KR20190025950A - 적층 제조로 성형된 몰드를 사용하여 몰딩함으로써 제거 가능한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

발명은 몰딩함으로써 제거 가능한 치아 보철물(9)을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 방법은: 보철물 모델(10')을 디지털 모델링하는 단계; 보철물의 치아부에 대응하는 하부 하프-쉘(3) 및 보철물의 잇몸부에 대응하는 상부 하프-쉘(4)을 포함하는 몰드(3, 4)를 생산하는 단계로서, 두 개의 하프-쉘들은 하나를 다른 하나에 부착함으로써 서로 접합될 수 있어서, 보철물의 인상을 성형하고, 몰드의 모델을 디지털 모델링하는 단계와, 그 다음에 적어도 하부 하프-쉘을 적층 제조하는 것을 포함하는 몰드 생산 단계; 보철물을 생산하는 단계로서, 적어도 하나의 인공 치아의 적어도 하나의 제공, 하부 하프-쉘(3)의 자리에 인공 치아를 위치시키는 단계, 몰드를 조립하는 단계 및 몰드 내에 충전재를 주입하는 단계를 연속하여 포함하는 보철물 생산 단계를 포함한다. 제거 가능한 치과 보철물(9)이 이 방법에 의해 얻어진다.

Description

적층 제조로 성형된 몰드를 사용하여 몰딩함으로써 제거 가능한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법
본 출원은 적층 제조로 적어도 부분적으로 성형된 몰드를 사용하여 제거 가능한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
더 구체적으로는 몰딩함으로써 제거 가능한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
치아 보철물은 자연 치아들의 적어도 일부를 대체하기 위한 장치이다.
제거 가능한 보철물은 예를 들어 그것의 일일 유지보수를 위해 또는 단순하게 수면을 위해서뿐만 아니라 임플란트를 언스크류함으로써 구강으로부터 인출될 수 있는 보철물이다.
제거 가능한 완전 보철물, 또는 의치라는 용어는 보철물이 상부 의치에 대한 상부 턱인지 또는 하부 의치에 대한 하부 턱인지에 관계 없이, 치아들 전체를 대체할 때 사용된다.
제거 가능한 부분적 보철물이라는 용어는 단 하나 또는 몇몇 치아들이 대체될 때 사용된다.
제거 가능한 부분적 보철물은, 예를 들어 지지를 위한(베이스와 같은) 봉(또는 구조) 및 일반적으로 아크릴 수지(잇몸 및 치아 또는 치아들)로 이루어지는 수지부를 포함한다. 따라서 금속 베이스, 또는 스텔라이트(stellite)는 소실된 치아들의 자리에 위치되는 인공 치아들을 지지할 수 있다. 이 견고한 금속-기반 부분(통상적으로 크롬-코발트-몰리브덴에 기반함)은 나머지 치아들 상에서 및 점막, 주로 잇몸들 상에서 동시에 지탱한다.
제거 가능한 부분적 보철물은 또한 남은 치아들 또는 지대주들에 연결되는 하나 이상의 현수식 인공 치아를 구성하는 치교일 수 있다. 이 경우, 지지봉은 금속, 세라믹, 금속 및 세라믹의 혼합물 또는 복합 수지로 이루어진다.
제거 가능한 보철물은 또한 적어도 하나의 임플란트에 의해 구강 내의 제위치에 고정될 수 있다. 임플란트는 치근을 대체하기 위해, 뼈 내에 나사를 통해 고정될 수 있는 금속 부재이다. 현재 가장 보편적으로 사용되는 금속은 티타늄이다. 구강 내에 위치되는 임플란트들의 개수는 보철물의 사이즈에 따라 가변적이다. 몇몇 임플란트들의 존재는 가장 보편적으로 임플란트들 상에서 지탱하는 유지봉의 존재를 필요로 하고, 다음으로 보철물 그 자체는 가장 보편적으로 적어도 하나의 고정 수단에 의해 유지봉에 부착된다.
제거 가능한 치아 보철물들의 제조는 일련의 고-정밀 단계들을 포함하는 프로토콜의 구현을 요구하는데, 그 단계들 중에는: 잇몸 윤곽들을 분석하여 1차 임프린트를 취하는 단계, 2차 임프린트(또는 재작업)를 취하는 단계가 있다. 적어도 두 개의 임프린트들이 잇몸, 혀, 입술 및 볼의 위치를 매우 정확하게 기록하기 위해 요구된다. 이들 단계들은 인공 치아들이 사전에 배치되었거나 그 후 접착되는, 석고 몰드 내의 (보철물의 수지를 성형할) 단량체를 주조하는 단계에 도달하기 이전에 필수적이다.
이들은 보철물의 효과적인 생산을 상당히 지연시키는 시간-소모적 단계들이다. 따라서, 제거 가능한 완전 보철물을 제위치에 놓기 이전에 적어도 예를 들어 1차 및 2차 임프린트들을 취하는 단계, 악간 비율, 왁스 조립 실험, 교합 및 평형 확인을 포함하는, 적어도 5회의 임상 세션들을 수행하는 것이 일반적으로 필요하다.
더욱이, 보철물이 제위치에 있을 때, 문제가 발생하면, 필요한 수정들을 수행하기 위해 2차 임프린트를 재작업하는 것이 가장 보편적으로 필요하다.
따라서, 제거 가능한 치과 보철물들의 제조는 수많은 치과 보철사들의 의욕을 잃게 하는 길고, 번거롭고, 매력적이지 않은 프로세스이다.
따라서, 본 출원의 목적은 적어도 하나의 제거 가능한 치아 보철물의 자동화 또는 산업화의 맥락에서, 특히 제조의 시간-절약 및 용이함의 측면에서, 개선된 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.
이를 위해, 발명은 제1 양상에 따르면, 몰딩함으로써 제거 가능한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 방법은 이하의 연속적인 단계들을 포함한다:
- 보철물 모델을 디지털 모델링하는 단계 - 보철물 모델은 생산하기 위한 보철물을 나타내고 잇몸부 및 치아부를 포함함 -;
- 보철물 모델로부터 몰드를 생산하는 단계 - 몰드는 두 개의 하프-쉘들을 포함하는데, 하부 하프-쉘은 생산하기 위한 보철물의 치아부의 임프린트를 포함하고, 상부 하프-쉘은 생산하기 위한 보철물의 잇몸부의 임프린트를 포함하며, 두 개의 하프-쉘들은 서로에 대한 병치에 의해 조립되도록 구성되고, 각각의 하프-쉘의 임프린트들은 생산하기 위한 보철물의 임프린트를 조립함으로써 성형하고, 몰드는 하나의 하프-쉘을 다른 하프-쉘에 대해 위치 설정하기 위한 적어도 하나의 위치 설정 부재를 포함함 -,
보철물 모델에 따라 몰드 모델을 적어도 부분적으로 디지털 모델링하는 서브-단계에 이어서, 몰드 모델에 따라 몰드의 적어도 하부 하프-쉘을 적층 제조하는 서브-단계를 포함하는 몰드를 생산하는 단계,
- 적어도 하나의 인공 치아를 제공하는 서브-단계, 하부 하프-쉘의 수용부 내에 인공 치아의 위치를 설정하는 서브-단계, 몰드를 조립하는 서브-단계 및 몰드 내에 충전재를 주조하는 서브-단계 중 적어도 하나를 포함하는 연속적으로 보철물을 생산하는 단계.
"쉘(shell)"은 발명에 따르면 몰드를 만드는 역할을 하는, 두 부분들 또는 하프-쉘들로 구성되는 조립체를 의미한다. 발명에 따르면, 두 개의 하프-쉘들 중 적어도 하나는 적층 제조로 성형된다. 한정어들 "하부(lower)" 및 "상부(upper)"는 여기에서 임의적이어서, 각각의 하프-쉘을 용이하게 식별하기 위함이다.
"적층 제조(additive manufacture)"는 발명에 따르면 물질을 첨가함으로써 제조하는 방법을 의미하고, 가장 보편적으로 컴퓨터에 의해 보조된다. 이것은 ASTM 표준 기구에 의하면, 기계 가공과 같은 재료를 제거하는 것을 통해 동작하는 프로세스들과는 달리, 연속적인 층들을 쌓음으로써, 물질의 첨가에 의해 부품에 형태를 부여하는 프로세스인 것으로 정의된다. 이는 또한 3차원 프린팅(3D 프린팅) 기술에 주어진 이름이다.
적어도 부분적으로 적층 제조에 의한 몰드의 생산을 포함하는, 발명에 따른 제거 가능한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법은 용이하고 빠른 이점을 갖는다. 더욱이, 통상적인 방법들에 의하는 것보다 훨씬 더 정확한 적층 제조 기술들의 정밀함은 보철물이 삽입되는 환경에 완전히 적합하도록 만들어지게 할 수 있다.
상부 하프-쉘은, 바람직하게는, 적층 제조로, 또는 석고 몰딩과 같은 다른 방법으로 생산된다. 후자의 경우, 하프-쉘은 고체일 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 몰드를 생산하는 단계는 디지털 모델링 서브-단계가 부분적 몰드의 모델을 생산하는 것인데, 즉 보철물 모델에 따른, 하부 하프-쉘에만 관한 것이고, 적층 제조 서브-단계는 몰드 모델에 따라 부분적 몰드의 제조를 달성한다. 하지만, 이 실시예는 바람직하지 않다.
바람직한 하나의 실시예에 따르면, 몰드를 생산하는 단계는 디지털 모델링 서브-단계가 보철물 모델에 따라 완전한 몰드의 모델을 생산하는 것이고, 적층 제조 서브-단계는 몰드 모델에 따라 전체 몰드의 제조를 달성한다. 이는 상부 하프-쉘이 또한 적층 제조로 생산되는 경우에 대응한다. 하지만, 하부 하프-쉘이 적층 제조로 생산되고, 상부 하프-쉘이 더 종래의 기술, 예를 들어 석고 몰드의 수단에 의해 생산되는 것 또한 가능하다.
위치 설정 부재는 일반적으로 생산하기 위한 보철물의 치아부의 임프린트 및 생산하기 위한 보철물의 잇몸부의 임프린트의 상보성에 의해 생산되어서, 병치에 의한 조립체를 생산하지만, 또한 바람직하게는 이것은 서로에 대해 적어도 횡적으로 두 개의 하프-쉘들을 고정하는 역할을 한다. 더욱이, 좀 더 바람직하게는, 위치 설정 부재는 몰드의 두 개의 하프-쉘들 사이에 밀봉을 제공하는 역할을 하여서, 충전재에 의한 주조를 용이하게 하고 가능한 마무리 작업을 단순화한다.
적층 제조로 수행되는 하부 하프-쉘의 수용부 내의 인공 치아 또는 치아들의 위치 설정은 인공 치아가 수용부 "내"에 전부 포함될 것을 요구하지 않는다. 중요한 것은 치아가 그 수용부 내에 적어도 부분적으로 위치되는/삽입되는 것인데, 이는 수용부가 그 치아에 대해 고정부(mounting) 역할을 하기 때문이다. 가장 보편적으로, 인공 치아는 그것이 멈출 때까지 삽입되는데, 즉 이것의 교합면들은 맞물림 상태(병진 정지 상태)에 있다. 따라서, 인공 치아는 몰드가 조립될 때 다른 하프-쉘의 임프린트 내에 또한 부분적으로 위치되기 위해 돌출될 수 있다.
발명의 방법에 따라 얻어지는 제거 가능한 치아 보철물은 완전 보철물이거나 부분적 보철물이다.
발명의 방법에 따라 얻어지는 제거 가능한 치아 보철물은 예를 들어 금속(스텔라이트)의 지지를 위한 봉(또는 구조)을 포함할 수 있다.
이러한 스텔라이트는 후크들의 베이스 및/또는 세트일 수 있다. 이것은 부분적 보철물이 일반적으로 보철물의 두 개의 분리된 부분들을 함께 고정하는 경우에 특별히 유용하다. 유용하게는, 이것은 주조 이후 부분적 보철물 내에 고정되고 따라서 치아 보철물에 접합될 것이다.
지지봉은 몰딩에서 보철물 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있거나, 보철물이 생산되거나 몰드로부터 제거되었을 때 보철물에 고정될 수 있다. 제1 경우에서, 지지봉은 주조 이후에, 일반적으로 몰드의 두 개의 하프-쉘들 사이에 "샌드위치됨(sandwiched)"으로써 보철물 내에 고정되고, 보철물의 일부를 성형하여, 특히 턱이 보철물의 외부에 적어도 두 개의 임플란트들을 포함하면, 턱 상에서의 그것의 고정을 용이하게 한다. 이는 특히 치아 보철물이 완전할 때의 경우이다. 제2 경우에서, 압입들, 및/또는 고정 공간들과 같은 상이한 지지 수단들은 일반적으로 덜 기술적인 구역들에서 보철물 내에 배열되어서, 지지봉을 고정할 수 있다. 이들 배열들은 바람직하게는 몰드의 적어도 부분적인 컴퓨터 보조 설계(즉, 모델링) 동안 제공되고, 이것의 적층 제조 동안에 몰드 내에서 발견될 것이다. 다음으로, 이들은 이들의 실제 완성된 보철물 내에 존재한다. 이들은 또한 몰드로부터 제거되었을 때 보철물 상에 생산될 수 있다. 이러한 배열들은 또한 요구된다면 유지봉을 통해 적어도 하나의 임플란트에 보철물이 고정되도록 할 수 있다.
지지봉은 바람직하게는 지지봉을 제공하는 서브-단계에 이어서 하프-쉘들 중 하나 내에 지지봉의 위치를 설정하는 서브-단계에 의해, 주조 단계 이전에 몰드 내에 포함되고, 다른 하프-쉘이 압입들 및/또는 공간들과 같은 수용 수단을 포함하여 적어도 부분적으로 조립 시 지지봉을 수용할 수 있다. 이들 두 서브-단계들은 인공 치아를 제공하고 위치를 설정하는 서브-단계들 중 하나의 이전 또는 이후에 수행된다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 보철물을 생산하기 위해 가장 적절한 방법으로 몰드의 조립에 선행하는 일련의 서브-단계들을 조정하는 것이 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 보철물은 턱의 적어도 두 개의 임플란트들 상에 보철물을 고정할 수 있도록 구성되는, 적어도 하나의 지지봉을 사용하여 구강 내에 고정되도록 구성된다.
하나의 실시예에 따르면, 보철물은 지지봉을 사용하지 않고 직접 사용될 수 있고, 예를 들어 점막 및/또는 구개 상의 지탱 자리들에 의해서만 고정될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면 몰드를 적층 제조하는 서브-단계는 이하의 기술들 중 적어도 하나에 의해 수행된다: 스테레오리소그래피(또는 SLA, "stereolithograph apparatus"의 약어), DLP ("digital light projecting"의 약어) 또는 FDM® ("fused deposition modelling"의 약어); PolyJet® 프로세스.
바람직하게는, 몰드를 적층 제조하는 서브-단계는 일반적으로 PolyJet® 프로세스 또는 스테레오리소그래피(SLA)에 의한 광중합에 의해 수행된다. 좀 더 바람직하게는, 몰드를 적층 제조하는 서브-단계는 프린팅 기판 상의 층단위(layerwise) 제트(jet)에 의해 재료의 일련의 첨가를 포함하는 방법에 의해 수행되고, 중합체는 각각의 제트 이후 광중합에 의해 응고된다: 이것이 PolyJet® 프로세스다.
스테레오리소그래피(SLA)는 물체들을 제조하기 위해, 아크릴레이트 단량체들 또는 에폭사이드의 단량체들 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)의 광중합의 원리를 높은 정확도로 사용하여 적층 제조하는 기술이다. 이 기술은 여기에서 간략하게 리뷰된다. STL 포맷의 3차원 디지털 파일 또는 모델은 일반적으로, 소프트웨어 애플리케이션이 모델을 일반적으로 고정되어 있는 소정 두께의 몇몇 프린트 층들로 절단하는 SLA 적층 제조 프린터(또는 3D 프린터)로 보내진다. 다음으로, 물체는 액체 단량체의 배스(bath) 내에 담긴 수평 플랫폼으로부터 시작하여 프린트된다. 이를 위해, 단량체의 광중합은 고정밀 거울들에 의해 성형된 디플렉터들을 사용하여 제어되는 자외선 레이저 광선에 의해 유도된다. 레이저 빔은 프린터에 보내진 디지털 3차원 모델에 따라 액체 단량체의 표면을 스위프(sweep)한다. 재료의 층이 응고되었으면, 즉 층의 스위핑이 수행되었으면, 플랫폼은 다음 층의 두께의 값만큼 하강하고, 새로운 섹션이 응고된다. 이 동작은 물체의 전체 체적을 얻기 위해 필요할 때마다 반복된다. 중합을 종료하고, 재료의 강도를 최대로 증가시키기 위해 오븐에서의 후처리가 요구될 수 있다. 이 후처리의 이전 또는 이후, 얻어지는 물체는 가장 보편적으로 용매를 사용하여 세척된다.
디지털 광 처리(또는 DLP)는 비디오 프로젝터들의 기술과 동일한 기술을 사용하는 기술이다. 원리는 SLA와 유사하지만, 여기에서, 이것은 액체 단량체가 응고되도록 할 수 있는 광(및 레이저가 아님)이다. 적합한 장치에 의해 생성되는 UV 광(자외선)은 다수의 배향 가능한 거울들로 구성되는 어레이에 의해 반사되고 프린트된 층의 형태를 가지는 대응하는 이미지를 투사한다. 광은 그것을 응고시키기 위해 배스 내에 놓이게 되는 단량체에 닿는다. 이 처리는 SLA에 대해서, 층별로 수행된다.
용융 침착 모델링(Stratasys사의 FDM®은 다양한 재료 색상들이 사용되도록 할 수 있는 프로세스이다. 원리는 가장 보편적으로 릴들의 형태로 존재하는 재료가 170과 260°C 사이로 가열되는 압출 노즐을 통과하는 것이다. 이 재료는 재료의 성질 및 설정들에 따라 미세도가 변하는 층들에 의해, 프린트 플랫폼으로 불리는, 기판 상에서 용융 및 침착한다. 이것은 일반적으로 0.02 mm이다. 제1 층이 종료되었을 때, 프린트 플랫폼은 제2 층 등을 수용하기 위해 하강한다. 변형 예시에 따르면, 프린트 플랫폼은 또한 플라스틱에 의한 열 충격의 변형을 완화하기 위해 가열될 수 있는데, 이는 플라스틱이 200°C 보다 높은 온도에서 주위 온도로 거의 즉시 이동하기 때문이다. 변형 예시에 따르면, 적어도 그 압출이 존재하여, 적어도 두 개의 상이한 색상들 또는 적어도 두 개의 상이한 재료들로 물체를 프린트하는 것을 가능하게 만든다.
위에서 표현되는 바와 같이, (Objet사의) PolyJet® 프로세스는 SLA와 동일한 방법의 광중합 프로세스이다. 원리는 재료의 제트들이 프린팅 소프트웨어에 의해 정의되는 층들 내에서, 프린팅 기판 상에 투사되는 것이다. 각각의 제트 이후, 중합체는 UV 선을 사용하여 응고된다.
바람직한 실시예에 따르면, 적층 제조 재료는 아크릴 단량체들, 에폭사이드 단량체들, 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)에 의해 성형된 그룹으로부터 선택된다. 더 바람직하게는, 적층 제조 재료는 메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴 단량체이다. 이는 주로 PolyJet®, SLA 및 DLP 프로세스들을 사용할 때의 경우이다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 적층 제조 재료는 폴리락틱산 중합체들(PLA), 폴리비닐 알코올(PVA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 및 에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 의해 성형된 그룹으로부터 선택된다. 이는 주로 용융 침착 모델링을 사용할 때의 경우이다.
바람직한 실시예에 따르면, 보철물을 실제로 생산하는 단계는 임프린트를 취하는 단계에 의해 선행된다. 임프린트를 취하는 단계는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 따라서, 임프린트를 취하는 단계는 테이블 스캐너에 의해, 또는, 바람직하게는, 구강 내 스캐너를 사용하여 직접 석고 모델 상에서 수행된다.
보철물을 생산하기 위해 사용되는 재료는, 특히 잇몸을 나타내는 보철물의 일부는, 통상적으로 메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴 단량체이다.
하지만, 이는 또한 보철물을 만들 수 있는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된, 보철사들의 일상 언어에서 "수지" 또는 가능하게는 "치과용 수지"로도 불리는 임의의 단량체일 수 있다. 이 경우, 자기-경화 수지라는 용어가 종종 사용된다. 중합은 흔히 수행되고 본 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 예를 들어, 중합은 약 23 °C의 주위 온도에서, 수 분 또는 가능하게는 수십 분의 시간 동안, 촉매제 또는 경화제의 가능한 첨가 이후, 공기 중에서 수행된다. 일반적으로 이 시간(또는 설정 시간)은 6 내지 9분이다.
중합은 또한 수 분, 예를 들어 10분 동안, 압력 중합 챔버, 예를 들어 (Heraeus Kruzer사의) Palamat® 엘리트 유형에 의해 제어되는 방식으로 수행될 수 있다. 이 챔버는, 일반적으로 55 °C의 수온 및 2 bar의 압력으로, 가능하게는 압력 하에서, 수조를 성형한다. 이 장치의 사용은 보철물 내의 거품들의 존재를 회피하는데 특히 유용하다.
바람직한 실시예에 따르면, 보철물을 실제로 생산하는 단계는 몰드로부터의 제거 및/또는 마무리 중 적어도 하나의 단계가 뒤따른다.
여기에서 "A 및/또는 B"는 "A, 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다.
여기에서 "몰드로부터의 제거"는 몰드로부터 보철물을 얻는 것을 의미한다. 몰드로부터의 제거는 전체, 또는, 가장 보편적으로는, 부분일 수 있다. 이는 적층 제조에 의해 얻어지는 쉘 또는 쉘들이 보철물을 얻기 위해 파괴되는 경우, 언더컷들이 종종 존재할 수 있기 때문이다.
특히 보철물의 표면 상태가 그 환경 내에 삽입될 때 자극 접촉을 가지지 않기 위해, 연마재로 연마, 폴리싱(polishing), 버핑(buffing) 및 글레이징(glazing)과 같은 보철사에게 공지된 기술의 모든 통상적인 마무리 단계들이 고려될 수 있다.
제2 양상에 따르면, 발명은 발명에 따른 제조 프로세스에 의해 얻어지는 제거 가능한 치아 보철물에 관한 것이다.
보철물은 완전 보철물 또는 부분적 보철물일 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 보철물은, 본 기술분야에서 공지된 바와 같이, 예를 들어 금속(스텔라이트)으로, 일반적으로는 코발트 크롬으로 이루어지는 지지봉을 포함한다. 하지만, 이러한 지지봉은 또한 적층 제조로, 또는 로스트-왁스 주조로 생산될 수 있다.
상술한 바와 같이, 보철물은 가능하게는 유지봉을 통해, 적어도 하나의 임플란트 상에 그 고정을 가능하게 하도록 구성되는 고정 공간들을 포함할 수 있다.
발명에 따른 제거 가능한 치아 보철물 제조 방법은 세 개의 실시예들을 도시하는 첨부된 도면들을 참조하여, 비-한정의 예시로서 주어진, 이하의 상세한 설명에 비추어 더 잘 이해될 것이다: 도 1 내지 11에 도시되는 제1 실시예, 도 12 내지 16에 도시되는 제2 실시예, 도 17 내지 28에 도시되는 제3 실시예. 도 1 내지 28은 이하의 형태를 취한다:
- 발명의 제1 실시예:
- 도 1은 발명의 제1 실시예에 따른, 치아 보철물 모델의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 2는 인공적인 경계가 두 부분들(치아부 및 잇몸부)로의 분리를 가능하게 하는 도 1의 모델의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 3은 도 2의 아이템의 두 부분들로의 분리 이후 도 1 및 2의 모델의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 4는 도 3의 두 부분들 중 제1 부분으로부터 몰드의 하부 하프-쉘의 모델의 생산을 위로부터의(도 4a) 및 아래로부터의(도 4b) 투시도로 개략적으로 도시한다;
- 도 5는 도 3의 두 부분들 중 제2 부분으로부터 몰드의 상부 하프-쉘의 모델의 생산을 위로부터의(도 5a) 및 아래로부터의(도 5b) 투시도로 개략적으로 도시한다;
- 도 6은 두 개의 하프-쉘 모델들을 서로에 대해 병치 조립하여 모델의 임프린트를 생산함으로써 생산되는 몰드 모델의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 7은 도 4의 제1 하프-쉘 모델로부터 적층 제조로 생산되는 치아부에 대응하는 하프-쉘의 투시도를 개략적으로 도시하고, 또한 적어도 하나의 치아(20)를 제공하는 서브-단계뿐만 아니라 치아(20)의 적어도 일부의 위치를 설정하는 서브-단계도 도시한다;
- 도 8은 도 5의 제2 하프-쉘 모델에 기초하여 적층 제조로 생산되는 잇몸부에 대응하는 하프-쉘의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 9는 도 7 및 8의 하프-쉘들에 의해 구성되는 몰드에 관한 개략도이고, 또한 치아 보철물을 실제로 생산하는 단계에서 주조의 서브-단계를 도시한다;
- 도 10은 도 9에 도시되는 주조 서브-단계에서 제조하기 위한 방법에 의해 생산되는 치아 보철물을 몰드로부터 제거하는 단계의 투시도를 개략적으로 도시한다; 및
- 도 11은 두 개의 완전 치아 보철물들, 도 10의 단계에서 더 얻어지는 상부 턱 보철물, 및 유사하게 얻어지는 하부 턱 보철물의 투시도를 개략적으로 도시한다.
- 발명의 제2 실시예:
- 도 12는 발명의 제2 실시예에 따라, 모델링 이후 얻어지는 치아 보철물 몰드를 성형하는 세 부분들의 분해 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 13은 도 12의 치아 보철물 몰드의 세 부분들(치아부) 중 하나의 세부 사항을 개략적으로 도시한다;
- 도 14는 세 부분들 중 하나의 부분을 세 부분들 중 다른 부분들 상에 고정한 이후의 도 12 및 13의 치아 보철물 몰드의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 15는 조립 이후의 몰드의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 16은 조립 이후의 몰드의, 도 15에 상보적인, 다른 투시도를 개략적으로 도시한다.
- 발명의 제3 실시예:
- 도 17은 발명의 제3 실시예에 따라, 치아 보철물 몰드 모델의 제1 부분(잇몸부)의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 18은 도 17의 치아 보철물 몰드 모델의 제2 부분(지지봉)의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 19는 제2 부분(지지봉)이 재-작업된, 치아 보철물 몰드 모델의 제1 부분 및 제2 부분의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 20은 도 17 내지 19의 치아 보철물 몰드 모델의 제3 부분(치아부)의 위로부터의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 21은 재작업된, 도 20의 제3 부분의 아래로부터의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 22는 도 17 및 20의 하프-쉘 모델로부터 적층 제조로 생산되는 잇몸부에 대응하는 하부 하프-쉘의 위로부터의(도 22a) 및 아래로부터의(도 22b) 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 23은 도 18 및 20의 하프-쉘 모델로부터 적층 제조로 생산되는 치아부에 대응하는 상부 하프-쉘의 위로부터의(도 23a) 및 아래로부터의(도 23b) 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 24는 인공 치아(45)를 제공하는 서브-단계 동안뿐만 아니라 다른 인공 치아(44)의 위치를 설정하는 서브-단계 동안 도 23의 하프-쉘의 위로부터의 투시도를 개략적으로 도시한다.
- 도 25는 도 22 및 23의 하프-쉘들로부터 성형된 몰드의 조립체 및 도 19 및 20의 일부에 대응하는 지지봉의 분해 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 26은 조립 이후의 몰드의 단면도를 개략적으로 도시한다;
- 도 27은 조립 이후 및 수지 주조 이전의 몰드의 투시도를 개략적으로 도시한다;
- 도 28은 수지 주조 이후 그렇게 하여 얻어지는 보철물 몰드로부터의 제거의 투시도를 개략적으로 도시한다.
도면들에서, 동일한 부분들은 동일한 번호의 참조들에 의해 식별된다.
제1 실시예는 임프린트를 취하는 단계를 제외하고, 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 개시한다. 제2 실시예는 몰드의 모델링, 제조 및 조립, 치아 보철물을 실제 제조하기 위해 몰드 내에 충전재를 주조하는 단계들, 다음으로 그렇게 하여 얻어지는 치아 보철물을 몰드로부터 제거하는 것에 대해서만 설명되고, 이는 제1 실시예로부터 순서 변경가능하다. 제3 실시예는 임프린트를 취하는 단계를 제외하고, 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 개시한다.
- 발명의 제1 실시예
발명의 제1 실시예에 따른 도 1 내지 10은 여기에서는 상부 턱에 대해, 완전 치아 보철물을 제조하기 위한 방법의 경우를 도시한다. 도 1 내지 6은 모델들을 생성하는 컴퓨터 지원 설계의 단계들을 도시하는 반면, 도 7 내지 10은 몰드의 적층 제조에 의한 실제 생산과, 그 다음으로 몰드를 사용하여 치과 보철물을 실제로 생산하는 것을 포함하는, 실제 제조 그 자체의 단계들을 도시한다. 도 11은 발명의 방법에 의해 얻어지는, 상부 턱 및 하부 턱의 두 개의 완전 치과 보철물들의 경우를 도시하는데, 하부 턱 치아 보철물은 도 1 내지 10에 도시되는 단계들에서 제조되는 치아 보철물과 동일한 방법으로 생산되었다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 3차원의 제거 가능한 치아 보철물의 모델(10)을 나타내는 디지털 파일은 SolidWorks®, Sculpt® 또는 Maya®와 같은 애플리케이션 등의 컴퓨터-지원 설계(CAD) 소프트웨어 애플리케이션을 사용하여 STL 포맷으로 생산되었다. 그 다음에, 도 1의 모델(10)의 3차원 임프린트는 그 안에 치열뿐만 아니라 잇몸 프로파일을 재구성하기 위해, Magics®와 같은 일반적인 소프트웨어 애플리케이션에 의해, 또는 예를 들어 3shapes®, Exocad® 또는 Dental wings®와 같은 특정 소프트웨어 애플리케이션에 의해 처리될 것이다.
이러한 3차원 치아 보철물 모델을 생산하는 단계는 테이블 스캐너에 의해, 또는, 바람직하게는, 구강 내 스캐너에 의해 직접 석고 모델 상에서 수행되는 임프린트를 취하는 단계(도시되지 않음)에 의해 선행된다.
도 2 내지 6에 도시되는 이하의 단계들은 몰드의 3차원 모델링의 서브-단계를 도시한다.
도 2는 도 1의 모델(10)을 도시하는데, 경계(11)가 이루어져 있어서, 모델을 잇몸부로 참조되는 상부 부분(12) 및 치아부로 참조되는 하부 부분(13)의 두 부분들로 분리한다.
치아들의 더 큰 부분 또는 가능하게는 전체가 하부 부분에 존재하는 한, 경계의 어떠한 형태도 구상될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 경계 설정은 조작을 용이하게 하는 평면(파팅(parting) 평면이라고 지칭됨)에서 실질적으로 수행되어, 후속하여, 그 평면에서 서로 쉽게 접합될 수 있는 두 개의 하프-쉘들을 생산하는 것을 가능하게 한다.
도 3은 경계(11)에 따른, 상부 부분 또는 잇몸부(12), 및 하부 부분 또는 치아부(13)의 분리 이후의 도 1의 모델(10)을 도시한다. 따라서 도시되는 바와 같이 잇몸부(12') 및 치아부(13')의 두 부분들로 분리된 모델(10')이 얻어진다.
도 4는 모델(10')의 치아부(13')에 대응하는 제1 몰드 하프-쉘(130)의 모델의 생산을 개략적으로 도시한다. 이 제1 하프-쉘 모델(130)은 도 3의 부분(13')의 네거티브로서 생산되었고, 따라서 위로부터의(도 4a) 및 아래로부터의(도 4b) 투시도에서 치아들에 대한 수용부를 포함한다. 도 3의 모델(10')의 치아부(13')의 외측 표면은 모든 면에서 하프-쉘(130)의 내측 표면에 대응한다. 이 내측 표면의 주변부는 U-형상의 평면 벽(150c)에 의해 완성된다. 제1 하프-쉘 모델 또는 오프셋(130)은 중공이고, 실질적으로 상부 턱의 형상을 채택하는 벽(150c)에 의해 경계가 설정되는 U-형상의 3차원 가상 볼륨 내에 포함된다.
이 모델, 또는 피부의 두께는 약 0.5 mm이다. 유용하게는, 이 두께는 도 3e의 모델(10')의 외측 표면에 비해 과도한 두께에 의한 팽창을 통해 생산된다. 이 두께는 재료를 절약하는 것을 가능하게 하는 적층 제조를 사용함으로써 일정하다. 적층 제조는 이 관점으로부터 특히 유용하다.
U의 깊이 P5는 여기에서 치아들의 높이의 크기 이상이다. 이것은 실질적으로 평행한 두 개의 평면들 사이에서 연장되고, 그 중 하나는 경계(11)에 대응하고 평면 벽(150c)에 의해 구체화되고, 다른 (가상의) 평면은 평면(150c)에 실질적으로 평행하다. 측면 벽(150d)은 U의 주변부에 걸쳐 이들 두 개의 평면들을 연결한다. 제1 하프-쉘(130)은 후방부, 즉 U의 두 단부들 상에 위치하는 두 개의 센터링 홀들(150a 및 150b)을 포함한다. 센터링 홀들(150a 및 150b)은 벽(150c)으로부터 제1 하프-쉘 모델(130)의 내측을 향해 오목하게 연장된다. 바람직하게는, 그들의 길이는 U, P5의 깊이 이하이다.
도 5는 모델(10')의 잇몸부(12')에 대응하는 제2 몰드 하프-쉘(140)의 모델의 생산을 개략적으로 도시한다. 이 제2 하프-쉘 모델(140)은 도 3의 일부(12')의 네거티브로서 생산되었고, 따라서 위로부터의(도 5a) 및 아래로부터의(도 5b) 투시도에서 잇몸부의 임프린트를 구성한다. 도 3의 모델(10')의 잇몸부(12')의 외측 표면은 하프-쉘(140)의 내측 표면에 모든 면에서 대응한다. 이 하부 표면의 주변부는 하프-쉘의(130)의 평면 벽(150c)과 협동하도록 구성되는 U-형상의 평면 벽(160c)에 의해 완성된다. 평면 벽(160c)의 주변부에는 하프-쉘(140)을 강화하도록 구성되는 리브 형태의 약간의 림(160d)이 있다. 제2 하프-쉘 모델(140), 또는 오프셋은 중공이고, 평면(160)에 의해 경계가 설정되는 U-형상의 3차원 가상 볼륨 내에 포함된다.
여기에서 U의 깊이 P6은 잇몸의 높이의 크기 이상이다. 이것은 실질적으로 평행한 두 개의 평면들 사이에서 연장된다. 이들 평면들 중 하나는 경계(11)의 평면에 대응하고 벽(160c)에 의해 구체화되고, 다른 (가상의) 평면은 제1 평면(160c)에 실질적으로 평행하다. 제2 하프-쉘(140)은 후방부, 즉 U의 두 단부들 상에 위치하는 두 개의 센터링 핀들(160a 및 160b)을 포함한다. 핀들(160a 및 160b)은 벽(160c)으로부터 제2 하프-쉘 모델(140)의 외측을 향해 투사하여 연장되고 각각의 센터링 홀들(150a 및 150b)과 실질적으로 동일한 길이를 갖고, 센터링 홀들(150a 및 150b)은 각각 협동하도록 구성된다.
도 6은 각각의 홀들(150a 및 150b) 내에 센터링 핀들(160a 및 160b)을 (가상) 삽입함으로써 두 개의 제1 및 제2 하프-쉘 모델들(130 및 140)을 서로에 대한 병치에 의해 조립함으로써 생산되는 몰드 모델(8)의 투시도를 개략적으로 도시한다. 따라서 몰드 모델(8)은 오프셋(10')의 임프린트(또는 네거티브)를 성형한다. 이렇게 가상으로 성형된 몰드는 완전한 치아 보철물로서 생산되는 상부 턱의 형상을 정의한다. 이 몰드 모델(8)의 생산은 본 발명의 방법의 CAD 단계의 종료를 표시한다.
통기구들 및 주조 홀(들)은 단순화를 위해서 도 4 내지 6에 도시되지 않으나, 바람직하게는 또한 모델링된다.
도 7은 도 4의 제1 하프-쉘 모델(130)로부터, 예를 들어 SLA에 의해, 적층 제조로 생산되는 치아부에 대응하는 제1 하프-쉘(3)의 투시도를 개략적으로 도시한다.
도 8은 도 5의 제1 하프-쉘 모델(140)로부터, 예를 들어 SLA에 의해, 적층 제조로 생산되는 치아부에 대응하는 제1 하프-쉘(4)의 투시도를 개략적으로 도시한다.
도 9는 모델(10')의 임프린트를 생산하는, 도 7의 제1 하프-쉘(3) 및 도 8의 제2 하프-쉘(4)의 조립에 의해 구성되는 몰드(5)에 관한 개략도이다.
하프-쉘(3)은 센터링 홀들(15a 및 15b), U-형상의 측면 벽(15d)을 투사하는 U-형상의 평면 벽(15c)을 포함한다. 여기에서 이는 가상 하프-쉘(130) 및 그 부분들(150a, 150b, 150c 및 150d)의 양상들을 재생한다. 하프-쉘(4)은 두 개의 센터링 핀들(16a 및 16b), 평면 벽(16c) 및 림(16d)을 포함한다. 여기에서 이는 가상 하프-쉘(140) 및 그 부분들(160a, 160b, 160c 및 160d)의 양상들을 재생한다.
따라서 이 제1 실시예의 위치 설정 부재는 벽의 평면부 상에 또는 평면 벽(16c) 상에, 바람직하게는, 두 개의 하프-쉘들(4) 중 하나의 평면벽(16c) 상에 존재하는 적어도 두 개의 핀들(16a, 16b)에 의해 성형되고, 두 개의 하프-쉘들(4) 중 하나는 평면 벽 부분 상에 또는 평면 벽(15c)상에, 바람직하게는 하프-쉘들(3) 중 다른 하나의 평면 벽(15c) 상에 존재하는 적어도 두 개의 센터링 홀들(15a, 15b)과 각각 협동하도록 구성된다. 여기에 도시된 경우에서, 두 개의 벽들(15c, 16c)은 (전체적으로) 평면이고 그 전체 표면에 걸쳐 서로에 대해 병치되도록 구성된다.
바람직한 실시예에서, 여기에서 도시되는, 두 개의 벽들(15c 및 16c)은 U-형상이다. 하지만, 두 개의 벽들은 그 형상들이 서로 협동하여 위치상 맞물림을 제공한다면 다른 기하학적 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 선행하는 실시예와 무관하게, 벽(16c)의 외측 주변부 및 벽 (15d)의 내측 주변부는 그들의 위치상 맞물림 시에 실질적으로 일치한다.
통기구들은 단순화를 위해서 도 7 및 8에 도시되지 않는다. 하지만, 그들은 도 9에 도시된다.
도 7에서, 인공 치아들(20)이 더 도시되고, 치아들(20)을 제공하는 서브-단계뿐만 아니라 제1 하프-쉘(3)에 대응하는 수용부 내에 이들 치아들(20)이 위치 설정되는 서브-단계를 동시에 도시한다.
제1 하프-쉘(3)은 제2 하프-쉘(4)의 센터링 핀들(16a 및 16b)을 위한 각각의 홀들(15a 및 15b)을 포함한다.
도 8에서, 제2 하프-쉘(4)은 (액체 형태 또는 분말 형태인) 충전재가 두 개의 조립된 하프-쉘들(3, 4)에 의해 성형된 임프린트로 주입될 수 있도록 구성되는 "러너(runner)"라고도 표기되는 공급 채널(17)을 포함한다는 것을 알 수 있다. 공급 채널(17)은 바람직하게는 가능한 한 비기술적인 임프린트의 일부 상에 드러나는 (모델의 U-형상에 대해) 중심으로서 여기에서 도시된다. 이것은 공급 중공(17a) 및 하프-쉘(4)의 임프린트 및 공급 중공(17a) 둘 다로 개방되는 유량 채널(17b)을 포함한다. 충전재는 주조 시에 공급 중공(17a)에 의해 도입된다.
하지만, 도시되지 않은 변형 예시에 따르면, 공급 채널(17)의 임의의 다른 위치가 발명의 맥락 내에서 예상될 수 있다.
도 9에서, 하프-쉘들(3 및 4)은 센터링 홀들(15a 및 15b) 내의 센터링 핀들(16a 및 16b)의 조립 및 삽입에 의해 서로에 대해 병치되어 있고, 평면 표면들(15c 및 16c)은 제1 하프-쉘(3)의 임프린트의 수용부들 내에서 치아들(20)의 세트의 위치 설정 이후 서로에 대해 가압되고 있다. 제2 하프-쉘(4)의 상부 부분에 수직하게 여기에서 성형된 두 개의 통기구들(18a 및 18b)의 존재를 알 수 있다.
도 9는 주조 서브-단계를 도시한다. 따라서, 충전재는 화살표(F)에 의해 도시되는 바와 같이, 공급 채널(17)에 주입된다. 주조 서브-단계 동안, 몰드(5) 내에 존재하는 공기는 각각의 화살표들(Fa 및 Fb)에 의해 도시되는 바와 같이, 두 개의 통기구들(18a 및 18b)을 통해 배출된다.
따라서, 상부 턱 치아 보철물(9)은 몰드(5) 내측에서 몰딩함으로써 생산되었다.
도 10은 보철물(9)의 몰드로부터의 제거의 투시도를 개략적으로 도시한다. 정의에 의해, 치아 보철물(9)은 그 자신이 치아들(20)을 포함하는, 잇몸부(90) 및 치아부(91)를 포함한다. 여기에서 수행되는 몰드로부터의 제거는 전적으로 화살표들(f1 및 f2)에 의해 도시되는, 두 개의 반대 방향 인출 운동들에 영향을 미치는 두 힘들의 적용에 의해 수행된다.
보철물(9)은 몰드로부터 추출되면, 유용하게는 (공급 채널 및 통기구들이 나오는 위치에서) 연마재에 의한 연마, 및 가능하게는 본 기술분야에 공지된 임의의 마무리 단계가 수행된다.
도 11은 두 개의 완전한 치아 보철물들(9 및 7), 도 10의 단계에서 더 얻어지는 상부 턱 보철물(9) 및 유사하게 얻어지는 하부 턱 보철물(7)의 투시도를 개략적으로 도시한다. 이들 두 개의 완전한 치아 보철물들(9 및 7)은 접착제 흡입에 의해, 또는 접착제 흡입 현상을 촉진하는 고정 패스트 또는 크림을 사용함으로써, 일시적으로 턱에 고정될 수 있다.
- 발명의 제2 실시예:
발명의 제2 실시예에 따른 도 12 내지 16은 여기에서는 상부 턱에 대해, 스텔라이트(22)로 부분적 치아 보철물을 제조하기 위한 방법의 경우를 도시한다. 도 12 내지 16 모두는 몰딩 이전(도 12 내지 14) 및 제조 이후(도 15 및 16)에, 적층 제조로 설계 및 제조될 때의 몰드(20)를 도시한다.
따라서, 도 12는 모델링 이후 얻어지는 상부 하프-쉘(21)(잇몸부), 하부 하프-쉘(23)(치아부)뿐만 아니라 스텔라이트(22)인, 치아 보철물 몰드(20)를 성형하는 부분들의 분해 투시도를 개략적으로 도시한다. 하부 하프-쉘(23)은 약간 상이한 투시도로 도 13에 도시되어, 그것의 형태가 더 잘 인식될 수 있게 한다. 스텔라이트(22)는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이, 임프린트를 취하는 단계에 기반하여 설계된다.
임프린트를 취하는 단계는 구강 내 스캐너들에 의해 구강을 직접 스캐닝함으로써, 또는 예를 들어, 알지네이트(alginate)로부터 만들어지는 석고 모델로, 또는 예를 들어 스캐닝에 의해 만들어진, 임프린트-취득 단계 상에서 직접 스캐닝함으로써 수행되었다. 다음으로, 스텔라이트, 잇몸부 및 치아부의 (CAD에서의) 가상 모델을, 예를 들어, Dental wings® 소프트웨어를 사용하여, 모델링하는 것이 가능하다.
몰드(20)는 이들 세 파트들(21, 22, 및 23)로부터 성형된다.
하부 하프-쉘(23)은 성형을 위한 보철물의 치아부에 대응하고, 여기에서는 상이한 지지 플레이트들 및 상이한 지지 지대주들로 구성되는, 적어도 하나의 지지 부재(23b)에 의해 지지되는, 성형을 위한 치아부의 임프린트(여기에서는 두 개의 임프린트들(23a 및 23c))를 포함하고, 지지 부재(23b)는 여기에서 바람직하게는 지지 플레이트(23b)에 의해 지탱된다.
스텔라이트(22)는 치아부의 부재들(23c 및 23a)에 각각 대응하는 두 개의 연결부들(22b 및 22c)뿐만 아니라, 여전히 남아있는 치아들의 후면에 포함되도록 구성되는 부분(22a) 및 구개 상에서 지탱되도록 구성되는 부분(22d)을 포함하는 금속의 단일 피스로부터 성형된다. 스텔라이트(22)는 몰드의 한 부분이지만, 일단 생산되면 부분적인 치아 보철물의 부분이기도 하다.
상부 하프-쉘(21)은 치아 보철물의 잇몸부를 포함하고, 생산하기 위한 잇몸부의 임프린트, 여기에서는 여전히 남아있는 치아들(21b)의 임프린트 주위의 두 부분들(21a 및 21c), 및 상부 지지부(21d)를 포함한다. 필요하다면, 최종 보철물에 포함될 인공 치아들은, 예를 들어 스텔라이트의 부분적 통과를 가능하게 하는 구멍을 통해, 특히 더 잘 고정될 수 있도록 기계 가공된다. 스텔라이트는 본 기술분야에 공지된 바와 같이 코발트-크롬 금속으로 이루어진다.
환자의 상부 턱의 치과 임프린트에 대응하는 상부 하프-쉘(21)은 석고 몰드로 생산될 수 있고, 이 경우 고체일 수 있다. 하지만, 이것은 바람직하게는 적층 제조로 생산된다.
하부 하프-쉘(23)은 적층 제조로 제조된다. 부재들(23c 및 23a)은 상부 하프-쉘(21)의 대응하는 잇몸부(21c 및 21a)와 조합하여, 실제 부분적 보철물을 성형하도록 구성되는 반면, 스텔라이트(22)의 부분들(22b 및 22c)을 포함한다.
따라서 위치 설정 부재는 기존의 치아들(21b)의 임프린트를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 지지 부재(23b)를 포함한다. 이 방법으로 생산되는, 위치 설정 부재는 기본적으로 상부 하프-쉘(21)의 잇몸부(21a, 21c) 및 기존의 치아들(21b)의 임프린트 및 하부 하프-쉘(23)의 치아부(23a, 23c) 및 지지 부재(23b)의 임프린트의 상보성을 구성한다. 위치 설정 부재는 여기에서의 경우에서, 바람직하게는 몰드의 밀봉을 제공하기 위해 스텔라이트(22)에 의해 완성된다. 이는 충전 화합물을 주조할 때 특히 유용하다.
도 14는 하부 하프-쉘(23) 상에 스텔라이트(22)를 고정한 이후, 그 목적의 부재들(23a, 23c) 및 지대주들(23b)을 위해 제공되는 위치에서, 도 12 및 13의 치아 보철물 몰드의 투시도를 개략적으로 도시한다.
지대주들(23b)은 스텔라이트(22)를 수용하기 위한 위치들을 포함한다. 지대주들은 여기에서 주로 도시를 단순화 하기 위해 고체 부재들로서 도시된다. 하지만, 충전재인 적층 제조 재료를 절약하기 위해서 중공 지대주들을 제공하는 것이 발명의 맥락에서 바람직하다.
도 15 및 16은 조립 이후 몰드의 두 상보적인 투시도들을 개략적으로 도시한다.
여기에서, 상부 하프-쉘(21), 스텔라이트(22) 및 하부 하프-쉘(23)로 구성되는 조립된 몰드(20)를 확인할 수 있다. 충전재의 공급은 하부 하프-쉘의 부재들(23a 및 23c)에 수평하게 몰드 내에서 러너들(도시되지 않음)에 의해 이루어지고, 몰드(20)는 적어도 하나의 통기구(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이 몰드는 유용하게는 제1 실시예에 대해 이전에 설명되었던 바와 같이, 발명에 따라 보철물을 생산하는 것을 가능하게 만드는 이점을 갖는다.
- 발명의 제3 실시예:
발명의 제3 실시예에 따른 도 17 내지 28은 여기에서는 상부 턱에 대해, 턱 내에 존재하는 여섯 개의 임플란트들과의 협동에 의해 구강 내의 보철물을 고정하도록 구성되는 지지봉(49)을 포함하는, 완전한 치아 보철물을 제조하기 위한 방법의 경우를 도시한다. 도 17 내지 23은 모델들을 생성하는 컴퓨터 보조 설계의 단계들을 도시하는 반면, 도 24 내지 28은 몰드의 적층 제조에 의한 실제 생산과, 그 다음으로 몰드를 사용하여 치아 보철물을 실제로 생산하는 것을 포함하는, 적층 제조 그 자체의 단계들을 도시한다.
지지봉(49)은 적층 제조로 생산된다. 지지봉은 또한 로스트 왁스 주조로 생산되어 왔다.
도 17은 임프린트를 취하는 단계에 기초하여 생산되는, 치아 보철물 모델의 제1 부분(37)(잇몸부)의 투시도를 개략적으로 도시한다. 상부 부분(37)은 잇몸(37a)에 대응하는 부분, 구개(37b)에 대응하는 부분뿐만 아니라 주변부(37c)도 포함한다.
도 18은 도 17의 치아 보철물 몰드 모델의 제2 부분(지지봉(36))의 투시도를 개략적으로 도시한다. 지지봉(36)은 반원형의 주요부(36a), 및 여섯 개의 상이한 고정 지대주들(36b), 환자의 여섯 개의 임플란트들에 대하여 그 다음에 위치되도록 구성되는 이들 지대주들(36b)을 지탱하는 중심부(36a)를 포함한다. 이는 중공이고 최종적으로 생산될 것으로서 지지봉(49)에 대응한다.
도 19는 CAD에 의해 재작업된 치아 보철물 몰드 모델의 제1 부분 및 제2 부분의 투시도를 개략적으로 도시한다. 따라서, 지지봉(36)은 (도 18의 중공 모델과는 달리) 고체 모델인 지지봉(43)으로서 재작업되어서, 부분(48)으로서 부분(37)(잇몸부)을 재작업할 수 있다. 지지봉(43)은 반원형의 주요부(43a), 및 여섯 개의 상이한 고정 지대주들(43b), 환자의 여섯 개의 임플란트들에 대하여 그 다음에 위치되도록 구성되는, 이들 지대주들(43b)을 지탱하는 중심부(43a)를 포함한다. 부분(48)은 실제 잇몸부(48a)를 포함하고, 실제 잇몸부(48a)에는 부분(43)의 위치 설정이 가능하도록 구성되는 여섯 개의 중공부들 또는 수용부 플랫폼들(48b)이 생성되었고, 그 베이스들에서 부분(48)을 향하도록 구성되는 여섯 개의 지대주들(43b)의 공동들에 대응한다. 부분(48)은 지지봉 주요부에 대응하는 중공부를 포함하도록 더 재작업되어야 한다. 이는 몰드 내에서, 그리고 또한 보철물 내에서도 잇몸부에 대한 지지봉의 나중의 위치를 설정할 수 있게 한다.
도 20은 도 17 내지 19의 치아 보철물 몰드 모델의 제3 부분(38)(치아부)의 위로부터의 투시도를 개략적으로 도시한다. 부분(38)은 고체이다. 이는 치아부(38c) 및 잇몸부(38b)를 포함한다.
도 21은 재작업된 도 20으로부터의 제3 부분(38)의 아래로부터의 투시도를 개략적으로 도시한다. 이미 설명된 바와 같이, 지지봉(43)은 (도 18의 중공 모델과는 달리) 고체 모델이어서, 부분(38)(치아부)을 재작업할 수 있다. 부분(38)은 지지봉(43)의 주요부(43a)의 하부 부분의 수용부에 대응하는 중공부(38a) 및 여섯 개의 지대주들(43b)에 대응하는 여섯 개의 중공부들(38d) 또는 수용부 플랫폼들을 포함한다. 이는 몰드 내에서 치아부에 대한 지지봉의 나중의 위치 설정을 가능하게 한다.
도 22는 도 19의 부분의 모델로부터 적층 제조로 생산되는 잇몸부(48)에 대응하는 몰드 중공 상부 하프-쉘(41)의 위로부터의(도 22a) 및 아래로부터의(도 22b) 투시도를 개략적으로 도시한다. 도 19의 잇몸부(48)의 외측 표면은 하프-쉘(41)의 내측 표면에 모든 면에서 대응한다.
상부 하프-쉘(41)의 두께는 실질적으로 일정하고 재료의 절약을 가능하게 하는 이점을 갖는다.
실제 잇몸부(41a), 구개부(41b), 림부(41c), 지지봉(49)의 주요부(49a)의 상부 부분의 수용부 플랫폼에 대응하는 부분(41d), 및 지지봉(49)의 지대주들(49b)의 상부 부분의 수용부 플랫폼에 대응하는 부분(41e)을 구별하는 것이 가능하다.
도 23은 도 20 및 21의 하프-쉘 모델로부터 적층 제조로 생산되는 치아부(47)에 대응하는 몰드 중공 하부 하프-쉘(42)의 위로부터의(도 23a) 및 아래로부터의(도 23b) 투시도를 개략적으로 도시한다; 도 20의 치아부(47)의 외측 표면은 하프-쉘(42)의 내측 표면에 모든 면에서 대응한다.
하부 하프-쉘(42)의 두께는 실질적으로 일정하고 재료의 절약을 가능하게 하는 이점을 갖는다.
잇몸부(42e), 치아부(42c), 림부(42d), 실질적으로 평면적인 상부 부분(42a) 및 원형의 주변 측면부(42b)를 구별하는 것이 가능하다. 부분들(42a 및 42b)은 유용하게는 이것이 적층 제조로 생산되었을 때 몰드의 하단부를 견고화하는 것을 가능하게 만든다.
도 24는 인공 치아(45)를 제공하는 서브-단계 동안뿐만 아니라 다른 인공 치아(44)의 위치를 설정하는 서브-단계 동안 도 23의 하부 하프-쉘의 위로부터의 투시도를 개략적으로 도시한다. 이 도면에서, 인공 치아(45)는 이미 위치 설정되었는 반면, 인공 치아(44)는 위치 설정되고 있는 중이라는 것을 알 수 있다. 인공 치아들(44 및 45) 각각은 사전에 그들 내에 기계 가공된 스크류를 위한 통과 구멍들을 포함한다. 이 구멍들은 충전 이전에, 인공 치아들 내의 지지봉(49)의 지대주들의 고정을 가능하게 한다. 이 진행 방식은 모든 여섯 개의 인공 치아들을 제공하기 위해 필요한 횟수만큼 수행된다.
도 25는 도 22 및 23의 상부(41) 및 하부(42) 하프-쉘들로부터 성형된 몰드의 조립체 및 도 19 및 20의 모델링된 지지봉(36, 43)에 대응하는 지지봉(스텔라이트)(49)의 분해 투시도를 개략적으로 도시한다; 모든 인공 치아들은 하부 하프-쉘(42) 내에 사전에 위치되어 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 지지봉(49)은 인공 치아들(44, 45...)의 구멍들 내의 각각의 지대주들(49b)에 수평하게 고정되고, 다음으로 상부 하프-쉘(41)은 조립체를 덮는다. 지지봉(49)은 보철물(45) 내측의 수지로 인한 보유에 의해 나중에 고정될 것이다.
지지봉(49)은 조립 시에 두 개의 하프-쉘들(41, 42) 사이에 끼워지도록 구성되고, 지지봉(49)은 적어도 두 개의 고정 지대주들(49b) 및 이들 지대주들을 지탱하는 반원형의 주요부(49a)를 포함하고, 지지봉(49)은 하부 하프-쉘(42)의 치아부 내에 하우징되는 적어도 하나의 인공 치아(44) 상의 적어도 하나의 지대주(49b)의 적어도 하나의 고정 수단에 의해 하부 하프-쉘(42) 상에 위치되도록 구성되고, 지지봉(49)은 지대주들의 상부 부분의 적어도 하나의 수용부 플랫폼에 의해 상부 하프-쉘(41) 상에 위치되도록 구성된다.
따라서, 위치 설정 부재는 하부 하프-쉘(42)의 치아부의 임프린트 및 상부 하프-쉘(41)의 잇몸부의 임프린트의 상보성에 의해 성형된다. 바람직하게는, 위치 설정 부재는 하부 하프-쉘(42)의 치아부의 임프린트 및 상부 하프-쉘(41)의 잇몸부의 임프린트의 상보성을 구성한다.
도 26은 조립에 의해 서로에 대해 두 개의 하프-쉘(41 및 42)을 병치한 이후의 몰드의 단면도를 개략적으로 도시한다. 상부 하프-쉘(41), 하부 하프-쉘(42), 지지봉(49) 및 인공 치아(44)를 구별하는 것이 가능하다. 지지봉(49)은 그 지대주들 중 하나에 수평하게 인공 치아(44)에 스크류된다는 것을 알 수 있다.
도 27은 조립 이후 및 조립 재료를 주조하기 이전의 몰드의 투시도를 개략적으로 도시한다. 여기서, 충전재로 부분적으로 충전된 주사기에 의해 표현되는 주입뿐만 아니라, 충전재를 공급하기 위한 러너(41f)를 확인할 수 있다. 단일 러너(41f)가 표현되었다. 발명에 따르면, 몇몇 러너들이 존재할 수 있다. 홀 또는 홀들(41f)은 여기에서 상징적으로 도시되는 바와 같이, 몰드의 조립 직전에 하부 하프-쉘(42) 내에 기계 가공되었을 수 있거나, 모델링 직후 몰드의 하프-쉘에 제공되었을 수 있다. 바람직한 변형 예시에 따르면, 러너는 적어도 하나의 통기구에 의해 상보된다.
도 28은 몰드(41, 49, 42) 내의 충전재 주조 이후와 같이 얻어지는 보철물(45)을 몰드로부터 제거하는 것의 투시도를 개략적으로 도시한다. 몰드로부터의 제거는 화살표들(Fh 및 Fb)에 의해 도시되는, 두 개의 반대 방향 인출 운동들을 실행하는 두 힘들의 적용에 의해 수행된다. 보철물(45)은 인공 치아들 및 지지봉(49) 주위의 응고된 수지(46)로 구성된다. 지지봉의 지대주들은 임플란트들을 통해 환자의 턱에 보철물(45)의 위치를 설정할 수 있도록 한다. 따라서 이들 임플란트들은 보철물(45)에 접합될 것이다.

Claims (15)

  1. 몰딩함으로써 제거 가능한 치아 보철물(9)을 제조하기 위한 방법으로서, 이하의 연속적인 단계들:
    보철물 모델(10'; 43, 48, 38)을 디지털 모델링하는 단계 - 보철물 모델은 생산하기 위한 보철물을 나타내고 잇몸(12'; 48)부 및 치아부(13'; 38)를 포함함 -;
    보철물 모델로부터 몰드(5; 20; 41; 42)를 생산하는 단계 - 몰드는 두 개의 하프-쉘들을 포함하는데, 하부 하프-쉘(3; 23; 42)은 생산하기 위한 보철물의 치아부의 임프린트를 포함하고, 상부 하프-쉘(4; 21; 41)은 생산하기 위한 보철물의 잇몸부의 임프린트를 포함하며, 두 개의 하프-쉘들은 서로에 대한 병치에 의해 조립되도록 구성되고, 각각의 하프-쉘의 임프린트들은 생산하기 위한 보철물의 임프린트(9)를 조립함으로써 성형하고, 몰드는 하나의 하프-쉘을 다른 하프-쉘에 대해 위치 설정하기 위한 적어도 하나의 위치 설정 부재를 포함하고, 몰드를 생산하는 단계는 보철물 모델에 따라 몰드 모델을 적어도 부분적으로 디지털 모델링하는 서브-단계에 이어서, 몰드 모델에 따라 적어도 하부 하프-쉘을 적층 제조하는 서브-단계를 포함함 -; 및
    적어도 하나의 인공 치아(20; 44; 45)를 제공하는 서브-단계, 하부 하프-쉘(3; 21; 42)의 수용부 내에 인공 치아의 위치를 설정하는 서브-단계, 몰드를 조립하는 서브-단계 및 몰드 내에 충전재를 주조하는 서브-단계를 적어도 포함하는 보철물을 연속적으로 생산하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 몰드를 적층 제조하는 서브-단계는 광중합에 의해 수행되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항 에 있어서, 몰드를 적층 제조하는 서브-단계는 프린팅 기판 상의 층단위(layerwise) 제트(jet)에 의한 재료의 연속적인 첨가를 포함하고, 중합체는 각각의 제트 후 광중합에 의해 응고되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적층 제조 재료는 아크릴 단량체들, 에폭사이드 단량체들, 및 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)에 의해 성형된 그룹으로부터 선택되고, 적층 제조 재료는 바람직하게는 아크릴 단량체인, 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적층 제조 재료는 폴리락틱산 중합체들(PLA), 폴리비닐 알코올(PVA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 및 에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 의해 성형된 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 충전재는 아크릴 단량체인, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 위치 설정 부재는 하프-쉘들(3) 중 다른 하나의 평면 벽(15c) 상에 존재하는 적어도 두 개의 센터링 홀들(15a, 15b)과 각각 협동하도록 구성되는 두 개의 하프-쉘들(4) 중 하나의 평면 벽(16c) 상에 존재하는 적어도 두 개의 핀들(16a, 16b)에 의해 성형되고, 두 개의 평면 벽들(15c, 16c)은 바람직하게는 그 전체 표면을 통해 서로에 대해 병치되도록 구성되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 몰드는 부분적 보철물 몰드이고, 잇몸부(21b) 및 치아부(23a, 23c)는 각각 부분적이고, 위치 설정 부재는 기존의 치아들(21b)의 임프린트를 지지하도록 구성되는 적어도 하나의 지지 부재(23b)를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 위치 설정 부재는 기본적으로 상부 하프-쉘(21)의 잇몸부(21a, 21c) 및 기존의 치아들(21b)의 임프린트 및 하부 하프-쉘(23)의 치아부(23a, 23c) 및 지지 부재(23b)의 임프린트의 상보성을 구성하는, 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 위치 설정 부재는 몰드의 밀봉을 제공하기 위해 스텔라이트(22)에 의해 완성되는, 방법.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 위치 설정 부재는 하부 하프-쉘(42)의 치아부의 임프린트 및 상부 하프-쉘(41)의 잇몸부의 임프린트의 상보성에 의해 성형되는, 방법.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 보철물을 실제로 생산하는 단계는 임프린트를 취하는 단계에 의해 선행되는, 방법.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 보철물을 실제로 생산하는 단계는 몰드로부터의 제거 및/또는 마무리 중 적어도 하나의 단계가 뒤따르는, 방법.
  14. 제1항 내지 제12항에 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 얻어지는, 제거 가능한 치아 보철물.
  15. 제13항에 있어서, 보철물은 완전한 보철물 또는 부분적 보철물이고, 지지봉(49; 22)을 포함할 수 있는, 보철물.
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