KR102571094B1 - 치과 시술용 보철물의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 치과 시술용 보철물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보철물의 내부가 메탈로 구성됨에도 메탈이 외부로 노출되지 않도록 하고, 강도를 충분히 확보하면서도 보철물 제작을 간편하게 할 수 있도록 한 개선된 치과 시술용 보철물의 제조방법에 관한 것으로, 환자의 구강내에서 인상정보를 수집하는 인상정보채득 단계와, 채득된 인상정보를 이용하여 브릿지 형태의 크라운 구현이 가능하도록 복수의 지대치 위치가 설정된 모형을 모델링하는 모형 준비단계와, 제작된 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 3D 준비단계와, 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 복수의 지대치에 각각 싱글로 삽입되는 메탈캡의 형상을 설계하는 메탈캡 디자인단계와, 상기 복수의 지대치에 대하여 보철물의 마진 위치를 설정하는 마진 설정단계와, 상기 메탈캡 디자인단계와 마진 설정단계를 통하여 결정된 형상데이터를 기반으로 메탈블럭을 가공하여 폰틱 양측에 배치된 지대치에 싱글 방식으로 장착되는 메탈캡을 제작하는 메탈캡 가공단계와, 상기 메탈캡 가공단계에서 제작된 메탈캡을 모형에 끼운 후 다시 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 2차 3D 준비단계와, 상기 2차 3D 준비단계에서 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 지대치에 단독으로 삽입되는 싱글 메탈캡에 걸어 고정할 수 있도록 걸이부분과 치아결손 부위의 폰틱을 연결부에 의하여 일체로 형성되도록 상부구조물을 설계하는 상부구조물 디자인단계와, 디자인된 상부구조물 데이터를 절삭가공장비에 적용하고, 지르코니아블럭을 원료로 하여 절삭가공 장비에 의하여 걸이부분과 폰틱을 일체로 가공 제작하는 상부구조물 가공단계와, 상부구조물 가공단계에서 제작된 상부구조물을 고열로 가열하여 고결(固結)시키는 상부구조물 소결단계와, 메탈캡의 표면 또는 상부구조물의 내면에 레진세멘을 도포하여 끼워 붙이는 접착단계를 통하여 치과 시술용 보철물을 제작함으로써 자동화 장비를 이용하여 보철물을 간단하게 제작할 수 있고, 그 구조가 브릿지 형식으로 인공치아를 고정하는 치과 시술용 보철물의 구조가 지대치에 각각 개별 삽입되는 구조를 갖는 메탈캡과, 메탈캡에 접착되는 상부구조물로 이루어지고, 메탈캡은 걸이부분에만 단독으로 형성되어 지대치에 각각 삽입되는 싱글 메탈캡으로 구성되며, 상부구조물은 메탈캡의 상부에 축성되는 구조를 가지며, 상부구조물이 메탈캡의 상부를 덧씌우도록 형성되는 덮개부와, 상실된 치아를 복원하는 폰틱과, 덮개부와 폰틱을 연결하는 연결부가 지르코니아 단일 소재로 일체 가공되어 메탈캡에 접착 고정되는 구조로 이루어지도록 한 것이다.

Description

치과 시술용 보철물의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 치과 시술용 보철물{A method of manufacturing a dental prosthesis and a dental prosthesis manufactured by the manufacturing method}

본 발명은 치과 시술용 보철물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보철물의 내부가 메탈로 구성됨에도 메탈이 외부로 노출되지 않도록 하고, 강도를 충분히 확보하면서도 보철물 제작을 간편하게 할 수 있도록 한 개선된 치과 시술용 보철물의 제조방법에 관한 것이다.

치과 시술용 보철물은 작업치에 씌워서 치아형상을 복원하기 위하여 사용되는 것으로, 가장 대표적으로 PFM 크라운이 사용된다.

PFM 크라운이란 Porcelain fused to metal의 약자로 얇은 금속으로 치아를 감싼 후 그 위에 치아색이 나는 도자기(porcelain)를 구워서 감싸도록 한 구조이며, 비교적 가격이 저렴하고 오래전부터 사용되던 방식이기 때문에 안정성이 높아서 널리 사용된다.

그런데 PFM 방식은 메탈로 크라운의 뼈대를 만들고 그 겉에 치아색 포세린을 쌓아 올려서 구워서 치아색 크라운을 제작하는 방식으로 겉으로 보기에는 치아색으로 보이지만 PFM의 특성상 메탈이 일부 보이게 되며, 안쪽의 메탈이 잇몸에 닿으면 잇몸이 검게 비쳐보이게 되는 문제가 있으며, 시간이 지남에 따라 치은퇴축 등으로 인하여 치아와 잇몸의 경계부위에 메탈이 노출되면서 심미감을 저해하는 요소로 작용한다.

특히, PFM의 표면을 구성하는 도자기 부분의 강도가 매우 약하기 때문에 보철두께를 두껍게 하기 위해서 작업치의 절삭량이 많아지게 되는 문제가 있고, 사용중에 도자기 부분의 파절이 빈번하게 발생하며, 수리도 어렵다는 문제가 있다.

뿐만 아니라, PFM을 제작하는 과정을 살펴보면, 캡을 제작하는 작업자와 빌드업을 담당하는 작업자와 컨터링을 담당하는 작업자가 모두 필요하기 때문에 숙련된 여러 명의 기공사가 작업하여 보철물을 제작해야 하는데, 기공수가 하락으로 인하여 인건비를 감당하기가 힘들고, 이를 충당하기 위해서는 하루 제작량이 많아져야 하기 때문에 결국은 정확하고 정밀한 가공보다는 신속한 가공이 요구되므로 보철물의 퀄리티가 크게 저하되는 문제가 있다.

그리고 이와 같이 보철물을 수작업으로 제작하는 방식은 장시간동안 집중력을 유지하면서 작업을 해야하는 특성상 작업이 매우 힘들기 때문에 기공사들이 점차 기피하는 파트가 되어가고 있으며, 시간이 지날수록 작업자의 구인난이 점차 심각해지고 있으며, 숙련된 작업자를 찾기도 매우 어렵다.

따라서 최근에는 PFM을 대체한 구조로서, 메탈을 전혀 사용하지 않고 전체를 지르코니아로 제작한 일명 '통지르코니아'가 사용되기도 한다.

그러나 지르코니아는 강도가 충분히 강하기 때문에 쉽게 파절되지 않는 장점은 있으나, 오히려 강도가 너무 강하기 때문에 교합되는 자연치아나 상대적으로 강도가 약한 재료들이 파절될 가능성이 높고, 파절을 방지하기 위해서는 세밀한 교합체크가 필요하며, 보철물의 가격이 고가(高價)라는 단점이 있다.

특히, 국내에서는 치과치료를 받을 때 치과의 보험수가로 인정받는 것은 비귀금속도재관인 PFM에 한정되기 때문에 보험적용을 받기 위해서는 통지르코니아를 시술할 수 없으며, 이러한 여러가지 이유들로 인하여 대부분의 치과에서 기존의 포세린 방식을 이용한 PFM 크라운이 여전히 널리 시술되고 있다.

그러나 상술한 바와 같이 PFM의 문제는 모든 공정이 수작업으로 이루어지기 때문에 만들기가 어렵고, 숙련공을 구하기 힘들며, 작업성이 매우 떨어지는 문제는 물론, 수정수리를 하는 경우 구멍이 뚫려 있어서 음식물 독소 등이 포함되어 있어 문제가 발생하며, 수정수리를 하더라도 포세린 부분이 잘잘하게 떨어져 나가는 치핑(cipping)현상으로 내부의 메탈이 다시 노출되는 문제가 발생하게 된다.

그리고 위와 같은 PFM의 단점 및 상기한 제작상의 어려움으로 인하여 경제성이 떨어지고, 기공소의 작업여건 및 운영여건은 점차 악화되고 있는 실정이다.

한편, 치과 임플란트는 더 강력하고 영구적인 결과를 위한 이상적인 장기 솔루션이지만 브릿지는 여전히 장점이 있다. 브릿지는 치아가 빠졌을 때 옆치아들을 이용하여 연결해서 없는 치아를 회복하는 것으로, 특정 상황에서는 부분 틀니를 제외하고는 유일한 치과 옵션일 수 있는데, 각각의 치아들을 모두 메탈로 연결하는 방식이기 때문에 PFM방식의 크라운을 제작하는데 더욱 어려움이 있다.

즉, 치아가 없이 양쪽 치아에 매달려 있는 부분을 폰틱(pontic)이라고 하며, 폰틱의 형태가 치아의 자연스러운 형태 및 치료 후 청소와 관리에 중요한 역할을 하는데, 종래의 PFM방식에서는 폰틱의 메탈 표면에 포세린을 도포하기 위해서는, 메탈을 조각해서 메모리에서 캐스팅한 후 다듬고, 그 위에 오펙을 처리하고 파우더를 올려 도자기 형태로 구워서 모양을 내고 표면을 가공하는 복잡한 공정을 거쳐서 수작업으로 제작되므로 제작에 더욱 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전통적인 PFM을 대체하면서도 정밀한 디자인으로 매우 간편하게 보철물을 제작할 수 있도록 한 것이다.

또한, 브릿지 방식을 구성하는 폰틱에 메탈구조물이 들어가지 않고도 일정한 강도를 유지할 수 있도록 하면서도 인접한 상태에서 교합되는 자연치아나 상대적으로 강도가 약한 재료들이 파절되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 환자의 구강내에서 인상정보를 수집하는 인상정보채득 단계와, 채득된 인상정보를 이용하여 브릿지 형태의 크라운 구현이 가능하도록 복수의 지대치 위치가 설정된 모형을 모델링하는 모형 준비단계와, 제작된 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 3D 준비단계와, 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 복수의 지대치에 각각 싱글로 삽입되는 메탈캡의 형상을 설계하는 메탈캡 디자인단계와, 상기 복수의 지대치에 대하여 보철물의 마진 위치를 설정하는 마진 설정단계와, 상기 메탈캡 디자인단계와 마진 설정단계를 통하여 결정된 형상데이터를 기반으로 메탈블럭을 가공하여 폰틱 양측에 배치된 지대치에 싱글 방식으로 장착되는 메탈캡을 제작하는 메탈캡 가공단계와, 상기 메탈캡 가공단계에서 제작된 메탈캡을 모형에 끼운 후 다시 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 2차 3D 준비단계와, 상기 2차 3D 준비단계에서 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 지대치에 단독으로 삽입되는 싱글 메탈캡에 걸어 고정할 수 있도록 걸이부분과 치아결손 부위의 폰틱을 연결부에 의하여 일체로 형성되도록 상부구조물을 설계하는 상부구조물 디자인단계와, 디자인된 상부구조물 데이터를 절삭가공장비에 적용하고, 지르코니아블럭을 원료로 하여 절삭가공 장비에 의하여 걸이부분과 폰틱을 일체로 가공 제작하는 상부구조물 가공단계와, 상부구조물 가공단계에서 제작된 상부구조물을 고열로 가열하여 고결(固結)시키는 상부구조물 소결단계와, 메탈캡의 표면 또는 상부구조물의 내면에 레진세멘을 도포하여 끼워 붙이는 접착단계를 통하여 치과 시술용 보철물을 제작함으로써 자동화 장비를 이용하여 보철물을 간단하게 제작할 수 있고, 그 구조가 브릿지 형식으로 인공치아를 고정하는 치과 시술용 보철물의 구조가 지대치에 각각 개별 삽입되는 구조를 갖는 메탈캡과, 메탈캡에 접착되는 상부구조물로 이루어지고, 메탈캡은 걸이부분에만 단독으로 형성되어 지대치에 각각 삽입되는 싱글 메탈캡으로 구성되며, 상부구조물은 메탈캡의 상부에 축성되는 구조를 가지며, 상부구조물이 메탈캡의 상부를 덧씌우도록 형성되는 덮개부와, 상실된 치아를 복원하는 폰틱과, 덮개부와 폰틱을 연결하는 연결부가 지르코니아 단일 소재로 일체 가공되어 메탈캡에 접착 고정되는 구조로 이루어지도록 한 것이다.

본 발명의 치과 시술용 보철물의 제조방법에 의하면, 중간에 발치된 부위인 폰틱에는 메탈구조물이 들어가지 않고도 지르코니아를 통해 연결되어 지르코니아 세팅규격에 맞게 가공하기만 하면 브릿지 연결작업이 가능해지기 때문에 오차를 최소화할 수 있다.

그리고 제조과정에서의 가공성을 향상시키고 폰틱에 금속이 내장되지 않고 메탈캡의 마진이 노출되지 않기 때문에 미적 기능이 향상되고, 자연치아와 유사한 색상으로 발색이 이루어져 미감을 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 기존의 제작 방식의 노동집약적, 경험의존적, 시간의 낭비 등의 단점을 보완하고, 기술자의 숙련도에 따른 기술적 변수가 적고, 보철물의 제작 시간을 크게 줄일 수 있기 때문에 제조비용이 크게 절감되는 효과가 있음은 물론, 보험수가의 적용이 가능하기 때문에 저렴한 비용으로 시술이 가능하다.

또한, 축성되는 구조임에도 불구하고 치근과 유사한 형태로 ovate pontic의 형태를 가진 수복물 제작이 가능하기 때문에 치간공극의 발생을 최소화하여 심미적이고 발음의 이상이 없는 최종보철물을 제작할 수 있다.

특히, 브릿지 구조에서 연결부위의 수직적인 길이를 충분히 확보할 수 있기 때문에 이중 구조로 저작압력에 대한 응력이 복합력으로 작용하여 발생하는 다양한 형태의 파절 양상 또는 치핑등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 치과 시술용 보철물의 제조방법을 나타낸 블럭도
도 2은 본 발명의 보철물이 지대치에 장착되는 적층구조도
도 3 및 도 4는 도 2의 보철물의 조립 단면구조도
도 5 및 도 6은 본 발명의 메탈캡의 표면처리의 실시 예
도 7은 본 발명의 메탈블록을 가공하여 제작한 메탈캡의 적합확인구조를 나타낸 상태도
도 8은 본 발명의 제작된 상부구조물을 메탈캡에 끼운 적합확인 상태도
도 9는 본 발명의 상부구조물이 소결된 상태에서 모형에 끼워 적합확인을 하는 상태도
도 10은 본 발명의 보철물이 이중 마진으로 구성된 상태의 메탈캡 장착상태도
도 11은 본 발명의 메탈캡과 상부구조물의 이중마진 구조를 나타낸 단면구조도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 치과 시술용 보철물의 제조방법을 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 4는 보철물의 제조방법에 따른 메탈캡과 상부구조물의 조립구조를 도시한 도면이다.

먼저, 본 발명의 치과 시술용 보철물은 상실된 치아를 복원하기 위하여 지대치에 걸어 고정하기 위한 걸이부분(102)과, 상실된 치아를 복원하기 위한 폰틱으로 구성되어 이웃한 지대치를 이용하여 브릿지 형식으로 인공치아를 고정하는 치과 시술용 보철물(100)로서, 메탈캡(120)과 메탈캡을 커버링하는 상부구조물(140)의 이중 구조로 이루어지도록 하면서 메탈캡(120)을 싱글메탈캡으로 사용하면서도 상부구조물(140)을 지르코니아로 일체로 가공하여 내구성을 충분히 확보하면서도 자동화 장비를 활용하여 간단하게 제작할 수 있게 한 것이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 치과 시술용 보철물의 제조방법은, 인상정보채득 단계(S100), 모형 준비단계(S200), 3D 준비단계(S300), 메탈캡 디자인단계(S400), 마진 설정단계(S500), 메탈캡 가공단계(S600), 2차 3D 준비단계(S700), 상부구조물 디자인단계(S800), 상부구조물 가공단계(S900), 상부구조물 소결단계(S1000), 글레이징단계(S1100), 접착단계(S1200)를 포함하여 제작될 수 있다.

먼저, 인상정보채득 단계(S100)는, 환자의 구강내에서 인상정보를 수집하는 단계로서, 트레이에 인상재를 담고 치아의 치경부, 교합면에 도포한 후 트레이를 압접하여 인상을 채득하는 전통적인 인상을 사용하거나, 또는 3D 구강스캐너를 이용하여 구강 내의 인상정보를 간단하게 채득하는 디지털 인상이 사용될 수 있다.

구강스캐너를 이용하는 경우, 지대치가 금속 구조물로 이루어지는 치유지대주를 활용한 구강내 인상정보를 취득할 수도 있으며, 이 경우 치유지대를 스캔한 정보만으로도 임플란트 구조물인 픽스쳐의 입체적인 위치 및 주변 치아와의 인접 정보 등을 확인하면서 보철물 설계 및 제작이 가능하게 된다.

모형 준비단계(S200)는, 채득된 인상정보를 이용하여 브릿지 형태의 크라운 구현이 가능하도록 복수의 지대치 위치가 설정된 모형을 모델링하는 단계로서, 구강 내 조직의 본을 뜬 인상체, 즉 모형(cast)을 제작한다.

이때, 모형에는 치아결손 부위는 물론, 치아결손 부위와 인접하여 걸어 고정할 수 있게 되는 치아인 지대치(또는 작업치)를 동시에 얻을 수 있게 되며, 석고 등을 이용하여 제작되거나 또는 캐드캠 장비를 이용한 디지털 인상채득이 이루어질 수도 있다.

3D 준비단계(S300)는, 제작된 모델을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 단계로서, 보철물의 근원심 길이가 길면 전통적 인상법으로 보철물을 제작시 제작 과정에서 인상재의 뒤틀림으로 3D 데이터에 많은 오차가 발생할 수 있기 때문에 디지털 인상법을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 디지털 인상법은 지대치 자체의 인상채득에 발생되는 오차는 차이가 크게 없으나, 치아결손 부위가 스캔할 때 연결되는 이미지에서 오차가 누적될 수 있으며, 날카로운 선각이 있는 경우 정확한 3D 데이터 추출이 여려울 수 있고, 후술하는 메탈캡 가공단계에서 캐드캠장비의 가공한계로 인하여 정확하게 구현하기가 어려울 수 있기 때문에 전통적 인상법을 사용하여 모형을 제작한 후 모델을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 것이 바람직하다.

메탈캡 디자인단계(S400)는, 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 복수의 지대치에 각각 싱글로 삽입되는 메탈캡(120)의 형상을 설계하는 단계로서, 그 형상은 최종 제작되어야 할 재현치아의 크기보다 상대적으로 작게 컷백한 형태로 설계된다.

메탈캡(120) 설계는 치과용 캐드 프로그램을 이용하여 설계가 이루어지는 것으로, 인접치아와의 컨텍을 맞추고 대합치와의 교합관계를 고려하여 정확한 형상과 크기로 디자인되며, 이때, 메탈캡(120)의 상단에 장착되는 상부구조물(140)과의 물리적 결합력 증진을 위하여 상부구조물(140)이 축성될 면적을 크게 설계하는 것이 바람직하다.

그리고 마진 설정단계(S500)는, 지대치에 대한 마진(margin)의 위치를 데이터에 적용하는 단계로서, 재현하고자 하는 치아형상에 대응하게 마진을 설정하며, 이 마진 설정단계는 메탈캡 디자인단계에서 마진값을 적용하여 메탈캡의 디자인 설계가 이루어질 수 있다.

메탈캡 가공단계(S600)는, 메탈캡 디자인단계(S400)와 마진 설정단계(S500)를 통하여 결정된 형상데이터를 기반으로 메탈블럭을 가공하여 폰틱 양측에 배치된 지대치에 싱글 방식으로 장착되는 메탈캡(120)을 제작하는 단계이다.

메탈캡의 소재로는 다양한 금속 소재가 사용될 수 있으나, 비귀금속 재질로 제작함이 바람직한 것으로, 금속 또는 합금의 분말이 압축성형되어 소결하여 제작된 소프트메탈을 사용할 수 있다.

소프트메탈은 재질적 특성에 의하여 일반 금속재료에 비하여 부트러운 성질을 가지는 것으로, 메탈캡과 상부구조물이 축성구조를 이룬 상태에서 후술하는 상부구조물로 지르코니아 원료를 사용하더라도 지르코니아의 강도에 대한 상쇄기능을 수행함으로써 다양한 형태의 파절 양상 또는 치핑등을 더욱 방지할 수 있으며, 높은 가공성으로 툴소모량을 현격히 줄일 수 있다.

메탈캡 제작은 디자인이 완성된 데이터를 토대로 메탈블럭을 캐드캠 장비로 가공하거나 또는 3차원 프린팅 장비를 이용하여 가공함으로써 치아상실부위에 인접한 작업치의 지대치에 각각 싱글로 삽입될 수 있게 메탈캡(120)을 제작할 수 있다.

이때, 3D 프린팅 기법에 의하여 적층기술로 제작하는 경우 금속 분말을 부분용융시키는 적층기법으로 인하여 표면 평활도가 저하될 수 있는데, 이 경우 결과적으로는 상부구조물(140)과의 접촉되는 면적이 더 넓게 구성되는 것을 의미하기 때문에 물리적인 결합효과를 더 증대시킬 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 금속캡에 아노다이징 처리를 하여 메탈캡(120)에 상부구조물(140)이 덧씌워진 상태에서 자연스러운 크라운 색감을 유도할 수 있는 것으로, 코팅층을 형성하기 위하여 안정된 소재인 티타늄을 금속재질로 구성하고, 그 표면에 아노다이징 처리를 함으로써 심미감을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 메탈캡(120)에 상부구조물(140)이 덧씌워진 상태에서 크라운의 심미감을 향상시키기 위한 방법으로 도 6에 도시된 바와 같이 메탈캡(120)의 표면에는 오펙(차단제)를 도포할 수 있다.

오펙은 색을 차단하는 성분이 함유되어 있어서 빛이 내부로 투과되지 않도록 차단하며, 빛을 받는 외부측으로 다시 빛을 반사하여 상부구조물(140)의 색상이 더욱 드러나게 함으로써 내부의 메탈캡(120) 색상이 외부로 노출되는 것을 방지하고, 자연치아 색상에 더욱 근접하게 색상표현이 이루어지도록 할 수 있다.

2차 3D 준비단계(S700)는, 상기 메탈캡 가공단계에서 제작된 메탈캡(120)을 모형에 끼운 후 다시 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 단계이다.

이 단계에서는, 메탈캡(120)을 구강내의 치아나 모형에 맞춰보고 교합관계, 적합도를 확인할 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 메탈블록을 가공하여 제작한 후 적합확인을 수행할 수 있다.

상부구조물 디자인단계(S800)는, 상기 2차 3D 준비단계에서 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 지대치에 단독으로 삽입되는 싱글 메탈캡에 걸어 고정할 수 있도록 걸이부분(102)과 치아결손 부위의 폰틱을 연결부에 의하여 일체로 형성되도록 상부구조물(140)을 설계하는 단계이다.

따라서 싱글 메탈캡(120)에 걸어 고정되는 걸이부분(지대장치,retainer)과 치아결손 부위의 폰틱이 연결부위로 연결된 구조로 일체로 형성되도록 크라운을 디자인할 수 있다.

이때, 상부구조물(140)이 여러 개의 싱글 메탈캡에 삽입된 상태에서 하나라도 교합이나 적합성이 떨어지지 않도록 설계 되어야 하며, 하나라도 틀어지면 보철물 전체가 어긋나기 때문에 정밀한 설계가 이루어져야 한다.

교두, 융선 등을 조정하고 첨가, 삭제를 통하여 디자인될 수 있는 것으로, 지대치에 단독으로 삽입되는 싱글 메탈캡에 걸어 고정할 수 있도록 걸이부분(102)과 치아결손 부위의 폰틱을 연결부에 의하여 일체로 형성되도록 상부구조물(140)을 설계하며, 3D 준비단계를 위와 같이 두 번에 나누어 수행함으로써 지대치에 장착되는 메탈캡(120)과 상부구조물(140)을 개별제작하고 적층 구조로 간단하게 제작이 가능하다.

상부구조물 가공단계(S900)는, 디자인된 상부구조물 데이터를 절삭가공장비에 적용하여 밀링 등에 의한 방식으로 가공 제작한다.

상부구조물(140)은 지르코니아블럭을 원료로 하여 절삭가공 장비에 의하여 걸이부분(102)과 폰틱을 일체로 가공 제작할 수 있다.

금속캡과 상부구조물 간의 접착면에서 분리가 일어나는 경우 파절이 발생할 수 있기 때문에 금속도재관의 임상적 성공여부를 가늠하는 요인에는 여러 가지가 있으나 가장 중요한 요인 중의 하나는 하부 금속 코어와 상부구조물(140)과의 결합력인데, 상기와 같이 3D 입체 데이터를 반복 추출하여 오차가 없이 정확한 보철물 제작이 가능하며, 자동화 장비를 통하여 간편하게 제작이 가능하다.

또한, 메탈캡(120)과 상부구조물(140)이 상기와 같이 축성된 형태로 이루어짐에도 불구하고 언더컷을 최소화하여 자연스럽게 삽입이 이루어지고 한번에 장착이 가능한 패스를 구축할 수 있으며, 정위치 접착이 가능하게 된다.

그리고 상부구조물 가공단계(S900)에서 도 8에 도시된 바와 같이 메탈캡(120)과 상부구조물(140)을 끼워 적합도를 확인할 수 있다.

상부구조물 소결단계(S1000)는, 상부구조물 가공단계에서 제작된 상부구조물(140)을 고열로 가열하여 고결(固結)시키는 단계로서, 소결한 상부구조물(140)을 도 9에 도시된 바와 같이 모형에 끼워 적합확인을 한다.

글레이징단계(S1100)는, 상부구조물 소결단계를 통하여 고결된 상부구조물(140)의 표면을 후가공하여 광을 내는 단계로서, 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 폴리싱으로 대체되거나 생략될 수 있다.

접착단계(S1200)는 메탈캡(120)의 표면 또는 상부구조물(140)의 내면에 레진세멘을 도포하여 끼워 붙이는 단계로서, 메탈캡(120)과 상부구조물(140)을 일체화할 수 있다.

상기와 같은 제조방법에 의하여 제작된 보철물(100)은 메탈캡(120)과, 메탈캡(120)에 접착되는 상부구조물(140)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 메탈캡(120)은 걸이부분(102)에만 단독으로 형성되어 지대치에 각각 삽입되는 싱글 메탈캡으로 구성되며, 상기 상부구조물(140)은 복수의 지대치에 거치되는 메탈캡(120)을 서로 연결할 수 있도록 브릿지 형식으로 일체화된 인공치아를 구성하게 된다.

이때, 상부구조물(140)은 메탈캡(120)의 상부를 덧씌우도록 형성되는 덮개부(142)와, 상실된 치아를 복원하는 폰틱(144)과, 덮개부(142)와 폰틱(144)을 연결하는 연결부(146)를 포함하여 구성될 수 있으며, 덮개부(142), 폰틱(144), 연결부(146)가 지르코니아 원료를 이용하여 단일 소재로 일체로 가공된다

따라서 금속재의 메탈캡(120)과, 상부구조물(140)을 간단하게 제작할 수 있음은 물론, 적층되는 구조로 축성하여 보철물을 간단하게 제작할 수 있다.

한편, 상기 마진 설정단계(S500)는 설정된 마진에 상부구조물(140)의 선단이 일치되도록 재현하기 위하여 설정된 마진보다 상대적으로 짧게 메탈캡(120)의 선단을 디자인하는 마진 재설정 단계(S520)를 더 포함할 수 있다.

즉, 마진설정시에 마진영역을 정의함에 있어서 메탈캡(120)과 상부구조물(140)의 마진을 서로 달리 설계한 후, 기계적인 절삭을 수행함으로써 보철물의 환자의 구강내에 장착된 상태에서 외부로 노출되는 부분을 이중 마진으로 구성할 수 있는 것으로, 상부구조물(140)의 외부측 하단을 실마진으로 하고, 도 10에 도시된 바와 같이 메탈캡(120)의 외부측 하단을 실마진(α)보다 상대적으로 짧게 구성된 가상마진(β)으로 설정할 수 있다.

그리고 상기 메탈캡 가공단계(S400)와 상부구조물 가공단계(S500)에서는 마진 재설정 단계에서 재설정된 마진 데이터에 의하여 각각 메탈캡(120)과 상부구조물(140)이 제작되며, 메탈캡(120)에 상부구조물(140)을 축성한 상태에서 메탈캡(120)의 마진이 외부로 노출되지 않게 할 수 있다.

즉, 상기 보철물(100)의 마진은 상부구조물(140)의 덮개부(142) 외측 하단의 실마진과 메탈캡(120) 외측 하단의 가상마진으로 구분되고, 메탈캡(120)의 가상마진이 상부구조물(140)의 실마진보다 상대적으로 상향 내입되게 가공되어 메탈캡(120)의 마진이 외부로 노출되지 않게 구성된다.

이때, 상부구조물(140)의 실마진부분의 두께를 두껍게 할수록 내부의 메탈캡(120) 색상이 외부측으로 투사되는 것을 최소화할 수 있는 것으로, 실마진과 가상마진의 높이차보다 가상마진 높이에서 상부구조물(140)의 두께를 상대적으로 더 크게 함으로써 효율적인 차단이 이루어지도록 할 수 있다.

100: 보철물
120: 메탈캡
140: 상부구조물

Claims (5)

1. 환자의 구강내에서 인상정보를 수집하는 인상정보채득 단계(S100);
   채득된 인상정보를 이용하여 브릿지 형태의 크라운 구현이 가능하도록 복수의 지대치 위치가 설정된 모형을 모델링하는 모형 준비단계(S200);
   제작된 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 3D 준비단계(S300);
   데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 복수의 지대치에 각각 싱글로 삽입되는 메탈캡의 형상을 설계하는 메탈캡 디자인단계(S400);
   상기 복수의 지대치에 대하여 보철물의 마진 위치를 설정하는 마진 설정단계(S500);
   상기 메탈캡 디자인단계와 마진 설정단계를 통하여 결정된 형상데이터를 기반으로 메탈블럭을 가공하여 폰틱 양측에 배치된 지대치에 싱글 방식으로 장착되는 메탈캡을 제작하는 메탈캡 가공단계(S600);
   상기 메탈캡 가공단계에서 제작된 메탈캡을 모형에 끼운 후 다시 모형을 스캐닝하여 입체 데이터화 하는 2차 3D 준비단계(S700);
   상기 2차 3D 준비단계에서 데이터화된 3D 데이터값을 기반으로 지대치에 단독으로 삽입되는 싱글 메탈캡에 걸어 고정할 수 있도록 걸이부분(102)과 치아결손 부위의 폰틱을 연결부에 의하여 일체로 형성되도록 상부구조물을 설계하는 상부구조물 디자인단계(S800);
   디자인된 상부구조물 데이터를 절삭가공장비에 적용하고, 지르코니아블럭을 원료로 하여 절삭가공 장비에 의하여 걸이부분(102)과 폰틱을 일체로 가공 제작하는 상부구조물 가공단계(S900);
   상부구조물 가공단계에서 제작된 상부구조물을 고열로 가열하여 고결(固結)시키는 상부구조물 소결단계(S1000);
   메탈캡의 표면 또는 상부구조물의 내면에 레진세멘을 도포하여 끼워 붙이는 접착단계(S1200)를 포함하되,
   상기 마진 설정단계(S500)는 설정된 마진에 상부구조물의 선단이 일치되도록 재현하기 위하여 설정된 마진보다 상대적으로 짧게 메탈캡의 선단을 디자인하는 마진 재설정 단계(S520)를 포함하고,
   상기 마진 재설정 단계(S520)는 상부구조물의 외부측 하단을 실마진으로 하고, 메탈캡의 외부측 하단을 실마진(α)보다 상대적으로 짧게 구성된 가상마진(β)으로 설정하는 것을 특징으로 하는 치과 시술용 보철물의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메탈캡 가공단계(S600)와 상부구조물 가공단계(S900)에서는 상부구조물의 선단이 마진 재설정 단계에서 재설정된 마진과 일치하도록 제작되어 메탈캡의 선단이 마진에 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 치과 시술용 보철물의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 상부구조물 소결단계(S1000)와 상기 접착단계(S1200) 사이에 상기 상부구조물 소결단계(S1000)를 통하여 고결된 상부구조물(140)의 표면을 후가공하여 광을 내는 글레이징단계(S1100)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 시술용 보철물의 제조방법.
4. 상실된 치아를 복원하기 위하여 지대치에 걸어 고정하기 위한 걸이부분(102)과, 상실된 치아를 복원하기 위한 폰틱으로 구성되어 이웃한 지대치를 이용하여 브릿지 형식으로 인공치아를 고정하는 치과 시술용 보철물(100)에 있어서,
   상기 보철물(100)은 지대치에 각각 개별 삽입되는 구조를 갖는 메탈캡(120)과, 상기 메탈캡(120)에 접착되는 상부구조물(140)을 포함하여 구성되고,
   상기 메탈캡(120)은 걸이부분(102)에만 단독으로 형성되어 지대치에 각각 삽입되는 싱글 메탈캡으로 구성되며,
   상기 상부구조물(140)은 메탈캡(120)의 상부에 축성되는 구조를 가지며,
   상부구조물(140)이 메탈캡(120)의 상부를 덧씌우도록 형성되는 덮개부(142)와, 상실된 치아를 복원하는 폰틱(144)과, 덮개부(142)와 폰틱(144)을 연결하는 연결부(146)가 지르코니아 단일 소재로 일체 가공되어 메탈캡(120)에 접착 고정되는 구조를 갖게 되고,
   상기 보철물(100)의 마진은 상부구조물(140)의 덮개부(142) 외측 하단의 실마진(α)과 메탈캡(120) 외측 하단의 가상마진(β)으로 구분되고,
   메탈캡(120)의 가상마진(β)이 상부구조물(140)의 실마진(α)보다 상대적으로 상향 내입되게 가공되어 메탈캡의 마진이 외부로 노출되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 치과 시술용 보철물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 실마진(α)과 상기 가상마진(β)의 높이차보다 가상마진(β) 높이에서 상부구조물(140)의 두께를 상대적으로 더 크게 한 것을 특징으로 하는 치과 시술용 보철물.

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