KR102670156B1 - 초박형 치아 보철물의 가공 방법 - Google Patents

초박형 치아 보철물의 가공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법은 디자인 소프트 웨어에서 생성된 구강 이미지를 이용하여 보철 이미지를 생성하는 단계; 3D 프린터를 이용하여 3D 프린터로 출력하여 구강 모형을 제조하는 단계; 상기 보철 이미지에 밀링 장치를 적용하여 보철 블록을 1차 가공하여 1차 치아 보철물을 제조하는 단계, 그리고 가공 도구를 이용하여 상기 1차 치아 보철물을 2차 가공하여 2차 치아 보철물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는 상기 1차 치아 보철물 내면의 마진부에 근접한 언더컷부를 제1 가공 도구를 이용하여 연마하는 단계, 그리고 상기 1차 치아 보철물 내면의 마진부를 제2 가공 도구를 이용하여 연마하는 단계를 포함하고, 상기 언더컷부는 상기 1차 치아 보철물의 내면에 형성된 굴곡된 부분이며, 상기 마진부는 상기 1차 치아 보철물의 내면 중 잇몸과 접하는 부분이다.

Description

초박형 치아 보철물의 가공 방법{PROCESSING METHOD OF UITRA-THIN DENTAL PROSTHESIS}
본 발명은 초박형 치아 보철물의 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치아를 덮거나 채워 치아 기능을 회복하는 초박형 치아 보철물의 가공 방법에 관한 것이다.
치아 성형 방법으로는 치아 보철 치료, 치열 교정 치료, 치아 임플란트 등이 있다. 특히, 치아 보철 치료는 충치 또는 치주질환과 같은 질병이나 갑작스러운 외상에 의해 치아 내외부의 손상을 입게 되는 경우 치아의 손상된 부위에 치아 보철물을 덮거나 채워 치아 기능을 회복하는 치료이다. 이러한 치아 보철물로는 레진, 인레이, 온레이, 크라운, 라미네이트 등이 있다.
그러나, 크라운, 라미네이트 등의 치아 보철물을 이용하여 치아 보철 치료를 진행하는 경우에는 치아를 불필요하게 많이 삭제하는 문제가 있다.
1. 한국 특허등록 제10-0934643호 (2009.12.22) 2. 한국 특허공개 제10-2010-0010837호(2010.02.02)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 치아의 삭제량을 최소화한 데에 따르는 초박형 치아 보철물의 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법은 디자인 소프트 웨어에서 생성된 구강 이미지를 이용하여 보철 이미지를 생성하는 단계; 상기 구강 이미지를 이용하여 3D 프린터로 출력하여 구강 모형을 제조하는 단계; 상기 보철 이미지에 밀링 장치를 적용하여 보철 블록을 1차 가공하여 1차 치아 보철물을 제조하는 단계, 그리고 가공 도구를 이용하여 상기 1차 치아 보철물을 2차 가공하여 2차 치아 보철물을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는 상기 1차 치아 보철물 내면의 마진부에 근접한 언더컷부를 제1 가공 도구를 이용하여 연마하는 단계, 그리고 상기 1차 치아 보철물 내면의 마진부를 제2 가공 도구를 이용하여 연마하는 단계를 포함하고, 상기 언더컷부는 상기 1차 치아 보철물의 내면에 형성된 굴곡된 부분이며, 상기 마진부는 상기 1차 치아 보철물의 내면 중 잇몸과 접하는 부분이다.
상기 마진부는 삭제된 최종 윤곽선에 맞춰 설정될 수 있다.
상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는 상기 2차 치아 보철물의 조기 접촉점을 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 조기 접촉점은 상기 2차 치아 보철물의 내면에 형성된 돌출부일 수 있다.
상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는 제1 두께 조절 도구를 이용하여 상기 2차 치아 보철물의 두께를 1차 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는 형태 수정 도구를 이용하여 상기 2차 치아 보철물의 형태를 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는 제2 두께 조절 도구를 이용하여 상기 2차 치아 보철물의 두께를 2차 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 두께 조절 도구의 평균 삭제량은 상기 제1 두께 조절 도구의 평균 삭제량보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법은 밀링 장치에 의해 1차 가공된 1차 치아 보철물을 가공 도구를 이용하여 2차 가공하여 미세하고 정교하면서도 신속하게 치아 보철물을 제조할 수 있으므로, 치아의 삭제량을 최소화함에 따른 매우 얇은 초박형 치아 보철물을 신속하게 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 보철 이미지를 생성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 구강 모형을 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 1차 치아 보철물을 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 1차 치아 보철물의 개략적인 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 2차 치아 보철물을 제조하는 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 언더컷부를 제거하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 마진부를 제거하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 사용되는 제1 두께 조절 도구의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 사용되는 제2 두께 조절 도구의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에 의해 제조된 초박형 치아 보철물의 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 보철 이미지를 생성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법은 우선, 디자인 소프트 웨어에서 생성된 구강 이미지(10)를 이용하여 보철 이미지(20)를 생성한다(S100).
구강 이미지(10)는 안모 사진을 디자인 소프트 웨어에 입력하여 생성한다. 디자인 소프트 웨어는 CAD와 같이 설계 기능을 제공할 수 있는 프로그램이 탑재된 소프트 웨어 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 디자인 소프트 웨어를 적용할 수 있다. 이 때, 디자인 소프트 웨어의 설정 모델 축(Set Model axis)에서, 안모 사진의 분석을 진행한 환자의 안모에 대한 치아의 배열을 고려하여 말발굽의 틀에 맞게 셋팅하여 구강 이미지(10)를 생성한다. 이를 위해, 이미지 소프트 웨어의 라이브러리에서 환자의 요구 사항 및 구강 환경에 맞는 보철 형상을 선택한다. 예컨대, 환자가 꽉 차는 치아를 원할 경우, 노년치를 개선하고자 할 경우, 또는 자연스러운 치아를 원할 경우 등에 맞게 보철 형상을 선택한다. 그리고, 선택된 보철 형상을 구강 이미지(10)에 적용하여 배열함으로써, 보철 이미지(20)를 생성한다. 이 때, 보철 이미지(20)는 환자의 치아의 표면을 삭제하기 전의 치아 스캔 데이터와 비교하며 생성한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 구강 모형을 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이미지 소프트 웨어에서 보정된 구강 이미지(10)를 이용하여 3D 프린터로 출력하여 구강 모형(30)을 제조한다(S200). 이 때, 보정된 구강 이미지(10)를 이용하여 보다 정교한 구강 모형(30)을 제조할 수 있다.
다음으로, 보철 이미지(20) 및 구강 모형(30)에 밀링 장치(MA)를 적용하여 보철 블록을 1차 가공하여 1차 치아 보철물(41)을 제조한다(S300).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 1차 치아 보철물을 제조하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 5는 1차 치아 보철물의 개략적인 측단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 치아 보철물(41)의 재료인 보철 블록을 준비한다. 보철 블록은 강화 세라믹 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 보철 블록은 치아와 유사한 물성을 가질 수 있다. 밀링 장치(MA)를 이용하여 보철 블록을 1차 가공하여 1차 치아 보철물(41)을 제조한다. 밀링 장치(MA)는 다각도로 보철 블록을 조각하듯이 정교하게 깍는 장치로서, 디자인 소프트 웨어에서 생성된 보철 이미지에 따라 1차 치아 보철물을 제조하는 장치이다. 밀링 장치에는 1차 치아 보철물의 전체적인 크기, 경계값, 내면의 공간 크기 등의 데이터가 입력될 수 있다. 밀링 장치(MA)는 inLab Mcxl 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 밀링 장치를 적용할 수 있다.
그러나, 이러한 밀링 장치(MA)는 1차 치아 보철물(41)의 마진부(MJ) 또는 마진부(MJ)에 근접한 내면의 언더컷부(MU)를 연마하지 못한다. 여기서, 마진부(MJ)는 1차 치아 보철물(41)의 내면 중 잇몸과 접하는 부분으로, 밀링 장치(MA)에 의한 과도한 절삭을 방지하기 위해 밀링 장치(MA)에 의해 연마되지 않고 남겨둔 여유 부분을 가질 수 있다. 언더컷부(UC)는 치아의 굴곡에 맞게 1차 치아 보철물(41)의 내면에 형성된 굴곡된 부분이며, 언더컷부(UC)는 대부분 밀링 장치(MA)에 의해 연마되어 형성되나, 마진부(MJ)에 근접한 언더컷부(MU)는 밀링 장치(MA)에 의해 연마되지 않고 남겨진다.
다음으로, 가공 도구(51, 52)를 이용하여 1차 치아 보철물(41)을 2차 가공하여 2차 치아 보철물(42)을 제조한다(S400). 상기에서, 가공 도구를 이용한 2차 가공은 기공사의 수작업에 의해 수행되거나, 또는 프로그래밍된 로봇 암에 의해 수행될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 2차 치아 보철물을 제조하는 방법의 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 언더컷부를 제거하는 방법을 설명하는 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 마진부를 제거하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 1차 치아 보철물(41) 내면 중 마진부에 근접한 언더컷부(MU)를 제1 가공 도구(51)를 이용하여 연마하여 2차 치아 보철물(42)을 제조한다(S410). 언더컷부(UC)는 1차 치아 보철물(41)의 내면 중 지대치와 접하는 부분으로서 굴곡된 부분이며, 마진부에 근접한 언더컷부(MU)는 마진부(MJ)의 과도한 절삭을 방지하기 위해 밀링 장치가 남겨둔 여유 부분에 해당하며, 마진부에 근접한 언더컷부(MU)를 제거하지 않으면 2차 치아 보철물(42)을 지대치에 결합했을 때 들뜸이 발생하게 되므로 정밀한 절삭에 의한 조정이 필요하다.
제1 가공 도구(51)는 일 단부가 라운드진 형상을 가지고 반대편 타단부로 갈수록 직경이 점증하고 외면에 절삭면을 가질 수 있다. 이러한 제1 가공 도구(51)는 바람직하게는 스톤 포인트(stone point)를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 도구가 적용 가능하다. 이러한 제1 가공 도구(51)를 3,000rpm 내지 10,000rpm의 회전 속도 및 10 내지 45도의 절삭 각도로 가공 공정을 진행하여 언더컷부를 제거한다.
제1 가공 도구(51)의 회전 속도가 3,000rpm 미만인 경우에는 회전 속도가 낮아서 원활한 절삭 공정이 이루어지기 어렵고, 제1 가공 도구(51)의 회전 속도가 10,000rpm 초과인 경우에는 절삭력이 너무 커서 세밀한 절삭이 어렵다.
또한, 제1 가공 도구(51)의 절삭 각도가 10도 미만인 경우에는 1차 치아 보철물(41)의 언더컷부를 용이하게 절삭하기 어렵고, 제1 가공 도구(51)의 절삭 각도가 45도 초과인 경우에는 치아를 감싸는 1차 치아 보철물(41)의 마진부가 의도치 않게 절삭되는 문제가 있다.
그리고, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 1차 치아 보철물(41) 내면의 마진부를 제2 가공 도구(52)를 이용하여 연마하여 2차 치아 보철물(42)을 제조한다(S420). 이러한 마진부는 1차 치아 보철물(41)의 내면 중 잇몸과 접하는 부분으로, 역시 과도한 절삭을 방지하기 위해 밀링 장치(MA)가 남겨둔 여유 부분에 해당하며, 마진부의 두께에 의해 치아 보철물과 지대치 간의 갭이 발생하지 않도록 치아의 표면에서 삭제된 최종 윤곽선에 맞춰 설정될 수 있다. 제2 가공 도구(52)는 일 단부가 첨예한 형상을 갖고 타단 측으로 갈수록 직경이 점증하는 점증부의 외면에 절삭면을 가질 수 있으며, 바람직하게는 니들 버(needle bur)를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 도구가 적용 가능하다. 에어 터빈(air turbine)에 연결된 제2 가공 도구(52)를 이용하여 제1 가공 도구(51)의 가공 속도보다 작은 속도로 마진부를 제거한다.
그리고, 2차 치아 보철물(42)의 조기 접촉점(CP)을 제거한다(S430).
조기 접촉점은 치아 보철물(40)이 구강 모형(30)에 부착될 때, 먼저 접촉되어 치아 보철물(40)이 구강 모형(30)에 삽입되는 것을 방해하는 부분으로서, 2차 치아 보철물(42)의 내면에 형성된 돌출부일 수 있다. 이러한 조기 접촉점은 치아의 근원심의 치간 공간(interproximal) 부분에 형성될 수 있다. 여기서, 근원심은 근심과 원심을 포함하는 것으로서, 근심(Mesial)은 정중선을 기준으로 정중선에 가까운 쪽이고, 원심(Distal)은 정중선을 기준으로 정중선에서 먼 쪽이다. 따라서, 이러한 조기 접촉점을 제거하여야 치아 보철물(40)이 구강 모형(30)에 제대로 부착될 수 있다.
그리고, 제1 두께 조절 도구(61)를 이용하여 2차 치아 보철물(42)의 두께를 1차 조절한다(S440). 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 사용되는 제1 두께 조절 도구의 사시도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 두께 조절 도구(61)는 원기둥 형상을 가지고 측면에 절삭면을 가질 수 있고, 바람직하게는 스톤 휠(stone wheel)을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 도구가 적용 가능하다.
그리고, 형태 수정 도구를 이용하여 2차 치아 보철물(42)의 형태를 수정한다(S450). 형태 수정 도구는 디아 버(dia bur) 및 스톤 포인트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 도구가 적용 가능하다.
그리고, 제2 두께 조절 도구(62)를 이용하여 2차 치아 보철물(42)의 두께를 2차 조절한다(S460). 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에서 사용되는 제2 두께 조절 도구의 사시도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 두께 조절 도구(62)는 원기둥 형상을 가지고 측면에 절삭면을 가질 수 있고, 특히 제1 두께 조절 도구(62)의 외경보다 작은 외경을 갖는 헤드를 구비하며, 바람직하게는 스톤 포인트를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 도구가 적용 가능하다. 제2 두께 조절 도구(62)의 평균 삭제량은 제1 두께 조절 도구의 평균 삭제량보다 작을 수 있다. 제2 두께 조절 도구(62)에 의해 조절 가능한 2차 치아 보철물(42)의 최소 두께는 0.1 내지 0.2mm일 수 있다. 이 때, 한 번에 2차 치아 보철물(42)의 두께를 조절하지 않고, 복수번에 걸쳐 2차 치아 보철물(42)의 두께를 조절함으로써, 2차 치아 보철물(42)의 두께가 얇은 부분의 손상을 방지할 수 있다.
그리고, 2차 가공된 2차 치아 보철물(42)을 폴리싱(polishing)한다(S500).
그리고, 폴리싱된 2차 치아 보철물(42)에 광택(glazing)을 내서 자연 치아와 유사한 모양과 광택을 재현하여 치아 보철물(40)을 완성한다(S600). 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법에 의해 제조된 초박형 치아 보철물의 사시도이다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초박형 치아 보철물의 가공 방법은 밀링 장치에 의해 1차 가공된 1차 치아 보철물을 가공 도구(51, 52)를 통해 미세하고 정교하게 2차 가공하여 매우 얇은 두께를 갖는 초박형 치아 보철물을 제조할 수 있으므로, 치아의 삭제량을 최소화하는 데에 따르는 초박형 치아 보철물을 제공할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 구강 이미지 20: 보철 이미지
30: 구강 모형 40: 치아 보철물
41: 1차 치아 보철물 42: 2차 치아 보철물
51: 제1 가공 도구 52: 제2 가공 도구
61: 제1 두께 조절 도구 62: 제2 두께 조절 도구
MA: 밀링 장치

Claims (6)

  1. 디자인 소프트 웨어에서 생성된 구강 이미지를 이용하여 보철 이미지를 생성하는 단계;
    상기 구강 이미지를 이용하여 3D 프린터로 출력하여 구강 모형을 제조하는 단계;
    상기 보철 이미지에 밀링 장치를 적용하여 보철 블록을 1차 가공하여 1차 치아 보철물을 제조하는 단계, 및
    가공 도구를 이용하여 상기 1차 치아 보철물을 2차 가공하여 2차 치아 보철물을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는
    상기 1차 치아 보철물 내면의 마진부에 근접한 언더컷부를 제1 가공 도구를 이용하여 연마하는 단계;
    상기 1차 치아 보철물 내면의 마진부를 제2 가공 도구를 이용하여 연마하는 단계; 및
    상기 2차 치아 보철물의 조기 접촉점을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 언더컷부는 상기 1차 치아 보철물의 내면에 형성된 굴곡된 부분이며,
    상기 마진부는 상기 1차 치아 보철물의 내면 중 잇몸과 접하는 부분이고 삭제된 최종 윤곽선에 맞춰 설정되고, 상기 조기 접촉점은 상기 2차 치아 보철물의 내면에 형성된 돌출부인 초박형 치아 보철물의 가공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는
    제1 두께 조절 도구를 이용하여 상기 2차 치아 보철물의 두께를 1차 조절하는 단계를 더 포함하는, 초박형 치아 보철물의 가공 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는
    형태 수정 도구를 이용하여 상기 2차 치아 보철물의 형태를 수정하는 단계를 더 포함하는, 초박형 치아 보철물의 가공 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 2차 치아 보철물을 제조하는 단계는
    제2 두께 조절 도구를 이용하여 상기 2차 치아 보철물의 두께를 2차 조절하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 두께 조절 도구의 평균 삭제량은 상기 제1 두께 조절 도구의 평균 삭제량보다 작은, 초박형 치아 보철물의 가공 방법.
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