KR20210111072A - 치아 교정 디바이스 제조 장치, 치아 교정 디바이스 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 치아 교정 디바이스 - Google Patents

치아 교정 디바이스 제조 장치, 치아 교정 디바이스 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 치아 교정 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치아 교정 디바이스 제조 장치, 치아 교정 디바이스 제조 방법 및 이를 이용한 치아 교정 디바이스를 제공한다. 본 발명은 대상체의 구강 내부를 스캐닝 하는 스캐너와, 상기 스캐너에서 전달받은 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 상기 대상체의 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 모델링 유닛과, 상기 모델링 유닛에서 전달 받은 상기 교정 모델을 기초로, 교정 모델 모형을 제조하는 프린팅 유닛, 및 상기 교정 모델 모형의 각 치아의 후면에 부착하여 치아 교정 디바이스를 제조하는 성형 유닛을 포함한다.

Description

치아 교정 디바이스 제조 장치, 치아 교정 디바이스 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 치아 교정 디바이스{Apparatus and method for manufacturing orthodontic device, and orthodontic device manufactured using same}
본 발명은 치아 교정 디바이스 제조장치, 치아 교정 디바이스 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 치아 교정 디바이스에 관한 것이다.
치아 및 구강 조직은 건강과 심미에 관한 사람들의 관심 증대로 인하여 이에 관련된 치과의료분야의 시장의 성장과 기술의 개발이 빠르게 진행되고 있다.
예를 들어, 해부학적 구조들을 디지털화하고 컴퓨터그래픽 처리를 통한 치과정보의 3차원 시각화와 더불어, CAD(Computer aided design), CAM(Computer Aided Manufacturing) 기술을 이용한 인공치아 제조 및 의치의 틀(Impression)이나 금형(Die)의 정밀복제 등 다양한 분야의 기술들이 개발되고 있다.
종래의 보철 가공기에 의하면, 가공 트레이 상에 상 악과 하 악의 치아형상 가공릉 위한 치열몰드를 장착시켜 놓고 구강스캐너 등을 통해 환자의 구강상태를 스캔한 파일을 컴퓨터로 보내 디자인한 프로그램 설정에 의거하여 동작하는 가공툴을 이용해서 치아형상을 가공하도록 되어 있다.
본 발명은 정확하고 정교하게 대상체의 치아를 교정할 수 있는 치아 교정 디바이스 제조장치, 치아 교정 디바이스 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 치아 교정 디바이스를 제공한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일측면은, 대상체의 구강 내부를 스캐닝 하는 스캐너와, 상기 스캐너에서 전달받은 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 상기 대상체의 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 모델링 유닛과, 상기 모델링 유닛에서 전달 받은 상기 교정 모델을 기초로, 교정 모델 모형을 제조하는 프린팅 유닛, 및 상기 교정 모델 모형의 각 치아의 후면에 부착하여 치아 교정 디바이스를 제조하는 성형 유닛을 포함하는 치아 교정 디바이스 제조 장치를 제공한다.
또한, 상기 치아 교정 디바이스는 상기 교정 모델 모형에 부착되는 치아에 대응하여 복수개로 구비되며, 각각은 부착되는 각 치아의 후면 형상에 따라 접촉하는 면의 형상이 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 상기 치아 교정 디바이스는 상기 치아의 후면에 부착되어, 접촉면이 상기 치아의 후면에 대응한 형상을 가지는 베이스, 및 상기 베이스와 연결되며, 와이어가 수용되는 서포터를 가질 수 있다.
또한, 상기 성형 유닛은 상기 베이스를 치아의 후면에 밀착시켜 상기 베이스와 상기 치아의 후면 사이에 틈이 없도록 부착하고, 상기 베이스를 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 치아 교정 디바이스는 상기 교정 모델 모형의 이웃하는 치아들을 따라 나란하게 배치되는 삽입 부재를 상기 서포터에 삽입하여, 상기 와이어가 수용되는 관통 개구를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 대상체의 구강 내부를 스캐닝하여, 상기 대상체의 구강 구조에 대한 데이터를 획득하는 단계와, 상기 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 단계와, 상기 교정 모델을 기초로 3D 프린팅을 이용하여 교정 모델 모형을 제조하는 단계와, 상기 교정 모델 모형에서 치아의 후면에 성형 재료를 부착하여 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계, 및 상기 치아 교정 디바이스를 상기 교정 모델 모형에서 분리하는 단계를 포함하는 치아 교정 디바이스 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계는 상기 성형 재료를 각 치아의 후면에 부착하여, 각 치아의 형상에 대응한 접촉면을 가지는 베이스를 형성하는 단계와, 상기 베이스의 일면에 부착하고, 관통공을 가지는 서포터를 형성하는 단계, 및 상기 베이스와 상기 서포터를 경화시키는 단계를 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 치아 교정 디바이스의 제조 방법으로 제조된, 치아 교정 디바이스를 제공한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 치아 교정 디바이스 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 치아 교정 디바이스는 대상체의 치아의 형상 특성이 고려되므로, 정확하게 대상체의 치아에 설치될 수 있다. 즉, 치아 교정 디바이스는 교정될 각 치아의 후면 형상에 대응하는 베이스를 가지므로, 각각의 치아 교정 디바이스는 각 치아의 형상에 맞는 접촉면을 가질 수 있다. 치아와 베이스의 틈이 없도록 베이스의 형상이 설정되므로, 각 개인의 특성에 맞게 치아를 교정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 치아 교정 디바이스 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 치아 교정 디바이스는 최종적으로 치아가 교정될 위치가 고려되므로, 정확하고 정교하게 치아를 교정할 수 있다. 교정 모델 모형에서 정렬 라인을 따라 복수개의 베이스가 성형되고, 각 베이스는 특정 지점에서의 치아의 후면 형상을 가지므로, 시술자가 베이스를 치아의 후면에 간단히 부착하여 정확하게 치아에 부착될 위치가 설정될 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정 디바이스 제조 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 치아 교정 디바이스를 도시하는 사시도이다.
도 3a 및 도3b는 도1의 모델링 유닛에서 설계한 교정 모델을 도시하는 도면이다.
도 4 및 도 5는 교정 모델 모형에 도 1의 성형 유닛을 이용하여 치아 교정 디바이스를 성형한 도면이다.
도 6은 도 5의 교정 모델 모형의 일부를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 5의 교정 모델 모형의 다른 일부를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치아 교정 디바이스 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 교정 디바이스 제조 장치(1)를 도시하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 치아 교정 디바이스(100)를 도시하는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 치아 교정 디바이스 제조 장치(1)는 대상체의 구강 구조, 특히 치아의 후면에 정확하게 일치하는 접촉면을 가지는 치아 교정 디바이스(100)를 제조할 수 있다.
이하에서, 대상체는 치아 교정 디바이스(100)가 장착되는 대상으로, 일 예로 치열이 고르지 못한 환자일 수 있다. 치아 교정 디바이스(100)는 치아의 후면에 배치되어 고르지 못한 치열을 교정할 수 있다. 특히, 치아 교정 디바이스(100)는 각 치아의 후면 형상에 따라 서로 다른 접촉면을 가질 수 있어, 설정된 위치에 정확하게 장착될 수 있다.
치아 교정 디바이스 제조 장치(1)는 스캐너(10), 모델링 유닛(20), 프린팅 유닛(30) 및 성형 유닛(40)을 구비할 수 있다.
스캐너(10)는 대상체의 구강 내부를 스캐닝 할 수 있다. 스캐너(10)는 교정 모델 및/또는 교정 모델 모형을 생성하기 위해서, 대상체의 구강 내부를 스캐닝 하며, 스캐닝 데이터를 기초로 교정 모델 및 교정 모델 모형을 생성할 수 있다.
스캐너(10)는 피시술자인 대상체의 구강 내부에 대한 오랄스캔 이미지를 획득할 수 있다. 상기 오랄스캔　이미지에는 상기 피시술자의 상악 및 하악 중 치열　교정치료가 필요한　교정대상　치아를 포함하는 각　치아 이미지 및 상기 각　치아 이미지의 하단부를 감싸는 잇몸이미지가 포함됨이 바람직하다.
일 예로, 상기 오랄스캔　이미지는 스캐너(10)의 일측이 피시술자의 구강에 인입되어 구강 내부 형상을 직접　스캔하여 획득됨이 바람직하며, 경우에 따라 상기 피시술자의 구강 내부에 대하여 채득된 인상모형을　스캔하여 획득될 수도 있다.
이후, 오랄스캔　이미지는 이미지 변환을 통한 영상처리 작업이 용이하도록 3차원 벡터 데이터로 변환되며, 모델링 유닛(20)에서 처리될 수 있다. 상세히, 상기 오랄스캔　이미지는 시술자측에 구비된 상기 스캐너(10)를 통해 획득되되 유무선 통신망을 통하여 모델링 유닛(20)에 전송 및 로딩되어 영상 처리될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 모델링 유닛(20)에서 설계한 교정 모델을 도시하는 도면이다.
모델링 유닛(20)은 오랄 스캔 이미지를 보정하여, 대상체의 교정될 교정 모델을 생성할 수 있다. 모델링 유닛(20)은 스캐너(10)에서 전달 받은 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 대상체의 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계할 수 있다.
모델링 유닛(20)은 이미지 데이터를 읽거나 판독하거나 조정할 수 있는 장치일 수 있다. 예컨대, 모델링 유닛(20)은 컴퓨터 등의 데이터 처리장치에서 구현되는 프로세스, 프로그램일 수 있으며, 휴대용 단말기에 설치되는 어플리케이션 등의 형태를 가질 수 있다.
도 3a의 스캐너(10)에서 측정된 대상체의 오랄 스캔 이미지(I1)이며, 3b는 오랄 스캔 이미지(I1)에서 각 치아의 위치를 교정한 교정 모델 이미지(I2)이다. 모델링 유닛(20)에서는 오랄 스캔 이미지(I1)에서 교정이 필요한 차아를 선택하고, 선택된 치아의 위치를 이동시켜 교정 모델 이미지(I2)를 형성할 수 있다. 이때, 각 차이는 치아 교정 디바이스(100)를 이용해 대상체의 치아를 교정할 수 있는 범위 내에서 이동된다.
상세히, 오랄 스캔 이미지(I1)에서 제1 치아(t1) 내지 제6 치아(t6)가 교정이 필요한 것으로 선택되면, 모델링 유닛(20)은 선택된 치아의 위치를 교정하여 제1 내지 제6 치아(T1~T6)의 교정된 위치를 설정할 수 있다.
일 실시예로, 모델링 유닛(20)은 오랄 스캔 이미지(I1)에서 각 치아의 공간상의 위치를 정의하고, 각 치아의 공간상의 위치를 저장할 수 있다. 또한, 사용자는 차이의 공간 상의 위치를 변경하여 교정 모델 이미지(I2)를 생성할 수 있다.
상세히, 모델링 유닛(20)은 제1 내지 제6 치아(t1~t6)의 공간상의 위치에 대한 데이터를 각각 추출하여, 각 데이터를 저장할 수 있다. 사용자가 입력 장치(미도시)를 이용하여 각 치아의 위치를 이동시키면, 치아의 이동에 따라 위치 정보도 함께 표시될 수 있다. 사용자는 위치 정보를 확인하면서, 치아의 교정 위치를 설정할 수 있다.
일 실시예로, 사용자가 치아의 위치를 교정시에, 모델링 유닛(20)은 이동 범위를 제한할 수 있다. 모델링 유닛(20)에서 치아의 교정 가능한 위치 범위가 설정되며, 사용자가 상기 교정 가능한 위치 범위를 벗어나도록 치아를 이동시키면, 사용자가 인식하도록 알람을 주거나, 사용자가 치아를 이동시키더라도 오랄 스캔 이미지(I1)에서 치아가 이동되지 않을 수 있다. 이때, 교정 가능한 위치 범위는 각 대상체의 구강 구조 및 구강 특성 따라 다양하게 설정될 수 있다.
일 실시예로, 모델링 유닛(20)은 기 저장된 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 자동으로 교정 모델 이미지(I2)를 생성할 수 있다. 모델링 유닛(20)은 저장된 구강 구조에 대한 데이터와 비교하여, 오랄 스캔 이미지(I1)의 최적의 교정 모델을 생성할 수 있다. 또한, 모델링 유닛(20)은 저장된 구강 구조에 대한 데이터를 기계 학습하여, 최적의 교정 모델을 생성할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 프린팅 유닛(30)은 모델링 유닛(20)에서 전달 받은 교정 모델을 기초로, 교정 모델 모형(M)을 제조할 수 있다. 프린팅 유닛(30)은 대상체의 교정될 치아 배열을 가지는 모델을 제조할 수 있다.
일 실시예로, 프린팅 유닛(30)은 3D 프린터일 수 있다. 모델링 유닛(20)에서 교정 모델에 대한 데이터가 전달되면, 프린팅 유닛(30)은 대상체의 교정 대상이 될 치아를 포함하는 구강 구조 모델을 제조할 수 있다.
도 4 및 도 5는 교정 모델 모형(M)에 도1의 성형 유닛(40)을 이용하여 치아 교정 디바이스를 성형한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 성형 유닛(40)은 교정 모델 모형(M)의 각 치아의 후면에 부착하여, 치아 교정 디바이스(100)를 제조할 수 있다.
성형 유닛(40)은 교정될 치아에 따라 서로 다른 형상을 가지는 치아 교정 디바이스(100)를 제조할 수 있다. 즉, 대상체의 치아의 후면 형상에 대응하도록, 각 치아 교정 디바이스(100)의 접촉면이 설정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 치아 교정 디바이스(100)는 교정 모델 모형(M)에 부착되는 치아에 대응하여, 복수개로 구비되며, 각각은 부착되는 각 치아의 후면 형상에 따라 접촉하는 면의 형상이 서로 다르게 설정될 수 있다.
치아 교정 디바이스(100)는 베이스(110) 및 서포터(120)를 구비할 수 있다. 베이스(110)는 교정될 치아의 후면에 부착되어, 접촉면(S)이 치아의 후면에 대응한 형상을 가질 수 있다. 서포터(120)는 베이스(110)와 연결되며, 와이어(W)가 수용될 수 있다.
베이스(110)는 각 치아의 후면인 설측면에 부착되므로, 치아의 형상 특성이 반영된다. 제1 치아(T1) 내지 제6 치아(T6)는 각각 서로 다른 설측면을 가지며, 이는 대상체의 구강 특성과 관련된다. 베이스(110)는 제1 치아(T1) 내지 제6 치아(T6)에 각각 부착되므로, 제1 치아(T1) 내지 제6 치아(T6)의 형상에 따라 각각 서로 다른 접촉면(S)을 가질 수 있다.
서포터(120)는 베이스(110)의 상면에 배치되며, 삽입 부재(130) 또는 와이어(W)가 장착될 수 있다. 서포터(120)에 관통 개구(H)를 형성하기 위해서, 삽입 부재(130)가 서포터(120)에 수용되며, 서포터(120)가 베이스(110)의 상면에 부착될 수 있다.
삽입 부재(130)는 관통 개구(H)를 형성하기 위해서 서포터(120)에 삽입되고, 이후 베이스(110)와 서포터(120)가 경화된 이후에 제거될 수 있다. 일 예로, 삽입 부재(130)는 실리콘 수지로 형성될 수 있다. 삽입 부재(130)가 제거된 이후에, 와이어(W)가 관통 개구(H)에 삽입되어, 이웃하는 치아 교정 디바이스들을 연결할 수 있다.
성형 유닛(40)은 베이스(110)를 치아의 후면에 밀착하여 베이스(110)와 치아 사이의 틈을 없애도록 성형 재료를 부착하고, 베이스(110)를 경화할 수 있다. 또한, 성형 유닛(40)은 베이스(110) 상에 성형 재료를 부착하여, 삽입 부재(130)가 배치된 서포터(120)를 배치하고, 이후에 서포터(120)를 경화하여 베이스(110)와 서포터(120)를 연결할 수 있다.
성형 유닛(40)은 성형 재료를 경화시킬 수 있는 파장 범위의 광을 조사하여, 베이스(110) 및 서포터(120)를 경화시킬 수 있다. 성형 재료는 교정 장치에 적용할 수 있는 다양한 재료로 선택될 수 있다. 일 실시예로, 성형 재료는 인체에 무해한 레진으로 선택될 수 있다.
일 실시예로, 성형 유닛(40)은 베이스(110)를 경화시킨 후에, 서포터(120)를 경화시킬 수 있다. 성형 유닛(40)은 베이스(110)를 모형(M)의 치아 후면에 부착시켜 1차적으로 경화시키고, 서포터(120)를 베이스(110)에 부착한 후에, 베이스(110)를 2차적으로 경화할 수 있다. 이로써, 베이스(110)의 강도를 향상시킬 수 있다.
다른 실시예로, 성형 유닛(40)은 베이스(110)와 서포터(120)를 동시에 경화할 수 있다. 베이스(110)를 모형(M)의 후면에 부착한 후에, 서포터(120)를 베이스(110)에 부착하고, 이후에 성형 유닛(40)이 광을 조사하여 베이스(110) 및 서포터(120)를 경화할 수 있다. 이로써, 베이스(110)와 서포터(120)의 결합력을 높일 수 있다.
치아 교정 디바이스(100)는 교정 모델 모형(M)의 이웃하는 치아들을 따라 나란하게 배치되는 삽입 부재(130)를 서포터(120)에 삽입하여, 와이어(W)가 수용되는 관통 개구(H)를 형성할 수 있다.
도 4를 보면, 이웃하는 치아 교정 디바이스들은 기 설정된 정렬 라인(AL)을 가지도록 배치된다. 교정이 필요한 제1 내지 제6 치아(T1~T6)가 선택되면, 치아 교정 디바이스 제조 장치(1)는 각 베이스(110)의 위치를 설정할 수 있다. 상세하게, 제1 내지 제6 치아(T6)는 제1 위치(P1) 내지 제6 위치(P6)로 설정될 수 있다. 이때, 도 6 및 도 7과 같이, 삽입 부재(130)가 이웃하는 치아들을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 삽입 부재(130)의 높이는 H로 각 치아 교정 디바이스(100)에서 일정하게 설정될 수 있다.
치아 교정 디바이스들이 각각 제1 치아(T1) 내지 제6 치아(T6)의 제1 위치(P1) 내지 제6 위치(P6)로 설정되면, 각 위치에서의 치아 형상의 특성이 반영된 접촉면을 가질 수 있다. 이후 치아 교정 디바이스들의 성형이 완성되고, 피시술자의 치아에 부착시에 각 치아 교정 디바이스들은 각 치아의 제1 위치(P1) 내지 제6 위치(P6)에 각각 핏팅될 수 있다.
치아 교정 디바이스 제조 장치(1)에 의해서 제조된 치아 교정 디바이스(100)는 교정 모델 모형(M)에서 위치가 설정되므로, 치아 교정 디바이스(100)를 대상체에 장착하면 교정될 치아의 위치를 반영되어 정확하게 치아가 교정될 수 있다. 즉, 치아 교정 디바이스(100)는 교정 모델 모형(M)의 정렬 라인(AL)을 따라 배치되므로, 최종 교정된 치아 배열이 고려하여 접촉면(S)의 형상이 설정된다.
상세하게, 치아 교정시에, 도 4에 따라 각각 서로 다른 형상을 가지는 치아 교정 디바이스(100)는 도 3a의 대상체의 교정될 치아에 각각 설치된다. 치열이 고르지 못한 상태이므로, 각 치아 교정 디바이스는 나란하지 않은 상태로 부착되나, 이웃하는 치아 교정 디바이스에 와이어(W)를 연결하고, 교정이 시작되면 최종적으로 도 3b와 같이 치아가 기 설정된 위치로 교정된다. 따라서, 치아 교정 디바이스(100)는 대상체의 최종 교정 위치를 반영하여 접촉면(S)이 형성되므로, 정확하게 교정하고자 하는 위치로 치아를 교정할 수 있다.
도 6은 도 5의 교정 모델 모형의 일부를 도시하는 도면이고, 도 7은 도 5의 교정 모델 모형의 다른 일부를 도시하는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 치아 교정 디바이스들은 각각 서로 다른 접촉면을 가질 수 있다.
제1 치아(T1)에 부착되는 제1 치아 교정 디바이스(100A)는 제1 베이스(110A), 제1 서포터(120A), 제1 삽입 부재(130A)를 구비한다. 제2 치아(T2)에 부착되는 제2 치아 교정 디바이스(100B)는 제2 베이스(110B), 제2 서포터(120B), 제2 삽입 부재(130B)를 구비한다.
제1 베이스(110A)와 제2 베이스(110B)를 비교하면, 서로 접촉하는 면에 따라, 각각의 접촉면이 설정될 수 있다. 제1 베이스(110A)의 접촉면(S1)은 제1 치아(T1)의 후면에 대응하도록 형성되고, 제2 베이스(110B)의 접촉면(S2)은 제2 치아(T2)의 후면에 대응하도록 형성될 수 있다.
제1 베이스(110A)와 제2 베이스(110B)는 각각의 치아에 대응하는 형상으로 설정되므로, 제1 치아 교정 디바이스(100A)와 제2 치아 교정 디바이스(100B)를 대상체의 실제 치아에 부착 시에, 대상체의 실제 치아의 형상에 정확하게 핏팅되게 부착될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치아 교정 디바이스 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 치아 교정 디바이스 제조 방법은, 대상체의 구강 내부를 스캐닝하여, 상기 대상체의 구강 구조에 대한 데이터를 획득하는 단계(S10)와, 상기 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 단계(S20)와, 상기 교정 모델을 기초로 3D 프린팅을 이용하여 교정 모델 모형을 제조하는 단계(S30)와, 상기 교정 모델 모형에서 치아의 후면에 성형 재료를 부착하여 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계(S40), 및 상기 치아 교정 디바이스를 상기 교정 모델 모형에서 분리하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
대상체의 구강 내부를 스캐닝하여, 상기 대상체의 구강 구조에 대한 데이터를 획득하는 단계(S10)에서는, 스캐너(10)를 이용하여 대상체의 구강 내부를 스캐닝한다. 피시술자의 구강 특성에 따라 치아의 형상 및 배열은 서로 다르며, 치아 교정 디바이스가 피시술자에 맞게 제조되기 위해서, 상기 단계(S10)에서 피시술자의 치아 정보에 대한 데이터를 획득한다.
상기 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 단계(S20)에서는, 모델링 유닛(20)에서 오랄 스캔 이미지(I1)를 이용하여, 교정될 치아의 위치를 조절한 교정 모델 이미지(I2)를 획득할 수 있다.
모델링 유닛(20)은 교정 모델 이미지에서 교정이 필요한 치아들을 선택할 수 있으며, 선택된 치아의 위치를 조정하여, 대상체의 교정된 치아 배열을 설정할 수 있다.
상기 교정 모델을 기초로 3D 프린팅을 이용하여 교정 모델 모형을 제조하는 단계(S30)에서는 교정 모델 이미지(I2)를 이용하여, 치아 교정 모델을 생성할 수 있다. 프린팅 유닛(30)은 3D 프린터를 이용하여, 교정 모델을 기초로 교정 모델 모형(M)을 제조할 수 있다.
상기 교정 모델 모형에서 치아의 후면에 성형 재료를 부착하여 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계(S40)는 교정 모델 모형(M)에 성형 재료를 부착하여, 각 치아의 후면의 형상에 대응하는 접촉면을 가지는 치아 교정 디바이스(100)를 성형할 수 있다.
상세히, 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계(S40)에서는 상기 성형 재료를 각 치아의 후면에 부착하여, 각 치아의 형상에 대응한 접촉면을 가지는 베이스를 형성하는 단계(S41)와, 상기 베이스의 일면에 부착하고, 관통공을 가지는 서포터를 형성하는 단계(S42), 상기 베이스와 상기 서포터를 경화시키는 단계(S43)를 구비할 수 있다.
교정이 필요한 치아의 후면에 성형 재료를 부착하여 베이스(110)를 형성한다. 베이스(110)에서 치아가 접촉하는 면은 치아의 후면에 대응하게 된다. 도 6에서 제1 베이스(110A)의 접촉면(S1)은 제1 치아(T1)의 후면에 대응하고, 도 7에서 제2 베이스(110B)의 접촉면(S2)은 제2 치아(T2)의 후면에 대응한다.
서포터(120)를 베이스(110)의 상면에 부착하고, 서포터(120)를 관통하도록 삽입 부재(130)를 배치한다. 이후, 성형 유닛(40)이 기 설절된 파장 범위에서 광을 조사하여, 베이스(110)와 서포터(120)를 경화한다. 삽입 부재(130)는 이후에 제거되어 관통 개구(H)가 형성될 수 있다.
상기 치아 교정 디바이스를 상기 교정 모델 모형에서 분리하는 단계(S50)는, 치아 교정 디바이스(100)를 각 치아에서 분리한다. 복수개의 치아 교정 디바이스는 각 치아의 후면 형상에 대응하도록 접촉면이 형성된다. 따라서, 치아 교정 디바이스는 피시술자의 치아 형상 특성이 반영될 수 있다.
복수개의 치아 교정 디바이스들은 피시술자의 각 치아의 후면에 설치된다. 각각의 치아 교정 디바이스는 교정될 치아의 후면 형상에 대응하는 접촉면을 가지므로, 치아 교정 디바이스는 각 대응하는 치아의 후면에 정확하게 설치될 수 있다.
특히, 도 4를 참조하면 교정 모델을 생성하거나, 교정 모델 모형에서 베이스를 생성시에, 치아 교정 디바이스들은 교정된 치아의 위치를 반영한 정렬 라인(AL)에서 제조된다. 따라서, 치아 교정 디바이스는 최종적으로 치아의 교정된 위치를 반영하여 최적의 위치를 고려되며, 이때의 치아 후면의 형상을 반영하므로, 정확하게 피시술자의 치아를 교정할 수 있다.
또한, 치아 교정 디바이스의 각 베이스는 각 치아의 특정 위치(P1 내지 P6)에서의 형상에 핏팅되므로, 시술자가 베이스를 치아에 베이스를 부착하면, 정확하게 상기 특정 위치에 설치될 수 있다.
와이어(W)가 복수개의 서포터들 사이를 연결하도록 설치되고, 선택적으로 투명 교정 장치(미도시)로 피시술자의 치아를 교정할 수 있다.
종래의 치아 교정기는 대량 생산하므로, 피시술자의 치아 특성이 고려되지 않는다. 특히, 치아의 후면은 복잡한 형상을 가지고, 그러한 형상이 각 치아마다 서로 다르다. 따라서, 피시술자의 각 치아의 형상 정보가 고려된 치아 교정기를 사용하여야 정확하고 정교하게 치아를 교정할 수 있으나, 종래의 치아 교정기는 모두 일정한 형상을 가지도록 제조되므로, 정확하고 정교하게 치아를 교정하기에는 어려움이 있다.
본 발명에 따른 치아 교정 디바이스 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 치아 교정 디바이스는 대상체의 치아의 형상 특성이 고려되므로, 정확하게 대상체의 치아에 설치될 수 있다. 즉, 치아 교정 디바이스는 교정될 각 치아의 후면 형상에 대응하는 베이스를 가지므로, 각각의 치아 교정 디바이스는 각 치아의 형상에 맞는 접촉면을 가질 수 있다. 치아와 베이스의 틈이 없도록 베이스의 형상이 설정되므로, 각 개인의 특성에 맞게 치아를 교정할 수 있다.
본 발명에 따른 치아 교정 디바이스 제조 장치 및 방법과 이를 이용한 치아 교정 디바이스는 최종적으로 치아가 교정될 위치가 고려되므로, 정확하고 정교하게 치아를 교정할 수 있다. 교정 모델 모형(M)에서 정렬 라인을 따라 복수개의 베이스가 성형되고, 각 베이스는 특정 지점에서의 치아의 후면 형상을 가지므로, 시술자가 베이스를 치아의 후면에 간단히 부착하여 정확하게 치아에 부착될 위치가 설정될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 치아 교정 디바이스 제조 장치
10: 스캐너
20: 모델링 유닛
30: 프린팅 유닛
40: 성형 유닛
100: 치아 교정 디바이스
110: 베이스
120: 서포터
130: 삽입 부재

Claims (8)

  1. 대상체의 구강 내부를 스캐닝 하는 스캐너;
    상기 스캐너에서 전달받은 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 상기 대상체의 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 모델링 유닛;
    상기 모델링 유닛에서 전달 받은 상기 교정 모델을 기초로, 교정 모델 모형을 제조하는 프린팅 유닛; 및
    상기 교정 모델 모형의 각 치아의 후면에 부착하여 치아 교정 디바이스를 제조하는 성형 유닛;을 포함하는 치아 교정 디바이스 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 치아 교정 디바이스는
    상기 교정 모델 모형에 부착되는 치아에 대응하여 복수개로 구비되며, 각각은 부착되는 각 치아의 후면 형상에 따라 접촉하는 면의 형상이 서로 다르게 설정되는, 치아 교정 디바이스 제조 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 치아 교정 디바이스는
    상기 치아의 후면에 부착되어, 접촉면이 상기 치아의 후면에 대응한 형상을 가지는 베이스; 및
    상기 베이스와 연결되며, 와이어가 수용되는 서포터;를 가지는, 치아 교정 디바이스 제조 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 성형 유닛은
    상기 베이스를 치아의 후면에 밀착시켜 상기 베이스와 상기 치아의 후면 사이에 틈이 없도록 부착하고, 상기 베이스를 경화시키는, 치아 교정 디바이스 제조 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 치아 교정 디바이스는
    상기 교정 모델 모형의 이웃하는 치아들을 따라 나란하게 배치되는 삽입 부재를 상기 서포터에 삽입하여, 상기 와이어가 수용되는 관통 개구를 형성하는, 치아 교정 디바이스 제조 장치.
  6. 대상체의 구강 내부를 스캐닝하여, 상기 대상체의 구강 구조에 대한 데이터를 획득하는 단계;
    상기 구강 구조에 대한 데이터를 기초로, 교정될 구강 구조인 교정 모델을 설계하는 단계;
    상기 교정 모델을 기초로 3D 프린팅을 이용하여 교정 모델 모형을 제조하는 단계;
    상기 교정 모델 모형에서 치아의 후면에 성형 재료를 부착하여 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계; 및
    상기 치아 교정 디바이스를 상기 교정 모델 모형에서 분리하는 단계;를 포함하는, 치아 교정 디바이스 제조 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 치아 교정 디바이스를 성형하는 단계는
    상기 성형 재료를 각 치아의 후면에 부착하여, 각 치아의 형상에 대응한 접촉면을 가지는 베이스를 형성하는 단계;
    상기 베이스의 일면에 부착하고, 관통공을 가지는 서포터를 형성하는 단계; 및
    상기 베이스와 상기 서포터를 경화시키는 단계;를 구비하는, 치아 교정 디바이스 제조 방법.
  8. 제6 항 또는 제7 항의 치아 교정 디바이스의 제조 방법으로 제조된, 치아 교정 디바이스.
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