KR101774149B1 - 일체형 임플란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법 - Google Patents

일체형 임플란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법 Download PDF

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Abstract

골 재생 후 2차 수술을 통하여 임플란트를 식립할 필요가 없이, 스캐폴드에 일체형으로 식립된 임플란트가 포함되어, 스캐폴드를 설치하는 것 만으로 임플란트 식립이 완료된 상태로 환자를 치료할 수 있어, 임플란트 식립이 어려운 수혜부에도 신속하고 정확하게 임플란트를 식립하여, 신속 정확한 치료가 가능한 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 식립 방법은, 치아 CT 촬영 데이터 중 의료 영상 파일 및 관리자 단말로부터 입력된 임플란트 식립 정보를 수신하는 단계; 의료 영상 파일을 이용하여, 지지체로서 수혜부에 설치될 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하되, 임플란트 식립 정보에 따라서 스캐폴드에 임플란트가 식립된 형상을 포함하는 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하는 단계; 및 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 스캐폴드 및 임플란트의 재질로 3차원 객체를 출력하는 3차원 프린터를 이용하여 출력함으로써 임플란트가 식립된 스캐폴드를 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 임플란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법{METHOD FOR MANUFACTURING IMPLANT USING IMPLANT -SCAFFOLD ASSEMBLED TYPE}
본 발명은 악골 또는 골재건에 대한 치료를 돕는 스캐폴드 제작 및 이를 이용한 임플란트의 식립 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 재건부위에 정확하고 안정적으로 설치 가능한 스캐폴드를 제작하는 데 있어서, 임플란트가 식립되기 어려운 부위에 스캐폴드를 설치 시 한 번의 시술로 임플란트를 수혜부에 안정적으로 설치하도록 하는 기술에 관한 것이다.
치아 발치 후 생성되는 발치와는, 자연 치유되나 치유 과정에서 치조골이 높이와 폭의 소실을 야기한다. 이는 이후의 임플란트 식립 및 예후에 큰 영향을 미친다. 이에 따라서, 치조골의 형태를 유지하기 위한 다양한 골이식제 및 차폐막을 이용한 기술이 사용되고 있다. 이들은 특히, 전치부와 같은 곳에서는 발치 즉시 임플란트 식립과 골이식등으로 치조골 형태를 보존하고 치료기간을 단축하는 목적으로 사용되어 왔다.
또한, 골 결손부위가 광범위한 경우, 유리 피판 등이 시술되는데, 공여부의 불편함뿐 아니라 수혜부의 원만한 골 재생을 기대하기 어렵다. 특히, 이러한 부위에 임플란트를 식립하기 위해서는 광범위한 골 이식 후 재생된 골에 임플란트 식립을 위한 2차 수술이 필요하다. 이러한 과정은 환자에게 수술에 대한 부담감을 추가하고, 임플란트 식립 위치의 설정이 정상 치조골에 비하여 어려운 문제점이 지적되어 왔다.
이와 관련하여 치과 영역에서는 한국등록특허 제10-1527934호 등과 같이 다양한 재료를 이용하여 치과 치료용 스캐폴드를 제작하는 기술을 제시하고 있다. 종래의 기술에서는 치과 치료용 스캐폴드에 대해서 골융합 및 골형성 효능을 갖고, 골형성 촉진 물질 방출이 가능한 임플란트 또는 스캐폴드에 관한 기술적 특징을 게시하고 있다.
그러나 상기의 종래의 기술들은, 단순히 스캐폴드의 세부적인 재질 등의 구성에 대해서만 기재되어 있다. 이에 따라서 스캐폴드를 실질적으로 수혜부에 안정적으로 설치하는 동시에, 적절한 부위에 임플란트를 지지체와 같이 식립하여 수술의 부담과 치료기간을 최소화하는 기술에 대해서는 아직까지 개발되지 않아, 상기의 문제점을 해결하기란 어려운 문제점이 있다.
이에, 본 발명은, 환자의 수혜부에 안정적이고 정확하게 설치할 수 있는 스캐폴드를 제작하는 동시에, 임플란트 식립을 위한 2차 수술이 필요하지 않고, 임플란트 식립 위치 설정이 용이하고 정확하도록 하는 임플란트 식립을 위한 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법은, 치아 CT 촬영 데이터 중 의료 영상 파일 및 관리자 단말로부터 입력된 임플란트 식립 정보를 수신하는 단계; 상기 의료 영상 파일을 이용하여, 지지체로서 수혜부에 설치될 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하되, 상기 임플란트 식립 정보에 따라서 상기 스캐폴드에 임플란트가 식립된 형상을 포함하는 상기 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 상기 스캐폴드 및 상기 임플란트의 재질로 3차원 객체를 출력하는 3차원 프린터를 이용하여 출력함으로써 상기 임플란트가 식립된 스캐폴드를 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 치과 치료 시 발치 전 촬영하는 치과 CT 촬영 데이터에 포함된 의료 영상 파일 및 CT 촬영 데이터에 포함된 임플란트 식립 정보를 이용하여, 광범위한 부위 또는 안정적이고 정확하게 설치 가능한 스캐폴드를 제작할 수 있다.
특히, 골 재생 후 2차 수술을 통하여 임플란트를 식립할 필요가 없이, 스캐폴드에 일체형으로 식립된 임플란트가 포함되어, 스캐폴드를 설치하는 것 만으로 임플란트 식립이 완료된 상태로 환자를 치료할 수 있어, 임플란트 식립이 어려운 수혜부에도 신속하고 정확하게 임플란트를 식립하여, 신속 정확한 치료가 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법의 플로우차트.
도 2는 본 발명에서 사용되는 치아 CT 촬영 데이터의 예.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 임플란트가 식립된 스캐폴드가 설치되는 형태를 도시한 예.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법에 대해서 설명하기로 한다.
이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법의 플로우차트이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법은 먼저 치아 CT 촬영 데이터 중 의료 영상 파일(DICOM) 및 관리자 단말로부터 입력된 임플란트 식립 정보를 수신하는 단계(S10)를 포함한다.
치아 CT는 CBCT로도 지칭되며, 치아 내부를 단층 촬영하여 3차원적으로 확인할 수 있는 장치를 의미한다. CT 촬영 장치를 통해 치아 CT가 촬영되면, 치아 CT 촬영 데이터가 생성되며, 해당 데이터에는 상기 언급한 치아의 3차원 영상에 대응하는 의료 영상 파일(DICOM 파일)이 포함된다.
기본적으로 CT 촬영 결과 생성되는 의료 영상 파일에 있어서, 진한 흰색 부분은 치아를, 연한 흰색 등 덜 선명한 흰색 부분은 치조골을 의미한다. 이에 따라서, 의료 영상 파일을 이용하면 환자의 치아 CT 촬영 데이터에 있어서 치조골과 치아 및 병소를 구분할 수 있다. 이를 이용하여 환자의 상태에 따라서, 예상되는 스캐폴드의 설치 위치로서의 수혜부를 결정할 수 있을 것이다.
임플란트 식립 정보는, 의료진의 단말로부터 CT 촬영 데이터에 입력된 정보들 중 하나로서, 의료진의 판단을 통해 어느 위치에 임플란트를 식립할지 여부를 정하는 정보를 의미한다. 구체적으로, 임플란트 식립 정보에는 임플란트가 식립될 위치 및 식립 각도에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이외에도, 임플란트의 시술을 위하여 반영되어야 할 정보라면 어느 정보나 포함될 수 있음은 당연할 것이다.
S10 단계가 수행되면, 의료 영상 파일을 이용하여, 골 지지체로서 수혜부에 설치될 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하되, 임플란트 식립 정보에 따라서 스캐폴드에 임플란트가 식립된 형상을 포함하는 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하는 단계(S20)가 수행된다.
상기와 같이 의료 영상 파일을 이용하면, 환자의 치조골을 포함한 골 형상 및 치아의 형상을 파악할 수 있어, 해당 파일을 이용하면 수혜부 및 수혜부에 설치할 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 수혜부에 정확하고 안정적으로 설치할 수 있도록 생성할 수 있다.
한편 임플란트는 일반적으로 식립 정보에 따라서 식립 위치 및 식립 각도가 결정되면, 해당 위치에 식립 가능하게 된다. 본 발명에 의하면 스캐폴드에 임플란트가 식립되어 스캐폴드를 수혜부에 설치 시 임플란트가 식립된 상태로 설치되어야 하기 때문에, 스캐폴드 상에 임플란트 식립 정보에 따라서 임플란트가 식립된 것과 같이 완성된 상태로 스캐폴드가 제작되어야 한다.
이를 위하여 스캐폴드의 제작을 위해서 스캐폴드의 3차원 영상 이미지가 생성될 때, 임플란트 식립 정보에 따라서 스캐폴드 상에 임플란트가 식립된 형상을 포함하도록, 스캐폴드의 형상 주 임플란트 식립 정보에 대응하는 위치 및 각도에 따라서 임플란트의 3차원 영상 이미지가 식립된 형상을 함께 형성하여, 스캐폴드에 임플란트가 식립된 상태를 나타낼 수 있도록 한다.
S20 단계가 수행되면, 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 스캐폴드 및 임플란트의 재질로 3차원 객체를 출력하는 3차원 프린터를 이용하여 출력함으로써 임플란트가 식립된 스캐폴드를 제작하는 단계(S30)가 수행된다.
이때 3차원 프린터에는 재질은 예를 들어 PCL을 사용할 수 있으며(이에 제한되지는 않을 것이다.) 3차원 프린터 출력용 스트립(Strip) 및 임플란트의 재질을 포함하는 3차원 프린터 출력용 스트립이 구비되어 이를 이용하여 임플란트가 식립된 상태의 스캐폴드를 제작함으로써, 생체 친화적인 스캐폴드 및 임플란트가 식립된 상태의 스캐폴드의 제작이 가능하도록 하여 치료 효과를 증가시킬 수 있다.
S30 단계가 수행되면, 임플란트가 함께 프린팅 됨으로써, 이미 임플란트가 식립된 형태의 스캐폴드를 제작하게 되어, 수혜부에 정확하고 고정적으로 설치 가능한 스캐폴드가 제작된다.
이후, 임플란트가 식립된 스캐폴드를 수혜부에 설치하는 단계(S40)를 수행한다. S40 단계에 있어서 스캐폴드의 안정성을 향상시키기 위하여 스캐폴드와 수혜부를 지지 플레이트 또는 고정용 스크류 등을 이용하여 고정할 수 있다.
이와 같은 과정을 통하면, 과거 골 결손이 발생한 환부에 임플란트를 식립하기 위하여 별도의 고정용 부재를 설치하여 골 재생을 유도한 후 2차 수술로서 임플란트를 식립하는 복잡한 임플란트 식립 과정이 필요없게 된다.
즉, 스캐폴드 상에 임플란트가 식립된 상태가 되도록 하는 모델로서 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 제작하고, 이후 3차원 프린터를 이용하여 임플란트가 이미 식립된 스캐폴드를 일체형으로 제작한 뒤 이를 간단하게 환자의 수혜부에 설치하는 간단한 시술을 통하여 안정적이고 신속하게 임플란트를 식립할 수 있게 된다.
이로써 복잡한 치료 과정에 의한 환자의 부담감 및 불편함을 최소화할 수 있고, 임플란트 식립이 용이하게 이루어질 수 있는 동시에, 수혜부에 안정적으로 스캐폴드를 설치할 수 있어, 치료 효과가 극대화되는 효과가 있다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 치아 CT 촬영 데이터의 예이며, 도 3은 도 2의 CT 촬영 데이터를 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따라서 임플란트가 식립된 스캐폴드가 설치되는 형태를 이미지로 도시한 예이다.
먼저 도 2를 참조하면, 환자의 치아 CT 촬영 데이터를 이용하여 의료 영상 파일 등에는, 도 2에 도시된 바와 같은 영상이 의사 등의 의료진의 단말에 출력될 수 있다.
이때 환부(10)를 확인하게 되면, 임플란트의 식립 위치 및 각도를 결정할 수 있고, 이를 위하여 설치할 스캐폴드의 접합부의 형태를 포함한 전체적인 형상을 정확하게 가늠할 수 있다.
이를 바탕으로 도 3을 참조하면, 도 2의 환부(10), 즉 수혜부의 형태에 따라서 설치할 스캐폴드(20)의 영상 이미지를 생성할 수 있다. 이때, 임플란트의 식립 정보에 따라서, 스캐폴드(20) 상에 임플란트의 식립 위치(21)에 임플란트(22)가 식립된 상태로 형성되도록 스캐폴드(20)의 영상 이미지를 편집할 수 있다.
제작된 스캐폴드(20)를 수혜부에 설치하게 되면, 환자는 임플란트(22)의 식립을 위한 부가적인 수술이 없이, 임플란트(22)가 스캐폴드(20) 상에 설치된 일체형의 기구를 수혜부에 설치하는 것만으로 임플란트(22) 시술을 받을 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 적어도 하나로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 치아 CT 촬영 데이터 중 의료 영상 파일 및 관리자 단말로부터 입력된 임플란트 식립 정보를 수신하는 단계;
    상기 의료 영상 파일을 이용하여, 지지체로서 수혜부에 설치될 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하되, 상기 임플란트 식립 정보에 따라서 상기 스캐폴드에 임플란트가 식립된 형상을 포함하는 상기 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 생성하는 단계; 및
    상기 스캐폴드의 3차원 영상 이미지를 상기 스캐폴드 및 상기 임플란트의 재질로 3차원 객체를 출력하는 3차원 프린터를 이용하여 출력함으로써 상기 임플란트가 식립된 스캐폴드를 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캐폴드를 제작하는 단계는,
    생체 친화성 고분자 폴리머(PCL)의 재질을 포함하는 3차원 프린터 출력용 스트립(Strip)을 이용하여 상기 스캐폴드를 제작하는 것을 특징으로 하는 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임플란트 식립 정보는,
    상기 임플란트가 식립될 위치 및 식립 각도에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 임프란트-지지체를 이용한 임플란트 제작 방법.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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