KR20190018500A - 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

치과용 보철물을 제조하기 위한 방법은, 치과용 보철물(11)의 계층적 수치 표시를 정의하는 단계; 상기 수치 표시의 제1 층에 대해, 감광성 액체 물질(6)의 대응하는 층을 준비하는 단계; 상기 수치 표시의 상기 제1 층의 기하학적 구조에 대응하는 기하학적 구조를 갖는 제1 시트(7)를 얻기 위해 상기 액체 물질(6)의 층을 선택적으로 응고시키는 단계; 상기 단계들을 반복하여 액체 물질(6)의 층을 준비하고 상기 수치 표시의 각각의 후속하는 층에 대해 상기 액체 물질(6)의 층을 선택적으로 응고시킴에 따라 대응하는 시트(7)들을 얻는 단계; 상기 시트(7)들 사이에 상호 부착을 일으키는 단계; 상기 액체 물질(6)의 하나 또는 그 이상의 광학 속성을 수정하기 위하여 상기 시트(7)들 중 하나를 응고시킨 후에 그리고 후속하는 상기 시트(7)를 응고시키기 전에 상기 액체 물질(6)의 구성을 변형시키는 단계를 포함한다.

Description

치과용 보철물을 제조하기 위한 방법 및 시스템

본 발명은 임플란트와 커플링되는 임플란트 크라운을 생성하는데 특히 적합한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 방법을 적용하기 위한 시스템에 관한 것이다.

공지 기술에 따르면, 치아 보철물, 보다 상세하게는 임플란트 크라운은 원래 치아의 형태를 재현하도록 금속, 세라믹, 수지, 이산화 지르코늄 또는 다른 적절한 재료의 블록을 가공하는 기계에 의해 제작된다. 이러한 형태가 얻어지면, 크라운은 하나 또는 그 이상의 세라믹 재료로 덮어져 자연 치아와 미학적으로 유사한 제품을 얻게 된다.

상술한 공지 기술은 이와 같이 얻어진 치과용 보철물이 자연 치아와 비교하여 미적 차이를 갖는다는 단점이 있다.

실제로, 자연 치아는 불균일한 광학 속성을 가지고 있으며, 이러한 속성은 특히 치아 상부(절단 부위)로부터 치아 목부(경부 부위)까지 다양하다. 일반적으로, 이것은 치아가 목부보다 상부 근처에서 더 밝게 보이는 것을 의미한다. 이러한 특징은 치아의 계층화된 구조의 결과로, 또한 빛의 입사 방향에 따라 치아의 다른 영역들에서 빛의 반사, 굴절 및 흡수의 다른 모드들을 초래한다.

상술한 공지 기술은 각 환자의 자연 치아와 미학적으로 유사한 보철물을 얻기 위해 상이한 색들의 물질들의 범위로부터 출발 물질(starting material)의 선택을 허용하지만, 얻을 수 있는 보철물은 어떠한 경우에도 단색, 즉 자연 치아의 특성인 광학적 변화가 결여되어 있다.

상술한 공지 기술의 다른 단점은 여러 처리 단계들을 필요로 하고 결과적으로 제조 시간에서의 증가가 함께 따른다는 사실이다.

더욱이, 복수의 처리 단계의 존재는 에러의 가능성을 증가시키고, 결과적으로 폐기물을 처리하고, 보철물의 평균 비용에 부정적인 영향을 주는 추가 단점으로 이어진다.

상술한 공지 기술은 재료의 상당한 낭비를 가져오는 추가 단점을 갖고, 이것은 각 보철물의 생산 비용에서 증가를 초래한다.

상술한 공지 기술의 다른 단점은 보철물 가공에 필요한 공구가 마모되어 가공 정밀도가 점진적으로 저하된다는 사실이다. 일정 사용 기간 후에, 이러한 도구는 교체되어 하며 결과적으로 비용이 발생한다.

상술한 단점을 적어도 부분적으로 처리하기 위한 시도로서, 전술한 공지 기술의 변형예가 출발 물질로서 상이한 색들의 복수의 레이어로 구성된 블록의 사용을 포함한다.

이러한 변형예는 이전에 기재된 기술과 관련하여 보철물의 미학적인 특질을 향상시키지만, 한정된 수의 색조 및 그것의 그라데이션을 제공하는 결점이 있으므로 재현되는 자연 치아의 무한히 다양한 색상을 허용하지 않는다.

본 출원인의 이름으로 된 이탈리아 특허 출원 제VI2010A353호에 기술된 치과용 보철물의 제조를 위한 다른 공지 기술은 이전 경우에서와 재료 제거 공정 대신에 추가 공정, 보다 상세하게는 스테레오리소그래피(stereolithography) 공정의 사용을 가능케 한다.

상술한 공지 기술 및 그의 변형예와 비교하면, 이러한 다른 공지 기술은 마모되는 공구의 사용을 요구하지 않고 재료의 낭비를 초래하지 않는다는 이점을 갖는다. 그러나, 이 기술은 또한 단색 보철물을 제공하는 단점을 가지고 있다.

보철물을 환자의 자연 치아와 보다 미학적으로 유사하게 만들기 위해, 종래 기술은 스테레오리소그래피에 의해 생성된 보철물이 추가의 표면 마무리 처리, 특히 래커 및 착색제의 수동 도포를 받게 하는 것을 포함한다.

상기 수작업 절차는 상술한 기술로 얻어진 보철물의 마무리 공정과 관련하여 이미 언급된 것과 유사한 단점들을 수반한다는 것을 이해할 수 있다.

본 발명은 전술한 공지 타입의 치아 보철물을 제조하기 위한 기술에 관한 모든 단점들을 극복하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 목적은 공지 기술로 얻어 질 수 있는 것과 관련하여 자연 치아의 미적 외관에 더 가까운 미적 외관을 갖는 치과용 보철물을 만들어 내는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상술한 공지 방법보다 더 유연한 방식으로 치과용 보철물을 제조 할 수 있게 하는 것, 즉 더 많은 수의 상이한 그라데이션을 달성할 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 예를 들어 단일 공정에서 표면 코팅을 필요로 하지 않이면서 공지 기술에 의해 허용되는 것보다 더 간단하고 빠른 방식으로 보철물을 제조하는 것이다.

상기 목적들은 주요 청구항에 따른 치과용 보철물을 제작하는 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 방법의 추가적인 상세한 특징은 각각의 종속 청구항에 명시되어 있다.

바람직하게도, 본 발명의 방법은 처리 시간 및 관련 비용을 감소시킴으로써 치과용 보철물이 공지된 방법들보다 더 신속하고 정확하게 제조될 수 있게 한다.

다른 이점은 본 발명의 방법이 본질적으로 재료 낭비를 수반하지 않아 재료의 비용을 한정한다는 것이다.

또 다른 이점은 본 발명의 방법이 가공 정밀도의 점진적인 감소 및 공구 교체 비용을 피하면서 마모되는 공구의 사용을 필요로 하지 않는다는 것이다.

상기 목적 및 이점은 아래에서 언급되는 다른 것들과 함께 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명에서 강조될 것이며, 이러한 실시예는 단지 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예로서 제공된다.
- 도 1은 본 발명에 따른 방법의 블록도이다.
-　도 2 내지 도 4는 스테레오리소그래피 기계에 적용된 도 1에서의 방법의 각 단계를 개략적으로 나타낸다.
- 도 5는 본 발명에 따른 방법으로 얻어진 치과용 보철물을 개략적으로 나타낸다.

도 1에 개략적으로 도시된 본 발명의 치과용 보철물을 제조하는 방법은 도 2 내지 도 4에 도시된 유형의 스테레오리소그래피 기계(1)의 사용을 통해 구현되는 데에 특히 적합하다.

이하, 본 출원에서 "보철물(prosthesis)"이라는 용어는 예를 들어, 임플란트와 관련된 임플란트 크라운과 같은 자연 치아 또는 그의 일부를 대체하기 위한 구성요소를 나타내기 위해 사용된다는 것을 유의해야 한다.

도 5는 씹기(mastication)에 직접 노출되도록 의도된 절단 부위(incisal region)에 대응하는 상부(14)와 잇몸(gingiva)과 대면하도록 의도된 경부 부위(cervical region)에 대응하는 목부(15) 사이에서 연장되는 치과용 보철물(11)의 단순화된 도면을 제공한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 치과용 보철물(11)의 적층된 수치 표시의 정의를 우선 제공한다. 표현의 명확성을 위해, 도면은 현실에서 사용되는 것보다 더 적은 수의 층을 나타낸다. 사실, 본 방법의 실제 적용에서 더 많은 수의 층이 있을 것이고, 그들은 도 5에 도시된 것보다 더 얇을 것이다.

바람직하게는, 전술한 수치 표시는 대상물에서의 층들의 위치와 함께 생성되는 각 층의 형태 및 가능하게는 두께를 나타내는 데이터 군을 포함한다.

바람직하게는, 전술한 수치 표시는 도면에 도시되어 있지는 않지만 그 자체로 알려져 있는 예를 들어 구강 내 카메라 또는 다른 상응하는 장치와 같은 광학 스캐닝 장치로부터 받은 데이터의 처리에 의해 얻을 수 있는 치과용 보철물(11)의 3차원 수치 모델로부터 얻어진다. 스캐닝 장치는 환자의 입 내부에 배치되어 보철물(11)로 대체되는 치아 및/또는 인접한 치아들의 기하학적 구조를 탐지할 수 있고, 이와 같이 얻어진 데이터는 전술한 3차원 수치 모델을 얻기 위해 공지된 기술을 사용하여 처리될 수 있다.

대안적으로, 3차원 수치 모델은 환자의 치아 상태(dentition)의 물리적 모델을 스캐닝함으로써 얻어질 수 있다.

3차원 수치 모델은 사전 설정된 상호 거리에 배열된 평행한 평면들에서 보철물(11)의 소정 개수의 섹션들을 생성하도록 처리되며, 섹션들은 수치 표시의 층들에 대응한다.

전술한 수치 표시의 각각의 층에 대해, 프로세스는 도 2 내지 도 4에서 도면부호 "6"으로 나타낸 감광성 액체 물질을 선택적으로 응고시켜 재현될 층의 기하학적 구조에 대응하는 기하학적 구조를 갖는 대응하는 시트(7)를 얻는 것을 포함한다.

본 출원에서 사용되는 "감광성(light sensitive)"이라는 형용사는 사전 정의된 주파수의 광 방사(light radiation)에 노출되면 고형화되는 물질의 속성을 의미한다는 것을 유의해야 한다.

이러한 방식으로 얻어진 시트(7)는 그 후 전술한 도 5에 도시된 바와 같이 치과용 보철물(11)을 얻기 위해 부착하도록 만들어진다.

본 발명은 시트(7) 중 하나 이상이 응고된 후에 그리고 다음 시트를 응고시키기 전에 액체 물질(6)의 구성(composition)을 수정하는 것을 목적으로 한다. 이러한 구성은 액체 물질(6) 및 이에 따른 시트의 하나 또는 그 이상의 광학 속성을 변화시키도록 수정된다.

바람직하게는, 전술한 광학 속성 중에 색이 포함된다. 광학 속성은 색에 추가하여 또는 색 대신에 투명성, 반사율 및 다른 광학 속성을 포함할 수 있다.

방금 설명된 방법은 표면 광학 속성이 시트(7)의 평면에 수직한 방향으로 점진적인 방식으로 변화하는 치과용 보철물(11)의 성취를 가능하게 한다.

또한, 광학 속성의 변화는 액체 물질(6)의 조성을 변화시킴으로써 층별로 제어될 수 있으므로, 전술한 방법은 본 발명의 목적들 중 하나를 달성하기 위하여 표면 광학 속성이 상기한 공지 기술에 의해 얻어질 수 있는 것보다 더 정확한 방식으로 환자의 자연 치아의 속성과 유사한 치과용 보철물(11)을 생성할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 전술한 방법은 단일 공정으로 그리고 표면 코팅을 필요로 하지 않으면서 보철물(11)을 생성할 수 있다고 생각되며, 이에 따라 본 발명의 다른 목적을 달성한다.

바람직하게는, 액체 물질(6)은 사전 정의된 광 방사에 노출시 중합하기에 적합한, 더욱 더 바람직하게는 UV 광선의 조사에 의해 중합되는 데에 적합한 유형의 제1 감광성 재료를 포함한다. 바람직하게는, 제1 감광성 재료는 액체 또는 반죽 형태이며, 전술한 중합은 응고를 일으킨다. 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트에 기초한 재료는 치과용 보철물의 제조시 감광성 재료로 사용하기에 특히 적합하다고 입증되었다.

바람직하게는, 액체 물질(6)의 구성을 변경하기 위해 제1 감광성 재료의 광학 속성과 상이한 광학 속성을 가진 하나 또는 그 이상의 개질제 물질(modifier materials)이 첨가된다. 명백하게는, 개질제 물질은 제1 감광성 재료와 혼합되어도 혼합물의 감광성 속성에 영향을 주지 않거나 최종 치과용 보철물(11)과 관련하여 무시할 수 있는 정도로 변화시키는 방식으로 제1 감광성 재료와 융화가능하다(compatible).

전술한 개질제 물질은 액체 물질의 음영(shade)을 수정하기 위하여 액체 물질(6)에 첨가되는 염료를 포함 할 수 있다. 명백하게, 자연 치아의 색과 음영에 가능한 한 가까운 색과 음영을 갖는 보철물(11)을 얻기 위해, 복수의 상이한 염료가 대안적으로 또는 그들간의 조합으로 사용될 수 있다.

염료에 대안적으로 또는 그것과 조합하여, 하나 또는 그 이상의 추가의 감광성 재료가 상기 광 방사에 노출시 중합하기에 적합하고 제1 감광성 재료의 색과 상이한 색이라면 사용될 수 있다. 전술한 추가의 감광성 재료의 경우에는 제1 감광성 재료에 대해 상기한 것과 동일한 고려 사항이 적용된다. 유리하게는, 이들 추가의 감광성 재료를 제1 감광성 재료와 혼합함으로써 혼합 비율에 의해 영향을 받지 않는 감광성 속성을 갖는 균질의(homogeneous) 혼합물이 얻어질 수 있다.

상기 기술된 것들의 대안으로서 또는 이들에 추가하여, 액체 물질(6)의 투명성 및/또는 반사율이 수정될 수 있게 하는 적어도 부분적으로 투명한 개질제 물질, 예를 들어 유리 또는 다른 유사한 물질이 사용될 수 있으며, 결과적으로 이로부터 시트(7)가 얻어진다.

이전의 개질제 물질 대신에 또는 이에 추가하여, 산화 티타늄, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 규소 및 이와 동종의 물질이 반사 재료로 사용될 수 있다.

바람직하게는, 상술한 적어도 부분적으로 투명한 물질 및/또는 반사 물질은 분말 형태이다.

바람직하게는, 본 방법은 상기 개질제 물질의 하나 또는 그 이상의 액체 물질(6)과의 혼합 단계(mixing operation)를 제공하여 액체 물질에 균질한 조성을 부여한다. 전술한 혼합은 도 2 내지 도 4에 도시된 용기(2)에서 일어날 수 있으며, 이때 상이한 성분이 개개의 탱크에 속하는 개개의 분배 덕트에 의해 개별적으로 용기에 공급된다. 이를 위해, 용기(2) 내에 위치된 혼합 장치가 제공될 수 있다.

앞서 기술된 것에 대안으로 또는 부가하여, 혼합은 혼합물의 성분의 제공과 동시에 일어날 수 있다. 이것은 예를 들어 혼합이 분배 단계 중에 직접 일어나도록 혼합물의 상이한 성분을 용기(2)로 전달하는 덕트를 하나의 분배 출구로 함께 흐르게 함으로써 달성될 수 있다.

바람직하게는, 각각의 수치 표시 층에 대하여 상기 언급된 층의 광학 속성들의 대응하는 대표 수치들이 정의된다. 또한, 액체 물질(6)의 조성의 변화는 각 층에 대해 액체 물질(6)의 광학 속성이 그 층에 관련된 전술한 수치에 대응하도록 실행된다. 이러한 방식으로, 치과용 보철물(11)을 위해 얻어지는 광학 속성을 미리 결정한 다음 제조 단계에서 이들을 사용하여 정밀하게 액체 물질(6)의 조성을 제어하는 것이 가능하다.

이들 수치의 정의는 바람직하게는 예비 작업에서 수행되어 보철물(11)이 대상이 되는 환자의 기준 치아(reference tooth)의 표면상의 광학 속성을 측정한다. 특히, 여러 층의 광학 속성의 대표 수치들은 상기 측정된 광학 속성들을 근사시키도록(approximate) 계산된다.

상기 계산은 예를 들어 보철물(11)의 각 시트(7)에 대응하는 치아 지점에서 측정된 광학 속성을 평균화하여, 아마도 가중치화함(weighted)으로써 행해질 수 있다.

대안적으로, 상부로부터 목부까지 연장하는 치아의 표면 선상에서 측정된 광학 속성에 기초하여 상기 수치들을 계산하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 액체 물질(6)의 조성은 보철물(11)의 생성 중에 여러번 변형되어, 복수의 시트(7)를 얻게 되는데, 이때 이러한 복수의 시트는 측정된 광학 속성의 변화 모드에 따라 서로 다른 광학 속성을 갖는다. 보다 상세하게는, 조성은 상기 복수의 시트(7)의 각각의 개별 시트(7)가 응고된 후에 수정된다.

자연 치아의 일부 광학 속성은 상부(절단 부위)로부터 목부(경부 부위)로 점차적으로 진행되면서 변화한다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 이러한 효과는 여러 시트(7)를 차례차례로 생성하고, 치아의 일단에 대응하는 것으로부터 시작하여 타단을 향해 진행하면서, 적당량의 개질제 물질을 액체 물질(6)에 점진적으로 부가하여 액체 물질(6) 내에서 후자(개질제 물질)의 퍼센티지가 점진적으로 증가하여, 치과용 보철물(11)에서 재현될 수 있다.

예를 들어, 자연 치아는 전형적으로 상부에 더 밝은 색을 띠고 점차적으로 목부를 향하여 진행하면서 더 어두워진다.

이러한 효과를 재현하기 위해, 액체 물질(6)은 사전 정의된 광 방사에 노출시 중합하기에 적합한 더 밝은 색의 제1 감광성 재료와, 최종보다 더 어두운 색을 갖는 하나 또는 그 이상의 개질제 물질의 혼합물 일 수 있다. 특히, 상기 방법은 제1 감광성 재료를 사용하여 선택적으로는 보철물(11)의 상부(14)의 색과 대응되는 색을 가진 액체 물질(6)을 얻기 위하여 하나 또는 그 이상의 개질제 물질과의 혼합물로 사용하여 보철물(11)의 상부(14)에 대응되는 시트(7)를 생성하는 데에 사용되는 액체 물질(6)의 조제(preparation)를 제공한다. 후속하는 시트(7)들은 후속하는 시트 또는 시트들의 것에 대응하는 더 어두운 색조를 얻기 위해 하나 또는 그 이상의 개질제 물질을 남아 있는 액체 물질(6)에 첨가함으로써 생성 될 것이다. 치과용 보철물(11)의 모든 시트(7)가 생성될 때까지, 본 프로세스는 하나 또는 그 이상의 개질제 물질을 점차적으로 첨가하면서 상기 방식으로 계속된다.

유리하게도, 전술한 바와 같이 진행함에 따라 각 시트(7)를 응고시키기 전에 분배된 혼합물 성분의 양을 최소화하여 혼합 시간 및 이에 따른 처리 시간을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 분배된 성분의 감소된 양은 액체 물질(6)에서 균일한 색조를 얻는 데에 요구되는 혼합 단계들이 한정될 수 있게 한다.

전술한 사전 설정된 광 방사에 노출된 후에 중합하기에 적합하고 제1 감광성 재료보다 더 어두운 색을 갖는 제2 감광성 재료가 개질제 물질(9)로서 사용되는 경우, 마지막 시트(7)의 액체 물질(6)은 또한 제2 감광성 재료로 대부분 또는 완전히 전부 구성될 수 있다.

상기 설명된 고려 사항은 제1 감광성 재료 및 제2 감광성 재료 모두에 유효하다.

지금까지 기술된 방법은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 스테레오리소그래피 기술을 사용하여 수행하기에 특히 적합하다.

공지된 바와 같이, 스테레오리소그래피의 경우, 수치 표시의 각 층에 대해 감광성 액체 물질(6)의 층 배열, 이 경우 치과용 보철물(11)을 제공하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 대응하는 시트(7)를 얻기 위하여 광선(12), 바람직하게는 자외선으로 조사함으로써 수치 표시의 층에 대응되는 영역에서 액체 물질(6)의 그 층의 선택적인 응고를 야기한다.

광선(12)은 작업 영역보다 작을 수 있으며, 예를 들어 액체 물질(6)의 층의 한정된 영역을 응고시킬 수 있는 레이저 빔일 수 있다. 이 경우, 광선을 액체 물질(6)의 층의 모든 지점을 향하도록 점진적으로 안내하는 제어 장치가 있다. 제어 장치는, 일련의 거울들, 또는 광선의 소스가 장착되고 액체 물질(6) 또는 동종의 것의 층에 평행한 평면 상에서 소스를 이동시키도록 구성된 이동 수단을 포함할 수 있다. 어떤 경우에는, 액체 물질(6)의 층의 응고는 응고될 액체 물질(6)의 층의 모든 영역을 덮도록 광선(12)을 이동시킴으로써, 점진적인 방식으로 일어난다.

도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 광선(12)은 액체 물질(6)의 층의 전체 작업 영역을 동시에 응고시키기 위해 적어도 응고 영역과 동일한 치수를 갖는다. 이 경우에, 도면에 도시되지는 않았지만 공지되어 있는, 응고를 필요로 하지 않는 액체 물질(6)의 층의 영역에 대응하는 광선(12)의 부분을 억제하도록 구성된 선택 장치가 제공된다. 선택 장치는 마이크로미러 배열체, 마스킹 장치, 또는 이와 동종의 것을 포함할 수 있다.

시트(7)는 수치 표시 층과 동일한 순서로 생성된다. 특히, 첫 번째 시트(7)는 부착되는 모델링 플레이트(13)에 속하는 지지면(10)과 접촉하고 응고된다. 유사하게, 각각의 후속 시트(7)는 부착된 이전 시트(7)와 접촉하여 응고된다. 이러한 방식으로, 각 시트(7)의 이전 시트에의 부착은 시트 자체의 응고와 동시에 일어난다.

바람직하게는, 액체 물질(6)은 도 2에 도시된 바와 같이 용기(2) 내에 배치된다.

용기(2)는 액체 물질(6)로 채워지므로, 액체 물질(6)의 레벨은 생성될 시트(7)의 두께와 적어도 동일하고 바람직하게는 더 크다.

대응하는 시트(7)를 얻기 위해 응고되는 액체 물질(6)의 층은 용기(2)의 바닥부(2a)와 접촉하는 것 또는 액체 물질(6)의 자유 표면에 인접한 것일 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 첫번째 경우에서, 용기(2)의 바닥부(2a)는 광선(12)에 대해 투명하다. 이 경우, 도 3에서 보여지는 바와 같이, 모델링 플레이트(13)는 응고된 마지막 시트(7) 또는 그렇지 않으면(failing that) 모델링 플레이트(13)의 지지면(10)이 투명한 바닥부(2a)로부터 생성되는 시트(7)의 두께와 동일한 거리에 있도록 이동된다. 따라서, 광선(12)은 아래로부터 방출되고 투명한 바닥부(2a)를 통과하여 경화시키기 위하여 제1 시트의 경우에는 투명한 바닥부(2a)와 지지면(10) 사이에 또는 후속의 시트의 경우에는 투명한 바닥부(2a)와 이전의 시트(7)의 표면 사이에 개재되는 액체 물질(6)의 층에 영향을 미친다. 이어서, 모델링 플레이트(13)가 상승되어 시트(7)를 투명한 바닥부(2a)로부터 분리시키고, 추가의 시트(7)를 위해 사이클이 반복된다. 따라서, 보철물(11)은 모델링 플레이트(13)의 아래에 형성된다. 도 4는 복수의 시트(7)를 포함하는 방금 기술된 방법에 의해 만들어진 보철물(11)의 일부를 도시한다.

도면에 도시되지 않은 실시예에 따르면, 응고되는 액체 물질(6)의 층이 용기(2) 내의 액체 물질(6)의 표면에 인접한다. 이 경우, 단계들은 광선(12)이 위로부터 오는 것을 제외하고는, 이전의 경우에서 설명된 것과 유사하고, 각각의 시트(7)는 이전의 시트(7)의 위에 그리고 모델링 플레이트(13)의 위에 형성되며, 그리고 액체 물질(6)의 각 층의 정의는 모델링 플레이트를 낮춤으로써 일어나 상부면을 유용하게 만들고 그렇지 않으면 이전에 응고된 시트를 액체 물질(6)의 표면 아래에 생성될 시트의 두께와 동일한 깊이에 있게 만든다.

본 발명에 따른 방법이 막 기술된 실시예들 모두에 적용가능하다는 것이 이해될 수 있다.

바람직하게는, 모델링 플레이트(13)의 지지면(10)에 가장 가깝게 위치한 응고될 제1 시트(7)는 보철물(11)의 상부(14)에 대응하는 것이다. 이것은 임플란트에의 목부의 커플링의 품질을 떨어뜨릴 수 있는 지지면(10)과의 접촉으로부터 야기되는 목부(15) 상에서의 기하학적 불규칙성(irregularities)을 방지할 수 있다. 전술한 기하학적 불규칙성은 예를 들어 지지면(10)으로부터 분리하는 공정에서 보철물(11)의 표면 미세 균열로부터, 또는 상기한 지지면(10)과 제1 시트(7) 사이에서, 구성 중에 보철물(11)의 돌출 부분을 지지하고 지지면(10)으로부터 보철물 자체의 분리를 용이하게 하기 위하여 일반적으로 제공되는, 보철물(11)을 생성하는 데에 사용되는 동일한 스테레오리소그래피 방법의 영역에서 얻어지는 스페이서 요소의 존재로부터 야기될 수 있다. 상부(14)로부터 시작하여 보철물(11)을 구성하는 것은 목부(15)가 보철물(11)의 자유 단부에 대응하고 더 높은 기하학적 정밀도로 생산될 수 있다는 것을 요구한다.

본 발명의 실시예에서, 보철물(11)의 구성는 또한 목부(15)에 대응하는 시트(7)로부터 시작될 수 있음은 자명하다. 이 경우에, 보철물(11)이 모델링 플레이트(13)의 지지면(10)으로부터 분리된 다음에 표면 마무리 단계가 사용될 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 방법은 스테레오리소그래피 기술에 의한 치과용 보철물의 제조를 위한 통합형 시스템에 적용하기에 특히 적합하다.

전술한 시스템은 도면에는 도시되지 않았으나 공지된, 치아의 하나 또는 그 이상의 광학 속성을 검출하기 위한 광학 장치; 마찬가지로 도면에는 도시되지 않았으나 공지된, 상기 광학 장치에 의해 검출된 데이터를 받고 이들을 치과용 보철물(11)의 계층적 수치 표시(layered numerical representation)와 조합하여 각각의 광학 속성을 나타내는 값을 각각의 층에 연결하는 컴퓨터; 및 상기 컴퓨터에 의해 제어되고 도 2 내지 도 4에 도시된 스테레오리소그래피 기계(1)를 포함한다.

필요하다면, 치아의 광학 속성에 대한 전술한 검출은 치아 자체의 기하학적 형상의 획득과 동시에 발생할 수 있다. 이 경우, 전술한 광학 장치는 앞서 언급한 스캐닝 장치와 일치할 수 있다.

스테레오리소그래피 기계(1)는 액체 물질(6)을 수용하기 위한 전술한 용기(2) 및 상기 용기(2) 내에 존재할 때 제1 감광성 재료의 선택적인 응고를 일으키는 데에 적합한 조사 장치(5)를 포함한다.

조사 장치(5)는 거울 편향기의 시스템과 가능하게는 조합되는 레이저 소스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 조사 장치(5)는 디지털 마이크로미러 장치(DMD, digital micromirror device), 선택적인 마스킹 장치 또는 이들과 동등한 어떠한 다른 장치를 포함할 수 있다.

또한, 스테레오리소그래피 기계(1)는 제1 감광성 재료(8)가 저장되어 있는 용기(2)와 연통하는 제1 탱크(3) 및 상기 용기(2)와 또한 연통하고 대응하는 개질제 물질(9)을 수용하는 하나 또는 그 이상의 제2 탱크(4)를 포함한다.

또한, 제1 감광성 재료(8) 및/또는 하나 또는 그 이상의 개질제 물질(9)의 용기(2)를 향한 선택적인 그리고 제어된 유출을 위한 공급 장치가 있다. 도면에 도시되지 않은 공급 장치는 펌핑 장치, 하나 또는 그 이상의 차단 밸브 및/또는 전술한 선택적인 유출을 발생시키는 데에 적합한 어떠한 장치를 포함 할 수 있다.

컴퓨터는 각각의 시트(7)에 요구되는 광학 속성으로 용기(2) 내에 존재하는 액체 물질(6)의 조성을 조정하기 위해 임의의 수치 표시 층에 대한 광학 속성의 값에 기초하여 공급 장치를 제어하도록 구성된다.

도면에 도시되지 않은 다른 실시예에 따르면, 용기(2) 및 탱크는 전체적으로 카트리지를 형성하도록 단일 몸체로 구성된다. 카트리지는 스테레오리소그래피 기계(1)에 속하는 하우징에 제거가능한 연결 요소를 포함한다.

바람직하게는, 전술한 카트리지의 사용은 사용자가 매번 사용되는 구성요소를 선택해야 하는 것을 방지하고 이미 테스트된 조합들을 제공함에 따라 시스템의 사용을 용이하게 한다.

액체 물질(6)을 얻기 위해 혼합되는 성분들의 다양한 조합의 결과로서 차이가 있는 명백히 상이한 유형의 카트리지가 구성될 수 있다.

바람직하게는, 전술한 상이한 유형의 카트리지는 치과용 보철물(11)에 대해 얻을 수 있는 광학 속성의 필드의 확장을 가능하게 한다. 특히, 사용자는 각 개개의 환자의 치아의 외관과 더욱 유사한 외관을 갖는 보철물(11)의 성취를 가능하게 하는 카트리지의 유형을 선택할 수 있다.

상기 내용을 감안할 때, 위에서 설명한 방법 및 시스템은 모든 미리 설정된 목적들을 달성하는 것으로 이해된다.

특히, 치과용 보철물의 각 층의 광학 속성을 제어할 수 있는 가능성은 자연 치아의 심미적 외관에 더 가까운 심미적 외관을 갖는 보철물의 생산을 가능하게 한다.

또한, 전술한 가능성은 간단히 상이한 비율로 이들을 조합시킴으로써, 사용되는 재료의 잠재적으로 무한히 많은 그라데이션의 달성을 가능하게 한다.

또한, 보철물은 표면 코팅이 필요없이 단일 공정으로, 이에 따라 특히 간단하고 신속한 방식으로 얻어진다.

1 ... 스테레오리소그래피 기계 2 ... 용기
3 ... 제1 탱크 4 ... 제2 탱크
5 ... 조사 장치 6 ... 액체 물질
7 ... 시트 8 ... 제1 감광성 재료
9 ... 개질제 물질 10 ... 지지면
11 ... 치과용 보철물

Claims (16)

1. 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법으로서,
   치과용 보철물(11)의 계층적 수치 표시를 정의하는 단계;
   상기 수치 표시의 제1 층에 대해, 감광성 액체 물질(6)의 대응하는 층을 준비하는 단계;
   상기 수치 표시의 상기 제1 층의 기하학적 구조에 대응하는 기하학적 구조를 갖는 제1 시트(7)를 얻기 위해 상기 액체 물질(6)의 층을 선택적으로 응고시키는 단계;
   상기 단계들을 반복하여 액체 물질(6)의 층을 준비하고 상기 수치 표시의 각각의 후속하는 층에 대해 상기 액체 물질(6)의 층을 선택적으로 응고시킴에 따라 대응하는 시트(7)들을 얻는 단계;
   상기 시트(7)들 사이에 상호 부착을 일으키는 단계;를 포함하고,
   상기 액체 물질(6)의 하나 또는 그 이상의 광학 속성을 수정하기 위하여 상기 시트(7)들 중 하나를 응고시킨 후에 그리고 후속하는 상기 시트(7)를 응고시키기 전에 상기 액체 물질(6)의 구성을 변형시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광학 속성은 색, 투명성 및 반사율을 포함하는 하나 또는 그 이상의 속성을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 액체 물질(6)은 사전 정의된 광 방사에 노출시 중합하기에 적합한 제1 감광성 재료(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 액체 물질(6)의 구성을 변형시키는 단계는 상기 액체 물질(6)에 하나 또는 그 이상의 개질제 물질(9)을 첨가하는 단계를 포함하고, 상기 개질제 물질(9)은 상기 제1 감광성 재료(8)의 광학 속성과 상이한 광학 속성을 갖는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 개질제 물질(9)은 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 개질제 물질(9)은, 상기 사전 정의된 광 방사에 노출된 후 중합하기에 적합하고 상기 제1 감광성 재료(8)의 색과 상이한 색을 갖는 제2 감광성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 개질제 물질(9)은 적어도 부분적으로 투명한 물질, 예를 들어 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 개질제 물질(9)을 상기 액체 물질(6)과 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수치 표시의 각각의 층에 대하여 상기 층의 상기 하나 또는 그 이상의 속성을 나타내는 대응하는 수치들을 정의하는 단계를 더 포함하고, 상기 액체 물질(6)을 변형시키는 단계는 각각의 층에 대한 상기 액체 물질(6)의 광학 속성이 상기 층에 대응하는 상기 수치에 대응하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
10. 제9항에 있어서,
    기준 치아의 표면 상에서 상기 하나 또는 그 이상의 광학 속성을 측정하는 단계를 포함하고, 상기 수치는 측정된 상기 광학 속성에 근사하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 물질(6)의 구성을 변형시키는 단계는 복수의 상기 시트(7)의 각각의 시트(7)를 응고시킨 후에 반복되는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 시트는 이전의 시트(7)와 또는 그렇지 않으면 지지면(10)과 접촉하여 응고되는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
13. 제12항에 있어서,
    각각의 상기 시트(7)를 응고시키는 단계는 응고될 시트(7)의 두께와 동일한 상기 액체 물질(6)의 표면으로부터의 거리에 배치하도록 응고된 마지막 시트(7) 또는 그렇지 않으면 상기 지지면(10)을 이동시키는 단계에 의해 선행되는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
14. 제4항에 있어서,
    상기 액체 물질(6)의 각각의 층을 준비하는 각각의 단계는 대응하는 상기 시트(7)의 두께보다 더 큰 충전 레벨에 도달하도록 용기(2)에 상기 제1 감광성 재료(8)를 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 방법.
15. 치과용 보철물을 제조하기 위한 시스템으로서,
    색, 투명성 및 반사율을 포함하는 하나 또는 그 이상의 속성을 포함하는 치아의 하나 또는 그 이상의 광학 속성을 검출하기 위한 광학 장치;
    상기 광학 장치에 의해 검출된 데이터를 받고 이들을 치과용 보철물(11)의 계층적 수치 표시와 조합하여 상기 하나 또는 그 이상의 광학 속성의 각각의 대표 값을 각각의 층에 연결하는 컴퓨터;
    상기 컴퓨터에 의해 제어되는 스테레오리소그래피 기계(1)를 포함하고,
    상기 스테레오리소그래피 기계(1)는,
    용기(2);
    사전 정의된 광 방사에 노출시 중합하기에 적합한 제1 감광성 재료(8)가 내부에 배치된, 상기 용기(2)와 연통하는 제1 탱크(3);
    상기 제1 감광성 재료(8)의 광학 속성과 상이한 광학 속성을 가진 대응하는 개질제 물질(9)이 각각의 내부에 배치된, 상기 용기(2)와 연통하는 하나 또는 그 이상의 제2 탱크(4);
    상기 제1 감광성 재료(8) 및/또는 하나 또는 그 이상의 상기 개질제 물질(9)의 상기 용기(2)를 향한 선택적인 그리고 제어된 유출을 발생시키는 공급 장치;
    상기 제1 감광성 재료(8)가 상기 용기의 내부에 배치된 때에 상기 제1 감광성 재료(8)의 선택적인 응고를 일으키는 조사 장치(5);를 포함하고,
    상기 컴퓨터는 상기 수치 표시의 층들 중 임의의 층에 대한 상기 광학 속성의 값들에 따라 상기 공급 장치를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 용기(2), 상기 제1 탱크(3) 및 상기 하나 또는 그 이상의 제2 탱크(4)는 카트리지를 형성하도록 단일 몸체로 구성되고, 상기 카트리지는 상기 스테레오리소그래피 기계(1)에 속하는 하우징에 제거가능한 연결 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 보철물을 제조하기 위한 시스템.
    

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