KR102652030B1 - 디지털보철 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
제조정밀성 및 내구성이 개선되도록, 본 발명은 가상브릿지베이스가 가상보철베이스의 하부에 연속적으로 가상 중첩되는 제1단계; 상기 가상보철베이스가 전치측 가상치아그룹과 각 구치측 가상치아그룹으로 가상 분할되는 제2단계; 각 상기 구치측 가상치아그룹이 상기 가상브릿지베이스의 양단부와 통합되어 가상구치일체브릿지가 생성되고, 외형이 상기 전치측 가상치아그룹에 대응하여 설정되되 하부에 가상조립홈이 설정된 가상부분보철부가 생성되는 제3단계; 및 부분전치보철부 및 구치일체형 메탈브릿지가 실물로 제조되고 조립 및 고정되는 제4단계를 포함하는 디지털보철의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 디지털보철 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조정밀성 및 내구성이 개선되는 디지털보철 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 보철(dental prosthesis)은 결손된 자연치아를 대체하여 외형과 기능을 인공적으로 회복시켜주는 구강 내 인공치주조직이다. 즉, 상기 보철이 구강 내부에 설치되어 저작기능을 회복시키고 치주조직의 변형을 방지할 수 있으며, 결손된 치아의 개수에 따라 부분보철 또는 완전보철로 구분될 수 있다.
이러한 보철은 치조골에 식립되는 임플란트를 통해 구강 내부에 설치될 수 있다. 따라서, 종래에 접착제로 고정되어 사용되는 틀니가 잇몸에 직접 접촉 지지됨으로 인하여 잇몸의 변형을 초래하거나 다량의 이물감을 유발하던 문제점이 해소될 수 있다. 이에 최근들어서 틀니를 대체하는 용도로 상기 보철의 사용이 증가되는 추세이다.
한편, 상기 보철은 외형적 심미감, 대합치아와의 교합압력 또는 결합수단과의 결합력에 대한 지지강도를 고려하여 인공치아부와 결합부가 별도로 제조된 후 조립된다. 즉, 음식물을 저작하기 위해 상기 대합치아와 교합되는 부분인 인공치아부는 실제 치아와 유사한 광택, 소재감 및 색상이 구현되도록 합성수지 재질 또는 지르코니아 재질로 제조된다. 그리고, 상기 임플란트의 상단에 체결되는 어버트먼트에 체결스크류를 통해 결합되는 부분인 결합부는 티타늄 또는 티타늄 합금과 같은 금속 재질로 형성된다. 따라서, 금속 재질로 구비되는 상기 어버트먼트와 상기 체결스크류의 강한 결합력에도 상기 결합부가 변형 또는 파손되지 않을 수 있으며, 상기 보철이 구강에 견고하게 고정된 상태가 유지될 수 있다.
이러한 결합부는 실린더 또는 메탈바 타입으로 구비될 수 있다.
상세히, 상기 실린더는 상기 인공치아부의 치열궁방향을 따라 각 상기 임플란트의 식립위치에 대응하는 위치에 형성된 매립공에 매립 고정되는 것이다. 이처럼 상기 결합부가 상기 실린더로 구비되면, 상기 보철의 전반적인 비용이 절감되는 이점이 있다. 더욱이, 상기 인공치아부가 틀니 소재로 적합한 합성수지 재질로 제조되는 경우, 가격이 더욱 저렴하여 경제적인 이점이 있다.
그러나, 상기 실린더가 매립된 부분을 제외한 상기 인공치아부의 전체적인 부분이 합성수지 재질로 제조됨으로 인하여 저작압력에 대한 지지강도가 낮은 문제점이 있었다. 이로 인해, 상기 보철을 구강에 설치한 상태로 사용시 상기 인공치아부가 저작압력으로 인해 파절되는 문제점이 있었다.
상기 메탈바는 상기 인공치아부의 하부에 상기 치열궁방향을 따라 연속적인 곡선 또는 꺾인선 형태로 배치되며, 상기 식립위치마다 상기 어버트먼트가 체결되는 체결홈이 형성된 것이다. 상기 메탈바는 치열궁방향을 따라 상기 인공치아부를 전체적으로 지지한다. 따라서, 상기 결합부가 상기 실린더로 구비되는 보철에 비하여 저작압력에 대한 지지강도가 향상된다.
그러나, 상기 인공치아부와 상기 메탈바가 이종 재질로 제조되며, 금속으로 제조되는 상기 메탈바의 강도가 상기 인공치아부의 강도보다 높으므로 강한 저작압력으로 인하여 상기 인공치아부가 파절되는 문제점을 극복하기 어려웠다. 이로 인해, 저작시 강한 압력이 가해지는 구치측 인공치아부가 파절되는 문제점이 있었다.
이에 일부에서는 상기 인공치아부를 전체적으로 지르코니아 재질로 제조하여 상기 인공치아부의 파절 문제를 해결하고자 하였다. 상기 지르코니아 재질은 취성은 약하지만 경도가 높아 강한 저작압력에도 파절률이 최소화된다.
그러나, 상기 지르코니아의 높은 경도로 인하여 대합치가 손상되거나 파절되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 지르코니아 소재로 상기 인공치아부를 가공하는데 긴 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조정밀성 및 내구성이 개선되는 디지털보철 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 디지털보철을 설계하기 위하여 플래닝부를 통해 생성된 플래닝이미지를 기반으로 복수개의 가상치아가 치열궁방향을 따라 가상 배열된 가상보철베이스가 설정되고, 디지털라이브러리로부터 추출된 가상브릿지베이스가 상기 플래닝부로 로딩되어 상기 가상보철베이스의 하부에 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 가상 중첩되는 제1단계; 상기 가상보철베이스가 전치측과 양구치 사이에 선택되는 가상치간을 기준으로 전치측 가상치아그룹과 각 구치측 가상치아그룹으로 가상 분할되는 제2단계; 각 상기 구치측 가상치아그룹이 상기 가상브릿지베이스의 양단부와 통합되어 가상구치일체브릿지가 생성되고, 외형이 상기 전치측 가상치아그룹에 대응하여 설정되되 하부에 상기 가상브릿지베이스의 중앙부 외형에 대응하는 가상조립홈이 설정된 가상부분보철부가 생성되는 제3단계; 및 상기 가상부분보철부 및 상기 가상구치일체브릿지가 제조장치로 각각 전송되어 부분전치보철부 및 구치일체형 메탈브릿지가 실물로 제조되고, 상기 구치일체형 메탈브릿지의 양단에 형성된 메탈구치부 사이를 일체로 연결하는 메탈지지부가 상기 부분전치보철부의 하부에 형성된 조립홈에 삽입되도록 조립 및 고정되어 디지털보철이 최종 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철의 제조방법을 제공한다.
한편, 본 발명은 디지털보철을 설계하기 위한 가상보철베이스의 외형을 기반으로 대합악궁의 구치와 교합되는 저작면이 형성되며 구치측에 기식립된 임플란트와 결합되는 구치결합부가 상하방향으로 일체로 관통 형성된 한쌍의 메탈구치부와, 한쌍의 상기 메탈구치부를 일체로 연결하도록 한쌍의 상기 메탈구치부 사이에 기설정된 치열궁방향을 따라 연속적으로 연장되되 전치측에 기식립된 임플란트와 결합되는 전치결합부가 상하방향으로 일체로 관통 형성된 메탈지지부를 포함하며 금속 재질로 밀링 가공되어 제조되는 구치일체형 메탈브릿지; 및 상기 가상보철베이스의 외형을 기반으로 상기 대합악궁의 전치와 교합되도록 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 일체로 배열된 복수개의 전치측 인공치아를 포함하여 형성되되, 한쌍의 상기 메탈구치부 사이로 삽입되어 상기 메탈지지부와 결합되도록 내면부에 상기 메탈지지부의 외형에 대응하여 함몰되고 양측으로 개구된 조립홈이 형성된 부분전치보철부를 포함하는 디지털보철을 제공한다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 저작시 강한 저작압력이 가해지는 구치측은 대합치와 유사한 강도를 가지는 금속 재질로 제조되어 파절률이 감소되면서도 외부로 노출빈도가 높은 전치측은 실제 치아와 유사한 질감으로 구현되는 합성수지 재질로 제조됨으로써 심미감 및 내구성을 동시에 만족하는 고품질의 디지털보철을 제공받을 수 있다.
둘째, 전치측과 구치측이 디지털라이브러리에서 추출된 하나의 가상보철베이스를 기반으로 제조되므로 부분전치보철부와 구치일체형 메탈브릿지가 이종 재질로 별도로 제조되더라도 조립 후 치열궁방향을 따라 연속적인 치열상태로 연결됨에 따라 심미감이 개선되면서도 대합치와의 교합정밀성이 현저히 향상될 수 있다.
셋째, 메탈구치부가 부분전치보철부를 지지하는 메탈지지부와 치열궁방향을 따라 일체로 가공되므로 메탈구치부가 대합측 구치부와 정확하게 교합됨과 함께 임플란트와 결합되는 결합부가 메탈지지부 및 메탈구치부에 기설정된 위치에 일체로 형성되므로 임플란트와의 결합 정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
넷째, 부분전치보철부는 3차원 프린팅을 통한 신속한 성형이 용이하면서도 소재비용이 저렴한 합성수지 재질로 형성되므로 보철의 제조비용 절감을 통한 경제성이 현저히 향상되면서도 조립홈에 삽입되는 메탈지지부를 통해 부분전치보철부의 강도가 보강됨으로써 저작압력에 대한 내구력이 현저히 개선될 수 있다.
다섯째, 메탈구치부의 저작면을 제외한 부분전치보철부 및 메탈구치부의 내외측면부를 따라 전체적으로 적층된 발색적층부를 통해 상호 간의 조립 견고성이 현저히 향상될 수 있으며, 대합치와 직접적으로 교합되는 부분인 메탈구치부의 저작면을 제외한 부분이 실제 구강과 유사한 색상 및 형태로 형성되므로 심미감이 더욱 향상될 수 있다.
여섯째, 부분전치보철부의 양단에 가상치간을 기준으로 분할 형성된 형합면이 한쌍의 메탈구치부의 각 전단에 형성된 접촉지지면에 면접촉 지지되어 접착제의 도포영역이 증가하여 고정력이 개선될 뿐만 아니라 저작압력이 접촉된 면을 통해 분산됨으로써 부분전치보철부의 불필요한 유동 또는 파절이 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에 대한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조시스템에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에 적용되는 플래닝이미지를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에서 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 부분전치보철부의 투영평면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 메탈브릿지부의 평면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 메탈브릿지부와 부분전치보철부의 조립과정을 나타낸 단면예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 디지털보철이 구강에 설치된 단면예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 실제 디지털보철의 사진도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조시스템에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에 적용되는 플래닝이미지를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에서 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 부분전치보철부의 투영평면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 메탈브릿지부의 평면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 메탈브릿지부와 부분전치보철부의 조립과정을 나타낸 단면예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 디지털보철이 구강에 설치된 단면예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 실제 디지털보철의 사진도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털보철 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
한편, 이하에서 설명될 대상악궁은 상기 디지털보철을 통한 치아수복치료가 요구되는 치악으로 이해함이 바람직하며, 대합악궁은 상기 대상악궁과 교합되는 치악으로 이해함이 바람직하다. 이때, 본 발명에서는 상기 대상악궁이 무치악(edentulous jaw)인 하악이고, 상기 대합악궁이 유치악(dentulous jaw)인 상악인 것으로 설명 및 도시한다. 따라서, 이하에서 상측 또는 상부는 치아의 저작면(교합면)측에 대응하는 방향이고 하측 또는 하부는 치아의 치근측에 대응하는 방향으로 이해함이 바람직하다. 또한, 외측면은 순측 또는 협측에 대응하는 방향이고 내측면은 설측에 대응하는 방향으로 이해함이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 본 발명은 상악이 무치악이거나 상하악이 모두 무치악인 경우에 설치되는 디지털보철을 제조시에도 적용될 수 있다.
그리고, 이하에서 치열궁방향이라 함은 상기 치열궁라인을 따라 이어지는 방향으로 이해함이 바람직하다. 또한, 이하에서 임플란트는 상기 디지털보철을 구강에 고정하기 위하여 치조골에 식립되는 픽스츄어인 것으로 이해함이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에 대한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조시스템에 대한 블록도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에 적용되는 플래닝이미지를 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법은 가상브릿지베이스가 가상보철베이스에 가상 중첩되는 단계(1011), 상기 가상보철베이스가 전치측 가상치아그룹과 구치측 가상치아그룹으로 가상 분할되는 단계(1012), 가상구치일체브릿지 및 가상부분보철부가 생성되는 단계(1013) 및 실물의 구치일체형 메탈브릿지에 부분전치보철부가 조립 및 고정되어 디지털보철이 최종 제조되는 단계(1014)를 포함한다. 각 단계에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 디지털보철의 제조방법은 플래닝부(220), 디지털라이브러리(240) 및 제조장치(240)를 포함하는 디지털보철의 제조시스템(200)을 통해 수행됨이 바람직하다.
상기 플래닝부(220)는 상기 디지털보철을 설계하기 위한 플래닝이미지(m1)를 생성하는 컴퓨터 장치인 것으로 이해함이 바람직하다. 상기 플래닝부(220)는 외부기기에서 유무선 통신을 통해 전송되는 정보와 상기 디지털라이브러리(240)에 기저장된 정보를 취합, 산출하여 치아수복을 위한 전반적인 계획을 수립하고 상기 디지털보철의 설계정보를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 외부기기는 구강에 대한 3차원정보를 획득하기 위해 구비되는 촬상장치(210)를 포함함이 바람직하다. 즉, 상기 디지털보철의 제조시스템(200)은 상기 촬상장치(210)를 더 포함함이 바람직하다.
상세히, 상기 구강에 대한 3차원정보는 구강의 3차원 표면정보(surface information)와 치조골정보(m4)를 포함하는 것으로 이해함이 바람직하다. 여기서, 상기 구강의 3차원 표면정보는 상기 대상악궁의 3차원 표면정보(m2)와 상기 대합악궁의 3차원 표면정보(m3)를 포함하는 것으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 촬상장치(210)는 상기 구강의 3차원 표면정보를 획득하기 위한 스캐너 및 상기 치조골정보(m4)를 획득하기 위한 CT촬상장치를 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 디지털라이브러리(240)는 치아수복에 요구되는 구성품의 기본 외형정보(shape information)가 3차원 벡터데이터로 저장된 데이터베이스로 이해함이 바람직하다. 상기 디지털라이브러리(240)에는 실물의 임플란트, 실물의 어버트먼트에 대한 복수의 3차원의 디지털 외형정보가 저장되며, 상기 가상브릿지베이스 및 상기 가상보철베이스(m70)에 대한 복수의 디지털 외형정보도 함께 저장됨이 바람직하다. 이러한 3차원 외형정보는 상기 임플란트 및 상기 어버트먼트의 경우 길이, 직경, 각도 등을 선택항목으로 하는 복수개의 벡터이미지로 상기 디지털라이브러리(240)에 기저장될 수 있다. 또한, 상기 가상브릿지베이스 및 상기 가상보철베이스(m70)의 경우 상기 3차원 외형정보는 치악 크기, 치열궁형상 등을 선택항목으로 하는 복수개의 벡터이미지로 기저장될 수 있다.
상기 촬상장치(210)를 통해 획득된 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁의 3차원 표면정보(m2,m3)와 상기 치조골정보(m4)가 상기 플래닝부(220)로 로딩되어 3차원 이미지로 표시된다. 그리고, 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁의 3차원 표면정보(m2,m3) 및 상기 치조골정보(m4)가 기설정된 수직고경(VD)에 대응하도록 가상 정렬되어 상기 플래닝이미지(m1)로 생성될 수 있다. 즉, 상기 플래닝이미지(m1)는 상기 디지털보철의 설계정보를 획득하기 위한 기본 구강정보가 포함된 이미지인 것으로 이해함이 바람직하다. 여기서, 상기 디지털보철의 설계정보는 상기 가상구치일체브릿지와 상기 가상분할보철부인 것으로 이해함이 바람직하다.
상기 제조장치(240)는 상기 디지털보철의 설계정보에 따라 후술되는 상기 부분전치보철부 및 구치일체형 메탈브릿지를 제조하는 장치인 것으로 이해함이 바람직하다. 상세히, 상기 부분전치보철부는 3D 프린터를 통해 상기 가상부분보철부에 대응하는 형상으로 3차원 프린팅되어 제조될 수 있다. 이때, 상기 부분전치보철부는 아크릴계 수지를 3D 프린터를 통해 3차원 프린팅하여 제조될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 부분전치보철부는 지르코니아블록을 CNC선반으로 가공한 후 소성 처리하여 제조될 수도 있다. 이때, 본 발명에서는 상기 부분전치보철부를 제조하는 제조장치(240)가 3차원 프린터로 구비되는 것을 예로써 설명한다. 이를 통해, 상기 부분전치보철부를 신속하게 제조할 수 있어 제조기간이 현저히 단축될 수 있으며, 재료비가 저렴하여 경제적이다. 그리고, 상기 구치일체형 메탈브릿지는 티타늄블록을 밀링장치로 가공하여 제조될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철의 제조방법에서 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도이다. 이때, 도 4에서 후술되는 식립정보(m5)를 경유하여 아치형으로 도시된 이점쇄선은 치열궁라인(m8)을 표시한 것으로 이해함이 바람직하다. 또한, 이하에서 소거 처리된다 함은 보철 설계 과정에서 이미지 처리시 기선택된 이미지가 선택적인 조작을 가시적으로 표시되지 않도록 처리되는 것으로 이해함이 바람직하다. 이는 기선택된 이미지가 상기 플래닝이미지(m1) 내에서 완전히 삭제되는 것을 의미하는 것은 아니며, 조작을 통해 선택된 이미지가 다른 이미지와 개별적으로 이미지 처리될 수 있는 상태로 설정되는 것으로 이해함이 바람직하다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 플래닝이미지(m1)를 기반으로 임플란트의 식립정보(m5)가 상기 치열궁방향을 따라 복수개로 이격 설정됨이 바람직하다.
여기서, 상기 임플란트의 식립개수가 증가할수록 상기 디지털보철이 구강에 유동없이 견고하고 정확하게 고정될 수 있다. 또한, 각 상기 임플란트 간의 간격이 좁아지면서 아크릴계 합성수지 재질로 제조되는 상기 부분전치보철부을 안정적으로 지지할 수 있다. 따라서, 상기 부분전치보철부가 아크릴계 합성수지 재질로 제조되더라도 저작압력으로 인한 파손 및 파절이 방지될 수 있다. 이때, 상기 식립정보(m5)는 4~8개소로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 전치측에 4개소(이하, 전치측의 식립정보), 양구치측에 각각 2개소(이하, 구치측의 식립정보)로 8개소로 설정될 수 있다.
그리고, 상기 가상보철베이스(m70)는 복수개의 가상치아가 기설정된 치열구조로 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 배열된 3차원 외형정보인 것으로 이해함이 바람직하다. 이때, 각 상기 가상치아는 실제 치아의 표준형태에 대한 3차원 벡터데이터로 설정될 수 있으며, 상기 치열구조에 따라 가상 배열된 상태로 세트화되어 저장될 수 있다. 즉, 복수개의 상기 가상치아가 세트화되어 저장된 것이 상기 가상보철베이스(m70)인 것으로 이해함이 바람직하다.
상기 가상보철베이스(m70)는 상기 디지털라이브러리에 기저장됨이 바람직하다. 여기서, 복수개의 상기 가상치아는 세트화되어 상기 디지털라이브러리로부터 상기 플래닝부로 동시에 로딩 및 이동되면서도, 각 상기 가상치아의 위치, 각도 및 크기가 각 환자에 맞게 개별 조정될 수 있다. 더욱이, 각 상기 가상치아는 상기 대합악궁의 3차원 표면정보(m3)를 기반으로 저작면 형상이 설정될 수도 있다.
상기 가상보철베이스(m70)는 상기 플래닝이미지(m1)에 포함된 상기 대상악궁의 3차원 표면정보(m2)의 상측으로 가상 배치됨이 바람직하다.
그리고, 상기 가상브릿지베이스(m80)는 상기 디지털라이브러리로부터 추출되며, 상기 플래닝부로 로딩된다. 상기 가상브릿지베이스(m80)는 상기 가상보철베이스(m70)의 하부에 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 가상 중첩됨이 바람직하다. 즉, 상기 가상브릿지는 상기 가상보철베이스(m70)의 전치측부터 양구치측까지 연속적인 일체형의 3차원 외형정보로서 가상 배치될 수 있다.
이때, 상기 가상브릿지베이스(m80)는 복수개의 가상결합부(m82)가 복수개의 가상연장부(m83)를 통해 일체로 연결된 3차원 외형정보인 것으로 이해함이 바람직하다. 여기서, 도면에서는 상기 가상연장부(m83)가 각 상기 가상결합부(m82)를 연결하는 직선형 바 형상으로 도시하였으나, 각 상기 가상연장부(m83)는 상기 치열궁라인(m8)에 대응하는 곡선형으로 형성될 수도 있다. 즉, 복수개의 상기 가상결합부(m82)가 상기 식립정보(m5)에 대응하는 위치에 설정되고 복수개의 상기 가상연장부(m83)가 복수개의 상기 가상결합부(m82)를 상기 치열궁방향에 따라 연속적으로 연결하는 형상이라면 본 발명의 범위에 속한다.
또한, 상기 가상결합부(m82)가 상기 가상연장부(m83)의 전후방향 두께보다 큰 직경으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 후술되는 가상지지부의 내외측면으로 돌출부 및 함몰부가 형성됨에 따라 조립정확도가 더욱 향상될 수 있다.
상기 가상브릿지베이스(m80)는 상기 가상결합부(m82)와 상기 가상연장부(m83)가 세트화된 3차원 벡터데이터로 설정됨이 바람직하며, 상기 디지털라이브러리에 기저장된다. 여기서, 상기 가상결합부(m82)와 상기 가상연장부(m83)는 세트화되어 상기 디지털라이브러리로부터 상기 플래닝부로 동시에 로딩 및 이동되면서도, 각 상기 가상결합부(m82)의 위치가 각 상기 식립정보(m5)에 대응되도록 개별 조정될 수 있다. 또한, 각 상기 가상연장부(m83)도 각 상기 가상결합부(m82)가 조정된 위치에 대응하여 개별 조정될 수 있다.
이때, 상기 가상결합부(m82)는 상기 임플란트의 상단부와 결합되는 결합부에 대한 설계정보인 것으로 이해함이 바람직하다. 상세히, 상기 결합부는 상기 픽스츄어의 상단부와 직접 결합되는 구조와, 상기 픽스츄어의 상단부에 체결되는 어버트먼트와 결합되는 구조를 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하다. 즉, 이하에서 상기 결합부가 상기 임플란트의 상단부에 결합된다 함은 상기 결합부가 상기 픽스츄어의 상단에 체결된 상기 어버트먼트에 결합된 것과 동일한 의미로 이해함이 바람직하다. 상기 가상결합부(m82)는 상기 결합부의 설계정보이므로 상기 가상결합부(m82)의 구체적인 형상은 후술되는 결합부를 통해 설명하기로 한다.
한편, 상기 가상보철베이스(m70)가 전치측과 양구치 사이에 선택되는 가상치간(m73)을 기준으로 전치측 가상치아그룹(m70a)과 각 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)으로 가상 분할됨이 바람직하다. 상기 가상치간(m73)은 실제 치아와 대응되는 각 상기 가상치아 사이에 실제 치간 형상에 대응하여 형성되는 것으로, 각 상기 가상치아를 완전히 분리하는 것이 아니라 실질적으로 연속적으로 이어지도록 음각형상으로 형성되는 부분으로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 가상보철베이스(m70)는 각 상기 가상치간(m73)을 통해 실제 구강의 치열구조와 대응되는 형상으로 설정되면서도 실질적으로 연속적으로 일체화된 3차원 벡터데이터인 것으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 상기 가상보철베이스(m70)가 전치측과 양구치 사이에 선택되는 가상치간(m73)은 복수개의 상기 가상치아 사이마다 설정되는 가상치간(m73) 중 대구치와 소구치에 대응하는 가상치아 사이에 기선택된 가상치간(m73)인 것으로 이해함이 바람직하다. 따라서, 상기 가상보철베이스(m70)의 양단에서 상기 제1대구치 및 상기 제2대구치에 대응하는 부분이 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)으로 설정될 수 있다. 그리고, 중절치부터 양측 소구치 사이에 대응하는 부분이 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)으로 설정될 수 있다.
이때, 기선택된 상기 가상치간(m73)을 기준으로 가상분할면(m7)이 가상 배치될 수 있다. 상기 가상분할면(m7)은 기선택된 상기 가상치간(m73)을 기준으로 외측으로부터 내측방향으로 가상 배치되며, 수직방향으로 연장되는 가상평면으로 설정될 수 있다. 즉, 상기 가상분할면(m7)은 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)과, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)의 양단부와 연속적으로 이웃하는 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c) 사이를 가로질러 가상 배치될 수 있다. 그리고, 상기 가상분할면(m7)을 통해 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)과 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)이 가상 분할됨이 바람직하다.
한편, 상기 가상구치일체브릿지는 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)이 상기 가상브릿지베이스(m80)의 양단부와 통합되어 생성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)이 소거 처리되어 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)의 전단측이 가시적으로 노출될 수 있다. 이때, 상기 가상보철베이스(m70)는 STL파일(StereoLithography file)과 같이 표면 이미지만을 가지는 데이터로 저장됨이 바람직하다. 즉, 상기 가상보철베이스(m70)는 실질적으로 두께가 없는 3차원 면정보로 저장될 수 있다. 따라서, 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)의 전단측에 상기 가상분할면(m7)을 통해 가상 분할되어 형성된 분할테두리가 노출 표시될 수 있다.
상기 분할테두리는 상기 가상분할면(m7)과 가상 통합될 수 있다. 즉, 상기 분할테두리의 개방된 내부가 상기 가상분할면(m7)에 대응하는 수직의 평면으로 커버될 수 있다. 이에 따라, 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)의 전단부가 수직방향의 가상접촉지지면으로 설정될 수 있다. 이를 통해, 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)이 상기 가상접촉지지면을 포함하는 한쌍의 가상구치부(m71b)로 설정될 수 있다.
그리고, 각 상기 가상구치부(m71b)가 상기 가상브릿지베이스(m80)와 가상 통합됨이 바람직하다. 상세히, 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)과 중첩되는 가상브릿지베이스(m80)의 양단부가 각 상기 가상구치부(m71b)와 가상 통합된다. 그리고, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)이 소거 처리되어 가시적으로 노출되는 상기 가상브릿지베이스(m80)의 전단부가 가상지지부로 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 가상브릿지베이스(m80)가 한쌍의 상기 가상구치부(m71b)와 가상 통합되므로 상기 가상지지부가 각 상기 가상구치부(m71b)와 일체로 설정될 수 있다. 이처럼, 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)과 상기 가상브릿지베이스(m80)를 기반으로 상기 가상구치일체브릿지가 생성될 수 있다.
여기서, 상기 구치측의 식립정보(m5)에 대응하여 가상 설정된 상기 가상결합부(m82)가 상기 가상구치부(m71b)와 통합됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 가상구치부(m71b)에 가상구치결합부가 일체로 관통 설정됨이 바람직하다. 그리고, 상기 전치측의 식립정보(m5)에 대응하여 가상 설정된 상기 가상결합부(m82)가 상기 가상연장부(m83)를 통해 일체로 가상 연결됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 가상지지부에 가상전치결합부가 일체로 관통 설정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 가상구치결합부와 상기 가상전치결합부는 각 내부 구성이 상기 가상결합부(m82)와 실질적으로 대응되므로 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
이처럼, 본 발명은 상기 임플란트와 결합되는 부분인 결합부의 설계정보가 상기 치열궁방향을 따라 일체로 연속적으로 이어진 상기 가상지지부 및 상기 가상구치부(m71b)를 통해 일정한 간격을 유지하여 이격될 수 있다. 따라서, 상기 결합부와 상기 임플란트 간의 결합정밀도가 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 디지털보철이 구강에 고정된 상태에서 저작압력이 가해지더라도 상기 결합부의 위치가 저작압력으로 인하여 변형되거나 비틀어지는 문제점이 근본적으로 해소될 수 있다.
더욱이, 상기 가상지지부를 기반으로 실제로 형성되는 메탈지지부가 후술되는 부분전치보철부를 상기 치열궁방향을 따라 전체적으로 연속적으로 지지할 수 있다. 이를 통해, 상기 부분전치보철부가 합성수지 재질로 제조되더라도 저작압력에 지지강도가 개선되므로 상기 부분전치보철부의 내구성 및 사용수명이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 가상부분보철부는 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)에 대응하여 외형이 설정되되 하부에 상기 가상브릿지베이스(m80)의 중앙부 외형에 대응하는 가상조립홈이 설정됨이 바람직하다.
상세히, 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)이 소거 처리되어 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)이 가시적으로 노출될 수 있다. 그리고, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)의 양단측이 상기 가상분할면(m7)을 통해 가상 분할되어 분할테두리가 노출 표시될 수 있다. 이때, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)의 양단측에 형성된 분할테두리도 상기 가상분할면(m7)에 대응하는 수직의 평면으로 커버될 수 있다. 이에 따라, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)의 양단부가 수직방향의 가상형합면으로 설정될 수 있다. 이를 통해, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)이 상기 가상형합면을 포함하는 가상전치부(m71a)로 설정될 수 있다.
더욱이, 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)의 양단은 각 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)의 각 전단과 실질적으로 일체로 연결되되 상기 가상분할면(m7)을 기준으로 가상 분할된 부분이다. 따라서, 상기 가상형합면이 상기 가상접촉지지면과 실질적으로 형합 대응되도록 설정될 수 있다. 이를 통해, 상기 가상부분보철부와 상기 가상구치일체브릿지 간의 설계정밀도가 향상될 수 있으며, 가상부분보철부와 상기 가상구치일체브릿지를 기반으로 최종 제조되는 부품간의 조립정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
그리고, 상기 가상전치부(m71a)에서 상기 가상지지부와의 중첩영역이 중첩영역이 소거 처리되어 상기 가상형합면의 양측으로 개구된 상기 가상조립홈이 상기 가상전치부(m71a)의 하부에 설정됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 가상부분보철부가 생성될 수 있다. 여기서, 도면에는 나타나지 않았지만, 상기 가상부분보철부에는 상기 가상결합부(m82)와 가상 연통되는 가상연통공이 더 설정될 수 있다. 상기 가상연통공은 후술되는 연통공의 설계정보이며, 후술되는 체결스크류가 진입되는 부분으로 이해함이 바람직하다.
한편, 상기 식립정보(m5)는 상기 디지털보철이 설치되는 대상악궁의 치아위치별로 기설정된 식립각도와 대응되는 복수개의 상기 치아이미지 중 기선택된 치아이미지의 길이방향 중앙부를 관통하도록 설정됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 식립정보(m5)는 상기 대상악궁의 치아위치별로 기설정된 식립각도와 대응되도록 설정됨이 바람직하다. 상세히, 상기 식립각도는 전치, 견치, 구치 등과 같은 각 치아가 상기 대합악궁과 바람직하게 교합될 수 있는 방향 및 상기 치조골정보(m4)로부터 산출되는 상기 치조골의 전체적인 형상에 따라 설정될 수 있다. 예컨대, 전치측은 각 상기 가상치아의 교합단측으로 갈수록 전측으로 돌출되는 방향으로 가상 배치되므로, 상기 식립각도가 전측으로 경사지게 설정될 수 있다. 그리고, 구치측은 각 상기 가상치아가 상기 전치측의 가상치아(m71a)보다 작은 각도로 경사지므로 상기 식립각도가 수직방향에 가깝게 설정될 수 있다.
여기서, 상기 가상보철베이스(m70)는 상기 전치측 가상치아그룹(m70a)과 한쌍의 상기 구치측 가상치아그룹(m70b,m70c)으로 가상 분할된다. 따라서, 각 상기 가상치아그룹 내에서 상호 이웃하는 식립정보(m5)가 최소한의 각도오차범위 내가 되도록 그룹화될 수 있다.
그리고, 가상전치결합부와 상기 가상구치결합부는 각 상기 가상치아그룹 내에 설정된 상호 비슷한 식립각도를 가지는 상기 식립정보(m5)를 중심으로 설정된다. 따라서, 상기 가상지지부 및 상기 가상지지부를 기반으로 설정되는 상기 가상조립홈의 방향이 실질적으로 비틀어짐 없이 상기 치열궁방향을 따라 일정한 방향성을 가지도록 설정될 수 있다. 이를 통해, 상기 부분전치보철부가 상기 구치일체형 메탈브릿지에 조립시 상기 조립홈에 상기 메탈지지부가 간섭되지 않고 용이하게 삽입 조립될 수 있어 조립편의성이 현저히 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 부분전치보철부의 투영평면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 메탈브릿지부의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 가상부분보철부가 상기 제조장치로 전송되며, 3D 프린터로 구비되는 상기 제조장치를 통해 상기 가상부분보철부의 형상에 대응되는 상기 부분전치보철부(270)가 3차원 프린팅되어 제조된다. 3차원 프린팅된 상기 부분전치보철부(270)는 광경화과정을 통해 저작압력에 대한 소정의 강도를 가지도록 경화될 수 있다.
상세히, 상기 부분전치보철부(270)는 아크릴계 수지를 포함하는 베이스수지가 상기 가상부분보철부를 기반으로 3차원 프린팅되어 제조됨이 바람직하다. 여기서, 상기 베이스수지는 구강 내 적용 가능하도록 인체에 독성이 없으면서도 경화된 상태에서 저작시 외력으로 인한 변형이 최소화될 수 있도록 소정의 강도를 갖는 아크릴계 수지를 포함함이 바람직하다. 예컨대, 상기 베이스수지에는 우레탄 디메타아크릴레이트(urethane dimethacrylate, 이하 UDMA), 에톡시화 비스페놀 에이 디메타아크릴레이트(ethoxylated 30 bisphenol A dimethacrylate, 이하 EBADMA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 올리고머 및 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate, 이하 IBOA)를 포함하는 모노머가 포함될 수 있다. 물론, 상기 베이스수지는 상술한 소재 외에도 보철 제조시 사용되는 통상적인 합성수지를 포함할 수 있으며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
상기 부분전치보철부(270)는 상기 전치측 가상치아그룹의 외형에 대응하는 복수개의 전치측 인공치아(271)가 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 일체로 형성된다. 따라서, 상기 부분전치보철부(270)는 중절치로부터 양측 소구치까지에 대응되는 복수개의 전치측 인공치아(271)가 연속적으로 일체화되어 구비될 수 있다. 이때, 각 상기 전치측 인공치아(271)는 인공치간을 통해 실제 치아와 유사한 외형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 부분전치보철부(270)에는 상기 가상조립홈의 외형에 대응하는 조립홈(272)이 하부를 따라 연속적으로 형성되며, 상기 전치측의 식립정보에 대응하는 위치마다 연통공(275)이 상기 조립홈(272)과 연통되도록 형성될 수 있다. 상기 조립홈(272)은 후술되는 메탈지지부의 부피에 기설정된 여유간격이 포함되어 확장 형성될 수 있다. 즉, 상기 조립홈(272)의 용적이 상기 메탈지지부의 부피보다 상기 여유간격만큼 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 부분전치보철부(270)의 양단에는 상기 가상형합면을 기반으로 수직방향으로 평면인 형합면(273)이 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 조립홈(272)은 상기 형합면(273)측으로 개구부(274)가 개구 형성됨이 바람직하다.
도 6을 참조하면, 상기 가상구치일체브릿지가 상기 제조장치로 전송되며, 상기 가상구치일체브릿지의 형상에 대응되는 상기 구치일체형 메탈브릿지가 밀링가공되어 제조된다.
여기서, 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)는 치아수복에 통상적으로 사용되는 금속 재질로 제조됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 구체일체형 메탈브릿지(280)는 티타늄, 티타늄 합금, 금 또는 은과 같은 금속 재질로 제조될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 티타늄 또는 티타늄 합금 재질로 제조될 수 있다. 티타늄 또는 티타늄 합금 재질은 실제 치아와 유사한 강도를 가지고 내식성이 뛰어나면서도 신체친화적인 금속이다. 따라서, 티타늄 또는 티타늄 합금 재질로 제조된 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)가 구강에 설치시에도 인체에 무해하며, 대합치와의 저작시 금속으로 형성된 구치측이 대합치와 교합되더라도 상기 대합치가 파손 또는 파절되는 문제가 근본적으로 해소될 수 있다. 또한, 금 또는 은보다 가격이 저렴하므로 상기 디지털보철을 통한 치아수복비용이 합리적으로 책정될 수 있다.
이때, 상기 제조장치는 밀링장치로 구비될 수 있다. 즉, 티타늄 또는 티타늄 합금 재질의 금속블록이 상기 밀링장치를 통해 3차원 밀링 가공됨에 따라 상기 가상구치일체브릿지의 외형에 대응되는 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)가 제조될 수 있다.
상기 구치일체형 메탈브릿지(280)는 메탈구치부(284)와 메탈지지부(281)를 포함함이 바람직하다.
상세히, 상기 메탈구치부(284)는 상기 가상보철베이스의 외형을 기반으로 설정된 상기 가상구치부를 설계정보로 하여 형성되며, 상기 대합악궁의 구치와 교합되는 저작면(284a)이 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 대상악궁(2)의 구치측에 기식립된 상기 임플란트와 결합되는 구치결합부(282b)가 상하방향으로 일체로 관통 형성됨이 바람직하다. 상기 구치결합부(282b)는 상기 구치측의 식립정보마다 상기 가상구치결합부에 대응하여 실물로 형성될 수 있다. 이때, 상기 가상구치부는 제1대구치 및 제2대구치에 대응되는 구치측 인공치아가 연속적으로 일체화되어 구비될 수 있으며, 각 상기 구치측 인공치아는 상기 인공치간을 통해 실제 치아와 유사한 외형으로 형성될 수 있다.
여기서, 한쌍의 상기 메탈구치부(284)는 상기 가상보철베이스를 기반으로 설정된다. 따라서, 한쌍의 상기 메탈구치부(284)와 상기 부분전치보철부(270)가 실질적으로 동일한 설계정보를 기반으로 설정될 수 있으며, 이를 통해 이종 재질로 별도로 제조되더라도 상기 치열궁방향을 따라 연속적인 치열구조로 형성될 수 있다. 따라서, 최종 제조된 디지털보철의 심미감이 현저히 개선될 수 있으며, 상하악 간의 저작시 상기 디지털보철과 대합치 간의 교합정확도가 현저히 향상될 수 있다. 여기서, 상기 메탈구치부(284)는 상기 대합치와의 저작관계를 고려하여 그 저작면이 설정 및 보정됨이 바람직하다.
그리고, 상기 메탈지지부(281)는 한쌍의 상기 메탈구치부(284)를 일체로 연결하도록 한쌍의 상기 메탈구치부(284) 사이에 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 연장 형성됨이 바람직하다. 상기 메탈지지부(281)는 상기 전치결합부(282a)를 제외한 부분인 연장부(283)의 수직방향 단면형상이 사각단면에 대응되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 전치결합부(282a)가 상기 전치측의 식립정보에 대응하는 위치마다 상하방향으로 일체로 관통 형성됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 디지털보철에서 상기 체결스크류의 헤드부 및 상기 어버트먼트 사이에 물림 결합되는 부분이 금속 재질로 제조되므로 금속 재질의 부품 간의 강한 결합력을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 각 상기 메탈구치부(284)의 전단에는 상기 가상접촉지지면을 기반으로 수직방향으로 평면인 상기 접촉지지면(285)이 형성됨이 바람직하다. 상기 접촉지지면(285)은 상기 형합면(273)과 면접촉되는 부분이며, 상기 연결지지부(281) 중 연장부(283)가 수평방향으로 일체로 돌출되어 연장 형성된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 메탈브릿지부와 부분전치보철부의 조립과정을 나타낸 단면예시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 디지털보철이 구강에 설치된 단면예시도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 실제 디지털보철의 사진도이다. 여기서, 도 8은 상기 구치결합부(282b)를 기준으로 상기 대상악궁(2)에 설치된 상기 디지털보철(290)의 메탈구치부(284)측을 내외측방향으로 절개한 단면을 도시한 것으로 이해함이 바람직하다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 한쌍의 상기 메탈구치부(284) 사이로 상기 부분전치보철부(270)가 삽입됨이 바람직하다. 그리고, 상기 조립홈(272)에 상기 메탈지지부(281)가 삽입되도록 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)와 상기 부분전치보철부(270)가 상호 조립됨이 바람직하다.
여기서, 상기 조립홈(272)은 상기 개구부(274)를 통해 상기 부분전치보철부(270)의 양측으로 개구 형성된다. 따라서, 상기 메탈지지부(281)가 상기 조립홈(272)의 내부로 완전히 삽입될 수 있다. 또한, 상기 부분전치보철부(270)의 양단부에 형성된 상기 형합면(273)이 각 상기 메탈구치부(284)의 각 전단에 형성된 상기 접촉지지면(285)에 면접촉 지지될 수 있다. 즉, 상기 메탈지지부(281)는 상기 조립홈(272) 내부에 삽입되며, 상기 부분전치보철부(270)는 한쌍의 상기 메탈구치부(284) 사이에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 부분전치보철부(270) 및 한쌍의 상기 메탈구치부(284)는 상기 가상보철베이스의 설계정보에 대응하여 실제 치열에 대응되는 외형으로 형성될 수 있다. 따라서, 복수개의 인공치아가 실제 치아와 매칭되는 형상으로 형성되면서도 각 가상치간에 대응하여 단지 음각으로만 형성되는 인공치간을 통해 완전히 분리되지 않고 일체로 연속적으로 형성된다. 이를 통해, 상기 부분전치보철부(270) 및 각 상기 메탈구치부(284)가 저작압력을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 상기 부분전치보철부(270)와 한쌍의 상기 메탈구치부(284) 사이 역시 완전히 분리되지 않은 상기 가상치간을 기준으로 분할되어 형성된다. 따라서, 상기 형합면(273)과 상기 접촉지지면(285)이 실질적으로 상호 대응되는 면적으로 면접촉 지지될 수 있다. 이를 통해, 상기 부분전치보철부(270)와 한쌍의 상기 메탈구치부(284) 간의 접촉 면적이 증가하므로 결합안정성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 부분전치보철부(270)와 한쌍의 상기 메탈구치부(284)를 상호 부착 고정하기 위한 접착제의 도포면적이 증가한다. 이를 통해, 상기 부분전치보철부(270)와 상기 구치일체형 메탈브릿지(280) 간의 부착력이 현저히 향상될 수 있다.
더욱이, 한쌍의 상기 메탈구치부(284) 사이에 상기 메탈지지부(281)가 상기 치열궁방향을 따라 일체로 연장되어 상기 부분전치보철부(270)의 강도를 보강할 수 있다. 따라서, 상기 부분전치보철부(270)를 3차원 프린팅을 통한 신속한 성형이 가능하면서도 소재비용이 저렴한 합성수지를 이용하여 제조할 수 있다. 이를 통해, 상기 디지털보철(290)의 전체적인 비용 절감에 따른 경제성 개선을 통해 환자의 부담감이 최소화될 수 있다.
이때, 도 8을 참조하면, 상기 조립홈(272)에 상기 메탈지지부(281)가 삽입되면, 상기 전치결합부(282a)와 상기 연통공(275)가 연통될 수 있다. 그리고, 상기 메탈구치부(284)는 상기 구치결합부(282b)의 상단이 실질적으로 상기 메탈구치부(284)의 저작면까지 연장되어 개구 형성될 수 있다. 따라서, 상기 디지털보철(290)의 전치측은 상기 연통공(275) 및 상기 전치결합부(282a)를 통해 상기 체결스크류가 인입될 수 있다. 그리고, 상기 디지털보철(290)의 구치측은 상기 구치결합부(282b)를 통해 상기 체결스크류(289)가 인입될 수 있다.
상세히, 상기 대상악궁(2)에 상기 픽스츄어(9)가 식립되고 상기 픽스츄어(9)에 상기 어버트먼트(10)가 고정된다. 그리고, 상기 디지털보철(290)이 상기 어버트먼트(10)를 통해 상기 대상악궁(2)에 고정되도록, 상기 구치결합부(282b)에 상기 어버트먼트(10)의 포스트(10a)가 상기 체결스크류(289)를 통해 체결 고정된다.
여기서, 상기 구치결합부(282b)는 결합홈(286)과 관통부(287)과 단턱부(288)를 포함함이 바람직하다. 상기 결합홈(286)은 상기 어버트먼트(10)의 포스트(10a)가 삽입 형합되는 부분이다. 그리고, 상기 관통부(287)는 상기 체결스크류(289)가 인입되는 부분으로, 상기 체결스크류(289)의 헤드부 직경을 초과하는 내경으로 형성됨이 바람직하다. 더불어, 상기 단턱부(288)는 상기 결합홈(286)과 상기 관통부(287)의 경계를 따라 반경 내측방향으로 돌출 형성됨이 바람직하다. 상기 단턱부(288)는 상기 체결스크류(289)의 가압력이 제공되도록, 내경이 상기 체결스크류(289)의 헤드부보다 작고 나사부보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.
더불어, 상기 구치결합부(282b)의 하측으로 커버연장부(286)가 더 돌출 형성될 수 있다. 상기 커버연장부(286)는 상기 결합홈(286)의 테두리를 따라 하향 돌출되며 기설정된 선택항목에 대응하여 규격화되어 기성품으로 준비되는 상기 어버트먼트(10)의 포스트(10a)의 길이에 대응하여 그 연장길이가 형성될 수 있다.
즉, 상기 어버트먼트(10)의 포스트(10a)가 상기 결합홈(286)에 삽입된 후 상기 메탈지지부(281)의 하측으로 노출되는 길이가 상기 연장길이로 설정될 수 있다. 이러한 어버트먼트(10)는 상기 플래닝이미지에 설정되는 기설정된 정렬라인과 상기 대상악궁의 3차원 표면정보 사이의 이격간격에 대응하여 선택될 수 있다. 따라서, 상기 어버트먼트(10)의 상단에 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)가 고정된 상태에서 상기 대상악궁(2)과 상기 구치일체형 메탈브릿지(280) 사이로 노출되는 상기 어버트먼트(10)의 포스트(10a) 외면이 커버될 수 있다.
이때, 상기 전치결합부(282a)는 상기 구치결합부(282b)와 기본적인 구성이 상호 대응되며, 상기 가상결합부는 상기 전치결합부(282a) 및 상기 구치결합부(282b)의 설계정보이므로 상기 구치결합부(282b)의 전체적인 형상과 상호 대응됨으로 이해함이 바람직하다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 디지털보철(290)의 외면에 발색적층부(291)가 더 구비될 수 있다.
상세히, 상기 발색적층부(291)는 기설정된 도료 조성물이 상기 디지털보철(290)의 내외측면부를 따라 연속적으로 도포 및 경화되어 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 도료 조성물은 베이스분말 및 기설정된 색상대응안료가 포함된 분말제제가 용매와 혼합되어 형성된 것으로 이해함이 바람직하다.
이때, 상기 베이스분말은 상기 부분전치보철부(270)와 동일 재질의 수지분말을 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 베이스분말은 세라믹 분말, 포세린 분말, 지르코니아 분말 및 이들의 혼합물 중에서 이루어진 군 중에서 선택된 하나와 이산화규소, 산화알루미늄, 과산화아연, 산화나트륨, 산화칼륨, 산화지르코늄, 산화칼슘, 인산무수물 및 이들의 혼합물로 이루어진 산화물을 더 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 색상대응안료는 상기 대상악궁과 대응되는 복수개의 안료가 혼합되어 형성될 수 있으며, 백색, 황색, 적색, 청색, 녹색 등의 안료가 소정의 비율로 혼합된 복수개의 색상으로 구분되어 준비될 수 있다. 예컨대, 상기 대상악궁의 연조직인 잇몸에 대응하는 색상을 구현할 수 있는 색상대응안료 및 실제 치아에 대응하는 색상을 구현할 수 있는 색상대응안료가 준비될 수 있다.
더불어, 상기 용매는 물, 글리세린, 부탄올, 펜타놀 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 하나로 구비될 수 잇으며, 이 외에 점성 또는 경화를 위한 첨가물이 더 포함될 수도 있다. 예컨대, 상기 도료 조성물에는 UV 등의 경화광을 통해 경화가 개시되는 광경화제를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 상기 발색적층부(291)가 신속하게 경화될 수 있다.
한편, 상기 도료 조성물이 상호 조립된 상기 부분전치보철부(270)와 상기 메탈구치부(284)의 내외측면을 따라 연속적으로 도포 및 경화되면 상기 발색적층부(291)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 발색적층부(291)는 상기 메탈구치부(284)의 저작면(284a)을 제외한 나머지 내외측면을 따라 적층 형성됨이 바람직하다. 즉, 대합치와 반복적으로 접촉되는 부분인 상기 메탈구치부(284)의 저작면(284a)은 금속 소재가 그대로 노출된 상태로 구비될 수 있다. 따라서, 상기 메탈구치부(284)가 구치측의 강한 저작압력을 직접 지지함으로써 저작압력으로 인한 보철의 구치측 파절 문제가 해소될 수 있다. 또한, 상기 발색적층부(291)가 상기 메탈구치부(284)의 저작면(284a)에 적층 형성됨으로 인하여 저작시 파절되는 문제를 근본적으로 제거할 수 있다.
더욱이, 상기 발색적층부(291)가 상기 디지털보철(290)의 내외측면을 따라 연속적으로 적층 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 발색적층부(291)는 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)와 상기 부분전치보철부(270)가 조립된 상태에서 상기 디지털보철(290)의 내외측면에 전체적으로 적층 형성된다. 따라서, 상기 발색적층부(291)가 상기 메탈구치부(284)와 상기 부분전치보철부(270)를 전체적으로 동시에 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 접촉지지면(285)과 상기 형합면(273) 사이에 발생 가능한 간극에도 상기 도료 조성물이 유입되어 경화될 수 있다.
이를 통해, 이종 재질로 형성되는 상기 부분전치보철부(270)와 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)가 상기 발색적층부(291)를 통해 전체적으로 감싸지면서 상호간의 조립 견고성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 디지털보철(290)이 상기 발색적층부(291)를 통해 실질적으로 구강과 유사한 색상 및 형태로 형성될 수 있으며, 금속 재질로 형성되는 부분의 노출이 상기 메탈구치부(284)의 저작면(284a)에 대응하여 최소한으로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명은 일상생활에서 외부로 노출빈도가 높아 심미성이 요구되는 전치측은 실제 치아와 유사한 재료로 제조되면서도 외부로 노출빈도가 낮은 구치측은 저작압력으로 인한 파절 문제가 해소될 수 있는 금속 재질로 제조되므로 심미감 및 내구성을 동시에 만족하는 고품질의 디지털보철(290)을 제공받을 수 있다.
이때, 상기 구치일체형 메탈브릿지(280)는 전치측에 대응하는 상기 메탈지지부(281)와 구치측에 대응하는 상기 메탈구치부(284)가 일체형으로 형성된다. 따라서, 상기 메탈지지부(281)와 한쌍의 상기 메탈구치부(284)에 형성된 각 결합부의 위치가 상기 식립정보(m5)에 대응하여 정확하게 형성되므로 설치정밀성이 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: 플래닝이미지 m70: 가상보철베이스
m80: 가상브릿지베이스 270: 부분전치보철부
280: 구치일체형 메탈브릿지 281: 메탈지지부
284: 메탈구치부 290: 디지털보철
291: 발색적층부
m80: 가상브릿지베이스 270: 부분전치보철부
280: 구치일체형 메탈브릿지 281: 메탈지지부
284: 메탈구치부 290: 디지털보철
291: 발색적층부
Claims (10)
- 디지털보철을 설계하기 위하여 플래닝부를 통해 생성된 플래닝이미지를 기반으로 복수개의 가상치아가 치열궁방향을 따라 가상 배열된 가상보철베이스가 설정되고, 디지털라이브러리로부터 추출된 가상브릿지베이스가 상기 플래닝부로 로딩되어 상기 가상보철베이스의 하부에 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 가상 중첩되는 제1단계;
상기 가상보철베이스가 전치측과 양구치 사이에 선택되는 가상치간을 기준으로 전치측 가상치아그룹과 각 구치측 가상치아그룹으로 가상 분할되는 제2단계;
각 상기 구치측 가상치아그룹이 상기 가상브릿지베이스의 양단부와 통합되어 가상구치일체브릿지가 생성되고, 외형이 상기 전치측 가상치아그룹에 대응하여 설정되되 하부에 상기 가상브릿지베이스의 중앙부 외형에 대응하는 가상조립홈이 설정된 가상부분보철부가 생성되는 제3단계; 및
상기 가상부분보철부 및 상기 가상구치일체브릿지가 제조장치로 각각 전송되어 부분전치보철부 및 구치일체형 메탈브릿지가 실물로 제조되고, 상기 구치일체형 메탈브릿지의 양단에 형성된 메탈구치부 사이를 일체로 연결하는 메탈지지부가 상기 부분전치보철부의 하부에 형성된 조립홈에 삽입되도록 조립 및 고정되어 디지털보철이 최종 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제4단계에서,
상기 부분전치보철부는 아크릴계 수지를 포함하는 베이스수지가 상기 가상부분보철부를 기반으로 3차원 프린팅 및 경화되어 형성되며,
상기 구치일체형 메탈브릿지는 티타늄 또는 티타늄 합금 재질의 메탈블록이 상기 가상구치일체브릿지를 기반으로 상기 메탈구치부가 상기 메탈지지부와 일체로 3차원 밀링되어 형성됨을 특징으로 하는 디지털보철의 제조방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제4단계는,
상기 부분전치보철부와 동일 재질의 베이스분말 및 대상악궁에 대응하는 색상으로 발현되도록 기설정된 색상대응안료가 포함된 분말제제가 용매와 혼합되어 도료 조성물이 준비되는 단계와,
상기 도료 조성물이 상기 부분전치보철부 및 상기 부분전치보철부가 조립된 상기 메탈구치부의 내외측면부를 따라 연속적으로 도포 및 경화되어 발색적층부가 적층 형성되는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 디지털보철의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 가상치간에 수직방향으로 설정되는 가상분할면을 통해 상기 전치측 가상치아그룹과 각 상기 구치측 가상치아그룹이 가상 분할되는 단계와,
상기 전치측 가상치아그룹이 소거 처리되어 각 상기 구치측 가상치아그룹의 전단측에 노출된 분할테두리가 상기 가상분할면과 통합되어 가상접촉지지면으로 형성된 한쌍의 가상구치부가 설정되는 단계와,
각 상기 가상구치부가 상기 가상브릿지베이스와 가상 통합되어 각 상기 가상구치부 사이로 가상지지부가 일체로 설정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철의 제조방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제3단계는,
각 상기 구치측 가상치아그룹이 소거 처리되어 양단측에 노출된 분할테두리가 상기 가상분할면과 통합되어 상기 가상접촉지지면과 대응되는 가상형합면으로 형성된 가상전치부가 설정되는 단계와,
상기 가상전치부에서 상기 가상지지부와의 중첩영역이 소거 처리되어 상기 가상형합면의 양측으로 개구된 상기 가상조립홈이 상기 가상전치부의 하부에 설정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철의 제조방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 디지털보철을 구강에 고정하는 임플란트의 식립정보 중 구치측의 식립정보에 대응하여 가상 설정된 상기 임플란트와 결합되는 결합부의 설계정보인 가상결합부가 상기 가상구치부와 통합되어 상기 가상구치부에 가상구치결합부가 일체로 관통 설정되는 단계와,
상기 식립정보 중 전치측의 식립정보에 대응하여 가상 설정된 상기 가상결합부가 상기 가상연장부를 통해 일체로 연결되어 상기 가상지지부에 가상전치결합부가 일체로 설정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1단계는,
상기 디지털보철을 구강에 고정하는 임플란트의 식립정보가 전치측 및 양구치측에 상기 치열궁방향을 따라 복수개로 이격 설정되는 단계와,
상기 가상브릿지베이스에 포함된 가상결합부가 상기 식립정보에 대응하여 가상 정렬되고, 가상연장부가 상기 가상결합부를 연속적으로 일체로 연결하도록 가상 설정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철의 제조방법. - 디지털보철을 설계하기 위한 가상보철베이스의 외형을 기반으로 대합악궁의 구치와 교합되는 저작면이 형성되며 구치측에 기식립된 임플란트와 결합되는 구치결합부가 상하방향으로 일체로 관통 형성된 한쌍의 메탈구치부와, 한쌍의 상기 메탈구치부를 일체로 연결하도록 한쌍의 상기 메탈구치부 사이에 기설정된 치열궁방향을 따라 연속적으로 연장되되 전치측에 기식립된 임플란트와 결합되는 전치결합부가 상하방향으로 일체로 관통 형성된 메탈지지부를 포함하며 금속 재질로 밀링 가공되어 제조되는 구치일체형 메탈브릿지; 및
상기 가상보철베이스의 외형을 기반으로 상기 대합악궁의 전치와 교합되도록 상기 치열궁방향을 따라 연속적으로 일체로 배열된 복수개의 전치측 인공치아를 포함하여 형성되되, 한쌍의 상기 메탈구치부 사이로 삽입되어 상기 메탈지지부와 결합되도록 내면부에 상기 메탈지지부의 외형에 대응하여 함몰되고 양측으로 개구된 조립홈이 형성된 부분전치보철부를 포함하는 디지털보철. - 제 8 항에 있어서,
상기 부분전치보철부와 동일 재질의 베이스분말 및 기설정된 색상대응안료가 포함된 분말제제가 용매와 혼합되어 형성된 도료 조성물이 상호 조립된 상기 부분전치보철부와 상기 메탈구치부의 내외측면부를 따라 연속적으로 도포 및 경화되어 적층된 발색적층부를 더 포함함을 특징으로 하는 디지털보철. - 제 8 항에 있어서,
한쌍의 상기 메탈구치부의 각 전단에는 수직방향의 평면으로 형성되며 상기 메탈지지부가 수평방향으로 일체로 돌출 연장된 접촉지지면이 형성되며,
상기 부분전치보철부의 양단에는 상기 접촉지지면과 형합되되 상기 메탈지지부의 양단측이 삽입되도록 상기 조립홈의 양측이 개구 형성된 형합면이 형성됨을 특징으로 하는 디지털보철.
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