KR101711545B1

KR101711545B1 - 치아 교정 치료를 위한 환자 맞춤형 대체 브래킷 제조 방법 및 이에 의해 제조된 브래킷

Info

Publication number: KR101711545B1
Application number: KR1020157033993A
Authority: KR
Inventors: 디륵 뷔히만
Original assignee: 디더블유 링궐 시스템스 게엠베하
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2017-03-02
Also published as: RU2015155587A; EP3003201B1; JP2016518946A; EP3003201A1; RU2629800C2; US10231800B2; JP6223548B2; KR20160013881A; CA2915121C; DE102013209735A1; US20160113737A1; WO2014187715A1; CA2915121A1

Abstract

본 발명은 환자 맞춤형 대체 브래킷(3)의 제조 방법에 관한 것으로, a) 컴퓨터에서 기준면(9)으로 타겟-셋-업에 환자의 상악 또는 하악에 대한 3D-표시를 제공하는 단계, b) 상악 또는 하악의 치아(5)를 위한 대체 브래킷(3)을 제공하기 위한 요건을 획득하는 단계, c) 상악 또는 하악에서, 대체 브래킷(3)이 제조될 치아(5)의 적어도 일 부분의 3D-표시 섹션을 결정하는 단계, d) 기준면(9)을 통해 상기 섹션에서 슬롯 평면(3SE)을 위한 표시(5MS)를 생성하는 단계, e) 상기 표시(5MS)를 포함하는 섹션의 물리적 모델을 제작하는 단계, f) 슬롯(3S)을 포함하는 브래킷 요소, 예컨대 브래킷 바디 또는 표준형 브래킷(2)을 제공하는 단계, g) 상기 슬롯 평면(3SE)에 브래킷 요소(2)를 배열하는 단계, 및 h) 상기 브래킷 요소에 개별화된 패드를 배열함으로써 대체 브래킷(3)을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

치아 교정 치료를 위한 환자 맞춤형 대체 브래킷 제조 방법 및 이에 의해 제조된 브래킷{METHOD FOR PRODUCING A PATIENT-SPECIFIC REPLACEMENT BRACKET FOR AN ORTHODONTIC TREATMENT, AND BRACKET PRODUCED BY THIS METHOD}

본 발명은 치아 교정 치료를 위한 환자 맞춤형 브래킷을 제조하기 위한 방법과 이러한 방법으로 제조된 브래킷에 관한 것이다.

환자의 치아 교정 치료를 위하여 고정 클램프를 이용하여 브래킷이 환자의 치료될 치아에 부착되고 치아 교정 와이어가 서로 연결된다. 브래킷은 치아를 연결하기 위한 패드와 슬롯을 구비한 브래킷 바디를 가지며, 슬롯은 와이어를 수용한다.

바람직하게는, 치아 교정 치료를 위해 개별화된 패드를 구비한 브래킷이 사용되며, 즉 이러한 브래킷 패드는 각각의 치아에 맞게 조절되어 있는 치아 연결을 위한 부착 면을 가지고 있어 브래킷은 특정 위치에서 형상 끼워 맞춤으로 치아에 부착될 수 있다.

치료가 진행되는 동안 브래킷이 치아로부터 분리되고 따라서 대체되어야 하는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 경우, 일반적으로 석고(gips)로 된 이미 존재하는 타겟-셋-업을 통해 완전히 개별화된 대체 브래킷이 제조된다. 실무적으로 이러한 방법은 이미 존재하는 타겟-셋-업이 치과 기공사 작업장으로 보내져야 하고, 여기서 대체 브래킷이 제조되어 다시 전달받아야 하기 때문에 특히 비용 소모가 많다.

완전히 개별화된 대체 브래킷 제조시 상기한 방법은 비용 소모, 특히 셋-업 석고 모형이 전달되어야 하는 단점을 갖는다.

본 발명의 목적은 완전히 개별화된 대체 브래킷의 제조가 용이하고 비용면에서 저렴한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기한 목적은 청구항 1항의 특징을 갖는 방법 및 그에 의한 독립항의 해당 브래킷을 통해 달성된다.

바람직하게는, 단계 a): i) 환자의 상악 또는 하악의 환자 맞춤형 타겟-셋-업을 제작하는 단계, j) 상악 또는 하악의 치료될 치아에 배열될 브래킷의 슬롯 평면을 결정하는 단계, k) 상악 또는 하악의 치료될 치아에 브래킷을 배열하는 단계, l) 상기 타겟-셋-업에서 슬롯 평면에 대해 기준면을 결정하는 단계, m) 상기 타겟-셋-업으로부터 브래킷을 제거하는 단계, 및 n) 기준면을 포함하는 타겟-셋-업을 전자식으로 저장하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 단계 i)는 석고 모형 또는 가상의 상악 또는 하악 모델을 통해 실행된다.

상기 단계 l)은 단계 k) 전에 실행될 수 있다.

상기 단계 n)에서, 전자식 저장은 바람직하게는 물리적 타겟-셋-업의 스캔 또는 디지털 타겟-셋-업의 저장을 통해 실행된다.

단계 f)에서, 설측 브래킷 또는 구강 브래킷을 제조하기 위한 대체 브래킷을 위하여, 브래킷 요소로서 설측 브래킷 요소 또는 구강 브래킷 요소가 제공될 수 있다.

단계 a)에서, 기준면은 연속적으로 예컨대 라인을 통해, 또는 간헐적으로, 예컨대 점선을 통해, 선택된 치아에 표시될 수 있다.

단계 a)에서, 기준면은 모든 치아, 예컨대 18 내지 28에 동일하게 한정되거나, 또는 선택된 영역, 예컨대 13 내지 23에 한정되고, 나머지 영역에는 기준면(9)을 내리거나 올리는 상대적 이동을 통해 한정될 수 있다.

상기 기준면은 상기 슬롯 평면으로부터 고정된 간격, 예컨대 3 내지 6cm의 간격을 가지거나, 또는 개별적으로 설정되며, 특히 상기 기준면은 슬롯 평면과 동일할 수 있다.

단계 c)에서 결정된 관련 섹션은 치아의 적어도 일 부분 및 바람직하게는 추가로 잇몸 부분을 갖는 치아를 포함할 수 있고, 선택적으로 추가로 근심 및/또는 원심의 인접한 치아 부분, 바람직하게는 각각 추가로 잇몸 부분을 갖는 전체 치아를 포함할 수 있다.

상기 표시는 2D-라인 또는 3D-바디, 특히 치아를 위한 고정부로서 형성될 수 있다.

상기 표시는, 2D-라인인 경우 슬롯 평면에 있는 슬롯의 상단 에지 또는 하단 에지 위에 배열되고, 또는 3D-바디인 경우 슬롯 평면 높이에 배열되며, 상기 3D-바디의 경우 교합-잇몸 방향으로 브래킷의 슬롯 높이에 대응하는 두께를 가질 수 있다.

구강 브래킷을 위한 고정부는 바람직하게는 설측, 및 설측 브래킷을 위해 구강 쪽으로 배열된다.

고정부는 단계 g)에서 바람직하게는 치기공사(technician)-홀더와 연결된다.

단계 e)에서 모델 제작은 3D-프린터로 섹션을 인쇄함으로써 실행되거나 또는 CNC-장치 또는 쾌속 조형기를 통해 실행될 수 있다.

단계 c)의 섹션은 수동 또는 자동, 예컨대 소프트웨어를 통해 고정될 수 있다.

단계 h)에서, 브래킷 바디는 개별화된 패드와 연결되거나, 또는 표준형 브래킷에 개별화된 패드가 제공되며, 예컨대 치아와 표준형 브래킷의 패드 사이의 틈새를 플라스틱 재료 및 경화제로 채움으로써 제공될 수 있다.

단계 d)에서, 예컨대 라인 또는 점의 형태의 2D-표시가 생성될 수 있으며, 이로 인해 해당 브래킷의 슬롯 높이 및 축 전위(angulation)가 결정될 수 있다.

단계 d)에서, 예컨대 핀의 형태의 3D-표시가 생성될 수 있으며, 이로 인해 해당 브래킷의 슬롯 높이, 축 전위 및 토크가 결정될 수 있다.

단계 d)에서, 3D-표시는 적어도 하나의 브래킷 에지 조건의 보조로 예컨대 핀의 형태로 생성될 수 있으며, 이로 인해 해당 브래킷의 슬롯 높이, 축 전위, 토크 및 회전이 결정될 수 있다.

상기 브래킷 에지 조건으로서 슬롯에 대해 수직으로 뻗어 있는 브래킷 중심에 대한 수직 방향 또는 상기 슬롯의 위치 및 경로가 적용될 수 있으며, 상기 에지 조건은 바람직하게는 단계 a)에서 제공된 상악 또는 하악의 3D-표시에 추가로 저장될 수 있다.

핀 형태의 고정부가 표시로서 생성되고, 상기 고정부는 해당 브래킷의 슬롯 상단 또는 하단 에지의 높이로 배열되는 측면을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징, 상세한 내용 및 장점은 청구항과 이하의 바람직한 실시예의 설명 및 도면을 통해 명확해질 것이다.

도 1은 석고 모형에서 우측 하악의 타겟-셋-업의 구강 측면도,
도 2는 고정 요소를 가진 치아 부분의 두 개의 측면도,
도 3은 도 2의 치아 부분의 치아 홀더와 슬롯을 구비한 브래킷 요소 사이에 높이 조절부를 도시한 것이고,
도 4는 치아 부분이 삽입된 치아 수용부 및 브래킷이 설치된 홀더의 측면도,
도 5는 도 4의 사시도,
도 6은 브래킷이 치아 부분에 부착된 서로 다른 도면들을 도시하고 있고,
도 7은 고정 요소가 구비되지 않은 도 6의 브래킷을 구비한 치아 부분의 사시도이다.

이하에서는, 본 발명의 방법을 턱뼈, 대표적으로 하악의 임의의 치아를 위한 대체 브래킷 제조를 통해 설명한다. 본 발명에 따른 대체 브래킷의 제조는 다음과 같이 진행된다: 치아 교정 치료를 받을 환자로부터 하악 석고 모형이 제조된다. 석고 모형을 톱으로 자르고 치아가 분리된다. 이어서, 치아는 도 1에 도시된 바와 타이, 치료가 끝날 때 원하는 결과에 대응하는 타겟-셋-업(11)에 배열된다.

그런 다음 브래킷(1)이 치료될 치아(5)에 부착된다. 도 1의 타겟-셋-업(11)에서 치료될 치아(5)에는 설측 브래킷(lingual brackets)(1)이 부착되나, 도 1에서는 치아(46)에 브래킷(1)만 점선으로 도시되어 있다. 상기 브래킷(1)의 슬롯(3S)에는 마찬가지로 점선으로만 표시되어 있는 치아 교정 와이어(13)가 도시되어 있으며, 이는 슬롯(3S)과 브래킷(1)을 통해 치아(5)에 힘을 가하여 각각의 치아(5)가 원하는 위치로 이동하도록 한다. 치아 교정 치료가 종료될 때, 브래킷(1)의 모든 슬롯(3S)은 도 1에 도시된 바와 같이 평면, 소위 슬롯 평면(3SE)에 놓여 있어야 한다.

이 시점에 이르기까지 본 발명에 따른 방법은 치아 교정 치료를 위한 종래의 많은 기획 과정에 대응한다: 석고로부터 타켓-셋-업(11)이 제조되고, 치아(5)에 브래킷(1)이 부착되며, 브래킷의 슬롯(3S)은 평면(3SE)에 놓인다.

상기 슬롯 평면(3SE), 가령 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 상단 에지(3OS) 또는 하단 에지(3US)에서 소정 거리를 두고 기준면(9)이 정해진다. 기준면(9)은 도 1에 점선으로 표시되어 있다. 기준면은 본 발명에 따라 세 개의 기준면 마크들(9M)을 통해 석고 모형에서 원형 형태로 표시되며, 상기 마크들의 각각의 중심점이 기준면(9)을 결정한다. 기준면 마크(9M) 중 하나는 석고 모형의 반대쪽 면(가려진 좌측)에 위치하므로 점선으로 표시되어 있다. 기준면(9)은 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)로부터 정해진 간격, 예컨대 1 내지 10cm의 간격, 바람직하게는 3cm의 간격을 갖는다.

기준면(9)이 정해지고 타켓-셋-업(11)에 표시되었다면, 브래킷(1)이 타겟-셋-업(11)으로부터 제거되며, 이로 인해 도 1의 타겟-셋-업(11)은 점선으로 표시된 브래킷(1)과 와이어(13)가 드러난다.

이렇게 형성된 타겟-셋-업(11)은 스캐너를 통해 스캔 되고, 타겟-셋-업(11)의 디지털 컴퓨터 모델이 컴퓨터에 저장된다. 따라서, 컴퓨터에는 기준면(9)을 포함하는 타겟-셋-업(11)의 모델이 존재한다. 컴퓨터 모델은 기준면(9)을 포함하고, 슬롯 평면(3S)과 기준면(9) 사이의 관계를 알려줌으로써 상기 컴퓨터 모델을 위한 슬롯 평면(3S)이 정해진다.

특정 치아를 위한 대체 브래킷 제조가 필요할 경우, 아래와 같이 진행된다.

타겟-셋-업(11)의 컴퓨터 모델이 컴퓨터에 다운로드 된다. 대체 브래킷이 제조되어야 하는 치아(5)가 모델에서 선택되고, 그 밖의 모델로부터 수동으로 절제(resect)되어, 해당 치아(5)의 컴퓨터 모델만 아래와 같이 처리된다.

아직 컴퓨터 모델에 있는 기준면(9)을 통해 해당 치아(5)에 속하는 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 슬롯 평면(3SE) 하단 에지(3US)를 위한 마크가 치아(5)에 첨가된다. 치아의 물리적 모델을 아래의 작업 단계에서 처리하기 위해, 본 발명에 따라 예를 들어 핀의 형태로 제공되는 치아를 위한 고정부에 상기 컴퓨터 모델이 첨가된다. 작업을 용이하게 하기 위해 상기 고정부의 에지가 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)의 높이로 배열되도록 치아의 컴퓨터 모델에 첨가된다. 상기 치아의 컴퓨터 모델은 도 2에 도시되어 있다.

도 2는 대체 브래킷이 제조되어야 할 치아(5)의 3D-모델을 두 개의 측면도로 도시하고 있다. 치아(5)는 잇몸 에지 위쪽, 즉 일반적으로 환자의 치아(5)의 보이는 부분만 도시되어 있다. 치아(5)에는 홀더로서 핀 형태의 고정부(5H)가 첨가된다. 고정부(5H)는 거의 직사각형 횡단면을 가지는데, 도 2에서 직사각형의 상측 에지는 하측 에지에 비해 약간 짧다. 고정부(5H)는 도 2에서 하측 에지가 슬롯 평면을 위한 표시(5MS)가 되도록, 즉 하측 에지가 해당 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)의 높이에 배열되도록 치아(5)의 모델에 배열된다.

따라서, 컴퓨터에는 대체 브래킷이 제조되어야 할 치아(5)의 모델이 존재한다. 상기 모델은 핀 형태의 고정부(5H)로 연장되며, 상기 고정부의 일 에지는 해당 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US) 높이에 배열된다.

이러한 방식으로 제작된 도 2의 컴퓨터 모델은 다음 단계에서 물리적 모델로서 제조되며, 예컨대 3D-프린터를 통해 플라스틱으로 프린팅 또는 제조된다. 이에 따라, 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)를 위한 높이 표시를 가지고 물리적 모델을 고정하기 위해 고정부(5H)를 구비하는 치아(5)의 플라스틱 모델이 제공된다.

도 3은 프린트된 치아(5)의 고정부(5H)를 수용하기 위해 제공되는 치기공사-홀더의 고정부용 수용부(7)의 정면과 슬롯(3S)을 수용하기 위해 제공되는 또 다른 치기공사-홀더의 슬롯 수용부(15)의 측면을 도시하고 있다.

슬롯 수용부(15)는 도 3에서 자유 단부에서 수직 방향으로 슬롯을 채우는 치아 교정 와이어의 두께를 가진다. 이러한 방식으로 자유 단부는 슬롯에 채워지는 치아 교정 와이어를 시뮬레이션한다. 즉, 자유 단부는 와이어 시뮬레이터(15S)를 형성한다. 따라서, 상기 브래킷의 슬롯(3S)은 아래에 기술하는 바와 같이 유격 없이 와이어 시뮬레이터(15S)로 슬라이딩될 수 있다. 와이어 시뮬레이터(15S)의 하단면(15SUS)은 아래에 기술되는 높이 비교에 따라 도 3에 도시되어 있는 것처럼 치아(5)에 속하는 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)와 같은 높이에 놓인다.

상기 고정부용 수용부(7)는 중앙에 리세스(7A)를 가지며, 상기 리세스는 프린트된 치아(5)의 고정부(5H)가 형상 끼워 맞춤으로 삽입될 수 있는 크기를 가진다. 상기한 바와 같이, 도 3에서 상기 리세스(7A)의 하단 에지는 치아(5)에 속하는 브래킷(1)의 슬롯(3)의 하단 에지(3US)의 높이에 놓인다. 상기 하단면(15SUS)이 놓이는 고정부용 수용부(7)의 지지면(7AF)은 리세스(7A)의 하단면과 같은 높이에 놓인다.

치기공사-홀더의 슬롯 수용부(15) 및 다른 치기공사-홀더의 고정부용 수용부(7)는 각각 치아(5)에 속하는 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US) 높이의 에지를 가진다. 이러한 높이들을 동일한 영점으로 만들기 위해, 이러한 높이들은 도 3에 도시된 바와 같이 서로 맞추어진다. 상기 하단면(15SUS)은 고정부용 수용부(7)의 도시된 지지면(7AF) 위에 놓이고, 이로써 슬롯 수용부(15)와 고정부용 수용부(7)의 상호 영점이 서로 맞추어지며, 이로 인해 높이 조절이 완료된다.

다음 단계에서 고정부(5H)를 구비한 프린트된 치아(5)가 고정부용 수용부(7)의 리세스(7A)에 삽입되고, 도 4에 도시된 바와 같이 표준형 브래킷(2)이 슬롯 수용부(15)의 와이어 시뮬레이터(15S)에 삽입된다. 또한, 도 4에서 알 수 있듯이 프린트된 치아(5)와 표준형 브래킷(2)은 상기 표준형 브래킷(2)을 프린트된 치아(5)에 적합하게 씌우도록 서로 가이드 된다.

도 5는 도 4에 도시된 배열을 사시도로 도시하고 있다.

상기 표준형 브래킷(2)이 프린트된 치아(5)에 대해 상대적으로 적합하게 배치되면, 표준형 브래킷(2)과 프린트된 치아(5) 사이의 틈새는 플라스틱 재료 또는 접착제로 채워지고, 표준형 브래킷(2)을 위한 환자 맞춤형 패드를 형성하기 위해 경화된다.

경화가 실시되었다면, 슬롯 수용부를 구비한 치기공사-홀더가 제거될 수 있으며, 이로 인해 도 6에 도시된 배열이 제공된다. 도 6은 프린트된 치아(5)에 부착된 표준형 브래킷(2)을 서로 다른 도면으로 도시하고 있으며, 이 표준형 브래킷은 이제 대체 브래킷(3)을 형성한다.

이어서, 상기 고정부(5H)가 리세스(7A)로부터 제거되며, 이 고정부(5H)는 프린트된 치아(5)로부터, 예컨대 그라인딩되어 제거되며, 이로 인해 도 7의 배열이 제공된다. 이러한 배열은 이제 대체 브래킷 주문자에게 전달될 수 있다.

대체 브래킷 주문자에게 도 7의 배열이 도착하면, 주문자는 패드 면에 배열된 플라스틱 재료를 갖는 표준형 브래킷(2)을 프린트된 치아(5)로부터 분리하고 대체 브래킷(3)을 획득한다. 이로써, 상기 대체 브래킷(3)은 표준형 브래킷(2) 및 경화된 플라스틱 재료로 형성된 개별화된 패드를 포함한다.

상기 대체 브래킷(3)은 개별화된 패드를 통해 형상 끼워 맞춤으로 환자의 치아(5)에 부착될 수 있다.

상기한 대체 브래킷 제조를 위한 방법에서는 설측 브래킷이 제조되었다. 그러나 상기 방법은 구강 브래킷을 제조하기 위해서도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

상기 기준면(9)은 상기한 방법에서 환자의 턱뼈의 모든 치아(5)에 적용되는 평면으로 제공되었다. 그러나 상기 기준면(9)을 각각 턱뼈의 개별 영역을 위해서만, 즉 간격을 두고 분할될 수도 있다. 어떤 경우에는, 좌측 및/또는 우측 치아 영역에 있는 슬롯 평면과 기준면을 치아 교정을 이유로 낮출 수도 있다. 그러한 경우, 47 내지 33의 기준면은 하나의 높이에 놓일 수 있고, 34 내지 37의 영역을 위해서는 다른 높이, 예컨대 1mm 낮게 놓일 수 있다. 다른 경우, 33 내지 43의 기준면이 정해지고, 34 내지 37 영역에서 0.5mm 낮게, 그리고 44 내지 47 영역에서 1mm 낮게 정해질 수 있다. 그러한 경우, 해당 치아 영역에서 높이거나 낮추는 것과 해당 치아 영역을 기록하는 것과 모델에 낮추거나 올리는 것을 기재하지 않는 것으로도 충분할 수 있다. 이러한 방식으로 정해진 부분서 상기 기준면이 이러한 부분의 슬롯 평면 조절을 통해 변형된 높이를 획득하게 된다.

상기 기준면(9)은 브래킷(1)과 같은 면에 배열될 수 있으며, 구강 브래킷의 경우 구강 면에, 설측 브래킷의 경우 설측 면에 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 기준면을 각각 다른 면에 제공하는 것도 가능하다. 예를 들어, 구강 브래킷의 경우 기준면(9)을 설측 면, 특히 설측 면의 선택된 많은 또는 모든 치아에 제공하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로 기준면(9)은 개별적으로 모든 치아에 제공될 수 있고, 해당 브래킷(1)의 슬롯(3S)과 공간적으로 작은 간격을 유지할 수 있다. 예를 들어, 브래킷(1)의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)를 해당 치아(5)를 위한 기준면(9)으로 사용하는 것도 가능하다.

대체 브래킷을 제조하기 위한 상기한 방법에서는 타켓-셋-업이 석고로부터 제작되었다. 선택적으로, 타겟-셋-업을 컴퓨터에서 소프트웨어를 사용하여 제작하는 것도 가능하다. 또 다른 단계, 예컨대 치아에 브래킷 배열, 슬롯 평면의 한정 및 기준면의 한정은 직접적으로 소프트웨어에 의해 실시될 수 있다. 이러한 결과로 생긴 가상의 셋-업은 브래킷, 치아 교정 와이어, 슬롯 평면 및 기준면과 함께 저장될 수 있고, 또는 그 중 일부만, 예컨대 슬롯 평면과 기준면만 저장될 수도 있다. 이어서 대체 브래킷 제조를 위한 배열이 착수되었다면, 모델로부터 직접적으로 치아의 원하는 부분이 제조될 수 있다.

상기 치아(5)를 위한 대체 브래킷을 제조하기 위해, 상기한 방법에서는 환자 치아(5)의 보이는 영역이 수동으로 그 밖의 타겟-셋-업(11) 컴퓨터 모델로부터 절제되었다. 그러나 대체 브래킷을 제조하기 위해 치아의 작은 부분을 선택하고, 예컨대 치아의 설측 절반이 없이 치아의 구강 절반만 프린트하는 것으로도 충분할 수 있다. 또한, 큰 부분을 선택하고, 예컨대 도 1에 도시되어 있는 것처럼 잇몸 부분(5g)을 부가하거나 또는 도 1에 도시되어 있는 것처럼 인접한 치아(5)의 근심부 및/또는 원심부(5m, 5d)을 부가하는 것이 필요할 수도 있다. 대응하는 부분의 결정은 전술한 것처럼 수동으로 실시될 수 있다. 또한, 대응하는 부분을 소프트웨어를 통해 결정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 2에 도시되어 있는 것처럼 항상 치아(5)의 에지-파인트-알고리즘(Edge-Finder-Algorithm)을 통해 자동으로 발견될 수 있고, 그 밖의 컴퓨터 모델로부터 절제될 수 있다.

대체 브래킷을 제조하기 위한 상기한 방법에 의해 표준형 브래킷을 위한 환자 맞춤형 패드가 제조된다. 표준형 브래킷의 경우, 패드와 브래킷 바디는 일체형이며, 환자 맞춤형 대체 브래킷을 제조하기 위해 환자 맞춤형 패드가 제조된다. 그러나 환자 맞춤형 브래킷을 위한 또 다른 제조 방법이 있으며, 예를 들어 먼저 패드가 환자 맞춤형 부착면과 함께 제조되고, 이어서 이러한 방식으로 제조된 패드가 브래킷 바디와 함께 브래킷에 통합될 수 있다. 그러한 제조 방법은 DE 102011003892에 공지되어 있다. 본 발명에 따른 제조 방법은 이러한 유형의 제조 방법에도 적용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 상기한 방법이 적용될 수 있고, 도 4와 5에서는 단지 브래킷 바디의 슬롯 수용부(15)만 씌워져야 하며, 브래킷 바디를 예컨대 레이저 용접을 통해 개별화된 패드에 고정하고, 환자 맞춤형 대체 브래킷을 제조하기 위해 프린트된 치아(5) 위에 환자 맞춤형 패드가 씌워져야 한다.

대체 브래킷을 제조하기 위한 상기한 방법에서는 슬롯 평면을 위한 표시로서 고정부(5H)가 치아(5)의 컴퓨터 모델에 추가되었다. 고정부(5H)의 높이만 그 하단 에지가 브래킷의 슬롯(3S)의 하단 에지(3US)의 높이에 맞추어진다. 상기 고정부(5H)가 치아 둘레(치아의 높이)를 따라 놓이게 될 경우, 본 발명에 따르면 이것은 중요하지 않으며, 상기 고정부(5H)는 예컨대, 구강 브래킷을 위해 근심, 설측 또는 원심으로 배열될 수 있다.

컴퓨터 모델의 치아에 슬롯 평면을 서로 다른 방식으로 표시하는 경우, 치아 치료를 위한 서로 다른 매개 변수가 정해질 수 있다:

치아 위의 슬롯 평면이 예컨대 라인, 스트립 또는 일련의 점을 통해 2D-표시로 정해질 경우, 이러한 표시를 통해 브래킷의 슬롯 높이 및 축 전위, 즉 근심-원심 방향으로 틸팅만 정해진다.

치아 위의 슬롯 평면이 예컨대 핀 형태의 고정부(5H)를 통해 3D-표시로 정해질 경우, 이로 인해 브래킷의 슬롯 높이, 축 전위 및 토크, 즉 설측-구강측-방향으로 틸팅이 정해진다.

치아 위의 슬롯 평면이 3D-표시를 통해 미리 정해진 위치에서 확실하게, 즉 상기 도 2의 고정부(5H)가 치아 둘레에 따라 동일한 높이로 정해진 둘레 지점에서 압착됨으로써 자유로운 자유도(degree of freedom) 없이 고정된다면, 상기 브래킷의 슬롯 높이, 축 전위, 토크 및 회전, 즉 치아 종축을 중심으로 회전이 정해진다.

마지막 변형을 실행하기 위해, 예컨대 아래와 같이 진행될 수 있다: 컴퓨터 모델에 추가 정보, 즉 브래킷 에지 조건이 각각의 브래킷을 위해 저장되며, 이러한 추가 정보는 치아의 브래킷 위치를 명확하게 해 준다. 추가 정보로서 예컨대 브래킷 중심을 지나, 그리고 브래킷 표면에 대해 수직으로 뻗어 있는 직선이 적용될 수 있다. 추가 정보로서 브래킷의 슬롯, 즉 브래킷의 위치 또는 공간에서 배열도 함께 저장될 수 있다.

이를 위해 실질적으로 다음과 같이 진행될 수 있다: 도 1에 도시된 타켓-셋-업(11)이 우선 브래킷과 함께 저장되고, 이어서 브래킷 없이 저장된다. 브래킷 없는 컴퓨터 모델로부터 본 발명에 따른 방법에서 3D-표시, 예컨대 도 2에 도시된 고정부(5H)가 치아(5)에 추가된다. 이어서, 치아 둘레를 따라 고정부(5H)의 위치가 브래킷을 구비한 컴퓨터 모델을 통해 정해진다: 브래킷을 구비한 모델이 다른 모델을 통해 다운로드되고, 고정부(5H)는 예컨대 치아 둘레를 따라 타겟-셋-업(11)으로부터 정확하게 브래킷의 반대쪽에 놓일 때까지, 즉 고정부(5H)의 종축이 슬롯의 종축에 대해 정확하게 수직 및 슬롯 중앙을 지나 연장될 때까지의 길이만큼 슬라이딩 된다. 그런 다음, 이후 단계에서, 도 4 및 5에 따른 표준형 브래킷(2)의 배열에 대응하여 상기 브래킷은 표준형 브래킷(2)이 고정부(5H)에 정확하게 반대 방향에 놓일 때까지 고정부(5H)와 정렬된다. 표준형 브래킷(2)은 브래킷을 포함하는 모델 및 포함하지 않는 모델의 출발 스캔시 브래킷(1)으로서 정확한 위치를 가지게 된다.

1: 브래킷
2: 표준형 브래킷
3: 대체 브래킷
3S: 슬롯
3OS: 슬롯의 상단 에지
3US: 슬롯의 하단 에지
3SE: 슬롯 평면
5: 치아
5d: 원심부
5g: 잇몸 부분
5H: 치아 고정부
5m: 근심부
5MS: 슬롯 평면을 위한 표시
7: 치기공사-홀더의 고정부(5H)용 수용부
7A: 고정부용 수용부의 리세스
7AF: 지지면
9: 기준면
9M: 기준면 표시
11 환자의 하악 타켓-셋-업
13: 치아 교정 와이어
15: 슬롯(3S)을 수용하기 위한 치기공사-홀더의 슬롯 수용부
15S: 와이어 시뮬레이터
15SUS: 와이어 시뮬레이터의 하단

Claims

환자 맞춤형 대체 브래킷(3)의 제조 방법으로서,
a) 컴퓨터에서 기준면(9)으로 타겟-셋-업에 환자의 상악 또는 하악에 대한 3D-표시를 제공하는 단계,
b) 상악 또는 하악의 치아(5)를 위한 대체 브래킷(3)을 제공하기 위한 요건을 획득하는 단계,
c) 상악 또는 하악에서, 대체 브래킷(3)이 제조될 치아(5)의 적어도 일 부분의 3D-표시 섹션을 결정하는 단계,
d) 기준면(9)을 통해 상기 섹션에서 슬롯 평면(3SE)을 위한 표시(5MS)를 생성하는 단계,
e) 상기 표시(5MS)를 포함하는 섹션의 물리적 모델을 제작하는 단계,
f) 슬롯(3S)을 포함하는 브래킷 요소를 제공하는 단계,
g) 상기 슬롯 평면(3SE)에 브래킷 요소를 배열하는 단계, 및
h) 상기 브래킷 요소에 개별화된 패드를 배열함으로써 대체 브래킷(3)을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 a)는,
i) 환자의 상악 또는 하악의 환자 맞춤형 타겟-셋-업(11)을 제작하는 단계,
j) 상악 또는 하악의 치료될 치아(5)에 배열될 브래킷(1)의 슬롯 평면(3SE)을 결정하는 단계,
k) 상악 또는 하악의 치료될 치아에 브래킷(1)을 배열하는 단계,
l) 상기 타겟-셋-업(11)에서 슬롯 평면에 대해 기준면(9)을 결정하는 단계,
m) 상기 타겟-셋-업(11)으로부터 브래킷(1)을 제거하는 단계,
n) 기준면(9)을 포함하는 타겟-셋-업을 전자식으로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 브래킷 요소는 브래킷 바디 또는 표준형 브래킷(2)인 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 단계 i)는 석고 모형 또는 가상의 상악 또는 하악 모델을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 단계 l)은 단계 k) 전에 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 단계 n)에서, 전자식 저장은 물리적 타겟-셋-업(11)의 스캔 또는 디지털 타겟-셋-업의 저장을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 f)에서, 설측 브래킷 또는 구강 브래킷을 제조하기 위한 대체 브래킷(3)을 위하여, 브래킷 요소로서 설측 브래킷 요소 또는 구강 브래킷 요소가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 a)에서, 기준면(9)은 연속적으로 또는 간헐적으로, 선택된 치아(5)에 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 a)에서, 기준면(9)은 라인을 통해 연속적으로, 또는 점선을 통해 간헐적으로, 선택된 치아(5)에 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 a)에서, 기준면(9)은 모든 치아에 동일하게 한정되거나, 또는 선택된 영역에 한정되고, 나머지 영역에는 상대적 이동을 통해 한정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 단계 a)에서, 기준면(9)은 18 내지 28의 모든 치아에 동일하게 한정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 단계 a)에서, 기준면(9)은 13 내지 23의 선택된 영역에 한정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 상대적 이동은 기준면(9)을 내리거나 올리는 것인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준면(9)은 상기 슬롯 평면(3SE)으로부터 고정된 간격을 가지거나, 또는 개별적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 고정된 간격은 3 내지 6cm인 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 기준면(9)은 슬롯 평면(3SE)과 동일한 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 c)에서 결정된 섹션은 치아(5)의 적어도 일 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 단계 c)에서 결정된 섹션은 치아(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 단계 c)에서 결정된 섹션은 추가로 잇몸 부분(5g)을 갖는 치아(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 단계 c)에서 결정된 섹션은 추가로 잇몸 부분(5g)과 추가로 근심 또는 원심의 인접한 치아의 적어도 일 부분을 갖는 치아(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 단계 c)에서 결정된 섹션은 전체 치아(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서,
상기 단계 c)에서 결정된 섹션은, 각각 추가로 잇몸 부분을 갖는 치아(5) 전체와 모든 근심 또는 원심의 인접한 치아를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시(5MS)는 2D-라인 또는 3D-바디로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제23항에 있어서,
상기 표시(5MS)는 치아(5)를 위한 고정부(5H)로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표시(5MS)는, 2D-라인인 경우 슬롯 평면(3SE)에 있는 슬롯(3S)의 상단 에지 또는 하단 에지(3OS, 3US) 위에 배열되고, 또는 3D-바디인 경우 슬롯 평면(3SE) 높이에 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
제25항에 있어서,
상기 표시(5MS)는, 3D-바디인 경우 슬롯 평면(3SE) 높이에 배열되며, 상기 3D-바디의 경우 교합-잇몸 방향으로 브래킷(1)의 슬롯 높이에 대응하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
구강 브래킷을 위한 고정부(5H)는 설측, 및 설측 브래킷을 위해 구강 쪽으로 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 g)에서 고정부(5H)가 치기공사-홀더와 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 e)에서 모델 제작은 3D-프린터로 섹션을 인쇄함으로써 실행되거나 또는 CNC-장치 또는 쾌속 조형기를 통해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 c)의 섹션은 수동 또는 자동으로 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제30항에 있어서,
상기 단계 c)의 섹션은 소프트웨어를 통해 자동으로 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 h)에서, 브래킷 바디가 개별화된 패드와 연결되거나, 또는 표준형 브래킷(2)에 개별화된 패드가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제32항에 있어서,
상기 단계 h)에서, 치아(5)와 표준형 브래킷(2)의 패드 사이의 틈새를 플라스틱 재료 및 경화제로 채움으로써, 표준형 브래킷(2)에 개별화된 패드가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 d)에서, 2D-표시가 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제34항에 있어서,
상기 단계 d)에서, 라인 또는 점의 형태의 2D-표시가 생성되며, 이로 인해 해당 브래킷의 슬롯 높이 및 축 전위(angulation)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 d)에서, 3D-표시(5H)가 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제36항에 있어서,
상기 단계 d)에서, 핀의 형태의 3D-표시(5H)가 생성되며, 이로 인해 해당 브래킷(3)의 슬롯 높이, 축 전위 및 토크가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단계 d)에서, 3D-표시는 적어도 하나의 브래킷 에지 조건의 보조로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제38항에 있어서,
상기 단계 d)에서, 3D-표시는 적어도 하나의 브래킷 에지 조건의 보조로 핀의 형태로 생성되며, 이로 인해 해당 브래킷의 슬롯 높이, 축 전위, 토크 및 회전이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
브래킷 에지 조건으로서 슬롯에 대해 수직으로 뻗어 있는 브래킷 중심에 대한 수직 방향 또는 상기 슬롯의 위치 및 경로가 적용되며, 상기 에지 조건은 단계 a)에서 제공된 상악 또는 하악의 3D-표시에 추가로 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
핀 형태의 고정부(5H)가 표시로서 생성되고, 상기 고정부는 해당 브래킷의 슬롯 상단 또는 하단 에지(3OS, 3US)의 높이로 배열되는 측면을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.