KR20220094730A - 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 및 이와 관련된 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터 - Google Patents

환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 및 이와 관련된 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득하는 단계; 상기 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬하는 단계; 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓을 부착하는 단계; 상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계; 상기 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 포함한 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 제 1 브라켓 가이드 및 제 2 브라켓 가이드를 포함하는 치아 교정 모델을 제작하는 단계; 및 상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계;를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법에 관한 것이다.

Description

환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 및 이와 관련된 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터{METHOD FOR MANUFACTURING CUSTOMIZED INDIRECT BONDING TRAY FOR DENTAL, CUSTOMIZED INDIRECT BONDING TRAY MANUFACTURED BY THE SAME, AND SIMULATOR FOR PRODUCING VIRTUAL GUIDE}
본 발명은, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 및 이와 관련된 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터에 관한 것이다.
종래 교정 기구들(bracket, tube 등)을 치아의 정확한 위치에 붙이기 위한 방법으로 직접 본딩(direct bonding) 이외에도 석고로 수진자의 치아의 본을 뜬 치열 모형을 통해 간접적으로 본딩을 시도하는 본딩(indirect bonding) 방법이 있다.
직접 본딩은, 의사가 치과 교정 시에 접착제를 이용해서 금속제 등의 치과 교정용 수진자의 치아에 직접 접착하고, 이 브라켓에 가는 선을 걸어 외력을 가해 교정이 필요한 치아를 적정한 위치로 이동시켜야 했다. 이와 같이 직접 본딩을 하는 경우, 의사가 일일이 치아 전체에 장착하기 위해 오랜 시간이 소요되며 의사의 숙련도에 따라 장착 위치 등이 들쭉날쭉하여 정확한 교정이 어려워 의사뿐만 아니라 수진자의 부담이 매우 컸었다.
이러한 부담을 경감하기 위해 인다이렉트 본딩 방법이 개발된 것이다. 인다이렉트 본딩 방법은 트레이의 내측에 수진자의 치열 상에 장착되어야 할 위치에 대응되는 곳에 접착하고, 접착된 브라켓을 가지는 트레이를 수진자의 치아에 적정하게 배치한 후 의사가 트레이에 압력을 가하여 트레이에 있던 수진자의 치아에 접착되도록 하는 것입니다. 이와 같이, 브라켓을 이용한 트레이를 이용하면, 의사가 수진자의 치아에 브래킷을 단시간에 장착할 수 있게 되어 치과의사 및 수진자의 부담을 크게 경감시킬 수 있는 것이다.
한편 최근에 치아 교정기간중의 미용을 중시하게 되면서, 투명 교정기를 사용하거나 순측(입술측)에 교정 장치를 부착하는 대신에 설측(혀측)에 교정 장치를 부착하여 교정을 진행하는 경우가 있다.
특히 설측 교정 장치를 치아에 부착하여 치아 교정 효과를 충분히 보기 위해서는 치과의사의 숙련도가 무엇보다 중요하다, 특히 설측 교정 장치의 경우, 순측 교정 장치에 비해 교정 장치의 부착이 어렵고, 교정 장치의 "대치아 교정력"이 순측 교정장치에 비해 크다. 이에 따라 순측 교정 장치의 브라켓을 수진자의 치아에 정치시키기 위해서는 적절한 가이드가 필요하였다.
본 발명은 교정 기간중 미용을 중시하여 설측 교정 장치를 부착하는 데 있어서 보다 정밀하고 손쉽게 치아 교정 장치를 부착할 수 있도록 사용되는 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법, 환자 맞 춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 및 이와 관련된 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터를 제공하기 위한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득하는 단계; 상기 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬하는 단계; 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓 및 치아측 가상 브라켓 중 적어도 하나인 가상 브라켓을 부착하는 단계; 상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계; 상기 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 포함한 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 제 1 브라켓 가이드 및 제 2 브라켓 가이드를 포함하는 치아 교정 모델을 제작하는 단계; 및 상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 브라켓 가이드는 상기 브라켓의 외주에 형성되는 가이드이고, 상기 제2 브라켓 가이드는 상기 브라켓와 상기 치아의 설측면에 형성되는 가이드일 수 있다.
여기서, 상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 브라켓 가이드를 통해 실제 브라켓이 상기 치아 교정 모델에 부착되는 단계; 및 상기 실제 브라켓이 부착된 치아 교정 모델 위에 연성 시트를 적치시킨 후 진공 성형하여 상기 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계는, 상기 가상 브라켓을 부착하는 단계 이후에 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 상기 가상 가이드를 생성하거나, 상기 원래의 위치로 재정렬하는 단계 이후에 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 상기 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계는, 상기 가상 브라켓의 베이스면에 기초하여 상기 제 1 가상 가이드를 생성하고, 상기 제 가상 브라켓의 베이스면과 상기 치아 설측면에 기초하여 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 가상 가이드는, 상기 베이스면의 적어도 3개의 변에 각각 대응하는 가이드부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 가상 가이드는, 상기 베이스면의 적어도 2개의 모서리에 대응하는 "ㄱ" 자 형상의 가이드부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 가상 가이드는, 상기 베이스면의 변에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 가이드 포인트를 포함하고, 상기 제 1 가이드 포인트의 단면은, 원 형상, 반원 형상, 타원 형상, 다각형 형상 중 어느 하나를 가질 수 있다.
여기서, 상기 제 2 가상가이드의 베이스면은, 상기 브라켓의 베이스면의 곡률에 대응하는 곡률을 가질 수 있다.
여기서, 상기 제 2 가상 가이드는 상기 제 1 가상 가이드 내에 형성되며 원형 또는 직사각형 평판 구조를 갖을 수 있다.
여기서, 상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부에 내측으로 각각 인접 형성되는 제 2 가상 가이드부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부가 규정하는 영역 내의 상측 및 하측, 또는 좌측 및 우측에 각각 형성되는 제 2 가상 가이드부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부가 규정하는 영역 내의 각 모서리인 포인트에 각각 형성되는 제 2 가상 가이드부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 치아에 가해지는 교정력의 방향과 힘을 조절하기 위하여 상기 제 2 가이드부는 각각 그 높이가 상이하게 구성될 수 있다.
여기서, 상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계는, 실제 브라켓의 베이스면에 레진을 도포하는 단계; 및 상기 레진이 도포된 실제 브라켓을 상기 치아 교정 모델위에서 가압 성형하여 상기 인다이렉특 본딩 트레이를 제작하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이는, 수진자의 치아 형상을 가지는 하우징; 및 상기 하우징의 내측에 실제 브라켓을 구비하며, 청구항 1의 방법에 의해 제조된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예인 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터는, 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득하는 획득부; 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬하는 정렬부; 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓 및 치아측 가상 브라켓 중 적어도 하나인 가상 브라켓을 부착하는 부착부; 상기 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬하는 재정렬부; 및 상기 가상 브라켓 및 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 가이드생성부를 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 브라켓의 정치가 어려운 치아교정용 브라켓을 정치시킬 수 있게 되어서 치아 교정 효과를 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 치과용 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2 내지 도 16은 본 발명의 일실시예와환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 17은 본 발명의 일실시예와 관련된 제 1 및 제 2 가상 가이드를 생성하기 위한 시뮬레이터를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
이하에서는 상대적으로 브라켓의 정치가 어려운 설측에 브라켓을 설치하는 경우를 예시하여 설명하나 본 발명은
도 1을 참조하면, 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득한다(S1). 치아 영상 정보를 3D 스캐너 등을 통해 수진자의 얼굴 이미지를 획득하는 방식으로 획득하거나, X-ray와 같은 의료용 전용 이미지 획득 장치를 통해 획득될 수 있다. 치아 영상 정보로부터 복수의 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득한다.
그 다음 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬한다(S2). 예를 들면, 치아 교정 후의 치열로 정렬('세트업이라고도 함')은 표준 치아 정보에 대응될 수 있다. 표준 치아 정보는 미리 설정된 표준이 되는 치아에 관한 정보일 수도 있고, 의사 등의 전문가에 의해 작성된 치아에 관한 정보일 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 치아 교정 후의 치열로 정렬은 의사 등이 상황에 맞게 또는 임의로 조절한 것일 수도 있다.
정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓을 부착한다(S3). 설측 브라켓은 치아의 후면(설측면)에 부착되는 것으로서, 설측 브라켓을 이용하여 치아 교정을 하는 경우 치아 교정기가 외부로 보이지 않게 되는 미용상의 효과를 가지고, 개별 치아에 대한 보다 강한 교정력을 발휘한다는 장점이 있는 반면에 부착이 어렵고, 오부착시 치아 교정이 잘 못 이루어진다는 단점을 가진다. 이와 같은 설측 브라켓의 부착을 용이하게 하기 위한 본원 발명에서의 설측 가상 브라켓은 정렬된 3차원 치아 오브젝트에 동일 선상에 부착될 수 있다.
설측 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치('최초로 수진자의 치아로부터 얻어진 3차원 치아 오브젝트 데이터의 위치')로 재정렬한다(S4). 이에 따라, 교정을 정확하게 하기 위한 가상 부착된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 얻을 수 있다.
설측 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 가이드를 생성한다(S5). 예를 들면, 3차원 치아 오브젝트 데이터에 부착된 설측 가상 브라켓의 베이스 면에 기초하여 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상가이드를 생성한다(S5). 여기서, 설측 가상 브라켓의 베이스면은 가상 브라켓과 치아 영상의 후면(설측면)이 맞닿는 면을 의미하고, 베이스 면의 변은 베이스면을 이루는 각 선분을 의미한다. 제 1 가상 가이드는 실제 브라켓을 치아에 부착시킬 때, 실제 브라켓이 정확한 위치에 부착될 수 있도록 기준을 잡아주는 틀을 의미하며, 제 2 가상 가이드는 실제 브라켓을 치아에 부착시킬 때 브라켓의 베이스면이 치아의 설측면에 부착되게 하는 성형물을 의미한다. 제 1 가상 가이드는 치아 후면로부터 돌출되며 적어도 1개 이상 형성될 수 있다. 즉, 제 1 가상 가이드의 개수는 한정되지 않는다. 그리고 제 2 가상 가이드는 제 1 가상 가이드들 중앙에 형성될 수 있다.
예를 들면, 제 1 가상 가이드는, 브라켓 베이스 면의 적어도 3개의 변에 각각 대응하는 가이드부를 포함할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 제 1 가상 가이드는, 브라켓 베이스 면의 적어도 2개의 모서리에 대응하는 "ㄱ" 자 형상의 가이드부를 포함할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 제 1 가상 가이드는, 브라켓 베이스 면의 변에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 가이드 포인트를 포함할 수 있다. 가이드 포인트의 단면은, 원 형상, 반원 형상, 타원 형상, 다각형 형상 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있다.
제 2 가상 가이드의 베이스면은 상기 브라켓의 베이스면의 곡률에 대응하는 곡률을 가짐으로써 브라켓이 치아의 설측면에 부착될 때 밀착되게 할 수 있다.
가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 가이드를 생성하는 단계는 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 브라켓을 부착한 단계 이후에 진행될 수 있다.
또는, 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계는 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬한 이후에 진행될 수 있다.
제 1 및 제 2 가상 가이드를 포함한 3차원 치아 오브젝트 데이터에 대응되는 치아 교정 모델을 제작한다(S6). 다시 말해, 상기 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 포함한 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 제 1 브라켓 가이드 및 제 2 브라켓 가이드를 포함하는 치아 교정 모델을 제작한다. 여기서 제 1 브라켓 가이드는 상기 브라켓의 외주에 형성되는 가이드이고, 상기 제2 브라켓 가이드는 상기 브라켓와 상기 치아의 설측면에 형성되는 가이드이다.
이와 같이 제조된 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작한다(S7). 예를 들면, 제 1 및 제 2 브라켓 가이드를 통해 실제 치아 교정 모델에 부착되고, 실제 부착된 치아 교정 모델 위에 연성 시트를 적치시킨 후 진공 성형하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작할 수 있다. 여기서, 실제 기성품을 사용할 수 있다. 이와 같이 연성 시트를 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작함으로써, 인다이렉트 본딩 트레이는 연성을 가질 수 있도록 제작할 수 있다. 또한, 제 2 브라켓 가이드가 도 10~도 12에 도시된 바와 같이 그 높이가 각각 상이한 경우에는 실제 브라켓의 베이스면에 레진을 도포한 후, 상기 레진이 도포된 실제 브라켓을 상기 치아 교정 모델위에서 가압 성형하여 상기 인다이렉특 본딩 트레이를 제작할 수 있따.
인다이렉트 본딩 트레이가 제작된 이후에, 실제 인다이렉트 본딩 트레이에 결합시키고, 실제 브라켓 중 수진자의 치아와 맞닿는 면에 접착제를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이후, 의사 등은 실세 브라켓을 포함하는 인다이렉트 본딩 트레이를 수진자의 실제 치아에 결합시키고, 힘을 가하여 브라켓을 실제 치아에 결합되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법은 연성 시트를 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작함으로써, 인다이렉트 본딩 트레이가 연성을 갖게 할 수 있다. 이에 ㄸ라, 의사는 치아의 설측면에 브라켓을 부착할 때 많은 힘을 가하지 않고도 정확하게 브라켓을 부착할 수 있게 되어 환자 치아의 2차 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 의사가 원하는 치아 교정 효과를 보장할 수 있게 됨과 더불어서 브라켓을 부착하는 시간도 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법은 인다이렉트 본딩 트레이를 연성시트를 이용하여 생산하고, 브라켓을 별도로 생산하지 않고 기성품을 사용함으로써, 3D 프린터로 생산하는 경우에 비하여 생산 비용을 현저히 줄일 수 있다.
도 2 내지 도 13은 본 발명의 일실시예와 관련된 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터(200)를 획득한다. 즉, 치아 교정 전의 수진자의 치아에 대한 정보를 획득한다. 치아 영상 정보를 3D 스캐너 등을 통해 수진자의 얼굴 이미지를 획득하는 방식으로 획득하거나, X-ray와 같은 의료용 전용 이미지 획득 장치를 통해 획득될 수 있다. 치아 영상 정보로부터 복수의 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득한다.
도 3을 참조하면, 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬(300)한다. 예를 들면, 치아 교정 후의 치열로 정렬('셋업이라고도 함;)은 표준 치아 정보에 대응될 수 있다. 표준 치아 정보는 미리 설정된 표준이 되는 치아에 관한 정보일 수도 있고, 의사 등의 전문가에 의해 작성된 치아에 관한 정보일 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 치아 교정 후의 치열로 정렬은 의사 등이 상황에 맞게 또는 임의로 조절한 것일 수도 있다. 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓(310)을 부착할 수 있다.
도 4를 참조하면, 설측 가상 브라켓(310)이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치(200)('최초로 수진자의 치아로부터 얻어진 3차원 치아 오브젝트 데이터의 위치')로 재정렬한다. 최종적으로, 의사는 교정용 3차원 치아 오브젝트 데이터에 포함된 설측 가상 브라켓의 위치에 실제 브라켓을 부착한 후, 교정을 진행하게 된다.
도 5를 참조하면, 설측 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬한 후에, 설측 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 및 제 2 가상 가이드(410,420)를 생성한다. 본 실시예에서는 설측 가상 브라켓(310)이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬한 이후에 설측 가상 브라켓(310)을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 및 제 2 가상 가이드(410, 420)를 생성하는 것을 기준으로 설명하겠다. 그러나, 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓을 부착하는 단계 이후, 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 진행될 수도 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제 1 가상 가이드의 형상을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제 1 가상 가이드는, 브라켓의 베이스면의 적어도 3개의 변에 각각 대응하는 가이드부(410)를 포함할 수 있다. 여기서 가이드부(410)의 단면은 직사각형 형상일 수 있으며, 치아면으로부터 돌출된 형태로 구현될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제 1 가상 가이드는, 브라켓의 베이스면의 적어도 2개의 모서리에 대응하는 "ㄱ" 자 형상의 가이드부(410')를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 가상 가이드는, 베이스면의 변에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 가이드 포인트(410")를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 가이드 포인트(410")의 단면은 원 형상 일 수 있다.
도 9를 참조하면, 제 1 가상 가이드는, 베이스면의 변에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 가이드 포인트(410"')를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 가이드 포인트(410"')의 단면은 네모 형상일 수 있다.
제 1 가상 가이드는 동일한 형상으로 구현될 수도 있고, 서로 다른 형상으로 구현될 수도 있다. 또한, 제 1 가상 가이드의 개수는 사용자 또는 제작자에 의해 다양하게 구현될 수도 있다. 이와 같이, 도 6 내지 도 9에서 도시한 가상 가이드 이외에도, 브라켓을 정확한 위치에 고정시킬 수 있는 다양한 형상의 가상 가이드가 적용될 수 있다.
한편 제 2 가상 사이드(420)는 제 1 가상 가이드의 안쪽에 형성되어서 수진자 치아의 설측면과 브라켓의 베이스면 사이에 간극이 발생하지 않도록 하여 치아를 교정하기 위하여 수진자의 차이에 가해지는 힘이 충분히 치아에 전달되도록 하는 기능을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이 제 2 가상 가이드(420)는 전체적으로 직각 사각형 또는 정사각형 형태의 평판 가지며, 그 상면의 곡률은 브라켓의 베이스면의 곡률과 동일할 수 있게 구성될 수 있다. 또한 치아에 대한 교정력의 방향과 크기를 조절하기 위하여 제 2 가상가이드(420)의 상면은 일방향으로 (예컨대, 좌측, 우측, 상측 또는 하측)경사지게 구성될 수 있다.
제 2 가상 가이드(420)의 다양한 예는 도 10 내지 도 12를 통해 설명하도록 한다. 도 10 및 도 12에서 제 1 가상 가이드(410)는 직각 사각형의 공간을 규정하도록 4변에 긴 막대형태로 형성되어 있다. 이는 일예에 불과하며, 도 7 내지 도 9의 예가 이용될 수도 있음이 이해되어야 할 것이다.
도 10을 참조하면, 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부(410')에 내측으로 좌우측에 인접 형성되는 제 2 가상 가이드부(420')를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 제 2 가상 가이드, 상기 제 1 가상 가이드부(410')가 규정하는 영역 내의 상측 및 하측에 각각 형성되는 제 2 가상 가이드부(420")를 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부(410')가 규정하는 영역 내의 각 모서리인 포인트에 각각 형성되는 제 2 가상 가이드부(420"')를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 제 2 가상가이드부는, 치아에 가해지는 교정력의 방향과 힘을 조절하기 위하여 상기 제 2 가이드부는 각각 그 높이가 상이하게 구성될 수 있다.
한편 도 13을 참조하면, 가상 가이드를 포함한 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 브라켓 가이드(510)를 포함하는 치아 교정 모델(500)을 제작한다.
도 14을 참조하면, 치아 교정 모델(500)에 형성된 브라켓 가이드(510)의 안쪽에 실제 브라켓(600)을 부착한다. 실제 브라켓은 기성품을 이용할 수 있다. 이와 같이, 브라켓을 기성품을 사용함으로써, 3D 프린터를 이용하여 일일이 브라켓을 제작함으로써 브라켓을 일정하면서도 정확히 원하는 형상으로 제작하지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.
도 15를 참조하면, 치아 교정 모델(500)을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이(700)를 제작한다. 예를 들면, 브라켓 가이드를 통해 실제 브라켓이 치아 교정 모델에 부착되고, 실제 브라켓이 부착된 치아 교정 모델 위에 연성 시트를 적치시킨 후 진공 성형하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작할 수 있다.
인다이렉트 본딩 트레이가 제작된 이후에, 실제 브라켓을 인다이렉트 본딩 트레이에 결합시키고, 실제 브라켓 중 수진자의 치아와 맞닿는 면에 접착제를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이후, 의사 등은 브라켓(접착제가 형성된)을 포함하는 인다이렉트 본딩 트레이를 수진자의 실제 치아에 결합시키고, 힘을 가하여 브라켓(접착제가 형성된)을 실제 치아에 결합되도록 할 수 있다.
도 16을 참조하면, 의사는 수진자의 실제 치아(T)에 인다이렉트 본딩 트레이(700)을 씌우고, 인다이렉트 본딩 트레이(700)에 힘을 가하여 실제 치아에 브라켓(600)을 부착시킬 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 인다이렉트 본딩 트레이(700)는 연성을 가지므로 외부의 힘에 의해 유연하게 움직일 수 있으므로, 의사는 많은 힘을 가하지 않고도 수진자에게 브라켓을 부착할 수 있게 되어 환자 치아의 2차 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 브라켓을 부착하는 시간도 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법은 인다이렉트 본딩 트레이를 연성시트를 이용하여 생산하고, 브라켓을 별도로 생산하지 않고 기성품을 사용함으로써, 3D 프린터로 생산하는 경우에 비하여 생산 비용을 현저히 줄일 수 있다.
도 17는 본 발명의 일실시예와 관련된 가상 가이드를 생성하기 위한 시뮬레이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 17를 참조하면, 가상 가이드를 생성하기 위한 시뮬레이터(100)는 획득부(110), 정렬부(120), 부착부(130), 재정렬부(140), 및 가이드 생성부(150)를 포함한다.
획득부(110)는 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득할 수 있다.
정렬부(120) 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬할 수 있다.
부착부(130)는 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 브라켓을 부착할 수 있다.
재정렬부(140)는 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬할 수 있다.
가이드 생성부(150)는 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 생성할 수 있다.
예를 들면, 가이드 생성부(150)는 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 브라켓을 부착하는 단계 이후에 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 가이드를 생성할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 가이드 생성부(150)는 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬한 이후에 가상 브라켓을 이용하여 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 가상 가이드를 생성할 수 있다.
상기와 같이 설명된 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 및 이와 관련된 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (17)

  1. 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득하는 단계;
    상기 3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬하는 단계;
    상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓 및 치아측 가상 브라켓 중 적어도 하나인 가상 브라켓을 부착하는 단계;
    상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계;
    상기 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 포함한 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 제 1 브라켓 가이드 및 제 2 브라켓 가이드를 포함하는 치아 교정 모델을 제작하는 단계; 및
    상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계;를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 브라켓 가이드는 상기 브라켓의 외주에 형성되는 가이드이고, 상기 제2 브라켓 가이드는 상기 브라켓와 상기 치아의 설측면에 형성되는 가이드인, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계는,
    상기 제 1 및 제 2 브라켓 가이드를 통해 실제 브라켓이 상기 치아 교정 모델에 부착되는 단계; 및
    상기 실제 브라켓이 부착된 치아 교정 모델 위에 연성 시트를 적치시킨 후 진공 성형하여 상기 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계는,
    상기 가상 브라켓을 부착하는 단계 이후에 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 상기 가상 가이드를 생성하거나, 상기 원래의 위치로 재정렬하는 단계 이후에 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 상기 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 브라켓을 이용하여 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계는,
    상기 가상 브라켓의 베이스면에 기초하여 상기 제 1 가상 가이드를 생성하고, 상기 제 가상 브라켓의 베이스면과 상기 치아 설측면에 기초하여 제 2 가상 가이드를 생성하는 단계를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 가상 가이드는, 상기 베이스면의 적어도 3개의 변에 각각 대응하는 가이드부를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 가상 가이드는, 상기 베이스면의 적어도 2개의 모서리에 대응하는 "ㄱ" 자 형상의 가이드부를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 가상 가이드는, 상기 베이스면의 변에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 가이드 포인트를 포함하고, 상기 제 1 가이드 포인트의 단면은, 원 형상, 반원 형상, 타원 형상, 다각형 형상 중 어느 하나를 가지는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 가상가이드의 베이스면은, 상기 브라켓의 베이스면의 곡률에 대응하는 곡률을 갖는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 가상 가이드는 상기 제 1 가상 가이드 내에 형성되며 원형 또는 직사각형 평판 구조를 갖는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부에 내측으로 각각 인접 형성되는 제 2 가상 가이드부를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부가 규정하는 영역 내의 상측 및 하측, 또는 좌측 및 우측에 각각 형성되는 제 2 가상 가이드부를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 가상 가이드는, 상기 제 1 가상 가이드부가 규정하는 영역 내의 각 모서리인 포인트에 각각 형성되는 제 2 가상 가이드부를 더 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    치아에 가해지는 교정력의 방향과 힘을 조절하기 위하여 상기 제 2 가이드부는 각각 그 높이가 상이하게 구성하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 치아 교정 모델을 이용하여 인다이렉트 본딩 트레이를 제작하는 단계는,
    실제 브라켓의 베이스면에 레진을 도포하는 단계; 및
    상기 레진이 도포된 실제 브라켓을 상기 치아 교정 모델위에서 가압 성형하여 상기 인다이렉특 본딩 트레이를 제작하는 단계를 포함하는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이 제조 방법.
  16. 수진자의 치아 형상을 가지는 하우징; 및
    상기 하우징의 내측에 실제 브라켓을 구비하는, 제 1 항의 방법에 의해 제조되는, 환자 맞춤형 치과용 인다이렉트 본딩 트레이.
  17. 수진자의 치아에 대한 3차원 치아 오브젝트 데이터를 획득하는 획득부;
    3차원 치아 오브젝트 데이터를 치아 교정 후의 치열로 정렬하는 정렬부;
    상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터에 설측 가상 브라켓 및 치아측 가상 브라켓 중 적어도 하나인 가상 브라켓을 부착하는 부착부;
    상기 가상 브라켓이 부착된 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 원래의 위치로 재정렬하는 재정렬부; 및
    상기 가상 브라켓 및 상기 정렬된 3차원 치아 오브젝트 데이터를 이용하여 제 1 가상 가이드 및 제 2 가상 가이드를 생성하는 가이드생성부를 포함하는, 환자 맞춤형 가상 가이드를 생성하기 위한 치과용 시뮬레이터.
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