KR102130927B1 - 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 치과 보철물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환자에 최적의 치과 보철물을 제공하여 환자, 의사 및 세공기술자 모두를 만족시킬 수 있게 되며, 경제성이 향상되는 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물에 관한 것으로, CT(Computed　Tomography) 또는 광스캔(Optical　Coherence　Tomography)을 이용하여 치과 보철물이 장착될 부위의 동영상을 촬영하는 스캔단계; 상기 스캔단계에서 촬영된 2차원 형식의 동영상을 이용하여 동영상이 촬영된 부위를 3차원 형식의 3차원 입체영상으로 변환시키는 가상현실화단계; 상기 가상현실화단계에 변환된 3차원 입체영상을 이용하여 환자의 치아와의 기능교합(機能咬合)이 형성된 치과 보철물을 디자인하는 보철물디자인단계; 상기 보철물디자인단계에서 디자인된 치과 보철물을 3D 입체 수치화시키는 3D입체수치화단계; 및 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 가공하여 성형하는 가공단계;를 포함한다.

Description

저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 치과 보철물{MANUFACTURING METHOD OF DENTAL PROSTHESIS USING CHEWING EXERCISE SIMULATOR AND DENTAL PROSTHESIS}

본 발명은 환자의 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환자에 최적의 치과 보철물을 제공하여 환자, 의사 및 세공기술자 모두를 만족시킬 수 있게 되며, 경제성이 향상되는 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물에 관한 것이다.

일반적인 보철물은 자연치아를 지대치로 하여 사용하고 있으나, 다른 한편으로 치아가 상실된 경우에 인공치근인 픽스츄어(fixture)를 심어 치조골에 결합시키고, 결합된 픽스츄어의 지대주에 치과보철물을 고정하여 인공치아구조를 형성시켜 사용해 오고 있다.

이와 같은 인공치아구조는 픽스츄어와, 상기 픽스츄어에 고정되는 지대주인 어버트먼트(abutment)와, 상기 어버트먼트에 고정되는 치과보철물로 구성된다.

이러한 치과보철물은 제작기술자가 수작업 또는 밀링가공하여 치과보철물을 제작하게 되는데, 지대치 및 지대주를 포함한 주변치아 및 조직의 인상채득과, 대합치 및 교합관계의 인상채득 등의 정보를 정확한 치수에 의해 접근 및 제작하는 것이 아니라 얼개로, 즉 제작기술자의 감 또는 느낌 등의 단순한 정보조합으로 디자인하여서 주조, 밀링 및 소환하여 제작되고 있어서 최적의 보철을 위해 여러 번 환자 또는 의사가 반복해서 치료를 하는 불편함이 있는 실정이다. 또한, 광조사 스캔너로 내관이 좁거나 서로 다른 크기의 내관(삽입철거) 여러 개 있는 브릿지 형태의 보철물의 내관을 정확하게 스캔할 수 없다는 문제가 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 종래의 치과보철물 제작은 일반적으로 최종 치과보철물을 제작하기 전에, 미리 임시로 임시보철물을 제작하여 환자에게 일정기간 동안 시적하여서 환자에게 임시보철물을 테스트한 후 즉, 임시보철물의 기능성, 심미성, 악관절 안전성, 음식물 등의 저작, 치주관련 등을 테스트 한 후, 그 임시보철물이 환자에게 최적인 상태로 확정 또는 특정되면 그 임시보철물을 바탕으로 치과보철물을 제작하게 된다.

그런데, 이러한 환자를 대상으로 테스트 완료한 임시보철물의 모형을 치수 및 형상 변경없이 그대로 치과보철물에 적용되어 반드시 동일하게 제작되어야 하는데 치과보철물의 제작기술자가 임시보철물에 대해 3차원적으로 측정할 수 없거나 또는 어려워, 임시보철물과 동일하게 치과보철물을 제작하지 못하고 있는 실정이다. 이로 인해 환자가 임시보철물을 일정기간 동안 테스트한 결과가 무의미하게 된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제로 현재, 임시보철물과 치과보철물의 형상 및 치수차이가 크게 나고 있으며, 그 형상도 상당히 차이가 나서 이를 보완하고자 환자와 의사가 지속적인 테스트와 반복치료를 해야하는 문제점을 안고 있다.

또한, 제작된 치과보철물을 수정보완 및 보정할 때 조금이라도 과수정하게 되면 이를 보완하기 위해 (세락믹 또는 금속일 경우) 재료를 올리고 다시 소환이나 납땜(solder)을 반드시 해야 하는데 제작기술자가 임의로 제작하게 되므로 재제작하는 과정에 시간과 비용이 증가되게 되고 있는 실정이다.

또한, 환자의 구강에 치과보철물을 시적시 반복적으로 수정하면서 끼워넣는 과정에서 환자, 의사 및 제작기술자 모두 과도한 스트레스가 유발되고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 시적한 후 고정시 영구접착을 하게 되므로 재차 수정할 수 없게 되는 문제점이 상존하게 된다.

또한, 기존 2차원 영상을 이용한 스캔 방식만을 이용하여 치과 보철물을 제작하는 경우에는 윗니와 아랫니의 접촉점 형성의 정확한 파악이 힘들기 때문에 환자의 잇몸에 이식된 경우에 정확한 접촉점 형성이 적절하게 이루어지지 않아 저작 운동에 있어 이질감 등을 호소하는 경우가 빈번하게 발생되어 왔다.

또한, 종래의 저작운동을 재현하기 위해서 여러 장비나 장치가 별도로 필요하고 사용이 복잡할 뿐만 아니라 비용 또한 고가여서 사용제한이 있고, 대부분 진료실에서 기능교합을 채득하는데 오차발생이 크고 시간이 오래 걸리며 거쳐야 할 과정이 많다.

또한, 최근에 CBCT(cone beam CT) 또는 구강 광스캐너를 활용해 인상채득없이 보철물을 제작하기도 하는데 환자 개인의 저작운동 재현이 어렵고 해서 평균값을 대입하고 있으며 잇몸 하방의 지대치 마진(margine)을 스캔하기 어려워 별도의 작업이 필요하고 임플란트인 경우 스캔을 위한 장치 및 기구를 체결해야 하는 어려움 및 번거로움이 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

등록특허 제10-1880573호

본 발명의 일측면은 환자의 저작 운동, 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성을 3차원 입체영상을 이용하여 보다 정밀하고 가시적으로 시뮬레이션 한 뒤 치과 보철물을 제작할 수 있도록 구현한 저작운동 시뮬레이터(시뮬레이션, 가상현실)를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물을 제공한다.

또한, 임시보철물을 환자에게 일정기간 동안 시적사용하여 테스트한 후, 알맞게 수정보완된 임시보철물을 치과전용 CT스캐너로 정밀하게 촬영 및 측정하여 치과보철물을 임시보철물과 정확 및 정밀하면서도 동일하게 제작하여 시적할 수 있도록 구현한 저작운동 또는 가상 현실 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물을 제공한다.

또한, 환자에게 초정밀 치과보철물을 제공하여 환자의 심미성 및 기능성을 향상시킬 수 있도록 구현한 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물을 제공한다.

또 다른 과제로, 최적의 치과보철물을 제공하여 환자의 악관절의 안정, 치주환경의 안정성을 향상시키고, 동일한 임시보철물과 치과보철물의 제작의 공정 단순화를 통해 환자 또는 의사의 수정보완등의 공정을 단순화시켜 진료시간과 비용을 절감하게 한다.

또 다른 과제로, 임플란트 및 자연치(지대치) 수명을 연장시키고, 임플란트을 식립 직후 보철물을 제작하여 바로 끼울 수 있도록 제공한다.

이와 같이 초정밀 치과보철물을 제공하여 환자, 의사 및 제작기술자 모두를 만족시킬 수 있게 되며, 경제성이 향상시킬 수 있도록 구현한 저작운동 시뮬레이터또는 가상현실을 이용한 치과 보철물 제조방법 및 이에 의하여 제조된 의하여 제조된 치과 보철물을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저작운동 또는 가상현실 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법은, 잇몸 인공치근(fixture)에 결합된 지대주(abutment)에 장착되는 치과 보철물을 제조하기 위한 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법에 있어서, CT(Computed　Tomography) 또는 광스캔(Optical　Coherence　Tomography)을 이용하여 치과 보철물이 장착될 부위의 동영상을 촬영하는 스캔단계; 상기 스캔단계에서 촬영된 2차원 형식의 동영상을 이용하여 동영상이 촬영된 부위를 3차원 형식의 3차원 입체영상으로 변환시키는 가상현실화단계; 상기 가상현실화단계에 변환된 3차원 입체영상을 이용하여 환자의 치아와의 기능교합(機能咬合)이 형성된 치과 보철물을 디자인하는 보철물디자인단계; 상기 보철물디자인단계에서 디자인된 치과 보철물을 3D 입체 수치화시키는 3D입체수치화단계; 및 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 가공하여 성형하는 가공단계;를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 가상현실화단계에서 변환시킨 3차원 입체영상을 이용하여 환자의 저작 운동, 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성 중 적어도 하나 이상의 치과 보철물 장착 후의 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 가공단계는, 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 수정이 필요 없는 경우에는 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 수정 없이 바로 치과 보철물을 가공하여 성형하는 최종보철물가공단계를 수행하고, 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 수정이 필요한 경우에는 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물을 수정 보완시킨 후 가공하는 임시보철물가공단계를 수행하여 치과 보철물을 가공하여 성형할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 임시보철물가공단계는, 상기 지대주에 장착되기 위한 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 임시보철물을 형성하는 임시보철물형성단계; 상기 임시보철물을 상기 지대주에 장착되어 임상시험하기 위한 임시보철물예비시적단계; 상기 임시보철물예비시적단계에서, 상기 임시보철물을 보정 및 특정하기 위한 최적의 임시보철물확정단계; 최적인 상태로 확정된 확정임시보철물을 상기 지대주에서 분리한 후 CT스캐너로 촬영하는 CT스캐너 촬영 및 측정단계; 상기 확정임시보철물을 CT스캐너의 촬영한 정보로 성형가공할 치과 보철물의 치수를 산정하는 치과보철물치수산정단계; 상기 확정임시보철물의 CT촬영 및 측정정보를 토대로 치과 보철물을 가공하여 성형하는 치과보철물성형가공단계; 상기 최적의 임시보철물확정단계와 치과보철물성형가공단계를 비교평가 또는 공차판단단계를 통해 보정하는 보정단계; 및 상기 치과보철물성형가공단계에서 가공된 치과 보철물의 이물질을 제거하고 세척하는 마감단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법에 의하여 제조된 치과 보철물을 제공할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 개개인의 저작운동 및 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성을 3차원 입체영상을 이용하여 보다 정밀하고 가시적으로 시뮬레이션 한 뒤 치과 보철물을 제작함으로써, 환자의 구강내 시적후에도 저작 운동시 음식물을 정확하게 씹는 경우 뿐만 아니라, 비틀면서 저작하는 경우, 치아와의 전후좌우 움직이는 경우 등에도 정확한 점접촉이 이루어지도록 하여 이질감 없이 편안한 착용감을 제공할 수 있는 치과 보철물을 제작하도록 할 수 있다.

또한, 임시보철물을 환자에게 일정기간 동안 시적사용하여 테스트한 후, 환자 구강상태에 알맞게 제작된 최적의 임시보철물을 치과전용 CT스캐너로 정밀하게 촬영 및 측정하여 치과보철물을 임시보철물과 정확하고 정밀 및 동일하게 제작한 후 시적하도록 함으로써, 환자에게 최적화되고 정밀한 치과보철물을 제공하는 효과가 있다.

또한, 환자에게 초정밀 치과보철물을 제공하여 환자의 심미성 및 기능성을 향상시키고, 최적의 치과보철물을 제공으로 환자의 악관절의 안정, 치주환경의 안정성을 향상키는 효과가 있으며, 동일한 임시보철물과 치과보철물의 제작의 공정 단순화를 통해 환자 또는 의사의 수정보완시간을 공정단축시켜 재료비 절감, 진료시간과 비용을 절감시켜 질적향상을 증대시키는 효과를 가지고 있다.

또한, 초정밀한 치과보철물을 제공함으로써 좌우 및 상하의 하중균형 유지와 더불어 잇몸질환을 줄이고, 앞 및 턱관절을 양호하게 유지할 수 있다는 장점도 있다.

또한, 임플란트 보철물 뿐만 아니라 치과에서 제작하는 모든 보철물에 적용되는 장점이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 도 1의 임시보철물가공단계를 설명하는 순서도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따라 제작된 치과 보철물 및 이의 체결 방법을 설명하는 도면들이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법을 설명하는 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법은, 잇몸(100) 인공치(200)근(fixture)에 결합된 지대주(300)(abutment)에 장착되는 치과 보철물(10)을 제조하기 위한 것이다.

이를 구현하기 위해, 우선 CT(Computed　Tomography) 또는 광스캔(Optical　Coherence　Tomography)을 이용하여 턱관절과 그 인근부위, 치과 보철물(10)이 장착될 부위의 동영상을 스캔하여 촬영한다(S110).

즉, 상술한 스캔단계(S110)는 후술하는 가상현실화단계(S120)에서 3차원 입체영상의 가상 현실으로 변환을 위한 소스 동영상인 2차원 평면영상을 촬영하는 것으로서, 이러한 2차원 동영상 촬영에 사용될 수 있는 영상 촬영 방법이면 상술한 CT(Computed　Tomography) 또는 광스캔(Optical　Coherence　Tomography)에 그 구현 방법이 한정되는 것은 아니며 3차원 입체영상의 변환이 가능한 소스가 될 수 있는 동영상 촬영 방법이면 그 명칭에 구애됨이 없이 모두 적용이 가능할 것이다.

또한, 상술한 스캔단계(S110)는 직접 3차원 촬영장치로 동영상을 스캔하여 촬영되게 구성할 수 있다.

또한, 다른 한편으로 상술한 스캔단계(S110)에서 촬영된 2차원 형식의 동영상을 이용하여 동영상이 촬영된 부위를 3차원 형식의 3차원 입체영상으로 변환시킨다(S120).

여기서, 3차원 입체영상의 변환은, 특정 3차원 입체영상 변환용 프로그램 또는 어플리케이션에 한정되는 것은 아니며, 상용 또는 주문 제작 등을 불문하고 영상 변환용 프로그램이면 그 명칭에 구애됨이 없이 모두 적용이 가능함은 물론이다.

여기서, 가상현실화단계(S120)에서 변환시킨 3차원 입체영상을 이용하여 환자의 저작 운동, 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성 중 적어도 하나 이상의 치과 보철물(10) 장착 후의 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

다만, 저작 운동, 저작(교합)면 영상화 또는 상하악 접촉점 형성뿐만 아니라, 기능교합, 치아의 형태, 치열 또는 안면 등 3차원 입체영상을 이용하여 확인할 수 있는 것들이면 그 명칭에 구애됨이 없이 모두 적용이 가능할 것이다.

기존 2차원 영상을 이용한 스캔 방식만을 이용하여 치과 보철물을 제작하는 경우에는 윗니와 아랫니의 접촉점 형성의 정확한 파악이 힘들기 때문에 환자의 잇몸에 이식된 경우에 정확한 접촉점 형성이 적절하게 이루어지지 않아 저작 운동에 있어 이질감 등을 호소하는 경우가 빈번하게 발생되어 왔다.

이에 따라, 본 발명에 의한 치과 보철물(10)의 제작은, 상술한 환자의 저작 운동, 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성을 3차원 입체영상을 이용하여 보다 정밀하고 가시적으로 시뮬레이션 한 뒤 치과 보철물(10)을 제작함으로써, 환자의 잇몸에 이식 후에도 저작 운동시 음식물을 정확하게 씹는 경우 뿐만 아니라, 비틀면서 저작하는 경우, 치아와의 전후좌우 움직이는 경우 등에도 정확한 점접촉이 이루어지도록 하여 이질감 없이 편안한 착용감을 제공할 수 있다.

상술한 가상현실화단계(S120)에 변환된 3차원 입체영상을 이용하여 환자의 치아와의 기능교합(機能咬合, 아랫니와　윗니가　맞물릴　경우　씹거나　물　수　있는　기능을　가진　상태)이 형성된 치과 보철물(10)을 디자인한다(S130).

상술한 보철물디자인단계(S130)에서 디자인된 치과 보철물(10)을 제작을 위한 데이터를 포함하는 3D 입체 수치화시킨다(S140).

상술한 3D입체수치화단계(S140)에서 수치화된 치과 보철물(10)의 가공하여 성형한다(S150).

여기서, 가공단계(S150)는, 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물(10)의 수정이 필요 없는 경우에는 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물(10)의 수정 없이 바로 치과 보철물(10)을 가공하여 성형하는 최종보철물가공단계(S200)를 수행하고, 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물(10)의 수정이 필요한 경우에는 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물(10)을 수정 보완시킨 후 가공하는 임시보철물가공단계(S300)를 수행하여 치과 보철물(10)을 가공하여 성형할 수 있다.

즉, 사용자로서는 자신의 판단 또는 기 설정된 기준값에 따른 치과 보철물이 상술한 단계만으로도 제작된 경우에는 바로 최종보철물가공단계(S200)를 통해 최종 결과부를 가공 성형하고, 해당 기준값이 이르지 못한 경우에는 도 2 이하에서 자세하게 후술하는 임시보철물가공단계(S300)를 수행하여 치과 보철물(10)을 가공하여 성형할 수 있다.

상술한 바와 같은 단계를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법은, 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성을 3차원 입체영상을 이용하여 보다 정밀하고 가시적으로 시뮬레이션 한 뒤 치과 보철물을 제작함으로써, 환자의 잇몸에 이식 후에도 저작 운동시 음식물을 정확하게 씹는 경우 뿐만 아니라, 비틀면서 저작하는 경우, 치아와의 전후좌우 움직이는 경우 등에도 정확한 점접촉이 이루어지도록 하여 이질감 없이 편안한 착용감을 제공할 수 있는 치과 보철물을 제작하도록 할 수 있다.

도 2는 도 1의 임시보철물가공단계를 설명하는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 임시보철물가공단계(S300)는 잇몸(100)에 시술된 지대주(300)(abutment)를 갖는 인공치근(200)(fixture)에 체결시키는 단계로서, 이와 같은 임시보철물가공단계(S300)은 임시보철물형성단계(S1)와 임시보철물예비시적단계(S2), 치과 의사가 임시보철물을 시적한 후 임시보철물 수정보완하는 임시보철물의 보정단계(S3), S3단계에서 수정보정이 완료되면 최적의 임시보철물을 확정단계(S4)와 확정된 임시보철물 CT스캐너촬영 및 측정단계(S5)와, 확정임시보철물 보철물치수산정단계(S6)와, S6단계에서 산정된 치수로 최종적으로 치과보철물성형가공단계(S7), 공차 판단단계(S8)와 마감단계(S13)로 이루어진다. 그런데 여기서 공차 판단단계(S8)에서 확정임시보철물과 최종 치과보철물과의 공차허용범위내에 있을 경우 마감단계로 처리되지만, 만약 확정임시보철물과 치과보철물과의 공차범위가 허용범위를 벗어나 있다면, 공차판단계 또는 보정단계를 통해 치과보철물 성형가공단계로 반복 또는 재반복 수행하게 하여 확정임시보철물과 최종 치과보철물의 형상 및 크기, 치수가 모두 동일하게 가공제작된다.

본 발명에 따라 제작된 치과 보철물 및 이의 체결 방법을 설명하는 도면들인 도 3 내지 도 6을 참조하여 이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 임시보철물형성단계(S1)는 지대주(300)에 장착되기 위한 3D입체수치화단계(S140)에서 수치화된 도 3 내지 도 6에 예시된 치과 보철물(10)의 임시보철물을 형성하는 단계이다. 여기서 임시보철물은 상술한 3D입체수치화단계(S140)에서 수치화된 데이터를 토대로 제작기술자가 디자인하여서 제작하게 된다.

상기 임시보철물은 치과용 레진으로 형성시키게 되며, 주조방식 또는 밀링(CNC) 또한 소환해서 공작기계등을 이용하여 형성시키게 된다.

그 다음으로 상기 임시보철물예비시적단계(S2)는 상기 임시보철물형성단계(S1)를 거처 형성된 상기 임시보철물을 상기 인공치근(200)의 지대주(300)에 끼우도록 체결(시적)하는 단계이다.

여기서 임시보철물예비시적단계(S2)는 상기 임시보철물은 얼개로 임시로 제작하였기 때문에 상기 임시보철물이 환자가 느끼는 발음, 저작의 문제점 등의 기타 불편한 점을 해결하고자, 환자에게 임시보철물을 시술될 지대주(300)에 체결하여 일정기간 사용하게 하면서 치과의사가 수정보완하여 알맞은 형태의 임시보철물을 제작하여서 불편사항이나 이물감 여부 등을 확인하고 난 후에 최종적으로 임시보철물을 특정하여 확정하는 최적의 임시보철물확정단계(S4)를 거치게 된다.

그 이후 단계로, 최적의 확정임시보철물에 대해 CT 스캐너로 확정임시보철물을 촬영 및 측정하는 확정임시보철물CT스캐너촬영 및 측정단계(S5), S5에서 측정된 데이터를 확정임시보철물 치수산정하는 확정임시보철물 치수산정단계를 거쳐서 치과보철물을 성형가공하는 단계로 넘어가는 치과보철물성형단계(S7)이다.

여기서 확정임시보철물 치수산정단계는 컴퓨터 프로그램상의 이미지를 치수를 변환하는 과정은 프로그램으로 수정보완되고, 또한 치과보철물의 가공성형은 밀링머신 또는 CNC 또는 3D프린터 또는 기타 다른 방법으로 성형가공할 수 있다.

그런데 성형가공된 치과보철물(S7)과 최적의 확정임시보철물(S4)과의 크기, 형상, 치수가 동일하게 제작되어 있는지 확인하기 위해 비교, 평가 및 보정단계(S11)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 구현하기 위해 성형가공된 치과보철물을 CT스캐너로 촬영 및 측정, 또는 확정임시보철물 치수산정단계의 결과 치수와 비교 및 평가하여 치과보정물을 보정하는 보정단계(S11, S12)를 포함하여 구성될 수 있고, 그 수정보완하여 보정하는 치수를 가지고 재차 밀링머신 또는 3D프린터 또는 기타 다른 방법으로 성형가공할 수 있다.

이와 같이, 보정된 치과보철물은 최종적으로 공차판단계(S8)를 통해 공차허용범위를 내에 있을 경우 마감단계(S13)를 거쳐 마무리하게 되고, 만약 확정임시보철물과 치과보철물과의 공차범위가 허용범위를 벗어나 있다면, 공차판단계 또는 보정단계를 통해 치과보철물 성형가공단계로 반복 또는 재반복 수행하게 하여 확정임시보철물과 최종 치과보철물의 형상 및 크기, 치수가 모두 동일하게 가공제작된다.

여기서, 공차판단단계 또는 보정단계는 상기 확정치과보철물과 최종 치과보철물과 동일하게 수렴될 때까지 치과보철물 성형가공단계를 할 수 있게 구성될 수 있다.

따라서, 이렇게 할 경우 임시보철물과 치과보철물의 오차범위를 5㎛로 줄일 수 있다. 일반적으로 일반 사람의 구강속에 이물질이 8㎛ 이상일 경우 구강속에 이물질이 있다는 것을 감지할 수 있고, 그 이물이 5㎛ 이하일 경우 이물질의 감이 느낄 수 없다는 게 일반적인 통설이다. 그 예로, 구강속에 머리카락 한 가닥이 있을 경우 구강속에 머리카락(일반적으로 머리카락 한 가닥의 직경은 50 내지 70㎛ )이 있다는 것을 알 수 있음으로부터 쉽게 이해할 수 있다.

상기 임시보철물은 상기 지대주(300)에 도포된 의료용시멘트 또는 의료용접착제에 의해 접착되어 고정된다.

상기 확정 임시보철물 CT스캐너촬영 및 측정단계(S5)는 임시로 제작되어 시적된 임시보철물을 지대주(300)(abutment)에서 분리한 후 CT스캐너로 촬영 및 측정하는 단계이다.

상기 CT스캐너는 의료용으로 사용되는 치과전용 CT스캐너로서, 임시보철물을 정밀하고 신속하게 촬영 및 측정할 수 있게 된다.

상기 지대부(300)에서 분리된 임시보철물은 정밀한 촬영 및 측정을 위해 이물질을 제거하도록 에어나 물로 세척한 후 건조시키는 것이 바람직하다.

상기 치과보철물치수산정단계(S6)를 임시보철물의 데이터로 된 상기 CT스캐너의 촬영 및 측정정보로 성형가공할 치과보철물(10)의 치수를 산정하는 단계이다.

즉, CT스캐너와 전기적으로 연결된 컴퓨터단말기로 임시보철물을 CT촬영한 촬영 및 측정정보를 전달받아 컴퓨터단말기의 치수산정모듈이 임시보철물의 형상 치수를 산정한 치수정보를 후술될 밀링가공장치 또는 CNC 또는 3D 프린터에 전달하게 된다.

임시보철물과 다른 치아와의 간격 및 맞닿는지 여부를 확인할 수 있게 됨으로써, 정밀한 촬영이 가능하게 된다.

상기 치과보철물성형가공단계(S7)는 상기 치과보철물(10)의 치주정보를 토대로 치과보철물(10)을 밀링가공하여 성형하는 단계이다.

상기 밀링가공을 위한 밀링가공장치나 CNC는 상기 컴퓨터단말기와 전기적으로 연결되어 프로그램화로 치수화하고 그 치수정보를 전달받아 치과보철물(10)을 성형가공하게 된다.

상기한 바와 같이 치과보철물의 형상가공은 밀링가공장치 또는 CNC 또는 3D프린터를 사용하여 사용자의 구강구조와 맞는 정밀한 치과보철물의 제작이 가능하게 된다.

상기 컴퓨터단말기와 상기 CT스캐너 및 상기 밀링가공장치는 유,무선으로 통신되도록 송수신장치가 마련된다.

상기 치과보철물(10)은 저코니아(zirconium oxide), 알루미나(aluminous oxide), 리튬 다이시리키트글라스 세라믹(lithium disilicate glass ceramic), 티타늄(titanium), 레진(resin), 필스패틱 글라스 세라믹(feldspathic porcelain-based glass), 컴파짓(composite) 등의 재질로 형성시키게 되고, 이외에 인체에 무해하고 일정한 강도를 갖는 재질이면 어느 것이 적용되어 본 발명의 치과보철물(10)로 사용되어도 무방하다.

또한, 치과보철물의 형상가공은 밀링가공장치 또는 CNC를 사용하는 것에 국한하지 아니하고, 어떤 가공장치를 사용하여 치과보철물을 가공할 수도 있다.

상기 마감단계(S13)는 밀링가공된 최종치과보철물(10)에 에어나 물로 달라붙은 분진이나 이물질을 제거하고 세척한 후 건조시키는 단계이다.

상기 마감단계(S13)에서는 고압의 세척수나 에어를 분사하여 최종치과보철물을 세척하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 치과보철물(10)의 제조방법에 의해 형성된 치과보철물(10)은 보철물본체(20)와, 상기 인공치근(200)의 지대주(200)에 끼움되도록 보철물본체(20)의 하부에 형성되는 결착홈(30)으로 이루어진다.

이때, 상기 치과보철물성형가공단계(S5)에서는 상기 치과보철물(10)의 결착홈(30) 내주연에 일정간격을 유지하며 환형의 안착홈(31)을 더 형성되어, 의료용시멘트나 의료용접착제가 상기 안착홈(31)이 충진되도록 함으로써, 상기 지대주(300)와의 결합력을 높일 수 있게 된다.

또한, 상기 안착홈의 상면에는 나선의 충진홈을 더 형성하여, 충진홈에 의료용시멘트나 의료용접착제가 충진되도록 함으로써, 상기 지대부(300)와의 고정력을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 안착홈의 상면을 돔 구조의 곡선홈으로 형성하고 상기 곡선홈에 나선의 충진홈을 형성함으로써, 돔구조의 곡선홈에 의해 치과보철물의 지지력을 재차 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100: 잇몸, 200: 인공치근, 300: 지대주
10: 치과보철물
20: 보철물본체
30: 결착홈
31: 안착홈

Claims (5)

1. 잇몸 인공치근(fixture)에 결합된 지대주(abutment)에 장착되는 치과 보철물을 제조하기 위한 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법에 있어서,
   CT(Computed　Tomography) 또는 광스캔(Optical　Coherence　Tomography)을 이용하여 치과 보철물이 장착될 부위 및 턱관절의 동영상을 촬영하는 스캔단계;
   상기 스캔단계에서 촬영된 2차원 형식의 동영상을 이용하여 동영상이 촬영된 부위를 3차원 형식의 3차원 입체영상으로 변환시키는 가상현실화단계;
   상기 가상현실화단계에서 변환시킨 3차원 입체영상을 이용하여 환자의 저작 운동, 윗니와 아랫니의 접촉의 저작(교합)면 영상화, 및 상하악 접촉점 형성 중 적어도 하나 이상의 치과 보철물 장착 후의 시뮬레이션을 수행하여 환자의 치아와의 음식을 씹을 경우, 비틀면서 저작하는 경우, 치와와의 전후좌우 움직이는 경우의 기능교합(機能咬合)이 형성된 치과 보철물을 디자인하는 보철물디자인단계;
   상기 보철물디자인단계에서 디자인된 치과 보철물을 3D 입체 수치화시키는 3D입체수치화단계를 통하여 치과 보철물의 가공하여 성형하는 가공단계;
   상기 가공단계는 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 수정이 필요 없는 경우에는 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 수정 없이 바로 치과 보철물을 가공하여 성형하는 최종보철물가공단계를 수행하거나 또는 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 수정이 필요한 경우에는 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물을 수정 보완시킨 후 가공하는 임시보철물가공단계를 수행하여 치과 보철물을 가공하여 성형하며,
   상기 임시보철물가공단계인 경우는 상기 지대주에 장착되기 위한 상기 3D입체수치화단계에서 수치화된 치과 보철물의 임시보철물을 형성하는 임시보철물형성단계;
   상기 임시보철물을 상기 지대주에 장착되어 임상시험하기 위한 임시보철물예비시적단계, 상기 임시보철물예비시적단계에서, 상기 임시보철물을 보정 및 특정하기 위한 최적의 임시보철물확정단계, 최적인 상태로 확정된 확정임시보철물을 상기 지대주에서 분리한 후 CT스캐너로 촬영하는 CT스캐너 촬영 및 측정단계, 상기 확정임시보철물을 CT스캐너의 촬영한 정보로 성형가공할 치과 보철물의 치수를 산정하는 치과보철물치수산정단계, 상기 확정임시보철물의 CT촬영 및 측정정보를 토대로 치과 보철물을 가공하여 성형하는 치과보철물성형가공단계, 상기 최적의 임시보철물확정단계와 치과보철물성형가공단계를 비교평가 또는 공차판단단계를 통해 보정하는 보정단계,
   상기 치과보철물성형가공단계에서 가공된 치과 보철물의 이물질을 제거하고 세척하는 마감단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법.
   
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5. 제1항에 따른 저작운동 시뮬레이터를 이용한 치과 보철물 제조방법에 의하여 제조된 치과 보철물.

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