KR20220165716A - 브라켓 시술기구와 제조방법 및 이를 위한 실물 치아 모형 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 교정대상 환자의 적어도 하나의 치아에 착탈 가능한 브라켓 시술틀을 갖는 브라켓 시술기구와 그 제조방법 및 이를 위한 실물 치아 모형을 개시한다. 상기 브라켓 시술틀은; 상기 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형의 치아틀과, 교정 와이어 지지용 브라켓이 상기 치아틀의 소정 부위에 성형될 수 있도록, 상기 치아틀의 내측에 일체로 형성되는 브라켓 성형홈을 포함한다. 본 발명에 따르면, 수지를 이용해서 간편하고 빠르게 수지 재질의 브라켓(레진 브라켓)이 브라켓 시술틀에 성형될 수 있으며, 상기 레진 브라켓이 브라켓 시술틀의 기설정된 위치에 정확하게 탑재된 채로 치아틀에 의해 각 치아 표면의 정확한 위치에 손쉽게 배치될 수 있다.

Description

브라켓 시술기구와 제조방법 및 이를 위한 실물 치아 모형{Bracket Processing Instrument, Manufacturing Method For The Same, And Dental Mockup For The Same}

본 발명은 브라켓 시술기구와 그 제조방법 및 실물 치아 모형에 관한 것으로서, 수지(Resin) 재질의 브라켓을 즉석에서 성형할 수 있으며 상기 수지 재질의 브라켓을 치면상의 기설정된 위치에 정확하게 고정할 있는 브라켓 시술기구와 그 제조방법 및 실물 치아 모형을 제공하기 위한 것이다.

치열 구조 즉 치아의 배열은 사람의 인상을 좌우하는 중요한 요소이며, 이러한 인상은 인간관계나 사회생활에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 성형수술과 함께 치아, 치열, 또는 안면 골격의 개선을 위한 치열교정 시술이 성행하고 있다.

상술한 치열교정 시술은 부정치열을 바르게 하는 시술, 예를 들면 삐뚤어진 치아를 가지런하게 교정할 수 있으며, 성장 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 골격적 부조화를 바로잡아 정상적인 기능을 발휘할 수 있도록 하여 건강한 구강 조직에 기여할 수 있고, 더 나아가 구강의 해부학적 구조를 변화시켜서 얼굴 라인을 수려하게 개선할 수 있다.

그리고 아래위 치아의 맞물림에 대한 이상이나 안면 골격구조 특히 악골 구조의 이상이 너무나 심해서 단순한 치아 이동만으로는 치료가 불가능한 경우, 성장이 끝나지 않은 청소년기의 심하지 않은 악골 구조에서는 성장기 교정(Growth Modification)으로, 성인에서도 중등도 이상의 골격이상에는 악골 자체의 이상을 수술로 바로잡는 시술이 치열교정 시술과 함께 적용되기도 한다.

상기 치열교정 시술은 크게 순측 교정과 설측 교정으로 구분할 수도 있는데, 상기 순측 교정이란 치열교정에 사용되는 브라켓(Bracket)을 치아의 순측면과 협측면에 부착하여 치열교정을 수행하는 교정법이고, 상기 설측 교정이란 브라켓을 치아의 설측면에 부착해서 치열교정을 수행하는 교정법으로서, 환자의 상태에 따라 순측 교정과 설측 교정이 병행되기도 한다.

상기 치열교정 시술은 장기간이 소요되며, 전치부의 치열밀집 현상이나 전치들 사이가 벌이진 현상(개방 교합)을 개선하거나, 구개 확장이나 돌출입 개선이나 발치 공간 폐쇄 등 다양한 치료 효과를 구현할 수 있다.

상술한 브라켓은 교정 와이어에서 발생되는 교정력을 치아에 전달하는 기구로서, 상기 교정 와이어를 지지하도록 치아의 표면에 고정된다. 상기 교정 와이어가 상기 브라켓에 끼워지며, 상기 교정 와이어는 고무줄 등의 결찰부재에 의해 상기 브라켓에 결찰될 수도 있고 자가 결찰식 브라켓에 의해 지지될 수도 있으며, 상기 브라켓을 매개로 상기 치아에 장착된다.

도 1을 참조하면, 상기 브라켓(10)은 브라켓 베이스(11)와 브라켓 몸체(와이어 홀더; 12)를 포함하여 구성된다. 상기 브라켓 베이스(11; Base)는 치아에 부착되는 부분으로서, 치아에 용이하게 부착될 수 있고 교정완료 후에는 치아의 표면(A)을 손상시키지 않으면서 치아에서 쉽게 분리될 수 있도록 상기 베이스의 표면 즉 치아 부착면에는 요철이 적용되기도 한다.

그리고 상기 브라켓 몸체(12) 즉 와이어 홀더는 상기 교정 와이어가 끼워지는 부분으로서, 상술한 와이어 홀더(12)에는 교정 와이어 예를 들면 호선 와이어(Arch Wire)가 끼워지는 슬롯(13; Slot)이 형성되며, 교정 와이어의 결속을 위한 고무줄 등의 결찰 부재가 감기도록 윙(14)이 형성될 수 있다.

각각의 치아에 부착되는 브라켓에는 치아 이동을 위한 고유의 정보 예를 들면 고유의 힘 적용 방향과 관련된 프리스크립션(Prescription)이 설정되어 있으며, 상기 브라켓은 환자 진단 및 교정치료 계획상 설정되는 위치에 정확하게 부착되는 것이 중요한데, 상술한 브라켓이 부정확한 위치에 부착되면 부적절한 치아 이동을 유발해서 잘못된 치료 결과를 초래하게 된다.

상술한 브라켓과 교정 와이어를 이용하는 방법이 가장 일반적으로 사용되는 치열교정 방법이며, 상기 브라켓(10)은 상기 교정 와이어에서 발현되는 힘을 치아에 전달하는 매우 중요한 교정용 기구로서, 세라믹이나 메탈 재질로 제조된 다양한 구조의 브라켓이 치과 교정분야에서 사용되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1075898호, 치열교정용 원피스 지그, 2011년 10월 17일 등록 대한민국 등록특허 제10-1252045호, 토크 및 회전조절기능을 갖는 치열교정용 브라켓, 2013년 4월 2일 등록

본 발명의 목적은, 기성품 브라켓을 사용하지 않고 수지(Resin) 재질의 재료를 사용해서 개인 맞춤형 레진 브라켓을 제조하고 상기 레진 브라켓을 치면상의 기설정된 위치에 정확하게 고정할 있는 브라켓 시술기구와 그 제조방법 및 실물 치아 모형을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 형태는, 교정대상 환자의 적어도 하나의 치아에 착탈 가능한 브라켓 시술틀을 갖는 브라켓 시술기구를 제공하며: 상기 브라켓 시술틀은; 상기 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형의 치아틀과, 교정 와이어 지지용 브라켓이 상기 브라켓 시술틀의 소정 부위에 성형될 수 있도록 브라켓 성형을 위한 틀(Mold)을 이루며 상기 치아틀의 내측에 일체로 형성되는 브라켓 성형홈을 포함한다.

상기 치아틀은, 치열궁(Dental Arch) 형상을 이루며 수지(Resin) 재질의 마우스피스(Mouthpiece)의 형태로 구현될 수 있다. 상기 치아틀은, 복수의 부분으로 분할될 수도 있다. 예를 들면, 상기 치아틀은, 전치틀과 좌구치틀과 우구치틀을 포함할 수 있으나, 상기 치아틀의 분할 구조가 이에 한정되는 것이 아니다.

상기 브라켓 시술기구는; 상기 브라켓 성형홈의 내부에 성형되는 수지(Resin) 재질의 브라켓을 더 포함할 수 있으며, 상기 수지 재질의 브라켓은 상기 치아틀에 의해 환자 치아의 설정된 위치에 정위치될 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태는 적어도 하나의 치아에 착탈 가능한 브라켓 시술틀을 갖는 브라켓 시술기구 제조방법을 제공한다. 상기 브라켓 시술기구 제조방법은: 상기 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형의 치아틀과 상기 치아틀의 내측에 일체로 형성되는 브라켓 성형홈을 포함하는 브라켓 시술틀을 이용해서 수지 재질의 브라켓을 성형하는 브라켓 성형단계를 포함하며; 상기 브라켓 성형단계는, 상기 브라켓 성형홈에 수지(Resin)를 주입해서 상기 수지 재질의 브라켓을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 브라켓 시술기구 제조방법은; 상기 브라켓 성형단계 이전에, 상기 브라켓 시술틀을 제조하는 틀 제조단계를 더 포함한다.

상기 틀 제조단계 이전에, 상기 치아의 표면에 교정 와이어 지지를 위한 브라켓 모델이 배치된 형태의 실물 모형 치아모델과 가상의 3D 치아모델 중 어느 하나의 치아모델을 준비하는 단계가 수행되며; 상기 틀 제조단계는, 상기 치아모델을 이용해서 상기 치아모델이 음각된 형상으로 상기 브라켓 시술틀을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 브라켓 시술기구 제조방법은; 상기 툴 제조단계 이전에, 상기 가상의 3D 치아모델의 형상 데이터대로 치아의 표면에 상기 브라켓 모델이 배치된 형상의 실물 치아 모형을 3차원 구조로 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 형태는: 적어도 하나의 치아의 표면에 교정 와이어 지지를 위한 브라켓 모델이 배치된 형태로 컴퓨터상에서 디자인된 가상의 3D 치아모델의 형상 데이터대로 제조되며, 치아부와 상기 치아부의 표면에 일체로 성형되는 브라켓부를 포함하는 실물 치아 모형을 제공한다.

본 발명에 따르면, 수지를 이용해서 간편하고 빠르게 수지 재질의 브라켓(레진 브라켓)이 브라켓 시술틀에 성형될 수 있으며, 상기 레진 브라켓이 브라켓 시술틀의 기설정된 위치에 정확하게 탑재된 채로 치아틀에 의해 각 치아 표면의 정확한 위치에 손쉽게 배치될 수 있고, 브라켓의 프리스크립션(Prescription) 값에 맞춰서 브라켓이 치면상의 기설정된 위치에 정확한 방향으로 부착될 수 있으므로, 시술자가 원하는 의도된 방향으로 교정치료가 진행될 수 있고 교정치료의 실패율이 감소될 수 있으며, 브라켓 비용이 절감되고, 치아 색과 동일 또는 유사한 브라켓이 치면에 고정될 수 있으므로 교정치료가 진행되는 중에 브라켓으로 인한 미감 저하 및 심리적 불안감이 개선될 수 있다.

본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시 예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 일반적인 치열교정용 브라켓의 일 예가 치아에 부착된 상태를 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 브라켓 시술기구의 브라켓 시술틀에 대한 일 실시 예를 나타낸 사진;
도 3은 도 2의 "M" 부분에 대한 단면도;
도 4는 도 2의 "M" 부분에 레진 브라켓이 성형된 상태를 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명에 따른 브라켓 시술기구 제조방법의 일 실시 예를 나타낸 순서도;
도 6은 치아의 설측에 각각 브라켓 모델이 배치된 가상의 3D 치아 모델을 나타낸 이미지;
도 7은 실물 모형을 이용한 브라켓 시술틀 제조하는 방식의 일 예를 나타낸 도면;
도 8은 레진 브라켓을 환자의 치아에 시술하는 과정을 나타낸 단면도; 그리고
도 9는 본 발명에 따른 브라켓 시술기구에 의해 환자 치아에 브라켓이 시술 완료된 상태를 나타낸 이미지이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, "제1"과 "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 동일 명칭의 구성요소들을 설명할 때 이들을 상호 구분하는데 사용될 수 있지만 구성요소의 수를 정의하거나 한정하는 것은 아니다.

그리고 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재하는 연결 관계 즉 간접적으로 연결되는 관계도 포함한다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 즉 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 브라켓 시술기구는, 브라켓의 성형틀을 이루며 치면의 설정된 위치에 브라켓을 정확히 포지셔닝(Positioning)시키기 위한 브라켓 시술틀(100)을 포함하는 치열교정 시술용 기구로서, 치료 대상 환자의 치아에 브라켓을 이식할 때 브라켓의 장착 위치를 정확하게 잡아주는 트랜스퍼 지그(Transfer Jig)의 기능과 함께 브라켓 성형 기구의 기능을 동시에 수행할 수 있다.

먼저, 도 2 내지 도 4를 참조해서 본 발명에 따른 브라켓 시술기구의 일 실시 예가 설명된다. 도 2는 본 발명에 따른 브라켓 시술기구의 브라켓 시술틀에 대한 일 실시 예를 나타낸 사진이고, 도 3은 도 2의 "M" 부분에 대한 단면도(협설방향 단면도)이며, 도 4는 도 2의 "M" 부분에 레진 브라켓이 성형된 상태를 나타낸 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 브라켓 시술기구는, 브라켓의 성형틀(Mold)을 이루는 브라켓 시술틀(100)을 포함한다.

상기 브라켓 시술틀(100)은, 교정대상 환자의 적어도 하나의 치아에 착탈 가능한 구조물이다. 본 실시 예에서 상기 브라켓 시술틀(100)은, 치아틀(110)과 브라켓 성형홈(120)을 포함한다.

상기 치아틀(110)은 교정대상 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형 구조, 예를 들면 치아의 표면 형상대로 속인 비어 있는 음각 구조의 프레임이다. 그리고 상기 브라켓 성형홈(120)은, 브라켓 성형틀(Bracket Mold) 즉 브라켓 성형을 위한 틀(Mold)을 형성하는 부분으로서 상기 치아틀(110)에 일체로 형성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 브라켓 성형홈(120)은 상기 치아틀(110)의 내측에 형성되며, 상기 브라켓 성형홈(120)에 내부에 브라켓 성형 재료, 예를 들면 브라켓 성형용 수지(Resin)가 주입되면, 상기 교정 와이어 지지를 위한 수지 재질의 브라켓(200; 이하 '레진 브라켓'이라 칭함)이 상기 브라켓 시술틀(100)의 소정 부위 즉 브라켓 성형홈(120)의 내부에 성형될 수 있다. 상기 브라켓은 슬롯을 갖는 구조나 튜브형 구조 등 구조가 다양하며, 치면에 고정되어서 교정 와이어를 지지하고 교정 와이어의 힘을 치아에 전달할 수 있는 구조물, 즉 와이어 지지부재는 모두 브라켓에 포함된다.

상기 치아틀(110)의 내측면에는 브라켓이 부착될 치아 즉 브라켓 부착치아의 표면 형상대로 음각된 치아 접촉면(111)이 형성되며, 상기 치아 접촉면(111)은, 상기 레진 브라켓(200)을 환자 치아의 기설정된 위치에 배치하기 위하여 치관의 단부(Tip Portion)가 각인된 형상을 갖는다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 치관의 단부를 기준으로 상기 레진 브라켓(200)이 상기 치면상의 기설정된 위치에 배치되도록, 상기 치아 접촉면(111)은 상기 레진 브라켓(200)의 정렬 기준면을 형성한다.

상기 치아 접촉면(111)은, 브라켓의 정확한 포지셔닝을 위해, 상기 브라켓 부착치아가 갖는 치관의 단부(이하 '치관 정부'라 함)의 표면 형상이 적어도 일부분 전사(각인)된 형상이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 상기 레진 브라켓(200)이 적용될 치아(브라켓 부착치아)의 치관 정부, 예를 들면 전치의 절연이나 구치의 교합면이 새겨진 음각 형상(음형)으로 제조됨으로써, 브라켓 부착치아의 치관 정부가 치아 접촉면(111)과 맞물리고 상기 치아틀(110)에 의해 덮이는 구조가 될 수 있다.

아랫니에 적용되는 치아틀의 경우에 상술한 치관 정부는 치아의 상단부가 되고, 윗니에 적용되는 치아틀의 경우에는 그 반대가 된다. 도 2에 도시된 브라켓 시술틀은 윗니에 적용되는 기구이다.

그리고 상기 브라켓 성형홈(120)은 상기 레진 브라켓(200)의 성형 공간을 형성하며, 상기 치아틀(110)의 내측면에 상기 브라켓 성혐홈(120)의 입구(브라켓 성형 재료의 주입구)가 형성된다. 상기 치아틀(110)은 상기 레진 브라켓(200)이 부착되는 치면을 덮으며, 예를 들면 상기 레진 브라켓(200)이 치아의 설측면에 부착되는 경우 상기 치아틀(110)은 설측벽을 가지며, 상기 레진 브라켓(200)이 순측(협측) 브라켓의 경우에는 상기 치아틀(110)이 순측(협측)벽을 갖는다.

본 실시 예에서 상기 브라켓 성형홈(120)은, 교정시술을 위해 각 치아별로 선택되는 브라켓 모델의 모양대로 속이 빈 음형의 형틀이며, 도 2의 브라켓 시술틀(100)은 치아의 설측면에 레진 브라켓(200)을 시술(고정)하기 위한 실시 예이나, 이에 한정되는 것은 아니며 순측(협측)에 브라켓을 시술하는 구조로도 구현될 수 있다.

상기 브라켓 성형홈(120)은, 상기 치아틀(110)의 내측면에 형성되는 입구만 개방되고 그 반대측과 둘레가 막혀서 수지(Resin)가 경화될 때까지 수지를 그대로 수용할 수 있는 홈(Recess) 구조가 될 수 있다.

예를 들면, 상기 브라켓 성형홈(120)은 치아틀(100)의 외측으로 돌출된 엠보싱(Embossing) 구조가 될 수 있다. 상기 브라켓 시술틀(100)은 실리콘 재질이나 열가소성 폴리우레탄(TPU: Thermoplastic Polyurethane) 재질 등 다양한 재질로 제조될 수 있으나 브라켓 시술틀의 재질이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다. 상기 브라켓 시술틀(100)은 수지 재질로 제조되며 접착제가 잘 붙지 않는 재질 예를 들면 표면 장력이 낮은 재질이 좋다.

상기 브라켓 시술틀(100)은 복층 구조가 될 수도 있으며, 예를 들면 브라켓 시술틀(100)의 내측면을 이루는 내층(Inner Layer)은 상술한 열가소성 폴리우레탄 재질로 이루어지고, 브라켓 시술틀(100)의 외측면을 이루는 외층(Outer Layer)은 PET(Polyethylene Terephthalate) 재질인 2층 이상의 레이어 구조가 될 수도 있다.

그리고, 상술한 바와 같이, 상기 브라켓 성형홈(120)의 내부에는 수지가 주입/경화되어서 수지 재질의 브라켓 즉 레진 브라켓(200)이 성형될 수 있으며, 상기 레진 브라켓(200)은 상기 브라켓 시술틀(100)에 탑재된 채로 환자 치아의 설정된 위치에 정위치(Positioning)될 수 있다.

상기 레진 브라켓(200)은 치과의 심미수복용 복합레진(Composite Resin) 등 다양한 종류의 레진을 재료로 해서 성형될 수 있으며, 심미수복용 복합레진은 치과분야에서 잘 알려진 재료로서 다양한 회사에서 제조/시판되고 있으므로 부가적인 설명은 생략된다.

다만, 본 발명의 효과적 구현을 위해서, 상기 레진 브라켓의 재료와 브라켓 시술틀의 재료는 표면장력(표면 에너지, 단위: dynes/cm)의 차이가 클수록 좋으며, 예를 들면 표면장력이 5~10 이상 차이가 나는 것이 상기 레진 브라켓의 성형과정에 서로 고착되는 현상(붙는 현상)을 최소화 또는 방지하는 데 좋다. 상기 브라켓 시술틀(100)은 접착제에 의한 접착성이 낮고 레진 브라켓의 이형이 쉽도록 상기 레진 브라켓(200)보다 표면장력이 낮으며 인체에 무해한 재료 예를 들면 치과용 레진으로 제조되는 것이 좋다. 물론, 상기 레진 브라켓과 브라켓 시술틀의 재질에 맞춰서 적절한 이형재가 상기 브라켓 성형홈에 선처리될 수도 있다.

그리고 본 실시 예에서 치아틀(110)은, 도 2의 예처럼 치열궁(Dental Arch) 형상을 이루며 수지(Resin) 재질의 마우스피스(Mouthpiece)의 형태로 구현될 수 있고, 각각 적어도 하나의 치아가 각인된 복수의 부분으로 분할될 수도 있다.

예를 들면, 상기 치아틀(110)은, 전치틀(100a)과 좌구치틀(100b)과 우구치틀(100c)을 포함할 수 있으나, 상기 치아틀(110)의 분할 구조가 이에 한정되는 것이 아니다. 물론, 상기 치아틀이 복수의 부분으로 분할되지 않고 일체형, 예를 들면 상술한 전치틀(100a)과 좌구치틀(100b)과 우구치틀(100c)이 서로 분리되지 않고 일체로 연결된 형태로 구현될 수도 있고, 일체형으로 제조된 후에 잘려서 복수의 부분으로 분할될 수도 있다.

도 2의 (a)는 환자의 상악 치열(윗니)을 그대로 구현한 실물 모형(300) 상에서 브라켓 시술틀(100)이 제조된 예를 보여주는 사진이고, 도 2의 (b)는 브라켓 시술틀(100)의 내부가 보이도록 뒤집힌 사진이다.

다음으로, 도 5 내지 도 7을 참조해서, 상술한 브라켓 시술틀을 갖는 브라켓 시술기구 제조방법의 일 실시 예가 설명된다.

본 실시 예에 따른 브라켓 시술기구 제조방법은, 상기 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형의 치아틀(110)과 상기 치아틀의 내측에 일체로 형성되는 브라켓 성형홈(120)을 포함하는 브라켓 시술틀(100)을 이용해서 수지 재질의 브라켓(레진 브라켓; 200)을 성형하는 브라켓 성형단계(S100)를 포함한다.

상기 브라켓 성형단계(S100)는, 상기 브라켓 성형홈(120)에 수지(Resin)를 주입해서 상기 레진 브라켓(200)을 형성하는 단계를 포함한다. 그리고 상기 브라켓 성형단계(S100) 이전에, 상술한 브라켓 시술틀을 제조하는 틀 제조단계(S30)가 수행되며, 상기 틀 제조단계(S30) 이전에는 치아모델을 준비하는 단계(S20)가 수행된다.

상기 틀 제조단계(S30)는, 상기 치아모델을 이용해서 상기 치아모델이 음각된 형상으로 상기 브라켓 시술틀을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 치아모델 준비단계(S20)는, 각 치아의 표면에 교정 와이어 지지를 위한 브라켓 모델이 배치된 형태의 실물 모형 치아모델과 가상의 3D 치아모델 중 어느 하나의 치아모델을 준비하는 단계이다. 예를 들면, 실물 브라켓 모델이 배치된 석고 모형 등과 같은 실물 치아모델을 준비하거나, 컴퓨터 3D 모델링을 통해서 가상의 브라켓 모델(B)이 가상의 치아에 배치된 가상의 3D 치아모델이 준비될 수 있다.

도 6은, 3D 모델링을 통해서 치아의 설측에 각각 가상의 브라켓 모델(B)이 배치된 가상의 3D 치아모델을 나타낸 이미지이며, 이를 기반으로 하는 실물 치아 모형(300; 도 2 참조)은, RP(Rapid Prototyping) 머신 등과 같은 쾌속 조형기 기타 3D 프린터 등의 3차원 조형장치에 의해서 제조될 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 컴퓨터상에서 디자인되는 3D 치아모델의 형상 데이터가 RP(Rapid Prototyping) 머신 등과 같은 쾌속 조형기 기타 3D 프린터 등의 3차원 조형장치로 전송되면, 상술한 3차원 조형장치가 상기 3D 치아모델의 형상 데이터를 기반으로 상기 3D 치아 모델을 실물로 구현할 수 있다.

즉 가상의 3D 브라켓 모델이 배치된 치아 모델은 3D 컴퓨터 모델링을 통해 디자인될 수 있으며, 보다 구체적인 예로는 CAD/CAM 방식에 의해 상기 치아 모델이 컴퓨터상에서 디자인될 수 있고, 3D 컴퓨터 모델링에 의해 획득되는 치아 모델의 3차원 형상 데이터를 기반으로 실물 치아 모형(300; 도 2의 (a) 참조)이 제조될 수도 있다.

상기 실물 치아 모형은, 적어도 하나의 치아의 표면에 교정 와이어 지지를 위한 브라켓 모델이 배치된 형태로 컴퓨터상에서 디자인된 가상의 3D 치아모델의 형상 데이터대로 제조되며, 치아부와 상기 치아부의 표면에 일체로 성형되는 브라켓부를 포함한다. 상기 실물 치아 모형에서 치아부는 가상의 치아를 형상화한 부분이고, 브라켓부는 가상의 브라켓 모델을 형상화한 부분임은 당연하다.

따라서, 상기 브라켓 시술기구 제조방법은, 상기 툴 제조단계 이전에, 상기 가상의 3D 치아모델의 형상 데이터대로 치아의 표면에 상기 브라켓 모델이 배치된 형상의 실물 치아 모형을 3차원 구조로 성형하는 단계를 더 포함할 수 있다.

사용자가 원하는 구조물을 컴퓨터상에서 디자인하고 그 형상 데이터를 추출해서 상기 형상 데이터를 기반으로 상기 구조물을 성형(조형)하는 기술 그 자체는 다양한 기술분야에 공지되어 있으며, 컴퓨터 상에서 브라켓 위치를 설정하고 치아모델을 디자인해서 브라켓을 셋업한 후, 각 치아에 브라켓 모델이 배치된 치아모델의 형상 데이터를 추출하는 기술 역시 치과 분야에 공지된 것이므로 컴퓨터 3D 모델링과 형상 데이터에 기반한 3차원 조형기술 그 자체에 대한 부가적인 설명은 생략된다.

그리고 도 7에 도시된 예처럼, 상기 실물 모형(300)의 형상을 본뜨기 위해 상기 실물 모형(300)의 표면에 열가소성 시트(S)를 흡착 방식으로 밀착시키면, 상기 실물 모형의 형상이 전사된 음형의 구조물(K)이 제조될 수 있으며, 불필요한 부분(예를 들면 잇몸을 덮는 부분)을 잘라서 제거하면 도 2에 도시된 예와 같은 브라켓 시술틀(100)이 제조될 수 있다. 실물 모형(300)을 바탕으로 브라켓 시술틀(100)을 제조하기 위해 열압착 전사장치(예를 들면 독일 FORESTADENT사의 모델명 TRACK)가 사용될 수 있으며, 상술한 열압착 전사장치와 치과용 열가소성 시트(S)의 종류 및 제품은 치과분야에서 다양하게 공지되어 있으므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략된다.

물론, 상술한 3D 모델링에 의한 형상 데이터를 기반으로 제조되는 실물 모형(300) 대신에, 환자의 치열을 재현한 석고 모형 등과 같은 실물 치아모델의 치아 부분에 실물 브라켓 모델(예를 들면 기성품 메탈 브라켓이나 세라믹 브라켓)을 배치/고정해서, 실물 브라켓 모델이 배치된 실물 모형 치아모델을 준비한 후에, 상술한 바와 같이 열가소성 시트(S)를 실물 모형 치아모델에 밀착시키는 방식을 통해서도 브라켓 시술틀이 제조될 수 있다.

다른 방식으로는, 상기 브라켓 시술틀(100) 역시 컴퓨터 모델링을 통해 디자인된 후에, 브라켓 시슬틀(100)의 형상 데이터를 상술한 3차원 조형장치로 전송해서, 상기 브라켓 시술틀(100)을 제조할 수도 있다.

즉, 상술한 3D 치아모델에서 치아 부분과 브라켓 모델 부분을 소정의 두께로 덮는 구조의 브라켓 시술틀을 디자인한 후에, 치아의 형상 데이터와 브라켓 모델의 형상 데이터는 불변이고, 가상의 브라켓 시술틀에서 가상의 치아 부분과 브라켓 모델이 겹쳐지는 영역을 제거해서 브라켓 시술틀의 형상 데이터를 추출할 수 있다. 이러한 과정은 블리언(Boolean) 기능을 이용함으로써 수행될 수 있다.

이하에서는, 도 8 및 도 9를 참조해서, 상술한 브라켓 시술틀(100)을 이용한 브라켓의 시술과정(브라켓 성형 및 치면 부착 과정)이 설명된다.

먼저, 도 8의 (a)에 도시된 브라켓 시술틀의 브라켓 성형홈(120)에 레진 브라켓 성형 재료를 주입해서 경화시키면, 도 8의 (b)에 도시된 예처럼 상기 브라켓 성형홈(120)의 내부에 상술한 레진 브라켓(200)이 성형된다. 즉 브라켓 성형홈에 의해 브라켓 모델(B)이 그대로 복제될 수 있다.

그리고 레진 브라켓이 부착될 치면 부분 및/또는 상기 레진 브라켓(200)의 베이스면에 접착제가 도포된 후에는, 도 8의 (c)에 도시된 예처럼, 상기 치아틀(110)이 치아 접촉면(111) 즉 브라켓 정렬 기준면을 매개로 해서, 잇몸(G) 위로 노출된 환자의 치아(T)에 장착되며, 상기 치아틀의 치아 접촉면(111)을 기준으로 위치가 설정되어 있는 상기 레진 브라켓(200)이 치면상의 기설정된 위치(브라켓 장착 위치)에 정확하게 배치된다.

다음으로, 상기 레진 브라켓(200)의 부착이 완료되면, 도 8의 (d)처럼 상기 브라켓 시술틀(100)이 환자의 치아(T)에서 분리/제거되고, 도 9에 도시된 예처럼 각 치아(T)에 레진 브라켓(200)이 고정된 상태로 잔존하게 된다. 도 8은 구치(어금니)에 레진 브라켓을 시술하는 과정을 단면도 형태로 나타낸 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 브라켓 시술틀 110: 치아틀
111: 치아 접촉면 120: 브라켓 성형홈
200: 레진 브라켓 300: 실물 모형

Claims (9)

1. 교정대상 환자의 적어도 하나의 치아에 착탈 가능한 브라켓 시술틀을 갖는 브라켓 시술기구로서:
   상기 브라켓 시술틀은;
   상기 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형의 치아틀과,
   교정 와이어 지지용 브라켓이 상기 브라켓 시술틀의 소정 부위에 성형될 수 있도록 브라켓 성형을 위한 틀(Mold)을 이루며, 상기 치아틀의 내측에 일체로 형성되는 브라켓 성형홈을 포함하는 브라켓 시술기구.
2. 제1항에 있어서,
   상기 치아틀은, 치열궁(Dental Arch) 형상을 이루며 수지(Resin) 재질의 마우스피스(Mouthpiece)인 것을 특징으로 하는 브라켓 시술기구.
3. 제2항에 있어서,
   상기 치아틀은, 복수의 부분으로 분할된 것을 특징으로 하는 브라켓 시술기구.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 브라켓 성형홈의 내부에 성형되는 수지(Resin) 재질의 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브라켓 시술기구.
5. 적어도 하나의 치아에 착탈 가능한 브라켓 시술틀을 갖는 브라켓 시술기구 제조방법으로서:
   상기 치아의 표면이 각인된 형상을 갖는 음형의 치아틀과 상기 치아틀의 내측에 일체로 형성되는 브라켓 성형홈을 포함하는 브라켓 시술틀을 이용해서 수지 재질의 브라켓을 성형하는 브라켓 성형단계를 포함하며; 상기 브라켓 성형단계는, 상기 브라켓 성형홈에 수지(Resin)를 주입해서 상기 수지 재질의 브라켓을 형성하는 단계를 포함하는 브라켓 시술기구 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 브라켓 성형단계 이전에,
   상기 브라켓 시술틀을 제조하는 틀 제조단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브라켓 시술기구 제조방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 틀 제조단계 이전에, 상기 치아의 표면에 교정 와이어 지지를 위한 브라켓 모델이 배치된 형태의 실물 모형 치아모델과 가상의 3D 치아모델 중 어느 하나의 치아모델을 준비하는 단계가 수행되며;
   상기 틀 제조단계는, 상기 치아모델을 이용해서 상기 치아모델이 음각된 형상으로 상기 브라켓 시술틀을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브라켓 시술기구 제조방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 툴 제조단계 이전에, 상기 가상의 3D 치아모델의 형상 데이터대로 치아의 표면에 상기 브라켓 모델이 배치된 형상의 실물 모형을 3차원 구조로 성형하는 단계를 더 포함하는 브라켓 시술기구 제조방법.
9. 적어도 하나의 치아의 표면에 교정 와이어 지지를 위한 브라켓 모델이 배치된 형태로 컴퓨터상에서 디자인된 가상의 3D 치아모델의 형상 데이터대로 성형되며, 치아부와 상기 치아부의 표면에 일체로 성형되는 브라켓부를 포함하는 실물 치아 모형.

Images