KR20200061577A - 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법 - Google Patents
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Abstract
치아 수복물의 정밀성이 향상되도록, 본 발명은 식립대상부와 형합 대응되는 형합홈부 및 대합대상부와 교합 대응되는 외면부 사이 간격이 기설정된 수직고경에 대응되는 결합바이트에 대한 제1스캐닝이미지, 상기 대합대상부에 대한 제2스캐닝이미지, 그리고 상기 결합바이트가 결합된 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부에 대한 제3스캐닝이미지가 획득되고, 상기 결합바이트가 결합된 구강에 대한 CT 이미지가 획득되어 플래닝부로 전송되는 제1단계; 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지가 각각 상기 제3스캐닝이미지와의 공통부분을 기준으로 중첩되어 상기 수직고경에 대응되도록 정렬 배치되되, 상기 제1스캐닝이미지에 포함된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보가 외측으로 노출되도록 스왑되어 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝이미지가 생성되는 제2단계; 및 상기 통합 스캐닝이미지와 상기 CT 이미지가 공통부분을 기준으로 중첩 및 정합되어 3차원 플래닝이미지가 생성되는 제3단계를 포함하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 제공한다.
Description
본 발명은 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치아 수복물의 정밀성이 향상되는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 치아 수복물(dental restoration)은 결손된 치아를 대체하여 외형과 기능을 인공적으로 회복시켜주는 구강 내 인공치주조직을 의미한다.
상세히, 자연치아가 상실된 상태로 방치될 경우 결손된 치아의 인접치아 및 대합치아에 치열의 뒤틀림이 발생되어 안면형상의 변형이 초래되며, 저작기능이 저하되어 일상에 불편함이 가중된다. 더욱이, 자연치아의 상실상태가 장기간 지속되는 경우 상실된 치아를 둘러싸고 있던 치조골이 체내로 흡수되어 인공치주조직의 설치가 어려워지는 문제점이 있었다.
이때, 상기 치아 수복물은 구강에 설치되어 저작기능을 회복시키고 대합치 또는 치아 수복물이 필요한 대상악궁측 잔존치아의 변형 또는 손상을 방지한다. 여기서, 상기 치아 수복물은 상실된 치아에 개별 매칭되는 인공치관(crown)으로 구비될 수 있으며, 대상악궁측의 복수개 또는 전체적인 결손치아를 대체하는 형태로 구비될 수도 있다. 이러한 치아 수복물은 상실한 치근을 대신하도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 등으로 제조되어 치조골에 식립되는 식립물(픽스츄어)을 통해 구강에 고정된다.
따라서, 상기 치아 수복물은 이차적인 충치 발생요인이 없기 때문에 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 자연치아와 실질적으로 동일한 구조를 가지므로 잇몸의 통증 및 이물감이 없으며, 관리만 잘하면 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 치아 수복물을 피시술자 개개인에게 적합하게 설계하고, 이를 정확한 위치에 설치하기 위해서는 정확하고 정밀한 구강 정보를 필요로 한다. 이를 위해, 구강의 표면정보 및 치조골 형상/골밀도 등과 같은 내부 조직정보가 함께 요구된다. 따라서, 피시술자의 상악 및 하악에 대응하는 3차원 외부형상 이미지 및 3차원 이미지를 획득하고 이를 수직고경에 대응하여 정렬 및 정합하는 영상정합 과정을 필요로 한다.
상세히, 상기 3차원 외부형상 이미지는 피시술자의 구강을 따라 구강스캐너를 이용하여 스캐닝된 정보를 취합하여 획득된다. 그러나, 상기 3차원 외부형상 이미지는 스캐닝된 정보를 취합하는 과정에서 치열 곡률이 실제 구강과 상이하게 왜곡되어 나타난다. 따라서, CT 촬영을 통해 획득되는 3차원 이미지를 기반으로 상기 3차원 외부형상 이미지 내에 왜곡된 치열 곡률을 보정하는 작업이 요구된다.
그리고, 상기 3차원 이미지에는 잇몸부와 같이 밀도가 낮은 연조직이 실질적으로 표시되지 않는다. 따라서, 상기 치아 수복물의 설계를 위하여 상기 3차원 외부형상 이비지를 기반으로 상기 잇몸부의 표면정보를 보완하는 작업이 요구된다.
이때, 피시술자의 대상악궁에 적합한 식립물을 준비하고 상기 치아 수복물의 높이를 설정하기 위하여, 상기 3차원 이미지는 피시술자의 수직고경에 대하여 상하악이 교합된 상태에서 CT 촬영을 통해 획득됨이 바람직하다.
그러나, 상하악 중 적어도 어느 하나의 악궁이 대부분의 치아가 상실된 부분무치악 또는 완전무치악인 경우, 피시술자에게 적합한 수직고경에 대응하여 상하악이 이격되기 어려운 문제점이 있었다. 따라서, 상기 3차원 외부형상 이미지와 상기 3차원 이미지를 상기 수직고경에 대응하여 정렬 및 정합하기 위해서, 수직고경을 정확하게 산출하는 과정을 필요로 한다.
또한, 부분무치악 또는 완전무치악의 경우 연조직인 잇몸량이 많아 조직의 유동성이 높다. 이로 인해, 상기 3차원 외부형상 이미지가 명확하게 획득되기 어려우며, 이를 기반으로 설계되는 치아 수복물의 정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 치아 수복물의 정밀성이 향상되는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 식립대상부와 형합 대응되는 형합홈부 및 대합대상부와 교합 대응되는 외면부 사이 간격이 기설정된 수직고경에 대응되는 결합바이트에 대한 제1스캐닝이미지, 상기 대합대상부에 대한 제2스캐닝이미지, 그리고 상기 결합바이트가 결합된 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부에 대한 제3스캐닝이미지가 획득되고, 상기 결합바이트가 결합된 구강에 대한 CT 이미지가 획득되어 플래닝부로 전송되는 제1단계; 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지가 각각 상기 제3스캐닝이미지와의 공통부분을 기준으로 중첩되어 상기 수직고경에 대응되도록 정렬 배치되되, 상기 제1스캐닝이미지에 포함된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보가 외측으로 노출되도록 스왑되어 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝이미지가 생성되는 제2단계; 및 상기 통합 스캐닝이미지와 상기 CT 이미지가 공통부분을 기준으로 중첩 및 정합되어 3차원 플래닝이미지가 생성되는 제3단계를 포함하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 제공한다.
여기서, 상기 제2단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보와 외면부측 3차원 표면정보 사이에 경계라인이 설정되되, 상기 외면부측 3차원 표면정보가 소거영역으로 설정되어 소거되면서 상기 형합홈부 3차원 표면정보가 상기 대합대상부측으로 볼록하게 노출되도록 스왑됨이 바람직하다.
이때, 상기 제2단계에서, 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지 각각의 기설정된 비교영역의 이미지단위들과 상기 제3스캐닝이미지의 대응영역의 일치율을 산출 및 비교하되, 상기 일치율이 기설정된 설정치 이상인 경우에, 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지 각각의 비교영역이 상기 제3스캐닝이미지의 대응영역에 정렬 및 배치되어 스왑됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 제1단계에서, 상기 결합바이트의 외면에 복수개의 정합표식자가 부착되되, 상기 결합바이트에 대한 이미지를 포함하는 각 이미지데이터에는 상기 정합표식자가 이미지로 표시되되, 상기 제2단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는 정합표식자에 대한 이미지데이터가 포함된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보와 상기 외면부측 3차원 표면정보 사이에 경계라인이 설정되되, 상기 외면부측의 3차원 표면정보가 소거영역으로 설정되어 설정되면서 정합표식자 3차원 표면정보 및 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보가 노출되도록 스왑되며, 상기 제3단계에서, 상기 통합 스캐닝이미지와 상기 CT 이미지에 표시되는 상기 정합표식자에 대한 이미지데이터를 포함하는 공통부분을 기준으로 중첩 및 정합되어 상기 3차원 플래닝이미지가 생성됨이 바람직하다.
한편, 상기 제1단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는 상기 형합홈부에 경화성 수지가 충진 및 교합되어 상기 식립대상부와의 간극이 보정되어 릴라이닝되고 상기 외면부측에 경화성 수지가 적층되어 상기 대합대상부의 단부측이 형합 걸림되도록 보정된 상기 결합바이트의 전체적인 표면을 스캐닝하여 획득됨이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 잇몸의 유동성이 높아 3차원 표면정보가 정밀하게 획득되기 어려운 무치악의 식립대상부를 대신하여 내면 프로파일이 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 형합 대응되는 결합바이트의 3차원 표면정보로부터 명확한 설계정보를 획득할 수 있으므로 최종 생성되는 플래닝데이터의 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.
둘째, 상기 결합바이트의 3차원 표면정보로부터 불필요한 이미지부분이 소거되어 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 형합되는 형합홈부의 3차원 표면정보가 노출되도록 스왑되는 간단한 방법으로 치아 수복물 설계를 위한 이미지정보가 획득되므로 이미지 처리과정이 간소화되면서도 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.
셋째, 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지 각각의 기설정된 비교영역의 이미지단위들과 상기 제3스캐닝이미지의 대응영역의 일치율을 산출 및 비교하되, 상기 일치율이 기설정된 설정치 이상인 경우에 자동으로 정렬 및 중첩되도록 스왑되므로 이미지 처리과정이 간소화되며, 처리기간이 현저히 단축될 수 있다.
넷째, 상기 결합바이트가 다양한 사이즈로 규격화된 기성품으로 구비되되 내외면 프로파일 및 두께가 각 피시술자의 구강에 긴밀하게 대응되도록 보정되어 수직고경을 정밀하게 가이드할 수 있으며, 상기 결합바이트의 보정과 각 이미지데이터의 획득이 피시술자의 1회 내원시 동시에 수행 가능하므로 치아 수복의 전반적인 기간 및 비용이 현저히 절감될 수 있다.
다섯째, 상기 결합바이트는 가온 처리되어 연화됨에 따라 교합압력이 가해지는 간단한 방법으로 보정될 수 있는 파라핀 왁스 재질의 범용 왁스바이트로 구비됨에 따라 사용편의성이 현저히 향상될 수 있으며, 내외면부에 별도의 수지가 도포 또는 적층된 상태로 교합되면서 릴라이닝됨에 따라 구강 환경과 고도의 형합도를 가지도록 보정될 수 있어 치아 수복물 설계의 정밀성이 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 스캐닝이미지의 정렬 배치과정을 나타낸 예시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 적용되는 결합바이트의 일부분이 투영된 정면도 및 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 제1스캐닝이미지의 스왑되는 상태를 나타낸 예시도.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 통합 스캐닝이미지를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 3차원 플래닝이미지를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 통합 스캐닝이미지의 변형예를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 3차원 플래닝이미지의 변형예를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 적용되는 결합바이트의 보정과정을 나타낸 단면예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 스캐닝이미지의 정렬 배치과정을 나타낸 예시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 적용되는 결합바이트의 일부분이 투영된 정면도 및 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 제1스캐닝이미지의 스왑되는 상태를 나타낸 예시도.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 통합 스캐닝이미지를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 3차원 플래닝이미지를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 통합 스캐닝이미지의 변형예를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 3차원 플래닝이미지의 변형예를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 적용되는 결합바이트의 보정과정을 나타낸 단면예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 상세히 설명한다.
이때, 본 발명은 상악 및 하악 중 적어도 일측의 자연치아 상실량이 많아 수직고경(occlusal vertical dimention,VD)을 산출하기 어려운 부분무치악 또는 무치악에 적용될 수 있다.
그리고, 본 발명에서 식립대상부는 치아 수복물이 실질적으로 설치되는 치악을 의미하며, 대합대상부는 상기 식립대상부와 교합되는 치악을 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다. 이하에서 상기 식립대상부는 구강의 상악 또는 상악에 대응하여 준비되는 인상모형을 포괄하고, 상기 대합대상부는 구강의 하악 또는 하악에 대응하여 준비되는 인상모형을 포괄하여 설명 및 도시한다. 물론, 본 발명은 상기 식립대상부가 구강의 하악 또는 하악에 대응하여 준비되는 인상모형을 포괄하고, 상기 대합대상부가 구강의 상악 또는 상악에 대응하여 준비되는 인상모형을 포괄할 수 있다.
또한, 본 발명에서 치아 수복물이라 함은 결손치아에 개별 대응하도록 구비되는 인공치관(crown)과 복수개의 인공치관이 하나의 세트로 일체형으로 구비되는 부분/완전보철을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하다. 이러한 치아 수복물은 픽스츄어 및 어버트먼트와 같은 치아 식립물을 통해 구강에 고정된다.
여기서, 상기 픽스츄어 및 상기 어버트먼트는 기성품 중 하나로 준비되거나 개별적으로 제작될 수 있으며, 상기 픽스츄어와 상기 어버트먼트가 하나의 바디를 갖도록 구비될 수도 있다. 또한, 상기 치아 수복물은 대합치와의 교합을 고려하여 피시술자에 따라 설계됨이 바람직하나, 경우에 따라 표준화되어 플래닝부에 기저장된 표준치열데이터를 기반으로 설계 및 제조될 수도 있다.
더불어, 본 발명에서 피시술자는 치아 수복을 필요로 하는 환자를 의미하고, 시술자측 및 시술자는 치아 수복이 행해지는 치과 및 의료인을 의미한다. 또한, 제조자측 및 제조자는 치아 수복물 및 이를 설치하기 위한 도구를 제조/공급하는 치기공소 및 치기공사를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법을 나타낸 흐름도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 스캐닝이미지의 정렬 배치과정을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 적용되는 결합바이트의 일부분이 투영된 정면도 및 평면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 제1스캐닝이미지의 스왑되는 상태를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 통합 스캐닝이미지를 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 3차원 플래닝이미지를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법은 스캐닝이미지 및 CT 이미지 획득(s10), 통합 스캐닝이미지 생성(s20), 그리고 3차원 플래닝이미지 생성(s30)과 같은 일련의 단계를 포함한다.
이러한 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법은 플래닝부를 포함하는 이미지 데이터 처리시스템을 통해 수행됨이 바람직하다.
상세히, 구강스캐너 또는 컴퓨터단층촬영기와 같은 촬상장치를 이용하여 스캐닝이미지 및 CT 이미지와 같은 각 이미지데이터가 획득되며, 상기 플래닝부로 전송된다. 그리고, 상기 플래닝부를 통해 상기 스캐닝이미지 및 상기 CT 이미지가 정렬, 중첩, 스왑, 보정 또는 정합되는 등의 이미지 처리과정을 통해 최종 이미지 데이터인 3차원 플래닝이미지가 생성된다. 또한, 생성된 3차원 플래닝이미지를 기반으로 피시술자의 구강에 정밀하게 매칭되도록 상기 치아 수복물의 설계정보가 생성될 수 있다.
여기서, 상기 플래닝부에는 각 이미지데이터가 저장되는 저장부와, 각 이미지데이터를 기반으로 상기 통합 스캐닝이미지 및 상기 3차원 플래닝이미지, 그리고 상기 치아 수복물의 설계정보가 생성되도록 처리하는 처리부가 포함된다. 또한, 상기 처리부에 정보 및 제어명령을 입력하기 위한 입력부와, 입력된 정보 및 제어명령, 그리고 각 이미지데이터 및 3차원 플래닝이미지 또는 상기 치아 수복물의 설계정보와 같이 상기 처리부를 통해 생성된 데이터가 출력되는 출력부가 포함된다.
더불어, 상기 플래닝부에는 각 이미지데이터를 전송받거나, 각 이미지데이터 또는 생성된 데이터를 외부장치로 전송할 수 있는 통신부가 더 포함될 수 있다. 즉, 상기 촬상장치를 이용하여 획득된 각 이미지데이터가 상기 통신부를 통하여 상기 플래닝부로 전송되며, 각 이미지데이터 또는 생성된 데이터가 상기 통신부를 통하여 상기 외부장치로 전송된다. 이때, 상기 외부장치는 3차원 프린터 또는 밀링기 등과 같이 설제정보를 기반으로 실물의 치아 수복물을 제조할 수 있는 제조장치로 이해함이 바람직하다.
한편, 도 2를 참조하면, 상기 스캐닝이미지는 복수개로 획득됨이 바람직하며, 결합바이트에 대한 제1스캐닝이미지(m11), 상기 대합대상부에 대한 제2스캐닝이미지(m12) 및 상기 결합바이트가 결합된 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부에 대한 제3스캐닝이미지(m13)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 도 3a 내지 도3 b를 참조하면, 상기 결합바이트(210)는 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부가 수직고경에 대응되어 교합되도록 결합되는 도구로 이해함이 바람직하다. 이때, 본 발명에서는 상기 결합바이트(210)가 범용 왁스바이트인 것으로 설명 및 도시하였으나, 이에 국한되지 않으며 피시술자의 수직고경을 가이드할 수 있는 공지된 다양한 도구로 구비될 수 있다. 예컨대, 트레이, 틀니, 스플린트 및 왁스림과 같은 바이트체크도구가 상기 결합바이트로서 구비될 수 있다.
상세히, 상기 결합바이트(210)는 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부 사이에 결합되되 교합압력에 의해 내외면부 사이 간격(두께)가 기설정된 수직고경에 대응하여 보정된다. 이때, 기설정된 수직고경이라 함은 피시술자가 상하악을 교합시 적합하고 편안한 상태로 교합될 수 있는 수직고경으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 보정이 완료된 상기 결합바이트를 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부 사이에 결합시킨 상태에서 각 이미지데이터를 획득된다. 이를 통해, 각 이미지데이터가 피시술자의 수직고경이 고려되어 정렬 및 형합되므로, 상기 치아 수복물의 정확한 설계정보로 활용될 수 있다.
이러한 결합바이트(210)는 내면(211b)이 상기 식립대상부와 형합되는 형합홈부(211) 및 상기 대합대상부와 교합 대응되는 외면부(212) 사이 간격이 상기 수직고경에 대응되도록 형성된다. 이때, 상기 형합홈부(211)는 상기 식립대상부가 삽입되되, 내면 프로파일이 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 실질적으로 형합 대응됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 형합홈부(211)와 상기 식립대상부의 외면이 긴밀하게 형합되도록, 상기 형합홈부(211)의 내면 프로파일은 상기 식립대상부의 외면 프로파일에 대응하여 보정됨이 바람직하다.
한편, 도 2를 참조하면, 상기 제1스캐닝이미지(m11)에는 상기 형합홈부 및 외면부측이 전체적으로 스캐닝되어 획득된 상기 결합바이트의 3차원 표면정보(v11)가 이미지로 표시된다. 이에 따라, 상기 제1스캐닝이미지(m11)에는 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)가 오목하게 표시되며, 이로부터 연속적으로 연장된 외면부측 3차원 표면정보가 상기 대합대상부측으로 볼록하게 표시된다.
상기 제2스캐닝이미지(m12)에는 상기 대합대상부의 외면에 대한 3차원 표면정보가 이미지로 표시된다. 이때, 상기 대합대상부에 대합치가 잔존하는 경우, 상기 제2스캐닝이미지(m12)에는 대합치 3차원 표면정보(t12)가 이미지로 표시된다. 또는, 상기 대합대상부측이 무치악인 경우, 상기 제2스캐닝이미지(m12)에는 상기 대합대상부측 잇몸부의 3차원 표면정보가 이미지로 표시될 수 있다. 그리고, 상기 3차원 플래닝이미지가 생성되는 단계에서, 상기 플래닝부에 기저장된 대합대상부측의 표준화된 치열데이터가 이미지화되어 가상 배열될 수도 있다.
상기 제3스캐닝이미지(m13)에는 상기 결합바이트의 형합홈부에 상기 식립대상부의 잇몸부가 형합되고, 외면부측에 상기 대합대상부의 단부가 부분적으로 걸림되도록 교합된 상태의 외면에 대한 3차원 표면정보가 이미지로 표시된다. 즉, 상기 제3스캐닝이미지(m13)에는 상기 결합바이트의 3차원 표면정보(v13) 및 상기 대합치 3차원 표면정보(t13)가 이미지로 표시될 수 있다.
이때, 상기 제3스캐닝이미지(m13)는 상기 결합바이트가 결합된 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부 즉, 상기 결합바이트를 문 상태의 구강 또는 상기 결합바이트에 의해 교합 배치된 상태의 인상모형의 외면을 스캐닝하여 획득된다. 따라서, 상기 제3스캐닝이미지(m13)에는 상기 결합바이트와 상기 대합대상부의 순측 외면 및 협측의 부분적인 외면에 대응하는 3차원 표면정보가 이미지로 표시된다.
이러한 복수개의 상기 스캐닝이미지는 구강스캐너를 이용하여 구강 또는 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부에 대응되는 인상모형의 표면을 스캐닝하여 획득된다. 예컨대, 피시술자가 시술자측에 내원시, 시술자측에 구강스캐너가 구비된 경우 시술자가 상기 촬상장치를 이용하여 피시술자의 구강을 촬상하여 복수개의 상기 스캐닝이미지가 획득된다. 또는, 시술자측에 구강스캐너가 구비되지 않은 경우 인상모형을 제작 후 이를 제조자측으로 전달하며, 제조자측에 구비된 스캐너를 이용하여 상기 인상모형을 촬상하여 복수개의 상기 스캐닝이미지가 획득될 수도 있다.
여기서, 복수개의 상기 스캐닝이미지는 내부가 실질적으로 중공인 3차원 표면모델이 픽셀단위 또는 벡터데이터로 저장된다. 이때, 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부가 인상모형으로 구비되는 경우 스캐닝이미지의 왜곡이 최소화되도록, 스캔대상면의 외측으로 스캐너를 이동시키면서 스캐닝하는 이동형 스캐너보다 고정형 3차원 스캐너로 스캐닝함이 바람직하다. 이를 통해, 상기 스캐닝이미지에 포함된 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부의 치열 곡률 왜곡이 최소화될 수 있다.
더불어, 상기 CT 이미지(도 6의 m16)는 상기 결합바이트가 결합되어 상기 수직고경에 대응되도록 교합된 상태에서의 구강이 컴퓨터단층촬영기를 이용하여 직접 촬상되어 획득됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 CT 이미지(도 6의 m16)에는 밀도가 낮아 방사선이 투과되는 입술, 볼점막, 잇몸 등의 연조직을 제외한 상기 식립대상부측의 치조골 3차원 데이터(도 6의 a16) 및 상기 대합대상부측의 대합치 3차원 데이터 등이 이미지화되어 표시된다. 이하에서 3차원 표면정보는 스캐닝을 통해 획득된 표면에 대한 3차원 이미지정보를 의미하며, 3차원 데이터는 CT 촬영을 통하여 획득된 치조골 형상/밀도 등의 내부조직에 대한 3차원 이미지정보를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 3차원 표면정보는 내부가 중공인 3차원 이미지로 표시되고 상기 3차원 데이터는 내부가 채워진 3차원 이미지로 표시될 수 있다.
여기서, 복수개의 상기 스캐닝이미지 및 상기 CT 이미지(도 6의 m16)는 상기 플래닝부로 전송되며, 이미지 처리과정을 통해 상기 3차원 플래닝이미지(도 6의 m20)가 생성된다.
한편, 상기 통합 스캐닝이미지는 다음과 같은 단계를 포함하여 생성됨이 바람직하다.
상세히, 도 2를 참조하면, 상기 제1스캐닝이미지(m11) 및 상기 제2스캐닝이미지(m12) 각각의 기설정된 비교영역의 이미지단위들과 상기 제3스캐닝이미지(m13)의 대응영역의 일치율을 산출 및 비교한다. 이때, 상기 일치율이 기설정된 설정치 이상인 경우에, 상기 제1스캐닝이미지(m11) 및 상기 제2스캐닝이미지(m12) 각각의 비교영역이 상기 제3스캐닝이미지(m13)의 대응영역에 정렬 및 배치되어 스왑된다. 이때, 스왑(swap)이라 함은 기설정된 이미지가 다른 이미지 또는 영상 처리에 따라 변형된 이미지로 대체 또는 교환되는 것으로 이해함이 바람직하다.
이러한 비교영역 및 대응영역은 상기 스캐닝이미지 각각에 상호 공통으로 포함되는 공통부분으로 설정될 수 있으며, 조직이 단단하여 유동성이 최소화되면서도 주변과 뚜렷하게 구분되는 경계를 갖는 특정부분으로 설정될 수 있다. 즉, 치아의 치간, 상기 결합바이트의 단차부 또는 각 이미지들의 경계가 상술한 특정부분으로 설정될 수 있다.
예컨대, 상기 제1스캐닝이미지(m11)와 상기 제3스캐닝이미지(m13)는 각 이미지에 동일하게 표시되는 상기 결합바이트의 3차원 표면정보(v11,v13)의 특정부분이 공통부분으로 선택되어 중첩기준점으로서 설정될 수 있다. 그리고, 상기 제2스캐닝이미지(m12)와 상기 제3스캐닝이미지(m13)는 각 이미지에 동일하게 표시되는 상기 대합치 3차원 표면정보(t12,t13)의 특정부분이 공통부분으로 선택되어 중첩기준점으로 설정될 수 있다. 이러한 중첩기준점은 복수개소로 설정될 수 있다.
상세히, 각 3차원 표면정보로부터 선택되는 비교영역 및 대응영역은 기설정된 이미지단위들로 비교된다. 예컨대, 픽셀 단위 또는 벡터데이터 단위로 각 3차원 표면정보의 비교영역 및 이에 대응되는 대응영역의 일치율이 산출 및 비교될 수 있다. 그리고, 상기 일치율이 기설정된 설정치 이상인 경우, 상기 비교영역 및 상기 대응영역을 포함하는 각 3차원 표면정보가 중첩된 상태의 형합도가 현저히 향상될 수 있다. 이를 통해, 상기 제1스캐닝이미지(m11)와 상기 제2스캐닝이미지(m12)는 상기 제3스캐닝이미지(m13)를 기반으로 하여 상기 수직고경이 고려된 상태로 정렬 배치된다.
그리고, 도 4 내지 도 5b를 참조하면, 상기 제1스캐닝이미지(m11)에 포함된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)가 외측으로 노출되도록 스왑된다. 이때, 상기 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)는 후술되는 일련의 과정을 통해 형합홈부가 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 형합되도록 보정된 상기 결합바이트를 스캐닝되어 획득된 3차원 표면정보로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)와 상기 외면부측 3차원 표면정보 사이에 경계라인(x)이 설정된다. 이때, 상기 경계라인(x)은 상기 형합홈부(211)의 외곽테두리 외측으로 소정의 간격으로 이격된 영역을 따라 설정됨이 바람직하다.
그리고, 상기 외면부측 3차원 표면정보가 소거영역(d)으로 설정되어 소거되면서, 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)가 노출되도록 스왑된다. 이때, 소거된다 함은 전체적인 이미지데이터 내에서 선택된 이미지 또는 데이터가 삭제되는 것과 투명으로 비가시화 처리되는 것을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하다.
여기서, 각 스캐닝이미지에 포함된 3차원 표면정보는 실질적으로 두께가 없는 면정보로 저장된다. 따라서, 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)는 내면측 프로파일에 대한 좌표값과 외면측 프로파일에 대한 좌표값이 실질적으로 동일하다. 또한, 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)는 실질적으로 상기 식립대상부의 외면 프로파일에 형합 대응된다. 따라서, 상기 결합바이트의 형합홈부의 3차원 표면정보(m211r)는 상기 식립대상부의 잇몸부 외면 프로파일과 실질적으로 대응된다. 이때, 도 5a 내지 도 6에서 m21로 표시된 것은 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)가 외측으로 노출된 상태로 스왑된 상기 제1스캐닝이미지를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.
이러한 이미지 처리과정을 통하여, 상기 결합바이트의 외면부측 3차원 표면정보에 가려져있던 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)가 상기 대합대상부측으로 볼록하게 노출된다. 그리고, 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)를 통하여 상기 식립대상부의 잇몸부 외면 프로파일에 대한 3차원 표면정보가 용이하게 획득될 수 있다. 더욱이, 연조직인 잇몸의 유동성이 높은 구강을 대신하여, 소정의 강도를 가지는 상기 결합바이트에 대한 스캐닝이미지로부터 상기 식립대상부에 대응되는 3차원 표면정보가 획득된다. 이를 통해, 상기 치아 수복물의 설계를 위한 이미지정보의 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.
그리고, 스왑된 상기 제1스캐닝이미지(m21)와 상기 제2스캐닝이미지(m12)가 정렬 배치되어 상기 통합 스캐닝이미지(m17)가 획득된다. 상기 통합 스캐닝이미지(m17)는 상기 대합대상부측으로 노출된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)와 상기 대합치 3차원 표면정보(t12)가 상기 수직고경(VD)에 대응하여 이격된 상태로 표시된다.
한편, 도 6을 참조하면, 상기 통합 스캐닝이미지(m17)와 상기 CT 이미지(m16)에 공통으로 표시되는 부분을 정합기준점으로 설정하고 중첩 및 정합한다. 이를 통해, 스왑된 상기 제1스캐닝이미지(m21)에 표시되는 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r), 상기 식립대상부측의 치조골 3차원 데이터(a16), 상기 대합치 3차원 표면정보(t12) 및 3차원 데이터를 포함하는 상기 3차원 플래닝이미지(m20)가 생성된다. 이때, 상기 CT 이미지(m16)에 표시되는 대합치 3차원 데이터는 상기 통합 스캐닝이미지(m17)에 표시되는 상기 대합치 3차원 표면정보(t12)와 실질적으로 일체로 중첩되도록 정합될 수 있다.
이때, 상기 통합 스캐닝이미지(m17)는 상기 제1스캐닝이미지(m11) 및 상기 제2스캐닝이미지(m12)가 상기 제3스캐닝이미지(m13)를 기반으로 정렬 배치되어 획득된다. 그리고, 상기 CT 이미지(m16)는 상기 결합바이트가 결합된 상태의 구강을 촬상하여 획득된다. 따라서, 상기 CT 이미지(m16)와 상기 통합 스캐닝이미지(m17)에 표시된 3차원 표면정보 및 3차원 데이터는 실질적으로 동일한 수직고경(VD)에 대응하여 정렬 및 정합된다. 이에 따라, 상기 통합 스캐닝이미지(m17)와 상기 CT 이미지(m16)를 정합시 오차가 최소화된 최초의 플래닝데이터가 생성될 수 있다. 이를 통해, 각 이미지데이터 간의 정합이 용이하고 정합과정이 단순화되면서도 취합된 정보의 정확도 및 정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
이와 같이 생성된 상기 3차원 플래닝이미지(m20)를 기반으로 상기 치아 수복물의 높이가 설정된다. 또한, 상기 대합치의 3차원 표면정보 또는 표준치열데이터를 고려하여 저작면 형상이 설정된 상기 치아 수복물의 설계정보(c20)가 상기 3차원 플래닝이미지(m20)에 가상 배치된다.
그리고, 상기 CT 이미지(m16)를 기반으로 하는 상기 식립대상부측의 치조골 3차원 데이터(a16)를 통하여 상기 픽스츄어의 식립위치 및 방향(h20)이 설정된다. 또한, 저작압력을 지지할 수 있는 가상 픽스츄어(f20)가 상기 식립위치 및 방향(h20)에 대응하여 가상 배치되되, 상기 가상 픽스츄어(f20)에 대응되는 실물의 픽스츄어가 준비 또는 제조된다.
한편, 상기 3차원 플래닝이미지(m20)를 기반으로 상기 치아 수복물의 식립을 가이드하는 서지컬 가이드가 설계될 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 생성된 3차원 플래닝이미지(m20)를 기반으로 상기 치아 수복물 및 상기 서지컬 가이드가 동시에 설계 및 제조될 수 있다. 이를 통해, 피시술자가 치과에 내원하는 횟수가 최소화될 수 있으며, 상기 치아 수복물의 식립/설치를 단기간에 완료할 수 있는 기반기술 및 장치를 제공받을 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 통합 스캐닝이미지의 변형예를 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에서 3차원 플래닝이미지의 변형예를 나타낸 예시도이다. 본 변형예에서는 정합표식자를 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 상기 각 이미지데이터를 획득하는 단계에서, 상기 결합바이트의 외면에 복수개의 정합표식자가 부착되는 단계가 더 포함될 수 있다. 이러한 정합표식자는 상기 식립대상부에 잔존/수복치아가 실질적으로 없는 무치악이거나, 잔존하는 수복치아가 금속 소재인 경우 부착될 수 있다.
그리고, 상기 결합바이트에 대한 이미지를 포함하는 각 이미지데이터에는 상기 정합표식자가 이미지로 표시될 수 있다. 여기서, 상기 결합바이트에 대한 이미지를 포함하는 각 이미지데이터는 상기 제1스캐닝이미지, 상기 제3스캐닝이미지, 그리고 상기 CT 이미지(m16)인 것으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 제1스캐닝이미지와 상기 제3스캐닝이미지에는 정합표식자 3차원 표면정보(m40)가 표시된다. 그리고, 상기 CT 이미지(m16)에는 정합표식자 3차원 데이터가 표시된다. 이때, 상기 CT 이미지에 상기 결합바이트에 대한 이미지정보는 실질적으로 표시되지 않도록, 상기 정합표식자는 방사선 불투과성 재질로 구비되되 상기 결합바이트는 방사선 투과성 재질로 구비됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 결합바이트의 3차원 표면정보 및 3차원 데이터를 포함하는 각 이미지데이터에는 상기 정합표식자 3차원 표면정보(m40) 및 3차원 데이터가 실질적으로 상호 동일한 위치에 표시된다. 그리고, 상기 정합표식자 3차원 표면정보(m40) 및 3차원 데이터를 공통부분으로 중첩됨에 따라 상기 통합 스캐닝이미지(m17) 및 상기 CT 이미지(m16)가 상기 수직고경(VD)에 대응하여 정밀하게 정합될 수 있다.
이때, 상기 제1스캐닝이미지가 스왑되는 단계에서, 상기 경계라인(x)은 상기 정합표식자 3차원 표면정보(m40)가 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)에 연결되어 포함되도록 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 소거영역(d)은 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r) 및 상기 정합표식자 3차원 표면정보(m40)를 제외한 나머지 부분으로 설정될 수 있다.
따라서, 상기 통합 스캐닝이미지(m17)는 상기 정합표식자 3차원 표면정보(m40)를 포함하는 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보(m211r)와 상기 제2스캐닝이미지(m12)에 포함된 대합대상부의 3차원 표면정보 사이 간격이 상기 수직고경(VD)에 대응하여 정렬 배치된 상태로 생성된다. 그리고, 상기 통합 스캐닝이미지(m17) 및 상기 CT 이미지(m16)는 상기 정합표식자 3차원 표면정보(m40) 및 상기 대합치 3차원 표면정보(t12) 등의 공통부분을 기준으로 정합 처리된다.
이러한 이미지 처리과정을 통하여, 각 이미지데이터에 부족한 정보가 상호 보완/보정될 수 있다. 즉, 상기 CT 이미지(m16)에 표시되지 않는 상기 식립대상부의 잇몸부 3차원 표면정보가 상기 통합 스캐닝이미지(m17)로부터 보완될 수 있다. 또한, 상기 구강스캐너를 통한 스캔 과정에서 치열 곡률의 왜곡이 발생하더라도 상기 CT 이미지(m16)의 정확한 치열 곡률을 기반으로 보정될 수 있다. 이를 통해, 고도로 정밀화되어 정합된 상기 3차원 플래닝이미지(m20)가 생성될 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 8을 참조하면, 상기 제1스캐닝이미지(m11)는 상기 형합홈부가 상기 식립대상부와 형합 대응되고 상기 외면부측이 상기 대합대상부의 단부측와 교합 대응되도록 보정된 상기 결합바이트의 전체적인 표면을 스캐닝하여 획득됨이 바람직하다.
상세히, 상기 결합바이트는 상기 형합홈부 및 상기 외면부측 사이 간격이 상기 수직고경에 대응되도록 구비된다. 이때, 상기 형합홈부 및 상기 외면부측 사이 간격은 각 피시술자에 대응되도록 보정됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 결합바이트는 피시술자의 직접적인 저작감도에 따른 의사표현에 의해 수직고경이 조절될 수 있으며, 턱관절 및 턱근육의 전기적/화학적 신호를 측정하여 판단할 수도 있다.
즉, 상기 결합바이트가 구강에 삽입된 상태에서 피시술자가 실제로 상하악을 교합함에 따라 상기 결합바이트가 상기 수직고경에 대응되도록 보정될 수 있다. 또는, 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부가 인상모형으로 구비되는 경우, 교합기를 통해 상하악측으로 연결된 인상모형 사이에 상기 결합바이트가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 교합기를 이용하여 통계적으로 기산출된 수직고경에 대응되도록 상기 인상모형이 교합 배열됨에 따라 상기 결합바이트가 상기 수직고경에 대응되도록 보정될 수 있다.
그리고, 이와 같이 보정된 상기 결합바이트가 결합된 상태로 획득되는 복수개의 상기 스캐닝이미지 및 상기 CT 이미지(m16)는 상기 수직고경(VD)이 고려된 상태의 3차원 표면정보 및 3차원 데이터가 포함될 수 있다.
이때, 상기 결합바이트의 형합홈부에 경화성 수지가 충진되어 상기 식립대상부에 결합된다. 이때, 상기 경화성 수지는 상기 식립대상부측의 조직보다 약한 강도를 가지면서도 경화된 후 외력에 의한 변형이 실질적으로 최소화되는 재질로 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 경화성 수지는 알지네이트, 퍼티 또는 치과용 레진 중 적어도 하나로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 결합바이트의 외면부측에 상기 경화성 수지가 소정의 두께로 도포되어 상기 대합대상부에 결합된다. 이때, 상기 경화성 수지는 상기 형합홈부에 충진되는 수지와 동일한 재질로 구비될 수도 있으며, 경우에 따라 왁스림이 적층될 수도 있다.
이에 따라, 상기 결합바이트의 형합홈부는 상기 식립대상부와의 간극이 보정되어 릴라이닝(relining)된다. 또한, 상기 결합바이트의 외면부측에 상기 대합대상부의 단부측이 형합 걸림되도록 보정됨으로써 상기 결합바이트가 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부를 상기 수직고경에 대응되도록 정확하게 가이드할 수 있다.
더욱이, 상기 형합홈부가 릴라이닝되면서 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 고도로 매칭되는 내면 프로파일로 보정되므로, 이를 기반으로 설계되는 상기 치아 수복물의 정밀도가 현저히 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법에 적용되는 범용 왁스바이트의 보정과정을 나타낸 단면예시도이다.
도 9에서 보는 바와 같이, 상기 결합바이트(210)는 기설정된 표준치열궁 프로파일(da)에 대응하여 규격화되어 형성되는 범용 왁스바이트(210)로 구비될 수 있다. 이하에서 상기 결합바이트(210)와 상기 범용 왁스바이트(210)는 동일한 도구를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하며, 따라서 동일한 부분에 대하여 동일한 번호로 도시 및 설명된다.
상세히, 상기 범용 왁스바이트(210)는 상기 식립대상부(2) 및 상기 대합대상부(3) 사이에 교합되되, 상기 외면부측에 상기 대합대상부(3)와 대응되는 가압돌출부(212)가 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 범용 왁스바이트(210)의 내면부측에 상기 형합홈부(211)가 소정의 깊이로 함몰되며, 전체적으로 아치형상(도 3b 참고)으로 형성됨이 바람직하다.
이러한 아치형상은 상기 표준치열궁 프로파일(도 3b의 da)에 대응됨이 바람직하다. 여기서, 상기 표준치열궁 프로파일(도 3b의 da)이라 함은 상기 식립대상부(2)에 치아가 실제로 배열되는 부분인 치조골을 감싼 잇몸부(g)의 외측 및 내측 사이 간격에 대응하여 소정의 면적을 갖는 영역면으로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 잇몸부(g)의 외측은 순측(labial) 및 협측(buccal)에 대응하는 부분이고, 상기 잇몸부(g)의 내측은 설측(lingual)에 대응하는 부분으로 이해함이 바람직하다.
이러한 표준치열궁 프로파일(도 3b의 da)은 연령별 및 성별 해부학적 편차를 고려하여 표준화되어 산출될 수 있다.
상세히, 상기 표준치열궁 프로파일(도 3b의 da)은 연령별 및 성별 악궁 크기를 대표할 수 있는 평균값에 대응하여 단계별로 구분되어 산출될 수 있다. 이를 통해, 상기 범용 왁스바이트(210)는 기설정된 크기를 갖도록 구분되어 양산될 수 있다. 예컨대, 상기 범용 왁스바이트(210)는 상악측 대/중/소, 하악측 대/중/소의 6개로 구분되어 규격화되는 기성품으로 세트화되어 구비될 수 있다.
즉, 상기 범용 왁스바이트(210)를 사용하여 수직고경(VD)이 가이드되면, 상기 치아 수복물 설계시 상기 수직고경(VD)을 산출하는데 소요되는 기간이 단축되며 전반적인 비용이 절감되어 경제적이다.
더욱이, 상기 범용 왁스바이트(210)는 기성품으로 준비되되, 다양한 피시술자의 구강 또는 이에 대응하는 인상모형에 보편적으로 적용될 수 있도록 복수개의 사이즈로 규격화되어 양산된다. 따라서, 시술자측에서 상기 범용 왁스바이트(210)를 사이즈별로 미리 구비한 상태에서 피시술자의 방문시 즉각적으로 사용할 수 있어 사용편의성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 치아 수복물을 설계하기 전 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부에 대한 정보를 획득하는 준비단계에서 피시술자의 내원 횟수가 실질적으로 1회로 최소화될 수 있다.
그리고, 상기 범용 왁스바이트(210)가 각 피시술자에게 적합하도록 보정되는 즉시 복수개의 상기 스캐닝이미지 및 상기 CT 이미지가 획득될 수 있다. 여기서, 복수개의 상기 스캐닝이미지와 상기 CT 이미지가 획득되는 시점이 실질적으로 동일하므로, 각 이미지데이터의 매칭도가 현저히 향상될 수 있다.
이때, 상기 범용 왁스바이트(210)는 상온에서는 고형으로 소정의 지지강도를 가지면서도, 기설정된 온도 이상으로 가온 처리시 연화되어 상기 식립대상부(2) 및 상기 대합대상부(3)와 대응되도록 보정될 수 있는 파라핀 왁스로 형성될 수 있다. 이때, 도 9에서 w1 및 w2로 표시된 부분은 가온 처리되어 연화된 부분으로 이해함이 바람직하다.
상기 파라핀 왁스는 녹는점이 47~64℃ 범위로 고온의 열을 가하지 않더라도 연화되는 물성을 가진다. 따라서, 가온 처리된 상태로 구강에 직접 적용되더라도 안전하며, 기설정된 온도 미만에서 신속하게 경화되어 상기 식립대상부(2) 및 상기 대합대상부(3)와의 형합도가 유지될 수 있다. 더욱이, 상기 파라핀 왁스는 연화 및 경화되는 과정에서 수축률이 낮으므로 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부와의 형합도 및 산출된 수직고경의 정확도가 현저히 개선될 수 있다.
여기서, 상기 파라핀 왁스는 전체 중량%에 대하여 70~85 중량%의 파라핀(예를 들면 세레신(ceresin))과 나머지 중량%의 기타첨가물을 포함함이 바람직하다. 예컨대, 상기 파라핀 왁스는 세레신 77~85 중량%, 밀납 7~13 중량%, 카나오바 1.5~3 중량%, 레진 2~4 중량%, 및 미세결정왁스 1.5~3 중량%를 포함할 수 있다.
상세히, 45~55℃ 범위의 온수가 수용된 수조에 상기 범용 왁스바이트(210)가 침지되어 연화된다. 그리고, 상기 범용 왁스바이트(210)의 내면부가 상기 식립대상부에 대응되도록 설치된 후 교합압력이 가해지면서 내외면부 사이 간격이 상기 수직고경(VD)에 대응되도록 보정될 수 있다. 이와 동시에, 상기 형합홈부(211)의 내면은 상기 식립대상부(2)의 외면 프로파일과 대응되도록 형합 보정되고, 상기 외면부(212)은 상기 대합대상부(3)의 단부와 대응되도록 교합 보정된다.
이때, 상기 범용 왁스바이트(210)의 내면부 즉, 상기 형합홈부(211)가 상기 식립대상부(2)에 부착되면서도 긴밀하게 형합되도록 경화성 수지(r1)가 충진된 상태로 교합될 수 있다. 그리고, 상기 범용 왁스바이트의 외면부(212)측에는 경화성 수지(r2) 등의 교합채득 재료를 적층함에 따라 상기 수직고경 및 설치 위치가 정확하게 설정될 수 있다.
더불어, 상기 식립대상부측에 잔존치아가 존재하는 부분무치악인 경우, 상기 식립대상부측의 잔존치아영역에 대응하여 상기 범용 왁스바이트가 절개 보정되도록 절개위치를 가이드하는 치간가이드부(도 3b의 212b)가 형성될 수 있다.
상세히, 상기 가압돌출부(212)는 상기 형합홈부(211)와 일체로 형성되되, 기설정된 표준치열궁 프로파일(도 3b의 da)에 대응하여 아치형으로 형성된다. 이때, 상기 가압돌출부(212)는 치아의 외형과 대응하는 외면을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 가압돌출부(212)는 실제 치아형상과 대응하는 저작면 및 치간가이드부(212b)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 치간가이드부(212b)는 음각으로 표시될 수 있으며, 상기 식립대상부(2)와 상기 대합대상부(3) 사이에 상기 범용 왁스바이트(210)가 설치될 때 정렬 기준이 되는 정렬표식부로써 활용될 수 있다. 예컨대, 상기 치간가이드부(212b)를 대합치의 치간 또는 상순소대/하순소대와 정렬시키는 간단한 방법으로 상기 범용 왁스바이트(210)를 정중선에 대응하여 정확하게 배치할 수 있다.
또한, 상기 식립대상부(2)측의 잔존치아의 위치와 상기 치간가이드부(212b)에 상기 범용 왁스바이트(210)의 잔존치아영역을 비교하여 이를 절삭하면서 제거할 수 있다. 따라서, 상기 범용 왁스바이트(210)가 상기 표준치열궁 프로파일(도 3b의 da)에 대응하여 일체로 형성되더라도 이를 구강 내 환경에 대응하여 용이하게 절삭 보정할 수 있다. 더욱이, 상기 범용 왁스바이트(210)는 칼 등의 도구로 절삭이 가능한 강도를 갖는 파라핀 왁스 재질로 구비되므로 절삭 보정시 조작편의성이 현저히 향상될 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 잇몸의 유동성이 높아 3차원 표면정보가 정밀하게 획득되기 어려운 무치악의 식립대상부를 대신하여 내면 프로파일이 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 형합되는 상기 결합바이트의 3차원 표면정보로부터 명확한 설계정보를 획득할 수 있다. 따라서, 최종 생성되는 플래닝데이터의 정밀성이 현저히 향상되며, 이를 기반으로 제조되는 치아 수복물의 설치 정확성이 현저히 향상될 수 있다.
또한, 상기 결합바이트를 스캐닝하여 획득된 3차원 표면정보의 불필요한 이미지부분이 소거되어 상기 식립대상부의 외면 프로파일과 형합되는 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보가 노출되도록 스왑되는 간단한 방법으로 상기 치아 수복물의 설계를 위한 이미지정보가 획득된다. 따라서, 상기 3차원 플래닝이미지가 생성되기 위한 이미지 처리과정이 신속하면서도 간소화될 수 있다.
이때, 상기 결합바이트는 다양한 사이즈로 규격화된 기성품으로 구비되되 내외면 프로파일 및 두께가 구강에 긴밀하게 대응되도록 보정되어 상기 수직고경을 정밀하게 가이드할 수 있다. 또한, 상기 결합바이트의 보정과 각 이미지데이터의 획득이 피시술자의 1회 내원시 동시에 수행 가능하므로 치아 수복의 전반적인 기간 및 비용이 현저히 절감될 수 있다.
여기서, 상기 결합바이트는 내외면부가 가온 처리되어 연화됨에 따라 교합압력이 가해지는 간단한 방법으로 보정될 수 있는 파라핀 왁스 재질의 범용 왁스바이트로 구비됨에 따라 사용편의성이 현저히 향상될 수 있다. 더욱이, 상기 범용 왁스바이트의 내외면부에 별도의 수지가 도포 또는 적층된 상태로 교합되면서 릴라이닝됨에 따라 구강 환경과 고도의 형합도를 가지도록 보정될 수 있어 치아 수복물 설계의 전반적인 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
m11: 제1스캐닝이미지
m12: 제2스캐닝이미지
m13: 제3스캐닝이미지 m16: CT 이미지
m17: 통합 스캐닝이미지 m20: 3차원 플래닝이미지
210: 결합바이트
m13: 제3스캐닝이미지 m16: CT 이미지
m17: 통합 스캐닝이미지 m20: 3차원 플래닝이미지
210: 결합바이트
Claims (5)
- 식립대상부와 형합 대응되는 형합홈부 및 대합대상부와 교합 대응되는 외면부 사이 간격이 기설정된 수직고경에 대응되는 결합바이트에 대한 제1스캐닝이미지, 상기 대합대상부에 대한 제2스캐닝이미지, 그리고 상기 결합바이트가 결합된 상기 식립대상부 및 상기 대합대상부에 대한 제3스캐닝이미지가 획득되고, 상기 결합바이트가 결합된 구강에 대한 CT 이미지가 획득되어 플래닝부로 전송되는 제1단계;
상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지가 각각 상기 제3스캐닝이미지와의 공통부분을 기준으로 중첩되어 상기 수직고경에 대응되도록 정렬 배치되되, 상기 제1스캐닝이미지에 포함된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보가 외측으로 노출되도록 스왑되어 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝이미지가 생성되는 제2단계; 및
상기 통합 스캐닝이미지와 상기 CT 이미지가 공통부분을 기준으로 중첩 및 정합되어 3차원 플래닝이미지가 생성되는 제3단계를 포함하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는
상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보와 외면부측 3차원 표면정보 사이에 경계라인이 설정되되, 상기 외면부측 3차원 표면정보가 소거영역으로 설정되어 소거되면서 상기 형합홈부 3차원 표면정보가 상기 대합대상부측으로 볼록하게 노출되도록 스왑됨을 특징으로 하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지 각각의 기설정된 비교영역의 이미지단위들과 상기 제3스캐닝이미지의 대응영역의 일치율을 산출 및 비교하되,
상기 일치율이 기설정된 설정치 이상인 경우에 상기 제1스캐닝이미지 및 상기 제2스캐닝이미지 각각의 비교영역이 상기 제3스캐닝이미지의 대응영역에 정렬 및 배치되어 스왑됨을 특징으로 하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 결합바이트의 외면에 복수개의 정합표식자가 부착되되, 상기 결합바이트에 대한 이미지를 포함하는 각 이미지데이터에는 상기 정합표식자가 이미지로 표시되되,
상기 제2단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는 정합표식자에 대한 이미지데이터가 포함된 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보와 상기 외면부측 3차원 표면정보 사이에 경계라인이 설정되되, 상기 외면부측의 3차원 표면정보가 소거영역으로 설정되어 설정되면서 정합표식자 3차원 표면정보 및 상기 결합바이트의 형합홈부 3차원 표면정보가 노출되도록 스왑되며,
상기 제3단계에서, 상기 통합 스캐닝이미지와 상기 CT 이미지에 표시되는 상기 정합표식자에 대한 이미지데이터를 포함하는 공통부분을 기준으로 중첩 및 정합되어 상기 3차원 플래닝이미지가 생성됨을 특징으로 하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 제1스캐닝이미지는
상기 형합홈부에 경화성 수지가 충진 및 교합되어 상기 식립대상부와의 간극이 보정되어 릴라이닝되고 상기 외면부측에 경화성 수지가 적층되어 상기 대합대상부의 단부측이 형합 걸림되도록 보정된 상기 결합바이트의 전체적인 표면을 스캐닝하여 획득됨을 특징으로 하는 치아 수복물 설계를 위한 이미지 데이터 처리방법.
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Legal Events
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