KR101452718B1 - 영상매칭 바이트 트레이 - Google Patents

Abstract

임플란트 식립위치의 진단 및 진단 결과에 대응하여 임플란트 식립을 안내하는 가이드 스탠트의 제조를 위해 획득된 치주조직의 다양한 이미지를 정합하여 임플란트 시술의 정확성이 향상되되 시술 시간이 단축되도록, 본 발명은 CT 촬영을 통한 구강 내 치주조직의 3차원 이미지 획득 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지 획득시 구강 내에 삽입되어 치아의 바이트면과 평행하게 물림되되 치열궁에 대응되는 외주 프로파일을 포함하는 바이트부; 및
상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지의 영상 정합시 기준점이 되도록 상하로 이격되어 배치된 상부표식 및 하부표식과, 상기 상부표식 및 상기 하부표식으로부터 좌우방향으로 이격되어 배치된 측부표식으로 구비되는 제1표지부를 포함하는 영상매칭 바이트 트레이를 제공한다.

Description

영상매칭 바이트 트레이{bite tray for image matching}

본 발명은 영상매칭 바이트 트레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임플란트 식립위치의 진단 및 진단 결과에 대응하여 임플란트 식립을 안내하는 가이드 스탠트의 제조를 위해 획득된 치주조직의 다양한 이미지를 정합하여 임플란트 시술의 정확성이 향상되되 시술 시간이 단축되는 영상매칭 바이트 트레이에 관한 것이다.

일반적으로, 임플란트는 본래의 인체조직이 상실되었을 때, 인체조직을 대신할 수 있는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 것을 말한다. 상실된 치근을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄 등으로 만든 픽스츄어를 치아가 빠져나간 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.

일반 보철물이나 틀니의 경우 시간이 지나면 주위 치아와 뼈가 상하지만, 임플란트는 주변 치아조직의 손상을 방지할 수 있으며 이차적인 충치 발생요인이 없기 때문에 안정적으로 사용할 수 있다. 또한, 임플란트는 자연 치아와 동일한 구조를 가지므로 잇몸의 통증 및 이물감이 전혀 없으며, 관리만 잘하면 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행되는데, 천공을 형성하는 시술 및 픽스츄어를 식립하는 시술은 환자마다 많은 차이가 있는데, 이는 환자의 치아 상태나 임플란트 시술이 필요한 치아의 위치, 환자의 치조골의 상태 등 다양한 요인을 고려하여 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정해야 하기 때문이다.

이처럼, 치조골 천공을 위한 드릴링 작업은 초심자뿐만 아니라 경험자에게도 작업 과정에서 깊이 및 방향을 정확하게 가늠하기가 상당히 어렵다는 난점이 있으며, 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우 별도의 측정단계 없이 시술 도중 드릴링될 깊이를 가늠하여 시술한다는 것은 매우 어려운 것이다.

또한, 천공 형성시 시술자가 드릴에 힘을 가하여 드릴링 작업을 수행하면서 현재 어느 정도까지 깊이로 드릴링 작업이 이루어졌는지 판단하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 일정 깊이 이상으로 드릴이 삽입되면 치조골의 신경을 손상시킬 수 도 있다.

그 반대로, 일정한 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는 드릴된 천공의 깊이가 얕아서 픽스츄어 고정에 과도한 힘이 소요될 뿐만 아니라 천공 주위의 나사산이 손상되거나 픽스츄어가 완벽하게 고정되지 못해 추후 재시술을 하게 되는 문제가 발생하기도 했다.

이에 따라, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 가이드 스탠트(guide stent)라고 하는 보조 기구를 사용한다.

도 1은 종래의 가이트 스탠트를 제작하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 가이드 스탠트는 다음과 같은 순서로 이루어진다. 먼저, 고무재질의 인상재료를 이용하여 피시술자 치주조직의 음형을 획득하고(s1) 음형에 석고를 부어 피시술자의 치주조직을 본뜬 석고모형을 제작한다(s2).

그리고, 상기 석고모형의 CT 촬영을 통해 치아 및 잇몸의 형상을 획득하고(s2), 피시술자의 CT촬영을 통해 구강 내의 치조골 및 치아 형상을 획득한다(s3).

이 후, 치아의 특이점 혹은 석고모델의 특징점을 이용하여 두 영상을 정합하게 되며(s4), 영상 정합된 데이터를 통해 시뮬레이션을 수행하여 임플란트 시술을 계획하고(s5) 상기 계획에 따라 시술을 안내할 수 있는 가이드 스탠트를 제작하게 된다(s6).

이때, 시술 안내를 위한 가이드 스탠트는 잇몸의 두께, 치조골의 분포, 피시술 대상 치아의 위치 등 다양한 해부학적인 시술 조건과 함께 시술자의 시술 경험이 더해져 제작되어야 하므로, CT 데이터와 같은 직접 데이터만을 사용하는 것보다는 구강 조직의 외형 데이터를 함께 활용하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 각 데이터를 정합하는 정합단계가 필수적으로 요구되는데, 종래에는 구강 내의 치주조직을 본뜬 석고모형의 형상 데이터와 피시술자의 치주조직 데이타를 치아의 특이점을 기준으로 영상을 정합하거나, 석고모형과 상기 석고모형이 안착되는 트레이를 구강 내에 삽입함으로써 추가적인 영상 데이터를 획득하고 트레이상의 특징점을 기준으로 영상을 정합하는 방법을 사용하였다.

그러나, 종래의 영상 정합은 피시술자의 구강 형상을 음형으로 본뜨고, 상기 음형에 따라 석고 모델을 제작하는데 추가적인 시간이 소모됨에 따라 전체적인 임플란트 시술기간이 증가되는 문제점이 있었다. 더욱이, 매 시술시마다 피시술자에 맞는 음형과 석고모델을 제작해야 하기 때문에 추가적인 비용이 발생되어 시술의 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 석고모델의 제작 정확성에 따라 영상 정합성이 좌우되기 때문에 비숙련자의 경우 석고모델의 정확성 저하로 영상 정합의 정밀성이 저하될 뿐만 아니라 실질적인 의료능력과 무관한 제작 능력이 요구되는 문제점이 있었다.

더욱이, 음형 제작시 피시술자의 무는 힘, 잇몸 탄력, 치아 배열 형태 및 결손 상태에 따라 음형 제작의 정확도가 달라지며, 음형과 석고모델은 변형되기 쉽기 때문에 정밀하고 일관된 석고 모델의 제작이 힘든 문제점이 있었다.

이에 따라, 영상 정합성이 저하됨과 함께, 상기 영상 정합 데이터를 통해 제작되어 식각위치, 식립각도, 식립깊이를 안내하는 가이드 스탠트의 정밀성이 저하됨에 따라 임플란트 시술의 완성도가 현저히 저하되는 심각한 문제점이 있었다.

그리고, 상기 트레이상의 특징점을 이용한 영상 정합시 피시술자의 구강 내에 금속보철물이 존재하는 경우에는 CT 데이터 상에 상기 금속보철물로 인한 메탈 아티팩트가 발생되고, 발생된 메탈 아티택트가 특징점의 인식을 방해하여 영상 정합의 정밀성을 저하시키는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-0977911호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 임플란트 식립위치의 진단 및 진단 결과에 대응하여 임플란트 식립을 안내하는 가이드 스탠트의 제조를 위해 획득된 치주조직의 다양한 이미지를 정합하여 임플란트 시술의 정확성이 향상되되 시술 시간이 단축되는 영상매칭 바이트 트레이를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 CT 촬영을 통한 구강 내 치주조직의 3차원 이미지 획득 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지 획득시 구강 내에 삽입되어 치아의 바이트면과 평행하게 물림되되 치열궁에 대응되는 외주 프로파일을 포함하는 바이트부; 및 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지의 영상 정합시 기준점이 되도록 상하로 이격되어 배치된 상부표식 및 하부표식과, 상기 상부표식 및 상기 하부표식으로부터 좌우방향으로 이격되어 배치된 측부표식으로 구비되는 제1표지부를 포함하는 영상매칭 바이트 트레이를 제공한다.

여기서, 상기 측부표식은 상기 상부표식 및 상기 하부표식을 잇는 연결선에서 상기 상부표식 및 상기 하부표식 중 어느 일측의 수선 위에 배치되어 직교좌표계를 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 바이트부에는 테두리부를 따라 상기 각각의 치아에 대응하여 상호 이격되어 배치되는 복수개의 보조표식을 포함하는 제2표지부가 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 바이트부는 방사선 투과물질로 구비되며, 상기 제1표지부 및 상기 제2표지부 각각의 표식에는 삽입홈부가 형성되고, 상기 각 삽입홈부에는 0.5 ~ 1.5mm의 직경의 방사선 불투과물질로 구비된 세라믹 볼이 삽입됨이 바람직하다.

한편, 상기 바이트부는 평탄한 플레이트로 구비되되, 구강 내 삽입 시 상기 치아에 물림되는 가고정체가 삽입되어 고정되도록 상기 치열궁의 내측부를 따라 복수개의 고정홀이 형성됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명에 따른 영상매칭 바이트 트레이는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 임플란트 시술과정에서 피시술자마다 별도의 석고 모형의 제작할 필요없이 3차원 이미지와 3차원 외부형상 이미지를 정합하는 기준으로 바이트 트레이를 구강 내에 삽입하여 각 이미지를 획득하고 서로 정합함으로써 보다 빠르고 정확한 정합 결과를 획득할 수 있으며, 정밀한 스탠트를 제조하기 위한 기반 기술을 제공할 수 있다.

둘째, 상기 제1표지부에 의해 오랄 스캔을 통한 3차원 외부형상 이미지에 영상 정합 기준점이 제공되므로, 부정확한 석고모형의 외형 이미지에 CT 촬영을 통한 3차원 이미지 상의 정보를 정합하는 것이 아니라 피시술자의 구강을 직접 스캔한 3차원 외부형상 이미지에 CT 촬영을 통한 구강 내 치주조직의 정보를 정합하여 한층 정밀한 영상 정합 결과를 제공할 수 있다.

이를 통해, 정밀한 진단과 한층 세밀한 임플란트 설계가 가능하며 가이드 스탠트의 제조와 동시에 크라운도 함께 제작함으로써, 한번의 시술로 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 완료할 수 있는 기반 기술장치를 제공할 수 있다.

셋째, 상기 바이트부는 치아의 바이트면과 평행하게 물림되므로, 동일한 평면 상에 구비된 제1표지부와 각 치아의 절단면 사이의 간격 측정을 통해 피시술자의 윗니와 아랫니 사이 교합면의 형상 이미지를 정밀하게 획득하여 피시술자의 치아와 정확하게 교합되는 크라운 제조를 위한 기반 기술 장치를 제공할 수 있다.

넷째, 상기 제2표지부는 피시술자의 구강 내에 금속보철물이 제1표지부의 인식을 방해하는 경우에 영상을 정합하는 추가적인 기준점을 제공하여 정확한 영상 정합을 가능하게 하며, 각 치아의 교합면 측정시 치아별 기준 표식으로써 각 치아의 절단면과 인접된 보조표식과의 거리 측정으로 교합면 측정을 단순화하여 제품의 편의성이 향상될 수 있다.

더욱이, 상기 제1표지부 및 상기 제2표지부는 각각의 시술마다 변화되지 않는 표준화된 영상 정합 기준점을 제공하여 프로그램의 통한 자동화가 용이하게 이루어질 수 있어 제품의 활용도가 향상될 수 있다.

도 1은 종래의 가이드 스탠트 제작과정을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 이용한 가이드 스탠트 제작과정을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 이용한 3차원 이미지를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상매칭 바이트 트레이를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 이용한 가이드 스탠트 제작과정을 나타낸 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 바이트 트레이를 이용한 3차원 이미지를 나타낸 예시도이다.

도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 영상매칭 바이트 트레이(100)는 바이트부(10), 제1표지부(13a,13b,13c), 그리고 제2표지부(14)를 포함한다.

여기서, 상기 영상매칭 바이트 트레이(100)는 임플란트 시술과정에서 피시술자의 구강 내부에 대한 다양한 이미지를 획득하고, 획득된 각 이미지 포함하는 서로 다른 정보를 종합하여 하나의 이미지로 결합하기 위해 사용된다.

예를 들면, CT 촬영을 통해 획득된 3차원 이미지에서 치아와 치조골에 대한 정보는 명확하게 나타날 수 있지만, 잇몸에 대한 정보는 정확하게 제공되지 못한다. 반면, 구강 스캐너를 이용한 오랄 스캔을 통해 획득된 3차원 외부형상 이미지에서는 치아의 치관 및 잇몸 등에 대한 정보는 명확하게 나타날 수 있지만 잇몸 내측의 치근과 치조골에 대한 정보는 명확하게 제공되지 못한다.

그리고, 임플란트 시술은 치조골의 골량, 골밀도, 분포 등에 따른 치조골과 픽스츄어 간 배치 및 결합, 각 치아 사이 공간과 크라운(인공치아)의 외형 및 배치각도 등 내부적인 조건과 외부적인 조건을 함께 고려해야 하기 때문에, 3차원 이미지나 3차원 외부형상 이미지 중 어느 하나를 이용하는 것보다는 양측 모두를 종합적으로 사용할 때 더욱 정확하고 완성도 높은 시술을 제공할 수 있다.

이때, 임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행되는데, 천공 작업을 수행할 정확한 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 가이드 스탠트(guide stent)라고 하는 보조 기구를 사용한다.

그리고, 임플란트 시술은 피시술자의 구강 내 치주조직의 상태에 따라 시술 계획이 수립되고, 임플란트 시술 계획에 따라 이를 안내할 수 있는 가이드 스탠트가 제작되어 사용된다.

상세히, 도 2를 참조하면, 상기 가이드 스탠트는 다음과 같은 과정으로 제작될 수 있다. 먼저, 피시술자의 구강 내 바이트 트레이(100)를 삽입하고(s10), CT 촬영을 통한 3차원 이미지를 획득하며, 오랄 스캔을 통한 3차원 외부형상 이미지를 획득한다(s20).

여기서, 상기 바이트 트레이(100)는 이종의 이미지 간의 정합 기준점을 제공할 수 있으며, 하나의 이미지를 기준으로 타 이미지의 정보를 포함하여 종합적인 정보를 제공하는 3차원 시술 가이드 이미지를 형성할 수 있다.

그리고, 상기 바이트 트레이(100)의 제거 후 오랄 스캔을 통해 3차원 외형 보조이미지를 획득하고 상기 3차원 외부형상 이미지를 보정한다(s30). 이때, 상기 3차원 외부형상 이미지는 피시술자의 윗니와 아랫니 사이에 상기 바이트 트레이(100)가 물린 상태로 치아 내부의 잇몸 형상을 제대로 담고 있지 못할 수 있기 때문에, 바이트 트레이(100)를 제거한 상태로 추가 정보를 획득할 수 있다.

여기서, 상기 3차원 외부형상 보조이미지를 통한 상기 3차원 외부형상 이미지의 보정은 오랄 스캔 장치는 구강 스캐너 등의 영상 정보처리장치에서 자동적으로 수행될 수 있다.

그리고, 획득된 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지 상에 표시된 제1표지부(13a,13b,13c)를 기준으로 영상 정합한다(s40). 이때, 피시술자의 구강 내에 금속보철물이 제1표지부(13a,13b,13c)의 인식을 방해하는 경우에 제2표지부(14)를 통해 추가적인 영상 정합을 실시하여(s50) 정밀한 영상 정합 결과를 획득할 수 있다.

그리고, 획득된 영상 정합 결과에 따라 임플란트 시술계획을 수립하고(s60), 수립된 계획에 대응되는 가이드 스탠트를 제작하게 된다(s70). 이처럼, 임플란트 진단 및 임플란트 시술 계획 수립, 그리고 이에 따른 가이드 스탠트 제작과정에는 피시술자의 구강 내 치주조직의 정보를 담고 있는 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지의 획득이 요구된다.

이때, 상기 바이트 트레이(100)는 상기 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지의 상호 정합 결과의 정밀성을 향상시킴과 아울러 정합 과정을 단순화하여 높은 완성도의 임플란트 시술을 가능하게 할 뿐만 아니라 시술 기간을 단축시키는 기반 기술을 제공할 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 바이트부(10)는 치아의 바이트면과 평행하게 물림되되, 치열궁에 대응되는 외주 프로파일을 포함한다. 상세히, 상기 바이트부(10)는 치아의 일반적인 치열궁의 형태와 유사한 U자형의 외주 프로파일을 가지며, 표준적인 성인의 치열궁 크기에 대응하여 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 바이트부(10)의 외주 프로파일은 표준적인 성인의 치열궁 크기를 기준으로 각 개인의 편차를 고려한 크기로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 바이트부(10)는 여러 피시술자의 다양한 치열궁 크기에 대응하여 구강 내에 삽입되고 물려 영상 정합 기준점을 제공할 수 있다.

이처럼, 상기 바이트부(10)는 여러 피시술자에 구강 내에 삽입되어 사용될 수 있으므로 제품의 호환성이 향상될 뿐만 아니라, 피시술자마다 별도의 음형 제작이나 석고 모형의 제작이 요구되지 않고 단순히 구강 내에 삽입되어 사용될 수 있으므로 시술 시간의 단축으로 시술의 편의성이 향상될 수 있다.

더욱이, 음형 제작시 피시술자의 구강 내에 삽입되는 고무재질의 형틀을 물어 본을 뜨는 과정에서 발생되는 이물감과 이에 따른 구토감이 발생되지 않으므로 편안한 시술을 제공할 수 있어 피시술자의 시술 만족도가 개선될 수 있다.

또한, 피시술자의 무는 힘, 형틀의 강성, 잇몸 탄력, 치아 배열 형태, 치아 결손 상태에 따라 변화되는 음형이나 석고 모델에서 상기 치주조직의 3차원 이미지에 대응되는 잇몸 및 치관의 3차원 외형이미지를 획득하는 것이 아니라 바이트 트레이(100)가 삽입된 피시술자의 구강을 오랄 스캔을 통해 직접 스캐닝하여 획득하므로 획득된 3차원 외부형상 이미지의 정확성이 현저히 개선될 수 있다.

이에 따라, CT 촬영을 통한 3차원 이미지와 오랄 스캔을 통한 3차원 외부형상 이미지의 정합 결과가 한층 더 정밀해 질 수 있으며, 영상 정합 결과에 따른 임플란트 시술 계획의 수립 및 시술을 안내하는 가이드 스탠트를 더욱 정밀하게 제작가능하다.

물론, 상기 바이트부(10)는 다양한 규격으로 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 바이트부(10)는 성인 남자용 대, 중, 소, 성인 여자용 대, 중, 소 등의 규격으로 구비될 수 있으며, 상기 피시술자의 치열궁 크기에 맞는 규격을 구강 내에 삽입하여 사용할 수 있다.

이처럼, CT 촬영을 통한 3차원 이미지 획득시 촬영시마다 서로 다른 기준점이 제공되는 것이 아니라, 공통적인 혹은 규격화된 기준점을 제공함으로써 영상 정합 과정이 단순화되고 표준화될 수 있어 영상정합이 효율적으로 수행될 수 있으며 프로그래밍을 통한 자동화가 가능하여 제품의 편의성이 현저히 개선될 수 있다.

또한, 상기 바이트부(10)의 내주측에는 피시술자의 설부에 대응하여 설부유동홈부(11)가 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 설부유동홈부(11)는 상기 바이트부(10)의 외주 프로파일과 유사한 형태의 U자형 홈으로 구비될 수 있으나, 피시술자의 설부가 유동될 수 있는 공간이기만 하면 홈의 형상은 제한되지 않는다.

이에 따라, 상기 피시술자의 구강 내 삽입된 바이트부(10)가 치열궁 사이에 물림될 때 피시술자의 설부가 자유롭게 유동될 수 있어, 이물감이 감소될 수 있으며 설부를 압박함에 따라 발생될 수 있는 구토감을 방지하여 제품의 편의성이 향상될 수 있다.

또한, 상기 바이트부(10)는 치아의 바이트면과 평행하게 물림된다. 일반적인 치아의 경우에 윗니 및 아랫니의 절단면 높낮이는 치아의 마모 정도, 피시술자의 치아 배열에 따라 다양한 양상을 보이며, 이에 따라 윗니 및 아랫니의 교합면 또한 다양한 형태가 될 수 있다.

여기서, 상기 바이트면은 피시술자의 구강 내의 여러 치아 중 돌출된 치아의 절단면을 상호 연결한 면을 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 바이트부(10)는 평탄한 플레이트로 구비되어 피시술자의 구강 내에 여러 치아의 절단면 중에서 돌출된 치아의 절단면에 지지됨에 따라 상기 치아의 바이트면과 평행하게 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 바이트부(10)의 일면과 각 치아의 절단면 사이의 간격을 측정할 수 있으며, 상기 피시술자의 윗니와 아랫니의 절단면의 형상 이미지를 정밀하게 획득할 수 있다.

더욱이, 절단면과 상기 바이트부(10) 사이의 간격을 통해 각 치아 사이의 교합면을 정확하게 측정하여 결손 치아나 손상 치아의 임플란트 대체시 정확하게 교합되는 크라운(인공 치아)을 제공할 수 있다.

물론, 상기 바이트부(10)는 투명한 재질로 구비될 수 있다. 이에 따라, 시술자가 상기 바이트부(10)를 구강 내에 삽입할 때, 바이트부(10)로 투영되는 피시술자의 치아를 확인하며 상기 바이트부(10)를 정위치에 안착시킬 수 있다. 이때, 상기 바이트부(10)의 전방측에는 시술자가 상기 바이트부(10)의 위치를 조절할 수 있도록 돌출되는 손잡이부(12)가 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 바이트부(10)에는 구강 내 삽입 시 상기 치아에 물림되는 가고정체가 삽입되어 고정되도록 상기 치열궁의 내측부를 따라 복수개의 고정홀(15)이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 가고정체는 방사선 투과물질로 구비되며, 상기 가고정체는 탄력성 있는 재질로 구비될 수 있다.

상세히, 상기 가고정체는 상기 바이트부(10)가 피시술자의 윗니와 아랫니 사이에 물림될 때 좌우측 혹은 전후측으로 유동되지 않도록 탄력성 있는 재질로 상기 바이트부(10)의 양측면을 따라 얇게 발라질 수 있다. 이때, 상기 가고정체는 상기 바이트부(10)의 표면을 따라 흘러 상기 고정홀(15)의 내측으로 유동되어 굳어짐에 따라 견고하게 고정될 수 있다.

이에 따라, 상기 가고정체를 접착성이 낮은 물질로 구비하여 피시술자에 따라 손쉽게 교체하여 사용함에 따라 위생적인 제품 사용이 가능할 뿐만 아니라, 사용시에도 상기 바이트부(10)의 표면에서 미끌어져 유동되지 않도록 충분한 고정력을 제공할 수 있다.

이처럼, 상기 가고정체는 상기 바이트부(10)가 피시술자의 치아 사이에 물림될 때 치아를 탄력적으로 지지하여 압박감을 주지 않고 편안하게 물려 고정될 수 있으며, 물린 상태에서 미끌어져 유동되는 것을 방지함으로써 획득되는 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지의 정확성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 제1표지부(13a,13b,13c)는 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지의 영상 정합시 기준점이 되도록 상하로 이격되어 배치된 상부표식(13b) 및 하부표식(13a)과, 상기 상부표식(13b) 및 상기 하부표식(13a)으로부터 좌우방향으로 이격되어 배치된 측부표식(13c)으로 구비된다.

상세히, 상기 3차원 이미지는 CT 촬영 등을 통해 획득되며, 구강 내의 치주조직 중 치관(잇몸 외부로 치아 외부측), 치근(치아에서 잇몸에 가려진 내부측), 치조골 등의 내부 조직의 정보를 포함하고 있다.

또한, 상기 3차원 외부형상 이미지는 오랄 스캔 등을 통해 획득되며, 구강 내의 치주 조직 중 치관의 형상과 상기 3차원 이미지 상에서 명확하게 드러나지 않는 치관 주변의 잇몸의 형상을 포함하고 있다.

이때, 오랄 스캔은 구강 스캐너 등을 사용하여 수행되며, 피시술자의 윗니와 아랫니가 다물어진 상태에서 구치(어금니)의 협면(뺨쪽), 전치(송곳니 및 앞니)의 순면(입술쪽)을 따라 스캐닝하고, 피시술자의 윗니와 아랫니가 벌어진 상태에서 치아의 절단면을 따라 스캐닝하게 된다.

그리고, 스캐닝된 영상정보는 구강 스캐너의 영상 정보처리장치 내에서 결합되어 치아의 치관과 잇몸에 대한 전반적인 모습을 담고 있는 3차원 외부형상 이미지로 결합될 수 있다. 이때, 상기 3차원 외부형상 이미지에는 바이트 트레이 상의 표식에 대한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 바이트 트레이를 제거한 상태에서 동일한 작업을 수행하여 3차원 외부형상 보조이미지를 획득할 수 있으며, 구강 스캐너의 영상 정보처리장치 내에서 상기 3차원 외부형상 이미지가 상기 3차원 외부형상 보조이미지로 보정됨에 따라 상기 3차원 외부형상 이미지에 바이트 트레이로 가려진 부분의 정보가 추가될 수 있다.

이에 따라, 상기 3차원 외부형상 이미지에는 바이트 트레이 상의 여러 표식에 대한 정보와 바이트 트레이 제거시 완전하게 드러나는 구강 내의 잇몸 형태 등의 정보가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 제1표지부(13a,13b,13c)는 상부표식(13b) 및 하부표식(13a), 측부표식(13c) 등 3개소 이상으로 구비됨이 바람직하다. 이때, 3개소에 구비된 표식을 통해 수많은 평면 중 하나의 평면이 정의될 수 있으며, 상기 정의된 하나의 평면을 기준으로 서로 다른 정보를 포함한 이종의 3차원 영상을 정합할 수 있다.

물론, 3개소에 구비된 표식 중 2개를 이은 연결선은 서로 다른 직선을 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 3개소에 구비된 표식은 동일 직선 상에 위치되지 않아야 한다.

상세히, 3개소에 구비된 표식을 이은 도형을 형성하거나 3개의 표식을 기준으로 삼점원을 형성하고, 이종의 3차원 영상 상에 표시된 각 상기 도형 혹은 상기 삼점원이 중첩되도록 각 3차원 영상의 배율 혹은 각도를 조절함으로써 이종의 3차원 영상을 정합할 수 있다.

이때, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 측부표식(13c)은 상기 상부표식(13b) 및 상기 하부표식(13a)을 잇는 연결선에서 상기 상부표식(13b) 및 상기 하부표식(13a) 중 어느 일측의 수선 위에 배치되어 직교좌표계(d)를 형성함이 바람직하다.

즉, 상기 측부표식(13c) 및 상기 상부표식(13b), 상기 하부표식(13a)을 이은 연결선은 직각 삼각형을 형성함으로써, 상기 직각삼각형의 대각선을 제외한 직교하는 두 선분을 포함하는 직선을 직교좌표계(d)로 이용할 수 있다.

여기서, 상기 측부표식(13c) 및 상기 상부표식(13b), 상기 하부표식(13a)의 각 좌표를 추출하고, 추출된 상기 제1표지부(13a,13b,13c)의 좌표가 상호 중첩되도록 각 영상의 좌표를 동기화하여 이종의 영상을 상호 정합할 수 있다.

예를 들어, 도 5에서 보는 바와 같이, 측부표식(c)과 하부표식(b)이 x축 좌표계를 형성하고, 상부표식(a)과 하부표식(b)이 y축 좌표계를 형성하는 경우에, 측부표식(c)과 하부표식(b) 간의 거리를 x축 단위거리로 설정하고, 상부표식(a)과 하부표식(b) 간의 거리를 y축 단위거리로 설정하여 각 좌표계를 정의할 수 있다.

그리고, 각 3차원 영상에서 나타난 단위거리가 상호 중첩되도록 각 3차원 영상의 배율을 조절하고, 상기 직교좌표계의 좌표평면이 상호 중첩되도록 각 3차원 영상의 각도를 조절하여 각각의 3차원 영상을 정합할 수 있으며, 하나의 3차원 영상을 기준으로 타 3차원 영상의 정보를 결합하여 통합된 정보를 가진 3차원 영상을 형성할 수 있다.

물론, 상술된 영상 정합 방법은 하나의 예를 설명한 것에 지나지 않으며, 영상 정합 기준점을 이용하여 이종의 영상을 정합하는 것은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 제2표지부(14)는 상기 바이트부(10)의 테두리부를 따라 상기 각각의 치아에 대응하여 상호 이격되어 배치되는 복수개의 보조표식을 포함한다. 여기서, 상기 보조표식은 일반적인 성인의 치아 갯수에 대응하여 형성될 수 있으며, 앞니 2개, 송곳니 1개, 어금니 4개 등 7개의 치아를 기준으로 좌우 대칭된 형태를 가진 14개의 보조표식으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 제2표지부(14)는 피시술자의 치아 내에 결합된 금속보철물로 인해 발생된 메탈 아티팩트가 상기 제1표지부(13a,13b,13c) 중 일부 표식을 가린 경우에, 상기 제1표지부(13a,13b,13c)를 대신하여 영상 정합 기준점으로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 제2표지부(14)의 각 보조표식은 상기 제1표지부(13a,13b,13c)의 표식과 동일한 기준 평면 상에 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 보조표식은 상기 상부표식(13b) 및 하부표식(13a), 측부표식(13c)에 의해 정의되는 평면 상에 위치되되, 각 표식과 중첩되지 않는 위치에 배치될 수 있다.

이에 따라, 상기 각 보조표식은 상기 제1표지부(13a,13b,13c)의 표식과 함께 이종의 영상을 정합하는 기준점으로 사용됨에 따라, 피시술자의 치아 내에 금속보철물이 삽입된 경우라도 추가적인 기준점을 제공하여 정확한 영상 정합을 가능하게 하며, 정확한 영상 정합을 통해 한층 정밀한 진단을 제공할 수 있다.

더 나아가, 정밀한 진단을 통해 한층 세밀한 임플란트 설계가 가능하며, 가이드 스탠트의 제조와 함께 크라운을 제작함으로써, 한번의 시술로 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 완료할 수 있는 기반 기술장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 보조표식은 각 치아의 교합면 측정시 치아별 기준 표식으로 사용될 수 있다. 물론, 상기 제1표지부(13a,13b,13c)를 통해 정의된 평면과 각 치아의 절단면 사이의 간격을 측정하여 각 치아의 교합면을 측정할 수 있으나, 상기 보조표식을 추가적으로 활용할 수 있다.

각 보조표식은 윗니 및 아랫니 중 어느 한쪽의 치아 갯수에 대응되도록 구비되므로 윗니와 아랫니의 교합면 측정시 한쌍의 치아에 대한 기준 표식으로써 사용될 수 있으며, 각 치아의 절단면과 인접된 보조표식과의 거리를 측정하는 등 단순한 방법으로 교합면 측정이 가능하다.

이처럼, 상기 보조표식으로 교합면의 측정이 표준화될 수 있으며, 상기 제1표지부(13a,13b,13c)로 정의된 평면을 각 치아의 절단면측으로 확장하지 않고도 간단한 계산으로 교합면을 측정할 수 있어 제품의 편의성이 향상될 수 있다. 더욱이, 프로그램의 통한 자동화가 용이하게 이루어질 수 있어 제품의 활용도가 향상될 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 바이트부(10)는 방사선 투과물질로 구비되며, 상기 제1표지부(13a,13b,13c) 및 상기 제2표지부(14)는 방사선 불투과물질로 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 바이트부(10)에는 상기 제1표지부(13a,13b,13c) 및 상기 제2표지부(14) 각각의 표식이 삽입되는 삽입홈부가 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 삽입홈부에는 각각의 표식이 삽입되어 고정되며, 각 표식은 0.5 ~ 1.5mm의 직경의 방사선 불투과물질로 구비된 세라믹 볼로 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 바이트부(10)에는 영상 정합시 기준점이 되는 제1표지부(13a,13b,13c) 및 제2표지부(14)가 동일 평면 상에 정렬되도록, 평탄한 바이트부(10)의 표면을 따라 각각이 동일한 깊이로 형성된 복수개의 삽입홈부가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 삽입홈부에 각각의 표식이 삽입되어 고정됨에 따라 상기 제1표지부(13a,13b,13c) 및 제2표지부(14)는 동일한 평면 상에 정렬되어 영상 정합 기준점을 제공할 수 있다.

이때, 상기 바이트부(10)는 CT 촬영시 3차원 이미지상에 표현되지 않도록 방사선 투과물질로 구비되고, 상기 제1표지부(13a,13b,13c) 및 상기 제2표지부(14)는 영상 정합 기준점으로 사용할 수 있도록 방사선 불투과물질로 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 제1표지부(13a,13b,13c) 및 상기 제2표지부(14)를 구성하는 각각의 표식은 0.5 ~ 1.5mm 직경의 세라믹 볼로 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 표식의 직경이 0.5mm 미만인 경우에는 촬영 후 획득된 3차원 이미지 상에서 표식이 표현되지 않고 소실되는 경우가 발생될 수 있으며, 1.5mm을 초과하는 경우에는 3차원 이미지 상의 표식이 번져 정확한 기준점을 제공하지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

이처럼, 상기 각 표식은 3차원 이미지 상에서 소실되지 않는 작은 크기로 형성되어 영상 정합시 정확한 기준점이 될 수 있으며, 오차 범위가 감소됨에 따라 더욱 정밀한 영상 정합 결과를 제공할 수 있다.

그리고, 상기 표식의 밀도는 2.0 ~ 7.0으로 구비되는 것이 바람직하다. 밀도가 2.0 미만인 경우는 3차원 이미지 상에서 연조직인 잇몸과의 구별이 불분명해지는 경우가 발생할 수 있으며, 7.0을 초과하는 경우에는 메탈 아티팩트가 발생되어 영상의 품질이 저하되는 경우가 발생할 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.

100: 바이트 트레이 10: 바이트부
11: 설부유동홈부 12: 손잡이부
13a,13b,13c: 제1표지부 14: 제2표지부
15: 고정홀

Claims (5)

1. CT 촬영을 통한 구강 내 치주조직의 3차원 이미지 획득 및 오랄 스캔을 통한 상기 3차원 이미지에 대응되는 3차원 외부형상 이미지 획득시 구강 내에 삽입되어 치아의 바이트면과 평행하게 물림되되 치열궁에 대응되는 외주 프로파일을 포함하는 바이트부; 및
   상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지의 영상 정합시 기준점이 되도록 상하로 이격되어 배치된 상부표식 및 하부표식과, 상기 상부표식 및 상기 하부표식으로부터 좌우방향으로 이격되어 배치된 측부표식으로 구비되는 제1표지부를 포함하는 영상매칭 바이트 트레이.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측부표식은 상기 상부표식 및 상기 하부표식을 잇는 연결선에서 상기 상부표식 및 상기 하부표식 중 어느 일측의 수선 위에 배치되어 직교좌표계를 형성함을 특징으로 하는 영상매칭 바이트 트레이.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 바이트부에는 테두리부를 따라 상기 각각의 치아에 대응하여 상호 이격되어 배치되는 복수개의 보조표식을 포함하는 제2표지부가 구비됨을 특징으로 하는 영상매칭 바이트 트레이.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 바이트부는 방사선 투과물질로 구비되며,
   상기 제1표지부 및 상기 제2표지부 각각의 표식에는 삽입홈부가 형성되고, 상기 각 삽입홈부에는 0.5 ~ 1.5mm의 직경의 방사선 불투과물질로 구비된 세라믹 볼이 삽입됨을 특징으로 하는 영상매칭 바이트 트레이.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 바이트부는 평탄한 플레이트로 구비되되, 구강 내 삽입 시 상기 치아에 물림되는 가고정체가 삽입되어 고정되도록 상기 치열궁의 내측부를 따라 복수개의 고정홀이 형성됨을 특징으로 하는 영상매칭 바이트 트레이.

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