KR102455964B1 - 스캔용 지그 및 임플란트 등의 공간적 위치를 특정하는 방법 및 시스템 - Google Patents

스캔용 지그 및 임플란트 등의 공간적 위치를 특정하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

환자의 안면과 어버트먼트(5a)의 공간적 위치 관계를 취득할 수 있는 스캔용 지그(T)를 제공한다. 환자의 구강 내에 매립된 어버트먼트(5a) 등으로 이루어지는 매립물의 공간적 위치를 특정하기 위한 스캔용 지그(T)로서, 매립물에 연결되는 기부(1)와, 3D 스캐너에 의해서 스캔 가능한 스캔 영역(30)을 가지는 피스캔부(3)와, 기부(1)와 피스캔부(3)를 연결하기 위한 연결부(2)를 구비한다. 연결부(2)는 그 한쪽 끝이 기부(1)에 소정의 방향에서 연결되어, 다른쪽 끝이 소정의 방향에서 피스캔부(3)에 연결되는 동시에, 기부(1)가 매립물에 연결되었을 때, 피스캔부(3)가 구강 바깥에 위치하게 되는 소정의 길이를 갖는다.

Description

스캔용 지그 및 임플란트 등의 공간적 위치를 특정하는 방법 및 시스템
본 발명은 치과 임플란트 치료에 사용되는 스캔용 지그 및 상기 스캔용 지그를 사용해서 임플란트 등의 공간적 위치를 특정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
치아를 잃었을 때의 치료법으로는 치과 임플란트 치료가 있다. 치과 임플란트 치료에서 사용되는 치과 임플란트는 턱의 뼈에 매립(식립)되는 임플란트 바디(인공 치근)와, 잃어버린 치아를 대체하게 되는 보철물(인공 치아)와, 임플란트 바디와 보철물을 연결하는 어버트먼트로 구성되어 있다. 1개의 임플란트 바디에 의해 1개의 인공 치아가 의존하는 치과 임플란트와는 다른 치료법으로서, 적은 임플란트 바디에 의해서 연결된 많은 인공 치아가 의존하는 임플란트 브릿지가 있다. 이 임플란트 브릿지에는 편악 또는 양악의 치아가 전부 결손하고 있을 경우의 치료법으로서, 4개의 임플란트 바디로 10∼12개의 인공 치아를 지지하는 올온4라고 불리는 치료법이 있다.
이들 치과 임플란트 치료에 사용되는 보철물의 제작에서는 공수 및 가공정도의 관점으로부터, 수작업에 의해 보철물을 제작하는 수법보다도 CAD/CAM 시스템에 의해 보철물을 제작하는 수법 쪽이 바람직하다. CAD/CAM 시스템은 구강 내의 인상의 3차원 데이터와, 구강 내에 매립된 임플란트 바디 또는 상기 임플란트 바디에 연결된 어버트먼트로 이루어지는 매립물의 인상 3차원 데이터에 의거해서 보철물이 제작된다. 환자는 상기 3차원 데이터에 의거하여 생성된 시뮬레이션 화상을 참조하고, 보철물이 제작되기 전에 매립물에 보철물이 연결된 상태를 확인할 수 있다.
구강 내의 인상과 매립물의 인상을 3차원 데이터로서 취득하는 방법으로서는 매립물에 치과 임플란트용 스캔 바디(특허문헌 1 참조)가 연결된 상태에서 구강 내용 3D 스캐너에 의해서 구강 내가 스캔되고, 3차원 데이터가 취득되는 방법과, 인상재와 인상용 코핑에 의해 구강 내의 인상이 채득되고, 그 인상으로부터 구강 내 모형이 제작되고, 상기 모형에 스캔 바디가 연결되고, 상기 모형이 3D 스캐너에 의해서 스캔되어 3차원 데이터가 취득되는 방법이 있다.
그런데 CAD/CAM 시스템에 의해 제작된 보철물이라 해도 매립물에 연결되면, 환자의 동공간선(interpupillary line)과 보철물의 교합면이 평행하지 않거나, 상기 환자의 안면 정중선과 보철물의 앞니 중앙 위치가 어긋나거나 하는 문제가 있었다. 이 문제는 상술한 3차원 데이터가 환자의 구강 내의 정보만으로부터 취득된 것이고, 환자의 동공간선 등과 매립물의 공간적 위치 관계가 상기 3차원 데이터에 포함되어 있지 않는 것에 기인한다.
특허문헌 2에는 트레이 부분과, 트레이에 접속된 핸들을 구비하는 인상 채득을 위한 치과 인상 트레이가 개시되고 있다. 상기 핸들은 트레이 부분에 대하여 원단(맨끝) 측에 30mm 이상의 길이를 가지는 직선부를 가지고 있다. 인상 작성자는 상기 직선 부분과 환자의 동공간선을 위치 맞춤해서 트레이 부분을 환자의 구강 내에 정확하게 배치할 수 있다. 이것에 의해, 상기 치과 인상 트레이를 사용한 인상 채득은 환자의 동공간선에 대한 환자의 교합면 경사를 취득할 수 있다. 그렇지만, 상기 치과 인상 트레이는 임플란트 치료에 대해서는 고려되어 있지 않고, 상기 치과 인상 트레이가 사용되어도, 안면에 대한 임플란트 바디 등의 공간적 위치를 취득할 수는 없다.
또, 다른 문제로서, 환자가 보철물 제작 전의 시뮬레이션 화상에서 확인할 수 있는 것은 보철물의 형상뿐이고, 정중선, 동공간선, E 라인과 같은 안면의 특징에 대한 보철물의 위치를 미리 확인할 수 없다는 문제가 있었다.
특허문헌 3에는 보철물의 CAD 설계에 관한 시스템 및 방법이 개시되어 있다. 상기 시스템 및 방법은 3D 스캐너와 CAD 소프트웨어가 사용되어 환자의 수복 전의 치아의 3차원 데이터를 취득하는 동시에 환자의 안면의 적어도 일부의 데이터가 광학적 수단에 의해 취득되고, 환자의 안면 데이터와, 환자의 수복 전의 치아 및 가상의 수복 후의 치아의 데이터가 정렬되고, 상기 정렬된 치과 수복 CAD 모델을 환자에게 보일 수 있다. 그렇지만, 이들 데이터에는 안면의 특징과 임플란트 바디 등의 공간적 위치 관계가 포함되어 있지 않고, 정확한 시뮬레이션 화상에 의거하여 동공간선 등에 대한 보철물의 공간적 위치 확인을 할 수 없다.
일본 공개특허공보 2012-115668호 일본 공표특허공보 2010-507446호 일본 공표특허공보 2012-520694호
그래서, 본 발명의 과제로 하는 바는, 환자의 안면과 임플란트 바디 또는 임플란트 바디에 연결된 어버트먼트의 공간적 위치 관계를 취득할 수 있는 스캔용 지그를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 따른 스캔용 지그는,
환자의 구강 내에 매립된 임플란트 바디 또는 임플란트 바디에 연결된 어버트먼트로 이루어지는 매립물의 공간적 위치를 특정하기 위한 스캔용 지그로서,
매립물에 연결되는 기부와,
3D 스캐너에 의해서 스캔 가능한 스캔 영역을 가지는 피스캔부와,
기부와 피스캔부를 연결하기 위한 연결부를 구비하고,
상기 연결부는 상기 기부가 상기 매립물에 연결되었을 때, 상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 되는 소정의 길이를 가지고,
기부가 매립물에 연결되는 동시에, 피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 환자의 안면의 적어도 일부와 스캔 영역이 3D 스캐너에 의해서 스캔되고, 취득된 3차원 데이터가 해석되는 것에　의해서, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계가 특정되는 것을 특징으로 한다.
상기 스캔용 지그는,
바람직하게는 기부가 소정의 높이를 가지는 동시에, 그 일단부측이 매립물에 연결되고, 타단부측에 연결부가 연결되어 있다.
상기 스캔용 지그는,
바람직하게는, 기부가 매립물에 나사로 고정되기 위한 나사 구멍을 가진다.
상기 스캔용 지그는,
바람직하게는 연결부가 기부 및 피스캔부의 어느 한쪽 또는 양쪽에 분리 가능하게 연결되어 있다.
상기 스캔용 지그는,
바람직하게는 스캔 영역이 평면을 가진다.
상기 스캔용 지그는,
바람직하게는 스캔 영역이 2차원 마커 및 3차원 마커의 한쪽 또는 양쪽을 가진다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 방법은, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 방법으로서,
환자의 매립물에 상기 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면의 적어도 일부와 스캔 영역을 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
3차원 데이터를 해석하고, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 방법은, 안면 정중선, 동공간선(interpupillary line), 입술 선, E 라인, 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱, 입술, 구각 및 인중 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 안면의 특징과 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 방법으로서,
매립물에 상기 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면의 특징을 특정하는 범위를 포함하는 안면의 일부와, 스캔 영역을 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
3차원 데이터를 해석하고, 안면의 특징을 특정하고, 안면의 특징과 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 방법은, 구강 내의 인상의 화상과 안면의 화상을 합성시키는 방법으로서,
매립물에 상기 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
구강 내 및 매립물의 인상으로부터 구강 내 및 매립물의 제1 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면의 적어도 일부와 스캔 영역을 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 제2 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
제2 3차원 데이터를 해석하고, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
제2 3차원 데이터 내의 매립물의 공간적 위치와, 제1 3차원 데이터 내의 매립물의 공간적 위치를 대조하는 동시에, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 안면의 일부와 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
안면의 일부와 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거하여 제1 3차원 데이터로부터 생성된 구강 내의 화상과 제2 3차원 데이터로부터 생성된 안면의 일부 화상을 합성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 치아의 보철물을 제작하는 방법은,
매립물에 상기 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
구강 내 및 매립물의 인상으로부터 구강 내 및 매립물의 제1 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면의 적어도 일부와 스캔 영역을 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 제2 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
제2 3차원 데이터를 해석하고, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
제2 3차원 데이터 내의 매립물의 공간적 위치와, 제1 3차원 데이터 내의 매립물의 공간적 위치를 대조하는 동시에, 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 안면의 일부와 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
제1 3차원 데이터와, 안면의 일부와 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거해서 보철물을 제작하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 임플란트 브릿지의 보철물을 제작하는 방법은,
하나의 임플란트 브릿지에 연결되는 복수의 임플란트 바디 또는 복수의 임플란트 바디에 연결된 복수의 어버트먼트로 이루어지는 복수의 매립물에 상기 스캔용 지그를 각각 연결하는 스텝과,
구강 내 및 복수의 매립물 인상으로부터 구강 내 및 복수의 매립물 제1 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면 정중선, 동공간선, 입술 선, E 라인, 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱, 입술, 구각 및 인중 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 안면의 특징을 특정하는 범위를 포함하는 안면의 일부와, 복수의 피스캔부 스캔 영역을 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 제2 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
제2 3차원 데이터를 해석하고, 안면의 특징을 특정하고, 안면의 특징과 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
제2 3차원 데이터 내의 복수의 매립물 공간적 위치와, 제1 3차원 데이터 내의 복수의 매립물 공간적 위치를 대조하는 동시에, 안면의 특징과 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 안면의 특징과 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
제1 3차원 데이터 및 안면의 특징과 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거하여 보철물을 제작하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 임플란트 브릿지의 보철물을 제작하는 시스템은,
하나의 임플란트 브릿지에 연결되는 복수의 임플란트 바디 또는 복수의 임플란트 바디에 연결된 복수의 어버트먼트로 이루어지는 복수의 매립물에 연결되는 상기 스캔용 지그와,
구강 내 및 복수의 매립물 인상으로부터 구강 내 및 복수의 매립물 제1 3차원 데이터를 취득하는 제1 3D 스캐너와,
피스캔부가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면 정중선, 동공간선, 입술 선, E 라인, 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱, 입술, 구각 및 인중 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 안면의 특징을 특정하는 범위를 포함하는 안면의 일부와, 복수의 피스캔부 스캔 영역을 스캔해서 제2 3차원 데이터를 취득하는 제2 3D 스캐너와,
제2 3차원 데이터를 해석하고, 안면의 특징을 특정하고, 안면의 특징과 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하고, 제2 3차원 데이터 내의 복수의 매립물 공간적 위치와, 제1 3차원 데이터 내의 복수의 매립물 공간적 위치를 대조하는 동시에, 안면의 특징과 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 안면의 특징과 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 해석장치와,
제1 3차원 데이터 및 안면의 특징과 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거하여 작성된 보철물의 3차원 데이터에 의거하여 제어되어 보철물을 제작하는 제작기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 환자의 안면과 임플란트 바디 또는 임플란트 바디에 연결된 어버트먼트와의 공간적 위치 관계를 취득할 수 있는 스캔용 지그를 제공할 수 있다.
도 1의 (a)는 임플란트 바디, 어버트먼트 및 본 발명의 스캔용 지그를 나타내는 사시도이고, (b)는 상기 스캔용 지그의 기부의 중심 종축 단면도이다.
도 2는 도 1의 스캔용 지그를 사용해서 보철물을 제작하는 방법의 플로우차트이다.
도 3은 도 1의 스캔용 지그를 사용해서 임플란트 브릿지의 보철물을 제작하는 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 1과는 다른 임플란트 바디 및 어버트먼트와, 도 1의 스캔용 지그를 나타내는 사시도이다.
도 5의 (a)는 하악에 매립된 도 1 및 2의 임플란트 바디 및 어버트먼트를 나타내는 사시도이고, (b)는 상기 어버트먼트에 연결된 도 1의 스캔용 지그를 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)는 구강 내의 어버트먼트에 연결된 도 1의 스캔용 지그와 안면을 나타내는 정면도이고, (b)는 그 측면도이다.
도 7의 (a)는 안면의 특징을 나타내는 정면도이고, (b)는 그 측면도이다.
도 8은 안면의 화상과 구강 내의 화상이 합성된 시뮬레이션 화상을 나타내는 도면이다.
도 9의 (a)는 도 1 및 2과는 다른 임플란트 바디, 어버트먼트 및 본 발명의 스캔용 지그를 나타내는 사시도이고, (b)는 상기 스캔용 지그의 기부의 중심 종축 단면도이다.
도 10은 도 9의 스캔용 지그를 사용해서 안면의 특징과 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 방법의 플로우차트이다.
도 11의 (a)는 하악에 매립된 도 9의 임플란트 바디 및 어버트먼트를 나타내는 사시도이고, (b)는 상기 어버트먼트에 연결된 도 9의 스캔용 지그를 나타내는 사시도이다.
도 12의 (a)는 구강 내의 어버트먼트에 연결된 도 9의 스캔용 지그와 안면을 나타내는 정면도이고, (b)는 그 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 스캔용 지그의 변형예를 나타내는 사시도이다.
(제1 실시형태)
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 스캔용 지그 및 상기 스캔용 지그를 사용해서 보철물을 제작하는 방법 및 시스템에 대해서 설명한다.
<스캔용 지그 >
도 1의 (a)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 스캔용 지그(T)(이하, 단순하게 「지그(T)」라고 한다.)와, 지그(T)가 연결되는 어버트먼트(5a)와, 어버트먼트(5a)가 연결되는 임플란트 바디(4a)를 나타내는 사시도이다.
임플란트 바디(4a) 및 어버트먼트(5a)는 예를 들면, 올온4와 같은 임플란트 브릿지에 사용되는 부재이다. 임플란트 바디(4a)의 상단에는 암나사를 가지는 둥근 구멍(4aH)이 형성되어 있다.
어버트먼트(5a)는 하측 연결부(50a)와, 어버트먼트 본체(51a)와, 상측 연결부(52a)를 구비한다. 하측 연결부(50a)에는 수나사가 형성되어 있다. 하측 연결부(50a)는 둥근 구멍(4aH)에 삽입되고, 임플란트 바디(4a)에 나사 결합된다. 상측 연결부(52a)는 원뿔대 형상으로서, 그 상단에 암나사를 가지는 둥근 구멍(5aH)이 상측 연결부(52a)의 중심 종축선을 따라서 설치되어 있다. 상측 연결부(52a)의 상단면은 상측 연결부(52a)의 중심 종축선에 직교하는 평면에 형성되어 있다.
지그(T)는 기부(1)와, 연결부(2)와, 피스캔부(3)를 구비한다.
기부(1)는 원뿔대 연결부(10)와, 원뿔대 연결부(10)의 상단으로부터 연속하는 기부 본체(11)와, 기부 본체(11)의 상단면 중앙에 설치된 나사 구멍(TH)을 가진다.
원뿔대 연결부(10)는 어버트먼트(5a)의 상측 연결부(52a)에 회전 가능하게 접촉할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 원뿔대 연결부(10)는 도 1의 (b)에 나타나 있는 바와 같이, 원뿔대 형상의 중공을 가지는 단면 역오목 형상의 원뿔대 형상으로 이루어진다. 상측 연결부(52a)에 접촉되는 원뿔대 연결부(10)의 내측 하면(111)은 중심 종축선(G)에 직교하는 평면에 형성되어 있다. 원뿔대 연결부(10)의 외측 형상은 원뿔대 연결부(10)이 상측 연결부(52a)에 회전 가능하게 접촉할 수 있으면 특별하게 한정되지 않는다.
기부 본체(11)는 기부(1)의 중심 종축선(G) 방향으로 연장되는 원주상으로 형성되어 있지만, 단순한 일례이고, 이것에 한정되지 않는다.
나사 구멍(TH)은 기부(1)의 중심 종축선(G)을 따라서 설치되어 있다. 나사 구멍(TH)에 나사(미도시)가 삽입되고, 상기 나사에 의해, 기부(1)가 탈착 가능하게 상측 연결부(52a)에 나사 결합된다.
연결부(2)는 그 한쪽 끝이 기부(1)에 소정의 방향에서 연결되고, 다른쪽 끝이 피스캔부(3)에 소정의 방향에서 연결되어 있다. 또, 연결부(2)는 환자에게 매립된 어버트먼트(5a)에 기부(1)가 연결되었을 때, 피스캔부(3)가 구강 바깥에 위치하게 되는 소정의 길이를 가진다. 연결부(2)의 중간부 두께는 그 변형을 방지할 수 있는 기계적 강도가 있으면, 안정공극보다도 얇은 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는 연결부(2)는 봉상이지만 단순한 일례이고 이것에 한정되지 않는다.
피스캔부(3)는 3D 스캐너에 의해서 스캔 가능한 4면체로 이루어진다. 상기 4면 및 그 4면체 사이 공통의 엣지가 본 발명의 스캔 영역(30)에 상당한다. 상기 스캔 영역(30)의 구성은 단순한 일례이고 이것에 한정되지 않는다. 스캔 영역(30)의 표면은 3D 스캐너에 의한 스캔이 최적으로 이루어지도록 무광택 처리, 동시에 백색으로 구성되어 있지만, 단순한 일례이고 이것에 한정되지 않는다. 또, 피스캔부(3)의 형상은 특별하게 한정되지 않는다.
연결부(2)는 기부 본체(11)의 상단측에 연결된다. 기부(1)는 기부(1)가 어버트먼트(5a)에 연결된 상태일 때, 연결부(2)가 구강 내의 어느 한 부분에 접촉해서 변형하는 것을 방지할 수 있는 소정의 높이를 가진다. 상기 소정의 높이는 예를 들면, 인접하는 치아의 높이와 같은 구강 내의 상태에 의거해서 결정된다.
이렇게 구성된 지그(T)는 예를 들면, 지그(T) 및 어버트먼트(5a)의 형상이 3차원 데이터로서 해석장치(8)(도 3)의 기억부에 미리 기억되고 있는 것에　의해, 스캔 영역(30)이 제2 3D 스캐너(7b)(도 3)에 의해서 스캔되면, 해석장치(8)에 의해서 취득된 3차원 데이터(D2)로부터 기부(1)의 공간적 위치가 특정되는 동시에, 기부(1)에 연결되고 있는 어버트먼트(5a)의 공간적 위치도 특정된다. 상기 해석방법은 단순한 일례이고 이것에 한정되지 않는다. 또, 스캔되는 스캔 영역(30)의 범위는 기부(1)의 공간적 위치를 특정할 수 있는 3차원 데이터(D2)를 취득할 수 있으면, 피스캔부(3)의 면적의 일부일 수도 있다.
<본 실시형태의 스캔용 지그를 사용해서 보철물을 제작하는 방법 및 시스템>
다음에, 도 2∼도 8의 도면을 참조하면서, 지그(T)를 사용해서 보철물을 작성하는 방법 및 시스템에 대해서, 무치악의 하악에 대한 올온4을 예로 들어 설명한다.
도 3은 본 실시형태에 따른 임플란트 브릿지의 보철물(100)을 제작하는 시스템의 구성도이다. 상기 시스템은 지그(T)와, 제1 3D 스캐너(7a)와, 제2 3D 스캐너(7b)와, 해석장치(8)와, 제작기(9)를 구비한다. 상기 시스템은, (1) 구강 내의 인상으로부터 제작된 구강 내의 모형(B1)과 상기 모형(B1)에 연결된 스캔 바디(B2)가 제1 3D 스캐너(7a)에 의해서 스캔되어 제1 3차원 데이터(D1)가 취득되고, (2) 안면(F) 및 지그(T)가 제2 3D 스캐너(7b)에 의해서 스캔되어 제2 3차원 데이터(D2)가 취득되고, (3) 제1 및 제2 3차원 데이터(D1, D2)가 해석장치에 의해 해석되는 것에　의해, 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계가 특정되고, (4) 상기 위치관계에 의거하여 제작기(9)에 의해서 보철물(100)이 제작되도록 구성되어 있다.
치과 임플란트 치료에서는 우선, 임플란트 바디 매립 수술 전에 CT 검사가 이루어지고, 상기 CT 검사에 의해 취득된 화상에 의거하여 임플란트 바디 매립수술을 위한 시뮬레이션이 수행된다. 이어서, 상기 시뮬레이션에 의거하여 4개의 임플란트 바디의 매립 수술이 수행된다. 매립수술에는 예를 들면, 잇몸이 절개된 상태에서 임플란트 바디가 매립되는 방법과, 잇몸이 절개되지 않고, 잇몸 펀칭에 의해서 구멍을 만들어지고 임플란트 바디가 매립되는 방법이 있다. 잇몸이 절개되는 경우, 상술한 시뮬레이션에 의거하는 본 리덕션이 수행되는 것에 의해 이상적인 심미성이 구비된 임플란트 치료를 실시할 수 있다.
본 실시형태에서는 시뮬레이션의 결과에 의거하여 2개의 임플란트 바디(4a1, 4a2)가 하악에 대하여 수직으로 매립되고, 다른 2개의 임플란트 바디(4b1, 4b2)가 비스듬하게 매립된다. 하악에 대하여 수직으로 매립되는 임플란트 바디(4a1, 4a2)는 상술한 임플란트 바디(4a)와 동일한 것으로 한다. 또 임플란트 바디(4a1, 4a2)에 연결되는 어버트먼트는 상술한 어버트먼트(5a)와 동일한 어버트먼트(5a1, 5a2)로 한다.
이어서, 비스듬하게 삽입되는 임플란트 바디(4b) 및 상기 임플란트 바디(4b)에 연결되는 어버트먼트(5b)에 대해[0043]서 설명한다.
도 4를 참조해서 임플란트 바디(4b)의 상단에는 암나사를 가지는 6각 구멍(4bH)이 설치되어 있다.
어버트먼트(5b)는 어버트먼트(5a)와 동일한 올온4에 사용되는 멀티유닛 어버트먼트 가운데, 각도 보정이 부착된 멀티유닛 어버트먼트이다. 어버트먼트(5b)는 하측 연결부(50b)와, 나사 구멍(5bH1)와, 각도 보정부(53)와, 상측 연결부(52b)를 가진다.
하측 연결부(50b)는 6각 기둥상으로 이루어진다. 하측 연결부(50b)는 임플란트 바디(4b)와 하측 연결부(50b)의 공통인 중심 종축선(A)을 따라서 임플란트 바디(4b)의 6각 구멍(4bH)에 삽입되고, 임플란트 바디(4b)에 회전 불가능하게 연결된다.
나사 구멍(5bH1)은 하측 연결부(50b)의 중심 종축선(A)을 따라서, 동시에, 각도 보정부(53)의 상단으로부터 하측 연결부(50b)의 하단을 관통해서 설치되어 있다. 나사(미도시)가 나사 구멍(5bH1) 내로 삽입되고, 어버트먼트(5b)가 상기 나사에 의해서 임플란트 바디(4b)에 나사 결합된다.
각도 보정부(53)는 하측 연결부(50b)의 상측에 그 단면의 직경이 확대되도록 단차 구조로 형성되어 있다. 각도 보정부(53)는 하단측 구조와 상단측 구조의 2단 구조로 이루어지는 동시에, 하단측 구조로부터 상단측 구조로의 이행 부분에서 굴곡하고 있다.
상측 연결부(52b)는 각도 보정부(53)의 상단에 설치되어 있다. 상측 연결부(52b)의 형상은 나사 구멍(5bH2)에 의해서 일부가 관철되고 있는 것을 제외하고, 어버트먼트(5a)의 상측 연결부(52a)의 형상과 동일하다. 따라서 상측 연결부(52b)는 상측 연결부(52a)가 지그(T)의 기부(1)에 연결될 때와 동일한 수법으로 나사(미도시)에 의해서 상기 기부(1)에 탈착 가능하게 나사 결합된다.
도 5의 (a)에 나타나 있는 바와 같이, 임플란트 바디 매립수술에 의해서 환자의 하악(F1)의 전부에 임플란트 바디(4a1, 4a2)가 똑바로 매립되고, 그 후측에 임플란트 바디(4b1, 4b2)가 비스듬하게 매립된다. 상기 임플란트 바디(4a1, 4a2, 4b1, 4b2) 각각에 어버트먼트(5a1, 5a2, 5b1, 5b2)가 각각 연결된다. 어버트먼트(5a1, 5a2, 5b1, 5b2)의 상측 연결부(52a1, 52a2, 52b1, 52b2) 각각이 잇몸(F11)으로부터 상방을 향해서 노출된다. 매립수술에서는 상측 연결부(52a1∼52b2)의 전부가, CT 검사에 의거하는 시뮬레이션대로 위치하는 것, 및 상측 연결부(52a1∼52b2)의 중심 종축선이 서로 거의 평행해지는 것을 이상으로 해서 수행된다.
이어서, 제1 3D 스캐너(7a)에 의해서 구강 내의 인상 및 매립된 어버트먼트(5a1, 5a2, 5b1, 5b2)의 인상이 제1 3차원 데이터(D1)로서 취득된다(도 2의 S1). 본 실시형태에서는 우선, 인상재와 인상용 코핑이 사용되어 구강 내의 인상이 채득되고, 그 인상으로부터 구강 내 모형(B1)이 제작되고, 상기 모형(B1)에 스캔 바디(B2)가 연결되고, 상기 모형(B1)이 제1 3D 스캐너(7a)에 의해서 스캔되는 것에　의해, 구강 내의 인상 및 매립된 어버트먼트(5a1, 5a2, 5b1, 5b2)의 인상이 제1 3차원 데이터(D1)로서 취득된다.
이어서, 도 5의 (b)에 나타나 있는 바와 같이, 4개의 지그(T1∼T4)는 피스캔부(3)가 전방에 오도록 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2) 각각에 연결되고, 나사로 나사 결합된다(도 2의 S2).
이어서, 도 6의 (a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 4개의 지그(T1∼T4)의 피스캔부(3)가 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면 정중선(M), 동공간선(I), 입술 선(L), E 라인(E), 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱(F5), 입술(F6), 구각(F61) 및 인중(F7) 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 안면(F)의 특징을 특정하는 범위를 포함하는 안면(F)의 일부와, 4개의 지그(T1∼T4)의 피스캔부(3)의 스캔 영역(30)이 제2 3D 스캐너(7b)에 의해서 스캔되고, 제2 3차원 데이터(D2)가 취득된다(도 2의 S3). 본 실시형태에서는 하악(F1)의 위치가 하악 안정위, 동시에, 프랑크푸르투 평면(H)이 지면과 수평인 상태에서, 제2 3D 스캐너(7b)에 의해서 상기 안면(F)의 특징 전부를 포함하는 범위의 안면(F)의 일부가 제2 3D 스캐너(7b)에 의해서 스캔된다. 또, 제1 및 제2 3D 스캐너(7a, 7b)는 동일한 3D 스캐너일 수도 있다. 또, 캠퍼 평면 기준점이란 비하점(F2), 귀구슬점(F3)이고, 프랑크푸르투 평면 기준점이란 안와 최하점(F41, F42), 외이공(F3)이고, 아래턱(F5)이란 아래턱의 선단 미늘의 선단이고, 구각(F61)이란 입술(F6)의 양 겨드랑이 부분을 말하는 것이다.
이어서, 해석장치(8)에 의해서 제2 3차원 데이터(D2)가 해석되고, 안면(F)의 특징이 특정되고, 안면(F)의 특징과 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)의 공간적 위치 관계가 특정된다(도 2의 S4).
본 실시형태에서는 안면(F)의 특징과 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)의 위치관계를 특정하기 위한 X 및 Y방향의 기준선으로서, 동공간선(I)과, 환자의 안면 정중선(M)이 사용되고, 그 교점이 X-Y평면의 원점(P)(x0, y0)으로 여겨진다. 즉 X-Y평면에 있어서, 동공간선(I)은 좌표(x0, y0)를 통과하는 X축인 기준선이고, 안면 정중선(M)은 좌표(x0, y0)을 통과하는 Y축인 기준선이다.
또, 본 실시형태에서는 Z방향의 기준선으로서, 프랑크푸르투 평면의 기준선이 되는 좌우 어느 한쪽의 안와 최하점(F41, F42)과 외이공(F3)의 상단을 연결한 선(H)이 사용된다. 즉 Y-Z평면에 있어서, 선(H)은 좌표(y1, z0)를 통과하는 Z축과 평행한 직선, 동시에, 기준선이다. 그리고 본 실시형태에서는 도 6의 (b)의 동공의 중심이 Y-Z 평면의 원점(P)(y0, z0)으로 여겨진다.
이것들은 단순한 일례로서, 입술 선(L)이 X축의 기준선이 될 수도 있고, 캠퍼평면의 기준이 되는 비하점(F2)과 좌우 어느 한쪽의 귀구슬점(F3)을 연결한 선(C)이 Z축의 기준선이 될 수도 있다.
환자의 동공간선(I)을 특정하는 방법으로서는, 예를 들면, 제2 3차원 데이터(D2)로부터 생성된 화상에 의거하여 작업자에 의한 주관에 의거하여 동공간선(I)이 특정될 수도 있고, 해석장치(8)에 의해서 상기 화상의 양쪽 동공의 중심 좌표(xe1, Ye1, ze1), (xe2, ye2, ze2)가 특정되고, 상기 양쪽 좌표를 연결하는 선이 동공간선(I)로서 일의적으로 특정될 수도 있다. 또, 3D 스캐너에 의한 스캔이 눈을 감은 상태에서 밖에 실시할 수 없었을 경우에는, 제2 3차원 데이터(D2)로부터 눈이 감겨진 상태의 안면(F)의 화상이 생성되고, 상기 화상으로부터 동공의 위치를 추측해서 동공간선(I)이 특정될 수도 있다.
환자의 안면 정중선(M)을 특정하는 방법으로서는 예를 들면, 제2 3차원 데이터(D2)로부터 생성된 화상에 의거하여 작업자에 의한 주관에 의해 안면 정중선(M)이 특정될 수도 있고, 상술한 동공의 중심 좌표(xe1, Ye1, ze1), (xe2, ye2, ze2) 사이의 중간점(xe3, Ye3, ze3)에 대하여 상하로 직교하는 선이 안면 정중선(M)으로서 해석장치(8)에 의해 일의적으로 특정될 수도 있다.
도 7의 (a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 지그(T)가 분리된 상태에서E 라인(E), 입술 선(L)을 확인할 수 있는 범위를 포함하는 안면(F)의 일부가 3D 스캐너로 스캔되고, 취득된 상기 3차원 데이터가 제2 3차원 데이터(D2)에 적용되는 것에　의해, E 라인(E), 입술 선(L)이 특정될 수도 있다. 이렇게 입이 다물어진 상태에서 안면(F)이 스캔되는 것에　의해, E 라인(E), 입술 선(L)을 적절하게 특정할 수 있다.
안면(F)의 각 특징의 공간적 위치는 해석장치(8)에 의해서 상술한 X, Y, Z 방향의 좌표축에 의거해서 특정된다. 또, 해석장치(8)에 의해서 상기 X, Y, Z 방향의 좌표축 에 의거하여 4개의 지그(T1∼T4)의 각 스캔 영역(30)의 공간적 위치가 특정되고, 4개의 지그(T1∼T4)의 각 기부(1)의 공간적 위치가 특정되고, 이어서, 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2) 각각의 공간적 위치가 특정된다.
이것에 의해, 환자의 안면(F)의 특징과 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2) 각각의 공간적 위치 관계가 특정된다.
이어서, 해석장치(8)에 의해서 안면(F)의 특징과 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)의 공간적 위치 관계(제2 3차원 데이터(D2))가 제1 3차원 데이터(D1)에 적용되고, 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)과의 공간적 위치 관계가 특정된다(도 2의 S5). 구체적으로는, 제2 3차원 데이터(D2) 내에 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)의 공간적 위치와 제1 3차원 데이터(D1) 내에 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)의 공간적 위치가 대조되는 동시에, 상술한 해석에 의해 특정된 환자의 안면(F)의 특징과 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2) 각각의 공간적 위치 관계(제2 3차원 데이터(D2))가 제1 3차원 데이터(D1)에 적용됨으로써, 상술한 X, Y, Z 방향의 좌표축에 의거하여 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치가 특정된다.
이것에 의해, 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계가 특정된다.
이어서, 제1 3차원 데이터(D1)과, 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계에 의거해서 제작기(9)에 의해서 보철물(100)이 제작된다(도 2의 S6). 구체적으로는, 우선, 제1 3차원 데이터(D1) 및 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계에 의거하여 제작기(9)에 필요한 보철물(100)에 3차원 데이터가 작성된다. 보철물(100)에 3차원 데이터 가운데, 보철물(100)의 아치 각도, 치아의 경사, 치아의 크기는 잔존하는 상악(F8)의 치아 정보 등으로부터 미리 특정되고 있다. 그리고 보철물(100)이 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)에 접속되기 때문에 보철물(100)에 설치되는 4개의 구멍(이하, 「액세스 홀」이라고 한다)의 위치 및 경사는 제1 3차원 데이터(D1) 및 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계에 의거해서 특정된다. 구체적으로는, 우선, 제1 3차원 데이터(D1)에 의거하여 각 액세스 홀 사이의 공간적 위치 관계가 특정되어, 이어서, 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계로부터, 상기 액세스 홀의 위치 및 경사가 적절한 위치 및 경사인지가 검증된다.
검증은 해석장치(8)에 의해서 생성되는 시뮬레이션 화상에 의거해서 이루어질 수도 있다. 상기 시뮬레이션 화상을 생성하는 방법으로서는 우선, 제작되는 보철물(100)에 3차원 데이터에 포함되는 액세스 홀의 공간적 위치와 제1 3차원 데이터(D1)에 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2)의 공간적 위치가 대조되는 동시에, 환자의 안면(F)의 특징과 4개의 어버트먼트(5a1∼5b2) 각각의 공간적 위치 관계가 보철물(100)에 3차원 데이터에 적용된다. 이것에 의해, 상기의 X, Y, Z 방향의 좌표축에 의거하여 보철물(100)에 3차원 데이터의 공간적 위치가 특정된다.
이어서, 도 8에 나타나 있는 바와 같은 시뮬레이션 화상이 해석장치에 의해 생성된다. 구체적으로는, 해석장치(8)에 의해, 상기 특정된 보철물(100)에 3차원 데이터의 공간적 위치에 의거하여 제2 3차원 데이터(D2)로부터 생성된 안면(F)의 화상과, 보철물(100)에 3차원의 데이터로부터 생성된 보철물(100)의 화상과, 추가로 제1 3차원 데이터(D1)로부터 생성된 상악(치아)(F8)의 화상이 합성되어 시뮬레이션 화상이 생성된다. 상기 시뮬레이션 화상에 의하면, 보철물(100)의 제작자 및 환자는 보철물(100)이 제작되기 전에, 미리 안면(F)의 특징과 보철물(100)의 공간적 위치 관계의 확인을 할 수 있다.
검증은 구체적으로는, 안면 정중선(M)과, 제작되는 보철물(100)의 중심의 일치여부, 동공간선(I)과 제작되는 보철물(100)의 교합면의 평행여부, E 라인(E)에 대하여 보철물(100)의 Z축 방향의 위치의 적절여부 등에 대해서 이루어진다.
이어서, 상기 검증결과에 의거하여 보철물(100)에 3차원 데이터의 액세스홀 위치 및 경사가 수정되고, 최종적인 보철물(100)에 3차원 데이터가 작성된다.
이어서, 작성된 보철물(100)에 3차원 데이터에 의거하여 제작기(9)가 제어되고, 보철물(100)이 제작된다. 제작기(9)는 예를 들면, 밀링머신이나 3차원 프린터일 수도 있다.
이상과 같은 방법으로 제작되는 보철물(100)은 구강 내의 정보와 안면(F)의 특징이 조합된 정보에 의거하여 제작되는 것에　의해, 기능적 동시에, 심미적 요구를 만족시킬 수 있다. 또, 제작되기 전에, 미리 기능적 동시에, 심미적 관점으로부터 보철물(100)의 확인을 할 수 있는 것에　의해, 제작된 후에 보철물(100)을 수정하는 것을 경감시킬 수 있다. 이것에 의해, 환자의 임플란트 치료에 대한 금전적 부담의 경감 및 치료 기간의 단축과 같은 효과가 초래된다.
(제2 실시형태)
다음에, 본 발명의 스캔용 지그를 사용해서 구강 내의 화상과 안면의 화상을 합성하는 방법에 대해서 1치아 결손인 경우의 치과 임플란트 치료를 예로 들어 설명한다.
<스캔용 지그 >
도 9의 (a)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 스캔용 지그(T)(이하, 단순하게 「지그(T)」라고 한다)와, 지그(T)가 연결되는 어버트먼트(5c)와, 어버트먼트(5c)가 연결되는 임플란트 바디(4c)를 나타내는 사시도이다. 본 실시형태의 지그(T)는 도 1의 (a)의 지그(T1)와는 기부(1)의 형태가 다르지만 기타 구성은 공통된다. 따라서 공통되는 구성에는 같은 번호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
임플란트 바디(4c) 및 어버트먼트(5c)는 주로 1개의 임플란트 바디로 1개의 치아를 지지하는 임플란트 치료에 사용되는 부재이다. 임플란트 바디(4c)의 상단에는 암나사를 가지는 3각 구멍(4cH)이 설치되어 있다.
어버트먼트(5c)는 하측 연결부(50c)와, 어버트먼트 본체(51c)와, 6각 형상의 나사 구멍(5cH)을 구비한다. 나사 구멍(5cH)은 다단 구조의 구멍으로 이루어지는 동시에 암나사를 가진다. 하측 연결부(50c)는 삼각주 형상으로 이루어진다. 하측 연결부(50c)는 3각 구멍(4cH)에 삽입되고, 나사 구멍(5cH)에 삽입된 나사(미도시)에 의해 나사 결합된다.
지그(T)는 기부(1)와, 연결부(2)와, 피스캔부(3)를 구비한다.
기부(1)는 6각 기둥 연결부(12)와, 6각 기둥 연결부(12) 상단으로부터 단 모양으로 폭이 넓어지는 기부 본체(11)와, 기부 본체(11)의 상단 중앙에 설치된 나사 구멍(T2H)을 가진다.
6각 기둥 연결부(12)는 나사 구멍(5cH)에 회전 불가능하게 삽입된다.
기부 본체(11)는 기부(1)의 중심 종축선(G) 방향으로 연장되는 6각 기둥 모양으로 형성되어 있지만, 단순한 일례이며 이것에 한정되지 않는다.
도 9의 (b)에 나타나 있는 바와 같이, 나사 구멍(TH)은 기부(1)의 중심 종축선(G)을 따라서 설치되어 있다. 나사 구멍(TH)에 나사(미도시)가 삽입되고, 상기 나사에 의해, 기부(1)가 탈착 가능하게 어버트먼트 본체(51c)에 나사 결합된다.
연결부(2)는 기부 본체(11)의 상단측에 연결되고, 기부(1)와 피스캔부(3) 사이에 다리 놓아져 있다.
이렇게 구성된 지그(T)는 스캔 영역(30)이 3D 스캐너에 의해서 스캔되고, 제1 실시형태와 동일한 수법에 의거하여 해석되는 것에　의해, 기부(1)에 연결되어 있는 어버트먼트(5c)의 공간적 위치가 특정된다.
<구강 내의 화상과 안면의 화상을 합성하는 방법>
다음에, 도 10∼도 12의 도를 참조하면서, 구강 내의 화상과 안면의 화상을 합성하는 방법에 대해서 설명한다.
우선, 도 11의 (a)에 나타나 있는 바와 같이, 임플란트 바디(4c)는 제1 실시형태와 동일한 수법에 의거하여 하악(F1)에 삽입된다. 어버트먼트(5c)는 상기 임플란트 바디(4c)에 연결된다.
이어서, 제1 실시형태 와 동일한 수법에 의거하여 구강 내의 인상 및 매립된 어버트먼트(5c)의 인상으로부터 제1 3차원 데이터(D1)가 취득된다(도 10의 S1).
이어서, 도 11(b)에 나타나 있는 바와 같이, 지그(T)는 피스캔부(3)이 전방에 이르게, 또한, 구강 내의 치아에 되도록이면 접촉하지 않도록 어버트먼트(5c)에 연결되고, 나사에 의해 나사 결합된다(도 10의 S2).
이어서, 도 12의 (a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 피스캔부(3)이 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 제1 실시형태와 동일한 수법에 의거하여 안면(F)의 일부와 지그(T)의 스캔 영역(30)이 3D 스캐너에 의해서 스캔되고, 제2 3차원 데이터(D2)가 취득된다(도 10의 S3). 안면(F)의 일부에는 안면 정중선(M), 동공간선(I), 입술 선(L), E 라인(E), 캠퍼 평면 기준점(즉, 비하점(F2), 귀구슬점(F3)) 및 프랑크푸르투 평면 기준점(즉, 외이공(F3), 안와 최하점(F41, F42)), 아래턱(F5), 입술(F6), 구각(F61) 및 인중(F7) 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 안면(F)의 특징을 특정하는 범위가 포함된다.
이어서, 해석장치에 의해 제2 3차원 데이터(D2)가 해석되고, 안면(F)의 특징이 특정되고, 안면(F)의 특징과 어버트먼트(5c)의 공간적 위치 관계가 특정된다(도 10의 S4). 구체적으로는, 제1 실시형태와 동일한 수법에 의거하여 제2 3차원 데이터(D2) 중 안면(F)에 관한 3차원 데이터로부터 X, Y, Z 방향의 기준선이 되는 안면(F)의 특징이 특정되는 동시에, 특정된 안면(F)의 특징으로 이루어지는 상기 기준선으로부터 X, Y, Z 방향의 좌표축 및 원점(P)이 특정된다.
이어서, 제1 실시형태 와 동일한 수법에 의거하여 상기의 X, Y, Z 방향의 좌표축에 의거하여 지그(T)의 기부(1)의 공간적 위치가 특정되고, 어버트먼트(5c)의 공간적 위치가 특정된다. 또, 제1 실시형태와 동일한 수법에 의거하여 동일한 좌표축에 의거하여 안면(F)의 각 특징의 공간적 위치도 특정된다. 이것에 의해, 환자의 안면(F)의 특징과 어버트먼트(5c)의 공간적 위치 관계가 특정된다.
이어서, 제1 실시형태와 동일한 수법에 의거하여 안면(F)의 특징과 어버트먼트(5c)의 공간적 위치 관계(제2 3차원 데이터(D2))가 제1 3차원 데이터(D1)에 적용되고, 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계가 특정된다(도 10의 S5).
이어서, 상기 특정된 안면(F)의 특징과 제1 3차원 데이터(D1)의 공간적 위치 관계에 의거하여 제1 3차원 데이터(D1)로부터 생성된 구강 내의 화상과, 제2 3차원 데이터(D2)로부터 생성된 안면(F)의 일부의 화상이 합성된 화상이 작성된다(도 10의 S6). 이것에 의해, 예를 들면, 제작되는 보철물의 3차원 데이터 중 수나사 부분의 공간적 위치가 제1 3차원 데이터(D1)의 어버트먼트(5c)의 나사 구멍(5cH)의 공간적 위치에 대조되는 것에　의해, 제1 3차원 데이터(D1)와 보철물의 3차원 데이터의 공간적 위치 관계가 특정되고, 보철물의 3차원 데이터로부터 생성된 화상이 상술한 합성화상에 추가로 합성되는 것에　의해, 시뮬레이션 화상이 생성된다.
이것에 의해, 보철물의 제작자 및 환자는 보철물이 제작되기 전에 상기 시뮬레이션 화상으로부터 제작되는 보철물과 안면(F)의 공간적 위치 관계를 확인할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 스캔용 지그가 바람직한 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
지그(T)의 기부(1)가 연결되는 것은 임플란트 바디일 수도 있다. 이 경우, 피스캔부(3)가 3D 스캐너에 의해서 스캔되고, 3차원 데이터가 취득되는 것에　의해, 지그(T1, T2)에 연결된 임플란트 바디의 공간적 위치가 특정되게 된다.
기부(1)가 연결되는 임플란트 바디, 어버트먼트의 형태는 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면, 임플란트 바디와 어버트먼트가 일체가 된 원피스 타입의 임플란트 바디일 수도 있다.
연결부(2)의 한쪽 끝이 기부(1)에 연결되는 부분은 기부(1)의 측면에 한정되지 않고, 기부(1)의 상단면일 수도 있다. 이 경우, 연결부(2)는 그 중간 부분에 굴곡부를 가지고, 상기 굴곡부에서 굴곡되고, 연결부(2)의 다른쪽 끝이 구강 바깥에 위치되도록 할 수 있다.
연결부(2)는 기부(1) 및 피스캔부(3)의 어느 한쪽 또는 양쪽에 대해서, 탈착 가능하게 연결되어 있을 수도 있다.
피스캔부(3)의 형상은 예를 들면, 도 13의(a), (b), (c)의 피스캔부(3a, 3b, 3c)에 나타나 있는 바와 같이 3각 기둥이나 직육면체일 수도 있고, 특별하게 한정되지 않는다. 또, 스캔 영역(30)은 3D 스캐너에 의해서 스캔됨으로써 피스캔부(3a, 3b, 3c)의 공간적 위치가 특정되는 것이라면, 피스캔부(3a, 3b, 3c)의 표면의 일부로 할 수도 있다. 또, 스캔 영역은 도 13의 (c)에 나타나 있는 바와 같이 3D스캔에 의해서 스캔될 때의 지표가 되는 마커(31)를 가질 수 있다. 지표가 되는 마커는 마커(31)와 같은 3차원 마커 또는 2차원 마커의 어느 것일 수 있다.
스캔 영역(30)은 3D 스캐너에 의해서 스캔이 최적으로 이루어지도록 평면을 가지는 것이 바람직하다. 또, 스캔 영역(30)은 3D 스캐너에 의해서 다방향으로부터 스캔할 수 있도록 상기 평면을 다방향으로 각각 가지는 것이 바람직하다.
지그(T1, T2)는 자중이나 주위 환경에 의한 변형을 방지하기 위해서 경량, 동시에 기계적 강도를 가지
는 것이 바람직하다. 따라서 지그(T1, T2)의 재질은 예를 들면, 비중이 가볍고, 내열성, 기계적 강도가 우수한 폴리에테르에테르케톤(PEEK)일 수도 있다.
T: 스캔용 지그
TH: 나사 구멍
1: 기부
10: 원뿔대 연결부
11: 기부 본체
2: 연결부
3, 3a, 3b, 3c: 피스캔부
30, 30a, 30b, 30c: 스캔 영역
31: 마커
4a, 4b, 4c: 임플란트 바디
4aH: 둥근 구멍
4bH: 6각 구멍
4cH: 3각 구멍
5a, 5b, 5c: 어버트먼트
50a, 50b, 50c: 하측 연결부
51a, 51c: 어버트먼트 본체
52a, 52b: 상측 연결부
53: 각도 보정부
7a: 제1 3D 스캐너
7b: 제2 3D 스캐너
8: 해석장치
9: 제작기
100: 보철물
B1: 구강 내 모형
B2: 스캔 바디
C: 캠퍼 평면 기준선
D1: 제1 3차원 데이터
D2: 제2 3차원 데이터
EE: 라인
F: 안면
F1: 하악
F11: 잇몸
F2: 비하점
F3: 외이공, 귀구슬점
F41, F42: 안와 최하점
F5: 아래턱
F6: 입술
F61: 구각
F7: 인중
F8: 상악(치아)
H: 프랑크푸르투 평면 기준선
I: 동공간선(interpupillary line)
L: 입술 선
M: 안면 정중선
P: 원점

Claims (12)

  1. 환자의 구강 내에 매립된 임플란트 바디 또는 상기 임플란트 바디에 연결된 어버트먼트로 이루어지는 매립물의 공간적 위치를 특정하기 위한 스캔용 지그로서,
    상기 매립물에 연결되는 기부와,
    3D 스캐너에 의해서 스캔 가능한 스캔 영역을 가지는 피스캔부와,
    상기 기부와 상기 피스캔부를 연결하기 위한 연결부를 구비하고,
    상기 연결부는 상기 기부가 상기 매립물에 연결되었을 때, 상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 되는 소정의 길이를 가지고,
    상기 기부가 상기 매립물에 연결되는 동시에, 상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 상기 환자의 안면의 적어도 일부와 상기 스캔 영역이 상기 3D 스캐너에 의해서 스캔되고, 취득된 3차원 데이터가 해석되는 것에　의해서, 상기 안면의 일부와 상기 매립물의 공간적 위치 관계가 특정되는 것을 특징으로 하는 스캔용 지그.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기부는 소정의 높이를 가지는 동시에, 그 일단부측이 상기 매립물에 연결되고, 타단부측에 상기 연결부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스캔용 지그.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기부는 상기 매립물에 나사로 고정되기 위한 나사 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 스캔용 지그.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 기부 및 상기 피스캔부의 어느 한쪽 또는 양쪽에 분리 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스캔용 지그.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 영역은 평면을 가지는 것을 특징으로 하는 스캔용 지그.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 스캔 영역은 2차원 마커 및 3차원 마커의 한쪽 또는 양쪽을 가지는 것을 특징으로 하는 스캔용 지그.
  7. 안면의 일부와 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 방법으로서,
    상기 매립물에 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
    상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 상기 안면의 적어도 일부와 상기 스캔 영역을 상기 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 3차원 데이터를 해석하고, 상기 안면의 일부와 상기 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 안면 정중선, 동공간선(interpupillary line), 입술 선, E 라인, 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱, 입술, 구각 및 인중 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 안면의 특징과 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 방법으로서,
    상기 매립물에 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
    상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 상기 안면의 상기 특징을 특정하는 범위를 포함하는 상기 안면의 일부와, 상기 스캔 영역을 상기 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 3차원 데이터를 해석해서 상기 안면의 상기 특징을 특정하고, 상기 안면의 특징과 상기 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 구강 내의 인상의 화상과 안면의 화상을 합성시키는 방법으로서,
    매립물에 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
    상기 구강 내 및 상기 매립물의 인상으로부터 상기 구강 내 및 상기 매립물의 제1 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 상기 안면의 적어도 일부와 상기 스캔 영역을 상기 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 제2 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 제2 3차원 데이터를 해석하고, 상기 안면의 일부와 상기 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
    상기 제2 3차원 데이터 내의 상기 매립물의 공간적 위치와, 상기 제1 3차원 데이터 내의 상기 매립물의 공간적 위치를 대조하는 동시에, 상기 안면의 일부와 상기 매립물의 공간적 위치 관계를 상기 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 상기 안면의 일부와 상기 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
    상기 안면의 일부와 상기 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거하여 상기 제1 3차원 데이터로부터 생성된 상기 구강 내의 화상과 상기 제2 3차원 데이터로부터 생성된 상기 안면의 일부 화상을 합성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 치아의 보철물을 제작하는 방법으로서,
    매립물에 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 스캔용 지그를 연결하는 스텝과,
    상기 구강 내 및 상기 매립물의 인상으로부터 상기 구강 내 및 상기 매립물의 제1 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 상기 안면의 적어도 일부와 상기 스캔 영역을 상기 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 제2 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 제2 3차원 데이터를 해석하고, 상기 안면의 일부와 상기 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
    상기 제2 3차원 데이터 내의 상기 매립물의 공간적 위치와, 상기 제1 3차원 데이터 내의 상기 매립물의 공간적 위치를 대조하는 동시에, 상기 안면의 일부와 상기 매립물의 공간적 위치 관계를 상기 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 상기 안면의 일부와 상기 제1 3차원 데이터와의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
    상기 제1 3차원 데이터와, 상기 안면의 일부와 상기 제1 3차원 데이터와의 공간적 위치 관계에 의거해서 상기 보철물을 제작하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 임플란트 브릿지의 보철물을 제작하는 방법으로서,
    하나의 임플란트 브릿지에 연결되는 복수의 임플란트 바디 또는 상기 복수의 임플란트 바디에 연결된 복수의 어버트먼트로 이루어지는 복수의 매립물에 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 스캔용 지그를 각각 연결하는 스텝과,
    상기 구강 내 및 상기 복수의 매립물 인상으로부터 상기 구강 내 및 상기 복수의 매립물 제1 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면 정중선, 동공간선(interpupillary line), 입술 선, E 라인, 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱, 입술, 구각 및 인중 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 상기 안면의 특징을 특정하는 범위를 포함하는 상기 안면의 일부와, 복수의 상기 피스캔부의 상기 스캔 영역을 3D 스캐너에 의해서 스캔하고, 제2 3차원 데이터를 취득하는 스텝과,
    상기 제2 3차원 데이터를 해석해서 상기 안면의 특징을 특정하고, 상기 안면의 상기 특징과 상기 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
    상기 제2 3차원 데이터 내의 상기 복수의 매립물 공간적 위치와, 상기 제1 3차원 데이터 내의 상기 복수의 매립물 공간적 위치를 대조하는 동시에, 상기 안면의 상기 특징과 상기 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 상기 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 상기 안면의 상기 특징과 상기 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 스텝과,
    상기 제1 3차원 데이터 및 상기 안면의 상기 특징과 상기 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거하여 상기 보철물을 제작하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 임플란트 브릿지의 보철물을 제작하는 시스템으로서,
    하나의 임플란트 브릿지에 연결되는 복수의 임플란트 바디 또는 상기 복수의 임플란트 바디에 연결된 복수의 어버트먼트로 이루어지는 복수의 매립물에 연결되는 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 기재된 스캔용 지그와,
    상기 구강 내 및 상기 복수의 매립물 인상으로부터 상기 구강 내 및 상기 복수의 매립물 제1 3차원 데이터를 취득하는 제1 3D 스캐너와,
    상기 피스캔부가 상기 구강 바깥에 위치하게 된 상태에서, 안면 정중선, 동공간선(interpupillary line), 입술 선, E 라인, 캠퍼 평면 기준점, 프랑크푸르투 평면 기준점, 아래턱, 입술, 구각 및 인중 중 어느 하나 또는 전부를 포함하는 상기 안면의 특징을 특정하는 범위를 포함하는 상기 안면의 일부와, 복수의 상기 피스캔부의 상기 스캔 영역을 스캔해서 제2 3차원 데이터를 취득하는 제2 3D 스캐너와,
    상기 제2 3차원 데이터를 해석해서 상기 안면의 특징을 특정하고, 상기 안면의 상기 특징과 상기 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 특정하고, 상기 제2 3차원 데이터 내의 상기 복수의 매립물 공간적 위치와, 상기 제1 3차원 데이터 내의 상기 복수의 매립물 공간적 위치를 대조하는 동시에, 상기 안면의 상기 특징과 상기 복수의 매립물의 공간적 위치 관계를 상기 제1 3차원 데이터에 적용하는 것에　의해, 상기 안면의 상기 특징과 상기 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계를 특정하는 해석장치와,
    상기 제1 3차원 데이터 및 상기 안면의 상기 특징과 상기 제1 3차원 데이터의 공간적 위치 관계에 의거하여 작성된 보철물의 3차원 데이터에 의거하여 제어되어 상기 보철물을 제작하는 제작기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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