KR101738924B1 - 치과용 스텐트 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 스텐트 설계 방법, 이를 위한 장치 및 기록 매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 치과용 스텐트 설계 방법에 의하면, 픽스처의 길이에 따라 스텐트 가이드의 높이를 달리함으로써 드릴의 길이종류가 단순화되어 시술의 편의성이 증대되고, 서지컬 키트의 관리가 용이해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가이드 홀 내부에 드릴의 삽입이 용이하며, 드릴을 통해 천공되는 깊이와 픽스처 식립방향의 확인이 가능하여 임플란트 시술의 정확성을 도모할 수 있다.

Description

치과용 스텐트 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체{METHOD FOR DESIGNING DENTAL STENT, APPARATUS, AND RECORDING MEDIUM THEREOF}

본 발명은 치과용 스텐트 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 임플란트 시술을 가이드하는 스텐트를 설계하는 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록 매체에 관한 것이다.

치아를 대체하기 위한 임플란트 시술에는 잇몸을 절개하여 치조골을 노출시키고, 그 위에 드릴을 이용하여 픽스처(fixture)가 식립되는 홀(hole)을 형성하는 과정이 수반된다. 이와 같이 홀을 형성하는 천공작업 수행시 시술자가 치조골에 형성하는 홀의 위치 및 픽스처 식립방향을 가이드하는 스텐트(stent)라는 보조기구가 활용된다.

도 1은 종래기술에 따른 스텐트의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 스텐트는 치조골에 홀을 형성할때 드릴이 삽입되는 가이드 홀(guide hole)(1a)과 드릴의 위치를 안내하는 스텐트 가이드(stent guide)(1b), 및 스텐트 가이드를 지지하는 스텐트 지지대(stent support)(1c)를 포함한다. 스텐트 지지대는 전체 치아를 덮도록 형성될 수도 있으나, 임플란트 시술대상 치아 개수와 위치 등에 따라 시술대상 치아와 가까이 위치한 주변 치아와 주변 치은 표면만을 덮도록 부분적으로 형성될 수도 있다.

스텐트는 소프트웨어 프로그램상에서 설계되고, 설계 결과물에 따라 3D 프린터 등으로 출력하여 실물로 생성되는데, 종래기술에 따르면, 픽스처의 길이, 즉, 천공되는 깊이와 무관하게 스텐드 가이드의 높이가 일정하게 설계되고, 천공 깊이는 시술에 이용하는 드릴의 길이로 결정되었다.

이와 같은 종래기술에 따르면, 픽스처의 길이에 대응하여 드릴의 길이도 다양하게 존재하는 것이 불가피하다. 이로 인하여, 임플란트 시술에 이용되는 서지컬 키트(surgical kit)의 드릴 개수가 많아져 시술시 식립되는 픽스처의 종류에 따라 여러 개의 드릴을 동시에 사용해야 하는 번거로움이 발생한다. 이는 시술자 및 환자에게 불편함을 초래할 뿐 아니라 서지컬 키트의 구매비용을 증가시키고 관리의 어려움을 유발시키는 요인으로 작용하였다.

본 발명은 천공깊이가 드릴의 길이에만 의존됨으로써 서지컬 키트의 드릴 개수가 많아져 시술시 번거로움을 초래하는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 시술시 요구되는 천공깊이를 스텐트 설계에 반영하여 드릴의 종류를 줄일 수 있는 치과용 스텐트 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 컴퓨터상에서 치과용 스텐트를 설계하는 방법에 있어서, 임플란트 계획에 따른 픽스처 식립위치에 대응하여 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 위치 및 크기를 결정하는 단계; 사용자 입력부를 통하여 임플란트 시술에 이용할 드릴을 선택받거나, 또는 가용 드릴 리스트 중 식립되는 픽스처(fixture)의 너비에 대응하는 드릴을 선택하는 단계; 및 선택된 상기 드릴의 길이, 상기 픽스처의 길이, 및 환자의 치은 높이(gingival height)에 따라, 내부에 상기 가이드 홀을 포함하는 기둥부재로서 상기 드릴의 위치를 안내하는 스텐트 가이드(stent guide)의 높이를 결정하는 단계를 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법에 의해서 달성될 수 있다.

그리고, 상기 치과용 스텐트 설계 방법은 환자의 CT(computer tomography) 영상과 구강 스캔 영상을 정합한 결과를 기초로 상기 환자의 치은 높이를 파악하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 스텐트 가이드의 높이를 결정하는 단계는, 치조골의 절삭을 수행하는 절삭부, 천공깊이를 제한하는 스토퍼, 및 상기 절삭부와 상기 스토퍼를 연결하는 가이드부를 포함하는 상기 드릴의 구조 중 상기 절삭부와 상기 가이드부의 길이의 합에서 상기 픽스처의 길이 및 상기 치은 높이를 뺀 길이를 상기 스텐트 가이드의 높이로 결정하고, 상기 식립되는 픽스처의 너비에 기초하여 상기 가이드 홀의 크기를 결정할 수 있다.

또한, 상기 가이드 홀의 위치와 크기를 결정하는 단계는, 픽스처가 식립되는 위치의 중심으로부터 수직으로 연장한 직선이 악궁상의 파노라마 곡선(panorama curve)과 교차되는 점을 지나는 상기 파노라마 곡선에 수직인 횡단면선(crooss-sectional line) 또는 상기 교차되는 점이 존재하지 않는 경우에는 상기 직선과 가장 가까운 상기 파노라마 곡선상의 점을 지나는 상기 횡단면선이 상기 가이드 홀의 중심을 지나도록 상기 가이드 홀의 위치를 결정할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 치과용 스텐트 설계 방법은 상기 횡단면선과 평행한 방향으로 상기 가이드 홀의 중심으로부터 미리 결정된 길이만큼 상기 스텐트 가이드의 몸체 양단을 연장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스텐트 가이드에 상기 스텐트 가이드의 상단부터 미리 결정된 높이만큼 상기 드릴의 측면 삽입을 위한 측면홀을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 측면홀의 양쪽 내벽에 천공깊이를 확인하기 위한 요입홈을 형성하는 단계 및/또는 상기 측면홀 하부에 상기 픽스처의 식립방향을 확인하기 위한 수직 방향의 수직홀을 형성하는 단계를 더 포함하여 시술의 정확성을 도모할 수 있다.

그리고, 상기한 목적은 전술된 치과용 스텐트 설계 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 실행가능한 기록매체에 의해서도 달성될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기한 목적은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 치과용 스텐트의 컴퓨터 지원 설계를 수행하는 치과용 스텐트 설계 장치에 있어서, 픽스처 식립위치에 대응하여 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 크기 및 위치를 결정하는 가이드 홀 설계부; 및 내부에 상기 가이드 홀을 포함하는 기둥부재로서 상기 드릴의 위치를 안내하는 스텐트 가이드(stent guide)를 설계하는 스텐트 가이드 설계부를 포함하며, 상기 스텐트 가이드 설계부는, 환자의 치은 높이(gingival height), 치조골 천공에 이용되는 드릴의 길이, 및 식립되는 픽스처의 길이에 따라 상기 스텐트 가이드의 높이를 결정하는 치과용 스텐트 설계 장치에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 치과용 스텐트 설계 장치는 상기 가이드 홀이 형성되고, 상기 스텐트 가이드가 안착되는 스텐트 지지대를 설계하는 스텐트 지지대 설계부를 더 포함할 수 있다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 드릴 길이에 따른 드릴의 종류를 단순화할 수 있어, 시술의 편의성이 증대되고 서지컬 키트의 관리가 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 가이드 홀 내부에 드릴의 삽입이 용이하며, 드릴을 통해 천공되는 깊이와 픽스처 식립방향의 확인이 가능한 구조를 마련함으로써 임플란트 시술의 정확성을 도모하는 스텐트를 설계할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 스텐트 구조를 개략적으로 도시한 도면;
도 2는 스텐트 구조의 설명을 위하여 스텐트가 환자에 장착된 단면을 개략적으로 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치의 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 방법의 흐름도;
도 5는 가이드 홀을 설계하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면;
도 6은 스텐트 가이드의 높이 결정을 설명하기 위하여 드릴의 구조를 개략적으로 도시한 도면;
도 7은 스텐트 가이드를 연장하는 일 예를 설명하기 위하여 스텐트 가이드의 횡단면 구조를 도시한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스텐트 가이드의 구조를 설명하기 위한 스텐트의 단면도; 및
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스텐트의 일부를 도시한 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치는 임플란트 시술을 위한 치조골 천공작업시 드릴의 천공위치, 천공깊이, 픽스처 식립방향을 가이드하기 위한 보조기구인 스텐트의 컴퓨터 지원 가상 설계를 수행한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치를 설명하기에 앞서 스텐트 구조의 설명을 위하여 스텐트가 환자에 장착된 단면을 개략적으로 도시한 참고도이다.

도 2를 참조하면, 1개의 임플란트 시술에 대응하는 스텐트의 단면을 보여준다. 스텐트는 픽스처 식립을 위하여 치조골 천공을 수행하는 드릴이 삽입되는 가이드홀(H), 내부에 가이드 홀(H)을 포함하는 기둥부재로서, 드릴의 위치를 안내하는 스텐트 가이드(stent guide)(G), 및 스텐트 가이드(G)가 안착되어 스텐트 가이드(G)를 지지하고, 환자의 치은(gingival)과 시술 주변 치아를 덮어 주변 치아와 치은을 보호하는 역할을 수행하는 스텐트 지지대(S)를 포함한다. 스텐트 지지대(S)와 스텐트 가이드(G)는 서로 대응되는 위치에 가이드 홀(H)이 형성된다.

여기서, a는 픽스처(F)의 너비, a'는 가이드 홀(H)의 직경, c는 스텐트 가이드(H)의 높이, b와 b'는 스텐트 지지대(S)의 연장부분, d는 스텐트 가이드(G)의 두께를 의미한다. 참고로, 픽스처(F)의 너비는 직경, 크기, 폭 등의 용어로 달리 지칭될 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 설명된 구조를 기초로 본 발명에 따른 치과용 스텐트 설계 장치를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치(100)의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치(100)는 가이드 홀 설계부(10), 스텐트 가이드 설계부(30), 및 스텐트 지지대 설계부(50)를 포함한다.

가이드 홀 설계부(10)는 치조골 천공을 위하여 드릴이 삽입되는 가이드 홀을 설계한다. 가이드 홀은 드릴의 절삭날의 형상에 따라 원형을 비롯하여 드릴의 회전운동을 방해하지 않는 다양한 형상을 취할 수 있다. 가이드 홀 설계부(10)는 임플란트 계획(planning)에 따른 픽스처 식립위치와 픽스처 종류에 따라 가이드 홀이 형성될 위치와 크기를 결정한다.

스텐트 가이드 설계부(30)는 가이드 홀 설계부(10)에 의해 결정된 가이드 홀의 위치와 크기에 따른 가이드 홀을 포함하는 기둥형상인 스텐트 가이드를 설계한다. 스텐트 가이드 설계부(30)는 환자의 치은 높이(gingival height), 식립되는 픽스처 길이, 및 천공에 이용되는 드릴의 길이를 종합적으로 고려하여 스텐트 가이드의 높이를 결정한다. 또한, 스텐트 가이드 설계부(30)는 원활한 시술을 위한 구조인, 시술시 드릴을 가이드 홀에 용이하게 삽입하기 위한 측면홀, 천공깊이를 확인할 수 있는 요입홈, 픽스처 식립방향을 확인하기 위한 수직홀을 설계한다.

스텐트 지지대 설계부(50)는 스텐트 가이드가 안착되는 스텐트 지지대를 설계한다. 스텐트 지지대에는 가이드 홀 설계부(10)를 통해 결정된 크기 및 위치에 대응하는 가이드 홀이 형성되며, 스텐트 가이드의 가이드 홀의 위치와 스텐트 지지대의 가이드 홀의 위치가 서로 대응되도록 스텐트 가이드가 안착된다. 스텐트 지지대는 전체 치아와 치은 표면을 덮도록 형성될 수도 있으나, 임플란트 시술대상 치아 개수와 위치 등에 따라 시술대상 치아와 가까이 위치한 주변 치아와 주변 치은 표면만을 덮도록 부분적으로 형성될 수도 있다.

스텐트 지지대 설계부(50)는 환자의 구강 스캔 영상 등을 통하여 파악된 환자의 해부학적 구조에 맞는 스텐트 지지대를 설계한다. 이때, 시술대상 치아 주변에 치아가 존재하는 경우에는 미리 결정된 개수만큼의 인접 치아를 덮도록 설계할 수 있으며, 시술대상 치아 주변에 인접 치아가 존재하지 않는 경우에는 미리 설정된 길이만큼 연장된 지지대를 설계할 수 있다. 참고로, 도 2에서는 일측은 인접한 한 개의 치아를 덮도록 b만큼 연장되어 설계되고, 주변에 치아가 존재하지 않는 타측에는 b'만큼 연장되어 설계된 것을 확인할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트가 설계되는 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 5 내지 도 9는 치과용 스텐트가 설계되는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 이하, 도 4와 도 5 내지 도 9를 함께 참조하여, 전술된 치과용 스텐트 설계 장치(100) 구성의 유기적 동작을 살펴본다.

먼저, 도 4를 참조하면, 가이드 홀 설계부(10)는 임플란트 계획에 따른 픽스처 식립위치에 대응하여 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 위치와 크기를 결정한다(S10). 가이드 홀은 스텐트 가이드를 지지하는 스텐트 지지대와 스텐트 가이드 에 형성되는 것으로, 가이드 홀을 통해 드릴이 삽입된다.

도 5는 가이드 홀을 설계하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 가이드 홀(H1, H2)의 직경(d1, d2)은 픽스처의 너비에 의해서 결정된다.

한편, 가이드 홀(H1, H2)의 위치를 결정하기 위해서 파노라마 곡선(panorama curve)(P)과 파노라마 곡선(P)에 수직인 횡단면선(cross-sectional line)(C1, C2)을 활용할 수 있다. 파노라마 곡선은 파노라마 영상을 생성하는데 필요한 선으로 악궁을 따라 생성되며, 횡단면선은 악골 횡단면 영상을 생성하기 위한 것이다.

위와 같이, 파노라마 곡선(P)과 횡단면선(C1, C2)은 치과진단에 널리 활용되고 있는 파노라마 영상과 악골 횡단면 영상을 생성하는데 필요한 선으로서, 공지된 다양한 파노라마 곡선 생성 알고리즘을 이용하여 파노라마 곡선을 생성할 수 있으며, 파노라마 곡선에 수직인 다수의 횡단면선들을 도출할 수 있다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 가이드 홀(H1)의 위치는 임플란트 계획에 따라 픽스처가 식립되는 위치의 중심(O1)으로부터 수직으로 연장한 직선(L1)이 파노라마 곡선(P)과 교차되는 점(a1)을 지나는 횡단면선(C1)이 가이드 홀(H1)의 중심을 지나도록 결정된다. 한편, 도 5의 (b)에 도시된 가이드 홀(H2)의 경우와 같이 픽스처가 식립되는 위치의 중심(O2)으로부터 수직으로 연장한 직선(L2)과 파노라마 곡선(P)이 교차되는 점이 존재하지 않는 경우에는 직선(L2)과 가장 가까운 파노라마 곡선(P)상의 점(a2)을 지나는 횡단면선(C2)이 가이드 홀(H2)의 중심을 지나도록 결정될 수 있다.

이어서, 가이드 홀을 내부에 포함하는 기둥부재인 스텐트 가이드의 높이를 결정하기 위해서 임플란트 시술에 이용할 드릴 선택이 선행된다(S20). 이때, 사용자 입력수단(미도시)을 통하여 시술에 이용되는 드릴을 사용자로부터 직접 선택받을 수도 있고, 또는, 가용 드릴 리스트를 미리 저장하고 임플란트 계획단계에서 결정된 픽스처의 너비와 길이에 대응하여 미리 결정된 기준에 따라 적합한 드릴을 선택하도록 구현될 수도 있다.

드릴이 선택되면, 스텐트 가이드 설계부(30)는 선택된 드릴의 길이, 픽스처의 길이, 및 환자의 치은 높이에 따라 스텐트 가이드의 높이를 결정한다(S30).

도 6은 스텐트 가이드의 높이 결정을 설명하기 위하여 드릴의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 임플란트 시술에 이용되는 드릴은 시술자의 손잡이 부분에 해당하는 자루부(501), 천공깊이를 제한하는 스토퍼(503), 절삭날을 포함하여 천공을 위한 절삭을 수행하는 절삭부(505), 및 전술된 스토퍼(503)와 절삭부(505)를 서로 연결하는 연결부재에 해당하는 가이드부(507)를 포함한다.

스텐트 가이드의 높이는 위와 같은 드릴의 구조 중 절삭부(505)와 가이드부(507)의 길이의 합에서 식립되는 픽스처의 길이와 환자의 치은 높이를 뺀 길이로 결정된다. 이때, 환자의 CT 영상을 통해서는 뼈와 치은과의 경계를 명확히 파악할 수 없기 때문에, 환자의 CT 영상과 구강 스캐너로 스캔한 구강 스캔 영상을 정합하여 치은의 높이를 파악한다.

이어서, 환자의 해부학적 구조에 맞도록 설계된 스텐트 가이드 지지대 몸체와 전술된 단계에서 결정된 높이를 갖는 스텐트 가이드 몸체에 결정된 크기 및 위치에 따른 가이드 홀을 형성한다(S40).

위에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치(100) 및 방법에 의하면, 천공깊이에 따라 스텐트 가이드의 높이를 달리함으로써 시술에 이용되는 드릴의 개수를 대폭 줄일 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 장치(100) 및 방법에 따르면, 종래기술에 따른 스텐트에 비하여 시술의 편의성의 증대를 위한 구조가 추가적으로 마련된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 방법은 스텐트 가이드에 시술시 드릴의 용이한 삽입을 위한 측면홀, 천공깊이를 파악할 수 있는 요입홈, 픽스처 식립방향을 파악할 수 있는 수직홀을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

위와 같은 구조를 마련하기 위하여 스텐트 가이드의 양단의 외벽을 연장하는 단계가 선행된다(S50).

도 7은 스텐트 가이드를 연장하는 일 예를 설명하기 위하여 스텐트 가이드의 횡단면 구조를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 스텐트 가이드(G)에는 c만큼의 직경을 가지는 가이드 홀(H)이 생성되어 있으며, 양단이 가이드 홀(H)의 중심으로부터 d만큼 연장됨을 확인할 수 있다. 이때, 가이드 홀(H)의 위치 결정시 활용되었던 횡단면선(C)과 평행한 방향으로 가이드 홀(H)의 중심으로부터 미리 결정된 일정길이만큼 연장되며, 연장된 부분은 치아가 볼쪽과 맞닿게 되는 협측을 향하여 결합되는 부분이다. 연장은 협측방향으로 환자의 치은 경계선까지 이루어질 수 있으며, 이때, 연장되는 부분과 겹치는 스텐트 지지대의 영역은 제거된다.

위와 같은 연장설계를 통하여 스텐트 가이드는 도 7에 도시된 바와 같이, 양단이 서로 평행하게 연장되어, 횡단면 구조가 호형상과 사각형 형태가 결합된 형상을 갖게 된다.

이와 같이, 스텐트 가이드가 연장되면, 스텐트 가이드에 드릴의 측면 삽입을 위한 측면홀, 천공깊이를 파악할 수 있는 요입홈, 및 픽스처 식립방향을 파악할 수 있는 수직홀을 생성한다(S60).

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스텐트 가이드의 구조를 설명하기 위한 스텐트의 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스텐트의 일부를 도시한 것이다. 이하, 도 8과 도 9를 함께 참조하여 스텐트 가이드에 형성되는 구성을 설명하기로 한다.

먼저, 측면홀(GL1~GL3)은 드릴의 삽입을 위한 것으로 협측에 형성되어야 하므로, 전술된 단계에서 연장되어 평면형태를 갖는 스텐트 가이드(G)의 일면에 형성된다. 측면홀(GL1~GL3)을 통하여 드릴이 측면으로 삽입될 수 있기 때문에 시술시 환자가 구치부를 최대한 적게 벌릴 수 있는 이점이 있다.

측면홀(GL1~GL3)은 스텐트 가이드(G1~G3)의 상단부터 미리 결정된 높이만큼 형성된다. 도 8에서는 스텐트 가이드의 전체 높이(h)에서 a만큼의 길이를 남겨두고 측면홀을 형성하였음을 확인할 수 있다.

이와 같이, 스텐트 가이드의 높이 전체에 측면홀(GL1~GL3)을 생성하지 않는 이유는 측면홀(GL1~GL3) 하부에 수직홀(GV1~GV3)을 형성할 공간을 확보하기 위함이다. 수직홀(GV1~GV3)은 시술시 외부에서 픽스처 식립방향을 파악하기 위한 것이다.

픽스처는 구조상 어버트먼트(abutment)와 체결되는 선단부분이 육각형을 비롯하여 다각형 형태를 가지는 경우가 많다. 위와 같은 픽스처 구조를 고려하여 임플란트 계획시 식립방향을 결정하고, 이에 맞추어 크라운(crown)이 제작된다. 따라서, 임플란트 계획에 따른 방위에 대응하여 정확한 방향으로 픽스처를 식립하는 것이 중요하다.

이와 같이 픽스처 식립방향을 나타내기 위하여 픽스처에는 수직방향의 레이저 마킹이 존재한다. 수직홀(GV1~GV3)은 픽스처의 방향을 나타내는 레이저 마킹을 확인할 수 있도록 외부에 노출되도록 하기 위함이다. 이를 통하여, 시술시 임플란트 계획시의 픽스처 식립방향에 따라 픽스처를 정확하게 식립할 수 있다.

또한, 측면홀(GL1~GL3)의 양쪽 내벽에는 요입홈(GH1~GH3)이 형성된다. 요입홈(GH1~GH3)은 천공깊이를 확인하기 위함이다. 요입홈(GH1~GH3)은 양쪽 내벽에 대칭적인 위치에 형성된다. 드릴과 픽스처에는 각각 천공깊이와 식립깊이를 파악할 수 있도록 가로 방향의 레이저 마킹이 존재하는데, 요입홈(GH1~GH3)은 위와 같은 레이저 마킹을 외부로 노출하기 위함이다. 이를 통하여, 시술시 임플란트 계획에 따른 천공깊이를 용이하게 파악할 수 있다.

한편, 전술된 설명에 따른 순서에 따라 각 단계의 순서가 한정되는 것은 아니며, 각 단계가 동시에 수행되거나, 서로 순서가 바뀌어서 수행될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 스텐트 가이드에 가이드 홀을 형성하는 단계가 선행되고, 그 이후, 스텐트 가이드의 높이가 조절되도록 구현될 수도 있을 것이다.

뿐만 아니라, 전술된 각 단계는 필요에 따라 적절히 수정되거나 추가되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 설계된 스텐트를 디스플레이부에 표시하고, 사용자가 수동으로 편집할 수 있는 가공 툴(tool)을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있을 것이다. 사용자는 설계된 스텐트에서 스텐트 지지대의 두께나 연장부분의 너비 등을 변경할 수 있다.

이상에서 설명된 치과용 스텐트 설계 장치(100) 및 방법에 의하면, 식립되는 픽스처의 길이에 따라 스텐트 가이드의 높이를 조절함으로써 한정된 드릴로 다양한 깊이의 홀을 생성할 수 있어 서지컬 키트의 드릴 개수를 대폭 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 드릴의 용이한 삽입, 천공깊이 및 픽스처 식립방향을 용이하게 파악할 수 있는 구성을 함께 마련함으로써 시술의 편의성을 도모하는 스텐트를 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 스텐트 설계 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.

본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.

컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 가이드 홀 설계부 20: 스텐트 가이드 설계부
30: 스텐트 지지대 설계부

Claims (13)

1. 컴퓨터상에서 치과용 스텐트를 설계하는 방법에 있어서,
   임플란트 계획에 따른 픽스처 식립위치에 대응하여 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 위치 및 크기를 결정하는 단계;
   사용자 입력부를 통하여 임플란트 시술에 이용할 드릴을 선택받거나, 또는 가용 드릴 리스트 중 식립되는 픽스처(fixture)의 너비에 대응하는 드릴을 선택하는 단계; 및
   선택된 상기 드릴의 길이, 상기 픽스처의 길이, 및 환자의 치은 높이(gingival height)에 따라, 내부에 상기 가이드 홀을 포함하는 기둥부재로서 상기 드릴의 위치를 안내하는 스텐트 가이드(stent guide)의 높이를 결정하는 단계를 포함하며,
   상기 가이드 홀의 위치와 크기를 결정하는 단계는, 픽스처가 식립되는 위치의 중심으로부터 수직으로 연장한 직선이 악궁상의 파노라마 곡선(panorama curve)과 교차되는 점을 지나는 상기 파노라마 곡선에 수직인 횡단면선(cross-sectional line) 또는 상기 교차되는 점이 존재하지 않는 경우에는 상기 직선과 가장 가까운 상기 파노라마 곡선상의 점을 지나는 상기 횡단면선이 상기 가이드 홀의 중심을 지나도록 상기 가이드 홀의 위치를 결정하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   환자의 CT(computerized tomography) 영상과 구강 스캔 영상을 정합한 결과를 기초로 상기 환자의 치은 높이를 파악하는 단계를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스텐트 가이드의 높이를 결정하는 단계는,
   치조골의 절삭을 수행하는 절삭부, 천공깊이를 제한하는 스토퍼, 및 상기 절삭부와 상기 스토퍼를 연결하는 가이드부를 포함하는 상기 드릴의 구조 중 상기 절삭부와 상기 가이드부의 길이의 합에서 상기 픽스처의 길이 및 상기 치은 높이를 뺀 길이를 상기 스텐트 가이드의 높이로 결정하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 홀의 위치와 크기를 결정하는 단계는,
   상기 식립되는 픽스처의 너비에 기초하여 상기 가이드 홀의 크기를 결정하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 횡단면선과 평행한 방향으로 상기 가이드 홀의 중심으로부터 미리 결정된 길이만큼 상기 스텐트 가이드의 몸체 양단을 연장하는 단계를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 스텐트 가이드에 상기 스텐트 가이드의 상단부터 미리 결정된 높이만큼상기 드릴의 측면 삽입을 위한 측면홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 측면홀의 양쪽 내벽에 천공깊이를 확인하기 위한 요입홈을 형성하는 단계를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 측면홀 하부에 상기 픽스처의 식립방향을 확인하기 위한 수직 방향의 수직홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 홀이 형성되고, 상기 스텐트 가이드가 안착되는 스텐트 지지대를 설계하는 단계를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 방법.
    
11. 제1항 내지 제4항, 및 제6항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 따른 치과용 스텐트 설계 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 실행가능한 기록매체.
    
12. 치과용 스텐트의 컴퓨터 지원 설계를 수행하는 치과용 스텐트 설계 장치에 있어서,
    픽스처 식립위치에 대응하여 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 크기 및 위치를 결정하는 가이드 홀 설계부; 및
    내부에 상기 가이드 홀을 포함하는 기둥부재로서 상기 드릴의 위치를 안내하는 스텐트 가이드(stent guide)를 설계하는 스텐트 가이드 설계부를 포함하며,
    상기 스텐트 가이드 설계부는, 환자의 치은 높이(gingival height), 치조골 천공에 이용되는 드릴의 길이, 및 식립되는 픽스처의 길이에 따라 상기 스텐트 가이드의 높이를 결정하고,
    상기 가이드 홀 설계부는, 픽스처가 식립되는 위치의 중심으로부터 수직으로 연장한 직선이 악궁상의 파노라마 곡선(panorama curve)과 교차되는 점을 지나는 상기 파노라마 곡선에 수직인 횡단면선(cross-sectional line) 또는 상기 교차되는 점이 존재하지 않는 경우에는 상기 직선과 가장 가까운 상기 파노라마 곡선상의 점을 지나는 상기 횡단면선이 상기 가이드 홀의 중심을 지나도록 상기 가이드 홀의 위치를 결정하는 치과용 스텐트 설계 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드 홀이 형성되고, 상기 스텐트 가이드가 안착되는 스텐트 지지대를 설계하는 스텐트 지지대 설계부를 더 포함하는 치과용 스텐트 설계 장치.

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