KR102041524B1 - 3d 맞춤형 임플란트 제조방법 - Google Patents
3d 맞춤형 임플란트 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102041524B1 KR102041524B1 KR1020180071058A KR20180071058A KR102041524B1 KR 102041524 B1 KR102041524 B1 KR 102041524B1 KR 1020180071058 A KR1020180071058 A KR 1020180071058A KR 20180071058 A KR20180071058 A KR 20180071058A KR 102041524 B1 KR102041524 B1 KR 102041524B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- implant
- manufacturing
- plaster
- nose
- guideline
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 113
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 12
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 26
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 claims description 24
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 10
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 7
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 21
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 8
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 5
- 238000002435 rhinoplasty Methods 0.000 description 5
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 5
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 4
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 210000001847 jaw Anatomy 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000004373 mandible Anatomy 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 108010023728 Alloderm Proteins 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 208000005422 Foreign-Body reaction Diseases 0.000 description 1
- 229920000544 Gore-Tex Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N costic aldehyde Natural products C1CCC(=C)C2CC(C(=C)C=O)CCC21C QTCANKDTWWSCMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000027879 direct ossification Effects 0.000 description 1
- 210000003054 facial bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N iso-beta-costal Natural products C1C(C(=C)C=O)CCC2(C)CCCC(C)=C21 ISTFUJWTQAMRGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000036244 malformation Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
- A61C13/0006—Production methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A61B6/14—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
- A61C13/0006—Production methods
- A61C13/0019—Production methods using three dimensional printing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/20—Methods or devices for soldering, casting, moulding or melting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/34—Making or working of models, e.g. preliminary castings, trial dentures; Dowel pins [4]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
3D 맞춤형 임플란트 제조방법이 개시된다. 본 발명의 3D 맞춤형 임플란트 제조방법은, 환자의 신체의 CT 영상을 신체의 이미지의 명암 값을 기초로 경계값을 이용하여 분할한 후 신체의 3D 오브젝트(object)를 구현하는 구현 단계; 구현 단계에서 구현된 3D 오브젝트를 기초로 설계 임플란트를 설계하는 설계 단계; 설계 임플란트를 가이드 라인으로 제작하는 가이드 라인 임플란트 제작 단계; 및 가이드 라인 임플란트와 동일한 형태로 실리콘을 포함하는 재질로 맞춤형 임플란트를 제작하는 제작 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 임플란트 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 환자의 신체의 CT 영상을 기반으로 실리콘을 포함하는 재질의 맞춤형 임플란트를 제조할 수 있는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법에 관한 것이다.
최근 화장품이 외모 노화 방지 등 수요를 충족시키지 못하고, 성형 시술로 미인 효과를 얻으려는 소비자들이 증가하고 있다. 전술한 성형 시술에는 임프란트가 사용되고, 이러한 성형 시술은 신체의 다양한 부분 예를 들어 코, 턱, 코 주변부의 팔자 주름, 코 옆 부분의 함몰된 부위, 눈 아래 부위, 이마, 둔근(gluteal) 등에서 이루어지고 있다.
그 중 코성형(rhinoplasty)은 종류가 매우 다양하며, 환자의 상태, 요구, 변형의 종류, 이전 수술의 종류 및 방법 등에 따라서 수술 종류가 달라진다. 코성형은 단순히 코를 올리거나 휘어진 코를 바로잡는 수술뿐만 아니라 선천성 기형의 교정, 사고로 인한 결손부 치유, 및 암 조직의 제거 후 코의 재건까지 광범위한 분야를 포함한다. 그 중 융비술은 선천적으로 코가 낮거나 변형이 있거나, 또는 종양 수술 등의 이유로 코 부위에 결손이나 변형이 생겼을 때 교정적 치료, 또는 미용적 목적으로 시행할 수 있다.
일반적으로 융비술은 재료를 삽입하여 이루어지는데, 재료는 이식물(graft)과 삽입물(implant)로 나눌 수 있다.
이식물의 종류로는 골과 연골이 있으며, 골은 연골의 골화로 형성되는 연골성 골과 간엽조직의 직접적 골화로 형성되는 막성 골로 나눌 수 있다.
일반적으로 두개골과 같은 막성골이 생존율이 좋고 흡수율이 낮아서 자가골 이식시 많이 사용되며, 그 외에 장골이나 늑골과 같은 연골성 골이 사용되기도 한다. 연골은 골조직에 비해 흡수율도 낮고 혈액공급 없이도 생존이 가능하며 모양을 다듬기 쉬우며, 비중격연골, 이개연골과 늑연골 등이 융비술에 주로 사용된다. 이식물 중 골 이식물의 경우 골성 유합이 견고하게 이루어져 잘 변위되지 않으며, 이물 반응을 일으키지 않고 많은 양을 얻을 수 있다.
그러나, 골절이 일어날 수 있으며, 이식물을 채취하기가 어렵고, 공여부에 상처가 남을 수 있으며, 다루기 어렵고 흡수가 많으며, 유연성이 없다. 자가 연골 중 비중격연골은 편리하고 좋으나 양이 많지 않고, 견고한 비배부 라인을 형성하기 어렵다.
삽입물은 생체의 조직 내에 장기간 넣어 두어도 화학적 변화를 일으키지 않는 불활성의 인공 재료를 의미하고, 실리콘 보형물, 고어텍스 보형물, 머실린 메쉬, 알로덤 프로플라스트 등의 종류가 있다.
한편 코 성형술에 사용되는 기존 융비술(augmentation rhinoplasty) 재료는 개별 환자의 코 치수을 고려하지 않고, 표준 길이 및 높이로 생산되어 왔다. 따라서, 의사들은 각 환자의 특정 요구에 따라 재료를 설계하고 조각하는 데 많은 시간을 소비해 왔다. 종래의 줄기세포 연구을 기반으로 한 조직공학 기술이 고유의 기능을 유지하면서도 손상된 조직과 장기를 대체할 수 있는 가능성을 보여줬으나, 성형술에서 조직공학 기술의 적용은 상대적으로 드문 형편이다. 즉, 성형술에서 주 목적을 달성하기 위해 적절한 재료를 사용하는 것은 대부분의 경우 필수적으로 요구된다.
최근 3차원(3D) 프린팅이 다양한 임상 문제에 적용되어 왔으며, 3D 프린팅을 이용하여 3차원 형상의 고체 스캐 폴드를 제조할 수 있다 그러나, 종래 어떠한 연구도 3D 프린팅을 코 성형술이나 코 수술에 적용하지 않았다.
성형 부위 중 1위인 코가 맞춤형 임플란트로 생산되지 않는 이유는 코의 윗부분 1/3 부분까지는 뼈지만, 그 아래 2/3 부위는 뼈가 아닌 연골 및 연골을 덮고 있는 근육층이기에 CT(computed tomography) 상에서 구현되지 않았다. 그렇기에, 연골 및 뼈 등 인체 조직에 부합되는 임플란트 생산에 어려움을 겪었다.
또한 얼굴뼈에 정확히 부합되는 턱, 팔자 주름 부위(paranasal), 이마, 관자 주름 부위(paranasal), 하악(mandible), 관자놀이(temple), 광대(Malar) 등 맞춤형 임플란트 역시 소재의 한계 때문에 생산에 어려움이 있었다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 환자의 신체의 CT 영상을 상기 신체의 이미지의 명암 값을 기초로 경계값(Tresholding)을 이용하여 분할한 후 상기 신체의 3D 오브젝터(object)를 구현하는 구현 단계; 상기 구현 단계에서 구현된 상기 3D 오브젝트를 기초로 설계 임플란트를 설계 하는 설계 단계; 설계 임플란트를 가이드 라인으로 제작하는 가이드 라인 임플란트 제작 단계; 및 상기 가이드 라인 임플란트와 동일한 형태로 실리콘을 포함하는 재질로 맞춤형 임플란트를 제작하는 제작 단계를 포함하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 설계 단계는 병원을 포함하는 고객의 확인을 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 라인 임플란트 제작 단계는 3D 프린터를 이용하여 제작될 수 있다.
상기 가이드 라인 임플란트 제작 단계에서 제작된 맞춤형 임플란트는 모양 및 형상을 제시하는 가이드 라인으로 제공될 수 있다.
상기 제작 단계에서 맞춤형 임플란트는 밀링이나 캐스팅을 포함하는 제조 방법으로 제조될 수 있다.
상기 제작 단계는, 석고를 반죽 후 반죽된 제1 반죽 석고의 한쪽 면에 상기 가이드 라인 임플란트를 일정 깊이로 담그는 단계; 상기 제1 반죽 석고와 동일하게 제2 반죽 석고를 반죽한 후 상기 제1 반죽 석고에 덮는 단계; 상기 제1 반죽 석고와 상기 제2 반죽 석고를 경화한 후에 상기 가이드 라인 임플란트를 제거하는 단계; 및 상기 가이드 라인 임플란트의 제거로 생긴 틈의 사이에 액체 형태의 실리콘을 포함하는 재질을 주입한 후 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구현 단계에서 기존 환자의 신체의 CT 영상을 이용할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 환자의 신체의 CT 영상을 신체의 명암 값을 기초로 경계값을 이용하여 분할하고, 각 분할 된 명암 값들 중 제작자가 필요로 하는 분할 값(데이터)를 가져와서 STL 파일로 변환하고, 제작에 필요한 각각의 STL 파일을 통합한 형상인 3D 오브젝트 위에 환자의 임플란트를 설계하고, 설계한 STL 파일을 출력하여 제작된 3D 형상을 표본으로 삼아 실리콘을 포함하는 물성의 맞춤형 임플란트로 제작함으로써 가상 설계 제공이 가능하여 고객의 요구를 보다 더 정확하게 반영할 수 있고, 고객과 원활한 소통이 가능하여 고객의 요구를 더욱 다양하게 반영할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 맞춤형 임플란트 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구현 단계에 의해 CT 영상에 코의 뼈, 연골 및 근육이 구현된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 디자인 단계에서 디자인된 디자인 코 임플란트가 뼈의 상측부에 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 제조 방법에 의해 제조된 맞춤형 임플란트의 일 예로 코 임플란트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 코 임플란트가 모형 뼈에 부착된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시 예가 코 이외에 이마, 턱 등에 적용될 수 있는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 구현 단계에 의해 CT 영상에 코의 뼈, 연골 및 근육이 구현된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 디자인 단계에서 디자인된 디자인 코 임플란트가 뼈의 상측부에 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 제조 방법에 의해 제조된 맞춤형 임플란트의 일 예로 코 임플란트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 코 임플란트가 모형 뼈에 부착된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시 예가 코 이외에 이마, 턱 등에 적용될 수 있는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 맞춤형 임플란트 제조방법을 개략적으로 도시한 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구현 단계에 의해 CT 영상에 코의 뼈, 연골 및 근육 등 인체 조직이 구현된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 설계 단계에서 설계된 설계 코 임플란트가 뼈의 상측부에 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 제조 방법에 의해 제조된 맞춤형 임플란트의 일 예로 코 임플란트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 코 임플란트가 모형 뼈에 부착된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 3D 맞춤형 임플란트 제조방법은, 환자의 코의 CT(computed tomography) 영상을 코의 뼈(10), 연골(30) 및 근육(20) 등 인체 조직의 명암 값을 기초로 경계값(thresholding)을 이용하여 분할한 후 CT 영상에 코의 뼈(10), 연골(30) 및 근육(20) 등을 구현하는 구현 단계(S10)와, 구현 단계에서 구현된 CT 영상을 기초로 설계 임플란트의 일 예인 설계 코 임플란트(200)를 설계 하는 설계 단계(S20)와, 설계 코 임플란트(200)를 가이드 라인으로 제작하는 가이드 라인 임플란트의 일 예인 가이드 라인 코 임플란트 제작 단계(S30)와, 가이드 라인 코 임플란트와 동일한 형태로 실리콘을 포함하는 재질로 맞춤형 임플란트의 일 예인 코 임플란트(100)를 제작하는 제작 단계(S40)를 구비한다.
구현 단계(S10)에서는, 먼저 CT 장치를 통해 코의 CT 영상을 획득하고, 코의 CT 영상은 종래의 CT 촬영 장치를 통해 획득할 수 있다. 또한 본 실시 예에서 코의 CT 영상은 고객 예를 들어 병원을 통해서 받을 수 있다.
본 실시 예의 구현 단계(S10)는 코의 CT 영상을 명암 값을 이용하여 도 2에 도시된 CT 영상에 코의 뼈(10), 연골(30) 및 근육(20)을 구현할 수 있다.
구체적으로 이전에는 코의 윗부분 1/3 부분까지는 뼈지만, 그 아래 2/3 부위는 뼈가 아닌 연골(30) 및 연골(30)을 덮고 있는 근육(20)층이기에 CT 상에서 도 2에 도시된 설계 코 임플란트(200)를 구현할 수 없었다.
하지만 본 실시 예는 환자의 CT 영상을 부분(slice) 2D 이미지를 활용하여 경계화(thresholding)하면, 각각의 명암 값을 분류할 수 있고, 이 부분 값들은 연골, 뼈, 근육 등 세부화 된 부위를 표현할 수 있다. 즉, 이를 분류하는 원리는 CT영상의 부분 2D이미지를 이용하여 픽셀(Pixel)의 명암 정도에 따라 같은 값끼리 구별하는 작업을 의미한다.
본 실시 예는 경계화 작업을 이용하여 분류된 값 중, 작업자가 필요로 하는 명암 값을 선택하여 이를 3D 영상화를 위해 STL(STereoLithography) 파일로 변환한다. 본 실시예에서 변환 후, 제작에 필요한 각각의 STL파일을 통합한 형상을 3D 오브젝트라고 한다. 다음으로 3D 오브젝트 위에 환자의 임플란트를 설계하고, 설계한 STL 파일을 출력한다. 참고로 STL 파일은 3D 모델링된 데이터를 표준 형식의 파일로 저장하는데 제공되는 파일 형식을 말한다.
설계 단계(S20)는, 구현 단계(S10)에서 구현된 CT 영상을 기초로 설계 임플란트의 일 예인 설계 코 임플란트(200)를 설계하는 단계이다.
본 실시 예에서 설계 단계(S20)에서 제작되는 설계 코 임플란트(200)는 고객의 오더 폼에 적혀 있는 요청 사항에 따라 제작될 수 있다.
또한 본 실시 예는 제작된 설계 코 임플란트(200)를 고객인 병원을 통해 확인을 받을 수 있다. 이 확인 과정에서 병원의 수정 요청 사항이 있는 경우 전술한 구현 단계(S10)를 통해 다시 설계 코 임플란트(200)를 제작할 수 있다.
나아가 본 실시 예는 설계 코 임플란트(200)를 2 내지 3가지 타입으로 제작하여 고객인 병원에게 제공할 수도 있다.
가이드 라인 임플란트 제작 단계(S30)는, 설계 코 임플란트(200)를 가이드 라인 임플란트로 제작하는 단계이다.
본 실시 예에서 가이드 라인 임플란트의 일 예인 가이드 라인 코 임플란트는 3D 프린터를 이용하거나 몰드를 통해서 제작될 수 있다. 예를 들어 본 실시 예에서 가이드 라인 임플란트는 3D 프린터를 이용하여 설계한 모형을 출력하거나, 3D 프린터로 스컬(skull)을 출력한 뒤, 에폭시 소재를 이용하여 임플란트를 직접 설계하는 방법을 통해 제작 가능하다.
제작 단계(S40)는, 고객에서 확인을 받은 가이드 라인 코 임플란트와 동일한 형태로 실리콘을 포함하는 재질로 코 임플란트(100)를 포함하는 맞춤형 임플란트를 제작하는 단계이다.
본 실시 예의 제작 단계(S)에서 코 임플란트(100)는 밀링이나 캐스팅 등을 포함하는 제조 방법으로 제공될 수 있다.
이하에서 코 임플란트(100)를 캐스팅 제조 방법으로 제조하는 것을 간략히 설명한다.
먼저 석고를 반죽 후 반죽된 제1 반죽 석고의 한쪽 면에 가이드 라인 코 임플란트를 일정 깊이로 담그는 단계가 이루어진다. 이 단계에서 가이드 라인 코 임플란트는 제1 반죽 석고에 2/3 정도 담그질 수 있다. 본 실시 예에서 석고는 공지된 옐로우 스톤(yellow stone) 반죽을 사용할 수 있고, 이는 제2 반죽 석고의 제조시에도 동일하게 적용될 수 있다.
다음으로 제1 반죽 석고와 동일하게 제2 반죽 석고를 반죽한 후 제1 반죽 석고에 덮는 단계가 이루어질 수 있다.
그 다음으로 제1 반죽 석고와 제2 반죽 석고가 완전히 경화될때까지 대기한다. 본 실시 예에서 제1 반죽 석고와 제2 반죽 석고의 경화 시간은 약 24시간 정도 소요될 수 있다.
경화가 완료되면 제1 반죽 석고 또는 제2 반죽 석고 중 어느 하나를 분리시켜 가이드 라인 코 임플란트를 제거한다.
가이드 라인 코 임플란트를 제거한 후 제1 반죽 석고와 제2 반죽 석고의 틈 사이로 액체 형태의 실리콘을 주입한 후 일정 온도에서 일정 시간 다시 경화시킨다. 본 실시 예에서 전술한 일정 온도는 섭씨 약 160도 정도의 온도일 수 있고, 경화 시간은 1 내지 2시간 동안 이루어질 수 있다. 본 실시 예는 액체 형태의 실리콘 이외에 티타늄 등 공지된 다른 재료를 주입할 수도 있다.
전술한 경화 시간이 경과되면 제1 반죽 석고와 제2 반죽 석고를 제거한 후 코 임플란트(100)를 분리한다.
분리된 코 임플란트(100)를 가이드 라인 코 임플란트와 동일한 규격으로 다듬고 표면 처리를 한 후 세척 작업을 하여 마무리한다.
그리고 본 실시 예는 임플란트를 밀링으로 제조하는 방법을 포함한다.
이하에서 임플란트를 밀링으로 제조하는 방법을 간략히 설명한다. 밀링이란 블락 타입의 실리콘 등 물성재료를 설계한 임플란트에 맞게 깍거나 다듬어 제조하는 방법을 뜻하며, 밀링 외에도 기술자에 의해 손으로 깍는 방법(카빙)을 통해 제조될 수 있다.
한편 본 실시 예는 턱, 팔자 주름 부위(paranasal), 이마, 관자 주름 부위(paranasal), 하악(mandible), 관자놀이(temple), 광대(Malar) 등에 필요한 임플란트를 제조하는데 적용될 수 있다. 도 6에는 본 실시 예가 코 이외에 이마와 턱, 관자 주름 부위 등에도 적용될 수 있는 것이 개략적으로 도시되어 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예는 환자의 신체의 CT 영상을 신체의 명암 값을 기반으로 설계 임플란트를 3D 오브젝트 형상으로 변환한 후 변환된 3D 형상을 표본으로 삼아 실리콘을 포함하는 물성의 맞춤형 임플란트로 제작함으로써 가상 설계 제공이 가능하여 고객의 요구를 보다 더 정확하게 반영할 수 있고, 고객과 원활한 소통이 가능하여 고객의 요구를 더욱 다양하게 반영할 수 있다.
또한 환자의 뼈 및 조직과 물체공간에 설계된 임플란트가 일치된다는 점에서 수술 부작용 역시 감소하며, 개인의 취향을 보다 정확히 반영할 수 있다는 점에서 큰 장점이 있다. 본 실시 예에서 물체공간은 3차원적 표면에서 3차원 좌표계 상에 물체가 존재하는 공간으로 정의될 수 있다. 즉, 명암값을 기초로 경계값에 의해 만들어진 공간을 임플란트 화 한 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 코의 뼈
20 : 코의 근육
30 : 코의 연골
40 : 기존 임플란트
100 : 코 임플란트
200 : 설계 코 임플란트
20 : 코의 근육
30 : 코의 연골
40 : 기존 임플란트
100 : 코 임플란트
200 : 설계 코 임플란트
Claims (7)
- 환자의 신체의 CT 영상을 상기 신체의 이미지의 명암 값을 기초로 경계값을 이용하여 분할한 후 상기 신체의 3D 오브젝트(object)를 구현하는 구현 단계;
상기 구현 단계에서 구현된 상기 3D 오브젝트를 기초로 설계 임플란트를 설계하는 설계 단계;
상기 설계 임플란트를 가이드 라인 임플란트로 제작하는 가이드 라인 임플란트 제작 단계; 및
상기 가이드 라인 임플란트와 동일한 형태로 실리콘을 포함하는 재질로 맞춤형 임플란트를 제작하는 제작 단계를 포함하고,
상기 환자의 신체는 환자의 코를 포함하고,
상기 명암 값을 이용하여 상기 CT 영상에 코의 뼈, 연골 및 근육을 구현하고,
상기 경계값을 이용하여 분할 된 값 중 작업자가 필요로 하는 상기 명암 값을 선택하여 STL 파일로 출력하는 것을 특징으로 하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 설계 단계는 병원을 포함하는 고객의 확인을 받는 단계를 더 포함하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 가이드 라인 임플란트 제작 단계는 3D 프린터를 이용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 가이드 라인 임플란트 제작 단계에서 제작된 맞춤형 임플란트는 모양 및 형상을 제시하는 가이드 라인으로 제공되는 것을 특징으로 하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제작 단계에서 맞춤형 임플란트는 밀링이나 캐스팅을 포함하는 제조 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제작 단계는,
석고를 반죽 후 반죽된 제1 반죽 석고의 한쪽 면에 상기 가이드 라인 임플란트를 일정 깊이로 담그는 단계;
상기 제1 반죽 석고와 동일하게 제2 반죽 석고를 반죽한 후 상기 제1 반죽 석고에 덮는 단계;
상기 제1 반죽 석고와 상기 제2 반죽 석고를 경화한 후에 상기 가이드 라인 임플란트를 제거하는 단계; 및
상기 가이드 라인 임플란트의 제거로 생긴 틈의 사이에 액체 형태의 실리콘을 포함하는 재질을 주입한 후 경화하는 단계를 포함하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 구현 단계에서 기존 환자의 신체의 CT 영상을 이용하는 것을 특징으로 하는 3D 맞춤형 임플란트 제조방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180071058A KR102041524B1 (ko) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 3d 맞춤형 임플란트 제조방법 |
| JP2019105864A JP6818086B2 (ja) | 2018-06-20 | 2019-06-06 | ３ｄカスタムメイドインプラントの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180071058A KR102041524B1 (ko) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 3d 맞춤형 임플란트 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102041524B1 true KR102041524B1 (ko) | 2019-11-06 |
Family
ID=68541510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180071058A KR102041524B1 (ko) | 2018-06-20 | 2018-06-20 | 3d 맞춤형 임플란트 제조방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6818086B2 (ko) |
| KR (1) | KR102041524B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230104414A (ko) * | 2021-12-31 | 2023-07-10 | 원광대학교산학협력단 | 초유연 이중 곡률 구조를 이용한 결손부 자가 맞춤형 4d 이식재 및 그 제조장치와 제조방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102273146B1 (ko) | 2020-11-24 | 2021-07-05 | 애니메디솔루션 주식회사 | 수술용 보형물 제작 방법 |
| KR102273150B1 (ko) | 2020-11-24 | 2021-07-05 | 애니메디솔루션 주식회사 | 의료 영상 데이터 및 가상의 영상 데이터에 기초하여 보형물을 설계하는, 보형물 제작 방법, 이 방법을 실행시키기 위한 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램, 및 그 컴퓨터 판독가능 기록 매체 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100138952A (ko) * | 2008-02-22 | 2010-12-31 | 글락소스미스클라인 엘엘씨 | 맞춤형 의치를 제조하는 장치 및 방법 |
| KR20110086035A (ko) * | 2008-11-13 | 2011-07-27 | 이노베이티브 헬스 테크놀로지스, 엘엘씨 | 치과 보철물 형성 방법 및 시스템 |
| KR101176479B1 (ko) * | 2010-03-19 | 2012-08-23 | 주식회사 오라픽스 | 세라믹 치아보철물 제작방법 및 이를 수행하기 위한 플라스크 |
| KR20140097378A (ko) * | 2011-11-17 | 2014-08-06 | 스트라타시스 엘티디. | 다중-재료 적층 가공을 사용하여 신체 부분 모델을 제조하기 위한 시스템 및 방법 |
| KR101747326B1 (ko) | 2015-10-23 | 2017-06-14 | 심민보 | 골 조직 및 연골 조직으로 구성된 융비술을 위한 이식물, 및 그를 사용하는 융비술 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8545569B2 (en) * | 2001-05-25 | 2013-10-01 | Conformis, Inc. | Patient selectable knee arthroplasty devices |
| JP2001087291A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 補填用人工骨設計システム及びそれを用いた補填用人工骨の製造方法 |
| WO2003000480A1 (en) * | 2001-06-22 | 2003-01-03 | The Regents Of The University Of Michigan | Methods of designing and fabricating molds |
| ES2610823B1 (es) * | 2015-04-23 | 2018-03-01 | Mauricio Alberto LIZARAZO ROZO | Método de fabricación de una barrera oclusiva para regeneración ósea y la barrera oclusiva obtenida mediante dicho método |
| JP2017200698A (ja) * | 2016-05-06 | 2017-11-09 | 株式会社キャステム | シリコーンゴム型及びその型の製造方法 |
-
2018
- 2018-06-20 KR KR1020180071058A patent/KR102041524B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-06-06 JP JP2019105864A patent/JP6818086B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100138952A (ko) * | 2008-02-22 | 2010-12-31 | 글락소스미스클라인 엘엘씨 | 맞춤형 의치를 제조하는 장치 및 방법 |
| KR20110086035A (ko) * | 2008-11-13 | 2011-07-27 | 이노베이티브 헬스 테크놀로지스, 엘엘씨 | 치과 보철물 형성 방법 및 시스템 |
| KR101176479B1 (ko) * | 2010-03-19 | 2012-08-23 | 주식회사 오라픽스 | 세라믹 치아보철물 제작방법 및 이를 수행하기 위한 플라스크 |
| KR20140097378A (ko) * | 2011-11-17 | 2014-08-06 | 스트라타시스 엘티디. | 다중-재료 적층 가공을 사용하여 신체 부분 모델을 제조하기 위한 시스템 및 방법 |
| KR101747326B1 (ko) | 2015-10-23 | 2017-06-14 | 심민보 | 골 조직 및 연골 조직으로 구성된 융비술을 위한 이식물, 및 그를 사용하는 융비술 방법 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230104414A (ko) * | 2021-12-31 | 2023-07-10 | 원광대학교산학협력단 | 초유연 이중 곡률 구조를 이용한 결손부 자가 맞춤형 4d 이식재 및 그 제조장치와 제조방법 |
| KR102659885B1 (ko) * | 2021-12-31 | 2024-04-24 | 원광대학교산학협력단 | 초유연 이중 곡률 구조를 이용한 결손부 자가 맞춤형 4d 이식재 및 그 제조장치와 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6818086B2 (ja) | 2021-01-20 |
| JP2019217266A (ja) | 2019-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9250620B2 (en) | 3D design and fabrication system for implants | |
| KR102041524B1 (ko) | 3d 맞춤형 임플란트 제조방법 | |
| KR20120088928A (ko) | 두개골 성형술에 적용되는 맞춤형 두개골 임플란트의 제작 방법 | |
| US20060212158A1 (en) | System for manufacturing an implant | |
| Cruz et al. | Advancements in soft-tissue prosthetics part A: the art of imitating life | |
| CN111671978B (zh) | 一种基于肋软骨的3d打印生物墨水及其制备方法与应用 | |
| RU2514120C1 (ru) | Способ изготовления индивидуального экзопротеза носа | |
| Miechowicz et al. | Method of designing and manufacturing craniofacial soft tissue prostheses using Additive Manufacturing: a case study | |
| Zheng et al. | Tissue transformation mold design and stereolithography fabrication | |
| KR20220069901A (ko) | 3d 맞춤형 코 임플란트 설계 방법 | |
| CN110251275A (zh) | 一种个性化髁突假体的设计方法 | |
| KR20200010667A (ko) | 3d 맞춤형 코 임플란트 설계 방법 | |
| KR102463343B1 (ko) | 맞춤형 임플란트의 제조방법 | |
| WO2014085913A1 (en) | Method and system for manufacturing cosmetic prostheses | |
| Singh et al. | Silicone prosthesis for a patient with unilateral ear defect: A Clinical case report | |
| RU2637037C1 (ru) | Способ эктопротезирования носа | |
| KR20200010668A (ko) | 맞춤형 임플란트의 제조방법 | |
| RU2618891C1 (ru) | Эпипротез носа | |
| KR20200064973A (ko) | 맞춤형 임플란트의 제조방법 | |
| RU2727741C1 (ru) | Способ изготовления лицевых протезов | |
| KR101472184B1 (ko) | 안면 성형수술 시뮬레이션 방법 | |
| JP2022528125A (ja) | カスタム歯科用膜 | |
| Mohamed et al. | Prosthetic ear reconstruction applying computer tomographic (CT) data and additive manufacturing technologies | |
| Din et al. | Design and fabrication of facial prostheses for cancer patient applying computer aided method and manufacturing (CADCAM) | |
| Subaşı et al. | Prosthetic rehabilitation of partial ear defect: 2 case reports |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |