WO2019151740A1 - 디지털보철 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

제조편의성 및 정밀성이 개선되도록, 본 발명은 픽스츄어가 식립된 구강 내부와 대상악궁의 표면정보 및 대합악궁과의 교합정보를 포함하는 3차원 작업이미지가 획득되는 제1단계; 상기 교합정보를 기반으로 일측이 상기 대합악궁과 교합 대응되고 타측에는 상기 대상악궁과 형합되는 임시형합면이 형성되며 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응하여 결합영역이 정렬 배치된 임시치아부와, 상기 임시치아부의 테두리에 일체로 연결되어 상기 3차원 작업이미지의 구강 내부 표면정보에 형합되도록 형성되는 정렬형합부를 포함하는 임시 디지털보철이 설계 및 제조되는 제2단계; 제조된 상기 임시 디지털보철이 상기 대상악궁에 설치되되 상기 임시형합면 및 상기 결합영역이 보정된 임시 디지털보철에 대한 보정스캐닝이미지가 획득되고, 상기 정렬형합부가 절개되어 상기 임시치아부로부터 분리 및 제거되는 제3단계; 및 상기 보정스캐닝이미지에 포함된 보정된 임시형합면의 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 보정된 결합영역의 표면정보에 대응하는 가상 결합홈이 설정되어 최종 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법을 제공한다.

Description

디지털보철 및 그의 제조방법

본 발명은 디지털보철 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조편의성 및 정밀성이 개선되는 디지털보철 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 보철(dental prosthesis)은 결손된 자연치아를 대체하여 외형과 기능을 인공적으로 회복시켜주는 구강 내 인공치주조직이다.

상세히, 자연치아가 상실된 상태로 방치될 경우 결손된 치아의 인접치아 및 대합치아에 치열의 뒤틀림이 발생하여 안면형상의 변형이 초래되며, 저작기능이 저하되어 일상생활의 불편함이 가중된다. 더욱이, 자연치아의 상실 상태가 장기간 지속되는 경우 결손된 치아를 둘러싸고 있던 치조골이 체내로 흡수되어 인공치주조직의 설치가 어려워지는 문제점이 있었다.

이때, 상기 보철은 구강 내부에 설치되어 저작기능을 회복시키고 치주조직의 변형을 방지할 수 있으며, 결손된 치아의 개수에 따라 부분보철 또는 완전보철로 구분될 수 있다.

한편, 상기 보철은 치조골에 식립된 픽스츄어/어버트먼트를 통해 구강 내부에 설치될 수 있다. 이러한 보철은 종래에 접착제로 고정되어 사용되는 틀니가 잇몸에 직접 접촉 지지됨으로 인하여 잇몸의 변형이나 다량의 이물감을 유발하던 문제점을 해소할 수 있어 사용량이 증가되는 추세이다.

상세히, 상기 보철에는 지지실린더가 매립되는 결합홀이 형성된다. 즉, 상기 치조골에 천공이 형성되면, 형성된 천공에 픽스츄어가 식립된다. 이어서, 식립된 픽스츄어에 어버트먼트가 설치되면, 설치된 어버트먼트에 지지실린더가 결합되어 상기 보철이 구강 내부에 설치될 수 있다. 이때, 상기 지지실린더 및 어버트먼트/픽스츄어는 상기 보철의 크기에 따라 복수개소에 형성되며, 각 지지실린더가 각 어버트먼트/픽스츄어에 일대일 매칭되어 결합됨에 따라 상기 보철이 안정적으로 설치될 수 있다.

그러나, 종래에는 보철을 제조한 후, 보철의 구강 내 설치위치와 픽스츄어/어버트먼트의 식립위치를 예측하여 결합홀을 가공한 뒤 지지실린더를 매립하는 방법을 이용함으로 인해 결합홀의 위치 편차가 큰 문제점이 있었다.

즉, 치조골에 식립 및 설치된 픽스츄어/어버트먼트에 지지실린더를 체결한 뒤, 제조 오차를 고려하여 넓은 크기의 결합홀이 1차 형성된 보철을 구강 내부로 위치시킨다. 그리고, 지지실린더 및 어버트먼트 간 위치 편차에 따라 결합홀을 확장하고, 지지실린더가 완전하게 삽입되어 관통 가능한 크기로 결합홀의 가공이 완료되면, 보철을 기설정된 설치위치로 가고정한다. 이어서, 결합홀 및 지지실린더 사이에 레진을 주입하여 경화시키는 과정을 통해 결합홀 및 지지실린더가 결합되고 보철의 초기 설치 과정이 완료되었다.

이로 인해, 보철의 설치 과정이 매우 복잡해지는 문제점이 있었으며, 후속 경화된 레진은 보철 본체에 대한 지지력이 약하고 쉽게 분리되므로 보철의 설치 안정성 및 내구성이 저하되는 문제점이 있었다. 이를 개선하기 위해, 상기 픽스츄어에 임프레션 코핑 등을 체결한 후 대상악궁에 대한 인상을 채득하되, 채득된 인상의 내면 프로파일을 이용하여 대상악궁의 모형을 형성하고, 임프레션 코핑을 기준으로 결합홀의 위치 및 각도를 설정하여 보철을 제조하는 방법이 사용된 바 있다.

그러나, 이러한 인상 채득 방식의 경우, 인상 채득시 이물감으로 환자의 불편함을 유발하는 문제점이 있었다. 또한, 복잡하고 높은 난이도의 여러 공정단계로 인해 시술자의 부담이 가중되었으며, 각 공정단계의 오차가 중첩되는 경우가 많아 정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조편의성 및 정밀성이 개선되는 디지털보철 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 픽스츄어가 식립된 구강 내부와 대상악궁의 표면정보 및 대합악궁과의 교합정보를 포함하는 3차원 작업이미지가 획득되는 제1단계; 상기 교합정보를 기반으로 일측이 상기 대합악궁과 교합 대응되고 타측에는 상기 대상악궁과 형합되는 임시형합면이 형성되며 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응하여 결합영역이 정렬 배치된 임시치아부와, 상기 임시치아부의 테두리에 일체로 연결되어 상기 3차원 작업이미지의 구강 내부 표면정보에 형합되도록 형성되는 정렬형합부를 포함하는 임시 디지털보철이 설계 및 제조되는 제2단계; 제조된 상기 임시 디지털보철이 상기 대상악궁에 설치되되 상기 임시형합면 및 상기 결합영역이 보정된 임시 디지털보철에 대한 보정스캐닝이미지가 획득되고, 상기 정렬형합부가 절개되어 상기 임시치아부로부터 분리 및 제거되는 제3단계; 및 상기 보정스캐닝이미지에 포함된 보정된 임시형합면의 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 보정된 결합영역의 표면정보에 대응하는 가상 결합홈이 설정되어 최종 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법을 제공한다.

한편, 본 발명은 구강 내 픽스츄어가 식립된 대상악궁의 표면정보 및 대합악궁과의 교합정보가 표시되는 3차원 작업이미지를 기반으로 일측에 상기 대합악궁과 교합되는 임시교합면부 프로파일이 형성되며, 타측에 상기 대상악궁측 잇몸부의 표면정보를 기반으로 대상악궁과 형합되는 임시형합면 프로파일이 형성되고, 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응되도록 상하방향으로 관통 정렬 배치된 복수개소 결합영역이 형성되는 임시치아부; 및 상기 임시치아부의 테두리 경계면으로부터 일체로 연장되되, 상기 구강 내부의 표면정보를 기반으로 상기 구강 내부의 형상에 대응되어 굴곡지게 형성되는 정렬형합부를 포함하는 디지털보철을 제공한다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 픽스츄어가 식립된 구강내부와 대상악궁 및 대합악궁에 대한 스캐닝이미지를 기반으로 1차 제조되되 구강 내 설치되어 각 악궁과 정확하게 매칭되도록 보정되는 임시 디지털보철이 제공된다. 상기 임시 디지털보철을 이용하여 최종 제조되는 최종 디지털보철의 설계정보가 정확하게 획득되므로 교합 및 저작신뢰도가 높은 인공보철물을 제공할 수 있다.

둘째, 잇몸뿐만 아니라 입천장과 같은 잇몸주변의 주변고정물까지 정렬을 위한 면적이 확보되도록 3차원 작업이미지의 구강 내부 표면정보를 기반으로 제조된 정렬형합부가 구강 내부에 실질적으로 형합 정렬될 수 있다. 이와 같이 구강에 형합되어 정렬된 상태에서 획득되어 보정된 임시 디지털보철의 보정스캐닝이미지를 통하여 최종 디지털보철의 설계정보가 획득되므로 구강 내 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.

셋째, 상기 임시치아부와 상기 정렬형합부의 경계에 복수개의 연결구 및 장공이 형성된 커팅라인을 따라 상기 정렬형합부가 정확하고 신속히 절개 및 분리될 수 있으므로 시술과정에서의 편의성 및 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.

넷째, 상기 임시치아부의 테두리 및 상기 정렬형합부를 연결하는 복수개의 연결구의 모서리 경계면에 절곡 형성된 절개라인을 따라 상기 정렬형합부가 절개 및 분리되므로 이에 획득되는 보정스캐닝이미지의 정확도 및 상기 임시치아부의 사용편의성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 나타낸 흐름도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조시스템을 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 구강 내 스캐닝과정을 나타낸 예시도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 상악에 적용되는 임시 디지털보철을 나타낸 예시도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 상악에 적용되는 임시 디지털보철이 분리된 상태를 나타낸 예시도.

도 6a 및 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 하악에 적용되는 임시 디지털보철을 나타낸 예시도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 하악에 적용되는 임시 디지털보철이 분리된 상태를 나타낸 예시도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털보철에서 하악에 적용되는 임시 디지털보철을 나타낸 예시도.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 임시 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 임시 디지털보철의 보정과정을 나타낸 예시도.

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 최종 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 결합영역의 설계정보가 대체되는 과정을 나타낸 예시도.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 최종 디지털보철의 분해사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털보철 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털보철 제조방법은 3차원 작업이미지 획득(s210), 임시 디지털보철 설계 및 제조(s220), 보정된 임시 디지털보철의 보정스캐닝이미지 획득 및 정렬형합부가 임시치아부로부터 분리 및 제거(s230), 그리고 최종 디지털보철 설계 및 제조(s240)와 같은 단계를 포함한다.

그리고, 본 발명의 디지털보철 제조방법은 촬상장치(10), 플래닝부(20) 및 제조장치(30)를 포함하는 디지털보철 제조시스템(100)을 이용하여 수행될 수 있다. 이때, 상기 촬상장치(10)는 구강스캐너 및 CT촬상기를 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 플래닝부(20)는 상기 촬상장치(10)를 이용하여 획득된 이미지데이터 및 기저장된 설계정보를 바탕으로 상기 임시 디지털보철 및 상기 최종 디지털보철을 설계하는 설계장치로 이해함이 바람직하다. 더불어, 상기 제조장치(30)는 상기 플래닝부(20)를 통해 설계된 상기 임시 디지털보철 및 상기 최종 디지털보철이 3차원 프린팅 또는 밀링 가공되어 실물로 제조되는 3차원 프린터 또는 밀링기 등으로 이해됨이 바람직하다. 물론, 상기 제조장치(30)는 상기 설계된 정보에 대응하여 준비되는 금형장치가 더 포함될 수도 있다.

한편, 본 실시예에서는 디지털보철 제조방법을 상악 또는 하악 중 어느 일측이 무치악이거나 상하악이 모두 무치악인 구강 내부에 설치되는 완전보철의 제조과정을 예로써 설명 및 도시한다. 물론, 본 발명에 따른 디지털보철 제조방법은 상악 또는 하악의 일부 치아가 결손된 부분무치악에 설치되는 부분보철의 제조과정에도 동일하게 적용될 수 있다.

그리고, 상기 임시 디지털보철은 최종 제조되는 최종 디지털보철에 대한 정밀한 설계정보를 획득하기 위해 1차 제조되는 보철이며, 상기 최종 디지털보철은 보철이 필요한 보철대상자가 실질적으로 사용하기 위한 인공치주조직으로 이해됨이 바람직하다. 여기서, 상기 임시 디지털보철 및 상기 최종 디지털보철은 틀니대체용 일체형 보철로 설계 및 제작됨으로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 임시 디지털보철은 상기 최종 디지털보철의 설계정보를 제공할 뿐만 아니라 상기 최종 디지털보철의 제조기간 중 보철대상자가 임시로 사용 가능하므로 다용도의 활용성 및 제조과정에서의 편의성이 현저히 향상될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 구강 내 스캐닝과정을 나타낸 예시도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 상악에 적용되는 임시 디지털보철을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 상악에 적용되는 임시 디지털보철이 분리된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 6a 및 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 하악에 적용되는 임시 디지털보철을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철에서 하악에 적용되는 임시 디지털보철이 분리된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 임시 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 임시 디지털보철의 보정과정을 나타낸 예시도이다.

도 3 내지 도 7, 그리고, 도 9 내지 도 10에서 보는 바와 같이, 먼저 픽스츄어가 식립된 구강 내부와 대상악궁 측 잇몸부(2)의 표면정보 및 대합악궁과의 교합정보를 포함하는 3차원 작업이미지(1d)가 획득(도 1의 s210)된다.

여기서, 상기 대상악궁측 잇몸부(2)라 함은 보철이 설치되는 악궁의 치조골 및 상기 치조골을 감싸는 연조직인 잇몸을 포괄하는 개념으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 대상악궁에 고정, 설치, 식립 또는 대응된다 함은 상기 대상악궁측 잇몸부(2)에 고정, 설치, 식립 또는 대응됨과 동일한 의미로 이해함이 바람직하다. 더불어, 상기 대상악궁측 잇몸부(2)에 천공이 형성된다 함은 상기 잇몸이 절개되어 노출되는 상기 치조골에 상기 천공이 형성됨으로 이해됨이 바람직하다. 또한, 상기 픽스츄어가 식립된다 함은 상기 치조골에 형성된 천공에 상기 픽스츄어가 식립됨으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상술 및 후술되는 표면정보라 함은 구강의 각 조직 또는 디지털보철 제조방법에 이용되는 구성부품의 표면에 대한 3차원 이미지데이터 또는 3차원 벡터데이터와 같은 디지털데이터로 이해됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 표면정보라 함은 상기 대상악궁의 잇몸 표면에 대한 3차원 디지털데이터를 의미한다.

또한, 상기 대상악궁은 보철대상자의 상악 및 하악 중 보철이 실질적으로 설치되는 악궁을 의미하며, 이하에서는 상기 대상악궁이 상악 및 하악인 경우를 각각 예로써 설명 및 도시한다. 그리고, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 상기 대상악궁 및 이와 교합되는 상기 대합악궁(3)에 대한 잇몸/잔존치아 등의 표면정보 및 내부조직정보가 통합되어 나타나는 디지털데이터로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 구강 내부 및 상기 대상악궁측 잇몸부(2)를 상기 촬상장치(10)의 구강스캐너를 통하여 스캐닝하여 상기 표면정보가 포함된 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)가 획득된다. 그리고, 상기 대합악궁(3)을 스캐닝하여 대합악궁측 표면정보가 포함된 대합악궁측 스캐닝이미지(3d)가 획득된다. 여기서, 상기 구강 내부의 표면정보에는 상기 대상악궁측 잇몸부(2) 주변부, 입천장 등이 스캐닝되어 획득된 표면정보가 포함될 수 있다. 이때, 상기 대합악궁(3)에 잔존치아(t)가 존재하는 경우, 상기 대합악궁측 스캐닝이미지(3d)에는 잇몸 및 잔존치아(t)의 표면정보가 포함되며, 상기 대합악궁 역시 무치악일 경우 잇몸의 표면정보만 포함될 수 있다.

더불어, 상기 CT촬상기를 통해 상기 대상악궁의 치조골 형상 및 밀도, 신경조직 등의 내부조직정보가 포함된 CT이미지가 더 획득될 수 있다. 더욱이, 상기 CT이미지는 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁이 보철대상자에게 최적화된 저작감도를 제공하는 수직고경(occlusal vertical dimension,VD)에 대응하여 교합된 상태에서 획득될 수도 있다. 예컨대, 방사선 투과성의 교합가이드 수단을 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁 사이에 배치하고 교합된 상태에서 상기 CT이미지가 획득될 수 있다.

이러한 각 스캐닝이미지(2d,3d)와 상기 CT이미지는 상기 플래닝부(도 2의 20)에서 정합 또는 매칭되어 상기 표면정보, 상기 대합악궁측 표면정보 및 상기 내부조직정보가 통합되어 상기 3차원 작업이미지(1d)로 생성될 수 있다.

한편, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)와 상기 대합악궁측 스캐닝이미지(3d)가 상기 교합정보를 기반으로 정렬 배치되어 획득될 수 있다. 그리고, 상기 교합정보를 기반으로 정렬 배치된 상기 각 스캐닝이미지(2d,3d)와 상기 CT이미지가 정합되면, 상기 CT이미지에 표시되기 어려운 연조직인 잇몸 표면정보가 상기 각 스캐닝이미지(2d,3d)에 포함된 잇몸의 표면정보를 통해 표시될 수 있다.

더욱이, 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)를 획득시 상기 대상악궁측 잇몸부(2)와 인접한 연조직을 가압 견인하기 위하여 견인장치(60)가 사용됨이 바람직하다. 여기서, 상기 견인장치(60)는 상기 대상악궁측 잇몸부(2)의 내외측부 중 적어도 일측부 및 이와 인접한 연조직 사이에 삽입되되, 상기 연조직이 상기 대상악궁측 잇몸부(2)로부터 이격되도록 구강 내 배치된다. 여기서, 각 잇몸부의 외측부는 구강의 순측(labial) 및 협측(buccal)에 대응하는 부분이고 상기 잇몸부의 내측부는 설측(lingual)에 대응하는 부분으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 견인장치(60)는 내면부가 상기 연조직과 인접한 잇몸부에 대응되되 상기 대상악궁측 잇몸부(2)의 치열궁 프로파일에 대응하여 탄발 변형되는 견인베이스부(61) 및 상기 견인베이스부(61)의 일측에 구비된 그립부(62)를 포함한다. 이때, 하악측에 적용되는 견인장치(60)는 내면부가 상기 하악측 잇몸부의 내외측부를 전체적으로 감싸도록 구비되는 상기 견인베이스부(61)의 외면부에 견인방향이 서로 다른 혀(a), 입술(b) 및 볼점막이 동시에 가압 견인된다. 또는, 상악측에 적용되는 견인장치는 상기 견인베이스부가 상악 잇몸부의 외측부를 감싸도록 구비됨에 따라 입술 및 볼점막은 가압 견인되면서도 입천장의 외면이 가려지지 않고 명확하게 노출되어 스캐닝될 수 있다.

이때, 상기 그립부(62)가 그립된 상태에서 상기 견인베이스부(61)가 상기 대상악궁측 잇몸부(2)의 하단부측으로 가압되면 상기 연조직이 상기 잇몸부로부터 이격되면서 유동이 구속된다. 이어서, 상기 대상악궁측 잇몸부(2)의 전체적으로 노출된 외면 즉, 잇몸의 표면을 따라 상기 촬상장치(10)의 구강스캐너가 이동되면서 상기 표면정보가 포함된 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)가 획득될 수 있다. 물론, 상기 대합악궁측 스캐닝이미지(3d) 역시 상기 견인장치(60)를 이용하여 상술한 방법으로 획득될 수 있다.

이를 통해, 상기 연조직이 이격되면서 상기 대상악궁측 잇몸부(2)의 전체적인 외면이 명확하게 노출되므로 상기 표면정보의 정밀도 및 명확도가 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 촬상장치(10)의 구강스캐너가 바람직한 스캐닝 경로로부터 이탈됨이 방지되어 스캐닝작업이 신속하고 안정적으로 수행되며, 획득된 상기 각 스캐닝이미지(2d,3d)의 왜곡이 최소화될 수 있다.

더욱이, 상기 그립부(62)가 상기 견인베이스부(61)의 중앙부측에서 일측으로 편심되되 팔의 자연스러운 운동반경에 대응하여 사선 외측방향으로 연장됨에 따라 상기 그립부(62)를 파지시 손목의 과도한 꺾임이 방지된다. 또한, 상기 그립부(62)의 대향측에 상기 촬상장치(10)의 구강스캐너 등이 인입되는 최대한의 공간이 확보되므로 스캐닝작업시 편의성이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 도 4a 내지 도 7, 그리고 도 9 내지 도 10을 참조하면, 임시치아부(16,116)와 정렬형합부(70b,170a)를 포함하는 임시 디지털보철(14,114)이 설계 및 제조(도 1의 s220)된다. 이때, 상기 임시치아부(16,116)는 상기 교합정보를 기반으로 일측이 상기 대합악궁과 교합되는 임시교합면부(18)가 형성된다. 그리고, 타측에는 상기 표면정보를 기반으로 상기 대상악궁과 형합되는 임시형합면(17)이 형성되며, 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응하여 결합영역(19,119)이 정렬 배치된다. 또한, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 상기 임시치아부(16,116)의 테두리에 일체로 연결되어 상기 3차원 작업이미지(1d)의 구강 내부 표면정보에 형합되도록 형성된다.

그리고, 상기 제조된 임시 디지털보철(14,114)이 상기 대상악궁에 설치되되 상기 임시형합면(17) 및 상기 결합영역(19,119)이 보정된 임시 디지털보철(14,114)에 대한 보정스캐닝이미지(1f)가 획득된다. 이때, 상기 보정스캐닝 이미지(1f)는 상기 임시형합면 및 상기 결합영역이 보정된 임시 디지털보철(14,114)의 표면정보를 포함한다. 물론, 상기 보정스캐닝이미지(1f)는 상기 대합악궁에 교합되는 임시 교합면부가 보정된 임시 디지털보철(14,114)의 표면정보도 포함할 수 있다.

즉, 상기 보정스캐닝이미지(1f)는 보정된 임시형합면와, 상기 보정된 임시형합면의 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 보정된 결합영역과 , 보정된 임시교합면부의 표면정보들을 포함한다.

또한, 상기 정렬형합부(70b,170a)가 절개되어 상기 임시치아부(16,116)로부터 분리 및 제거(도 1의 s230)된다. 여기서, 상기 결합영역(19,119)은 상기 픽스츄어에 결합되도록 가상 배치된 보철의 외면 프로파일에 대응하여 위치 및 각도가 설정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 보철은 상기 픽스츄어의 체결홈에 선택적으로 결합되는 어버트먼트 및 지지실린더를 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 교합정보는 상기 수직고경(VD)과 함께 상기 대합악궁측에 포함된 잔존치아의 3차원적인 저작면 정보 및 치열 정보를 더 포함함이 바람직하다. 따라서, 상기 교합정보를 기반으로 상기 대합악궁측과 교합되는 상기 임시교합면부(18d)의 프로파일이 설정될 수 있다. 이때, 상기 대합악궁측 역시 무치악인 경우 기설정된 표준치열정보를 기반으로 상기 임시교합면부(18d)의 프로파일이 설정될 수도 있다. 이때, 상기 표준치열정보는 각 치아에 대응하는 디지털데이터가 기설정된 치열궁라인에 대응하여 하나의 세트로 이루어진 정보로 이해함이 바람직하다. 이러한 표준치열정보는 성별 및 연령별 치열궁라인, 수직고경 및 치아 위치에 대하여 표준화된 평균값을 산출 및 선택항목으로 설정하되, 보철대상자에 대응하는 하나의 표준치열정보가 선택되어 상기 3차원 작업이미지(1d)에 가상 배치될 수 있다.

또한, 상기 표면정보는 상기 픽스츄어가 식립된 상기 대상악궁측 잇몸부(2)를 스캐닝하여 획득된 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)에 포함된다. 이때, 상기 표면정보는 상기 어버트먼트의 결합부(91d) 프로파일 또는 상기 지지실린더가 포함된 상기 대상악궁측 잇몸의 표면에 대한 디지털데이터로 표시될 수 있다. 그리고, 상기 픽스츄어가 식립된 대상악궁측 잇몸부(2)에 형합되는 임시형합면(17d)의 설계정보로 사용된다.

한편, 14d,16d,17d,18d,19d 및 91e로 표시되어 설명하는 임시 디지털보철, 임시치아부, 임시형합면, 임시교합면부, 결합영역 및 어버트먼트의 결합부는 상기 3차원 작업이미지(1d)에 표시되는 디지털데이터로 이해함이 바람직하다. 그리고, 14,16,17,18,19 및 91로 표시되어 설명하는 임시 디지털보철, 임시치아부, 임시형합면, 임시교합면부, 결합영역 및 어버트먼트의 결합부는 실물로 제조 또는 구비되는 임시 디지털보철의 각 부분으로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 임시형합면(17d) 프로파일과 상기 임시교합면부(18d) 프로파일 사이 간격은 상기 수직고경(VD)을 기반으로 설정됨이 바람직하다. 따라서, 제조된 임시 디지털보철(14,114)이 상기 대상악궁측 잇몸부(2)에 설치되면 상기 대합악궁(3)과의 교합 및 저작신뢰성이 향상되므로 보철대상자의 사용만족감이 현저히 개선될 수 있다. 또한, 상기 제조된 임시 디지털보철(14,114)이 보정되어 획득되는 이미지를 기반으로 설계 및 제조되는 상기 최종 디지털보철의 설계정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 상기 임시형합면(17d)측에는 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응하여 상기 임시교합면부(18d) 측으로 연장된 상기 결합영역(19d)이 정렬 배치됨이 바람직하다. 여기서, 상기 결합영역(19d)은 상기 임시 디지털보철(14,114)이 상기 대상악궁측 잇몸부(2)에 설치시 대상악궁에 식립된 상기 픽스츄어와 고정되는 부분으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 어버트먼트 또는 상기 지지실린더가 상기 대상악궁에 식립된다 함은 실질적으로 상기 픽스츄어의 상단부에 형성된 체결홈에 상기 어버트먼트 또는 상기 지지실린더의 하단이 고정됨으로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 결합영역(19d)은 상기 픽스츄어의 식립위치에 대응하여 상기 임시 디지털보철(14d)에 중첩되도록 가상 배치되되 상기 지지실린더가 정렬 배치되어 대체 설정될 수 있다. 여기서, 상기 지지실린더는 상기 임시 디지털보철과 상기 어버트먼트를 매개하기 위한 구성품으로서, 본 발명에서는 실물 지지실린더에 대한 디지털데이터로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 지지실린더의 일단부에 형성된 결합단부가 상기 결합영역(19d)의 일측단부와 정렬 배치될 수 있다. 따라서, 상기 결합영역(19d)은 상기 임시 디지털보철이 상기 어버트먼트에 고정될 수 있도록 체결스크류가 체결되기 위한 상기 지지실린더의 내주면 형상으로 보정될 수 있다.

여기서, 제조된 상기 임시 디지털보철(14,114)은 상기 임시형합면(17) 및 상기 임시교합면부(18)가 형성된 임시치아부(16,116)가 일체로 형성될 수 있다. 이때, 상기 임시치아부(16,116)에는 일체로 형성되되 잇몸 형상 및 잇몸 색상에 대응되어 구비되는 임시잇몸부(16a)가 형성될 수 있다. 그리고, 설계과정에서 상기 결합영역(19d)이 상기 임시 디지털보철(14d)을 일체로 관통하도록 설정될 수 있다.

그리고, 상기 임시 디지털보철(14,114)은 구강 내 적용 가능하되 저작시 변형이 최소화되도록 소정의 강도를 가지면서도 절삭공구를 통한 절삭 가공이 가능한 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 후술되는 상기 임시 디지털보철(14,114)의 보정과정에서 실제 구강 내부 및 상기 식립된 픽스츄어와의 교합/형합 정밀도가 최대화되도록 용이하게 절삭 보정할 수 있다.

또한, 상기 임시치아부(16,116)가 일체로 제조되어 제작공수 및 제작기간이 절감되므로 제조편의성이 현저히 향상될 수 있다. 이러한 임시 디지털보철(14,114)은 3차원 프린터를 통하여 상기 임시형합면(17) 내에 상기 결합영역(19,119)의 일측단부와 상기 임시교합면부(18)가 형성된 상기 임시치아부(16,116)가 일체로 3차원 프린팅되어 제조될 수 있다. 또는, 상기 임시 디지털보철(14,114)은 밀링기 또는 금형장치를 준비하여 상기 임시치아부(16,116)가 일체로 제조될 수도 있다.

더욱이, 상기 임시 디지털보철(14d)은 구강 내부를 직접 스캐닝하여 획득된 각 스캐닝이미지(2d,3d)를 기반으로 하므로 설계가 용이하면서도 구강 내부와의 매칭도가 현저히 향상될 수 있다. 따라서, 상기 제조된 임시 디지털보철(14,114)이 보정되어 획득되는 이미지를 기반으로 제조되는 상기 최종 디지털보철의 정확도 역시 현저히 향상되므로 보철대상자가 상기 최종 디지털보철을 설치하고 저작 또는 교합시 사용만족감이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 도 4a 내지 도 7을 참조하면, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 상기 임시치아부(16,116)의 테두리 경계면으로부터 일체로 연장된다. 이때, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 상기 구강 내부의 표면정보를 기반으로 상기 구강 내부의 형상에 대응되어 굴곡지게 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 3차원 프린터를 통하여 상기 임시치아부(16,116)와 일체로 3차원 프린팅되어 제조될 수 있다. 또는, 상기 임시 정렬형합부(70b,170a)는 밀링기 또는 금형장치를 준비하여 상기 임시치아부(16,116)와 일체로 제조될 수도 있다. 이때, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 대상악궁이 상악 및 하악인 경우에 각각 그에 대응되는 구강 내부의 형상에 대응되어 설계 및 제조될 수 있다.

더욱이, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 구강 내부를 직접 스캐닝하여 획득된 각 스캐닝이미지(2d,3d)를 기반으로 하므로 설계가 용이하면서도 구강 내부와의 매칭도가 현저히 향상될 수 있다. 따라서, 상기 제조된 임시 디지털보철(14,114)이 보정되어 획득되는 이미지를 기반으로 제조되는 상기 최종 디지털보철의 정확도 역시 현저히 향상되므로 보철대상자가 상기 최종 디지털보철을 설치하고 저작 또는 교합시 사용만족감이 현저히 향상될 수 있다.

그리고, 상기 임시형합면(17)에 인접한 상기 임시치아부(16,116) 및 상기 정렬형합부(70b,170a)의 경계에는 커팅라인이(71,171) 설정된다. 이때, 상기 커팅라인(71,171)을 따라 기설정된 간격으로 관통된 복수개의 장공(72,172)이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 커팅라인(71,171)은 상기 임시치아부(16,116)와 상기 정렬형합부(70b,170a)의 사이 경계면에 설정되어 선택적으로 절개될 수 있도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 장공(72,172)은 상기 임시치아부(16,116)의 테두리를 따라 형성되어 상기 커팅라인(71,171)에 관통된 공간이 형성되므로 상기 임시치아부(16,116) 및 상기 정렬형합부(70b,170a)가 용이하게 분리될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 커팅라인(71,171)에 상기 장공(72,172)이 형성되지 않을 수도 있으며 이는 본 발명의 범위에 포함됨으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 임시형합면(17)에 인접한 상기 임시치아부(16,116)의 테두리와 상기 정렬형합부(70b,170a)를 연결하는 복수개의 연결구가 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결구 및 상기 임시치아부(16,116)의 모서리 경계면에는 절개라인(171a)이 절곡 형성될 수 있다. 상세히, 상기 절개라인(171a)은 상기 커팅라인(71,171)의 각 연결구가 상기 임시치아부(16,116)와 상호 절곡되어 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 절개라인(171a)에는 상기 연결구의 반경 내측으로 함몰 형성되어 절개시 가이드되도록 가이드라인이 더 구비될 수도 있다. 이때, 상기 연결구의 두께는 상기 정렬형합부(70b,170a)의 두께보다 작게 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 임시치아부(16,116)의 테두리 및 상기 정렬형합부(70b,170a)를 연결하는 복수개의 상기 연결구의 모서리 경계면에 절곡 형성된 상기 절개라인(171a)을 따라 상기 정렬형합부(70b,170a)가 절개 및 분리된다. 따라서, 이에 획득되는 상기 보정스캐닝이미지(1f)의 정확도 및 상기 임시치아부(16,116)의 사용편의성이 향상될 수 있다.

이에 따라, 상기 임시치아부(16,116)와 상기 정렬형합부(70b,170a)의 경계에 상기 연결구 및 상기 장공(72,172)이 형성된 커팅라인(71,171)을 따라 상기 정렬형합부(70b,170a)가 절개 및 분리될 수 있다. 따라서, 시술과정에서의 편의성 및 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다. 더욱이, 사용중인 보철이 없는 경우에도 상기 임시 디지털보철(14,114)을 실제로 사용 가능하므로 활용성 및 시술과정에서의 편의성이 현저히 향상될 수 있다.

한편, 상기 3차원 작업이미지(1d)의 구강 내부 표면정보는 상기 임시형합면(17)의 주변고정물 형상프로파일을 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 주변고정물 형상프로파일은 상기 임시형합면(17)의 주변 악궁 치조골을 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 대상악궁이 상악인 경우 상기 주변고정물 형상프로파일은 상악측 입천장의 내면부 프로파일을 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 대상악궁이 하악인 경우 상기 주변고정물 형상프로파일은 대상잇몸부의 내면 및 외면 프로파일을 포함함이 바람직하다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 대상악궁이 상악인 경우에 상기 정렬형합부(170a)는 상기 임시치아부(116)의 내면측 테두리 경계면으로부터 일체로 연장됨이 바람직하다. 상세히, 상기 정렬형합부(170a)는 대상악궁이 상악인 경우에 상악에 배치되는 상기 임시 디지털보철(114)의 임시형합면에 인접한 상기 임시치아부(116)로부터 일체로 연결되는 상기 커팅라인(171)과 연결될 수 있다. 여기서, 상기 임시치아부(116)의 내면측은 구강 내부의 입천장과 대응되는 부분으로 이해함이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 정렬형합부(170a)는 상기 임시치아부(116)의 외면측 테두리 경계면을 포함하도록 내면측 및 외면측 전체를 감싸며 일체로 연장 형성되는 것도 가능하다. 이때, 상기 임시치아부(116)의 외면은 순측 및 협측의 내면측과 대응되는 부분으로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 3차원 작업이미지(1d)에는 상악 및 입천장을 스캐닝하여 획득된 상악측 스캐닝 이미지가 포함됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 정렬형합부(170a)는 상기 입천장의 내면부 프로파일과 형합되도록 상기 상악측 스캐닝 이미지를 기반으로 설계될 수 있다. 따라서, 상기 정렬형합부(170a)가 상악측 대상악궁의 주변부 및 입천장의 형상에 대응되도록 구비되어 구강 내부에 배치됨에 따라 정확한 식립 위치가 가이드되므로 임플란트 식립 계획의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다.

도 6a 및 도 6b 및 도 6c을 참조하면, 상기 대상악궁이 하악인 경우에 상기 주변고정물 형상프로파일은 대상잇몸부의 내면 및 외면 프로파일을 포함함이 바람직하다. 즉, 상기 정렬형합부(70b)는 상기 임시치아부(16)의 내면 및 외면의 테두리 경계면으로부터 일체로 연장됨이 바람직하다. 이때, 상기 대상잇몸부의 외면은 순측 및 협측의 내면측과 대응되는 부분으로 이해됨이 바람직하며, 상기 대상잇몸부의 내면은 구강 내부의 설근측과 대응되는 부분으로 이해됨이 바람직하다.

여기서, 상기 3차원 작업이미지(1d)에는 하악을 스캐닝하여 획득된 하악측 스캐닝 이미지가 포함됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 정렬형합부(70b)는 대상잇몸부의 내면 및 외면이 형합되도록 상기 하악측 스캐닝 이미지를 기반으로 설계될 수 있다. 따라서, 상기 정렬형합부(70b)가 상악측 대상악궁의 주변부의 형상에 대응되도록 구비되어 구강 내부에 배치됨에 따라 정확한 식립 위치가 가이드되므로 임플란트 식립 계획의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다. 즉, 상기 정렬형합부(70b,170a)는 상기 임시 디지털보철(14,114)이 구강 내부에 삽입시 구강 내부에 형합되어 정확한 식립 위치가 가이드될 수 있다.

이에 따라, 잇몸뿐만 아니라 입천장과 같은 잇몸주변의 상기 주변고정물까지 정렬을 위한 면적이 확보되도록 상기 3차원 작업이미지(1d)의 구강 내부 표면정보를 기반으로 제조된 상기 정렬형합부(70b,170a)가 형성된다. 그리고, 상기 정렬형합부(70b,170a)가 형성된 상기 임시 디지털보철(14,114)이 구강 내부에 실질적으로 형합 정렬 및 삽입됨에 따라 보정된 임시 디지털보철에 대한 상기 보정스캐닝이미지(1f)가 획득된다. 이를 통해, 획득된 상기 보정스캐닝이미지(1f)를 통하여 최종 디지털보철의 설계정보가 획득되므로 구강 내 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털보철에서 하악에 적용되는 임시 디지털보철을 나타낸 예시도이다. 본 실시예에서는 정렬형합부(70c)의 형상을 제외한 기본적인 구성은 상술한 일실시예와 동일하므로 동일한 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 상기 대상악궁이 하악인 경우에 주변고정물 형상프로파일은 대상잇몸부의 내면 및 외면 일측의 프로파일을 포함함이 바람직하다. 즉, 정렬형합부(70c)는 임시치아부(16)의 내면 및 외면 일측의 테두리 경계면으로부터 일체로 연장됨이 바람직하다. 이때, 상기 대상잇몸부의 외면은 순측 및 협측의 내면측과 대응되는 부분으로 이해함이 바람직하며, 상기 대상잇몸부의 내면은 구강 내부의 설근측과 대응되는 부분으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 대상잇몸부의 외면 일측은 구치부의 일부를 포함하는 의미로 이해함이 바람직하다.

상세히, 임시 디지털보철(14b)의 상기 정렬형합부(70c)는 상기 임시치아부(16)의 내면으로부터 연장됨과 동시에, 상기 임시치아부(16)의 구치측과 대응되는 양측의 외면으로부터 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 정렬형합부(70c)는 전치측에 대응되는 상기 임시치아부(16)의 외면 중앙측이 노출될 수 있다.

여기서, 3차원 작업이미지(1d)에는 하악을 스캐닝하여 획득된 하악측 스캐닝 이미지가 포함됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 정렬형합부(70c)는 대상잇몸부의 내면 및 외면이 형합되도록 상기 하악측 스캐닝 이미지를 기반으로 설계될 수 있다. 따라서, 상기 정렬형합부(70c)가 상악측 대상악궁의 주변부의 형상에 대응되도록 구비되어 구강 내부에 배치됨에 따라 정확한 식립 위치가 가이드되므로 임플란트 식립 계획의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다. 즉, 상기 정렬형합부(70c)는 상기 임시 디지털보철(14b)이 구강 내부에 삽입시 구강 내부에 형합되어 정확한 식립 위치가 가이드될 수 있다.

이에 따라, 잇몸뿐만 아니라 입천장과 같은 잇몸주변의 상기 주변고정물까지 정렬을 위한 면적이 확보되도록 상기 3차원 작업이미지(1d)의 구강 내부 표면정보를 기반으로 제조된 상기 정렬형합부(70c)가 형성된다. 그리고, 상기 정렬형합부(70c)가 형성된 상기 임시 디지털보철(14b)이 구강 내부에 실질적으로 형합 정렬 및 삽입됨에 따라 보정된 임시 디지털보철에 대한 보정스캐닝이미지(1f)가 획득된다. 이를 통해, 획득된 상기 보정스캐닝이미지(1f)를 통하여 최종 디지털보철의 설계정보가 획득되므로 구강 내 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.

한편, 상기 3차원 작업이미지(1d)는 상기 대합악궁측 표면정보 및 상기 내부조직정보를 포함하여 획득되되, 상기 임시 디지털보철(14,114)의 설계시 상기 표면정보가 보정될 수 있다. 상세히, 상기 3차원 작업이미지(1d)를 획득시, 상기 표면정보에 상기 픽스츄어와 대응되는 가상 픽스츄어가 상기 식립안내정보에 따라 가상 배치될 수 있다.

이때, 상기 표면정보에 표시된 상기 어버트먼트의 결합부(91d) 프로파일 및 가상 지지실린더가 상기 표면정보에 가상 배치된 상기 가상 픽스츄어에 매칭될 수 있다. 따라서, 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)가 상기 3차원 작업이미지(1d)에 정렬 배치될 수 있다. 즉, 조직의 유동성이 높은 잇몸을 대신하여 견고한 재질인 어버트먼트의 결합부, 지지실린더 및 상기 가상 어버트먼트, 가상 지지실린더가 스캐닝이미지 간의 매칭기준으로 설정된다. 이에 따라, 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)가 정확한 수직고경(VD)에 대응하여 정렬될 수 있다.

그리고, 상기 표면정보가 소거되면서 상기 표면정보로 대체 보정된다. 이에 따라, 상기 3차원 작업이미지(1d)에는 상기 대합악궁측의 표면정보와 상기 어버트먼트의 결합부 및 상기 가상 지지실린더가 돌출된 대상악궁측 잇몸 표면에 대한 디지털데이터가 표시될 수 있다. 따라서, 상기 표면정보가 상기 표면정보로 대체 보정된 상기 3차원 작업이미지(1d)를 기반으로 상기 임시 디지털보철(14d)이 정밀하게 설계될 수 있다.

한편, 상기 제조된 임시 디지털보철(14,114)이 구강 내 설치되고 상기 대합악궁(3)과 교합되면, 상기 교합 압력에 의해 상기 임시형합면(17) 및 상기 임시교합면부(18)의 프로파일이 각각 상기 대상악궁측 잇몸부(2) 및 상기 대합악궁(3)의 각 외면 프로파일과 대응되도록 보정된다.

상세히, 상기 임시형합면(17) 및 상기 결합영역(19,119)의 일측에는 경화성 수지가 도포되어 상기 어버트먼트의 결합부(91) 또는 상기 지지실린더가 돌출된 상기 대상악궁측 잇몸부(2)에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 경화성 수지가 상기 교합 압력에 의해 가압되면 상기 결합영역(19,119)의 일측과 상기 어버트먼트의 결합부(91) 및 상기 지지실린더 사이의 공극이 상기 경화성 수지에 의해 충진될 수 있다. 또한, 상기 임시형합면(17) 및 상기 대상악궁측 잇몸부(2) 사이의 공극이 상기 경화성 수지에 의해 충진될 수 있다. 이어서, 상기 경화성 수지가 경화되어 고정됨에 따라 상기 임시형합면(17) 및 상기 결합영역(19,119)의 프로파일이 상기 경화성 수지에 의해 형성된 형합보정면부(r11)를 포함하여 보정될 수 있다.

여기서, 상기 결합영역(19,119)은 상기 3차원 작업이미지(1d)의 구강 내부 표면정보를 기반으로 제조된 정렬형합부(70b,170a)가 구강 내부에 형합 정렬 및 삽입된 상태에서 상기 공극이 상기 경화성 수지에 의해 충진될 수 있다. 또한, 상기 임시교합면부(18)는 상기 교합 압력에 의해 형성된 상기 대합악궁(3)측 잔존치아의 저작흔을 기준으로 절삭되어 보철대상자의 저작감도에 따라 최적화되도록 조절될 수 있다. 그리고, 상기 경화성 수지를 통하여 보정된 임시 디지털 보철은 구강 내부로부터 분리될 수 있다. 이를 통해, 상기 임시교합면부(18)의 프로파일이 상기 대합악궁(3)측 잔존치아의 저작면과 매칭되는 교합보정면부(r12)를 포함하여 보정될 수 있다.

그리고, 상기 촬상장치(도 2의 10)를 이용하여 보정된 임시 디지털보철(14,114)의 전체적인 외면을 스캐닝하면 상기 형합보정면부(r11) 및 상기 교합보정면부(r12)에 대한 이미지를 획득하여 상기 보정스캐닝이미지(도 11a의 1f)가 생성될 수 있다. 여기서, 도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 보정스캐닝이미지(도 11a의 1f)는 상기 정렬형합부(70b,170a)가 절개되어 상기 임시치아부(16,116)로부터 분리 및 제거된 상태에서 생성될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 보정스캐닝이미지(도 11a의 1f)는 상기 임시치아부(16,116) 및 상기 정렬형합부(70b,170a)가 일체로 연결된 상태에서 생성될 수도 있다.

따라서, 본 발명은 상기 교합정보 및 상기 대상악궁측 스캐닝이미지(2d)를 기반으로 1차 제조되는 상기 임시 디지털보철(14,114)이 구강 내 실제로 설치되어 각 악궁과 정확하게 매칭되도록 보정된다. 이에 따라, 상기와 같이 보정된 임시 디지털보철(14,114)을 스캐닝하여 획득되는 상기 보정스캐닝이미지(도 11a의 1f)를 기반으로 최종 제조되는 상기 최종 디지털보철 설계정보의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다. 또한, 보철대상자가 사용중인 보철이 없는 경우에도 상기 보정된 임시 디지털보철(14,114)을 상기 최종 디지털보철의 제조기간 중에 임시로뿐만 아니라 실제로 사용할 수 있다. 따라서, 하나의 임시 디지털보철을 통하여 설계정보 획득 및 임시사용 기능의 이중 기능을 제공함으로써 활용성 및 경제성이 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 제조된 임시 디지털보철(14,114)은 상기 임시형합면(17) 및 상기 결합영역(19,119)의 일측에 상기 경화성 수지가 도포된 상태로 구강에 설치 및 교합되면 보철대상자가 직접 인지하는 최적의 저작감도에 따라 정밀하게 보정된다. 따라서, 상기 보정된 임시 디지털보철에 대한 표면정보를 기반으로 설계 및 제조되는 상기 최종 디지털보철의 구강 내 설치정밀도가 현저히 향상될 수 있다.

또한, 상기 임시 디지털보철(14,114)은 상기 픽스츄어가 식립된 구강내부와 대상악궁 및 대합악궁에 대한 스캐닝이미지를 기반으로 1차 제조되되 구강 내 설치되어 각 악궁과 정확하게 매칭되도록 보정된다. 이를 통해, 최종 제조되는 최종 디지털보철의 설계정보가 정확하게 획득되므로 교합 및 저작신뢰도가 높은 인공보철물을 제공할 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 최종 디지털보철의 설계과정을 나타낸 예시도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털보철 제조방법에서 결합영역의 설계정보가 대체되는 과정을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 최종 디지털보철의 분해사시도이다.

도 11a 내지 도 13에서 보는 바와 같이, 보정된 임시형합면의 표면정보(17f)에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 상기 결합영역(19f)의 위치 및 형상에 대응하여 가상 결합홈이 형성된다. 또한, 보정된 임시교합면부의 표면정보(18f)에 따라 교합면부가 설정되어 상기 최종 디지털보철이 설계 및 제조(도 1의 s240)된다.

상세히, 상기 보정스캐닝이미지(1f)는 상기 임시치아부(도 10의 16)가 상기 교합보정면부(도 10의 r12) 프로파일과 상기 형합보정면부(도 10의 r11) 프로파일을 포함하여 보정된 임시 디지털보철(도 10의 14)을 상기 촬상장치(도 2의 10)로 스캐닝하여 획득된다. 따라서, 상기 보정스캐닝이미지(1f)는 상기 3차원 작업이미지(도 9의 1d)에서 설정된 임시교합면부(도 9의 18d)가 상기 교합보정면부(rp12)를 포함하여 보정된 임시교합면부의 표면정보(18f)를 포함하는 임시치아부 이미지가 표시되도록 생성된다. 그리고, 상기 보정스캐닝이미지(1f)는 상기 3차원 작업이미지(도 9의 1d)에서 설정된 상기 임시형합면(도 9의 17d)이 상기 형합보정면부(rp11)를 포함하여 보정된 임시형합면의 표면정보(17f)을 포함하는 임시치아부 이미지가 표시되도록 생성된다.

그리고, 상기 보정스캐닝이미지(1f)에서 상기 임시형합면의 외곽측을 따라 선택 입력된 경계영역(x) 및 상기 임시치아부의 연결부를 기반으로 형합영역부(m1) 및 교합영역부(m2)가 설정된다. 이때, 상기 형합영역부(m1)는 상기 보정된 임시형합면의 표면정보(17f) 및 상기 보정된 결합영역의 표면정보(19f)를 포함하고, 상기 교합영역부(m2)는 상기 보정된 임시교합면부의 표면정보(18f)를 포함한다.

이어서, 상기 보정된 임시 디지털보철의 표면정보에서 상기 형합영역부(m1) 및 상기 교합영역부(m2)를 제외한 부분이 소거되면, 상기 형합영역부(m1)의 내면측 표면정보가 노출되어 상기 최종 디지털보철의 내면 프로파일로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 교합영역부(m2)의 외면측 표면정보를 기반으로 상기 대합악궁과 교합되는 상기 교합면부의 프로파일이 설정될 수 있다.

이때, 상기 임시 디지털보철의 표면정보는 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 포함된 상기 임시 디지털보철의 외형정보에 대응하여 기설정된 좌표값을 갖는 복수개의 점이 상호 연결되어 저장될 수 있다.

예컨대, 상기 임시 디지털보철의 표면정보는 STL파일(StereoLithography file)로 저장될 수 있으며, 상기 임시 디지털보철의 전체적인 외면 프로파일에 따라 복수개의 점 및 이를 연결하는 선에 의해 복수개의 삼각형 면을 갖도록 설정된다. 따라서, 상기 보정스캐닝이미지(1f)는 상기 임시 디지털보철의 표면정보의 내부가 실질적으로 중공인 3차원 표면모델로 저장될 수 있다.

여기서, 상기 임시 디지털보철의 표면정보는, 표면이 실질적으로 상측으로 볼록하게 표시되고 하면측이 오목하게 표시되는 임시치아부의 외면부에 대한 표면정보를 포함한다. 이때, 상기 경계영역(x) 및 상기 임시치아부의 연결부를 따라 상기 형합영역부(m1) 및 상기 교합영역부(m2)가 설정되면, 이를 제외한 부분이 소거영역(d)으로 설정 및 삭제된다. 그리고, 상기 소거영역(d)이 삭제되면 상기 보정된 임시형합면(17f) 및 상기 보정된 결합영역(19f)이 외측으로 노출될 수 있다.

이때, 상기 임시 디지털보철의 표면정보는 실질적으로 두께가 없는 면정보로 저장되므로 상기 형합영역부(m1)의 내면측 프로파일에 대한 좌표값과 외면측 프로파일에 대한 좌표값이 실질적으로 동일하다. 따라서, 상기 소거영역(d)이 삭제되어 노출된 임시형합면의 표면정보(17f) 및 상기 결합영역의 표면정보(19f)를 기반으로 상기 최종 디지털보철의 형합홈 및 결합홈의 설계정보가 정밀하게 획득될 수 있다.

즉, 본 발명은 상기 보정스캐닝이미지(1f)에서 불필요한 부분을 삭제하는 간단한 방법으로 상기 최종 디지털보철의 설계를 위한 표면정보를 명확하게 획득할 수 있다. 따라서, 상기 대상악궁측 잇몸부 및 상기 대합악궁과 정밀하게 대응되는 상기 최종 디지털보철의 설계정보가 명확하게 노출되어 획득되므로 이를 기반으로 제조되는 최종 최종 디지털보철(300)의 정밀도가 현저히 향상될 수 있다.

이때, 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 표시된 상기 임시형합면, 상기 결합영역 및 상기 임시교합면부의 표면정보(17f,19f,18f)는 상기 형합보정면부(rp11) 및 상기 교합보정면부(rp12)의 프로파일에 대응하여 보정된 상기 임시 디지털보철에 대한 디지털데이터를 포함한다. 따라서, 상기 임시형합면, 상기 결합영역 및 상기 임시교합면부의 표면정보(17f,19f,18f)가 상기 어버트먼트의 결합부가 돌출된 대상악궁측 잇몸부 및 상기 대합악궁과 실질적으로 매칭된다. 따라서, 이를 기반으로 설계 및 제조되는 상기 최종 디지털보철(300)의 설치정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 결합영역의 표면정보(19f)는 상기 임시 디지털보철(도 10의 14)이 상기 체결스크류를 통해 상기 대상악궁측 잇몸부에 식립된 어버트먼트에 실질적으로 고정될 수 있도록 상기 지지실린더의 내주면 형상과 대응된다. 그리고, 상기 결합영역의 표면정보(19f)는 상기 어버트먼트의 결합부와 정확하게 매칭될 수 있도록 보정된 상태로 획득된다. 또한, 상기 임시교합면부의 표면정보(18f)는 상기 임시 디지털보철이 상기 대상악궁측 잇몸부에 설치되되 상기 대합악궁과의 교합 또는 저작시 턱관절에 부담이 최소화되고 안정적으로 교합되도록 보정된 상태에서 획득된다.

따라서, 상기 보정된 임시 디지털보철(도 10의 14)을 스캐닝하여 획득된 상기 보정스캐닝이미지(1f)의 신뢰도가 현저히 향상되므로 이를 기반으로 설계 및 제조되는 상기 최종 디지털보철(300)의 구강 내 형합 및 교합신뢰성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 최종 디지털보철(300)이 구강 내 안정적으로 설치됨에 따라 보철대상자의 교합 또는 저작시 불편감이 최소화될 수 있다.

물론, 경우에 따라 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 표시된 상기 임시 디지털보철의 표면정보에서 오목하게 표시되는 상기 임시형합면의 표면정보(17f) 및 상기 결합영역의 표면정보(19f)가 볼록하게 입체화되도록 반전되어 상기 최종 디지털보철(300)의 설계정보로 활용될 수도 있다.

한편, 도 12을 참조하면, 상기 보정스캐닝이미지(1f)에는 상기 소거영역이 삭제되어 노출된 상기 임시형합면의 표면정보(17f)와 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)가 표시된다. 이때, 상기 대상악궁에 식립된 어버트먼트에 대응하는 가상 어버트먼트(800d)가 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)와 대응되도록 가상 배치될 수 있다. 그리고, 가상 배치된 상기 가상 어버트먼트(800d)의 외곽영역을 따라 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)가 대체 보정된다. 여기서, 상기 결합영역의 일측단부라 함은 상기 어버트먼트의 결합부와 실질적으로 매칭되는 부분으로 상기 지지실린더의 결합단부측으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 가상 배치되는 상기 가상 어버트먼트(800d)는 실질적으로 상기 어버트먼트의 결합부측 표면정보로 한정되어 표시될 수 있다.

여기서, 상기 가상 어버트먼트(800d) 및 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)가 상호 대응되는 부분에 정합기준점이 설정 입력된다. 이때, 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)에 입력되는 정합기준점은 이미지 왜곡이나 손상이 없는 부분으로 자동 설정 또는 수동 입력될 수 있다. 또한, 상기 가상 어버트먼트(800d)의 정합기준점은 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)에 설정 또는 입력된 정합기준점과 대응되는 위치에 자동 설정 또는 수동 입력될 수 있다.

그리고, 각 객체의 정합기준점이 상호 중첩되도록 상기 가상 어버트먼트(800d)가 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 가상 배치된다. 이에 따라, 침, 이물질 또는 스캐닝 과정에서 발생 가능한 왜곡이나 손상 이미지에 의해 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)가 불명확하게 표시되더라도 상기 가상 어버트먼트(800d)로 대체 보정되어 명확하게 표시될 수 있다. 이때, 상기 가상 어버트먼트(800d)는 상기 대상악궁측 잇몸부에 식립되는 실물 어버트먼트와 대응되는 디지털데이터로 표시된다. 따라서, 상기 최종 디지털보철(300)에 형성되는 상기 결합홈(302a)이 상기 대상악궁측 잇몸부에 식립된 실물 어버트먼트와 정밀하게 형합되도록 설정될 수 있다.

한편, 가상치아부의 프로파일 정보가 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 표시되는 보정된 임시치아부 이미지에 가상 배치된다. 그리고, 상기 보정된 임시형합면의 표면정보(17f) 및 상기 보정된 임시교합면부의 표면정보(18f)가 매칭되어 대체 보정된 상기 가상치아부를 포함하여 가상 디지털보철이 가상 배치된다. 따라서, 상기 가상치아부의 내면은 상기 형합보정면부(rp11) 프로파일을 포함하여 설정되고 상기 가상치아부의 외면은 상기 교합보정면부(rp12) 프로파일을 포함하여 설정된다. 이에 따라, 상기 대상악궁 및 상기 대합악궁과의 형합/교합신뢰도가 현저히 향상될 수 있다.

그리고, 상기 가상치아부를 포함하는 상기 가상 디지털보철이 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 가상 배치되되, 상기 가상 디지털보철 및 상기 가상 어버트먼트(800d) 간의 중첩영역에 따라 가상 결합홈이 매칭된다. 즉, 상기 가상치아부의 내면 프로파일은 상기 보정된 임시형합면의 표면정보(17f)를 기반으로 설정되되, 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19e)가 상기 가상 어버트먼트(800d)로 대체 보정된다. 그리고, 상기 가상 어버트먼트(800d)와 상기 가상치아부 간의 중첩영역이 상기 가상결합홈으로 설정된다. 따라서, 상기 가상 결합홈의 형상, 위치 및 방향이 상기 대상악궁측 잇몸부에 식립된 픽스츄어/어버트먼트의 식립위치 및 방향을 정확하게 반영하여 정밀 설계될 수 있으며, 상기 최종 디지털보철(300)의 결합홈(302a)이 정확하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 보정스캐닝이미지(1f)에 표시된 상기 결합영역의 일측단부 표면정보(19f)는 상기 가상 어버트먼트(800d)의 디지털데이터로 대체 보정된다. 이에 따라, 상기 대상악궁측 잇몸부에 식립된 픽스츄어/어버트먼트와의 매칭정밀도가 현저히 향상될 수 있다. 즉, 구강스캐너를 이용하여 상기 대상악궁측 잇몸부를 스캐닝시 보철대상자의 의식적/무의식적인 움직임이나 진동, 떨림, 침과 같은 구강 타액으로 인한 왜곡이 정밀한 디지털데이터로 대체 보정되므로 상기 최종 디지털보철의 설계정보에 대한 정확도가 현저히 향상될 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 상기 최종 디지털보철(300)은 덴처프레임(302)과 크라운브릿지(301)를 포함한다, 또한, 금속 재질의 상기 덴처프레임(302)이 시각적으로 노출되지 않도록 그의 하부에 잇몸 색상과 매칭되는 세라믹 재질 등의 커버부(350)가 구비됨이 바람직하다. 물론, 상기 커버부가 별도로 구비되는 대신, 상기 덴처프레임(302)의 하부에 잇몸 색상에 대응되는 연장부를 형성하고 후가공될 수도 있다.

여기서, 상기 덴처프레임(302)은 잇몸에 대응되는 부분으로 높은 강도와 생체친화성을 갖는 세라믹 또는 금속소재로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 덴처프레임(302)의 일면부에 형합홈이 형성되고 타면부에 상기 크라운브릿지(301)가 결합되는 복수의 지지돌기부(302b)가 형성된다. 또한, 상기 형합홈에는 상술된 가상 결합홈이 매칭되는 위치에 상기 결합홈(302a)이 형성된다.

그리고, 상기 크라운브릿지(301)는 상기 임시 디지털보철(도 10의 14)의 임시치아부(도 10의 16)에 대응되는 부분으로 높은 강도와 생체친화성을 갖는 세라믹, 지르코니아 또는 금속 재질로 형성되되, 일면부에 상기 지지돌기부(302b)가 삽입되는 지지홈부(301a)가 형성된다.

이때, 상기 최종 디지털보철(300)은 각 구성이 3차원 프린터로 제조될 수도 있으나, 가공 소재의 제한없이 높은 정밀도의 가공을 위해 밀링 및 절삭 가공장치 등으로 제조되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 높은 가공정밀도와 내구성을 갖는 인공보철물을 제공받을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

본 발명은 제조편의성 및 정밀성이 개선되는 디지털보철 및 그의 제조방법을 제공으로써 디지털보철을 위한 산업에 적용될 수 있다.

Claims (10)

1. 픽스츄어가 식립된 구강 내부와 대상악궁의 표면정보 및 대합악궁과의 교합정보를 포함하는 3차원 작업이미지가 획득되는 제1단계;

   상기 교합정보를 기반으로 일측이 상기 대합악궁과 교합 대응되고 타측에는 상기 대상악궁과 형합되는 임시형합면이 형성되며 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응하여 결합영역이 정렬 배치된 임시치아부와, 상기 임시치아부의 테두리에 일체로 연결되어 상기 3차원 작업이미지의 구강 내부 표면정보에 형합되도록 형성되는 정렬형합부를 포함하는 임시 디지털보철이 설계 및 제조되는 제2단계;

   제조된 상기 임시 디지털보철이 상기 대상악궁에 설치되되 상기 임시형합면 및 상기 결합영역이 보정된 임시 디지털보철에 대한 보정스캐닝이미지가 획득되고, 상기 정렬형합부가 절개되어 상기 임시치아부로부터 분리 및 제거되는 제3단계; 및

   상기 보정스캐닝이미지에 포함된 보정된 임시형합면의 표면정보에 따라 설정되는 내면 프로파일 내에 보정된 결합영역의 표면정보에 대응하는 가상 결합홈이 설정되어 최종 디지털보철이 설계 및 제조되는 제4단계를 포함하는 디지털보철 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2단계에서, 상기 임시형합면에 인접한 상기 임시치아부와 상기 정렬형합부의 경계에는 커팅라인이 설정되되, 상기 커팅라인을 따라 기설정된 간격으로 관통된 복수개의 장공이 형성됨을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 임시형합면에 인접한 상기 임시치아부의 테두리와 상기 정렬형합부를 연결하는 복수개의 연결구가 형성되되,

   상기 연결구 및 상기 임시치아부의 모서리 경계면에는 절개라인이 절곡 형성되며, 상기 연결구의 두께는 상기 정렬형합부의 두께보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2단계에서, 상기 3차원 작업이미지의 구강 내부 표면정보는 상기 임시형합면의 주변고정물 형상프로파일을 포함함을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2단계에서, 상기 대상악궁이 상악인 경우 상기 주변고정물 형상프로파일은 상악측 입천장의 내면부 프로파일을 포함하며,

   상기 대상악궁이 하악인 경우 상기 주변고정물 형상프로파일은 대상잇몸부의 내면 및 외면 프로파일을 포함함을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2단계에서, 상기 결합영역은 상기 픽스츄어에 결합되도록 가상 배치된 보철의 외면 프로파일에 대응하여 위치 및 각도가 설정됨을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3단계는,

   상기 결합영역이 포함된 상기 임시형합면 및 상기 대합악궁에 교합되는 임시교합면부가 보정된 임시 디지털보철에 대한 보정스캐닝이미지가 획득되되,

   상기 임시형합면 및 상기 결합영역 내면에 경화성 수지가 도포되어 상기 대상악궁에 설치되되 교합 압력에 의해 상기 경화성 수지가 가압되어 형성된 형합보정면부 및 상기 교합 압력에 의해 상기 임시교합면부에 형성되는 상기 대합악궁측의 압흔을 기준으로 수정되어 형성된 교합보정면부에 대한 프로파일 이미지를 획득하여 상기 보정스캐닝이미지가 생성되는 단계를 포함하며,

   상기 제4단계는,

   상기 보정스캐닝이미지에 포함된 상기 교합보정면부의 프로파일에 따라 교합면부가 설정되어 상기 최종 디지털보철이 설계 및 제조되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지털보철 제조방법.
8. 구강 내 픽스츄어가 식립된 대상악궁의 표면정보 및 대합악궁과의 교합정보가 표시되는 3차원 작업이미지를 기반으로 일측에 상기 대합악궁과 교합되는 임시교합면부 프로파일이 형성되며, 타측에 상기 대상악궁측 잇몸부의 표면정보를 기반으로 대상악궁과 형합되는 임시형합면 프로파일이 형성되고, 상기 픽스츄어의 배열위치에 대응되도록 상하방향으로 관통 정렬 배치된 복수개소 결합영역이 형성되는 임시치아부; 및

   상기 임시치아부의 테두리 경계면으로부터 일체로 연장되되, 상기 구강 내부의 표면정보를 기반으로 상기 구강 내부의 형상에 대응되어 굴곡지게 형성되는 정렬형합부를 포함하는 디지털보철.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 임시치아부와 상기 정렬형합부의 경계에는 커팅라인이 설정되되, 상기 커팅라인을 따라 기설정된 간격으로 관통된 복수개의 장공이 형성되고,

   상기 임시치아부의 테두리와 상기 정렬형합부를 연결하는 복수개의 연결구가 형성되되, 상기 연결구 및 상기 임시치아부의 모서리 경계면에는 절개라인이 절곡 형성됨을 특징으로 하는 디지털보철.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 정렬형합부는 상기 3차원 작업이미지의 구강 내부 표면정보 중 상기 임시형합면 주변고정물 형상프로파일에 형합되도록 형성됨을 특징으로 하는 디지털보철.

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