KR102129915B1 - 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터 단층 촬영을 통해 치과 보철물 제작을 위한 3D 데이터의 정밀도 및 정확도를 높이되, 선원 및 검출기 사이에서 측정 대상물인 인상체의 수평 회전 및 승강 구성을 적용함으로써 간소화된 구성의 컴팩트한 스캐너 제공을 통해 경제성을 높일 수 있는 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너에 관한 것이다.
이를 위해, 내부 일측에는 검출기가 설치되고, 타측에는 내부 중앙을 향해 조사공이 형성된 본체; 상기 본체의 내부 중앙에 설치되며, 상기 본체에 대하여 수평 방향으로 회전되는 동력을 발생하는 제1구동부; 상기 제1구동부의 회전력에 의해 회전되며, 인상체가 수용된 인상체 케이스; 상기 인상체 케이스를 조사공 및 검출기 사이의 높이 방향으로 승강시키는 동력을 발생하는 제2구동부; 상기 조사공을 통과해 본체 내부 중앙의 인상체로 조사하여 투과시키는 외부 선원; 및 상기 제1구동부 및 제2구동부의 회전 및 승강운동과 외부 선원의 조사 시간을 동기화시키는 통신제어모듈을 포함하며, 상기 조사공은 본체 내부 중앙의 인상체를 향해 본체의 내외부가 관통되게 형성되고, 상기 외부 선원은 상기 본체의 외부에 마련되되 상기 조사공에 삽입 또는 조사공으로부터 이탈될 수 있도록 회전체 및 관절체로 구성되며, 상기 조사공에 삽입되어 상기 검출기로 조사할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 제공한다.

Description

특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너{An oral impression body scanner using a micro-computed tomography device}

본 발명은 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치과 보철물 제작을 위해 인상체로부터 정확하고 정밀한 3D 데이터 획득과 함께 구성을 간소화하여 컴팩트하고 높은 정밀도를 갖도록 제공된 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너에 관한 것이다.

일반적으로, 잘못된 치아 관리나 사고 등에 의해 손상되어 영구치가 제거되는 경우에는 유치(乳齒)와는 달리 환치(換齒)되지 않는다.

이에 따라, 어려서부터 치아 관리에 상당한 주의를 기울여야 하나, 불의의 사고 또는 충치 등 각종 질환에 의해 영구치를 잃는 경우가 많은 실정이다.

이와 같이 영구치를 잃을 경우, 음식물 섭취에 불편함이 야기되는 것은 물론, 발음이 정확치 않은 문제가 있다.

현대에는 치의학의 발달로 인해, 영구치가 제거된 자리에 인공치아를 이식하는 시술이 보편화되어 있다.

인공치아는 자연치아와 그에 연관된 조직이 손실되었을 때 인공적으로 대치시키기 위해 제작되며, 임플란트라 불리우기도 한다.

상기 인공치아는 인공치아 뿌리와 치과 보철물로 구성되며, 치과 보철물은 관계된 치아(발치된 치아에 인접하는 치아나 교합되는 치아 등)들과 이질감 없이 적절히 어울리도록 제작되어야 한다.

그리고 치과 보철물은 보철 치료 도중에 잇몸을 원래의 위치에 건강하게 유지시킴으로써 최종 보철물 제작의 정확도를 높일 수 있어야 한다.

이러한 이유 때문에 치과 보철물 제작은 높은 정밀도가 요구된다.

치과 보철물을 제작하기 위해서는, 인상재(impression material)가 담긴 인상 트레이를 이용해 환자의 구강내 치아 형상과 구강 형상을 인상하여 인상체(impression body)를 제작하고, 인상체에 석고를 부어 석고형 작업 모델을 완성한다.

이후, 완성된 석고형 작업 모델을 이용하여 치과 보철물을 완성한다.

최근에는 CAD-CAM system을 치과 보철물 제작에 도입함에 따라, 환자의 구강 구조에 대한 3차원 데이터를 필요로 한다.

이때, 3D 구강 구조 데이터 획득은 다양한 방식으로 이루어진다.

첫째, 모델 스캐너를 이용한 방식이 있다.

모델 스캐너 방식은 채득된 인상체 또는 석고 모델을 스캔하여 디지털 변환을 통해 3D 데이터를 획득하며, 이때 사용되는 스캐너는 접촉식과 비접촉식으로 구분된다.

접촉식 모델 스캐너는 접촉침(probe)으로 인상체 또는 석고 모델에 접촉하여 접촉침에 대한 좌표값을 기계적으로 환산하여 3D 데이터화한다.

해당 스캐너는 접촉 횟수에 따라서 정밀도가 증가하므로 데이터화에 많은 시간이 소요된다.

비접촉시 모델 스캐너는 광학 스캐너라고도 하며, 광원이 인상체 또는 석고 모델로부터 반사되어 광센서에 도달하면 삼각 측량법을 이용해 표면 데이터를 얻는다. 이는 광원이 인상체 또는 석고모델에 투영되면 인상체 또는 석고모델의 질감이나 형태에 따라 도달되는 깊이 및 광센서에 광원이 반사되는 위치가 달라지는 원리를 사용해 3차원 정보를 얻는 방식이다.

이와 같은 모델 스캐너 방식은 고가의 장비로서 비용 부담이 발생하며, 스캔 대상체의 표면에서 빛 반사를 명확히 하기 위해 스캔 파우더를 사용하는데, 대상체에 스캔 파우더의 도포 상태에 따라 3차원 정보가 달라지는 문제가 있다.

둘째, 구강 스캐너를 이용한 방식이 있다.

구강 스캐너는 인상체를 채득할 필요없이 환자의 구강을 직접 스캔하는 방식이다.

상기 구강 스캐너는 전술한 광학 스캐너 원리와 동일하며, 스캔 과정에서 실시간으로 렌더링된 데이터를 치과의사가 컴퓨터로 모니터링 하면서 3차원 영상을 획득할 수 있도록 제공된다.

상기 구강 스캐너를 이용한 방식의 경우에도, 환자의 구강에 보철물이 존재하는 경우 금속에 의한 난반사로 정확한 정보를 얻기 어려우며, 환자 입 안에 출혈이 있는 경우 스캔의 정확도가 급격히 떨어지는 문제가 있다.

셋째, 덴탈콘 빔(dental cone beam)CT를 이용해 인상체 또는 석고모델을 촬영하여 데이터를 얻는 방식이 있다.

이는 치과에서 일반적으로 구비하고 있는 장비를 사용하기 때문에, 추가 비용이 소요되지 않지만 사람을 대상으로 하는 장비이기 때문에 x-ray 피폭량 제한을 위해 해상도(특히 슬라이스 두께)가 특정 한계 이하로 내려가지 못하도록 설계 구현 되어 있어 인상체나 석고모델 스캔에 필요한 데이터 정밀성을 확보할 수 없는 단점이 있다.

실제로 치과 보철물 제작을 위해서는 20마이크론 이상의 정밀도가 요구되는데, 덴탈 콘빔 CT는 이 같은 공간해상도를 제공하지 못하는 단점이 있는 것이다.

넷째, 전신용(whole body)CT를 이용해 인상체 또는 석고모델을 촬영하여 데이터를 얻는 방식이 있다.

이는 정밀성이 높은 데이터를 얻을 수 있는 이점이 있으나, whole body CT의 경우, 다양한 임상진단에 사용되기 때문에 인상체나 모델 촬영에 사용되기에는 구축하는 비용이 비현실적이며 해당 장비가 있는 의료기관이라도 사용시간을 확보하기가 매우 어려운 게 현실이다.

대한민국 등록번호 제10-0730343호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 컴퓨터 단층촬영 기술을 이용하여 인상체를 직접 스캔하여 3D 데이터를 획득할 수 있도록 하되, 구성을 간소화하고 크기를 최소화함으로써 치과 보철물 제작을 위한 CAD-CAM system에서 요구되는 3D 구강 구조 데이터의 정밀도 및 정확성을 높이고 제작 비용 절감에 따른 경제성을 높인 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 내부 일측에는 검출기가 설치되고, 타측에는 내부 중앙을 향해 조사공이 형성된 본체; 상기 본체의 내부 중앙에 설치되며, 상기 본체에 대하여 수평 방향으로 회전되는 동력을 발생하는 제1구동부; 상기 제1구동부의 회전력에 의해 회전되며, 인상체가 수용된 인상체 케이스; 상기 인상체 케이스를 조사공 및 검출기 사이의 높이 방향으로 승강시키는 동력을 발생하는 제2구동부; 상기 조사공을 통과해 본체 내부 중앙의 인상체로 조사하여 투과시키는 외부 선원; 및 상기 제1구동부 및 제2구동부의 회전 및 승강운동과 외부 선원의 조사 시간을 동기화시키는 통신제어모듈을 포함하며, 상기 조사공은 본체 내부 중앙의 인상체를 향해 본체의 내외부가 관통되게 형성되고, 상기 외부 선원은 상기 본체의 외부에 마련되되 상기 조사공에 삽입 또는 조사공으로부터 이탈될 수 있도록 회전체 및 관절체로 구성되며, 상기 조사공에 삽입되어 상기 검출기로 조사할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 제공한다.

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본 발명에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 컴퓨터 단층촬영 기술을 이용함으로써, 3D 구강 구조 데이터의 정밀도 및 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 구강 인상체나 모델 스캔 전용으로 설계하여 구성을 간소화함으로써 장비 전체 크기를 최소화하고 높은 정밀도를 더욱 효과적으로 구현할 수 있도록 하여 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.

즉, 일반적인 CT장치의 경우, 촬영 대상(예컨대 사람, 동물 등)이 유동되기 때문에, 상기 촬영 대상은 고정시키고 선원 및 검출기가 회전하면서 촬영하지만, 본 발명은 인상체 및 인상체 케이스가 유동되는 성질이 아니기 때문에 인상체를 직접 회전시켜 3D 데이터를 획득할 수 있도록 하며, 기존 CT를 눕힌 형태로 구성한 것이다.

이러한 구성은 장비를 최소화시킬 수 있어, 특히 검출기의 수를 최소화할 수 있으므로, 제작 비용 및 유지 비용을 절감을 통한 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.

나아가 수요처 확대를 통해 규모가 작은 치과로의 공급을 통해 양질의 치과 보철물 시술 혜택이 확대될 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본체에 대해 수평 회전되는 회전테이블에 인상체가 장착되고, 그 회전테이블의 양측에 각각 선원 및 검출기가 설치되도록 구성됨으로써, 회전테이블이 360도 회전되는 동작을 통해 인상체에 대한 3D 데이터를 용이하게 획득할 수 있는 것이다.

이때, 회전테이블은 선원 및 검출기 사이에서 승강될 수 있도록 구성됨으로써, 구현적 측면에서 인상체에 대한 3D 데이터의 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 인상체 케이스와 인상체는 서로 동일한 하운스 필드 유닛(Houns field unit)을 가진 물체로 구성함으로써, 비교적 낮은 선원에서도 효과적인 스캔이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 촬영 대상의 하운스필드 유닛의 값이 거의 일정하고, 오직 공기와의 구분만을 요구하기 때문에 이후 영상 재구성이나 영상 후처리 단계에서도 연산량을 많이 요구하는 알고리즘이 없이도 높은 정확도의 결과물을 획득할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 덴탈 X-ray 장비를 외부 선원으로 사용하여 내부 선원을 대체할 경우, 내부 선원의 위치에 덴탈 X-ray가 위치하도록 본체에 조사공을 형성하는 구성을 통해 스캐너 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 나타낸 평면도
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너의 요부를 나타낸 분해사시도
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너의 작용을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너를 나타낸 단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너(이하, '스캐너'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

스캐너는 측정 대상물인 인상체를 측정하는 것에 있어서, CT(컴퓨터 단층촬영)기술을 통해 정밀도 및 정확도를 높이되, 인상체 특성에 맞게 장비를 컴팩트하게 구성함으로써 제작 비용을 줄여 경제성을 높일 수 있다.

나아가 많은 사람들이 저렴한 비용으로 양질의 치과 보철물 시술 혜택을 누릴 수 있다.

스캐너는 본체(100)와, 선원(200) 및 검출기(300)와, 제1구동부(400)와, 회전테이블(500)과, 인상체 케이스(600)와, 제2구동부(700)를 포함한다.

본체(100)는 스캐너의 외관을 구성하며, 각 부품을 보호하는 역할을 한다.

본체(100)의 내부는 각 부품들이 설치될 수 있는 공간을 형성하며, 본체(100)의 중앙에는 본체(100)의 상,하 높이 방향으로 승강통로(110)가 형성된다.

승강통로(110)는 측정 대상물인 인상체(I)가 승강되는 공간이다.

다음으로, 선원(200) 및 검출기(300)는 인상체(I)를 컴퓨터 단층 촬영하기 위한 구성으로써, 본체(100)의 양측에 설치된다.

이때, 본체(100)의 양측이라 함은 인상체(I)가 위치되는 승강통로(110)를 사이에 둔 본체(100)의 내부 양측을 말한다.

이때, 선원(200)은 X-선으로써, 본체(100) 중앙의 인상체(I)를 향해 조사되며, 상기 선원(200) 반대측의 검출기(300)는 인상체(I)에 대한 X-선의 투광량을 측정하여 컴퓨터를 통해 인상체(I)의 단면상에 대한 3D 데이터를 얻을 수 있다.

이러한 선원(200) 및 검출기(300)를 이용한 인상체(I)의 3D 데이터 획득 방식은 주지된 컴퓨터 단층 촬영 기술과 동일하다.

상기 선원(200) 및 검출기(300)는 본체(100)의 양측에 고정된다.

즉, 기존의 주지된 CT 장치는 측정 대상을 고정시키고, 상기 측정 대상의 둘레를 따라 선원 및 검출기가 회전되도록 구성되어 있는데, 본원은 측정 대상물인 인상체(I)가 선원(200) 및 검출기(300) 사이에서 360도 회전될 수 있도록 구성된 것이다.

이와 같이 선원(200) 및 검출기(300)가 아닌 인상체(I)가 회전될 수 있도록, 기술적 구성이 제공될 수 있으므로, 스캐너의 구성을 간소화할 수 있으며 스캐너를 컴팩트하게 제작할 수 있다.

이에 따라, 인상체(I)를 이용한 치과 보철물 제작을 위해 3D 데이터 획득을 위한 스캐너의 소형화 목적에 부합할 수 있다.

상기 선원(200)은 선원 조작부(210)를 포함하며, 검출기(300)는 검출 신호 획득부(310)를 포함한다.

다음으로, 제1구동부(400)는 회전 동력을 발생하며, 본체(100)의 내부 중앙에 설치된다.

정확하게는, 제1구동부(400)는 선원(200)과 검출기(300) 사이에 설치되며, 승강통로(110)의 하부에 설치된다.

상기 제1구동부(400)는 모터(410)와 회전축(420)을 포함하며, 상기 회전축(420)의 회전 방향은 본체(100)에 대하여 수평 방향으로 회전될 수 있도록 설치된다.

다음으로, 회전테이블(500)은 제1구동부(400)의 동력을 통해 인상체(I)를 수평 회전시키는 역할을 하며, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1구동부(400)의 회전축(420)에 설치된다.

상기 회전테이블(500)은 원형으로 형성됨이 바람직하며, 그의 직경은 도 4에 도시된 바와 같이 승강통로(110)의 내경에 대응된다.

상기 회전테이블(500)의 설치 위치는 승강통로(110) 최저점에 대응됨이 바람직하다.

다음으로, 인상체 케이스(600)는 인상체(I)를 수용하며, 회전테이블(500)에 설치된다.

인상체(I)는 인상재를 이용해 환자 구강의 인상을 채득한 결과물로써, 음형인기이다.

상기 인상체 케이스(600)는 상기한 인상체(I)를 수용하여 회전테이블(500)에 설치됨으로서, 선원(200) 및 검출기(300)를 통해 상기 인상체(I)에 대한 3D 데이터를 획득할 수 있다.

상기 인상체 케이스(600)는 회전테이블(500)에 대응되는 원형으로 이루어지며, 인상체 케이스(600)에는 도 3에 도시된 바와 같이 인상체(I)가 수용될 수 있는 수용홈(610)이 형성된다.

즉, 인상체 케이스(600)의 전체 외관은 원기둥 형태로 이루어지되, 인상체 케이스(600)에는 상부가 개구된 수용홈(610)이 형성됨으로써, 인상체 케이스(600)에 인상체(I)가 안정적으로 위치될 수 있다.

이는 선원(200) 및 검출기(300) 사이에서 인상체(I) 위치가 안정적으로 제공될 수 있음을 의미한다.

만약, 인상체 케이스(600) 없이 인상체(I)만 회전테이블(500)에 놓은 상태로, 상기 인상체(I)에 대한 촬영이 이루어질 경우, 인상체(I) 특성상 표면이 고르지 않기 때문에 상기 회전테이블(500) 상에서 유동이 발생하면서 3D 데이터 획득에 대한 정확도가 떨어질 수 있는바, 회전테이블(500)에 안정적으로 설치될 수 있는 인상체 케이스(600)가 제공됨으로써 인상체(I)에 대한 3D 데이터의 정확도를 높일 수 있는 것이다.

이때, 상기 인상체 케이스(600)는 인상체(I)와 동일한 하운스 필드 유닛(Houns field Unit)을 가진 물체로 제공됨이 바람직하다.

균일한 하운스필드 유닛을 가진 컴퓨터 단층 촬영된 측정대상물의 경우, X-선에 대한 감쇠 정도가 같으므로 결과 영상의 각 픽셀의 밝기 정도가 동일하게 된다.

상기 인상체(I)와 인상체 케이스(600)의 하운스필드 유닛이 동일하게 제공됨에 따라 촬영된 인상체 케이스(600)와 인상체(I)의 X-선 투과율이 같아 이미지상이 동일시되므로 인상체(I)를 통해 음각으로 채득된 구강 구조만 뚜렷이 구분될 수 있어 적은 연산량을 요구하는 영상재구성 기법이나 후처리 방식으로도 결과 3D 데이터의 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 인상체(I)와 인상체 케이스(600)의 하운스필드 유닛이 동일하게 제공되면, 단지 공기의 하운스필드 유닛과 구분되기만 해도 충분하기 때문에 낮은 선원에서도 높은 대조도를 얻어낼 수 있으며, 이는 영상재구성 기법 단계와 영상 후처리 단계가 보다 적은 양의 연산량으로 간단하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.

즉, 인상체(I)와 인상체 케이스(600)가 물리적으로 상이한 구성이라 하더라도, 촬영된 이미지지를 데이터화하는 과정에서 음각의 구강구조와 그외의 물체로만 단순하게 구분할 수 있으므로 영상 후처리 단계 작업이 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

다음으로, 제2구동부(700)는 인상체 케이스(600)를 승강시키는 동력을 발생하며, 제1구동부(400)의 하부에 설치된다.

상기 제1구동부(400)가 승강통로(110)상에서 인상체(I)를 360도 회전시키는 동력 구성이라면, 제2구동부(700)는 360도 회전되는 인상체(I)를 승강시키는 동력을 제공하는 구성인 것이다.

제2구동부(700)는 본체(100) 내부 바닥에 설치되며, 승강동력은 실린더로 제공됨이 바람직하다.

제2구동부(700)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 승강실린더(710)와 제1구동부(400)의 모터(410) 저면에 설치된 받침편(720)을 포함한다.

이와 같은 구성에 의해 승강실린더(710)는 제1구동부(400)가 설치된 받침편(720)을 승강시킴으로써, 제1구동부(400)가 승강되며 제1구동부(400)에 축 결합된 회전테이블(500) 그리고, 회전테이블(500)에 설치된 인상체(I) 승강 작용이 이루어진다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 바람직한 실시예에 따른 스캐너 작용에 대하여 설명하도록 한다.

인상재(impression material)를 이용해 채득된 인상체(impression body)(I)가 제공된다.

상기 채득된 인상체(I)를 인상체 케이스(600)의 수용홈(610)에 삽입시킨다.

상기 인상체(I)는 수용홈(610)에서 고정되며, 수용홈(610) 밖으로 인상체(I)가 튀어나오지는 않는다.

다음으로, 제1구동부(400)의 회전축(420)에 결합된 회전테이블(500)에 인상체 케이스(600)를 고정시킨다.

이때, 인상체 케이스(600) 고정구조는 특정하게 한정되지는 않는다.

상기와 같이 인상체 케이스(600)에 수용된 인상체(I)의 최고점은 도 4에 도시된 바와 같이 선원(200) 및 검출기(300)보다 아래에 위치된다.

다음으로, 선원(200) 및 검출기(300)와, 제1구동부(400)를 작동시킨다.

상기 선원(200)은 승강통로(110)를 거쳐 검출기(300)로 조사되며, 검출기(300)는 선원(200)의 투과율을 측정한다.

이때, 제1구동부(400)는 회전동력을 발생하여 승강통로(110) 상에서 회전테이블(500)을 회전시키고, 회전테이블(500) 회전에 의해 인상체 케이스(600) 및 인상체(I)는 승강통로(110) 상에서 회전된다.

이때, 회전테이블(500)의 회전 범위는 180도 ~ 360도 사이에서 조절될 수 있다.

또한, 선원(200)은 회전테이블(500)이 회전되는 동안 지속적으로 조사될 수 있고, 회전테이블(500)이 특정 각도 회전될 때마다 조사되도록 구성할 수도 있다.

이후, 회전테이블(500)이 회전되는 동안 선원(200) 조사가 완료되면, 선원(200)은 OFF되고 제2구동부(700)의 승강실린더(710)는 상승동력을 발생하여 받침편(720)을 설정된 높이만큼 상승시킨다.

이때, 받침편(720)에 설치된 제1구동부(400)는 받침편(720)과 함께 승강통로(110)를 따라 도 5에 도시된 바와 같이 상승된다.

이때, 상기 제1구동부(400)에 설치된 회전테이블(500) 및 인상체 케이스(600)도 승강통로(110)를 따라 상승된다.

이후, 상기 회전테이블(500)은 다시 회전되고, 선원(200)은 ON되어 승강통로(110)를 거쳐 검출기(300)로 조사되며, 검출기(300)는 선원(200)의 투과율을 측정한다.

이후 상기한 일련의 과정을 통해, 선원(200)은 인상체 케이스(600)에 수용된 인상체(I)의 최고점에서부터 인상체(I)의 최저점에 이르기까지 조사된 후 투과되고, 인상체(I)를 투과한 선원(200)은 검출기(300)를 통해 측정된다.

이후, 검출신호 획득부(310)를 통해 회득된 검출신호는 컴퓨터로 전송되고, 의사는 컴퓨터를 모니터링 하면서 3차원 데이터를 얻을 수 있다.

한편, 전술한 바람직한 실시예에서는 선원(200)이 본체(100) 내부에 설치되고, 제1구동부(400) 및 제2구동부(700) 동작과 연동하여 선원 조사가 이루어짐을 설명하였다.

다른 실시예에서는 선원(200)을 내부에 마련하지 않고 선원(200) 구성을 생략한 상태에서, 기존의 외부 선원(800)을 이용할 수 있도록 하여, 스캐너 제작 비용을 더욱 절감시킬 수 있도록 하였다.

이와 같은 다른 실시예에 대하여 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

설명하기에 앞서 바람직한 실시예와 동일한 구성은 부호를 병기하며 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본체(100)의 내부 일측에는 검출기(300)가 설치되고, 본체(100)의 타측은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본체(100) 중앙의 인상체(I)를 향해 관통된 조사(照射)공(120)이 형성된다.

상기 조사공(120)은 외부 선원(800)이 본체(100) 중앙의 인상체(I)를 향해 조사되는 통로이다.

이때, 외부 선원(800)은 덴탈 X-ray 장비로써, 치과에 마련된 일반적인 X-ray 선원임이 바람직하다. 또한 외부선원(800)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 회전체 및 관절체로 구성되어 본체(100)의 조사공(120)으로 삽입되거나 조사공(120)으로부터 이탈될 수 있도록 설치된다.

즉, 인상체(I)를 스캔하여 3D 데이터를 획득하는 스캐너에 있어서, 선원 마저도 기존의 일반적인 선원을 사용할 수 있도록 구성됨으로써, 스캐너 제작 비용을 더욱 절감시킬 수 있는 것이다.

상기 조사공(120)의 위치는 검출기(300) 위치에 대응된다.

한편, 도시되지는 않았지만, 외부 선원(800)을 이용하는 다른 실시예에 따른 스캐너의 경우 스캐너 시작 및 종료와, 외부 선원(800) 촬영의 시작 및 종료 시간, 그리고 구동부(400,700)의 회전 및 승강운동과 선원의 조사시간을 동기화시키는 통신제어모듈을 포함하는 것이 바람직하다.

내부 선원(200)이 적용되는 경우에는, 본체(100)에 이미 구성되어 있는 제어부(미도시)를 통해 선원(200)과 검출기(300) 등의 각 구성요소들이 연동될 수 있지만, 외부 선원(800)이 적용되는 경우에는 상기와 같이 스캐너 작동과 외부 선원(800) 작동 시간을 임의로 연동시켜여 하는 통신제어모듈이 별도로 마련되어야 하는 것이다.

상기 통신제어모듈 적용 관련한 기술은 공지된 기술이 적용되어도 무방하며, 덴탈 X-ray 장비를 사용시 해당 장비제조사의 인터페이스에 맞춰 제작된다.

이하, 외부 선원을 이용한 인상체 스캔 작용에 대하여 살펴보도록 한다.

제1구동부(400)의 회전축(420)에 결합된 회전테이블(500)에 인상체 케이스(600)를 고정시킨다.

다음으로, 상기와 같이 마련된 본체(100)를 도 6에 도시된 바와 같이 외부 선원(800)에 근접시키고, 도 7에 도시된 바와 같이 외부 선원(800)을 조사공(120)에 삽입시킨다.

다음으로, 외부 선원(800) 및 검출기(300)와, 제1구동부(400)를 작동시킨다.

상기 외부 선원(800)은 조사공을 통과해 승강통로(110)를 거쳐 검출기(300)로 조사되며, 검출기(300)는 외부 선원(800)의 투과율을 측정한다.

이때, 제1구동부(400)는 회전동력을 발생하여 승강통로(110) 상에서 회전테이블(500)을 회전시키고, 회전테이블(500) 회전에 의해 인상체 케이스(600) 및 인상체(I) 역시 승강통로(110) 상에서 회전된다.

이때, 회전테이블(500)의 회전 범위는 180도 ~ 360도 사이에서 조절될 수 있다.

이후, 설정된 회전 범위만큼 회전테이블(500)의 회전이 완료되면, 외부 선원(800)은 OFF된다.

이후, 제2구동부(700)의 승강실린더(710)는 상승동력을 발생하여 받침편(720)을 상승시키고, 받침편(720)에 설치된 제1구동부(400)는 받침편(720)과 함께 설정된 높이만큼 승강통로(110)를 따라 상승된다.

이때, 상기 제1구동부(400)에 설치된 회전테이블(500) 및 인상체 케이스(600)도 승강통로(110)를 따라 상승된다.

이후, 상기 회전테이블(500)은 제1구동부(400)의 동력에 의해 다시 회전되고, 외부 선원(800)은 ON되어 조사공(120)을 통과해 승강통로(110)를 거쳐 검출기(300)로 조사되며, 검출기(300)는 외부 선원(800)의 투과율을 측정한다.

이후, 상기한 일련의 과정을 통해 외부 선원(800)은 인상체 케이스(600)에 수용된 인상체(I)의 최고점에서부터 인상체(I)의 최저점에 이르기까지 조사된 후 투과되고, 인상체(I)를 투과한 외부 선원(800)은 검출기(300)를 통해 측정된다.

이후, 검출신호 획득부(310)를 통해 회득된 검출신호는 컴퓨터로 전송되고, 의사는 컴퓨터를 모니터링 하면서 3차원 데이터를 얻을 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너는 컴퓨터 단층촬영을 이용해 치과 보철물 제작을 위한 3D 데이터 획득의 정확도 및 정밀도를 높이되, 선원 및 검출기 사이에 측정 대상물인 인상체를 수평 회전 및 승강 구성을 제공하였다.

이와 같은 장비 간소화를 통해 제작 비용을 절감하여 수요를 확대하고 유지 보수 편의성을 높일 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 본체 110 : 승강통로
120 : 조사공 200 : 선원
210 : 선원조작부 300 : 검출기
310 : 검출신호 획득부 400 : 제1구동부
410 : 모터 420 : 회전축
500 : 회전테이블 600 : 인상체 케이스
610 : 수용홈 700 : 제2구동부
710 : 승강실린더 720 : 받침편
800 : 외부 선원

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 내부 일측에는 검출기가 설치되고, 타측에는 내부 중앙을 향해 조사공이 형성된 본체;
   상기 본체의 내부 중앙에 설치되며, 상기 본체에 대하여 수평 방향으로 회전되는 동력을 발생하는 제1구동부;
   상기 제1구동부의 회전력에 의해 회전되며, 인상체가 수용된 인상체 케이스;
   상기 인상체 케이스를 조사공 및 검출기 사이의 높이 방향으로 승강시키는 동력을 발생하는 제2구동부;
   상기 조사공을 통과해 본체 내부 중앙의 인상체로 조사하여 투과시키는 외부 선원; 및
   상기 제1구동부 및 제2구동부의 회전 및 승강운동과 외부 선원의 조사 시간을 동기화시키는 통신제어모듈을 포함하며,
   상기 조사공은 본체 내부 중앙의 인상체를 향해 본체의 내외부가 관통되게 형성되고,
   상기 외부 선원은 상기 본체의 외부에 마련되되 상기 조사공에 삽입 또는 조사공으로부터 이탈될 수 있도록 회전체 및 관절체로 구성되며, 상기 조사공에 삽입되어 상기 검출기로 조사할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 특수 소형 컴퓨터 단층 촬영기술을 이용한 구강 인상체 스캐너.
   

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