KR102523432B1 - 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법 - Google Patents

치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법 Download PDF

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Abstract

치아수복 정밀성이 개선되도록, 본 발명은 잔존치아를 포함하는 수복대상악궁에 대한 제1스캐닝이미지, 대합악궁에 대한 제2스캐닝이미지 및 상기 잔존치아 사이의 수복영역에 기식립된 임플란트에 고정 설치되도록 제조된 임시부분보철에 대한 제3스캐닝이미지가 획득되어 플래닝부로 전송되는 제1단계; 상기 제1스캐닝이미지와 상기 제2스캐닝이미지가 상하악의 교합정보를 기반으로 수직고경이 고려되어 가상 정렬되되, 상기 제3스캐닝이미지가 상기 제1스캐닝이미지와 공통부분을 기준으로 잔존치 3차원 외형정보 사이에 기설정된 치열정보에 대응하여 가상 중첩된 통합스캐닝이미지가 생성되는 제2단계; 및 상기 제1스캐닝이미지에 표시되는 상기 잔존치 3차원 외형정보를 기반으로 설정되는 치간경계영역에 대응하여 가상인공치아의 외곽단이 상기 잔존치 3차원 외형정보와 연속치열라인을 형성하도록 가상 보정된 치아수복물의 설계정보가 생성되는 제3단계를 포함하는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 제공한다.

Description

치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법{image data processing method for dental restoration design}
본 발명은 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치아수복 정밀성이 개선되는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 치아수복물(dental restoration)은 결손된 치아를 대체할 외형과 기능을 인공적으로 회복시켜주는 구강 내 인공치주조직을 의미한다. 이러한 치아수복물은 접착제를 통해 수복대상잇몸에 접착 고정되는 형태인 틀니(denture) 또는 치조골에 식립된 임플란트에 고정되는 형태인 보철(dental prosthesis)로 구분될 수 있다.
상세히, 상기 보철은 상실된 자연치아를 대신하는 복수개의 인공치가 상기 수복대상잇몸의 악궁형상에 대응하는 치열로 배치 또는 연결되는 인공치아부를 포함하며, 상기 인공치아부의 하단부를 감싸 이어주는 인공잇몸부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 수복대상잇몸에는 상기 임플란트가 악궁을 따라 복수개로 이격되어 식립되며, 상기 보철에는 상기 임플란트의 식립위치에 대응하여 결합부가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 결합부는 지지실린더가 매립 고정되는 매립홀 형태로 형성될 수 있으며, 또는 상기 임플란트 상단부에 체결되는 어버트먼트의 포스트가 형합 및 체결되는 결합홈 형태로 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 임플란트에 각각 체결되는 상기 어버트먼트가 상기 지지실린더 또는 상기 결합홈에 결합됨에 따라 상기 보철이 구강 내부에 설치될 수 있다.
한편, 상기 보철은 결손된 치아의 개수에 따라 부분보철 또는 완전보철로 구분될 수 있다. 여기서, 상기 부분보철은 수복대상잇몸측 치아 일부가 자연적 또는 외과적 발치로 상실된 부분 무치악(partial edentulous jaw) 환자의 치아수복을 위한 장치이다.
상세히, 상기 부분보철은 상기 수복대상잇몸에 식립된 임플란트를 통해 구강에 설치되는데, 상기 부분보철이 설치되는 영역의 주변에 잔존치아가 존재하기 때문에, 상기 인공치아부는 상기 잔존치와 연속적인 치열형태를 고려하여 설계 및 제조되어야 한다. 여기서, 종래에는 부분보철의 제조과정과 완전보철의 제조과정이 실질적으로 동일하게 진행되며, 임시부분보철의 스캐닝이미지와 대합치의 스캐닝이미지를 기반으로 최종 부분보철의 설계정보가 획득될 수 있다.
그러나, 상기 임시부분보철의 스캐닝이미지를 통해 인공치아부의 설계정보와 만으로는 실제 수복대상잇몸에 존재하는 잔존치와 상기 인공치아부의 위치관계를 정확하게 파악하기 어려운 문제점이 있었다. 이로 인해, 최종 제조된 부분보철의 인공치아부와 상기 잔존치아 사이에 과도한 간극이 발생하면 음식찌꺼기가 끼여 위생성이 저하되며, 반대로 상호간에 간섭으로 인해 보철 또는 잔존치아에 압력이 지속적으로 가해지면 치열이 틀어지고 통증 및 불편감이 발생하는 문제점이 있었다.
한국 등록특허 제10-1409084호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 치아수복 정밀성이 개선되는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 잔존치아를 포함하는 수복대상악궁에 대한 제1스캐닝이미지, 대합악궁에 대한 제2스캐닝이미지 및 상기 잔존치아 사이의 수복영역에 기식립된 임플란트에 고정 설치되도록 제조된 임시부분보철에 대한 제3스캐닝이미지가 획득되어 플래닝부로 전송되는 제1단계; 상기 제1스캐닝이미지와 상기 제2스캐닝이미지가 상하악의 교합정보를 기반으로 수직고경이 고려되어 가상 정렬되되, 상기 제3스캐닝이미지가 상기 제1스캐닝이미지와 공통부분을 기준으로 잔존치 3차원 외형정보 사이에 기설정된 치열정보에 대응하여 가상 중첩된 통합스캐닝이미지가 생성되는 제2단계; 및 상기 제1스캐닝이미지에 표시되는 상기 잔존치 3차원 외형정보를 기반으로 설정되는 치간경계영역에 대응하여 가상인공치아의 외곽단이 상기 잔존치 3차원 외형정보와 연속치열라인을 형성하도록 가상 보정된 치아수복물의 설계정보가 생성되는 제3단계를 포함하되, 상기 제2단계는, 상기 제1스캐닝이미지와 상기 제3스캐닝이미지의 상호 공통되는 부분이 비교영역으로 산출되는 단계와, 상기 비교영역을 기준으로 상기 제1스캐닝이미지와 상기 제3스캐닝이미지가 가상 중첩되되, 상기 임플란트에 설치되도록 상기 임시부분보철에 형성된 임시결합부 3차원 외형정보가 표시되는 내면부이미지를 제외한 상기 제3스캐닝이미지의 소거영역이 소거되는 단계와, 상기 소거영역이 소거되어 드러나는 상기 잔존치 3차원 외형정보의 내측면이 상기 치간경계영역으로 추출되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 제공한다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 구강 내 실제 잔존치와 잔존치 사이 치열궁에 대응하여 설치되는 임시부분보철 사이의 경계영역이 명확하게 판단되도록 잔존치아/임시부분보철 간의 교집합이 실질적으로 없는 두개의 스캐닝이미지가 가상 정렬되어 상기 경계영역의 치간간격 및 위치가 명확하게 산출되므로 대합치와의 교합 매칭뿐만 아니라 잔존치아와의 치열 매칭까지 고려된 정확한 치아수복물 설계정보가 생성될 수 있다.
둘째, 임시부분보철 스캐닝이미지를 통해 결합홈부의 위치정보가 명확하게 산출되며 수복대상악궁의 잔존치 3차원 외형정보를 통해 치간경계라인이 정확하게 산출됨에 따라 이를 기반으로 최종 생성되는 치아수복물의 설계정보의 정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
셋째, 잔존치아가 프랩되어 형성된 프랩면 이미지를 기반으로 상기 치간경계라인이 설정되므로, 치간경계라인의 산출이 용이하며 가상인공치아의 보정이 프랩면에 대응하여 간소화 및 단순화되므로 치아수복물의 설계편의성 및 신속성이 현저히 향상될 수 있다.
넷째, 임시부분보철에 결합되어 외측으로 명확하게 돌출 표시되는 스캔바디 3차원 돌출 외형정보를 기반으로 정확한 매칭정보가 산출됨에 따라 임시부분보철에 음각으로 형성되어 정밀도가 낮은 결합홈 이미지를 대체할 수 있는 가상결합부가 정확한 위치에 가상 정렬되므로 설계정확도가 현저히 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 대한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합스캐닝이미지 생성과정을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합스캐닝이미지를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통합스캐닝이미지의 스왑과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부분보철 설계과정을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부분보철 보정과정을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 임시부분보철에 스캔바디가 결합된 상태를 나타낸 단면예시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 가상결합홈부가 설정되는 과정을 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 상세히 설명한다.
이때, 치아수복물은 적어도 하나 이상 상실된 치아를 대체하기 위해 제조되며 구강에 식립된 임플란트를 통해 고정되는 보철인 것으로, 본 발명에서는 특히 잔존치아가 존재하는 부분무치악 환자의 치아수복을 위한 부분보철의 설계를 예로써 설명 및 도시한다. 그리고, 이하에서 수복대상악궁이라 함은 상기 치아수복물을 통한 치아수복이 요구되는 악궁이며, 대합악궁이라 함은 수복대상악궁과 교합되는 악궁으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 임플란트는 상기 치아수복물이 구강에 고정되도록 치조골에 식립되는 픽스츄어인 것으로 이해함이 바람직하며, 따라서 이하에서 상기 임플란트와 상기 픽스츄어는 동일한 의미로 이해함이 바람직하다. 한편, 본 발명은 상기 수복대상악궁이 상악이고 상기 대합악궁이 유치악인 하악인 것으로 설명 및 도시하며, 물론 경우에 따라 상기 수복대상악궁이 하악이거나 상하악이 모두 수복대상악궁인 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 대한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법은 각 스캐닝이미지를 획득 및 플래닝부로 전송(s10), 각 상기 스캐닝이미지를 기반으로 통합스캐닝이미지 생성(s20) 및 최종 치아수복물 설계정보 생성(s30)과 같은 일련의 단계를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통합스캐닝이미지 생성과정을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통합스캐닝이미지를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 통합스캐닝이미지의 스왑과정을 나타낸 예시도이다.
상세히, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 구강스캐너 또는 고정형 스캐너 등의 촬상장치를 이용하여 복수개의 스캐닝이미지가 획득되며, 상기 플래닝부로 복수개의 상기 스캐닝이미지가 전송된다(s10). 이때, 상기 스캐닝이미지는 잔존치아를 포함하는 상기 수복대상악궁에 대한 제1스캐닝이미지(m2), 상기 대합치아에 대한 제2스캐닝이미지(m3) 및 상기 잔존치아 사이의 수복영역(m2a)에 기식립된 상기 임플란트에 고정되도록 제조된 임시부분보철에 대한 제3스캐닝이미지(m4)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 제1스캐닝이미지(m2)에는 상기 수복영역(m2a)에 대응하는 잇몸 외면에 대한 잇몸 3차원 외형정보(m2b)와, 상기 잔존치아에 대한 잔존치 3차원 외형정보(mt1)가 포함됨이 바람직하다. 또한, 상기 임플란트가 기식립된 경우, 상기 잇몸 3차원 외형정보(m2b)에 상기 임플란트의 상단측 형상에 대한 임플란트 3차원 외형정보(m20)가 더 포함됨이 바람직하다. 이때, 도면에서는 상기 임플란트 3차원 외형정보(m20)가 상기 픽스츄어의 상측에 결합되는 어버트먼트의 포스트 외면과 대응하는 형상으로 도시하였으나, 상기 임플란트 3차원 외형정보(m20)는 상기 픽스츄어의 상단 내주에 형성된 결합홈 형상일 수도 있으며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
그리고, 상기 제2스캐닝이미지(m3)에는 상기 대합악궁의 잔존치에 대한 대합치 3차원 외형정보(mt2)가 포함됨이 바람직하다. 더불어, 상기 제3스캐닝이미지(m4)에는 상기 임시부분보철의 내외면에 대한 임시부분보철 스캐닝이미지(150m) 및 상기 임시부분보철의 내면측에 상기 임플란트와 결합되는 임시결합부에 대한 임시결합부 3차원 외형정보(m31)가 더 포함됨이 바람직하다.
이때, 상기 임시결합부(도 7의 31)는 상기 임시부분보철(도 7의 150)에 형성된 매립홀(도 7의 152)에 경화성 레진(도 7의 r)을 통해 매립 고정된 결합매개부(이하 보철용 포스트, 도 7의 30)의 하단 내주에 홈형상으로 형성된 구조로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 임시부분보철(도 7의 150)에 상기 임시결합부(도 7의 31)가 형성된다 함은, 실질적으로 상기 임시부분보철(도 7의 150)에 고정된 상기 보철용 포스트(도 7의 30)의 임시결합부(도 7의 31)가 상기 임시부분보철(도 7의 150)의 임시결합부(도 7의 31)로서 기능하는 것으로 이해함이 바람직하다.
이렇게 획득된 스캐닝이미지들은 상기 촬상장치로부터 상기 플래닝부로 유무선통신을 통해 전송된다. 여기서, 상기 플래닝부는 상기 촬상장치를 이용하여 획득된 이미지정보와 후술되는 디지털라이브러리로부터 추출되는 3차원 외형정보가 로딩되고, 이러한 3차원 외형정보 및 이미지정보를 이용하여 치아수복계획을 수립 및 최종 치아수복물 설계정보를 생성하는 컴퓨터 시뮬레이션 장치인 것으로 이해함이 바람직하다.
한편, 상기 플래닝부로 로딩된 상기 제1스캐닝이미지(m2)와 상기 제2스캐닝이미지(m3)가 상하악의 교합정보를 기반으로 환자의 수직고경이 고려되어 가상 교합 정렬되도록 설정됨이 바람직하다. 이를 위해, 상기 스캐닝이미지들이 상기 수직고경에 대응하여 가상 정렬되도록, 상기 교합정보를 포함하는 구강에 대한 이미지데이터가 더 획득됨이 바람직하다.
상세히, 교합된 상하악에 대한 제4스캐닝이미지(m5)가 상기 촬상장치를 이용하여 획득됨이 바람직하다. 이때, 상기 제4스캐닝이미지(m5)는 상기 임시부분보철이 상기 수복영역에 설치된 상태에서 교합된 상하악의 순측 외면을 스캐닝하여 획득될 수 있다. 또는, 상기 임시부분보철이 고정된 인상모델이 교합기를 통해 상기 수직고경에 대응하여 교합 배치되고, 이러한 인상모델의 순측 외면을 스캐닝하여 획득될 수도 있다. 이처럼 상기 제4스캐닝이미지(m5)를 획득시 이미 환자의 수직고경이 고려되어 제조된 상기 임시부분보철을 활용하므로, 상기 제4스캐닝이미지(m5)를 통해 환자의 정확한 교합정보가 획득될 수 있다.
그리고, 상기 제4스캐닝이미지(m5)에는 임시부분보철 3차원 순측 외형정보와 대합치 3차원 순측 외형정보가 포함됨이 바람직하다. 이때, 상기 수복대상악궁의 잔존치아가 구치측에 존재하는 경우, 잔존치 3차원 외형정보(mt1)는 상기 임시부분보철 및 볼조직 등에 부분 차폐되어 일부분만 표시되거나 완전 차폐될 수도 있다.
한편, 상기 제1스캐닝이미지(m2)와 상기 제2스캐닝이미지(m3)는 상기 제4스캐닝이미지(m5)와 공통부분을 기준으로 중첩 및 정렬 배치됨이 바람직하다. 상세히, 상기 제1스캐닝이미지(m2)와 상기 제4스캐닝이미지(m5)는 상호 공통부분에 표시되는 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)를 기반으로 상호 중첩 및 정렬 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2스캐닝이미지(m3)와 상기 제4스캐닝이미지(m5)는 상호 공통부분에 표시되는 상기 대합치 3차원 외형정보(mt2)를 기반으로 상호 중첩 및 정렬 배치될 수 있다.
더욱이, 교합된 상하악에 대한 CT이미지가 더 획득될 수 있다. 상세히, 상기 CT이미지에는 연조직인 잇몸에 가려진 치조골에 대한 3차원 외형정보가 포함된다. 이러한 CT이미지를 획득하면, 스캐닝과정에서 곡률 왜곡이 발생할 수 있는 각 상기 스캐닝이미지를 정확한 치열궁에 대응하도록 보정할 수 있다. 따라서, 상기 수복영역(m2a)에 기식립된 상기 임플란트의 식립위치 및 방향이 더욱 정확하게 산출될 수 있어 치아수복계획의 정확도가 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 제3스캐닝이미지(m4)가 상기 제1스캐닝이미지(m2) 또는 상기 제4스캐닝이미지(m5)와 공통부분을 기준으로 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1) 사이에 기설정된 치열정보에 대응하여 가상 중첩됨이 바람직하다.
상세히, 상기 제1스캐닝이미지(m2)와 상기 제3스캐닝이미지(m4)의 상호 공통되는 부분이 비교영역으로 산출됨이 바람직하다. 이때, 상기 비교영역은 각 상기 스캐닝이미지의 상호 공통부분에 표시되는 상기 임플란트 3차원 외형정보(m20)와 상기 입시결합부 3차원 외형정보로 산출될 수 있다. 또는, 상기 제3스캐닝이미지(m4)와 상기 제4스캐닝이미지(m5)의 상호 공통되는 부분이 비교영역으로 산출될 수 있다. 이때, 상기 비교영역은 각 상기 스캐닝이미지의 상호 공통부분에 표시되는 임시치아 3차원 외형정보로 산출될 수 있다. 그리고, 상기 비교영역을 기준으로 상기 제3스캐닝이미지(m4)가 상기 제1스캐닝이미지(m2) 또는 상기 제4스캐닝이미지(m5)와 가상 중첩 및 정렬 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 임시부분보철(150) 3차원 외형정보가 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1) 사이에 실제 설치된 위치와 대응되도록 가상 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제4스캐닝이미지(m5)가 소거되면, 상기 제1스캐닝이미지(m2), 상기 제2스캐닝이미지(m3) 상기 제3스캐닝이미지(m4)가 상기 수직고경이 고려되어 가상 중첩 및 정렬된 통합스캐닝이미지(m1)가 생성될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 제3스캐닝이미지(m4)가 상기 제1스캐닝이미지(m2)와 가상 중첩 및 정렬되되, 상기 임시결합부 3차원 외형정보(m31)가 표시되는 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)의 내면부 이미지(153m)를 제외한 나머지 부분이 소거영역으로 설정되며, 상기 소거영역이 소거된다. 이를 통해, 상기 임시결합부 3차원 외형정보(m31) 및 상기 내면부 이미지(153m)가 외측으로 노출된 보정 통합스캐닝이미지(m1A)가 획득될 수 있다.
상세히, 상기 제3스캐닝이미지(m4)에 표시되는 상기 내면부 이미지(153m)의 외곽을 따라 소거경계라인이 설정된다. 그리고, 상기 소거경계라인을 통해 구분되는 상기 임시부분보철(150)의 임시치아 3차원 외형정보가 상기 소거영역으로 설정되의 소거된다. 이때, 상기 제3스캐닝이미지(m4)를 포함하는 스캐닝이미지들이 면정보로 설정되므로, 상기 소거영역이 소거되기만 하면 상기 내면부 이미지(153m)가 외측으로 노출될 수 있다.
즉, 상기 소거영역이 소거됨에 따라 상기 임시부분보철의 내측으로 오목하게 표시되는 상기 임시결합부 3차원 외형정보(m20)가 상기 제2스캐닝이미지(m3)측으로 볼록하게 노출되도록 이미지가 스왑될 수 있다. 또한, 상기 소거영역이 소거되면 상기 제3스캐닝이미지(m4)와 중첩되어 차폐되었던 상기 제1스캐닝이미지(m2)의 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)가 가시적으로 표시될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 상기 임시부분보철에 대한 스캐닝이미지와 상기 수복대상악궁에 대한 스캐닝이미지가 각각 획득되되, 실제 구강에 상기 임시부분보철이 설치된 것과 대응하도록 가상 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 임시부분보철에 대한 스캐닝이미지만을 사용함으로 인해 잔존치아와의 치간관계를 고려하지 못하거나, 상기 임시부분보철이 설치된 상기 수복대상악궁을 스캐닝함으로 인해 상기 임시부분보철과 상기 잔존치아 간의 치간이 명확하게 표시되지 못하여 설계정보의 정밀도가 저하되던 종래의 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
즉, 실질적으로 잔존치아/인공치아 간의 교집합이 없는 두개의 스캐닝이미지가 환자의 연속치열라인에 대응하여 가상 정렬됨으로써 잔존치아와 임시부분보철 간의 치간간격 및 배열 상태를 포함하는 치간관계가 명확하게 산출될 수 있다. 따라서, 치아수복물의 설계과정에서 후술되는 가상인공치아가 상기 대합악궁과의 교합 매칭뿐만 아니라 상기 잔존치아와의 치열 매칭까지 고려되어 정확하게 설정될 수 있다. 이를 통해, 최종 제조되는 치아수복물의 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부분보철 설계과정을 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부분보철 보정과정을 나타낸 예시도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)의 내측면이 치간경계라인(d)으로 추출됨이 바람직하다. 이때, 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)의 내측면이라 함은, 상기 수복영역(m2a)과 이웃하는 잔존치아를 스캐닝하여 획득된 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)에서 상기 수복영역(m2a)과 인접한 표면인 것으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 상기 치간경계라인(d)이 고려된 치종 치아수복물 설계정보(v160)가 생성됨이 바람직하다. 상세히, 상기 최종 치아수복물 설계정보(v160)는 가상인공치아(v162a)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 가상인공치아(v162a)가 상기 수복영역(m2a)의 내측에 가상 배열되되, 상기 가상인공치아(v162a)의 외곽단이 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)와 연속치열라인을 형성하도록 상기 치간경계라인(d)에 대응하여 가상 보정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 가상인공치아(v162a)의 외곽단이라 함은, 복수개의 인공치가 연결되어 상기 수복영역(m2a)에 설정되는 상기 가상인공치아(v162a)에서 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)의 내면측과 이웃하는 상기 가상인공치아(v162a)의 치열궁방향 단부측 표면인 것으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 가상인공치아(v162a)가 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1) 사이에 기설정된 치간간격이 고려되어 가상 배열됨이 바람직하다. 이때, 상기 치간간격은 상기 제2스캐닝이미지(m3)에 표시되는 대합치 3차원 외형정보(mt2)를 통해 산출될 수 있으며, 경우에 따라 기산출된 표준치아간격 및 상기 대합치 3차원 외형정보(mt2)와 교합위치가 고려되어 설정될 수도 있다.
그리고, 상기 가상인공치아(v162a)의 각 외곽단이 상기 치간경계라인(d)과 매칭되도록 가상 보정되어 인공치아 설계정보(v162)로 설정됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 최종 치아수복물 설계정보(v160)가 실제 잔존치아와 바람직한 치간간격이 고려되어 정밀하게 설정될 수 있다. 그리고 이같이 생성된 최종 치아수복물 설계정보(v160)를 통해 제조된 치아수복물의 구강 내 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
더욱이, 상기 잔존치아의 인접면측이 프랩되어 프랩면이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 잔존치아의 인접면측이라 함은, 상기 수복영역(m2a)과 이웃하는 잔존치아의 표면 중 상기 수복치아와 인접한 표면인 것으로 이해함이 바람직하며, 상기 임시부분보철(150) 또는 상기 치아수복물과 치열방향으로 이웃하는 면인 것으로 이해함이 바람직하다.
따라서, 상기 제1스캐닝이미지(m2)는 상기 프랩면에 대한 프랩면 3차원 외형정보(p)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 치간경계라인(d)은 상기 프랩면 3차원 외형정보(p)에 대응하도록 가상 보정될 수 있다. 즉, 상기 치간경계라인(d)이 프랩되어 표면형상이 단순화된 프랩면을 기반으로 설정되므로 상기 치간경계라인(d)의 산출이 간소화되며 상기 가상인공치아(v162a)의 보정이 간소화 및 단순화되므로 상기 치아수복물의 설계편의성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 치아수복물과 상기 잔존치의 치간형상이 단순화되므로 간소하면서도 정밀한 설계 및 제조가 가능하며, 설계 및 제조과정에서의 오차발생이 최소화되므로 정밀성이 더욱 향상될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 임시부분보철에 스캔바디가 결합된 상태를 나타낸 단면예시도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 가상결합홈부가 설정되는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 7내지 도 8b를 참조하면, 상기 제3스캐닝이미지(m4)는 상기 임시결합부(31)에 스캔바디(40)가 결합된 임시부분보철(150)을 스캐닝하여 획득될 수 있다. 여기서, 상기 스캔바디(40)는 타단부가 상기 임시부분보철(150)의 외측으로 노출되도록 일단이 상기 임시결합부(31)에 결합된다. 상세히, 상기 스캔바디(40)는 스캔인식부(41)와 결합단(43)을 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 스캔인식부(41)의 외면에는 상기 스캔바디(40)의 규격 및 결합방향을 가이드하는 방향확인부(42)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 방향확인부(42)가 상기 임플란트에 형성된 정렬홈, 상기 스캔바디(40)의 결합단(43)측에 형성되는 스캔정렬홈부(44), 상기 임플란트에 결합되는 어버트먼트에 형성되는 결합정렬홈부 및 상기 어버트먼트에 결합되는 상기 보철용 포스트(30)에 형성되어 상기 스캔정렬홈부(44) 또는 상기 결합정렬홈부에 형합 삽입되는 정렬돌기(32)가 상호 대응되는 방향으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 상호 조립되는 부재가 동일한 방향성을 가지게 되므로 이미지 데이터 처리 및 설계정보 생성 과정에서 위치설정 작업이 용이하고 정확하게 진행될 수 있다.
이러한 스캔바디(40)는 기설정된 규격으로 세분화되어 복수개의 세트로 구비됨이 바람직하다. 이때, 기설정된 규격은 상기 수복대상악궁에 식립된 임플란트의 직경 및 길이, 상기 임플란트가 식립되는 치아 위치 등이 고려되어 설정될 수 있으며, 상기 규격에 대응하는 상기 스캔바디(40)가 복수개의 세트로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 임시부분보철(150)에 형성된 상기 임시결합부(31)에 상기 스캔바디(40)가 결합된다. 이때, 상기 스캔바디(40)는 스크류(s)를 통해 상기 임시결합부(31)로부터 임의로 분리됨이 방지되도록 고정되며, 상기 정렬돌기(32) 및 상기 스캔정렬홈부(44) 간의 형합을 통해 상기 방향확인부(32)가 정확한 방향으로 배치되어 결합될 수 있다. 이를 통해, 상기 스캔바디(40)가 상기 임시부분보철(150)에 상기 식립정보(A)에 대응하는 위치 및 방향으로 정확하게 결합 고정될 수 있다.
그리고, 상기 스캔바디(40)가 결합된 상기 임시부분보철(150)의 전체적인 내외면이 상기 촬상장치를 통해 스캐닝되어 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)를 포함하는 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)가 획득될 수 있다.
한편, 상기 스캔바디(40)와 매칭되도록 세분화되어 설정되는 가상스캔바디(40v) 및 상기 가상스캔바디(40v)와 일체로 연종되는 가상결합부(45v)를 포함하는 가상정보가 디지털라이브러리에 기저장됨이 바람직하다. 여기서, 상기 디지털라이브러리라 함은, 치아수복물 설계시 요구되는 설계정보들이 3차원 외형정보로 설정되어 규격 및 용도별로 기저장된 데이터베이스 저장소로 이해함이 바람직하다. 상기 디지털라이브러리는 상기 플래닝부와 유무선통신으로 연결될 수 있으며, 경우에 따라 상기 플래닝부 내에 포함된 데이터베이스 저장소 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 복수개의 상기 가상정보 중 상기 임시부분보철(150)에 결합된 스캔바디(40)와 매칭되는 하나의 가상정보가 선택 및 추출되어 상기 플래닝부로 로딩됨이 바람직하다.
상세히, 상기 가상스캔바디(40v)는 상기 스캔바디(40)의 외형에 대응하는 3차원 외형정보가 벡터데이터로 저장된 것으로 이해함이 바람직하며, 더욱이 상기 스캔인식부(41)에 대한 3차원 외형정보인 것으로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 가상스캔바디(40v)는 상기 스캔인식부(41)의 전체적인 형상에 대응하는 3차원 외형정보로 저장될 수도 있으나, 특징적인 매칭정보를 추출할 수 있는 일부분에 대한 형상에 대응하는 3차원 외형정보로 저장될 수 있다.
여기서, 상기 가상결합부(45v)는 상기 어버트먼트에 최종 고정되는 결합매개부가 결합될 수 있는 결합홈부의 내면형상에 대응하는 3차원 외형정보가 벡터데이터로 저장된 것으로 이해함이 바람직하다. 이러한 가상스캔바디(40v) 및 상기 가상결합부(45v)는 상기 규격에 대응하여 복수개의 세트로 구비되는 상기 스캔정보인식부(100)와 개별 매칭되도록 복수개의 3차원 외형정보로 기저장됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 가상스캔바디(40v) 및 상기 가상결합부(45v)는 설계후 3차원 출력이 용이한 표면정보로 저장 가능한 파일형식으로 기저장됨이 더욱 바람직하다.
상기 스캐닝이미지들과 상기 디지털라이브러리에 저장된 3차원 가상정보들은 실질적으로 두께가 없는 면정보로 저장됨이 바람직하다. 따라서, 각 스캐닝이미지들에 표시되는 3차원 외형정보는 내면측 형상에 대한 좌표값과 외면측 형상에 대한 좌표값이 실질적으로 동일하다. 이러한 이미지데이터는 데이터 처리 시간이 단축되며, 3차원 출력이 용이한 파일형식으로 저장되므로 제조신속성 및 제조편의성이 현저히 향상될 수 있다.
상세히, 도 8a를 참조하면, 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)에 포함된 제1매칭정보(m1)가 산출됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제1매칭정보(m1)는 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)에 표시되는 방향확인부 이미지(42m)의 점, 선, 면 중 적어도 어느 하나에 대응하는 이미지정보를 포함하여 산출됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제1매칭정보(m1)에 대응하는 제2매칭정보(m2)를 포함하는 상기 가상스캔바디(40v)가 상기 디지털라이브러리(8)로부터 추출되고 상기 플래닝부(6)로 로딩됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제2매칭정보(m2)는 상기 가상스캔바디(40v)의 3차원 외형정보에서 상기 제1매칭정보(m1)와 동일한 위치에 대응하는 가상방향확인부(42v) 점, 선, 면 중 적어도 어느 하나와 매칭되는 이미지정보인 것으로 이해함이 바람직하다.
즉, 상기 스캔바디(40)의 특정부분에 대응하는 상기 제1매칭정보(m1)가 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)에 이미지화된 제1매칭정보(m1)로 표시될 수 있다. 그리고, 가상의 외형데이터인 상기 가상스캔바디(40v)에 상기 제2매칭정보(m2)가 상기 제1매칭정보(m1)와 상호 대응되는 위치에 가상 설정될 수 있다. 이때, 상기 제1매칭정보(m1)와 상기 제2매칭정보(m2)를 공통부분으로 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)와 상기 가상스캔바디(40v)가 상호 중첩 정합될 수 있다.
상세히, 상기 가상스캔바디(40v)는 상기 제1매칭정보(m1)와 상기 제2매칭정보(m2) 간의 매칭연산을 통해 상기 가상스캔바디(40)v)의 위치, 방향 및 각도가 조절되면서 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)와 형합되도록 가상 정렬될 수 있다. 그리고, 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)와 상기 가상스캔바디(40v)가 상기 매칭정보를 공통부분으로 가상 중첩되면, 상기 가상스캔바디(40v)에 일체로 연동된 상기 가상결합부(45v)가 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)의 내측에 배치되도록 가상 중첩될 수 있다.
더욱이, 상기 가상결합부(45v)에는 상기 보철용 포스트의 설계정보에 대응하는 가상포스트(30v)가 이미지로 표시될 수도 있다. 이를 통해, 이미지 처리 과정에서 각 가상데이터의 위치 및 방향성을 육안으로 더욱 정확하고 용이하게 확인할 수 있다.
그리고, 도 7b를 참조하면, 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)가 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)로부터 소거되고, 상기 가상스캔바디(40v)로 대체 스왑된다. 이때, 상기 가상스캔바디(40v)와 상기 가상결합부(45v)가 이미지로 일체로 표시되되, 상기 가상결합부(45v)가 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)의 결합면 이미지(153m) 내측으로 함몰되도록 가상 설정될 수 있다. 이를 통해, 상기 가상결합부(45v)를 기반으로 가상결합홈부가 설정된 상기 치아수복물 설계정보(v160)가 생성됨이 바람직하다. 이때, 상기 가상결합홈부라 함은 최종 치아수복물에 형성되는 결합홈부의 설계정보인 것으로 이해함이 바람직하다. 여기서, 상기 가상결합홈부의 설정이 완료되는 상기 가상스캔바디(40v)는 소거됨이 바람직하다.
이처럼, 본 발명은 상기 임시부분보철(150)의 외측으로 돌출되어 뚜렷하게 표시되는 상기 스캔바디(40)를 기반으로 상기 가상스캔바디(40v)가 추출되되, 상기 가상스캔바디(40v)가 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)와 정합되기만 하면 상기 가상스캔바디(40v)와 일체로 연동되는 상기 가상결합부(45v)가 정확한 위치에 가상 정렬될 수 있다. 이를 통해, 최종 제조되는 치아수복물에 상기 결합홈부가 상기 식립정보(A)에 대응하는 정확한 위치 및 방향으로 형성되므로 구강 내 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
이때, 상기 가상스캔바디(40v)와 상기 가상결합부(45v)가 일체화된 3차원 외형정보로 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 가상스캔바디(40v)가 추출되면 이와 연동되는 상기 가상결합부(45v)가 연속적으로 연계되어 추출될 수 있으며, 또는 상기 가상스캔바디(40v)와 상기 가상결합부(45v)가 동시에 선택되어 추출될 수도 있다. 여기서, 상기 가상스캔바디(40v)와 상기 가상결합부(45v)가 일체화된 3차원 외형정보로 설정되면, 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)에 즉각적으로 표시되며 가상 배치된 위치가 가시적으로 용이하게 확인 가능하다. 따라서, 치아수복물 설계 및 치아수복계획 수립시 이미지 처리 신속성 및 정확성이 현저히 향상될 수 있다.
이를 통해, 상기 임시결합부(31)가 상기 스캔바디(40)에 의해 가려지더라도 상기 가상결합부(45v)가 상기 식립정보(A)와 대응되는 정확한 위치에 가상 정렬될 수 있다. 그리고, 상기 가상결합부(45v)가 상기 임시부분보철 스캐닝이미지(150m)에 상기 식립정보(A)와 대응하여 가상 정렬된 상태에서 상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보(40m)와 상기 가상스캔바디(40v)가 소거되기만 하면, 상기 가상결합부(45v)가 상기 식립정보(A)에 대응하는 정확한 위치에 오목하게 스왑되어 가상 정렬될 수 있다. 그리고, 상기 가상결합부(45v)가 오목하게 스왑된 3차원 외형정보를 기반으로 상기 가상결합홈부를 포함하는 상기 치아수복물 설계정보(v160)가 생성될 수 있다.
이때, 상기 가상인공치아(v162)가 상기 잔존치 3차원 외형정보(mt1)를 기반으로 상기 잔존치아와의 치열 및 치간관계가 고려되어 설정되므로, 상기 치아수복물의 설계정보(v160)를 기반으로 최종 제조되는 치아수복물인 부분보철이 구강의 정확한 위치에 식립될 수 있다. 이를 통해, 인공치아와 잔존치아 간에 간섭되거나 과도한 틈이 발생함을 방지하므로 저작시 불편감이 최소화되며 음식물의 끼임을 방지하여 사용편의성 및 위생성이 현저히 향상될 수 있다.
또한, 상기 임시부분보철에 상기 스캔바디가 결합된 후 스캐닝하여 획득된 상기 임시보철 스캐닝이미지(150m)를 기반으로 최종 치아수복물 설계정보(v160)에 결합홈부의 설계정보가 정확한 위치에 설정될 수 있다. 따라서, 상기 인공치아가 상기 치간경계라인(d)에 대응하여 정밀하게 보정된 설계정보를 기반으로 제조되는 최종 치아수복물이 기수립된 치아수복계획에 대응하여 정밀한 치열 및 치간관계가 고려된 위치에 정확하게 결합될 수 있다. 이를 통해, 최종 치아수복물의 구강내 설치정밀도 및 정확도가 현저히 향상될 수 있다.
한편, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
m1: 통합스캐닝이미지 m2: 제1스캐닝이미지
m3: 제2스캐닝이미지 m4: 제3스캐닝이미지
m5: 제4스캐닝이미지 d: 치간경계라인
40v: 가상스캔바디 45v: 가상결합부

Claims (5)

  1. 잔존치아를 포함하는 수복대상악궁에 대한 제1스캐닝이미지, 대합악궁에 대한 제2스캐닝이미지 및 상기 잔존치아 사이의 수복영역에 기식립된 임플란트에 고정 설치되도록 제조된 임시부분보철에 대한 제3스캐닝이미지가 획득되어 플래닝부로 전송되는 제1단계;
    상기 제1스캐닝이미지와 상기 제2스캐닝이미지가 상하악의 교합정보를 기반으로 수직고경이 고려되어 가상 정렬되되, 상기 제3스캐닝이미지가 상기 제1스캐닝이미지와 공통부분을 기준으로 잔존치 3차원 외형정보 사이에 기설정된 치열정보에 대응하여 가상 중첩된 통합스캐닝이미지가 생성되는 제2단계; 및
    상기 제1스캐닝이미지에 표시되는 상기 잔존치 3차원 외형정보를 기반으로 설정되는 치간경계영역에 대응하여 가상인공치아의 외곽단이 상기 잔존치 3차원 외형정보와 연속치열라인을 형성하도록 가상 보정된 치아수복물의 설계정보가 생성되는 제3단계를 포함하되,
    상기 제2단계는,
    상기 제1스캐닝이미지와 상기 제3스캐닝이미지의 상호 공통되는 부분이 비교영역으로 산출되는 단계와,
    상기 비교영역을 기준으로 상기 제1스캐닝이미지와 상기 제3스캐닝이미지가 가상 중첩되되, 상기 임플란트에 설치되도록 상기 임시부분보철에 형성된 임시결합부 3차원 외형정보가 표시되는 내면부이미지를 제외한 상기 제3스캐닝이미지의 소거영역이 소거되는 단계와,
    상기 소거영역이 소거되어 드러나는 상기 잔존치 3차원 외형정보의 내측면이 상기 치간경계영역으로 추출되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 가상인공치아가 상기 잔존치 3차원 외형정보 사이에 기설정된 치간간격이 고려되어 가상 배열되는 단계와,
    상기 가상인공치아의 각 외곽단이 상기 치간경계영역과 매칭되도록 가상 보정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는 상기 잔존치아의 인접면측이 프랩되어 프랩면이 형성된 상기 수복대상악궁을 스캐닝하여 획득되며,
    상기 제3단계에서, 상기 치간경계영역은 프랩면 3차원 외형정보에 대응하도록 가상 보정됨을 특징으로 하는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계에서, 상기 제3스캐닝이미지는 상기 임시결합부에 삽입 고정되어 타단이 상기 임시부분보철의 외측으로 돌출되는 스캔바디 3차원 돌출 외형정보를 포함하여 획득되며,
    상기 제3단계는,
    상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보와 공통되는 매칭정보를 포함하는 가상스캔바디가 디지털라이브러리로부터 추출되어 가상 중첩되는 단계와,
    상기 가상스캔바디와 일체로 연동된 가상결합부가 임시결합부 3차원 외형정보의 내측에 배치되도록 가상 중첩되는 단계와,
    상기 스캔바디 3차원 돌출 외형정보가 소거되고 상기 가상 결합부가 상기 제3스캐닝이미지에 표시되는 내면부이미지 내측으로 함몰되도록 가상 설정되어 상기 치아수복물을 상기 임플란트에 고정하기 위한 결합홈부의 설계정보로 설정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 치아수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법.
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