KR101862752B1 - Cad 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법 및 임플란트 지대치 제작 시스템 - Google Patents

Abstract

치료 대상 영역에 식립된 제1 보철물에 연결된 스캔 바디를 포함하는 상기 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계, 상기 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계, 상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 3차원 모델 상의 상기 제1 보철물의 위치 정보를 검출하는 단계, 상기 제1 보철물의 위치 정보에 기초하여 제2 보철물 모델을 디자인하는 단계 및 상기 디자인된 제2 보철물 모델과 상기 제1 보철물을 연결하는 제3 보철물 모델을 디자인하는 단계;를 포함하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법에 관한 것이다.

Description

CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법 및 임플란트 지대치 제작 시스템{Method for Manufacturing of Implant Abutment using Computer Aided Design System and System for Manufacturing of Implant Abutment}

본 발명은 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법 및 임플란트 지대치 제작 시스템에 관한 것이다.

대부분이 수작업으로 시행되는 보철 제작과정 중 특히 인상채득은 환자나 술자에게 매우 힘들고 오류가 많이 발생하는 과정이다. 따라서 모델 및 구강 스캐너를 이용하여 디지털 인상을 채득하고 3차원 모델을 만드는 것은 보철 과정을 간편하게 하고 규격화 할 수 있다는 점에서 획기적이라고 할 수 있다. 이러한 이유로 여러 국내외의 회사들이 치과용 스캐너를 제작, 판매하고 있으며 많은 치과 병의원 및 기공실에 보급되어 사용되고 있다. 하지만, 고가의 장비로서 비용적인 부담과 더불어 여전히 개선이 필요한 한계점들이 보고되고 있다.

일부 스캐너는 대상체의 표면에서 빛 반사를 명확하게 하여 스캔의 정확성을 증진시키기 위해 전용 스캔 파우더를 뿌린 후에 스캔하는 것을 추천하고 있다. 그러나 임플란트 지대치(Abutment)와 임플란트 지대치에 설치된 보철물을 제작하는 과정에서 임플란트 지대치가 식립된 구강 내를 스캔하면 스캔 파우더에 의한 스캔 오차가 증가하여 보철물의 정밀한 제작이 어려운 문제가 있다.

또한 임플란트 지대치의 경우 임플란트 몸체(Fixture)와 보철물의 연결 및 고정 역할임에도 불구하고 임플란트 지대치 모델의 외형 디자인에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

또한 임플란트 지대치의 3차원 모델에 기초하여 보철물 모델을 디자인하므로 임플란트 지대치의 3차원 모델이 가지는 오차로 인하여 정밀한 보철물 제작이 어려워 임플란트 지대치와 보철물을 제작하여 환자의 구강 내에 시술하는 경우 보철물의 유지력이 약한 문제가 있다.

대한민국 특허공개공보(공개번호 10-2010-0127491)

본 발명의 실시예는 임플란트 지대치의 기능이 임플란트 몸체와 보철물의 연결 및 고정 역할을 가짐에도 불구하고 임플란트 지대치의 외형 디자인에 많은 시간이 소요되는 문제, 3차원 모델의 오차 발생 문제 및 보철물과 임플란트 지대치의 유지력이 약해지는 문제를 해결할 수 있는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법 및 임플란트 지대치 제작 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법은 치료 대상 영역에 식립된 제1 보철물에 연결된 스캔 바디를 포함하는 상기 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계; 상기 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계; 상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 3차원 모델 상의 상기 제1 보철물의 위치 정보를 검출하는 단계; 상기 제1 보철물의 위치 정보에 기초하여 제2 보철물 모델을 디자인하는 단계; 및 상기 디자인된 제2 보철물 모델과 상기 제1 보철물을 연결하는 제3 보철물 모델을 디자인하는 단계;를 포함하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법의 상기 제1 보철물은 치료 대상 영역의 치조골에 식립된 임플란트 몸체(Fixture)인 것을 특징으로 하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법의 상기 제3 보철물 모델은 임플란트 지대치(Abutment) 모델인 것을 특징으로 하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법의 상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 3차원 모델 상의 상기 제1 보철물의 위치 정보를 검출하는 단계는, 상기 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델로부터 특징점을 검출하는 단계; 및 상기 특징점 및 상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 제1 보철물의 위치 정보를 검출하는 단계;를 포함하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법의 상기 제3 보철물 모델의 외형은 상기 제2 보철물의 내면의 형상에 대응하여 디자인되는 것을 특징으로 하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법의 상기 제3 보철물 모델은 상기 제1 보철물의 위치 정보와 상기 제1 보철물의 위치 상의 각도 정보 그리고 상기 제3 보철물의 위치 및 각도 정보에 기초하여 디자인되는 것을 특징으로 하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법은 상기 디자인된 제2 및 제3 보철물 모델의 데이터에 기초하여 제2 및 제3 보철물을 제작하는 단계;를 더 포함하는 CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템은 임플란트 지대치를 디자인할 수 있는 CAD 시스템; 및 상기 CAD 시스템으로부터 디자인된 임플란트 지대치의 데이터를 수신하여 상기 임플란트 지대치를 가공할 수 있는 밀링머신 또는 3차원 프린팅장치;를 포함하는 임플란트 지대치 제작 시스템을 제공할 수도 있다.

본 발명의 실시예는 임플란트 몸체의 위치 정보에 기초하여 보철물 모델을 먼저 디자인하고 보철물 모델의 내면 형상에 기초하여 임플란트 지대치의 외형 형상을 디자인할 수 있으므로 작업자의 임플란트 지대치 디자인에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 보철물 모델의 내면 형상에 따라 임플란트 지대치의 외형 형상을 디자인하므로 임플란트 지대치와 보철물의 결합 밀도가 우수해져 환자의 구강 내에 시술된 보철물의 유지력이 증가할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 임플란트 몸체의 위치 검출을 위한 스캔 바디를 치료 대상 영역에 설치한 상태에서 생성된 3차원 모델 상에서 스캔 바디를 검출하여 임플란트 몸체의 위치를 검출하고 이에 기초하여 보철물 모델을 디자인하므로 파우더 도포에 따른 3차원 모델의 오차 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 높이의 제한이 비교적 적고 반사 방지 코팅된 스캔 바디를 임플란트 몸체에 임시로 설치한 상태로 3차원 모델을 생성하므로 스캔 바디를 정확히 검출할 수 있어 스캔 바디와 연결된 임플란트 몸체의 정확한 위치 정보를 검출하여 이에 기초하여 보철물을 제작하므로 정밀한 보철물을 제작할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 임플란트 지대치를 스캔하여 생성한 임플란트 지대치의 3차원 모델이 가지는 오차로 인하여 임플란트 지대치와 연결될 보철물이 부정확하게 디자인되고 제작되는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템의 블록도.
도 2는 CAD 시스템의 구성도.
도 3은 보철물 모델 제작 방법의 흐름도.
도 4는 임플란트 지대치 제작 방법의 흐름도.
도 5는 치료 대상 영역에 식립된 임플란트 몸체와 스캔 바디를 나타낸 개략도.
도 6은 임플란트 몸체와 보철물을 나타낸 개략도.
도 7은 임플란트 몸체와 임플란트 지대치의 개략도.
도 8은 임플란트 몸체와 임플란트 지대치 그리고 보철물을 나타낸 개략도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템(10)은 구강 스캐너(100)와 CAD 시스템(200) 그리고 보철물 가공 장치인 밀링장치(300) 또는 3차원 프린팅장치(400)를 포함할 수 있다. 또한 임플란트 지대치 제작 시스템(10)은 서버장치(500)를 더 포함할 수 있다.

본 발명을 상세하게 설명함에 있어 보철물이란 하나 또는 그 이상의 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물을 의미한다. 또한 보철물의 유형으로는 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 크라운(Crown), 라미네이트(Laminate), 브릿지(Bridge), 코핑(Coping), 임플란트(Implant), 덴쳐(Denture), 서지컬가이드(Surgical guide) 등이 있다.

또한 일 예로 보철물이 임플란트(Implant)인 경우, 보철물은 치조골에 삽입되는 임플란트 몸체(Fixture), 임플란트 몸체에 연결되는 임플란트 지대치(Abutment) 그리고 임플란트 지대치 상부 측을 씌우며 인공치아 외측 상부를 형성하는 임플란트 보철물(Crown) 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 정의할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템을 구성하는 각 장치들 간에는 무선 및/또는 유선 통신을 통해 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 유에스비(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다. 또한 근거리 통신 기술인 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.

구강 스캐너(100)는 환자의 구강 내를 스캔하여 스캔 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어 구강 스캐너(100)는 환자의 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성할 수 있고, 치료 대상 영역이란 구강 내의 영역 중에서 보철물 시술이 이루어지는 영역이 될 수 있고 또한 보철물 시술이 이루어지는 영역과 이와 인접한 인접치가 위치한 영역을 모두 포함하는 영역이 될 수 있다.

또한 구강 스캐너(100)는 환자의 구강 내를 스캔하여 생성한 스캔 데이터로부터 2차원 이미지 데이터를 생성할 수 있고, 3차원 모델을 생성할 수도 있다. 또한 이와 달리 CAD 시스템(200)이 구강 스캐너(100)로부터 수신한 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성할 수도 있다.

서버장치(500)는 각종 스캔 데이터가 저장될 수 있다. 서버장치(500)는 CAD 시스템(200)의 외부 저장장치의 기능을 가져 CAD 시스템(200)에서 생성된 보철물 디자인 데이터나 구강 구조에 대한 3차원 모델 데이터를 저장할 수 있다. 또한 서버장치(500)는 여러 장소에 구비된 구강스캐너들 각각으로부터 수신한 스캔 데이터를 저장할 수도 있고, 저장 데이터를 외부의 서버에 전송할 수도 있다. 또한 구강스캐너(100)로부터 생성된 데이터가 CAD 시스템(200)으로 전송되지 않고 서버장치(500)에 보관될 수도 있다.

도 2는 CAD 시스템의 구성도이다.

도 2를 참조하면, CAD 시스템(200)은 표시장치(220), 저장장치(230), 입력장치(250) 및 프로세서(290)를 포함하고, 프로세서(290)는 저장장치(230)에 저장된 보철물디자인프로그램을 읽어드려 실행하고 실행화면을 표시장치(220) 상에 표시할 수 있다.

보철물디자인프로그램은 표시장치(220) 상에 컨텐츠를 표시하고 작업자가 입력장치(250)를 통해 입력된 정보에 기초하여 미리 정해진 기능을 수행하며 보철물이 디자인될 수 있는 전반적인 환경을 제공할 수 있다.

도 3은 보철물 모델 제작 방법의 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템(10)을 이용한 보철물 모델 제작 방법은 치료 대상 영역에 식립된 제1 보철물에 연결된 스캔 바디를 포함하는 상기 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계(S101), 상기 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계(S102), 상기 스캔 바디의 원본 데이터를 이용하여 상기 3차원 모델 상의 제1 보철물의 위치를 검출하는 단계(S103), 상기 3차원 모델 상에 마진 라인을 형성하는 단계(S104), 상기 3차원 모델에 기초하여 제2 보철물 모델의 유형을 선택하는 단계(S105), 상기 치료 대상 영역에 제2 보철물 모델을 디자인하는 단계(S106), 상기 제1 보철물과 상기 디자인된 제2 보철물 모델에 기초하여 상기 제1 보철물과 상기 디자인된 제2 보철물 모델을 서로 연결하는 제3 보철물 모델 유형을 선택하는 단계(S107), 상기 제3 보철물 모델을 디자인하는 단계(S108) 및 상기 제2 및 제3 보철물을 제작하는 단계(S109)를 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 치료 대상 영역에 식립된 제1 보철물에 연결된 스캔 바디를 포함하는 상기 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계(S101)에서는 환자의 치료 대상 영역 상의 치조골에 제1 보철물이 식립되고, 제1 보철물에 스캔 바디가 체결될 수 있다. 그리고 구강 스캐너(100)를 이용하여 치조골에 식립된 제1 보철물에 연결된 스캔 바디를 포함하는 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성하는 스캔 데이터를 CAD 시스템(200)으로 전송할 수 있다.

또한 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계(S102)에서 CAD 시스템(200)은 구강 스캐너(100)로부터 수신한 스캔 데이터에 기초하여 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델을 생성할 수 있고, 3차원 모델은 환자의 구강 내의 스캔 대상의 구조와 동일한 구조를 가질 수 있다. 또한 3차원 모델은 스캔 바디의 3차원 모델을 포함하게 된다.

또한 스캔 바디의 원본 데이터를 이용하여 상기 3차원 모델 상의 제1 보철물의 위치를 검출하는 단계(S103)에서는 프로세서(290)는 스캔 바디의 원본 데이터를 저장장치(230)로부터 읽어드리고, 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 3차원 모델 상의 스캔 바디의 위치를 검출할 수 있다. 이 경우 스캔 바디는 적어도 하나의 특징점을 포함하고 특징점을 검출하여 검출된 특징점과 스캔 바디의 원본 데이터의 특징점의 비교를 통해 스캔 바디의 원본 데이터와 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델을 매칭시켜 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델을 검출할 수 있다. 그리고 검출된 스캔 바디의 위치 정보에 기초하여 스캔 바디와 연결된 제1 보철물의 위치를 검출하고, 검출된 위치 정보를 저장할 수 있다.

또한 3차원 모델 상에 마진 라인을 형성하는 단계(S104)에서는 3차원 모델의 치료 대상 영역 상에 마진 라인이 형성될 수 있고, 예를 들어 3차원 모델의 잇몸 영역 상에 마진 라인이 형성될 수 있으며, 작업자가 입력장치(250)를 통해 3차원 모델 상에 마진 라인을 직접 그려 넣을 수 있다. 그리고 3차원 모델 상에 마진 라인이 형성되면 CAD 시스템(200)은 형성된 마진 라인의 위치 정보를 저장할 수 있다.

또한 3차원 모델에 기초하여 제2 보철물 모델의 유형을 선택하는 단계(S105)에서는 3차원 모델 상의 치료 대상 영역에 시술될 제2 보철물 모델의 유형을 선택할 수 있다. 이 경우 프로세서(290)는 저장장치(230)에 저장된 복수의 제2 보철물 모델 라이브러리를 읽어드려 표시장치(220)에 표시하고 작업자는 입력장치(250)를 통해 표시된 제2 보철물 모델 라이브러리 상에서 어느 하나의 제2 보철물 모델을 선택할 수 있다.

또한 치료 대상 영역에 제2 보철물 모델을 디자인하는 단계(S106)에서는 3차원 모델 상에 시술될 제2 보철물 모델을 디자인할 수 있다. 또한 제2 보철물 모델을 디자인함에 있어서 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델의 위치 정보와 제1 보철물의 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제2 보철물 모델의 두께와 위치 그리고 각도를 디자인할 수 있다. 그리고 보철물디자인프로그램이 제공하는 각종 디자인 툴을 이용하여 작업자는 입력장치(250)를 통해 제2 보철물 모델의 두께, 위치 그리고 각도를 조정할 수 있고, 프로세서(290)는 디자인된 제2 보철물 모델의 데이터는 저장장치(230)에 저장할 수 있다.

또한 제1 보철물과 상기 디자인된 제2 보철물 모델에 기초하여 상기 제1 보철물과 상기 디자인된 제2 보철물 모델을 서로 연결하는 제3 보철물 모델 유형을 선택하는 단계(S107)에서는 제2 보철물 모델이 디자인되면 프로세서(290)는 디자인된 제2 보철물 모델의 두께 정보와 각도 정보에 기초하여 저장장치(230)에 저장된 제3 보철물 모델의 라이브러리 상에서 하나 또는 두 개 이상의 제3 보철물 모델을 불러와 표시장치(220)를 통해 표시할 수 있고, 복수개의 제3 보철물 모델을 불러와 표시장치(220)에 표시된 경우 작업자는 입력장치(250)를 통해 복수의 제3 보철물 모델 중에서 어느 하나의 제3 보철물 모델을 선택할 수 있다.

또한 제3 보철물 모델을 디자인하는 단계(S108)에서는 디자인된 제2 보철물의 두께 정보와 각도 정보에 기초하여 제3 보철물 모델을 디자인할 수 있다.

또한 제2 및 제3 보철물 제작 단계(S109)에서는 디자인된 제2 및 제3 보철물 모델의 데이터가 보철물 가공 장치(300, 400)로 전송되고, 보철물 가공 장치(300, 400) 상에서 제2 및 제3 보철물이 제작될 수 있다. 그리고 환자의 구강 내의 치료 대상 영역에서 스캔 바디를 제거하고 제1 보철물에 제3 보철물을 연결하고, 제3 보철물에 제2 보철물을 연결할 수 있다.

이하 일 예로 임플란트 시술을 위한 임플란트 보철물 모델 디자인 방법을 설명한다.

도 4는 임플란트 지대치 제작 방법의 흐름도이고, 도 5는 치료 대상 영역에 식립된 임플란트 몸체(Fixture)와 스캔 바디를 나타낸 개략도이고, 도 6은 임플란트 몸체와 보철물을 나타낸 개략도이고, 도 7은 임플란트 몸체와 임플란트 지대치의 개략도이며, 도 8은 임플란트 몸체와 임플란트 지대치 그리고 보철물을 나타낸 개략도이다.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 지대치 제작 시스템(10)을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법은 치조골에 식립된 임플란트 몸체에 연결된 스캔 바디를 포함하는 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계(S201), 상기 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계(S202), 상기 스캔 바디의 원본 데이터를 이용하여 상기 3차원 모델 상의 임플란트 몸체의 위치를 검출하는 단계(S203), 상기 3차원 모델 상에 마진 라인을 형성하는 단계(S204), 상기 3차원 모델에 기초하여 보철물 모델의 유형을 선택하는 단계(S205), 상기 치료 대상 영역에 상기 보철물 모델을 디자인하는 단계(S206), 상기 임플란트 몸체와 상기 디자인된 보철물 모델에 기초하여 상기 임플란트 몸체와 상기 디자인된 보철물 모델을 서로 연결하는 임플란트 지대치 모델 유형을 선택하는 단계(S207), 상기 임플란트 지대치 모델을 디자인하는 단계(S208), 상기 임플란트 지대치와 상기 보철물을 제작하는 단계(S209)를 포함할 수 있다.

보다 상세하게는 치조골에 식립된 임플란트 몸체에 연결된 스캔 바디를 포함하는 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계(S201)에서는 환자의 치료 대상 영역 상의 치조골(1)에 임플란트 몸체(2)가 식립되고, 상기 임플란트 몸체(2)에 임플란트 몸체(2)의 위치 식별을 위한 스캔 바디(3)가 체결될 수 있다. 그리고 구강 스캐너(100)를 이용하여 치조골에 식립된 임플란트 몸체(2)에 연결된 스캔 바디(3)를 포함하는 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성하는 스캔 데이터를 CAD 시스템(200)으로 전송할 수 있다. 또한 치료 대상 영역 상에는 스캔 바디(3)가 위치한 구강 내의 영역 외에 스캔 바디(3)와 인접한 인접치가 스캔될 수 있고, 치료 대상 영역 상에 설치된 보철물과 교합하는 교합치와 교합치와 인접한 인접치가 스캔될 수 있으며 스캔되어 생성된 스캔 데이터는 CAD 시스템(200)으로 전송될 수도 있다.

또한 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계(S202)에서는 CAD 시스템(200)은 구강 스캐너(100)로부터 수신한 스캔 데이터에 기초하여 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델을 생성할 수 있고, 3차원 모델은 환자의 구강 내의 스캔 대상의 구조와 동일한 구조를 가질 수 있다. 또한 3차원 모델은 스캔 바디(3)의 3차원 모델을 포함하게 된다. 또한 임플란트 몸체(2)는 치조골(1)에 삽입된 상태이므로 3차원 모델 상에서는 나타나지 않게 된다.

또한 스캔 바디의 원본 데이터를 이용하여 상기 3차원 모델 상의 임플란트 몸체의 위치를 검출하는 단계(S203)에서는 프로세서(290)는 스캔 바디의 원본 데이터를 저장장치(230)로부터 읽어드리고, 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 3차원 모델 상의 스캔 바디의 위치를 검출할 수 있다. 이 경우 스캔 바디의 3차원 모델은 적어도 하나의 특징점을 포함하고 특징점을 검출하여 검출된 특징점과 스캔 바디의 원본 데이터의 특징점의 비교를 통해 스캔 바디의 원본 데이터와 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델을 매칭시켜 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델을 검출할 수 있다. 그리고 검출된 스캔 바디의 위치 정보에 기초하여 스캔 바디와 연결된 임플란트 몸체(2)의 위치를 검출하고, 검출된 임플란트 몸체(2)의 위치 정보를 저장할 수 있다. 즉 임플란트 몸체(2)는 치조골에 삽입된 상태이므로 3차원 모델 상에서는 임플란트 몸체(2)가 검출되지 않으나, 임플란트 몸체(2)와 연결되고 3차원 모델 상에서 나타나는 스캔 바디를 검출하여 스캔 바디의 위치 정보에 기로 임플란트 몸체(2)의 위치 정보를 검출할 수 있다. 그리고 임플란트 몸체(2)의 위치 정보는 임플란트 몸체(2)가 위치하는 좌표 정보와 임플란트 몸체(2)가 치조골(1) 상에서의 위치한 각도 정보를 포함할 수 있다.

한편 스캔 바디의 원본 데이터는 제작 장치를 이용하여 스캔 바디를 제작할 때 사용한 스캔 바디의 제작 데이터로써, 스캔 바디의 형상 등에 관한 정보를 포함할 수 있고, 스캔 바디의 원본 데이터는 저장장치(230)에 미리 저장된다.

또한 3차원 모델 상에 마진 라인을 형성하는 단계(S204)에서는 3차원 모델의 치료 대상 영역 상에 마진 라인이 형성될 수 있고, 예를 들어 3차원 모델의 잇몸 영역 상에 마진 라인이 형성될 수 있으며, 작업자가 입력장치(250)를 통해 3차원 모델 상에 마진 라인을 직접 그려 넣을 수 있다. 그리고 3차원 모델 상에 마진 라인이 형성되면 CAD 시스템(200)은 형성된 마진 라인의 위치 정보를 저장할 수 있다.

또한 3차원 모델에 기초하여 보철물 모델의 유형을 선택하는 단계(S205)에서는 3차원 모델 상의 치료 대상 영역에 시술될 보철물 모델의 유형을 선택할 수 있다. 이 경우 프로세서(290)는 저장장치(230)에 저장된 복수의 보철물 모델 라이브러리를 읽어드려 표시장치(220)에 표시하고 작업자는 입력장치(250)를 통해 표시된 보철물 모델 라이브러리 상에서 어느 하나의 보철물 모델을 선택할 수 있다.

또한 치료 대상 영역에 상기 보철물 모델을 디자인하는 단계(S206)에서는 3차원 모델 상에 시술될 보철물 모델을 디자인할 수 있다. 또한 보철물 모델(4)을 디자인함에 있어서 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델의 위치 정보와 임플란트 몸체의 위치 정보 중 적어도 하나 그리고 마진 라인에 기초하여 보철물 모델의 두께와 위치 그리고 각도를 디자인할 수 있다. 그리고 보철물디자인프로그램이 제공하는 각종 디자인 툴을 이용하여 작업자는 입력장치(250)를 통해 보철물 모델의 두께, 위치 그리고 각도를 조정할 수 있고, 프로세서(290)는 디자인된 보철물 모델의 데이터는 저장장치(230)에 저장할 수 있다. 또한 치료 대상 영역과 인접한 인접치의 위치와 모양, 사이즈 등의 인접치의 특성 정보 그리고 치료 대상 영역과 교합하는 대합치 그리고 대합치와 인접한 인접치의 위치와 모양, 사이즈 그리고 교두 형상 정보에 기초하여 보철물 모델을 디자인할 수 있다. 그리고 CAD 시스템(200)은 디자인된 보철물의 두께 정보 그리고 각도 기울어진 각도 정보를 저장할 수 있다.

또한 임플란트 몸체와 상기 디자인된 보철물 모델에 기초하여 상기 임플란트 몸체와 상기 디자인된 보철물 모델을 서로 연결하는 임플란트 지대치 모델 유형을 선택하는 단계(S207)에서는 보철물 모델(4)이 디자인되면 프로세서(290)는 디자인된 보철물 모델(4)의 두께 정보와 각도 정보에 기초하여 저장장치(230)에 저장된 임플란트 지대치 모델의 라이브러리 상에서 하나 또는 두 개 이상의 임플란트 지대치 모델을 불러와 표시장치(220)를 통해 표시할 수 있고, 복수개의 임플란트 지대치 모델을 불러와 표시장치(220)에 표시된 경우 작업자는 입력장치(250)를 통해 복수의 임플란트 지대치 모델 중에서 어느 하나의 임플란트 지대치 모델(5)을 선택할 수 있다. 또한 CAD 시스템(200)은 임플란트 몸체(2)의 위치 정보와 보철물 모델(4)의 위치 정보에 기초하여 임플란트 몸체(2)에서부터 보철물 모델(4)의 내부면까지의 거리 정보와 임플란트 몸체(2)와 보철물 모델(4)의 기울어진 각도 정보 그리고 보철물 모델(4)의 내면의 형상 정보를 검출하고 이에 기초하여 복수의 임플란트 지대치 모델 중에서 적어도 하나의 임플란트 지대치 모델(5)을 선택하여 표시할 수 있다.

또한 임플란트 지대치 모델을 디자인하는 단계(S208)에서는 디자인된 보철물 모델(4)의 두께 정보와 각도 정보 그리고 보철물 모델(4)의 내면의 형상 정보에 기초하여 임플란트 지대치 모델(5)를 디자인할 수 있다. 즉, 기 형성된 보철물 모델(4)의 내부 형상에 맞추어 임플란트 지대치 모델(5)의 외형 형상을 다지인할 수 있다.

또한 임플란트 지대치와 상기 보철물을 제작하는 단계(S209)에서는 디자인된 임플란트 지대치 모델 데이터와 보철물 모델의 데이터가 보철물 가공 장치(300, 400)로 전송되고, 보철물 가공 장치(300, 400) 상에서 임플란트 지대치와 보철물이 제작될 수 있다. 그리고 환자의 구강 내의 치료 대상 영역에서 스캔 바디를 제거하고 임플란트 몸체에 임플란트 지대치를 연결하고, 임플란트 지대치에 보철물을 연결할 수 있다.

본 발명의 실시예는 임플란트 지대치 모델의 외형을 디자인하고, 임플란트 지대치의 모델의 형상에 기초하여 임플란트 지대치의 상부 영역을 씌우게 되고 인공 치아 기능을 하는 보철물 모델을 디자인하는 경우 임플란트 지대치 모델의 외형 디자인에 소요되는 시간이 크게 증가하는 문제를 해결하기 위하여 임플란트 몸체의 위치 정보에 기초하여 보철물 모델을 먼저 디자인하고 보철물 모델의 내면 형상에 기초하여 임플란트 지대치의 외형 형상을 디자인할 수 있으므로 작업자가 디자인을 위한 입력장치(250)의 조작 시간을 크게 줄일 수 있어 임플란트 지대치 모델의 디자인이 쉽고 디자인 시간을 감소킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 보철물 모델의 내면 형상에 따라 임플란트 지대치의 외형 형상을 디자인하므로 임플란트 지대치와 보철물의 결합 밀도가 우수해져 환자의 구강 내에 시술된 보철물의 유지력이 증가할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 임플란트 몸체의 위치 검출을 위한 스캔 바디를 치료 대상 영역에 설치한 상태에서 생성된 3차원 모델 상에서 스캔 바디를 검출하여 임플란트 몸체의 위치를 검출하고 이에 기초하여 보철물 모델을 디자인 한다. 따라서 실시예는 치조골에 식립된 임플란트 몸체에 제작된 임플란트 지대치를 연결한 상태의 치료 대상 영역을 스캔하는 경우 치료 대상 영역 상에 도포된 파우더에 따라 스캔 데이터의 오차가 발생하고 오차를 포함하는 임플란트 지대치의 3차원 모델에 기초하여 보철물 모델을 디자인하는 경우 정밀하지 못한 보철물이 제작되는 문제를 방지할 수 있다.

또한 임플란트 지대치의 경우 환자의 구강 내에 시술될 인공 치아이므로 높이가 제한적이고 스캔 시 반사 방지를 위해 임플란트 지대치 상에서 파우더가 도포되어 정밀하지 못한 3차원 모델 데이터가 생성될 수 있으나 실시예는 높이의 제한이 비교적 적고 반사 방지 코팅된 스캔 바디를 임플란트 몸체에 임시로 설치한 상태로 3차원 모델을 생성하므로 스캔 바디를 정확히 검출할 수 있어 스캔 바디와 연결된 임플란트 몸체의 정확한 위치 정보를 검출할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

치조골(1)
임플란트 몸체(2)
스캔 바디(3)
보철물 모델(4)
임플란트 지대치 모델(5)
임플란트 지대치 제작 시스템(10)
구강 스캐너(100)
CAD 시스템(200)
표시장치(220)
저장장치(230)
입력장치(250)
프로세서(290)
보철물 가공 장치(300, 400)
서버장치(500)

Claims (8)

1. 치료 대상 영역의 치조골에 식립된 임플란트 몸체(Fixture)에 연결된 스캔 바디를 포함하는 상기 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성하는 단계;
   상기 스캔 데이터에 기초하여 상기 치료 대상 영역에 대한 3차원 모델을 생성하는 단계;
   상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 3차원 모델 상의 상기 임플란트 몸체의 위치 정보를 검출하는 단계;
   복수의 임플란트 보철물 모델 라이브러리를 읽어 드려 표시하고, 상기 복수의 임플란트 보철물 모델 중 어느 하나의 선택을 검출하는 단계;
   상기 스캔 바디에 대한 3차원 모델의 위치 정보와 상기 임플란트 몸체의 위치 정보 중 적어도 하나에 기초하여 선택된 임플란트 보철물 모델의 두께와 위치 및 각도를 디자인하는 단계;
   디자인된 임플란트 보철물 모델을 저장하는 단계;
   상기 디자인된 임플란트 보철물 모델의 두께 및 각도 정보에 기초하여 임플란트 지대치(Abutment) 모델 라이브러리 상의 복수의 임플란트 지대치 모델 중 어느 하나를 읽어드려 표시하는 단계; 및
   상기 디자인된 임플란트 보철물 모델과 상기 임플란트 몸체를 연결하는 상기 임플란트 지대치 모델을 디자인하는 단계;를 포함하는
   CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 3차원 모델 상의 상기 임플란트 몸체의 위치 정보를 검출하는 단계는,
   상기 3차원 모델 상의 스캔 바디의 3차원 모델로부터 특징점을 검출하는 단계; 및
   상기 특징점 및 상기 스캔 바디의 원본 데이터에 기초하여 상기 임플란트 몸체의 위치 정보를 검출하는 단계;를 포함하는
   CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 임플란트 지대치 모델의 외형은 상기 임플란트 보철물의 내면의 형상에 대응하여 디자인되는 것을 특징으로 하는
   CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법.
6. 삭제
7. 제1 항, 제4 항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 디자인된 임플란트 보철물 모델 및 임플란트 지대치 모델의 데이터에 기초하여 임플란트 보철물 및 임플란트 지대치를 제작하는 단계;를 더 포함하는
   CAD 시스템을 이용한 임플란트 지대치 제작 방법.
8. 제1 항, 제4항 및 제5 항 중 어느 하나의 항의 제작 방법에 의하여 임플란트 지대치를 디자인할 수 있는 CAD 시스템; 및
   상기 CAD 시스템으로부터 디자인된 임플란트 지대치의 데이터를 수신하여 상기 임플란트 지대치를 가공할 수 있는 밀링머신 또는 3차원 프린팅장치;를 포함하는 임플란트 지대치 제작 시스템.

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