WO2010013986A2

WO2010013986A2 - 연조직배열 변환방법 및 이를 이용하여 제작된 치과용기구

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Publication number: WO2010013986A2
Application number: PCT/KR2009/004322
Authority: WO
Inventors: 이태경
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2011-02-01
Also published as: WO2010013986A3; KR20100013822A

Abstract

본 발명은 이미지 데이터를 이용한 연조직 배열방법 및 이를 이용하여 제작된 치과용 기구에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 구강 내의 연조직 모델을 개별 치아 및 그에 대응하는 연조직의 일부를 포함하는 절편으로 분절하고 분절된 각 절편의 이미지 데이터를 치아의 교합관계를 고려하여 배열한 후 치아교정을 위한 목표 연조직배열을 손쉽게 얻을 수 있는 이미지 데이터를 이용한 연조직 배열방법 및 이를 이용하여 제작된 치과용 기구에 대한 것이다. 본 발명의 연조직 배열방법은 초기 연조직 배열을 나타내는 구강 내 연조직모델에 대한 이미지 데이터를 얻는 단계; 상기 연조직모델을 구성하는 연조직 일부와 개별 치아를 포함하는 절편에 대한 이미지 데이터를 얻는 단계; 상기 각 절편에 대한 이미지를 이용하여 목표 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계; 상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터와 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터를 이용하여 치아의 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계를 포함한다. 위와 같은 구성의 본 발명에 따른 연조직 배열방법은 치아교정에 따른 단계별 교정계획을 간편하고 효율적으로 수립할 수 있고, 단계별 연조직 배열에 대한 이미지 데이터를 이용하여 교정을 위한 치과용 기구를 손쉽게 제작할 수 있는 효과가 있다.

Description

연조직배열 변환방법 및 이를 이용하여 제작된 치과용기구

본 발명은 연조직 배열방법 및 이를 이용하여 제작된 치과용 기구에 대한 것으로 보다 상세하게는 치열의 교정을 위한 교정계획을 수립하고 그에 따른 치과용 기구를 제작하기 위해 치아 또는 연조직을 배열하는 방법에 대한 것이다.

일반적으로 성형목적이나 그 밖의 다른 이유로 치아를 재배열 하는 시술을 받는 경우 치열 교정기라고 부르는 치과용 기구를 치아에 끼워 치열을 교정한다. 이러한 치열 교정기에는 브라켓, 아크와이어, 오-링 등과 같은 다양한 기구가 있다.

치열교정은 우선 현재의 치아배열을 살핀 후 적절한 교정 후 목표 치아배열을 수립한다. 목표 치아배열이 수립되면 한 번에 현재 치아배열에서 목표 치아배열로 이동 교정하는 것이 아니라 이를 여러 단계로 나누어 점진적으로 치열을 교정한다. 따라서 치열교정은 여러 차례의 시술이 필요하며 장시간이 소요되는 것이 일반적이다.

치열교정의 경우 치아뿐만 아니라 얼굴의 골격과도 밀접하게 관련이 되므로 구강검사는 물론 X-ray 사진을 포함하는 여러 가지 검사를 필요로 하고 이런 검사를 통해 교정 치료 계획을 수립하게 된다. 이러한 치열교정에서 목표 치아배열을 수립하기 위해 치과에서는 환자의 치아 및 턱의 구조에 대한 X-ray 사진이나 인장물질을 이용하여 구강내의 치아모델을 제작한 후 치과의사의 경험에 기초하여 적절한 목표 치아배열을 수립하는 것이 일반적이다. 또한, 목표 치아배열로 한 번에 치열교정이 이루어지는 것이 아니라 단계별로 여러 차례에 걸쳐 치열교정이 이루어지게 됨에 따라 여러 번 치과를 방문하여 X-레이 사진을 찍거나 담당 치과의사와 미팅을 갖는다. 이에 따라 치열교정에 많은 시간이 소요되고 그때마다 담당 치과의사와 미팅을 갖는 등 치열교정에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 목표 치아배열을 수립함에 있어서 치과의사의 경험에 기초하게 됨에 따라 치열교정이 주먹구구식으로 이루어지고 치열교정을 위해 여러 차례 병원을 방문해야하는 문제점이 있다.

또한, 최근 외관상의 이유로 교정용 보철장치가 아닌 마우스피스같이 생긴 투명한 플라스틱 틀을 이용하여 치아를 교정하는 투명교정의 경우 치열교정의 각 단계별로 투명교정을 위한 투명 플라스틱을 제작하기 위해 치아의 본을 뜨는 등 비용이 많이 소요되고 번거로운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 구강 내의 연조직 모델을 개별 치아 및 그에 대응하는 연조직의 일부를 포함하는 절편으로 분절하고 분절된 각 절편의 이미지 데이터를 치아의 교합관계를 고려하여 배열한 후 치아교정을 위한 목표 연조직배열을 얻고 이에 대한 이미지 데이터를 이용하여 손쉽게 치열교정을 수행할 수 있도록 하는 연조직 배열방법 및 이를 이용하여 제작된 치과용 기구를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 연조직 배열방법은 초기 연조직 배열을 나타내는 구강 내 연조직모델에 대한 이미지 데이터를 얻는 단계; 상기 연조직모델을 구성하는 연조직 일부와 개별 치아를 포함하는 절편에 대한 이미지 데이터를 얻는 단계; 상기 각 절편에 대한 이미지를 이용하여 목표 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계; 상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터와 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터를 이용하여 치아의 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계를 포함한다.

또한, 상기 연조직모델은 초기 연조직배열을 나타내는 석고모델이고, 상기 초기 연조직모델에 대한 이미지 데이터는 3차원 스캔을 이용하여 얻는다.

또한, 상기 연조직모델은 초기 연조직배열을 나타내는 석고모델이고, 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터는 상기 석고모델에서 개별 치아에 대응하는 연조직 일부를 포함하는 절편으로 분절한 후 상기 분절된 각 절편을 3차원 스캔하여 얻는다.

또한, 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터는 상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터에서 개별 치아에 대응하는 연조직의 일부가 포함하는 이미지를 분리하여 얻는다.

또한, 상기 연조직 모델은 교정치료에 사용되는 셋업모델이고, 상기 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터는 상기 셋업모델에 상기 절편을 결합한 후 3차원 스캔을 이용하여 얻는다.

또한, 상기 목표 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터는 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터를 이용하여 교합충돌검사과정을 거쳐 각 절편을 배열한 후 얻는 다.

또한, 상기 목표 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터는 상기 연조직모델에 대한 이미지 데이터에 구강구조에 대한 CT영상데이터를 매칭시킨 이미지 데이터에 기초하여 각 절편을 배열한 후 얻는다.

또한, 상기 연조직모델은 초기 연조직배열을 나타내는 석고모델이고, 상기 목표 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터는 상기 석고모델에서 개별 치아에 대응하는 연조직 일부를 포함하는 절편으로 분절한 후 개별 치아의 교합관계를 고려하여 상기 각 절편을 재배열 한 후 3차원 스캔을 이용하여 얻는다.

또한, 상기 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계는 이동시 치아의 교합관계, 이동간섭 및 생역학적 유해성을 고려하여 단계별 연조직 배열을 조절하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계는, 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터에서 임의의 참조점 좌표를 설정하는 단계; 상기 참조점 좌표를 이용하여 상기 초기 연조직배열과 목표 연조직배열의 경로를 추출하는 단계; 상기 추출된 경로를 일정한 거리만큼 이격되도록 각 절편에 대한 이미지 데이터를 배열하여 상기 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 참조점은 각 절편별로 3개 이상으로 설정하되, 각 절편에 포함된 연조직에 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 참조점 좌표를 설정하는 단계는, 상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터에 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터를 매칭시킨 후 상기 매칭된 이미지 데이터에서 각 절편의 연조직에 참조점 좌표를 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 초기 연조직배열과 목표 연조직배열의 경로는 상기 참조점 좌표가 설정된 각 절편에 대한 이미지 데이터를 상기 목표 치아배열을 나타내는 이미지 데이터에 매칭시킨 후 초기 연조직배열 및 목표 연조직배열의 각 절편에 대한 참조점 좌표를 이용하여 추출한다.

또한, 상기 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻은 후, 상기 단계별 연조직배열에 대한 치과용 기구를 제작하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 단계별 연조직배열에 대한 치과용 기구는 RP를 이용하여 제작한다.

또한, 상기 단계별 연조직배열에 대한 치과용 기구는 상기 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 이용하여 CAD/CAM을 통해 제작한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 연조직 배열방법을 이용하여 제작된 치과용 기구는 상기 연조직 변환방법을 통해 얻은 단계별 연조직 배열을 나타내는 이미지를 이용하여 제작된다.

이상과 같은 구성의 본 발명은 각 환자에 맞는 최적의 치열교정계획을 손쉽고 효율적으로 수립할 수 있는 효과가 있다.

또한, 여러 차례 X-ray 사진을 찍거나 치아 본을 뜨지 않고 한 번의 검사만으로도 체계적인 교정계획을 수립할 수 있는 효과가 있다.

또한, 각 단계별 치과용기구의 제작이 필요한 경우 교정치료계획과 연동하여 손쉽게 치과용기구를 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 일부 교정장치의 제작을 위한 종래 베이스 모델의 표면거칠기, 단차 등의 한계를 극복하고 정밀하고 정확하게 교정장치를 제작할 수 있다.

또한, 베이스 모델을 제작하는 과정이 간소화됨에 따라 교정장치를 만드는데 걸리는 공정상 시간이 상대적으로 짧게 소요된다.

또한, 치아 및 연조직 일부를 포함하는 절편으로 분절하여 이미지 데이터를 획득함에 따라 종래보다 정밀하고 정확한 이미지 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연조직 배열방법을 나타내는 순서도이고,

도 2는 개별치아와 연조직의 일부를 포함하는 절편의 이미지 데이터의 일례를 나타내는 도면이고,

도 3은 초기 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터와 절편에 대한 이미지 데이터의 매칭 전의 상태를 나타내는 도면이고,

도 4는 초기 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터와 절편에 대한 이미지 데이터가 매칭된 상태를 나타내는 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 연조직 배열방법에 의해 참조점을 활용하여 단계별 연조직 배열을 얻는 과정을 나타내는 도면이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 데이터를 통한 교합상태 판단방법 및 디지털 교합기에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연조직 배열방법을 나타내는 순서도이다. 본 발명에 따른 연조직 배열방법은 우선 교정 전의 연조직 배열을 나타내는 초기 연조직 배열을 나타내는 구강 내 연조직 모델에 대한 이미지 데이터를 얻는다.(S10 단계) 구강 내의 연조직 모델은 개별 치아들과 치아의 하부에 있는 연조직으로 분류할 수 있다. 연조직 모델은 여러 가지 방법을 통해 얻을 수 있는데 대표적으로 인상물질을 구강 내에 삽입하여 일정시간 동안 환자로 하여금 물고 있도록 한 후 인상물질이 굳은 다음 꺼내서 석고 등으로 연조직 모델을 얻을 수 있다. S10단계에서는 여러 방법을 통해 얻은 구강 내의 연조직 모델에 대한 이미지 데이터를 얻게 되는데 일례로는 석고 등으로 만들어진 연조직 모델을 3차원 스캔장치를 이용하여 연조직 모델에 대한 이미지 데이터를 얻을 수 있다. 석고모델을 3차원 스캔하는 방법이외에도 초기 연조직 모델에 대한 이미지 데이터는 intra oral scanner를 통해서도 얻을 수 있다. 또한, CT를 이용하여 이미지 데이터를 얻을 수 있으나 연조직과 뺨과의 확실한 구별을 위해서 환자가 인위적으로 뺨을 부풀린 상태에서 CT 촬영을 하거나 뺨과 연조직을 이격시키는 장치를 쓰는 것이 바람직하다.

초기 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻은 후 개별 치아를 포함하는 절편으로 분절하게 되는데 각 절편에는 교정을 하려고 하는 개별적인 치아와 개별 치아에 대응하는 연조직의 일부가 포함된다.(S20 단계) 기본적으로 치열의 교정은 치아를 적절하게 이동하여 이루어지고 이를 위해 치아에 교정용 장치물을 장착하게 된다. 치아는 잇몸 위에 있는 치관과 잇몸 속에 파묻혀 있는 치근으로 분류할 수 있다. 본 발명은 연조직 모델을 통해 잇몸의 이미지 데이터를 S10단계에서 얻게 되는데 이러한 상태에서 치아를 이동하게 되면 같은 각도로 연조직 모델을 이루는 연조직도 함께 이동하게 된다. 따라서 치아를 이동하는 것과 동일하게 연조직도 이동하게 되므로 치열의 교정에 치아의 하부에 각 치아에 대응하는 연조직의 이동을 활용할 수 있다. 또한, 본 발명은 구강 내의 연조직 모델을 통해 초기 연조직 배열에 대한 이미지 데이터를 얻고 개별 치아와 개별 치아에 대응하는 연조직으로 이루어진 절편으로 분리한 후 분리된 절편에 대한 이미지 데이터를 활용하는데 이는 환자의 치아의 상태에 따라 개별 치아의 이동량이 동일한 것이 아닐 뿐만 아니라 치아의 교합관계를 고려하여 최적의 치열 구조를 얻는데 있어서 개별 치아를 포함하는 절편으로 분리하여 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 것이 더욱 효율적이기 때문이다. 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터는 이미지 데이터를 이용하여 초기 연조직배열의 이미지 데이터에서 얻을 수 있지만 연조직모델을 교정용 셋업모델로 제작하고 치아 및 일부 연조직이 포함된 절편을 셋업모델에 결합한 후 직접 물리적으로 이동시켜 목표 연조직배열을 얻은 다음 3차원 스캔 등을 통해 이미지 데이터를 얻을 수도 있다. 이와 같은 방법을 이용하게 되면 일부 제작과정이 추가되기는 하나 종래의 치료과정은 그대로 이용할 수 있어 편리하고 효율적인 특징이 있다.

도 2는 개별치아와 연조직의 일부를 포함하는 절편의 이미지 데이터의 일례를 나타내는 도면인데 각 절편에는 개별 치아(10)와 각 치아에 대응하는 연조직의 일부(12)가 포함된다. 이러한 절편의 이미지 데이터는 모든 치아에 대해 다양한 방법으로 얻을 수 있다. 우선 앞서 얻은 구강 내의 연조직 모델을 석고로 만든 경우 각 석고 모델에서 개별 치아를 포함하는 절편으로 분리한 후 이를 3차원 스캔 등의 방법으로 이미지 데이터를 얻을 수 있다. 위와 같은 방법의 경우 각 절편에 대한 정밀한 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.

다른 방법으로는 앞서 S10단계에서 얻은 석고로 만든 연조직 모델에 대한 이미지 데이터에서 각 치아별로 이미지를 분리하여 각 절편에 대한 이미지 데이터를 얻을 수 있다. 이런 경우 이미 얻은 이미지 데이터를 활용하여 각 절편에 대한 이미지 데이터를 얻기 때문에 별도의 작업이 필요 없는 장점이 있으나 정확도의 측면에서는 앞서 석고 모델을 분리한 후 분리된 절편에서 이미지 데이터를 얻는 경우보다 정밀도 내지는 정확도의 측면에서 떨어진다. 즉, 석고 모델에서 이미지 데이터를 얻기 위해 고해상도의 영상을 추출할 수 있는 비접촉식 광학식 스캐너를 사용하는 경우 치아 사이의 공간으로 광학식 스캐너의 빛이 침투하지 못해 일부 사각지대는 스캔이 불가능하여 이미지 데이터의 정밀도가 떨어지는 문제가 있다. 이에 비해 본 발명은 절편으로 분리한 후 이미지 데이터를 얻기 때문에 보다 정확한 이미지 데이터를 얻을 수 있다.

각 절편에 대한 이미지 데이터를 얻은 후 절편에 대한 이미지 데이터를 재배열하여 교정 후의 치아배열을 나타내는 목표 연조직 배열을 얻는다.(S30단계) 목표 연조직 배열은 우선 초기 연조직 배열에 대한 이미지 데이터와 각 절편의 이미지 데이터를 매칭한 후 각 치아의 교합관계, 외관 등 여러 가지 요소를 고려하여 각 치아를 이동하여 즉, 재배열 하여 얻게 된다. 앞서 설명한 바와 같이 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터는 셋업모델에 기공사의 직관적 공정에 의거 각 분절된 치아 및 연조직 절편을 교합기 상에서의 재배열한 후 이를 다시 스캐닝 등의 영상채집 과정을 거쳐 얻을 수 있다. 각 절편의 이미지 데이터와 초기 연조직 배열에 대한 이미지 데이터의 매칭은 여러 가지 방법을 이용할 수 있으나 일례로 각 절편에 포함된 일부 연조직과 초기 연조직 배열의 이미지 데이터를 surface matching를 통해 매칭시킨다. Surface Matching은 각 표면 점군데이터를 통계방식을 통해 두 영상 표면점군간 거리의 여러 가지 방식의 변환스칼라 값의 합이 최소가 될 때의 위상을 추출하는 방식으로 진행된다. 목표 연조직 배열에 대한 이미지 데이터는 환자의 외모, 치아의 배열상태, 각 치아간의 교합관계를 고려하여 각 절편을 이동 등 재배열을 통해 얻을 수 있다. 목표연조직 배열은 기공사의 직관적 작업공정을 통해 각 치아 및 연조직 절편을 교합기 상에서 재배열한 석고모델을 스캐닝하여 얻을 수도 있고, 혹은 각 절편과 초기 연조직 배열 이미지를 매칭한 매칭이미지 데이터를 디지털 교합기 상에 배치한 후 교정의사의 교정계획을 반영하여 각 절편을 이동하여 얻을 수도 있다.

도 3과 4는 각각 초기 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터와 절편에 대한 이미지 데이터의 매칭 전과 매칭 후의 상태를 나타내는 도면이다. 위와 같이 초기 연조직 배열에 대한 이미지 데이터 및 각 절편에 대한 이미지 데이터를 획득한 후 연조직의 surface matching를 통해 초기 연조직 배열과 각 절편의 이미지 데이터를 매칭시킨 후 각 절편을 치아의 교합관계 등을 고려하여 재배열을 통해 목표 연조직 배열을 얻게 된다.

또한 목표 연조직배열은 초기 연조직 배열과 절편 이미지 데이터의 매칭 데이터에 환자의 구강내 상태를 반영하는 CT 영상을 매칭한 이미지 데이터를 이용하여 목표 연조직배열을 얻을 수 있다. 이런 경우 치근의 이동양상을 교정치료계획에 포함시킬 수 있을 뿐만 아니라 얼굴 외형을 CT 영상에서 얻어 심미적 관점에서 입술 등과 같은 연조직과의 교정관계를 포함할 수 있다.

목표 연조직 배열에 대한 이미지 데이터를 얻게 되면 초기 연조직 배열과 공통되는 이미지 요소를 갖게 되며 이를 통해 개별 치아의 이동 경로를 추출할 수 있다. 즉, 각 개별치아를 포함하는 각 절편의 연조직에 참조점을 부여한 후 초기 연조직 배열과 목표 연조직 배열에서의 참조점의 이동 경로를 추출하여 개별 치아가 포함된 연조직의 이동 경로를 알 수 있다. 이렇게 이동 경로를 추출하는데 이용하기 위해 부여한 참조점은 적어도 3개 이상으로 부여하는 것이 바람직하다. 이는 개별 치아의 이동은 x축, y축, z축 방향으로 이루어질 수 있고 이러한 이동경로를 보다 정확하게 추출하기 위해서는 적어도 3개 이상의 참조점을 부여하여야 하기 때문이다. 물론 치아의 이동이 자유롭게 모든 축으로 이루어지기는 힘들기 때문에 2개의 참조점을 통해 이동 경로를 추출할 수 있으나 정확도 측면에서 약간 손해를 보게 된다.

이렇게 연조직에 참조점을 부여하여 초기 연조직 배열 및 목표 연조직 배열에 대한 이미지 데이터를 비교하여 치아 내지는 연조직의 이동경로를 추출한 후에는 각 치아 또는 연조직의 이동경로를 n등분 하여 부분이동을 위한 단계별 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는다. 물론 비선형 방식을 통해서도 이미지 데이터를 얻을 수도 있다. 치열의 교정에 있어서 일부 교정기구 예를 들어 투명 교정기의 경우 단계별로 치열의 교정이 이루어지므로 최종 교정까지 여러 차례에 걸쳐 교정기를 제작하게 된다. 물론, 매 단계별 절편의 이동양상을 교합관계, 이동간섭 및 생역학적 유해성을 고려하여 단계별 이동을 보정하는 과정을 거칠 수도 있다. 종래의 경우 단계별 교정기를 담당의사의 개별적인 경험에 의하여 단계별 교정계획을 수립하거나 각 교정기를 제작을 위해 일일이 치아 모형을 제작하는 등 교정 치료과정이 번거롭고 비용이 많이 소요되는 문제가 있음은 앞서 언급한 바와 같다. 본 발명의 경우 각 치아별로 절편으로 나누고 각 절편으로 이루어진 목표 연조직 배열에 대한 이미지 데이터를 얻은 후 초기 연조직 배열에 대한 이미지 데이터와 대비하여 경로를 추출하게 된다. 또한, 경로의 추출을 위해 각 절편에 포함되는 연조직에 참조점을 부여하고 부여된 참조점을 이용하여 보다 효율적이고 정확하게 경로를 추출할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 연조직 배열방법에 의해 참조점을 활용하여 단계별 연조직 배열을 얻는 과정을 나타내는 도면이다. 도 5의 참조번호 30은 초기 연조직 배열에 절편에 대한 데이터를 매칭한 이미지 데이터이고 참조번호 40은 치아의 교합관계 등을 고려하여 재배열한 목표 연조직 배열에 대한 이미지 데이터이다. A1 - A4는 각 절편의 이동 경로를 나타낸 것으로 앞서 설명한 바와 같이 연조직에 부여된 참조점의 이동을 통해 추출한다.

추출된 경로를 n등분 하여 부분이동을 위한 단계별 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻은 후 단계별 치과용 기구를 제작하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 단계별 치과용 기구는 일례로 단계별 연조직 배열만으로 이루어질 수 있으며 앞서 설명한 바와 같이 치아의 이동과 그 치아에 대응하는 연조직의 이동이 동일한 패턴을 띄고 있고 단계별 연조직 배열의 이미지 데이터로부터 CAD/CAM을 이용하여 치과용 기구를 제작하고 제작된 치과용기구에 개별 치아에 대한 기구를 부착하면 치아의 배열까지 포함하는 치과용 기구를 만들 수 있게 된다. 이렇게 만들어진 치과용 기구를 활용하여 교정용 장치 예를 들어 투명 교정장치 등을 제작할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 연조직 배열방법은 처음 X-ray, CT와 치아의 배열상태에 대한 데이터를 얻은 후에는 별도의 검사나 절차 없이 한 번에 각 환자에게 최적의 교정치료계획을 수립할 수 있을 뿐만 아니라 최종 교정까지의 치과용 기구를 한 번에 제작할 수 있고 치과 의사의 경험과 무관하게 객관적으로 최적의 교정시술을 할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

본 발명은 각 환자에 맞는 최적의 치열교정계획을 손쉽고 효율적으로 수립할 수 있는 효과가 있다. 또한, 여러 차례 X-ray 사진을 찍거나 치아 본을 뜨지 않고 한 번의 검사만으로도 체계적인 교정계획을 수립할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각 단계별 치과용기구의 제작이 필요한 경우 교정치료계획과 연동하여 손쉽게 치과용기구를 제작할 수 있는 효과가 있다. 또한, 일부 교정장치의 제작을 위한 종래 베이스 모델의 표면거칠기, 단차 등의 한계를 극복하고 정밀하고 정확하게 교정장치를 제작할 수 있다. 또한, 베이스 모델을 제작하는 과정이 간소화됨에 따라 교정장치를 만드는데 걸리는 공정상 시간이 상대적으로 짧게 소요되고, 또한, 치아 및 연조직 일부를 포함하는 절편으로 분절하여 이미지 데이터를 획득함에 따라 종래보다 정밀하고 정확한 이미지 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있어, 산업상 이용가능성이 있다.

Claims

초기 연조직 배열을 나타내는 구강 내 연조직모델에 대한 이미지 데이터를 얻는 단계;

상기 연조직모델을 구성하는 연조직 일부와 개별 치아를 포함하는 절편에 대한 이미지 데이터를 얻는 단계;

상기 구강 내 연조직모델에 대해 구강구조의 심미적 기능적관계를 고려하여 목표 연조직 배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계;

상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터와 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터를 이용하여 치아의 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계를 포함하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 연조직모델은 초기 연조직배열을 나타내는 석고모델이고,

상기 초기 연조직모델에 대한 이미지 데이터는 3차원 스캔을 이용하여 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 연조직모델은 초기 연조직배열을 나타내는 석고모델이고,

상기 각 절편에 대한 이미지 데이터는 상기 석고모델에서 개별 치아에 대응하는 연조직 일부를 포함하는 절편으로 분절한 후 상기 분절된 각 절편을 3차원 스캔하여 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 각 절편에 대한 이미지 데이터는 상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터에서 개별 치아에 대응하는 연조직의 일부가 포함하는 이미지를 분리하여 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 연조직 모델은 교정치료에 사용되는 셋업모델이고,

상기 목표 연조직배열에 대한 이미지 데이터는 상기 셋업모델에 상기 절편을 결합한 후 3차원 스캔을 이용하여 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 목표 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터는 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터를 이용하여 교합충돌검사과정을 거쳐 각 절편을 배열한 후 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제6항에 있어서,

상기 목표 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터는 상기 연조직모델에 대한 이미지 데이터에 구강구조에 대한 CT영상데이터를 매칭시킨 이미지 데이터에 기초하여 각 절편을 배열한 후 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 연조직모델은 초기 연조직배열을 나타내는 석고모델이고,

상기 목표 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터는 상기 석고모델에서 개별 치아에 대응하는 연조직 일부를 포함하는 절편으로 분절한 후 개별 치아의 교합관계를 고려하여 상가 각 절편을 재배열 한 후 3차원 스캔을 이용하여 얻는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계는 이동시 치아의 교합관계, 이동간섭 및 생역학적 유해성을 고려하여 단계별 연조직 배열을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계는,

상기 각 절편에 대한 이미지 데이터에서 임의의 참조점 좌표를 설정하는 단계;

상기 참조점 좌표를 이용하여 상기 초기 연조직배열과 목표 연조직배열의 경로를 추출하는 단계;

상기 추출된 경로를 일정한 거리만큼 이격되도록 각 절편에 대한 이미지 데이터를 배열하여 상기 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제10항에 있어서,

상기 참조점은 각 절편별로 3개 이상으로 설정하되, 각 절편에 포함된 연조직에 설정하는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제10항에 있어서,

상기 참조점 좌표를 설정하는 단계는,

상기 초기 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터에 상기 각 절편에 대한 이미지 데이터를 매칭시킨 후 상기 매칭된 이미지 데이터에서 각 절편의 연조직에 참조점 좌표를 설정하는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제12항에 있어서,

상기 초기 연조직배열과 목표 연조직배열의 경로는 상기 참조점 좌표가 설정된 각 절편에 대한 이미지 데이터를 상기 목표 치아배열을 나타내는 이미지 데이터에 매칭시킨 후 초기 연조직배열 및 목표 연조직배열의 각 절편에 대한 참조점 좌표를 이용하여 추출하는 것이 특징인 연조직배열 변환방법.
제1항에 있어서,

상기 부분이동을 위한 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 얻은 후, 상기 단계별 연조직배열에 대한 치과용 기구를 제작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제14항에 있어서,

상기 단계별 연조직배열에 대한 치과용 기구는 RP를 이용하여 제작하는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제14항에 있어서,

상기 단계별 연조직배열에 대한 치과용 기구는 상기 단계별 연조직배열을 나타내는 이미지 데이터를 이용하여 CAD/CAM을 통해 제작하는 것을 특징으로 하는 연조직배열 변환방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연조직 변환방법을 통해 얻은 단계별 연조직 배열을 나타내는 이미지를 이용하여 제작된 치과용 기구.