KR100882885B1 - 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링시스템을 개시한 것으로, 회전판 내에 구성되는 보철물 고정프레임을 일정범위로 좌우 회전시킴으로써, 식립된 임플란트의 각도를 바로 잡을 수 있는 밀링 시스템이다. 본 발명을 통해 기존의 5축 MAD/MAM(Manually Aided Design/Manually Aided Manufacturing) 시스템의 크기가 크다는 문제점을 해소하여 콤팩트한 사이즈를 가질 수 있게 됨으로써 작업 공간 활용의 효율성을 높일 수 있음은 물론, 기존 시스템과 차이가 없는 5축 메커니즘을 만들 수 있다.

Description

보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링 시스템{Milling system comprising revolution apparatus of prosthesis fixation frame}

본 발명은 크라운 & 브릿지의 일반 보철물, 그리고 임플란트 시술에 사용되는 임플란트 어버트먼트(Implant Abutment), 시멘트 및 스크류 타입의 보철물(인공치관), 어태치먼트(Attachment)(이하 보철물 이라함)를 밀링하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원본 보철물과 동일한 형상으로 사본 보철물의 밀링작업시 원본 및 사본 보철물이 고정된 프레임을 자유롭게 회전시켜 보철물에 대한 언더컷(under cut) 가공이 가능하도록 하는 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 임플란트(dental implant)는 매식의치로서 상실된 치아의 뿌리(치근)가 있던 악골내에 치근과 유사한 구조의 임플란트(매식체; fixture)를 심어 치아를 새로이 제작하는 방법으로, 고정성 의치처럼 인접한 치아를 삭제하지 않으므로 인접치아의 손상이 없고, 이차적인 충치 발생요인이 없어 고정성 의치보다 더 안정적인 방법이다.

주로 치과에서 행하는 임플란트 시술은 잇몸뼈, 즉 치조골에 임플란트를 매 식하는 수술과정과, 심겨진 임플란트에 지대주를 연결하여 인공치아를 장착하는 보철과정으로 구분된다.

이러한 임플란트의 시술법은 다양하게 있을 수 있는데 그 중 일 예에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 치조골에 드릴링(drilling) 및 탭핑(tapping) 과정을 거쳐 매식체(Fixture) 치수에 부합하는 홈을 형성하고, 매식체 상부에 마운트(Mount)를 체결한다. 그리고 나서 수술용 핸드 피스를 이용하여 매식체와 마운트를 치조골에 매식한 다음, 마운트를 매식체에서 제거함으로써, 치조골에 매식체를 매식하게 된다.

그리고 매식체의 상부에 덮개 나사를 체결하여 매식체를 봉합함으로써 1차 수술이 완료된다. 덮개 나사는 매식체의 골융합을 기다리는 동안 구강 내에 존재하는 세균 및 이물질이 매식체의 내부로 침입하는 것을 차단한다.

이어서, 2차 수술을 통해 잇몸을 열어 덮개 나사를 노출시킨 후 매식체의 골융합 정도를 확인하고 덮개 나사를 제거한다. 그리고 심미적인 잇몸 형성을 위해 치유 어버트먼트(Healing Abutment)를 매식체의 상부에 체결한다.

근래에는 이러한 2차 시술법의 복잡성을 개선하기 위해, 덮개 나사를 체결 및 제거하는 과정을 생략하고, 바로 어머트먼트를 체결하는 1차 시술법이 사용되기도 한다.

치유 어버트먼트(Healing Abutment)를 체결하여 잇몸을 심미적으로 형성한 후, 어버트먼트를 제거하고, 보철물 제작을 위해 인상 코핑을 매식체 상부에 체결한다. 이어서 인상재를 사용하여 구강 내에서 예비 인상을 채득한 후, 인상 코핑을 제거한다.

그리고, 치아 모형을 제작한 뒤 인공치아 즉 인공치관을 가공한다. 그런 다음, 매식체 상부에 어버트먼트(Abudment)를 체결하고, 그 어버트먼트 위에 가공한 보철물 즉 인공치관을 고정하여 인공치아를 완성한다.

이와 같이 최근에는 임플란트 시술이 널리 시행되고 그 기술이 많이 공지되고 발전하고 있기 때문에, 임플란트 시술 후의 결과가 환자들 사이에서 이야기될 수 있다. 따라서 임플란트 시술 후 심미성 여부가 더욱 중요시되고 있다.

이와 관련하여 근래에는 보다 심미적인 임플란트 보철물 가공을 위한 밀링 시스템이 다양하게 제공되고 있다. 그 중에서도 MAD/MAM(Manually Aided Design/Manually Aided Manufacturing) 시스템이라고 하는 5축 밀링 매커니즘을 통해서 원본 보철물의 형상을 스캔함과 동시에, 실제 임플란트 시술에 사용되는 사본의 보철물을 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공하는 밀링 시스템이 개발되기에 이르렀다. 본 발명의 개시는 이러한 MAD/MAM 시스템과 관련된 것이다.

구체적으로 설명하면, 사람의 치아는 구강 내에서 수직상태가 아니다. 반면에 보철물을 밀링하는 밀링부와 스캔부는 항상 수직인 상태로 작동한다. 따라서 보철물을 밀링하기 위해서는 일반적인 크라운 & 브릿지의 경우 보철물 내면이 모두 보이게 시야를 확보해야하며, 임플란트 보철의 경우 수직상태로 잡아주어야 한다. 그렇게 하기 위해서는 5축 밀링 메커니즘이 필요하다. 이 5축 밀링 메커니즘에 필요한 것은 3개의 직선축, 즉 상하 직선축, 좌우 직선축, 전후 직선축이 반드시 있어야 하며 각각의 직선축에 대한 회전축이 더해져야 한다. 그러나 회전축의 경우 세개의 직선축 중 두개의 직선축에 대한 회전축만 있으면 5축을 이룰 수 있다.

일반적인 MAD/MAM 시스템 회전축의 경우 좌우 직선축에 대한 회전축과 상하 직선축에 대한 회전축으로 이루어져 있지만, 본 발명은 상하 직선축에 대한 회전축 대신 전후 진선축에 대한 회전축을 개시함으로서 5축을 형성한 것이다. 5축 밀링은 특히 근래 증가 추세에 있는 임플란트 보철을 정교하게 제작하기 위해서는 필수적인 요소이다.

즉, 종래의 밀링 시스템은 첨부된 도 1,2에서와 같이, 선반부(1), 원본 보철물 및 상기 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공되는 사본 보철물이 각각 올려져 고정되는 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3), 팬토그래프 구조로서 상기 선반부(1)의 끝단에 위치한 회전프레임(4-1)에 종단이 연결되고, 스프링(4-2)에 중심이 연결되어 수평/수직 회전하는 수평/수직 이동부(4), 상기 수평/수직 이동부(4)에 의해 회전하면서 상기 제 1 보철물 고정프레임(2)에 올려진 원본 보철물의 형상을 스캔하는 원본 스캔부(5), 상기 수평/수직 이동부(4)에 의해 회전하면서 상기 원본 스캔부(5)의 스캔으로부터 제 2 보철물 고정프레임(3)에 올려진 사본 보철물을 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공하는 밀링부(6) 및, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)이 고정되고, 상기 선반부(1)에서 축 프레임(7)에 양단이 축 고정되어 일정범위로 회전되는 회전판(8)을 포함한다. 상기 스캔부(5)와 밀링부(6)는 제어부(미도시)에 의해 그 스캔 및 가공의 동작이 제어되는 것이다.
위와 같은 구성의 치기공용 밀링 시스템은 상기 수평/수직 이동부(4)가 팬토그래프 형태로 구성되어 전후, 좌우, 상하로 이동가능하여 3축으로 이동될뿐만 아니라, 상기 회전판(8)의 회전에 의해 또하나의 회전축이 형성되고, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)의 회전에 의해 또 다른 하나의 회전축이 형성되어 총 5개의 축이 형성되므로 5축 밀링 매커니즘을 이룰 수 있다.

이때, 상기 원본 스캔부(5)와 밀링부(6)는 항상 수직 방향으로 스캔 및 밀링 가공을 할 수 있도록 제작되어 있고, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)은 축프레임(7)에 축 고정되는 회전판(8)에 의해 일정범위로 회전하지만, 상기 회전판(8) 내에 구성되는 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3) 내의 보철물을 수직으로 세우기 위해서는 또 하나의 회전축이 있어야 한다.

일반적인 MAD/MAM 시스템의 경우 상하 직선축에 대한 회전축(즉, 원형으로 이루어진 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)의 회전에 의한 회전축)이 있어서 어느 정도 수직이 가능하지만, 이렇게 할 경우 밀링시스템의 크기가 커질 수밖에 없는 문제점이 있다. 따라서, 밀링 시스템 자체의 크기를 콤팩트한 사이즈로 줄여 작업의 편의성이나 공간활용을 용이하게 할 필요성이 절실히 요구되고 있다.

밀링 시스템의 사이즈를 줄일 경우 제1,2 보철물 고정 프레임(2)(3)의 원형이 겹쳐지므로 후술할 도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 제1,2 보철물 고정프레임(2)(3)의 형태가 원형이 아닌 납작한 형태가 될 수밖에 없는데, 그 결과 상하 직선축에 대한 회전축(즉, 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)의 회전에 의한 회전축) 형성이 불가능해지므로 전후 직선축에 대한 회전축이 필요하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같이 종래 MAD/MAM 시스템의 크기를 콤팩트한 사이즈로 줄여서 작업의 편의성과 작업실 내의 공간 활용의 효율을 높이기 위함이며, 그로 인해 발생하는 기존 회전축 대신 새로은 회전축을 적용함으로써 일반적인 크라운 & 브릿지의 작업과 임플란트 보철물 제작시 스크류홀과 커넥션 파트를 보다 쉽게 이루어지도록 하는 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링시스템은 선반부, 원본 보철물 및 상기 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공되는 사본 보철물이 각각 올려져 고정되는 제 1,2 보철물 고정프레임, 팬토그래프 구조로 구성되어 상기 선반부의 끝단에 위치한 회전프레임에 종단이 연결되고, 스프링에 중심이 연결되어 수평 및수직 방향으로 이동하는 수평/수직 이동부, 상기 수평/수직 이동부에 의해 회전하면서 상기 제 1 보철물 고정프레임에 올려진 원본 보철물의 형상을 스캔하는 원본 스캔부, 상기 수평/수직 이동부에 의해 회전하면서 상기 원본 스캔부의 스캔으로부터 제 2 보철물 고정프레임에 올려진 사본 보철물을 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공하는 밀링부 및 상기 제 1,2 보철물 고정프레임이 고정되고, 상기 선반부에서 축 프레임에 양단이 축 고정되어 전후방향으로 회전되는 회전판을 포함하여 구성하고, 상기 원본 및 사본 보철물을 원하는 각도로 세울 수 있도록, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임을 상기 회전판에서 좌우방향으로 회전 가능하도록 고정시킨 축 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기존 MAD/MAM 시스템의 크기가 너무 큰 단점을 보완하여 콤팩트한 사이즈로 만들어 작업의 편의성과 작업 공간 활용의 효율성을 높일 수 있으며, 전후 직선축에 대한 회전축을 개시함으로써 기존 시스템이 가지는 5축 밀링 메커니즘을 그대로 유지할 수 있게 되었다. 그 결과 일반 크라운 & 브릿지는 물론, 임플란트 보철에 있어서의 스크류홀과 커넥션 파트를 사본 보철물에 밀링함에 있어 언더컷 가공이 보다 쉽게 이루어지도록 한 것이며, 이를 통해 임플란트 시술에 필요로 하는 보철물 제작이 보다 정밀하게 이루어지도록 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 커넥션 파트의 작업은 스크류홀 작업과 일맥상통하므로 이하에서는 스크류홀 작업으로 통일하여 표기한다.

도 3은 본 발명의 실시예로 축 고정부가 적용된 보철물 고정프레임과 회전판의 결합상태를 보인 확대 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 보철물 고정프레임의 일측방향 회전상태도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 보철물 고정프레임의 타측방향 회전상태도를 도시한 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 치기공용 밀링시스템의 보철물 고정프레임 회전장치는, 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)을 회전판(8) 상에서 회전 가능하도록 고정시킨 축 고정부(10)를 포함하고, 상기 축 고정부(10) 는 제 1,2 축부(11)(12), 제 1,2 가이드프레임(13)(14), 제 1,2 지지프레임(15)(16), 그리고 고정축(17)을 포함한다.

상기 제 1,2 축부(11)(12)는 회전판(8) 위에서 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)이 회전 가능하도록 연결하는 것으로, 상기 회전판(8)의 측면을 관통하여 상기 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)에 결합 구성된다.

상기 제 1,2 가이드프레임(13)(14)은 상기 제 1,2 축부(11)(12)의 일단에 연결되며, 상기 제 1 지지프레임(15)은 상기 제 1,2 가이드프레임(13)(14)의 회전이 동시에 이루어지도록 상기 제 1,2 가이드프레임(13)(14)에 양단이 연결되어, 상기 제 1,2 가이드프레임(13)(14)의 회전이 좌측 또는 우측방향으로 움직임이 발생하도록 구성된다.

상기 제 2 지지프레임(16)은 가이드홀(16a)이 형성되어 있으며, 상기 제 1 지지프레임(15)에 볼트와 같은 체결수단을 통해 결합 고정되면서, 상기 제 1 지지프레임(15)과 함께 그 움직임이 연동된다.

상기 고정축(17)은 상기 가이드홀(16a)을 통해 회전판(8)의 측면에 결합되며, 상기 제 2 지지프레임(16)의 좌우 움직임 범위를 안내 및 제한하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1,2는 물론, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 1 보철물 고정프레임(2)에 인공치관과 같은 원본 보철물(100)을 고정하고, 제 2 보철물 고정프레임(3)에는 밀링 가공을 위한 사본 보철물(200)을 고 정한다.

이후, 축 프레임(7)에 양단이 고정된 회전판(8)을 회전시킴과 동시에, 축 고정부(10)를 이용하여 보철물의 원하는 각도를 잡는다. 그런 다음 수평/수직 이동부(4)를 통해 밀링시스템의 원본 스캔부(5)를 움직이면서 원본 보철물(100)의 스크류홀에 대한 형상을 스캔한다.

그러면, 상기의 스캔과 동시에 밀링부(6) 또한 수평/수직 이동부(4)에 의해 움직임이 동시에 발생하면서, 상기 밀링부(6)는 원본 스캔부(5)의 스캔으로부터 제 2 보철물 고정프레임(3)에 올려진 사본 보철물(200)에 원본 보철물(100)에 형성된 스크류홀과 동일한 형상의 스크류홀을 정교하게 가공할 수 있게 되는 것이다.

상술하면, 식립된 임플란트의 각도가 각각 다를 때 각각의 임플란트를 수직으로 세워야만 스크류홀을 밀링할 수 있는바, 임플란트를 수직으로 세우기 위해서는 두개의 회전축을 이용하여야 한다. 먼저, 회전판(8)을 이용하여 원하는 각도가 되도록 회전시킨 후 상기 회전판(8)에 축 고정부(10)를 이용하여 임플란트를 수직으로 고정할 수 있다. 이 경우 제 1 보철물 고정프레임(2) 또는 제 2 보철물 고정프레임(3)을 도 4에서와 같이 일측방향 또는 도 5에서와 같이 타측방향으로 회전시킨다.

즉, 상기 제 1 보철물 고정프레임(2)을 일측방향으로 회전시키고자 하는 경우, 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)은 축 고정부(10)에 포함되는 제 1,2 축부(11)(12)에 의해 회전이 가능하게 되고, 상기 제 1,2 축부(11)(12)는 제 1,2 가이드프레임(13)(14)과 제 1,2 지지프레임(15)(16)에 의해 연결되어 있는 바,

상기 제 1 축부(11)에 의해 제 1 보철물 고정프레임(2)의 회전이 이루어짐과 동시에, 상기 제 2 보철물 고정프레임(3)도 제 2 축부(12)를 중심으로 상기 제 1 보철물 고정프레임(11)과 동일한 방향으로 회전이 동시에 이루어진다.

따라서, 상기와 같이 회전판(8)을 이용한 회전축과 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)을 이용한 회전축으로 임플란트의 원하는 수직을 잡을 수 있다. 그 결과 상기 원본 스캔부(5)는 원본 보철물(100)의 스크류홀에 대한 언더컷 부위를 스캔할 수 있게 되고, 이에 따라 밀링부(6) 또한 원본 스캔부(5)의 스캔으로부터 제 2 보철물 고정프레임(3)에 올려진 사본 보철물(200)에서 스크류홀의 언더컷 부분을 정교하게 가공할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 제 1 보철물 고정프레임(2)을 타측방향으로 회전시키거나, 또는 제 2 보철물 고정프레임(3)을 일측 또는 타측방향으로 회전시키더라도, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임(2)(3)은 항상 축 고정부(10)에 의해 그 회전이 동시에 이루어짐은 물론, 그 회전범위는 고정축(17) 및 제 2 지지프레임(16)에 형성된 가이드홀(16a)에 의해 결정되며, 그 작용은 상기의 설명과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명에서는 임플란트 어버트먼트의 스크류홀 가공에 대하여 설명이 이루어졌지만, 상기의 가공 작업은 어버트먼트는 물론 매식체의 가공에서도 동일하게 적용될 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통 상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래 밀링시스템의 구조를 보인 사시도.

도 2는 종래 밀링시스템의 구조를 보인 평면도.

도 3은 본 발명의 실시예로 축 고정부가 적용된 보철물 고정프레임과 회전판의 결합상태를 보인 확대 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예로 보철물 고정프레임의 일측방향 회전상태도.

도 5는 본 발명의 실시예로 보철물 고정프레임의 타측방향 회전상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 축 고정부 11,12; 제 1,2 축부

13,14; 제 1,2 가이드프레임 15,16; 제 1,2 지지프레임

17; 고정축

Claims (3)

1. 선반부, 원본 보철물 및 상기 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공되는 사본 보철물이 각각 올려져 고정되는 제 1,2 보철물 고정프레임, 팬토그래프 구조로 구성되어, 상기 선반부의 끝단에 위치한 회전프레임에 종단이 연결되고, 스프링에 중심이 연결되어 수평 및 수직 방향으로 이동하는 수평/수직 이동부, 상기 수평/수직 이동부에 의해 회전하면서 상기 제 1 보철물 고정프레임에 올려진 원본 보철물의 형상을 스캔하는 원본 스캔부, 상기 수평/수직 이동부에 의해 회전하면서 상기 원본 스캔부의 스캔으로부터 제 2 보철물 고정프레임에 올려진 사본 보철물을 원본 보철물과 동일한 형상으로 가공하는 밀링부 및, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임이 고정되고, 상기 선반부에서 축 프레임에 양단이 축 고정되어 전후방향으로 회전되는 회전판을 포함하여 구성되는 치기공용 밀링시스템에 있어서,

   상기 원본 및 사본 보철물을 원하는 각도로 세울 수 있도록, 상기 제 1,2 보철물 고정프레임을 상기 회전판에서 좌우방향으로 회전 가능하도록 고정시킨 축 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 축 고정부는,

   상기 회전판과 상기 제 1,2 보철물 고정프레임을 연결하는 제 1,2 축부;

   상기 제 1,2 축부의 일단에 연결되는 제 1,2 가이드프레임; 및

   상기 제 1,2 가이드프레임의 회전이 동시에 이루어지도록, 상기 제 1,2 가이드프레임에 양단이 연결 고정되는 제 1 지지프레임; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 축 고정부는,

   상기 제 1 지지프레임에 결합 고정되고 가이드홀이 마련된 제 2 지지프레임; 및

   상기 가이드홀을 통해 상기 회전판의 측면에 결합되고, 상기 제 2 지지프레임의 좌우 움직임 범위를 제한하는 고정축; 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보철물 고정프레임 회전장치가 구비된 치기공용 밀링시스템.

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