KR20200015486A - 열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법 - Google Patents

열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법에 관한 것으로서, 디지털 3차원 작업 모델은 상악 및/또는 하악 중 적어도 한 부분의 3차원 데이터 세트를 사용해 컴퓨터 지원 방식으로 생성되고, 실제 작업 모델은 디지털 작업 모델을 기반으로 생산되고, 플라스틱 필름이나 판이 딥 드로잉 장치 내부에서 실제 작업 모델 상에 딥 드로잉 가공되고, 치아 보조물은 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판을 절단선을 따라 분리함으로써 생성되며, 실제 작업 모델을 생산하기 전에, 디지털 작업 모델이 자동적으로 및/또는 수동 입력 수단을 통해 보조 구조물로 채워지되, 보조 구조물은 볼록부(elevation)와 오목부(depression)로 구성되어 작업 모델의 디지털 절단선 모델을 따라 연장되며, 디지털 절단선 모델은 디지털 작업 모델 내에 자동으로 생성되고/되거나 수동 입력 수단을 통해 생성된다.

Description

열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법
열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법으로서, 플라스틱 필름 또는 판이 딥 드로잉 장치 (deep-drawing device) 내부에서 실제 작업 모델 상에 딥 드로잉 가공되고, 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름 또는 판을 절단선을 따라 분리함으로써 치아 보조물이 생성되는, 방법.
딥 드로잉 장치에서 치아 보조물을 생산하는 방법은 WO 2014/082624 A2로부터 공지되어 있는데, 여기서, 상악 및/또는 하악의 작업 모델이 딥 드로잉 장치 내에 배치되고, 딥 드로잉 가공된 필름은 작업 모델 상에 배치되어 스플린트(splint) 내로 딥 드로잉 가공된다. 작업 모델은 상악 및/또는 하악의 생체 데이터에 기초하여 컴퓨터 지원 방식으로 생성된다.
WO 2010/043419 A1은 다층 치아 스플린트의 생산 방법을 기술하고 있다.
치아 보조물용으로 적합한 열가소성 재료 또는 딥 드로잉 필름이나 판은 예를 들어, DE 10 2011 113 694 A1 또는 EP 2 417 927 A1로부터 공지되어 있다.
딥 드로잉에 의해 생성될 치아 보조물의 제조에서 특히 시간이 많이 걸리는 단계는 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판으로부터 치아 보조물을 분리하는, 예를 들어 절단하는 단계이다. 또한, 오류 없이 만족스러운 결과물이 생성되도록 이 단계를 수행하기 위해서는 특별한 기술과 경험이 필요하다.
본 발명의 목적은 공지된 방법을 더 개발하고, 보다 신뢰할 수 있고 더 빠른 생산 방법을 구체적으로 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 주제는 열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법으로서, 디지털 3차원 작업 모델은 상악 및/또는 하악 중 적어도 한 부분의 3차원 데이터 세트를 사용해 컴퓨터 지원 방식으로 생성되고, 실제 작업 모델은 디지털 작업 모델을 기반으로 생산되고, 플라스틱 필름이나 판이 딥 드로잉 장치 내부에서 실제 작업 모델 상에 딥 드로잉 가공되고, 치아 보조물은 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판을 절단선을 따라 분리함으로써 생성되며, 실제 작업 모델을 생산하기 전에, 디지털 작업 모델은 자동적으로 및/또는 수동 입력 수단을 통해 보조 구조물로 채워지되, 보조 구조물은 볼록부(elevation)와 오목부(depression)로 구성되어 작업 모델의 디지털 절단선 모델을 따라 연장되며, 디지털 절단선 모델은 디지털 작업 모델 내에 자동으로 생성되고/되거나 수동 입력 수단을 통해 생성된다.
여기서, 용어 "치아 보조물(dental aids)"은 상악 및/또는 하악 형상에 적어도 부분적으로 맞춰진 착탈식 플라스틱 부분품 또는 스플린트, 예를 들어 이갈이 스플린트(bruxism splints), 교정용 스플린트(correction splints), 예컨대 리테이너(retainer)나 얼라이너(aligner), 마우스가드(mouthguards), 표백 스플린트(bleaching splints)나 코골이 스플린트(snoring splints), 및 스플린트-기반 임시 브리지를 지칭한다.
치아 보조물, 예컨대 치아 스플린트는 딥 드로잉(deep drawing)으로 알려진 성형 공정에 의해 열가소성 재료로부터 생산된다. 열성형(thermoforming), 열간 성형(hot forming) 또는 진공 딥 드로잉으로도 지칭되는 딥 드로잉은 열가소성 재료를 성형하기 위한 공정이다. 일반적으로 열성형 공정은 사용된 각각의 반제품에 의해 구별되는데, 반제품 중 얇은 반제품은 필름(film)으로서 지칭되고 약 1.5 mm 이상의 두꺼운 반제품은 판(plate)으로서 지칭된다. 0.5 mm 내지 5 mm의 두께를 갖는 원형 블랭크가 치과 기술에 일반적으로 사용되는데, 딥 드로잉 공정에서 생성된 제품의 재료 두께는 재료를 신장시킨 탓에 적어도 단면에 있어서 더 작다.
디지털 작업 모델에 기초하여, 예를 들어, 컴퓨터 지원 제작(CAM)을 사용해 본 발명에 따라 생산되는 치아 모델인, 소위 작업 모델(working model)은 성형 공정을 위한 성형 템플릿의 역할을 한다.
디지털 작업 모델은, 상악 및/또는 하악 또는 상악 및/또는 하악 중 적어도 일 부분의 형상을 반영하는 3차원 데이터 세트를 기준으로 생성되고, 본 발명에 따라 보조 구조물로 채워진다.
상악/하악의 3차원 데이터 세트는 환자의 구강을 본(impression) 뜬 다음, 본을 측정하거나 본의 양각 모델을 측정하여 얻거나, 상악 및/또는 하악의 구강을 (예를 들어, 구강 카메라를 사용해) 직접 광학 측정하여 얻는다.
3차원 데이터 세트를 기반으로 디지털 작업 모델을 생성하는 것은 자동으로 및/또는 수동 입력 수단을 통해 이루어진다.
딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판으로부터 치아 보조물을 분리하는 것은 도구를 사용해 수동으로 이루어진다. 보조 구조물은 보조 구조물을 따라 조심스럽게 분리될 수 있는데, 경험이 없는 사용자 조차도 매우 간단하고 빠른 방식으로 신뢰성 있게 분리할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 보조 구조물 없이 수동으로 분리할 때의 가공 실수로 인해 종종 요구되는 되는 재작업(redo)이 방지된다.
보조 구조물이 볼록부로 구성되는 경우, 기계 가공 도구를 보조 구조물에 댄 다음 보조 구조물을 따라 안내함으로써 분리가 이루어진다. 따라서 치아 보조물은 외향하는 날카로운 절단 에지를 수용하고, 그 결과, 생산된 치아 보조물을 삽입할 때 잇몸에 대한 부상의 위험이 신뢰성 있게 방지될 수 있다.
오목부로서 구성된 보조 구조물을 사용할 때는 도구용 가이드 채널이 제공된다. 유리하게는, 오목부의 폭은 그 절단면이 분리에 사용될 도구의 직경과 일치된다. 도구는 특히 유리하게는 외측을 향해 감소하는 직경을 가지며, 오목부의 폭은 특히 유리하게는 도구의 최대 직경보다 작다.
보조 구조물은 유리하게는 절단선 모델 상에 배치되거나, 절단선 모델에 인접하게 또는 절단선 모델까지의 제1 거리에 배치된다. 보조 구조물의 폭 및 설계에 따라 및 분리에 사용되는 도구의 유형에 따라, 실제로 얻어진 절단 에지의 위치는 보조 구조물과의 관계에서 변경된다. 따라서, 보조 구조물을 위치시킬 때 이를 감안하는 것이 유리하다.
치은선(gingival line)은 유리하게는 디지털 작업 모델에서 자동으로 및/또는 수동으로 결정되고, 제1 대안적 구현예에 따라 절단선 모델로서 사용된다. 제2 대안적 구현예에 따르면, 보조선(auxiliary line)이 치은의 방향으로 고정된 거리에서 치은선에 평행하게 생성되어 절단선 모델로서 사용된다. 제3 대안적 구현예에 따르면, 아치형 보조선(arcuate auxiliary line)이 치은선에 인접하게 또는 치은선에 대한 일정 거리에 생성되어 절단선 모델로서 사용된다.
많은 응용분야 및/또는 치아 보조 구조물의 경우, 절단선의 프로파일이 가능한 한 치은선에 가까운 것이 바람직하다. 절단선이 치은선을 따라 정확히 연장되면, 치아 보조물이 착용될 때, 예를 들어, 치은 영역에서 압점(pressure points)이 방지된다. 특히 간단한 분리와, 적용 가능한 경우, 추가적인 가공이 제3 대안적 구현예에 따른 직선형 절단선을 사용해 가능하다.
보조 구조물은 유리하게는 원형, n-각형 또는 테이퍼진 단면을 갖는다.
치아 보조물은 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판으로부터 유리하게는 기계 가공 도구에 의해 분리되는데, 분리 도중에 도구는 적어도 어느 정도까지 보조 구조물을 제거하거나, 적어도 어느 정도까지 보조 구조물 내에 도달한다.
본 발명은 열가소성 필름이나 판으로부터 치아 보조물을 생산하기 위한 시스템에 더 관한 것으로서, 상기 시스템은 딥 드로잉 장치 및 컴퓨터 유닛을 포함하고, 상기 시스템은 이에 의해 전술한 유형의 생산 방법을 수행하도록 설계된다.
상기 시스템은 유리하게는 소프트웨어 프로그램을 포함하는데, 소프트웨어 프로그램은 컴퓨터 유닛 상에서 실행될 수 있고, 소프트웨어 프로그램은 적어도 하나의 디지털 도구를 포함하고, 디지털 도구는 적어도 하나의 입력 수단을 통해 작동될 수 있고, 디지털 도구는 디지털 작업 모델에 보조 구조물을 채워 넣는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 설계예들이 도면에 예시되어 있다. 도면에 따르면:
도 1은 본 발명에 따른 방법의 개략도이고;
도 2는 디지털 작업 모델의 개략도이고;
도 3a, 3b는 다양한 구현예에 따른 작업 모델의 개략적인 단면도이며;
도 4a 내지 4c는 다양한 구현예에 따른 보조 구조물의 개략도이다.
설계예
도 1은 본 발명에 따른 방법을 제1 구현예에 따라 도시하며, 상기 제1 구현예는 방법 단계 (S1) 내지 (S5)를 포함한다.
제1 방법 단계 (S1)에서, 치아 보조물(이 경우 치아 스플린트)이 구비될 턱 영역을 디지털로 기록한다. 이 목적을 위해, 하악 또는 상악의 3차원 데이터 세트 또는 하악 또는 상악의 적어도 일부분의 3차원 데이터 세트를 측정 장치, 예를 들어 구강 카메라에 의해 생성하고, 컴퓨터 유닛의 적절한 저장 매체에 저장한다.
제2 방법 단계 (S2)에서, 디지털 작업 모델을 방법 단계 (S1)에서 생성한 데이터 세트로부터 컴퓨터 지원 방식으로 생성한다. 디지털 작업 모델은 3차원 데이터 세트와 본질적으로 상응하며, 볼록부나 오목부로서 구성된 보조 구조물을 추가로 포함하는데, 보조 구조물은 컴퓨터 유닛에 의해 방법 단계 (S2)에서 설계되고 위치된다.
제3 방법 단계 (S3)에서, 제2 방법 단계 (S2)에서 생성된 디지털 작업 모델을 기준으로 실제 작업 모델을, 예를 들어 밀링 및/또는 분쇄 장치에 의하거나 3D 프린터를 사용해 생성한다.
제4 방법 단계 (S4)에서, 딥 드로잉 장치에 의해 실제 작업 모델 상에 열가소성 필름이나 판을 딥 드로잉 가공한다.
제5 방법 단계에서, 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판을 도구에 의해 보조 구조물을 따라 분리한다.
보조 구조물이 볼록부인 경우, 볼록부의 적어도 하나의 피크 또는 고점 및 그 위에 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판의 일부를 밀링 또는 분쇄 도구에 의해 제거한다. 보조 구조물이 오목부인 경우, 밀링 또는 분쇄 공구가 오목부 내로 적어도 부분적으로 안내되어 플라스틱 필름이나 판을 보조 구조물을 따라 분리시킨다.
도 2는 하악의 3차원 데이터 세트(1)의 개략도를 도시한다. 제2 구현예에 따르면, 치아(3)와 잇몸(4) 사이의 경계선이 절단선(2)의 초안 버전으로서 자동으로 식별되고, 보조 구조물(5)은 절단선(2)의 초안 버전에 대한 고정 거리(A)에 자동으로 위치된다. 보조 구조물(5)과 함께, 3차원 데이터 세트(1)가 디지털 작업 모델(6)을 성형한다.
도 3a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 대안적 구현예에 따른 보조 구조물(5)은 작업 모델(6) 상의 볼록부(7)로서 구성된다. 딥 드로잉 공정 후, 볼록부(7) 및 그 위로 드로잉 가공된 플라스틱 필름이나 판(8)이 도구(9)에 의해, 예를 들어, 분쇄 또는 밀링에 의해 적어도 부분적으로 제거된다.
도 3b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제2 대안적 구현예에 따른 보조 구조물(5)은 작업 모델(6) 내로 돌출되는 오목부(10)로서 구성된다. 딥 드로잉 공정 후, 플라스틱 필름이나 판(8)을 도구(9)를 사용해 분리하되, 도구(9)를 오목부(10) 내로 적어도 부분적으로 안내하면서 오목부(10)를 따라 분리한다.
보조 구조물의 단면, 즉 테이퍼지거나, 원형 또는 n-각형 단면의 상이한 구현예들이 도 4a 내지 도 4c에 개략적으로 도시된다.
1 3차원 데이터 세트
2 절단선
3 치아
4 잇몸
5 보조 구조물
6 디지털 작업 모델
7 볼록부
8 딥 드로잉 가공된 플라스틱 필름 또는 판
9 도구
10 오목부

Claims (9)

  1. 열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법으로서,
    - 디지털 3차원 작업 모델은 상악 및/또는 하악 중 적어도 한 부분의 3차원 데이터 세트를 사용해 컴퓨터 지원 방식으로 생성되고;
    - 실제 작업 모델은 상기 디지털 작업 모델을 기반으로 생산되고;
    - 상기 플라스틱 필름이나 판이 딥 드로잉 장치 내부에서 상기 실제 작업 모델 상에 딥 드로잉 가공되고;
    - 상기 치아 보조물은 딥 드로잉 가공된 상기 플라스틱 필름이나 판을 절단선을 따라 분리함으로써 생성되며, 상기 방법은
    - 상기 실제 작업 모델을 생산하기 전에, 상기 디지털 작업 모델이 자동적으로 및/또는 수동 입력 수단을 통해 보조 구조물로 채워지되,
    - 상기 보조 구조물은 볼록부(elevation)와 오목부(depression)로 구성되어
    상기 작업 모델의 디지털 절단선 모델을 따라 연장되며,
    - 상기 디지털 절단선 모델은 상기 디지털 작업 모델 내에 자동으로 생성되고/되거나 수동 입력 수단을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조 구조물은 상기 절단선 모델 상에 배치되거나, 상기 절단선 모델에 인접하게 또는 상기 절단선 모델까지의 제1 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 치은선은 상기 디지털 작업 모델에서 자동으로 및/또는 수동으로 결정되고, 절단선 모델로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 치은선은 상기 디지털 작업 모델에서 자동으로 및/또는 수동으로 결정되고, 보조선이 치은의 방향으로 고정된 거리에서 상기 치은선에 평행하게 생성되어 절단선 모델로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 치은선은 상기 디지털 작업 모델에서 자동으로 및/또는 수동으로 결정되고, 아치형 보조선이 상기 치은선에 인접하게 또는 상기 치은선에 대한 일정한 거리에 생성되어 절단선 모델로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구조물은 원형, n-각형 또는 테이퍼진 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치아 보조물은 딥 드로잉 가공된 상기 플라스틱 필름이나 판으로부터 기계 가공 도구에 의해 분리되되, 분리 도중에 상기 도구는 적어도 어느 정도까지 상기 보조 구조물을 제거하거나, 적어도 어느 정도까지 상기 보조 구조물 내에 도달하는 것을 특징으로 하는, 생산 방법.
  8. 열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 딥 드로잉 장치 및 컴퓨터 유닛을 포함하고,
    상기 시스템은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 생산 방법을 수행하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시스템은 소프트웨어 프로그램을 포함하되,
    - 상기 소프트웨어 프로그램은 상기 컴퓨터 유닛 상에서 실행될 수 있고,
    - 상기 소프트웨어 프로그램은 적어도 하나의 디지털 도구를 포함하고,
    - 상기 디지털 도구는 적어도 하나의 입력 수단을 통해 작동될 수 있고,
    - 상기 디지털 도구는 상기 디지털 작업 모델에 상기 보조 구조물을 채워 넣도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 시스템.

KR1020197034145A 2017-06-02 2018-06-04 열가소성 필름 또는 판으로부터 치아 보조물을 생산하는 방법 KR102492217B1 (ko)

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