KR20130069996A - 치아 스캐닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치아 스캐닝 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 번의 스캐닝 작업으로 치아 보정물 제작에 필요한 치아의 정보를 신속 정확하게 획득할 수 있게 함으로써 치아 보정물의 제작을 보다 정밀하게 할 수 있고 환자가 느끼는 불편함과 거부감을 모두 해소할 수 있을 뿐만 아니라 환자의 치열 형상에 맞게 자유롭게 크기 조절하여 사용할 수 있으므로 보다 편리하게 사용할 수 있도록 한 치아 스캐닝 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 치열의 형상과 일치하도록 "U"자 형상의 평면을 가진 본체; 상기 본체에 일정간격으로 직교되게 설치되고 양측에 배치되는 두 개의 카메라와 중앙에 배치되는 한 개의 페턴프로젝터를 통해 치아의 이미지를 3차원으로 스캐닝하는 복수의 광학스캐너; 상기 본체의 중간 외측에 설치되고 광학스캐너의 작동에 필요한 전원케이블과 데이터케이블이 내부로 관통되는 손잡이;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 치아 스캐닝 장치가 제공된다.

Description

치아 스캐닝 장치{Dental scanning device}

본 발명은 치아 스캐닝 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 번의 스캐닝 작업으로 치아 보정물 제작에 필요한 치아의 정보를 신속 정확하게 획득할 수 있게 함으로써 치아 보정물의 제작을 보다 정밀하게 할 수 있고 환자가 느끼는 불편함과 거부감을 모두 해소할 수 있을 뿐만 아니라 환자의 치열 형상에 맞게 자유롭게 크기 조절하여 사용할 수 있으므로 보다 편리하게 사용할 수 있도록 한 치아 스캐닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 치아의 겉 부분은 탄산칼슘과 수산화인회석이라는 물질로 된 단단한 에나멜로 덮여 있는데, 이 에나멜은 치아에 남은 음식물 찌꺼기의 당분이 박테리아에 의해서 분해될 때 만들어지는 산(酸)에 의해서 손상되어 치아가 썩게된다.

또한, 음식물 찌꺼기와 죽은 박테리아가 단단하게 뭉쳐지고 여기에 침이 섞인 미네랄이 합쳐지면 단단한 치석이되며, 이 치석은 잇몸을 자극하고 염증을 일으킨다.

이러한 치아가 병들기 시작하면 그 진행 속도가 가속화 되므로, 이를 조기에 발견하여 치료하는 것이 중요하다. 그러나 부득이하게 치아의 치료 시기를 놓쳐서 치아의 형상이 회복되지 않으면 발치를 한다던지, 각종 보철치료나 임플란트 등의 시술이 필요하다.

상기한 보철치료는 충치, 신경치료, 치주질환, 사고로 인하여 상실 또는 결손된 치아와 주위 조직을 인공대체물로 보충하여 원래 치아의 기능, 형태를 회복해 주는 치료 방법이고, 이때 사용되는 인공대체물을 치과 보정물이라고 한다.

그리고 임플란트는 치아가 빠진 부위에 인체 거부 반응이 적은 티타늄으로 만들어진 인공치근을 주고 치아 삭제 없이 턱뼈에 이식하여 치아를 해넣음으로써, 본래 자기 치아와 같은 감각이나 기능으로 생활 할 수 있게 하는 시술이다. 즉, 시술 후에는 일반치아와 거의 동일한 기능을 하게 된다.

이와 같이 보철 치료와 임플란트 시술을 위해서는 환자의 치아 형상을 파악해야 한다. 이를 위해 알지네이트 등을 사용하여 인상채득을 시행하였다.

그러나 상기와 같이 알지네이트 등을 사용하는 인상채득 방식은 작업자의 숙련도에 따라 그 정확도가 좌우되는 문제점과 재료의 소모 문제와 교차 감염 등의 문제점 및 제작된 모형의 관리에 따른 어려움 등의 문제점이 있었다.

또한, 상기한 인상채득 방식은 환자의 구강안으로 알지네이트와 같은 이물질을 넣어서 진행됨으로써 많은 환자가 불편함과 거부감을 호소하는 문제점도 있었다.

그리고 치아 보정물을 제작하기 위해서 인상채득한 치아 석고 모형을 외부 치과기공사에 직접 전달하여야 하기 때문에 번거럽고, 이로 인해 치료시간 또한 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 시트 형상의 필름을 구강 내로 삽입시켜 환자의 손 또는 혀를 이용하여 필름을 환부 근처에 고정한 다음, 엑스레이와 같은 방사선을 구강의 환부에 투사하고 이에 근거한 필름을 이용하는 방식을 이용하였다.

그러나 상기 방식은 방사선 사진을 이용하여 2차원적으로 수작업을 하여 계측하거나 혹은 CT(computer tomography) 사진에 의존함으로써, 3차원적 구조물을 2차원적 평면 계측하는 과정에서 오류가 발생하고, 환자에게 많은 양의 방사선을 조사하게 되며, 환자의 경제적인 부담과 시행 단계에서의 복잡성 등으로 많은 임상적 문제점이 있었다.

따라서 환자의 건강에 나쁜 영향을 주지 않고 치아를 정확하게 3차원 모델링 하기 위하여, 두 개의 카메라가 양측에 각각 내측을 향해 경사진 각도로 설치되고 한 개의 페턴프로젝터가 상기 카메라의 사이 중앙에 수직으로 설치된 구조를 가진 광학스캐너를 구비한 치아 스캐닝 장치가 발명되었다.

이러한 치아 스캐닝 장치는 페턴프로젝터에서 빛을 치아로 조사하여 반사되는 빛을 각각 카메라에 입력한 후 페턴프로젝터와 카메라 사이의 기준선을 이용한 삼각 측량 방식을 통해 각 치아의 형태 이미지를 3차원적으로 획득하게 된다. 그런 다음 각 치아의 형태 이미지를 파노라마 형태로 변환하여 환자의 모든 치아에 대한 형태 정보를 얻게 되는 것이다.

그러나 상기한 치아 스캐닝 장치는 치아를 하나씩 개별적으로 스캔하고 스캔한 이미지를 파노라마 형태로 펼쳐서 외부 출력장치를 통해 보여주기 때문에 치아 사이의 간격에 오차가 발생하고 처리 속도가 늦으며 스캔한 이미지의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.

그리고 치아를 하나씩 개별적으로 스캔하기 때문에 이에 따른 치료시간이 많이 소요되고, 이로 인해 환자가 느끼는 불편함과 거부감이 증가되는 문제점도 발생하였다.

이러한 문제점으로 인해 종래의 치아 스캐닝 장치는 상용화되지 못하였고 이로 인해 작업자의 숙련도에 따라 정확도가 달라지는 알지네이트 등을 사용하는 인상채득 방식을 여전히 사용하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 치아 스캐닝 장치가 가진 문제점을 해소할 수 있도록 한 번의 스캐닝 작업을 통해 모든 치아의 형상 이미지를 신속 정확하게 획득하여 데이터 형태로 저정할 수 있는 구조를 가진 치아 스캐닝 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 치열의 형상과 일치하도록 "U"자 형상의 평면을 가진 본체; 상기 본체에 일정간격으로 직교되게 설치되고 양측에 배치되는 두 개의 카메라와 중앙에 배치 되는 한 개의 페턴프로젝터를 통해 치아의 이미지를 3차원으로 스캐닝하는 복수의 광학스캐너; 상기 본체의 중간 외측에 설치되고 광학스캐너의 작동에 필요한 전원케이블과 데이터케이블이 내부로 관통되는 손잡이;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 치아 스캐닝 장치를 제공한다.

본 발명은 환자의 치아 보정물 제작과 치아 형상을 위한 치아의 형상 이미지를 한 번의 스캐닝 작업으로 신속 정확하게 획득함으로써 스캐닝 과정에 소요되는 시간이 단축되고 환자가 느끼는 불편함과 거부감을 모두 해소할 뿐만 아니라, 획득된 치아의 형상 이미지가 바로 저장공간에 저장되어 그 이미지를 토대로 치아 보정물을 제작함으로써 보다 신속하고 정확하게 치아 보정물을 제작할 수 있고, 획득된 치아의 형상 이미지는 데이터 형태로 반영구적으로 저장됨으로써 차후 치아 복원자료로도 활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 사용 상태에 따른 사시도.
도 2는 본 발명의 사용 상태에 따른 종단면도.
도 3은 본 발명의 평면도.
도 4는 본 발명의 본체의 작동을 도시한 평면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 보철 치료 및 임플란트 시술 등을 위하여 환자의 치아(T) 형상을 두 개의 카메라(12)(12')와 중앙에 배치되는 한 개의 페턴프로젝터(11)를 통해 스캐닝하여 3차원적으로 획득할 수 있도록 한 치아 스캐닝 장치(100)에 관한 것이다.

특히, 본 발명의 치아 스캐닝 장치(100)는 한 번의 스캐닝 작업으로 환자의 모든 치아(T)의 형상 이미지를 3차원적으로 신속 정확하게 획득함으로써 스캐닝 작업의 용이함을 극대화시키고 환자가 느끼는 불편함과 거부감을 모두 해소시킨 것이 큰 특징이다.

이러한 특징은 도 1에 도시된 바와 같이, 치열의 형상과 일치하도록 "U"자 형상의 평면을 가진 본체(1); 상기 본체(1)에 일정간격으로 직교되게 설치되고 양측에 배치되는 두 개의 카메라(12)(12')와 중앙에 배치되는 한 개의 페턴프로젝터(11)를 통해 치아(T)의 이미지를 3차원으로 스캐닝하는 복수의 광학스캐너(10); 상기 본체(1)의 중간 외측에 설치되고 광학스캐너(10)의 작동에 필요한 전원케이블(4)과 데이터케이블(5)이 내부로 관통되는 손잡이(2);를 포함하여 구성된 것에 의해 달성된다.

즉, 치아(T)를 하나씩 개별적으로 스캔하고 스캔된 이미지를 파노라마 형상으로 펼쳐서 외부 출력장치를 통해 보여주므로 치아(T) 간의 간격에 오차가 발생하고 이러한 오차로 인해 치아(T) 보정물 제작과정에 있어서 가장 중요한 정밀도에도 오차가 발생한 종래 스캐닝 장치의 문제점을 해소한 구조에 의한 것이다.

따라서 본 발명의 치아 스캐닝 장치(100)는 손잡이(2)를 이용하여 취부한 상태에서 환자의 구상 안으로 본체(1)를 투입한 후 모든 치아(T)를 한 번에 스캐닝함과 동시에 정합함으로써 치아(T)의 형상에 대한 정보를 신속하고 정확하게 획득할 수 있게 된다.

이때 광학스캐너(10)는 본체(1)와 손잡이(2)의 내부에 관통 설치되어 본체(1)의 외측 동력 공급원과 연결된 전원케이블(4)을 통해서 작동에 필요한 동력을 공급 받는다.

그리고 상기 본체(1)의 광학스캐너(10)에 의해 스캔된 이미지는 본체(1)의 중간 외측에 설치되어 있는 손잡이(2)의 내부에 관통되어 연결된 데이터케이블(5)을 통해 외부 저장소로 전달되어 저장된다.

따라서 광학스캐너(10)에 의해 스캔된 후 외부 저장소에 저장된 3차원 이미지는 현재 사용되고 있는 캐드캠(CAD/CAM) 기반 기술과 연계되어 사용 가능함으로써 치아(T) 보정물 제작에 따른 치아(T)의 형상을 즉시 가공하여 보다 신속하고 정확한 치아(T) 및 치과 보정물 제작이 가능하다.

그리하여 치아(T) 보정물 제작을 위한 인상채득을 시행할 필요가 없기 때문에 치료에 대한 환자들의 부담감과 거부감도 줄어들고, 치아(T) 석고 모형을 외부 치과기공사에 직접 전해주지 않고 스캔한 이미지를 이메일 등을 이용하여 치과기공사에 전달함으로써 전체적인 치료과정이 매우 신속하고 효율적으로 진행된다.

그리고 상기 치아 스캐닝 장치(100)를 사용하여 획득한 영구치의 스캐닝 데이터는 반영구적으로 보관 및 저장이 가능함으로써 차후 인공 치아(T) 제작시 상기 저장된 데이터를 활용하여 신속하고 정확하게 제작 가능하다.

또한, 국민복지 부분에서 상기 스캐닝 데이터를 활용한 치아(T) 건강관리 및 인적관리가 가능하고 차후 복원자료로도 활용이 가능하다.

그리고 상기 본체(1)는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 치열의 형상과 거의 흡사한 "U"자의 형상을 가지고 광학스캐너(10)의 수만큼 복수의 단위체로 분할 구성되며, 상기 단위체는 각각 링크(3)에 의해 회동되게 설치되어 있다.

따라서 치아(T) 스캐닝 작업시 환자마다 다른 구강구조 및 치열에 맞게 본체(1)의 단위체의 회동 각도를 자유롭게 조절함으로써 환자에 관계없이 정확한 치아(T)의 형상에 대한 정보를 획득할 수 있다.

그리고 상기 광학스캐너(10)의 한 개의 페턴프로젝터(11)와 두 개의 카메라(12)(12')는 각각 장방형의 하우징(15)의 상부 내측에 설치된 고정블럭(13)의 중앙과 양측에 설치되어 있다.

따라서 한 개의 페턴프로젝터(11)와 두 개의 카메라(12)(12')의 고정 상태도 견고하고 그 고정 각도도 일정하게 유지되므로 치아(T)의 형상에 대한 정보를 정확하게 획득할 수 있도록 한다.

또한 상기 광학스캐너(10)의 하우징(15)의 하부에는 투명창(14)이 설치되어 있다. 따라서 한 개의 페턴프로젝터(11)와 두 개의 카메라(12)(12')는 투명창(14)에 의해 안전하게 보호될 뿐만 아니라 치아(T)의 스캐닝을 선명하게 할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 변형 및 변환이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서, 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 명백할 것이다.

1 : 본체 2 : 손잡이
3 : 링크 4 : 전원케이블
5 : 데이터케이블
10 : 광학스케너 11 : 페턴프로젝터
12 : 카메라 12': 카메라
13 : 고정블럭 14 : 투명창
15 : 하우징
T : 치아
100 : 치아 스캐닝 장치

Claims (3)

1. 치열의 형상과 일치하도록 "U"자 형상의 평면을 가진 본체(1); 상기 본체(1)에 일정간격으로 직교되게 설치되고 양측에 배치되는 두 개의 카메라(12)(12')와 중앙에 배치되는 한 개의 페턴프로젝터(11)를 통해 치아(T)의 이미지를 3차원으로 스캐닝하는 복수의 광학스캐너(10); 상기 본체(1)의 중간 외측에 설치되고 광학스캐너(10)의 작동에 필요한 전원케이블(4)과 데이터케이블(5)이 내부로 관통되는 손잡이(2);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 치아 스캐닝 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 본체(1)는 광학스캐너(10)의 수만큼 복수의 단위체로 분할 구성되되, 상기 복수의 단위체는 각각 링크(3)에 의해 회동 가능하게 연결되어, 치열의 형상에 맞게 본체(1)의 형태를 변화시켜 정확한 치아(T)의 3차원 스캐닝 이미지를 획득할 수 있도록 한 치아 스캐닝 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 광학스캐너(10)는 하부가 개구된 장방형의 하우징(15); 상기 하우징(15)의 상부 내측에 설치된 고정블럭(13); 상기 고정블럭(13)의 하면 양측과 중간에 각각 고정된 두 개의 카메라(12)(12')와 한 개의 페턴프로젝터(11); 상기 하우징(15)의 하부에 설치된 투명창(14);으로 구성된 치아 스캐닝 장치.
   

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