KR20110021451A - 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 포함하는 ｃｔ촬영장치 - Google Patents

임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 포함하는 ｃｔ촬영장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 포함하는 CT촬영장치는, 인상 채득을 위한 인상재가 주입되는 치열 형상의 트레이; 및 일측이 상기 트레이에 체결되고 타측이 CT촬영장치에 설치되어, 상기 트레이와 상기 CT촬영장치가 전기적으로 연계되도록 구성되는 연결부재;를 포함하며, 상기 트레이의 위치좌표가 상기 CT촬영장치에 데이터로서 저장된다.
트레이, CT촬영장치, 연결부재, 지지부재, 좌표동기화 부재, 고정부

Description

임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 포함하는 ＣＴ촬영장치{Implant tray for image matching and CT image taking apparatus having the same}
본 발명은 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 포함하는 CT촬영장치로서, 더욱 상세하게는 CT좔영에 의해 얻어진 피시술자의 상악골, 하악골, 치조골, 치아 이미지와, 인상재의 음형에서 취득한 석고모형을 CT 촬영하여 얻어진 상악형태, 하악형태, 잇몸형태, 치아형태의 이미지를 효과적으로 매칭시키는 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 구비하는 CT촬영장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유아기에 나오는 유치가 탈락한 후, 나오게 되는 영구치가 잘못된 치아 관리나 사고 등에 의해 손상되어 제거되는 경우에는 유치와 같이 환치되지 않는다.
따라서, 어려서부터 치아 관리에 상당한 주의를 기울여야 하나, 불의의 사고 또는 충치 등 각종 질환에 의해 영구치를 잃게 되는 경우가 많은 실정이다.
그러나, 사랑니라고도 불리며 없어도 거의 불편을 느끼지 못하는 지치(智齒) 를 제외한 다른 영구치가 없는 경우에는 음식물을 섭취하는 데 매우 큰 불편이 있으며, 발음을 정확하게 하지 못할 수도 있다.
치과에서 임플란트를 시술하는 작업을 할 때, 일반적으로 드릴을 이용하여 치조골에 픽스쳐가 매식될 홈을 드릴링하는 작업이 수행된다.
픽스쳐를 포함하는 임플란트의 식립은 환자마다 많은 차이가 있는데, 이는 환자의 치아의 상태나 임플란트 시술이 필요한 치아의 위치, 환자의 치조골의 상태 등 다양한 요인을 고려하여 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정해야 하기 때문이다. 이렇게 결정된 임플란트의 식립 위치와 방향 및 깊이가 결정되면 이에 따라 드릴을 이용하여 치조골을 천공하는 작업이 수행된다.
이와 같은 치조골 천공을 위한 드릴링 작업은 초심자뿐만 아니라 경험자에게도 작업 과정에서 깊이 및 방향을 정확하게 가늠하기가 상당히 어렵다는 난점이 있다.
특히, 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우 별도의 측정단계 없이 시술 도중 드릴링될 깊이를 가늠하여 시술한다는 것은 매우 어렵다.
또한, 픽스쳐를 식립하기 위한 홈을 치조골에 드릴링 할 때, 시술자가 드릴에 힘을 가하여 드릴링 작업을 수행하면서 현재 어느 정도까지 깊이로 드릴링 작업이 이루어졌는지 판단하기가 용이하지 않다.
따라서 시술자는 소정의 깊이를 넘어서 드릴링 할 수 있고 이 경우 드릴이 치조골에 있는 신경을 손상시킬 수도 있다.
이와 반대로 소정의 드릴링 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는, 드릴된 홈의 깊이가 얕아서 픽스쳐 고정에 과도한 힘이 소요될 뿐만 아니라 이로 인해 홈 주위의 나사산이 손상되거나 홈에 고정될 픽스쳐가 완벽하게 고정되지 못해 추후 재시술을 하게 되는 문제가 발생하기도 한다.
한편, 임플란트 시술시 치은을 절개하여 치조골을 노출시킨 후 그 위에 직접 드릴 등을 이용하여 천공을 하는 경우, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 스텐트(stent)라고 하는 보조 기구를 사용한다.
종래에 통상적으로 사용한 스텐트의 제작 과정과 사용 방법은 다음과 같다.
먼저, 임플란트 시술 전에 고무재질의 인상 재료를 이용하여 피시술자의 상악(上顎) 및/또는 하악(下顎)의 음형을 획득한 후 상기 음형에 석고를 부어 피시술자의 상악 및/또는 하악의 형상과 동일한 석고모형을 제작한다.
이어서, 이를 인공 교합기에 결합시켜 피시술자의 것과 거의 유사한 턱관절 및 상악 및/또는 하악 치아를 구강 밖에서 재현한다.
다음으로, 치아가 상실되어 임플란트를 시술할 위치에 투명한 재질의 가상의 치아 모형을 제작하며, 이것이 스텐트로 사용된다.
이와 같이 완성된 스텐트 중 드릴이 삽입될 위치에 소정의 마크를 하고, 스 텐트의 외부에 천공할 방향을 지시하는 표시를 한 후 상기 마크와 표시를 참고로 시술자는 드릴 등의 천공 도구를 이용하여 천공작업을 수행하게 된다.
이와 같은 종래의 기술에 의하는 경우 시술자는 피시술자의 상악골, 하악골, 및 치조골에 대한 정확한 정보를 활용하지 않고 오로지 치아와 연조직의 형상에 대한 정보만을 이용하여 식각위치, 식립각도, 식립깊이를 정하는 바 피시술자마다 각각 차이가 있는 상악골, 하악골, 및 치조골에 적합한 임플란트 시술을 하는 어려움이 있다.
상기와 같이 피술자마다 각각 차이가 있는 상악골, 하악골, 및 치조골에 대한 고려 없이 임플란트 시술을 하는 경우 임플란트의 내구성, 환자의 시술만족도, 및 재수술 필요성의 발생 등의 문제가 발생한다.
또한, 먼저 검사된 피시술자의 치조골, 상악골, 및 하악골에 대한 구조에 대한 시술자의 불확실한 기억에 의존하여 피시술자의 상악 및/또는 하악의 외형의 형태정보만을 가지고 식각위치, 식립각도, 식립깊이를 결정하는 바 환자마다 차이가 있는 치조골, 상악골,및 하악골의 구조에 적절히 대응하여 최적화된 작업을 하기 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, CT좔영에 의해 얻어진 피시술자의 상악골, 하악골, 치조골, 치아 이미지와, 인상재의 음형에서 취득한 석고모형을 CT 촬영하여 얻어진 상악형태, 하악형태, 잇몸형태, 치아형태의 이미지를 효과적으로 매칭시키는 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 구비하는 CT촬영장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임플란트 영상매칭 트레이는, 인상 채득을 위한 인상재가 주입되는 치열 형상의 트레이(100); 및 상기 트레이(100)가 CT촬영장치(300)에 대해 고정되면서 선택적으로 상하좌우 이동되도록, 상기 트레이(100)와 CT촬영장치를 연결하는 연결부재(200);를 포함하며, 상기 연결부재(200)의 부동 시 상기 CT촬영장치(300)에 대한 상기 트레이(100)의 위치좌표가 고정되도록 구성된다.
이때, 상기 연결부재(200)는, 상기 트레이(100)의 위치좌표가 상기 CT촬영장치(300)에 데이터로서 저장되도록, 상기 트레이(100)와 CT촬영장치(300)를 전기적으로 연계하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 연결부재(200)는, 상기 CT촬영장치(300)에 설치되며, 횡 방향으로 형성된 지지홀(120a)을 지닌 지지부재(120); 및 상기 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되며, 일측에 상기 트레이(100)가 설치된 슬라이드부(130);를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부재(120)는 상기 CT촬영장치(300)에 서로 이격되어 두 개가 구성되고 각각에는 상기 지지홀(120a)이 서로 마주보도록 형성되며, 일측의 지지부재(120)는 상부(121) 및 하부(122)로 나뉘어져 상기 상부(121)가 하부(122)에 대해 탈착되며, 타측의 지지부재(120)는 내부의 상기 지지홀(120a)과 연결되고 일정간격 벌어진 갭(123)이 형성된 것이 바람직하다.
아울러, 상기 슬라이드부(130)는, 상기 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되고, 상기 지지홀(120a)에서 회전되는 X축바(140); 및 일측이 상기 X축바(140)에 수직으로 연결되고 타측에 상기 트레이(100)가 설치되며, 상기 원형바를 축으로 회전되는 수직부(150);를 포함하는 것이 바람직하다.
여기에서, 수직부(150)는, 일측이 상기 X축바(140)에 수직으로 연결된 단면이 원형인 바 구조인 Z축바(160); 및 상기 Z축바(160)가 통과되어 끼워지는 Z축홀(180a)을 지니고 일측에 상기 트레이(100)가 설치되며, 상기 Z축바(160)를 축으로 회전되는 회전부(170);를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전부(170)는, 내부에 상기 Z축홀(180a)이 형성되며, 상기 X축바(140) 및 Z축바(160)와 수직인 Y축홀(180b)을 가진 수직연결부재(180); 및 상기 수직연결부재(180)의 Y축홀(180b)에 통과하여 끼워지며, 일단부에 상기 트레이(100)에서 치열의 앞니에 대응되는 부위가 연결된 Y축바(190);를 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 Y축바(190)는 단면이 원형인 바 구조로서 상기 Y축홀(180b)에서 회전되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 연결부재(200)는, 상기 CT촬영장치(300)에 설치되며, 상기 횡 방향으로 형성된 지지홀(120a)을 지닌 지지부재(120); 상기 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되고, 상기 지지홀(120a)에서 회전되는 X축바(140); 일측이 상기 X축바(140)에 수직으로 연결된 단면이 원형인 바 구조인 Z축바(160); 상기 Z축바(160)가 회전되도록 끼워지는 Z축홀(180a)이 형성되며, 상기 X축바(140) 및 Z축바(160)와 수직인 Y축홀(180b)을 가진 수직연결부재(180); 및 단면이 원형인 바 구조로서 상기 수직연결부재(180)의 Y축홀(180b)에 통과하여 끼워져서 회전되며, 일단부에 상기 트레이(100)에서 치열의 앞니에 대응되는 부위가 연결된 Y축바(190);를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 임플란트 영상매칭 트레이를 포함하는 CT촬영장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 CT촬영장치는 상기 트레이(100)에 주입된 인상재에 의해 채득된 인상을 통해 제조된 치아모델(500)(500')에는 돌출되거나 함몰된 참조 형상부(520)(520')가 적어도 하나 이상 형성되고, 일측에 탈착가능하며, 상기 치아모델(500)(500')의 참조 형상부(520)(520')와 체결되 도록 상기 참조 형상부(520)(520')와 형합되는 고정부(420)(420')가 형성된 좌표동기화 부재(400)(400');를 더 포함하며, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')는, 상기 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터의 추출을 위한 이미지추출 모듈 및 상기 치아모델(500)(500')의 가공을 위한 가공 모듈에도 선택적으로 탈착가능하고, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')의 고정부(420)(420')의 좌표가 상기 이미지추출 모듈 및 가공 모듈의 각각의 좌표계에서 일치하도록 상기 이미지추출 모듈 및 가공 모듈 각각의 좌표계 기준원점이 서로 동기화되며, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')를 상기 이미지추출 모듈에 장착하고 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 상기 치아모델(500)(500')을 고정시켜, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 고정된 상기 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터를 상기 이미지추출 모듈에 의해 추출하고, 상기 이미지 데이터를 이용하여 가공하고자 하는 형상을 시뮬레이션한 후, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')를 가공 모듈에 장착하고 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 상기 치아모델(500)(500')을 고정시켜, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 고정된 상기 치아모델(500)(500')을 시뮬레이션 된 형상으로 상기 가공 모듈로 가공한다.
본 발명에 따른 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 구비하는 CT촬영장치는, 임플란트 영상매칭 트레이를 문 피시술자의 상악골, 하악골, 치조골, 치아의 CT촬영이미지와, CT촬영된 피시술자의 상악형태, 하악형태의 석고모형의 이미지를, CT촬영장치에 전기적으로 연계된 트레이의 위치좌표를 기준으로 서로 매칭함으로써, 상악골, 하악골, 치조골, 치아, 상악형태, 하악형태, 및 연조직의 정보가 모두 나타나는 하나의 통합된 이미지를 만들 수 있다.
아울러, CT촬영시 피시술자의 구강 내에 존재하던 보철 또는 보강구조에 의해 발생하는 촬영이미지의 오차를 보정할 수 있다.
나아가, CT촬영에서 얻어진 상악골, 하악골, 치조골, 치아의 이미지와 석고모형에서 얻어진 치아형태, 상악형태, 하악형태에 대한 이미지를 참조하여 시뮬레이션한 후 스텐트를 만듦으로서 정확한 임플란트 식립위치, 식립각도, 식립깊이를 확정할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 트레이가 연결부재에 의해 CT촬영장치에 연결됨으로써, 트레이가 CT촬영장치에 대해 X축, Y축, 및 Z축으로 이동가능하고, 아울러 각각의 축에 대해 회전가능함으로써, CT촬영장치에 설치된 트레이를 시술자가 어떠한 각도에서도 입 속에 원활하게 인입시킬 수 있다.
나아가, 상기 임플란트 영상매칭 트레이를 구비하는 CT촬영장치는 피시술자가 CT촬영을 하는데 있어서 원활한 진행을 할 수 있는 효과를 지닌다.
그리고, 좌표동기화 부재를 포함하는 CT촬영장치는, 치아모델의 좌표를 이미지추출 모듈과 가공 모듈의 좌표계에서 같도록 함으로써, 별도의 좌표동기화 작업을 거치지 않고 치아모델의 이미지 데이터를 추출하여 시뮬레이션한 후 치아모델을 가공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임플란트 영상매칭 트레이를 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 치열 형상의 트레이(100)와, 상기 트레이(100)와 CT촬영장치(300)를 연결하는 연결부재(200)를 포함한다.
상기 연결부재(200)는 트레이(100)가 CT촬영장치(300)에 대해 고정되면서 선택적으로 상하좌우 이동되도록, 트레이(100)와 CT촬영장치(300)를 연결한다.
이와 같은 연결부재(200)는 트레이(100)가 피시술자의 구강 위치에 대응되게 이동될 수 있으며 이동된 지점에서 고정되는데, 이는 트레이(100)가 피시술자의 위치 및 상기 위치가 정해진 후 피시술자의 일정 정도의 움직임을 수용할 수 있도록 한다.
여기에서, 상기 CT촬영장치(300)에 대한 트레이(100)의 위치좌표가 설정되도록, 연결부재(200)는 고정가능하다.
즉, 상기 연결부재(200)는 이동 및 회전하는 부위가 일정 이상의 마찰력을 가짐으로써 자체적으로 움직이지 않을 수 있으며, 이와는 별도로 클램프 부재(미도시)와 같은 일정 이상의 고정력을 가진 부재가 활용될 수 있다.
한편, 연결부재(200)는 트레이(100)를 CT촬영장치에 대해 일정거리 내에서 모든 지점에 이동되도록 구성된 구조로서, 본 발명에 의해 한정되지 않고 다관절로 이루어진 부재 등과 같이 상기의 기능을 구현할 수 있는 부재는 어떠한 것도 채택될 수 있다.
여기에서, 본 발명의 임플란트 영상매칭 트레이(100) 및 이를 구비하는 CT촬영장치(300)가 사용되는 과정을 살펴보기로 한다.
먼저, CT촬영장치(300)에 고정되지만 동시에 선택적으로 이동되도록 구성된 트레이(100)를, 피시술자의 구강 내로 삽입하기 위한 적정한 위치로 이동시킨다.
이어서, 상기 트레이(100)를 피시술자의 구강 내에 삽입한 후, 피시술자는 상하 치아의 교합을 통해 인상재(61)를 가압하면서 문다.
이와 같이 피시술자가 트레이(100)를 문 상태에서 CT촬영을 한다.
다음으로, 구강에서 트레이(100)를 빼낸 후 피시술자의 상악(上顎) 또는 하악(下顎)의 음형이 찍힌 인상재(61)를 획득한 후 상기 음형에 석고를 부어 피시술자의 상악 또는 하악의 형상과 동일한 석고모형을 만든다. 물론, 여기에서 트레이(100)는 연결부재(200)와 탈착가능하도록 구성되었기 때문에, 석고모형을 제작 시에는 CT촬영장치(300)로부터 탈거되어 사용될 수 있다.
이어서, 석고모형에 음형이 찍힌 인상재(61)를 구비한 트레이(100)를 끼운 후, 트레이(100)를 연결부재(200)에 다시 장착하여 CT촬영장치(300)에 대한 고정된 위치좌표를 유지하도록 한다.
이와 같이 트레이(100)가 다시 CT촬영장치(300)에 대해 이전의 위치좌표에 복귀되면, CT촬영장치(300)에서 3차원 이미지 스캐닝을 하여 3차원의 영상을 획득한다.
상기와 같은 진행에 따라, CT촬영이미지에는 트레이(100)가 방사선 불투과성 물질임에 따라 상악골, 하악골, 치조골, 및 치아가 표시된다.
아울러, 석고모형의 3차원 이미지 스캐닝을 통한 영상 스캐닝 이미지에는 피시술자의 잇몸, 상하악형태, 및 마커의 형태가 표시된다.
마지막으로, 본 발명은 CT촬영장치(300)에 대한 트레이(100)의 위치좌표가 일정지점에서 고정되도록 구성됨으로써, 상기 CT촬영이미지와 영상 스캐닝 이미지를 상기 트레이(100)의 위치좌표를 기준으로 매칭시킨다.
이와 같이 본 발명은 CT촬영이미지와 영상 스캐닝 이미지를 CT촬영장치(300)에 대한 위치좌표가 고정되는 트레이(100)에 의해 매칭시킴에 따라, 피시술자의 상하악의 치골의 구조와 잇몸의 형태, 치아의 모양을 완벽히 재생시킨 이미지를 용이하게 얻을 수 있다.
한편, 상기와 같은 영상매칭이 트레이(100)의 기계적인 동작만으로 이루어질 수 있으며, 나아가 트레이(100)가 CT촬영장치(300)에 전기적으로 연계되어 트레이(100)의 위치좌표가 데이터로서 CT촬영장치(300)에 저장되는 것을 통해 이루어질 수도 있다.
전기적으로 연계된 트레이(100)와 CT촬영장치(300)에 의한 영상매칭의 설명은, 트레이(100)의 구조를 설명한 후에 상세히 살펴보기로 한다.
상기 트레이는, 도 3에 도시한 바와 같이, 인상재(61), 인상재수용부(60), 교합면(10), 외부트레이(30), 연결부(21), 및 내부지지부(20)로 구성된다.
여기에서, 상기 인상재(61), 인상재수용부(60), 교합면(10), 외부트레이(30), 연결부(21), 및 내부지지부(20)는 방사선 투과성 재료로 이루어진다.
도 7에서 도시한 바와 같이 인상재(61)는 피시술자의 상악(上顎)형태 또는 하악(下顎)형태의 음형을 획득하는데 사용된다. 인상재의 재료는 고무재질을 사용하며 인상물질의 점도가 0.5×106내지 1.2×106 밀리포이스(milli poise)정도인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
도 4, 도 5, 및 도 6에서 도시한 바와 같이 인상재수용부(60)는 인상재(61)가 수용되고 피시술자 턱의 치열궁 형상과 동일한 U자 형태이다. 인상재수용부(60)는 피시술자의 치아와 잇몸의 전부분을 수용할수 있을 정도의 깊이와 높이를 가진다.
상기 교합면(10)은 인상재수용부(60)의 하단면에 위치하며 인상채득시 상하 치아가 교합면(10)에서 교합하게 된다. 교합면(10)은 상하 치아가 교합하여 가압하는 부분인바 전단응력과 수직응력에 대해서 내구성이 있는 소재를 사용함이 바람직하다.
아울러, 교합면(10)의 폭은 치아 끝단의 폭보다 0.1mm정도 크게 구비하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지는 않는다.
도 8, 도 9, 및 도 10에서 도시한 바와 같이 교합면(10)은 탄성력이 있는 부직포 또는 망사로 이루어지는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기 교합면(10)으로 부직포 또는 망사를 채택하는 경우, 교합면(10)의 두께가 얇아져서 상하 치아가 거의 맞닿은 상태에서 인상채득을 할 수 있으며, 피시술자의 평상시의 치아의 교합상태를 재현할 수 있다는 장점이 있다.
도 4, 도 5, 및 도 6에서 도시한 바와 같이 외부트레이(30)는 교합면(10)의 외측면에 연결되며 외면은 인상 채득시 피시술자의 볼 내부에 위치한 운동성점막에 밀착되고 내면은 인상재(61)와 밀착되는 U자형태이다.
상기 외부트레이(30)의 높이는 25mm이상 40mm이하로 구비하여 피시술자의 치아와 잇몸을 모두 덮을 수 있을 정도로 구비함이 바람직하나, 반드시 상기의 높이에 한정되지는 않는다.
상기 연결부(21)는 U자 형태이며 교합면(10)의 내측면과 내부지지부(20)를 연결한다.
인상을 채득할 때 외면은 피시술자의 혀 가장자리에 밀착되고 내면은 상기 인상재(61)에 밀착된다.
아울러, 연결부(21)는 교합면(10)의 내측 사선방향 위쪽에 위치하는 내부지지부(20)와 교합면(10)의 내측면을 연결하여 트레이(100)의 하부에 오목한 공간이 형성되도록 구비한다.
이때, 트레이(100) 하부에 형성된 공간의 크기는 피시술자의 혀를 수용할 수 있도록 구비함이 바람직하다.
또한, 내부지지부(20)는 연결부(21)의 내측면에 연결되고 하부에는 피시술자의 혀를 수용할 수 있는 오목한 공간을 형성하도록 구비한다.
상기와 같이 구성되는 인상재수용부(60), 교합면(10), 외부트레이(30), 연결부(21), 내부지지부(20)의 형태와 크기는, 피시술자마다 다른 치열궁과 상하악의 형태에 적용할 수 있도록 다수의 형태와 크기로 모듈화하여 구비함이 바람직하다.
아울러, 상술한 트레이의 구조는 본 발명의 바람직한 실시예이며 이에 한정하지 않고, CT촬영장치에 연결부재에 의해 전기적으로 연계되도록 구성될 수 있는 트레이는 어떠한 트레이도 활용될 수 있다.
한편, 본 발명은, 도 1, 도 2 및 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 트레이(100)와 CT촬영장치(300)를 연결하는 연결부재(200)를 포함하는데, 상기 연결 부재(200)는 트레이(100)를 CT촬영장치(300)에 연결하기 위해 구성되는 구성요소이다.
상기 연결부재(200)는 일측이 트레이(100)에 체결되고 타측이 CT촬영장치(300)에 설치되어, 트레이(100)와 CT촬영장치(300)가 전기적으로 연계되도록 구성된다.
이러한 구성의 임플란트 영상매칭 트레이는, 트레이(100)의 위치좌표가 CT촬영장치(300)에 데이터로서 저장되도록 구성된다.
여기에서, 본 발명의 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 구비하는 CT촬영장치의 사용되는 과정을 살펴보기로 한다.
먼저, CT촬영장치(300)와 전기적으로 연계된 트레이(100)를 피시술자의 구강 내에 삽입한 후, 피시술자는 상하 치아의 교합을 통해 인상재(61)를 가압하면서 문다.
이와 같이 피시술자가 트레이(100)를 문 상태에서 CT촬영을 한다.
다음으로, 구강에서 트레이(100)를 빼낸 후 피시술자의 상악(上顎) 또는 하악(下顎)의 음형이 찍힌 인상재(61)를 획득한 후 상기 음형에 석고를 부어 피시술자의 상악 또는 하악의 형상과 동일한 석고모형을 만든다. 물론, 여기에서 트레이(100)는 연결부재(200)와 탈착가능하도록 구성되었기 때문에, 석고모형을 제작 시에는 CT촬영장치(300)로부터 탈거되어 사용될 수 있다.
이어서, 석고모형에 음형이 찍힌 인상재(61)를 구비한 트레이(100)를 끼운 후, 트레이(100)를 연결부재(200)를 통해 CT촬영장치(300)와 전기적으로 연계되도록 한다. 즉, 트레이(100)를 CT촬영장치(300)에 설치된 연결부재(200)에 연결한다.
이와 같이 트레이(100)가 다시 CT촬영장치(300)에 전기적으로 연계된 후, CT촬영장치(300)에서 3차원 이미지 스캐닝을 하여 3차원의 영상을 획득한다.
상기와 같은 진행에 따라, CT촬영이미지에는 트레이(100)가 방사선 불투과성 물질임에 따라 상악골, 하악골, 치조골, 및 치아가 표시된다.
아울러, 석고모형의 3차원 이미지 스캐닝을 통한 영상 스캐닝 이미지에는 피시술자의 잇몸, 상하악형태, 및 마커의 형태가 표시된다.
마지막으로, 본 발명은 트레이(100)가 CT촬영장치(300)에 전기적으로 연계되어 트레이(100)의 위치좌표가 CT촬영장치(300)에 데이터로서 저장되도록 구성됨으로써, 상기 CT촬영이미지와 영상 스캐닝 이미지를 상기 트레이(100)의 위치좌표를 기준으로 자동으로 매칭시킨다.
이와 같이 본 발명은 CT촬영이미지와 영상 스캐닝 이미지를 CT촬영장치(300)에 전기적으로 연계된 트레이(100)에 의해 자동으로 매칭시킴에 따라, 피시술자의 상하악의 치골의 구조와 잇몸의 형태, 치아의 모양을 완벽히 재생시킨 이미지를 용이하게 얻을 수 있다.
한편, 상기 연결부재(200)를 구체적으로 살펴보면, 도 1, 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, CT촬영장치(300)에 설치된 지지부재(120)와, 상기 지지부재(120)에 슬라이드 되도록 구성된 슬라이드부(130)를 포함한다.
이때, 상기 지지부재(120)는 CT촬영장치(300)에 설치되며, 횡 방향으로 형성된 지지홀(120a)을 지닌다.
즉, 지지부재(120)는 CT촬영장치(300)에서, 피시술자가 안정된 자세로 서거나 앉은 상태로 촬영을 위한 자세를 취할 때, 피시술자의 구강에 대응되는 부분에 고정되어 설치된다.
이와 같은 지지부재(120)는 슬라이드부(130)가 견고하게 장착되도록 두 개가 일정간격 이격되어 배치되며, 각각의 지지부재(120)는 슬라이드부(130)의 X축바(140)가 끼워져서 지지되도록 지지홀(120a)이 형성된다.
여기에서, 지지홀(120a)은 지지부재(120)에서 피시술자의 횡 방향으로 관통되어 구성되는데, 도면에서는 CT촬영장치(300)의 일부분과 평행하는 구조를 이룬다. 물론, 피시술자에 대해 횡 방향으로 형성된 구조이고, CT촬영장치(300)에서 슬라이드바가 원활하게 슬라이드 하면 될 뿐 CT촬영장치(300)에 대한 상대적인 위치에 대해서는 한정하지 않는다.
구체적으로, 일측의 지지부재(120)는 지지홀(120a)에 슬라이드부(130)의 X축이 용이하게 들어가도록 상하부(121)(122)로 나뉘어 상부(121)가 하부로부터 탈착 되는 구조를 가진다.
이에 따라, 지지부재(120)의 상부(121)가 제거된 상태에서 X축바(140)가 지지홀(120a)에 안착된 후 지지부재(120)의 상부(121)가 내려와 하부(122)에 견고하게 고정됨으로써, X축바(140)는 지지부재(120)의 지지홀(120a) 내에 원활하게 배치된다.
나아가, 타측의 지지부재(120)는 그 내부에 형성된 지지홀(120a)과 연결되며 일정간격 벌어진 갭(123)이 형성됨으로써, 일측의 지지부재(120)에 설치된 X축바(140)가 타측의 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼울 때 갭(123)이 일정 정도 벌어져서 용이하게 끼워지도록 한다.
또한, 상기 슬라이드부(130)는, 도 1, 도 2, 도 11, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되며, 일측에 상기 트레이(100)가 설치되도록 구성된다.
이와 같은 슬라이드부(130)는 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워지는 X축바(140)와, 상기 X축바(140) 에 수직으로 연결된 수직부(150)를 포함한다.
상기 X축바(140)는 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되며, 지지홀(120a)에서 그 중심축을 중심으로 회전될 수 있다.
아울러, 상기 수직부(150)는 일측이 X축바(140)에 수직으로 연결되고 타측에 트레이(100)가 설치되며, X축바(140)를 축으로 회전된다.
이와 같은 수직부(150)는 일측이 X축바(140)에 수직으로 연결된 Z축바(160)와, Z축바(160)를 축으로 회전되는 회전부(170)를 포함한다.
이때, 상기 Z축바(160)는 단면이 원형인 바 구조로서 X축바(140)에 수직으로 연결되고, 회전부(170)에 형성된 Z축홀(180a)에 끼워진다.
여기에서, 상기 X축바(140)와 Z축바(160)는 도면에 도시된 바와 같이 일체형으로서 'T'자형으로 구성될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 서로 별도의 부재가 수직으로 결합될 수도 있다.
한편, 상기 회전부(170)는, 도 1, 도 2 및 도 12에 도시된 바와 같이, Z축바(160)가 Z축홀(180a)에 통과되어 끼워짐에 따라 Z축바(160)를 축으로 회전되며, 일측에 트레이(100)가 설치되도록 구성된다.
상기 회전부(170)는, 내부에 형성된 Z축홀(180a)과, X축바(140) 및 Z축바(160)와 수직인 Y축홀(180b)을 가진 수직연결부재(180)와, 상기 수직연결부재(180)의 Y축홀(180b)에 끼워진 Y축바(190)를 포함한다.
여기에서, 상기 수직연결부재(180)는 Z축바(160)가 Z축홀(180a)에 끼워짐에 따라 Z축홀(180a)을 중심으로 회전할 수 있다.
아울러, 상기 Y축바(190)는, 도 1, 도 2 및 도 13에 도시된 바와 같이, 단면이 원형인 바 구조로서 수직연결부재(180)의 Y축홀(180b)에 통과하여 끼워져서 그 중심축을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, Y축바(190)는 일단부에 트레이(100)에서 치열의 앞니에 대응되는 부위가 연결된다.
상기와 같이 구성되는 연결부재(200)에서, 트레이(100)가 CT촬영장치(300)에 대해 X축, Y축, 및 Z축으로 이동가능하고, 아울러 각각의 축에 대해 회전가능함으로써, CT촬영장치(300)에 설치된 트레이(100)를 시술자가 어떠한 각도에서도 입 속에 원활하게 인입시킬 수 있다.
아울러, 상기 임플란트 영상매칭 트레이 및 이를 구비하는 CT촬영장치는 피시술자가 CT촬영을 하는데 있어서 원활한 진행을 할 수 있는 효과를 지닌다.
나아가, 상기 CT촬영장치는 임플란트 영상매칭 트레이가 아닌, 다른 목적의 부재 또는 수단이 연결부재에 의해 CT촬영장치에 연결되어 사용될 수 있다.
즉, 상기 연결부재가 구성된 CT촬영장치는 임플란트뿐만 아니라 일반적인 영상매칭에 골고루 활용될 수 있다.
도 14는 도 1의 임플란트 영상매칭 트레이를 포함하는 CT촬영장치에 좌표동기화 부재가 설치된 것을 나타낸 사시도이며, 도 16은 본 발명의 바람직한 실시예로서, 도 15의 치아모델이 좌표동기화 부재에 고정되는 것을 나타낸 사시도이고, 도 17은 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 도 15의 치아모델이 좌표동기화 부재에 고정되는 것을 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 상기 CT촬영장치(300)는 좌표동기화 부재(400)(400')를 더 포함하는데, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')는 임플란트 영상매칭 트레이(100)가 설치된 CT촬영장치(300)의 일측에 탈착가능하도록 설치된다.
여기에서, 상기 트레이(100)에 주입된 인상재에 의해 채득된 인상을 통해 제조된 치아모델(500)(500')에는 돌출되거나 함몰된 참조 형상부(520)(520')가 적어도 하나 이상 형성된다.
이때, 상기 치아모델(500)(500')은 그 재질에 대한 제한이 없으며, 석고 모형이나 기타 목재, 철재 등이 활용될 수 있다.
상기 좌표동기화 부재(400)(400')는 이러한 치아모델(500)(500')의 참조 형상부(520)(520')와 체결되도록, 참조 형상부(520)(520')와 형합되는 고정부(420)(420')가 형성된다.
상기와 같은 좌표동기화 부재(400)(400')에는, 참조 형상부(520)(520')와 고정부(420)(420')가 서로 맞물려서 체결되는데, 이와 같이 체결된 상태에서 좌표동기화 부재(400)(400')에 대한 치아모델(500)(500')의 위치는 고정되어야 한다.
즉, 치아모델(500)(500')이 좌표동기화 부재(400)(400')에 체결된 상태에서 고정된 좌표동기화 부재(400)(400')에 대해 회전되지 않는, 체결구조를 이룬다.
일례로서, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 참조 형상부(520)와 고정부(420)는 각각 서로 대응되게 복수 개가 구성되어 회전이 되지 않는 구조를 이루거나, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 참조 형상부(520')와 고정부(420')는 횡단면이 각이 진 각형으로서 회전이 되지 않는 형상을 이룬다.
아울러, 참조 형상부와 고정부는, 둘 중 하나가 돌출된 형상이면 나머지 하나는 함몰된 형상을 이룬다.
도 17은 도 14의 좌표동기화 부재를 이용하여 자동좌표 생성을 통한 영상기반 제어가공의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')는 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터의 추출을 위한 이미지추출 모듈 및 치아모델(500)(500')의 가공을 위한 가공 모듈에도 선택적으로 탈착가능하다.
이때, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')의 고정부(420)(420')의 좌표가 이미지추출 모듈 및 가공 모듈의 각각의 좌표계에서 일치하도록, 상기 이미지추출 모듈 및 가공 모듈 각각의 좌표계 기준원점이 서로 동기화된다.
여기에서, 좌표동기화 부재(400)(400')를 이용하여 자동좌표 생성을 통한 영상기반 제어가공의 흐름을 살펴보면, 먼저 좌표동기화 부재(400)(400')를 이미지추출 모듈에 장착하고 좌표동기화 부재(400)(400')에 치아모델(500)(500')을 고정시켜, 좌표동기화 부재(400)(400')에 고정된 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터를 이미지추출 모듈에 의해 추출한다.
다음으로, 상기 이미지 데이터를 이용하여 가공하고자 하는 형상을 시뮬레이 션한다. 이러한 시뮬레이션 작업은 시뮬레이션 모듈을 통하여 이루어질 수 있다.
마지막으로, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')를 가공 모듈에 장착하고 좌표동기화 부재(400)(400')에 치아모델(500)(500')을 고정시켜, 좌표동기화 부재(400)(400')에 고정된 치아모델(500)(500')을 시뮬레이션 된 형상으로 가공 모듈로 가공한다.
상기와 같이 상기 좌표동기화 부재(400)(400')는, 치아모델(500)(500')의 좌표를 이미지추출 모듈과 가공 모듈의 좌표계에서 같도록 함으로써, 별도의 좌표동기화 작업을 거치지 않고 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터를 추출하여 시뮬레이션 한 후 가공할 수 있다.
여기에서, 이미지추출 모듈, 시뮬레이션 모듈 및 가공모듈은 하나의 장치에 구비되어 구성될 수 있고, 각각 별개의 장치로서 구현될 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임플란트 영상매칭 트레이를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 임플란트 영상 매칭 트레이에서 트레이를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 트레이를 나타낸 저면도이다.
도 5는 도 1의 트레이를 나타낸 하방 사시도이다.
도 6은 도 1의 트레이에 인상재가 채워진 것을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 1의 트레이에서 교합면이 부직포 또는 망사로 이루어진 것을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6의 트레이를 나타낸 저면도이다.
도 9는 도 6의 트레이를 나타낸 하방 사시도이다.
도 10은 도 1의 임플란트 영상매칭 트레이에서 지지부재를 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 1의 임플란트 영상매칭 트레이에서 슬라이드부를 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 1의 임플란트 영상매칭 트레이에서 수직연결부재를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 1의 임플란트 영상매칭 트레이에서 Y축바와 트레이를 나타낸 사시도이다.
도 14는 도 1의 임플란트 영상매칭 트레이를 포함하는 CT촬영장치에 좌표동기화 부재가 설치된 것을 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예로서, 도 14의 치아모델이 좌표동기화 부재에 고정되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 도 14의 치아모델이 좌표동기화 부재에 고정되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 17은 도 14의 좌표동기화 부재를 이용하여 자동좌표 생성을 통한 영상기반 제어가공의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 교합면 20 : 내부지지부
21 : 연결부 30 : 외부트레이
60 : 인상재수용부 61 : 인상재
100 : 트레이 200 : 연결부재
120 : 지지부재 130 : 슬라이드부
140 : X축바 150 : 수직부
160 : Z축바 170 : 회전부
180 : 수직연결부재 190 : Y축바
300 : CT촬영장치 400, 400' : 좌표동기화 부재
420, 420 : 고정부 500, 500' : 치아모델
520, 520' : 참조 형상부

Claims (11)

  1. 인상 채득을 위한 인상재가 주입되는 치열 형상의 트레이(100); 및
    상기 트레이(100)가 CT촬영장치(300)에 대해 고정되면서 선택적으로 상하좌우 이동되도록, 상기 트레이(100)와 CT촬영장치를 연결하는 연결부재(200);를 포함하며,
    상기 CT촬영장치(300)에 대한 상기 트레이(100)의 위치좌표가 설정되도록, 상기 연결부재(200)가 고정가능한 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  2. 상기 연결부재(200)는,
    상기 트레이(100)의 위치좌표가 상기 CT촬영장치(300)에 데이터로서 저장되도록, 상기 트레이(100)와 CT촬영장치(300)를 전기적으로 연계하는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재(200)는,
    상기 CT촬영장치(300)에 설치되며, 횡 방향으로 형성된 지지홀(120a)을 지닌 지지부재(120); 및
    상기 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되며, 일측에 상기 트레이(100)가 설치된 슬라이드부(130);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부재(120)는 상기 CT촬영장치(300)에 서로 이격되어 두 개가 구성되고 각각에는 상기 지지홀(120a)이 서로 마주보도록 형성되며,
    일측의 지지부재(120)는 상부(121) 및 하부(122)로 나뉘어져 상기 상부(121)가 하부(122)에 대해 탈착되며, 타측의 지지부재(120)는 내부의 상기 지지홀(120a)과 연결되고 일정간격 벌어진 갭(123)이 형성된 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 슬라이드부(130)는,
    상기 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되고, 상기 지지홀(120a)에서 회전되는 X축바(140); 및
    일측이 상기 X축바(140)에 수직으로 연결되고 타측에 상기 트레이(100)가 설치되며, 상기 원형바를 축으로 회전되는 수직부(150);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수직부(150)는,
    일측이 상기 X축바(140)에 수직으로 연결된 단면이 원형인 바 구조인 Z축바(160); 및
    상기 Z축바(160)가 통과되어 끼워지는 Z축홀(180a)을 지니고 일측에 상기 트레이(100)가 설치되며, 상기 Z축바(160)를 축으로 회전되는 회전부(170);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전부(170)는,
    내부에 상기 Z축홀(180a)이 형성되며, 상기 X축바(140) 및 Z축바(160)와 수직인 Y축홀(180b)을 가진 수직연결부재(180); 및
    상기 수직연결부재(180)의 Y축홀(180b)에 통과하여 끼워지며, 일단부에 상기 트레이(100)에서 치열의 앞니에 대응되는 부위가 연결된 Y축바(190);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Y축바(190)는 단면이 원형인 바 구조로서 상기 Y축홀(180b)에서 회전되는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재(200)는,
    상기 CT촬영장치(300)에 설치되며, 상기 횡 방향으로 형성된 지지홀(120a)을 지닌 지지부재(120);
    상기 지지부재(120)의 지지홀(120a)에 끼워져서 횡 방향으로 슬라이드되고, 상기 지지홀(120a)에서 회전되는 X축바(140);
    일측이 상기 X축바(140)에 수직으로 연결된 단면이 원형인 바 구조인 Z축바(160);
    상기 Z축바(160)가 회전되도록 끼워지는 Z축홀(180a)이 형성되며, 상기 X축바(140) 및 Z축바(160)와 수직인 Y축홀(180b)을 가진 수직연결부재(180); 및
    단면이 원형인 바 구조로서 상기 수직연결부재(180)의 Y축홀(180b)에 통과하여 끼워져서 회전되며, 일단부에 상기 트레이(100)에서 치열의 앞니에 대응되는 부위가 연결된 Y축바(190);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 영상매칭 트레이.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 임플란트 영상매칭 트레이를 포함하는 CT촬영장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 트레이(100)에 주입된 인상재에 의해 채득된 인상을 통해 제조된 치아모델(500)(500')에는 돌출되거나 함몰된 참조 형상부(520)(520')가 적어도 하나 이상 형성되고,
    일측에 탈착가능하며, 상기 치아모델(500)(500')의 참조 형상부(520)(520')와 체결되도록 상기 참조 형상부(520)(520')와 형합되는 고정부(420)(420')가 형성된 좌표동기화 부재(400)(400');를 더 포함하며,
    상기 좌표동기화 부재(400)(400')는,
    상기 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터의 추출을 위한 이미지추출 모듈 및 상기 치아모델(500)(500')의 가공을 위한 가공 모듈에도 선택적으로 탈착가능하고, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')의 고정부(420)(420')의 좌표가 상기 이미지추출 모듈 및 가공 모듈의 각각의 좌표계에서 일치하도록 상기 이미지추출 모듈 및 가공 모듈 각각의 좌표계 기준원점이 서로 동기화되며, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')를 상기 이미지추출 모듈에 장착하고 상기 좌표동기화 부 재(400)(400')에 상기 치아모델(500)(500')을 고정시켜, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 고정된 상기 치아모델(500)(500')의 이미지 데이터를 상기 이미지추출 모듈에 의해 추출하고, 상기 이미지 데이터를 이용하여 가공하고자 하는 형상을 시뮬레이션한 후, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')를 가공 모듈에 장착하고 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 상기 치아모델(500)(500')을 고정시켜, 상기 좌표동기화 부재(400)(400')에 고정된 상기 치아모델(500)(500')을 시뮬레이션 된 형상으로 상기 가공 모듈로 가공하는 것을 특징으로 하는 CT촬영장치.
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