KR101631256B1 - 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법 - Google Patents

Abstract

피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상되도록, 본 발명은 측면에 복수개의 레퍼런스 마커가 부착되고 내면에 인상재가 주입된 치열홈이 형성된 트레이를 피시술자의 구강 내부에 결합하여 치아 식립대상부에 대응하는 형합홈이 형성된 인상을 채득하는 제1단계; 외면에 교합베이스를 적층하고 두께를 조절하여 교합 높이가 설정된 트레이를 스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득하고, 상기 트레이가 설치된 상하악의 교합상태를 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지를 획득하여 1차 스캐닝 이미지와 예비정합하되, 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 형합홈 이미지가 입체화되도록 반전시켜 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득하고, 상하악을 CT촬영하여 CT이미지를 획득하는 제2단계; 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 CT이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제3단계; 및 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부형상에 형합되는 고정홈부 및 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제4단계를 포함하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법을 제공한다.

Description

트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법{method for manufacturing surgical guide and crown in mouth for dental implant using tray}

트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피시술자의 구강 내부에 대한 이미지를 정확하게 획득하여 임플란트 시술의 정밀성이 향상된 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 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, 치조골에 천공을 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 된다(s2). 이어서, 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 영역을 필요로 한다. 그러나, 무치악 환자의 경우에는 치관 영역 자체가 없으므로 3차원 이미지 및 3차원 외부형상 이미지 사이에 공통부분이 실질적으로 존재하기 어렵다. 이로 인해, 각 이미지간의 영상 정합이 어렵고 정합을 하더라도 부정확한 정보를 제공하는 문제점이 있었다.

더욱이, 구강 내부 중 하악이 무치악인 경우에는 잇몸량이 많고, 혀 등의 운동 조직이 분포되어 조직의 유동성이 높으므로 형상이 명확하게 특정되지 않아 오랄 스캔을 통한 외부 형상 획득이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 정합의 기준점으로 활용하기 위해 구강 내부에 레퍼런스 마커를 부착하더라도 조직의 유동성에 의해 상기 레퍼런스 마커가 실질적으로 고정되지 못하는 문제점이 있었다. 이로 인해, 상기 영상 정합 단계에서 상기 레퍼런스 마커를 정합기준점으로 하여 영상 정합하더라도 획득되는 이미지의 신뢰도가 저하되는 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 대상인 주변 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 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 측면에 복수개의 레퍼런스 마커가 부착되고 내면에 인상재가 주입된 치열홈이 형성된 트레이를 피시술자의 구강 내부에 결합하여 치아 식립대상부에 대응하는 형합홈이 형성된 인상을 채득하는 제1단계; 외면에 교합베이스를 적층하고 두께를 조절하여 교합 높이가 설정된 트레이를 스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득하고, 상기 트레이가 설치된 상하악의 교합상태를 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지를 획득하여 1차 스캐닝 이미지와 예비정합하되, 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 형합홈 이미지가 입체화되도록 반전시켜 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득하고, 상하악을 CT촬영하여 CT이미지를 획득하는 제2단계; 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 CT이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제3단계; 및 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부형상에 형합되는 고정홈부 및 상기 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제4단계를 포함하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 제2단계에서, 상기 교합 높이는 상기 트레이가 설치된 상태에서 상기 피시술자의 저작감도에 따라 산출되되, 상기 상하악의 교합시 상기 교합베이스 상면에 표시되는 상기 대합치아의 저작흔을 기준으로 절삭하여 조절되며, 상기 제4단계에서, 상기 크라운은 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 상기 교합 높이에 대응하여 이격된 상하악 간의 간격에 대응하여 설계됨이 바람직하다.

또한, 상기 제2단계에서, 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 상기 형합홈 내면 프로파일 이미지와 상기 레퍼런스 마커 이미지를 제외한 이미지를 소거하고, 상기 형합홈 내면 프로파일 이미지가 입체화되도록 반전시켜 상기 레퍼런스 마커 이미지의 상대적인 위치관계를 고려하여 보정하는 단계를 포함함이 바람직하다.

더욱이, 상기 제2단계에서, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 본정합시, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT이미지의 공통부분을 비교영역으로 설정하는 단계와, 중첩된 이미지에서 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함함이 바람직하다.

한편, 상기 제3단계에서, 상기 크라운의 형상 및 배치상태는 상기 2차 스캐닝 이미지로부터 획득된 상기 대합치아의 배치 및 저작면 정보를 포함하는 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 설정됨이 바람직하다.

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

첫째, 피시술자의 치아 식립대상부에 대응하여 획득된 이미지 간의 정합을 통하여 서지컬 가이드 및 임플란트 보철물을 동시에 설계 및 제작할 수 있는 정보를 제공받을 수 있으므로 피시술자의 내원 횟수 및 시술자의 시술 단계가 현저히 단축되며 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트 기반 기술장치를 제공받을 수 있다.

둘째, 구강 내부에 대한 기본정보가 없는 피시술자의 경우에도 임플란트 시술계획을 수립하기 위한 인상 채득과정에서 트레이의 치열홈에 인상재를 충전한 후 간편하고 신속한 인상채득과 동시에 유동성이 강한 치아 식립대상부를 대신하여 상기 트레이의 견고한 외면에 레퍼런스 마커를 부착하여 이미지를 획득하므로 획득된 각 이미지 간의 정합 기준 위치가 명확해질 수 있다. 이를 통해, 각 이미지의 정합을 통해 획득되는 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 설계 및 제조되는 서지컬 가이드 및 보철물의 정밀성이 개선되므로 임플란트 시술의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다.

셋째, 대합치아와 맞물리는 상기 트레이의 외면에 적층된 교합베이스의 상면을 절삭하여 피시술자가 편안하게 느낄 수 있는 교합 높이로 조절하여 간편하고 정확한 수직고경 값을 획득할 수 있으며, 이를 이용하여 상기 크라운의 정밀한 설계가 용이하므로 시술만족도가 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 종래의 서지컬 가이드 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 인상이 채득된 트레이의 외면 및 내면을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 교합 높이가 설정된 트레이를 설치한 상하악의 교합상태를 나타낸 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 나타낸 예시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 형합홈이 입체화되도록 반전시키는 과정을 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 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법을 나타낸 흐름도이다. 그리고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 인상이 채득된 트레이의 외면 및 내면을 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 교합 높이가 설정된 트레이를 설치한 상하악의 교합상태를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 나타낸 예시도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 형합홈이 입체화되도록 반전시키는 과정을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 교합 가이드 이미지를 나타낸 예시도이고, 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 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법은 다음과 같은 과정으로 진행된다. 이때, 상기 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법은 특히 상악 및 하악 중 적어도 어느 일측이 무치악인 환자의 임플란트 시술시 응용될 수 있다.

먼저, 측면에 복수개의 레퍼런스 마커(40)가 부착되고 내면에 인상재(22)가 주입된 치열홈(21)이 형성된 트레이(20)를 피시술자의 구강 내부에 결합하여 치아 식립대상부 형상에 대응하는 형합홈(23)이 형성된 인상을 채득한다(s100). 여기서, 상기 치아 식립대상부는 상악 내지 하악에서 자연 치아가 상실됨에 의해 상기 임플란트 시술을 수행하고자하는 부분으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 트레이(20)는 구강 내부의 치열에 대응되는 형상으로 형성되며 상기 치아 식립대상부와의 대향면에 알지네이트(alginate), 실리콘 내지 고무와 같은 인상재(imprssion material, 22)를 얹고 상악 및 하악 사이에 위치시킨다. 그리고, 상기 상악 및 하악이 상호 교합되도록 압력이 가해지면 겔(gel) 상의 상기 인상재(22)에 치아 식립대상부의 형상이 대응하는 상기 형합홈(23)이 음형으로 형성된 상기 인상을 채득할 수 있다.

이때, 상기 상악 및 하악의 교합에 의한 압력에 의해 상기 인상재(22)가 외측으로 밀려나는 것을 방지하도록 상기 트레이(20)의 상면 내지 하면 중 적어도 어느 일면 테두리를 따라 치열홈(21)이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 치열홈(21)은 내부에 상기 인상재(22)가 수용되도록 상기 트레이(20)의 테두리를 따라 기설정된 높이로 측면이 연장된다. 이때, 상기 측면은 상기 치아 식립대상부에 대한 인상을 채득시 인상이 명확하게 채득될 수 있는 충분한 양의 인상재를 수용하면서도 주변 잇몸부, 예컨대 입천장 등에 간섭되지 않는 높이로 연장됨이 바람직하다.

즉, 상기 치열홈(21)의 바닥면 및 상기 측면 내측으로 상기 인상재(22)가 충진되어 외부로 누출되는 것을 방지하므로 상기 피시술자의 구강 내부에 대한 상기 인상이 보다 명확하게 채득될 수 있다. 이를 통해, 상기 트레이(20)를 스캔하여 획득되는 이미지의 정확성이 향상되므로 상기 이미지를 통하여 설계되는 임플란트 시술 계획의 신뢰성이 현저히 개선될 수 있다.

그리고, 도면에는 나타나지 않았지만 상기 트레이(20)의 외측에는 시술자가 상기 트레이(20)를 이동 및 상기 피시술자의 구강 내부에 설치 가능하도록 쥘 수 있는 손잡이부가 형성된다. 여기서, 상기 손잡이부는 상기 상악 및 하악의 교합을 방해하지 않도록 상기 치열홈(21) 외측의 측면으로부터 연장됨이 바람직하다.

더불어, 상기 트레이(20)의 외측에는 복수개의 레퍼런스 마커(40)가 부착됨이 바람직하다. 상세히, 상기 레퍼런스 마커(40)는 임플란트 시술을 위해 획득되는 각 이미지 간의 정합을 위한 정합 기준으로서 바람직하게는 3개소 이상 복수개로 부착할 수 있다. 즉, 상기 정합 단계에서 각 이미지 간의 정합 기준 대상이 증가함에 따라 각 이미지 간의 형합도가 현저히 개선될 수 있으므로 상기 정합을 통해 획득되는 가이드 이미지의 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.

여기서, 상기 레퍼런스 마커(40)는 원기둥이나 다각기둥 등 일정한 부피를 갖는 형상으로 구비될 수 있다. 이때, 상호 대면되는 상면 및 하면 중 어느 일면은 상기 트레이(20)의 외측에 부착되고 그의 타면은 상기 정합시 정합 기준으로 사용될 수 있다. 여기서, 상기 레퍼런스 마커(40) 이미지가 스캐닝 이미지뿐만 아니라 CT이미지(314)에도 표시되도록 상기 레퍼런스 마커(40)는 방사선 불투과성 재질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 레퍼런스 마커(40)는 경우에 따라 상기 피시술자의 구강 내부에 직접 부착할 수도 있으나 상기 치아 식립대상부와 대응하여 상기 형합홈(23)이 형성되도록 인상이 채득된 상기 트레이(20)의 외측에 부착함이 바람직하다.

상세히, 무치악 환자의 경우 상기 치아 식립대상부의 잇몸 조직이 유연하여 유동성이 높으므로 상기 레퍼런스 마커(40)를 부착하더라도 실질적으로 고정되지 못하고 유동된다. 이로 인해, 상기 각 이미지 간에 표시되는 상기 레퍼런스 마커(40) 이미지가 동일한 위치에 형성되지 못하여 정합 기준으로서의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해, 상기 치아 식립대상부와 대응되는 상기 형합홈(23)이 형성된 상기 트레이(20)의 외측에 상기 레퍼런스 마커(40)를 부착한다. 즉, 견고한 재질로 형성되는 상기 트레이(20)의 외측에 상기 레퍼런스 마커(40)가 부착됨으로써 유동이 방지되므로 각 이미지 간에 표시되는 레퍼런스 마커(40) 이미지의 위치가 실질적으로 일치할 수 있다. 이를 통해, 상기 레퍼런스 마커(40)를 정합 기준으로 정합되는 각 이미지 간의 형합도가 향상되고, 상기 이미지로부터 설계되는 서지컬 가이드 및 보철물의 정밀도 및 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.

이때, 상기 레퍼런스 마커(40)는 상기 트레이(20)의 외측이라면 부착되는 위치에 제한을 두지 않으나 바람직하게는 실질적으로 임플란트가 수행되는 상기 치아 식립대상부의 치아영역을 제외한 상기 트레이(20)의 측면에 부착될 수 있다. 이때, 상기 트레이(20)의 측면은 상기 치열홈(21)의 외측면과 동일하게 이해함이 바람직하다.

이를 통해, 추후 획득되는 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 통한 크라운(c) 설계시 상기 레퍼런스 마커(40) 이미지로 인해 상기 크라운(c) 설계를 방해받는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 치아영역이라 함은 자연치아가 소실되어 실질적으로 상기 보철물이 식립되는 부분으로 치조의 최상단에 대응되는 영역으로 이해함이 바람직하다.

한편, 내측에 상기 형합홈(23)이 형성된 인상이 채득된 상기 트레이(20)의 외측에 대합치아(t)와 대응되는 교합 높이로 설정된 교합베이스(90)를 적층한다. 그리고, 상기 교합베이스(90)가 적층된 상기 트레이(20)의 외면 및 내면을 스캔하여 1차 스캐닝 이미지(311a)를 획득하고, 상기 트레이(20)가 설치된 상태로 교합된 상하악을 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지(312)를 획득한다. 그리고, 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)와 상기 2차 스캐닝 이미지(312)를 예비정합하되, 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 형합홈(23) 이미지가 입체화되도록 반전시켜 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)를 획득한다. 그리고, 상기 상하악을 CT촬영하여 CT이미지(314)를 획득한다(s200).

여기서, 상기 교합이라 함은 입을 다물었을 때 상악 및 하악의 치아가 접촉하는 것을 의미하며, 본 발명에서는 상기 트레이(20)의 교합베이스(90)와 그와 대향되는 대합치아(t)의 접촉상태로 이해함이 바람직하다. 그리고, 이격상태라 함은 입을 벌려 상기 상악 및 하악의 치아 사이에 수직방향으로 소정의 간격이 형성된 상태로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 교합베이스(90)는 상기 치아 식립대상부에 상기 트레이(20)를 설치하고 상하악을 교합한 상태에서 상기 대합치아(t)와 상기 트레이(20) 외측 사이 공간에 대응하는 두께로 적층될 수 있다. 이때, 상기 교합베이스(90)는 상기 피시술자의 저작감도에 따라 선택적으로 두께 조절이 용이하도록, 왁스 등과 같은 기설정된 형태를 유지하면서도 가압력 내지 절삭력에 의한 형태변경이 용이한 재질로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 교합베이스(90)가 적층된 상기 트레이(20)를 상기 치아 식립대상부에 설치한 상태에서 상하악의 교합시 상기 피시술자가 느끼는 저작감도에 따라 상기 교합베이스(90)의 두께를 조절하여 피시술자에게 적합한 교합 높이를 설정할 수 있다.

상세히, 외측에 상기 교합베이스(90)가 적층된 상기 트레이(20)를 상기 치아 식립대상부에 설치한 상태로 교합되면 상기 교합베이스(90)의 상면에 상기 대합치아(t)의 단부와 대응되는 저작흔이 형성된다. 그리고, 상기 저작흔의 깊이에 대응하여 상기 교합베이스(90) 상면을 절삭하는 과정을 반복하여 상기 피시술자가 편안하게 느낄 정도로 상기 교합베이스(90)의 두께를 조절함으로써 상기 교합 높이를 설정할 수 있다.

더욱이, 상기 교합 높이는 시술자의 진단과 함께 피시술자가 직접 느끼는 저작감도에 따라 산출되므로 피시술자의 턱관절에 부담을 주지 않으면서도 시술만족도를 최대화할 수 있는 값으로 산출할 수 있다. 여기서, 상기 저작감도는 상기 피시술자의 직접적인 의사표현에 의해 판단될 수 있으며, 경우에 따라 턱관절 주변 및 턱근육의 전기적, 화학전 신호를 측정하여 판단할 수도 있다.

또한, 상기 교합베이스(90)의 두께 조절이 용이하도록 예상되는 상기 교합 높이보다 두껍게 적층한 후 상면을 절삭하는 과정을 반복하여 피시술자가 편안함을 느낄 수 있는 적합한 교합 높이를 설정할 수 있다.

한편, 상기 내측에 형합홈(23)이 형성된 인상이 채득되고 측면에 복수개의 레퍼런스 마커(40)가 부착된 상기 트레이(20)의 외면 및 내면을 스캔하여 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)를 획득한다.

그리고, 상기 내면에 상기 형합홈(23)이 형성되고 상기 외면에 상기 교합베이스(90)가 기설정된 교합 높이로 조절된 상기 트레이(20)를 상기 피시술자의 구강 내부에 설치한다. 즉, 상기 형합홈(23)이 상기 치아 식립대상부에 형합되도록 설치됨에 따라 상기 교합베이스(90)는 상기 대합치아(t)와 맞물리게 배치될 수 있다.

그리고, 상기 트레이(20)를 설치한 상태로 상하악을 교합하고 오랄 스캔하여 2차 스캐닝 이미지(312)를 획득하고, CT촬영하여 CT이미지(314)를 획득한다.

한편, 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)와 상기 2차 스캐닝 이미지(312)를 예비정합함이 바람직하다. 이때, 상기 2차 스캐닝 이미지(312)는 상기 트레이(20)가 설치된 상기 피시술자의 상하악의 교합상태에서 오랄스캔한 교합 스캐닝 이미지와 더불어 상기 상하악의 이격상태에서 상기 대합치아(t)의 외형을 오랄스캔한 이격 스캐닝 이미지를 더 포함한다.

상세히, 상기 교합 스캐닝 이미지는 상기 상하악의 교합상태에서 상기 대합치아(t)와 상기 교합베이스(90)가 접촉된 상태의 3차원적인 외형 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 접촉된 상태의 3차원적인 외형 정보라 함은 상기 교합베이스(90)와 상기 대합치아(t)가 맞물린 상태 및 상기 대합치아(t)측 잇몸형상 등으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 이격 스캐닝 이미지는 상기 상하악의 이격상태에서 상기 대합치아(t)의 3차원적인 외형 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 대합치아(t)의 3차원적인 외형 정보에는 대합치아(t)와 그의 잇몸, 각 치아의 저작면 형상, 배치관계 등이 포함될 수 있다.

이때, 상기와 같이 중첩된 2차 스캐닝 이미지(312)와 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)를 자동으로 예비정합하되, 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 상기 형합홈(23)의 이미지를 입체화되도록 반전시켜 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)를 획득한다.

상세히, 상기 2차 스캐닝 이미지(312)는 상기 교합 스캐닝 이미지와 상기 이격 스캐닝 이미지의 각각의 3차원적인 외형 정보를 포함하며 기설정된 정합기준점이 이미지화되어 영상장치에 표시된다. 여기서, 상기 기설정된 정합기준점이라 함은 각 스캐닝 이미지 간의 공통되는 부분으로 이해함이 바람직하다. 예컨대, 상기 대합치아(t) 이미지 간에는 치아의 어느 특정된 지점이 공통되는 부분이 될 수 있다. 또한, 상기 트레이(20) 이미지 간에는 상기 트레이(20)의 어느 지점 내지 상기 레퍼런스 마커(40)가 공통되는 부분이 될 수 있다.

그리고, 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)와 상기 2차 스캐닝 이미지(312)를 컴퓨터를 기반으로한 영상장치를 통하여 중첩시킨다. 즉, 상기 트레이(20)의 내면 및 외면을 스캔하여 획득된 외형 정보와, 상기 트레이(20)가 설치된 상하악의 교합상태에서 상기 트레이(20)와 상기 대합치아(t)가 맞물린 상태의 외형 정보, 상기 상하악의 이격상태에서 상기 대합치아(t) 외면을 스캔하여 획득한 외형 정보가 공통되는 부분을 기준으로 하여 자동으로 정합될 수 있다.

물론, 경우에 따라 상기 각 이미지를 시술자가 수동으로 정합할 수도 있으며, 이럴 경우 상기 공통되는 부분간의 중첩도를 높이는 작업을 수행하여 예비정합 할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 중첩된 이미지상에서 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 상기 형합홈(23)이 입체화되도록 반전시킨 이미지(311b)를 획득한다. 이때, 상기 치아 식립대상부의 외형 정보는 단지 상기 형합홈(23)이 형성된 트레이(20) 내측을 스캔하는 것만으로도 손쉽게 제공받을 수 있다.

상세히, 상기 트레이(20) 내측에 형성된 상기 형합홈(23)의 내면 프로파일은 상기 치아 식립대상부의 외면 프로파일과 실질적으로 형합되도록 채득된다. 그러므로, 상기 트레이(20) 내측을 스캔하여 획득된 상기 형합홈(23)의 내면 프로파일 이미지로부터 상기 치아 식립대상부의 외면 프로파일 정보를 제공받을 수 있다.

더욱이, 도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 상기 2차 스캐닝 이미지(312)와 중첩된 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 상기 형합홈(23) 내면 프로파일 이미지와 상기 레퍼런스 마커(40) 이미지를 제외한 이미지를 소거한다. 여기서, 상기 소거되는 이미지는 상기 트레이(20)의 몸체 및 교합베이스(90)의 외측 형상 이미지로 이해할 수 있다.

그리고, 상기의 이미지에서 실질적으로 오목하게 형성되는 상기 형합홈(23) 내면 이미지가 입체화되도록 반전시킨 이미지(311b)에는 상기 형합홈(23)이 돌출된 형상(23a)으로 이미지화된다. 이때, 상기 형합홈(23)이 돌출된 형상(23a)은 실질적으로 상기 치아 식립대상부의 외형 프로파일 이미지와 대응된다. 즉, 별도로 치아 식립대상부를 오랄스캔하지 않고 단지 상기 형합홈(23)이 형성된 트레이(20)의 외측 및 내측을 스캐닝한 이미지만으로도 상기 치아 식립대상부의 외면 프로파일을 용이하게 획득할 수 있다.

이는, 임플란트 시술시 보철물 제작에 소요되는 시간에 임시로 사용하는 틀니를 제조하기 위해 구강 내부의 인상을 채득하는 과정에서 상기 트레이(20)를 이용하여 상기 치아 식립대상부 형상을 용이하게 획득할 수 있으므로 경제적이다.

또한, 상기 트레이(20)는 상기 치열홈(21)에 겔 상의 인상재가 주입되되 상기 치열홈(21) 외측이 견고한 소재로 제조된다. 이를 통해, 상기 트레이(20) 외측에 부착된 상기 레퍼런스 마커(40)의 유동을 방지하여 각 이미지에 표시된 상기 레퍼런스 마커(40) 이미지의 위치가 상호 일치할 수 있다.

이때, 기설정된 두께로 존재하는 상기 트레이(20)의 외측 형상 이미지가 소거됨에 의해 상기 형합홈(23) 내면 프로파일 이미지의 돌출된 형상(23a) 외면과 상기 레퍼런스 마커(40) 이미지 사이에 소정의 간극이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 레퍼런스 마커(40)의 일측 단부 즉, 상기 트레이(20)의 측면에 부착된 부분의 이미지를 연장하여 상기 돌출된 형상(23a)으로 입체화되도록 반전된 형합홈(23) 이미지와 연결하는 보정작업을 더 수행할 수도 있다. 이를 통해, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)와 상기 CT이미지(314) 간의 정합시 획득되는 정보의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다.

한편, 상기와 같이 형합홈(23) 이미지가 입체화되도록 반전된 상기 1차 스캐닝 이미지(311b)와 상기 2차 스캐닝 이미지(312)가 중첩된 이미지로부터 상기 교합 스캐닝 이미지를 소거할 수 있다. 즉, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)에는 상기 대합치아(t)의 3차원적인 외부 형상에 대응되는 상기 이격 스캐닝 이미지와 상기 형합홈(23) 이미지가 입체화되도록 반전된 상기 1차 스캐닝 이미지(311b)가 표시됨에 따라 산출하고자 하는 수직고경 값을 보다 용이하게 획득할 수 있다.

한편, 상기와 같이 획득된 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)로부터 산출된 수직고경(L)과 상기 대합치아(t)의 높이 등을 고려하여 상기 치아 식립대상부의 단부로부터 상기 대합치아(t) 단부까지의 길이(L)를 산출할 수 있다. 여기서, 상기 치아 식립대상부의 단부로부터 상기 대합치아(t) 단부까지의 길이(L)를 산출함에 따라 추후 설계되는 상기 크라운(c)의 높이를 결정할 수 있다. 이때, 상기 치아 식립대상부의 단부라 함은 치조 최상단 부분으로 이해함이 바람직하다.

즉, 상기 트레이(20)의 외면에 실질적으로 상기 피시술자가 안정적인 저작감도를 느낄 수 있는 교합 높이로 조절된 교합베이스(90)가 적층된 상태로 구강 내부에 설치되어 각 스캐닝 이미지를 획득할 수 있다. 이를 통해, 상기 각 스캐닝 이미지 간의 예비정합을 통하여 획득된 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)으로부터 상기 수직고경을 용이하게 산출할 수 있다.

한편, 상기 상악 및 하악을 CT촬영하여 획득된 상기 CT이미지(314)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.

이때, 각 이미지를 획득하는 순서는 시술자의 시술 스타일에 따라 탄력적으로 변경할 수 있다. 예컨대, CT촬영을 통한 상기 CT이미지(314)를 먼저 획득하고 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)와 상기 2차 스캐닝 이미지(312)를 획득할 수도 있으며, 이러한 이미지 획득 순서의 변형은 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 경우에 따라 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 상기 형합홈(23)이 입체화되도록 반전시키는 과정을 먼저 수행하고 상기 2차 스캐닝 이미지(312)와 중첩할 수도 있다.

한편, 상기와 같이 획득한 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)와 상기 CT이미지(314)를 상기 레퍼런스 마커(40)를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 획득한다(s300).

이때, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)는 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)와 상기 2차 스캐닝 이미지(312)를 예비정합하되, 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 상기 형합홈(23)이 입체화되도록 반전시켜 획득될 수 있다.

그리고, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)와 상기 CT이미지(314)의 상호 대향부분에 쌍으로 표시된 상기 레퍼런스 마커(40)를 정합기준점으로 하여 본정합하여 획득된다. 그리고, 상기 본정합을 통하여 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 획득할 수 있다. 이때, 상기 본정합은 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)와 상기 CT이미지(314)에 각각 포함된 상기 레퍼런스 마커(40)를 중첩하여 공통부분을 비교영역으로 설정한다.

그리고, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)와 상기 CT이미지(314)의 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 수행한다.

상세히, 상기 대합치아(t)와 상기 트레이(20)의 외형 정보를 포함하는 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 상기 상하악의 내부 정보를 포함하는 CT이미지(314)는 3차원 벡터 데이터로 변환되어 표시될 수 있다.

그리고, 상기 시술자는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 상기 CT이미지(314)에 표시된 각 쌍의 레퍼런스 마커(40) 이미지마다 유사한 위치를 정합기준점으로 표시하여 입력할 수 있다. 여기서, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)에 포함된 상기 레퍼런스 마커(40)는 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)로부터 획득된 이미지정보이며, 상기 CT이미지(314)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(315)를 획득할 수 있다.

여기서, 상기 형합도는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 상기 CT이미지(314)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(313)와 CT이미지(314)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(313) 및 상기 CT이미지(314)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 이미지(315)의 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(313) 및 상기 CT이미지(314)가 중첩되어 디피런스 맵이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 디피런스 맵에는 상기 CT이미지(314) 내에 포함된 구강 내부에 대한 치조골 및 골밀도에 대한 정보를 하나의 세트로 포함하고, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 내에 포함된 구강 내부에 대한 외형 정보 및 수직고경을 하나의 세트로 포함한다.

그리고, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 CT이미지(314)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(313) 및 상기 CT이미지(314)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(313)는 피시술자의 구강 내부 내지 상기 트레이(20)의 외측을 따라 이동되는 스캐너에 의해 연속적으로 촬영된 영상정보를 결합하여 획득된 상기 이미지를 중첩하여 획득된다. 이로 인해, 치열 및 트레이(20)의 곡률 등 실제 구강 내부 내지 트레이(20) 형상과 왜곡되어 나타날 수도 있다. 이러한, 왜곡은 상기 CT이미지(314)에 포함된 적확한 치열 곡률로 보정함에 따라 정밀한 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 제공받을 수 있다.

이어서, 영상 정합이 완료되면 상기 형합도가 표시된 레이어를 제거하여 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 상기 CT이미지(314)의 정보를 포괄하는 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 획득할 수 있다.

이처럼, 상기 트레이(20)의 측면에 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(315)는 디지털화된 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 상기 CT이미지(314)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(315)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 가이드를 제조한다(s400).

상세히, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313) 및 상기 CT이미지(314)를 본정합하여 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 획득한다. 이때, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)는 상기 1차 및 2차 스캐닝 이미지(311a,312)를 예비정합하여 획득한 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)로부터 제공되는 외형 정보와 CT촬영을 통한 CT이미지(314)로부터 제공되는 내부 정보를 포함한다. 여기서, 상기 외형 정보는 수직고경, 대합치아(t)의 저작면 형상 및 잇몸 등의 외형 정보를 포함하고, 내부 정보는 상하악의 골형상, 골밀도 등의 정보를 포함한다.

그리고, 상기 크라운(c)은 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 기반으로 상기 교합 높이에 대응하여 이격된 상하악간의 간격에 대응하여 설계될 수 있다. 이때, 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)는 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)와 상기 CT이미지(314)를 정합하여 획득되되, 상기 2차 스캐닝 이미지(312)로부터 획득된 상기 대합치아(t)의 배치 및 저작면 정보를 포함한다.

즉, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)에는 상기 교합 높이와 상기 대합치아(t)의 저작면 등의 외부 형상 정보가 포함되므로 상기 크라운(c)의 높이 및 저작면 형상을 용이하게 획득할 수 있다.

더불어, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지(313)에서 산출된 수직고경 및 대합치아(t)의 외형 정보와 상기 CT이미지(314)에서 획득된 상하악의 골형상 및 골밀도 등을 종합한 3차원 교합 가이드 이미지(315)로부터 픽스츄어의 식립위치 및 어버트먼트 종류, 그리고 크라운(c)의 높이 및 형상을 3차원적으로 획득할 수 있다. 이때, 상기 크라운(c)의 형상 및 배치상태는 상기 2차 스캐닝 이미지로부터 획득된 상기 대합치아(t)의 배치 및 저작면 정보를 포함하는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 기반으로 설정될 수 있다.

즉, 서지컬 가이드(60)의 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(315)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 가이드를 제조할 수 있다. 이를 통해, 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 고정홈부가 형성된다. 그리고, 상기 고정홈부가 상기 치아 식립대상부에 형합되어 고정되며, 상기 서지컬 가이드(60)가 고정된 상태에서 상기 가이드홀(61)을 통하여 픽스츄어 식립을 위한 천공을 드릴링할 수 있다.

여기서, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 기반으로 제조되는데, 상기 오랄스캔을 통한 상기 치아 식립대상부 및 대합치아(t)의 외형 정보와 상기 CT촬영을 통한 상기 상하악의 내부 조직 정보가 포함된 각 이미지를 정합하여 산출된다. 이를 통해, 상기 서지컬 가이드(60)의 고정홈부가 상기 피시술자의 치아 식립대상부 외면에 형합되도록 설계될 수 있다.

이때, 상기 고정홈부는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)로부터 상기 트레이(20)에 포함된 상기 형합홈(23) 이미지로부터 설계될 수 있다. 상세히, 상기 서지컬 가이드(60)는 상기 픽스츄어 식립시 기설정된 위치에 정확히 식립되도록 요동이 최소화되어야 하므로 상기 치아 식립대상부 외면과 상기 고정홈부는 형합 고정됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 고정홈부의 형상은 상기 치아 식립대상부의 외면 프로파일과 대응되도록 상기 1차 스캐닝 이미지(311a)에 포함된 상기 형합홈(23) 이미지를 통하여 설계할 수 있다. 이때, 상기 형합홈(23) 이미지를 제외한 설계과정에 간섭될 수 있는 불필요한 이미지 데이터는 선택적으로 소거할 수 있다. 이를 통해, 상기 고정홈부의 형상이 상기 치아 식립대상부와 실질적으로 형합되므로 상기 서지컬 가이드(60)가 상기 치아 식립대상부에 안정적으로 고정되도록 설계될 수 있다.

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

이때, 상기 크라운(c)의 형상 및 배치상태는 상기 2차 스캐닝 이미지(312)로부터 획득된 상기 대합치아(t)의 배치 및 저작면 정보를 포함하는 상기 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 기반으로 설정될 수 있다. 더욱이, 상기 2차 스캐닝 이미지(312)는 교합 높이가 조절된 상기 교합베이스(90)를 포함하는 상기 트레이(20)를 설치한 상태로 스캔한 상기 교합 스캐닝 이미지를 포함하므로 상기 수직고경을 용이하게 산출할 수 있다.

그리하여, 본 발명은 피시술자의 치아 식립대상부에 대응하여 획득된 이미지 간의 정합을 통하여 서지컬 가이드(60) 및 임플란트 보철물을 동시에 설계 및 제작할 수 있는 정보를 제공받을 수 있으므로 피시술자의 내원 횟수 및 시술자의 시술 단계가 현저히 단축되며 픽스츄어 식립과 어버트먼트/크라운의 설치를 단기간에 완료할 수 있는 임플란트 기반 기술장치를 제공받을 수 있다.

이때, 구강 내부에 대한 기본정보가 없는 피시술자의 경우에도 임플란트 시술계획을 수립하기 위한 인상 채득과정에서 트레이(20)의 치열홈(21)에 인상재(22)를 충전한 후 간편하고 신속한 인상채득과 동시에 유동성이 강한 치아 식립대상부를 대신하여 상기 트레이(20)의 견고한 외면에 레퍼런스 마커(40)를 부착하여 이미지를 획득하므로 획득된 각 이미지 간의 정합 기준 위치가 명확해질 수 있다. 이를 통해, 각 이미지의 정합을 통해 획득되는 3차원 교합 가이드 이미지(315)를 기반으로 설계 및 제조되는 서지컬 가이드(60) 및 보철물의 정밀성이 개선되므로 임플란트 시술의 신뢰도가 현저히 향상될 수 있다.

더욱이, 대합치아(t)와 맞물리는 상기 트레이(20)의 외면에 적층된 교합베이스(90)의 상면을 절삭하여 피시술자가 편안하게 느낄 수 있는 교합 높이로 조절하여 간편하고 정확한 수직고경 값을 획득할 수 있으며, 이를 이용하여 상기 크라운(c)의 정밀한 설계가 용이하므로 시술만족도가 현저히 개선될 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.

311a : 1차 스캐닝 이미지 312 : 2차 스캐닝 이미지
313 : 통합 스캐닝 이미지 314 : CT이미지
315 : 3차원 교합 가이드 이미지 20 : 트레이
21 : 치열홈 22 : 인상재
23 : 형합홈 60 : 서지컬 가이드
61 : 가이드홀 C : 크라운
t : 대합치아

Claims (5)

1. 측면에 복수개의 레퍼런스 마커가 부착되고 내면에 인상재가 주입된 치열홈이 형성된 트레이를 피시술자의 구강 내부에 결합하여 치아 식립대상부에 대응하는 형합홈이 형성된 인상을 채득하는 제1단계;
   외면에 교합베이스를 적층하고 두께를 조절하여 대합치아와 대응되는 교합 높이가 설정된 트레이를 스캔하여 1차 스캐닝 이미지를 획득하고, 상기 트레이가 설치된 상하악의 교합상태를 오랄스캔하여 2차 스캐닝 이미지를 획득하여 1차 스캐닝 이미지와 예비정합하되, 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 형합홈 이미지가 입체화되도록 반전시켜 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지를 획득하고, 상하악을 CT촬영하여 CT이미지를 획득하는 제2단계;
   상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 CT이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 본정합하여 3차원 교합 가이드 이미지를 획득하는 제3단계; 및
   상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 크라운의 높이를 설정하되, 상기 피시술자의 구강 내부형상에 형합되는 고정홈부 및 설정된 크라운에 대응되는 픽스츄어 식립 위치를 따라 형성된 가이드홀을 포함하는 서지컬 가이드를 제조하는 제4단계를 포함하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 교합 높이는 상기 트레이가 설치된 상태에서 상기 피시술자의 저작감도에 따라 산출되되, 상기 상하악의 교합시 상기 교합베이스 상면에 표시되는 상기 대합치아의 저작흔을 기준으로 절삭하여 조절되며,
   상기 제4단계에서, 상기 크라운은 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 상기 교합 높이에 대응하여 이격된 상하악 간의 간격에 대응하여 설계됨을 특징으로 하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 1차 스캐닝 이미지로부터 상기 형합홈 내면 프로파일 이미지와 상기 레퍼런스 마커 이미지를 제외한 이미지를 소거하고,
   상기 형합홈 내면 프로파일 이미지가 입체화되도록 반전시켜 상기 레퍼런스 마커 이미지의 상대적인 위치관계를 고려하여 보정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2단계에서, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT이미지를 상기 레퍼런스 마커를 기준으로 중첩하여 각 이미지 사이의 형합도를 출력하는 디피런스 맵에서 본정합시, 상기 수직고경이 고려된 통합 스캐닝 이미지와 상기 CT이미지의 공통부분을 비교영역으로 설정하는 단계와,
   중첩된 이미지에서 상기 비교영역의 최상단부 및 최외곽부가 상호 일치되도록 각 이미지를 보정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제3단계에서, 상기 크라운의 형상 및 배치상태는 상기 2차 스캐닝 이미지로부터 획득된 상기 대합치아의 배치 및 저작면 정보를 포함하는 상기 3차원 교합 가이드 이미지를 기반으로 설정됨을 특징으로 하는 트레이를 이용한 치아 임플란트 시술을 위한 서지컬 가이드 및 크라운 제조방법.

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