이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교정 원리를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 장치를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a corrective principle according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 schematically shows a dental orthodontic device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 치아 교정 장치는 치아 내측면에 형성된 설측 교정 유닛(10)과 상기 설측 교정 유닛이 장착된 치아에 착용되는 투명 교정 유닛(20)과 상기 설측 교정 유닛(10)과 투명 교정 유닛(20)의 동시 착용 여부를 결정하여 교정기를 설계하는 교정기 설계 유닛(30)을 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, the orthodontic device according to the present invention includes a lingual orthodontic unit 10 formed on an inner surface of a tooth, a transparent orthodontic unit 20 and a lingual orthodontic unit worn on a tooth on which the lingual orthodontic unit is mounted. It may be configured to include a calibrator design unit 30 to determine the simultaneous wearing of the 10 and the transparent calibration unit 20 to design the braces.
본 발명에 따른 치아 교정 장치는 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 하이브리드로 이용하되, 설측 교정 장치의 확장력과 투명 교정 장치의 블로킹에 의한 회전력을 조합하여 교정력을 극대화하고 교정 기간을 단축시킬 수 있다.In the dental orthodontic device according to the present invention, the lingual orthodontic device and the transparent orthodontic device are used as a hybrid, by combining the expansion force of the lingual orthodontic device and the rotational force by the blocking of the transparent orthodontic device to maximize the orthodontic force and shorten the orthodontic period.
보다 구체적으로, 설측 교정 장치의 역할을 담당하는 설측 교정 유닛(10)은 교정이 필요한 치아 내측면에 형성된 지지 브라켓(110)과 상지 지지 브라켓(110)을 연결하는 교정 와이어(120)를 포함하여 구성되고, 상기 지지 브라켓 사이에 연결된 교정 와이어가 치아를 확장하려는 힘을 제공하게 된다.More specifically, the lingual correction unit 10 which serves as a lingual correction device includes a correction wire 120 connecting the support bracket 110 and the upper support bracket 110 formed on the inner surface of the teeth need correction. And a straightening wire connected between the support brackets to provide a force to expand the tooth.
그리고 투명 교정 장치의 역할을 담당하는 투명 교정 유닛(20)은 현재의 치아 치열과 상기 치열을 재배열하여 생성된 교정 치아 상태 데이터를 중첩하여 생성된 단위 교정 데이터를 토대로 제조되어 상기 설측 교정 유닛과 함께 치아에 장착된다.The transparent orthodontic unit 20 serving as a transparent orthodontic device is manufactured based on the unit orthodontic data generated by superimposing current orthodontic teeth and orthodontic tooth state data generated by rearranging the orthodontic teeth, and the lingual orthodontic unit and It is mounted on the teeth together.
상기 투명 교정 유닛(20)은 현재의 치아 상태 데이터와 교정 치아 상태 데이터를 중첩시켜 제조되므로 현재의 치아를 수용하면서 치아가 확장하면서 회전할 수 있는 공간의 경계를 설정하여 교정을 가이드하게 된다.Since the transparent orthodontic unit 20 is manufactured by overlapping the current dental state data and the corrected dental state data, the transparent orthodontic unit 20 guides the correction by setting a boundary of a space in which the tooth can rotate while the current tooth is expanded.
따라서, 상기 설측 교정 유닛으로부터 발생한 치아의 확장력을 상기 투명 교정 유닛의 블로킹에 의한 치아에 회전력을 제공하여 오버 확장되지 않도록 가이드하게 된다.Therefore, the expansion force of the tooth generated from the lingual correction unit is provided to guide the rotational force to the tooth by the blocking of the transparent correction unit so as not to over-extend.
설측 교정 장치는 치아에 확장력을 제공할 수 있지만, 회전력과 치아의 확장 범위를 정밀하게 제어할 수 없는 문제가 있으며, 투명 교정 장치는 치아에 강제 삽입 방식으로 교정 효과를 제공한다는 점에서 mm 단위의 미세한 이동으로 인해 지나치게 많은 단계의 투명 교정기가 필요하고, 교정 기간이 늘어나는 문제가 있으나, 본 발명에 따른 치아 교정 장치는 상기와 같은 설측 교정 장치와 투명 교정 장치의 단점을 해결하고, 장점을 극대화하여 획기적인 치아 교정 효과와 치아 교정 기간 단축이 가능하다.The lingual orthodontic device can provide expansion force to the teeth, but there is a problem in that it is impossible to precisely control the rotational force and the extent of expansion of the tooth, and the transparent orthodontic device provides the correction effect by the force of insertion method to the tooth in mm. Too many stages of the transparent braces due to the fine movement, there is a problem that the correction period is extended, but the orthodontic device according to the present invention solves the disadvantages of the lingual orthodontic device and the transparent orthodontic device as described above, to maximize the advantages It is possible to have a significant orthodontic effect and shorten the period of orthodontic treatment.
환자의 치아 상태에 따라 확장력과 회전력이 동시에 필요할수도 있지만 치아 부정합으로 확장력과 회전력을 동시에 제공하기 어려운 경우 또는 확장력 또는 회전력 중 하나가 지나치게 많이 필요한 경우 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 동시에 착용할 수 없는 경우가 존재한다.Depending on the patient's dental condition, expansion and rotational force may be required at the same time, but when lingual discomfort is difficult to provide both expansion and rotational force simultaneously, or when too much of the expansion or rotational force is required, the lingual and transparent correction devices cannot be worn simultaneously. There is a case.
이 경우 무리하게 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 동시 착용할 경우 치아에 무리한 힘이 가해지게 되어 신경 손상 등의 부작용이 발생할 수 있다.In this case, excessive force is applied to the teeth when the lingual orthodontic device and the transparent orthodontic device are worn at the same time, which may cause side effects such as nerve damage.
따라서, 상기 교정 관리 유닛(30)은 환자의 치아 상태에 따라 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 동시에 착용할 수 있는지 여부를 판단하여 가이드하는 역할을 담당한다.Therefore, the correction management unit 30 plays a role of determining and guiding whether or not the lingual correction device and the transparent correction device can be worn at the same time according to the dental condition of the patient.
보다 구체적으로, 일반적으로 설측 교정 장치는 치아에 한번 장착되면 와이어의 강약을 조절하면서 교정력을 조절할 수 있으므로 교정이 완료될 때까지 착용되지만, 투명 교정 장치는 치아를 점진적으로 이동시키도록 복수 개의 단계로 구분되고, 복수 개의 투명 교정 장치가 순차적으로 착용된다.More specifically, the lingual orthodontic device is generally worn until the correction is completed because the brace can adjust the strength of the wire while adjusting the strength of the wire, but the transparent orthodontic device is a plurality of steps to gradually move the teeth And a plurality of transparent straightening devices are sequentially worn.
상기 교정기 설계 유닛(30)은 환자의 치아 상태를 기준으로 설측 교정 장치 착용에 따른 교정에 필요한 치아의 확장 범위와 회전 범위를 포함하는 거동 범위를 예측하고, 상기 거동 범위가 기 설정된 가능 범위 이내인지 여부를 판단하고, 상기 거동 범위가 가능 범위 이내인 경우에는 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 동시 착용하도록 설계하고, 상기 거동 범위가 가능 범위 이상인 경우에는 설측 교정 장치를 먼저 착용하여 교정 후 추후 거동 범위가 가능 범위 이내로 교정되었는지 여부를 확인하여 거동 범위가 가능 범위 이내인 경우 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 동시 착용하도록 설계한다.The braces design unit 30 predicts a behavior range including an extension range and a rotation range of teeth necessary for correction according to wearing of the lingual orthodontic device based on the dental condition of the patient, and whether the behavior range is within a preset possible range. If it is determined that the behavior range is within the allowable range, the lingual orthodontic device and the transparent correction device are designed to be worn at the same time, and if the behavior range is the allowable range or more, the lingual orthodontic device is worn first, and then the range of the future behavior is corrected. If the range of motion is within the possible range, the lingual and transparent correction devices are designed to be worn at the same time.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 장치의 제조 방법에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a manufacturing method of a dental orthodontic device according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 장치의 설측 교정 유닛의 세팅 방법을 개략적으로 도시한 공정도이다. 3 is a process diagram schematically illustrating a setting method of a lingual orthodontic unit of a dental orthodontic device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 먼저 교정이 필요한 환자의 치아 데이터를 3D 스캐닝하여 환자의 현재 상태의 디지털 치아 데이터(STL 1)를 획득한다.Referring to FIG. 3, first, 3D scanning of dental data of a patient in need of correction is performed to obtain digital dental data STL 1 of a current state of a patient.
보다 구체적으로, 환자의 치아를 인상 체득(도 3a)하고, 이를 토대로 석고 모델을 제작하고(도 3b), 상기 제작된 석고 모델을 3D 스캐닝하고(도 3c), 데이터 처리를 통해 디지털 치아 데이터(STL 1)을 획득한다.(도 3d)More specifically, the impression of the patient's teeth is acquired (FIG. 3A), and a gypsum model is produced based on this (FIG. 3B), the manufactured gypsum model is 3D scanned (FIG. 3C), and the digital dental data ( STL 1) is obtained (FIG. 3D).
여기서, 상기 3D 스캐닝된 디지털 치아 데이터는 불필요한 영역을 제거하고 디지털 처리를 통해 전처리되어 디지털 치아 데이터(STL 1)가 획득된다.Here, the 3D scanned digital tooth data is removed by unnecessary area and preprocessed through digital processing to obtain digital tooth data STL 1.
그리고 환자의 치아를 3D 스캐너로 스캐닝하고 전처리하여 인상 체득과 석고 모델 없이 디지털 치아 데이터(STL 1)가 획득될 수 있다.In addition, digital teeth data STL 1 may be acquired by scanning and preprocessing a patient's teeth with a 3D scanner without having to acquire an impression and a plaster model.
이어서, 상기 환자의 디지털 치아 데이터(STL 1)에 교정이 필요한 치아를 토대로 디지털 설측 교정 유닛을 세팅한다.(도 3e)Then, the digital lingual correction unit is set in the patient's digital tooth data (STL 1) based on the teeth in need of correction (FIG. 3E).
보다 구체적으로, 상기 디지털 설측 교정 유닛 세팅은 상기 디지털 치아 데이터(STL 1)에 이상적인 아치선을 기준으로 교정이 필요한 치아에 고정할 브라켓의 위치와 방향을 결정하고, 상기 브라켓의 관통공에 교정 와이어와 상기 아치선을 일치시켜 디지털 설측 교정 유닛 세팅을 완료한다.More specifically, the digital lingual orthodontic unit setting determines the position and direction of the bracket to be fixed to the tooth to be corrected on the basis of the arch line ideal for the digital tooth data (STL 1), and the calibration wire in the through hole of the bracket. Match the arch lines with to complete the digital lingual correction unit setting.
그리고 상기 디지털 설측 교정 유닛이 세팅된 디지털 치아 데이터로부터 기본 설측 교정 데이터(STL 2)를 생성하고, 지그(Zig)를 제작한다.Then, the basic lingual correction data STL 2 is generated from the digital dental data set by the digital lingual correction unit, and a jig is manufactured.
상기 세팅된 디지털 설측 교정 유닛은 치아 내측면에 부착되는 브라켓과 상기 브라켓을 연결하는 교정 와이어를 포함하고, 상기 세팅된 디지털 설측 교정 유닛을 기초로 설측 교정 유닛을 제작하게 된다. 여기서, 상기 설측 교정 유닛의 제조 과정은 통상의 설측 교정 장치의 제조 방법과 동일하고 본 발명의 핵심에서 벗어나는 부분이므로 구체적인 설명은 생략하기로 하다.The set digital lingual correction unit includes a bracket attached to the inner surface of the tooth and a correction wire connecting the bracket, and to produce a lingual correction unit based on the set digital lingual correction unit. Here, the manufacturing process of the lingual correction unit is the same as the manufacturing method of a conventional lingual correction device and a part deviating from the core of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
이와 별도로, 상기 기본 설측 교정 데이터(STL 2)를 토대로 지그(Zig)를 제작하게 된다.Separately, a zig is manufactured based on the basic lingual correction data STL 2.
여기서, 지그는 상기 설측 교정 유닛이 치아에 고정된 경우 상기 설측 교정 유닛의 정확한 위치에 고정시키기 위한 지지 틀 역할을 담당하는 구성으로 설측 교정 유닛이 포함되는 치아 영역에만 형성되도록 구성될 수 있다.Here, the jig may be configured to be formed only in the tooth region in which the lingual correction unit is included in a configuration that serves as a supporting frame for fixing the lingual correction unit to the correct position of the lingual correction unit.
상기 지그(Zig)는 상기 기본 설측 교정 데이터(STL 2)를 3D 프린팅하여 제 1 치아 금형을 생성한 후(도 3g), 상기 치아 금형의 치아 사이 공간을 레진을 채우고(도 3h), 상기 제 1 치아 금형에 투명 합성 수지 플레이트를 열성형기에 열 가압하여 투명 지그 본을 생성한 후(도 3i), 상기 투명 지그 본 중 교정이 필요없는 치아 영역을 제거하여 지그가 제조된다.(도 3j)The jig 3D prints the basic lingual correction data STL 2 to generate a first tooth mold (FIG. 3g), and then fills the resin between the teeth of the tooth mold (FIG. 3H). The transparent synthetic resin plate was thermally pressurized to the thermoforming machine in one tooth mold to generate a transparent jig bone (FIG. 3i), and then a jig was manufactured by removing a tooth region that does not need correction among the transparent jig bones (FIG. 3j).
상기 지그는 지지 브라켓을 삽입하여 치아의 정확한 위치에 지지 브라켓을 고정시키기 위한 지지 틀 역할을 하는 구성이다.The jig is configured to serve as a support frame for inserting the support bracket to fix the support bracket in the correct position of the tooth.
도 4 및 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 장치의 투명 교정 유닛을 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 공정도이다.4 and 5 are process diagrams schematically showing a method of manufacturing a transparent orthodontic unit of a dental orthodontic device according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 환자의 기본 설측 교정 데이터(STL 2)를 추출한다. First, the patient's basic lingual correction data (STL 2) is extracted.
그리고 교정기 설계 유닛(30)이 상기 기본 설측 교정 데이터(STL 2)에 따른 치아 거동을 예측하고, 투명 교정 장치와 동시 착용 여부를 결정한다. The braces design unit 30 then predicts the tooth behavior according to the basic lingual correction data STL 2 and determines whether to wear it at the same time as the transparent orthodontic device.
보다 구체적으로, 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 동시에 착용하기 위해서는 치아가 확장과 회전에 필요한 공간이 확보되어야 하며 공간이 확보되지 않은 상태에서 투명 교정 장치와 함께 착용할 경우 치아에 무리한 힘이 작용될 수 있다.More specifically, in order to wear the lingual orthodontic device and the transparent orthodontic device at the same time, the space necessary for the expansion and rotation of the tooth should be secured. Can be.
따라서, 상기 교정기 설계 유닛(30)은 기본 설측 교정 데이터(STL 2)을 토대로 치아 거동 예측 모델을 생성하고, 상기 치아 거동 예측 모델에 따라 이상적인 치아 배열을 위해 치아의 확장과 회전에 필요한 거동 범위를 산출하고, 상기 거동 범위가 설정된 가능 범위 이내인지 여부를 판단한다.Accordingly, the braces design unit 30 generates a tooth behavior prediction model based on the basic lingual correction data (STL 2), and according to the tooth behavior prediction model, the behavior range required for the expansion and rotation of the teeth for the ideal tooth arrangement according to the tooth behavior prediction model. It calculates and determines whether the said behavior range is within the set possible range.
여기서, 상기 가능 범위는 치아의 확장 범위와 회전 범위를 포함하여 치아에 무리를 주지 않을 수 있는 최대 범위로 설정될 수 있으며, 이상적인 치아 배열까지의 치아 거동을 기준으로 설정될 수 있다.Here, the possible range may be set to the maximum range that may not overwhelm the tooth, including the extension range and the rotation range of the tooth, may be set based on the tooth behavior up to the ideal tooth arrangement.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설측 교정 장치에 따른 예측 치아 거동을 개략적으로 도시한 것이다.6 schematically illustrates predictive tooth behavior according to a lingual orthodontic device according to a preferred embodiment of the present invention.
예를 들어, 설정된 가능 범위가 확장 범위 0.5mm, 회전 범위가 0.3mm로 설정된 경우 예측된 거동 범위가 확장 범위가 0.8mm 이면서 회전 범위가 0.2mm인 경우 회전범위는 가능 범위 이내이지만 확장 범위가 가능 범위 이상이므로 설측 교정 장치와 투명 교정 장치의 동시 착용이 불가능하다.For example, if the settable range is set to 0.5mm extension range and 0.3mm rotation range, if the predicted behavior range is 0.8mm extension range and 0.2mm rotation range, the rotation range is within the possible range but extension range is possible. Since it is beyond the range, it is impossible to simultaneously wear the lingual brace and the transparent brace.
따라서, 상기 교정 장치 착용계획 산출 유닛(30)은 설측 교정 장치만을 착용하여 거동 범위의 확장 범위가 설정된 가능 범위의 확장 범위 내로 교정되어 거동 범위가 가능 범위 이내로 교정된 경우 투명 교정 장치를 동시 착용하도록 설계한다.Therefore, the correction device wearing plan calculation unit 30 is to wear only the lingual correction device so that when the extended range of the behavior range is corrected within the set range of the set possible range so that the behavior range is corrected within the possible range to simultaneously wear the transparent straightening device Design.
상기와 같이 설측 교정 장치의 교정으로 거동 범위가 가능 범위 이내로 교정된 경우 투명 교정 유닛을 제조한다.A transparent calibration unit is produced when the range of behavior is calibrated within the possible range by calibration of the lingual calibration device as described above.
보다 구체적으로, 현재의 설측 교정 데이터(STL 2_C)와 투명 교정 데이터(STL 3)를 중첩시켜 단위 교정 데이터(STL 4)를 생성한다.More specifically, the current lingual correction data STL 2_C and the transparent correction data STL 3 are superimposed to generate the unit correction data STL 4.
여기서, 상기 현재의 설측 교정 데이터(STL 2_C)는 거동 범위가 가능 범위 이상이어서 설정된 기간 동안 설측 교정 유닛만 착용한 후에 추출된 디지털 데이터를 의미하고, 거동 범위가 가능 범위 이내인 경우에는 최초의 설측 교정 데이터(STL 2)가 적용된다.Here, the current lingual correction data (STL 2_C) refers to digital data extracted after wearing only the lingual correction unit for a set period of time because the behavior range is greater than or equal to the allowable range. Calibration data (STL 2) is applied.
보다 구체적으로, 먼저, 환자의 현재 설측 교정 데이터(STL 2_C)로부터 디지털 설측 교정 유닛의 교정력을 고려하여 교정이 필요한 치아를 확장, 이동, 회전시키는 재배열을 통해 설측 교정 유닛에 따른 치아 거동을 가이드하는 투명 교정 데이터(STL 3)를 생성한다.More specifically, first, the tooth behavior according to the lingual correction unit is guided by rearranging the teeth to be corrected to expand, move and rotate in consideration of the corrective force of the digital lingual correction unit from the patient's current lingual correction data (STL 2_C). To generate transparent calibration data (STL 3).
상기 디지털 설측 교정 유닛의 기준이 되는 아치선과 상기 재배열의 기준이 되는 아치선을 일치시키고 상기 디지털 설측 교정 유닛을 통한 치아의 이동 거동을 기준으로 치아가 회전 또는 이동하는데 필요한 공간을 구속할 수 있도록 가이드하는 투명 교정 데이터(STL 3)를 생성한다.Guide the arch line as the reference of the digital lingual correction unit and the arch line as the reference for the rearrangement and constrain the space required for the tooth to rotate or move based on the movement behavior of the tooth through the digital lingual correction unit. To generate transparent calibration data (STL 3).
일반적으로, 투명 교정 장치는 치아에 씌워서 강제적인 구속력에 의해 치아 교정 효과가 발생하는 만큼 지나치게 큰 치아 이동은 치아에 무리를 줄 수 있으며, 심할 경우 치아 신경 손상까지 발생할 수 있으므로 단계 별 치아 이동은 mm 단위 이하로 제한된다.In general, a transparent orthodontic device is applied to a tooth and excessively large tooth movements can overwhelm the teeth as a result of a tooth restraint effect due to a forced restraint force. Limited to units or less.
따라서, 최종적으로 교정된 치아 데이터로 치아를 교정시키기 위해서는 많은 다수 개의 단계 별 교정 데이터가 필요하므로 치열의 불규칙과 부정 교합이 심한 경우 교정 기간이 지나치게 길어지는 문제가 있다.Therefore, in order to correct the teeth with the finally corrected tooth data, a large number of stage-specific correction data are required, so that the period of correction is too long when the irregularities and malocclusions of the dentition are severe.
그러나, 본 발명은 설측 교정 장치와 투명 교정 장치를 하이브리드로 이용하고, 투명 교정 유닛은 설측 교정 장치의 교정력의 범위를 가이드하는 역할을 담당하므로 치아 이동이 크게 제한될 필요가 없으며, 설측 교정 유닛의 교정력에 따른 치아 회전, 이동, 확장을 위한 공간 확보가 필요한 만큼 치아를 재배열하여 생성된 투명 교정 데이터(STL 3)를 생성한다. However, the present invention uses the lingual orthodontic device and the transparent orthodontic device as a hybrid, and since the transparent orthodontic unit plays a role of guiding the range of orthodontic force of the lingual orthodontic device, the tooth movement does not need to be greatly limited, Transparent correction data (STL 3) generated by rearranging teeth as much as necessary to secure a space for tooth rotation, movement, and expansion according to orthodontic force is generated.
본 발명은 일반적인 투명 교정 장치의 단계와 비교할 경우 2 단계 이상의 디지털 교정 데이터가 채택될 수 있으므로 교정 기간을 획기적으로 단축할 수 있다.The present invention can significantly shorten the calibration period since two or more steps of digital calibration data can be adopted as compared with the steps of a general transparent calibration device.
여기서, 상기 디지털 교정 데이터는 단계 별 교정 데이터와 상관없이 설측 교정 유닛을 토대로 생성될 수 있지만, 목적으로 하는 교정 치아의 형상이 교정 장치에 상관없이 대동소이하다는 점을 고려하여 투명 교정 장치를 전적으로 착용했을 때 생성되는 최초 교정 데이터부터 최종 교정 데이터까지 복수 개의 단계로 구성되는 복수 개의 교정 데이터 중 하나의 교정 데이터가 선택되어 투명 교정 데이터(STL 3)가 생성될 수 있다. Here, the digital calibration data may be generated based on the lingual orthodontic unit irrespective of the calibration data for each step, but the transparent orthodontic device is entirely worn in consideration of the fact that the shape of the target orthodontic tooth is large or small regardless of the orthodontic device. When one calibration data of a plurality of calibration data consisting of a plurality of steps from the first calibration data generated to the final calibration data is selected, the transparent calibration data STL 3 may be generated.
이 경우 설측 교정 유닛의 교정력을 고려할 때, 현재 디지털 치아 데이터를 기준으로 3~5 단계의 디지털 교정 데이터가 선택되는 것이 바람직하다.In this case, when considering the corrective force of the lingual correction unit, it is preferable that the digital correction data of three to five stages is selected based on the current digital dental data.
이어서, 상기와 같이 투명 교정 데이터(STL 3)가 생성되면, 상기 설측 교정 데이터(STL 2)와 투명 교정 데이터(STL 3)를 중첩시켜 단위 교정 데이터(STL 4)를 생성하게 된다.Subsequently, when the transparent calibration data STL 3 is generated as described above, the lingual calibration data STL 2 and the transparent calibration data STL 3 are superimposed to generate unit calibration data STL 4.
도 7 및 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단위 교정 데이터 생성을 위한 블럭 아웃 과정을 개략적으로 도시한 것이다.7 and 7 schematically illustrate a block out process for generating unit calibration data according to a preferred embodiment of the present invention.
보다 구체적으로, 상기 설측 교정 데이터(STL 2)는 치아 내측면에 설측 교정 유닛이 세팅된 상태로 치열의 윤곽선은 환자의 현재 상태의 디지털 치아 데이터(STL 1)와 동일하므로, 설측 교정 데이터(STL 2)와 치아가 재배열된 투명 교정 데이터(STL 3)이 중첩될 경우 치아 교정이 필요한 부분의 치열에 치아가 중첩되는 영역이 형성된다.More specifically, the lingual correction data (STL 2) is the lingual correction unit is set on the inner surface of the teeth and the contour of the dentition is the same as the digital dental data (STL 1) of the current state of the patient, the lingual correction data (STL) When 2) and the transparent rearrangement data (STL 3) having rearranged teeth overlap, an area where the teeth overlap with the dentition of the portion where the teeth need to be corrected is formed.
상기 중첩되는 영역에서 치아의 내측 또는 외측으로 돌출되는 최 외곽의 윤곽 라인으로 공간을 채워서 확장하는 블럭 아웃(block-out) 처리를 수행하여 단위 교정 데이터(STL 4)를 획득할 수 있다.The unit calibration data STL 4 may be obtained by performing a block-out process of filling and expanding the space with the outermost contour line protruding to the inside or the outside of the tooth in the overlapped area.
상기 블럭 아웃(block-out)은 도 7과 같이 중첩된 영역 중 내부에서 중첩되는 영역은 무시하고, 최 외곽의 윤곽 라인만을 추출하여 공간을 채움으로써 확장된 형태로 블럭화하는 것을 의미한다.The block-out means ignoring regions overlapping inside of the overlapped regions as shown in FIG. 7 and extracting only the outermost outline lines to fill the space to block the expanded form.
여기서, 치아의 상부가 굴곡 형태를 가질 경우 치아 이동이 불가능하므로 치아의 상부는 도 8과 같이 교정 전과 후의 라인을 그대로 연결시키고 채워서 블럭 아웃이 수행된다.Here, since the tooth movement is impossible when the upper portion of the tooth has a curved shape, the upper portion of the tooth is connected and filled with lines before and after correction as shown in FIG. 8, and block-out is performed.
상기와 같이 생성된 단위 교정 데이터(STL 4)는 치아의 내측으로 돌출되는 현재의 치아가 기준이 되고, 치아의 외측은 교정으로 이동할 치아의 마감선으로 작용하기 때문에 현재 치아에 착용되면서 치아 교정에 따른 치아 이동 공간이 범위가 가이드되는 단위 교정 데이터(ST 4)를 획득할 수 있다.The unit correction data (STL 4) generated as described above is based on the current tooth protruding into the inner side of the tooth, and the outer side of the tooth acts as a deadline of the tooth to move to the corrected side. According to the tooth movement space, a range of unit calibration data ST 4 may be obtained.
여기서, 상기 설측 교정 유닛의 세팅, 설측 교정 데이터(STL 2)와 투명 교정 데이터(STL 3) 및 단위 교정 데이터(ST 4)의 생성은 3D 모델링과 디지털 처리를 수행하는 교정 데이터 생성 프로그램을 통해 생성될 수 있다. Here, the setting of the lingual correction unit, generation of lingual correction data (STL 2) and transparent correction data (STL 3) and unit correction data (ST 4) are generated through a calibration data generation program that performs 3D modeling and digital processing. Can be.
보다 구체적으로, 상기 교정 데이터 생성 프로그램은 3D 스캐닝된 환자의 치아 데이터에 대한 불필요한 영역을 제거하고, 디지털 처리를 통해 의미 있는 데이터로 단순화하는 전처리를 수행하여 디지털 치아 데이터(STL 1)를 획득하는 전처리 프로그램 모듈과, 상기 디지털 치아 데이터(STL 1)에 디지털 설측 교정 유닛을 세팅하여 설측 교정 데이터(STL 2)를 획득하는 설측 교정 프로그램 모듈과, 상기 설측 교정 데이터(STL 2)의 설측 교정 유닛의 치아 이동 거동을 토대로 치아 이동을 구속하여 가이드하기 위한 치아 이동 범위를 제한하는 투명 교정 데이터(STL 3)를 획득하는 투명 교정 프로그램 모듈과, 상기 설측 교정 데이터(STL 2)와 투명 교정 데이터(STL 3)를 중첩하고 블럭 아웃 처리하여 단위 교정 데이터(STL 4)를 획득하는 단위 교정 프로그램 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, the calibration data generation program performs preprocessing to remove unnecessary areas of the 3D scanned patient's dental data and to simplify the data into meaningful data through digital processing, thereby obtaining digital dental data (STL 1). A lingual correcting program module for setting lingual correcting data STL 2 by setting a program module, a digital lingual correcting unit in the digital tooth data STL 1, and a tooth of the lingual correcting unit of the lingual correcting data STL 2. A transparent calibration program module for obtaining transparent calibration data (STL 3) for limiting tooth movement range for restraining and guiding tooth movement based on movement behavior, the lingual correction data (STL 2) and transparent correction data (STL 3) A unit calibration program module for obtaining unit calibration data (STL 4) by superimposing and block-out It can be configured.
상기와 같이 단위 교정 데이터(STL 4)가 생성되면, 상기 단위 교정 데이터(STL 4)에 토대로 3D 프린팅하여 치아 금형을 제조한다.(도 4의 c)When the unit correction data (STL 4) is generated as described above, the dental mold is manufactured by 3D printing based on the unit correction data (STL 4).
여기서, 정교한 투명 교정 유닛을 획득하기 위해 제 2 치아 금형의 표면에 레진을 주입하여 치아 표면 또는 치아 사이의 굴곡과 빈 공간을 제거하여 블럭화하는 과정을 더 포함할 수 있다.(도 4의 d)In this case, the resin may be injected into the surface of the second tooth mold in order to obtain a precise transparent correction unit, and thus, the process may further include removing and blocking the tooth surface or the gaps and voids between the teeth (FIG. 4D).
이어서, 상기 제 2 치아 금형에 판상의 투명 합성 수지를 열성형기에 열 가압하여 투명 교정 유닛을 제조하고(도 4의 e), 상기 제조된 투명 교정 유닛의 표면을 절단 및 연마하여 마감 처리하여 투명 교정 유닛이 제조된다.(도 4의 f)Subsequently, a transparent correction unit is manufactured by thermally pressing a plate-shaped transparent synthetic resin onto a thermoforming machine to the second tooth mold (FIG. 4E), and the surface of the prepared transparent correction unit is cut and polished to obtain a transparent treatment. The calibration unit is manufactured (FIG. 4F).
여기서, 상기 투명 교정 유닛 제조시 동일한 단계에 대해 투명 합성 수지의 두께가 다른 복수 개의 투명 교정 유닛을 제조하여 두께가 가장 얇은 투명 교정 유닛부터 가장 두꺼운 투명 교정 유닛까지 순차적으로 착용되도록 설정될 수 있다. Here, in the manufacturing of the transparent calibration unit, a plurality of transparent calibration units having different thicknesses of the transparent synthetic resin may be manufactured for the same step, so that the transparent calibration unit may be set to be worn sequentially from the thinnest transparent calibration unit to the thickest transparent calibration unit.
예를 들어, 두께가 다른 3개의 투명 교정 유닛이 제조될 경우 두께가 가장 얇은 투명 교정 유닛을 가장 먼저 착용하여 치아가 순응할 수 있는 기간을 제공하고, 다음 두꺼운 투명 교정 유닛을 착용하여 교정력을 높이고, 마지막으로 가장 두꺼운 투명 교정 유닛을 착용하여 해당 단계의 교정력을 완성할 수 있다.For example, if three transparent orthodontic units with different thicknesses are manufactured, the thinnest transparent orthodontic unit will be worn first, providing a period of time for the tooth to acclimatize, and the next thick transparent orthodontic unit will enhance the orthodontic force, Finally, the thickest transparent calibration unit can be worn to complete the corrective force for that step.
상기와 같이 투명 교정 유닛이 제조되어 치아 교정 장치가 모두 제조되면, 먼저 제조된 설측 교정 유닛의 지지 브라켓을 지그에 삽입하고, 상기 지지 브라켓이 삽입된 지그를 치아에 착용하여 지지 브라켓이 정확한 위치에 부착되도록 위치를 정렬하여 상기 지지 브라켓을 치아 내측면에 고정한다.When the transparent orthodontic unit is manufactured as described above and all the orthodontic devices are manufactured, the support bracket of the lingual orthodontic unit manufactured is first inserted into the jig, and the jig in which the support bracket is inserted is worn on the tooth so that the support bracket is positioned at the correct position. The support bracket is fixed to the inner side of the tooth by aligning the position to attach.
여기서, 상기 지지 브라켓의 치아 내측면이 맞닿는 면에는 접착 본드가 도포되어 있으므로 지그를 착용하는 것 만으로 정확한 위치에 지지 브라켓을 고정시킬 수 있으며, 접착 본드가 경화된 상태에서 지그를 제거하면 지지 브라켓만 치아 내측면에 고정된 상태로 남게 된다.Here, since the adhesive bond is applied to the surface where the inner surface of the support bracket is in contact with the tooth, the support bracket can be fixed at the correct position by simply wearing a jig. If the jig is removed while the adhesive bond is cured, only the support bracket can be fixed. It remains fixed on the inner surface of the tooth.
이 상태에서 상기 지지 브라켓의 관통공을 통해 교정 와이어를 장착하여 설측 교정 유닛이 치아에 부착되어 치아에 교정력을 제공한다.In this state, the orthodontic wire is mounted through the through hole of the support bracket so that the lingual orthodontic unit is attached to the tooth to provide orthodontic force to the tooth.
이어서, 상기 제조된 투명 교정 유닛을 상기 설측 교정 유닛이 부착된 치아에 착용하면 본 발명에 따른 치아 교정 장치의 착용이 완료된다.Subsequently, when the prepared transparent orthodontic unit is worn on the tooth to which the lingual orthodontic unit is attached, the wearing of the orthodontic device according to the present invention is completed.
상기와 같이 치아 교정 장치를 착용하면 설측 교정 유닛에 의한 치아 교정력에 의해 치아가 이동하면서 치아가 교정되고, 치아의 확장시 교정력이 오버되어 치아가 지나치게 확장하는 것을 투명 교정 유닛이 블로킹하여 교정 효과를 배가시킬 수 있다.When the teeth orthodontic device is worn as described above, the teeth are corrected while the teeth are moved by the orthodontic force by the lingual orthodontic unit, and the transparent orthodontic unit blocks the excessive extension of the orthodontic force when the tooth is expanded, thereby blocking the orthodontic effect. You can double.
상기와 같은 치아 교정 장치의 착용이 종료되면, 본 발명에 따른 치아 교정 장치 제조 방법을 반복하여 제 2 단계의 치아 교정 장치를 제조하여 착용하는 과정을 치아가 최종 교정 상태까지 이를때까지 반복하여 치아 교정이 완료될 수 있다. When the wearing of the orthodontic device as described above is finished, the process of manufacturing and wearing the orthodontic device of the second step by repeating the orthodontic device manufacturing method according to the present invention is repeated until the tooth reaches the final orthodontic state Calibration can be completed.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and those skilled in the art will appreciate It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.