KR101652562B1 - 자동화된 의치 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 자동화된 의치 제조 방법으로서, 제작될 각각의 의치의 디지털 데이터 세트를 제공하는 단계와, 모델을 치열궁 및 잇몸으로 디지털 분리하는 단계와, 절단 기술을 이용하여 세라믹 또는 플라스틱 재료로부터 치열궁을 제작하는 단계와, 생성 또는 제거 절차를 통해 특히 (메트-)아크릴레이트계 플라스틱 재료로부터 의치상을 제조하는 단계와, 접착 또는 접합을 통해 또는 접착과 접합의 조합을 통해 치열궁 및 잇몸을 연결시키는 단계를 포함하는, 자동화된 의치 제조 방법에 관한 것이다.

Description

자동화된 의치 제조 방법{METHOD FOR AUTOMATED MANUFACTURE OF DENTURES}
본 발명은 캐드／캠을 이용한 개인용 치과 보철물의 제작 및 디지털 인상(digital impression) 데이터로부터의 신속 제조(rapid manufacturing)／신속 원형화(rapid prototyping)에 관한 것이다.
전체 또는 부분 의치는 기본적으로 공지된 방법에 따라 제조된다. 이런 방법은 예컨대, 문헌(예컨대, 유럽 특허출원 제1 243 230 A2호, 미국 특허 제6,881,360 B2호, 및 "치과 재료"(율만(Ullmann)의 공업화학 백과사전, 2002년, 저작권 소유: Wiley-VCH 출판사))에 기술되어 있고 장기간 동안 공지된 파우더/액체 기술을 포함하는, 종래의 방법을 포함한다.
통상, 전체 의치를 제조하기 위한 3가지 상이한 종류의 재료가 공지되어 있다. 이런 재료는, [Palapress, Paladur(헤레우스 쿨처(Heraeus Kulzer), 독일), SR 3/60® Quick(이보클라(Ivoclar), 리히텐슈타인) 및 Degupress®(데구사-휠스(Degussa-Huels), 독일)로서 상용으로 입수할 수 있는]폴리메틸메트아크릴레이트(PMMA)계 2성분 재료와, [예컨대, Paladon® 65(헤레우스 쿨처, 독일), SR 3/60®, SR Ivocap®(이보클라, 리히텐슈타인) 및 Lucitone®(덴트스플라이(Dentsply), 미국)로서 상용으로 입수할 수 있는]PMMA 무함유 고온 경화 재료와, 열가소성 처리를 위한 사출 성형된 덩어리이다.
열가소성 재료는 가열되어, 통상 사출 성형 방법을 통해 중공 공간에 주입된다. 특히, 센덴(Bredent, Senden; 독일)의 "Polyapress®"라 지칭되는 공지된 방법이 널리 알려져 있다. PVC, 폴리우레탄, 폴리아미드 또는 폴리카보네이트와 같은 중합체를 이용하려는 수많은 시도가 있었다(율만의 인용 문헌 5.1.5. 다른 의치 수지).
또한, 광경화 또는 마이크로파경화 1성분 재료(예컨대, 헤레우스 쿨처에 의해 제조된 Versyo.com®)(율만의 인용 문헌 5.1.3. 광경화 중합체, 5.1.4. 마이크로파경화 중합체)에 기초하는 방법들도 있다.
플라스틱 재료를 처리하는데 필요한 작업 단계들은 모든 이런 재료들에 있어서 동일하다.
또한, 층들을 제조하는 방법도 치기 공학에 공지되어 있다. 이런 방법은 예컨대, 금속 치관 버니어링(veneering) 또는 의치 제작를 위해 대부분 광경화 재료와 함께 이용된다. 이런 방법의 이점은 색을 변경하여 심미적으로 만족스러운 치아 치료를 달성하는 절차 및 능력에 대한 제어 레벨을 포함한다.
치기 공학에서 신속 원형화를 이용하는 것도 또한 제안되었다. 신속 원형화(독일어로는 "schneller Prototypenbau")는 디자인 데이터에 기초하여 샘플 요소들을 신속하게 제작하기 위한 방법이다. 따라서, 신속 원형화 방법은 가능하면 수동적 디투어(detour) 또는 주형 없이 작업편에 직접적으로 그리고 신속하게 기존 캐드 데이터를 실행하는 것을 목표로 하는 제조 방법들이다. 이런 방법들의 그룹을 위한 관련 데이터 인터페이스는 STL 포맷이다. 1980년대부터 신속 원형화라는 명칭으로 공지된 방법들은 통상, 물리적 및/또는 화학적 효과를 이용하여 무형의 또는 중간 형태의(neutral-shape) 재료로부터 작업편을 층으로 제작하는 1차 성형 방법들이다. 신속 원형화는 중합될 수 있는 층들(독일 특허출원 제101 14 290 A1호 및 제101 50 256 A1호) 또는 잉크 제트 프린팅 파우더(미국 특허 제6,322,728 B1호)를 이용하여 수행되는 것을 포함한다.
기본적으로, 전체 의치 제작은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
- 치과 의사가 실리콘 인상을 채득하는 단계,
- 턱의 형상을 반영하기 위해 치기공사가 치과용 플라스터 모델을 제조하는 단계,
- 왁스로 인공 치아를 구성하고 잇몸을 조각하는 단계,
- 필요에 따라, 치과 의사 또는 치기공소에 의해 수행되는 시험 및 보정 단계,
- 보정된 왁스 의치를 치과용 플라스터, 실리콘 또는 한천(agar-agar)으로 피복하는 단계,
- 온수를 이용하여 왁스를 비등시켜 왁스를 제거하는 단계,
- 인공 치아를 제작된 주형에 삽입하는 단계,
- 생성된 중공 공간을 의치용 플라스틱 재료(예컨대, PalaXpress®)로 충진하는 단계,
- 최종 의치를 중합하고, 마무리 손질하고, 연마하는 단계.
이런 복잡한 절차를 상당히 단순화하려는 시도들이 이루어지고 있다. 이에 따라, 헤레우스 쿨처는 IDS 2005에 Filou 28 제품(유럽 특허출원 제1 704 831 A1호)을 제시하였다. 이는 왁스로 인공 치아를 구성하는데 필요한 시간을 감소시키기 위한 첫 번째 시도였다.
신속 원형화뿐만 아니라 신속 제조의 절단 기술(캐드/캠) 및 생성 제작 기술 분야에서의 지속적인 개선이 보철물에 도입되고 있다. 신속 제조(또는 독일어론 "Schnelle Fertigung")라는 용어는 캐드 데이터에 직접 기초하는 무도구 제작을 통해 요소들 및 시리즈를 신속하고 유연하게 제조하기 위한 방법 및 제작 절차를 지칭한다. 이용되는 재료는 유리, 금속, 세라믹, 플라스틱 및 신규한 재료(예컨대, 자외선 경화 졸겔: 예컨대, 다중 제트 모델링 참조) 등을 포함한다. 신속 제조는 최종 산물을 직접 제작하는데 항상 중점을 두기 때문에, 신속 원형화 및 신속 툴링(독일어론 "Schneller Werkzeugbau")과는 근본적으로 다르다. 이는 "치과 기술의 디지털화"라 공지되어 있다. 상술된 방법(예컨대, 스테레오리소그래피 또는 선택적 레이저 용융)의 단점은, 지금까지 기술이 단일의 단색인 출발 재료만이 이용될 수 있었기 때문에, 이용된 재료의 만족스럽지 못한 심미적 특징에 있다. 그러나, 특히 인공 치아의 제조는 자연스런 외관을 모방하기 위해 다색의 단일 요소들을 이용할 필요가 있다.
마무리 손질된 치아 및 마무리 손질된 보철물을 매우 자연스럽게 보이게 하는 다색의 적층 플라스틱(예컨대, Vita CAD-temp multicolor) 또는 세라믹 재료(예컨대, Vitablocs Triluxe)의 처리는 캐드/캠 절단 기술을 통해 이미 실현 가능하다.
또한, 상술된 최근의 기술적 개선들은 예컨대, 스캔 기술(쓰리엠 에에스페에(3M Espe) 제품 Lava C.O.S., 시로나(Sirona) 제품 Bluecam, 및 Hint ELC directScan) 또는 가상 조음기관 및/또는 치아의 가상 구성(virtual set-up)과 같이, 디지털화된 인상채득에 있어서의 진보를 포함한다.
또한, 본 발명의 목적은 상술된 종래의 제작 프로세스를 단순화하는 것이다. 또한, 색 또는 색조의 층을 갖는 심미적으로 세련된 의치의 제조를 가능하게 하는 것이다.
이런 목적은 청구항 제1항에 의해 충족된다. 바람직한 실시예들은 추가적인 청구항들로부터 명백해진다. 바람직하게는, 다음과 같은 단계들이 상술된 절차에서 적절한 시간에 수행된다.
1. 통상적인 실리콘 기능 인상의 디지털 인상채득 또는 디지털화로부터 데이터를 제공한다.
2. 캐드/캠을 통해 유색의 적층된 플라스틱 또는 세라믹 치열궁을 제공한다. 유색 적층으로 인해, 치열궁은 세련된 심미적 요건을 충족시킨다.
3. 잇몸 모방품의 마련 및 제작.
이런 절차는 기존 제작 프로세스를 상당히 단순화시켜, 시간 및 비용을 절감하는데 도움이 된다. 바람직하게는, 2개의 주요소, 치열궁 및 잇몸은, 인정된 접착 방법(Signum zirconia bond®, Signum ceramic bond® 또는 Palabond®, 및 광경화 versyo® 또는 Palabond®, 및 동일한 잇몸 색의 자동 중합화 보철용 플라스틱 재료(Paladur®, PalaXpress®))으로 제작된 다음, 서로 견고하게 연결된다.
도 1은 본 발명에 따른 제조 방법의 예시적인 실시예의 흐름도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 방법을 도시하는 다른 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동화된 의치 제조 방법은, 제작될 각각의 의치의 디지털 데이터 세트를 제공하는 단계와, 모델을 치열궁 및 잇몸으로 디지털 분리하는 단계와, 절단 기술을 이용하여 세라믹 또는 플라스틱 재료로 치열궁을 제작하는 단계와, 생성 또는 제거(ablative) 절차를 통해 (메트-)아크릴레이트계 플라스틱 재료를 포함하는 의치상을 제조하는 단계와, 접착 또는 접합을 통해 또는 접착과 접합의 조합을 통해 치열궁과 잇몸을 연결시키는 단계를 포함하고, 제작될 의치의 디지털 데이터 세트는 가상 조음기관에 의한 치아의 가상 구성을 통해 제공된다.
일 실시예에 따르면, 제작될 의치의 디지털 데이터 세트를 제공하는데 필요한 무치아 턱의 데이터 세트가, 구강내 스캔, 실리콘 인상의 3차원 스캔, 상기 3차원 스캔과 엑스선 데이터의 조합, 또는 치과용 플라스터 모델의 3차원 스캔으로부터 얻어진다.
일 실시예에 따르면, 디지털 모델은 소프트웨어를 통해 절단가능 치열궁 및 인공 잇몸으로 분리된다.
일 실시예에 따르면, 치열궁은 제거 제작 절차를 통해 제조된다.
일 실시예에 따르면, 제거 제작 절차를 통한 치열궁의 제작은 치아 색의 다층 플라스틱 재료를 이용하여 수행된다.
일 실시예에 따르면, 제거 제작 절차를 통한 치열궁의 제작은 치아 색의 다층 세라믹 재료를 이용하여 수행된다.
일 실시예에 따르면, 의치상은 절단 기술을 통해 제작된다.
일 실시예에 따르면, 의치상은 스테레오리소그래피를 통해 제작된다.
일 실시예에 따르면, 의치상은 3차원 잉크 제트 프린팅을 통해 제작된다.
일 실시예에 따르면, 생성 신속 제조 방법을 통한 의치상의 제작은, 단사슬, 중간 사슬 또는 장사슬 지방족 폴리(에틸렌글리콜)계 또는 덴드리머계 매트릭스를 갖는, 액체 또는 저점도에서 고점도까지의 단일 기능 또는 다기능 아크릴레이트 또는 메트아크릴레이트에 기초하거나, 각각의 성분들의 혼합물에 기초한다.
일 실시예에 따르면, 치열궁과 의치상의 접착은 세라믹-플라스틱 접착제 또는 플라스틱-플라스틱 접착제를 이용하는 재료에 따라 수행된다.
일 실시예에 따르면, 치열궁과 의치상의 접합은 기계적 요소를 통해 수행된다.
일 실시예에 따르면, 상기 기계적 요소는 가이드 스플린트, 홈 및 보유 요소로부터 선택된다.
상세하게는, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 방법의 실시예의 단계들은 다음과 같다.
- 치과 의사에 의한 실리콘 또는 구강내 스캐너를 이용하는 종래의 인상채득 단계(1),
- 디지털 모델을 치기공소에 제출하고 그리고 치아를 디지털 구성하는 단계(2),
- 선택적으로, 예컨대 스테레오리소그래피를 이용하는 RP에 의해, 의료 제품으로서 승인된 치과용 왁스로 왁스 모델을 제작하는 단계(3),
- 선택적으로, 환자에게 상기 왁스 모델을 재시험하고, 필요에 따라, 보정하는 단계(4),
- 선택적으로, 3차원 스캔을 통해 재디지털화하는 단계,
- 치열궁을 위한 각각의 리세스에 따라 모델을 치열궁 및 잇몸 덩어리로 디지털 분리하고, 치열궁 및 잇몸 덩어리를 개별 제작하는 단계(5),
- 공지된 치과용 접착 또는 접합 방법을 통해 2개의 주요소를 결합시키는 단계,
- 선택적으로, 예컨대 연삭 및 연마와 같은 재처리 단계,
- 고객에게 전달하는 단계.

Claims (14)

  1. 자동화된 의치 제조 방법으로서,
    제작될 각각의 의치의 디지털 데이터 세트를 제공하는 단계와,
    모델을 치열궁 및 잇몸으로 디지털 분리하는 단계와,
    절단 기술을 이용하여 세라믹 또는 플라스틱 재료로 치열궁을 제작하는 단계와,
    생성 또는 제거(ablative) 절차를 통해 (메트-)아크릴레이트계 플라스틱 재료를 포함하는 의치상을 제조하는 단계와,
    접착 또는 접합을 통해 또는 접착과 접합의 조합을 통해 치열궁과 잇몸을 연결시키는 단계를 포함하고,
    제작될 의치의 디지털 데이터 세트는 가상 조음기관에 의한 치아의 가상 구성을 통해 제공되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제작될 의치의 디지털 데이터 세트를 제공하는데 필요한 무치아 턱의 데이터 세트가,
    구강내 스캔,
    실리콘 인상의 3차원 스캔,
    상기 3차원 스캔과 엑스선 데이터의 조합, 또는
    치과용 플라스터 모델의 3차원 스캔으로부터 얻어지는, 자동화된 의치 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 디지털 모델은 소프트웨어를 통해 절단가능 치열궁 및 인공 잇몸으로 분리되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 치열궁은 제거 제작 절차를 통해 제조되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제거 제작 절차를 통한 치열궁의 제작은 치아 색의 다층 플라스틱 재료를 이용하여 수행되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제거 제작 절차를 통한 치열궁의 제작은 치아 색의 다층 세라믹 재료를 이용하여 수행되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 의치상은 절단 기술을 통해 제작되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 의치상은 스테레오리소그래피를 통해 제작되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 의치상은 3차원 잉크 제트 프린팅을 통해 제작되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 생성 신속 제조 방법을 통한 의치상의 제작은,
    단사슬, 중간 사슬 또는 장사슬 지방족 폴리(에틸렌글리콜)계 또는 덴드리머계 매트릭스를 갖는, 액체 또는 저점도에서 고점도까지의 단일 기능 또는 다기능 아크릴레이트 또는 메트아크릴레이트에 기초하거나,
    각각의 성분들의 혼합물에 기초하는, 자동화된 의치 제조 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 치열궁과 의치상의 접착은 세라믹-플라스틱 접착제 또는 플라스틱-플라스틱 접착제를 이용하는 재료에 따라 수행되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 치열궁과 의치상의 접합은 기계적 요소를 통해 수행되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 기계적 요소는 가이드 스플린트, 홈 및 보유 요소로부터 선택되는, 자동화된 의치 제조 방법.
  14. 삭제
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