KR20200118366A - 맞춤형 치과용 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화된 치과용 장치에 관한 것으로, 여기서 상기 장치는 적어도 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)를 포함하며 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화되고 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화된, 스캔체, 및 스캔체에 대해 고정된 위치에 탑재되는 맞춤형 치은체를 포함하고, 여기서 상기 치은체는 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화되며 적어도 부분적으로 ≥ 35 ℃ 그리고 ≤ 80 ℃의 융점을 포함하는 중합체를 포함하는 열가소성 중합체를 포함한다. 또한, 본 발명은 맞춤화된 치과용 모델의 제조 방법, 및 본 발명의 방법에 의해 수득되는 디지털 모델의 맞춤화된 크라운 모델을 제조하기 위한 용도에 관한 것이다

Description

맞춤형 치과용 장치{CUSTOMIZABLE DENTAL DEVICE}

본 발명은 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화된 치과용 장치에 관한 것으로, 여기서 상기 장치는 적어도 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)를 포함하고 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화되며 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화된, 스캔체(scan body), 및 스캔체에 대해 고정된 위치에 탑재되는 맞춤형 치은체(gingiva body)를 포함하고, 여기서 상기 치은체는 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화되며 ≥ 35 ℃ 그리고 ≤ 80 ℃의 융점을 포함하는 중합체를 적어도 부분적으로 포함하는 열가소성 중합체를 포함한다. 또한, 본 발명은 맞춤화된 치과용 모델의 제조 방법, 및 본 발명의 방법에 의해 수득되는 디지털 모델의 맞춤화된 크라운 모델을 제조하기 위한 용도에 관한 것이다.

치조궁(dental arch) 내의 상실되거나 파손된 치아의 대체를 위한 조치는 미적인 이유만을 기초로 하는 것은 아니다. 향후 턱의 올바른 기능 및 적정한 정렬을 유지하고 또한 불분명한 이상을 기초로 하는 감염 및 충치(tooth decay)와 같은 임의의 이차적인 합병증을 피하기 위해서, 치과용 이식물을 사용하여 불시에 출현하는 공극을 충전하는 것이 일반적인 치과의사 시술이다. 이식물의 배치는 연속되는 단계들로 수행될 수 있다. 제1 단계에서, 치과 개업의 또는 외과의는 임상 상황을 고찰하여, 치과용 이식물의 전체적인 정렬을 위한 적절한 전략을 결정할 수 있다. 제2 단계에서, 골에 가압되거나 나사체결되는 치과용 이식 고정물을 수용하기 위하여 드릴링하는 것에 의해 골 구조가 준비될 수 있다. 상기 고정물은 추가적인 이식물 부재의 기계적 고정을 보장하는 바, 예를 들면 치유용 지대치(abutment)가 치과용 고정물에 결합될 수 있다. 그와 같은 다중-부재 이식물은 더 다용도인데, 부재 및 지대치를 고정하는 것이 개별 환자의 필요에 따라 적합화될 수 있기 때문이다. 특히, 이식 고정물을 배치한 후 고정 부재에 대비하여 지대치 배향을 적합화하는 것이 가능하다. 이는 더 큰 유연성을 제공하며, 회복불가능한 실수의 경향이 덜하다. 또한, 상이한 이식물 부재에 대하여 상이한 재료가 사용될 수 있으며, 그에 따라 전체 장치가 가용한 기계적 요건에 대하여 적합화될 수 있다. 마지막 단계에서는, 치유 구성이 예를 들면 크라운 구조를 포함한 더 자연스럽게 보이는 최종 보철 또는 복구에 의해 대체되거나 최적화된다. 전체적인 시술은 처음의 기계적 궁 구조를 복구하여 더 우수한 미적 결과를 제공한다.

지난 십년간, 이식 계획수립, 이식 수술의 정밀도 및 최종 크라운 설계를 최적화하기 위하여 몇 가지 상이한 치료 선택사항들이 도출되었다. 과거에는, 계획수립 및 크라운 설계가 치과 이식 공정 전 및 후에 준비되는 몇 개의 물리적 석고 또는 스톤 임프레션(impression)을 기초로 하였다. 임프레션의 주 목표는 환자의 필요에 대하여 적합화된 최적 이식물의 가공을 보장하기 위하여 환자 고유의 치과용 이식물 주변환경을 기술자에게 전달하는 것에 있다. 이와 같은 접근법은 이후 디지털 세계로 옮겨졌다.

예를 들어, KR 10 171 4311 B1호는 시술의 편의성을 최대화하며, 구강용 디지털 광학 스캐너를 사용한 컴퓨터 보조 설계(CAD)/컴퓨터 보조 제작(CAM) 작업 동안 정밀한 스캐닝 정보를 제공하는 이식물 조립체에 관한 것이다. 상기 문서는 또한 스캔체 및 치유용 지대치가 서로 분리될 수 있다고 개시하고 있다.

또 다른 치유용 지대치 시스템 및 그의 용도가 WO 2017 085 288 A1호에 개시되어 있다. 상기 지대치 시스템은 지대치 스크류를 통하여 치과용 이식물에 체결되도록 적합화된 기저 부재(base part) 및 추가적인 스크류에 의해 기저 부재에 체결될 수 있는 치유 캡(healing cap)을 포함할 수 있다. 상기 치유 캡은 구강-내 스캐닝 시스템에 의해 스캐닝되거나 기저 부재의 위치 및 배향에 관한 정보를 전달하기 위하여 물리적 임프레션으로 이전될 수 있는 특징부를 포함할 수 있다.

구강 스캐닝 기술을 포함한 추가적인 공정에 대해서는 WO 2015/030281 A1호에 개시되어 있다. 상기 특허 문서는 간단한 의료 시술을 가능케 하고 환자의 부담을 최소화하는 이식물 조립체에 대해 기술하고 있다. 스캔체는 하기를 포함한다: 그의 저부 말단에 형성되는 다각형 돌출 유닛; 그의 상부에 형성되며 다각형 돌출 유닛의 일 표면과 평행한 적어도 하나의 평면 유닛을 가지고 돌출 유닛에 비해 더 큰 몸체 유닛; 다각형 돌출 유닛과 몸체 유닛을 연결하기 위한 사선형 연결 유닛; 및 그의 중심 부분에 수직으로 형성되는 관통-홀. 상기 스캔체는 치조골(alveolar bone)에 고정된 고정물에 스크류를 고정하는 것에 의해 고정된다. 상기 스캔체는 치은을 치료할 때에도 자연 치아와 유사한 에머전시 프로파일(emergency profile)을 형성할 수 있으며, 스캔체가 탑재되어 있는 상태에서 스캐닝이 가능해서, 의료 시술이 더 간단할 수 있고, 환자가 느낄 수 있는 부담이 최소화될 수 있다.

그럼에도 불구하고, 치과용 지대치 시스템 분야의 기존 해결책들 이외에, 장치가 환자 고유의 필요성에 대하여 맞춤형이고 장치 구성이 용이하게 디지털 모델로 이전될 수 있는 스캐닝가능한 치과용 장치에 대한 필요성은 여전히 존재한다.

이에 따라, 본 발명은 유연성이며 스캐닝가능한 치과용 지대치 장치를 제공한다는 목적을 가지는 바, 상기 장치는 추가적으로 환자 치은의 이식물 주변환경을 포함하는 것을 가능케 한다. 이와 같은 목적은 청구범위 제1항에 따른 다중-부재(multi-part) 치과용 지대치 장치에 의해, 특히 청구범위 제11항에 따른 디지털 모델을 기초로 하는 맞춤화된 크라운 모델의 제조 방법에 의해, 그리고 맞춤화된 크라운 모델을 제조하기 위한 청구범위 제15항에 따른 용도에 의해 달성되었다. 유리한 실시예들은 종속 청구항들의 주제가 된다. 문맥상 분명하게 달리 표시되지 않는 한, 그들은 자유롭게 조합될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 치과용 장치는 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화되는 바, 상기 장치는 적어도 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)를 포함하고 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화되며 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화된, 스캔체, 및 스캔체에 대해 고정된 위치에 탑재되는 맞춤형 치은체(gingiva body)를 포함하고, 여기서 상기 치은체는 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화되며 ≥ 35 ℃ 그리고 ≤ 80 ℃의 융점을 포함하는 중합체를 적어도 부분적으로 포함하는 열가소성 중합체를 포함한다.

놀랍게도, 상기한 치과용 장치가 현행 기술 장치에 대비한 본질적인 장점들을 치과용 보철물에 제공할 수 있다는 것이 발견되었다. 상기 장치는 독립적인 치아 구조는 물론 기능성 치아 주변환경도 관리한다는 포괄적인 개념을 가능케 한다. 특히, 잇몸 또는 치은 조직은 적정한 치유에 중요하며, 또한 이식물의 기능상 성능도 결정한다. 본 발명의 장치는 용이하게 생체 내에 적합화가능하며, 치료에 있어서의 실제적인 차후 단계들이 이식 고정물 배치 직후 치은 조직의 정확한 복제물을 기초로 할 수 있다. 이는 더 자연스럽게 보이는 치은을 가능케 하며, 또한 치은과 스캔체 사이의 적절한 비율을 보장한다. 추가적인 장점은 장치 및 맞춤형 치은 부재의 전체적인 구성이 스캐닝가능하며, 그에 따라 물리적 장치의 디지털 세계로의 용이한 이전을 가능케 한다는 것이다. 상기 장치는 생체 내의 구강에서 스캐닝될 수 있으며, 맞춤화된 치은 부재는 물론 스캔체도 스캐닝가능하다는 사실을 기초로 전체적인 구성이 정확하게 추적될 수 있다. 또한, 스캐닝가능한 특징부를 기초로, 구강 내에서는 물론 서로와 관련하여서도 양 부재의 상대적인 배향을 결정하는 것 역시 가능하다. 특히, 후자는 추가적인 안전성 수단을 포함하는 것, 및 정교한 디지털 모델을 생성시킬 가능성을 보장하는 것을 도울 수 있다.

본 발명에 따른 치과용 장치는 치과용 이식 고정물상에 고정되거나 그의 상부에 내장되는 것 중 어느 하나인 연결부이다. 상기 치과용 장치는 예를 들면 치유 단계 동안 고정물에 배치될 수 있으며, 차후에 다른 장치로 대체될 수 있다.

상기 치과용 장치는 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화된다. 이는 치과용 장치가 특징부를 포함하거나, 또는 턱의 골 구조에 고정되어 있는 치과용 이식 고정물에 연결되기 위하여 추가적인 특징부가 거기에 결합되도록 적합화된다는 것을 의미한다. 결합을 위한 수단은 예를 들면 볼트 또는 스크류를 포함할 수 있다. 또한, 치과용 장치는 스크류가 삽입될 수 있는 스크류 나사산을 저부에 포함할 수 있는 것이 가능하다. 치과용 장치에서는 사용되지 않던 상기 스크류 부재는 이식 고정물에 장치를 결합시키는 데에 사용될 수 있다. 다른 기계적 또는 화학적 연결 시스템이 사용되는 것 역시 가능한데, 이 경우 이식 고정물은 치과용 장치에 대비되는 대향하는 기계적 결합 수단을 포함한다. 바람직하게는, 치과용 이식 고정물과 장치 사이의 연결은 치과용 장치의 스캔체를 통하여 확립된다.

스캔체는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)을 포함한다. 바람직하게도, 스캔체는 기계적으로 안정하며 생체적합성인 어떠한 재료로부터도 제조될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스캔체가 스캐닝가능한 것을 보장하고 또한 맞춤형 치은체와의 적정한 기계적 상용성을 보장하기 위하여, 재료 중 적어도 일부는 하기를 포함하는 중합체인 PEEK이다:

바람직하게는, 스캔체 중 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 75 중량%, 더욱 바람직하게는 90 중량%가 PEEK이다. 적합한 블렌딩 중합체는 143-160° 사이의 유리 전이 온도 및 335-441 ℃ 사이의 높은 결정질 용융 온도를 가지는 PAEK 중합체 예컨대 PEK, PEKK, PEKEKK 등으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 바람직하게는, 상기 PEEK는 130 ℃-160 ℃ 범위의 유리 전이 온도 및 300 ℃를 초과하는 결정질 용융 전이 온도(T_m)를 포함할 수 있다. 또한, 스캔체가 추가적인 중합체를 포함할 수 있다는 사실 이외에, 스캔체가 중합체 기재 분야에서 일반적으로 사용되는 추가적인 물질들을 포함하는 것 역시 가능하다. 추가적인 물질로는 충전재, 색소, 유변물성 개질제, 약제, 항세균 물질(예컨대 항세균 이온), 안정화제 등이 포함될 수 있다.

스캔체는 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화된다. 한편으로, 스캔체는 광학 스캐너, 예컨대 필름 또는 CCD-칩과 같은 광학 기록 기술을 기초로 하는 구강내 스캐너(아이오(io)-스캐너)에 의해 그대로 스캐닝될 수 있다. 스캔성을 증가시키기 위하여, 스캔체는 스캔체 주변환경과 관련하여 대조 및 스캔성을 증가시키는 추가적인 물질을 포함할 수 있다. 다른 한편으로, 스캔체는 방사선투과성 또는 방사선비투과성일 수 있는데, 다시 말하자면 적어도 부분적으로 장치의 외부 구조는 X-선 측정에 의해, 예를 들면 컴퓨터 단층촬영(또는 CBCT), 통상적인 CT 또는 마이크로-CT에 의해 검출될 수 있다.

맞춤형 치은체는 스캔체에 대해 고정된 위치에 탑재된다. 이는 맞춤형 치은체가 전체적인 치료 동안 스캔체에 물리적 또는 화학적으로 연결된다는 것을 의미한다. 맞춤형 치은체가 치은 선에 모델링된다 할지라도, 양 몸체는 치료 동안 원칙적으로 그들의 배향을 유지한다. 물리적 또는 화학적 고정은 예를 들면 양 부재를 함께 교착시키는 것(cementing) 또는 접착시키는 것(gluing)에 의해 달성될 수 있다. 또한, 고정은 기계 부재에 의해 달성되는 것이 가능하고, 기계 부재는 치료 동안 양 부재의 변함없는 위치를 가능하게 하지만 예컨대 의도적으로 버튼을 가압하거나 양 장치를 나사해제하는 것에 의해 방출될 수 있다. 이와 같은 구성은 부재의 정해진 배향을 보장해서, 하나 또는 양 부재가 이탈될 수 있는 상황에 비해 뛰어나다. 바람직하게는, 고정은 스캔체 및 치은체 양 몸체가 치료 동안 1 mm 미만까지, 바람직하게는 0.5 mm 미만까지, 더욱 바람직하게는 0.1 mm 미만까지 연결 지점에서 그들의 상대적 위치를 변화시키는 것을 가능케 하는 것을 포함한다.

치은체는 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화되고 ≥ 35 ℃ 그리고 ≤ 80 ℃의 융점을 포함하는 중합체를 포함하는 열가소성 중합체를 적어도 부분적으로 포함한다. 이는 스캔체 이외에 맞춤형 치은체 역시 다른 치아 주변환경 및 스캔체로부터 예를 들면 광학적으로 구별가능하다는 것을 의미한다. 재료는 스캐닝가능하며, 또한 저 내지 중간 융점을 포함한다. 후자는 구강에서 부분적으로 용융되거나 가소화된 치은체를 적용하는 데에 중요하다. 열가소성 중합체 용융을 위한 주어진 온도 범위 내에서 스캔체와 맞춤형 치은체의 조합을 기초로, 조직을 손상시키지 않으면서 환자의 치은에 대하여 맞춤형 치은체를 적합화하는 데에 적합한 시간 간격을 확립하는 것이 가능하다. 더 높은 온도는 불리할 수 있는데, 그것이 적합화 공정 동안의 열 전달을 기초로 한 조직 손상으로 이어질 수 있기 때문이다. 더 낮은 온도는 적합화 공정을 위한 기간이 너무 짧을 수 있기 때문에 불리할 수 있다. 열가소성 중합체는 예를 들면 열가소성 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리티오에테르, 폴리아릴알킬렌, 폴리실란, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리우레탄 또는 이들 목록 구성원 적어도 2종의 혼합물로 구성되는 군에서 선택될 수 있다.

치과용 장치의 바람직한 실시예에서, 치은체는 폴리카프로락톤(PCL)을 포함할 수 있다. 스캔체와 맞춤형 치은체 사이의 유리한 물리적 및 화학적 상호작용을 위해서는, 맞춤형 치은체용으로 PCL 재료를 사용하는 것이 유용하다는 것이 발견되었다. PEEK-PCL 조합은 기계적으로 안정해서, 치료 동안 양 부재 사이에 적은 움직임만을 포함하는 양 재료 사이의 매우 단단한 고정물을 생성시키는 것이 가능하다. 특히, 후자는 양 부재 사이의 매우 정밀하고 안정한 형상구조상의 관계를 초래하는데, 이는 스캐닝 공정에서 고도로 정밀한 디지털 모델을 생성시키는 데에 사용될 수 있다. PCL은 하기의 반복 단위를 포함하는 중합체이다:

PCL 이외에, 맞춤형 치은체는 충전재, 색소, 유변물성 개질제, 약제, 항세균 물질(예컨대 항세균 이온), 안정화제 등과 같은 추가적인 중합체 또는 추가적인 물질들을 포함할 수 있다.

치과용 장치의 추가적인 바람직한 실시예에서, 치은체는 ≥ 60 중량% 그리고 ≤ 100 중량%의 폴리카프로락톤(PCL)을 포함할 수 있다. 특히, 상당한 고함량의 PCL이 본 발명의 치과용 장치의 치은 부분에 유용한 것으로 밝혀졌다. PCL은 비-용융 상태에서 적절한 열 용량 및 적절한 기계적 특성들을 포함한다. 이는 중간 온도에서 환자의 치은 선에 대한 적합화를 수행하는 데에 상당히 긴 기간을 허용한다. 이는 적합화 공정에서 환자를 위해할 위험성을 감소시킨다. 또한, 점탄성인 PCL 특성은 치은 조직의 매우 정밀한 모델링을 가능케 하며, 이는 다시 매우 미적이며 자연스러운 맞춤화된 치은 모델로 이어진다. 바람직한 실시예에서, 맞춤형 치은체는 ≥ 70 중량% 그리고 ≤ 100 중량%, 더욱 바람직하게는 ≥ 85 중량% 그리고 ≤ 100 중량%의 PCL을 포함할 수 있다. 그와 같은 PCL 함량은 기계적 안정한 장치를 초래하며, 재현성 있고 편리한 맞춤화 공정을 위한 "적절한" 열가소성 거동을 포함한다.

치과용 장치의 또 다른 바람직한 양태에서, 맞춤형 치은체는 ≥ 40 ℃ 그리고 ≤ 65 ℃의 융점 및 ≥ -70 ℃ 그리고 ≤ -50 ℃의 유리 전이 온도를 포함하는 폴리카프로락톤을 포함할 수 있다. 상기한 열적 특성을 포함하는 PCL 재료를 사용하는 것이 적합한 것으로 밝혀졌다. 이론에 얽매이고자 하는 것은 아니나, 상기 유리 전이 온도 범위와 조합된 상기 융점은 바람직한 적합화 또는 모델링 시간 및 안전성 체제를 가능케 하는 것으로 추정된다. 적정한 적합화 공정을 위한 시간은 영역외 특성들을 포함하는 다른 PCL 재료에 비해 더 길어서, 환자의 치은 조직에 대한 매우 정밀한 적합화를 달성하기에 충분하게 재료가 "유동성"이다. 또한, 상기 재료는 생체-내에서 재-작업될 수 있어서 장치를 모델링하는 데에 있어서의 용이성을 초래하는 것으로 밝혀졌다.

치과용 장치의 바람직한 특징에서, 맞춤형 치은체는 ≥ 250 MPa 그리고 ≤ 400 MPa의 DIN EN ISO 527-3:2018에 따른 탄성 모듈러스를 포함하는 폴리카프로락톤을 포함한다. 이와 같은 폴리카프로락톤 탄성 모듈러스 범위는 자연스러운 치은 선으로의 가열된 재료의 정교한 적합화를 가능케 하기에 "적절한" 범위를 보장하며, 높은 수준의 정교성을 보장한다. 허용가능한 정교성 수준을 기초로, 매우 자연스럽게 보이는 모델이 수득가능하다.

치과용 장치의 또 다른 바람직한 양태에서, 맞춤형 치은체는 ≥ 35 MPa 그리고 ≤ 80 MPa의 DIN EN ISO 527-3:2018에 따른 굽힘 강도를 포함하는 폴리카프로락톤을 포함한다. 이와 같은 굽힘 강도 범위는 스캔체와 치은 부재 사이의 단단한 고정을 가능케 하고 용이한 적합화 공정을 초래함으로써, 스캔체와 치은 부재 사이의 연결을 견고하게 유지한다.

치과용 장치의 바람직한 실시예에서, 맞춤형 치은 및 스캔체 각각은 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 개별적으로 적합화된 적어도 하나의 배향 마커(marker)를 포함할 수 있다. 스캔체 및 맞춤형 치은체 모두가 스캐닝가능하다는 특징 이외에, 양 장치 부재는 장치 내에 또는 장치에, 스캐닝가능 반응이 몸체의 나머지와 비교하였을 때 상이한 영역도 포함하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 이는 스캔체가 스캐닝가능 반응이 스캔체의 나머지와 비교하였을 때 상이한 하나 이상의 정해진 영역을 포함한다는 것을 의미한다. 이는 상이한 색상, 조성 또는 X-선 흡수 계수를 포함하는 특정 장치 부재의 통합에 의해 달성된다. 또한, 배향 마커가 스캔체의 생략되거나 추가된 부재, 예를 들면 공강, 개구부 또는 노치(notch) 또는 부착물 또는 연장부인 것 역시 가능하다. 예비 또는 추가 부재는 스캔체의 3D 배향 및 높이를 가시화할 수 있다. 동일한 배향 마커가 맞춤형 치은체에 또는 치은체 내에 존재할 수 있는데, 이 경우 양 부재가 반드시 동일한 유형의 배향 마커를 포함해야 하는 것은 아니다. 배향 마커는 구강과 관련하여, 또는 인접 치아와 관련하여 전체 장치의 배향을 정하는 것을 도울 수 있다. 또한, 상기 마커는 스캔체와 관련하여 맞춤형 치은체의 배향을 정하는 데에도 유용하다(또는 그 반대도 마찬가지임).

치과용 장치의 다른 바람직한 양태에서, 맞춤형 치은 및 스캔체 배향 마커는 X-선 스캐닝가능할 수 있다. 치과용 장치로부터 고해상도 X-선 프로파일을 수득하는 능력을 통합하기 위해서는 또한 스캔체 및 치은 부재가 X-선 스캐닝가능한 배향 마커를 포함하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 이는 상이한 스캔-절차들의 전체적인 양을 감소시킬 수 있으며, 표준 치과의사 장비를 사용하여 양 부재에 대하여 동일하게 높은 해상도 규모를 확립할 수 있다.

치과용 장치의 또 다른 바람직한 양태에서, 맞춤형 치은체는 거울상 대칭성을 포함할 수 있으며, 치은체 측면 치수에 대한 치은체 전면 및 후면 치수의 비가 ≥ 1.1 그리고 ≤ 2.0일 수 있다. 맞춤형 치은체는 가열 및 환자 치은 선에의 적합화 전에 대칭으로 형상화되는 것이 맞춤화 공정에서 유용한 것으로 밝혀졌다. 예를 들면, 대칭 선이 맞춤형 치은체의 중심 부분을 분할함으로써, 이와 같은 부분을 전면 및 후면 부재로 "분리하는" 것이 가능하다. 전면 부재는 구강으로부터 밖으로 배향될 수 있으며, 배면 부재는 구강으로 향할 수 있다. 이는 적합화 공정을 용이하게 할 수 있다. 또한, 맞춤형 치은체의 전면 및 후면은 몸체의 우측 및 좌측에 비해 더 많은 재료를 포함하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 이는 후면 및 전면 치수가 측면 치수에 비해 더 큰 상기에서 제시된 비로 표현되고 있다. 이는 맞춤형 치은체의 많은 부분을 절단하여 폐기할 필요성 없이도 빠르고 용이한 맞춤화 공정을 가능케 한다. 추가적인 바람직한 실시예에서, 상기 비는 ≥ 1.2 그리고 ≤ 1.8, 더욱 바람직하게는 ≥ 1.3 그리고 ≤ 1.7일 수 있다.

치과용 장치의 또 다른 바람직한 실시예에서, 맞춤형 치은체는 오목부 또는 볼록부 대칭성을 포함할 수 있다. 가열된 맞춤형 치은체의 더 우수한 취급 및 더 우수한 맞춤화 공정을 위해서는, 상기 언급된 형상의 맞춤형 치은체를 사용하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 상기 형상은 완전하고 용이한 맞춤화 공정을 위한 적절한 양의 가열된 재료의 존재를 보장한다. 이에 따라, 재-형상화의 양이 감소됨으로써, 시간이 덜 드는 적합화 공정으로 이어진다.

적어도 하기의 단계들을 포함하는 맞춤화된 치과용 모델의 제조 방법을 개시하는 것 또한 본 발명의 영역에 속한다:

a) 본 발명에 따른 치과용 장치를 제공하는 단계;

b) 융점을 초과하도록 상기 치과용 장치의 맞춤형 치은체를 적어도 부분적으로 가열하는 단계;

c) 환자의 구강 내에서 단계 b)에서 수득된 장치를 치과용 이식 고정물에 연결하는 단계;

d) 적어도 부분적으로 환자의 치은 선에 대하여 적어도 부분적으로 맞춤형 치은 부재를 적합화하는 단계;

e) 구강 내에서 단계 d)에서 수득된 치과용 장치의 맞춤화된 배열구조를 스캐닝하여 맞춤화된 장치의 3D 스캔 데이터를 수득하는 단계;

f) 단계 e)에서 수득된 스캔 데이터를 기초로 맞춤화된 치은 부재를 포함하는 맞춤화된 디지털 모델을 구축하는 단계.

놀랍게도, 상기에서 묘사된 방법이 사전-제작 부재만을 기초로 하는 표준 방법에 비해 훨씬 더 우수한 방식으로 생체내 상황을 모사하는 매우 정밀하고 자연스러운 디지털 모델로 이어질 수 있다는 것이 밝혀졌다. 상기 디지털 모델을 기초로, 추가적인 치료 선택사항들이 평가될 수 있으며 추가적인 부재가 제작될 수 있는 바, 표준 공정에 비해 더 높은 품질을 포함하는 치아 대체물이 제공될 수 있다.

상기 맞춤화된 치과용 모델은 적어도 스캔체 및 맞춤화된 치은체, 그리고 임의적으로 치아 주변환경의 부재 또는 완전한 주변환경을 포함한다. 데이터를 기초로, 크라운, 브릿지, 인레이, 온레이, 베니어 또는 치과용 이식 물품과 같은 다른 부재들이 제작될 수 있으며, 치과용 장치와 함께 사용될 수 있다. 모델은 실제 석고, 알기네이트 또는 깁스(gypsum), 또는 디지털 모델일 수 있다. 상기 모델 데이터를 기초로 하면, 예를 들면 추가 제작 공정을 통하여 추가적인 치과용 부재를 제작하는 것이 가능하다.

방법 단계 a)에서는, 본 발명에 따른 치과용 장치가 제공되는 바, 이와 같은 부재는 적어도 스캔체 및 맞춤형 치은체를 포함한다. 이와 같은 장치는 방법 단계 b)에서 처리되는데, 치과용 장치의 적어도 맞춤형 치은체가 부분적으로 융점을 초과하여 가열된다. 이와 같은 방법 단계에서는, 맞춤형 치은체의 중합체가 유동화되는 바, 다시 말하자면 단단한 것에서 연질의 유연한 구조로 변환된다. 이와 같은 방법 단계는 예를 들면 수조에서, 또는 맞춤형 치은체의 공기 가열에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 맞춤형 치은체의 온도는 맞춤형 치은체를 구성하는 중합체의 융점을 +5 ℃, 바람직하게는 +10 ℃ 상회하는 온도로 가열된다.

방법 단계 c)에서는, 환자 구강 내에서 단계 b)에서 수득된 장치가 치과용 이식 고정물에 연결된다. 처리 및 가열된 치과용 장치는 이식 고정물에 결합된다. 이와 같은 단계는 스캔체의 저부 말단에 스크류가 삽입되어 이식 고정물에 장치를 나사체결하는 것에 의해, 또는 이식 고정물에 나사체결된 스크류에 스캔체를 나사체결하는 것에 의해 달성될 수 있다.

방법 단계 d)에서는, 맞춤형 치은 부재가 적어도 부분적으로 환자의 치은 선에 대하여 적합화된다. 이와 같은 방법 단계에서는, 구강 내에서 아직 가온 또는 가열되어 있는 맞춤형 치은체가 환자 치은 선에 대하여 모델링된다. 이와 같은 단계는 맞춤형 치은체 형상의 수동 조작에 의해, 또는 스푼 또는 주걱과 같은 다른 장치의 도움으로 수행될 수 있다. 이와 같은 방법 단계의 종료시, 맞춤형 치은체의 표면은 환자의 자연스러운 치은 선의 형상을 포함한다.

방법 단계 e)에서는, 구강 내에서 단계 d)에서 수득된 치과용 장치의 맞춤화된 배열구조가 스캐닝됨으로써, 맞춤화된 장치의 3D 스캔 데이터가 수득된다. 치과용 장치는 생체내 주변환경에서 스캐너에 의해 스캐닝된다. 상기 스캐너는 양 치과용 장치 측면, 즉 구강으로부터 밖으로 향하는 전면 및 구강을 향하는 후면을 스캐닝할 수 있는 구강-내 스캐너일 수 있다. 전면만을, 또는 치과용 장치의 양면을 스캐닝하는 것이 가능하다. 전체적인 그림을 얻기 위해서는, 바람직하게는 장치의 양측이 적어도 한번은 스캐닝된다. 스캔 데이터는 예를 들면 하나 이상의 2D-이미지 형태일 수 있다. 스캐닝 방법은 CCD-카메라를 기초로 하는 광학적 방법일 수 있거나, 또는 스캐닝이 상이한 스캔 공급원, 예를 들면 X-선 스캔을 기초로 할 수 있다. 또한, 아이오-스캐너를 사용하는 것 역시 가능하다.

방법 단계 f)에서는, 단계 e)에서 수득된 스캔 데이터를 기초로 맞춤화된 치은 부재를 포함하는 맞춤화된 디지털 모델이 구축된다. 이전 단계에서 수득된 하나 이상의 스캔은 적어도 치과용 장치 또는 장치 주변환경을 포함하는 장치를 나타내는 디지털 3D-모델로 이전된다. 3D-스캔 데이터는 적어도 스캐닝된 대상체들의 위치 및 그 사이의 상대적 거리에 관한 정보를 포함한다. 저부 치은 부재의 외관은 상부 맞춤화된 치은 부재의 부피 변화를 기초로 모델링될 수 있다. 3D-모델은 예를 들면 구강-내 스캐너의 소프트웨어에 의해 제공될 수 있거나, 또는 다른 컴퓨터에서 모델이 구축될 수 있다.

추가적인 바람직한 방법 실시예에서, 디지털 모델의 구축은 단계 e)에서 수득된 데이터, 및 구강 외부에서의 맞춤화된 다중-부재 치과용 장치의 추가적인 스캔 데이터를 기초로 한다. 모델의 정교성을 강화하고 또한 맞춤화된 치은체의 저부 표면을 포함하기 위해서는, 구강 내부에서 스캐닝가능하지 않은 부분으로부터 수득되는 추가적인 스캔 데이터도 포함하는 모델을 생성시키는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 이러한 추가적인 데이터는 전체적인 3D 이식물 그림을 얻는 데에도 유용할 수 있으며, 또한 자연 및 맞춤화된 치은 부재 사이의 부적절한 정렬을 검출하는 데에 유용할 수 있다.

구강 외부에서 치과용 장치의 추가적인 스캔 데이터를 수득하기 위한 방법의 또 다른 바람직한 양태에서, 치과용 장치는 스캔-요소에 결합될 수 있다. 모델의 정교성 수준은 더 많은 스캔 데이터를 사용하여 증가될 수 있고, 여기서 스캔 데이터는 치과용 장치의 고정된 위치에서 수득된다. 장치는 예를 들면 이식 고정물과 동일한 부속 수단을 포함하는 스캔-요소에 나사체결될 수 있다. 이에 따라, 구강 내에서의 위치와 비교하였을 때 동일한 배향 및 높이에서의 스캔 데이터를 수득하는 것이 가능하다. 또한, 스캔-요소는 치과용 장치를 특정 위치에 고정시킬 수 있으며, 더 우수한 스캔 결과를 수득하는 것을 도울 수 있다. 결과적으로, 더 정밀한 방식으로 상이한 데이터가 조율될 수 있다.

바람직한 방법 특징 내에서, 단계 e)에서의 스캐닝은 광학용 구강내 스캐너에 의해 수행된다. 환자의 자연스러운 치은 선을 포함하는 적정한 모델을 구축하는 데에 있어서의 적절한 정교성 수준을 수득하는 데에는 구강내 스캐너(아이오-스캐너)가 유용한 것으로 밝혀져 있다.

본 발명의 방법에 의해 수득되는 디지털 모델의 맞춤화된 치은 부분을 포함하는 맞춤화된 크라운 모델을 제조하기 위한 용도를 개시하는 것 또한 본 발명의 영역에 속한다. 본 발명의 용도의 장점에 대해서는, 본 발명의 방법의 장점 및 본 발명의 치과용 장치의 장점들을 명시적으로 참조하는 바이다.

하기 도면을 참조하여 본 발명을 추가적으로 기술하게 되는 바, 그로써 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 2는 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 3은 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 4는 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 5는 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 6은 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 7은 맞춤화 전 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 8은 맞춤화 후 본 발명의 치과용 장치의 개략적인 표시를 나타낸다.
도 9는 맞춤화 후의 본 발명의 치과용 장치를 포함하는 저부 턱의 석고 모델을 나타낸다.
도 10은 맞춤화 후의 본 발명의 치과용 장치를 포함하는 저부 턱 석고 모델의 확대도를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 적어도 2개의 상이한 부재, 즉 스캔체(2) 및 맞춤형 치은체(3)를 포함한다. 스캔체(2)의 상부 부분은 튜브와 같이 형상화되며, 스캔체(2) 내부는 비어 있다. 스캔체의 저부 부분(4)은 이식물에 연결되도록 구성된다. 예를 들면, 스캔체의 저부 부분(4)에는 스크류가 삽입되는 것이 가능한데, 이 경우 이식물에의 연결은 이식물에 치과용 장치(1)를 나사체결하는 것에 의해 달성된다. 맞춤형 치은체(3)는 원추처럼 형상화되는데, 이와 같은 부재는 열가소성 중합체로부터 제조된다. 이와 같은 부재는 예컨대 치아 추출 및 이식물 고정 후, 환자의 치은 선에 대하여 생체 내에서 가열 및 구성될 수 있다. 맞춤형 치은체(3)의 외관은 볼록형 또는 오목형일 수 있다. 스캔체(2)는 스캔체 배향 마커(5)를 포함한다. 상기 스캔체 배향 마커(5)는 이식물에의 치과용 장치(1)의 고정 후 치과용 장치(1)의 위치 및 배향을 측정하는 데에 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 도 1과 달리, 본 도면은 스캔체(2)에 소형 홀의 형태인 스캔체 배향 마커(5)를 나타낸다. 스캐닝 절차 동안, 이와 같은 홀은 검출될 수 있으며, 생체내 조건하에서도 전체적인 치과용 장치(1)의 배향이 측정될 수 있다.

도 3은 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 도 1과 달리, 본 도면은 스캔체 배향 마커(6)를 나타내지 않으며, 스캔체(2)가 스캔체(2) 중앙에 직사각형 홀을 포함한다.

도 4는 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1 및 도 3에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 도 3과 달리, 본 도면은 2개의 서로 다른 배향 마커를 나타낸다. 직사각형인 스캔체 배향 마커(5) 및 직사각형인 맞춤형 치은체(3) 배향 마커(6)이다. 배향 마커는 스캔체(2) 및 맞춤형 치은체(3)의 다른 부분들과 비교하였을 때 상이한 광학적 또는 X-선 흡수 특성을 포함하는 재료에 의해 형성될 수 있다. 2개의 서로 다른 마커(5)를 기초로, 치과용 장치(1) 및 스캔체(2) 및 맞춤형 치은체(3)의 전체적인 배향이 추적될 수 있다.

도 5는 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 도 4와 달리, 본 도면은 2개의 서로 다른 배향 마커(5)를 나타내는데, 하나는 스캔체(2)용 마커(5)이며, 하나는 맞춤형 치은체(3)용 마커(6)이다. 양 마커는 원형의 형상을 포함하며, 스캔체(2) 및 맞춤형 치은체(3)의 표면상에 위치한다.

도 6은 또 다른 표시로 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 여기에는, 이식물(미도시)에의 치과용 장치(1)의 연결을 위한 스크류(4)가 명시적으로 도시되어 있다. 맞춤형 치은체(3)는 거의 스캔체(2)의 최저 부분까지 연장된다. 스캔체(2)와 맞춤형 치은체(3) 사이의 교차는 스캔체(2) 저부 부분에 2개의 수평선으로 도시되어 있다.

도 7은 또 다른 표시로 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 본 도면에는 이식물에의 치과용 장치(1)의 연결을 위한 스크류(4)가 명시적으로 도시되어 있다.

도 8은 또 다른 표시로 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 장치(1)는 도 1에 대하여 기술된 것과 동일한 특징을 포함한다. 본 도면에는 이식물에의 치과용 장치(1)의 연결을 위한 스크류(4)가 명시적으로 도시되어 있다. 다른 도면들과 달리, 맞춤형 치은체(3)가 치은 선에 대하여 맞춤화되어 있는 것도 나타내고 있다. 후자를 볼 수 있는 것은 맞춤형 치은체(3)의 상부 가장자리 부분이 여기에서는 하향 연장되기 때문이다.

도 9는 치과용 석고 모델(7)에서의 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 상기 모델은 치조궁을 포함하는데, 2개의 치아가 추출되고 이식물(8)이 삽입되어 있다. 이식물 중 하나에서, 치과용 장치(1)가 삽입되며, 맞춤형 치은체(3)가 환자의 치은 선에 대하여 적합화된다.

도 10은 치과용 석고 모델(7)에서의 본 발명의 치과용 장치(1)를 나타낸다. 본 도면은 도 9의 부분 확대도이다. 본 확대도에는 스캔체(2) 및 맞춤형 치은체(3) 부재가 도시되어 있다. 스캔체(2)의 저부 부분은 보이지 않으며, 이식물에 연결되어 있다. 또한, 치은체(9)의 전면이 마킹되어 있다. 전면은 밖을 향하며, 맞춤형 치은체(3)의 후면은 구강의 내부를 향한다.

참조 번호 및 기호 목록
1. 치과용 장치
2. 스캔체
3. 맞춤형 치은체
4. 치과용 이식 고정물에의 연결부 측
5. 스캔체 배향 마커
6. 치은체 배향 마커
7. 치과용 모델
8. 치과용 이식 고정물
9. 치은체 전면

Claims (15)

1. 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화된 치과용 장치에 있어서, 상기 장치는 적어도:
   스캔체로서, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)를 포함하고 치과용 이식 고정물에 연결되도록 적합화되며 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화된, 스캔체, 및
   스캔체에 대해 고정된 위치에 탑재되는 맞춤형 치은체로서, 상기 치은체는 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 적합화되며 ≥ 35 ℃ 그리고 ≤ 80 ℃의 융점을 포함하는 중합체를 적어도 부분적으로 포함하는 열가소성 중합체를 포함하는, 맞춤형 치은체
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 치과용 장치.
2. 제1항에 있어서, 치은체가 폴리카프로락톤(PCL)을 포함하는, 치과용 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 치은체가 ≥ 60 중량% 그리고 ≤ 100 중량%의 폴리카프로락톤(PCL)을 포함하는, 치과용 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맞춤형 치은체가 ≥ 40 ℃ 그리고 ≤ 65 ℃의 융점 및 ≥ -70 ℃ 그리고 ≤ -50 ℃의 유리 전이 온도를 포함하는 폴리카프로락톤을 포함하는, 치과용 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맞춤형 치은체가 ≥ 250 MPa 그리고 ≤ 400 MPa의 DIN EN ISO 527-3:2018에 따른 탄성 모듈러스를 포함하는 폴리카프로락톤을 포함하는, 치과용 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맞춤형 치은체가 ≥ 35 MPa 그리고 ≤ 80 MPa의 DIN EN ISO 527-3:2018에 따른 굽힘 강도를 포함하는 폴리카프로락톤을 포함하는, 치과용 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맞춤형 치은체 및 스캔체 각각이 스캐닝 장치에 의해 포착되도록 개별적으로 적합화된 적어도 하나의 배향 마커를 포함하는, 치과용 장치.
8. 제7항에 있어서, 맞춤형 치은체 및 스캔체 배향 마커가 X-선 스캐닝가능한, 치과용 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맞춤형 치은체가 거울상 대칭성을 포함하며, 치은체 측면 치수에 대한 치은체 전면 및 후면 치수의 비가 ≥ 1.1 그리고 ≤ 2.0인, 치과용 장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맞춤형 치은체가 오목부 또는 볼록부 대칭성을 포함하는, 치과용 장치.
11. 맞춤화된 치과용 모델의 제조 방법이며,
    적어도:
    a) 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 치과용 장치를 제공하는 단계;
    b) 융점을 초과하도록 상기 치과용 장치의 맞춤형 치은체를 적어도 부분적으로 가열하는 단계;
    c) 단계 b)에서 수득된 장치를 환자의 구강 내에서 치과용 이식 고정물에 연결하는 단계;
    d) 적어도 부분적으로 환자의 치은 선에 대하여 적어도 부분적으로 맞춤형 치은 부재를 적합화하는 단계;
    e) 단계 d)에서 수득된 치과용 장치의 맞춤화된 배열구조를 구강 내에서 스캐닝하여 맞춤화된 장치의 3D 스캔 데이터를 수득하는 단계;
    f) 단계 e)에서 수득된 스캔 데이터를 기초로 맞춤화된 치은 부재를 포함하는 맞춤화된 디지털 모델을 구축하는 단계
    를 포함하는, 방법.
12. 제11항에 있어서, 디지털 모델의 구축은 단계 e)에서 수득된 데이터, 및 구강 외부에서의 맞춤화된 치과용 장치의 추가적인 스캔 데이터를 기초로 하는, 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 구강의 외부에서 치과용 장치의 추가적인 스캔 데이터를 수득하기 위하여 치과용 장치가 스캔-요소에 결합되는, 방법.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 단계 e)에서의 스캐닝은 광학용 구강내 스캐너에 의해 수행되는, 방법.
15. 제11항 또는 제12항에 따른 방법에 의해 수득되는 디지털 모델의, 맞춤화된 치은 부분을 포함하는 맞춤화된 크라운 모델을 제조하기 위한, 용도.

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