요한 분야로서, 이는 구강 내 조직의 손실을 최소화하고 환자의 불편함을 줄일 수 있도록 최소한의 수술을 하는 것이다.

이는 치아우식(충치)의 초기단계에서 충치를 예방 및 치료를 하는 것으로서, 중요한 원칙은 초기단계의 우식 부위에 재석회화(remineralization)를 할 수 있도록 함으로 인해서 생리적 또는 치료적 방법으로 접근함으로 인해 전통적인 수술 삭제를 하지 않는 방법이다.

생리적 접근법에 있어서 중요한 요소는 충치억제(또는 재석회화)물질을 치아 표면, 즉, 우식이 발생한 법랑질(enamel) 및 상아질(dentin)에 적용하는 것이다. 이런 충치예방 물질은 치아의 탈회화(demineralization)와 재석회화(remineralization)를 조절하는 분야의 치과학에 있어서 새로운 분야이다.

치아우식은 구강 내에 다양한 충치균을 발생시키는 질병으로서, 소화되는 음식물, 치아표면의 치석 및 구강 내 피부조직 등 다양한 원인이 되어 발생한다. (Buzalaf MAR, Fluoride and the Oral Environment, Monogr Oral Sci, Basel, Karger, 2011, vol 22, p 97-114).

이는 치아 표면과 치석막(biofilm) 사이에서 탈회화 / 재석회화의 순환과정이 지속적으로 발생하는 결과물이다. 당분을 소화시키는 과정에서 충치균은 이를 흡수하고 부산물로서 생기는 산에 의해서 치아 표면의 무기물이 빠져나가는 탈회화(demineralization) 과정이 치아우식인 것이다. (Fejerskow O, Kidd, EA, Nyvad B, Baclum V, Defining the disease: an introduction: in Fejerskov O, KiddE (eds): Dental Caries- The Disease and its Clinical Magement, ed 2, Oxford, Blackwell Munksgaard, 2008, p 3-6).

이러한 산에 의해서 치아표면의 수산화인회석 결정체(hydroxyapatite crystal)가 분해된다. 재석회화(remineralization)는 아직 미네랄이 심하게 빠져나가지 않은 치아 표면이 자연 치유되는 과정으로서, 이는 칼슘이온, 인 이온, 플로라이드 등이 복합 작용되어 치아표면에 새로운 막을 만들어준다. 이렇게 형성된 재석회화 입자는 최초의 치아표면 막보다 산에 의해 덜 부식이 되는 특성이 있다. (Featherstone JD, Dental Caries: a dynamic disease process, Aust Dent J, 2008;53(3):286-91).

치아의 법랑질(enamel) 및 상아질(dentin)이 구조적으로 많이 닳아서 없어지게 되는 상황이 되면 치아에는 (미세)구멍이 생기게 되고, 이때부터는 재석회화(remineralization)라는 자연치유단계는 가능하지 않게 된다.

대부분의 치아 보철 재료는 치아생체조직과 관련해 보았을 때 불활성(inert)이나, 생리활성물질(bioactive)인 재료도 존재한다. 생리활성 치과재료는 실제로 구강 내의 표면조직(치아표면)과 상호작용을 하기도 하고 영향을 주기도 한다. 이러한 생리활성 물질은 치아표면을 단단하게 하기도 하고 치유하기도 한다.

현재까지 가장 잘 알려진 충치억제 활성물질로서는 칼슘, 인, 플로라이드(불소) 등이 있다. 이러한 물질은 칼슘 이온, 인 이온, 플로라이드(불소) 이온을 각각 발생시킨다. 또한 은, 구리, 징크 등도 치아우식을 발생시키는 세균을 억제하는 것으로 알려져 있다.

치아의 표면에 플로라이드(불소)를 도포하는 방법은 충지억제물질 중에서 학문적으로 가장 잘 확립된 물질로서, 치아의 법랑질과 상아질에 직접 적용함으로써 치아우식을 줄이거나 진행을 억제할 수 있는 방법이다 (J. M. Ten Cate, "Current concepts on the theories of the mechanism of action of fluoride," ActaOdontologicaScandinavica, vol. 57, no. 6, pp. 325-329, 1999.) (C. Gonzalez-Cabezas, "The chemistry of caries: remineralization and demineralization events with direct clinical relevance," Dental Clinics of North America, vol. 54, no. 3, pp. 469-478, 2010).

플로라이드 복합체는 치아생체조직을 재석회화(remineralization) 시켜줄 수 있는 기능이 있고, 또한 치아표면이 탈회화(demineralization)되지 않도록 산에 저항 할 수 있는 기능을 향상시켜줄 수 있는 기능도 있다. (W. Evans, "Conference report: a joint IADR/ORCA international symposium- fluorides: mechanisms of action and recommendations for use," Journal of Dental Research, vol. 68, no. 7, pp. 1215-1216, 1989). 이러한 플로라이드는 치약, 가글액, 플로라이드가 첨가된 물 등을 통해 치아 표면에 작용할 수 있다. 또한 글래스 아니아노머 또는 레진복합 글래스 아이노나머 등의 형태로서 플로라이드 함유 치과 수복재료로 쓰이기도 한다.

플로라이드 방출 치과용 재료는 기존에 알려진 재료이다. 이 재료는 플로라이드 이온을 방출시키는데, 이는 대부분 레진 구조물 속에 존재하고 있다. 일반적으로는 구강 내에서 치아표면에 직접 도포하여 사용한다. 또한 크라운 인공치아를 장착하는 시멘트의 재료 속에 첨가하여 접착용으로 사용하기도 한다. 이러한 재료의 선행기술로는 다음과 같은것이 알려져 있다: U.S. Pat. No. 4,515,910 (Raws et al); U.S. Pat. No. 4,572,920 (Zimmerman et at); U.S. Pat. No. 4,732,617 (Causton et al), U.S. Pat. No. 4,775,646 (Hench et al); U.S. Pat. No. 4,871,786 (Aasen et at); EP application 0,380,796 (Danielson); U.S. Pat. No. 5,304,586 (Hammesfahr et al); EP Application 0,509,516; U.S. Pat. No. 5,306,338 (Tsunekawa); International publication number WO 94/23944 (Sladek); U.S. Pat. No. 5,824,720 (Nowak et al); EP application 0,772,709 (Braden); EP application 0,873,107 (Mitra et al); U.S. Pat. No. 5,718,924 (Braden et al); U.S. Pat. No. 5,883,153 (Roberts et al); EP application (Kawashima et al); U.S. Pat. No. 5,(90)8,879 (Kawashima et al); U.S. Pat. No. 5,738,113 (Connelly); U.S. Pat. No. 6,334,775 (Xu et al); International publication number WO00/69393 (Brennan et al); U.S. Pat. No. 7,255,562 (Rusin et al); U.S. Pat. No. 7,491,694 (Reynolds et al); U.S. Pat. publication 2008/0305053 (Lee et al); U.S. Pat. No. 8,217,173 (Xu et al); and International publication number 2012/101432.

칼슘 및 인 방출 치과용 재료 역시 기존에 알려진 재료이다. 이 재료는 칼슘 및 인 이온을 방출시키는데, 이는 대부분 레진 구조물 속에 존재하고 있다. 일반적으로는 구강 내에서 치아표면에 직접 도포하여 사용한다. 또한 크라운 인공치아를 장착하는 시멘트의 재료 속에 첨가하여 접착용으로 사용하기도 한다. 예를 들면 다음과 같은 선행 기술이 알려져 있다: U.S. Pat. No. 7,491,694 (Reynolds et al); U.S. Pat. No. 5,782,971 (Constanz et al); U.S. Pat. No. 7,892,346 (Insley et al); U.S. Pat. No. 8,609,071 (Reynolds); U.S. Pat. No. 7,416,602 (Murphy et al); U.S. Pat. No.8,512,741 (Tan et al); U.S. Pat. No. 7,709,029 (Chow et al); U.S. Pat. No. 7,018,460 (Xu et al); U.S. Pat. No.6,949,251 (Dalal et al); 2005040286 (Rusin et al); 20050020720 (Dickens et al); U.S. Pat. No. 6,793,725 (Chow et al); 20030167093 (Xu et al); 20020137812 (Chow et al); U.S. Pat. No. 6,325,992 (Chow et al); U.S. Pat. No. 6,077,989 (Kandel et al); U.S. Pat. No. 5,782,971 (Constanz et al); U.S. Pat. No. 5,652,016 (Imura et al); U.S. Pat. No. 5,545,254 (Chow et al); U.S. Pat. No. 5,508,342 (Antonucci et al); U.S. Pat. No. 5,496,399 (Ison et al); U.S. Pat. No. 5,336,264 (Constanz et al); U.S. Pat. No. 4,612,053 (Brown et al).

치과용 생체 활성재료 역시 기존에 알려진 재료로서 이는 대부분 레진 구조물 속에 존재하고 있다. 일반적으로는 구강 내에서 치아표면에 직접 도포하여 사용한다. 또한 크라운 인공치아를 장착하는 시멘트의 재료 속에 첨가하여 접착용으로 사용하기도 한다. 예를 들면 다음과 같은 선행 기술이 알려져 있다: U.S. Pat. No. 6,709,644 (Day et al); U.S. Pat. No. 7,0(90),720 (Kessler et al); WO/2007/144662 (Hill et al); U.S. Pat. No. 7,329,129 (Cook et al); US20040065228 (Kessler et al); US20070221093 (Erdrich et al); U.S. Pat. No. U.S. Pat. No. 6,086,374 (Litkowski et al); U.S. Pat. No. 5,891,233 (Salonen et al); U.S. Pat. No. 5,735,942 (Likowski et al); U.S. Pat. No. 5,527,836 (Yamamuro et al); U.S. Pat. No. 5,074,916 (Hench et al); U.S. Pat. No. 5,145,520 (Kokubo et al); U.S. Pat. No. 5,527,836 (Yamamuro et al); US 20130171220 (Hill et al); WO/1202/002996 (Bringley et al).

생체 활성물질을 상악, 하악 및 구강 내 생체조직에 전달하는 구조물로서 기존에 알려진 방법으로는 WO/2008/086566 (Cochrane et al)와 같은 것이 있다.

인공치아 크라운 제조방법은 이미 알려진 방법이다. 이는 인공치아를 만들기 위해 내부에 코어를 형성한 후 포세린 등을 축성한 후 크라운을 만들고 이를 치아 절삭후 남겨진 치근 위에 덧씌우는 방법으로서 U.S. Pat. No. 3,423,829 (Halpern et al)와 같은 선행 기술이 있다.

치과용 보철물 구조도 알려진 방법이며, 이에는 메탈베이스를 구조하고, 메탈과 같은 열 팽창계수를 가진 글래스 비니어를 그 위에 본딩하는 방식으로 얹는 것이며, U.S. Pat. No. 3,481,772 (MaoNairn et al)와 같은 선행기술이 있다.

하부구조로서 얇은 메탈디자인을 하고 그 전체 구조 위에 포세린을 축성하는 방법은 다음의 선행기술처럼 알려져 있는 방법이다. (U.S. Pat. No. 4,299,574 (Neihart); U.S. Pat. No. 4,600,389 (Schwartz); U.S. Pat. No. 4,654,007 (Sigler et al); U.S. Pat. No. 4,722,689 (Corbetta); U.S. Pat. No. 4,877,402 (Hirabayashi et al); U.S. Pat. No.5,695,339 (Abera); U.S. Pat. No. 6,386,865 (Suh et al).

치과 재료가 얼마만큼의 플로라이드 양을 방출해야 충치억제 기능을 할 수 있는지에 대해서는 문헌상 일치되는 자료는 없다. 다양한 플로라이드 방출물의 임상결과를 보았을 때 글래스 아이오나머 형태로 존재하는 플로라이드가 2차 우식을 줄이는데에 임상적으로 유의미한 것으로 나타났다. (G. Wesenberg et al., J. Oral Rehabil. 7 (1980) 175-184)

또한 플로라이드가 전혀 없거나 거의 들어있지 않은 일반적인 컴파지트 계열 재료들은 보철물을 장착한 후에 나타나는 이차 우식증에 특히 취약한 것으로 나타나고 있다. (E. A. M. Kidd, Br. Dent. J. 144 (1978) 139-142).

플로라이드 방출은 치과재료에 있어서 중요한 요소이다. 일반적으로 플로라이드가 많이 방출될수록 치아우식 방지라는 바람직한 기능이 있다.

구강 내에서 치료의 전체과정을 직접 끝내는 직접치료 방법으로 쓰이는 재료 중 플로라이드를 방출시키는 재료는 실리카 계열 시멘트, 글래스 아이오노머 시멘트, 레진 강화 글래스 아이오노머 시멘트, 그리고 플로라이드 방출 컴파지트 레진 등이 있다.

이러한 재료들은 충지가 발생한 치아부분을 절삭하고 그곳에 직접 충진을 하거나, 치아절삭 후 크라운을 장착하기 위한 접착용 시멘트 등으로 사용된다. 또한 충지억제 물질로서의 플로라이드 이온 방출 후, 구강 내에서 치약 등으로부터 공급되는 플로라이드의 이온 농도가 높을 때에는 치아에 오랫 동안 재충전되는 기능을 가지고 있는 기능도 이미 잘 알려진 사실이다.

본 발명자들은 아래의 문제점들이 치과계에 있음을 알게 되었다.

문제점 1. 플로라이드 방출 보철재료(FRRM, fluoride releasing restorative materil) 또는 치아우식(충치) 억제물질(CIMs, Caries inhibition materials)들은 직접치료 방식에 사용하는 물질로서 현재는 치과의사들만이 사용하고 있다.

충치 억제 물질(CIMs)물질로서 대표적인 예인 플로라이드 방출 보철재료(FRRM)는 치과계에서는 거의 삼십년 이상 이미 알려져 온 재료이다. 그러나 플로라이드 방출 보철재료는 지금까지 치과의사들만이 다음과 같은 영역에서 제한적으로만 사용해 왔다.

첫째, 영구보철물(크라운 또는 브리지)을 간접치료방식으로 환자의 입안에 장착하기 위한 접착용 시멘트로서, 둘째, 환자 입안에서 직접 치료 방식으로 충치를 제거한 후 치아의 남겨진 공간을 충진(메움)하기 위한 재료 등으로서만 국한되어 사용 되어 왔다. 직접 치료 방식이란 환자를 치료함에 있어서 크라운 등의 제조를 위해 치과기공사 등과 같은 별도의 과정을 거치지 않고, 직접 환자의 입안에서 직접 치료과정이 이루어지는 치료 방식을 이른다.

문제점 2: 치아우식 억제물질(CIM) 이나 플로라이드 방출 보철재료(FRRM, fluoride releasing restorative materil)는 현재 영구 보철물에는 전혀 사용되지 않는다

크라운 보철물이란 자연치 중에서 치아우식증 등으로 문제된 부분을 절삭하고 그 위에 구강 바깥에서 별도로 만들어진 보철물을 장착하는 것이다. 치과의사는 충치치료 또는 신경치료(root canal)와 같은 이유로 치아를 절삭하게 되고, 이때 필요한 크라운이나 브리지는 환자의 구강 밖에서 준비가 되는 대표적인 간접 치료 방식물이다.

직접치료 방식보다 간접치료 방식이 가지는 장점은 첫째로는, 직접치료 보철물은 제조공정에서 가질 수 있는 고온의 열처리로 인해서 그 강도가 직접치료 재료보다 비교가 되지 않을 정도로 강하다는 점이다. 둘째는, 숙련된 치과 기공사가 보철물을 제작함으로 인해서 심미적으로 훨씬 아름다운 보철물을 만들 수 있다는 점이다.

플로라이드 방출 보철재료(FRRM, fluoride releasing restorative materil) 또는 치아우식(충치) 억제물질(CIMs, Caries inhibition materials)이 크라운과 관련해서 현재 쓰이고 있는 유일한 예는, 크라운을 절삭된 치아 위에 장착할 때 사용하는 재료로서만 쓰인다는 점이다.

그 이유로서는 첫째, 현재의 FRRM이나 충치억제 물질들은 특성상 크라운 보철물로 쓰기에는 불가능할 정도로 강도가 매우 낮으며, 둘째는 대부분의 크라운 보철물을 제작하는데 필요로 하는 고온 열처리(적어도 섭씨 400도 이상)를 전혀 견딜 수 없다는 데에 그 이유가 있다.

문제점 3: 충치 억제물질 및 플로라이드 방출 물질은 그 강도가 낮으며, 고온의 열처리가 불가능하다.

충치억제물질 및 플로라이드 방출물질은 그 자체로서는 낮은 강도라는 고유물성 때문에 크라운 보철물로는 전혀 사용될 수 없다. 플로라이드 방출물질의 대표적인 예로서의 글래스 아이오나머는 치아끼리의 갈림 현상이나 마모 현상을 견딜 수 없는 한계점을 가지고 있다. 전통적인 글래스 아이오나머는 굴곡강도가 80 Mpa정도 밖에 되지 않기 때문에 구강 내에서 깨지지가 쉬운 것이 최대의 문제점이다.

충치 억제물질로서의 대표적인 물질인 레진강화 글래스 아이오나머 재로는 전통적 재료보다 높은 굴곡 강도를 가지나, 마모에 대한 저항에 있어서는 아직도 충분치 못한 단점을 가지고 있다. 굴곡강도는 100 Mpa로서 컴파짓레진에 비하면 아직도 미약한 강도에 불과하기 때문에 대합치 등 치아끼리 갈림현상이 심한 곳에는 사용할 수가 없다.

예를 들면, 글래스 아이오나머는 재료 자체에 수많은 미세구멍들이 존재하고, 이곳에 수분이 침투함으로 인해 산도가 존재하는 구강 환경에서는 오랜 동안 안정적으로 사용하기에 부적합할 수 있다. (J. W. Nicholson and B. Czarnecka, "The release of ions by compomers under neutral and acidic conditions" Journal of Oral Rehabilitation, vol. 31, no. 7, pp. 665-670, 2004).

글래스 아이오나머는 수분 속에서 플로라이드가 방출되고, 때로는 재충전이 되기는 하지만 동시에 이처럼 수분이 미세구멍들로 침투되어 강도가 약화될 수 있다는 물성 자체의 한계점 때문에 힘을 많이 받는 치아의 윗면에는 직접적으로 사용하기에는 한계가 있는 재료이다. (A. J. Preston, S. M. Higham, E. A. Agalamanyi, and L. H. Mair, "Fluoride recharge of aesthetic dental materials," Journal of Oral Rehabilitation, vol. 26, no. 12, pp. 936-940, 1999). (X. Xu and J. O. Burgess, "Compressive strength, fluoride release and recharge of fluoride-releasing materials," Biomaterials, vol. 24, no. 14, pp. 2451-2461, 2003),

또한 충치억제 물질은 고온열처리가 불가능하다. 이유는 현재 치과계에서 사용하는 거의 모든 레진강화 글래스 아이오나머 형태로서의 충치억제 물질은 FAS(Fluoroalumosilicate) 유리물질이 레진 속에 함유되어 있는 형태이기 때문이다. 글래스 유리물질을 안정적으로 잡아주는 역할을 하는 치과용 레진은 통상 크라운 보철물이 최종으로 필요로 하는 최저 열처리 온도인 800도를 전혀 견딜 수 없다.

이러한 이유와 한계점으로 인해 플로라이드 방출 재료나 충치억제 물질은 크라운 보철물을 만드는데 현재로서는 전혀 사용되고 있지 않고 있다.

이에 본 발명인들은 크라운 보철물이 플로라이드 이온, 칼슘이온, 인 이온 등을 방출해서 인접치아의 충치예방에 도움이 되면서 동시에 크라운이 필요로 하는 강도를 가질 수 있어서 대합치 압력(상악과 하악의 서로 씹는 힘(저작력)에 의해서 발생하는 압력)을 견딜 수 있다면 바람직하다는 점을 알게 되었다.

충치억제 물질 및 플로라이드 방출 물질이 컴파짓의 형태로 크라운과 관련해서 쓰이는 곳은 크라운 장착용 접착 시멘트로서이며, 이때는 치아절삭 마진 부분에만 그 효과가 있으며, 이로 인해 그 유용성은 상당히 제한된다.

치아우식(충치)은 치아의 세 부분 (치아와 치아 사이, 치아 저작면 중 깊은 곳, 그리고 잇몸과 닿는 검라인 부분)에서 주로 발생한다. 이 중에서 치아와 치아 사이가 성인의 치아우식(충치) 발생의 가장 많은 부분을 차지한다.

위에서 언급한 이러한 한계점과 문제점들에 비추어 보아 다음과 같은 기능을 모두 갖춘 크라운 보철물에 대한 필요성이 존재한다.

첫째, 치아와 치아 사이의 충치를 억제할 수 있는 기능이 있는 크라운, 둘째, 높은 강도를 가진 크라운으로서 근본적으로 그 강도는 제1 재료로부터 오면서 글래스 폴리머와 같은 재료가 가지는 강도인 100 Mpa 정도의 크라운, 더 바람직하게는 나노 세라믹과 같은 재료가 가지는 강도인 200 Mpa 정도의 크라운, 더 바람직하게는 글래스 세라믹과 같은 재료가 가지는 강도인 400 Mpa 정도의 크라운, 더욱 더 바람직하게는 절코니아와 같은 재료가 가지는 강도인 1,000 Mpa 정도의 크라운, 셋째, 강도를 강화하기 위한 후처리 과정에서 필요한 적어도 섭씨 300도 이상의 고온의 열처리에도 견딜 수 있는 크라운에 대한 필요성이 있다.

본 발명의 발명자들은 치과 보철물의 주 재료에 빈 공간(open space or pocket) 을 형성하고, 그 안에 2차 재료로서 충치억제 물질을 채워넣는 크라운 및 브리지 같은 치과 보철물 및 이를 제조하는 방법이 유용함을 알게 되었다.

또한 본 발명자들은 다음의 모든 조건을 갖춘 크라운 또는 브리지 보철물에 대한 필요가 존재한다는 것을 알게 되었다.

첫째, 바로 인접한 자연 치아에 치아우식 억제를 위한 활성물질 방출을 단기간만 하는 것이 아니라 상당량의 양으로부터 오랜 기간 하는 크라운, 둘째, 높은 강도를 가진 크라운으로서 근본적으로 그 강도는 제1 재료로부터 오면서 100 Mpa 이상을 가지는 크라운, 더 바람직하게는 글래스 폴리머와 같은 재료가 가지는 강도인 100 Mpa 정도의 크라운, 더 바람직하게는 나노 세라믹과 같은 재료가 가지는 강도인 200 Mpa 정도의 크라운, 더 바람직하게는 글래스 세라믹과 같은 재료가 가지는 강도인 400 Mpa 정도의 크라운, 더욱 더 바람직하게는 절코니아와 같은 재료가 가지는 강도인 1,000 Mpa 정도의 크라운, 셋째, 강도를 강화하기 위한 후처리 과정에서 필요한 적어도 300도 이상의 고온의 열처리에도 견딜 수 있는 크라운등 위의 세 가지 조건을 모두 가진 크라운이 필요하다.

본 발명은 주변 치아가 치아우식(충치)에 덜 걸리도록 충치억제를 위한 크라운 또는 브리지와 같은 보철물을 만드는 방법을 제공한다. 좀 더 자세히는, 본 발명은 치아우식(충치) 억제를 위한 물질을 크라운의 적어도 하나의 근심면(mesial) 또는 원심면(distal)의 빈 공간에 넣어주어, 그 결과로 바로 인접한 자연 치아가 치아우식에 덜 걸리도록 하는 크라운과 같은 치아 보철물을 만드는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면으로서, 크라운의 양쪽 면에 맞닿는 두 자연치아가 오랫 동안 재석회화(remineralized)될 수 있도록 크라운의 근심면(mesial)또는 원심면(distal)의 빈 공간(open space)을 만들고 이 빈 공간에 치아우식(충치)억제 물질 또는 플로라이드 방출물질을 상당량 채워 넣는다. 먼저 빈 공간(open space)을 만들고, 이 공간에 나중에 충치억제 물질을 채워넣음으로 인해 크라운 보철물은 충치억제 기능이 생김과 동시에 인접한 양 자연치가 재석회화(remineralized)될 수 있게 해 준다.

본 발명은 교합면, 협면, 설면, 근심면, 원심면을 가진 치과용 크라운 및 브리지 보철물을 만드는 방법에 관한 것이다. 크라운의 협면은 뺨 쪽에 닿는 부분이며, 설면은 혀 쪽에 닿는 면이고, 교합 면은 반대 쪽의 치아와 맞닿는 면이며, 근심면 및 원심면은 각각 인접한 치아와 맞닿는 치아 면이다. 이 다섯 개의 모든 면은 서로 연결되어 있어서 그 가운데에 크라운 내면을 이루고 있고, 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트는 이 크라운 내면에 딱 맞게 매치가 된다.

본 방법은 순차적인 방법으로서 첫째, 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)의 마진라인 정보를 확보하는 것이다. 그 다음, 제1 재료(수복물질)를 이용하여 중간단계 크라운 또는 브리지를 환자의 구강 외부에서 만드는 단계이다. 중간단계의 보철물을 만드는 단계는, 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)의 마진라인에 상응하도록 보철물에 마진라인을 만드는 과정, 중간단계 크라운의 협면의 외형을 최종 크라운 또는 브리지 보철물의 최종 협면의 외형과 실질적으로 동일하거나 비율적으로 동일한 협면의 외형으로 만드는 과정. 그 다음, 제1 재료와는 다른 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료를 이용하여 환자의 구강 외부에서 크라운 또는 브리지 보철물의 빈 공간(open space)에 채워넣고 고정시키는 과정을 포함한다. 이때 중간단계의 크라운 또는 브리지 보철물은 최종 크라운 또는 브리지 보철물의 강도와 실질적으로 동일하며, 협면의 외형은 최종 크라운 또는 브리지의 협면 외형과 실질적으로 동일하다. 그리고 난 이후에 제2 재료를 채워넣고 고정시키게 된다.

또한 본 발명은 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 딱 들어맞는 크라운을 만드는 방법을 제공한다. 본 방법은 제1 재료로 중간단계의 보철물을 만드는 방법을 포함한다. 보철물은 교합면, 협면, 설면, 근심면 그리고 원심면을 가진다. 협면은 환자의 뺨 쪽을 향하며, 설면은 혀 쪽을 향하며, 교합면은 반대방향 치아의 씹는면을 향하며, 근심면과 원심면은 각각 인접한 치아와 맞닿는 치아 면이다.

크라운의 내면은 교합면의 반대방향에 존재하게 되며 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 딱 맞게 매치가 된다. 설면은 실질적으로 최종 모양이 되도록 모양이 만들어진다. 적어도 하나의 빈 공간(open space)이 적어도 하나의 근심면 또는 원심면의 외부에 만들어진다. 중간단계 보철물은 열처리가 되고, 이러게 함으로서 열경화된 중간단계 보철물이 된다. 최종 열처리로 경화된 중간단계 보철물의 적어도 하나의 빈 공간에 제1 재료와는 다른 제2 재료를 넣고 굳힌다. 제2 재료는 노출된 외부표면을 갖게 된다.

또한 본 발명은 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 딱 들어맞는 크라운을 만드는 방법을 제공한다. 본 방법은 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지대치)의 마진라인 정보를 받는 것으로 구성된다. 중간단계 크라운은 환자의 구강 밖에서 제1 재료로 만들어진다. 중간단계 크라운은 교합면, 협면, 설면, 근심면 그리고 원심면을 가진다. 협면은 환자의 뺨 쪽을 향하며, 설면은 혀 쪽을 향하며, 교합면은 반대방향 치아의 씹는면을 향하며, 근심면과 원심면은 각각 인접한 치아와 맞닿는 치아 면이다. 보철물의 마진라인은 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)의 마진라인과 일치되도록 만들어진다.

크라운의 내면은 교합면의 반대방향에 존재하게 되며 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 딱 맞게 매치가 된다. 설면은 실질적으로 최종모양이 되도록 모양이 만들어진다. 적어도 하나의 빈 공간(open space)이 적어도 하나의 근심면 또는 원심면의 외부에 만들어지게 되며 최종 열처리 경화단계 후에는 이 빈 공간으로 인해 바로 인접한 치아와 관련해서 열린 칸택 관계가 만들어지게 된다.

중간단계 보철물은 열처리가 되고, 이러게 함으로서 열경화된 중간단계 보철물이 된다. 최종 열처리로 경화된 중간단계 보철물의 적어도 하나의 빈 공간에 제1 재료와는 다른 제2 재료를 넣고 굳힌다. 제2 재료는 노출된 외부표면을 갖게된다.

제1 재료는 제2 재료보다 더 높은 열 내화성을 가진다. 최종보철물은 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대) 위에 구강 내부에서 이제 장착이 된다. 이로인해 제2 재료는 바로 옆 치아와 관련해서 닫혀진 칸택 관계를 만들어 내게 된다.

또한 본 발명은 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 딱 들어맞는 크라운을 만드는 방법을 제공한다. 본 방법은 제1 재료로 중간단계의 보철물을 만드는 방법을 포함한다. 보철물은 교합면, 협면, 설면, 근심면 그리고 원심면을 가진다. 협면은 환자의 뺨 쪽을 향하며, 설면은 혀 쪽을 향하며, 교합면은 반대방향 치아의 씹는 면을 향하며, 근심면과 원심면은 각각 인접한 치아와 맞닿는 치아 면이다.

크라운의 내면은 교합면의 반대방향에 존재하게 되며 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 딱 맞게 매치가 된다. 설면은 실질적으로 최종모양이 되도록 모양이 만들어진다. 적어도 하나의 빈 공간(open space)이 적어도 하나의 근심면 또는 원심면의 외부에 만들어지게 된다. 중간단계 보철물은 제1 재료가 최종보철물과 실질적으로 동일한 강도가 나오지 않을 경우 열처리를 시켜준다. 제1 재료와는 다른 제2 재료를 중간단계 보철물의 적어도 하나의 빈 공간에 충진하고 경화시켜준다. 중간단계 크라운 또는 브리지 보철물은 최종 브리지 또는 브리지 보철물과 실질적으로 동일한 강도를 가진다.

본 발명에 따른 치아 보철물은 인접 치아의 치아우식을 억제하는 효과를 가진다. 구체적으로는, 크라운, 브릿지 등의 보철물의 근심면(mesial) 또는 원심면(distal)의 빈 공간(pocket or open space)에 치아우식(충치) 억제재료를 채워 넣음으로써 치아와 치아 사이의 충치를 억제할 수 있다. 또한 치아 보철물이 치아우식 억제재료가 채워진 일종의 저장소(reservoir) 역할을 하므로 생리활성화 재료인 이온을 지속적으로 발생시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 치아 보철물의 강도와 열 내화성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1a는 환자의 치아절삭후 보철물을 장착할 수 있도록 하는 치과용 석고모델을 전체적으로 보여주는 도면.
도 1b는 본 발명을 구체화 시킨 크라운이 장착되는 치과용 석고모델을 절단한 도면.
도 2a는 도 1의 크라운의 측면을 나타낸 도면으로서 제2 재료인 치아우식(충치) 억제물질이 근심면(mesial) 및/또는 원심면(distal)의 빈 공간을 채우고 있는 도면.
도 2b는 도 1b와 도 2a의 크라운이 절삭된 치아에 장착되는 환자의 구강을 나타낸 도면.
도 2c는 본 발명에 따른 보철물을 받는 임플랜트 어버트먼트(지주대)와 함께 치과용 임플랜트를 나타낸 도면.
도 2d는 위의 도 2c를 펼쳐서 보여준 도면으로서, 본 발명에 따른 보철물과 임플랜트 어버트먼트(지주대) 및 치과용 임플랜트를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명을 구체화시킨 중간단계 크라운과 석고모델의 관계를 보인 옆면을 펼쳐보인 도면.
도 4a 내지 4e 는 각각 도 3의 중간단계 크라운의 윗면(교합면), 아랫면, 절단면, 위에서 비스듬한 각도로 내려다 본 모습, 아래에서 비스듬한 각도로 올려다 본 모습을 나타낸 도면.
도 5는 도 3의 중간단계 크라운(간접보철물)이 석고모델 위에 장착되는 단계를 보여주는 절단한 치과용 모델의 측면 개요도.
도 6a는 도 3의 중간단계 크라운 및 절단한 치과용 모델의 측면 개요도로서 빈 공간(open space) 및 제2 재료가 이 빈 공간을 채우기 전에 바로 인접한 자연치와의 관계에 있어 원심면(distal)에서는 넓은 칸택(contact)을 가지고 근심면(mesial)에서는 오픈된 칸택을 나타낸 도면.
도 6b는 도 3의 중간단계 크라운의 원심면 또는 뒷면 모양으로서 빈 공간 외곽선내에 존재하는 빈 공간(open space)을 보이는 도면.
도 6c는 도 3의 중간단계 크라운 협면(buccal, 뺨쪽)을 보이는 도면.
도 6d는 도 3의 중간단계 크라운을 절단한 것을 아래에서 본 단면도.
도 7a는 도 3의 중간단계 크라운 및 절단한 치과용 모델의 측면 개요도로서 빈 공간 및 충치억제 재료인 제2 재료가 이 빈 공간을 채우고 난 후 바로 인접한 자연치와의 관계에 있어 원심면(distal)에서는 넓은 칸택을 가지고 근심면(mesial)에서는 칸택접점을 나타낸 도면.
도 7b는 도 3의 중간단계 크라운의 원심면 또는 뒷면 모양으로서 빈 공간 및 빈 공간 외곽선 내에 존재하는 충치억제 재료인 제2 재료를 보이는 도면.
도 7c는 도 3의 중간단계 크라운의 윗면(교합면)을 보이는 도면.
도 7d는 도 3의 중간단계 크라운에 제2 재료를 채우고 난 후 경화시킨 것을 절단한 것을 위에서 본 단면도.
도 8a는 도 3의 중간단계 크라운 및 절단한 치과용 모델의 측면 개요도로서 빈 공간 및, 충치억제 재료인 제2 재료가 이 빈 공간을 채우기 전에 바로 인접한 자연치와의 관계에 있어 근심면(mesial) 및 원심면(distal) 에서 열린 칸택을 가지는 것을 나타낸 도면.
도 8b 및 8c는 도 3의 중간단계 크라운의 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 8d 및 8e는 도 3의 중간단계 크라운의 윗면(교합면)을 보이는 도면.
도 9a는 도 3의 중간단계 크라운 및 절단한 치과용 모델의 측면 개요도로서 빈 공간 및, 충치억제 재료인 제2 재료가 이 빈 공간을 채우고 난 후 바로 인접한 자연치와의 관계에 있어 근심면(mesial)및 원심면(distal)에서 칸택접점을 나타낸 도면.
도 9b 및 9c는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우고 난 후 도 3의 중간단계 크라운의 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 9d 및 9e는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우고 난 후 도 3의 중간단계 크라운의 윗면(교합면)을 보이는 도면.
도 10a, 10b, 10e 및 10f는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우기 전인 중간단계 크라운 도 3의 각각 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 10c, 10d, 10g 및 10h는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우고 난 후 중간단계 크라운 도 3의 각각 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 11a 및 11b는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우기 전인 중간단계 크라운 도 3의 근심면(mesial)및 원심면(distal)근처에 빈 공간을 가진 경우로 각각 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 11c 및 11d는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우고 난 후 중간단계 크라운 도 3의 각각 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 12a 및 도 12b는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우기 전인 중간단계 크라운 도 3의 각각 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 12c 및 도 12d는 충치억제 재료인 제2 재료가 빈 공간을 채우고 난 후 중간단계 크라운 도 3의 각각 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 보이는 도면.
도 12e, 도 12f, 도 12g 및 도 12h는 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채우기 전의 중간단계 크라운의 윗면(교합면)을 보이며, 도 12e는 중간단계 크라운의 협면(buccal, 뺨쪽)의 외형이 최종 크라운의 협면의 외형과 동일함을 보이며, 도 12f는 중간단계 크라운의 협면(buccal, 뺨쪽)의 외형이 최종 크라운의 협면의 외형과 실질적으로 상당하게 동일함을 보이며, 도 12g는 중간단계 크라운의 협면(buccal, 뺨쪽)의 외형이 최종 크라운의 협면의 외형과 비율적으로 큼을 보이며, 도 12h는 중간단계 크라운의 협면(buccal, 뺨쪽)의 외형이 최종 크라운의 협면의 외형과 적어도 절반은 동일함을 보임.
도 12i, 도 12j, 도 12k, 및 도 12l은 또 다른 양태의 중간단계 크라운의 빈 공간에 제2 재료인 충치억제 물질을 채워넣기 전의 협면, 근심면(mesial), 아래면을 각각 보임.
도 12m, 도 12n, 도 12o, 및 도 12p는 또 다른 양태의 중간단계 크라운의 빈 공간에 제2 재료인 충치억제 물질을 채워넣은 후의 협면, 근심면(mesial), 아래면을 각각 보임.
도 12q는 최종 크라운을 교합면에서 본 도면.
도 13a, 13b, 13c 및 13d는 중간단계 크라운에 있어서 위치와 크기가 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣기 전에 이 중간단계 크라운이 바로 양 옆의 자연치아와 관련하여 가지는 칸택영역의 관계를 보이는 도면으로서, 도 13a는 칸택영역(contact area)이 빈 공간을 포함하고 있는 경우(즉, 빈 공간이 칸택영역 외곽선 내부에 있음)이며, 도 13b는 빈 공간의 외곽선이 칸택영역의 외곽선을 밖에서 감싸고 있는 경우이며, 도 13c는 빈 공간의 외곽선이 일부는 밖에서 일부는 안에서 칸택영역에 걸쳐있는 경우를 보이며, 13d는 빈 공간의 외곽선이 칸택영역과 완전하게 떨어져서 존재하는 경우를 보이는 도면임.
도 14a, 14b, 14c 및 14d는 중간단계 크라운에 있어서 위치와 크기가 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣은 후에 이 중간단계 크라운이 바로 양 옆의 자연치아와 관련하여 가지는 칸택영역의 관계를 보이는 도면으로서, 도 14a는 칸택영역이 빈 공간 및 충치억제인 제2 재료를 포함하고 있는 경우(즉, 빈 공간이 칸택영역 외곽선 내부에 있음)이며, 도 14b는 빈 공간의 외곽선이 칸택영역의 외곽선을 밖에서 감싸고 있는 경우이며, 도 14c는 빈 공간의 외곽선이 일부는 밖에서 일부는 안에서 칸택영역에 걸쳐있는 경우를 보이며, 도 14d는 빈 공간의 외곽선이 칸택영역과 완전하게 떨어져서 존재하는 경우를 보이는 도면임.
도 15a, 15b, 및 15c는 중간단계 크라운에 있어서 위치와 크기가 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣기 전에 이 중간단계 크라운이 바로 양 옆의 자연치아와 관련하여 가지는 칸택접점(contact point)의 관계를 보이는 도면이며, 도 15a는 칸택접점이 빈 공간의 내부에 있는 경우, 도 15b는 칸택접점이 빈 공간의 외곽선에 있는 경우이며, 도 13c는 칸택점이 빈 공간의 외부에 있는 경우의 도면임.
도 16a, 16b, 및 16c는 중간단계 크라운에 있어서 위치와 크기가 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣은 후에 이 중간단계 크라운이 바로 양 옆의 자연치아와 관련하여 가지는 칸택접점의 관계를 보이는 도면이며, 도 16a는 칸택접점이 빈 공간 외곽선의 내부에 있는 경우, 도 16b는 칸택접점이 빈 공간의 외곽선에 있는 경우이며, 도 16c는 칸택접점이 빈 공간의 외곽선의 외부에 있는 경우의 도면임.
도 17a 및 17b는 중간단계 크라운에 있어서 위치와 크기가 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣기 전에 이 중간단계 크라운이 바로 양 옆의 자연치아와 관련하여 가지는 칸택영역의 관계를 보이는 도면임.
도 18a 및 18b는 중간단계 크라운에 있어서 위치와 크기가 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣은 후에 이 중간단계 크라운이 바로 양 옆의 자연치아와 관련하여 가지는 칸택영역의 관계를 보이는 도면임.
도 19a, 도 20a 및 도 21a는 중간단계 크라운에 있어서 모양이 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣기 전의 협면(buccal, 뺨측) 도면으로서, 도 19a는 타원형의 빈 공간(open space)이 타원형인 경우, 도 도 20a는 옆면과 바닥면이 직육면체 타입이면서 윗면은 터진 모양인 경우, 도 21a는 옆면과 윗면이 직육면체 타입이면서 아랫면은 터진 모양인 경우의 도면임.
도 19b, 도 20b, 및 도 21b는 중간단계 크라운에 있어서 모양이 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣은 후의 협면(buccal, 뺨측) 도면.
도 19c, 도 20c, 및 도 21c는 중간단계 크라운에 있어서모양이 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣은 후의 윗면(교합면) 도면.
도 19d, 도 20d, 및 도 21d는 중간단계 크라운에 있어서 모양이 각각 다른 빈 공간을 제2 재료인 충치억제 물질로 채워넣은 후의 근심면(mesial)도면.
도 22는 바로 인접한 치아와 관련하여 제2 재료인 충치억제 물질로 인해 칸택영역이 닫혀있는 최종 크라운의 윗면(교합면)도면.
도 23은 바로 인접한 치아와 관련하여 제2 재료인 충치억제 물질로 인해 원심면(distal)은 넓은 칸택영역이 만들어지고, 근심면(mesial)은 칸택접점을 나타낸 최종 크라운의 윗면(교합면)도면.
도 24는 제2 재료인 충치억제 물질(플로라이드물질)이 채워져 있는 최종 크라운의 윗면(교합면)을 나타낸 도면.
도 25는 본 발명을 구현하여 브리지 보철물을 만들고, 절단한 석고 모형 위에 올리는 내용의 측면 도면.
도 26은 버를 사용하여 중간단계 크라운의 빈 공간을 만드는 것을 보인 측면 개요도.
도 27은 제2 재료인 치아우식(충지) 억제 물질이 빈 공간에 채워진 최종 크라운의 측면 개요도,
도 28, 도 29, 및 도 30a는 각각 최종 크라운의 윗면(교합면), 근심면(mesial) 및 상세도.
도 30b는 중간단계 크라운을 만드는 방법 및 도구를 나타낸 개요도.
도 31a, 도 32a 및 도 33a는 중간단계 크라운의 빈 공간(open space 또는 포켓)이 크라운을 밖에서 안쪽으로 뚫고 지나가는 구멍이면서 이 공간에 이차 물질인 충치억제 물질을 채우기 전을 나타낸 중간단계 크라운의 윗면(교합면)을 나타낸 도면.
도 31b, 도 32b 및 도 33b는 중간단계 크라운의 빈 공간(open space 또는 포켓)이 크라운을 밖에서 안쪽으로 뚫고 지나가는 구멍이면서 이 공간에 이차 물질인 충치억제 물질을 채우기 전을 나타낸 중간단계 크라운의 옆면(교합면)을 나타낸 도면.
도 31c, 도 32c 및 도 33c는 중간단계 크라운의 빈 공간(open space 또는 포켓)이 크라운을 밖에서 안쪽으로 뚫고 지나가는 관통형이면서 이 공간에 이차 물질인 충치억제 물질을 채우고 난 후를 나타낸 최종 크라운의 윗면(교합면)을 나타낸 도면.
도 31d, 도 32d 및 도 33d는 중간단계 크라운의 빈 공간(open space 또는 포켓)이 크라운을 밖에서 안쪽으로 뚫고 지나가는 관통형이면서 이 공간에 이차 물질인 충치억제 물질을 채우고 난 후를 나타낸 최종 크라운의 근심면(mesial)을 나타낸 도면.
도 31e 및 도 32f는 중간단계 크라운의 빈 공간(open space 또는 포켓)이 크라운을 밖에서 안쪽으로 뚫고 지나가는 관통형이면서 이 공간에 이차 물질인 충치억제 물질을 채우기 전을 나타낸 중간단계 크라운의 윗면(교합면) 및 근심면(mesial)을 각각 나타낸 도면.
도 31g 및 도 31h는 중간단계 크라운의 빈 공간(open space 또는 포켓)이 크라운을 밖에서 안쪽으로 뚫고 지나가는 관통형이면서 이 공간에 이차 물질인 충치억제 물질을 채우고 난 후를 나타낸 중간단계 크라운의 윗면(교합면)및 근심면(mesial)을 각각 나타낸 도면,
도 34는 비교실험을 위해, 빈 공간에 제2 재료인 충치억제 물질을 장착한 최종 크라운과 그리고 그것에 인접한 면에는 자연치의 법랑질 조각을 붙인 일반 크라운을 측면에서 본 도면.
도 35는 도 34에서 보인 최종 크라운과 일반 크라운의 윗면(교합면)을 보인 도면.
도 36 및 도 37은 최종 크라운(5)의 치아우식(충지)억제 효과 및 인접한 자연치의 치아우식 평균 범위가 감소한 것에 관한 실험결과를 보이는 개요도.
도 38은 크라운 등의 보철물을 만드는 방법을 나타낸 흐름도.
도 39는 크라운 등의 보철물을 만드는 또 다른 방법을 나타낸 흐름도
도 40은 크라운 등의 보철물을 만드는 또 다른 방법을 나타낸 흐름도

이하 상세한 설명 및 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 이는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

용어의 정의

생체활성물질: 치과용 생체활성화 물질이란 구강 내에서 불활성인 보철재료를 말한다. 생체활성물질은 칼슘이온, 인(phosphate)이온, 플로라이드(불소) 이온, 은 이온, 아연이온, 아이오다인, 클로로헥사다인, 그리고 치아 조직이 재 석회화 할 수 있거나, 탈회화를 억제 할 수 있도록 할 수 있는 물질을 방출한다. 대부분의 치과 보철재료는 구강조직에 대해 인체 불활성이다.

치아우식: 치아를 구성하는 미네랄이 빠져나가면서 탈회화 되는 과정.

치아의 탈회화(또는 탈광화, demineralization): 치아조직을 구성하고 있는 미네랄이 빠져나감 으로인해 치아가 약해지는과정. 반대로, 재석회화(또는 재광화, remineralization) 이라함은 치아표면에 치아 성분과 비슷한 성분의 무기성문 미네랄이 다시 침착되는 과정을 말한다.

직접 보철물: 치과기공사가 구강 외부에서 만드는 크라운과는 달리 치과의사가 환자 입안에서 직접수행하게 되는 컴파짓 필링등과 같은 직접 보철물.

간접 보철물: 환자의 구강 외부에서 (통상적으로 치과기공소와 같은곳에서) 간접적으로 만들어지는 보철물.

크라운: 간접 보철물로서, 윗면(교합면, occlusal), 근심면(mesial), 협면(buccal, 뺨에 닿는면), 원심면(distal) 및 설면(lingual, 혀가 닿는면)의 5개의 면으로 구성이 된다. 이 다섯면이 연결이 되어 크라운의 내면을 만들고, 이 내면은 절삭된 치아 및 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 상응하여 들어맞게 된다. 인레이와 온레이는 이러한 5개의 면이 모두 다 있는 것이 아니므로 크라운이 아니다. 브리지는 크라운이 여러 개 연결된 구조이다. 환자의 구강안에서 직접 충진(filling)하는 수복물은 크라운이 아니다. 본 명세서에서의 크라운은 설명의 간단성을 위해 브리지를 포함한다. 또한 치과 보철물, 치과 수복물, 최종 보철물, 크라운, 브리지 등은 여기서는 모두 같은 뜻으로 사용되면 상호 교차적으로 사용한다.

중간단계 크라운: 제1 재료로 만든 중간단계의 크라운으로서, 양 옆에는 빈 공간(open space or pocket)이 있으며, 이 빈 공간에 충치예방 물질인 제2 재료는 아직 채워져 있지 않다. 중간단계 크라운은 충치예방 물질인 제2 재료가 채워지게 되면 최종 크라운이 된다. 즉, 제2 재료인 충치예방 기능 물질이 넣어져 있지 않은 크라운은 중간단계 크라운이라 불린다. 중간단계 크라운, 중간단계 브리지, 중간단계 보철물 등은 모두 동일한 개념이다.

근심면(Mesial): 치아의 두 옆 면 중에서 치아의 정중선쪽에서 보아 앞쪽에 위치한 면. 어금니 치아의 두 옆면 중 앞니쪽에 위치한 면.

원심면(Distal): 치아의 두 옆 면 중에서 치아의 정중선쪽에서 보아 뒤쪽에 위치한 면. 어금니 치아의 두 옆면 중 뒤쪽에 위치한 면.

설면(lingual): 크라운 표면 중 입을 다물었을 때 혀가 닿는면.

협면(buccal): 크라운 중 입을 다물었을 때 뺨 또는 입술이 닿는 면.

레이비얼(labial): 앞니 크라운 중 입을 다물었을 때 입술 또는 뺨이 닿는 면.

교합면(occlusal)15: 크라운의 윗면 즉, 음식을 씹을 때 사용하는 면으로 입을 다문 상태에서 상대되는 윗니 아치, 또는 상대되는 아랫니 아치에 마주 닿는 면.

칸택영역(contact area)/칸택접점(contact point): 간접보철물의 근심면(mesial) 및/또는 원심면(distal)이 옆의 치아와 직접 닿는 영역(area)/접점(point). 이 닿는 영역/접점의 형태는 불규칙적 형태, 타원 형태, 굵은 선형, 얇은 선형모양 등등으로 각각 다를수 있다. 크기역시 작게는 0.1mm²에서 크게는 10mm²정도로 각각 다를 수 있다.

칸택영역 외곽선: 크라운 보철물의 근심면(mesial)또는 원심면(distal)에서 보았을 때, 옆 치아와 마주닿아 생기는 칸택영역을 따라서 생기는 외곽선.

빈 공간(open space): 삼차원 모양으로서 움푹 파인 곳, 포켓, 쑥 들어간 곳, 구멍, 언더 컷, 찌그러져 들어간 곳 등을 의미한다. 빈 공간(open space)은 크라운의 근심면(mesial) 및/또는 원심면(distal) 면(쪽)의 적어도 한곳에 위치한다. 이로인해 중간단계의 크라운은 최종 크라운과 비교해 보았을 때 근심면(mesial) 및/또는 원심면(distal) 면(쪽)은 완전한 외형모양은 아직 나오지 않았으나, 상대적으로 협측(buccal, 뺨이 닿는쪽)은 최종 크라운과 동일, 또는 실질적으로 동일, 또는 비율적으로 보았을 때 동일한 모양을 가지게 된다. 빈 공간은 크라운 또는 보철물에 움푹 파인 형태의 포켓 형식이 될 수 있다. 또한 이 포켓이나 빈 공간은 쑥 들어간 곳일 수 있다. 또한 빈 공간이나 포켓은 처음에 시작하는 형태는 작으나 더 파고 들어가면서 공간이 넓어지는 언더컷 형태가 될 수도 있다. 빈 공간은 완전하게 뚫린 구멍 형태도 될 수 있으며, 이 구멍은 외부로부터 크라운 또는 브리지를 관통하기 때문에 그 아래에 위치하는 절삭된 자연치아 또는 임플랜트 어버트먼트와 만나게 된다. 또한 빈 공간을 작게 만들어서 크라운의 협측(buccal)이나 설측(lingual) 쪽에 위치시킬 수도 있다.

빈 공간 외곽선(open space perimeter): 크라운의 근심면(mesial)이나 원심면(distal) 에 주로 생기는 것으로, 빈 공간 외곽선이란 빈 공간(open space)의 외곽을 따라 형성되는 일반적으로 둥그스런 형태의 외곽선.

열린 칸택(open contact): 한 치아가 바로 인접한 옆 치아와 관련해서 생기는 관계로 그 사이가 조금이라도 거리가 있어서 서로 벌어져 있는 상태를 말함. 그 사이란 작게는 0.01mm 일 수도 있고, 크게는 1mm 일 수도 있다. 중간단계 크라운의 빈 공간(open space)은 바로 옆 치아에 열린칸택 관계를 만들어낸다.

닫힌 칸택(closed contact): 한 치아가 바로 인접한 옆 치아와 관련해서 생기는 관계로 그 사이가 닿아 있어서 서로 틈이 없는 상태를 말함. 열린 칸택이 된 크라운의 빈 공간(open space)으로 제2 재료인 충치억제 물질을 넣게 되면 열린 칸택은 닫힌칸택(closed contact) 관계가 된다. 즉, 중간단계 크라운의 빈 공간(open space)에 집어넣은 충치억제 물질은 바로 옆 치아에 인접하고 되고, 이렇게 되면 닫힌칸택(closed contact) 관계가 된다

마진라인: 자연치아(또는 임플랜트 어버트먼트)를 절삭하고 난 후에 절삭된 곳과 남의 치아(곳)의 경계면이 되는 라인으로서 둥글게 돌아가면서 형성되는 라인을 이른다. 이 마진라인은 치아와 잇몸이 만나는 검라인 위에 형성될 수도 있고, 검라인을 따라서 형성될 수도 있고, 검 라인 아래에 위치할 수도 있다. 크라운의 마진라인은 절삭된 치아의 마진라인을 따라서 동일하게 형성된다.

경화, 큐어링, 폴리머 화란 모두 동일한 의미로 쓰였으며, 페이스트같은 물질 또는 액상 상태의 물질을 단단하게 굳히는 것을 말한다. 모노머란 굳혀서 폴리머화 시킬 수 있는 액상 상태를 말한다.

글레이즈: 크라운 표면에 섭씨 500 - 1,100 도의 고온으로 녹여서 만든 유리형태의 얇은 코팅 막.

글레이징: 크라운의 표면이 반질거리거나 광이나는 효과를 내기 위해 고온으로 열처리하는 것.

한편 본 명세서에서, '하나의' 란 말은 다르게 표현하지 않는 한 '적어도 하나' 또는 '하나 또는 그 이상'을 의미할 수 있다.

상세한 설명

본 발명은 크라운이나 브리지 같은 보철물을 만들때에 충분한 강도와 심미적인 요소를 갖추면서도 동시에 빈 공간에 충치 억제 물질인 제2 재료를 채워넣어서 보철물을 만드는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 설명은 크라운을 중심으로 하지만 동시에 브리지에도 적용될 수 있다.

본 방법은 중간단계 크라운을 만들 때에 처음에 치아 모델을 스캔하면서 시작이 된다. 크라운은 치아에만 올려지는 것뿐만 아니라 임플랜트 어버트먼트 위에도 올려질 수 있다. 크라운은 가운데에 크고 빈 내부가 있어서 이 내부가 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트 위에 위치하게 된다. 또한 이 중간단계 크라운의 협면 (buccal, 크라운이 뺨을 향하는 면)형태는 최종 보철물과 실질적으로 동일한 형태를 갖는다. 즉, 중간단계 크라운의 협면은 최종 보철물과 그 크기, 형태 및 외형모양에 있어서 동일하거나, 또는 비율적으로 약간 크게 만들어져서, 열처리 후에는 축소되어 최종 크라운과 동일한 모양을 갖게 된다.

중간단계 크라운은 제1 재료로 되어있는데 이는 사전에 이미 열처리가 어 느정도 되어 있는 블락형태로 되어 있어서 밀링절삭 등으로 가공을 하게 된다. 또한 이 중간단계의 크라운에는 하나 또는 수개의 빈 공간또는 포켓이 근심면(11)(mesial) 및/또는 원심면(12)(distal)에 위치해 있다.

중간단계의 크라운이 최종 보철물과 실질적으로 거의 동일한 강도를 가지면서 중간단계의 크라운의 협면(14)(buccal)의 외형(contour)이 최종 보철물과 실질적으로 동일한 외형(contour)을 가진 후에는, 제1 재료와는 다른 제2 재료인 치아우식(충치) 억제 재료를 빈 공간 또는 포켓 내에 채워넣어서 고정시킬 수 있다.

본 발명의 일 측면으로, 제2 재료는 제1 재료보다 강도면에서 낮은 강도를 가질 수 있고, 내열 기능에 있어서는 그 견디는 정도가 약할 수 있다. 또 다른 측면으로, 제2 재료는 충치억제 물질일 수 있고, 제1 재료는 절코니아, 세라믹 또는 메탈로 구성 될 수 있다.

중간단계 크라운은 최종 보철물(5)과 실질적으로 동일한 강도를 가지게 되는데, 이는 첫째, 절코니아와 같이 밀링후 열처리를 함으로써, 또는 둘째로, 글래스 세라믹이나 메탈처럼 이미 사전 열처리가 되었거나, 또는 세째로, 메탈 하부 구조에 협면(buccal)쪽에 세라믹 축성처럼 사전에 강도를 주고 열처리를 함으로서 가능하게 된다.

또한 중간단계 보철물의 협면(buccal)의 외형(contour)은 최종보철물의 협면(buccal)의 외형(contour)과 모양, 크기에 있어서 실질적으로 같아질 수 있는데, 이는 첫째, 절코니아 재료에서처럼 일단 비율적으로 크게 절삭 가공후 열처리 후 축소되는 과정을 거친다든지, 둘째로, 글래스 세라믹 재료에서처럼 이미 열처리 된 블락을 깍아서 동일한 모양, 크기 및 형태를 가진다든지, 셋째로, 메탈 하부 구조에 협면(buccal)쪽에 세라믹 축성처럼 사전에 강도를 주고 열처리를 함으로써 가능하게 된다. 중간단계의 크라운의 근심면(mesial)(11) 및/또는 원심면(distal)(12)에 빈 공간 또는 포켓을 만든 후 이곳에 제2 재료인 충치억제 물질을 채워 넣은 후에 최종 보철물을 만들고 이를 절삭된 치아 위 또는 임플랜트 어버트 먼트위에 올리게 된다.

도 1a 내지 도 40을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 크라운(5)(도 1a 내지 도 24, 도 26 내지 40) 또는 브리지(80)(도 25) 등의 치아 보철물이 소개되고, 이를 만드는 방법이 소개된다.

일 측면에서, 크라운은 환자의 치아를 직접 3D로 스캔하거나, 환자 치아 모형의 임프레션을 스캔하거나 또는 치아모형의 석고를 스캔 함으로서 만들어질 수 있다. 의사는 환자의 치아우식(충치)부위를 절삭해서 치아 절삭을 완료하고, 기공소에서는 후에 치아 모델(1)(석고 모델 또는 디지탈 모델)을 잘라서 작업 다이(4)를 만들게 된다. 치아 모델(1)은 절삭된 치아(2)를 포함하게 된다. 크라운(5)은 치아모델(1)을 이용하여 환자의 구강 바깥에서 만들어지게 된다.

크라운(5) 또는 브리지(80) 등의 보철물은 교합면(15), 협면(14), 설면(13), 근심면(11), 그리고 원심면(12)으로 구성된다. 교합면(occusal)(15)은 대합치(마주대하면서 씹는 이)와 마주하는 면이고, 협면(buccal)(14)은 크라운이 환자의 뺨 쪽에 닿는 면이고, 설면(lingual)(13)은 환자의 혀가 닿는 면이다. 근심면(mesial)(11) 및 원심면(distal)(12)은 바로 양옆에 인접해 있는 인접치아(8)에 각각 맞닿는 면이다. 이 다섯개의 면들은 각각 서로 연결이 되어있고, 그로 인해 그 중앙에 커다란 내면(cavity)(16)이 형성되고 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(2')가 이 내면(16)과 맞닿는다.

일 측면에서 보면, 본 방법은 크라운(5)(또는 브리지(80))을 순차적 과정으로 만드는 복합 과정이다. 다른 측면에서 보면, 이 과정은 어느 특정 단계를 먼저 할수 도 있는 과정이다. 이 과정에는 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(2')의 마진라인(17) 정보를 받아서 불러오는 단계가 포함되어 있다.

마진라인 정보를 취득한 이후에는 제1 재료(6)를 이용하여 환자의 구강 바깥에서 중간단계 크라운(5') 또는 브리지(80)를 만들게 된다. 중간단계 크라운(5')을 만드는 과정으로는 절삭된 자연치아(2)의 마진라인 또는 임플랜트 어버트먼트(2')의 마진라인에 동일하게 상응하도록 보철물에 마진라인(18)을 만들어 주는 과정이 있다.

또한 중간단계 크라운(5')은 교합면(15), 협면(14), 설면(13), 근심면(11), 원심면(12)이 존재한다. 또한 교합면(15)의 반대쪽에는 다섯개의 면이 만들어 내는 내면(16)이 존재하고 이 내면(16)은 절삭된 자연치아(2) 및 임플랜트 어버트먼트(2')에 상응하여 맞게 매치가 된다.

또한 중간단계의 크라운(5')을 만드는 과정에는 중간단계의 크라운(5')의 협면(14)의 형태를 최종 크라운(5) 또는 브리지(80)의 협면과 실질적으로 거의 비슷하게 만들어 주는 과정을 포함한다. 또한, 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)을 포함한다. 이 빈 공간 또는 포켓은 근심면(11) 또는 원심면(12) 중 적어도 하나의 면에 이 빈 공간을 만들어내는 외곽선을 가지게 된다.

중간단계의 크라운(5')을 만든 이후에는 제1 재료(6)와는 다른, 충지억제 물질인 제2 재료(7)를 환자의 구강 바깥에서 크라운(5') 및 브리지의 빈 공간(9,10)에 채워서 고정시킨다.

또한 중간단계 크라운(5') 및 브리지 보철물은 제2 재료를 채워넣고 고정시키기 전에 이미 최종보철물과 실질적으로 거의 동일한 강도를 가지게 된다. 또한 중간단계 크라운에 제2 재료를 채워넣고 고정시키기 전에 협면(14)의 외형은 최종 크라운(5) 또는 브리지 보철물의 협면 외형과 실질적으로 동일하다. 중간간계 크라운(5')의 빈 공간 또는 포켓에 제2 재료인 충치억제 재료(7)를 채워넣으면 최종 크라운(5)이 된다.

본 발명의 일 측면으로는, 이 방법은 바깥으로 노출된 충치억제 물질인 제2 재료(7)의 외관을 다듬는 단계를 포함한다. 또 다른 측면으로는, 중간단계 크라운(5')의 빈 공간에 제2 재료(7)을 딱 알맞게 채워 넣을 수도 있고, 적정량 이상으로 채워넣고 갈아 낼 수도 있다.

다른 측면으로는, 중간단계 크라운(5) 또는 브리지를 끝내게 되면 양 옆의 맞닿은 인접치아(8)에 칸택이 딱 닿는 닫혀진 칸택관계(21)(도 9a)를 만들어 내게 된다. 중간단계 크라운(5)에 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)이 있을 때에는 열린 칸택 관계(open contact relationship)(22)(도 8a의 22)를 만들어 내게 된다. 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)에 제2 재료(7)를 채워넣은 후 절삭된 자연치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트에 장착을 하면 양 옆의 치아와 관련해서는 닫힌 칸택관계(closed contact relationship)(21)를 만들어 내게 된다.

위에서 설명하였 듯이 충치억제 물질인 제2 재료(7)는 중간단계 크라운(5')이 최종 크라운(5) 또는 브리지(80)와 실질적으로 동일한 강도를 가진 다음에 중간단계 크라운(5')에 집어 넣게 된다. 한 실시예로, 제1 재료가 최종 보철물(5)과 아직 실질적으로 동일한 강도를 가지지 못했을 경우, 중간단계 크라운(5') 또는 브리지를 열처리하여 강하게 한 후에 제2 재료(7)를 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)에 집어넣고 고정할 수 있다. 중간단계 크라운(5') 또는 브리지는 협면(14) 모양과 빈 공간(9 및/또는 10)을 완성시킨 후에 열처리하여 강도를 강화시키고, 그 다음에 재료를 채워넣고 고정할 수 있다. 또 다른 측면으로, 중간단계 크라운(5') 또는 브리지 보철물은 이미 열처리 되어서 최종 크라운(5) 또는 브리지와 실질적으로 동일한 강도를 가진 제1 재료(6)로 만들어질 수 있다.

위에서 설명한 바대로, 충치억제 물질인 제2 재료(7)은 중간단계 크라운(5')의 협면(14)의 외형(contour)이 최종 크라운(5)이나 브리지 보철물의 협면의 외형과 실질적으로 동일하게 된 후에야 중간단계 크라운(5') 혹은 브리지에 채워넣을 수 있다. 즉, 중간단계 크라운의 협면(14)의 모양이 최종 크라운이나 브리지 보철물과 실질적으로 동일한 모양이 된 이후에나 제2 재료(7)를 중간단계 크라운(5')이나 임플랜트 브리지의 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)에 채워넣고 고정할 수 있다.

또 다른 측면의 예로, 중간단계 크라운(5') 또는 브리지의 적어도 협면(14)을 글레이징하거나, 광을 내거나, 또는 두 가지를 다 하거나 하는 단계를 끝낸 상태에서 제2 재료(7)를 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)에 채워넣고 고정시킬 수 있다.

중간단계 크라운(5') 또는 브리지 보철물을 만드는 단계는 협면(14)을 실질적으로 끝내고 그 다음에 근심면(11)을 끝내든지, 또는 협면(14)을 실질적으로 끝내고 그 다음에 원심면(12)을 끝내는 단계를 포함한다. 중간단계 크라운의 협면(14) 외형(contour)은 최종 크라운(5)의 앞쪽 협면(14)의 외형과 비율적으로 동일하다.

즉, 절코니아와 같은 재료는 최종 보철물보다 비율적으로 크게 절삭가공 하기 때문에, 중간단계 크라운(5')은 모양은 최종 크라운과 실질적으로는 동일한데 크기는 비율적으로는 동일하게 크게 (예를들어, 전체 모양을 1.25배 크게 가공) 만들어진다. 이렇게 비율적(1.25배)으로 크게 만들어진 협면(14)의 외형은 열처리를 하게 되면 크기가 축소되어 최종 크라운의 크기가 된다.

다른 측면으로, 제1 재료(6)가 이미 열처리가 끝나서 단단하게 되어 있으면 중간단계 크라운(5')의 협면은 최종 크라운의 협면과 실질적으로 동일한 크기가 된다. 한 양태로, 제1 재료(6)는 불활성 물질이고, 제2 재료(7)는 활성물질일 수 있다. 다른 한 양태로, 제1 재료(6)는 제2 재료(7)보다 굴곡강도가 더 높을 수 있고, 열에 견디는 내화성이 더 높을 수 있다. 다른 측면으로, 제1 재료(6)는 덴탈 포슬린, 절코니아, 글래스 세라믹, 컴파짓 재료, 세라믹-컴파짓 혼합재료, 레진 컴파짓, 메탈, 캐드캠 수복재료, 캐드캠 덴탈 블락, 또는 이러한 물질의 복합물질들 중에서 적어도 하나로 구성 될 수 있다.

또한 충치억제 물질인 제2 재료(7)는 칼슘이온, 인 이온, 플로라이드 이온, 타이타니아 이온, 아이오다인, 클로로헥사다인, 글래스 아이오나머, 레진 강화 글래스 아이오나머, 컴포머, 인산칼슘(Calcium phosphate), 인산 삼칼슘(tri-calcium phosphate, TCP), 인산 사칼슘 (tetracalcium phosphate, TTCP), 인산 이칼슘 무수물 (dicalcium phosphate anhydrous, DCPA), 비정질 인산칼슘 (amorphous calcium phosphate, ACP), 칼슘 및 인이온을 방출하는 칼슘 및 인 입자를 포함하는 물질, 은 이온, 나노 실버 입자, 실버 제오라이트, 및 이들의 복합물질들 중에서 적어도 하나로구성 될 수 있다.

위에서 설명되었듯이, 중간단계 크라운(5')을 만들 때에는 빈 공간 또는 포켓(9 및/또는 10)을 만들어 주게 되고, 이로 인해 빈 공간의 외곽선(30)이 형성된다. 한 양태로, 중간단계 크라운(5') 및 브리지에 이 외곽선(30) 밑으로 언더컷(90)(도26 내지 도 29)이 형성될 수 있다.

또 한 측면으로, 충치억제 물질인 제2 재료(7)를 채우고 고정시키는 단계는 제2 재료(7)가 중간단계 크라운(5') 또는 브리지 보철물의 외부표면과 연결되어 동일한 표면을 이룰 수 있도록 노출된 표면을 다듬어 주는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한 본 방법은 최종 크라운(5) 또는 브리지 보철물을 환자의 입안에서 절삭된 치아(2) 및 임플랜트 어버트먼트(2') 위에 장착하고 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 재료인 치아우식 억제재료는 인접치아와의 관계에 있어서 닫힌 칸택관계(21) (도 9a)를 만들어 낼 수 있다.

위에서 설명하였듯이, 중간단계 크라운(5')은 빈 공간 외곽선(30)을 가질 수 있다. 한 측면으로 빈 공간 외곽선(30)은 칸택영역 외곽선(25)의 내부에 있을 수 있는데 칸택영역 외곽선이란 최종 크라운(5) 또는 브리지 보철물이 바로 인접한 치아와 맞닿는 면에 의해 만들어지는 외곽선이다. 다른 양태에서는, 이 빈 공간 외곽선(30)이 칸택영역(25)의 외곽선을 밖에서 감싸고 있는 경우이다. 다른 양태에서는, 빈 공간 외곽선(30)이 일부는 밖에서 일부는 안에서 칸택영역 외곽선(25)에 걸쳐있다. 또 다른 양태에서는, 빈 공간 외곽선(30)이 칸택영역 외곽선(25)과 완전하게 떨어져서 존재하기도 한다.

위에서 설명한 대로, 덴탈 크라운(5)을 만드는 본 방법에는 다양한 단계가 있을 수 있는데, 이를 반드시 순서대로 해야 하는 것은 아니다. 추가적으로, 본 방법은 제1 재료(6)를 밀링후 중간단계 크라운(5)을 열처리한 후에 사용할 수도 있다. 또한 제1 재료를 비율적으로 크게 가공하여 중간단계 크라운으로 사용할 수가 있다. 그 이후에 열처리하여 경화시킨 후에 최종 크라운을 만들 때에는 그 크기가 비율적으로 축소하게 된다.

한 실시예로, 제1 재료는 절코니아 재료일 수 있다. 본 방법은 제1 재료(6)로 근심면(11), 원심면(12), 설면(13), 협면(14) 그리고 교합면(15)을 가진 중간단계 크라운(5')를 만드는 것을 포함할 수 있다. 내면(16)은 교합면(15)의 반대쪽에 형성이 되고, 모든 면들은 서로 연결이 되어 내면(16)을 이루고, 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)(2') 위에 상응하여 맞게 된다. 중간단계 크라운(5')의 협면(14)은 최종 크라운의 협면과 실질적으로 동일하게 만들어질 수 있다. 그 이후에 적어도 하나의 빈 공간(9,10)이 근심면(11) 및/또는 원심면(12)의 적어도 하나 위에 만들어질 수 있다. 그리고는 중간단계 크라운은 열처리시켜서 경화시킨다. 제1 재료와 다른 재료인 제2 재료(치아우식 억제재료)를 채워서 고정시킬 수 있다. 제2 재료는 크라운 표면위로 노출이 될 수 있다.

또한, 본 방법은 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)(2')의 마진라인 정보를 받는 것을 포함할 수 있다. 중간단계 크라운(5')은 제1 재료로 환자의 구강외에서 만들어지게 되며, 교합면(15), 근심면(11), 협면(14), 원심면(12), 그리고 설면(13)을 갖게 된다. 보철물의 마진라인(18)은 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)(2')에 상응해서 형성이 된다. 내면(16)은 교합면(15)의 맞은 편에 만들어지고 모든 사면들 사이에 존재하며 이는 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 맞게 장착이 된다. 중간단계 보철물의 협면(14)은 사실상 최종 보철물의 협면 외형과 동일하게 만들어진다.

적어도 하나의 근심면(11) 또는 원심면(12) 표면 위에 빈 공간(9,10)이 만들어지고, 최종 열처리 공정 후에는, 이에 의해 인접치아(8)에 관련하여 열린 칸택관계(22) (도 8a)가 만들어진다.

중간단계 크라운은 열처리 되어 경화된 중간단계 크라운이 된다. 제1 재료와는 다른, 치아우식(충치) 억제물질(7)이 적어도 하나의 빈 공간(9,10)안에 주입이 되고 환자의 구강 바깥에서 경화됨으로 인해서 최종 크라운(5)이 된다. 제2 재료(7)는 외부에 노출된 표면을 가진다. 또한, 제1 재료(6)는 제2 재료보다 더 높은 굴곡 강도 및 내열성을 가진다. 그러므로, 제1 재료(6)는 빈 공간(9,10)에 제2 재료를 넣기 전에 열처리로 강화될 수 있다. 최종 보철물(5)은 환자의 구강 안에서 절삭된 치아 위에 장착된다. 또한 최종 크라운과 제2 재료(7)는 인접치아(8)와 관련해서 닫힌 칸택관계(21)(도 9a)를 가지게 된다.

더 나아가, 본 방법은 제1 재료(6)로 중간단계 크라운의 교합면(15), 근심면(11), 협면(14), 원심면(12), 그리고 설면(13)을 만드는 것을 포함한다. 내면(16)은 교합면(15)의 맞은편에 만들어지고 모든 사면들 사이에 존재하며 이는 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)에 맞게 장착된다.

중간단계 크라운(5')의 협면(14)은 최종 크라운의 협면과 실질적으로 동일하게 만들어질 수 있다. 그 이후에 적어도 하나의 빈 공간(9,10)이 근심면(11) 및/또는 원심면(12)의 적어도 하나 위에 만들어질 수 있다. 중간단계 크라운(5')은 제1 재료(6)가 최종 크라운(5)의 강도와 실질적으로 같지 않은 경우 열처리될 수 있다. 제1 재료와 다른 제2 재료(7)는 중간단계 크라운(5')의 빈 공간(9,10)에 집어넣고 고정을 시키며, 이때의 제1 재료는 최종 크라운(5)과 실질적으로 상당히 동일한 강도를 가진다.

위에서 나타낸 것처럼, 한 측면으로, 제2 재료(7)는 치아우식(충치) 억제 재료(예를 들면, 불소, 칼슘, 인, 은, 구리)등일 수 있으며, 크라운의 빈 공간(9,10)에 상당한 덩어리 형태로 들어감으로 인해서 인접치아(8)에 치아우식의 가능성을 줄여줄 수 있다. 즉, 인접한 자연치(8)가 치아우식(충치) 억제재료에 항상 맞닿아 있을 때에는 본 발명에 따른 크라운이 아닌 일반적인 크라운에 맞닿아 있을 때에 비해서 충치발생율이 떨어지게 된다. 그러므로 본 발명에 따른 크라운은 충치억제 불소이온을 인접한 자연치에 방출을 시켜서 충치의 진행을 억제시킬 수 있다. 빈 공간(9,10) 속에 충진(채워 넣어짐)되어 있는 치아우식(충치) 억제 물질은 상당한 덩어리 형태 일 수 있으며 이것은 오랜 기간 동안 지속적으로 저수지 형태로서 작용하여, 예를 들면 불소를 포함한 치약을 사용했을 때에는 불소이온을 재충전시켜줄 수 있다.

또한 본 발명에 따른 크라운(5)은 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료가 가지는 20 - 100 Mpa(메가 파스칼)과는 달리, 제1 재료에서 가질 수 있는 100 - 1,400 Mpa(메가 파스칼)와 같은 고 강도를 가질 수 있으므로 상당한 굴곡강도를 가지면서도 동시에 충치 억제 능력까지 가질 수 있다.

또한, 보철물(5)의 제1 재료(6)는 강도를 강화하기 위한 후 공정 과정에서 필요한 바람직하게는 섭씨 300도 이상과 같은 고온의 열처리도 견뎌낼 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 크라운(5)으로 인해 복합적인 원인이 되어 일어나는 탈회화나 치아우식(충치)의 속도를 완화시킬 수 있고, 더 심각한 치료가 필요해지기 전에 심지어는 정지시킬 수도 있다. 보철물의 빈 공간의 양 면에 치아우식(충치)억제 물질을 덩어리 형태로 상당하게 채워넣음으로 인해서 불소, 칼슘 또는 인 이온과 같은 물질을 방출시켜서 미네랄을 잃어버리기 시작하는 치아를 복구시킬 수도 있고 재 석회화(remineralization)시켜 줄 수도 있다.

또한, 치아우식(충치) 억제물질이 중간단계 크라운을 만드는 도중에 또는 그 이후에 원심면(11) 또는 근심면(12)의 빈 공간에 들어가게 되므로 본 발명에 따른 심미적인 점은 전혀 떨어지지 않는다. 왜냐하면 근심면 또는 원심면은 통상 치아 사이에 가려져 있어서 잘 보이지 않기 때문이다.

치아우식(충치)억제 재료인 제2 재료는 예를 들면 불소로 구성될 수 있다. 즉, 빈 공간(9,10) 에 덩어리 형태로 들어가 있어서 불소가 구강 및 특히 인접치에서 항상 존재하도록 해 준다. 실험에 의하면 충치억제 물질에 항상 인접해 있는 초기의 치아우식 병소는 하루에 두번 불소를 함유한 치약으로 치솔질 하는 효과와 똑같은 재 석회화 효과가 있다.

또한, 크라운(5)은 근심면(11) 또는 원심면(12)의 빈 공간(9,10)에 상당량의 덩어리의 형태로서 함유된 치아우식(충치) 억제 재료를 포함하고 있고, 이 재료는 치약, 마우스 린스 또는 불소도포 등과 같은 방법으로 제공이 된 치아우식(충치) 억제재료 (예를 들어 플로라이드이온)의 이온을 지속적으로 함유하고 이렇게 함유된 불소를 천천히 오랜 기간 동안 방출할 수 있다. 즉, 빈 공간(9,10)과 이 속에 있는 치아우식(충치) 억제 물질(7)은 일종의 저수지와 같은 작용으로 인접한 자연치아(8)에 생체활성물질을 지속적으로 방출하여 초기 치아우식(충치)을 방지, 억제 및 되돌리기(재탈회화, remineralization)도 한다.

더 나아가서 본 크라운은 첫째, 치아우식(충치) 억제물질 (예를 들어 플로라이드 이온)을 실질적으로 상당하게 덩어리 형태로 쌓아놓아서, 근심면 및/또는 원심면에서 이온형태로 방출할 수 있으면서도 둘째, 최대한의 강도를 가지면서 동시에 심리적으로 아름다운 크라운이 될 수 있는데, 이는 본체와 근심면/원심면에 서로 다른 두가지 다른 재료를 사용함으로써 가능하다.

도 1a 및 1b는 절삭된 치아(2)와 간접보철물(5)인 크라운 및 석고모델(1)을 보여준다. 일 측면으로, 치과의사는 치아우식(충치)부위를 절삭하고, 절삭부위 치아(2)를 포함한 전체적인 치아모형을 임프레션에 뜨고 이를 치과 기공소에 보내면, 기공소에서는 덴탈스톤을 임프레션 위에 붓고, 베이스(3) 위에서 덴탈모델(1)을 만들게 된다.

치아우식 부위가 작을 때에는 치과의사는 환자의 구강 내에서 우식부위를 갈아내고 충진재료를 사용하여 메우게 된다. 이런 형태의 수복을 직접수복 또는 직접보철이라 하는데 이는 전 과정을 의사가 환자의 구강 내에서 직접 끝내기 때문이다. 직접수복 또는 직접보철은 그 한계가 있을 수밖에 없는 것이 작업 범위가 입안으로 제한적이기 때문에 수복물/보철물이 속성으로 만들어져야 하며 구강 내에서는 열처리를 할 수 없으므로 그 강도가 당연히 약할 수밖에 없다.

반면, 치아우식(충치)범위가 좀 더 크고 광범위한 경우, 절삭되고 남은 치아를 좀 더 잘 보호하기 위해서는 크라운이 필요하며, 이런 경우 크라운은 별도로 치과기공소에서 만들어지게 된다. 이런 보철물을 간접 보철물이라 부른다. 이런 보철물의 장점은 환자의 구강 외부에서 숙련된 치과기공사가 만들게 됨으로써 훨씬 심미적이고 대부분의 경우 열처리를 하게 됨으로 인해 굴곡강도 및 파절강도 등의 면에서 기계적으로 훨씬 강한 보철물을 만들수 있다는 것이다.

도 2a는 간접보철물 크라운(5)을 보여주는데 이는 제1 재료(6)로 대부분의 형태를 만들고 치아우식 억제재료인 제2 재료(7)를 근심면 또는 원심면에 채워 넣어서 만들게 된다. 크라운이 환자의 구강밖에서 만들어지고 난 이후에는 다시 환자의 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)(2')위에 장착됨으로 인해 전 과정이 끝나고, 바람직한 치아와 치아 사이의 관계가 설정이 된다.

도 3은 작업다이(4)에 장착이 되는 본 발명에 따른 크라운(5)의 중간단계 크라운(5')를 보여준다. 중간단계 크라운은 근심면과 원심면중 적어도 하나의 면에 빈 공간(9,10)을 가진다. 도 4a 내지 도 4c에 나타낸 것처럼, 중간단계 크라운(5')은 통상 다섯면을 가지게 되는데, 이는 근심면(11), 원심면(12), 설면(13), 협면(14), 교합면(15)이다. 근심면(11)은 앞쪽에 있는 치아의 원심면에 맞닿는 면이고, 원심면(12)는 뒷쪽에 있는 치아의 근심면에 맞닿는 면이며, 설면(13)은 입을 다문 상태에서 혀에 닿는 면이고, 협면(14)은 뺨 쪽을 향하는 면이다. 이 다섯 개의 모든면(11, 12, 13, 14, 15)는 서로 연결되어 있어서 그 가운데에 크라운 내면(16)을 이루고 있고, 절삭된 치아(2) 또는 임플랜트 어버트먼트(지주대)(2')는 이 크라운 내면(16)에 맞게 매치가 된다.

제1 재료(6)는 덴탈 포슬린, 절코니아, 글래스 세라믹, 컴파짓 재료, 세라믹-컴파짓 혼합재료, 레진 컴파짓, 메탈, 캐드캠 수복재료, 캐드캠 덴탈 블락, 또는 이러한 물질의 복합물질들 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

도 2a 및 도 7a에서 보이듯이, 최종 크라운(5)은 근심면(11) 및/또는 원심면(12)에 치아우식 억제재료인 제2 재료(7)를 상당한 덩어리 형태로 포함하고 있는데, 이는 일종의 저수지 형태로서 지속적으로 생체활성 물질의 이온을 방출하는 능력을 유지한다.

빈 공간(9,10)을 만드는 방법

도 5 및 도 6은 절단된 작업다이(4)에 얹어진 최종 크라운(5)의 중간단계 크라운(5')을 보여준다. 여기에는 빈 공간(9,10)이 있고, 이곳에 제2 재료(7)인 치아우식 억제재료가 근심면(11) 및/또는 원심면(12) 쪽으로 들어간다.

빈 공간(9,10)은 상당한 규모의 움푹 파인 곳, 포켓, 쑥 들어간 곳, 구멍, 언더 컷, 찌그러져 들어간 곳일 수 있고 이로 인해 상당한 양의 제2 재료(7)인 치아우식 억제재료가 들어간다. 빈 공간은 통상적으로 핸드피스등 공구로 파낼 수도 있고, CAD CAM 밀링머신으로 가공 할 수도 있다. 도 13c에서 처럼, 크라운의 표면위에 만들어진 빈 공간(9)은 빈 공간의 가장자리를 따라서 외곽선(30)을 만들어 낸다. 이러한 빈 공간(9) 및 빈 공간 외곽선(30)으로 인해 삼차원의 공간이 만들어지고 이 공간안에 상당한 양의 제2 재료(7)인 치아우식 억제재료가 들어간다.

중간단계 크라운(5')은 첫째) 도 6a에서 보이는 것처럼, 처음에는 인접치아(8)에 맞닿게 만들고 나중에 근심면(11) 및/또는 원심면(12)을 갈아내서 빈 공간(9,10)을 만들어 내거나, 둘째) 도 8에서처럼 처음에는 인접치와 떨어지게 중간단계 크라운(5')을 만들어서 열린칸택(22)을 형성한 후, 나중 단계에서 제2 재료인 플로라이드 방출물질을 집어넣고 닫힌 칸택관계(21)를 만들어 낼 수도 있다. 예를 들어, 레진강화 글래스 아이오나머나 전통적인 글래스 아이오나머를 이 빈 공간(9,10)에 채워 넣을 수 있다.

추가적으로, 빈 공간(9,10)은 그 내부표면을 거칠게 해 줌으로 인해서 제2 재료의 본딩능력을 증가시킬 수 있다.

빈 공간(9,10)의 일반적 위치

도 10, 도 11, 및 도 12에서 보이듯이, 빈 공간(9,10)에는 제2 재료인 플로라이드 방출물질이 들어가는데, 이 빈 공간(9,10)은 인접치에게 최대의 효과를 주기 위하여 일반적으로 근심면(11) 및/또는 원심면(12)에 만들어진다. 만약에 설면(13)에 이 빈 공간을 만들고 플로라이드 방출 물질을 넣어주면 플로라이드 이온이 방출되어 인접 치아에 도달하기도 전에 혀나 침에 의해 너무 쉽게 씻겨 내려가기 때문에 인접치아의 충치를 억제하기에는 효과적이지 못하다.

몇몇 경우에 있어서, 도 12i에서 도 12p까지에서 보이 듯이, 빈 공간(9,10)은 근심면(11)과 설면(13)의 사이(mesio-lingual)에 둘 수도 있고, 또는 근심면(11)과 협면(14) 사이(mesio-buccal)에 둘 수도 있고, 또는 원심면(12)과 설면(13) 사이(disto-lingual) 사이에 둘 수도 있고, 또는 원심면(12)과 협면(14) 사이(disto-buccal)에 둘 수도 있다.

실험 결과에 의하면 플로라이드는 플로라이드를 함유한 본 보철물의 주변1-3mm내의 치아의 법랑질(enamel)과 상아질(dentin)의 수산화 인회석(hydroxyapatite, 하이드록시아파타이드) 크리스탈에 결합하여 불화 인회석(hydroxyfluorapatite, 하이드록시플루오라파타이트)로 바뀌게 된다.

한 양태로서, 빈 공간(9,10)은 이 안에 채워넣는 충진재료의 기계적 굴곡강도가 통상 100 Mpa 이하이기 때문에, 교합력에 의한 압력이 존재하지 않는 곳, 즉 힘을 받지 않는 곳에 만들 수 있다.

일 측면으로, 도 10, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 빈 공간(9,10)은 근심면(11) 또는 원심면(12)에 또는 그 주변에 한 부분으로서 위치할 수 있다. 만약 원심면의 빈 공간(10)과 근심면의 빈 공간(9)이 크라운(5) 또는 중간단계 크라운(5')의 협면(14)을 통해 연결되어 있어서 재료를 상당한 양으로 그 안에 전부 둘러가면서 쌓아야 한다면,

즉, 근심면, 원심면, 그리고 협면에 걸친 이 넓은 빈 공간을 제2 재료인 치아우식 억재 재료로 채워야 한다면 다음 두가지 이유때문에 상당히 어려운 작업이 된다.

첫째, 크라운의 최종 외형윤곽을 만들기 위해서 협면(14) 전체 외형윤곽(contour)을 갈아내거나 고치기에는 상당히 비효율적이 된다. 둘째, 컴파짓의 형태를 띄는 제2 재료인 치아우식 억제재료(7)와 같은 모든 재료는 레진과 이온 방출 물질로 되어있으며, 레진은 고온의 열처리를 견딜 수 없다는 점이다.

레진을 포함하고 있는 모든 치과재료는 섭씨 200도 이상이 되면 녹아 버리며, 크라운을 만드는 통상적인 방법은 섭씨 200도 이상의 고온의 열처리가 필요하다. 그러므로 중간단계 크라운(5')의 협면(14) 외형윤곽(contour)이 최종 크라운(5)의 외형윤곽과 같아진 다음에 그 이후에야 제2 재료(7)를 근심면(11) 및/또는 원심면(12)의 빈 공간(9,10)에 채워야 하는 이유가 여기에 있는 것이다.

중간단계 크라운(5')의 빈 공간(9,10)에 채워넣는 제2 재료인 치아우식 억제재료(7)는 컴파짓 형태일 수 있다. 치과용 컴파짓은 나중 단계에서 경화가 될 수 있는 매트릭스에 여러 필러를 채워넣은 것인데, 이러한 매트릭스는 아크릴릭 모노머같은, 레진계열 물질이다.

치아우식(충치) 억제재료와 같은 충진재료 (7)

상기에서 토의된 바와 같이, 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료(7)는 제1 재료(6)와 다르다. 제1 재료(6)는 높은 강도와 경도를 가지고 있어 치과용 수복 재료로 사용할 수 있고, 높은 내열성, 치과용 보철에 적합한 강도와 심미적 성질을 가지고 있다; 제2 재료는 낮은 강도 및/또는 낮은 내열성을 가질 수 있지만, 생리 활성등과 같은 바람직한 특성을 가진다. 상기 제시된 바와 같이, 제2 재료(7)는 충치 억제를 하거나 충치 억제 재료를 포함할 수도 있다.

충치 억제 재료의 예로는, 불소 이온을 방출하는 재료, 글라스 아이오노머(glass ionomer), 레진 경화형 글라스 아이오노머(resin-modified glass ionomer)와 콤포머 (compomer) 와 같은 물질이다. 충치 억제 재료는 또한 칼슘 또는 인산염 이온을 방출하는 재료를 포함한다. 충치 억제 재료는 또한 은, 구리, 아연, 티타늄 이온 물질을 방출하는 것을 포함한다. 충치 억제 재료는 더 나아가 금, 팔라듐, 백금 이온 물질을 방출하는 것을 포함할 수 있다. 더 나아가서는 요오드, 클로르헥시딘(chlorhexidine)을 포함할 수 있다.

글라스 아이오노머, 레진 강화형 글라스 아이오노머, 그리고 콤포머 들은 인접 치아의 충치를 방지하기 위해 불소이온을 방출 할 수 있다. 글라스 아이오노머는 이온 침출이 가능한 불소를 함유한 글라스로써, 수용액 내에서 폴리카르복실산 (Polycarboxylic acid)의 산-염기 반응을 기본으로 하는 치과용 재료이다. 그러나 글라스 아이오노머의 취성과 낮은 기계적 강도(굴곡 강도: 10-20 Mpa, 메가파스칼)로 인해 사용에 제한이 있다. 레진 경화형 글라스 아이오노머는 레진(예를 들면, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 또는 HEMA)과 폴리산(polyacid)을 사용한다. 콤포머는 복합재료(composite)와 아이오노머 (ionomer)의 합성어로 이는 복합재료와 글라스 아이오노머 기술을 조합하는 것을 제시하려고 한다. 콤포머는 레진을 카르복실산 단량체로 변형하고, 충진제를 산-반응성의 이온-침출성 글라스를 포함시킨다. 레진 경화형 글라스 아이오노머와 콤포머는 압력지지 수복제와 같은 용도로 사용하는 것을 권고 하지 않는다.

빈 공간 안에 채워 지는 제2 재료인 치아우식(충지) 억제 재료(7)는 더 나아가 칼슘과 인산염 이온을 방출하는 무기 충진제로, 인산칼슘(calcium phosphate), 인산 삼칼슘(tri-calcium phosphate, TCP), 인산 사칼슘(tetracalcium phosphate, TTCP), 인산 이칼슘 무수물(dicalcium phosphate anhydrous, DCPA), 비정질 인산칼슘(amorphous calcium phosphate, ACP), 칼슘, 인삼염으로 구성될 수 있다.

다른 충치 억제 재료들은 칼슘과 인산염 이온을 방출하여 천연 치아의 광물질로 추정되는 수산화인회석 (hydroxyapatite, HA), Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, 을 형성한다 (Skrtic et al., J Dent Res 75:1679-1686, 1996; Dickens et al., Dental Material 19:558-566, 2003). 이러한 재료들은 우식된 치아의 재석회화(remineralization) 와 치아우식(충치)의 발생을 막는데 도움을 주는 것으로 각광받고 있다.

은 나노 입자 또한, 단독으로 또는 다른 물질과 복합체를 형성하여 효과적인 충치 억제 수복제로 여겨진다.

충치 억제 재료의 예로써, 불소 이온을 방출하는 재료들은 글라스 아이오노머 시멘트 또는 수복제가 될 수도 있다. 글라스 아이오노머 시멘트 분말가루는 SiO2-Al2O3-CaF2-Na3AlF6-AlPO4의 조성을 가지는 칼슘플루오로알루미노실리케이트 글라스 이다. 이 분말가루는 이온-침출성 글라스이다.

불소 이온이 충치의 발생을 줄이는 유용성은 이미 인정받고 있다. 크라운(5)에서의 치아우식(충치) 억제 물질의 일 예인 불소 이온 방출 물질은 유리할 수 있다. 충치 억제 물질들 또는 불소 이온 방출 물질들은 무기 충진제와 고분자 레진으로 구성 될 수 있다. 무기 충진제는 플루오르화 아연 (ZnF₂), 불화 이터븀 (YbF₂), 희토류 불화물 (rare-earth fluorides), 이플루오르화 주석 (SnF₂), 사플루오르화 주석 (SnF₄), 사불화지르코늄 (ZrF₄), 불화나트륨 (NaF), 불화칼슘 (CaF₂), 플루오르화이트륨 (YF₃), 플루오로알루미노실리케이트 글라스 등을 포함하는 불소 방출 특성을 가진다.

본 발명의 충치 억제 재료의 예로서 불소 이온 방출 물질은 자연적으로 존재 하거나 합성 불소 광물, 플로오로알루미노실리케이트 글라스와 같은 불소 글라스, 단순 또는 복잡한 무기물 불소염, 단순 또는 복잡한 유기물 불소염 또는 이의 조합이 될 수 있다. 선택적으로, 불소 이온의 공급원은 표면 처리를 할 수 있다.

불소 이온 방출 재료의 일 예인 글라스 아이오노머 재료는 높은 탄성율, 낮은 간접인장강도와 낮은 파괴 인성을 가지면서 취성을 가지는 물질이 될 수 있다 이 재료의 경우 중합 반응 중에 바니시 또는 레진 접착제로 보호될 수 있다.

글라스 아이오노머 재료는 오랜 기간에 걸쳐서 지속적인 불소 이온의 방출을 보인다. 불소이온의 구강 내 타액 속 에서의 재충전과 불소 이온의 구강 법랑질로의 편입들은 보고되어 왔다. 체내와 체외의 여러 연구들에서 글라스 아이오노머는 주변에 있는 치아의 탈회화(demineralization)를 억제하고, 높은 충치 위험을 가지고 있는 임상 연구 환자의 치아의 충치의 재발을 억제한다. 이는 글라스 아이오노머 시멘트의 인접한 세포와 주변의 수분으로의 불소 이온의 방출을 통한 탈회화 방지와 재석회화를 강화시키는 기능에 의한 것이라 할 수 있다.

제2 재료의 성분으로 들어가는 무기 충진 재료 또는 치아우식(충치) 억제 재료는 예를 들면 무기 규산염 (silicate) 뿐만 아니라 이미 알려진 무기 충진제들과 같은 높은 충격 강도, 수분의 침투 저항 등의 효과가 있는 잘 알려진 재료들도 포함한다. 이 규산염들은 무정질 실리카(amorphous silica), 글라스, 석영(quartz) 와 알루미나(alumina) 등을 포함한다. 특히, 실리카와 실란 처리된 실리카는 인터폴리머(interpolymer)에 더욱 유용하다.

다른 성분들은 좋은 결과에 필요하다면 포함할 수 있다. 예를 들면, 메타아크릴산(methacylic acid)은 특히 안정된 증착에 효과적으로 알려져 있다. 이것은 메타아크릴산이 습식/부식 작용을 하여 치아의 표면을 약간 거칠게 바꾸어 놓고, 이 액체 반응물이 표면에 빨리 부착됨과 동시에 메타아크릴산이 반응 혼합액을 치아 표면에 더욱 적합하게 만들어 혼합액이 빠르게 퍼지거나 표면을 쉽게 젖게 만든다.

치아우식(충치) 억제 재료의 매트릭스 역할을 하는 치과용 레진들은 아크릴 또는 메타아크릴 산 의 에스테르 유도체가 아크릴 재료가 될 수 있다. 전형적인 단량체로는 메타아크릴산염 (methacylate), 2,2-비스-(4-(2-하이드록시-3-메타아크릴로일옥시프로폭시)페닐)프로판 (diacrylate of 2,2-bis(p-hydroxyphenyl)-propane, BIS-GMA) 레진 이 있다. 치과용 레진들은 단량체 또는 불완전 합된 레진과 같은 고분자/단량체 혼합물을 사용할 수 있고 중합은 환자 구강 내가 아닌 중간단계 크라운(5')에 레진을 집어넣었을 때 구강 밖에서 완료된다. 모든 레진들은 단량체 또는 단량체/고분자 혼합물로 사용 가능하고 필요한 촉매제를 포함하고 레진이 최종 위치에 놓여진 이후에는 주변 환경 조건에서 수 초 내에 중합이 완료된다.

아크릴 재료들 또는 레진들은 적어도 부분적으로 충지 억제 무기 충진제의 매트릭스로 활용될 수 있다. 현 발명에 적합한 아크릴 또는 레진은 메타아크릴산염 유도체 레진, 디메타아크릴산염(dimethacrylate) 유도체 레진, 소소성 레진들, 친수성 레진들, 치과용에 적합한 경화성 단량체들, 메틸메타아크릴산염(methyl methacrylate), 에틸메타아크릴산염(ethyl methacrylate), 이소프로필메타아크릴산염(isopropyl methacylate), 부틸메타아클산염(butyl methacrylate), 카프릴메타아클산염(capryl methacrylate), 팔미틸메타아크릴산염(palmityl methacrylate), 스테아릴메타아크산염(stearyl methacrylate), 라우릴메타아크릴산염(lauryl methacrylate), 비스-글리시딜메타아크릴산염(Bis-Glycidyl methacrylate, Bis-GMA) 유도체 레진들, 2- 하이드록시에틸메타아크릴산염(2-hydroxyethyl methacrylate, HEMA) 유도체 레진들, 1,3-부틸렌글리콜디메타아크릴산염(1,3-butyleneglycoldimethacrylate, BGD), 2,2-비스(4-메타아크릴로일옥시에톡시)페닐}프로판(2,2-Bis[4-methacroyloxyphenyl]propane, Bis-MA; Bis-GMA); 2,2-비스(4-(2-메타아크릴로옥시에톡시)페닐)프로판(2,2-Bis[4-(2-methacroyloxy-ethoxy)phenyl]propane, Bis-EMA); 2,2-비스(4-(3-메타아크릴로옥시프로폭시)페닐)프로판(2,2-Bis[4-(3-methacroyloxy-propoxy)phenyl]propane Bis-PMA); 1,2-사이클로헥산디카르복실산(1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, c-HaDMA)의 디메타아크릴 유도체들, 4-사이클로헥센-1,2-디카르복실산(4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, c-HeDMA) 의 디메타아크릴 유도체들; UEDMA와 TUDMA 같은 우레탄 그룹을 가지는 디메타아크릴레이트 단량체들이 포함될 수 있다.

다른 아크릴 단량체들은 에틸렌 클리콜 디메타아클릴산염(ethylene glycol dimethacrylate, EGDMA), 트리메틸프로판트리메타아클린산염(trimethylpropanetrimethacrylate, TMPTMA), 폴리에틸글리콜디메타아클릴산염(polyethyleneglycoldimethyacrylate, poly-EGDMA), 우레탄디메타아클릴산염(urethanedimethacrylates, UEDMA or UDMA) 과 트리에틸렌글리콜디아크릴산염(triethyleneglycoldimethacrylate, TEGDMA) 유도체들이 포함될 수 있다.

협면(14)의 외형윤곽을 먼저 끝내고, 이후에 빈 공간(9,10)을 충치억제 재료로 채워넣음

위에서 언급한 것처럼, 제2 재료인 치아우식 억제재료(7)를 빈 공간(9,10)에 넣어 충치억제 기능이 있는 덴탈 크라운(5)를 만드는 본 방법는 특정한 순서의 단계를 가질 수 있다. 중간단계 크라운(5')의 근심면 및/또는 원심면의 빈 공간(9,10)을 만들고 이곳에 상당량의 제2 재료인 치아우식 억제재료(7)를 덩어리의 형태로 채워 넣는다.

위에서 언급한 것처럼, 치아우식 억제를 위한 직접 보철재료는 컴파짓 형태인데, 이는 아주 약한 강도의 재료이다. (통상 10-50Mpa의 굴곡 강도를 가짐). 크라운의 바람직한 굴곡강도는 120 Mpa이상이고, 더 바람직하게는 200 Mpa이며, 더 바람직하게는 400Mpa이고, 더 바람직하게는 800Mpa이며, 더욱 더 바람직하게는 1,000Mpa 이상이어야 한다. 이온을 발생시키면서 충치먹은 자리를 채울 수 있는 치아우식(충치)억제를 위한 재료는 레진 매트릭스 안에 필러 재료를 채워넣은 것인데, 이런 필러는 플로라이드 이온, 칼슘 이온, 인 이온, 아연 이온, 구리 이온, 타이타니아 이온 등을 포함한다. 레진 매트릭스는 그러나 강한 크라운을 만드는데 필요한 고온의 열처리를 견딜 수 없다. 레진은 섭씨 100도 이상에서는 쉽게 녹아 버린다. 그러나 크라운을 열처리하거나 글레이징 하는데 필요한 온도는 최소한 섭씨 500도 이고 바람직하게는 최소한 섭씨 800도 이어야 한다.

본 방법은 순차적인 방법으로서 그 첫째 단계는, 제1 재료를 이용하여 크라운을 환자의 구강 외부에서 만드는데 이때 중간단계의 협면(14)이 최종 크라운의 협면(14)과 전체적으로 같도록 만들고, 이 중간단계의 크라운에는 근심면(11) 및/또는 원심면(12)에 또는 그 주변에 적어도 하나의 빈 공간(9,10)을 만들고, 그리고 난 이후에라야만, 둘째 단계로, 제1 재료와는 다른 제2 재료(7)인 치아우식 억제재료를 이 빈 공간에 환자의 구강 바깥에서 채워넣는 단계이다.

치아우식 억제재료를 덴탈 크라운에 적용하는 것이 기술적으로 왜 어려운지를 아래에서 상세히 설명을 하기로 한다.

치과용 크라운을 만드는 데에는 사용하는 재료에 따라서 일반적으로 두가지 방법이 있다. 첫번째 방법은, 강한 하부 구조를 먼저 만들고 그 위에 상부 구조를 축조하는 방법이다. 하부구조는 보통 메탈이나 강한 세라믹 재료로 만든다. 상부구조는 이 하부구조 위에 무기물질인Al₂O₃, SiO₂, K₂O₃, CaO 등의 복합재료인 포세린을 축성하여 만들어진다.

이 상부구조물이 완성된 후에는 바람직한 강도를 위해서 전체 크라운에 통상 섭씨 500도 이상의 고온의 열처리를 하게 되고, 추가적으로 매끈하고 반질반질한 표면 처리를 위해서 통상 섭씨 800도 이상의 고온의 열처리를 추가적으로 하게 된다. 메탈 하부 구조물의 경우를 PFM(porcelain fused to metal)이라 하고, 절코니아 하부 구조물인 경우를 PFZ(porcelain fused to zirconia)라고 한다. (참조문헌, PTC Textbook Series (PTC Dental, CA, USA) "Anterior and Posterior Porcelain Application")

두번째 방법은 캐드캠 방법을 이용하여 하부 구조를 필요로 하지 않는 일체형 크라운을 만드는 방법이다. 이 방법에는 협면(14)의 외형윤곽을 포함하여 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 일체형의 완전한 크라운을 밀링머신을 이용하여 가공하게 된다.

현재 모든 치과기공사들이 크라운을 만드는 방법은 다음과 같다. 즉, 크라운 협면(14)의 외형윤곽(contour)이 끝나고, 열처리를 가하여 최종 크라운의 협면(14)과 상당히 또는 아주 동일하게 되었을 정도가 되었을 때에는 이미 근심면(11) 및/또는 원심면(12)은 최종 크라운의 근심면(11) 및/또는 원심면(12)와 상당히 또는 아주 동일하게 다 끝나있는 상태이다.

치과용 크라운의 가장 중요한 부분 중의 하나가 앞니인 경우에는 협면(14)(buccal or labial)의 외형윤곽(contour)이다. 이는 웃을 때 밖으로 쉽게 드러나 보이기 때문이다. 협면(14)의 외형윤곽(contour)이 끝나고, 열처리 되고, 최종 크라운의 협면과 상당히 또는 아주 동일하게 만들어 졌다는 말은 크라운을 만드는 과정이 실질적으로 끝났다는 말이다. 이러한 일반적인 방법과는 달리 본 발명에 따른의 방법은 도 6a 내지 도 7c 및 도 12e 내지 도 12h 에 나타낸 바와 같이, 협면(14)의 외형윤곽(contour)이 끝나고 난 다음에야 근심면(11) 및/또는 원심면(12)에 빈 공간을 만드는 작업이 그제서야 이루어진다.

즉, 본 발명에서는 먼저 협면(14)의 외형윤곽(contour)을 먼저 끝내고 그 다음에 빈 공간(9,10)에 제2 재료인 충치억제 재료를 넣게 된다. 이러한 이유는, 이렇게 함으로서만이 크라운을 심미적인 면에서 가장 효과적으로 만들 수 있기 때문이다. 크라운의 협면(14)은 치아가 다른 사람들에게 가장 잘 보여지는 부분이기 때문에 바람직하게는 제2 재료를 근심면(11) 및/또는 원심면(12)에 채워넣기 전에 열처리로 아름답게 끝을 내줘야 한다.

만약 협면(14)이 최종 크라운의 외형윤곽(contour)과 동일하지 않은 상태에서 제2 재료인 충치억제 재료를 이용해서 전체적으로 채워줘야 하는 상황이 되거나, 고온의 열처리가 필요한 포세린 파우더를 이용해서 협면을 전체적으로 돌아가면서 축성을 해줘야 하는 상황이 된다면 제2 재료인 충칙억제 재료를 이용하는 것 자체가 불가능 해지게 된다.

그 이유는 바로 협면 전체를 충치억제 재료로 둘러싸기에는 강도가 너무 약해서 심미적인 이유 때문에 못하고, 고온 열처리가 필요한 포세린 축성을 할려면 충치억제 재료가 열에는 견디지 못하기 때문이다. 바로 이점 때문에 협면(14)의 모양을 먼저 끝내고, 그 다음에 치아우식(충치) 억제 재료를 근심면(11) 및/또는 원심면(12)의 빈 공간에 나중에 넣는 것이 필요하다.

또한, 협면(14)의 외형윤곽(contour)을 먼저 끝내고 그 다음에 빈 공간(9,10)에 치아우식 억제 물질을 넣는 또 다른 이유는 협면(14)에는 치아우식 억제물질을 넣어주어야 할 실익이 전혀 없다는 것이다. 그 이유는 충치억제 물질의 이온은 구강 내부의 타액에 의해서 쉽게 쓸려나가기 때문에 인접치아에 도달하기가 어렵기 때문이다. 본 발명에 따른 보철물을 이용하여 실험한 결과 플로이드 이온은 자연치의 법랑질 및 상아질의 수산화 인회석(hydroxyapatite) 결정체와 결합하여 본 발명에 따른 보철물의 1-3mm주변의 자연치를 불화 인회석(hydroxyfluorapatite)로 변화시킨다.

치아우식 억제를 위한 제2 재료(7)의 적정량.

치아우식 억제를 위해서는 치아우식 억제물질을 상당량의 덩어리 형태로 사용하여 적어도 근심면(11)및/또는 원심면(12)에 채워 넣는 것이 얇게 처리해 주는 것 보다도 훨씬 효과적이다. 플로라이드를 오랜 기간 방출시키기 위해서는 덩어리 또는 상당량을 써야 단기간 동안만 잠깐 아주 높게 나오는 것 보다 훨씬 효과적이다. 이는 치아우식이라는 것이 결국은 어느 한 특정 시점이 아닌 수개월 또는 수년 동안의 장기간에 걸쳐서 탈회화(demineralization)가 재석회화(remineralization)를 초과 함으로써 발생하는 것이기 때문이다.

본 발명을 구현하기 위한 순차적 단계들

위에서 설명한 것처럼, 본 방법은 크라운을 만드는 특정한 순서로 구성 될 수 있다. 첫째, 치과 기공소는 절삭된 치아(2)의 마진라인(17) 정보를 받게 되고, 이후에 크라운의 마진라인(18)이 절삭된 치아의 마진라인(17)과 상응하게 만들게 된다.

그 후에, 중간단계 크라운(5')이 환자의 구강 외에서 적어도 하나의 제1 재료(6)로 만들어지게 되고, 이때 중간단계 크라운(5')의 협면(14)의 외형윤곽(contour)은 최종 크라운(5)과 일반적으로 같게 되며, 이 중간단계 크라운(5')은 근심면(11) 및/또는 원심면(12) 에 또는 그 주변에 적어도 하나의 상당한 빈 공간(9,10)과 빈 공간 외곽선(30)을 가지게 된다.

좀 더 구체적으로 보면, 위에 소개한 방법은 아래와 같이 상세한 방법이 될 수 있다. 즉, 중간단계 크라운(5')이 환자의 구강 외에서 적어도 하나의 제1 재료(6)로 만들어지게 되는데, 경화된 중간단계 크라운(5)의 협면(14) 외형윤곽(contour)은 최종 크라운(5)의 협면(14)의 외형과 같거나, 실질적으로 같거나, 또는 비율적으로 크다.

이때 중간단계 크라운의 협면 외형윤곽의 대부분은 최종 크라운(5)의 협면 외형(contour)과 동일하게 되고, 그 이후에 폴리싱(광내기) 및/또는 글레이징(유약 바르기)단계를 실행하게 된다. 이때의 중간단계 크라운(5')은 근심면(11) 또는 원심면(12)에 또는 그 주변에 적어도 하나의 상당한 빈 공간(9,10)과 빈 공간 외곽선(30)을 가지게 되며, 이때의 크라운의 마진라인(18)은 전체적으로, 또는 비율적으로, 절삭된 자연치의 마진라인(17)에 동일하게 상응하게 된다.

경화된 중간단계 크라운(5') 이라고 할때의 "경화"란 다음 상태 중의 어느 하나를 의미한다. 1) 절코니아 크라운의 경우처럼, 프리신터링(가소결)은 되어 있으되 최종 신터링은 아직 되어 있지 않아서, 쉽게 절삭 가공이 가능한 상태, 2) 절코니아 크라운의 경우처럼, 최종 신터링이 끝나고 최종 강도에 도달한 상태, 3) 포세린 크라운에서처럼, 표면을 오븐으로 열처리한 상태 - 즉, 포세린을 쌓아 올린후 열처 한리 상태, 4) 캐드캠 밀링 블락과 같이 절삭 가공이 용이한 상태, 5) (레진)컴파짓 재료처럼 경화된 상태, 6) 3D 프린팅 재료가 표면경화된 상태 등을 말한다.

중간단계 크라운의 협면(14)의 외형(contour)이 최종 크라운(5)의 협면의 외형(contour)과 상당하게(또는 실질적으로) 동일하다란 말은, 예를 들어 도 12f에서 보이듯이, 빈 공간(9,10)은 비록 심미적으로 보아 바람직하진 않지만 협면(14)에도 존재 할 수 있다는 말이다. 최종 크라운(5)의 협면보다 비율적으로 큰 경우는, 도 12g에서 보이듯이, 절코니아 크라운에서 적용된다. 프리신터링(가소결)된 절코니아는 최종 크라운보다 예를 들어 125퍼센트 크게 밀링이 된다. 만약 프리신터링(가소결) 된 절코니아를 가지고 중간단계 크라운을 만든다면 협면(14)은 예를 들어 최종 크라운보다 125퍼센트 크게 만들어져야 한다.

이 단계가 되면 열처리는 다 끝이 났고, 열처리가 끝난 중간단계 크라운(5')의 협면(14)의 외형(contour)이 최종 크라운(5)의 협면의 외형과 전체적으로 동일하다는 말은 도6b, 12e, 12f, 12g, 12h 및 12j에서 보이듯이, 크라운을 만드는 과정이 빈 공간(9,10)을 제외하고는 실질적으로 끝났다는 말이다. 지금까지 크라운을 만드는 방법에 의하면 협면(14)의 외형(contour)이 끝난 시점이 되었을 때는 이미 근심면(11)과 원심면(12) 역시 끝이 났으며, 이 근심면(11)또는 원심면(12)에 또는 그 주변에 비어있는 공간을 남겨 놓아야 할 아무런 이유가 없다. 빈 공간을 남겨 두면 열린 칸택의 문제가 있기 때문에 아무도 사실은 그렇게 만들지 않는다.

도 6a에서처럼 빈 공간(9,10)을 만들게 되면 바로 인접치아(8)와 관련하여 열린 칸택 관계(20)가 만들어지게 되고, 이때가 되었을 단계에서는 최종 크라운의 강도와 실질적으로 같게 된다.

다음 단계는 제1 재료(6)와는 다른, 제2 재료인 치아우식(충치) 억제물질(7)을 환자의 구강 밖에서 빈 공간(9,10)에 채우는 단계이다. 이 단계에서는 중간단계 크라운의 협면(14)은 이미 실질적으로 끝이 났고, 최종 크라운의 협면(14)과 실질적으로 동일하다. 그리고는 광내기(폴리싱)와 글레이징 단계를 마치고, 제2 재료를 채우게 되며 이렇게 함으로서 바로 옆의 자연치인 인접치아(8)와 근심면(11) 및 원심면(12)에서 맞닿게 되는 것이다.

협면(14)의 외형이 끝나고 글레이징이 끝난 이후에는, 협면(14)을 만드는데 쓰는 제1 재료와는 다른 제2 재료인 충치억제 재료(7)가 빈 공간에 채워지게 된다. 본 발명의 한 측면으로, 협면은 크라운의 메탈이나 세라믹 하부구조위에 포세린으로 축성할 수 있고, 또 다른 측면으로는, 빈 공간을 굳이 만들지 않은 상태에서 근심면(11), 원심면(12) 및 협면(14)을 다른 재료를 사용할 수도 있다.

예를 들어, 소위 3/4 메탈 크라운을 만들수도 있는데, 이는 교합면(15), 설면(13), 근심면(11) 그리고 원심면(12)이 모두 메탈이고, 이곳들을 먼저 끝을 내고 포세린 파우더로 협면(14)을 채워넣게 된다. 그러므로, 중간단계 크라운은 메탈과 세라믹 이라는 두개의 서로 다른 재료로 구성될 수도 있다. 협면(14)의 외형(contour)이 끝난 이후에는 제1 재료(메탈, 세라믹) 와는 다른 재료로 근심면(11) 또는 원심면(12)에 또는 그 주변에 만들어진 빈 공간(9,10)에 채워넣게 된다.

다음 단계는 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료(7)를 환자의 구강 바깥에서 제1 재료에서 분리가 되지 않도록 이 빈 공간에 채워넣는 것이다. 일반적으로 컴파짓 계통인 제2 재료를 고정시키는 방법으로는 자가 중합(큐어링), 열 중합(큐어링), 광 중합 반응이 있다.

제2 재료를 넣은 후에는 표면은 일반적으로 거칠다. 그러므로 근심면(11) 및 원심면(12) 표면을 갈거나 다듬어 줌으로 인해서, 인접한 자연치아(8)에 닫힌 칸택 관계(21)를 만들어 주는 것이 필요하다.

이런 단계를 거쳐 최종 크라운(5)은 근심면(11), 원심면(12), 설면(13), 협면(14) 그리고 교합면(15)을 가지게 되고, 이 모든 면들이 크라운의 내면(16)을 만들고, 이 내면은 치과의사가 절삭한 자연치아 위에 장착이 된다. 이렇게 함으로 인해서 최종 크라운(5)은 치아우식(충치) 억제재료를 포함하게 되는 것이다.

열린 칸택관계에서 또는 닫힌 칸택 관계에서 빈 공간(9,10) 형성하기

도 5 및 도 6a에서는 본 발명에 따른 보철물을 만드는 한가지 방법을 보이는데 중간단계 크라운(5')을 만들 때 인접치아(8)과의 관계에서 처음에는 닫힌 칸택 관계(21)에서 시작을 해서, 그리고 그 이후에 빈 공간(9,10)을 손으로 깍아서 만들거나 밀링머신을 이용하든지 해서 파냄으로 인해 열린 칸택 관계(20)을 만들게 된다.

도 8에서 보이듯이, C로 표시된 열린 칸택(22)은 예를 들어 밀링머신으로 가공할 수 있다. 도 8은 빈 공간(9,10)을 만드는 또 다른 방법을 보여주는데, 처음부터 열린 칸택 관계(22)로부터 시작해서 파내서 들어감으로 인해 만들수 있다. 중간단계 크라운(5')을 처음부터 인접치아에 닿지 않게 만들고, 근심면(11)에 근심면 빈 공간(9)을 만들던지, 아니면 원심면(12)에 원심면 빈 공간(10)을 만들어서 제2 재료인 치아우식 억제 재료를 집어넣을 수 있다.

또 다른 방법으로, 도 20a 및 도 21a에서 보이듯이 CAD(computer aided design)소프트웨어를 이용해서 인접치아(8)로부터 아예 떨어진 열린칸택(22)을 만들 수 있다. 그리고 그 다음 단계에서 치아우식 억제재료를 넣어서 닫힌칸택(21)을 만들게 된다.

칸택접점(contact point)과 칸택영역 (contact area)

도 6a, 7a, 13a-d, 14a-d, 15a-c 및 16a-c에서 보이듯이, 칸택영역(24) 및 칸택접점(23)은 크라운(5)과 인접치아(8)가 서로 닿아서 만들어 내는 표면영역 또는 점의 형태이다. 한 양태로, 도 6a에서 보이듯이, 칸택접점은 어금내와 소구치가 만나서 만나는 점에서 만들어질 수 있고, 칸택영역은 두 어금니가 만나서 만들어질 수 있다. 칸택영역(24)은 그 크기에 있어서 다양하며, 하나의 점(23)일 수도 있고, 1cm² 또는 그 이상의 면 일수도 있다.

칸택영역(24)와 칸택접점(23)은 구강위생, 구조 그리고 기능면에서 아주 중요하다. 보철물이 칸택영역이 없이 만들어지면, 음식물이 두 치아 사이에 쉽게 끼일 수 있고, 또는 치아들이 열린칸택 쪽으로 오랜 기간에 걸쳐서 이동이 될 수도 있기 때문에 구조적으로 전체적인 치아들에게 문제점을 야기시킬 수 있다.

칸택영역과의 연관성에 비추어 본 빈 공간(9,10)의 위치

도 13a, 13b, 13c 및 13d에서 보이듯이, 원심면 및/또는 근심면에 있는 빈 공간(9,10)은 네가지 경우의 수를 갖는다.

첫째, 도 13a에서 보듯이, 빈 공간(9)은 빈 공간의 가장자리를 따라 외곽선(30)이 형성이 되며, 칸택영역 외곽선(25)내에 존재할 수 있다. 이 경우, 치아우식(충치)물질을 받는 빈 공간(9)은 크기는 작지만, 인접한 자연치아에 직접적으로 불소 이온(F^-)를 방출 할 수 있다.

둘째, 도 13b에서 보이듯이, 빈 공간 외곽선(30)에 의해 만들어진 빈 공간(9)은 칸택영역 외곽선(25)에 의해 만들어진 칸택영역(24)를 완전히 감쌀 수 있다. 이 경우 환자는 치아우식(충치) 억제 물질의 확장된 효과를 볼 수 있으나, 제1 재료와는 다른 제2 재료가 많이 보이는 관계로 미관상에는 약간의 불일치 문제가 있을 수 있다.

셋째, 도 13c에서 보이듯이, 빈 공간(9)은 칸택영역(24)의 내부에도 일부분 존재할 수 있고, 외부에 일부분 존재 할 수도 있다.

넷째, 도 13d에서 보이듯이, 빈 공간(9)은 칸택영역 외곽선의 완전히 바깥에 존재 할 수도 있다. 이 경우라도 칸택영역(24)의 근처에 존재하기 때문에 인접치아는 불소 이온(F^-)의 방출로부터 효과를 볼 수 있다.

빈 공간의 갯수는 하나 또는 필요에 따라 여러개가 될 수도 있다. 도 14a, 14b, 14c, 및 14d 에서 보이듯이, 이곳에는 치아우식(충치) 억제 물질이 들어가게 된다. 이렇게 빈 공간(9,10)에 억제 물질을 집어 넣음으로 인해서 중간단계 크라운(5')은 일반적으로 열린 칸택에 의해 생기는 공간(20)(도 6a)이 없어지고, 도 7a에서 보이듯이, 닫힌 칸택 관계(21)(B로 표시된 부분)가 만들어지게 된다.

빈 공간(9,10) 과 열린 칸택(20)의 관계

도 6a에서 보이듯이, 중간단계 크라운(5')에 만들어진 빈 공간(9,10)은 일반적으로 열린 칸택20를 만들어내게 된다. 그러나 만약 빈 공간(9,10)이 도 13d에서 보이듯이 칸택영역의 외곽선(25)의 외부에 존재하게 되면 닫힌 칸택의 관계가 형성된다. 즉, 중간단계 크라운(5')의 빈 공간(9,10)은 열린칸택 관계를 만들어 내기도 하고, 어떤 경우는 닫힌칸택 관계를 만들어 내기도 한다.

구체적인 예를 들어 본다면, 도 7a에서 보이듯이, 풀 절코니아 크라운을 CAD로 디자인할 때에 근심면(11)과 원심면(12)이 인접 치아에 닿아서 닫힌 칸택 관계를 만들도록 디자인할 수 있다. 닫힌 칸택 관계란 말은 일반적으로 빈 공간을 만들지 않는것을 의미한다. 이것의 예외는 도 13d에서 보듯이 빈 공간(9)이 칸택영역(25)의 외부에 존재하는 경우이다. 즉, 중간단계 크라운(5')은 닫힌 칸택을 가지면서도 적어도 하나의 빈 공간(9)을 가질 수도 있다.

칸택접점(23)과 빈 공간(9,10)

도 15 및 도 16에서 보이듯이 크라운의 칸택영역은 실제 아주 작은 점이 될 수도 있다. 마찬가지로, 빈 공간 외곽선(30)이 만들어 내는 빈 공간(9)은 도 15a에서 보듯이, 칸택접점을 둘러 쌓기도 하고, 도 15b에서 처럼 빈 공간은 칸택접점 상에 위치할 수도 있으며, 또는 완전히 칸택 점점(23)의 외부에 존재할 수도 있다. 이럴 경우라 하더라도 인접 치아는 치아우식(충치) 억제 재료의 효과를 볼 수 있다.

앞니 크라운과 빈 공간(9,10)

도 17a 및 도 17b은 앞니 크라운을 보이고 있다. 두 치아 사이에 존재하는 칸택영역(24)은 도 17a에서 보이듯이 좁은 영역 일 수도 있고, 도 17b에서 처럼 거의 선형 일 수도 있다. 빈 공간(9) 역시 넓거나 좁은 선 형태의 칸택영역(24)을 따라서 다양한 형태가 될 수 있다. 도 17b의 경우, 얇은 선 형태의 칸택영역을 보이고 있다.

빈 공간(9,10)의 다른 형태들

도 19, 도 20, 도 21은 각각 다른 형태의 빈 공간(9,10) 및 그리고 그것이 각각 다른 방향에서 어떻게 만들어질 수 있는지를 보인다. 도 19a에서 보이듯이, 빈 공간(9,10)은 원심면 및 근심면에서 접근을 하여 수동으로 만들수도 있고, 이때 바람직한 언더컷은 움푹 패인 형태이다.

도 20b는 밀링머신을 가지고 만들어서 위로부터 빈 공간을 만들어 낸 경우이다. 치아우식(충치) 억제 물질을 이 언더컷 부분에 집어 넣은 후, 부드럽게 표면처리 하여 최종 크라운을 만들게 된다. 도 21a는 밀링머신을 이용하여 바닥쪽으로부터 빈 공간을 만든 경우이다. 도 19d, 도 20d 및 도 21d 는 크라운(5)의 근심면을 보이는 것으로, 중간단계 크라운 도 19a, 도 20a, 및 21a에 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료를 집어넣은 상태이다.

중간단계 크라운의 협면 외형은 최종 크라운의 협면 외형과 같거나 실질적으로 같거나 비율적으로 같음

도 10a 내지 도 10d, 도 11a 내지 도 11d, 및 도 12a 내지 도 12d는 중간단계 크라운(5') 으로서 근심면(11)과 원심면(12)이외에 적어도 하나의 빈 공간을 가지면서, 최종 크라운의 협면(14) 외형과 같은, 또는 실질적으로 같은 또 다른 양태의 중간단계 크라운(5')을 보이고 있다.

협면(14)쪽에 빈 공간(35)을 만들고 이 빈 공간(35)에 치아우식(충치) 억제 물질을 채우는 것은 최종 크라운(5)의 미관상 바람직하지 않을 수 있다. 또한 설면(13) 쪽에 빈 공간(36)을 두게 되면 구강 내부의 타액에 의해 쉽게 쓸려 내려갈 수 있다. 그럼에도 치아우식(충치) 억제 물질과 같은 기능성 물질을 채워넣는 것은 아예 없는 것 보다는 낫다.

도 11a에서 보이듯이, 근심면(11)과 협면(14) 사이를 미지오 버클(mesio-buccal)이라 하고, 근심면(11)과 설면(13) 사이를 미지오 링궐(mesio-lingul)이라 한다. 마찬가지로, 원심면(12)과 협면(14) 사이를 디스토 버클(disto-buccal)이라 하고, 원심면(12)과 설면(13) 사이를 디스토 버클(disto-lingual)이라한다. 빈 공간은 미지오 버클(mesio-buccal)(40), 미지오 링궐(mesio-lingual)(41), 디스토 버클(disto-buccal)(42), 그리고 디스토 링궐(disto-lingual)(43)의 어디에도 만들어질 수 있다. 미지오 버클(mesio-buccal)(40), 미지오 링궐(mesio-lingual)(41)은 모두 근심면의 일부로 간주된다. 디스토 버클(disto-buccal)(42) 및 디스토 링궐(disto-lingual)(43)은 모두 원심면의 일부로 간주된다.

도 12a에서 보이듯이, 중간단계 크라운(5')는 협면 빈 공간(35) 또는 설면 빈 공간(36)을 가질 수 있으며, 이럴 때의 빈 공간(35, 36)은 최종 크라운의 크기에 비교해 보았을 때 상태적으로 작은 크기이기 때문에, 이는 최종 크라운과 같거나 실질적을 같은 외형을 가진 것으로 간주된다. 그러나 가장 효과적인 치아우식(충치) 억제 물질의 위치는 근심면 또는 원심면이다. 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람에게는 도 12a에서 처럼, 어느 위치에라도 빈 공간을 두는 것은 가능하다.

인접치아와 관련하여 불소방출 재료로 채워진 빈 공간의 양태

도 22는 바로 인접한 옆 치아와 만들어내는 칸택접점의 관계를 보이고 있다. 즉, 두 치아는 한 점에서 만나고 있는 반면, 도 23에서는 D로 표시된 좀 더 넓은 접합면을 보이고 있다. 이 경우 빈 공간(9,10)은 E 만틈 넓을 수 있고, 또는 D만큼 넓을 수 있다. 도 24는 치아우식(충치) 억제 재료로서 가장 잘 알려진, 빈 공간(9,10)에 들어있는 불소방출 재료(7)로부터 나오는 불소 이온을 보이고 있다.

빈 공간(9,10)이 양쪽에 있는 브리지 보철물

본 발명의 또 다른 양태로, 빈 공간(9,10)은 도 25에서 보이듯이, 여러개의 크라운이 붙어있는 브리지에도 만들어질 수 있다. 이경우, 절삭된 치아의 갯수에 상관없이 통상 1개의 근심면 빈 공간과 1개의 원심면 빈 공간이 존재한다.

불소 방출 재료를 빈 공간(9,10)안에 구조적으로 고정하기

도 26은 본 발명의 또 다른 양태를 보이는 것으로, 제2 재료인 치아우식(충치) 억제물질을 빈 공간(9,10)에 고정할 수 있는 구조적인 고정 장치를 보이고 있다. 볼 형태의 카바이드 또는 다이아몬드 공구(91)를 가지고 빈 공간(9,10)에 언더컷(90)을 파낼 수 있다. 이 언더컷 영역(90)은 제2 재료인 치아우식(충치) 억제재료가 기계적으로 고정이 되어서 오랜 기간이 지나도 떨어져 나오지 않도록 잠금장치로 작용을 한다.

실험1 - 크라운의 빈 공간(9,10)에 충치억제를 해 주는 플로라이드 방출 물질을 넣었을 때의 효과

본 발명에 따른 크라운의 빈 공간(9,10)에 충치억제를 해 주는 플로라이드 방출 물질을 넣었을 때 이렇게 만든 크라운이 바로 인접한 자연치아의 법랑질(에나멜질)의 탈회화를 억제하고 재석회화를 촉진하는 점을 보이기 위해 다음과 같은 실험을 구강밖에서 진행하였다.

실험방법

어금니 크라운(5)와 인접한 제2소구치 크라운(50) 각각 총 40세트를 도 34 및 도 35처럼 준비해서 치과용 모델(4)에 얹었다. 대구치(어금니)크라운(5)의 근심면(11) 쪽에 빈 공간을 만들고 충치억제를 위한 플로라이드 방출 수복물질(Vitremer, 3M)을 이 빈 공간에 채워 넣었다. 그 다음에 자연치아의 법랑질(enamel)51을 2mm X 2mm 크기로 잘라서 바로 인접한 제2소구치 크라운(50)의 원심면(12) 쪽에 부착시켰다. 그리고는 이 법랑질(enamel)(51) 표면에 인공적으로 충치를 조성하고 제2소구치 크라운(50)의 원심면(12)쪽에 이 법랑질 조각을 부착시킨 후 이 법랑질의 탈회화(demineralization) 정도, 충치가 억제되는 정도, 그리고 재석회화(re-mineralization)가 이루어 지는 정도를 평가하였다.

평가를 위한 준비과정으로는, 2.0밀리몰의 칼슘, 2.2 밀리몰의 포스페이트(인), 산도를 4.4로 만든 50 밀리몰의 아세틱 산을 37도의 온도에서 혼합하여 인공으로 충치유발 산성 용액을 만들었다.

그리고는 도 34에서처럼 어금니와 제2소구치가 서로 인접하도록 만들고 이를 산성용액에 집어넣어서 인공적으로 치아우식(충치)를 유발시켰다. 5일이 지났을 때에 법랑질의 표면이 탈회 현상으로 희게 변하면서 인공적으로 우식현상(산에 의해 상아질의 유기물질이 빠져나가면서 부식되는 충치의 초기증상)이 나타났다. 이 부식현상은 육안으로 확인 될 수 있었고, 추가적으로는 폴러라이즈드 광학 현미경으로 확인이 되었다.

우식된 법랑질의 일부분(100마이크론)을 미세 절단기 (Silverstone/Taylor, ScientificFabrications)로 잘라내 후 유리 슬라이드위 얹고 이 우식된 부분중의 물을 포함한 미세구멍(pore)의 부피를 특정하였다.

이는 물을 함유하는 비율을 측정함으로 인해서 미세구멍(pour)의 부피를 측정하는 방법이다. 우식된 법랑질 영역을 영상화하고 이 영역을 수치화 함으로서 인공충치유발 액체속에 담그어진 실험대상 자연치들의 실험 전후 변화를 비교하였다.

실험 전체 기간동안 충치억제물질(7)을 포함한 크라운(5)과 그리고 이에 인접한 크라운(5, 51)은 다이(4) 위에 항상 얹어진 상태에서 구강 내부상태와 동일한 조건을 위해 45%의 글루코스 용액(포도당 용액)을 첨가한 인조타액에 담갔다. 각 그룹별로 실험기간이 끝난 후 산에 의한 우식부분의 크기 변화를 측정하였다.

실험 준비과정

본 발명에 따른 제품이 치아우식을 억제 한다는 것을 보이기 위해, 플로라이드(불소)를 함유한 글래스 아이오나머 재료(실험군)와 플로라이드를 함유하지 않은 재료(대조군)의 탈회화 및 재탈회화 효과를 측정하기 위해 실험군을 네 그룹으로 나누어 진행하였다. 각각의 그룹의 실험은 한달이 소요되었다.

도 36에서 보이 듯이, 실험단계 1에서는, 본 발명에 따른 크라운(5)의 빈 공간(9,10)에 플로라이드(불소)가 함유되지 않은 대조군 재료(52)(IPS 임프레스 다이렉트, 에나멜 라이트 A3, IvoClar사) 를 집어넣고, 이와 바로 인접한 제2소구치(50)의 원심면에는 위에서 소개한 방법대로 인공적으로 산성용액에서 부식을 시킨 자연치의 법랑질(51)을 부착하였다.

이 두개의 크라운(어금니5, 소구치51)을 다이(4)에 고정시키고 인공타액 속에 한달간을 담가 두었다. 그리고는 다이 위에 위치한 두 개의 크라운을 하루에 두번, 2분 동안을 플로라이드가 함유되지 않은 치약을 사용하여 치솔질을 해 주었다. 치솔질 후에는 새로운 45%의 글루코스 용액이 함유된 인공타액용액을 크라운이 잠길 수 있도록 첨가해 주었다.

처음의 실험이 끝나고 두 개의 크라운(5, 50)을 용액에서 꺼냈다 실험단계 2에서는 플로라이드가 함유되지 않은 컴파짓재료(52)를 본 발명에 따른 크라운(5)의 빈 공간에 넣었고, 이를 위에서처럼 자연치의 법랑질 옆에 위치시켰다. 이번에는 플로라이드가 함유된 치약(프락터 앤 갬블사의 크레스트 치약)을 사용하여 하루 두번 각각 2분씩 치솔질을 해 주었다. 한달 후 소구치 크라운을 용액에서 꺼내었다.

실험단계 3에서는 본 발명에 따른 크라운(5)의 빈 공간에 충치억제를 위한 플로라이드 방출재료(Vitremer, 3M사)를 채워넣고 광중합 반응으로 경화시켰다. 바로 인접한 소구치의 원심면 부분에는 위에서와 마찬가지로 자연치의 법랑질을 고정시키고 본 발명에 따른 크라운에 바로 닿게 위치시켰다. 그 이후 플로라이드가 첨가되지 않은 치약을 이용하여 한달 동안 하루 두번씩 치솔질을 하여 주었다. 실험단계 4에서는 세번째 실험과 모든 조건을 동일하게 하되, 플로라이드가 함유된 치약을 이용하여 하루 두번씩 칫솔질을 하여 주었다.

실험 결과

실험 결과는 아래의 표1과 같았다.

본 발명에 사용한 치아우식 억제재료에 따른 치아우식(충치) 크기의 평균변화

실험단계	실험 샘플의 갯수	본 발명에 따른 크라운의 빈 공간에 채운 치과 수복재료	사용한 치약의 불소 함유정도	치아우식(충치) 크기의 평균변화 (?SD)
1	10	불소 미함유 컴파짓 레진 (IvoClar, IPS Empress Direct, Enamel Light A3)	0 ppm F- (불소이온)	20.25 ± 45.12
2	10	불소 미함유 컴파짓 레진 (IvoClar, IPS Empress Direct, Enamel Light A3)	1,100 ppm F- (불소이온)	0.95 ±28.21
3	10	불소 방출물질, 레진강화 글래스 아이오나머 (3M, Vitremer)	0 ppm F- (불소이온)	-10.25 ±4.24
4	10	불소 방출물질, 레진강화 글래스 아이오나머 (3M, Vitremer)	1,100 ppm F-(불소이온)	-15.21 ±21.35

실험 전 및 후의 숫자는 통계적으로 상당히 유의미한 결과를 보여준다. 치아우식(충치) 부위의 평균변화가 양으로 나타났을 때에는 탈회화(demineralization)가 증가함을 의미하고, 평균변화가 음으로 나타났을 때에는 재석회화(remineralization)을 의미한다.

크라운(5, 50)을 플로라이드가 함유된 치약으로 치솔질을 하였을 경우에는 두 수복재료(플로라이드 미 함유 컴파짓 레진(52) (실험단계 2) 과 플로라이드 함유 수복재료(7) (실험단계4)) 모두 플로라이드 미 함유 수복재료(실험1, 우식범위의 평균변화는 20.25%) 보다 법랑질의 탈회화(demineralization)가 상당히 낮았다 (P 값은 0.05 미만으로, 0.95% 및 -0.15%의 변화)

그러나 레진강화 글래스 아이오나머로 처리해준 본 발명에 따른 크라운(5)은 플로라이드 미 첨가 치약을 이용(실험단계 3)하여도 탈회화(demineralization)의 정도는 플로라이드 미 함유 레진 컴파짓(52)을 이용하고 플로라이드 미 함유 치약을 사용한 실험(우식증가 평균치 20.25%) 보다 상당히 낮았다 (P값은 0.05미만으로, 우식범위 증가 평균치는 -10.25%).

빈 공간(9,10)에 치아우식 억제를 위한 레진강화 글래스 아이오나머 물질을 적용한 본 발명에 따른 크라운(5)을 플로라이드 치약을 사용하여 치솔질 할 경우(실험단계4)는, 플로라이드 미 첨가 레진 컴파짓 재료를 이용하고 플로라이드 미 첨가 치약을 사용하는 경우(20.25%)보다 탈회화(demineralization)이 훨씬 덜 할(-15.21%)뿐만 아니라, 플로라이드 첨가 레진 컴파짓을 사용하고 플로라이드 미 첨가 치약을 사용하는 경우(실험 3, -10.25%)보다도 훨씬 탈회화(demineralization)의 정도가 낮았다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ( 풀지르코니아 , 수작업에 의한 빈 공간의 생성)

(마진라인, 닫힌 칸택을 가진 크라운의 디자인) 절삭된 치아(2)의 마진라인(17) 정보를 크라운을 만들기 전에 제공 받는다. 도 3 에서와 같이, 크라운의 마진라인(18) 은 크라운 마진라인(18)과 절삭된 치아의 마진라인(17)이 서로 부합하게 생성된다. 풀지르코니아 크라운은 초기에는 CAD (computer aided design) 설계로부터 만들어지기 때문에 크라운의 근심면(11)과 원심면(12) 부분이 인접 치아와 도 6a 에 나타낸 것처럼 닫힌 칸택을 만들어 인접하게 설계 할 수 있다.

(자동 밀링과 수공으로 빈 공간의 생성) 가소결된 지르코니아 블록을 사용하여 CAD/CAM 방법으로 밀링해서 지르코니아로 만들어진 중간단계 크라운(5')을 만든다. 그 후, 하중을 받지않는 부분인 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)에 또는 그 주변에 수공구를 이용하여 세라믹 몸체 부분을 갈아서 도 6a 에서와 같이 언더컷을 가진 빈 공간(9 및/ 또는 10)을 생성한다. 빈 공간(9,10)을 만든 후의 중간단계 크라운(5')의 협면(14) 외형(contour)은, 도 6b에서 보이듯이, 최종 크라운(5)의 협면(14) 외형 (도 7b)과 같거나 실질적으로 같다.

(열처리, 소결) 바람직한 강도를 얻기 위해 중간단계 크라운(5')의 최종 소결 단계의 높은 온도 (섭씨 1,400 - 1,550도) 열처리를 적용한다.

(글레이징) 빈 공간(9, 10)을 제외한 중간단계 크라운(5')의 외곽은 광택 효과를 위해 섭씨 500 내지 1,100도 에서 글레이징 한다.

(불소 방출 재료 첨가) 글레이징 후 부식액 (ETCH-37, 벤즈알코니움클로라이드 가 첨가된 37% 인산 부식액, Bisco, USA)을 지르코이아 크라운과 높은 접착력을 위해 중간단계 크라운(5') 의 빈 공간에 바른다. 그 후 치아우식 억제 불소 방출 재료(7) (0.3 gram, KetacNano, 3M, Germany)을 하중을 지지하지 않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)의 빈 공간(9, 10)에 채워넣는다.

(경화) 중간단계 크라운(5')에 채워진 재료는 고분자 중합을 위해 광경화 하였다.

(근심면 및/또는 원심면 표면 손질) 고분자 중합 후 채워진 불소 방출 재료(7)의 표면은 치과용 수공구를 사용하여 최종 크라운(5)의 외형과 같게 맞춘다.

실시예 2 ( 풀지르코니아 , 자동밀링기계에 의한 빈 공간의 생성)

(마진라인, 열린 칸택을 가진 크라운의 디자인) 절삭된 치아(2)의 마진라인 정보는 크라운을 만들기 전에 제공 받는다. 도 3 에서와 같이, 크라운의 마진라인(18)은 크라운 마진라인(18)과 절삭된 치아의 마진라인(17)이 서로 부합하게 생성된다. 풀지르코니아 크라운은 초기에는 CAD (computer aided design) 설계로부터 만들어지기 때문에 크라운의 하중을 받지않는 근심면(11)과 원심면(12) 부분에 인접치아(8)에서 떨어지게 하여 빈 공간(9 및/또는 10)을 가질 수 있게 설계할 수 있다. 열린 칸택의 생성은 도 8a, 또는 도 20a 또는 도 21a에 소개되어 있다.

(자동 밀링과 기계적으로 빈 공간의 생성) 가소결된 지르코니아 블록을 CAD/CAM 방법으로 밀링 해서 지르코니아로 만들어진 중간단계 크라운(5')을 만든다. 하나 이상의 빈 공간(9 및/또는 10)이 밀링기계에서 밀링된다. 자동 밀링공정에서 협면(14) 외형(contour)은 빈 공간(9, 10)의 생성 이전 또는 이후 또는 생성 중 어느 때나 만들 수 있다.

(글레이징) 빈 공간(9 와 10)을 제외한 중간단계 크라운(5')의 외곽은 광택 효과를 위해 섭씨 500 - 1,100도에서 글레이징 한다.

(불소 방출 재료 첨가) 글레이징 후 부식액 (ETCH-37, 벤즈알코니움클로라이드 가 첨가된 37% 인산 부식액, Bisco, USA)을 지르코이아 크라운과 높은 접착력을 위해 중간단계 크라운(5')의 빈 공간에 바른다. 그 후 치아우식 억제 불소 방출 재료(7) (0.3 gram, Equia, GC, Japan)를 하중을 지지하지 않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)의 빈 공간(9, 10)에 채워 넣는다.

실시예 3 ( 풀지르코니아 , 광경화 )

(빈 공간을 갖는, 또는 갖지 않는 보철물의 설계) 도 6에서 보여진 것처럼, 풀지르코니아 크라운을 근심면(11)과 원심면(12) 부분이 인접치아(8)와 닫힌 칸택(contact)을 만들도록 CAD (computer aided design) 설계 할 수 있다. 닫힌 칸택(contact)의 생성은 일반적으로 빈 공간(9,10)이 없는 치아 수복을 의미한다. 이의 예외는 빈 공간이 칸택(접합면) 밖에 있을 경우이다.

다시 말하면, 중간단계 크라운(5')은 닫힌 칸택(접합면)을 가지면서도 도 13d 처럼 하나 이상의 빈 공간(9,10)을 가질 수 있다. 이외에, 도 8 에서처럼, 풀지르코니아 크라운을 처음 컴퓨터 모니터에서 CAD 설계를 할 때, 비 하중 지지의 근심면(11)과 원심면 부분12이 열린 칸택(접합면)(22)을 생성하고, 인접치아(8)와 떨어진 빈 공간(9,10)을 가지게 설계할 수 있다. 이외에, 본 발명에 따른 중간단계 크라운(5')의 열린 칸택영역(open contact area)(24)은 도 6, 또는 도 20a, 또는 도 21a를 통해 만들어질 수도 있다.

(밀링과 언더컷을 가진 빈 공간의 생성) 가소결된 지르코니아 블록을 사용하여 CAD/CAM 방법으로 밀링해서 지르코니아로 만들어진 중간간계 크라운(5')을 만든다. 그 후, 하중을 받지않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)에 수공구를 이용하여 세라믹 몸체 부분을 갈아서 도 6b 에서와 같이 빈 공간(9 및/ 또는 10)을 언더컷을 가지도록 생성한다.

만약 중간단계 크라운(5')이 CAD로 빈 공간(9,10)이 설계되었으면, 하나 이상의 빈 공간(9,10)이 밀링 기계로 밀링하여 만들어질 수 있다. 빈 공간(9,10)을 만든 후의 중간단계 크라운(5')의 협면(14) 외형(contour)은, 도 6b에서 보이듯이, 최종 크라운(5)의 협면(14) 외형(도 7b)과 같거나 실질적으로 같다.

(불소 방출 재료 첨가) 광택효과를 위해 섭씨 800도에서 글레이징 후, 부식액 (ETCH-37, 벤즈알코니움클로라이드 가 첨가된 37% 인산 부식액, Bisco, USA)을 지르코이아 크라운과 높은 접착력을 위해 중간단계 크라운(5') 의 빈 공간에 바른다. 그 후 수산화인회석 (hydroxyapatite)의 성장을 촉진시키기 위한 치아우식 억제 칼슘 방출 재료(7) (TheraCal LC® Bisco, USA)을 하중을 지지하지 않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)의 빈 공간(9, 10)에 채워 넣는다.

(경화) 중간단계 크라운(5')에 채워진 칼슘 방출 재료는 고분자 중합을 위해 광경화 하였다.

(근심면 및/또는 원심면 표면 손질) 고분자 중합 후 채워진 칼슘 방출 재료의 표면은 치과용 수공구를 사용하여 최종 크라운(5)의 외형과 같게 맞춘다.

(코팅 또는 중간단계 크라운의 연마) 높은 온도(섭씨 800도 이상)의 글레이징 과정을 대체하고 코팅 또는 광 경화 글레이징 재료가 글레이징 효과를 주기 위해 크라운(5')의 외곽 전체 표면에 고르게 바른다. 코팅 목적으로 상업용 VITA 에나믹글레이즈 (enamic glaze)가 사용되었다. 이 글레이즈는 수복재료의 표면을 도장하는 투명한 광경화 바니쉬이다. 이 스펙트럼 범위 350~500nm 내에서의 고분자 중합은 매우 얇으면서 균일하고 높은 내마모성을 가진다. 만약 광경화와 고분자 중합 방법이 되지 않으면 손으로 연마할 수도 있다.

실시예 4 ( 금속도재관 PFM, 지르코니아 도재관 PFZ)

(마진라인) 절삭된 치아의 마진라인 정보는 크라운을 만들기 전에 치과의사로부터 제공 받는다. 도 3 에서와 같이, 크라운의 마진라인(18)은 크라운 마진라인(18)이 절삭된 치아의 마진라인(17)에 서로 부합하게 생성된다.

(열처리로 크라운 만들기, 옵션 1-2와 2-2) 금속 도재관 (Porcelain Fused to Metal) 또는 지르코니아 도재관 (Porcelain Fused to Zirconia) 크라운은 금속 또는 지르코니아를 하부구조로 하여 도재(porcelain) 가루를 쌓아 올려 크라운을 만든다. 첫 번째 열처리 후 만약 필요하다면 다시 도재 가루를 쌓아 올릴 수 있다. 닫힌 칸택(접합면)의 관계는 도 6에서처럼 만들 수 있고, 근심면(11)과 원심면(12) 영역을 인접 치아8와 직접적으로 인접하게 할 수 있다. 바람직한 강도를 얻기 위해서 중간단계 도재 크라운(5')에 높은 온도 (섭씨 500-1,100도) 열처리하였다. 중간단계 크라운(5')의 협면(14) 외형(도 6b)은 도 7b의 최종 크라운(5)과 같거나 실질적으로 같다. 또 다른 방법으로는, 중간단계 크라운을 만들때, 모든과정은 같게 하고, 닫혀진 칸택관계만 만들지 않는 방법이다. 이렇게 하면, 열린 칸택의 관계를 근심면(11) 및/또는 원심면(12) 부분을 통해 만들고, 충분한 양의 치아우식 억제 재료를 채워 넣을 수 있다.

(빈 공간) 그 후, 하중을 받지않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)에 수공구를 이용하여 세라믹 몸체 부분을 갈아서 도 6b 에서와 같이 빈 공간(9 및/ 또는 10)을 언더컷을 가지도록 생성한다. 빈 공간을 만든 후, 중간단계 크라운(5')(도 6b)은 도 7b 에서의 최종 크라운(5)의 협측(14) 외형과 동일 하거나 실질적으로 같다.

이와는 다르게, 근심면(11) 및/또는 원심면(12)의 작은 부분에 도재 파우더를 쌓지 않고 비어 있게 만들어서 도재 분말 가루를 쌓아 올리는 과정에서 빈 공간(9,10)을 만들 수 있다. 근심면(11) 및/또는 원심면(12) 부분을 도재 가루를 채우지 않으면서 나중에 치아우식 억제 재료인 제2 재료(7)를 넣을 수 있는 빈 공간(9,10)을 생성시킬 수 있다. 다시 말해서, 빈 공간(9,10)을 만든 후의 중간단계 크라운(5')의 협면(14) 외형(contour)은, 도 6b에서 보이듯이, 최종 크라운(5)의 협면(14) 외형(도 7b)과 같거나 실질적으로 같다.

(글레이징) 중간단계의 도재 크라운 표면쪽에 광택 효과를 주기 위해 빈 공간을 제외한 부분을 섭씨 500~1,100도의 온도로 글레이징 한다.

(치아우식 억제 재료) 글레이징 후 부식액 (ETCH-37, 벤즈알코니움클로라이드 가 첨가된 37% 인산 부식액, Bisco, USA)을 지르코니아 크라운과 높은 접착력을 위해 중간단계 크라운(5')의 빈 공간에 바른다. 그 후 치아우식 억제 불소 방출 재료(7) (0.3 gram, KetacNano, 3M, Germany)을 하중을 지지 하지 않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)의 빈 공간(9,10)에 채워 넣는다.

(경화) 중간단계 크라운(5')에 채워진 재료는 고분자 중합을 위해 광경화를 하였다.

(외형 끝손질) 고분자 중합 후 채워진 치아우식 억제 불소 방출 재료(7)의 표면은 치과용 수공구를 사용하여 최종 크라운(5)의 외형과 같게 맞춘다.

실시예 5 (CAD CAM 재료들)

(빈 공간을 갖는, 또는 갖지 않는 보철물의 설계) 절삭된 치아(2)의 마진라인 정보를 크라운을 만들기 전에 제공 받는다. 도 3 에서와 같이, 크라운의 마진라인(18) 는 크라운 마진라인(18) 과 절삭된 치아의 마진라인(17)이 서로 부합하게 생성된다. 크라운을 근심면(11)과 원심면(12) 부분이 닫힌 접점21을 가지고 인근 치아와 인접하게 CAD 설계를 한다. 또는, 크라운 설계시에 하중을 받지 않는 근심면(11)과 원심면(12) 부분이 인근 치아 8과 떨어진 빈 공간(9,10)을 가져 열린 칸택을 생성할 수도 있다.

(밀링) CAD/CAM 방법으로 치과용 블록을 밀링해서 중간단계 크라운(5')를 만든다. 만약 중간단계 크라운(5')이 인근 치아와 연계하여 닫힌 접점 관계를 가지면, 수공구를 이용하여 세라믹 몸체 부분을 갈아서 도 6a와 같이 빈 공간(9 및/또는 10)을 생성 할 수 있다. 현재 사용 가능한 CAD/CAM 블록은, 제한이 아님, 얼티메이트 블록 (Ultimate block, 3M), 에나믹, 트라이럭스 (Enamic, TriLux, Vita), 이맥스 캐드 (Emax CAD, Ivoclar)등 이다. 빈 공간(9,10)을 만든 후의 중간단계 크라운(5?)의 협면(14) 외형(contour)은, 도 6b에서 보이듯이, 최종 크라운(5)의 협면(14) 외형(도 7b)과 같거나 실질적으로 같다.

(치아우식 억제 재료) 부식액 (ETCH-37, 벤즈알코니움클로라이드 가 첨가된 37% 인산 부식액, Bisco, USA)을 치아우식 억제 불소 방출 재료의 높은 접착력을 위해 중간단계 크라운(5')의 빈 공간(9,10)에 바른다. 치아우식 억제 재료 (Vitrebond, 3M)는 치아우식 억제 효과를 위해 은 나노 입자 용액 0.05 밀리리터를 첨가 하였다. 이 재료를 하중을 받지 않는 양쪽 근심면(11)과 원심면(12)의 빈 공간(9,10)에 채워 넣는다.

(경화) 이 재료는 고분자 중합을 위해 광경화를 하였다.

(외형 끝손질) 고분자 중합 후 채워진 치아우식 억제 불소 방출 재료의 표면은 치과용 수공구를 사용하여 최종 크라운(5)의 외형과 같게 맞춘다.

이상에서는 이 발명의 바람직한 실시 예를 통해 특정 조건, 장비와 방법을 서술 하였다. 그러나 이것은 예시 목적만을 위한 것이다. 설명에 사용된 용어는 제한 보다는 서술을 위한 용어이다. 본 발명의 정신을 벗어나거나 아래 언급되는 청구 항에 공표된 현 발명의 목적을 벗어나지 않으면서 당해 기술 분야의 통상의 지식으로 수정과 변경이 가능하다. 부가적으로, 다양한 실시 예는 전체적으로나 부분적으로 상호 교환이 가능하다. 그러므로 첨부된 청구 항들의 발명의 정신과 목적은 서술 내용에만 국한되지 않는다.

5: 크라운 5': 중간단계 크라운
6: 제1 재료 7: 제2 재료
8: 인접치아 9, 10: 빈 공간
11: 근심면 12: 원심면
13: 설면 14: 협면
15: 교합면 16: 내면
17, 18: 마진라인 20,22: 열린칸택
21: 닫힌 칸택 23: 칸택접점
24: 칸택영역 25: 칸택영역 외곽선
30: 빈 공간 외곽선

Claims

뺨과 닿는 협면, 혀가 닿는 설면, 상하로 마주한 치아와 닿는 교합면, 및 각각 바로 인접한 옆 치아와 닿는 근심면과 원심면을 가지고, 상기 각 면이 서로 연결되어 내부에 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트가 매치되는 크라운 내면이 형성된 치아 보철물을 제조하는 방법에 있어서,
절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트의 마진라인 정보를 획득하는 단계;
제1 재료를 이용하여 환자의 구강 외부에서 중간단계 보철물을 만드는 단계로서, 상기 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트의 마진라인에 상응하도록 보철물에 마진라인을 만드는 과정과, 중간단계 보철물의 협면을 최종 보철물의 최종 협면 모양과 실질적으로 동일하거나 비율적으로 큰 협면 모양으로 만드는 과정과, 중간단계 보철물의 적어도 하나의 근심면 또는 원심면에 또는 그 주변에 빈 공간 외곽선(open space perimeter)을 가진 빈 공간을 만드는 과정을 포함하는 단계;
치아우식 억제재료인 제2 재료를 환자의 구강 외부에서 상기 중간단계 보철물의 상기 빈 공간에 채워넣고 고정시키는 단계로서, 상기 제2 재료를 채워넣고 고정시키기 전에 상기 중간단계 보철물의 강도는 최종 보철물의 강도와 실질적으로 동일하고 협면의 외형은 최종 보철물과 실질적으로 동일한 단계
를 포함하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제2 재료로 상기 빈 공간을 채울 때, 상기 제2 재료가 상기 빈 공간보다 많은 양이어서 상기 제2 재료가 상기 중간단계 보철물의 근심면 또는 원심면의 표면 밖으로 넘치도록 채우는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
완성 후 대응하는 인접치아와 닫힌 칸택관계를 형성하도록 상기 중간단계 보철물을 만들고,
대응하는 인접치아와 열린 칸택 관계가 되도록 상기 빈 공간을 만들며,
보철물이 절삭된 치아 또는 임플랜트 어버트먼트에 장착되었을 때 대응하는 인접치아와 닫힌 칸택 관계가 되도록 상기 제2 재료를 상기 빈 공간에 채우는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제1 재료가 최종보철물과 실질적으로 동일한 강도를 가지지 않는 경우에는, 상기 제2 재료를 상기 중간단계 보철물의 상기 빈 공간에 채우기 전에 상기 중간단계 보철물을 열처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
사전 열처리를 통해 최종 보철물과 실질적으로 같은 강도를 가지는 상기 제1 재료를 이용하여 상기 중간단계 보철물을 만드는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 중간단계 보철물을 열처리하여 경화시키는 과정을 포함하고, 상기 제2 재료는 열처리 경화된 상기 중간단계 보철물에 채워지는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제2 재료를 중간단계 보철물의 상기 빈 공간에 채워넣고 고정시키기 전에, 상기 중간단계 보철물의 협면의 외형을 최종 보철물의 협면 외형과 실질적으로 동일하게 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제2 재료를 중간단계 보철물의 상기 빈 공간에 채워넣고 고정시키기 전에, 상기 중간단계 보철물의 적어도 협측에 대한 글레이징(glazing)과 폴리싱(polishing) 중에서 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 중간단계 보철물을 만드는 단계에서는, 협면은 실질적으로 완성된 협면외형을 만들고, 근심면과 원심면 중에서 적어도 하나는 완성되지 않은 외형을 만드는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 빈 공간은 포켓 또는 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제1 재료는 불활성(inert) 물질이고, 상기 제2 재료는 생체활성물질인 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제1 재료는 상기 제2 재료 보다 더 큰 굴곡강도 또는 열 내화성을 가지는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
제1 재료는, 덴탈 포슬린, 절코니아, 글래스 세라믹, 컴파짓 재료, 세라믹-컴파짓 혼합재료, 레진 컴파짓, 메탈, 캐드캠(CAD CAM) 수복재료, 캐드캠 덴탈 블락, 또는 이러한 물질의 복합물질들 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 제2 재료는, 칼슘이온, 인 이온, 플로라이드 이온, 타이타니아 이온, 아이오다인, 클로로헥사다인, 글래스 아이오나머, 레진 강화 글래스 아이오나머, 컴포머, 인산칼슘(Calcium phosphate), 인산 삼칼슘(tri-calcium phosphate, TCP), 인산 사칼슘 (tetracalcium phosphate, TTCP), 인산 이칼슘 무수물 (dicalcium phosphate anhydrous, DCPA), 비정질 인산칼슘 (amorphous calcium phosphate, ACP), 칼슘 및 인이온을 방출하는 칼슘 및 인 입자를 포함하는 물질, 은 이온, 나노 실버 입자, 실버 제오라이트, 및 이들의 복합물질들 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 빈 공간 외곽선을 가진 빈 공간을 만드는 과정은 상기 중간단계 보철물의 빈 공간 외곽선 밑에 언더컷을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철물의 제조방법