KR20190025083A - 디지털보철 제조방법 및 제조시스템, 이에 적용되는 덴처홀가이더 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

제조 편의성 및 정밀성이 개선되도록, 본 발명은 보철대상자의 대상악궁으로부터 대합악궁 간 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지가 획득되되, 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 마진부 프로파일에 대응하여 형성된 결합영역이 정렬 배치된 임시보철이 준비되는 제1단계; 상기 임시보철에 대한 보조스캔이미지가 획득되는 제2단계; 상기 보조스캔이미지에서 상기 결합영역이 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지가 획득되는 제3단계; 및 상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 상기 결합영역의 3차원 표면정보의 위치 및 형상에 대응되는 가상 결합홈이 형성된 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법을 제공한다.

Description

디지털보철 제조방법 및 제조시스템, 이에 적용되는 덴처홀가이더 및 제조방법{manufacturing method and system for digital denture, and denture hole guider applied to thereof and manufacturing method}

본 발명은 디지털보철 제조방법 및 제조시스템, 이에 적용되는 덴처홀가이더 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조 편의성 및 정밀성이 개선되는 디지털보철 제조방법 및 제조시스템, 이에 적용되는 덴처홀가이더 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 틀니 또는 보철은 결손된 자연치아를 대체하여 외형과 기능을 인공적으로 회복시켜주는 구강 내 인공치주조직이다.

상세히, 자연치아가 상실된 상태로 방치될 경우 결손된 치아의 인접치아 및 대합치아에 치열의 뒤틀림이 발생되어 안면형상의 변형이 초래되며, 저작기능이 저하되어 일상생활에 불편함이 가중된다. 더욱이, 자연치아의 상실 상태가 장기간 지속되는 경우 결손된 치아를 둘러싸고 있던 치조골이 체내로 흡수되어 인공치주조직의 설치가 어려워지는 문제점이 있었다.

이때, 상기 틀니 또는 보철은 구강 내부에 설치되어 저작기능을 회복시키고 치주조직의 변형을 방지할 수 있으며, 결손된 치아의 개수에 따라 부분/완전틀니, 부분/완전보철로 구분될 수 있다.

한편, 상기 틀니는 내면측 형합홈에 치과용 접착제가 도포되어 잇몸의 표면에 접착되어 설치되며, 상기 보철은 치조골에 식립된 픽스츄어를 통해 구강 내부에 설치될 수 있다. 이때, 상기 틀니는 잇몸에 지지됨에 따라 잇몸의 변형이나 다량의 이물감이 유발되므로 최근에는 치조골을 이용하여 지지되는 보철의 사용량이 증가되는 추세이다.

상세히, 상기 보철에는 지지실린더가 매립되는 결합홀이 형성된다. 즉, 상기 치조골에 천공이 형성되면, 형성된 천공에 픽스츄어가 식립된다. 이어서, 식립된 픽스츄어에 어버트먼트가 설치되면, 설치된 어버트먼트에 지지실린더가 결합되어 상기 보철이 구강 내부에 설치될 수 있다.

이때, 상기 지지실린더 및 어버트먼트/픽스츄어는 상기 보철의 크기에 따라 복수개소에 형성되며, 각 지지실린더가 각 어버트먼트/픽스츄어에 일대일 매칭되어 결합됨에 따라 상기 보철이 안정적으로 설치될 수 있다.

그러나, 종래에는 보철을 제조한 후, 보철의 구강 내 설치위치와 픽스츄어/어버트먼트의 식립위치를 예측하여 결합홀을 가공한 뒤 지지실린더를 매립하는 방법을 이용함으로 인해 결합홀의 위치 편차가 큰 문제점이 있었다.

즉, 치조골에 식립 및 설치된 픽스츄어/어버트먼트에 지지실린더를 체결한 뒤, 제조 오차를 고려하여 넓은 크기의 결합홀이 1차 형성된 보철을 구강 내부로 위치시킨다.

그리고, 지지실린더 및 어버트먼트 간 위치 편차에 따라 결합홀을 확장하고, 지지실린더가 완전하게 삽입되어 관통 가능한 크기로 결합홀의 가공이 완료되면, 보철을 기설정된 설치위치로 가고정한다. 이어서, 결합홀 및 지지실린더 사이에 레진을 주입하여 경화시키는 과정을 통해 결합홀 및 지지실린더가 결합되고 보철의 초기 설치 과정이 완료되었다. 이에 따라, 보철의 설치 과정이 매우 복잡해지는 문제점이 있었으며, 후속 경화된 레진은 보철 본체에 대한 지지력이 약하고 쉽게 분리되므로 보철의 설치 안정성 및 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위해, 상기 픽스츄어에 임프레션 코핑 등을 체결한 후 대상악궁에 대한 인상을 취득하되, 취득된 인상의 내면 프로파일을 이용하여 대상악궁의 모형을 형성하고, 임프레션 코핑을 기준으로 결합홀의 위치 및 각도를 설정하여 보철을 제조하는 방법이 사용된 바 있다.

그러나, 이러한 인상 취득 방식의 경우, 인상 취득시 이물감으로 환자의 불편함을 유발하는 문제점이 있었다. 또한, 복잡하고 높은 난이도의 여러 공정단계로 인해 시술자의 부담이 가중되었으며, 각 공정단계의 오차가 중첩되는 경우가 많아 정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-0403834호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조 편의성 및 정밀성이 개선되는 디지털보철 제조방법 및 제조시스템, 이에 적용되는 덴처홀가이더 및 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 보철대상자의 대상악궁으로부터 대합악궁 간 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지가 획득되되, 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 마진부 프로파일에 대응하여 형성된 결합영역이 정렬 배치된 임시보철이 준비되는 제1단계; 상기 임시보철에 대한 보조스캔이미지가 획득되는 제2단계; 상기 보조스캔이미지에서 상기 결합영역이 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지가 획득되는 제3단계; 및 상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 상기 결합영역의 3차원 표면정보의 위치 및 형상에 대응되는 가상 결합홈이 형성된 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 보철대상자의 대상악궁으로부터 대합악궁 간 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지가 획득되되, 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 마진부 프로파일에 대응되도록 지지실린더의 결합단부가 정렬 배치된 임시보철이 준비되는 제1단계; 상기 임시보철에 대한 보조스캔이미지가 획득되는 제2단계; 상기 보조스캔이미지에서 상기 지지실린더가 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지가 획득되며, 상기 어버트먼트에 대응하여 디지털라이브러리로부터 추출되는 가상 어버트먼트에 의해 상기 지지실린더 결합단부의 3차원 표면정보가 대체 보정되는 제3단계; 및 상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 상기 가상 어버트먼트의 위치 및 형상에 대응하여 가상 결합홈이 형성된 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 보철대상자의 대상악궁에 식립되는 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트에 대응되도록 형성된 결합영역이 정렬 배치된 임시보철을 촬상하여 보조스캔이미지를 획득하는 촬상장치; 상기 보조스캔이미지에서 상기 결합영역이 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지를 획득하되, 상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 내면 프로파일을 설정하고 상기 내면 프로파일 내에 상기 결합영역의 3차원 표면정보의 위치 및 형상에 대응되는 가상 결합홈을 설정하여 디지털보철을 설계하는 플래닝부; 및 상기 설계된 디지털보철을 제조하는 제조장치를 포함하는 디지털보철 제조시스템을 제공한다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 대상악궁에 대한 인상을 취득하는 종래와 달리, 3차원 작업이미지를 이용하여 간단하면서도 높은 정밀도의 디지털보철이 설계 및 제조될 수 있으며, 3차원 벡터데이터로 획득된 디지털보철의 설계정보가 간편하게 보관 및 관리되며 파손 및 분실시 손쉬운 반복제조가 가능하므로 제조 편의성이 개선될 수 있다.

둘째, 대상악궁의 표면 프로파일 및 픽스츄어의 식립정보가 임시보철 및 임시보철에 설치된 지지실린더에 대해 획득된 이미지로 대체 보정되므로 실제 구강 내부에 대한 이미지 획득 과정에서 발생되는 진동/떨림/왜곡 등의 편차가 최소화된 높은 정밀도의 이미지가 형합홈 및 결합홈의 설계과정에서 사용될 수 있어 디지털보철의 정밀성이 개선될 수 있다.

셋째, 임시보철을 스캐닝하여 획득된 3차원 표면정보에서 불필요한 이미지부분을 삭제하는 간단한 방법으로 대상악궁 및 결합영역에 정밀하게 대응되는 설계정보가 명확하게 노출되어 획득됨에 따라 이를 기반으로 설계 및 제조되는 디지털보철의 설치정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

넷째, 덴처홀가이더를 이용하여 기사용중인 접착식 틀니를 픽스츄어 및 실린더장치를 통해 대상악궁에 설치할 수 있는 임시보철로 손쉽게 변환 가공할 수 있으며, 덴처홀가이더에 형성된 결합홀이 상기 픽스츄어/실린더장치의 위치와 정밀하게 대응되도록 설정됨에 따라 결합홀의 정밀가공이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 베이스교합이미지를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 표면이미지를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 결합홀의 설계과정을 나타낸 예시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 덴처홀가이더의 설계과정을 나타낸 예시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 통해 제조된 덴처홀가이더를 이용한 결합홀 타공과정을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 통해 결합홀이 보정된 임시보철을 나타낸 저면도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 보정표면이미지의 획득과정을 나타낸 예시도.
도 10a 및 도 10c는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 보정표면이미지를 통한 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 통해 제조된 디지털보철을 나타낸 분해 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털보철 제조방법 및 제조시스템, 이에 적용되는 덴처홀가이더 및 제조방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털보철 제조방법은 3차원 작업이미지의 획득(s210), 임시보철의 준비(s220), 보조스캔이미지 획득(s230), 보조스캔이미지를 기반으로 보정표면이미지 획득(s240), 보정표면이미지를 이용한 디지털보철의 설계 및 제조(s250)와 같은 과정으로 이루어진다.

한편, 본 실시예에서는 디지털보철의 제조방법을 상악 또는 하악 중 어느 일측이 무치악이거나, 상하악이 모두 무치악인 구강 내부에 설치되는 완전보철의 제조과정을 예로써 도시 및 설명하였다. 물론, 본 발명에 따른 디지털보철의 제조방법은 상악 또는 하악의 일부 치아가 결손된 부분무치악에 설치되는 부분보철 제조과정에도 동일하게 적용 가능하다.

그리고, 본 발명의 디지털보철 제조방법은 촬상장치(10), 플래닝부(20), 제조장치(30)를 포함하는 디지털보철 제조시스템(100)을 이용하여 수행될 수 있다. 이때, 상기 촬상장치(10)는 오랄스캐너 및 CT촬상장치를 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 베이스교합이미지를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 표면이미지를 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 결합홀의 설계과정을 나타낸 예시도이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 덴처홀가이더의 설계과정을 나타낸 예시도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 통해 제조된 덴처홀가이더를 이용한 결합홀 타공과정을 나타낸 예시도이다.

도 3 내지 도 7b에서 보는 바와 같이, 먼저 보철대상자의 대상악궁으로부터 상기 대상악궁에 대향되는 대합악궁 간의 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지(1d)가 획득된다(도 1의 s210).

이때, 상기 교합정보는 상기 보철대상자에게 적합한 저작감도를 제공하는 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁 간 수직고경을 의미한다. 그리고, 상기 픽스츄어의 식립정보는 대상악궁에 기식립되거나 식립될 픽스츄어의 위치 및 식립각도를 나타내는 정보를 의미한다. 여기서, 상기 식립정보는 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 형상, 위치 및 각도 관련 정보도 포함함이 바람직하다. 한편, 상기 대상악궁은 보철대상자의 상악 및 하악 중 보철치료가 요구되는 치악을 의미하며, 이하에서는 상기 대상악궁이 하악인 경우를 예로써 설명 및 도시한다.

상세히, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 보철대상자의 대상악궁 및 대합악궁에 대한 잇몸/치아/치조골 등의 치주조직정보를 나타내는 이미지데이터를 의미한다. 이때, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 오랄스캐너 또는 CT촬상장치 등을 통해 획득될 수 있으며, 둘 이상의 이미지데이터가 정합 또는 매칭되어 획득될 수도 있다.

여기서, 상기 픽스츄어의 식립정보는, 상기 픽스츄어가 대상악궁에 기식립된 경우 3차원 작업이미지(1d) 내에 표시된 픽스츄어 이미지를 기반으로 획득될 수 있다. 또는, 상기 픽스츄어가 대상악궁에 식립되지 않은 경우 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에 표시된 치주조직정보를 기반으로 가상 배치된 가상 픽스츄어를 기반으로 획득될 수 있다.

한편, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 베이스교합이미지(1c) 및 표면이미지(1b)가 매칭되어 획득될 수 있다. 여기서, 상기 베이스교합이미지(1c)는 보철대상자의 대상악궁에 틀니가 장착되되, 틀니 및 대합악궁 간 교합상태에서 오랄스캐너를 통해 획득된 이미지를 의미한다.

이때, 상기 틀니는 보철대상자가 종래에 사용 중인 것으로, 픽스츄어/어버트먼트/지지실린더 등을 이용하지 않고 치과용 접착제 등으로 접착 고정되는 인공치주조직을 의미한다. 그리고, 임시보철 또는 디지털보철은 픽스츄어/어버트먼트/지지실린더 등 통해 대상악궁에 설치되는 인공치주조직을 의미한다.

상세히, 도 3을 참조하면, 상기 베이스교합이미지(1c)에는 틀니 이미지(5c), 대상악궁 이미지(2c) 및 대합악궁 이미지(3c)가 표시될 수 있다. 여기서, 상기 틀니 이미지(5c)는 상기 틀니의 표면 형상 정보를 나타내고, 상기 대상악궁 이미지(2c)는 상기 틀니가 장착된 대상악궁의 부분적인 표면 형상을 나타낸다. 그리고, 상기 대합악궁 이미지(3c)는 상악 잇몸 및 상악 치아 등 대합악궁의 표면 형상 정보를 나타낸다.

이때, 상기 베이스교합이미지(1c)는 무치악인 대상악궁에 장착된 틀니와 잔존치아/임플란트가 존재하는 대합악궁이 상호 교합된 상태에서 획득된다. 따라서, 보철대상자에 적합한 수직고경(occulusal vertical dimension)과 함께 상기 대상악궁에 정확하게 밀착 설치된 상태의 틀니 이미지(5c)가 표시될 수 있다.

물론, 사용 중인 틀니가 없는 경우에는 인상재가 도포된 교합정렬베이스를 대상악궁 및 대합악궁 사이에 배치하고, 보철대상자의 저작감도에 따라 교합정렬베이스의 두께를 조절하여 보철대상자에 적합한 수직고경을 산출할 수 있다. 그리고, 상기 인상재의 인상 프로파일과 산출된 수직고경에 따라 틀니를 제조하는 과정이 수행됨에 따라 인공잇몸부와 인공치아부를 갖는 틀니가 제조될 수 있다. 여기서, 상기 인공잇몸부는 상기 인상재를 통해 상기 대상악궁의 표면에 형합되는 형합홈이 형성되며, 상기 인공치아부는 상기 교합정보를 기반으로 상기 인공잇몸부의 표면에 상기 대합악궁의 저작영역에 대응되는 높이로 형성될 수 있다.

그리고, 도 4를 참조하면, 상기 대상악궁의 표면이미지(1b)는 상기 틀니가 제거된 대상악궁이 오랄스캐너를 통해 촬상되어 획득될 수 있다. 여기서, 상기 표면이미지(1b)에는 상기 틀니에 의해 가려진 하악 잇몸에 대한 표면 형상 정보를 나타내는 대상악궁 이미지(2b)가 표시될 수 있다.

물론, 상기 대상악궁의 표면이미지(1b)는 상기 틀니의 내면측 형합홈 프로파일의 3차원 표면정보 또는 상기 형합홈 프로파일이 반전된 이미지를 기반으로 대체되는 것도 가능하다.

이때, 상기 대상악궁에 픽스츄어가 기식립된 경우에, 상기 표면이미지(1b)에는 픽스츄어의 일단부측 형상 정보를 나타내는 픽스츄어 이미지(7b)가 표시될 수 있다. 여기서, 픽스츄어의 일단부에는 어버트먼트와 결합을 위한 다각형상의 결합홈이 형성되며, 상기 픽스츄어 이미지(7b)에는 상기 결합홈의 표면 형상에 대응되는 결합홈 이미지(71b)가 표시된다.

그리고, 상기 대상악궁의 표면이미지(1b) 및 베이스교합이미지(1c)는 치과 등의 시술자측에 구비된 촬상장치(10)를 통해 획득되어, 시술지원센터와 같은 제조사측 서버로 전송될 수 있다. 이때, 상기 제조사측 서버로 전송된 표면이미지(1b) 및 베이스교합이미지(1c)는 플래닝부(20)를 통해 매칭되어 3차원 작업이미지(1d)로 획득될 수 있다. 여기서, 상기 표면이미지(1b) 및 상기 베이스교합이미지(1c)는 틀니 외측으로 노출된 잇몸 표면 등과 같은 공통부분을 통해 매칭될 수 있으며, 상기 대상악궁의 잇몸 표면에 기설치된 마커 등을 이용하여 매칭되는 것도 가능하다.

이때, 상기 플래닝부(20)는 상기 3차원 작업이미지(1d)를 기반으로 후술될 일련의 덴처홀가이더/디지털보철 설계과정을 수행할 수 있다. 상세히, 상기 플래닝부(20)는 상기 제조사측 서버에 연결되되 각 이미지에 대한 연산 처리 과정을 수행할 수 있는 PC 등으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 플래닝부(20)를 통해 3차원 작업이미지(1d)를 획득하고 이를 기반으로 한 덴처홀가이더/디지털보철의 설계와 같은 각 공정단계가 수행 또는 지원 처리될 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 3차원 작업이미지(1d)에는 상기 베이스교합이미지(1c)에 표시된 대상악궁 및 대합악궁 간의 수직고경을 기반으로 틀니에 의해 가려진 대상악궁의 실질적인 잇몸부가 상기 표면이미지(1b)에 의해 대체되어 표시된다. 즉, 상기 3차원 작업이미지(1d)에는 틀니에 의해 가려진 대상악궁의 실질적인 표면 형상정보를 나타내는 대상악궁 이미지(2d)와, 대합악궁의 표면 형상정보를 나타내는 대합악궁 이미지(3d)가 보철대상자에 적합한 수직고경으로 배열되어 교합정보로 표시된다.

이와 함께, 대상악궁에 장착된 틀니의 표면 형상 정보를 나타내는 틀니 이미지(5d)가 표시되며, 상기 대상악궁 이미지(2d)에는 대상악궁에 기설치된 픽스츄어의 식립정보가 표시될 수 있다. 이때, 상기 식립정보는 상기 표면이미지(1b)의 결합홈 이미지(71b)를 통해 표시된 결합홈의 표면 형상정보를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.

또한, 상기 대상악궁에 픽스츄어가 식립되지 않은 상태에서는 상기 3차원 작업이미지(1d)에 가상 픽스츄어(7d)가 가상 배치되는 것도 가능하다. 이때, 상기 가상 픽스츄어(7d)는 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 틀니 이미지(5d)를 기준으로 가상 배치될 수 있다.

여기서, 가상 픽스츄어(7d)는 실제 대상악궁에 식립되는 실물 픽스츄어의 3차원 외형정보를 의미하며, 실물 픽스츄어의 3차원 외형정보를 나타내는 벡터데이터와, 상기 벡터데이터에 대응되는 3차원 이미지를 포괄함으로 이해함이 바람직하다. 이러한 3차원 외형정보는 실물의 오랄스캔 또는 CT촬상을 통해 직접 획득되는 것도 가능하며, 상기 플래닝부(20) 내의 저장소에 데이터베이스화되어 기구비되는 것도 가능하다. 또한, 가상 배치된다 함은 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에 실물에 대응되는 3차원 외형정보가 이미지화되어 표시되거나, 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에서 실물의 3차원 좌표가 산출됨을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 가상 픽스츄어(7d)의 가상 배치를 통해 상기 실물 픽스츄어의 식립위치를 안내하는 결합홈의 형상정보와 함께 상기 픽스츄어의 식립각도가 산출될 수 있다. 이때, 상기 픽스츄어의 식립정보는 가상 픽스츄어(7d)가 가상 배치된 상태에서 상기 결합홈의 형상정보 및 상기 산출된 식립각도를 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다.

물론, 3차원 작업이미지(1d)의 획득 과정에서 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁에 대한 CT이미지가 더 획득되는 것도 가능하다. 상세히, 상기 CT이미지는 CT촬상장치를 통해 획득될 수 있으며, 치조골의 형상, 밀도, 신경조직 등 내부조직에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 대상악궁에 픽스츄어가 기식립된 경우에는 기식립된 실물 픽스츄어 등의 식립각도 및 위치 등이 더 표시될 수 있다.

그리고, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 상기 베이스교합이미지(1c), 표면이미지(1b), CT이미지가 상기 플래닝부(20)를 통해 매칭 및 정합되어 획득될 수 있다.

여기서, 상기 3차원 작업이미지(1d)에는 하악치조골 등 대상악궁의 조직정보, 하악 잇몸의 형상정보를 나타내는 대상악궁 이미지가 표시된다. 또한, 상악치조골 및 상악측 대합치아 등 대합악궁의 조직정보, 상악 잇몸의 형상정보를 나타내는 대합악궁 이미지, 신경조직의 이미지 등이 표시될 수 있다.

또한, 상기 대상악궁에 픽스츄어가 기식립된 경우, 상기 3차원 작업이미지(3d)에는 CT이미지 상의 픽스츄어 식립정보가 대상악궁 이미지에 정합 또는 매칭되어 표시될 수 있다. 또는, 상기 대상악궁에 픽스츄어가 식립되지 않은 경우에는 CT이미지를 기반으로 한 대상악궁의 조직정보, 신경정보 등을 이용하여 보철대상자의 치주조직에 적합한 위치 및 각도로 가상 픽스츄어가 가상 배치될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 3차원 작업이미지(1d)는 CT이미지(1a) 및 표면이미지(1b)가 상호 정합되어 획득되는 것도 가능하다.

이하에서, 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 가상 픽스츄어(7d)는 3차원 벡터데이터가 이미지화되어 가상 배치된 것과, CT이미지를 통해 직접 촬상되어 표시되는 이미지 정보를 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다.

한편, 상기 3차원 작업이미지(1d)가 획득되면(도 1의 s210), 상기 픽스츄어의 식립정보에 대응되도록 가상 결합홀(501d)이 예비 설정된다.

상세히, 도 5를 참조하면, 상기 가상 결합홀(501d)은 상기 지지실린더의 외경에 대응되는 원통형 영역정보로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 가상 결합홀(501d)은 픽스츄어의 식립정보인 결합홈의 형상정보 및 식립각도를 기준으로 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에서 3차원 좌표가 1차 설정되어 가상 배치될 수 있다. 물론, 상기 가상 결합홀(501d)의 더욱 정확한 가상 배치를 위해 상기 가상 픽스츄어(7d)를 기준으로 가상 어버트먼트(8d), 가상 지지실린더(9d) 등이 가상 배치될 수도 있다.

이때, 상기 가상 어버트먼트(8d) 및 상기 가상 지지실린더(9d)는 실물 어버트먼트 및 실물 지지실린더의 3차원 외형정보를 나타내는 벡터데이터와, 상기 벡터데이터에 대응되는 3차원 이미지를 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 실물 지지실린더는 상기 대상악궁에 식립되는 실물 어버트먼트에 연결되어 대상악궁의 치조골 또는 잇몸 표면으로부터 돌출되고, 임시보철의 결합홀에 매립되어 상기 임시보철을 지지할 수 있다.

여기서, 상기 실물 픽스츄어는 상기 임시보철에 접촉되는 대합악궁측 대합치아의 개수 등에 따라 저작압력이 산출되면 상기 저작압력을 지지할 수 있도록 설치개수 및 위치가 설정될 수 있다. 그리고, 상기 실물 픽스츄어의 설치개수 및 위치가 설정되면, 각 위치에 대응되는 치조골 형상, 밀도, 신경조직 배치 등을 고려하여 각 설치위치별 실물 픽스츄어의 식립각도가 설정될 수 있다.

예를 들어, 상기 대상악궁이 완전 무치악의 하악인 경우에, 상기 픽스츄어는 전치측 2개, 구치측 2개와 같이 4개소로 설치위치 및 개수가 설정될 수 있다. 이때, 전치측은 주변부에 다량의 치조골이 존재하며 하부에 신경조직의 분포가 없으므로 전치측 픽스츄어의 식립각도는 수직방향으로 설정될 수 있다. 그리고, 구치측은 하악의 끝쪽으로 인접한 일측 또는 타측 주변부의 치조골이 존재하지 않고, 하부에 신경조직이 분포된다. 따라서, 구치측 픽스츄어는 신경조직을 회피하며 강한 지지력이 형성되도록 식립각도가 경사진 방향으로 설정될 수 있다.

이때, 상기 지지실린더는 상기 픽스츄어에 설치된 어버트먼트에 결합되며, 상기 지지실린더가 상기 대합악궁을 향해 배열되도록 상기 어버트먼트는 직선형의 일반 어버트먼트와 절곡형의 멀티 어버트먼트로 구비될 수 있다.

즉, 수직방향으로 설치된 실물 픽스츄어에는 직선형의 일반 어버트먼트가 설치되며, 픽스츄어, 어버트먼트 및 지지실린더가 모두 수직방향으로 배열될 수 있다. 또한, 경사방향으로 설치된 실물 픽스츄어에는 절곡형의 멀티 어버트먼트가 설치되고, 멀티 어버트먼트는 하단부가 픽스츄어의 경사방향으로 절곡된 상태에서 수직방향으로 배열된 상단부를 따라 지지실린더를 수직방향으로 지지할 수 있다.

한편, 가상 배치된 상기 가상 지지실린더(9d)의 외곽영역에 매칭되도록 상기 가상 결합홀(501d)이 정렬된다. 여기서, 상기 가상 결합홀(501d)은 실물 결합홀을 형성하기 위한 설계정보로 상기 3차원 작업이미지(1d) 내의 3차원 이미지 또는 3차원 벡터데이터이고, 결합홀은 실물 지지실린더가 매립되도록 형성된 실제 타공부로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 가상 지지실린더(9d)가 가상 배치되면, 상기 가상 지지실린더(9d)의 3차원 좌표에 따라 상기 가상 결합홀(501d)이 정렬 이동될 수 있다.

상세히, 보철대상자의 대상악궁에 천공이 형성되면, 상기 천공에 실물 픽스츄어가 식립되고, 상기 식립된 실물 픽스츄어에 실물 어버트먼트가 설치된다. 이때, 상기 설치된 어버트먼트에 지지실린더가 체결되면, 상기 체결된 실물 지지실린더를 통해 상기 임시보철이 설치될 수 있다.

여기서, 상기 결합홀은 상기 실물 지지실린더가 매립되는 부분을 의미한다. 물론, 상기 실물 지지실린더가 상기 결합홀에 일체로 고정된 상태에서 실물 지지실린더 및 실물 어버트먼트가 결합되어 임시보철이 설치될 수 있다. 또는, 상기 실물 지지실린더가 상기 실물 어버트먼트에 체결된 상태에 실물 지지실린더가 결합홀 내에 결합되어 임시보철이 설치될 수도 있다.

이때, 상기 가상 결합홀(501d)은 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 틀니 이미지(5d) 및 상기 가상 배치된 가상 지지실린더(9d)의 중첩영역을 기반으로 설정되되, 소정의 공차영역을 더 포함하도록 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 가상 결합홀(501d)은 상기 중첩영역으로부터 반경방향 외측으로 확장되도록 설정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 가상 결합홀(501d)이 1차 또는 예비 설정되면, 상기 가상 결합홀(501d)에 대응되는 결합홀이 정렬 배치된 임시보철이 준비된다(도 1의 s220).

여기서, 상기 임시보철은 접착식 틀니에 결합홀이 타공된 것과, 3차원 프린팅 등을 통해 인공치아부 및 인공잇몸부가 일체로 제조되되 결합홀이 기형성 또는 후타공된 것을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 덴처홀가이더는 상기 접착식 틀니 또는 3차원 프린팅된 인공치아부/인공잇몸부에 지지실린더의 설치를 위한 결합홀의 형성을 안내하는 장치를 의미한다.

즉, 상기 임시보철이 준비된다는 말은 3차원 프린팅된 인공치아부/인공잇몸부에 결합홀이 기형성된 것, 덴처홀가이더를 통해 인공치아부/인공잇몸부에 결합홀이 후타공되는 것을 포괄함으로 이해함이 바람직하다. 더불어, 덴처홀가이더를 통해 접착식 틀니에 결합홀이 후타공되는 것을 더 포괄할 수 있다.

이하에서는 덴처홀가이더를 제조한 후 틀니에 결합홀을 타공하여 임시보철로 가공하는 경우를 먼저 설명하고, 3차원 프린팅을 통해 결합홀이 일체로 형성된 임시보철을 제조하는 경우를 후속 설명한다.

먼저, 상기 가상 결합홀(501d)의 1차 또는 예비 설계정보를 기반으로 덴처홀가이더(400)가 설계 및 제조된다.

상세히, 상기 가상 결합홀(501d)이 예비 설정되면, 상기 틀니의 형합홈에 형합되어 정렬되도록 상기 틀니 이미지(5d)의 내면측 형합홈의 프로파일에 따라 외면 프로파일이 설정된다. 이때, 상기 가상 결합홀의 연장영역과 중첩 정렬되는 가상 정렬홀(401d)이 설정된다.

여기서, 상기 틀니 이미지(5d)의 내면측 형합홈 프로파일은 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 대상악궁 이미지(2d)를 의미한다. 이때, 상기 대상악궁 이미지(2d)는 표면이미지(1b)를 기반으로 한 실제 대상악궁의 표면 형상과, 실제 형합홈의 내면 형상을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 3차원 작업이미지(1d)의 대상악궁 이미지(2d)는 상기 형합홈의 내면 프로파일을 기반으로 획득된 이미지로 대체되어 표시될 수 있다. 그리고, 상기 대상악궁 이미지(2d)의 표면 프로파일에 따라 상기 덴처홀가이더의 외면 프로파일이 설정되면 상기 덴처홀가이더의 외면 프로파일이 상기 틀니의 형합홈 프로파일에 대응되도록 설정될 수 있다.

이때, 상기 가상 정렬홀(401d)은 실물로 제조된 덴처홀가이더 내에 실물 정렬홀을 형성하기 위한 설계정보로 상기 3차원 작업이미지(1d) 내의 3차원 이미지 또는 3차원 벡터데이터를 의미한다. 그리고, 실물 정렬홀은 틀니의 타공을 안내하도록 실물 덴처홀가이더 내에 형성된 실제 타공부를 의미한다.

상세히, 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 대상악궁 이미지(2d)의 잇몸 표면 프로파일 또는 틀니 이미지(5d)의 내면측 형합홈 3차원 표면정보에 따라 상기 덴처홀가이더의 외면 프로파일이 설정된다.

그리고, 상기 설정된 외면 프로파일로부터 소정의 지지두께를 고려하여 내면 프로파일이 설정되면, 상기 외면 프로파일과 내면 프로파일 사이의 솔리드형 3차원 영역정보가 상기 덴처홀가이더의 몸체정보로 설정될 수 있다.

즉, 상기 몸체정보는 상기 덴처홀가이더(400)가 대상악궁의 잇몸 표면 프로파일 또는 형합홈의 내면 프로파일에 대응되는 외면 프로파일을 갖도록 덴처홀가이더의 외형을 설정하는 1차 설계정보를 의미한다.

이때, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 덴처홀가이더의 외형을 나타내는 1차 설계정보에 따라 가상 덴처홀가이더(400d)가 설정되어 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에 가상 배치된다.

즉, 상기 가상 덴처홀가이더(400d)는 외면 프로파일이 상기 대상악궁 이미지(2d)의 표면 프로파일과 일치되거나, 상기 틀니 이미지(5d)의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보와 일치되도록 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에 가상 배치된다. 그리고, 상기 가상 지지실린더(9d)의 배열방향을 따라 연장된 상기 가상 결합홀(501d)의 연장영역과 상기 가상 배치된 가상 덴처홀가이더(400d)의 중첩영역이 상기 가상 정렬홀(401d)로 설정된다.

그리고, 도 6b 및 도 7a를 참조하면, 상기 덴처홀가이더의 몸체정보 및 상기 설정된 가상 정렬홀의 영역정보가 매칭되어 설계정보로 설정된다. 이어서, 설정된 설계정보가 3차원 프린터 또는 절삭가공장치 등의 제조장치(30)로 전송되어 상기 덴처홀가이더(400)가 제조될 수 있다. 또한, 도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 상기 제조된 덴처홀가이더(400)가 상기 틀니(5)의 내면측 형합홈(502)에 형합되어 정렬 배치된다. 이때, 상기 덴처홀가이더(400)의 정렬홀(401)을 따라 타공위치 및 각도가 안내되어 상기 틀니(5)에 상기 결합홀(501)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 제조된 덴처홀가이더(400)에는 상기 틀니(5)의 형합홈(502)과 대면되는 일면부에 상기 대상악궁의 잇몸 표면 프로파일에 대응되는 대응형합부(402)가 돌출 형성된다. 그리고, 상기 예비 설정된 가상 결합홀(501d)에 대응되도록 타면부으로부터 일면부를 향해 상기 정렬홀(401)이 관통 형성된다.

이때, 상기 대응형합부(402)는 상기 형합홈(502)의 3차원 표면정보에 대응되도록 돌출 형성된다. 따라서, 상기 대응형합부(402)가 상기 형합홈(502)에 밀착 형합되면, 상기 정렬홀(401)이 상기 예비 설정된 가상 결합홀(501d)과 연속 배치되는 위치에 정렬된다. 그리고, 상기 정렬홀(401)를 이용한 드릴링 공정을 통해 상기 틀니(5)에 결합홀(501)이 정확한 위치 및 각도로 형성될 수 있다. 이에 따라, 접착식 틀니(5)를 도 8과 같이 결합홀(501) 및 지지실린더(9)를 통해 픽스츄어/어버트먼트에 체결되는 임시보철(500)로 간단하게 변환 가공될 수 있다.

한편, 상기 임시보철(500)은 3차원 프린팅을 통해 제조되는 것도 가능하다.

상세히, 상기 획득된 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 대상악궁의 표면 프로파일, 대상악궁 및 대합악궁 간의 교합정보를 기반으로 임시보철의 설계정보가 1차 획득될 수 있다.

즉, 상기 대상악궁의 표면 프로파일에 대응되는 형합홈을 갖는 인공잇몸부가 설정된다. 그리고, 상기 인공잇몸부가 상기 대상악궁에 장착된 상태에서 인공잇몸부의 표면으로부터 대합악궁의 저작면 사이의 공간에 따라 인공치아부가 설정되어 임시보철의 1차 설계정보가 획득될 수 있다.

상세히, 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 대상악궁 이미지(2d)의 잇몸 표면 프로파일을 따라 인공잇몸부의 내면 프로파일이 설정된다. 이때, 상기 인공잇몸부의 내면측에는 상기 대상악궁이 밀착 삽입되는 형합홈이 설정된다. 그리고, 상기 형합홈 및 상기 대상악궁의 표면이 상호 밀착되도록 설정됨에 따라 상기 임시보철이 상기 대상악궁에 안정적으로 설치될 수 있다.

그리고, 상기 설정된 내면 프로파일로부터 소정의 지지두께를 고려하여 외면 프로파일이 설정되면, 상기 외면 프로파일과 내면 프로파일 사이의 솔리드형 3차원 영역정보가 상기 인공잇몸부에 대응되는 설계정보로 설정될 수 있다.

또한, 상기 인공잇몸부의 표면으로부터 상기 대합악궁의 저작면 높이에 따라 인공치아부의 높이가 설정되어 상기 인공치아부에 대응되는 설계정보가 획득될 수 있다. 즉, 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 대합악궁 이미지(3d)는 틀니가 장착된 상태에서 보철대상자에게 적합한 수직고경으로 배열된 상태이므로 안정적인 저작감도를 제공하는 높이로 인공치아부의 높이가 설정될 수 있다.

이때, 상기 1차 설계정보가 3차원 프린터 등의 제조장치(30)로 전송되면 인공잇몸부 및 인공치아부가 일체로 형성된 임시보철이 제조될 수 있으며, 상기 덴처홀가이더(400)를 이용하여 결합홀이 타공될 수 있다.

또한, 상기 인공잇몸부 및 상기 인공치아부를 포함하는 임시보철의 1차 설계정보에 따라 상기 가상 임시보철이 설정되어 상기 3차원 작업이미지 내에 가상 배치될 수 있다. 이때, 상기 가상 임시보철은 내면측 형합홈이 상기 대상악궁 이미지(2d)의 표면 프로파일과 일치되도록 가상 배치된다.

그리고, 가상 임시보철 및 상기 가상 지지실린더(9d) 간 중첩영역에 따라 상기 임시보철의 1차 설계정보에 상기 가상 결합홀(501d)이 매칭 및 합산되어 최종 설계정보가 획득될 수 있다. 이어서, 상기 최종 설계정보가 3차원 프린터로 전송되면, 내부에 결합홀이 일체로 형성된 인공잇몸부 및 인공치아부를 갖는 임시보철이 제조될 수 있다.

한편, 상기 덴처홀가이더(400)가 설계시 가상 배치된 가상 덴처홀가이더(400d)의 표면에 상기 틀니 이미지(5d)의 테두리에 대응되는 가상 걸림부(403d)가 설정되는 단계를 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 가상 걸림부(403d)는 실물로 제조된 덴처홀가이더(400)에 걸림부(403)를 형성하기 위한 설계정보로, 3차원 작업이미지(1d) 내의 3차원 이미지 또는 3차원 벡터데이터를 의미한다.

이때, 상기 가상 걸림부(403d)는 상기 가상 덴처홀가이더(400d)의 표면 프로파일이 상기 대상악궁 이미지(2d)의 표면 프로파일과 정렬되도록 배치된 상태에서, 상기 틀니 이미지(5d)의 테두리 단부와 형합 지지되도록 돌출되어 설정된다. 따라서, 상기 설정된 가상 걸림부(403d), 몸체정보, 설정된 가상 정렬홀 등이 취합되어 상기 덴처홀가이더의 설계정보로 사용될 수 있다.

그리고, 설계정보를 기반으로 제조된 덴처홀가이더(400)에는 상기 대응형합부(402)의 테두리를 따라 상기 틀니(5)의 테두리를 지지하는 걸림부(403)가 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 덴처홀가이더(400) 및 상기 틀니(5)의 결합시 틀니(5)의 테두리(503)가 상기 걸림부(403)에 형합 지지된다. 이를 통해, 상기 형합홈(502) 및 대응형합부(402) 간의 밀착 결합이 유도되므로 정렬홀(401)이 예비 설정된 가상 결합홀(501d)에 대응되도록 유도 배치될 수 있어 결합홀(501)에 대한 가공 편의성 및 정밀성이 개선될 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 통해 결합홀이 보정된 임시보철을 나타낸 저면도이며, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 보정표면이미지의 획득과정을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 반전표시된 보정표면이미지를 통한 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도이며, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 통해 제조된 디지털보철을 나타낸 분해사시도이다.

이하, 결합홀이 정확한 위치로 보정된 임시보철(500)을 사용하여 최종 디지털보철을 제조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 8을 참조하면, 상기 임시보철(500)의 결합홀(501)에 상기 지지실린더(9)가 정렬 배치되어 결합된다. 그리고, 상기 결합된 지지실린더(9)가 상기 대상악궁에 기식립된 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트에 체결되어 상기 임시보철(500)이 대상악궁에 설치될 수 있다. 이에 따라, 최종 디지털보철(300)의 제조기간 중 임시보철(500)를 사용하여 외모의 훼손 없이 지속적인 저작능력이 확보될 수 있으므로 일상 생활의 불편함이 최소화될 수 있다.

이때, 상기 임시보철(500)의 실질적인 설치위치에서 상기 대상악궁에 기식립된 픽스츄어 및 상기 지지실린더(9) 간의 위치편차에 따라 상기 결합홀(501)이 보정된다. 이와 같이, 정확한 위치로 상기 보정된 결합홀에 결합된 지지실린더(9)의 하단부는 결합영역으로서 기능한다. 여기서, 상기 결합영역은 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 마진부 등을 포함하여 잇몸 외부로 노출되는 영역으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 예비 설정된 가상 결합홈은 소정의 공차영역을 포함하도록 설정되므로, 상기 가상 결합홈에 따라 가공된 임시보철의 결합홀에도 동일한 공차영역이 형성된다. 이때, 상기 임시보철(500)의 형합홈(502)에 상기 대상악궁의 잇몸부가 형합된 상태에서 상기 대상악궁에 기식립된 픽스츄어/어버트먼트에 설치된 지지실린더(9) 및 상기 임시보철(500)의 결합홀 사이에 보조가공소재(r)가 충진될 수 있다. 여기서, 상기 보조가공소재(r)는 레진 등으로 구비되며 상기 결합홀(501)이 보정 가공될 수 있다.

이에 따라, 상기 지지실린더(9)의 결합단부가 상기 대상악궁에 식립된 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트 위치에 정확하게 정렬 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지실린더(9)의 결합단부는 후속 공정에서 가상 결합홈의 정밀한 재설정을 위한 결합영역으로 사용될 수 있다. 물론, 임시보철이 지지실린더를 포함하지 않고 내주면이 레진으로만 도포된 결합홀을 갖는 경우에는 이러한 레진 결합홀의 하단부가 결합영역으로 사용될 수 있다. 즉, 상기 결합영역은 픽스츄어의 식립위치 및 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 형상 및 위치 등을 포함한 식립정보에 기초하여 정렬 배치된다.

상세히, 상기 어버트먼트의 일단부에는 원추형상의 돌기인 마진부가 형성되며, 상기 지지실린더(9)의 결합단부에는 상기 마진부에 대응 또는 형합되는 대응마진홈(91)이 형성된다. 그리고, 이러한 대응마진홈(91)이 정렬 배치된 상기 지지실린더(9)가 결합된 상기 임시보철(500)의 내면측 형합홈(502)을 따라 보조스캔이미지가 획득된다). 상기 보조스캔이미지는 오랄스캐너 등을 통해 획득되며, 상기 대응마진홈(91)은 결합영역으로 기능한다.

한편, 도 9a에서 보는 바와 같이, 상기 임시보철의 보조스캔이미지(1f)는 상기 임시보철의 전체적인 외면을 스캐너를 이용하여 스캐닝하여 획득되며 인공치아부 및 인공잇몸부의 내면측에 형합홈 이미지(502a)를 포함한다. 이때, 상기 형합홈 이미지(502a)에는 상기 지지실린더의 결합단부측 대응마진홈 이미지(91a)가 오목하게 표시된다.

여기서, 상기 대응마진홈의 이미지(91a)는 최종 디지털보철의 제조를 위한 가상 결합홈의 위치 및 형상을 설정하기 위한 기준으로서의 결합영역으로 기능한다. 즉, 상기 결합영역은 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 외관 프로파일에 대응하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 임시보철의 보조스캔이미지(1f)는 대상악궁으로부터 분리된 상태에서 획득될 수 있으며, 인공치아부 및 인공잇몸부의 전반적인 3차원 표면형상을 나타내도록 획득될 수 있다.

그리고, 상기 보조스캔이미지(1f)에서 상기 결합영역이 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지(1e)가 획득된다(도 1의 230).

여기서, 상기 보정표면이미지(1e)는 먼저 상기 임시보철의 3차원 표면정보 내에서 상기 형합홈의 외곽측을 따라 선택입력된 경계영역(x)을 기반으로 형합영역부(m)가 설정된다. 이때, 상기 형합영역부(m)는 상기 형합홈 이미지(502a)의 3차원 표면정보 및 상기 대응마진홈 이미지(91a) 즉, 상기 결합영역의 3차원 표면정보를 포함한다.

그리고, 상기 형합영역부(m)를 제외한 상기 임시보철의 3차원 표면정보가 소거되면 상기 결합영역이 포함된 형합영역부(m)의 내면측 표면정보가 노출되어 상기 보정표면이미지(1e)로서 획득될 수 있다.

상세히, 상기 임시보철의 3차원 표면정보는 상기 보조스캔이미지(1f)에 포함된 상기 임시보철의 외면정보에 대응하여 기설정된 좌표값을 갖는 복수개의 점이 상호 연결되어 저장된다.

예컨대, 상기 임시보철의 3차원 표면정보는 STL파일(StereoLithography file)로 저장될 수 있으며, 상기 임시보철의 외면형상에 따라 복수개의 점 및 이를 연결하는 선에 의해 삼각형의 면을 갖도록 설정된다. 따라서, 상기 임시보철의 보조스캔이미지(1f)는 내부가 실질적으로 중공인 3차원 표면모델로 저장될 수 있다.

여기서, 상기 임시보철의 3차원 표면정보는 표면이 실질적으로 상측으로 볼록하게 표시되는 인공치아부 및 상기 인공치아부의 하단부를 감싸면서 볼록하게 표시되는 인공잇몸부의 외면부에 대한 3차원 표면정보를 포함한다. 또한, 상기 인공잇몸부의 내면측에 오목하게 표시되는 상기 형합홈 이미지(502a) 및 상기 대응마진홈 이미지(91a)를 포함한다.

이때, 상기 경계영역이 상기 형합홈 이미지(502a)의 외곽측 테두리를 따라 설정되면 상기 인공잇몸부의 외측 프로파일 및 상기 인공치아부 영역이 소거영역(d)으로 설정된다. 그리고, 상기 소거영역(d)이 삭제되면서 상기 형합영역부(m)의 내면측 표면정보가 외측으로 노출될 수 있다. 여기서, 상기 형합홈 이미지(502a)의 외곽측 테두리라 함은 상기 형합홈 이미지(502a)와 상기 인공잇몸부의 외면부 사이의 경계라인으로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 임시보철의 3차원 표면정보는 실질적으로 두께가 없는 면정보로 저장되므로 상기 형합영역부(m)의 내면측 프로파일에 대한 좌표값과 외면측 프로파일에 대한 좌표값이 동일하다. 따라서, 상기 소거영역(d)이 삭제되어 노출된 상기 형합홈 이미지(502e) 및 상기 대응마진부 이미지(91e)의 3차원 표면정보에 대한 상기 보정표면이미지(1e)가 획득될 수 있다.

즉, 본 발명은 상기 임시보철을 스캐닝하여 획득된 이미지로부터 불필요한 부분을 삭제하는 간단한 방법으로 상기 형합홈 및 상기 결합영역에 대한 3차원 표면정보가 획득될 수 있다. 따라서, 상기 대상악궁 및 상기 결합영역에 정밀하계 대응되는 설계정보가 명확하게 노출되어 획득될 수 있다. 이때, 상기 형합홈 및 상기 결합영역의 3차원 표면정보는 상기 대상치악 및 이에 결합된 어버트먼트의 외형 프로파일과 실질적으로 매칭되므로, 이를 기반으로 설계 및 제조되는 디지털보철의 설치정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

도 10a을 참조하면, 상기 플래닝부(20)를 통해 상기 보조스캔이미지(1f)로부터 상기 임시보철의 내면측 형합홈 이미지(502e)의 노출된 3차원 표면정보에 대한 상기 보정표면이미지(1e)가 획득된다(도 1의 s240).

여기서, 상기 보정표면이미지(1e)에는 상기 소거영역(도 9b의 d)이 삭제되어 노출된 형합홈 이미지(502e)의 3차원 표면정보와 노출된 결합영역 이미지(91e)의 3차원 표면정보가 표시된다. 이때, 상기 결합영역 이미지(91e)의 3차원 표면정보는 상기 지지실린더의 결합단부에 형성된 대응마진홈의 내면측이 외측으로 노출된 이미지의 3차원 표면정보와 대응됨으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 디지털라이브러리로부터 추출된 가상 어버트먼트(800d)가 상기 노출된 결합영역 이미지(91e)의 3차원 표면정보를 대체 보정하도록 가상 배치된다.

상세히, 상기 디지털라이브러리는 복수의 실물 어버트먼트에 대응되는 디지털 외형정보를 포함하는 데이터베이스를 의미한다. 여기서, 상기 디지털라이브러리 저장부에는 여러 규격의 직선형 일반 어버트먼트, 절곡형 멀티 어버트먼트에 대응되는 복수의 디지털 외형정보가 저장된다. 따라서, 상기 노출된 결합영역 이미지(91e)를 대체하는 상기 가상 어버트먼트(800d)의 디지털 외형정보는 상기 픽스츄어의 식립각도, 상기 픽스츄어의 형합홈 형상정보에 따라 상기 디지털라이브러리로부터 추출될 수 있다.

그리고, 상기 가상 어버트먼트(800d)의 마진부 및 상기 노출된 결합영역 이미지(91e)의 상호 대응되는 부분에 정합기준점이 설정 입력된다. 이때, 상기 노출된 결합영역 이미지(91e)의 3차원 표면정보에 입력되는 정합기준점은 이미지 왜곡이나 손상 없는 부분으로 자동 설정 또는 수동 입력될 수 있다. 또한, 상기 가상 어버트먼트(800d)의 마진부측 정합기준점은 상기 노출된 결합영역 이미지(91e)의 3차원 표면정보에 설정 및 입력된 정합기준점과 대응되는 위치에 자동 설정 또는 수동 입력될 수 있다.

그리고, 각 객체의 정합기준점이 상호 중첩되도록 상기 가상 어버트먼트(800d)가 배치된다. 이에 따라, 침, 이물질 또는 스캐닝 과정에서 발생 가능한 왜곡이나 손상이 제거되고 대상악궁에 설치된 어버트먼트의 마진부 표면 형상이 3차원 작업이미지(1d) 내에 정밀하게 표시될 수 있다.

한편, 도 10b를 참조하면, 상기 3차원 작업이미지(1d)에 대상악궁의 표면정보를 나타내기 위해 기정합된 대상악궁의 표면이미지(1b)가 상기 보정표면이미지(1e)로 대체되어 정합되어, 상기 3차원 작업이미지(1d)가 재획득된다. 이때, 상기 노출된 형합홈 이미지(502e)의 3차원 표면정보를 통해 상기 대상악궁에 대응되는 표면정보가 대체 표시되고, 상기 가상 어버트먼트(800d)를 통해 어버트먼트의 마진부에 대응되는 표면정보가 대체 표시될 수 있다.

즉, 상기 재획득된 3차원 작업이미지(1d)는 대상악궁으로부터 보철대상자에 적합한 수직고경으로 배치된 대합악궁 이미지(3d)와 상기 대상악궁의 정확한 표면 프로파일을 나타내도록 상기 대상악궁 이미지를 대체하는 상기 보정표면이미지(1e)를 포함한다. 이때, 상기 보정표면이미지(1e)에는 상기 노출된 형합홈 이미지(502e)의 3차원 표면정보 및 상기 대상악궁의 표면 프로파일 내에 어버트먼트의 마진부 위치 및 형태를 정확히 나타내는 가상 어버트먼트(800d)가 표시된다.

한편, 도 10c를 참조하면, 상기 노출된 형합홈 이미지(502e)의 3차원 표면정보에 따라 내면 프로파일이 설정된다. 그리고, 상기 대체된 가상 어버트먼트(800d)에 대응되는 가상 결합홈(501e)이 설정 및 형성된 가상 디지털보철(300d)이 설계 및 제조된다(도 1의 s250).

여기서, 상기 가상 결함홈(501e)은 상기 노출된 결합영역 이미지(91e)의 3차원 표면정보를 기반으로 형성될 수도 있으나, 대체된 가상 어버트먼트(800d)에 대응하여 형성될 경우 더욱 정확한 형태로 설정될 수 있다.

이때, 상기 가상 결합홈(501e)은 별도의 공차영역 없이 상기 어버트먼트에 형합되는 마진부 형상으로 설정된다. 예컨대, 상기 어버트먼트의 마진부 외면에 각도 정렬을 위한 육각 또는 다각 형태의 커팅부가 형성된다면 상기 가상 결합홈(501e)도 이와 형합되는 형상으로 형성된다.

한편, 상기 가상 결합홈(501e)이 형성되는 디지털보철(300)의 상부에는 상기 가상 결합홈(501e) 내측에 형합될 어버트먼트와 체결된 스크류가 삽입되는 관통홀이 형성되도록 설정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 스크류는 최종 디지털보철과 상기 어버트먼트를 결합하도록 기능한다.

이를 통해, 상기 보철대상자의 대상악궁에 설치되는 실물 픽스츄어, 실물 픽스츄어에 체결되는 실물 어버트먼트, 실물 디지털보철의 위치관계가 정확하게 산출되도록 설계될 수 있다. 그리고, 상기 산출된 실물 디지털보철의 위치가 정확하게 반영되도록 가상 결합홈이 정밀 설계되고, 상기 대상악궁에 설치된 실질적인 픽스츄어/어버트먼트의 위치/각도에 따른 디지털보철의 설치위치/각도가 정확하게 매칭될 수 있다.

즉, 종래에 시술자의 경험이나 눈대중 등을 통해 결합홈의 위치가 결정되는 것과 달리, 본 발명은 결합홈의 확장 절삭이나 레진 덧댐 등의 추가 보정으로 인한 지연 과정이 생략되어 신속하고 편리한 설치가 가능하다. 또한, 덧댐된 레진의 분리 또는 파손 등으로 인한 결합홈의 손상이나 보철의 분리 등이 예방되어 견고한 설치가 가능하므로 제품의 설치 편의성 및 내구성이 개선될 수 있다.

한편, 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 상기 노출된 형합홈 이미지(502e)의 3차원 표면정보와 대응되도록 인공잇몸부의 내면 프로파일이 설정된다. 그리고, 상기 설정된 내면 프로파일로부터 소정의 지지두께를 고려하여 외면 프로파일이 설정되면, 상기 외면 프로파일과 내면 프로파일 사이의 솔리드형 3차원 영역정보가 상기 인공잇몸부에 대응되는 설계정보로 설정될 수 있다.

또한, 상기 인공잇몸부의 표면으로부터 상기 대합악궁의 저작면 높이에 따라 인공치아부의 높이가 설정되어 상기 인공치아부에 대응되는 설계정보가 획득될 수 있다. 이때, 상기 인공잇몸부 및 상기 인공치아부를 포함하는 디지털보철의 1차 설계정보에 따라 상기 가상 디지털보철(300d)이 설정되어 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에 가상 배치될 수 있다. 물론, 상기 가상 디지털보철(300d)은 상기 설계정보를 나타내는 3차원 벡터데이터 또는 상기 벡터데이터에 대응되는 3차원 이미지를 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 가상 디지털보철(300d)은 내면측 형합홈이 상기 노출된 형합홈 이미지(502e)의 3차원 표면정보와 일치되도록 상기 3차원 작업이미지(1d) 내에 가상 배치된다.

그리고, 가상 디지털보철(300d) 및 상기 가상 어버트먼트(800d) 간 중첩영역에 따라 상기 가상 디지털보철의 설계정보에 상기 가상 결합홈(501e)이 매칭될 수 있다. 즉, 상기 설정된 인공잇몸부, 인공치아부, 가상 결합홈에 대응되는 설계정보가 합산되어 상기 디지털보철의 최종 설계정보가 획득될 수 있다.

이에 따라, 가상 결합홈(501e)이 대상악궁에 설치되는 픽스츄어/어버트먼트/지지실린더의 실질적인 식립/설치위치를 정확하게 반영하여 정밀 설계될 수 있으며, 상기 디지털보철의 결합홈이 정확하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 재획득된 3차원 작업이미지(1d)에 표시된 상기 가상 결합홈(501e)은 상기 디지털라이브러리로부터 추출되어 대체된 상기 가상 어버트먼트(800d)를 기반으로 설정된다. 이에 따라, 상기 대상악궁에 설치된 픽스츄어/어버트먼트와의 매칭정밀도가 현저히 향상될 수 있다. 즉, 오랄스캐너를 이용한 오랄스캐닝시 보철대상자의 머리나 혀 등의 움직임으로 인한 진동/떨림, 침과 같은 구강 타액으로 인한 왜곡이 제거되므로 정밀한 이미지의 획득이 가능하다.

한편, 도 11에서 보는 바와 같이, 상기 획득된 디지털보철의 최종 설계정보가 상기 제조장치(30)로 전송되어, 실물 최종 디지털보철(300)이 제조된다. 여기서, 상기 디지털보철(300)은 종래의 틀니를 대체하여 잇몸에 견고하게 고정되는 수단으로 사용될 수 있다.

이때, 상기 디지털보철(300)은 덴처프레임(302)과 크라운브릿지(301)을 포함한다. 또한, 금속 재질의 상기 덴처프레임(302)이 시각적으로 노출되지 않도록 그의 하부에 잇몸 색상에 매칭되는 세라믹 재질 등의 커버부(350)가 더욱 구비됨이 바람직하다. 물론, 상기 커버부(350)가 별도로 구비되는 대신에 상기 덴처프레임(302)의 하부에 잇몸 색상에 대응되는 연장부를 형성하고 후가공할 수도 있다.

상세히, 상기 덴처프레임(302)은 인공잇몸부에 대응되는 부분으로 높은 강도와 생체친화성을 갖는 세라믹 또는 금속소재로 형성될 수 있다. 상기 덴처프레임(302)의 일면부에 형합홈이 형성되고 타면부에 크라운브릿지(301)가 결합되는 복수의 지지돌기부(302b)가 형성된다. 그리고, 상기 형합홈에는 전술된 가상 결합홈(501e)에 매칭되는 위치에 결합홈(302a)이 형성된다.

또한, 상기 크라운브릿지(301)는 인공치아부에 대응되는 부분에 높은 강도와 생체친화성을 갖는 세라믹 또는 금속소재로 형성되되, 일면부에 상기 지지돌기부(302b)가 삽입되는 지지홈부(301a)가 형성된다.

이때, 상기 디지털보철(300)는 3차원 프린터로 제조되는 것도 가능하나, 가공 소재의 제한 없이 높은 정밀도의 가공을 위해 밀링 및 절삭가공장치 등으로 제조되는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라, 높은 가공정밀도와 내구성을 갖는 인공보철물이 제공될 수 있다.

이처럼, 대상악궁에 설치된 픽스츄어 및 임프레션 코핑 등의 실제 인상을 취득하는 종래와 달리, 3차원 작업이미지를 이용하여 간단하면서도 높은 정밀도로 디지털보철이 설계 및 제조될 수 있다. 또한, 디지털보철의 설계정보가 3차원 벡터데이터로 간편하게 보관 및 관리됨에 따라 파손 및 분실시 보관된 디지털보철의 설계정보를 이용하여 손쉬운 반복제조가 가능하므로 제조 편의성이 개선될 수 있다.

더욱이, 상기 임시보철의 실질적인 설치과정을 통해 보정된 상태의 지지실린더 이미지를 기반으로 가상 지지실린더를 가상 배치하여 매우 높은 정밀도로 가상 결합홈이 설정되므로, 실질적인 픽스츄어/어버트먼트의 식립위치에 고정되는 결합홈이 형성된 디지털보철이 제조될 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 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

100: 디지털보철 제조시스템 10: 촬상장치
10: 플래닝부 30: 제조장치
300: 디지털보철 400: 덴처홀가이더
500: 임시보철

Claims (10)

1. 보철대상자의 대상악궁으로부터 대합악궁 간 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지가 획득되되, 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 마진부 프로파일에 대응하여 형성된 결합영역이 정렬 배치된 임시보철이 준비되는 제1단계;
   상기 임시보철에 대한 보조스캔이미지가 획득되는 제2단계;
   상기 보조스캔이미지에서 상기 결합영역이 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지가 획득되는 제3단계; 및
   상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 상기 결합영역의 3차원 표면정보의 위치 및 형상에 대응되는 가상 결합홈이 형성된 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제3단계는 상기 임시보철의 3차원 표면정보 내에서 상기 형합홈의 외곽측을 따라 선택입력된 경계영역을 기반으로 형합영역부가 설정되는 단계와,
   상기 형합영역부를 제외한 상기 임시보철의 3차원 표면정보가 소거되어 상기 결합영역이 포함된 형합영역부의 내면측 표면정보가 노출되어 보정표면이미지로서 획득되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제3단계는 상기 보조스캔이미지에 포함된 상기 임시보철의 외면정보에 대응하여 기설정된 좌표값을 갖는 복수개의 점이 상호 연결되어 상기 3차원 표면정보로 저장됨을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제3단계에서, 상기 어버트먼트에 대응하여 디지털라이브러리로부터 추출되는 가상 어버트먼트가 상기 결합영역의 노출된 표면정보에 대응되도록 가상 배치되되, 상기 가상 배치된 가상 어버트먼트의 외곽영역을 따라 상기 결합영역의 노출된 표면정보가 대체 보정되는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제4단계는 상기 보정표면이미지가 대체 정합된 상기 3차원 작업이미지를 기반으로 인공잇몸부 및 인공치아부가 설정된 가상 디지털보철이 가상 배치되는 단계와,
   상기 가상 디지털보철 및 상기 가상 어버트먼트 간 중첩영역에 따라 상기 가상 디지털보철 및 상기 가상 결합홈이 매칭되어 상기 디지털보철이 설계되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
6. 보철대상자의 대상악궁으로부터 대합악궁 간 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지가 획득되되, 상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 마진부 프로파일에 대응되도록 지지실린더의 결합단부가 정렬 배치된 임시보철이 준비되는 제1단계;
   상기 임시보철에 대한 보조스캔이미지가 획득되는 제2단계;
   상기 보조스캔이미지에서 상기 지지실린더가 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지가 획득되며, 상기 어버트먼트에 대응하여 디지털라이브러리로부터 추출되는 가상 어버트먼트에 의해 상기 지지실린더 결합단부의 3차원 표면정보가 대체 보정되는 제3단계; 및
   상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 상기 가상 어버트먼트의 위치 및 형상에 대응하여 가상 결합홈이 형성된 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법.
7. 보철대상자의 대상악궁에 식립되는 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트에 대응되도록 형성된 결합영역이 정렬 배치된 임시보철을 촬상하여 보조스캔이미지를 획득하는 촬상장치;
   상기 보조스캔이미지에서 상기 결합영역이 포함된 상기 임시보철의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 대한 보정표면이미지를 획득하되, 상기 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 내면 프로파일을 설정하고 상기 내면 프로파일 내에 상기 결합영역의 3차원 표면정보의 위치 및 형상에 대응되는 가상 결합홈을 설정하여 디지털보철을 설계하는 플래닝부; 및
   상기 설계된 디지털보철을 제조하는 제조장치를 포함하는 디지털보철 제조시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 픽스츄어에 결합되는 어버트먼트의 종류별 프로파일을 포함하는 디지털 라이브러리 저장부를 더 포함하되,
   상기 플래닝부는 상기 결합영역의 3차원 표면정보를 상기 디지털라이브러리로부터 추출 및 가상 배치된 가상 어버트먼트로 대체 보정하며, 상기 대체 보정된 가상 어버트먼트에 대응되는 가상 결합홈을 설정하여 디지털보철을 설계함을 특징으로 하는 디지털보철 제조시스템.
9. 보철대상자의 대상악궁에 장착되는 틀니에 지지실린더가 설치되는 결합홀을 형성하기 위한 덴처홀가이더의 제조방법에 있어서,
   상기 틀니 및 보철대상자의 대상악궁으로부터 대합악궁 간 교합정보 및 상기 대상악궁에 식립되는 픽스츄어의 식립정보가 표시되는 3차원 작업이미지가 획득되는 제1단계;
   상기 픽스츄어의 식립정보에 대응되도록 가상 결합홈이 설정되는 제2단계; 및
   상기 틀니 이미지의 내면측 형합홈의 3차원 표면정보에 따라 외면 프로파일이 설정되되 상기 가상결합홀의 연장영역과 중첩 정렬되는 가상 정렬홀이 설정되어 상기 덴처홀가이더가 설계 및 제조되는 3단계를 포함하는 덴처홀가이더 제조방법.
10. 보철대상자의 대상악궁에 장착되는 틀니에 지지실린더가 설치되는 결합홀을 형성하기 위하여,
    상기 틀니의 형합홈에 형합 삽입되도록 일면부에 상기 형합홈의 3차원 표면정보에 대응되도록 돌출 형성된 대응형합부; 및
    상기 틀니의 결합홀 타공위치 및 각도가 안내되도록 상기 대응형합부에 관통 형성되되, 3차원 작업이미지에 표시된 픽스츄어의 식립정보에 따라 설정된 가상 결합홈의 연장영역에 중첩 정렬되도록 설정되는 정렬홀을 포함하는 덴처홀가이더.

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