KR20170122975A - 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법 - Google Patents

Abstract

피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상되도록, 본 발명은 열가소성 수지 재질의 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온처리하여 연화시킨 후 피시술자의 구강 내부에 형합되는 형합홈부가 형성되도록 치아 식립대상부와 인접한 상기 구강 내부에 가압 결합되되, 대합치아와 대응되는 외면에 교합 높이에 대응하여 두께가 조절된 교합베이스가 적층된 교합정렬가변피스가 제조되는 제1단계; 점성의 방사선 불투과성 레진 접착제가 상기 구강 내부에 반구형으로 부착되되 광중합기로부터 방출된 기설정된 파장의 광에 의해 경화되어 레진정합부가 형성되며, 상기 구강 내부를 CT촬영하여 CT 이미지가 획득되고, 상기 교합정렬가변피스의 설치 전후 상태의 상하악을 오랄 스캔하여 스캐닝 이미지가 획득되는 제2단계; 상기 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지에 각각 표시된 레진정합부 이미지에 정합점이 인식되고, 상기 각 정합점을 기초로 영상정합되어 3차원 통합 가이드 이미지가 획득되는 제3단계; 및 상기 3차원 통합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이가 설정되되, 상기 구강 내부에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드가 제조되는 제4단계를 포함하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 제공한다.

Description

치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법{method for manufacturing surgical guide and crown, abutment in mouth for dental implant}

본 발명은 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상된 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 것을 의미한다. 즉, 상실된 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 등으로 만든 픽스츄어를 치아가 빠진 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.

상세히, 일반 보철물이나 틀니의 경우 시간이 지나면 주위 치아와 뼈가 상하지만, 임플란트는 주변 치아조직의 손상을 방지할 수 있으며 이차적인 충치 발생요인이 없기 때문에 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 임플란트는 자연치아와 실질적으로 동일한 구조를 가지므로 잇몸의 통증 및 이물감이 없으며, 관리만 잘하면 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행되는데, 천공을 형성하는 시술 및 픽스츄어를 식립하는 시술은 환자마다 각각 상이하다. 이는, 환자의 치아 상태나 임플란트 시술이 필요한 치아의 위치, 환자의 치조골 상태 등 다양한 요인을 고려하여 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정해야 하기 때문이다.

이처럼, 치조골 천공을 위한 드릴링 작업은 초심자뿐만 아니라 경험자에게도 작업 과정에서 깊이 및 방향을 정확하게 가늠하기가 상당히 어렵다는 난점이 있다. 더욱이, 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우 별도의 측정단계 없이 시술 도중 드릴링될 깊이를 가늠하여 시술한다는 것은 매우 어려운 것이다.

또한, 치조골에 천공을 형성시 시술자가 드릴에 힘을 가하여 드릴링 작업을 수행하면서 현재 어느 정도까지의 깊이로 드릴링 작업이 이루어졌는지 판단하기가 어려운 문제점이 있었다. 더욱이, 일정 깊이 이상으로 드릴이 삽입되면 치조골의 신경을 손상시키는 심각한 문제점이 발생할 수 있다.

이와 반대로, 일정한 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는 드릴된 천공의 깊이가 얕아서 픽스츄어 고정에 과도한 힘이 소요된다. 뿐만 아니라, 천공 주위의 나사산이 손상되거나 픽스츄어가 완벽하게 고정되지 못해 추후 재시술을 하게 되는 문제가 발생하기도 했다.

이에 따라, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 서지컬 가이드(surgical guide)라고 하는 보조 기구를 사용한다.

도 1은 종래의 서지컬 가이드 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 서지컬 가이드는 다음과 같은 과정을 거쳐 제조된다. 먼저, CT 촬영을 통해 피시술자의 구강 내부의 3차원 이미지를 획득하고, 오랄스캔을 통해 피시술자의 구강 내부의 3차원 외부형상 이미지를 획득한다(s1).

여기서, CT 촬영을 통한 3차원 이미지는 구강 내부의 치관(잇몸 외측으로 드러난 치아의 일부분) 및 치근(잇몸 내부에서 치조골과 결합된 부분), 그리고 치조골의 형상 및 치관, 치근, 치조골의 골밀도 등에 대한 정보를 포함한다. 또한, 오랄스캔을 통한 3차원 외부형상 이미지는 구강 내부의 치관 및 잇몸의 형상에 대한 정보를 포함한다.

그리고, 각 이미지가 획득되면, 치아의 특이점 등 시술자에 의해 설정된 구강 내부 지점을 기준으로 두 이미지를 영상정합하게 된다(s2). 이어서, 영상정합된 결과를 통해 임플란트 시술계획을 수립하고(s3), 시술 계획에 따라 시술을 안내할 수 있는 서지컬 가이드를 제조하게 된다(s4).

이때, 상기 서지컬 가이드는 잇몸의 두께, 치조골의 분포, 피시술 대상 치아의 위치 등 다양한 해부학적인 시술 조건과 함께 시술자의 시술 경험이 더해져 제작되어야 한다. 이를 위해 CT 데이터와 같은 직접 데이터만을 활용하는 것보다는 구강 조직의 외형 데이터를 함께 활용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 3차원 외부형상 이미지는 피시술자의 구강 내부를 따라 구강 스캔장비를 이동하며 스캐닝된 정보를 결합하여 획득된다. 이때, 치아의 치관과 잇몸에 대한 전반적인 모습을 담고 있지만, 스캐닝된 정보를 결합하는 과정에서 치열의 곡률이 실제 구강 내부와 왜곡되어 나타날 수 있기 때문에 이미지를 보정하는 과정이 필요하다. 이처럼, 상기 각 이미지에서 부족한 정보를 보충하고, 왜곡된 정보를 보정하기 위해서는 두 이미지를 영상정합 단계(s2)가 필수적으로 요구된다.

이때, 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지가 영상정합되기 위해서는 두 이미지에서 공통되는 고정영역을 필요로 하며, 치관이 이에 해당될 수 있다.

그러나, 잔존 치아가 없는 무치악 환자나 잔존 치아의 개수가 적은 부분무치악 환자의 경우에는 치관 영역 자체가 없거나 부족하여 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지의 정합이 어렵고 부정확한 문제점이 있었다.

더욱이, 치관 영역이 부족한 경우에는 조직의 유동성이 높고 명확한 특정이 어려우므로 오랄스캔을 통한 외부 형상의 획득이 실질적으로 불가능한 문제점이 있었다.

이에, 구강 내부에 방사선 불투과성인 레퍼런스 마커를 부착하거나, 레퍼런스 마커가 설치된 스플린트를 구강 내부에 물려 CT 촬영 내지는 오랄스캔을 실시하는 경우도 있었다.

그러나, 레퍼런스 마커는 치아 등의 단단한 조직이 아닌 경우에는 부착하기가 매우 힘들 뿐만 아니라 기설정된 부피를 갖는 기둥 형상으로 구비되므로 오랄스캐너, 혀 등의 움직임에 따라 구강 내부에서 쉽게 분리되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 영상정합을 위한 최소 요구치인 3개의 마커를 모두 붙이거나 붙인 상태를 유지하는 것이 어려웠다. 더욱이, CT 촬영 및 오랄스캔이 모두 완료되기 이전에 레퍼런스 마커가 분리되면 마커를 재부착하고 CT 촬영 및 오랄스캔을 처음부터 다시 수행해야 되는 등의 불편함이 있었다.

또한, 피시술자의 구강 내부에 손실된 치아를 대체하기 위한 크라운을 설계시 임플란트 시술위치의 주변에 잔존하는 치아의 정보를 기반으로 교합 높이, 저작면, 저작 방향 등이 산출된다. 그러나, 소실된 치아가 많은 환자의 경우 비교대상인 주변 치아가 적거나 존재하지 않아 상술한 정보를 획득하는데 어려움이 있었다.

이에, 주변 치아를 대신하여 상기 교합 높이를 측정할 수 있도록 구강 내부에 설치되는 별도의 교합 가이드 수단이 일부 개시되었다. 그러나, 종래의 교합 가이드 수단은 중합 과정에서 고온의 발열반응이 발생되는 합성수지 재질이 주재료로 사용되어 제조되었다.

이에 따라, 상기 피시술자의 구강 내부에 직접 적용되지 못하고 고온을 견딜 수 있는 모형을 제조하기 위한 인상채득 및 석고모형 제작 등의 복잡한 과정을 거치게 된다. 이로 인해, 임플란트 시술에 소요되는 기간이 연장되며, 상기 교합 가이드 수단이 부정확하게 제조된 경우 이를 통하여 제조되는 서지컬 가이드 및 식립물의 신뢰도가 현저히 저하되었다.

한편, 피시술자의 구강 내부에 손실된 치아를 대체하기 위한 크라운을 설계시 임플란트 시술위치의 주변에 잔존하는 치아의 정보를 기반으로 교합 높이, 저작면, 저작 방향 등이 산출된다. 그러나, 소실된 치아가 많은 환자의 경우 비교대상인 주변 치아가 적거나 존재하지 않아 시술자의 경험이나 기존의 시술 자료를 통해 설계하였다.

이로 인해, 교합 높이가 부정확하게 설정되어 제조된 크라운을 식립하는 경우 피시술자가 불편함을 느끼는 경우가 많았다. 또한, 이를 보정하기 위해 여러 개의 크라운을 제조하고 식립하는 단계를 반복해야 하므로 시술비용 및 시술시간이 증가됨에 의해 피시술자의 불편함 및 경제적 부담감을 유발하는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-0977911호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상된 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 열가소성 수지 재질의 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온처리하여 연화시킨 후 피시술자의 구강 내부에 형합되는 형합홈부가 형성되도록 치아 식립대상부와 인접한 상기 구강 내부에 가압 결합되되, 대합치아와 대응되는 외면에 교합 높이에 대응하여 두께가 조절된 교합베이스가 적층된 교합정렬가변피스가 제조되는 제1단계; 점성의 방사선 불투과성 레진 접착제가 상기 구강 내부에 반구형으로 부착되되 광중합기로부터 방출된 기설정된 파장의 광에 의해 경화되어 레진정합부가 형성되며, 상기 구강 내부를 CT촬영하여 CT 이미지가 획득되고, 상기 교합정렬가변피스의 설치 전후 상태의 상하악을 오랄 스캔하여 스캐닝 이미지가 획득되는 제2단계; 상기 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지에 각각 표시된 레진정합부 이미지에 정합점이 인식되고, 상기 각 정합점을 기초로 영상정합되어 3차원 통합 가이드 이미지가 획득되는 제3단계; 및 상기 3차원 통합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이가 설정되되, 상기 구강 내부에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드가 제조되는 제4단계를 포함하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 제2단계에서, 상기 스캐닝 이미지에는 상기 피시술자의 상하악이 상기 교합 높이에 대응되게 배치되도록 상기 교합정렬가변피스가 설치된 상태로 교합된 외면을 스캔한 교합 스캐닝 이미지가 포함됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제2단계에서, 상기 레진 접착제가 충진된 실린지가 상기 피시술자의 치열 프로파일에 대응되는 치아 및 잇몸의 표면을 따라 복수개소의 위치로 이동되되 상기 충진된 레진 접착제의 토출을 위해 이동된 각 위치에서 가압되는 단계와, 상기 실린지에서 토출되어 상기 피시술자의 구강 내부에 부착된 상기 레진 접착제가 상기 광중합기에 의해 경화되어 복수개의 레진정합부가 형성되는 단계가 포함됨이 바람직하다.

더욱이, 상기 제2단계에서, 상기 광중합기의 단부에 광투과성 쐐기부가 설치되는 단계와, 상기 쐐기부에 의해 상기 레진 접착제의 표면이 내측으로 가압 함몰되는 단계가 더 포함되며, 상기 제3단계에서, 상기 각 레진정합부 이미지 내에 표시된 함몰부 이미지가 상기 정합점으로 인식되는 단계가 더 포함됨이 바람직하다.

한편, 상기 제1단계에서, 상기 교합정렬가변피스는 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 폴리카프로락톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 열가소성 합성수지 재질이 포함되고, 상기 제2단계에서, 상기 방사선 불투과성 레진 접착제는 비스페놀 에이 글리시딜 메타크릴레이트에 트라이 메타크릴레이트 및 테트라 메타크릴레이트 중 적어도 어느 하나가 혼합되어 구비된 1~55 중량%의 베이스 혼합물, 1~45 중량%의 접착 단량체, 1~15 중량%의 친수성 단량체, 0.1~15 중량%의 광개시제 및 10~65 중량%의 희석용매를 포함하여 구비됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 피시술자의 교합 높이를 가이드하도록 상하악 사이에 설치되는 교합정렬가변피스와 각 이미지 간의 영상 정합시 정합 기준이 되는 레진정합부가 피시술자의 구강 내부에 직접 부착 내지 설치됨에 따라 임플란트 시술 준비를 위한 과정뿐만 아니라 시술기간이 현저히 단축되면서도 정밀도는 향상되는 시너지(Synergy) 효과를 제공받을 수 있다.

둘째, 상기 교합정렬가변피스는 신체접촉시 안정적인 온도에서도 변형 가능한 열가소성 수지 재질로 이루어짐에 따라 종래에 중합과정에서 고온으로 발열되어 화상의 위험을 초래하던 수지재료를 대신하여 안전성이 현저히 향상됨과 아울러 인상채득 및 석고모형을 제조하던 복잡한 과정이 생략되어 임플란트 시술기간 및 비용이 현저히 단축될 수 있다.

셋째, 부착 개수/위치의 제한 없이 가볍고 작은 부피의 상기 레진정합부가 상기 구강 내부의 치열 프로파일을 따라 복수개소로 견고하게 부착되어 형성될 수 있음으로서 각 이미지상에 치열이 왜곡된 부분에 있어서 복수개소의 레진정합부 이미지를 이용하여 보간처리가 최소화된 세밀하고 정밀한 영상정합이 가능하므로 임플란트 시술의 정밀성 및 신뢰성이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 종래의 서지컬 가이드 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교합정렬가변피스의 제작과정을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레진정합부가 형성된 구강 내부를 나타낸 개략도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 레진정합부의 형성과정을 나타낸 개략도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 통합 가이드 이미지를 획득하는 과정을 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 서지컬 가이드를 나타낸 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교합정렬가변피스의 제작과정을 나타낸 개략도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레진정합부가 형성된 구강 내부를 나타낸 개략도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 레진정합부의 형성과정을 나타낸 개략도이다. 그리고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 통합 가이드 이미지를 획득하는 과정을 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 서지컬 가이드를 나타낸 개략도이다.

한편, 상기 치아 임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행된다. 이때, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 서지컬 가이드(surgical guide)라고 하는 보조기구를 사용한다.

즉, 피시술자의 구강 내부의 상태에 따라 임플란트 시술 계획이 수립되면 수립된 시술 계획을 안내할 수 있도록 상기 서지컬 가이드를 제작하여 시술자의 시술 즉, 드릴링이나 픽스츄어 식립시 방향이나 깊이 등을 가이드 할 수 있다.

도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법은 다음과 같은 과정으로 진행된다. 이때, 상기 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법은 특히 상악 및 하악 중 적어도 어느 일측의 자연치아 소실이 많아 수직고경(교합 높이)의 산출이 어려운 부분무치악 내지 무치악 환자의 임플란트 시술시 응용될 수 있다.

그리고, 상기 식립물은 상실된 자연치아를 대체하기 위한 임플란트 시술에서 치근을 대체하는 픽스츄어, 치관을 대체하는 크라운 및 상기 픽스츄어와 상기 크라운 사이를 매개하는 어버트먼트를 포괄함으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 식립물을 제조한다 함은 피시술자의 치열 및 교합 높이에 대응하여 상기 크라운을 개별적으로 제작하는 것과 상기 크라운의 배치 및 피시술자의 골조직에 대응하여 규격화된 픽스츄어 및 어버트먼트를 선택하는 것을 포괄함으로 이해함이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 어버트먼트는 상기 피시술자의 치열에 대응하여 개별적으로 제작될 수도 있다.

상세히, 열가소성 수지 재질의 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온처리하여 연화시킨 후 피시술자의 구강 내부에 형합되는 형합홈부(31)가 형성되도록 치아 식립대상부(s)와 인접한 상기 구강 내부에 가압 결합하여 교합정렬가변피스(30)가 제조된다. 이때, 상기 교합정렬가변피스(30)의 대합치아(t)와 대응되는 외면에 교합 높이에 대응하여 두께가 조절된 교합베이스(50)가 적층되어 구비된다(s10).

여기서, 상기 치아 식립대상부(s)는 상기 피시술자의 구강 내부의 상악 내지 하악 중 어느 일측에 자연치아가 상실됨에 의해 상기 임플란트 시술을 수행하고자 하는 부분으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 교합정렬가변피스(30)는 상기 몸체부가 상기 구강 내부에 가압 결합되어 상기 형합홈부(31)가 형성된 상태의 제품으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 교합정렬가변피스(30)는 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 폴리카프로락톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 열가소성 합성수지 재질이 포함된 몸체부로 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상술한 열가소성 합성수지 재질은 기설정된 온도 이하에서는 탄성 및 변성이 최소화되는 고형을 띠되, 기설정된 온도 이상으로 처리하면 연화되어 시술자의 가압 조작(손으로 주무름)에 의해 형상이 탄력적으로 변형될 수 있다.

이에 따라, 기설정된 온도 이상에서 연화된 상기 몸체부가 상기 구강 내부에 가압 결합되면 일면에 상기 구강 내부의 외면 형상과 형합되는 형합홈부(31)가 형성된 상기 교합정렬가변피스(30)로 제조될 수 있다.

이때, 상기 교합정렬가변피스(30)의 몸체부는 바(bar) 내지 구형상, 치열궁에 대응하는 아치형 혹은 비정형으로 구비되며 필요한 양만큼 떼어내 상기 피시술자의 구강 내부에 가압 결합될 수도 있다. 즉, 상기 시술자의 가압 조작 및 상기 피시술자의 구강 내부에 부착이 용이한 형상이라면 다양한 형태로 구비될 수 있다.

더욱이, 상기 교합정렬가변피스(30)의 재료가 되는 열가소성 합성수지가 실린지 내부에 충진된 상태로 구비되는 것도 가능하다. 상세히, 상기 실린지 자체를 기설정된 온도 이상으로 처리하면 내부에 충진된 열가소성 합성수지가 연화된다. 그리고, 실린지를 눌러 내부에 충진된 재료가 상기 피시술자의 구강 내부로 배출된 상태에서 가압하면 상기 구강 내부와 형합되는 형합홈부(31)가 형성된 상기 교합정렬가변피스(30)가 제조될 수 있다.

이때, 상기 열가소성 합성수지 재질의 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온하기 위하여 다양한 장치가 사용될 수도 있으나, 준비 및 조작이 간편하도록 가온된 온수로 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온된 온수에 침지하면 상기 온수의 온도에 의해 연화될 수 있다.

여기서, 상기 온수는 45~70℃로 구비될 수 있으며, 상술한 온수에 침지된 상기 몸체부는 연화되면서도 상기 온수보다는 낮은 온도로 가온될 수 있다. 이에 따라, 가온되어 연화된 상기 몸체부가 상기 구강 내부에 직접 가압 결합되더라도 상기 피시술자의 화상위험, 고온에 의한 고통 및 손상이 실질적으로 수반되지 않는다. 이를 통해, 종래에 중합과정에서 고온으로 발열되어 화상의 위험을 초래하던 수지재료를 대신하여 상기 피시술자의 구강 내부에 직접 가압 결합될 수 있으므로 안전성 및 시술편의성이 현저히 향상될 수 있다.

또한, 상기 몸체부는 상기 구강 내부에 가압 결합되면서 신속하게 경화되어 상기 교합정렬가변피스(30)로 제조될 수 있다. 이에 따라, 상기 피시술자의 구강 내부형상이 반전된 형합홈부(31)가 형성된 상태로 신속하게 분리할 수 있으므로 상기 교합정렬가변피스(30)를 제조시 피시술자의 대기시간이 현저히 단축되며 불편감이 최소화될 수 있다. 물론, 보다 신속한 경화를 위하여 치과용 세척기에서 세정수 내지 공기가 분사되어 상기 몸체부를 급속 냉각시킬 수도 있다.

더욱이, 상기 교합정렬가변피스(30)는 상기 치아 식립대상부(s)와 인접한 구강 내부에 상기 몸체부가 직접적으로 가압 결합되는 간단한 방법으로 신속하게 제조될 수 있다. 이를 통해, 종래에 인상채득 및 석고모형을 제조하여 교합 가이드 수단을 제조하던 복잡한 과정이 생략되어 임플란트 시술기간 및 비용이 현저히 단축될 수 있다.

또한, 상기 교합정렬가변피스(30)가 다소 부정확하게 제조되더라도 온수에 재침지하면 다시 연화되므로 보수작업이 신속하고 간편하게 수행될 수 있으며 재작업을 위한 별도의 소재를 필요로 하지 않으므로 경제적이다.

한편, 상기 교합정렬가변피스(30)에서 상기 대합치아(t)와 대응되는 외면(32)에 상기 교합베이스(50)가 적층됨이 바람직하다.

상세히, 상기 교합베이스(50)가 적층된 상기 교합정렬가변피스(30)를 상기 치아 식립대상부(s)에 설치한 상태에서 상하악을 교합한다. 그리고, 상기 피시술자가 느끼는 저작감도에 따라 상기 교합베이스(50)의 두께를 조절하여 피시술자에게 적합한 교합 높이를 설정한다. 이때, 상기 교합베이스(50)는 상기 피시술자의 저작감도에 따라 선택적으로 두께 조절이 용이하도록, 파라핀 내지 왁스 등과 같이 기설정된 형태를 유지하면서도 가압력 내지 절삭력에 의한 형태변경이 용이한 재질로 구비될 수 있다.

더욱이, 외측에 상기 교합베이스(50)가 적층된 상기 교합정렬가변피스(30)를 상기 치아 식립대상부(s)에 설치한 상태로 상하악이 교합되면 상기 교합베이스(50)의 상면에 상기 대합치아(t)의 단부와 대응되는 저작흔이 형성된다. 그리고, 상기 저작흔의 깊이에 대응하여 상기 교합베이스(50) 상면을 절삭하는 과정을 반복하여 상기 피시술자가 편안하게 느낄 정도로 두께를 조절함으로써 교합 높이가 설정될 수 있다.

이에 따라, 주변치아가 대부분 소실된 환자의 경우에도 피시술자에게 최적화된 교합 높이로 조절된 교합베이스(50)가 적층된 교합정렬가변피스(30)가 설치되므로 실질적으로 정확한 교합 높이로 상하악이 교합될 수 있다. 그리고, 이러한 상하악의 교합상태를 오랄스캔하여 획득된 이미지로부터 정확한 수직고경값이 산출될 수 있다. 이를 통해, 후술되는 스캐닝 이미지(213) 및 CT 이미지(214) 간의 영상정합에 의해 통합된 정보를 이용하여 설계되는 크라운(c) 및 서지컬 가이드(60)의 정밀도 및 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.

이때, 상기 대합치아(t)와의 교합 위치를 가이드하도록 상기 교합베이스(50)의 상면에 구비되어 상기 대합치아(t)의 저작흔이 표시되는 경화성 정렬인상재(51)가 도포되는 단계가 더 포함될 수 있다.

상세히, 상기 정렬인상재(51)는 상술한 교합베이스(90)의 교합 높이를 조절하는 단계에서 적합한 교합 높이로 두께가 조절된 상기 교합베이스(50)의 상면에 도포된 경화성 인상수지가 경화되어 형성될 수 있다.

이때, 상기 교합베이스(50)의 상면에 상기 경화성 인상수지가 도포된 상기 교합정렬가변피스(30)를 상기 피시술자의 구강에 설치하고 상하악을 교합하면 상기 대합치아(t)의 저작흔이 상기 정렬인상재(51)에 저작홈(51a)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 오랄스캔시 상기 교합정렬가변피스(30)를 상하악 사이에 설치하면 상기 대합치아(t)의 단부가 상기 저작홈(51a)에 구속됨으로써 정확한 위치에 교합될 수 있다. 즉, 상기 교합정렬가변피스(30)를 상하악 사이에 설치하고 교합하면 상기 형합홈부(31)는 상기 치아 식립대상부(s)와 형합 구속되고 상기 저작홈(51a)은 상기 대합치아(5)의 단부에 형합 구속됨에 따라 정확한 위치에 설치될 수 있다.

그리고, 점성의 방사선 불투과성 레진 접착제(5a)가 상기 피시술자의 구강 내부에 반구형으로 부착되되 광중합기(80)로부터 방출된 기설정된 파장의 광에 의해 경화되어 레진정합부(5)가 형성된다. 또한, 상기 구강 내부를 CT촬영하여 CT 이미지(214)가 획득되고, 상기 교합정렬가변피스(30)의 설치 전후 상태의 상하악을 오랄 스캔하여 스캐닝 이미지(213)가 획득된다(s20).

상세히, 상기 레진 접착제는 치과 시술에 사용되는 접착제로 인체에 무해하면서도, 미경화된 상태에서 일정 이상의 점도를 갖고 구강 내부 습도 범위 내에서 안정적으로 경화될 수 있는 접착제로 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 파장은 상기 레진 접착제의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 레진 접착제가 가시광선 경화계열인 경우 상기 광중합기에서 방출되는 광은 가시광선 파장으로 설정되고, UV 경화계열인 경우 UV파장으로 설정되며, IR 경화계열인 경우 IR 파장으로 설정될 수 있다.

여기서, 상기 레진 접착제는 1~55중량%의 베이스 혼합물, 1~45 중량%의 접착 단량체, 1~15 중량%의 친수성 단량체, 0.1~15 중량%의 광개시제 및 10~65 중량%의 희석용매를 포함하여 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 베이스 혼합물은 비스페놀 에이 글리시딜 메타크릴레이트(Bisphenol A glycidyl methacrylate, Bis-GMA)에 트라이 메타크릴레이트(Tri-GMA) 및 테트라 메타크릴레이트(Tetra-GMA) 중 적어도 어느 하나가 혼합되어 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 베이스 혼합물이 1중량% 미만인 경우에는 방사선 불투과성능이 저하되어 상기 CT 이미지상에 상기 레진정합부(5) 이미지가 불분명하게 표시될 수 있다. 또한, 상기 베이스 혼합물이 55중량%를 초과하는 경우에는 과도한 점성으로 인해 구강 내부에 초기 점착된 레진 접착제의 형상이 일그러질 우려가 있다.

그리고, 상기 접착 단량체는 카르복실산 및 그의 유도체, 인산기, 술폰산기 등의 기능성기가 포함됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 접착 단량체는 모노카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산, (메트)아크릴산, 말레인산, p-비닐벤조산, 11-(메트)아크릴옥시-1,1-운데칸디카르복실산, 1,4-디(메트)아크릴로일옥시에틸피로멜리트산, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 피로멜리트산 2무수물(PMDM)의 첨가물, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸 포스페이트, 2- 및 3-(메트)아크릴로일옥시프로필 포스페이트 등 중 하나 내지는 하나 이상의 혼합물로 구비될 수 있다. 이때, 상기 접착 단량체가 1중량% 미만이거나 45중량%를 초과하는 경우에는 접착력이 저하될 우려가 있다.

또한, 상기 친수성 단량체는 히드록시에틸 메타크릴레이트 또는 히드록시프로필 메타크릴레이트(HPMA)로 구비될 수 있으며, 구강 내부의 습한 상태에서 접착력이 개선되도록 혼합된다. 여기서, 상기 친수성 단량체가 1 중량% 미만이면 습한 상태에서의 접착력 개선 효과가 부족할 수 있으며, 15 중량%를 초과하는 경우에는 과도한 친수화로 접착력이 저하될 우려가 있다.

그리고, 상기 광개시제는 캄포르퀴논(camphorquinone, CQ) 등으로 구비될 수 있으며, N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate, DMAEMA) 또는 에틸 ρ-디메틸 아미노벤조에이트(ethyl ρ-dimethyl aminobenzoate, EDMAB) 등의 환원제를 포함하여 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 광개시제가 0.1중량% 미만인 경우에 중합속도의 저하로 사용상에 불편함이 유발되며, 15 중량%를 초과하는 경우에 단량체 하나로 중합되지 못해 접착 강도가 저하될 수 있다.

그리고, 상기 희석용매는 물, 에틸알코올, 아세톤 등으로 구비될 수 있으며, 구강 내부의 수분 제거를 위해 고휘발성 물질로 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

이때, 상기 레진 접착제는 고도의 점성을 갖도록 구비되어 치아 표면뿐만 아니라 잇몸의 표면, 입천장 등에 용이하게 접착될 수 있다. 또한, 방사선 불투과성 재질로 구비되어 오랄스캔을 통해 획득된 스캐닝 이미지(213)뿐만 아니라 CT촬영을 통해 획득된 CT 이미지(214)에도 명확하게 표시될 수 있다.

이에 따라, 상기 레진 접착제(5a) 또는 레진정합부(5)가 상기 CT 이미지(214) 및 스캐닝 이미지(213) 간의 영상정합을 위한 기준으로 사용될 수 있다. 이를 통해, 영상정합의 정확도가 개선됨과 아울러 영상정합 결과를 바탕으로 제조되는 서지컬 가이드의 정밀성 및 신뢰도가 개선될 수 있다.

한편, 상기 레진정합부(5)의 형성시 상기 레진 접착제가 충진된 실린지(70)가 주변치아(3) 및 잇몸(11)의 표면을 따라 복수개소의 위치로 이동되며 가압되어 상기 실린지(70)에 충진된 상기 레진 접착제가 토출된다. 그리고, 상기 실린지(70)에서 토출된 레진 접착제가 광중합기(80)에 의해 경화된다.

상세히, 상기 실린지(70)는 내부에 레진 접착제가 충진되는 충진공간이 형성되되 일측에는 충진공간과 연통되는 팁부(71)가 구비된다. 그리고, 충진된 레진 접착제를 상기 팁부(71)를 통해 외측으로 밀어내기 위해 타측에는 상기 충진공간으로 삽입되는 밀대(72)가 구비된다.

이때, 상기 실린지(70)는 치아 식립대상부(s)에 인접한 주변치아(3) 및 잇몸(11)의 표면을 따라 복수개소의 위치로 이동되되, 상기 충진된 레진 접착제의 토출을 위해 이동된 각 위치에서 상기 밀대(72)가 가압된다.

즉, 상기 실린지(70)의 팁부(71)가 상기 주변치아(3) 및 잇몸(11)의 표면측으로 배치된 후 상기 밀대(72)가 가압되면 도 5a에서와 같이, 상기 실린지(70)에서 토출된 상기 레진 접착제(5a)가 상기 피시술자의 구강 내부(1)에 부착될 수 있다. 그리고, 이러한 과정은 다른 주변치아(3) 및 잇몸(11)의 표면을 따라 이동되면서 복수개소의 각 위치에 대해 반복 수행될 수 있다.

그리고, 도 5b를 참조하면, 상기 실린지(70)에서 토출되어 구강 내부에 복수개소 부착된 상기 레진 접착제(5a)는 상기 광중합기(80)에 의해 경화됨에 따라 복수개소의 레진정합부(5)로 형성될 수 있다.

즉, 종래에 피시술자의 구강 내부에 일정한 부피를 갖는 기둥 형태의 방사선 불투과성 마커를 부착하던 것과 달리 본 발명에서는 점성을 갖는 레진 접착제 자체가 상기 피시술자의 구강 내부에 반구형으로 부착 및 경화된다.

이때, 상기 실린지(70)를 이동시키면서 가압하여 레진 접착제가 반구형으로 배출되고, 상기 광중합기(80)를 통해 경화되는 단순한 과정의 반복으로 상기 레진정합부(5)가 손쉽게 형성될 수 있으므로 시술 편의성이 현저히 개선될 수 있다. 더욱이, 상기 레진 접착제는 상기 치과에서 이미 사용되는 제품 중 상술한 성분이 포함된 접착제로 사용 가능하므로 별도의 방사선 불투과성 재질의 마커를 구매/제조하는 비용이 요구되지 않아 경제적이다.

또한, 상기 레진정합부(5)는 가벼우면서도 매우 작은 부피의 반구형으로 형성되므로 종래의 마커에 비해 피시술자의 구강 내부에서 쉽게 분리되지 않으며, 구강 내부의 움직임에도 고정된 상태가 안정적으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 종래에 영상정합 기준점으로 이용되는 마커가 상기 구강 내부에서 분리됨으로 인해 발생하던 영상 촬영 과정의 지연 및 정합 오류가 최소화되므로 상기 서지컬 가이드의 제조 공정이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있다.

한편, 상기 레진정합부(5)는 상기 피시술자의 치열 프로파일을 따라 복수개소 형성될 수 있다. 여기서, 상기 치열 프로파일이라 함은 치아영역과 아울러 치열궁에 인접한 설측 및 협측으로 확장된 잇몸영역을 아우르는 상기 구강 내부의 외측 형상으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 레진정합부(5)는 상기 치열 프로파일을 따라 전체적으로 분포되어 형성되는 것도 가능하며, 상기 치아 식립대상부(s)와 인접한 부분의 치열 프로파일에 국한하여 조밀하게 이웃하여 형성될 수도 있다.

이때, 상기 레진정합부(5)는 상기 치아 식립대상부(s)의 상면, 주변치아(3)의 저작면, 설측 및 협측 잇몸(11) 표면 및 상호 이웃한 주변치아(3) 사이 경계면 등에 복수개소로 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 각 레진정합부(5)마다 정합점이 인식될 수 있으며, 상기 스캐닝 이미지(213)와 상기 CT 이미지(214)의 정합은 각 이미지에 인식된 각 정합점을 기준으로 이루어질 수 있다.

더욱이, 상기 레진정합부(5)는 상기 피시술자의 구강 내부에 기식립된 금속보철물(3a)의 저작면 및 상기 금속보철물(3a)이 식립된 잇몸(11) 측부 중 적어도 어느 한 부분에 2개소 이상 복수개로 형성될 수 있다.

상세히, 상기 피시술자의 구강 내부에 상기 금속보철물(3a)이 존재하는 경우 CT촬영상에서 빛의 산란으로 인해 단면 방향인 횡방향을 따라 이미지의 결함이 발생될 수 있다.

이때, 상기 금속보철물(3a)의 저작면 및 그가 식립된 잇몸(11) 측부에 형성된 레진정합부(5)는 이미지 결함이 발생된 단면으로부터 상부 내지 하부측으로 구분되어 표시되므로 CT 이미지(214) 내에 명확하게 표시될 수 있다. 이에 따라, 상기 CT 이미지(214) 내에서 상기 금속보철물(3a)에 의한 이미지 결함이 발생하더라도 영상정합을 위한 정합점으로 명확하게 인식될 수 있다.

더욱이, 이격 스캐닝 이미지(211,221) 및 교합 스캐닝 이미지(231)의 경우 구강 내부를 따라 구강스캐너를 이동하면서 촬상된 복수개의 연속 이미지가 결합되어 형성된다. 이때, 상기 치열 프로파일을 따라 복수개소로 형성된 레진정합부(5)를 연속 이미지 간의 결합 기준점으로 이용할 수 있으므로 각 이미지(211,221,231)의 정확성 및 신뢰도가 현저히 개선될 수도 있다.

한편, 상기 레진정합부(5)가 형성되는 단계에서, 상기 광중합기(80)의 단부에 광투과성 쐐기부(81)가 설치되는 단계와, 상기 쐐기부(81)에 의해 상기 레진 접착제의 표면이 내측으로 가압되는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 레진정합부(5)의 표면에는 함몰부(5b)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 쐐기부(81)는 상기 광중합기(80)로부터 방출되는 광원이 투과될 수 있도록 투명 또는 반투명 재질로 구비되되, 단부측으로 갈수록 단면적이 좁아지는 뿔형으로 구비될 수 있다.

상세히, 상기 피시술자의 구강 내부에 부착된 레진 접착제(5a)의 표면측에 상기 쐐기부(81)가 인접하게 배치된 후 가압되면 상기 레진 접착제(5a)의 표면에 상기 쐐기부(81)의 형상에 대응되도록 함몰된 함몰부(5b)가 형성된다. 그리고, 상기 광중합기(80)에서 방출되는 광이 상기 쐐기부(81)를 투과하여 상기 레진 접착제(5a)에 조사됨에 따라 경화되어 상기 레진정합부(5)로 형성될 수 있다.

이때, 상기 함몰부(5b)는 상기 쐐기부(81)의 가압 및 빛의 반사량에 따라 상기 스캐닝 이미지(213)와 상기 CT 이미지(214) 상에서 주변보다 어둡게 표시될 수 있다. 이에 따라, 후술되는 상기 각 이미지(213,214)에서 정합점이 인식될 때, 각 레진정합부(5) 이미지 내의 음영값이 각 부분별로 순차 비교될 수 있다. 그리고, 음영값이 낮아 어둡게 표시되는 상기 함몰부(5b) 이미지가 자동으로 대표지점으로 설정되고 정합점으로 인식될 수 있다.

한편, 상기 복수개소의 레진정합부(5)가 형성된 구강 내부를 CT촬영하여 상기 CT 이미지(214)가 획득되고, 상기 교합정렬가변피스(30)의 설치 전후 상태의 상하악을 오랄 스캔하여 스캐닝 이미지(213)가 획득된다.

여기서, 상기 CT 이미지(214)는 상하악에서 대합치아(t) 및 치아 식립대상부(s)의 치조골 형태가 2차원 및 3차원적 이미지로 표시될 수 있다.

상세히, 상기 CT 이미지(213)를 통하여 상기 피시술자의 상악 및 하악을 포함하는 구강에 대한 2차원 및 3차원적인 내부 조직 정보 및 상기 레진정합부(5) 이미지 정보를 획득할 수 있다. 이때, 상기 2차원 및 3차원적인 내부 조직 정보라 함은 상기 CT촬영을 통하여 획득된 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 치조골의 형상, 골밀도와 같은 정보로 이해함이 바람직하다.

더불어, 상기 교합정렬가변피스(30)의 설치 전후 상태의 상하악을 각각 오랄스캔하여 스캐닝 이미지(213)가 획득됨이 바람직하다. 이때, 상기 스캐닝 이미지(213)에는 상기 피시술자의 상하악이 상기 교합 높이에 대응되게 배치되도록 상기 교합정렬가변피스(30)가 설치된 상태로 교합된 외면을 스캔한 교합 스캐닝 이미지(231)를 포함하여 획득됨이 바람직하다.

상세히, 상기 교합정렬가변피스(30)가 상기 피시술자의 구강 내부에 배치되면 상기 형합홈부(31)는 상기 치아 식립대상부(s)의 외면에 형합되도록 설치되고, 상기 교합베이스(50)의 상면에 상기 대합치아(t)가 안착되도록 설치된다. 이때, 상기 교합베이스(50)의 상면에 상기 대합치아(t)의 단부가 형합되는 저작홈(51a)이 형성되므로 상하악이 정확한 교합 높이에 맞게 가이드되어 설치할 수 있다. 이에 따라, 상기 교합정렬가변피스(30)가 설치된 상하악의 교합된 외면을 오랄스캔하여 상기 교합 스캐닝 이미지(231)를 획득할 수 있다.

한편, 상기 스캐닝 이미지(213)에는 상기 피시술자의 치아 식립대상부(s)측 외면과, 그에 대응되는 대합치아(t)측 외면을 각각 오랄스캔한 이격 스캐닝 이미지(211,221)가 포함된다. 여기서, 상기 각각의 이격 스캐닝 이미지(211,221)에는 상기 치아 식립대상부(s) 및 상기 대합치아(t)측의 잇몸(11,21) 외면, 상기 대합치아(t)의 저작면, 각 대합치아(t) 및 주변 치아의 배치형태에 대한 외형정보가 포함된다. 이에 따라, 저작면, 대합치아(t)의 배치간격 및 각도를 기초로 하여 크라운(c)의 형상을 산출할 수 있다.

이때, 상기 이격 스캐닝 이미지(211,221)만으로는 상기 피시술자의 교합 높이 및 그에 따른 상기 크라운(c)의 높이를 실질적으로 설정하기 어렵다. 그러므로, 상기 교합 높이를 확인 가능한 상기 교합 스캐닝 이미지(231)를 이용하여 상기 각 이격 스캐닝 이미지(211,221)를 상기 교합 높이에 대응되도록 정렬할 수 있다.

상세히, 도 6a를 참조하면, 상기 이격 스캐닝 이미지(211,221)와 상기 교합 스캐닝 이미지(231)의 공통부분을 비교영역으로 설정하여 정렬배치하면 상기 이격 스캐닝 이미지(211,221)를 상기 교합 높이에 대응되도록 정렬할 수 있다. 그리고, 상기 교합 스캐닝 이미지(231)를 소거하면 상기 교합 높이에 대응하여 정렬되면서도 각 외면의 실질적인 형상이 3차원적으로 표시되는 상기 구강 내부의 스캐닝 이미지(213)를 획득할 수 있다.

이때, 상기 비교영역은 각 이미지 간의 고정된 공통부분로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 고정된 공통부분이라 함은 잇몸과 같은 유연한 조직을 제외한 치관과 같은 유동이 거의 없는 부분으로 이해함이 바람직하며, 상기 치열 프로파일에 부착된 상기 레진정합부(5)도 이에 해당될 수 있다.

즉, 상기 각 대합치아(t) 이미지 간에는 치관의 어느 일부분(p1,p2,p3)이 비교영역으로 설정되어 정렬배치될 수 있다. 또한, 각 치아 식립대상부(s) 이미지 간에는 상기 잇몸의 외면에 부착된 상기 레진정합부(p4,p5,p6)가 비교영역으로 설정되어 정렬배치될 수 있다. 더욱이 각 비교영역이 3개 이상의 복수개소로 지정됨에 따라 각 이미지 간의 형합도가 현저히 향상되므로 상기 이미지로부터 제공되는 정보의 정확도 및 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.

그리고, 상기 교합 스캐닝 이미지(231)의 교합 높이에 대응하게 정렬배치된 상기 각 이격 스캐닝 이미지(211,221)를 포함하는 스캐닝 이미지(213)와 상기 CT 이미지(214)의 공통부분이 정합점으로 인식된다. 그리고, 상기 정합점을 기초로 영상정합되어 3차원 통합 가이드 이미지(215)가 획득된다(s30).

상세히, 도 6b를 참조하면, 상기 CT 이미지(214)와 상기 스캐닝 이미지(213)와 대응되는 위치에 상기 레진정합부(5) 이미지가 표시되므로 상기 레진정합부(5)를 정합 기준으로 본정합 함이 바람직하다. 이를 통해, 상기 CT 이미지(214)와 상기 스캐닝 이미지(213)로부터 획득된 정보를 포함하는 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)를 획득할 수 있다.

특히, 스캐닝 이미지(213)는 이미 교합 높이에 대응되도록 정렬된 상태이므로 상기 CT 이미지(214)를 상기 스캐닝 이미지(213)에 대응되도록 조절하여 상기 스캐닝 이미지(213)의 교합 높이에 맞게 정렬배치할 수도 있다.

이때, 상기 스캐닝 이미지(213)와 상기 CT 이미지(214)에 표시된 상기 레진정합부(5) 이미지에는 정합점이 인식된다. 예컨대, 각 이미지(213,214)에 표시된 레진정합부(5) 이미지에 상호 유사한 위치를 따라 상기 시술자가 대표지점을 수동으로 설정하면 이를 기반으로 정합점이 인식될 수 있다. 또는, 3차원 이미지 분석 프로그램을 이용해 각 이미지(213,214)에 표시된 레진정합부(5) 이미지의 대표지점이 자동으로 설정되어 상기 정합점으로 인식될 수도 있다.

그리고, 상기 스캐닝 이미지(213)에 인식된 정합점과 상기 CT 이미지(214)에 인식된 정합점이 상호 일치되도록 각 이미지의 비율/방향을 조절하고, 두 이미지의 정보를 하나로 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 피시술자의 2차원 및 3차원적인 내부조직 정보와 함께 3차원적인 외부 형상 정보가 포함된 3차원 통합 가이드 이미지(215)가 획득될 수 있다.

상세히, 각 이미지(213,214)에서 상기 치아 식립대상부(s)측과 대응되는 부분에는 상기 레진정합부(5) 이미지가 공통부분으로 표시되며, 상기 레진정합부(5)를 기준으로 중첩하고 비교영역으로 설정된다. 그리고, 상기 비교영역은 각 이미지(213,214)에 표시되는 상기 레진정합부(5) 이미지에서 상호 대응되는 점, 선 내지 면이 상기 정합점으로 설정될 수 있다. 더욱이, 상기 정합점을 복수개소로 지정함에 따라 상기 각 이미지(213,214) 간의 형합도가 현저히 개선될 수 있다.

또한, 상기 각 이미지(213,214)에서 상기 대합치아(t)측과 대응되는 부분에는 상기 대합치아(t) 이미지가 공통부분으로 표시되며, 상기 대합치아(t)를 기준으로 중첩하고 비교영역으로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 비교영역은 각 이미지(213,214)에 표시되는 상기 대합치아(t) 이미지에서 상호 대응되는 점, 선 내지, 면이 정합점으로 설정될 수도 있으며 복수개소로 지정될 수 있다.

그리고, 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 일치하도록 각 이미지를 보정하는 단계를 수행한다. 상세히, 상기 레진정합부(5)는 각 이미지의 상호 대응되는 위치마다 쌍으로 매칭되며, 각 쌍의 레진정합부(5) 이미지의 정합점을 매칭하여 오차가 적은 최초의 디퍼런스 맵을 획득할 수 있다. 그리고, 상기 최초의 디퍼런스 맵을 통합 영상정합 과정에서 이미지 보정 작업을 수행하여 고도로 정밀화되어 형합된 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)가 획득될 수 있다.

여기서, 상기 형합도는 상기 스캐닝 이미지(213)와 상기 CT 이미지(214)의 유사한 정도를 두 이미지 사이의 형합오차로 나타낸 것을 의미한다.

상세히, 상기 형합오차의 절대값이 낮을수록 두 이미지는 서로 형합되어 정확하게 중첩되는 것을 의미하며 형합도가 높다고 해석할 수 있다. 반대로 상기 형합오차의 절대값이 높을수록 두 이미지는 어긋나게 중첩된 것을 의미한다. 즉, 형합오차가 0인 경우 상기 형합도는 가장 높으며, 형합오차의 절대값 크기에 비례해 상기 형합도가 낮아진다.

그리고, 상기 각 이미지에 표시된 상기 레진정합부(5) 이미지의 정합점 간의 형합도가 높아짐에 따라 실질적으로 상기 스캐닝 이미지(213)와 상기 CT 이미지(214)의 상호 대응되는 부분의 형합도 역시 높아짐으로 해석할 수 있다.

예컨대, 상기 형합도는 상기 레진정합부(5) 이미지의 정합점을 기준으로 상기 스캐닝 이미지(213) 및 상기 CT 이미지(114)를 중첩시, 어느 일측 이미지의 표면으로부터 타측 이미지의 표면이 돌출되고 함몰된 정도로 나타날 수 있다.

더욱이, 상기 형합도는 각 이미지의 3차원 벡터 데이터를 통해 산출될 수 있다. 즉, 상기 각 이미지의 3차원 벡터 데이터는 동일한 좌표계로 변환될 수 있으며, 동일한 좌표계로 변환된 3차원 벡터 데이터를 통해 각 이미지의 표면의 높이 정보가 수치로 표현될 수 있다.

또한, 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)는 상기 각 레진정합부(5)에 대응되도록 상기 스캐닝 이미지(213)의 정합점 이미지 및 상기 CT 이미지(214)의 정합점 이미지가 상호 매칭되는 단계가 포함될 수도 있다. 이어서, 상기 매칭된 정합점이 상호 중첩되도록 3차원 렌더링 기법에 의해 상기 스캐닝 이미지(213)의 치열 곡률이 보정되는 단계가 포함될 수도 있다.

즉, 상기 스캐닝 이미지(213)는 정합점 사이 간격, 각도, 변화율 등이 상기 CT 이미지(214)와 일치되도록 3차원 이미지 변환 과정을 거쳐 보정될 수 있으며, 다수의 정합점을 기준을 한층 세밀한 보정이 이루어질 수 있다.

물론, 경우에 따라 상기 교합정렬가변피스(30)를 설치하고 교합된 상태에서 CT촬영하여 교합 높이가 설정된 CT 이미지(214)가 획득될 수도 있다. 그리고, 상기 교합 높이가 설정된 CT 이미지(214)와 상기 각 이격 스캐닝 이미지(211,221)의 공통부분을 비교영역으로 하여 영상정합할 수도 있다.

이를 위해, 상기 교합정렬가변피스(30), 교합베이스(50) 및 정렬인상재(51)는 방사선 투과성 재질로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 상기 교합정렬가변피스(30)를 설치한 상태에서 상하악이 교합되면 피시술자의 교합 높이에 대응하여 상하악이 배치되면서도 상기 CT 이미지(214)에는 실질적으로 표시되지 않을 수 있다.

이를 통해, 영상정합 시 불필요한 이미지정보가 최소화되므로 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)로부터 설계되는 상기 서지컬 가이드(60) 및 식립물의 정확도 및 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다. 또한, 정렬 및 영상정합되는 이미지가 최소화되므로 신속한 작업이 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)를 기반으로 크라운(c)의 높이가 설정된다. 이와 아울러, 임플란트 시술 계획에 따른 식립물의 식립 위치, 방향 및 깊이를 가이드하는 서지컬 가이드(60)가 제조된다. 이때, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 피시술자의 구강 내부형상에 형합되는 고정홈부(62) 및 상기 설정된 크라운(c)에 대응되는 픽스츄어(f)의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀(61)이 포함됨이 바람직하다(s40).

상세히, 상기 크라운(c)은 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)를 기반으로 상기 교합 높이에 대응하여 설계될 수 있다. 이때, 상기 교합 높이는 상기 교합정렬가변피스(30)가 설치된 상하악의 교합상태에서 오랄스캔을 통해 획득된 교합 스캐닝 이미지(231)를 기반으로 산출될 수 있다. 더불어, 상기 교합 스캐닝 이미지(231)를 기반으로 상기 교합 높이에 대응하여 정렬된 상기 이격 스캐닝 이미지(211,221)로부터 상기 대합치아(t)의 저작면 형상, 치아 배치형태 및 상하악의 외형정보를 획득할 수 있다.

그리고, 이를 종합하면 상기 크라운(c)의 높이 및 형상뿐만 아니라 어버트먼트(a)/크라운(c) 및 픽스츄어(f)의 식립위치를 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215) 상에서 설정할 수 있다.

즉, 서지컬 가이드(60)의 제조 이전에 단계적으로 수행되는 상기 이미지의 정렬 및 정합 단계에서 피시술자에게 적합한 교합 높이가 산출되고 이를 기반으로 정확한 크라운(c)의 정확하고 정밀한 제조가 가능하다. 이를 통해, 부정확한 크라운(c)으로 인한 재설계 및 재설치를 최소화하여 시술시 소모되는 시간 및 비용의 낭비를 최소화하고 효율적이고 신속한 시술이 가능하다.

더욱이, 3차원 통합 가이드 이미지(215)로부터 피시술자의 만족도를 최대화할 수 있는 높이의 크라운(c)이 설계 및 제조됨과 동시에 상기 크라운(c)의 설치를 정확하게 가이드할 수 있는 상기 서지컬 가이드(60)가 제조될 수 있다. 이를 통해, 한번의 시술로 픽스츄어(f)의 식립 및 어버트먼트(a)/크라운(c)의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트 기반 기술장치를 제공받을 수 있다.

상세히, 도 7을 참조하면, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 형합되는 고정홈부(62)를 포함하며, 픽스츄어(f)의 식립 위치 및 방향을 따라 가이드홀(61)이 관통되도록 제조된다.

이때, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 고정홈부(62)가 상기 치아 식립대상부(s)에 형합되어 고정되며, 상기 서지컬 가이드(60)가 고정된 상태에서 상기 가이드홀(61)을 통하여 픽스츄어(f) 식립을 위한 천공을 드릴링할 수 있다.

이러한, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 고정홈부(62)가 상기 치아 식립대상부(s)의 외면과 실질적으로 형합되도록 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)에 포함된 상기 치아 식립대상부(s)의 외부형상 이미지로부터 설계된다.

그리고, 상기 고정홈부(62)가 설계되면, 상기 서지컬 가이드(60)가 상기 치아 식립대상부(s)에 고정된 상태를 기준으로 상기 픽스츄어(f)의 식립 위치 및 방향과 평행하도록 상기 가이드홀(61)의 방향을 설정하여 제조할 수 있다.

더욱이, 상기 크라운(c)은 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)를 기반으로 상기 교합 높이에 대응하여 이격된 상하악 간의 간격에 대응하여 설계됨이 바람직하다. 이때, 상기 교합 높이는 이미 피시술자의 저작감도에 따라 적합하게 설정된 상태이므로, 상기 교합 높이가 반영된 상기 3차원 통합 가이드 이미지(215)를 기반으로 형성된 상기 크라운(c)의 정확성 및 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다. 이를 통해, 피시술자의 시술 후 만족감이 최대화될 수 있다.

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 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

1 : 구강 내부 3 : 주변치아
5 : 레진정합부 11,21 : 잇몸
30 : 교합정렬가변피스 31 : 형합홈부
50 : 교합베이스 51 : 경화성 인상정렬재
60 : 서지컬 가이드 61 : 가이드홀
62 : 고정홈부 70 : 실린지
80 : 광중합기 211,221 : 이격 스캐닝 이미지
231 : 교합 스캐닝 이미지 213 : 스캐닝 이미지
214 : CT 이미지 215 : 3차원 통합 가이드 이미지
t : 대합치아 c : 크라운
a : 어버트먼트 f : 픽스츄어

Claims (5)

1. 열가소성 수지 재질의 몸체부를 기설정된 온도 이상으로 가온처리하여 연화시킨 후 피시술자의 구강 내부에 형합되는 형합홈부가 형성되도록 치아 식립대상부와 인접한 상기 구강 내부에 가압 결합되되, 대합치아와 대응되는 외면에 교합 높이에 대응하여 두께가 조절된 교합베이스가 적층된 교합정렬가변피스가 제조되는 제1단계;
   점성의 방사선 불투과성 레진 접착제가 상기 구강 내부에 반구형으로 부착되되 광중합기로부터 방출된 기설정된 파장의 광에 의해 경화되어 레진정합부가 형성되며, 상기 구강 내부를 CT촬영하여 CT 이미지가 획득되고, 상기 교합정렬가변피스의 설치 전후 상태의 상하악을 오랄 스캔하여 스캐닝 이미지가 획득되는 제2단계;
   상기 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지에 각각 표시된 레진정합부 이미지에 정합점이 인식되고, 상기 각 정합점을 기초로 영상정합되어 3차원 통합 가이드 이미지가 획득되는 제3단계; 및
   상기 3차원 통합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이가 설정되되, 상기 구강 내부에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어의 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드가 제조되는 제4단계를 포함하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 스캐닝 이미지에는 상기 피시술자의 상하악이 상기 교합 높이에 대응되게 배치되도록 상기 교합정렬가변피스가 설치된 상태로 교합된 외면을 스캔한 교합 스캐닝 이미지가 포함됨을 특징으로 하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 레진 접착제가 충진된 실린지가 상기 피시술자의 치열 프로파일에 대응되는 치아 및 잇몸의 표면을 따라 복수개소의 위치로 이동되되 상기 충진된 레진 접착제의 토출을 위해 이동된 각 위치에서 가압되는 단계와,
   상기 실린지에서 토출되어 상기 피시술자의 구강 내부에 부착된 상기 레진 접착제가 상기 광중합기에 의해 경화되어 복수개의 레진정합부가 형성되는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 광중합기의 단부에 광투과성 쐐기부가 설치되는 단계와, 상기 쐐기부에 의해 상기 레진 접착제의 표면이 내측으로 가압 함몰되는 단계가 더 포함되며,
   상기 제3단계에서, 상기 각 레진정합부 이미지 내에 표시된 함몰부 이미지가 상기 정합점으로 인식되는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1단계에서, 상기 교합정렬가변피스는 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 폴리카프로락톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 열가소성 합성수지 재질이 포함되고,
   상기 제2단계에서, 상기 방사선 불투과성 레진 접착제는 비스페놀 에이 글리시딜 메타크릴레이트에 트라이 메타크릴레이트 및 테트라 메타크릴레이트 중 적어도 어느 하나가 혼합되어 구비된 1~55 중량%의 베이스 혼합물, 1~45 중량%의 접착 단량체, 1~15 중량%의 친수성 단량체, 0.1~15 중량%의 광개시제 및 10~65 중량%의 희석용매를 포함하여 구비됨을 특징으로 하는 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 식립물 제조방법.

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