KR20130029848A

KR20130029848A - 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법

Info

Publication number: KR20130029848A
Application number: KR1020110093202A
Authority: KR
Inventors: 배병수
Original assignee: 배병수
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-26

Abstract

본발명은 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 관한 것으로, 모형스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 있어서, 치과에서 온 인상체에 석고를 부어 양형에 형상을 만들고 그 모형을 Dental 전용 스캐너에 넣어 모형을 3차원 디지털 형상으로 변환시키는 덴탈 스캐닝 단계 교육; 덴탈 스캐닝 단계에서 변환시킨 디지털 형상을 가지고 Dental 전용 CAD Software를 이용하여 코핑 디자인을 하는 덴탈 코핑 디자인 단계 교육; 3차원 CAD 디자인 작업이 끝난 디지털 형상을 CAM 신호 변환 작업을 통해 NC코드로 변화된 자료가 Dental 전용 밀링머신(Milling Machine)로 전송되고 밀링머신은 전송받은 NC코드의 명령에 맞게 절,연삭 가공을 하여 코핑을 제작하는 덴탈 코핑 제작 단계 교육; 절,연삭 가공된 코핑을 소결로에 넣어 소결하여 최종 코핑을 완성하는 덴탈 코핑 소결 단계 교육; 최종 소결과정을 거친 최종 코핑을 수작업으로 치아의 형태나 광택 등을 수정해주어 최종 보철물을 완성하는 코핑 교정 단계 교육;을 포함하는 것으로, 따라서 본발명은 작업이 간편하며, 작업효율이 뛰어나고 또한 치과 보철물을 정밀하게 가공할 수 있는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작방법을 체계적이며 단계적으로 교육하는 현저한 효과가 있다.

Description

모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법{education method of cad, cam dental prosthesis production by sample and oral scan}

본발명은 캐드, 캠을 이용하여 정확하고 효율적으로 치과 보철물을 제작하는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 관한 것이다.

종래의 치과 기공물 제작 방식은 치과에서 인상재를 이용하여 환자의 구강의 본을 뜨고, 상기 본을 뜬 인상체를 치과 기공소로 보내면 기공소에서는 음형으로 된 인상체에 석고를 부어 그 형상을 양형으로 만든다.

그리고 상기 양형으로 만들어진 형상위에 작업자가 직접 왁스 코핑을 제작하는 것이다. 상기 코핑이란 치과 보철물제작에 있어 최종 포세린(사기)를 축성하기 전에 그 기반이 되는 하부구조를 말하며,. 이 하부구조는 구강내 저작력 및 치아 강도를 높여주는 역할로써 메탈 등과 같은 강도가 강한 금속으로 이루어지는데 최근 들어 지르코니아라는 강한 강도의 세라믹 소재가 나옴으로써 코핑에 사용하는 소재가 다양해졌다.

이러한 코핑을 제작하기 위해서는 먼저 프렙(치아 삭제)된 치아위에 왁스를 이용해서 코핑를 만들며, 제작된 왁스 코핑을 매몰제에 넣고 고온의 온도로 가열시키면 왁스는 연소되어 없어져 버리고 공간이 생기게 되는데 거기에 주조기를 이용해서 메탈을 주입시켜 코핑을 완성시키게 된다.

상기와 같이 완성시킨 코핑 위에 여러 가지 과정을 거치고 파우더를 축성하고 도재로에 구워주면 최종 상부구조인 포세린(사기치아) 보철물이 완성되는 것이다.

그러나 위와 같은 방식은 아날로그 방식으로 인상재를 이용하여 환자의 구강에 모습을 본을 뜨기 때문에 인상체에 변형이 올 경우 최종 치과 보철물에 오차가 발생하여 환자의 구강에 맞지 않는 경우가 많았다. 또한 위와 같은 방식으로 제작을 할 경우에는 많은 부수 작업이 필요로 하고 일일이 수작업으로 작업이 진행되어야 하며 가열하고 식히는 과정도 상당히 시간이 걸리기 때문에 많은 부분 작업 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.

그러므로 위와 같은 아날로그 방식을 개선한 캐드, 캠 치과 보철물 제작시스템이 개발되어 왔다.

첫째는, 구강 스캔을 활용하여 캐드, 캠 치과 보철물을 제작하는 방식이다. 구강스캔을 활용하여 캐드, 캠 치과 보철물 제작시스템을 진행하는 방식은 치과에서 인상재를 이용하여 환자의 구강을 본을 뜨는 것이 아니라 구강스캔으로 이용하여 환자 구강상태를 3D 디지털화 시켜 디지털화된 형상을 이용하여 캐드, 캠 치과 보철물 제작시스템을 운영하는 방식이다.

둘째는, 모형 스캔을 활용하여 캐드, 캠 치과 보철물을 제작하는 방식이다. 모형스캔을 이용하는 방식은 치과에서 인장재를 이용하여 환자의 구강을 본을 뜬다음 거기에 석고를 부어 양형을 형태로 만든 후 그 양형의 모형을 스캔하여 3D 디지털화 시켜 디지털화된 형상을 이용하여 캐드, 캠 치과 보철물 제작시스템을 운영하는 방식이다.

그러나 현재 상기 첫째 방식인 구강 스캔을 활용하여 캐드, 캠 치과 보철물을 제작하는 방식은 구강스캔의 정확성과 가격경쟁력의 문제가 있었다.

그리고 종래에는 모형스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 대한 교육은 체계적으로 강의가 되지 않고 부분 부분으로 따로 강의가 되어 비효율적이고 강의실에 수강생들을 모아놓고 직접 시연하는 방법으로 교육함으로써 교육의 능률이 떨어지는 단점이 있었다.

한편, 상기 치과나 치아관련 교육방법으로는 공개특허공보 공개번호 10-2010-0052084(공개일자 2010년05월19일)에는, 올바른 양치질 궤적을 동적으로 보여주는 동적학습 애니메이션을 스크린에 시각적으로 출력하는 애니메이션 학습 커리큘럼을 사용자가 선택하는 단계;사용자가 상기 동적학습 애니메이션을 보면서 흉내내어 양치질 하면 사용자의 칫솔이 움직이는 궤적을 상기 동적학습 애니메이션의 올바른 양치질 궤적에 오버랩시켜서 상기 스크린에 시각적으로 표현하는 단계;를 포함하여, 사용자가 양치질을 제대로 하고 있는지를 즉석에서 시각적으로 판단할 수 있도록 하는 어린이 구강위생 교육방법이 공개되어 있다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-0815693호(공고일자 2008년03월20일)에는, 교육용 임플란트 치아모형의 금형제조 방법에 관한 것으로서, 치과 관련 학생들이 임플란트 치아 교정교육을 받을 때 손쉽게 사용 할 수 있는 실습용의 치아모형을 사출 식 방법에 의해 대량 생산할 수 있는 금형제조방법을 제공하기 위한 것으로, 고온에서 살균이 가능하게 금형의 재질을 특수한 종으로 선택하여 투명의 특수합성수지를 원료로 사용할 수 있도록 설계하였으며, 또 한편으로 일반적인 사출방식으로는 치아모형의 제품 성형 사출이 불가능한 점을 슬라이드 코아라는 방식으로 금형을 설계하여, 주물 식 방법에 의한 것보다 더 정밀하고 견고한 제품을 추출할 수 있게 되어 있고, 한번에 6개의 제품이 추출됨과 동시에 자동으로 제품에 붙어 있는 잔여물이 제거된 상태로 추출되게 설계되어 있어, 보다 실용적인 교육용 임플란트 치아모형을 사출 식으로 대량 생산할 수 있도록 된 교육용 임플란트 치아모형의 금형제조 방법이 공개되어 있다.

그러나 상기 교육방법은 캐드, 캠 치과 보철물 제작에 특화딘 교육방법이 없었고, 또한 교육방법이 전체적으로 복잡하고 체계적이지 못한 단점이 있었다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 체계적이며 단계적으로 모형스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작방법을 교육시킬 수 있는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 관한 것으로, 모형스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 있어서, 치과에서 온 인상체에 석고를 부어 양형에 형상을 만들고 그 모형을 Dental 전용 스캐너에 넣어 모형을 3차원 디지털 형상으로 변환시키는 덴탈 스캐닝 단계 교육; 덴탈 스캐닝 단계에서 변환시킨 디지털 형상을 가지고 Dental 전용 CAD Software를 이용하여 코핑 디자인을 하는 덴탈 코핑 디자인 단계 교육; 3차원 CAD 디자인 작업이 끝난 디지털 형상을 CAM 신호 변환 작업을 통해 NC코드로 변화된 자료가 Dental 전용 밀링머신(Milling Machine)로 전송되고 밀링머신은 전송받은 NC코드의 명령에 맞게 절,연삭 가공을 하여 코핑을 제작하는 덴탈 코핑 제작 단계 교육; 절,연삭 가공된 코핑을 소결로에 넣어 소결하여 최종 코핑을 완성하는 덴탈 코핑 소결 단계 교육; 최종 소결과정을 거친 최종 코핑을 수작업으로 치아의 형태나 광택 등을 수정해주어 최종 보철물을 완성하는 코핑 교정 단계 교육;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 작업이 간편하며, 작업효율이 뛰어나고 또한 치과 보철물을 정밀하게 가공할 수 있는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작방법을 체계적이며 단계적으로 교육하는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작방법 시스템 개략도

또한, 상기 덴탈 코핑 제작 단계 교육에서, 지르코니아 소재로 코핑을 제작했을 경우에는 소결을 통해 그 강도를 높이기 위함이고 메탈 소재를 가공할 경우는 소결작업이 제외되는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 모형스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법을 위한 캐드, 캠 치과 보철물 제작시스템 개략도이다.

본발명 교육방법에 이용되는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작시스템은 종래의 치과 보철물 제작에 일련에 과정을 디지털화, 자동화 시킨 시스템이다.

본발명의 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 시스템은 Dental Scanner, Dental CAD/CAM Software, Dental Milling Machine, Dental Sintering 이렇게 네 부분으로 구성되어 있다.

본발명의 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 대해 구체적으로 그 방법을 기재하면 다음과 같다.

첫 번째 단계로서, 덴탈 스캐닝 단계 교육은,

먼저 치과에서 온 인상체에 석고를 부어 양형에 형상을 만들고 그 모형을 Dental 전용 스캐너에 넣어 모형을 3차원 디지털 형상으로 변환시킨다. Dental Scanner는 관용적으로 널리 사용되는 것을 이용하면 되는 것으로, 스캔 데이터의 정확성을 보장하는 3D Optical Metrology system으로써 White Light Scan 방식의 스캐너이다. 위 방법은 독창적인 Alignment방식을 사용하며 향상된 프로세싱 속도를 통해 다양한 치아 형상들에 대한 정확하고 신속한 스캔 작업을 진행할 수 있다. 그리고 전체 혹은 부분모델 스캔, 왁스업에 대한 듀얼스캐닝 등이 가능하다.

두 번째 단계로서, 덴탈 코핑 디자인 단계 교육은,

덴탈 스캐닝 단계에서 변환시킨 디지털 형상을 가지고 Dental 전용 CAD Software를 이용하여 코핑 디자인을 한다. 종래의 방식에서 작업자가 직접 각종 도구를 이용해서 왁스로 코핑을 제작하는 과정을 Dental CAD/CAM System에서는 CAD Software를 이용하여 디자인 해주는 것이다. Dental Scanner에서 생성된 3차원 형상을 빠르고 정확하게 원하는 형태로 디자인이 가능하다.

세 번째 단계로서, 덴탈 코핑 제작 단계 교육은,

3차원 CAD 디자인 작업이 끝난 디지털 형상을 CAM 신호 변환 작업을 통해 NC코드로 변화된 자료가 Dental 전용 Milling Machine로 전송되고 Milling Machine은 전송받은 NC코드의 명령에 맞게 절,연삭 가공을 하여 코핑을 제작한다.

Milling Machine으로 메탈, 지르코니아, PMMA, WAX, RESIN 등의 다양한 종류의 소재가 가공이 된다. 특히 지르코니아 소재는 최종 소결을 하게 되면 밀도가 줄어들어 많이 수축하기 때문에 그 수축율을 계산해서 절,연삭해야 한다. Dental CAD Software에서 수축율을 입력하여 자동으로 수치를 측정해서 절, 연삭 되는 것이다.

네 번째 단계로서, 덴탈 코핑 소결 단계 교육은,

절,연삭 가공된 코핑을 Dental Sintering(소결로)에 넣어 소결해주면 최종 코핑이 완성이 된다. 여기서 Dental Sintering(소결로)에 넣는 경우는 지르코니아 소재로 코핑을 제작했을 경우 소결을 통해 그 강도를 높이기 위함이고 메탈 소재를 가공할 경우는 소결작업이 제외된다. 1500도 이상의 고온의 열로 지르코니아 소재를 소결시키면 지르코니아의 강도가 메탈의 강도 못지않게 단단해진다.

다섯 번째 단계로서, 코핑 교정 단계 교육은,

지르코니아 소재의 경우 최종 소결과정을 거치면 수작업으로 치아의 형태나 광택 등을 수정해주면 최종 보철물이 완성된다. 메탈의 경우는 소결과정 없이 Milling Machine과정을 거쳐 가공된 제품을 형태나 광택 등의 수정을 해주면 최종 보철물이 완성된다.

그리고 상기의 교육방법은 직접 현장에서 실시하거나 또는 현재 통신교육에 널리 이용되고 있는 인터넷통신망을 이용한 인터넷 강의를 통하여 용이하게 할 수 있다. 상기 인터넷 강의 시스템은 강사 및 원격지에 있는 다수의 수강생들이 컴퓨터로 인터넷망에 접속하여 실시간으로 또는 녹화된 것을 강의 및 수강하면 되는 것이며, 종래의 널리 알려진 인터넷 강의 시스템을 이용하는 것이므로, 그에 대한 자세한 기술은 생략한다.

10 : 스캐너 20 : 캐드/캠 컴퓨터 본체
30 : CNC 밀링기 40 : 소결기

Claims

모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법에 있어서, 치과에서 온 인상체에 석고를 부어 양형에 형상을 만들고 그 모형을 Dental 전용 스캐너에 넣어 모형을 3차원 디지털 형상으로 변환시키는 덴탈 스캐닝 단계 교육;
덴탈 스캐닝 단계에서 변환시킨 디지털 형상을 가지고 Dental 전용 CAD Software를 이용하여 코핑 디자인을 하는 덴탈 코핑 디자인 단계 교육;
3차원 CAD 디자인 작업이 끝난 디지털 형상을 CAM 신호 변환 작업을 통해 NC코드로 변화된 자료가 Dental 전용 밀링머신(Milling Machine)로 전송되고 밀링머신은 전송받은 NC코드의 명령에 맞게 절,연삭 가공을 하여 코핑을 제작하는 덴탈 코핑 제작 단계 교육;
절,연삭 가공된 코핑을 소결로에 넣어 소결하여 최종 코핑을 완성하는 덴탈 코핑 소결 단계 교육;
최종 소결과정을 거친 최종 코핑을 수작업으로 치아의 형태나 광택 등을 수정해주어 최종 보철물을 완성하는 코핑 교정 단계 교육;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법
제1항에 있어서, 상기 덴탈 코핑 제작 단계 교육에서, 지르코니아 소재로 코핑을 제작했을 경우에는 소결을 통해 그 강도를 높이기 위함이고 메탈 소재를 가공할 경우는 소결작업이 제외되는 것을 특징으로 하는 모형 및 구강 스캔을 이용한 캐드, 캠 치과 보철물 제작 교육방법