KR20140098833A - 치과용 브릿지들 및 상부 구조물들과 그 제조방법 - Google Patents

치과용 브릿지들 및 상부 구조물들과 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 상부 구조물(203) 및 기준 플레이트(200)와 이 둘을 연결하는 간격 핀(202)을 포함하는 치과용 브릿지 중간 구조물을 제공한다. 또한, 치과용 브릿지 상부 구조물(203)의 제조방법이 제공된다.

Description

치과용 브릿지들 및 상부 구조물들과 그 제조방법{Dental Bridges and superstructures, and methods for manufacturing therof}
본 발명은 일반적으로 임플란트 장치 분야에 속하며, 특히 치과용 브릿지 중간 구조물 분야에 속하며, 더욱 특히 치과용 브릿지 상부 구조물 분야에 속한다.
치과용 임플란트 기술 분야에서, 코발트 크롬(CoCr)은 일반적으로 사용되는 재료이다. 치과 기술자들은 턱 내의 치과용 임플란트에 부착되는 치과용 보철을 얻기 위하여 보통 코발트 크롬의 치과용 브릿지 상부구조물들을 주조한 후 그들 위에서 포세린 표면들을 가열한다. 그러나, 몰드들에 대한 많은 준비가 요구되기 때문에 주조 과정은 번거롭고, 얻어진 생산물들의 정밀도는 상대적으로 낮다.
상부구조물을 제조하는 다른 방법은, CoCr와 같은 적합한 재료로 이루어진 실린더 또는 육면체와 같은 원재료를 바람직한 형상으로 절단하거나 절삭하는 것이다. 그러나, 이 기술은 많은 양의 파편을 발생시키며, 재료의 강도 때문에 절삭/절단은 매우 시간 소모적이며, 그리고 절삭/절단 기구들의 마모도가 높다.
또한, 예를 들어, 다른 종류의 절단기들 간의 변환이 부족하기 때문에, 상부구조물 또는 치과용 브릿지와 그것이 부착되어질 구조물 사이의 적응력을 향상시키기 위해 상부구조물 및 그 후 처리공정들에서의 치과용 브릿지들을 처리하는 능력과 관련된 분야에서 또한 문제가 있다.
이런 이유로, 개선된 치과용 보철 제조방법이 유리하며, 특히 향상된 융통성, 비용-효과 또는 사용자 편의성뿐만 아니라 다른 기계류 간의 변환을 허용하는 방법이 유리할 것이다.
따라서, 본 발명은 이 기술 분야에서 상기에서 확인한 하나 또는 그 이상의 결함들 그리고 단독 또는 복합적인 단점들을 바람직하게 제거하거나, 피하거나, 경감시키고자 하며, 본 발명은 절단기로의 이송을 위한 치과용 브릿지 중간 구조물로서, 기준 플레이트, 간격 핀, 및 치과용 상부구조물을 포함하며, 상기 기준 플레이트는 소결 피스톤 상의 배치를 위한 근위 측과 작업표면이 구비된 말단 작업 측을 포함하며, 상기 간격 핀은 상기 작업표면으로부터 말단으로 연장되고, 상기 치과용 상부구조물은 상기 간격 핀의 말단부에 배치되는 치과용 브릿지 중간 구조물을 제공하고 그리고 치과용 브릿지 상부구조물을 제조하기 위한 방법으로서: 기준 플레이트의 말단 측에 간격 핀을 소결한 후, 상기 상부구조물을 상기 간격 핀의 말단부에 소결함으로써 치과용 브릿지 중간 구조물을 성형하는 단계; 절단기에 상기 치과용 브릿지 중간 구조물을 연결하는 단계; 및 상기 치과용 브릿지 중간 구조물의 말단 측을 상기 절단기로 절단하는 단계;를 포함하는 방법을 제공하여 적어도 상기에서 언급한 문제점들을 해결하고자 한다.
본 발명의 유리한 특징들은 종속항에 개시되어 있다.
이들 및 다른 형태들에서, 본 발명이 제공할 수 있는 장점들 및 특징들은 본 발명의 실시예들에 대한 다음의 개시, 첨부된 도면 참조로부터 설명되어 명백해 질 것이며,
도 1은 일 실시예에 따른 레이저 소결을 위한 기구 준비를 도시하며;
도 2는 일 실시예에 따른 기준 플레이트를 도시하며;
도 3은 일 실시예에 따른 기준 수단을 갖는 기준 플레이트를 도시하며;
도 4는 일 실시예에 따른 간격 핀을 도시하며; 그리고
도 5는 일 실시예에 따른 치과용 상부 구조물을 도시하고 있다.
이하의 설명은 치과용 브릿지 상부구조물과 같은 치과용 임플란트와의 연결을 위한 시트들을 구비한 치과 보철에 적용할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 중점을 두고 있다. 그러나, 제조방법은 모든 종류의 소규모 보철을 제조하는데 사용될 수 있다는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 용어 "상부 구조물"는 치과용 임플랜트 또는 치과용 지대주(abutment) 상으로의 직접적인 부착을 위한 틀을 의미하고, 고정된 치과용 보철 또는 다른 적합한 도형재를 위한 보존을 제공한다. 따라서 상술된 바가 적용된다면 이러한 용어는 단일 또는 다중으로 생성된 임플랜트 지지형 인공 치관, 브릿지, 틀니, 브릿지, 등에 있는 구조물들을 포함한다.
레이저 소결 같은 소결은 예를 들어 고 전력 레이저에 의해 소입자들을 융합하여 삼차원 구조물을 성형하는 방법이다. 도 1은 레이저 소결을 위한 기구 준비를 개략적으로 도시하고 있다. 피스톤(100)은 외곽 구조물(110) 내에서 이동 가능하도록 위치되어 있으며, 이에 따라 벽으로서 외곽 구조물(110)과 바닥으로서 피스톤(100)에 의해 공간이 형성된다. 바람직한 재료(120)의 소입자들은 상부에서 공간으로 부가되며 그리고 이동 가능한 레이저 빔(130)은 입자들 상층의 바람직한 부분을 고체 구조물로 소결한다. 다음으로, 피스톤은 아래쪽으로 이동되며, 이동 가능한 레이저 빔(130)의 또 다른 작동 전에 더 많은 재료(120)가 이미 소결된 구조물 위에 부가된다. 이러한 과정을 반복하여 삼차원 구조물(140)이 만들어진다.
소결 처리는 치과용 브릿지 상부구조물 제조에 사용하기에는 충분히 정밀하지 않다고 알려졌다. 이것은 소결 처리는 많은 양의 열을 발산한다는 사실에 기인하는데, 이는 소결된 생산물들이 냉각될 때 소결된 생산물들을 뒤틀리게 만든다. 이것은 치과용 상부구조물의 제조분야에서 특별한 문제점으로 알려졌는데, 이는 치과용 임플란트로의 부착을 위한 시트들은 낮은 정밀도에 매우 민감하기 때문이다. 소결된 삼차원 구조물(140)의 표면은 치과용 브릿지 구조물을 위하여 충분히 매끄럽거나 곱지 않다는 단독 또는 복합적 사실은 통상의 기술자로 하여금 레이저 소결과 같은 소결에 의해 치과용 상부구조물을 제조하는 것을 주저하게 만든다.
그러나, 소결을 후속공정인 절삭 또는 절단과 결합함으로써, 절단 처리로부터 과량의 파편없이 매끄러운 표면으로 그리고 향상된 정밀도로서 즉 높은 수준으로 삼차원 구조물을 편리하게 만드는 것이 가능하다. 하지만, 소결 동안 치과용 브릿지 상부구조물의 뒤틀림 때문에, 소결 단계에서 절단이나 절삭 단계로 생산물을 이동시킬 때, 치과용 브릿지 상부구조물의 특정 부분들의 좌표를 설정하고 변환하는 것은 어렵다. 따라서, 소결된 상부구조물의 경계들 또는 가장자리들이 설계한 바에 정확하게 일치하지 않을 수 있는데, 이는 이러한 경계들을 기반한 후속공정인 절단에서 상부구조물의 위치 조절을 어렵게 만든다.
좌표에 의하여 삼차원 구조물이 형성되는 환자의 치아 상황에 대한 스테레오 데이터(stereo data)는 구강 내 스캐너 또는 3D 스캐너로부터 생산된다. 스테레오 데이터는 CAD 소프트웨어에서 생성된다. 얻게 된 CAD 데이터는 임플란트 연결 요소, 간격재, 스크류 채널, 스크류 시트, 임플랜트 시트 등의 다른 기하학적 구조들의 라이브러리의 도움으로 적합하게 조작될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 기준 플레이트(200)는 (상술된 바와 같이) 소결 피스톤의 상부에 위치된다. 기준 블레이트(200)는 절단 또는 절삭 단계를 수행하는 절삭기/절단기에게 공지된 형태 및 크기를 갖는다. 예를 들면, 절삭기/절단기에는 기준 플레이트(200)가 직사각형 또는 정사각형인지, 그리고 어떤 치수 즉, 두께, 너비, 및 길이를 갖는지의 정보가 제공된다. 이는 기준 플레이트(200)가 절삭기/절단기에 위치되면, 절삭 절단기가 기준 플레이트(200)를 위치시키기 위하여 기준 플레이트(200), 및 이에 공간에서 소결되는 구조물의 형태 및 치수를 사용할 수 있음을 의미한다. 소결 및 절삭하는 기계에 있는 공간에 기준 플레이트(200)를 위치시키는 것은 시각적인 수단, 이미지 분석, 또는 기준 플레이트(200)의 둘레와 물리적인 인식 수단 간의 물리적인 상호작용에 의하여 얻을 수 있다. 따라서 절삭기/절단기는 이에 프로그래밍 되어 지정된 값에 따라 기준 플레이트 상으로 소결되는 구조물을 절삭/절단할 수 있게 된다. 이러한 지정된 값은, 향상된 정밀도를 갖고 절단 과정으로부터의 과잉 파편이 없이 절삭기/절단기가 매끄러운 표면을 갖는 삼차원 구조물을 용이하게 형성할 수 있도록, 소결이 수행되는 단계에서의 값과 상응한다. 따라서 기준 플레이트(200)는 소결 피스톤 상의 배치를 위한 근위 측과 작업표면을 갖는 말단 작업 측을 갖는다. 바람직하게는, 소결 단계로부터 좌표가 절삭 단계로 이송이 용이하도록 작업표면은 실질적으로 평면의 형태를 갖는다.
절삭/절단 단계와 소결 단계 간의 기준을 규정하는 것을 더욱 향상시키기 위해서 도 3에 도시된 바에 따라 기준 플레이트(200)에 캐비티 또는 돌출부와 같은 추가적인 기준 수단(201)이 제공될 수 있으며, 이의 형태 및/또는 치수는 절삭기/절단기에 공지된 것이다. 이러한 캐비티 및/또는 돌출부는 기준 플레이트(200)를 절삭기/절단기에 연결시키는 데에 도움이 될 수도 있다. 기준 수단(201)은 소결 단계에서 기준 플레이트의 말단 측에 제공될 수 있다. 이것은 기준 수단(201)이 소결 단계에서 바람직한 형태 및 치수를 갖도록 기준 플레이트(200) 상으로 소결될 수 있다는 것을 의미한다. 그러나, 기준 수단(201)은 절삭 또는 접착을 통하여 소결 단계 전에 기준 플레이트(200) 상으로 적용될 수도 있다.
이러한 기준 수단(201)은 소결 및/또는 절삭하는 기계에서 기준 플레이트(200)가 인식되는 동일한 방식으로 인식될 수 있다. 기준 수단(201)은 기준 플레이트(200)의 근위 측에 위치될 수도 있다. 이와 같은 경우에서는, 기준 수단(201)은 소결 및/또는 절삭 기계에 있는 돌출부 또는 캐비티 각각에 상응하며 이와 상호작용해야하는 캐비티 또는 돌출부이다. 소결 및/또는 절삭하는 기계상의 상응하는 돌출부 또는 캐비티는 소결 및/또는 절삭하는 기계에 있어서 영점이며, 소결 및/또는 절삭하는 기계가 영점으로서의 돌출부 또는 캐비티로 작동하도록 한다. 기준 플레이트(200)의 근위 측에 있는 캐비티 또는 돌출부(201) 각각에 상응하는 소결 및/또는 절단하는 기계에 있는 돌출부 또는 캐비티 간의 상호작용은 상기 둘 사이에 테이퍼링된 웨지 락(wedge lock)에 대하여 웨지들을 가하도록 스프링 압력을 활용할 수 있다. 공기압은 스프링을 압축시키고 웨지 락을 풀어내는 데에 사용된다. 클램핑(clamping)은 척(chuck)으로부터 공기압을 블리딩(bleeding)시킴으로서 이루어진다. 팔레트화가 용이하도록 클램핑 놉(clamping knob)의 형태에 있는 돌출부와 같은 기준 수단(201)은 기준 플레이트(200)의 근위 측에 부착된다. 이와 같은 방식으로 기준 플레이트(200)와 소결 및/또는 절삭하는 기계 간의 신속하고 반복가능한 클램핑을 얻을 수 있다.
소결되는 단계가 진행된 후에 이에 사용된 소입자가 기준 플레이트(200) 상으로 위치된다.
이하 설명되는 방법에 따라 제조되는 치과용 상부 구조물을 위한 적합한 재료는 예를 들면, 스테인리스 스틸, 티타늄, 알루미늄, 코발트 크롬 및 니켈 기반 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 바람직한 재료는 코발트 크롬 및 티타늄을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 입자 크기는 전형적으로 25에서 60마이크론과 같이 10마이크론과 150마이크론 사이다. 300에서 500W 레이저로 소결할 때, 층의 두께는 20마이크론에서 100마이크론의 구간에 있는 것이 적합하다. 처리 속도는 적합하게는 5에서 20㎤/h 사이이다. 생성된 요소들, 상부 구조물(203), 간격 핀(202), 등은 균등하고 일체식 구조를 가지며, 고체 형태에 있는 시작 재료의 밀도에 관하여 거의 100%에 근접한, 특별히 95%와 99.95% 사이, 특히 바람직하게는 97%와 99.5%의 상대 밀도를 갖는다. 바람직하게는, 요소들은 교대로, 그리고 회전하면서 노출된다. 예를 들면, 노출될 층은 그 전 층에 대해 90°오프셋(offset)되어 노출된다. 이것은 전압 요소의 감소와 독립적인 층간의 더 양호하고 정확한 연결이 되도록 하는 장점을 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같이 기준 플레이트(200) 상으로 간격 핀(202)이 소결되며, 선택적으로는 기준 플레이트(200) 상으로 기준 수단(201)이 소결될 경우에 기준 수단(201)과 함께 소결된다. 간격 핀(202)은 콘형일 수 있으며, 이때 콘의 밑은 작업표면 상에 기준 플레이트(200)와 연결된다. 간격 핀(202) 사이의 간격은 바람직하게 1mm에서 2mm와 같이 3mm보다 작다. 간격 핀(202) 사이의 이러한 간격에서 상부 구조물(203)의 뒤틀림이 효과적으로 방지되는 것으로 나타났다. 추가적으로 간격 핀(202)은 중공형일 수 있으며, 이는 제조공정에서 재료 소비를 더욱 감소시킨다. 치과용 상부 구조물이 뒤틀리는 것으로부터 지지하고 소결된 구조물과 이의 분위기 사이의 열교환을 개선시키기 위하여, 치과용 상부 구조물(203)과의 연결 영역(connection zone)에서 간격 핀(202)의 말단부는 바람직하게는 0.4에서 1mm 사이의 너비를 가지며, 콘형 밑의 너비는 바람직하게는 1에서 3mm의 구간 내에서 선택된다. 추가적으로, 간격 핀(202)은 1에서 4mm 사이로 말단이 연장되어 이들에게 용이한 접근을 허용하여 절삭 단계가 수행되면 간격 핀(202)을 절단함으로써 기준 플레이트(200)로부터 치과용 상부 구조물의 용이한 제거가 보장되도록 한다. 콘형이 바람직한 열교환 및 지지 특징들을 제공하나, 콘형 외에 실린터-형 또는 각뿔형과 같은 다른 형태도 동일하게 가능한 것은 물론이다. 간격 핀(202)은 기준 플레이트(200)와 상응한 재료로 기준 플레이트(200) 상으로 소결될 수 있다.
소결 과정에서 분말 재료를 다중으로 사용할 수 있다. 첫 분말 분은 간격 핀(202) 및/또는 메인 바디(204)와 같은 소결되는 단계의 첫 부분을 만드는 데에 사용될 수 있고, 두 번째 분말 분은 간격재(206)와 같은 소결되는 단계의 두 번째 부분을 만드는 데에 사용될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 치과용 상부 구조물(203)은 다수 개의 치과용 임플란트 시트(205)를 포함하는 메인 바디(204)를 포함할 수 있다. 임플란트 시트(205)는 턱 뼈의 연질 조직에 대응하도록 일체형 간격재(206) 상에 위치될 수 있으며, 간격재(206)는 메인 바디(204)를 치과용 임플란트 시트(205)로부터 이격시킨다. 이와 같은 방식으로 일체식 상부 구조물(203)을 얻을 수 있으며, 상기 상부 구조물은 각각 메인 바디(204), 치과용 임플란트 시트(205), 및 선택적으로는 임플란트 시트(205)를 보유하는 간격재(206)를 포함한다.
간격 핀(202) 상으로는 치과용 상부 구조물(203)이 소결된다. 상부 구조물(203)은 간격 핀(202) 및/또는 기준 플레이트(200)와 상응하는 재료로 간격 핀(202) 상으로 소결될 수 있다. 치과용 상부 구조물(203)은 일체식 몸체를 형성하도록 스크류 부재 채널, 스크류 부재 채널의 하부에 스크류 부재 시트, 및/또는 임플란트 시트(205)를 포함하도록 소결될 수 있다. 선택적으로는, 치과용 상부 구조물(203)은 스크류 부재 채널, 스크류 부재 시트, 및 임플란트 시트(205) 없이 소결된다. 이들의 조합은 동일하게 가능함은 물론이다. 정확하게 위치되는 것에 가장 민감한 상부 구조물(203)의 일부는 턱 뼈를 대향하도록 치과용 상부 구조물의 일 측에 있는 임플란트 시트(205)로써, 의도되는 임플란트 시트 위치가 말단을 향하게 간격 핀 상으로 상부 구조물(203)이 소결되는 것이 바람직하다. 이는 소결 단계가 수행된 후에 임플란트 시트(205)가 높은 정밀도로 절삭될 수 있기 때문이다. 임플란트 시트(205)를 수용하도록 의도된 위치가 근위로 향하면 치과용 상부 구조물(203)이 간격 핀(202)으로부터 제거되고, 따라서 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)으로부터 제거되면 임플란트 시트(205)가 치과용 상부 구조물(203)로부터 먼저 절삭될 수 있으며 이로 인해 소결 단계 및 절삭 단계 간의 기준이 상실되어 치과용 상부 구조물 상으로 임플란트 시트(205)를 정확하게 위치시키는 것은 매우 어려워질 것이다.
일 실시예에서 상부 구조물(203)은 간격재(206) 및/또는 임플란트 시트(205), 또는 후속 절단/절삭 단계에서 임플란트 시트를 수용하도록 의도된 위치가 실질적으로 기준 플레이트(200)의 작업표면과 상응하는 평면을 향하도록 간격 핀(202) 상에 위치된다. 이와 같은 방식으로, 간격 핀(202) 및/또는 기준 플레이트(200) 상의 배치를 유지하면서 상부 구조물은 스크류 채널 등을 형성하도록 상측이 절삭될 수 있으며, 임플란트 시트 등을 형성하도록 하측이 절삭될 수 있다.
소결 단계 후에 기준 플레이트(200), 기준 수단(201), 간격 핀(202), 또는 이의 조합과 함께 상부 구조물(203)을 포함하는 중간 구조물은 절삭/절단 단계에 도입되기 전에 후속처리될 수 있다. 이러한 후속처리는 소결 단계, 등에서 재료에 쌓인 장력을 경감하도록 수행될 수 있다. 후속처리는 두 가지 단계, 적합한 비활성 가스와 같은 보호 분위기에서 중간 구조물을 400에서 1000°C 사이로 가열하는 단계와 Al3O2 입자들, 예를 들면 평균 50에서 250마이크론 사이의 지름을 갖는 입자들을 표면에 발사함으로써 가열하는 단계 이후에 소결된 생산물 상에 형성된 산화층을 제거하는 단계를 포함한다.
이와 같은 방식으로 치과용 상부 구조물 중간 구조물과 같이 절삭기/절단기로의 이송을 위한 구조물이 얻어진다. 절삭기/절단기로의 이송을 위한 구조물은 소결 피스톤 상의 배치를 위한 근위 측을 갖는 기준 플레이트(200)와 작업표면을 갖는 말단 작업 측을 포함한다. 작업표면으로부터 간격 핀(202)은 말단으로 연장되며, 간격 핀(202)의 말단 끝에 치과용 상부 구조물(203)이 배치되며 간격 핀과 연결된다. 상술된 바에 따라 치과용 상부 구조물은 임플란트 시트(205)를 수용하도록 의도된 상부 구조물(203) 상의 위치가 말단으로 향하도록 간격 핀(202)에 위치되는 것이 바람직하다. 작업표면 상에 기준 수단(201)은 상술된 바에 따라 선택적으로 위치된다. 기준 플레이트(200)는 좌표를 소결되는 단계로부터 절삭되는 단계로 이송하는 데에 충분한 기준을 제공할 뿐만 아니라, 기준 플레이트(200)는, 간격 핀(202)과 함께 상부 구조물(203)이 의도된 임플란트 시트(205)에 상응하는 위치를 포함하는 것이 확인되도록 하며, 상부 구조물(203)의 뒤틀림을 어느 정도 방지한다. 상부 구조물(203)이 과도하게 뒤틀리는 경우에는 의도된 임플란트 시트(205)에 상응하는 위치가 사실상 소결된 상부 구조물(203)의 경계 밖으로 옮겨진 위험이 있을 수 있으며, 이에 따라 상부 구조물(203)과 치과용 임플란트가 서로 맞도록 하기가 불가능할 것이다.
소결하는 단계 후에 구조물은 절삭기/절단기로 이송되고, 절삭 절단기는 기준 플레이트(203) 및/또는 기준 수단(201)에 의하여 용이하게 공간 내에 소결된 상부 구조물(203)을 위치시킬 수 있다. 다음으로는, 상부 구조물의 의도된 좌표 및 의도된 임플란트 시트(205)를 수용한 후에, 절삭기/절단기는 상부 구조물(203) 상에서 임플란트 시트(205)를 절삭한다. 선택적으로는, 절삭기/절단기는 닿을 수 있는 상부 구조물 상에 있는 표면을 연마한다. 예를 들면 연질의 조직과의 상호작용을 위한 매끄러운 표면을 상부 구조물에 제시하도록 간격재의 다른 일부는 절삭/절단된다. 절삭/절단은 예를 들면, 10.000에서 40.000rpm의 스핀들 속도의 적합한 절단 도구로 수행된다. 처리공정은 냉각 단계를 사용 또는 사용하지 않고 수행될 수 있다. 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이 냉각은 기류 또는 공기의 흐름 및 추가적인 냉각 요소들로 수행될 수 있다.
절삭/절단하는 단계 후에, 상부 구조물(203)은 기준 플레이트(200) 및 간격 핀(202)으로부터 제거될 수 있다. 이것은 단순히 간격 핀(202)을 말단의 연장에 대해 횡축으로 절단함으로써 이루어질 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 절단하는 단계에서 상부 구조물의 일부가 기준 플레이트(200)로부터 절단되도록 간격 핀은 생략될 수 있다. 따라서, 소결 단계에서 상부 구조물(203)의 조금도 소결되지 않거나, 일부만이 소결되는 것, 간격재(206)의 전부, 또는 일부만이 소결되거나 조금도 소결되지 않는 것, 및 임플란트 시트(205)가 소결되는 것이 가능하며, 절단 단계에서 다른 일부의 상부 구조물(203)은 기준 플레이트(200)로부터 절단된다.
소결 단계는 도 1에 따른 장치로 수행되거나 통상의 기술자에게 공지된 그 어떤 소결 장치로도 가능하다. 절삭은 CNC 절단과 같은 그 어떤 적합한 방법으로 수행될 수 있다.
이후에는 앞서 간격 핀(203)에 연결된 상부 구조물(203)의 측은 도형재의 적용을 위한 균등한 표면을 얻도록 연마 또는 절삭될 수 있다. 또한, 절단된 간격 핀(203)의 나머지가 도형재의 적용을 허용하는 동시에 이러한 나머지가 감춰지는 경우에는 상기 측의 연마 또는 절삭 단계를 생략하는 것이 가능하다. 이러한 상황에서는 간격 핀(203)의 나머지는 도형재를 위한 고정 요소로 기능할 수 있다.
상부 구조물(203)은 상술된 바에 따른 레이저 소결과 같은 소결 과정을 통하여 코발트 크롬(CoCr)으로 형성될 수 있다.
그러나, 상부 구조물(203)은 플라스틱으로부터 소결되거나 그 다음으로 절삭될 수 있다는 것은 통상의 기술자에 의해 인식될 것이다. 이러한 플라스틱 구조물은 도형제의 선택적 적용 후 임시 브릿지로써 사용하기에 적합할 것이다. 이의 장점은 구조물을 제조하는데 비용이 적게 들며, 영구적인 브릿지가 제조되는 동안 환자는 임시 브릿지를 받을 수 있다는 것이다. 플라스틱 재료의 임시 브릿지들은 유리할 수 있는데, 임플란트 위치 및 각에 대한 정확한 조정이 플라스틱 재료의 유동성에 의해 보완될 수 있기 때문이다.
일 실시예에서, 상부 구조물(203)은 소결하는 단계 또는 삼차원 프린팅에 의해 플라스틱 재료로부터 만들어질 수 있는데, 이는 통상의 기술자에게 공지된 바 자세한 설명은 생략한다.
기준 플레이트(200)에 포함되는 기준 수단(201)은, 상술된 바에 따라, 기준 플레이트(200)를 절단기에 연결하기 위한 구멍과 같은 캐비티일 수 있다. 이는 또한 기준 좌표의 특정 세트 위치가 소결 단계에서 절삭/절단 단계로 이송될 수 있다는 것을 기준 수단(201)이 보증하는 한, 절단기 상의 홀딩 장치에서 치아들을 붙잡는 것에 상응하는 것 또는 절단기 상에 그것에 상응하는 것을 갖춘 형상인 인덴션일 수 있는데, 이에 따라 절삭/절단 유닛은 상부 구조물(203) 상의 치과용 임플란트 연결부를 성형하고 매끄럽게 하기 위하여 절단/절삭 작용이 수행되어야 하는 장소를 인식할 것이다. 이것은 기준 수단(201)에 의해 얻어진다.
대안적으로, 기준 수단(201)은 기준 플레이트(200)가 절단기 상에 정확하게 위치되도록 단지 절단기 상에 있는 유사한 음(negative)의 특징들에 상응한다. 추가적인 대안으로, 기준 수단(201)은 절삭기/절단기에 기준 플레이트(200)의 위치가 정확하게 변환되도록 이미지 처리 소프트웨어에 의해 인식되는 적어도 하나의 형태이다. 절삭기/절단기에 기준 플레이트(200)를 고정시키는 데에 스크류 구멍 및 이에 상응하는 스크류나 볼트와 같은 별도의 부착 수단이 사용되는 것이 바람직하다. 이것의 장점은 기준 플레이트(200)가 부착된 상부 구조물(203)과 함께 연결부에 의하여 위치에 단단하게 고정될 수 있다는 것이다. 이것은 치과용 상부 구조물(203)이 컴퓨터 수치 제어(CNC) 절단기와 같은 산업용 절단기에 의해 절단될 수 있도록 한다.
일 실시예에서, 기준 플레이트(200)는 직접 절단기에 고정되며, 따라서 절단 처리를 위하여 치과용 상부 구조물(203)을 위치에 고정시키며, 기준 플레이트(200)의 위치는 설정되고 이미지 처리 소프트웨어를 통해 절삭기/절단기로 변환된다. 고정 수단으로는 기존 척(chuck) 또는 장치에 의해 허용되는 소정의 다른 수단들에 의해 만들어질 수 있다. 따라서, 생산물을 소결 단계에서 절단 또는 절삭 단계로 이동시킬 때, 치과용 상부 구조물(203)의 특정 일부의 좌표를 설정 및 변환하는 것이 가능하다. 더 상세하게는, 이것은 기준이 소결된 상부 구조물의 경계 또는 가장자리에 더 이상 의존하지 않기 때문에 가능하다. 대신, 도면과 기준 플레이트(200) 둘 다 및 치과용 상부 구조물(203)은 이 목적을 위하여 특정 기준 수단을 갖는다.
일 실시예에서, 기준 플레이트(200) 및 상부 구조물(203)의 위치에 기반하여 치과용 상부 구조물(203)은 절단기 내에 자동으로 위치 조절된다.
기준 플레이트(200) 및/또는 기준 스단(201)은 영점 도는 기준으로서 CNC 절단기에 의해 인식될 수 있는 패턴을 형성할 수 있는데, 이로부터 CNC 절단기는 치과용 상부 구조물(203) 가장자리 주위를 돌아다닐 수 있다. 따라서, 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)의 경계는 상부 구조물(203)의 도면에 발생하는 코드 포인트들이다.
이것의 장점은 CAD/CAM(Computer-aided design/Computer-aided manufacturing) 도면과 관련하여 CNC 절단기가 치과용 상부 구조물(203) 가이드하고 이에 따라 정확하게 절단 처리가 가능하기 때문에 자동 절단이 가능하다는 것이다. 이것은 패턴을 인식하고 CAD/CAM 도면에 연관시키는 CNC 절단기에 의해 이루어질 수 있으며, 이는 도면과 구조물 간의 통상적 기준을 제공함으로써 치과용 상부 구조물(203), 더 상세하게는, 상부 구조물(203) 상에 있는 임플란트 시트(205)의 절단 위치에 대해 CNC 절단기에 자동 가이드하는데, 기준 플레이트(200)와 상부 구조물(203), 및 선택적으로는 기준 수단(201)이 동일한 도면의 동일한 부분에서 만들어지기 때문이다. 따라서, 절단기 내에서 치과용 상부 구조물(203)의 위치에 대한 수동 조정 필요 없이, 소결된 구조물에서 세부적으로 높은 수준의 절단 생산물이 얻어질 수 있다.
소결 전에, 치과 기술자는 치과용 임플란트의 위치를 포함한 환자 턱의 형태에 대한 모델과 바람직한 브릿지 상부 구조물의 원본을 공급한다. 원본은 그 형태에 대한 컴퓨터 렌더링 또는 도면을 얻기 위해 통상의 기술자에게 공지된 방법에 따라 스캔된다. 모델도 각각 임플란트들 위치에 대한 컴퓨터 렌더링 또는 도면을 얻기 위해 또한 스캔된다. 이러한 컴퓨터 렌더링들 또는 도면들에 기반하여, CAD/CAM 소프트웨어는 치과용 브릿지 상부구조물(203)에 대한 컴퓨터 렌더링들 또는 도면들을 디자인하기 위해 사용된다.
컴퓨터 렌더링 또는 도면에 기반하여, 표준 레이저 소결 장치는 코발트 크롬(CoCr) 분말과 같은 금속 분말을 삼차원의 치과용 상부 구조물(203)로 소결하는데, 이는 간격 핀(202)을 통해 기준 플레이트(200)와 선택적으로는 기준 수단(201)과 연결되며, 여기서 기준 플레이트(200)는 절단기에 기준 플레이트(200)를 연결하기 위한 연결수단 및 절단기 내에서 상부 구조물(203)의 위치 조절을 위한 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)과 같은 기준 요소를 포함한다. 소결된 치과용 상부 구조물(203)은 소결 처리 결과일 수 있는 장력을 경감시키기 위하여 소결 단계 후에 가열될 수 있는데, 이는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다.
이러한 처리 동안, 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)은 소결과 절삭/ 절단 간의 좌표 변환을 제공하는 동시에 상부 구조물(203)의 뒤틀림을 예방하거나 방지하기 위하여 상부 구조물을 지지하는 역할을 할 수 있다.
다음으로, 제조방법은 기준 플레이트(200)를 상부 구조물(203)과 CNC 절단기와 같은 절단기 장치에 연결하는 단계를 포함한다. 이것은 구조물의, 특히 치과용 임플란트에 연결하기 위한 시트의 높은 마무리를 얻기 위한 치과용 상부 구조물(203)의 절단을 가능케 한다. 또한, 이러한 처리 동안 스크류 채널이 절단될 수 있다. 스크류 채널은 레이져 용융 처리로도 형성될 수 있다. 연결은 척, 클램프 또는 통상의 기술자에게 알려진 다른 적합한 장치들에 의해 얻어질 수 있다.
절단 단계는 기준 플레이트(200) 도는 기준 수단(201)에 의하여 가이드될 수 있다. 이것은 CNC 절단기와 같은 절단기가 절단 표면, 즉, 치과용 상부 구조물(203) 상에 있는 경계의 가장자리를 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)의 위치에 연관시킴으로서 용이하게 찾을 수 있으며, 더 상세하게는 CAD/CAM 렌더링에 따라 구조물을 절단할 수 있는 장점을 갖는다. 치과용 상부 구조물(203) 전부가 CAD/CAM 렌더링의 일부이기 때문에, 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이, 모든 좌표들은 CNC 절단기에 의해 용이하게 접근될 수 있다.
제조방법은 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)에 의해 가이드되면서 절단기로 치과용 상부 구조물(203)을 절단하는 단계를 더 포함한다. 절단기는 기준수단 및 CAD/CAM 소프트웨어와 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)에 의해 가이드되는 CNC 절단기와 같은 소정의 절단기가 될 수 있다.
절단기는 소결 장치와 동일한 CAD/CAM 렌더링에 의해 가이드되기 때문에, 절단기는 단지 소결 처리에서의 불완전성으로부터 발생된 치과용 상부 구조물(203) 표면의 부분들을 절단하는데, 이는 폐기물을 줄인다. 특히 중요한 것은 환자의 치과용 임플란트에 상부 구조물(203)을 고정하기 위한 정밀한 임플란트 시트(205)를 얻는 것이다. 이를 위해 기준 플레이트(200)와 간격 핀(202)으로부터 의도된 임플란트 시트(205)를 위한 위치가 말단으로 그리고 상측으로 향하도록 상부 구조물(203)이 간격 핀(202) 상에 위치된다.
절단기는 기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)에 의해 가이드되기 때문에, 절단기 내에서 치과용 상부 구조물(203)의 위치 조절을 위한 수동 조정이 필요 없다.
일 실시예에서, 기준 수단(201)은 "+" 기호 및 "-" 기호 형태, 또는 정사각형이나 직사각형과 같은 다른 인식 가능한 형태의 돌기부들이다. 또한, 이런 방식으로 기준 수단(201)은 이미지 처리 소프트웨어에 의하여 인식될 수 있어, 기준 수단(201), 이에 따라 기준 플레이트(200), 및 상부 구조물(203)까지의 좌표가 절단기로 변환된다. 따라서 기준 수단(201)은 치과용 상부 구조물(203)의 다른 부분과 관련하여 절단기에 대해 제로값을 표시한다
제조방법은 치과용 상부 구조물(203)을 얻기 위하여 간격 핀(202)을 절단함으로써 상부 구조물(203)을 기준 플레이트(200)로부터 분리하는 단계를 더 포함한다.
절단기 내에 기준 플레이트(200)의 고정은 기존 척, 도는 장치에 허용되는 소정의 다른 수단에 의해 얻어질 수 있다.
일 실시예에서, 절단은 소결과 동일한 CAD/CAM 렌더링에 의해 가이드된다. 이것의 장점은, 절단기가 자동으로, 즉 수동 측정 또는 교정없이 치과용 상부 구조물(203)의 경계를 찾는 것이 용이하다는 것이다. 따라서, 절단 단계는 좀 더 빠르고 좀 더 적은 폐기물을 발생시킨다.
기준 플레이트(200) 및/또는 기준 수단(201)은 CNC 절단기와 같은 절단기를 가이드하는 치과용 브릿지 상부 구조물(203)의 CAD/CAM 렌더링 내에 있기 때문에, 절단기는 자동으로, 즉 수동 측정 또는 교정없이 치과용 상부 구조물(203)의 경계를 찾을 것이다.
청구항들에서, "포함한다/포함하는" 단어는 다른 구성요소들 또는 다른 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 더욱이, 개별적으로 열거되었을지라도 수단들, 구성요소들 또는 제조방법 단계들의 복수 형태는 예를 들어 단독 유닛 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 추가로, 개별적 특징들이 다른 청구항들에 포함되었을지라도, 이들은 유리하게 결합될 가능성이 있을 것이며, 그리고 다른 청구항들에 포함되어 있다는 것은 특징들의 결합이 가능하지 않거나 유리하지 않다는 것을 의미하지 않는다. 게다가, 단독 참조는 복수의 형태를 배제하지 않는다. "하나", "어느 하나", "제 1", "제 2" 등의 단어는 복수의 형태를 배제하지 않는다. 청구항들에서 참조 번호들은 예를 명확히 하는 것으로써 단순히 제공되며 어떠한 방식으로 청구항들의 범위를 제한하는 것으로 해석될 수 없다.

Claims (13)

  1. 절단기로의 이송을 위한 치과용 브릿지 중간 구조물로서,
    기준 플레이트(200), 간격 핀(202), 및 치과용 상부구조물(203)을 포함하며, 상기 기준 플레이트(200)는 소결 피스톤 상의 배치를 위한 근위 측과 작업표면이 구비된 말단 작업 측을 포함하며, 상기 간격 핀(202)은 상기 작업표면으로부터 말단으로 연장되고, 상기 치과용 상부구조물(203)은 상기 간격 핀(202)의 말단부에 배치되는,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간격 핀(202)은 말단부 방향으로 단면적이 감소하는,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 간격 핀(202)은 원뿔 형상인,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치과용 브릿지 중간 구조물은 소결된 치과용 브릿지 중간 구조물인,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치과용 상부구조물(203)의 말단 측에 임플란트 시트(205)가 제공된,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 임플란트 시트(205)가 절삭된,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 플레이트(200)의 말단 측에 기준 수단(201)이 제공된,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기준 수단(201)은 상기 기준 플레이트(200)의 말단 측으로부터 말단으로 연장되는 돌기부들인,
    치과용 브릿지 중간 구조물.
  9. 치과용 브릿지 상부구조물(203)을 제조하기 위한 방법으로서,
    기준 플레이트(200)의 말단 측에 간격 핀(202)을 소결한 후, 상기 상부구조물(203)을 상기 간격 핀(202)의 말단부에 소결함으로써 치과용 브릿지 중간 구조물을 성형하는 단계;
    절단기에 상기 치과용 브릿지 중간 구조물을 연결하는 단계; 및
    상기 치과용 브릿지 중간 구조물의 말단 측을 상기 절단기로 절단하는 단계;를 포함하는,
    방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상부구조물(203)을 상기 기준 플레이트(200)로부터 분리하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 절단하는 단계는 상기 소결 단계에 상응한 CAD/CAM 랜더링에 의해 가이드되는,
    방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  13. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 얻을 수 있는 치과용 브릿지 상부구조물(203).
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