KR101594497B1 - 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법 - Google Patents

Abstract

피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상되도록, 본 발명은 피시술자의 치아 식립대상부에 복수개소의 정렬홀이 형성된 틀니를 설치하고 상기 정렬홀을 관통하여 교합표시를 형성한 후 상하악의 교합상태에서 1차 오랄스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득하고, 상기 틀니가 제거된 상태에서 상기 치아 식립대상부와 인접한 고정형 잇몸에 레퍼런스 마커를 복수개소 설치하고 상기 상하악의 이격상태에서 상기 치아 식립대상부를 2차 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지를 획득 및 상기 상하악을 CT촬영하여 CT 이미지를 획득하는 제1단계; 상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지를 상기 정렬홀과 교합표식을 기준으로 1차 정합하여 획득한 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 2차 정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제2단계; 및 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 대응하여 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제3단계를 포함하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법을 제공한다.

Description

수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법{method for manufacturing surgical guide and crown, abutment using occlusal vertical dimension marker in mouth for dental implant}

수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상된 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법에 관한 것이다.

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

상세히, 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.

한편, 임플란트 시술은 드릴을 이용하여 치조골에 천공을 형성하고, 상기 천공에 픽스츄어를 식립하여 수행되는데, 천공을 형성하는 시술 및 픽스츄어를 식립하는 시술은 환자마다 각각 상이하다. 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 있다.더욱이, 시술 경험이 풍부하지 않은 초보자의 경우 별도의 측정단계 없이 시술 도중 드릴링 될 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 어려운 문제점이 있었다. 더욱이, 일정 깊이 이상으로 드릴이 삽입되면 치조골의 신경을 손상시키는 심각한 문제점이 발생할 수 있다.

이와 반대로, 일정한 깊이에 도달하기 전에 드릴링 작업을 종료한 경우에는 드릴된 천공의 깊이가 얕아서 픽스츄어 고정에 과도한 힘이 소요된다. 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 서지컬 가이드(surgical guide)라고 하는 보조 기구를 사용한다.

도 1은 종래의 서지컬 가이드 제조방법을 나타낸 흐름도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 서지컬 가이드는 다음과 같은 과정을 거쳐 제조된다. 먼저, CT 촬영을 통해 피시술자의 구강 내부의 3차원 이미지를 획득하고, 오랄스캔을 통해 피시술자의 구강 내부의 3차원 외부형상 이미지를 획득한다(s1).

여기서, CT 촬영을 통한 3차원 이미지는 구강 내부의 치관(잇몸 외측으로 드러난 치아의 일부분) 및 치근(잇몸 내부에서 치조골과 결합된 부분), 그리고 치조골의 형상 및 치관, 치근, 치조골의 골밀도에 대한 정보를 포함한다.

또한, 오랄스캔을 통한 3차원 외부형상 이미지는 구강 내부의 치관 및 잇몸의 형상에 대한 정보를 포함한다.

그리고, 각 이미지가 획득되면, 치아의 특이점 등 시술자에 의해 설정된 구강 내부 지점을 기준으로 두 이미지를 정합하게 되며(s2), 영상 정합된 결과를 통해 임플란트 시술계획을 수립하고(s3), 시술 계획에 따라 시술을 안내할 수 있는 서지컬 가이드를 제조하게 된다(s4).

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

또한, 상기 3차원 외부형상 이미지는 피시술자의 구강 내부를 따라 구강 스캐너를 이동하며 스캐닝된 정보를 결합하여 획득된다. 이때, 치아의 치관과 잇몸에 대한 전반적인 모습을 담고 있지만, 스캐닝된 정보를 결합하는 과정에서 치열의 곡률이 실제 구강 내부와 왜곡되어 나타날 수 있기 때문에 이미지를 보정하는 과정이 필요하다. 이처럼, 상기 각 이미지에서 부족한 정보를 보충하고, 왜곡된 정보를 보정하기 위해서는 두 이미지를 영상 정합 단계(s2)가 필수적으로 요구된다.

이때, 상기 3차원 이미지 및 상기 3차원 외부형상 이미지가 영상 정합되기 위해서는 두 이미지에서 공통되는 부분인 치관 영역이 필요하다. 그러나, 무치악 환자의 경우에는 치관 영역 자체가 없으므로 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지 사이에 공통부분이 존재하지 않아 영상 정합이 어려운 문제점이 있었다. 또한, 영상 정합을 하더라도 부정확한 정보를 제공하는 문제점이 있었다.

한편, 피시술자의 구강 내부에서 손실된 치아를 대체하기 위한 임플란트의 크라운 설계시 손실된 치아의 주변에 잔존하는 치아를 정보를 기반으로 크라운의 높이, 폭, 저작면, 저작 방향 등을 산출하게 된다. 그러나, 무치악 환자의 경우에는 비교 대상 치아가 존재하지 않아 시술자의 경험이나 기존의 시술 자료를 통해 크라운을 설계하였다.

이로 인해, 상기 제조된 크라운을 구강 내부에 식립하는 경우에 피시술자가 불편함을 느끼는 경우에 많았다. 또한, 이를 보정하기 위해 여러 개의 크라운을 제조하고 식립하는 단계를 반복해야 하므로 시술비용의 증가를 초래할 뿐만 아니라, 임플란트 시술 기간의 증가하고 피시술자의 불편함을 유발하는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-0977911호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상된 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피시술자의 치아 식립대상부에 복수개소의 정렬홀이 형성된 틀니를 설치하고 상기 정렬홀을 관통하여 교합표시를 형성한 후 상하악의 교합상태에서 1차 오랄스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득하고, 상기 틀니가 제거된 상태에서 상기 치아 식립대상부와 인접한 고정형 잇몸에 레퍼런스 마커를 복수개소 설치하고 상기 상하악의 이격상태에서 상기 치아 식립대상부를 2차 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지를 획득 및 상기 상하악을 CT촬영하여 CT 이미지를 획득하는 제1단계; 상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지를 상기 정렬홀과 교합표식을 기준으로 1차 정합하여 획득한 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 2차 정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제2단계; 및 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 대응하여 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제3단계를 포함하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 제1단계에서, 상기 교합표식은 상기 정렬홀을 관통하여 상기 치아 식립대상부의 측면부 잇몸에 표식도료를 도포하여 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제2단계에서, 상기 1차 정합은 상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지에 포함된 각각의 정렬홀과 교합표식을 상호 중첩시키는 단계와, 상기 정렬홀과 교합표식의 중첩도가 설정치 이상인지를 판단하는 단계와, 상기 중첩도가 설정치 이상인 경우 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 산출된 수직고경과, 상기 2차 스캐닝 이미지로부터 획득된 저작면 형상을 포함하는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득하는 단계를 포함함이 바람직하다.

더불어, 상기 제2단계에서, 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 2차 정합시, 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지의 공통부분을 비교영역으로 설정하는 단계와, 중첩된 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지에서 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함함이 바람직하다.

한편, 상기 제3단계에서, 상기 고정홈부는 상기 3차원 교합 가이드 이미지로부터 상기 틀니의 이미지데이터가 소거된 상기 치아 식립대상부의 외부 형상 이미지로부터 설계됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명에 따른 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 오랄 스캔 및 CT 촬영을 통해 획득된 각 이미지 간의 정합만으로도 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 등의 보철물을 동시에 설계 및 제작할 수 있는 정보를 제공받을 수 있다. 그리하여, 피시술자의 내원 횟수 및 시술자의 시술 단계가 현저히 단축됨에 따라 상기 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트의 기반 기술장치를 제공받을 수 있다.

둘째, 구강 스캐너를 이용하여 피시술자의 구강 내부 형상에 대한 3차원적인 정보를 획득시 실질적으로 상기 피시술자가 저작 가능한 상태로 수직고경이 고려되어 이미 제조된 틀니를 이용함으로써 종래에 별도의 인상모형을 제조함에 따른 번거로움이 해소된다. 또한, 획득된 이미지를 정합하여 수직고경으로부터의 크라운 높이 및 저작면 형태 등과 같은 정보를 용이하게 산출할 수 있으므로 시술 및 준비시간이 현저히 단축될 수 있다.

셋째, 상기 틀니의 잇몸결합부에 복수개소로 관통 형성된 정렬홈을 통하여 상기 치아 식립대상부의 측면부 잇몸에 상기 정렬홈과 대응되는 위치에 상기 교합표식을 정확히 표시할 수 있다. 그리하여, 상기 상하악의 교합상태에서의 스캐닝 이미지와 상기 상하악의 이격상태에서의 스캐닝 이미지를 1차 정합시 상기 정렬홈과 상기 교합표식을 이용하여 정밀하게 중첩할 수 있으므로 추후 제조되는 서지컬 가이드, 크라운, 어버트먼트 등의 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.

도 1은 종래의 서지컬 가이드 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정렬홀이 형성된 틀니가 구강 내부에 설치된 상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레퍼런스 마크가 부착된 상태의 오랄스캔 이미지를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 1차 정합 및 2차 정합 과정을 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 1차 스캐닝 이미지와 2차 스캐닝 이미지를 1차 정합한 상태를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 교합 가이드 이미지를 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 서지컬 가이드의 설계 이미지를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법을 나타낸 흐름도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정렬홀이 형성된 틀니가 구강 내부에 설치된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레퍼런스 마크가 부착된 상태의 오랄스캔 이미지를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 1차 정합 및 2차 정합 과정을 나타낸 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 1차 스캐닝 이미지와 2차 스캐닝 이미지를 1차 정합한 상태를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 교합 가이드 이미지를 나타낸 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 서지컬 가이드의 설계 이미지를 나타낸 예시도이다.

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

즉, 피시술자의 구강 내부의 상태에 따라 임플란트 시술 계획이 수립되면, 수립된 시술 계획을 안내할 수 있도록 상기 서지컬 가이드를 제작하여 시술자의 시술 즉, 드릴링이나 픽스츄어 식립시 방향이나 깊이 등을 가이드 할 수 있다.

도 2 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법은 다음과 같은 과정으로 진행된다. 상기 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법은 특히 상악 및 하악 중 적어도 어느 일측이 무치악인 환자의 임플란트 시술시 응용될 수 있다.

먼저, 피시술자의 치아 식립대상부(30)에 복수개소의 정렬홀(53)이 형성된 틀니(50)를 설치하고 상기 정렬홀(53)을 관통하여 교합표시(m)를 형성한 후 상하악의 교합상태에서 1차 오랄스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득(1)하고, 상기 틀니(50)가 제거된 상태에서 상기 치아 식립대상부(30)와 인접한 고정형 잇몸(31)에 레퍼런스 마커(40)를 복수개소 설치하고 상기 상하악의 이격상태에서 상기 치아 식립대상부(30)를 2차 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지(2)를 획득 및 상기 상하악을 CT촬영하여 CT 이미지(4)를 획득한다(s10).

이때, 상기 1차 및 2차 오랄스캔을 수행하여 획득된 상기 1차 및 2차 스캐닝 이미지(1,2)로부터 피시술자의 구강에 외형 정보를 획득할 수 있으며, 상기 CT촬영을 수행하여 획득된 상기 CT 이미지(4)로부터 피시술자의 구강에 대한 내부 조직 정보를 획득할 수 있다.

더불어, 상기 치아 식립대상부(30)는 상악 내지 하악에서 자연 치아가 상실됨에 의해 상기 임플란트 시술을 수행하고자하는 부분으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 치아 식립대상부(30)와 인접한 고정형 잇몸(31)이라 함은 상기 레퍼런스 마커(40)가 부착된 상태에서 형상을 유지할 수 있을 정도의 단단함을 지닌 부분으로 이해함이 바람직하다. 예컨대, 입천장의 경우 혀 등의 유동조직이 없고 잇몸의 섬유조직량이 적어 단단하기 때문에 상기 레퍼런스 마커(40)를 직접 부착하기 용이하다.

상세히, 상기 치아 식립대상부(30)에 형합되는 상기 틀니(50)를 준비하되, 상기 틀니(50)의 잇몸결합부(52)에는 복수개소의 상기 정렬홀(53)이 관통 형성됨이 바람직하다.

일반적으로, 피시술자의 상악 및 하악 중 적어도 어느 일측이 무치악인 경우, 상기 피시술자는 상기 치아 식립대상부(30)에 상기 틀니(50)를 설치하여 사용한다. 이때, 상기 틀니(50)는 자연 치아를 대체하는 인공치아부(51)와 상기 치아 식립대상부(30)의 외면과 형합되는 형합홈이 형성된 잇몸결합부(52)를 포함하여 구비된다.

여기서, 상기 인공치아부(51)는 그와 대향되어 선택적으로 교합되는 대합치아(t)와 저작면이 안정적으로 맞물리도록 수직고경을 고려하여 가공됨으로써 피시술자가 틀니(50)를 설치 후 저작시 불편감이 최소화되도록 제조될 수 있다. 그리고, 이와 같이 제작된 틀니(50)를 설치한 상태로 피시술자의 구강 내부를 스캐닝함에 따라 상기 치아 식립대상부(30)와 대합치아 사이의 높이 및 저작면 형상 등을 획득하여 상기 크라운의 높이 및 형태를 신속하고 용이하게 산출할 수 있다.

그리고, 상기 잇몸결합부(52)는 상기 치아 식립대상부(30)의 측면부 잇몸까지 실질적으로 감싸도록 연장되며, 상악의 경우 입천장을 실질적으로 커버하도록 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 측면부 잇몸에 대응하는 부분에 상기 정렬홀(53)이 복수개소 관통 형성될 수 있다.

이때, 상기 정렬홀(53)은 바람직하게는 적어도 3개소 이상 관통 형성될 수 있다. 즉, 1차 정합의 기준점이 되는 상기 정렬홀(53)이 상기 틀니(50)의 잇몸결합부(52)에 복수개 관통 형성됨으로써 1차 정합 단계에서 중첩되는 기준 영역이 증가하므로 각 이미지 간의 중첩도가 현저히 개선될 수 있다.

상세히, 도 3에서와 같이, 상기 치아 식립대상부(30)에 상기 틀니(50)를 형합되도록 설치하면 상기 잇몸결합부(52)에 관통 형성된 상기 정렬홀(53)을 통하여 상기 치아 식립대상부(30)의 측면부 잇몸이 일부 노출된다. 그리고, 상기 정렬홀(53)을 통하여 상기와 같이 노출된 상기 치아 식립대상부(30)의 측면부 잇몸에 상기 교합표식(m)을 형성한다.

여기서, 상기 교합표식(m)은 상기 정렬홀(53)을 관통하여 상기 치아 식립대상부(30)의 측면부 잇몸에 표식도료를 도포하여 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 표식도료는 인체에 무해하면서도 이미지 획득 후 용이하게 지울 수 있고, 지운 후 상기 측면부 잇몸에 흔적을 남기지 않는 재료라면 그 종류에 제한을 두지 않는다.

또한, 상기 정렬홀(53)의 위치와 실질적으로 일치하는 부분의 상기 측면부 잇몸에 상기 표식도료가 도포되도록, 상기 틀니(50)가 상기 치아 식립대상부(30)로부터 이탈되거나 상기 잇몸의 유연한 조직에 의해 요동되는 것이 방지하기 위해 상기 임플란트 접착제 등으로 가부착될 수도 있다.

그리하여, 상기 복수개소의 정렬홀(53)과 대응하여 상기 치아 식립대상부(30)의 측면부 잇몸에는 복수개소의 상기 교합표식(m)이 도포되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)은 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 상기 2차 스캐닝 이미지(2)를 1차 정합하는데 정합기준점으로 사용된다.

한편, 상기 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트를 제조하기 위해 상기 치아 식립대상부(30)에 틀니(50)가 설치된 상하악의 교합상태에서 구강 스캐너를 이용하여 1차 오랄 스캔함으로써 1차 스캐닝 이미지(1)를 획득한다.

여기서, 상하악의 교합상태라 함은 입을 다물었을 때 상악 및 하악의 치아가 접촉하는 것을 의미하며 본 발명에서는 상기 틀니(50)의 인공치아부(51)와 그와 대향되는 대합치아(t)의 접촉상태로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 1차 스캐닝 이미지(1)에서는 상기 상하악의 교합상태에서 상기 피시술자의 치아가 실질적으로 접촉된 상태의 3차원적인 외형 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 3차원적인 외형 정보라 함은 상기 틀니(50) 및 상기 인공치아부(51)와 상기 대합치아(t)의 맞물린 상태, 대합치아(t)측 잇몸 등의 형상으로 이해함이 바람직하다.

한편, 상기 틀니가 제거된 상태에서 상기 치아 식립대상부(30)와 인접한 고정형 잇몸(31)에 상기 레퍼런스 마커(40)를 복수개소 설치하고 상기 상하악의 이격상태에서 상기 치아 식립대상부(30)를 2차 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지 획득 및 상기 상하악을 CT 촬영하여 CT 이미지를 획득한다. 여기서, 상하악의 이격상태라 함은 입을 벌려 상기 상악 및 하악의 치아 사이에 수직방향으로 소정의 간격이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 레퍼런스 마커(40)는 도 4에서와 같이, 상기 틀니(50)가 제거된 상태의 치아 식립대상부(30)와 인접한 상기 고정형 잇몸(31)에 복수개소 설치되되 바람직하게는 3개소 이상 설치될 수 있다. 이때, 상기 틀니(50)가 제거된 상태라 함은 상기 틀니(50)를 설치전 상태나 상기 치아 식립대상부(30)에 기설치된 상기 틀니(50)를 분리한 상태 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

즉, 상기 레퍼런스 마커(40)를 상기 치아 식립대상부(30)와 인접한 고정형 잇몸(31)에 3개소 이상 복수개로 설치함으로써 2차 스캐닝 이미지(2)를 포함하는 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)와 CT촬영으로 획득된 CT 이미지(4) 간의 형합도가 현저히 개선될 수 있다. 그리고, 상기 형합도가 개선됨에 따라 상기 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및, 크라운, 어머트먼트를 제조시 정밀도가 향상되어 피시술자의 시술만족도가 현저히 개선될 수 있다.

이때, 상기 레퍼런스 마커(40)는 원기둥이나 다각기둥 등 일정한 부피를 갖는 형상으로 구비될 수 있다. 여기서, 상호 대면된 상면 및 하면 중 어느 일면은 상기 치아 식립대상부(30)와 인접한 고정형 잇몸(31)에 부착되고 상기 일면과 이격되어 평행하게 배치된 타면은 상기 2차 정합시 정합 기준으로 사용될 수 있다.

더불어, 상기 레퍼런스 마커(40)는 추후 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 통한 크라운(C) 설계시 상기 이미지상에 표시되어 크라운(C) 설계를 방해하지 않도록 치아영역에서 벗어난 입천장 등에 설치됨이 바람직하다. 이때, 상기 치아영역이라 함은 무치악 상태가 아닌 일반적인 상태에서의 치근이 박혀있는 부분을 의미하는 것으로 치조의 최상단에 대응되는 영역으로 이해함이 바람직하다.

또한, 상기 레퍼런스 마커(40)는 연성의 레진이나 임플란트용 접착제 등을 이용하여 부착함으로써 필요로 하는 이미지를 획득한 후 용이하게 제거할 수 있다.

물론, 상기 틀니(50)가 설치된 상태에서 상기 고정형 잇몸(31)에 상기 레퍼런스 마크(40)를 설치할 수도 있으나, 상기 틀니(50)가 상기 고정형 잇몸(31) 즉, 입천장을 커버하도록 형성된 경우 실질적으로 부착이 어려우므로 바람직하게는 상기 틀니(50)를 제거할 수 있다.

또한, 상기 치아 식립대상부(30)에 상기 틀니(50)를 설치하기 전에 상기 2차 스캐닝 이미지 및 상기 CT 이미지를 획득하기 위한 오랄스캔 및 CT촬영을 먼저 수행할 수도 있다. 즉, 틀니 설치 상태에서의 1차 스캐닝 이미지(1)와 틀니 제거 상태에서의 2차 스캐닝 이미지(2) 및 CT 이미지(4)의 획득 순서는 시술자의 시술 스타일에 따라 탄력적으로 변경할 수 있다.

한편, 여기서 상기 2차 스캐닝 이미지(2)는 상기 틀니(50)를 분리한 후 상악과 하악을 별도로 스캔하여 획득할 수 있다. 즉, 상기 2차 스캐닝 이미지(2)에서는 상기 레퍼런스 마커(40)를 포함하여 틀니(50)가 제거된 상기 치아 식립대상부(30)의 3차원적인 외형 정보와 상기 대합치아(t)의 3차원적인 외형 정보를 각각 획득할 수 있다.

여기서, 상기 치아 식립대상부(30)의 3차원적인 외형 정보라 함은 상기 치아 식립대상부(30) 및 그와 인접한 고정형 잇몸(31) 형상을 포함하며, 상기 대합치아(t)의 3차원적 외형 정보는 대합치아(t)와 그의 잇몸, 각 치아의 저작면 형상 등이 포함될 수 있다.

더불어, 상기 상악 및 하악을 CT촬영하여 획득된 상기 CT 이미지(4)로부터 피시술자의 구강에 대한 2차원 및 3차원적인 내부 조직 정보를 획득할 수 있다. 이때, 상기 2차원 및 3차원적인 내부 조직 정보라 함은 상기 CT촬영을 통하여 피시술자의 구강 내부에 대한 치조골의 형상, 골밀도를 포함하며, 상기 레퍼런스 마커(40)의 이미지도 함께 획득할 수 있다. 이를 위해, 상기 레퍼런스 마커(40)는 상기 CT촬영시에도 이미지상에 표시될 수 있도록 방사선 불투과성 물질로 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 상기 2차 스캐닝 이미지(2)를 1차 정합하여 획득한 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)와 상기 CT 이미지(4)를 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디퍼런스 맵에서 2차 정합하여 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 획득한다(s20).

이때, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)는 상기 1차 스캐닝 이미지(1)에 표시된 상기 정렬홀(53)과 상기 2차 스캐닝 이미지(2)에 표시된 교합표식(m)을 정합기준점으로 하여 1차 정합하여 획득된다.

그리고, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)는 상기 수직고경이 고려된 스캐닝 이미지(3)와 상기 CT 이미지(4)의 상호 대향부분에 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 마커(40)를 정합기준점으로 하여 2차 정합하여 획득된다. 이때, 상기 수직고경이 고려된 스캐닝 이미지(3)에 표시된 상기 레퍼런스 마커(40)는 상기 2차 스캐닝 이미지(2)로부터 제공받을 수 있다.

상세히, 상기 상하악의 교합상태에서의 외형 정보가 포함된 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 상기 상하악의 이격상태에서의 상기 치아 식립대상부(30)와 상기 대합치아(t)의 각각의 외형 정보가 포함된 상기 2차 스캐닝 이미지(2)를 기설정된 정합기준점을 기준으로 1차 정합한다. 이때, 상기 1차 정합을 위한 정합기준점은 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)이 사용된다.

상세히, 도 5를 참조하면, 상기 1차 정합은 다음과 같이 수행된다.

먼저, 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 상기 2차 스캐닝 이미지(2)에 각각 포함된 정합기준점을 상호 중첩시킨다(s21).

상세히, 상기 1차 스캐닝 이미지(1)에는 상기 틀니(50)의 잇몸결합부(52)에 관통 형성된 상기 정렬홀(53)이 정합기준점으로서 이미지화되어 영상장치에 표시된다. 그리고, 상기 2차 스캐닝 이미지(2)에는 상기 표식도료가 도포된 상기 교합표식(m)이 정합기준점으로서 이미지화되어 상기 영상장치에 표시된다. 그리고, 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)이 상호 중첩되도록 각각의 이미지를 이동시킨다.

이때, 상기 각 정합기준점 즉, 상기 정렬홀(53)과 상기 표식도료가 도포된 교합표식(m)의 중첩도가 설정치 이상인지를 판단한다(s22). 여기서, 상기 중첩도라 함은 상호 대응되는 상기 복수개소의 정렬홀(53)과 상기 복수개소의 교합표식(m) 간에 겹쳐진 정도를 두 이미지 사이의 중첩오차로 나타낸 것을 의미한다.

상세히, 상기 중첩오차의 절대값이 낮을수록 두 이미지는 실질적으로 일체로 중첩된 것을 의미하며 중첩도가 높다고 해석할 수 있다. 반대로, 상기 중첩오차의 절대값이 높을수록 두 이미지는 어긋나게 중첩된 것을 의미한다. 즉, 중첩오차가 0인 경우 상기 중첩도는 가장 높으며, 중첩오차의 절대값 크기에 비례해 상기 중첩도가 낮아진다.

그리고, 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m) 간의 중첩도가 높아짐에 따라 실질적으로 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 2차 스캐닝 이미지(2)의 상호 대향되는 부분의 중첩도 역시 높아짐으로 해석할 수 있다.

한편, 상기 중첩도가 설정치 이하인 경우 즉, 상기 중첩오차의 절대값이 기설정된 값보다 클 경우 상술한 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)이 상호 중첩되도록 각각의 이미지를 이동시키는 작업을 계속 수행한다. 그리고, 상기 중첩도가 설정치 이상인 경우 중첩도가 높은 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)를 획득할 수 있다(s23).

상세히, 도 6을 참조하면, 상기 치아 식립대상부(30)가 상악일 경우 틀니(50)는 상기 상악에 설치된다. 그리고, 상기 틀니(50)가 설치된 상태에서 1차 오랄스캔하고 상기 틀니(50)가 제거된 상태에서 2차 오랄스캔 및 CT촬영하여 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 2차 스캐닝 이미지(2) 및 CT 이미지(4)를 획득할 수 있다.

이때, 상기 틀니(50)의 잇몸결합부(52)에는 상기 정렬홀(53)이 관통 형성되고, 상기 상악의 측면부 잇몸에는 상기 정렬홀(53)에 대응하는 상기 교합표식(m)이 도포된 상태로 표시된다. 그리고, 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 상기 2차 스캐닝 이미지(2)를 1차 정합시 각 이미지상에 표시된 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)을 중첩하여 상기 중첩도를 고도화하는 과정을 수행할 수 있다. 한편, 상기 하악의 대합치아 이미지 간의 정합시에는 상기 대합치아의 기설정된 부분을 정합기준점으로 하여 1차 스캐닝 이미지(1)와 2차 스캐닝 이미지(2)를 중첩할 수 있다.

그리하여, 상기와 같이 1차 정합함에 따라 상기 1차 및 2차 스캐닝 이미지(1,2)로부터 획득된 외형 정보를 모두 포함하는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)를 획득할 수 있다. 이때, 상기 교합표식(m)이 상기 정렬홀(53)을 관통하여 도포됨으로써 상기 교합표식(m)과 상기 정렬홀(53)이 실질적으로 동일한 위치에 형성될 수 있다. 그러므로, 상기 1차 스캐닝 이미지(1)와 상기 2차 스캐닝 이미지(2)를 1차 정합시 정확한 영상 정합 기준점을 제공하므로 영상 정합의 정밀성이 향상될 수 있다. 더불어, 상기 대합치아는 상호 동일한 부분을 정합기준점으로 정합함에 따라 정밀한 영상 정합이 이루어질 수 있다.

이때, 상기와 같이 획득된 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)로부터 산출된 수직고경과 상기 대합치아의 높이, 그리고 상기 상하악의 교합상태에서의 측면형상을 고려하여 상기 치아 식립대상부(30)의 단부로부터 상기 대합치아 단부까지의 길이(L)를 산출할 수 있다. 여기서, 상기 치아 식립대상부(30)의 단부로부터 상기 대합치아 단부까지의 길이(L)를 산출함에 따라 추후 설계되는 상기 크라운(C)의 높이를 결정할 수 있다. 한편, 상기 치아 식립대상부(30)의 단부라 함은 치조 최상단을 의미함으로 이해함이 바람직하다.

즉, 상기 틀니(50)는 실질적으로 상기 피시술자가 안정적으로 저작 가능한 상태로 이미 수직고경을 고려하여 제조된 상태이므로 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)로부터 상기 수직고경을 용이하게 산출할 수 있다.

이때, 상기 틀니(50)와 상기 치아 식립대상부(30)의 상호 대향 위치는 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)을 정합기준점으로 하여 중첩할 수 있으므로 별도의 인상 제조 과정을 필요로 하지 않는다. 즉, 상기 구강 스캐너를 통하여 획득한 이미지만으로도 상기 크라운(C) 제작시 필요로 하는 수직고경과 저작면 형태 등의 정보를 제공받을 수 있다.

또한, 상기 정렬홀(53)과 상기 교합표식(m)을 복수개소로 형성하여 중첩함으로써 상기 중첩도의 정밀성을 향상할 수 있으므로 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)로부터 획득되는 정보의 정확도가 현저히 개선될 수 있다. 그리하여, 임플란트 시술시 필요로 하는 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 등의 제작시 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다. 물론, 피시술자가 사용중인 틀니가 없을 경우는 임시틀니를 제작하여 상술한 바와 같이 수행할 수도 있다.

한편, 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)와 상기 CT 이미지(4)를 중첩하여 2차 정합함으로써 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 획득할 수 있다. 이때, 상기 2차 정합은 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)와 상기 CT 이미지(4)에 각각 포함된 상기 레퍼런스 마커(40)를 중첩하여 공통부분을 비교영역으로 설정한다(s24).

그리고, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)와 상기 CT 이미지(4)의 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 수행한다(s25).

상세히, 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)는 상기 피시술자의 구강 내부을 오랄스캔하여 획득된 상기 1차 및 2차 스캐닝 이미지(1,2)를 1차 정합하여 획득된다. 그리고, 상기 CT 이미지(4)는 상기 피시술자의 구강 내부를 CT촬영하여 획득된다. 이때, 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 CT 이미지(4)는 3차원 벡터 데이터로 변환되어 표시될 수 있다.

그리고, 상기 시술자는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)에 표시된 각 쌍의 레퍼런스 마커(40) 이미지마다 유사한 위치를 정합기준점으로 표시하여 입력할 수 있다. 여기서, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)에 포함된 상기 레퍼런스 마커(40)는 상술한 상기 2차 스캐닝 이미지(2)로부터 획득된 이미지정보이며, 상기 CT 이미지(4)에 포함된 상기 레퍼런스 마커(40)는 상기 CT 촬영시 획득된 정보로 이해함이 바람직하다.

이때, 각 이미지에 표시된 레퍼런스 마커(40)는 각 이미지 상의 상호 대응되는 위치마다 쌍으로 매칭되며, 각 쌍의 레퍼런스 마커(40) 이미지를 중첩하여 오차가 적은 최초의 디피런스 맵을 획득할 수 있다. 그리고, 상기와 같은 디피런스 맵을 통한 영상 정합 과정에서 이미지 보정 작업을 수행하여 고도로 정밀화되어 형합된 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 획득할 수 있다.

여기서, 상기 형합도는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)의 유사한 정도를 두 이미지 사이의 형합오차로 나타낸 것을 의미한다.

상세히, 상기 형합오차의 절대값이 낮을수록 두 이미지는 서로 형합되어 정확하게 중첩된 것을 의미하며 형합도가 높다고 해설할 수 있다. 반대로, 상기 형합오차의 절대값이 높을수록 두 이미지는 어긋나게 중첩된 것을 의미한다. 즉, 형합오차가 0인 경우 상기 형합도는 가장 높으며, 형합오차의 절대값 크기에 비례해 상기 형합도가 낮아진다.

그리고, 상기 각 이미지에 표시된 레퍼런스 마커(40) 간의 형합도가 높아짐에 따라 실질적으로 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)와 CT 이미지(4)의 상호 대향되는 부분의 형합도 역시 높아짐으로 해석할 수 있다.

예컨대, 상기 형합도는 상기 레퍼런스 마커(40)를 기준으로 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)를 중첩하였을 때, 상기 이미지 중 어느 일측 이미지의 표면으로부터 타측 이미지의 표면이 돌출되고 함몰된 정도로 나타날 수 있다.

더욱이, 상기 형합도는 각 이미지의 3차원 벡터 데이터를 통해 산출될 수 있다. 즉, 상기 각 이미지의 3차원 벡터 데이터는 동일한 좌표계로 변환될 수 있으며, 동일한 좌표계로 변환된 3차원 벡터 데이터를 통해 각 이미지의 표면의 높이 정보가 수치로 표현될 수 있다.

상세히, 상호 중첩된 상태의 각 이미지의 표면 높이를 비교하여 일측 이미지의 각 부분에서 타측 이미지의 표면이 돌출되거나 함몰된 정도가 큰 경우에 형합오차의 절대값이 크고 이는 형합도가 낮음을 의미한다.

이때, 일측 이미지의 표면보다 타측 이미지의 표면이 돌출된 경우 형합오차는 양수 값을 가지며, 일측 이미지의 표면보다 타측 이미지의 표면이 함몰될 경우 형합오차는 음수 값을 가지질 수 있다.

여기서, 이러한 형합도는 색상별로 분해하여 출력됨에 따라 시술자가 영상 정합 결과에 대환 정확성을 신속하고 직관적으로 판단할 수 있다. 그리하여, 신속한 이미지 연산처리가 가능하며, 정밀한 3차원 교합 가이드 이미지의 획득을 위한 후속 보정작업이 원활하게 진행될 수 있다.

한편, 상기 각 이미지의 3차원 벡터 데이터는 디지털화되어 컴퓨터의 저장장치에 저장될 수 있으며, 컴퓨터를 기반으로 각 이미지를 중첩하는 영상 처리과정이 수행될 수 있다.

상세히, 최초의 영상 처리과정에서 상호 대응되는 정합기준점을 기준으로 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)가 중첩되어 디피런스 맵이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 디피런스 맵에는 상기 CT 이미지(4) 내에 포함된 구강 내부에 대한 치조골 및 골밀도에 대한 정보를 하나의 세트로 포함하고, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 내에 포함된 구강 내부에 대한 외형 정보 및 수직고경을 하나의 세트로 포함한다. 그리고, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 CT 이미지(4)를 상기 정합기준점을 기준으로 중첩함에 따라 상기 각 이미지에 포함된 종합적인 정보를 제공받을 수 있다.이때, 상기 디피런스 맵은 상기 각 이미지가 중첩시 각 픽셀에 형합도가 표시된다. 그리고, 상기 디피런스 맵의 각 픽셀에 표시된 형합도를 높이는 영상정합을 수행한다.

여기서, 상기 각 이미지에 표시된 상기 레퍼런스 마커(40)를 정합기준점으로 하여 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부를 일치시킬 수 있다. 이때, 상기 비교영역은 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)의 공통부분으로 설정함이 바람직하다. 여기서, 상기 각 이미지에서 공통부분을 산출하고 비교영역을 설정하는 작업은 이미지 처리장치에 의해 자동으로 수행할 수 있으며, 경우에 따라 시술자가 수동으로 설정할 수도 있다.

그리고, 상기 각 이미지의 공통부분을 비교영역으로 설정함에 따라 각각의 이미지로부터 필요로 하는 정보를 통합하여 정확한 영상 정합 결과를 획득할 수 있다. 상세히, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)는 피시술자의 구강 내에서 이동되는 구강 스캐너에 의해 연속적으로 촬영된 영상정보를 결합하여 획득된 상기 이미지를 중첩하여 나타나므로 치열의 곡률 등 실제 치주조직과 왜곡되어 나타날 수도 있다. 이러한, 왜곡은 상기 CT 이미지(4)에 포함된 적확한 치열 곡률로 보정함에 따라 정밀한 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 제공받을 수 있다.

이어서, 영상 정합이 완료되면 상기 형합도가 표시된 레이어를 제거하여 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)의 정보를 포괄하는 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 획득할 수 있다.

이처럼, 피시술자의 구강 내부에 설치된 레퍼런스 마커(40)를 통해 이미지의 영상 정합을 위한 명확한 기준점을 제공할 수 있으므로 다양한 피시술자의 구강 내부 상태에 대응하여 한층 정밀한 영상 정합 결과를 획득할 수 있다.

더욱이, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)는 디지털화된 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)의 벡터 정보를 이용하여 획득할 수 있다. 즉, 컴퓨터 기반의 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 상기 벡터 정보를 처리함으로써 각 이미지의 회전, 확대/축소, 부분적인 각도 보정 등의 영상 처리를 수행하여 상기 디피런스 맵에서 각 이미지 공통부분에 대한 형합도를 증가시킬 수 있다.

한편, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 기반으로 크라운(C)의 높이를 설정하되, 상기 피시술자 구강의 내부 형상에 대응하여 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운(C)에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀(61)을 포함하는 서지컬 가이드(60)를 제조한다(s30).

상세히, 도 7을 참조하면, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3) 및 상기 CT 이미지(4)를 2차 정합하여 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 획득한다. 이때, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)에는 상기 1차 및 2차 스캐닝 이미지(2)를 1차 정합하여 획득한 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)를 통해 제공되는 수직고경, 저작면 형상, 잇몸 등의 외형 정보와, CT촬영으로 획득한 CT 이미지(4)를 통해 제공되는 골형상, 골밀도 등의 정보가 포함된다.

이때, 상기 크라운(C)은 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 기반으로 상기 수직고경에 대응하여 설계될 수 있다. 상세히, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)로부터 획득되는 수직고경, 대합치아의 저작면 형상, 상악 및 하악의 외형 정보 등을 종합하면 상기 이미지상에서 상기 크라운(C)의 높이를 산출할 수 있다.

더불어, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(3)에서 산출된 수직고경 및 교합치아의 외형 정보와 상기 CT 이미지(4)에서 획득된 상하악의 골형상 및 골밀도 등을 종합한 3차원 교합 가이드 이미지(5)로부터 어버트먼트 및 픽스츄어의 형상을 제외한 상기 크라운(C)의 높이 및 형상을 3차원적으로 획득할 수 있다.

즉, 서지컬 가이드의 제조 이전에 단계적으로 수행되는 상기 영상 정합 단계에서 피시술자에게 적합한 교합 높이가 산출되고 이를 기반으로 정확한 크라운(C) 제조가 가능하다. 그리하여, 부정확한 크라운(C)으로 인한 재설계 및 재설치를 최소화하여 시술시 소모되는 시간 및 비용의 낭비를 최소화하고, 효율적이고 신속한 시술이 가능하다.

더욱이, 3차원 교합 가이드 이미지(5)의 획득과 함께 피시술자의 만족도를 최대화할 수 있는 높이의 크라운(C)이 설계 및 제조함과 동시에 설계된 크라운(C)의 설치를 정확하게 가이드할 수 있는 서지컬 가이드(60)를 제조할 수 있다. 그리하여, 한번의 시술로 픽스츄어 식립 및 어버트먼트/크라운(C)의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트의 기반 기술장치를 제공할 수 있다.

상세히, 도 8을 참조하면, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 형합되는 고정홈부를 갖되, 픽스츄어의 식립 위치를 따라 가이드홀(61)이 형성되도록 제조된다.

이때, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 피시술자의 구강 내부 중에서 하악 및 상악 중 무치악인 부분의 잇몸부에 형합되어 고정되며, 상기 서지컬 가이드(60)가 고정된 상태에서 상기 가이드홀(61)을 이용하여 픽스츄어 식립을 위한 천공을 드릴링할 수 있다.

여기서, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)를 기반으로 제조되는데, 상기 오랄스캔을 통한 상기 치아 식립대상부(30) 및 대합치아(t)의 외형 정보와 상기 CT촬영을 통한 상기 상하악의 내부 조직 정보가 포함된 각 이미지를 정합하여 산출된다. 그리하여, 상기 서지컬 가이드(60)의 고정홈부가 상기 피시술자의 치아 식립대상부(30) 외면에 형합되도록 설계될 수 있다.

이때, 상기 고정홈부는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)로부터 상기 틀니(50)의 이미지데이터가 소거된 상기 치아 식립대상부(30)의 외부형상 이미지로부터 설계됨이 바람직하다.

상세히, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 픽스츄어 식립시 기설정된 위치에 정확히 식립되도록 요동이 최소화되어야 하므로 상기 치아 식립대상부(30) 외면과 상기 고정홈부는 형합 고정됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 서지컬 가이드(60)를 제조하기 위한 가이드 이미지로 사용되는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(5)에서 상기 치아 식립대상부(30)에 설치된 상기 틀니(50)의 이미지를 제거함으로써 상기 치아 식립대상부(30)의 3차원 외형 이미지를 획득할 수 있다. 그리하여, 상기 고정홈부의 형상이 상기 치아 식립대상부(30)의 외형과 실질적으로 형합되므로 상기 서지컬 가이드(60)가 안정적으로 고정되도록 설계될 수 있다.

그리고, 상기 고정홈부가 설계되면 상기 서지컬 가이드(60)가 상기 치아 식립대상부(30)에 고정된 상태를 기준으로 상기 픽스츄어 식립 방향과 평행하도록 가이드홀(61)의 방향을 설정하여 제조한다.

그리하여, 본 발명에 따른 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법은 오랄 스캔 및 CT 촬영을 통해 획득된 각 이미지 간의 정합만으로도 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 등의 보철물을 동시에 설계 및 제작할 수 있는 정보를 제공받을 수 있다. 그리하여, 피시술자의 내원 횟수 및 시술자의 시술 단계가 현저히 단축됨에 따라 상기 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트의 기반 기술장치를 제공받을 수 있다.

이때, 구강 스캐너를 이용하여 피시술자의 구강 내부 형상에 대한 3차원적인 정보를 획득시 실질적으로 상기 피시술자가 저작 가능한 상태로 수직고경이 고려되어 이미 제조된 틀니를 이용함으로써 종래에 별도의 인상모형을 제조함에 따른 번거로움이 해소된다. 또한, 획득된 이미지를 정합하여 수직고경으로부터의 크라운 높이 및 저작면 형태 등과 같은 정보를 용이하게 산출할 수 있으므로 시술 및 준비시간이 현저히 단축될 수 있다.

더욱이, 상기 틀니의 잇몸결합부에 복수개소로 관통 형성된 정렬홈을 통하여 상기 치아 식립대상부의 측면부 잇몸에 상기 정렬홈과 대응되는 위치에 상기 교합표식을 정확히 표시할 수 있다. 그리하여, 상기 상하악의 교합상태에서의 스캐닝 이미지와 상기 상하악의 이격상태에서의 스캐닝 이미지를 1차 정합시 상기 정렬홈과 상기 교합표식을 이용하여 정밀하게 중첩할 수 있으므로 추후 제조되는 서지컬 가이드, 크라운, 어버트먼트 등의 신뢰성이 현저히 향상될 수 있다.

또한, 피시술자의 구강을 직접 스캔한 1차 및 2차 스캐닝 이미지를 1차 정합하여 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득하고, 이를 CT 이미지와 2차 정합함으로써 정밀하고 정확한 상기 3차원 교합 가이드 이미지 및 시술계획이 수립될 수 있으므로, 각 임플란트 시술단계마다 별도의 재측정과정이 생략되어 신속한 시술이 가능하다.

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.

1 : 1차 스캐닝 이미지 2 : 2차 스캐닝 이미지
3 : 통합 스캐닝 이미지 4 : CT 이미지
5 : 3차원 교합 가이드 이미지 30 : 치아 식립대상부
31 : 고정형 잇몸 40 : 레퍼런스 마커
50 : 틀니 51 : 인공치아부
52 : 잇몸결합부 53 : 정렬홀
60 : 서지컬 가이드 61 : 가이드홀
C : 크라운 m : 교합표식
t : 대합치아

Claims (5)

1. 피시술자의 치아 식립대상부에 복수개소의 정렬홀이 형성된 틀니를 설치하고 상기 정렬홀을 관통하여 교합표시를 형성한 후 상하악의 교합상태에서 1차 오랄스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득하고, 상기 틀니가 제거된 상태에서 상기 치아 식립대상부와 인접한 고정형 잇몸에 레퍼런스 마커를 복수개소 설치하고 상기 상하악의 이격상태에서 상기 치아 식립대상부를 2차 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지를 획득 및 상기 상하악을 CT촬영하여 CT 이미지를 획득하는 제1단계;
   상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지를 상기 정렬홀과 교합표식을 기준으로 1차 정합하여 획득한 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 2차 정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제2단계; 및
   상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부 형상에 대응하여 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제3단계를 포함하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1단계에서, 상기 교합표식은 상기 정렬홀을 관통하여 상기 치아 식립대상부의 측면부 잇몸에 표식도료를 도포하여 형성됨을 특징으로 하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 1차 정합은 상기 1차 스캐닝 이미지와 상기 2차 스캐닝 이미지에 포함된 각각의 정렬홀과 교합표식을 상호 중첩시키는 단계와,
   상기 정렬홀과 교합표식의 중첩도가 설정치 이상인지를 판단하는 단계와,
   상기 중첩도가 설정치 이상인 경우 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 산출된 수직고경과, 상기 2차 스캐닝 이미지로부터 획득된 저작면 형상을 포함하는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 2차 정합시, 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지의 공통부분을 비교영역으로 설정하는 단계와,
   중첩된 상기 치아의 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT 이미지에서 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제3단계에서, 상기 고정홈부는 상기 3차원 교합 가이드 이미지로부터 상기 틀니의 이미지데이터가 소거된 상기 치아 식립대상부의 외부 형상 이미지로부터 설계됨을 특징으로 하는 수직고경 교합표식을 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운, 어버트먼트 제조방법.

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