KR102161707B1 - 디지털 방식 및 아날로그 방식 겸용 교합기 및 그 교합기를 이용한 교합 치열 모형 제작방법 - Google Patents

디지털 방식 및 아날로그 방식 겸용 교합기 및 그 교합기를 이용한 교합 치열 모형 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교합기 및 교합 치열 모형 제작방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 볼 조인트 방식의 간단한 구조로 디지털 방식 또는 아날로그 방식으로 교합 치열 모형을 제작할 수 있는 교합기 및 그 교합기를 이용한 교합 치열 모형 제작방법에 관한 것이다.

Description

디지털 방식 및 아날로그 방식 겸용 교합기 및 그 교합기를 이용한 교합 치열 모형 제작방법{Articulator for both digital and analog manufacturing and method of manufacturing gnathostatic model}
본 발명은 교합기 및 교합 치열 모형 제작방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 볼 조인트 방식의 간단한 구조로 디지털 방식 또는 아날로그 방식으로 교합 치열 모형을 제작할 수 있는 교합기 및 그 교합기를 이용한 교합 치열 모형 제작방법에 관한 것이다.
보철 치료 전 진단 또는 보철물 제작을 위해서는 치아 및 구강점막의 인상을 채득한 후 치과용 석고로 치열 모형(구강모형)을 제작하는 과정을 거치게 된다.
치열 모형은 치열궁에서의 치아배열 등에 대한 정보를 제공해 주지만, 모형만으로는 상악(위턱)과 하악(아래턱)의 기능관계 분석은 불가능하다.
따라서 제작한 치열모형을 교합기에 부착하여 치아 및 악골의 정적·동적 관계를 분석할 수 있다.
교합기가 부착된 환자의 치열 모형('교합 치열 모형'이라 정의 함)은 악골운동을 재현할 수 있고, 하악과두와 관절 간의 관계를 평가할 수 있다.
또한 실제 환자에서 나타나는 방어성 신경근 반사의 방해 없이 상하악의 기능관계 분석이 가능하며, 구강 내에서는 쉽게 보이지 않는 교합관계를 관찰하는 것도 용이하다.
한편, 이러한 교합 치열 모형은 아날로그 방식 또는 디지털 방식으로 제작이 가능하다.
도 1은 종래의 아날로그 방식으로 제작된 교합 치열 모형을 보여주는 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 아날로그 방식으로 제작된 교합 치열 모형(10)은 인상에 의해 환자의 치열을 채득한 후 석고로 치열 모형(12)을 제작하고, 상악 모형(12a)과 하악 모형(12b)에 교합기(11)를 석고로 고정함으로써 완성한다.
이 종래의 아날로그 방식으로 제작된 교합 치열 모형(10)은 석고 등 재료의 소모가 심하고 작업시간 및 인력 투입이 증가되며, 보철 제작과정에서 교합기를 분리하거나 재고정 시 번거로움이 발생한다. 또한, 재사용을 위해서는 분리 작업이 필요하다.
도 2는 종래의 디지털 방식으로 제작된 교합 치열 모형(20)를 보여주는 것이다.
도 2를 참조하면, 종래의 디지털 방식으로 제작된 교합 치열 모형(20)은 환자의 구강을 스캔한 뒤, CAD 소프트웨어와 같은 컴퓨터 프로그램상에서 치열 모델을 생성하고, 3D 프린팅과 같은 쾌속 조형을 통해 치열 모형(22)을 제작한 후, 교합기(21)를 부착하여 제작된다.
또한, 디지털 방식으로 치열 모형(22)을 제작할 때, 교합기(21)에 체결될 수 있는 부분인 교합기 체결부(22aa,22ba)를 컴퓨터 프로그램상에서 함께 모델링하여 모형으로 제작가능한 장점이 있으나 교합기 체결부(22aa,22ba)와 치열 모형이 한번 제작된 후에는 위치 수정이 불가능하고 석고로 작업한 치열 모형(12)에 적용이 불가능한 단점이 있다.
삭제
1. 한국등록특허 제10-1816497호, '정중환축관절운동 모사가 가능한 교합기' 2. 한국등록특허 제10-1783605호, '치과용 교합기' 3. 한국등록특허 제10-1686844호, '치아배열에 용이한 상악 모델 장착용 기준부재가 구비된 교합기'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 재료의 소모가 적어 적은 비용으로 제작이 가능한 교합기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 종래의 아날로그 방식 및 디지털 방식에 모두 호환가능한 디지털 방식 및 아날로그 방식 겸용 교합기를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일 단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부가 형성되고 타 단에는 힌지 결합할 수 있는 핀 결합부가 형성된 제1 암; 일 단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부가 형성되고 타 단에는 상기 핀 결합부와 결합할 수 있는 핀 부가 형성된 제2 암; 상기 제1 암의 볼 부와 볼 조인트 결합하고 상악 모형 또는 하악 모형 중, 어느 하나에 부착될 수 있는 부착면을 갖는 제1 연결 브라켓; 및 상기 제2 암의 볼 부와 볼 조인트 결합하고 상기 상악 모형 또는 상기 하악 모형 중, 다른 하나에 부착될 수 있는 부착면을 갖는 제2 연결 브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교합기를 제공한다.
또한, 본 발명은 일 단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부가 형성되고 타 단에는 힌지 결합할 수 있는 핀 결합부가 형성된 제1 암; 및 일 단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부가 형성되고 타 단에는 상기 핀 결합부와 결합할 수 있는 핀 부가 형성된 제2 암;을 포함하고, 상기 제1 암의 볼 부는 상악 모형 또는 하악 모형 중, 어느 하나에 형성된 제1 연결 브라켓과 볼 조인트 결합하고, 상기 제2 암의 볼 부는 상기 상악 모형 또는 상기 하악 모형 중, 다른 하나에 형성된 제1 연결 브라켓과 볼 조인트 결합하는 것을 특징으로 하는 교합기를 더 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 교합기를 이용하여 교합 치열 모형을 제작하는 교합 치열 모형 제작방법으로서, 환자의 구강을 스캔하여 치열 모델을 획득하는 단계; 상기 치열 모델의 상악 모델 또는 하악 모델 중 어느 하나에 음형의 볼 부를 갖는 제1 연결 브라켓 모델을 위치시켜 결합하고 다른 하나에 음형의 볼 부를 갖는 제2 연결 브라켓 모델을 위치시켜 결합함으로써 연결 브라켓 모델이 형성된 치열 모델(이하, '브라켓 형성 치열 모델'이라 함)을 생성하는 단계; 상기 브라켓 형성 치열 모델을 쾌속 조형(RP:Rapid Protyping)하여 쾌속 조형 모형을 제작하는 단계; 상기 쾌속 조형 모형 중, 상기 제1 연결 브라켓 모델에 대응하여 성형된 제1 연결 브라켓 모형에 상기 제1 암의 볼 부를 볼 조인트 결합하고, 상기 제2 연결 브라켓 모델에 대응하여 성형된 제2 연결 브라켓 모형에 상기 제2 암의 볼 부를 볼 조인트 결합하며, 상기 제1 암과 상기 제2 암의 타단을 서로 힌지 체결하는 단계; 및 상기 제1 암과 상기 제2 암의 볼 조인트 결합을 조정하면서 상기 쾌속 조형 모형의 상악 모형과 하악 모형을 원하는 교합위치에 교합시키고, 상기 제1 암의 볼 부를 상기 제1 연결 브라켓 모형에 접착제를 이용하여 고정하고, 상기 제2 암의 볼 부를 상기 제2 연결 브라켓 모형에 접착제를 이용하여 고정함으로써 상기 교합 치열 모형을 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교합 치열 모형 제작방법을 더 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 교합기에 의하면, 종래의 아날로그 방식으로 제작된 석고 치열 모형과 디지털 방식으로 제작된 쾌속 조형 치열 모형에 각각 연결 브라켓을 부착하여 체결이 가능하므로 아날로그 및 디지털 방식 모두에 적용 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 교합기에 의하면, 볼 조인트 방식으로 치열 모형의 교합위치를 간편히 조정하여 볼 부와 연결 브라켓을 접착 고정함으로써 즉시 사용이 가능하여 제작시간의 짧고 편의성이 우수한 정점이 있다.
또한, 본 발명의 교합기에 의하면, 구조가 간단하여 적은 비용으로 제작이 가능하므로 일회용으로 사용이 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 아날로그 방식으로 제작된 교합 치열 모형을 보여주는 도면,
도 2는 종래의 디지털 방식으로 제작된 교합 치열 모형을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기의 분해도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기로 제작한 교합 치열 모형을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기로 교합 치열 모형을 제작하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기를 보여주는 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기의 분해도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기로 제작한 교합 치열 모형을 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기(100)는 제1 암(110), 제2 암(120), 제1 연결 브라켓(130) 및 제2 연결 브라켓(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 암(110)은 일단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부(111)가 형성되고 타단에는 힌지 결합할 수 있는 핀 결합부(112)가 형성된 암이다.
또한, 상기 핀 결합부(112)에는 원통형 핀이 결합하기 위한 핀 결합홈(a)이 형성된다.
상기 제2 암(120)은 일단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부(121)가 형성되고 타단에는 상기 제1 암(110)의 핀 결합부(112)와 힌지 결합할 수 있는 핀 부(122)가 형성된다.
또한, 상기 핀 부(122)에는 원통형의 핀(b)이 양측으로 돌출되어 있다.
즉, 상기 제1 암(110)과 상기 제2 암(120)은 서로 힌지 결합하여 접번 운동(hinge movement)을 수행할 수 있다.
상기 제1 연결 브라켓(130)은 상기 제1 암(110)의 볼 부(111)와 볼 조인트 결합하고, 구면을 따라 회동할 수 있다.
또한, 상기 제1 연결 브라켓(130)에는 상기 제1 암(110)의 볼 부(111)와 볼 조인트 결합할 수 있는 음형의 볼 부(131) 및 상악 모형(12a) 또는 하악 모형(12b)중 어느 하나의 모형에 부착될 수 있는 부착면(132)이 구비된다.
상기 제2 연결 브라켓(140)은 상기 제2 암(120)의 볼 부(121)와 볼 조인트 결합하고, 구면을 따라 회동할 수 있다.
또한, 상기 제2 연결 브라켓(140)에는 상기 제2 암(120)의 볼 부(121)와 볼 조인트 결합할 수 있는 음형의 볼 부(141) 및 상악 모형(12a) 또는 하악 모형(12b)중 다른 하나의 모형에 부착될 수 있는 부착면(142)이 구비된다.
도 5에서는 상기 제1 연결 브라켓(130)이 상기 상악 모형(12a)에 부착되고 상기 제2 연결 브라켓(140)이 상기 하악 모형(12b)에 부착되는 것을 도시하였으나 역으로 상기 제1 연결 브라켓(130)이 상기 하악 모형(12b)에 부착되고 상기 제2 연결 브라켓(140)이 상기 상악 모형(12a)에 부착될 수 있다.
또한, 상기 상악 모형(12a) 및 상기 하악 모형(12b)은 아날로그 방식으로 제작된 치열 모형(12)일 수 있고, 디지털 방식으로 제작된 치열 모형일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기(110)는 아날로그 또는 디지털 방식 모두에 적용이 가능하다.
또한, 상기 상악 모형(12a) 및 상기 하악 모형(12b)의 교합위치는 상기 제1 암(110)과 상기 제2 암(120)의 힌지 결합 각도, 상기 제1 암(110)과 상기 제1 연결 브라켓(130)의 볼 조인트 결합위치, 상기 제2 암(120)과 상기 제2 연결 브라켓(140)의 볼 조인트 결합위치를 조절함으로써 조정가능하다.
또한, 상기 상악 모형(12a) 및 상기 하악 모형(12b)의 교합위치 조정완료 후에 상기 제1 암(110)의 볼 부(111)와 상기 제1 연결 브라켓(130)의 음형 볼 부(131)를 서로 접착제로 접착하여 고정하고, 상기 제2 암(120)의 볼 부(121)와 상기 제2 연결 브라켓(140)의 음형 볼 부(141)를 서로 접착제로 접착하여 고정함으로써, 상기 상악 모형(12a) 및 상기 하악 모형(12b)이 설정된 위치에서 서로 반복 접번 운동을 재현할 수 있게 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 교합기(110)는 아날로그 방식 또는 디지털 방식에 관계없이 제작된 치열모형에 간단히 연결 브라켓(130,140)을 부착함으로써 교합이 가능하게 한다.
또한, 상기 교합기(110)는 탄성적으로 볼 조인트 결합이 가능하고 사출 단가를 낮출 수 있으며 일회용으로 제작이 가능하고, 내피로성, 장기내구성, 내마모성, 성형성, 장기 치수 안정성이 우수한 소재를 이용하는 것이 바람직하다.
예를 들면, POM(Polyoxymethylen) 소재를 이용하여 제작할 수 있다.
한편, 디지털 방식으로 치열 모형을 제작할 때, 상기 연결 브라켓들(130,140)이 부착된 상태로 치열 모형의 제작이 가능하며, 이 경우, 상기 교합기(110)는 상기 제1 암(110)과 상기 제2 암(120)만으로 구성될 수 있다.
도 6은 상기 연결 브라켓들(130,140)이 치열 모형에 부착되어 디지털 방식으로 제작될 경우, 교합 치열 모형을 제작하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
여기서 교합 치열 모형이란 치열 모형에 교합기를 부착한 모형을 의미한다.
도 6을 참조하면, 먼저, 환자의 구강을 oral scanner 등 구강 내 정보를 채득할 수 있는 장비로 스캔한다(S1000).
다음, 스캔된 정보를 이용하여 환자의 치열 모델(200)을 획득한다(S2000).
여기서 치열 모델(200)이란 CAD와 같은 컴퓨터 프로그램상에서 출력 및 편집 가능한 디지털 모델이다.
다음, 상기 치열 모델(200)에 보철물(210)을 설계하여 삽입한다(S3000).
또한, 상기 보철물(210) 역시 디지털 모델이며, 상기 치열 모델(200)은 상기 보철물(210)에 의해 상악 및 하악의 위치 조정이 이루어진다.
다음, 상기 보철물(210)을 제거하고 교정 후 치열 모델(300)을 획득한다(S4000).
다만, 상기 보철물(210)을 설계하는 과정(S3000)과 교정 후 치열 모델(300)을 획득하는 과정(S4000)은 생략이 가능하다.
다음, 상기 교정 후 치열 모델(300)에 잇몸 부분을 채워넣은 모델인 쾌속 조형용 치열 모델(400)을 만든다(S5000).
다음, 연결 브라켓 모델(410,420)을 상기 쾌속 조형용 치열 모델(400)에 위치시킨다(S6000).
또한, 상기 연결 브라켓 모델(410,420)은 디지털 모델이다.
또한, 상기 연결 브라켓 모델(410,420)은 제1 연결 브라켓 모델(410)과 제2 연결 브라켓 모델(420)을 포함하며, 상기 제1 연결 브라켓 모델(410)은 상기 쾌속 조형용 치열 모델(400)의 상악에 위치시키고 상기 제2 연결 브라켓 모델(420)은 상기 쾌속 조형용 치열 모델(400)의 하악에 위치시킨다.
다음, 상기 연결 브라켓 모델(410,420)과 상기 쾌속 조형용 치열 모델(400)을 하나의 객체로 결합하고(S7000), 연결 브라켓이 형성된 치열 모델인 연결 브라켓 형성 치열 모델(500)로 생성한다.
다음, 상기 연결 브라켓 형성 치열 모델(500)을 쾌속 조형(RP:Rapid Protyping)하여 실물인 쾌속 조형 모형(600)을 제작한다(S8000).
또한, 본 발명에서는 상기 쾌속 조형으로 3D 프린팅을 이용하였다.
또한, 상기 쾌속 조형 모형(600)은 상기 제1 연결 브라켓 모델(410)에 대응하는 제1 연결 브라켓 모형(611)이 형성된 상악 모형(610)과 상기 제2 연결 브라켓 모델(420)에 대응하는 제2 연결 브라켓 모형(621)이 형성된 하악 모형(620)을 포함한다.
다음, 상기 제1 암(110)의 볼 부(111)를 상기 제1 연결 브라켓 모형(611)에 삽입하고, 상기 제2 암(120)의 볼 부(121)를 상기 제2 연결 브라켓 모형(612)에 삽입하며, 상기 제1 암(110)과 상기 제2 암(120)은 서로 힌지 체결한다(S9000).
다음, 상기 상악 모형(61)과 상기 하악 모형(620)의 교합위치를 조절하여 위치를 유지한 채, 상기 제1 암(110)의 볼 부(111)와 상기 제1 연결 브라켓 모형(611), 상기 제2 암(120)의 볼 부(121)와 상기 제2 연결 브라켓 모형(612)을 각각 접착제로 접착하여 고정함으로써 상기 교합 치열 모델의 제작을 완성한다(S10000).
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:교합기 110:제1 암
111:볼 부 112:핀 결합부
120:제2 암 121:볼 부
122:핀 부 130:제1 연결 브라켓
140:제2 연결 브라켓

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 일 단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부가 형성되고 타 단에는 힌지 결합할 수 있는 핀 결합부가 형성된 제1 암; 및 일 단에 볼 조인트 결합할 수 있는 볼 부가 형성되고 타 단에는 상기 핀 결합부와 결합할 수 있는 핀 부가 형성된 제2 암;을 포함하고, 상기 제1 암의 볼 부는 상악 모형 또는 하악 모형 중, 어느 하나에 형성된 제1 연결 브라켓과 볼 조인트 결합하고, 상기 제2 암의 볼 부는 상기 상악 모형 또는 상기 하악 모형 중, 다른 하나에 형성된 제2 연결 브라켓과 볼 조인트 결합하는 것을 특징으로 하는 교합기를 이용하여 교합 치열 모형을 제작하는 교합 치열 모형 제작방법으로서,
    환자의 구강을 스캔하여 컴퓨터 프로그램상에서 출력 및 편집 가능한 디지털 모델인 치열 모델을 획득하는 단계;
    상기 치열 모델에 잇몸 부분을 채워넣은 디지털 모델인 쾌속 조형용 치열 모델을 획득하는 단계;
    상기 쾌속 조형용 치열 모델의 상악 모델 또는 하악 모델 중 어느 하나에 음형의 볼 부를 갖는 디지털 모델인 제1 연결 브라켓 모델을 부분적으로 겹치게 위치시켜 결합하고 다른 하나에 음형의 볼 부를 갖는 디지털 모델인 제2 연결 브라켓 모델을 부분적으로 겹치게 위치시켜 결합함으로써 연결 브라켓 모델이 형성된 치열 모델(이하, '브라켓 형성 치열 모델'이라 함)을 생성하는 단계;
    상기 브라켓 형성 치열 모델을 쾌속 조형(RP:Rapid Protyping)하여 쾌속 조형 모형을 제작하는 단계;
    상기 쾌속 조형 모형 중, 상기 제1 연결 브라켓 모델에 대응하여 성형된 제1 연결 브라켓 모형에 상기 제1 암의 볼 부를 볼 조인트 결합하고, 상기 제2 연결 브라켓 모델에 대응하여 성형된 제2 연결 브라켓 모형에 상기 제2 암의 볼 부를 볼 조인트 결합하며, 상기 제1 암과 상기 제2 암의 타단을 서로 힌지 체결하는 단계; 및
    상기 제1 암과 상기 제2 암의 볼 조인트 결합을 조정하면서 상기 쾌속 조형 모형의 상악 모형과 하악 모형을 원하는 교합위치에 교합시키고, 상기 제1 암의 볼 부를 상기 제1 연결 브라켓 모형에 접착제를 이용하여 고정하고, 상기 제2 암의 볼 부를 상기 제2 연결 브라켓 모형에 접착제를 이용하여 고정함으로써 상기 교합 치열 모형을 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교합 치열 모형 제작방법.
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