KR20200023855A - 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 하악 운동의 감지를 위해 사용되는 장비보다 소형화되어, 보다 간편하에 하악 운동을 감지할 수 있는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법에 관한 것으로, 환자의 안면 전방에 설치되어 환자의 안면에 대한 삼차원 영상정보를 스캔하는 깊이센서(Depth sensor), 환자의 안면 또는 구강 내부에 부착되어 환자가 상악 또는 하악을 움직일 때, 하악의 부착된 부분의 동작정보를 감지하는 부착센서 및 상기 깊이센서에서 측정된 환자의 안면정보를 수신해 저장하고, 상기 부착센서에서 감지된 동작정보를 수신해 저장하는 기록부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법{Recording conversion system and method including mandibular movement sensor}

본 발명은 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법에 관한 것으로써, 보다 상세히는 종래 하악 운동의 감지를 위해 사용되는 장비보다 소형화되어, 보다 간편하게 하악 운동을 감지할 수 있는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법에 관한 것이다.

치과 치료에 있어서 환자의 상태 진단, 치료 및 주기적인 점검에 이르게 까지 모든 과정에서, 턱관절을 중심으로 한 상/하악궁 간의 정확한 위치적인 관계 및 상하 치아가 서로 맞물려 형성되는 교합(Occlusion)에 관한 정확한 정보는 매우 중요하다.

특히 치과 치료에 사용되는 보철물을 제작할 때 더욱 도움이 되는데, 상기한 상/하악궁의 상대적인 위치관계와 교합에 관련된 정보를 정확하게 얻을 수 있다면 보철물의 제작과정에서 정확성이 높아지며, 추후의 치과치료가 원활해질 뿐 아니라, 자연치열상에서 일어날 수 있는 교합문제를 보다 용이하게 해결할 수 있다.

그러나 최근까지 치과에서 시술하는 모든 수복(Restoration)치료, 예를 들어 충치부분을 제거한 후 충전을 하거나 상실된 치아 부분을 인공 보철물로 수복하는 치료의 경우 환자별로 정확한 상/하악궁의 위치, 거리, 운동 상태를 측정하기 힘들었기 때문에 치과보철물을 만드는 가공과정에서 이러한 정보를 활용하기 어려워 치과보철물의 제작 또는 치과보철물을 이용한 치료의 경우 대략적인 상/하악궁 간의 위치관계를 이용할 수밖에 없었다. 또한 대략적인 상/하악궁간의 위치관계를 이용할 수밖에 없었기 때문에 이를 교합에 연계시키는 것은 더더욱 어려워 치과의사 또는 치과기공사의 감각과 경험에만 의지를 해야 하는 실정이었다.

종래 알려진 상/하악궁 간의 움직임 상태데이터를 측정하는 장비로는 독일의 KaVo사에서 제작한 Arcus digma라는 장비가 있으나, Arcus digma는 고가의 장비이고, 장치 자체도 복잡하여 일반적인 치과현장에서 사용하기는 어려운 문제점이 있는 실정이다.

한국공개특허 제10-2015-0026538호("턱관절장애 진단시스템", 공개일 2015.03.11.)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법의 목적은 비교적 간단한 방식을 이용하여 환자의 상/하악궁의 위치, 거리, 운동 상태 등을 용이하게 파악할 수 있는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템은, 환자의 안면 전방에 설치되어 환자의 안면에 대한 삼차원 영상정보를 스캔하는 깊이센서(Depth sensor), 환자의 안면 또는 구강 내부에 부착되어 환자가 상악 또는 하악을 움직일 때, 하악의 부착된 부분의 동작정보를 감지하는 부착센서 및 상기 깊이센서에서 측정된 환자의 안면정보를 수신해 저장하고, 상기 부착센서에서 감지된 동작정보를 수신해 저장하는 기록부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부착센서는 환자의 안면 중 이주의 중심, 비익의 하방경계 또는 턱에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 환자의 구강 내에 삽입되어 잇몸의 형태를 채득하기 위한 트레이를 더 포함하며, 상기 부착센서는 상기 트레이에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 트레이는 상면에 환자의 상악잇몸이 끼워져 내부에 인상재가 수용되는 수용공간을 형성하고, 하면에 하방으로 돌출되는 결합돌기가 형성되는 상악트레이, 상면에 상기 상악트레이의 결합돌기와 대응되는 결합홈이 형성되어, 상기 상악트레이의 하부에 결합되는 가이드판 및 하면에 환자의 하악잇몸이 끼워지며 내부에 인상재가 수용되는 수용공간이 형성되고, 상면의 전방에서 상방으로 돌출되도록 형성되어 환자가 입을 다무는 높이에 따른 잇몸의 형태를 채득하기 위한 높이측정돌기를 포함하는 하악트레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기록부는 환자가 상악 또는 하악을 특정 방향으로 움직이는 동안 상기 부착센서에서 감지된 위치의 변위인 변화량을 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변화량은 교합기에 입력되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기록부는 시상과로각, 측방과로각 또는 전방유도각을 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부착센서는 가속도 센서, 자이로센서 또는 지자기센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부착센서는 환자의 전방을 향해 적외선을 송신하는 적외선센서를 더 포함하며, 상기 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템은 환자의 전방에 위치하여 상기 적외선 센서에서 송신되는 적외선이 반사되는 스크린을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하악 운동의 기록 변환 방법은 상기 깊이센서를 이용해 환자의 안면에 대한 삼차원 영상정보를 스캔하는 스캔단계, 환자의 안면 또는 구강 내부에 부착센서를 부착하는 부착단계, 상기 스캔단계에서 측정된 삼차원 영상정보를 수신해 환자의 얼굴정보를 저장하는 기준정보 저장단계 및 환자가 상악 또는 하악을 특정 방향으로 움직이면, 상기 기록부에서 상기 부착센서가 부착된 위치의 변위인 변화량을 측정 및 저장하는 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 하악 운동 감지 센서를 이용한 기록 변환 시스템 및 이를 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법에 의하면, 비교적 간단한 장치들을 이용하여 환자의 상악 또는 하악의 움직임을 측정하고,(특히 치의학에서 규정하는 시상과로각, 측방과로각, 전방유도각, 후방유도) 이를 보철물의 제작 또는 치과치료에 적용함으로써 보다 효율적인 환자의 치료가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에서 부착센서가 부착된 환자의 측면과 전면 개략도.
도 3은 해부학에서의 시상면, 관상면, 수평면의 개략도.
도 4는 본 발명의 제1실시예를 이용하여 시상과로각을 측정하는 개략도.
도 5는 본 발명의 제1실시예를 이용하여 측방과로각을 측정하는 개략도.
도 6은 본 발명의 제1실시예를 이용하여 전방유도각을 측정하는 개략도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 사용되는 트레이의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 사용되는 트레이의 결합 사시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 사용되는 트레이의 결합 측면도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 사용되는 트레이의 결합 정면도.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 사용되는 트레이에 부착센서가 부착된 개략도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템의 바람직한 실시예들에 관하여 상세히 설명한다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명이 제1실시예에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템의 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템은 깊이센서(100), 부착센서(200) 및 기록부(300)를 포함할 수 있다.

깊이센서(100)는 일종의 거리 측정센서로, 적외선, 초음파 및 기타 다양한 방식을 이용하여 깊이센서(100)와 대상물체간의 거리를 측정할 수 있으며, 이를 통해 삼차원 영상정보(3D Modelling data)를 생성할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 깊이센서(100)는 환자의 얼굴 전방에 설치되어 환자의 얼굴에 대한 삼차원 영상정보를 획득하고, 이를 후술할 기록부(300)로 전송할 수 있다. 깊이센서(100)에서 측정된 삼차원 영상정보에는 환자의 얼굴, 특히 상악/하악의 크기 또는 간격과 같은 정보들을 포함할 수 있다.

깊이센서(100)가 환자의 얼굴에 대한 삼차원 영상정보를 획득하는 원리는 일종의 영상처리 방식일 수 있으며, 입력된 이미지 화소의 색상에 따라 화소 각각과 깊이센서(100)간의 거리를 측정하는 방식일 수 있다. 그러나 본 발명은 깊이센서가 환자의 얼굴에 대한 삼차원 영상정보를 획득하는 방법을 상기한 영상처리 방식에만 한정하지 않으며, 다양한 방식을 통해 본 발명에서 필요로 하는 정보(환자의 얼굴에 대한 삼차원 영상정보와 같은)를 획득할 수 있다.

부착센서(200)는 동작을 감지하는 일종의 모션센서로, 환자의 얼굴의 일부분에 부착되어 부착된 환자의 얼굴 부분의 움직임을 측정할 수 있다.

부착센서(200)는 상기한 바와 같은 동작을 위해 가속도센서, 지자기센서, 자이로센서를 포함하는 9축 센서로 이루어져, 센서가 부착된 부분의 이동궤적 뿐 아니라 센서 자체가 서로 직교하는 가상의 X축, Y축, Z축을 기준으로 어느 정도 회전했는지를 판단할 수 있다. 즉, 부착센서(200)는 부착된 부분의 이동함에 따라 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw)를 측정할 수 있다.

부착센서(200)는 상기 가속도센서, 지자기센서, 자이로센서 뿐 아니라 적외선 센서를 더 포함할 수 있다. 적외선 센서는 센서와 물체 사이의 거리를 측정하기 위해 사용되는 거리측정 센서의 일종으로, 적외선 센서에서 적외선을 대상물체에 송신한 후 대상물체에 반사 및 센서에 재입사되는 시간을 측정하고, 적외선의 속도와 시간을 곱해 적외선 센서와 대상물체 사이의 거리를 측정할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 부착센서(200)에 포함되는 적외선 센서가 적외선을 송신하는 대상은 환자의 안면 전방에 위치한 스크린(400)일 수 있다. 부착센서(200)에 포함되는 적외선센서는 부착센서(200)가 부착된 환자의 안면 부분과 스크린(400) 사이의 거리를 측정하고 해당 정보를 기록부(300)로 송신할 수 있으며, 기록부(300)는 부착센서(200)에서 수신된 부착센서(200)와 스크린(400) 사이의 거리 정보를 이용하여 보다 정확하게 부착센서(200)의 움직임을 파악할 수 있다.

덧붙여, 본 발명은 부착센서(200)에 포함되는 적외선 센서에서 스크린(400)에 입사되는 적외선의 위치를 표시할 수 있는 수단을 더 포함하여 사용자가 스크린(400)을 확인함으로써 부착센서(200)의 2차원적인 움직임(스크린과 동일한 평면상의 움직임)을 환자 또는 본 발명을 사용하는 진찰자가 즉각적으로 알도록 할 수 있다.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 제1실시예에서 부착센서(200)가 부착되는 환자의 얼굴부분이 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 부착센서(200)는 환자의 얼굴 중 이주의 중심(A, A'), 비익의 하방경계(B) 및 턱(C)에 부착되어, 해당 부분의 움직임을 측정하고, 나아가 각 부착센서(200)와 스크린(300) 사이의 거리를 측정한 후, 후술할 기록부(300)로 전송할 수 있다. 기록부(300)에서 수신한 부착센서(200)간의 거리정보는 깊이센서(100)에서 측정된 환자의 얼굴 크기 또는 각 부분간의 간격과 같은 정보를 보정하는데 사용될 수 있다.

기록부(300)는 깊이센서(100) 및 부착센서(200)에서 측정된 정보를 저장한 후 각각의 센서에서 측정되는 측정값을 이용해 환자의 얼굴정보를 보정한다. 기록부(300)에서 보정하는 구체적인 환자의 정보는 도 2a, 도 2b에 도시된 d1 내지 d4일 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, d2는 환자의 얼굴을 측면에서 봤을 때 이주의 중심(A)에서 턱(C)까지의 수평거리(도 2a를 기준으로 했을 때 좌우폭)일 수 있으며, 이주의 중심(A)에서 턱(C)을 연결한 선이 도 2를 기준으로 수직한 선과 이루는 각도 또한 연산하여 환자의 얼굴정보를 보정할 수 있다. 기록부(300)가 d2를 연산 또는 보정하는 방법은 깊이센서(100)에서 측정한 환자의 3차원정보와 부착센서(200)에 포함되는 적외선 센서에서 측정되는 부착센서(200)와 스크린(300)간의 거리를 이용하는 것이다.

도 2b에 도시된 d1은 환자의 얼굴 양측에 위치한 이주의 중심(A, A')에 부착된 부착센서(200a, 2000a')간의 거리이고, d3은 이주의 중심 일측에 부착된 부착센서(200a')와 턱(C)에 부착된 부착센서(200c) 사이의 거리이며, d4는 이주의 중심(A, A')과 턱(C)에 부착된 각 부착센서 사이의 수직방향 거리이다. 또한, 이주의 중심(A, A')과 턱(C)에 각각 부착된 부착센서(200)간의 각도는, 도 2a에 도시된 바와 같이 환자의 얼굴을 측면에서 바라본 면을 기준으로 했을 때의 각도(

)와 도 2b에 도시된 바와 같이 환자의 얼굴을 정면에서 바라본 면을 기준으로 했을 때의 각도(

)로 나뉠 수 있다.

이하 본 발명의 환자의 상/하악의 운동정보 및 상/하악의 움직임시 치의학적으로 의미를 가지는 시상과로각, 측방과로각 및 전방유도각 등을 측정하는 과정에 관하여 상세히 설명한다. 먼저 상기한 시상과로각, 측방과로각, 전방유도각 등을 설명하기 위해 해부학에서 말하는 시상면, 관상면, 수평면에 관하여 먼저 설명한다.

도 3은 인체를 기준으로 시상면(10), 관상면(20), 수평면(30)을 각각 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 신체의 전후방향으로 연장된 축을 X축, 신체의 좌우방향으로 연장된 축을 Y축, 상하방향으로 연장된 축을 축이라고 했을 때, 시상면(10)은 XZ평면, 관상면(20)은 YZ평면, 수평면(30)은 XY평면을 말한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예를 이용하여 환자의 시상과로각(Condylar guidance angle)을 측정하는 과정을 상세히 도시한 것이다. 환자가 상악과 하악을 닫은 상태에서 하악을 여는 운동, 즉 턱을 벌리는 운동을 하악의 전방운동이라고 하고, 시상과로는 환자가 하악을 전방운동할 때의 과두의 이동 경로를 말하며, 시상과로각은 시상과로와 수평면(30) 사이의 각도를 말한다.

과두는 도 2에서 부착센서(200a, 200a')가 부착된 지점과 인접한 하악의 일부분이라고 볼 수 있으나, 부착센서(200a, 200a') 자체는 환자의 안면에 부착되어 과두에 직접 부착할 수 없기 때문에 부착센서(200a, 200a')의 동작정보만으로는 하악의 전방운동시 시상과로를 정확하게 측정할 수 없다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 사용한다. 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 이주의 중심 중 일측에 설치된 부착센서(200a)와 비익의 하방 경계(B)에 부착된 부착센서(200b)를 기준으로 수평면(30)을 설정하고, 수평면(30)을 하측으로 이동시켜 턱에 부착된 부착센서(200c)에서 제1수평면(31)을 설정한다. 이때 부착센서(200c)에는 제1수평면(31)이 설정된 상태에서 Y축을 기준으로 어느 정도 회전되어 있는 상태인지에 대한 정보가 저장될 수 있으며, 저장된 정보는 부착센서(200c) 또는 기록부(300)에 저장될 수 있다. 이후 환자에게 턱을 벌리는 하악의 전방운동을 하게 하면 부착센서(200c) 턱을 따라 이동하며 Y축을 기준으로 일정 정도 회전한다. 부착센서(200c)는 내장된 9축 센서를 이용하여 부착센서(200c)가 Y축을 기준으로 하악의 전방운동 후에 어느 정도 회전했는지를 측정하고, 회전된 부착센서(200c)를 기준으로 제1경사면(32)을 설정하고, 기록부(300)는 제1수평면(31)과 제1경사면(32) 사이의 각도를 측정하여, 시상과로각을 구한다.

구해진 시상과로각은 기록부(300)에 저장되고, 상기한 시상과로각을 구하는 과정에서 각각의 부착센서의 움직임 정보(궤적 정보) 또한 기록부(300)에 저장될 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1실시예를 이용하여 측방과로각(Lateral guidance angle, Bennet angle)을 구하는 과정을 도시한 것이다. 환자가 상악과 하악을 닫은 상태에서 하악을 측방으로 움직이면 작업측 과두(운동방향과 동측 과두)(40)는 적은양의 회전운동만 일어나지만, 비작업측 과두(운동방향과 반대 과두)(41)는 전하내방으로 이동하는데, 이때 과두의 전방궤적과 측방운동궤적 사이의 각을 측방과로각이라 말한다. 측방과로각을 측정하기 위해서는 위아래 치아를 맞물려 치아가 접촉하고 있는 상태에서 환자가 하악을 좌측 또는 우측으로 이동시켜, 이동방향에 있는 하악 치아 견치(송곳니)가 상악 치아의 견치 교합면 끝부분에 닿을 때까지 움직이게 한다.

측방과로각 또한 시상과로각과 마찬가지로 과두에 직접 센서를 부착할 수 없기 때문에, 턱에 부착된 부착센서(200c)를 이용하여 측정한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 이주의 중심(A)의 부착센서(200a)를 기준으로 시상면(10)을 설정한다. 이때 부착센서(c)에는 제1시상면(11)이 설정된 상태에서 Z축을 기준으로 어느 정도 회전되어 있는 상태인지에 대한 정보가 저장될 수 있으며, 저장된 정보는 부착센서(200c) 또는 기록부(300)에 저장될 수 있다. 이후 환자에게 하악의 측방운동을 하게 하면 부착센서(200c)는 턱을 따라 이동하면서 Z축을 기준으로 수평 방향으로 일정 정도 회전한다. 부착센서(200c)는 내장된 9축 센서를 이용하여 부착센서(200c)가 Z축을 기준으로 하악의 전방운동 후에 어느 정도 회전했는지를 측정하고, 회전된 부착센서(200c)를 기준으로 제2경사면(12)을 설정한 후, 기록부(300)는 제1시상면(11)과 제2경사면(12) 사이의 각도를 측정하여, 측방과로각을 구한다.

상기한 과정을 통해 구해진 측방과로각은 기록부(300)에 저장되고, 상기한 시상과로각을 구하는 과정에서 각각의 부착센서의 움직임 정보(궤적 정보) 또한 기록부(300)에 저장될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1실시예를 이용하여 전방유도각(anterior guidance angle)을 측정하는 과정을 상세히 도시한 것이다. 전방유도각이란 하악의 전방유도시 상악 전치부 설면과 하악 전치부 절치면이 접촉하면서 이에 영향을 받아 생기는 유도각을 의미한다. 전방유도각을 측정하기 위해서는 위아래 치아를 맞물린 상태를 기준으로 하여 치아가 접촉하고 있는 상태에서 하악을 전방으로 움직여 하악 전치부 절단면이 상악 전치부 절단면에 닿을 때까지 움직이게 하여 이때 생기는 각도를 측정한다. 즉, 도 6에서 하악 전치부의 절단면을 E1에서 E2까지 이동시킨 후, 턱에 부착된 부착센서가 Y축을 기준으로 회전한 정도를 측정하여 제3경사면을 설정하고, 제3경사면과 수평면 사이의 각도를 측정하여 전방유도각을 구할 수 있다.

상기한 과정에서 구해진 시상과로각, 측방과로각 및 전방유도각의 정보 및 각 부착센서의 동작정보는 기록부(300)에 저장되어 환자의 치료 과정에 사용되거나 치아 보철물을 제작하는데 사용될 수 있다.

[제2실시예]

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템은 보철물을 제작하는데 있어서 사용될 수 있으며, 이하 보철물을 제작하기 위한 본 발명의 제2실시예를 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템은 본 발명의 제1실시예에 포함되는 깊이센서, 부착센서 및 기록부 외에 도 7 및 도 8에 도시된 트레이(500)를 더 포함할 수 있다.

트레이(500)는 무치악 환자의 구강 내에 삽입되어 잇몸의 형태를 채득하기 위해 사용되는 것으로, 트레이(500)는 상악트레이(600), 가이드판(700) 및 하악트레이(800)로 구성될 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 상악트레이(600) 및 하악트레이(800)는 종래의 무치악 트레이에 포함되던 손잡이의 구성을 제거한 것으로, 트레이(500)가 환자의 구강 내부에 삽입된 후, 입을 다물 수 있도록 하여 환자의 잇몸의 형태 및 환자가 입을 다무는 위치(CR, Centric Relation, 중심위), 환자가 입을 다무는 높이(VD, Vertical Dimension, 수직고경) 및 상악 전치부의 위치 등을 채득할 수 있는 장점이 있다. 이때, 상기 잇몸의 형태는 무치악 환자의 총의치를 제작하기 위한 정보를 포함하는 환자의 잇몸 및 구강 내 조직의 형태를 포함하는 것으로써, 환자 개개인마다 각각 다른 형태의 잇몸 또는 구강의 형태를 가지므로 트레이(500)에 인상재를 도포하여 환자의 상악/하악의 잇몸의 형태를 본떠 인상채득을 수행할 수 있다.

상악트레이(600)는 상면(610)에 환자의 상악잇몸에 끼워지며 내부에는 인상재가 수용되는 수용공간(611)을 형성하고, 하면(620)에 하방으로 돌출되는 복수의 결합돌기(621)가 형성될 수 있다. 수용공간(611)에 수용되는 인상재(Impression Material)는 각종 치과 시술을 하기 사용되는 물질로 인상용 컴파운드, 왁스 및 석고, 알지네이트, 레진 또는 고무형 인상재 등으로 이루어지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 상악트레이(600)의 수용공간(611)에 수용되어 잇몸의 형태를 채득하기 위한 어떠한 물질로도 변형 실시 될 수 있다. 또한, 상악트레이(600)의 상면은 환자의 상악 잇몸에 대응되어 끼워지기 위해 상악 잇몸의 형상과 유사하도록 형성되는 것이 바람직하다.

가이드판(700)은 상악트레이(600)의 하부에 결합되어 환자가 입을 다무는 위치(CR) 및 상악 전치부의 위치를 채득하기 위한 것으로, 가이드판(700)의 상면(710)에 상악트레이(600)의 결합돌기(621)와 대응되어 결합하는 복수의 결합홈(721)이 형성되어 상악트레이(600)의 하부와 결합될 수 있다.

또한, 가이드판(700)의 결합홈(721)은 상악트레이(600)의 결합돌기(621)가 끼워지되, 이동 가능한 유격을 형성하도록 상악트레이의 결합돌기(621)보다 큰 직경을 갖도록 형성되어, 상악트레이(600) 및 가이드판(700)의 결합 위치에 따른 잇몸의 형태를 채득할 수 있다.

이때, 상기 가이드판(200)을 상하좌우로 약간씩 이동시켜 환자의 상악 전치부의 위치와 환자가 입을 다물었을 때의 위치 및 높이를 설정한 후, 상기 상악트레이(600)의 수용공간(611)과 상기 상악트레이(600)와 가이드판(700) 사이의 공간 및 상기 결합돌기(621)와 결합홈(711)사이의 유격에 인상재를 인가하여 상기 상악트레이(600)와 가이드판(700)을 고정할 수 있다.

이때, 종래에는 이와 같이 인상재에 의해 고정되는 상악트레이의 고정 후 조정을 고려하지 못하여 상하악잇몸의 악간관계를 채득할 수 없어 각각 따로 인상채득을 수행한 후, 채득된 상하악 트레이의 석고틀을 형성 후, 왁스림을 만들어 환자가 다시 내원하여, 환자의 상하악 잇몸간의 악간관계를 채득하였다. 그러나, 본 발명의 트레이(500)는 상기한 구성과 같이, 상기 상악트레이(600)는 상기 수용공간(611)에 환자의 상악잇몸에 고정되도록 인상재를 수용하여 환자의 상악잇몸에 고정되고, 상기 상악트레이(600)의 하부에서 상기 결합돌기(621)와 결합되는 상기 가이드판(700)을 이동시켜 조절이 가능함에 따라, 상기 상악트레이(600)의 고정 이후, 상기 상악트레이(600)와 가이드판(700)의 결합위치에 따라 환자의 잇몸 형태를 채득할 수 있다는 장점이 있으며, 이후 상기 하악트레이(800)를 고정하여 상하악트레이를 환자의 구강에 삽입 후, 폐구법에 의해 환자의 상하악 잇몸 간의 악간관계를 채득할 수 있다는 장점이 있다.

도 9와 도 10은 본 발명의 제2실시예의 트레이(500)의 측면도 및 정면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하여 하악트레이(800)를 상세히 설명하면, 하악트레이(800)는 환자의 하악잇몸에 끼워져 하악잇몸의 형태를 채득하기 위한 것으로, 하면(820)에 환자의 하악잇몸이 끼워지며 내부에 인상재가 수용되는 수용공간(821)이 형성되고, 상면(810)의 전방의 중앙에 구비되며 상방으로 돌출되어 수직고경(VD)에 따른 잇몸의 형태를 채득하기 위한 높이측정돌기(811)를 포함할 수 있다.

수직고경(VD)이란 환자의 위턱과 아래턱 사이에 치아가 위치하는 공간을 말하며, 본 발명에서의 하악트레이(800)의 높이측정돌기(811)의 높이를 측정하여 수직고경(VD)을 산출할 수 있으며, 필요 시 높이측정돌기(811)를 깎아 높이를 맞출 수 있다.

하악트레이(800)는 높이측정돌기(811)의 후방에 위치하며, 상면(810)에서 상방으로 돌출되어 환자의 상악잇몸의 형태를 채득하기 위한 가압돌기(812)를 더 포함하며, 가압돌기(812)는 하부가 가압돌기(812)의 내측으로 소정높이 만큼 요입된 가압돌기홈(813)이 형성될 수 있다.

가압돌기홈(813)은 상면(810)으로부터 연장되어 형성되되, 사압돌기(812)의 상면을 관통하지 않도록 형성되어야 하며, 상악과 하악이 맞닿는 치아를 본뜨기 위해 치아의 어금니 위치의 주변에 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 하악트레이(300)의 악간관계를 채득한 후 가압돌기홈(813)에 인상재를 인가하여 상악트레이(600) 및 가이드판(700)을 더욱 견고하게 고정 시킬 수 있다.

이때, 환자의 하악잇몸의 형태를 채득하는 하악인상채득의 경우, 상기 하악트레이(800)는 하면(820)의 수용공간(821)에 modelling compound를 이용하여 하악잇몸에 고정시키고, 상기 하악트레이(800) 상면(810)의 가압돌기(812)에 인상재를 도포하여 환자가 입을 다물어 상악에 의해 상기 가압돌기(812)가 가압되어 생기는 자국의 전후방적 위치를 알맞게 설정한 후 레진을 이용하여 고정시킬 수 있다.

이후, 상기 상악트레이(600) 및 가이드판(700)과의 악간관계를 설정하여 인상재를 인가함으로써, 환자의 인상채득을 수행할 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 가이드판(700)의 전단면(731)의 위치를 이용하여 상악 전치부의 위치를 채득하며, 상기 하악트레이(800)의 높이측정돌기(811)의 높이를 이용하여 수직고경(VD)을 채득하고, 상기 높이측정돌기(811)가 상기 가이드판(700)의 하면(720)에 맞닿는 위치를 통하여 중심위(CR)를 채득할 수 있다. 더욱 자세하게는, 상기 중심위(CR)는 상기 가이드판(700)의 전단면(731)의 중심과 상기 하악트레이(800)의 높이측정돌기(811)의 중심이 일치하도록 조정하여 인상채득을 실시하는 것이 바람직하며, 이때, 상기 가이드판(700)의 하면(720)과 상기 하악트레이(800)의 높이측정돌기(811)가 맞닿는 위치로 환자의 상악과 하악이 맞물리는 위치를 채득할 수 있다.

하악트레이(800)는 환자의 하악잇몸에 끼워지도록 환자의 구강과 유사한 형태로 일측이 개방된 말굽 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 하악트레이(800)의 양측 끝단부는 환자의 구강 내측으로의 끝단에 위치한 상악잇몸과 하악잇몸이 맞닿는 위치와 대응되는 부위가 개방되도록 형성되어, 환자가 입을 다물 시에, 상기 하악트레이(800)가 걸리지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명은 상기와 같이 개방된 하악트레이의 형상을 갖지 못하여, 환자가 입을 다물어 상악과 하악의 중심위(CR)를 채득할 시에 상기 하악트레이(800)의 양끝단부가 상악잇몸에 걸려 정확한 인상채득을 수행할 수 없는 단점을 해결 하였다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 트레이(500)는 종래의 손잡이의 구성으로 인해 상악과 하악의 악간관계를 채득하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 손잡이를 제거하고, 상기 상악트레이(600)의 하부에 결합되는 가이드판(700)을 구비함으로써, 환자의 상악과 하악의 인상채득을 동시에 수행하여, 환자가 입을 다무는 위치에 따른 잇몸의 형태를 채득함으로써 무치악 환자의 총의치를 제작하기 위한 모든 정보를 한번에 채득할 수 있는 장점이 있으며, 이로 인하여 환자가 여러번 내원하여 인상채득을 하는 내원 횟수를 감소시켜 더욱 경제적이고 높은 정확성을 갖는 장점이 있다.

상기한 트레이(500)를 이용하여 환자의 하악운동에 따른 악간과계를 측정하여 이를 환자의 보철물을 제작하는데 이용하기 위해, 적어도 하나 이상의 부착센서가 환자의 구강 내부로 삽입된 트레이(500)에 부착될 수 있다.

도 11은 트레이(500)에 부착센서가 부착된 상태를 개략적으로 도시한 것이다.

도 11을 참고하여 트레이(500)에 부착되는 부착센서에 관하여 보다 상세히 설명하면, 부착센서(200)는 트레이(500)의 상악트레이(600), 가이드판(700) 및 하악트레이(800) 중 어느 하나 이상에 부착될 수 있으며, 측정하고자 하는 위치에 부착되어 환자의 상악 또는 하악 운동에 따른 위치의 변화량 또는 각도의 변화를 감지하여 무치악 환자의 총의치를 제작하기 위한 인상 체득을 수행할 수 있으며, 이하 보다 상세히 상기한 과정에 관하여 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 부착센서(200)는 상기 무치악트레이(1000)의 상악트레이(600), 가이드판(700) 또는 하악트레이(800) 중 어느 하나 이상에 부착될 수 있으며, 측정하고자 하는 위치에 부착하여 환자의 하악 운동에 따른 위치 또는 각도를 감지하여 무치악 환자의 총의치를 제작하기 위한 인상채득을 수행할 수 있다.

상기 부착센서(200)는 하악과 상악이 연결되는 얼굴 양측의 이주와 비익의 하방경계 및 턱에 부착되어 해당 부분의 움직임을 측정할 수 있으나, 본 발명의 트레이(500)의 상악트레이(600)의 하면(620)의 환자 구강 내측방향의 양끝단부에 부착되는 부착센서(200a)와, 상기 가이드판(700)의 전단면(731)의 중앙에 부착되는 부착센서(200b) 및 상기 하악트레이(800)의 높이측정돌기(811)의 전면에 부착되는 부착센서(200c)를 통하여 환자의 상악과 하악의 움직임을 측정할 수 있다. 이때, 상기 부착센서(200)가 부착되는 위치는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 것이며, 더욱 바람직하게는 시술하는 의료진으로부터 적절하게 선택되어 환자의 얼굴 외면 또는 트레이(500)의 외면상에 부착되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 상악트레이(600)에 부착되는 부착센서(200a)와 상기 하악트레이(800)에 부착되는 부착센서(200c)사이의 수평거리(d1)는 환자의 정면으로부터 바라본 거리를 말하며, 상기 환자의 중심위(CR)로부터 측면방향으로의 좌우폭을 나타낸다. 또한, 상기 상악트레이(600)에 부착된 부착센서(200a)와 상기 하악트레이(800)의 높이측정돌기(811)의 전면에 부착된 부착센서(200c)사이의 각도(

)를 통하여 환자가 하악을 좌우방향으로 움직였을 때의 거리(d1) 및 각도(

)를 측정하여 환자의 상악/하악 간의 악간관계를 채득할 수 있다.

도 11의 (b)를 참조하면, 상기 상악트레이(600)에 부착된 부착센서(200a)와 상기 하악트레이(800)에 부착되는 부착센서(200c)사이의 수직거리(d2)는 환자의 측면으로부터 바라본 거리를 말하며, 환자가 하악을 전후방으로 이동시킬 때의 거리(d2) 및 각도(

)를 측정하여 환자의 상악/하악 간의 악간관계를 채득할 수 있다.

또한, 상기 가이드판(700)에 부착된 부착센서(200b)와 상기 부착센서(200c)와의 거리(d3) 및 각도(

)를 측정하여 상악전치부와 하악전치부의 교합거리(d3) 및 교합각도(

)를 측정하여 중심위(CR)로부터의 상악/하악 간의 악간관계를 채득할 수 있다.

이하 본 발명에 의한 하악 운동 감지센서를 포함하는 기록 변환 시스템을 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 하악 운동의 기록 변환 방법은 스캔단계, 부착단계, 기준정보 저장단계 및 측정단계를 포함할 수 있다.

스캔단계(S10)는 상기 깊이센서(100)를 이용해 환자의 얼굴에 대한 삼차원 영상정보를 스캔하는 단계로, 도 1에 도시된 깊이센서(100)에서 환자의 얼굴에 대한 정보를 획득하는 단계이다.

부착단계(S20)는 환자의 얼굴 중 이주의 중심, 비익의 하방경계 또는 턱에 상기 부착센서(200)를 부착하거나, 환자의 구강 내에 삽입된 혹은 삽입될 트레이에 부착센서(200)를 부착하는 단계이다.

기준정보 저장단계(S30)는 상기 스캔단계(S10)에서 측정된 삼차원 영상정보를 수신해 환자의 얼굴정보를 저장하는 단계이다. 삼차원 영상정보는 상기한 기록부(300)에 저장될 수 있다.

부착단계(S20)와 기준정보 저장단계(S30)는 서로 순서가 변동될 수 있으며, 부착단계(S20)가 수행된 이후에 기록부(300)는 부착센서들에서 송신되는 정보를 이용하여 저장된 삼차원 영상정보를 보정하는 보정단계가 포함될 수 있다.

측정단계(S40)는 환자가 상악 또는 하악을 특정 방향으로 움직이면, 상기 기록부에서 상기 부착센서(200)들의 위치의 변위인 변화량을 측정한다. 즉, 측정단계(S40)는 상기한 본 발명의 제1실시예에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템에서 시상과로각, 측방과로각 및 전방유도각을 구하는 과정이 될 수 있으며, 본 발명의 제2실시예에 의한 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템에서 트레이를 통해 인상을 채득하는 과정일 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100 : 깊이센서 200 : 부착센서
300 : 기록부 400 : 스크린
500 : 트레이 600 : 상악트레이
700 : 가이드판 800 : 하악트레이
A, A' : 이주의 중심 B : 비익의 하방경계
C : 턱
10 : 시상면 11 : 제1시상면
12 : 제2경사면
20 : 관상면 30 : 수평면
31 : 제1수평면 32 : 제1경사면

Claims (10)

1. 환자의 안면 전방에 설치되어 환자의 안면에 대한 삼차원 영상정보를 스캔하는 깊이센서(Depth sensor);
   환자의 안면 또는 구강 내부에 부착되어 환자가 상악 또는 하악을 움직일 때, 하악의 부착된 부분의 동작정보를 감지하는 부착센서; 및
   상기 깊이센서에서 측정된 환자의 안면정보를 수신해 저장하고, 상기 부착센서에서 감지된 동작정보를 수신해 저장하는 기록부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 부착센서는 환자의 안면 중 이주의 중심, 비익의 하방경계 또는 턱에 부착되는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   환자의 구강 내에 삽입되어 잇몸의 형태를 채득하기 위한 트레이를 더 포함하며,
   상기 부착센서는 상기 트레이에 부착되는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 트레이는 상면에 환자의 상악잇몸이 끼워져 내부에 인상재가 수용되는 수용공간을 형성하고, 하면에 하방으로 돌출되는 결합돌기가 형성되는 상악트레이,
   상면에 상기 상악트레이의 결합돌기와 대응되는 결합홈이 형성되어, 상기 상악트레이의 하부에 결합되는 가이드판 및
   하면에 환자의 하악잇몸이 끼워지며 내부에 인상재가 수용되는 수용공간이 형성되고, 상면의 전방에서 상방으로 돌출되도록 형성되어 환자가 입을 다무는 높이에 따른 잇몸의 형태를 채득하기 위한 높이측정돌기를 포함하는 하악트레이
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 기록부는 환자가 상악 또는 하악을 특정 방향으로 움직이는 동안 상기 부착센서에서 감지된 위치의 변위인 변화량을 저장하는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 변화량은 교합기에 입력되는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 기록부는 시상과로각, 측방과로각 또는 전방유도각을 측정하는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 부착센서는 가속도 센서, 자이로센서 또는 지자기센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 부착센서는 환자의 전방을 향해 적외선을 송신하는 적외선센서를 더 포함하며,
   상기 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템은 환자의 전방에 위치하여 상기 적외선 센서에서 송신되는 적외선이 반사되는 스크린을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 하악 운동 감지 센서를 포함하는 기록 변환 시스템을 이용한 하악 운동의 기록 변환 방법에 있어서,
    상기 깊이센서를 이용해 환자의 안면에 대한 삼차원 영상정보를 스캔하는 스캔단계;
    환자의 안면 또는 구강 내부에 부착센서를 부착하는 부착단계;
    상기 스캔단계에서 측정된 삼차원 영상정보를 수신해 환자의 얼굴정보를 저장하는 기준정보 저장단계; 및
    환자가 상악 또는 하악을 특정 방향으로 움직이면, 상기 기록부에서 상기 부착센서가 부착된 위치의 변위인 변화량을 측정 및 저장하는 측정단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하악 운동의 기록 변환 방법.

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