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WO2019088343A1 - 아크라인에 기초한 보철물 디자인 방법 및 시스템 - Google Patents

아크라인에 기초한 보철물 디자인 방법 및 시스템 Download PDF

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Publication number
WO2019088343A1
WO2019088343A1 PCT/KR2017/013565 KR2017013565W WO2019088343A1 WO 2019088343 A1 WO2019088343 A1 WO 2019088343A1 KR 2017013565 W KR2017013565 W KR 2017013565W WO 2019088343 A1 WO2019088343 A1 WO 2019088343A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oral
prosthesis
image
arc line
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/013565
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
제진아
최건
이유빈
김지민
유동현
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DDS Co
Original Assignee
DDS Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020170146513A external-priority patent/KR101984028B1/ko
Priority claimed from KR1020170155317A external-priority patent/KR101994396B1/ko
Application filed by DDS Co filed Critical DDS Co
Priority to JP2019547382A priority Critical patent/JP2020508777A/ja
Priority to US16/762,086 priority patent/US11039905B2/en
Priority to CN201780087809.4A priority patent/CN110381879B/zh
Publication of WO2019088343A1 publication Critical patent/WO2019088343A1/ko
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2004—Aligning objects, relative positioning of parts

Definitions

  • the present invention relates to a method of designing an arc line based prosthesis and a system including the same.
  • Impression in dental prosthodontics is an important clinical process that is essential for the diagnosis of the patient, planning of the future treatment, and the production of accurate prosthesis.
  • Typical impression methods require skilled technicians to select the appropriate impression material according to the procedure and to make accurate impressions. Repetition of the impression may be inevitable due to various factors such as impression modification due to wrong selection or use of the impression material, vomiting response of the patient irrespective of the skill of the surgeon, and open defect. In addition, even in the stage of making the gypsum model after the impression taking, it may cause errors in the production of the dental prosthesis due to the limit of the detailed reproduction of the material and the abrasion.
  • the mouth is digitally scanned using an oral scanner, the scanned oral data is displayed by 3D modeling, and then a computerized design of the dental prosthesis based on the 3D oral model is developed and a prosthesis manufacturing system is produced to produce the designed prosthesis .
  • the prosthesis design system is trying to provide the oral information that helps the design of the prosthesis by analyzing the oral image through the rapidly developing image analysis tool.
  • the whole oral image analysis does not have the standard of image analysis, .
  • image analysis is almost impossible due to missing information on the entire oral cavity.
  • the prosthesis design system also provides a graphical user interface (GUI) to design the prosthesis, which helps in the design of the prosthesis.
  • GUI graphical user interface
  • Most graphical user interfaces allow the designer to design the prosthesis through manual drawing, It depends on the ability of the worker and also takes a lot of work time.
  • the present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for accurately and accurately acquiring various oral information necessary for a prosthesis design by analyzing a mouth image based on an arc line, And to provide a method of designing a prosthesis that can design the prosthesis.
  • a prosthetic design method includes: loading three-dimensional oral model data from a memory; Displaying an oral image and an arc line of the three-dimensional oral model data; Providing an alignment interface for aligning the oral image with the arc line; And displaying the oral image aligned with the arc line.
  • a prosthesis design method includes: acquiring oral information about the oral image aligned with the arc line; Determining at least one tooth region to be restored in the oral image; Determining a prosthetic type of virtual prosthesis to be designed in the determined tooth area; Determining a margin line of the determined tooth region; Determining an insertion axis direction in which the virtual prosthesis is to be inserted into the oral cavity image; Designing the virtual prosthesis according to the determined prosthesis design parameters; And placing the designed prosthesis in the oral image and displaying the oral image in which the virtual prosthesis is disposed.
  • the prosthesis design system is a prosthodontic design system that provides a graphical user interface for designing a prosthesis based on oral information and a mouth image.
  • the prosthodont design system includes an oral cavity display providing the function of displaying the oral cavity information and the oral cavity image module; A prosthesis design module for providing a graphical user interface for designing the prosthesis based on the oral information and the oral image; And a prosthesis manufacturing management module that provides a function of designing manufacturing management data for manufacturing the prosthesis designed through the prosthodontic design module.
  • the prosthesis design method can display an arc line for a mouth image together when displaying a mouth image to help an intuitive understanding of the mouth image, By analyzing images by reference, it is possible to accurately obtain various oral information necessary for prosthesis design.
  • the prosthesis designing method provides the user with a graphic user interface of the prosthesis design using the oral information, so that the user can design the prosthesis more easily and quickly.
  • the prosthesis designing method can provide a method of designing a prosthesis that can easily design a prosthesis of uniform quality regardless of the degree of proficiency of the user by sequentially setting the prosthesis design parameters in accordance with the steps.
  • the prosthesis designing method according to the embodiment can guide the user to set the prosthesis parameters more accurately and quickly by effectively providing the acquired oral information based on the arc line when setting the prosthesis design parameter step by step.
  • the prosthesis designing method according to the embodiment provides a virtual prosthesis that is designed at a precise position of the oral image, so that the design of the virtual prosthesis can be accurately confirmed, and the virtual prosthesis displayed in this manner can be corrected in an intuitive manner Can provide prosthetic design modification interface.
  • FIG. 1 is a block diagram of a physical configuration of a prosthesis design system in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a functional configuration of a prosthesis design system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of displaying oral information by the prosthetic design system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A illustrates an oral image loading process according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4B illustrates an example of a loaded full oral image display screen according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4C illustrates a loaded oral image display screen according to an embodiment of the present invention
  • This is an example of a partial oral image display screen.
  • FIG. 5 illustrates a user interface for aligning an oral image to an arc line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an example of a screen displaying oral information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an example of a screen displaying a mouth image arranged on a side arc line according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of designing a prosthesis based on oral information and oral image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a prosthesis parameter setting screen according to an embodiment of the present invention.
  • 10A and 10B are marginal line setting screens of the restoration area according to the embodiment of the present invention.
  • 11A and 11B are views for setting the insertion axis direction of the prosthesis according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows a parameter setting screen for a prosthesis according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows a 3D oral cavity model synthesized with the virtual prosthesis according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a screen for providing an interface for modifying an virtual prosthesis according to an embodiment of the present invention.
  • the prosthesis designing system providing the prosthesis designing method according to the embodiment is a system that scans a patient's mouth through an oral scanner and transmits the 3D model to the mouth using the scan data received by the prosthesis design computing device, And can provide a prosthetic design graphic user interface (CAD) for designing the prosthesis based on the display.
  • CAD prosthetic design graphic user interface
  • the prosthetic design system can provide a prosthetic manufacturing data design interface (CAM) that generates prosthetic manufacturing data for manufacturing the prosthesis in the prosthetic manufacturing apparatus based on the designed prosthesis data.
  • CAM prosthetic manufacturing data design interface
  • the prosthetic design system can display an arc line for the oral image together with displaying the oral image, thereby helping intuitive understanding of the oral image.
  • the oral image aligned on the arc line can be displayed on the arc line
  • the prosthetic design system can provide a graphical user interface capable of easily and precisely designing the prosthesis based on acquired oral information.
  • the prosthetic design system provides an interface for designing the prosthesis by sequentially setting the parameters of the prosthesis.
  • the interface for setting parameters at each step in an intuitive and oral information-based framework, It is possible to design precise and precise prostheses, and to design uniform quality prostheses without relying on user competence.
  • the above-mentioned prosthesis may mean an artificial substitute of one or more teeth or related tissues.
  • a prosthesis is an implant, which is a material that serves as a root of a tooth
  • the prosthesis includes an implant body inserted into the alveolar bone, an implant abutment connected to the implant body, And an implant prosthesis that covers the implant and forms an upper portion of the artificial tooth.
  • the types of prostheses include inlay, onlay, crown, laminate, bridge, coping, implant or denture.
  • the prosthesis may, in its broadest sense, also include a tooth-related auxiliary device such as a surgical guide or a corrective device.
  • FIG. 1 is an internal block diagram of a prosthesis design system according to an embodiment of the present invention.
  • a prosthesis design system may include an oral scanner 100 and a prosthetic design computing device 200.
  • the oral scanner 100 can acquire scan data for 3D modeling of the patient's mouth by scanning (e.g., digitally raising) the patient's mouth.
  • the oral scanner 100 serves to transmit scan data, which is obtained by scanning all or part of the oral cavity, to the prosthesis design computing device 200 through trigonometry, laser, image, or scan techniques.
  • the scan data is transferred to the prosthetic design computing device 200 and then the remaining process from designing the prosthesis to the computing device 200 is performed.
  • each structure of the prosthetic design computing apparatus 200 will be described in detail first.
  • the prosthetic design computing device 200 may include an input unit 210, an interface unit 220, a memory 230, a display 240, and a processor 250.
  • the input unit 210 can detect execution inputs for turning on / off the computing device 200, settings for various prosthesis design related functions, execution inputs, and the like.
  • the input 210 may include various buttons disposed on the prosthetic design computing device 200, may include a touch sensor coupled with the display 240, and may include an interface 220 Such as a mouse, a keyboard, and the like, connected thereto.
  • the prosthetic design computing device 200 may include an interface unit 220 for transmitting and receiving data to / from an external device by wire or wireless.
  • the interface unit 220 may serve as a data path to various kinds of external devices connected to the prosthetic design computing device 200.
  • the interface unit 220 may be connected to the oral scanner 100 to receive oral scan data or transmit various scan-related setting inputs.
  • the interface unit 220 is connected to the prosthesis manufacturing apparatus to transmit prosthesis manufacturing data, Can be produced.
  • the interface unit 220 may be connected to various devices (e.g., a mouse, a keyboard, etc.) of the input unit 210 to receive user input.
  • the interface unit 220 may include a device having a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, An audio input / output port, a video input / output port, and an earphone port, which are connected to each other.
  • the interface unit 220 may include a wireless communication module such as Bluetooth or Wi-Fi.
  • the prosthetic design computing device 200 may include a memory 230.
  • This memory 230 may store a plurality of application programs (application programs or applications) running on the prosthetic design computing device 200, data for operation of the prosthetic design computing device 200, .
  • the memory 230 may include a prosthesis design program (CAD) for prosthesis design, and may include a prosthesis manufacturing management program (CAM) that receives the designed prosthesis data to generate prosthesis production data.
  • CAD prosthesis design program
  • CAM prosthesis manufacturing management program
  • the memory 230 may be a variety of storage devices such as a ROM, a RAM, an EPROM, a flash drive, a hard drive, and the like, and a web storage web storage).
  • the prosthetic design computing device 200 may include a display 240 that displays graphical images associated with the prosthesis design.
  • Such a display 240 may be integrated into the computing device, or may be connected through the interface 220 as a separate display device.
  • the prosthetic design computing device 200 may include a processor 250 that controls the overall operation of each unit to execute an application program.
  • a processor 250 may be implemented as a processor, such as application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs) Micro-controllers, microprocessors, and other electronic units for performing other functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the processor 250 can provide various functions for designing the prosthesis using such a program.
  • FIG. 2 is a block diagram of a prosthesis design system in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the prosthetic design computing system may include, in terms of functionality, an oral display module 201, a prosthetic design module 202, and a prosthesis manufacturing management module 203.
  • the oral display module 201 can provide a function of displaying (240) a three-dimensional oral model through the oral scanner 100 or through the scan data received from the outside.
  • the oral display module 201 can process the pre-modeling scan data to generate a three-dimensional oral model, and display it as a mouth image capable of various graphic interfaces.
  • the oral display module 201 may convert the 3D model file received from the outside into a format compatible with the operation of the prosthodontic design module 202, and display it as a mouth image capable of various graphic interfaces.
  • the oral display module 201 can image-analyze the oral model and / or oral image to obtain various oral information. At this time, the oral display module 201 can obtain accurate and various oral information by aligning the oral image with the arc line and analyzing the oral image aligned with the arc line.
  • the oral display module 201 may then display oral information along with the oral image to assist the physician in understanding the patient's oral condition more easily and provide such oral image and oral information to the prosthetic design module 202 So that the prosthetic design module 202 can help provide a graphical user interface for designing the prosthesis.
  • the oral display module 201 may be included in the prosthesis design module 202.
  • the prosthodontic design module 202 includes the oral display module 201.
  • the prosthesis design module 202 may be referred to as a CAD (Computer Aided Design), and it is possible to construct a database that allows planning, drawing, and correction of the prosthesis design to be performed in an optimal state. It can provide a prosthetic design function that can quickly and accurately handle all aspects of the task.
  • CAD Computer Aided Design
  • the prosthetic design module 202 may serve as an oral display module 201 that displays the data necessary for the prosthesis design in the form of an oral image and oral information to help the user understand the structure.
  • the prosthetic design module 202 displays the three-dimensional oral model as an oral image, displays the oral information acquired from the oral image together (240), and designs a prosthesis based on the oral image and oral information
  • a graphical user interface can be provided.
  • the prosthesis manufacturing management module 203 may be referred to as a computer aided manufacturing (CAM) machine in which a computer is introduced to the field of manufacturing a prosthesis.
  • the prosthesis design module 202 is completed,
  • the prosthesis manufacturing step which may be a relevant technique at this time.
  • the prosthesis manufacturing management module 203 allows the user to design a manufacturing management design necessary for the entire manufacturing process such as process design (production planning and order determination), manufacturing technology,
  • the prosthesis manufacturing management function can be provided.
  • the prosthesis manufacturing management module 203 can form a machining path of the prosthesis through a virtual milling program when the manufacturing apparatus is a milling apparatus, and transmits the formed machining path information and the prosthesis manufacturing data to the milling apparatus, Can be produced.
  • the user can perform all the tasks from the confirmation of the oral image to the design of the prosthesis and the manufacture of the prosthesis.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of displaying (240) oral information by the prosthetic design system according to an embodiment of the present invention.
  • the prosthodontic design module 202 can receive data of a mouth scan from the oral scanner 100. (S101)
  • the prosthesis design module 202 may load scan data that scanned the previous oral cavity in an external server or memory 230.
  • the oral scan data may include an image, a laser TOF value, positional information of the oral scanner 100 and the like depending on the kind of the scanner.
  • Such oral scan data may be scan data obtained by scanning all of the oral cavity including the maxillary, mandibular and occlusal surfaces, and may be scan data obtained by scanning one of the maxilla, mandible and occlusal surface, and part of the maxilla Area, some area of the mandible, or some area of the occlusal surface.
  • the prosthodontic design module 202 simultaneously displays a real-time shot image image, a turned-on image image, a single-model three-dimensional data image and a three-dimensional data synthesis preview image during oral scans to assist the oral scan of the user can do.
  • the prosthetic design module 202 can acquire three-dimensional oral model data by modeling the oral cavity in three dimensions based on the oral scan data. (S102)
  • the prosthetic design module 202 can acquire three-dimensional oral model data by modeling the patient's mouth three-dimensionally based on the image included in the oral scan data or / and the positional information of the oral scanner 100 .
  • the prosthodontics design module 202 has a function of recognizing a part of the upper part (or lower part) of the upper part By creating a three-dimensional oral model by matching through images, the accuracy of the three-dimensional oral model can be further improved by minimizing the registration error with partial images.
  • the prosthetic design module 202 may load three-dimensional oral model data modeled in advance from the server or the memory 230.
  • the prosthetic design module 202 can display the oral image included in the modeled three-dimensional oral model data. (S103) and at this time, the prosthetic design module 202 may display an arch line with the oral image
  • the prosthesis design module 202 can display the oral image viewed from one side of the three-dimensional oral model by controlling the display 240. At this time, the prosthodontic design module 202 can provide an interface for controlling the viewpoint, which is a viewpoint, and the user can confirm the viewpoint through which the user views the three-dimensional oral model through the input unit 210 .
  • prosthesis design module 202 may display a maxillary oral image, a mandibular oral image, a partial oral image, and a side oral image.
  • the whole mouth image is defined as meaning a maxillary mouth image or a mandible mouth image
  • the partial mouth image is defined as an image of some area of the maxilla or an image of some area of the mandible.
  • the prosthesis design module 202 may further display the arch line.
  • the arc line means an arc-shaped, U-shaped, horseshoe-shaped, semicircular, or other line corresponding to a mouth image.
  • Such an arc line serves to intuitively understand the position or the like of the oral image with respect to the entire oral cavity and also allows each area of the oral image to present a reference located in the entire mouth, ), It is possible to obtain more accurate and various oral information when analyzing the oral image arranged on the arc line.
  • such an arc line may be in a form in which the shape (e.g., curvature, size, etc.) is fixed by default.
  • shape e.g., curvature, size, etc.
  • an arc line of pre-stored day size and curvature may be shown that is sized to generally represent the modeled oral image.
  • the arc line is designed not to reflect the patient-only characteristic of the patient obtained through the oral image analysis according to the oral cavity shape, but to reflect the arc line shape of the oral cavity Line.
  • arc lines in other embodiments may have a shape corresponding to the shape, such as the size or / and curvature of the displayed oral image.
  • the arc line may have a (corresponding) size corresponding to the size of the entire oral image when the entire oral image is displayed.
  • the arc line may also have a curvature corresponding to the approximate curvature of the entire oral image.
  • the prosthodontic design module 202 may generate an arc line with a size proportional to the total oral image size, and may have a curvature and a curvature change value corresponding to the curvature and curvature variation values of the entire oral image, Can be generated.
  • the total oral image of the partial oral image may be inferred to determine the size and curvature.
  • the prosthetic design module 202 determines the size and curvature of the arc line according to statistical information, such as the size and curvature of the statistical arc line matching the patient's or body information with the partial oral image .
  • prosthesis design module 202 may provide an alignment interface to control the size and / or curvature of the arc line.
  • the user can manually adjust the size of the oral image, or adjust the size and curvature of the arc line to correspond to the oral image, if the arc line displayed 240 does not correspond to the oral image.
  • FIG. 4A illustrates an oral image loading process according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4B illustrates an example of a loaded full oral image display screen according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4C illustrates a loaded oral image display screen according to an embodiment of the present invention
  • This is an example of a partial oral image display screen.
  • the prosthodontics design module 202 may load pre-stored three-dimensional oral model data in the memory 230. As shown in FIG.
  • the prosthetic design module 202 may display the oral image 10 and the arc line 15 together. 4B, the prosthesis design module 202 may display the oral image 10 as viewed in the top view in the case of the mandibular mouth model and the oral image 10 as seen in the bottom view in the case of the maxillary oral model . That is, when initially displaying the oral image 10, the prosthetic design module 202 displays the oral image 10 in a plan view (top view or bottom view), which is a point at which it is easy to grasp the entire oral model at a time .
  • the prosthesis design module 202 may display the setting information input interface 22 that can display together with the information 21 about whether the oral image 10 displayed on the display 240 is the maxillary or mandibular, Can be provided.
  • the prosthetic design module 202 may display the partial oral image 10 and the arc line 15. At this time, similarly, it is possible to provide the setting input interface 22 that can display the information 21 about the oral cavity image 10 in the maxilla or the mandible, and to correct it when the display is wrong.
  • the arc line when displaying the partial oral image 10 may be in the form of a full arch. That is, in the embodiment, aligning the partial oral image 10 with the arc line of the pool arch results in a partial oral image 10, which is the missing information of the partial oral image 10, (E.g., location, size, area, and the like) that the user has.
  • the prosthesis design module 202 may provide an alignment interface that moves the oral image 10 and / or arc line 15 to align the oral image 10 with the arc line 15.
  • the user can properly align the oral image 10 with the arc line 15 through the alignment interface if the oral image 10 is not properly aligned with the arc line 15.
  • the user may move the oral image 10 to the alignment position within the arc line 15 by dragging.
  • the alignment position means that the distance between each tooth and the arc line 15 is uniform.
  • the user can change the size and the curvature of the arc line 15 to correspond to the oral image 10.
  • the oral image can be aligned to the arc line by automatically changing the arc line and / or oral image by pressing the align button after placing the oral image in a rough position within the arc line.
  • the arc line may not be an arc line matched to the patient's mouth obtained by precisely analyzing the oral image of the patient, so if the approximate location is specified, And if the gap between the teeth and the arc line does not exceed a certain deviation, it can be designated as aligned and the next step can be taken. However, if the deviation exceeds the predetermined deviation, it is also possible to output an alarm message and induce a more precise alignment.
  • the prosthesis design module 202 in the embodiment is configured to allow the oral image 10 to enter the canine line 10 and / or the canine line 10 when entering the arc line 15 so as to more accurately align the oral image 10 with the arc line 15. [ To help the user more accurately grasp and align the relationship between the arc line 15 and the oral image 10. [
  • Figure 5 shows a user interface for aligning the oral image 10 according to an embodiment of the present invention to the arc line 15.
  • the arc line 15 is additionally provided with arc lines 15 and end points 34L and 34R, canine points 33L and 33R, a canine line 33 and a center line 31,
  • Directional indicator 32 and the user can intuitively identify whether the oral model is correctly aligned with the arc line 15 and whether the prosthetic design module 202 has accurately analyzed the position of the oral model .
  • the prosthesis design module 202 may provide an interface to first provide the ability to automatically align to the arc line 15, and then manually correct. That is, the user can automatically align the oral image 10 within the arc line 15 by pressing the auto-align button and then modify the curvature and size of the arc line 15 and the size, position, etc. of the oral image 10, The image 10 can be aligned in the arc line 15.
  • the prosthesis design module 202 allows the user to manually move the oral image 10 to an approximate location within the arc line 15, such that the arc line 15 and the oral image 10 are moved in an arc
  • the size of the line 15, the curvature, the size, the position and the like of the oral image 10 can be automatically re-adjusted to provide an interface for more easily aligning the oral image 10 with the arc line 15.
  • the prosthesis design module 202 can detect oral information based on the oral image 10 aligned with the arc line 15.
  • FIG. 6 is an example of a screen displaying the oral information 240 according to the embodiment of the present invention.
  • the oral information includes at least one of an alignment direction of the teeth (e.g., Buccal direction B and lingual direction L), a tooth number 43, a side arc line 15S, Tooth shape, tooth angle, tooth spacing, tooth size, etc., and can further include tooth characteristic information such as tooth color, caries, tooth decay, tooth damage, tooth defect, ). ≪ / RTI >
  • the analysis of the oral image 10 can be performed more quickly and accurately if there is a reference arc line 15 in the analysis of the oral image 10.
  • the prosthetic design module 202 can determine the alignment direction (B, L) of the teeth with reference to the direction perpendicular to the tilt of the arc line 15 corresponding to the tooth.
  • the alignment direction of these teeth can be effectively used to determine the direction of the prosthesis when the prosthesis is produced in the future.
  • the prosthetic design module 202 can acquire the tooth orientation, the tooth number 43, etc., based on the arc line 15, even in the case of the partial oral image 10, . That is, even if the prosthetic design module 202 is a mouth model including only a partial region of the oral cavity, it is possible to acquire various oral information about the oral cavity model, so that it can be utilized effectively in designing a prosthesis later.
  • the prosthetic design module 202 can statistically determine the side arc line 15S based on the size and the curvature of the arc line 15, and the like. More specifically, the memory 230 may store side arc lines 15S (e.g., occlusal surfaces) matching the size and curvature of the arc line 15, as well as other characteristics, and the prosthesis design module 202 , It is possible to detect the side arc line 15S in which the oral image 10 is matched to the aligned arc line 15.
  • side arc lines 15S e.g., occlusal surfaces
  • FIG. 7 is an example of a screen on which the oral image 10 aligned on the side arc line 15S is displayed 240 according to the embodiment of the present invention.
  • the side arc line 15S may be additionally displayed in the lateral oral image 10S, which is a side view of the three-dimensional oral model, and the side arc line 15S may be formed in the shape of the opposing face of the prosthesis Can be based on settings.
  • the slope of the opposing face of the prosthesis may correspond to the slope of the side arc line 15S.
  • the prosthetic design module 202 can more easily detect tooth number 43, tooth size, dental caries, cavities, defects, degree of damage, etc. on the basis of arc line 15, It can be used for automatic parameter setting of the prosthesis to be designed.
  • the prosthetic design module 202 can separate the oral images 10 on a tooth-by-tooth basis based on the acquired oral information, so that only the teeth necessary for the design of the prosthesis can be separated and displayed 240.
  • the prosthodontic design module 202 may display the oral image 10 on the basis of the arc line 15 to help the user intuitively grasp the oral condition,
  • the prosthesis can be designed more easily and quickly.
  • FIG. 8 a method of easily and precisely designing the prosthesis according to the sequential steps based on the acquired oral information and oral image will be described with reference to FIGS. 8 to 14.
  • FIG. 8 a method of easily and precisely designing the prosthesis according to the sequential steps based on the acquired oral information and oral image will be described with reference to FIGS. 8 to 14.
  • the prosthodontic design module 202 includes a mouth image for displaying a 3D oral model and a prosthesis design for designing a prosthesis according to a sequential step based on oral information obtained by analyzing an oral model based on an arc line Interface.
  • the prosthesis design interface allows the user to sequentially determine parameters for designing the prosthesis at each step, while providing appropriate oral information for each step, and synthesizes and corrects the oral image with the determined parameters and oral information, The prosthesis can be designed easily and effectively.
  • the prosthesis design parameters include the tooth area to be restored, the prosthesis type, the margin line, the insertion axis, the prosthetic internal parameters (e.g., minimum thickness, margin thickness, cement gap, contact distance, , The side arc line, and the tooth number of the prosthesis to be restored.
  • These prosthesis design parameters can be manually set by the user in accordance with the prosthesis design interface, and can be automatically set by the acquired oral information by analyzing the oral image based on the arc line.
  • the prosthetic design module 202 may first determine the tooth area to be restored in the oral image that represents the 3D oral model. (S201)
  • the prosthesis design module 202 may determine a portion of the oral image as a tooth region based on user input to the displayed oral image. For example, the user can select a tooth area to be restored by making an input specifying a specific point, a specific area, or a specific tooth in the mouth image.
  • the prosthesis design module 202 displays a mouth image, and when a specific point c in the mouth image is selected by the user, the selected specific point c and the specified point c
  • the peripheral area can be selected as a tooth area to be restored.
  • the tooth region may be an area for designing a prosthesis. More specifically, the tooth region is an area for designing a prosthesis for one tooth.
  • the prosthodontic design module 202 can extract the tooth number T of the damaged tooth from the oral information, and provide it to design the prosthesis matched to the tooth number.
  • the specific point c in the tooth area selected by the user may be the center point at which the virtual prosthesis designed subsequently will be placed. Therefore, in order to minimize the positional correction of the prosthesis, the specific point (c) is preferably located at the center of the tooth area to be restored, and the prosthodontic design module 202 calculates the center of the tooth area to be restored, If it is determined that the distance between the center and the specific point (c) exceeds the predetermined distance, it can be provided to provide an interface for alarming and resetting the specific point (c).
  • the prosthodontic design module 202 can more accurately determine the tooth area that needs to be restored based on the analyzed oral information. More specifically, the prosthodontic design module 202 may detect a damaged tooth in the oral image and, when receiving a designation input by the user within the area occupied by the damaged tooth, may determine the area occupied by the tooth as a tooth area to be restored.
  • the prosthetic design module 202 can automatically determine the damaged tooth in the displayed mouth image, and then determine the area of the tooth to be restored as a tooth area. At this time, the prosthodontic design module 202 can calculate the center point of the determined tooth region and arrange the virtual prosthesis designed later on the calculated center point.
  • the prosthetic design module 202 may determine the type of prosthesis to be designed into the tooth area. (S202)
  • the prosthesis type may include an inlay, an onlay, a crown, a laminate, a bridge, a coping or an implant, a denture, have.
  • the prosthesis may, in its broadest sense, also include a tooth-related auxiliary device such as a surgical guide or a corrective device.
  • the prosthetic design module 202 may provide the user with an interface to list the type of prosthesis to be designed in the tooth region and select one of them. For example, as shown in FIG. 9, when a user selects a specific point c of a tooth area to be restored by double-clicking, restraint types 50 to be restored are listed around the tooth area, , The prosthesis type can be determined.
  • the prosthetic design module 202 receives a user setting input for a plurality of tooth regions, and provides a plurality of prostheses to be designed at a time, thereby shortening the prosthesis design time.
  • two tooth regions may be simultaneously selected, and then, a step of designing a prosthesis design parameter may be performed together to simultaneously design two prostheses through a sequential prosthesis designing step.
  • the user designates the first point in the oral image to determine the tooth area to be restored, the tooth number of the determined tooth area is displayed, the prosthesis type of the tooth area is selected, and if there are more tooth areas to be restored.
  • the prosthesis design module 202 can analyze the degree of damage of a damaged tooth in a tooth region and determine the type of prosthesis to automatically design according to the degree of damage.
  • the prosthesis design module 202 can determine the margin line of the tooth area to be restored. (S203)
  • the prosthetic design module 202 can determine a margin line that is the boundary between the prosthesis and the tooth (or the boundary between the prosthesis and the gum) within the tooth region.
  • the prosthesis design module 202 may be provided to design the margin line manually, semi-automatically or automatically.
  • the prosthetic design module 202 detects the gums of the oral image of the tooth region, the color difference of the gum region, the damaged tooth, the root, the adjacent tooth, and the like, It can be displayed on oral image.
  • the prosthesis design module 202 may also provide a correction interface that allows for manual correction of the automatically determined margin line.
  • the prosthesis design module 202 may display a margin line 60 that is automatically calculated in a tooth region, and may be used to modify a margin line 60 with a drag input of a user
  • a modification interface 62 for modifying the margin line 60 with a draw input of the user and a modification interface for moving the entire margin line 60 up and down or right and left can be provided .
  • the prosthesis design module 202 can be provided to draw a margin line 60 directly on the oral image with the user's drag input into the oral image as shown in FIG. 10B, And to draw the margin line 60 with the user's draw input.
  • the prosthesis design module 202 can determine the insertion axis, which is the insertion direction of the prosthesis. (S204)
  • the prosthesis design module 202 may provide for setting the insert axis setting to a viewpoint that views the oral image.
  • the prosthesis design module 202 can control the user to change the viewpoint over which the 3D mouth model is viewed to display the oral image, and after the user changes the viewpoint in the insertion axis direction determination step, Is selected in the direction of the insertion axis, the corresponding view point can be set in the direction of the insertion axis.
  • the prosthodontic design module 202 displays the view point direction and the block out area, which is an area where the prosthesis is caught when the prosthesis is inserted at the corresponding view point, on the oral image, . ≪ / RTI >
  • a view point looking at the oral image 10 may be indicated by an arrow 71, and when a prosthesis is inserted in the direction of the arrow 71, The region 75 may be displayed in a different color so that the user can intuitively select the correct insertion axis direction.
  • the arrow 71 representing the view point may be omitted, and if there is no block out at the corresponding view point, the block out area is not displayed , The user can easily set the corresponding view point by pressing the set button 73 for selecting the view point in the insertion axis direction.
  • the prosthesis design module 202 may determine the prosthesis parameters (S205)
  • the prosthodontic design module 202 can determine the prosthesis interior parameters that are yet to be determined in the prosthesis design parameters and the parameters related to the prosthesis appearance.
  • the intra-prosthetic parameter includes at least one of a minimum thickness of a prosthesis, a margin thickness, a cement gap, a contact distance, and a pontic base gap can do.
  • the internal parameter of the prosthesis may be set to a value that is generally used statistically in the dentistry. Accordingly, the step of setting the internal parameter of the prosthesis according to the embodiment is a step of once again checking and correcting the basic setting or the user setting value Lt; / RTI >
  • the intra-prosthetic internal parameters 80 are listed, the set values for each parameter are displayed, and an interface for changing the set values can be provided .
  • the prosthetic design module 202 can design the virtual prosthesis according to the determined prosthesis parameters.
  • the prosthesis design module 202 can detect in the library the prosthesis shape that matches the set prosthesis design parameters.
  • the prosthesis design module 202 can detect in the library 95 the prosthesis shape that matches the tooth number and prosthesis type.
  • the prosthetic design module 202 may change the detected prosthesis shape according to the prosthesis design parameters or oral information.
  • the prosthetic design module 202 may change the detected prosthesis shape according to the margin line 60, the prosthesis internal parameters.
  • the prosthesis design module 202 can also change the top surface of the detected prosthesis shape to be inclined along the side arc line.
  • the prosthodontic design module 202 can display the virtual prosthesis designed over the oral image in an overlapping manner. (S207)
  • the prosthetic design module 202 can display the virtual prosthesis designed based on the prosthetic design parameters or / and oral information on the oral image.
  • the prosthetic design module 202 places a specific point c of the tooth region (e.g., a center point) such that the center of the virtual prosthesis is at the center, wherein the placement direction of the virtual prosthesis is the insertion axis direction and the tooth alignment direction (B, L).
  • a specific point c of the tooth region e.g., a center point
  • the placement direction of the virtual prosthesis is the insertion axis direction and the tooth alignment direction (B, L).
  • the prosthesis design module 202 is configured to move the virtual prosthesis 90 in the direction of placement of the virtual prosthesis 90 (e.g., horizontal, vertical, and rotational directions) while positioning the center of the virtual prosthesis 90 at a specific point c of the tooth region.
  • Direction can be matched to the tooth alignment direction of the insertion axis direction and the tooth region.
  • the prosthesis design module 202 can provide an interface by which the virtual prosthesis 90 can be manually modified.
  • the prosthetic design module 202 can view the virtual prosthesis 90 displayed in a synthesized form in the oral image and modify the virtual prosthesis 90 while verifying the virtual prosthesis 90 that is modified in real- You can provide a modified interface.
  • the parameters capable of modifying the virtual prosthesis 90 include parameters such as the profile parameter 96, such as groove, smoothness, eddon, and grab, of the virtual prosthesis 90, A positioning parameter 98 for scaling, positioning, rotating the virtual prosthesis 90, a prosthetic internal parameter 99, and the like.
  • the user can confirm that the virtual prosthesis 90 displayed in the oral image is changed in real time by modifying such parameters, so that the design of the virtual prosthesis 90 can be intuitively and easily modified.
  • the prosthodontic design module 202 can provide a prosthesis design interface that can sequentially design prosthesis design parameters in accordance with the steps to easily design a uniform quality prosthesis irrespective of the user's proficiency.
  • the prosthetic design module 202 can effectively guide the acquired oral information based on the arc line, setting the prosthesis parameters more accurately and quickly, when setting the prosthetic design parameters step by step.
  • Prosthetics design module 202 also provides for placement of the designed virtual prosthesis 90 in the correct position of the oral image so that the design of the virtual prosthesis 90 can be accurately verified and the virtual prosthesis 90 ) And can provide a prosthetic design modification interface that can be modified with an intuitive interface.
  • the embodiments of the present invention described above can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be those specifically designed and configured for the present invention or may be those known and used by those skilled in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROM and DVD, magneto-optical media such as floptical disks, medium, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory 230, and the like.
  • program instructions include machine language code, such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device may be modified into one or more software modules for performing the processing according to the present invention, and vice versa.
  • connections or connecting members of the lines between the components shown in the figures are illustrative of functional connections and / or physical or circuit connections, which may be replaced or additionally provided by a variety of functional connections, physical Connection, or circuit connections. Also, unless explicitly mentioned, such as " essential ", " importantly ", etc., it may not be a necessary component for application of the present invention.
  • the present invention is industrially applicable as a technology related to designing a prosthesis based on a mouth scanner necessary for carrying out a dental treatment in a modernized manner and a three-dimensional oral model created based on oral scans.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 3차원 구강 모델데이터를 메모리로부터 로딩하는 단계; 상기 3차원 구강 모델데이터의 구강 이미지와 아크라인을 표시하는 단계; 상기 아크라인에 상기 구강 이미지를 정렬시키는 정렬 인터페이스를 제공하는 단계; 및 상기 아크라인에 정렬된 상기 구강 이미지를 표시하는 단계를 포함한다.

Description

아크라인에 기초한 보철물 디자인 방법 및 시스템
본 발명은 아크라인에 기초한 보철물 디자인 방법 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
치과 보철제작 과정에서의 인상채득은 구강 내 치아 및 조직의 상태를 인상재에 인기하여 환자의 진단 및 향후 치료계획을 수립하거나, 정확한 보철물을 제작하는데 있어 기반이 되는 중요한 임상과정이다.
일반적인 인상채득 방법은 술식에 따라 적절한 인상재를 선택하고 정확한 인상채득을 위한 술자의 숙련된 임상 기술을 필요로 한다. 인상채득 과정은 인상재의 잘못된 선택 또는 사용방법에 따른 인상체 변형과 술자의 숙련도와 상관없는 환자의 구토반응, 개구장애 등과 같이 다양한 요인들에 의하여 반복 채득이 불가피 할 수도 있다. 또한, 인상채득 후 석고 모형을 제작하는 단계에서도 재료가 갖는 미세부 재현의 한계 및 마모 등에 의하여 치과 보철물 제작에 있어 오차를 야기할 수 있다.
따라서, 수작업으로 진행되는 치과 보철물의 설계나 가공을 위한 컴퓨터의 활용과 설계 및 생산을 자동화하기 위한 연구가 진행되고 있다.
자세히, 구강 스캐너를 이용하여 디지털로 구강을 스캔하고, 스캔된 구강 데이터를 3D 모델링하여 표시한 후, 상기 3D 구강 모델을 기초로 치과 보철물을 컴퓨터 설계하고 설계된 보철물을 생산하는 보철물 생산 시스템에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.
특히, 보철물 생산 시스템에서 모델링된 구강 이미지를 사용자가 인식하기 쉽게 표시하고, 표시된 구강 이미지를 이용하여 정밀하고 심미감 높은 보철물을 손쉽게 설계(design)하는 보철물 설계 기술에 대한 관심이 집중되고 있다.
최근 보철물 설계 시스템은, 급격하게 발전하고 있는 이미지 분석 툴을 통해 구강 이미지를 분석하여 보철물 설계에 도움이 되는 구강 정보들을 제공하려하나, 전체 구강 이미지 분석의 경우 이미지 분석의 기준이 없어 그 분석에 어려움을 겪고 있다. 특히, 부분 구강 이미지를 분석할 경우 전체 구강에 대해 결손된 정보로 인하여 이미지 분석이 거의 불가능한 문제가 있다.
그리고 보철물 설계 시스템은, 보철물을 설계하는 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 제공하여 보철물 설계에 도움을 주는데, 대부분의 그래픽 유저 인터페이스는 수작업인 드로잉(drawing)을 통해 보철물을 설계하게 하여, 보철물 설계 퀄리티가 작업자의 능력에 의존하게 되며 작업시간 또한 과다하게 걸리는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 아크라인을 기초로 구강 이미지를 분석하여 보철물 설계에 필요한 다양한 구강 정보들을 정확하게 획득할 수 있고 이와 같이 정확하게 획득된 구강 정보를 기초로 손쉽고 정밀하게 보철물을 디자인할 수 있는 보철물 디자인 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 3차원 구강 모델데이터를 메모리로부터 로딩하는 단계; 상기 3차원 구강 모델데이터의 구강 이미지와 아크라인을 표시하는 단계; 상기 아크라인에 상기 구강 이미지를 정렬시키는 정렬 인터페이스를 제공하는 단계; 및 상기 아크라인에 정렬된 상기 구강 이미지를 표시하는 단계를 포함한다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 상기 아크라인에 정렬된 상기 구강 이미지에 대한 구강 정보를 획득하는 단계; 상기 구강 이미지에서 수복할 치아영역을 적어도 하나 이상 결정하는 단계; 상기 결정된 치아영역에 디자인할 가상 보철물의 보철물 타입을 결정하는 단계; 상기 결정된 치아영역의 마진라인을 결정하는 단계; 상기 가상 보철물이 상기 구강 이미지에 삽입될 방향인 삽입축 방향을 결정하는 단계; 결정된 보철물 디자인 파라미터에 따라서 상기 가상 보철물을 설계하는 단계; 및 상기 설계된 보철물을 상기 구강 이미지에 배치하고, 상기 가상 보철물이 배치된 구강 이미지를 표시하는 단계를 포함한다.
또한, 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템은, 구강 정보와 구강 이미지를 기초로 보철물을 디자인하는 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는 보철물 디자인 시스템으로서, 상기 구강 정보와 상기 구강 이미지를 디스플레이하는 기능을 제공하는 구강 디스플레이 모듈; 상기 구강 정보와 상기 구강 이미지를 기초로 상기 보철물을 디자인하는 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는 보철물 디자인 모듈; 및 상기 보철물 디자인 모듈을 통해 디자인된 보철물을 제작하기 위한 제조관리 데이터를 설계하는 기능을 제공하는 보철물 제조관리 모듈을 포함한다.
실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 구강 이미지를 디스플레이할 때 구강 이미지에 대한 아크라인을 함께 표시하여 구강 이미지의 직관적인 이해에 도움을 줄 수 있으며, 아크라인에 정렬된 구강 이미지를 상기 아크라인을 기준으로 이미지 분석함으로써 보철물 디자인에 필요한 다양한 구강 정보를 정확하게 획득할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 상기 구강 정보를 이용한 보철물 디자인 그래픽 유저 인터페이스를 제공하여, 사용자가 좀더 손쉽고 빠르게 보철물을 디자인할 수 있다.
자세히, 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 단계에 따라 순차적으로 보철물 디자인 파라미터를 설정하여 사용자의 능숙도에 상관없이 손쉽게 균일한 품질의 보철물을 디자인할 수 있는 보철물 디자인 방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 보철물 디자인 파라미터 단계별 설정시, 아크라인을 기반으로 획득한 구강 정보를 효과적으로 제공하여, 좀더 정확하고 빠르게 보철물 파라미터를 설정하도록 유도할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 보철물 디자인 방법은, 디자인된 가상 보철물을 구강 이미지의 정확한 위치에 배치시켜, 가상 보철물의 디자인이 정확한지 효과적으로 확인할 수 있도록 제공하며, 이와 같이 표시된 가상 보철물을 보며 직관적인 방법으로 수정할 수 있는 보철물 디자인 수정 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템의 물리적 구성에 대한 블록도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템의 기능적 구성에 대한 블록도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템이 구강 정보를 디스플레이하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 구강 이미지 로딩 과정을 나타내고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 로딩된 전체 구강 이미지 표시화면의 일례이고, 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 로딩된 부분 구강 이미지의 표시화면의 일례이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 구강 이미지를 아크라인에 정렬하는 유저 인터페이스를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구강 정보를 디스플레이한 화면의 일례이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 아크라인에 정렬된 구강 이미지를 디스플레이한 화면의 일례이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구강 정보 및 구강 이미지를 기초로 보철물을 디자인하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 보철물 파라미터 설정 화면을 나타낸다.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 수복영역의 마진라인 설정화면들이다.
도 11a와 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 보철물의 삽입축 방향 설정화면들이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 보철물 내부 파라미터 설정화면을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 가상 보철물이 합성된 3D 구강 모델을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 가상 보철물을 수정하는 인터페이스를 제공하는 화면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
- 개요
실시예에 따른 보철물 디자인 방법을 제공하는 보철물 디자인 시스템은, 구강 스캐너를 통해 환자의 구강을 스캔하여 전송하면, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치가 수신한 스캔 데이터로 구강을 3D 모델링한 후 모델링된 3D 구강 이미지를 디스플레이하고, 이를 토대로하여 보철물을 설계하기 위한 보철물 디자인 그래픽 유저 인터페이스(CAD)를 제공할 수 있다.
나아가, 보철물 디자인 시스템은, 디자인된 보철물 데이터를 기초로 보철물 제조장치에서 보철물을 제작하기 위한 보철물 제조데이터를 생성하는 보철물 제조데이터 설계 인터페이스(CAM)를 제공할 수 있다.
이때, 보철물 디자인 시스템은, 구강 이미지를 디스플레이할 때 구강 이미지에 대한 아크라인을 함께 표시하여 구강 이미지의 직관적인 이해에 도움을 줄 수 있으며, 아크라인에 정렬된 구강 이미지를 상기 아크라인으 기준으로 이미지 분석함으로써 보철물 디자인에 필요한 다양한 구강 정보를 정확하게 획득할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 시스템은, 획득한 구강 정보를 기초로 보철물을 손쉽고 정밀하게 디자인할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.
자세히, 보철물 디자인 시스템은, 보철물의 파라미터들을 순차적으로 설정하여 보철물을 디자인할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 각 단계별로 파라미터를 설정하는 인터페이스를 직관적이면서도 구강 정보에 기반한 틀 안에서 제공함으로써, 비숙련자도 손쉽게 정밀하고 정확한 보철물을 디자인할 수 있으며, 사용자의 역량에 의존하지 않고 균일한 품질의 보철물을 디자인할 수 있다.
이때, 전술한 보철물이란, 하나 또는 그 이상의 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물을 의미할 수 있다. 예를 들어, 보철물이 치아의 뿌리 역할을 해주는 재료인 임플란트(Implant)라고 할 때, 보철물은 치조골에 삽입되는 임플란트 몸체(Fixture), 임플란트 몸체에 연결되는 임플란트 지대치(Abutment), 임플란트 지대치 상부 측을 씌우며 인공치아 외측 상부를 형성하는 임플란트 보철물(Crown) 중 어느 하나 또는 전부를 의미할 수 있다. 또한 보철물의 유형으로는, 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 크라운(Crown), 라미네이트(Laminate), 브릿지(Bridge), 코핑(Coping), 임플란트(Implant) 또는 덴쳐(Denture) 등이 포함될 수 있다. 또한, 보철물에는, 넓은 개념에 있어서, 서지컬가이드(Surgical guide)나 교정장치와 같은 치아 관련 보조기구도 포함될 수 있다.
이하 이러한 보철물 디자인 시스템을 이루는 각 구성에 대해 먼저 상세히 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템의 내부 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템은, 구강 스캐너(100)와 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)를 포함할 수 있다.
- 구강 스캐너
먼저, 구강 스캐너(100)는, 환자의 구강을 스캔(예컨대, 디지털 인상)하여, 환자의 구강을 3D 모델링하는 스캔 데이터를 취득할 수 있다.
이러한 실시예에 따른 구강 스캐너(100)는, 삼각법, 레이저, 이미지 또는 스캔 기술들을 통해 구강 전체 또는 일부를 스캔한 스캔 데이터를 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)로 전송하는 역할을 한다.
이후, 스캔 데이터는, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)로 전송되어 이후 보철물을 디자인하기까지의 잔여과정이 컴퓨팅 장치(200)에서 수행된다. 보철물 디자인 방법에 대한 설명에 앞서 먼저 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)를 이루는 각 구성을 먼저 상세히 설명한다.
- 보철물 디자인 컴퓨팅 장치의 물리적 구성
다시 도 1을 보면, 실시예에 따른 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)는, 입력부(210), 인터페이스부(220), 메모리(230), 디스플레이(240) 및 프로세서(250)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 입력부(210)는, 컴퓨팅 장치(200)를 온(on)/오프(off)시키는 실행 입력이나, 각종 보철물 디자인 관련 기능에 대한 설정, 실행 입력등을 감지할 수 있다. 예를 들어, 입력부(210)는, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)에 배치된 각종 버튼을 포함할 수 있으며, 디스플레이(240)와 함께 결합된 터치 센서를 포함할 수 있고, 인터페이스부(220)를 통해 연결된 마우스, 키보드 등의 입력장치들을 포함할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)는, 유무선으로 외부장치와 데이터를 송수신하는 인터페이스부(220)를 포함할 수 있다.
자세히, 인터페이스부(220)는 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 데이터 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(220)는, 구강 스캐너(100)와 연결되어 구강 스캔 데이터를 수신하거나 스캔관련 각종 설정입력을 송신할 수 있고, 보철물 제조장치와 연결되어 보철물 제조 데이터를 송신하여 보철물을 제작할 수 있다. 또한, 인터페이스부(220)는, 입력부(210)의 각종장치들(예컨대, 마우스, 키보드 등)과 연결되어 사용자의 입력을 수신할수도 있다.
이러한 인터페이스부(220)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리(230) 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 인터페이스부(220)는, 블루투스나 와이파이 등과 같은 무선 통신 모듈을 포함할 수도 있다.
또한, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)는, 메모리(230)를 포함할 수 있다.
이러한 메모리(230)는, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.
예를 들어, 메모리(230)는, 보철물 디자인을 위한 보철물 디자인 프로그램(CAD)을 포함할 수 있고, 디자인된 보철물 데이터를 수신하여 보철물 제작 데이터를 생성하는 보철물 제조관리 프로그램(CAM)을 포함할 수 있다.
이러한 메모리(230)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있고, 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(230)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 더 포함할 수도 있다.
또한, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)는, 보철물 디자인 관련 그래픽 이미지를 표시하는 디스플레이(240)를 포함할 수 있다.
이러한 디스플레이(240)는, 컴퓨팅 장치에 일체형으로 장착되거나, 별도의 디스플레이 장치로서 인터페이스부(220)를 통해 연결될 수 있다.
마지막으로, 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)는, 각 유닛의 전반적인 동작을 제어하여 응용 프로그램을 실행하는 프로세서(250)를 포함할 수 있다. 이러한 프로세서(250)는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서 (microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
이러한 보철물 디자인 컴퓨팅 장치(200)의 메모리(230)에는, 보철물을 디자인하기 위한 적어도 하나 이상의 프로그램이 설치되며 프로세서(250)는 이러한 프로그램을 이용해 보철물을 디자인하기 위한 다양한 기능을 제공할 수 있다.
- 보철물 디자인 컴퓨팅 장치의 기능적 구성
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템의 블록도이다.
자세히, 도 2을 참조하면, 보철물 디자인 컴퓨팅 시스템은, 기능적인 측면에서 구강 디스플레이 모듈(201), 보철물 디자인 모듈(202) 및 보철물 제조관리 모듈(203)을 포함할 수 있다.
먼저, 구강 디스플레이 모듈(201)은, 구강 스캐너(100)를 통해 또는 외부로부터 수신한 스캔 데이터를 통해 3차원 구강 모델을 디스플레이(240)하는 기능을 제공할 수 있다.
자세히, 구강 디스플레이 모듈(201)은, 모델링 전 스캔 데이터를 처리하여 3차원 구강 모델을 생성한 후 이를 다양한 그래픽 인터페이스가 가능한 구강 이미지로 표시할 수 있다.
또한, 구강 디스플레이 모듈(201)은, 외부로부터 수신한 3차원 구강 모델 파일을 호환하여 상기 보철물 디자인 모듈(202)이 작업 가능한 형식으로 변환한 후 다양한 그래픽 인터페이스가 가능한 구강 이미지로 표시할 수 있다.
또한, 구강 디스플레이 모듈(201)은, 구강 모델 또는/및 구강 이미지를 이미지 분석하여, 다양한 구강 정보를 획득할 수 있다. 이때, 구강 디스플레이 모듈(201)은, 구강 이미지를 아크라인에 정렬시키고, 아크라인에 정렬된 구강 이미지를 분석하여 정확하고 다양한 구강 정보들을 획득할 수 있다.
이후, 구강 디스플레이 모듈(201)은, 구강 이미지와 함께 구강 정보를 표시하여 환자의 구강상태를 의사가 좀더 쉽게 이해하도록 보조할 수 있으며, 이러한 구강 이미지와 구강 정보를 보철물 디자인 모듈(202)에 제공하여, 상기 보철물 디자인 모듈(202)이 보철물을 디자인하기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는데 도움을 줄 수 있다.
이러한 구강 디스플레이 모듈(201)은 상기 보철물 디자인 모듈(202)에 포함될 수도 있으며, 이하 설명에서는 보철물 디자인 모듈(202)이 구강 디스플레이 모듈(201)을 포함하는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
상기 보철물 디자인 모듈(202)은, 캐드(Computer Aided Design, CAD)로 지칭될 수도 있으며, 보철물 디자인의 기획, 도면 작성, 수정 등을 최적의 상태로 수행할 수 있도록 하는 데이터베이스의 구축으로, 보철물 설계업무의 제반 사항을 신속, 정확하게 처리하여 주는 보철물 디자인 기능을 제공할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 보철물 디자인에 필요한 자료를 구강 이미지, 구강 정보의 형태로 나타내어 사용자의 이해를 돕게 해주는 구강 디스플레이 모듈(201)의 역할을 수행할 수도 있다.
이와 같이 컴퓨팅 시스템을 이용하여 보철물을 설계하도록 하여, 설계 작업의 소요시간과 경비절감으로 효율화를 추구하며, 생산성을 향상시킴과 더불어 품질, 신뢰성의 향상시킬 수 있다.
즉, 보철물 디자인 모듈(202)은, 3차원 구강 모델을 구강 이미지로 표시하며, 구강 이미지에서 획득한 구강 정보를 함께 디스플레이(240)할 수 있으며, 이러한 구강 이미지와 구강 정보를 토대로한 보철물을 디자인하기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.
마지막으로, 보철물 제조관리 모듈(203)은, 보철물을 제조하는 분야에 컴퓨터를 도입한 캠(Computer Aided Manufacturing, CAM)으로 지칭될 수 있으며, 보철물 디자인 모듈(202)에서 보철물 디자인이 완료되어 최종 설계안이 확정되면 보철물 제조단계에 들어가게 되는데, 이때의 관련된 기술일 수 있다.
자세히, 보철물 제조관리 모듈(203)은, 공정설계(Process Planning, 생산방법 및 순서결정), 제조기술, 가공, 가공시 필요 서브 디자인 등의 제조 전과정에서 필요한 제조관리 설계를 사용자가 컴퓨터를 통해 원활하게 수행하도록 보철물 제조관리 기능을 제공할 수 있다.
예를 들어, 보철물 제조관리 모듈(203)은, 제조장치가 밀링장치인 경우 가상밀링 프로그램을 통해 보철물의 가공 경로를 형성할 수 있고, 형성된 가공 경로 정보와 보철물 제작 데이터를 밀링장치로 전송하여 보철물이 제작되도록 할 수 있다.
이와 같은 보철물 디자인 모듈(202)과 보철물 제조관리 모듈(203)을 통해, 사용자는 구강 이미지 확인부터 보철물 디자인, 보철물 제조관리까지의 전 작업을 수행할 수 있다.
- 구강 분석 방법
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 보철물 디자인 모듈(202)이 구강 정보를 획득하고 구강 이미지와 함께 상기 구강 정보를 효과적으로 디스플레이(240)하는 과정을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인 시스템이 구강 정보를 디스플레이(240)하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 스캐너(100)로부터 구강을 스캔한 데이터를 수신할 수 있다. (S101)
다른 실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 외부 서버나 메모리(230)에서 이전 구강을 스캔한 스캔 데이터를 로딩할 수도 있다.
여기서, 구강 스캔 데이터에는, 스캐너 종류에 따라 영상, 레이저 TOF 값, 구강 스캐너(100)의 위치정보 등이 포함될 수 있으며, 실시예에서는, 전방위 렌즈를 통해 촬영된 영상과 구강 스캐너(100)의 위치정보 등이 포함될 수 있다.
이러한 구강 스캔 데이터는, 상악, 하악 및 교합면 등을 포함하는 구강 전체를 모두 스캔하여 획득된 스캔 데이터일 수 있고, 상악, 하악 및 교합면 중 하나를 스캔한 스캔 데이터일 수있으며, 상악 중 일부 영역, 하악 중 일부영역 또는 교합면 중 일부 영역을 스캔한 스캔 데이터일 수 있다.
한편, 보철물 디자인 모듈(202)은, 사용자의 구강 스캔을 보조하기 위하여, 구강 스캔 중에 실시간 촬영 이미지 화상, 켭쳐된 이미지 화상, 단일모델의 3차원 데이터 화상 그리고 3차원 데이터 합성 미리보기 화상을 동시에 표시할 수 있다.
구강 스캔 데이터가 로딩되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 스캔 데이터를 기초로 3차원으로 구강을 모델링하여 3차원 구강 모델 데이터를 획득할 수 있다. (S102)
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 스캔 데이터에 포함된 영상 또는/및 구강 스캐너(100)의 위치정보를 기초로 환자의 구강을 3차원으로 모델링하여 3차원 구강 모델데이터를 획득할 수 있다.
특히, 실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 상악(또는, 하악) 전체를 전방위 렌즈를 통해 촬영한 촬영한 전체 영상을 기준으로 두고, 상악(또는, 하악) 중 일부영역을 촬영한 부분 영상들을 통해 정합하여 3차원 구강 모델을 생성함으로써, 부분 영상들과의 정합오차를 최소화하여 3차원 구강 모델의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 보철물 디자인 모듈(202)은, 서버나 메모리(230)로부터 미리 모델링된 3차원 구강 모델데이터를 로딩할 수도 있다.
3차원 구강 모델데이터를 생성하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 모델링된 3차원 구강 모델데이터에 포함되는 구강 이미지를 표시할 수 있다. (S103) 그리고 이때, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지와 함께 아크라인(arch line)을 더 표시할 수 있다
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 디스플레이(240)를 제어하여 3차원 구강 모델을 일측에서 바라본 구강 이미지를 표시할 수 있다. 이때, 보철물 디자인 모듈(202)은, 바라본 시점인 뷰 포인트를 제어하는 인터페이스를 제공할 수 있어, 사용자는 입력부(210)를 통해 3차원 구강 모델을 바라보고자 하는 시점(view point)에서 확인할 수 있다.
실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 상악 구강 이미지, 하악 구강 이미지, 부분 구강 이미지 및 사이드 구강 이미지 등을 표시할 수 있다. 이하, 전체 구강 이미지는 상악 구강 이미지 또는 하악 구강 이미지를 의미하는 것으로 정의하며, 부분 구강 이미지는 상악 중 일부 영역의 이미지 또는 하악 중 일부 영역의 이미지를 의미하는 것으로 정의한다.
이러한 구강 이미지와 더불어, 보철물 디자인 모듈(202)은, 아치 라인을 더 표시할 수 있다. 여기서, 아크라인은, 구강 이미지에 대응되는 활 모양, U 자형, 말굽형, 반원형 등의 라인을 의미하는 것이다.
이러한 아크라인은, 전체 구강에 대해 구강 이미지가 갖는 위치 등을 직관적으로 이해할 수 있도록 표시되는 역할을 하며, 또한, 구강 이미지의 각 영역들이 전체 구강에 위치한 기준을 제시할 수 있어, 컴퓨팅 장치(200)에서 아크라인에 정렬된 구강 이미지를 분석시 좀더 정확하고 다양한 구강 정보를 획득할 수 있다.
실시예에서, 이러한 아크라인은, 형상(예컨대, 곡률, 크기 등)이 디폴트로 고정된 형태일 수 있다. 예컨대, 모델링된 구강 이미지를 일반적으로 표시하는 크기에 맞추어 특정된 기 저장된 일 크기 및 곡률의 아크라인이 도시될 수 있다.
즉, 실시예에서, 아크라인은, 환자에 구강 형상에 따라서 구강 이미지 분석을 통해 얻어진 환자만의 특성을 반영한 아크라인이 아닌, 기본적으로 사람들이 갖는 구강의 아크라인 형태를 반영하여 디자인되어 저장된 아크라인일 수 있다.
아크라인 정렬을 좀더 용이하게 수행하기 위해, 다른 실시예에서의 아크라인은, 표시된 구강 이미지의 크기 또는/및 곡률 등의 형상에 대응한 형태를 가질 수 있다.
자세히, 아크라인은, 전체 구강 이미지가 표시될 때, 상기 전체 구강 이미지의 크기에 대응되는(비슷한) 크기를 가질 수 있다.
또한, 아크라인은, 전체 구강 이미지의 개략적인 곡률에 대응되는 곡률을 가질 수 있다.
예를 들어, 보철물 디자인 모듈(202)은, 전체 구강 이미지 크기에 비례한 크기로 아크라인을 생성할 수 있으며, 전체 구강 이미지의 곡률 및 곡률 변화값에 대응되는 곡률 및 곡률 변화값을 갖도록 아크라인을 생성할 수 있다.
만약, 부분 구강 이미지가 표시되는 경우에는, 부분 구강 이미지의 전체 구강 이미지를 추측하여 크기 및 곡률을 결정할 수 있다. 자세히, 부분 구강 이미지가 전체 구강 이미지에 갖는 비율을 판단하고, 상기 비율에 따라 전체 구강 이미지 크기를 산출한 후, 산출된 전체 구강 이미지 크기에 따라서 표시할 아크라인의 크기를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서는, 보철물 디자인 모듈(202)은, 부분 구강 이미지를 갖는 환자의 나이나 신체 정보에 매칭되는 통계적인 아크라인의 크기 및 곡률을 기저장된 통계정보에 따라서 아크라인의 크기 및 곡률을 결정할 수 있다.
그리고 보철물 디자인 모듈(202)은, 아크라인의 크기 및/또는 곡률을 제어하는 정렬 인터페이스를 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는, 디스플레이(240)된 아크라인이 구강 이미지에 대응되지 않는 경우, 구강 이미지의 크기를 조절하거나, 아크라인의 크기 및 곡률을 조절하여 구강 이미지에 대응되게 수동 설정할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 구강 이미지 로딩 과정을 나타내고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 로딩된 전체 구강 이미지 표시화면의 일례이고, 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 로딩된 부분 구강 이미지의 표시화면의 일례이다.
도 4a와 같이, 보철물 디자인 모듈(202)은, 메모리(230)에서 기 저장된 3차원 구강 모델데이터를 로딩할 수 있다.
로딩이 완료되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지(10)와 아크라인(15)을 함께 디스플레이(240)할 수 있다. 자세히, 도 4b를 참조하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 하악 구강 모델의 경우 탑 뷰로 바라본 구강 이미지(10)를 표시할 수 있고 상악 구강 모델의 경우 바텀 뷰로 바라본 구강 이미지(10)를 표시할 수 있다. 즉, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지(10)를 초기 표시할 때, 구강 모델의 전체를 한번에 파악하기 용이한 시점인 평면 뷰(탑뷰 또는 바텀뷰)로 구강 이미지(10)를 표시할 수 있다.
이때, 보철물 디자인 모듈(202)은, 디스플레이(240)된 구강 이미지(10)가 상악인지 하악인지에 대한 정보(21)를 함께 표시할 수 있고, 표시가 틀린경우 보정하는 설정 입력 인터페이스(22)를 제공할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 부분 구강 이미지(10)와 아크라인(15)을 표시할 수도 있다. 이때에도 마찬가지로 구강 이미지(10)가 상악인지 하악인지에 대한 정보(21)를 함께 표시할 수 있고, 표시가 틀린경우 보정하는 설정 입력 인터페이스(22)를 제공할 수 있다.
그리고 부분 구강 이미지(10)를 표시할 때의 아크라인은, 풀아치 형태일 수 있다. 즉, 실시예에서, 부분 구강 이미지(10)를 풀아치의 아크라인에 대해 갖는 위치에 정렬시키면, 부분 구강 이미지(10)의 결손된 정보인 부분 구강 이미지(10)가 풀아치 구강 이미지에 대해 갖는 정보(예컨대, 위치, 크기, 영역 등)을 파악할 수 있도록 하기 위해서이다.
그리고 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지(10) 또는/및 아크라인(15)을 이동시켜 아크라인(15)에 구강 이미지(10)를 정렬시키는 정렬 인터페이스를 제공할 수 있다. (S104)
자세히, 사용자는, 아크라인(15)에 구강 이미지(10)가 제대로 정렬되어 있지 않으면, 정렬 인터페이스를 통해 구강 이미지(10)를 아크라인(15)에 올바르게 정렬시킬 수 있다.
예를 들어, 사용자는, 구강 이미지(10)를 드래그(drag) 조작하여 아크라인(15) 내에 정렬 위치에 이동시킬 수 있다. 여기서, 정렬 위치란, 각 치아들과 아크라인(15) 사이의 간격이 균일한 것을 의미한다. 이때, 아크라인(15)의 크기나 곡률이 문제된다면, 사용자는, 아크라인(15)의 크기 및 곡률을 변경하여 구강 이미지(10)에 대응되도록 수정할 수 있다. 다른 실시예에서는, 구강 이미지를 아크라인의 내부에 개략적인 위치에 위치시킨 후 정렬 버튼을 누르면, 자동으로 아크라인 또는/및 구강 이미지를 변경하여 아크라인에 구강 이미지를 정렬시킬 수 있다.
다만, 실시예에서, 아크라인은, 환자의 구강 이미지를 정밀하게 분석하여 얻어진 환자 구강에 매칭된 아크라인이 아닐 수 있으므로, 개략적인 위치만 특정된다면, 구강 이미지를 아크라인을 기초로 분석하는데 문제가되지 않아, 치아들과 아크라인 사이의 간격이 일정 편차만 넘지 않는다면 정렬된 것으로 지정하고 다음 단계로 넘어갈 수 있다. 다만, 일정 편차를 넘는다면, 경고 메시지를 출력하고, 좀더 정밀하게 정렬시키도록 유도하는 실시예도 가능할 것이다.
실시예에서 보철물 디자인 모듈(202)은, 좀더 정확하게 구강 이미지(10)를 아크라인(15)에 정렬시키도록, 아크라인(15) 내로 구강 이미지(10)가 진입하면 견치라인 또는/및 중앙라인을 추가적으로 오버랩(overlap)되도록 표시하여, 사용자가 아크라인(15)과 구강 이미지(10)의 관계를 좀더 정확하게 파악하고 정렬시키도록 보조할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구강 이미지(10)를 아크라인(15)에 정렬하는 유저 인터페이스를 나타낸다.
자세히, 도 5를 참조하면, 아크라인(15)에는, 추가적으로 아크라인(15) 앤드 포인트(34L, 34R), 견치 포인트(33L, 33R), 견치라인(33) 및 중앙 라인(31), 기준방향 지표(32) 중 적어도 하나를 더 표시할 수 있으며, 사용자는, 구강 모델이 아크라인(15)에 정확하게 정렬되었는지 직관적으로 확인할 수 있으며 보철물 디자인 모듈(202)이 구강 모델의 위치를 정확하게 분석하였는지도 확인할 수 있다.
다른 실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 먼저 아크라인(15)에 자동 정렬시키는 기능을 제공하고, 이후 수동으로 보정하도록 하는 인터페이스를 제공할 수도 있다. 즉, 사용자는, 자동 정렬 버튼을 눌러 구강 이미지(10)를 아크라인(15) 내에 자동정렬시킨 후 아크라인(15)의 곡률, 크기 및 구강 이미지(10)의 크기, 위치 등을 수정하여 구강 이미지(10)를 아크라인(15) 내에 정렬시킬 수 있다.
반대로, 보철물 디자인 모듈(202)은, 사용자가 수동으로 구강 이미지(10)를 아크라인(15) 내부의 대략적인 위치에 이동시키면, 아크라인(15)과 구강 이미지(10)가 중첩되지 않도록 아크라인(15)의 크기, 곡률, 구강 이미지(10)의 크기, 위치 등을 자동으로 재조정하여, 구강 이미지(10)를 좀더 손쉽게 아크라인(15)에 정렬시키는 인터페이스를 제공할 수 있다.
아크라인(15)에 구강 모델이 정렬되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 아크라인(15)에 정렬된 구강 이미지(10)에 기초하여 구강 정보를 검출할 수 있다. (S105)
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구강 정보를 디스플레이(240)한 화면의 일례이다.
도 6을 참조하면, 여기서, 구강 정보는, 치아들의 정렬 방향(예컨대, Buccal 방향(B)과 lingual 방향(L)), 치아 번호(43), 사이드 아크라인(15S), 치열구조, 치아 및 치아들간의 각도, 치아 간격, 치아 사이즈 등과 같이 치열 구조에 관한 치아의 고유 특성 정보를 포함할 수 있고, 나아가 치아의 색상, 우식, 충치, 치아의 손상, 치아의 결손, 손상부의 보철 타입(44)과 같은 치아 상태 정보를 포함할 수 있다.
이러한 구강 정보를 정확하게 획득하기 위해, 구강 이미지(10) 분석시 기준이되는 아크라인(15)이 있는 경우, 구강 이미지(10) 분석이 좀더 빠르고 정확하게 이루어질 수 있다.
예를 들어, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아에 대응되는 아크라인(15)의 기울기에 수직되는 방향을 기준으로 치아들의 정렬 방향(B, L)을 결정할 수 있다. 그리고 이러한 치아들의 정렬방향은 추후 보철물 디자인시 보철물의 생성시 보철물의 방향을 결정하는데 효과적으로 활용할 수 있다.
특히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 부분 구강 이미지(10)의 경우, 구강의 일부만 분할된 모델이더라도, 치아의 방향, 치아 번호(43) 등을 아크라인(15)을 기준으로 획득할 수 있다. 즉, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강의 일부 영역만 포함된 구강 모델이여도, 상기 구강 모델에 대한 다양한 구강 정보 획득이 가능하여, 추후 보철물 디자인시에 효과적으로 활용할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 아크라인(15)의 크기 및 곡률 등을 기준으로 통계적으로 사이드 아크라인(15S)을 결정할 수 있다. 자세히, 메모리(230)에는, 아크라인(15)의 크기 및 곡률, 그 밖에 특성에 매칭되는 사이드 아크라인(15S)(예컨대, 교합면)이 저장되어 있을 수 있으며, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지(10)가 정렬된 아크라인(15)에 매칭되는 사이드 아크라인(15S)을 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사이드 아크라인(15S)에 정렬된 구강 이미지(10)를 디스플레이(240)한 화면의 일례이다.
도 7을 참조하면, 3차원 구강 모델의 사이드 뷰인 측면 구강 이미지(10S)에는 추가적으로 사이드 아크라인(15S)이 더 표시될 수 있으며, 상기 사이드 아크라인(15S)은 추후 설계될 보철물의 대합면의 형상 설정에 기초가 될 수 있다. 예를 들어, 보철물의 대합면의 기울기는 사이드 아크라인(15S)의 기울기에 대응될 수 있다.
그 밖에, 보철물 디자인 모듈(202)은, 아크라인(15)을 기준으로 치아 번호(43), 치아 사이즈, 치아 우식, 충치, 결손, 손상 정도 등을 좀더 쉽게 검출할 수 있으며, 이러한 구강 정보들은 디자인될 보철물의 파라미터 자동 설정에 이용될 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 획득된 구강 정보를 기초로 구강 이미지(10)를 치아별로 분리 가능하여, 보철물 디자인에 필요한 치아들만 분리하여 디스플레이(240)할 수도 있다.
이와 같이, 보철물 디자인 모듈(202)은, 아크라인(15)을 기준으로 구강 이미지(10)를 표시하여 사용자가 직관적으로 구강 상태를 파악하는데 도움을 줄 수 있고, 아크라인(15)을 기준으로 구강 이미지(10)를 이미지 분석하여 다양하고 정확한 구강 정보를 획득할 수 있으며, 이러한 구강 정보를 기초로 보철물을 디자인하는데 도움을 주어 좀더 손쉽고 빠르게 보철물을 디자인할 수 있다.
- 보철물 디자인 방법
이하, 이와 같이 획득된 구강 정보와, 구강 이미지를 기초로 순차적인 단계에 따라 보철물을 손쉽게 정밀하게 디자인하는 방법을 도 8 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
실시예에 따른 보철물 디자인 모듈(202)은, 3D 구강 모델을 표시하는 구강 이미지와, 아크 라인을 기반으로 구강 모델을 분석하여 얻은 구강 정보를 기반으로 순차적인 단계에 따라서 보철물을 디자인하도록 하는 보철물 디자인 인터페이스를 제공할 수 있다. 자세히, 보철물 디자인 인터페이스는, 순차적으로 각 단계마다 보철물을 디자인하기 위한 파라미터들을 각 단계별로 적절한 구강 정보를 제공하면서 결정하도록 하며, 결정된 파라미터와 구강 정보를 통해 구강 이미지에 합성하고 수정하도록 하여, 사용자는 효과적으로 손쉽게 보철물을 디자인할 수 있다.
여기서, 보철물 디자인 파라미터는, 수복할 치아영역, 보철물 타입, 마진라인, 삽입축, 보철물 내부 파라미터(예컨대, 최소 두께, 마진 두께, 시멘트 갭, 컨택 디스턴스, 폰틱 베이스 갭), 보철물 사이즈, 치아 정렬방향, 사이드 아크라인, 수복할 보철물의 치아번호 중 적어도 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다.
이러한 보철물 디자인 파라미터는, 보철물 디자인 인터페이스에 따라 사용자에 의해 수동설정될 수 있고, 아크라인을 기반으로 구강 이미지를 분석하여 획득한 구강 정보에 의해 자동설정될 수 있다.
먼저, 도 8을 참조하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 먼저, 3D 구강 모델을 표시한 구강 이미지에서 수복할 치아영역을 결정할 수 있다. (S201)
실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 표시된 구강 이미지에 대한 사용자 입력을 기초로 구강 이미지의 일부영역을 치아영역으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 구강 이미지에서 특정지점, 특정영역 또는 특정치아를 지정하는 입력을 하여, 수복할 치아영역을 선택할 수 있다.
자세히, 도 9를 참조하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지를 표시하고, 사용자에 의해 구강 이미지에서 특정지점(c)이 선택되면, 선택된 특정지점(c) 및 특정지점(c)의 주변영역을 수복할 치아영역으로 선택할 수 있다.
실시예에서, 치아영역은, 하나의 보철물을 디자인하기 위한 영역일 수 있다. 자세히, 치아영역은, 하나의 치아에 대한 보철물을 디자인하기 위한 영역으로서, 일 지점이 사용자에 의해 선택되면, 해당 선택지점의 손상된 치아에 대한 하나의 보철물이 디자인될 것이다. 따라서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 해당 손상된 치아의 치아번호(T)를 구강정보에서 추출하여, 해당 치아번호에 매칭된 보철물을 디자인하도록 제공할 수 있다.
그리고 사용자에 의해 선택된 치아영역 내의 특정지점(c)은, 이후 디자인된 가상 보철물이 배치될 중심지점일 수 있다. 따라서, 보철물의 위치 수정을 최소화하기 위해, 특정지점(c)은 수복할 치아영역의 중심에 위치하는 것이 바람직하여, 보철물 디자인 모듈(202)은, 수복할 치아영역의 중심을 산출하고, 산출된 중심에서 특정지점(c) 사이의 거리가 기 설정된 거리를 초과한다고 판단하면, 이를 알람하고 특정지점(c)을 재설정하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 분석한 구강 정보를 기초로 수복이 필요한 치아영역을 좀더 정확하게 결정할 수 있다. 자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지에서 손상된 치아를 검출하고, 손상된 치아가 차지하는 영역 내부에 사용자의 지정입력을 받으면, 해당 치아가 차지하는 영역을 수복할 치아영역으로 결정할수도 있다.
다른 실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 표시된 구강 이미지에서 손상된 치아를 자동 검출한 후, 해당 치아의 영역을 수복할 치아영역으로 결정할 수 있다. 이때, 보철물 디자인 모듈(202)은, 결정된 치아영역의 중심점을 산출하여, 산출된 중심점에 이후 디자인된 가상 보철물의 배치할 수 있다.
수복할 치아영역이 선택되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아영역에 디자인할 보철물 타입을 결정할 수 있다. (S202)
여기서, 보철물 타입에는, 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 크라운(Crown), 라미네이트(Laminate), 브릿지(Bridge), 코핑(Coping) 또는 임플란트(Implant), 덴쳐(Denture) 등이 포함될 수 있다. 또한, 보철물에는, 넓은 개념에 있어서, 서지컬가이드(Surgical guide)나 교정장치와 같은 치아 관련 보조기구도 포함될 수 있다.
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아영역에 디자인할 보철물의 유형(type)을 나열하고 그중 하나를 선택하도록 하는 인터페이스를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 9와 같이, 사용자가 수복할 치아영역의 특정지점(c)을 더블 클릭으로 선택하면, 해당 치아영역 주변에 수복할 보철물 타입들(50)이 나열되며, 그중 하나가 사용자에 의해 선택됨으로써, 보철물 타입이 결정될 수 있다.
이때, 보철물 디자인 모듈(202)은, 복수의 치아영역에 대한 사용자 설정입력을 받아, 한번에 복수의 보철물을 디자인하도록 제공하여, 보철물 디자인 시간을 단축시킬 수 있다.
예를 들어, 도 9와 같이, 두개의 치아영역을 동시에 선택하고 이후 보철물 디자인 파라미터 설정단계를 함께 진행하여, 한번의 순차적인 보철물 디자인 단계를 거쳐 두개의 보철물을 동시에 디자인할수도 있다.
정리하면, 사용자는, 구강 이미지에서 제 1 지점을 지정하여 수복할 치아영역으로 결정하고, 결정된 치아영역의 치아번호가 표시되며, 치아영역의 보철물 타입을 선택하고, 수복할 치아영역이 더 있는 경우 다시 위 과정을 반복함으로써, 제 1 단계의 보철물 디자인 파라미터 설정을 완수할 수 있다.
다른 실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아영역의 손상된 치아의 손상정도를 분석하고, 그 손상정도에 따라 자동으로 설계할 보철물 타입을 결정할 수 있다.
보철물 타입이 설정되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 수복할 치아영역의 마진라인(margin line)을 결정할 수 있다. (S203)
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아영역 내에서 보철물과 치아의 경계(또는, 보철물과 잇몸의 경계)인 마진라인을 결정할 수 있다.
이러한 마진라인을 결정하기 위해, 보철물 디자인 모듈(202)은, 마진라인을 수동, 반자동 또는 자동으로 설계하도록 제공할 수 있다.
먼저, 보철물 디자인 모듈(202)은, 사용자가 자동모드 선택시, 치아영역의 구강 이미지의 잇몸, 잇몸 영역 별 색 차이, 손상된 치아, 치근, 인접치아 등을 검출하고 이에 기초하여 마진라인을 결정하고 구강 이미지에 표시할 수 있다. 또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 자동으로 결정된 마진라인을 수동으로 수정하도록 하는 수정 인터페이스를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 10a를 참조하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아영역에 자동으로 산출한 마진라인(60)을 표시하고, 사용자의 드래그(drag) 입력으로 마진라인(60)을 수정하는 수정 인터페이스(62)와, 사용자의 드로우(draw) 입력으로 마진라인(60)을 수정하는 수정 인터페이스(62)와, 마진라인(60) 전체를 상하 또는 좌우로 이동시키는 수정 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 수동모드 선택시, 도 10b와 같이 구강 이미지에 사용자의 드래그(drag) 입력으로 직접 구강 이미지에 마진라인(60)을 그리도록 제공할 수 있고, 구강 이미지에 사용자의 드로우(draw) 입력으로 마진라인(60)을 그리도록 제공할 수 있다.
마진라인(60)이 결정되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 보철물의 삽입방향인 삽입축을 결정할 수 있다. (S204)
실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 삽입축 설정을 구강 이미지를 바라보는 뷰 포인트로 설정하도록 제공할 수 있다.
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 사용자가 3D 구강 모델을 바라보는 뷰 포인트를 변경하여 구강 이미지를 표시하도록 제어할 수 있으며, 삽입축 방향 결정단계에서 사용자가 뷰 포인트를 변경한 후 변경된 뷰 포인트를 삽입축 방향으로 선택하면, 해당 뷰 포인트를 삽입축 방향으로 설정할 수 있다.
이때, 보철물 디자인 모듈(202)은, 뷰 포인트 방향과, 해당 뷰 포인트에서 보철물 삽입시 보철물이 걸리는 영역인 블록아웃(block out) 영역을 구강 이미지에 표시하여, 사용자가 올바르게 뷰 포인트를 삽입축 방향으로 선택하도록 유도할 수 있다.
예를 들어, 도 11a를 참조하면, 구강 이미지(10)에는, 구강 이미지(10)를 바라보는 뷰 포인트가 화살표(71)로 표시될 수 있고, 해당 화살표(71) 방향으로 보철물 삽입시 블록아웃 영역(75)을 다른 색으로 표시하여, 사용자가 올바른 삽입축 방향을 직관적으로 선택하도록 유도할 수 있다.
또한, 도 11b를 참조하면, 구강 이미지를 바라보는 방향이 탑뷰 또는 바텀뷰인 경우 뷰 포인트를 나타내는 화살표(71)가 생략될 수 있고, 해당 뷰 포인트에서 블록아웃이 없다면 블록아웃 영역이 표시되지 않아, 사용자는 손쉽게 해당 뷰 포인트를 삽입축 방향으로 선택하는 셋 버튼(73)을 눌러 설정할 수 있다.
삽입축 방향이 설정되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 보철물 파라미터를 결정할 수 있다 (S205)
자세히, 실시예에서, 보철물 디자인 모듈(202)은, 보철물 디자인 파라미터 중 아직 미 결정된 보철물 내부 파라미터와, 보철물 외형과 관련된 파라미터를 결정할 수 있다.
여기서, 보철물 내부 파라미터는, 보철물의 최소 두께(Minimum thickness), 마진 두께(margin thickness), 시멘트 갭(cement gap), 컨택 디스턴스(contact distance) 및 폰틱 베이스 갭(pontic base gap) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 보철물 내부 파라미터는, 일반적으로 치과에서 통계적으로 사용하는 값으로 기본 설정되어 있을 수 있으며, 따라서, 실시예에 따른 보철물 내부 파라미터 설정단계는 이러한 기본 설정 또는 사용자 설정 값을 다시한번 확인하고 수정하는 단계일 수 있다.
예를 들어, 도 12를 참조하면, 보철물 내부 파라미터 설정단계에서는, 보철물 내부 파라미터들(80)이 나열되고 각각의 파라미터마다의 설정값들이 표시되며, 이러한 설정값들을 변경하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
이와 같이 보철물 디자인 파라미터가 설정되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 결정된 보철물 파라미터에 따라 가상 보철물을 설계할 수 있다. (S206)
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 설정된 보철물 디자인 파라미터와 매칭되는 보철물 형상을 라이브러리에서 검출할 수 있다.
예를 들어, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아번호와 보철물 타입에 매칭되는 보철물 형상을 라이브러리(95)에서 검출할 수 있다.
그리고 보철물 디자인 모듈(202)은, 검출된 보철물 형상을 보철물 디자인 파라미터 또는 구강 정보에 따라 변경할 수 있다.
예를 들어, 보철물 디자인 모듈(202)은, 검출된 보철물 형상을 마진라인(60), 보철물 내부 파라미터에 따라 변경할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 검출된 보철물 형상의 상면을 사이드 아크라인에 따라 경사지도록 변경할 수 있다.
가상 보철물이 디자인되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 설계된 가상 보철물을 구강 이미지에 오버랩하여 디스플레이할 수 있다. (S207)
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 보철물 디자인 파라미터 또는/및 구강 정보에 기초하여 설계된 가상 보철물을 구강 이미지 위에 배치시켜 표시할 수 있다.
예를 들어, 보철물 디자인 모듈(202)은, 치아영역의 특정지점(c)(예컨대, 중심점)이 가상 보철물의 중심이 오도록 배치시키며, 이때, 가상 보철물의 배치방향은 삽입축 방향과 치아 정렬방향(B, L)에 따라서 결정할 수 있다.
도 13을 참조하면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 가상 보철물(90)의 중심이 치아영역의 특정지점(c)에 오도록 위치시키면서, 가상 보철물(90)의 배치방향(예컨대, 수평, 수직 회전방향)이 삽입축 방향과 치아영역의 치아 정렬방향에 매칭시킬 수 있다.
구강 이미지에 가상 보철물(90)이 표시되면, 보철물 디자인 모듈(202)은, 가상 보철물(90)을 수동으로 수정할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다. (S208)
자세히, 보철물 디자인 모듈(202)은, 구강 이미지에 합성되어 표시된 가상 보철물(90)을 보고, 사용자의 수정입력에 따라 실시간으로 수정되는 가상 보철물(90)을 확인하면서 가상 보철물(90)을 수정할 수 있는 수정 인터페이스를 제공할 수 있다.
여기서, 가상 보철물(90)을 수정할 수 있는 파라미터는, 도 14와 같이, 가상 보철물(90)의 그루브, 스무스, 에드 온, 그랩 등 외형 파라미터(96)와, 가상 보철물(90)의 강도와 두께에 대한 파라미터(97)와, 가상 보철물(90)의 스케일, 위치, 회전시키는 배치 파라미터(98)와, 보철물 내부 파라미터(99) 등을 포함할 수 있다.
사용자는, 이와 같은 파라미터들을 수정하면 구강 이미지에 표시된 가상 보철물(90)이 실시간으로 변경됨을 확인할 수 있어, 직관적이면서 손쉽게 가상 보철물(90)의 디자인을 수정할 수 있다.
이와 같이, 보철물 디자인 모듈(202)은, 단계에 따라 순차적으로 보철물 디자인 파라미터를 설정하여 사용자의 능숙도에 상관없이 손쉽게 균일한 품질의 보철물을 디자인할 수 있는 보철물 디자인 인터페이스를 제공할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 보철물 디자인 파라미터 단계별 설정시, 아크라인을 기반으로 획득한 구강 정보를 효과적으로 제공하여, 좀더 정확하고 빠르게 보철물 파라미터를 설정하도록 유도할 수 있다.
또한, 보철물 디자인 모듈(202)은, 디자인된 가상 보철물(90)을 구강 이미지의 정확한 위치에 배치시켜, 가상 보철물(90)의 디자인이 정확한지 효과적으로 확인할 수 있도록 제공하며, 이와 같이 표시된 가상 보철물(90)을 보며 직관적인 인터페이스로 수정할 수 있는 보철물 디자인 수정 인터페이스를 제공할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리(230) 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
본 발명은 현대화된 방식으로 치과 진료를 진행하는데 필요한 구강 스캐너와, 구강 스캔을 기초로 생성한 3차원 구강 모델을 기초로 보철물을 디자인하는데 관련된 기술로서, 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (20)

  1. 3차원 구강 모델데이터를 로딩하는 단계;
    상기 3차원 구강 모델데이터의 구강 이미지와 아크라인을 함께 표시하는 단계;
    상기 아크라인에 상기 구강 이미지를 정렬시키는 단계; 및
    상기 아크라인에 정렬된 상기 구강 이미지를 표시하는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    구강 스캐너로부터 스캔 데이터를 수신하는 단계와, 상기 수신한 스캔 데이터를 기초로 3차원 구강 모델을 모델링하는 단계를 더 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크라인은,
    상기 구강 이미지의 형상에 대응되는 형상을 가지도록 표시되는
    보철물 디자인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크라인에는,
    라인앤드 포인트, 견치 포인트, 견치 라인, 중앙 라인 및 기준 방향 지표 중 적어도 하나가 더 표시되는
    보철물 디자인 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크라인에 상기 구강 이미지를 정렬시키는 단계는,
    사용자에게 정렬 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 정렬 인터페이스는,
    상기 아크라인의 크기 조절, 상기 아크라인의 곡률 조절, 상기 구강 이미지의 크기 조절 및 상기 구강 이미지의 위치이동 중 적어도 하나의 조작을 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 정렬 인터페이스를 제공하는 단계는,
    사용자의 수동입력으로 상기 구강 이미지의 적어도 일부가 상기 아크라인 내부로 이동시키는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 정렬 인터페이스를 제공하는 단계는,
    상기 구강 이미지의 적어도 일부가 상기 아크라인 내부로 이동하면, 상기 아크라인에 견치 라인 또는 중앙 라인을 상기 구강 이미지에 오버랩되도록 표시하는 단계를 더 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크라인에 정렬된 상기 구강 이미지를 상기 아크라인을 기준으로 이미지 분석하여 구강 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구강 정보는,
    상기 구강 이미지에 포함된 치아들의 정렬 방향, 치아 번호, 사이드 아크라인, 치열구조, 치아 및 치아들간의 각도, 치아 간격, 치아 사이즈, 치아의 색상, 우식, 충치, 치아의 손상 및 치아의 결손 정도 중 적어도 하나의 정보를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 아크라인을 기준으로 이미지를 분석하여 구강 정보를 획득하는 단계는,
    상기 치아에 대응되는 아크라인의 기울기에 수직되는 방향을 기준으로 치아들의 정렬 방향을 결정하는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 아크라인을 기준으로 이미지를 분석하여 구강 정보를 획득하는 단계는,
    상기 구강 이미지가 구강의 일부 영역인 부분 구강 이미지인 경우, 상기 아크라인에 정렬된 상기 부분 구강 이미지를 상기 아크라인을 기준으로 분석하여 치아의 정렬방향 또는 치아 번호를 검출하는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 아크라인을 기준으로 이미지를 분석하여 구강 정보를 획득하는 단계는,
    상기 아크라인과 매칭된 사이드 아크라인을 결정하는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 구강 정보 및 상기 구강 이미지를 기초로 보철물을 디자인하는 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는 단계를 더 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 구강 모델데이터는,
    풀아치의 상악 또는 하악 전체에서 부분 영역을 모델링한 데이터로서, 부분 구강 이미지를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 3차원 구강 모델데이터의 구강 이미지와 아크라인을 함께 표시하는 단계는,
    상기 부분 구강 이미지와 풀아치의 아크라인을 함께 표시하는 단계인
    보철물 디자인 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 아크라인에 상기 구강 이미지를 정렬시키는 단계는,
    상기 풀아치의 아크라인 내에 상기 부분 구강 이미지의 위치를 결정하는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 풀아치의 아크라인에 정렬된 상기 부분 구강 이미지를 이미지 분석하여 구강 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  18. 아크라인에 정렬된 구강 이미지에 대한 구강 정보를 획득하는 단계;
    상기 구강 이미지에서 수복할 치아영역을 적어도 하나 이상 결정하는 단계;
    상기 결정된 치아영역에 디자인할 가상 보철물의 보철물 타입을 결정하는 단계;
    상기 결정된 치아영역의 마진라인을 결정하는 단계;
    상기 가상 보철물이 상기 구강 이미지에 삽입될 방향인 삽입축 방향을 결정하는 단계;
    결정된 보철물 디자인 파라미터에 따라서 상기 가상 보철물을 설계하는 단계; 및
    상기 설계된 보철물을 상기 구강 이미지에 배치하고, 상기 가상 보철물이 배치된 구강 이미지를 표시하는 단계를 포함하는
    보철물 디자인 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 구강 이미지에서 수복할 치아영역을 적어도 하나 이상 결정하는 단계는,
    상기 구강 이미지 내에 사용자가 특정지점을 선택하는 입력을 수신하는 단계와, 상기 특정지점에 위치한 치아의 치아번호를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 특정지점은,
    상기 가상 보철물의 중심이 배치될 지점인
    보철물 디자인 방법.
  20. 구강 정보와 구강 이미지를 기초로 보철물을 디자인하는 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는 보철물 디자인 컴퓨팅 장치로서,
    상기 구강 정보와 상기 구강 이미지를 디스플레이하는 기능을 제공하는 구강 디스플레이 모듈;
    상기 구강 정보와 상기 구강 이미지를 기초로 상기 보철물을 디자인하는 그래픽 유저 인터페이스를 제공하는 보철물 디자인 모듈; 및
    상기 보철물 디자인 모듈을 통해 디자인된 보철물을 제작하기 위한 제조관리 데이터를 설계하는 기능을 제공하는 보철물 제조관리 모듈을 포함하는
    보철물 디자인 시스템.
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