KR102204990B1

KR102204990B1 - Method for Inter Proximal Reduction in digital orthodontic guide and digital orthodontic guide apparatus for performing the method

Info

Publication number: KR102204990B1
Application number: KR1020190072793A
Authority: KR
Inventors: 이경아
Original assignee: 오스템임플란트 주식회사
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2021-01-19
Also published as: KR20200144753A

Abstract

디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법 및 이를 수행하는 디지털 교정 가이드 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법은, 치아모델을 포함한 기초 데이터를 획득하여 처리하는 단계와, 처리된 기초 데이터를 이용하여 이상 아치라인에 맞게 치아모델을 배치하는 단계와, 치아모델 배치 시 치아모델의 이동에 따라 충돌되는 치아모델 간 충돌거리를 측정하는 단계와, 충돌된 두 치아모델의 해부학적 정보를 이용하여 IPR 양을 계산하는 단계와, IPR 양 계산 시 결정된 IPR 기준점을 기준으로 IPR 치아모델을 생성하는 단계를 포함한다.Disclosed are a method for removing teeth during a digital orthodontic guide and a digital orthodontic guide device for performing the same. In the method of removing a tooth during a digital orthodontic guide according to an embodiment, a method of acquiring and processing basic data including a tooth model, arranging a tooth model according to an abnormal arch line using the processed basic data, and a tooth model Measuring the collision distance between tooth models colliding according to the movement of the tooth model during placement, calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models, and the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR And generating an IPR tooth model.

Description

[Method for Inter Proximal Reduction in digital orthodontic guide and digital orthodontic guide apparatus for performing the method}

본 발명은 치아교정 치료 이전에 진단 및 치료 계획을 수립하는 디지털 교정 가이드 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a digital orthodontic guide technology for establishing a diagnosis and treatment plan prior to orthodontic treatment.

치열이 바르지 않고 상하의 치아 교합이 비정상적인 상태를 부정교합이라고 한다. 이와 같은 부정교합은 저작, 발음상의 문제와 같은 기능적인 문제점과 얼굴에 대한 미적인 문제점을 발생시킬 뿐만 아니라 충치와 잇몸질환과 같은 건강상의 문제점도 발생시킬 수 있다. 따라서, 이러한 부정교합을 정상교합으로 만들기 위한 치아교정 치료가 시행되어야 한다.A condition in which the teeth are not right and the upper and lower teeth are abnormal is called malocclusion. Such malocclusion may cause functional problems such as mastication and pronunciation problems and aesthetic problems for the face, as well as health problems such as tooth decay and gum disease. Therefore, orthodontic treatment must be performed to make this malocclusion a normal bite.

이러한 치아교정 치료를 하기 이전에, 적합한 치료 시술 방법을 결정하기 위해서는 치아교정 시 예상되는 치아의 형태에 대한 교정 가이드가 선행되는 것이 바람직하다. 교정 가이드를 이용한 치아 교정 시, 치아 삭제(Inter Proximal Reduction: IPR, 이하 'IPR'이라 칭함), 치아 확장, 치아 이동 등의 다양한 시술 방법이 존재한다. IPR은 치아의 최외층인 법랑질(enamel)을 조금 삭제하여 치아 사이 공간을 확보하는 것을 의미한다.Prior to such orthodontic treatment, in order to determine an appropriate treatment procedure, it is preferable that a correction guide for the shape of a tooth expected during orthodontic treatment is preceded. When correcting teeth using an orthodontic guide, there are various treatment methods such as tooth removal (Inter Proximal Reduction: IPR, hereinafter referred to as'IPR'), tooth extension, and tooth movement. IPR means removing a little bit of enamel, the outermost layer of teeth, to secure space between teeth.

한국공개특허 10-2018-0034506 (2018년4월4일 공개)Korean Patent Publication 10-2018-0034506 (published on April 4, 2018)

일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 사이 공간을 확보하기 위한 IPR을 수행할 때 사용자의 편의성을 도모하고 안전하고 효과적인 치료를 가이드 할 수 있는 치아 삭제 방법 및 이를 수행하는 디지털 교정 가이드 장치를 제안한다.When performing IPR to secure space between teeth during digital orthodontic guide according to an embodiment, we propose a tooth removal method and a digital orthodontic guide device for performing the same, which promotes user convenience and guides safe and effective treatment. .

일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법은, 치아모델을 포함한 기초 데이터를 획득하여 처리하는 단계와, 처리된 기초 데이터를 이용하여 이상 아치라인(ideal arch line)에 맞게 치아모델을 배치하는 단계와, 치아모델 배치 시 치아모델의 이동에 따라 충돌되는 치아모델 간 충돌거리를 측정하는 단계와, 충돌된 두 치아모델의 해부학적 정보를 이용하여 IPR 양을 계산하는 단계와, IPR 양 계산 시 결정된 IPR 기준점을 기준으로 IPR 치아모델을 생성하는 단계를 포함한다.In the method of removing a tooth in a digital orthodontic guide according to an embodiment, a method of acquiring and processing basic data including a tooth model, and arranging a tooth model according to an ideal arch line using the processed basic data Steps, measuring the collision distance between tooth models that collide according to the movement of the tooth model when placing the tooth model, calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models, and calculating the amount of IPR And generating an IPR tooth model based on the determined IPR reference point.

기초 데이터를 획득하여 처리하는 단계는, 상악 및 하악의 치아모델 데이터, 바이트의 모델 데이터 및 CT 데이터를 포함하는 치아 데이터를 입력 받는 단계와, 이상 아치라인 및 치아교정 이동단계 횟수정보를 입력 받는 단계와, 상악 및 하악의 치아모델과 바이트의 모델을 정합하는 단계와, 상악 및 하악의 치아모델에 치식번호를 할당하는 단계와, 치아번호가 할당된 각 치아의 법랑질의 두께를 측정하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다.Acquiring and processing basic data includes receiving tooth data including maxillary and mandible tooth model data, byte model data, and CT data, and receiving information on the number of steps of abnormal arch lines and orthodontic movement steps. Wow, matching the teeth model of the maxilla and mandible with the model of the bite, allocating a tooth number to the tooth model of the maxilla and mandible, and measuring and storing the thickness of the enamel of each tooth to which the tooth number is assigned. It may include.

배치된 치아모델 간 충돌거리를 측정하는 단계는, 충돌된 두 치아모델 A, B의 충돌된 영역 중 최대 깊이로 침범한 두 점 pA, pB를 검색하는 단계와, 검색된 두 점 pA, pB의 위치가 IPR이 가능한 위치에 있는지 여부를 판단하는 단계와, 가능한 위치에 있으면 두 점 pA, pB 간 거리를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The step of measuring the collision distance between the placed tooth models includes searching for two points pA and pB that have invaded at the maximum depth among the collision areas of the two collided tooth models A and B, and the location of the two detected points pA and pB. It may include determining whether or not the IPR is in a possible position, and calculating a distance between the two points pA and pB if it is in the possible position.

이때, IPR이 가능한 위치에 있는지 여부를 판단하는 단계는, 기초 데이터로부터 측정되어 저장된 치아모델 별 법랑질의 두께를 이용하여 두 점 pA, pB가 법랑질 영역 내에 있는지 여부를 확인하는 단계와, 두 점 pA, pB가 법랑질 영역 내에 위치하면 IPR이 가능한 위치인 것으로 판단하는 단계와, 두 점 pA, pB가 법랑질 영역을 벗어난 범위에 위치하면 두 치아모델 A, B의 충돌 위치를 법랑질 영역으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the step of determining whether the IPR is in the possible position includes the step of checking whether two points pA and pB are in the enamel area using the thickness of the enamel for each tooth model measured and stored from the basic data, and the two points pA , If pB is located in the enamel area, determining that IPR is possible, and if two points pA and pB are located outside the enamel area, moving the collision position of the two tooth models A and B to the enamel area. Can include.

IPR 양을 계산하는 단계는, 충돌된 두 치아모델이 어느 하나는 전치이고 다른 하나는 구치인 경우, 접합평면을 기준으로 전치에 해당하는 치아모델의 IPR 양이 더 적도록 IPR 양을 계산하는 단계와, 충돌된 두 치아모델이 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 접합평면을 기준으로 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델의 IPR 양이 더 적도록 IPR 양을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of calculating the amount of IPR, when the two collided tooth models are anterior and the other posterior, calculating the amount of IPR so that the amount of IPR of the tooth model corresponding to the anterior tooth is smaller based on the junction plane. Wow, if both tooth models collided are anterior or both posterior teeth, the amount of IPR is calculated so that the IPR amount of the tooth model with the thinner enamel thickness is smaller based on the junction plane by checking the enamel thickness of the two tooth models. It may include the step of.

IPR 양을 계산하는 단계는, 충돌된 두 치아모델이 각각 전치인지 구치인지 여부를 판별하는 단계와, 충돌된 두 치아모델이 어느 하나는 전치이고 다른 하나는 구치인 경우, 전치를 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하는 단계와, 전치 치아모델 내 충돌영역의 법랑질 거리에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(a:b, a, b는 양의 정수)의 반대 비율 위치(b/a+b)를 충돌영역 삭제를 위한 IPR 기준 점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of calculating the amount of IPR includes determining whether the two collided tooth models are anterior or posterior, respectively, and if the two collided tooth models are anterior and the other posterior, the tooth model based on the anterior tooth. The step of determining the deletion ratio of the collision region by calculating the ratio of the enamel distance outside the collision region between the inter-dental teeth model, and the ratio of the enamel distance outside the collision region between the tooth models (a:b, a, b is It may include the step of determining an opposite ratio position (b/a+b) of a positive integer) as an IPR reference point for deleting the collision area.

충돌영역의 삭제 비율을 결정하는 단계는, 충돌된 두 치아모델의 법랑질 두께에서 충돌영역의 법랑질 거리를 차 연산하여 충돌영역 외의 법랑질 거리를 각각 계산하는 단계와, 두 치아모델 중 법랑질 두께가 더 얇은 전치 치아모델을 기준으로 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the deletion ratio of the collision area is the step of calculating the distance of the enamel outside the collision region by calculating the difference between the enamel distance of the collision region from the enamel thickness of the two tooth models collided, and the step of calculating the enamel distance outside the collision region, respectively, and the thickness of the enamel being thinner among the two tooth models It may include calculating a distance ratio of the enamel outside the collision area based on the anterior tooth model.

IPR 양을 계산하는 단계는, 충돌된 두 치아모델이 각각 전치인지 구치인지 여부를 판별하는 단계와, 충돌된 두 치아모델이 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델을 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하는 단계와, 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델 내 충돌영역의 법랑질 거리에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(a:b, a, b는 양의 정수)의 반대 비율 위치(b/a+b)를 충돌영역 삭제를 위한 IPR 기준 점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of calculating the amount of IPR includes determining whether the two collided tooth models are anterior or posterior, respectively, and if the two collided tooth models are both anterior or both posterior, the enamel thickness of both tooth models is checked. Therefore, determining the deletion ratio of the collision region by calculating the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models based on the tooth model with the thinner enamel thickness, and the tooth at the enamel distance of the collision region in the tooth model with the thinner enamel thickness. It may include the step of determining the opposite ratio position (b/a+b) of the ratio of the enamel distance (a:b, a, b are positive integers) outside the collision region between models as an IPR reference point for deleting the collision region. .

IPR 치아모델을 생성하는 단계는, 충돌된 두 치아모델의 외형이 만나는 교차점 두 점을 연결하여 IPR 기준평면을 생성하는 단계와, IPR 기준평면을 IPR 기준 점 위치로 평행 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating the IPR tooth model may include creating an IPR reference plane by connecting two intersection points where the outer shapes of the two collided tooth models meet, and moving the IPR reference plane in parallel to the IPR reference point position. have.

디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법은, 각 치아 이동 단계에서 발생하는 IPR 치아모델의 IPR 양 및 IPR 위치를 시각정보로 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of removing teeth during digital orthodontic guide may further include displaying the IPR amount and IPR location of the IPR tooth model occurring in each tooth movement step as visual information.

다른 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법은, 디지털 교정 가이드 시 충돌되는 두 치아모델이 각각 전치인지 구치인지 여부를 판별하는 단계와, 충돌된 두 치아모델이 어느 하나는 전치이고 다른 하나는 구치인 경우, 전치를 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하는 단계와, 충돌된 두 치아모델이 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델을 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of removing a tooth during a digital orthodontic guide includes determining whether two tooth models colliding during a digital orthodontic guide are an anterior or a posterior tooth, respectively, and one of the two collided tooth models is an anterior tooth and the other is In the case of posterior teeth, the step of determining the deletion ratio of the impact area by calculating the ratio of the enamel distance between the dental models based on the anterior teeth outside the impact area, and when the two impacted tooth models are both anterior teeth or both are posterior teeth, both teeth And determining the deletion ratio of the collision region by checking the enamel thickness of the model and calculating a ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models based on the tooth model having the thinner enamel thickness.

또 다른 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 장치는, 치아모델을 포함한 기초 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 치아모델의 이동에 따라 충돌되는 치아모델 간 충돌거리를 측정하고 충돌된 두 치아모델이 전치인지 구치인지에 따라 서로 상이한 IPR을 수행하는 제어부와, IPR 수행에 따라 생성되는 IPR 치아모델을 포함한 디지털 교정 가이드 화면을 표시하는 출력부를 포함한다.The digital orthodontic guide device according to another embodiment measures a collision distance between a data acquisition unit that acquires basic data including a tooth model and a tooth model colliding according to the movement of the tooth model, and whether two collided tooth models are anterior teeth. It includes a control unit that performs different IPRs according to whether the posterior teeth are recognized, and an output unit that displays a digital orthodontic guide screen including an IPR tooth model generated according to IPR performance.

제어부는 충돌된 두 치아모델이 어느 하나는 전치이고 다른 하나는 구치인 경우, 접합평면을 기준으로 전치에 해당하는 치아모델의 IPR 양이 더 적도록 IPR 양을 계산하고, 충돌된 두 치아모델이 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 접합평면을 기준으로 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델의 IPR 양이 더 적도록 IPR 양을 계산할 수 있다.The control unit calculates the amount of IPR so that the amount of IPR of the tooth model corresponding to the anterior tooth is smaller based on the joint plane, when one of the two tooth models collided is an anterior tooth and the other is a posterior tooth. If both are anterior teeth or both are posterior teeth, the amount of IPR can be calculated so that the IPR amount of the tooth model with the thinner enamel thickness is smaller based on the junction plane by checking the enamel thickness of both tooth models.

제어부는 충돌된 두 치아모델이 어느 하나는 전치이고 다른 하나는 구치인 경우, 전치를 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하며, 전치 치아모델 내 충돌영역의 법랑질 거리에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(a:b, a, b는 양의 정수)의 반대 비율 위치(b/a+b)를 충돌영역 삭제를 위한 IPR 기준 점으로 결정할 수 있다.If the two collided tooth models are anterior and the other posterior, the control unit determines the deletion ratio of the collision region by calculating the ratio of the enamel distance outside the collision region between the tooth models based on the anterior tooth. The opposite ratio (b/a+b) of the ratio of the enamel distance (a:b, a, b are positive integers) between the tooth models to the enamel distance of the collision area is determined as the IPR reference point for deleting the collision area. I can.

제어부는 충돌된 두 치아모델이 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델을 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하며, 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델 내 충돌영역의 법랑질 거리에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(a:b, a, b는 양의 정수)의 반대 비율 위치(b/a+b)를 충돌영역 삭제를 위한 IPR 기준 점으로 결정할 수 있다.If the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, the control unit checks the enamel thickness of the two tooth models and calculates the ratio of the distance of the enamel outside the collision area between the tooth models based on the tooth model with the thinner enamel thickness. It determines the deletion ratio of the collision area, and the opposite ratio of the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models (a:b, a, b is a positive integer) from the enamel distance of the collision region in the tooth model with a thinner enamel thickness ( b/a+b) can be determined as an IPR reference point for deleting the collision area.

일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법 및 이를 수행하는 디지털 교정 가이드 장치에 따르면, 전치 또는 구치 여부를 포함하는 해부학적 정보를 고려하여 IPR을 수행함에 따라 치아 별 해부학적 정보에 따라 허용되는 최대의 IPR 양을 얻을 수 있다. 치아모델의 해부학적 정보를 고려하여 IPR을 수행하면 치아 이동 단계 별로 치아 이동에 따라 삭제된 치아가 연속적으로 누적되는 문제를 해결할 수 있어 안전하고 효과적인 치료를 도울 수 있다.According to the method of removing a tooth during a digital orthodontic guide according to an embodiment and a digital orthodontic guide device performing the same, IPR is performed in consideration of anatomical information including whether an anterior or posterior tooth, which is allowed according to anatomical information for each tooth. You can get the maximum amount of IPR. If IPR is performed in consideration of the anatomical information of the tooth model, it is possible to solve the problem of continuously accumulating the deleted teeth according to the tooth movement for each tooth movement step, thereby helping safe and effective treatment.

또한, IPR 양을 자동으로 계산하고 IPR 모델을 자동으로 생성하여 사용자에 제공함에 따라 사용자의 편의성을 높일 수 있다.In addition, user convenience can be improved by automatically calculating the amount of IPR and automatically generating an IPR model and providing it to the user.

나아가, IPR 양과 IPR 위치를 컬러 맵(color-map)과 같은 시각정보를 통해 시각적으로 표시함에 따라 사용자가 IPR 양과 IPR 위치를 효과적으로 알 수 있어서 사용의 편의성을 높일 수 있다.Furthermore, as the amount of IPR and the location of IPR are visually displayed through visual information such as a color-map, the user can effectively know the amount of IPR and the location of the IPR, thereby enhancing the convenience of use.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법의 프로세스를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 기초 데이터 획득 및 처리 단계의 세부 프로세스를 도시한 도면,
도 4는 CT 영상 내 전치와 구치의 법랑질을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 치아모델 간 충돌거리 측정 예를 도시한 도면,
도 6은 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산을 위한 기준이 되는 치아모델의 해부학적 구조를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산을 위한 충돌영역의 법랑질 거리를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산을 위한 충돌영역 외의 법랑질 거리를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IPR 기준평면 이동 예를 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a digital calibration guide device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a diagram illustrating a process of a method of removing teeth during a digital orthodontic guide according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a detailed process of obtaining and processing basic data of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a view showing the enamel of the anterior and posterior teeth in a CT image,
5 is a view showing an example of measuring the collision distance between the tooth models of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing the anatomical structure of a tooth model that serves as a reference for calculating the amount of IPR between collided tooth models;
7 is a view showing the enamel distance of the collision area for calculating the amount of IPR between the collision tooth model according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a view showing an enamel distance outside the collision area for calculating the amount of IPR between collided tooth models according to an embodiment of the present invention;
9 is a diagram illustrating an example of moving an IPR reference plane according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted, and terms to be described later are in the embodiments of the present invention. These terms are defined in consideration of the function of the user and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Combinations of each block in the attached block diagram and each step in the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engines), and these computer program instructions are provided on a processor of a general purpose computer, special purpose computer or other programmable data processing device. As it may be mounted, its instructions executed by the processor of a computer or other programmable data processing device generate means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing device to implement a function in a particular way, so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow chart.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.In addition, since computer program instructions can be mounted on a computer or other programmable data processing device, a series of operation steps are performed on a computer or other programmable data processing device to create a computer-executable process. It is also possible for the instructions to perform the data processing apparatus to provide steps for executing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code containing one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments mentioned in the blocks or steps. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, and the blocks or steps may be performed in the reverse order of a corresponding function as necessary.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a digital calibration guide device according to an embodiment of the present invention.

디지털 교정 가이드 장치(1)는 치아교정 수술용 가이드 디자인 프로그램과 같은 의료영상 처리 프로그램을 실행 가능한 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다.The digital orthodontic guide device 1 is an electronic device capable of executing a medical image processing program such as a guide design program for orthodontic surgery. Electronic devices include computers, notebook computers, laptop computers, tablet PCs, smartphones, mobile phones, personal media players (PMPs), personal digital assistants (PDAs), and the like.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a digital calibration guide device 1 according to an embodiment includes a data acquisition unit 10, a storage unit 12, a control unit 14, an input unit 16, and an output unit 18. .

데이터 획득부(10)는 환자의 기초 영상 데이터를 획득한다. 기초 영상 데이터는 X-ray 데이터, CT 데이터, 구강 모델 데이터 등이 있다. 데이터 획득부(10)는 기초 영상 데이터를 프로그램에서 실행하거나 웹 페이지 및 서버에 저장된 데이터를 로딩할 수 있다. The data acquisition unit 10 acquires basic image data of a patient. The basic image data includes X-ray data, CT data, and oral model data. The data acquisition unit 10 may execute basic image data in a program or load data stored in a web page and a server.

구강 모델 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득하거나, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득될 수 있다. 이때, 상악의 치아 모델, 하악의 치아 모델, 바이트의 치아 모델 등을 부분적으로 얻을 수 있다. CT 데이터는 CT(computed tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 영상들을 생성하고, 각각의 단층 영상에서 치아 부분의 경계를 구분(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 획득된 구강 모델 데이터 및 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.Oral model data can be obtained by scanning a gypsum model created after the patient's mouth with a 3D scanner, or by scanning the inside of the patient's mouth using a 3D intra-oral scanner. have. At this time, a tooth model of the maxilla, a tooth model of the mandible, a tooth model of a bite, and the like can be partially obtained. CT data can be obtained by generating a patient's head tomography images using computed tomography (CT), segmenting the boundary of the tooth from each tomography image, and then combining them into one. The obtained oral model data and CT data may be stored in the storage unit 12.

일 실시 예에 따른 데이터 획득부(10)는 상악 및 하악의 치아모델 데이터, 바이트의 모델 데이터 및 CT 데이터와 함께, 이상 아치라인(ideal arch line) 및 치아교정 이동단계 횟수정보를 입력 받을 수 있다. CT 데이터는 이상 아치라인을 결정하는데 도움이 되는데, CT 데이터를 통해 상악 및 하악의 이상 아치라인을 생성하거나 이미 생성된 이상 아치라인을 입력 받는다. 이상 아치라인은 최종 교정 후 예상되는 아치라인이다. 치아교정 이동단계 횟수정보는 치아교정 과정을 몇 단계로 나눌지에 대한 정보이다.The data acquisition unit 10 according to an embodiment may receive information on an ideal arch line and the number of teeth correction movement steps along with tooth model data of the maxilla and mandible, model data of a bite, and CT data. . The CT data is helpful in determining the abnormal arch line. Through the CT data, the abnormal arch line of the upper and lower jaw is generated or the abnormal arch line that has already been created is input. The ideal arch line is the expected arch line after the final correction. The information on the number of steps of orthodontic movement is information on how many steps the orthodontic process is divided into.

이때, 제어부(14)는 상악 및 하악의 치아모델과 바이트의 모델을 정합한 후 상악 및 하악의 치아모델에 치식번호를 할당한다. 그리고 치아번호가 할당된 각 치아의 법랑질의 두께를 측정하여 이를 저장부(12)에 저장해 둔다.At this time, the control unit 14 allocates a dental implant number to the upper and lower tooth models after matching the upper and lower tooth models and the bite model. Then, the thickness of the enamel of each tooth to which the tooth number is assigned is measured and stored in the storage unit 12.

저장부(12)에는 디지털 교정 가이드 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보가 저장되어, 제어부(14)의 요청 시 정보를 제공한다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 각 치아모델의 법랑질 두께정보와, IPR 양 정보가 저장된다.The storage unit 12 stores information necessary for performing an operation of the digital calibration guide device 1 and information generated according to the operation, and provides information upon request of the control unit 14. In the storage unit 12 according to an embodiment, enamel thickness information and IPR amount information of each tooth model are stored.

제어부(14)는 영상 데이터에서 치아교정 시 예상되는 치아의 형태에 대한 교정 가이드를 수행한다. 이때, 제어부(14)는 영상 데이터에 가상의 교정 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 영상 데이터는 교정 계획 설계를 위해 생성된 환자의 치아 배열이 나타난 2D, 3D 등의 다차원 영상을 포함한다. 예를 들어, 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 기초 영상 데이터, 파노라믹(panoramic) 영상 데이터, 재구성을 통해 생성된 영상 데이터, 복수의 영상을 정합한 정합 데이터 등 다양한 종류의 영상이 활용될 수 있다.The control unit 14 performs a correction guide on the shape of a tooth expected during tooth correction from the image data. In this case, the controller 14 may perform a virtual calibration simulation on the image data. The image data includes multidimensional images such as 2D and 3D showing the patient's tooth arrangement created for designing the correction plan. For example, various types of images are used, such as basic image data acquired through the data acquisition unit 10, panoramic image data, image data generated through reconstruction, and matching data obtained by matching a plurality of images. Can be.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 데이터 획득부(10)를 통해 입력 받은 기초 데이터를 이용하여 이상 아치라인에 맞게 치아모델을 배치한 후 치아모델 배치 시 치아모델의 이동에 따라 충돌되는 치아모델 간 충돌거리를 측정한다. 치아가 이동을 하기 위해서는 이동할 공간이 필요한데, 공간이 없는 경우 치아모델끼리 충돌이 일어나게 된다. 이때 중첩되는 치아모델 간의 충돌거리를 측정하게 된다. The control unit 14 according to an embodiment arranges the tooth model to fit the abnormal arch line using the basic data input through the data acquisition unit 10, and then collides with the movement of the tooth model when the tooth model is placed. Measure the collision distance between them. In order for the teeth to move, a space to move is required, but if there is no space, the tooth models collide. At this time, the collision distance between the overlapping tooth models is measured.

중첩되는 치아모델 간의 충돌거리를 측정 시에, 제어부(14)는 충돌된 두 치아모델 A, B의 충돌된 영역 중 최대 깊이로 침범한 두 점 pA, pB를 검색하여 두 점 pA, pB 간 거리를 계산함에 따라 치아모델 간의 충돌거리를 측정할 수 있다. 이때, 검색된 두 점 pA, pB의 위치가 IPR이 가능한 위치에 있는지 여부를 판단하여 IPR이 가능한 위치에 있는 경우에 치아모델 간의 충돌거리를 측정할 수 있다. 두 점 pA, pB의 위치가 IPR이 가능한 위치에 있는지의 여부 판단은 저장부(12)에 저장된 치아모델 별 법랑질의 두께를 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 저장부(12)에 저장된 치아모델 별 법랑질의 두께를 이용하여 두 점 pA, pB가 법랑질 영역 내에 있는지 여부를 확인한다. 이때, 두 점 pA, pB가 법랑질 영역 내에 위치하면 IPR이 가능한 위치인 것으로 판단한다. 이에 비해, 두 점 pA, pB가 법랑질 영역을 벗어난 범위에 위치하면 두 치아모델 A, B의 충돌 위치를 법랑질 영역으로 이동시킨 후 치아모델 간의 충돌거리를 측정하게 된다. 치아모델 간 충돌거리 측정 실시 예는 도 5를 참조로 하여 후술한다.When measuring the collision distance between the overlapping tooth models, the controller 14 searches for two points pA and pB that have invaded at the maximum depth among the collision areas of the two tooth models A and B collided, and the distance between the two points pA and pB. It is possible to measure the collision distance between tooth models by calculating. At this time, it is possible to determine whether or not the location of the two retrieved points pA and pB is at the location where IPR is possible, and when the location of the IPR is possible, the collision distance between the tooth models can be measured. The determination of whether the positions of the two points pA and pB are at the positions where IPR is possible may be performed using the thickness of the enamel for each tooth model stored in the storage unit 12. For example, using the thickness of the enamel for each tooth model stored in the storage unit 12, it is checked whether two points pA and pB are in the enamel area. At this time, if the two points pA and pB are located in the enamel area, it is determined that the IPR is possible. On the other hand, if the two points pA and pB are located outside the enamel region, the collision position of the two tooth models A and B is moved to the enamel region, and the collision distance between the tooth models is measured. An embodiment of measuring the collision distance between tooth models will be described later with reference to FIG. 5.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 충돌된 두 치아모델의 해부학적 정보를 이용하여 IPR 양을 자동으로 계산한다. 치아모델의 해부학적 정보는 충돌된 두 치아모델이 전치인지 구치인지에 대한 정보를 포함한다. 이는 IPR 처리할 치아모델이 전치인지 구치인지에 따라 IPR 양이 상이하기 때문이다. 이때, 전치가 구치보다 더 적게 IPR 처리가 되도록 각 치아모델 간 IPR 양을 계산할 수 있다. IPR 수행 시에, 전치부와 구치부의 최대 IPR 양이 상이함을 고려하지 않고 중첩된 치아모델에 동일한 양의 IPR을 수행하면 IPR 양을 최대로 얻을 수 없으며, 단계별 치아 이동에서 한번 삭제된 치아가 연속적으로 누적 삭제될 위험이 따른다. 따라서, 일 실시 예에 따른 제어부(14)는 환자의 해부학적 정보, 특히 중첩된 치아모델이 전치부인지 구치부인지에 따라 서로 상이한 IPR을 수행하도록 한다. 이때, CT 데이터를 기반으로 법랑질 부분만 삭제하여 최대 IPR 량을 얻기 위한 IPR 기준 점을 결정한다.The control unit 14 according to an embodiment automatically calculates the amount of IPR by using the anatomical information of the two collided tooth models. The anatomical information of the tooth model includes information on whether two collided tooth models are anterior or posterior teeth. This is because the amount of IPR varies depending on whether the tooth model to be IPR-treated is an anterior or posterior tooth. At this time, the amount of IPR between each tooth model can be calculated so that the anterior teeth are IPR-treated less than the posterior teeth. When performing IPR, if the same amount of IPR is performed on the overlapped tooth model without considering the difference in the maximum amount of IPR of the anterior and posterior teeth, the maximum amount of IPR cannot be obtained. There is a risk of cumulative deletion. Accordingly, the controller 14 according to an embodiment performs different IPRs according to the anatomical information of the patient, particularly whether the overlapped tooth model is an anterior or posterior tooth. At this time, the IPR reference point for obtaining the maximum amount of IPR is determined by deleting only the enamel part based on the CT data.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 충돌된 두 치아모델이 어느 하나는 전치이고 다른 하나는 구치인 경우, 접합평면을 기준으로 전치에 해당하는 치아모델의 IPR 양이 더 적도록 IPR 양을 계산한다. 예를 들어, 제어부(14)는 전치를 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정하며, 전치 치아모델 내 충돌영역의 법랑질 거리에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(a:b, a, b는 양의 정수)의 반대 비율 위치(b/a+b)를 충돌영역 삭제를 위한 IPR 기준 점으로 결정한다.The control unit 14 according to an embodiment calculates the amount of IPR so that the amount of IPR of the tooth model corresponding to the anterior tooth is smaller based on the junction plane when the two collided tooth models are anterior teeth and the other posterior teeth. do. For example, the control unit 14 determines the deletion ratio of the collision region by calculating the ratio of the enamel distance outside the collision region between the tooth models based on the anterior teeth, and the collision region between the tooth models at the enamel distance of the collision region in the anterior tooth model. The opposite ratio position (b/a+b) of the outer enamel distance ratio (a:b, a, b is a positive integer) is determined as the IPR reference point for deleting the collision area.

다른 예로, 충돌된 두 치아모델이 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 접합평면을 기준으로 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델의 IPR 양이 더 적도록 IPR 양을 계산한다. 예를 들어, 두 치아모델의 법랑질 두께를 확인하여 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델을 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정한다. 그리고 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델 내 충돌영역의 법랑질 거리에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(a:b, a, b는 양의 정수)의 반대 비율 위치(b/a+b)를 충돌영역 삭제를 위한 IPR 기준 점으로 결정한다. 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산 실시 예는 도 7 및 도 8을 참조로 하여 후술한다.As another example, if the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, check the enamel thickness of both tooth models and determine the amount of IPR so that the IPR amount of the tooth model with the thinner enamel thickness is smaller based on the junction plane. Calculate. For example, by checking the enamel thickness of two tooth models and calculating the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models based on the tooth model with the thinner enamel thickness, the deletion ratio of the collision region is determined. And collide the position (b/a+b) in the opposite ratio of the ratio of the enamel distance outside the collision area between the tooth models (a:b, a, b are positive integers) to the enamel distance of the collision area in the tooth model with the thinner enamel thickness. It is determined as an IPR reference point for region deletion. An example of calculating the amount of IPR between the collided tooth models will be described later with reference to FIGS. 7 and 8.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 IPR 계산 시 결정된 IP IPR 기준점을 기준으로 IPR 치아모델을 생성한다. 예를 들어, 제어부(14)는 충돌된 두 치아모델의 외형이 만나는 교차점 두 점을 연결하여 IPR 기준평면을 생성한다. 이후, IPR 기준평면을 IPR 기준 점 위치로 평행 이동시킴에 따라 해당 평면 접점을 가지는 IPR 치아모델을 생성한다. IPR 치아모델 생성 실시 예는 도 9를 참조로 하여 후술한다.The controller 14 according to an embodiment generates an IPR tooth model based on an IP IPR reference point determined during IPR calculation. For example, the control unit 14 generates an IPR reference plane by connecting two intersection points where the appearances of two collided tooth models meet. Thereafter, as the IPR reference plane is moved in parallel to the IPR reference point position, an IPR tooth model having the corresponding plane contact is created. An example of generating an IPR tooth model will be described later with reference to FIG. 9.

입력부(16)는 사용자 조작을 입력받는다. 출력부(18)는 프로그램 화면을 표시한다. 일 실시 예에 따른 출력부(18)는 IPR 치아모델을 포함한 디지털 교정 가이드 화면을 표시할 수 있다. 출력부(18)는 각 치아 이동 단계에서 발생하는 IPR 치아모델의 IPR 양 및 IPR 위치를 컬러 맵 등의 시각정보로 표시한다. 이에 따라, 사용자가 IPR 양 및 IPR 위치를 직관적으로 확인할 수 있으므로 사용의 편의성을 높일 수 있다.The input unit 16 receives user manipulation. The output unit 18 displays a program screen. The output unit 18 according to an embodiment may display a digital orthodontic guide screen including an IPR tooth model. The output unit 18 displays the IPR amount and IPR location of the IPR tooth model generated in each tooth movement step as visual information such as a color map. Accordingly, since the user can intuitively check the amount of IPR and the location of the IPR, convenience of use can be improved.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법의 프로세스를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a process of a method of removing a tooth during a digital orthodontic guide according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 디지털 교정 가이드 시 치아 삭제 방법은, 기초 데이터 획득 및 처리 단계(S210)와, 치아교정 이동단계에 따라 이상 아치라인에 맞게 치아모델을 배열하는 치아모델 배치 단계(S220)와, 중첩되는 치아 간 충돌거리 측정 단계(S230)와, 충돌된 두 치아모델의 해부학적 정보를 이용한 IPR 양 계산 단계(S240)와, IPR 치아모델 생성 단계(S250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the method of removing teeth during digital orthodontic guide includes a step of obtaining and processing basic data (S210), and a step of arranging a tooth model to fit an abnormal arch line according to the step of moving the orthodontic teeth (S220), and , Measuring the collision distance between the overlapping teeth (S230), calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two tooth models collided (S240), and IPR tooth model generation step (S250).

기초 데이터 획득 및 처리 단계(S210)에서, 디지털 교정 가이드 장치는 치아 데이터 및 배열정보를 획득한다. 치아 데이터는 환자의 초기 배열상태 및 교합상태를 확인하기 위한 것으로서, 상악 및 하악의 치아모델 데이터, 바이트의 3D 모델 데이터, CT 데이터 등을 포함한다. 배열정보는 이상 아치라인 및 치아교정 이동단계 횟수정보 등을 포함한다. 기초 데이터 획득 및 처리 단계(S210)의 세부 프로세스는 도 3을 참조로 후술한다.In the basic data acquisition and processing step (S210), the digital orthodontic guide device acquires tooth data and arrangement information. The tooth data is for confirming the patient's initial alignment and occlusal state, and includes tooth model data of the maxilla and mandible, 3D model data of the bite, CT data, and the like. The arrangement information includes information on the abnormal arch line and the number of teeth correction movement steps. A detailed process of the basic data acquisition and processing step (S210) will be described later with reference to FIG. 3.

치아모델 배치 단계(S220)에서, 디지털 교정 가이드 장치는 기초 데이터 획득 및 처리 단계(S210)를 통해 치식번호를 이용하여 개별 분리된 치아모델을 이상 아치라인에 배치한다. 이상 아치라인은 최종 교정 후 예상되는 아치라인이고, 이상 아치라인 위에 놓인 치아의 배열상태는 최종 교정 후 예상되는 치아 배열상태이며, 사용자로부터 입력 받은 치아교정 이동단계 횟수만큼 치아 이동 모델을 생성한다.In the tooth model arrangement step (S220), the digital orthodontic guide apparatus arranges the individually separated tooth model on the ideal arch line using the tooth number through the basic data acquisition and processing step (S210). The ideal arch line is an arch line that is expected after the final correction, and the alignment state of the teeth placed on the abnormal arch line is the tooth arrangement state that is expected after the final correction, and a tooth movement model is generated as many times as the number of teeth correction movement steps received from the user.

각 치아 이동 단계에서, 치아모델의 이동 벡터 값은 [이상 아치라인 상에 놓인 최종 교정된 치아 배열상태]에서 [초기 치아 배열상태]와 [최종 교정 모델 배열상태] 사이의 이동된 벡터 값을 계산하여 얻을 수 있다. 즉, 치아모델의 이동 벡터 값 = (최종 이동된 벡터 - 초기 치아 배열상태 벡터) 이다.At each tooth movement step, the movement vector value of the tooth model is calculated from the [initial tooth arrangement state] and the [final correction model arrangement state] in the [final corrected tooth arrangement state placed on the abnormal arch line]. You can get it. That is, the tooth model's moving vector value = (final moved vector-initial tooth arrangement state vector).

치아이동 형태는 경사이동(tipping), 치체이동(translation), 회전이동(rotation), 상·하 이동(intrusion/extrusion) 등이 있으며, 각 치아이동 형태로 계산된 치아이동 값은 사용자가 입력한 치아교정 이동단계 횟수정보로 나눠 각 단계에 분배 적용할 수 있다.Tooth movement types include tipping, translation, rotation, and intrusion/extrusion, and the tooth movement value calculated for each tooth movement type is entered by the user. It can be distributed and applied to each step by dividing it into information on the number of orthodontic movement steps.

치아 이동은 상악 및 하악 별로 따로 하게 되며, 동시에 치아 이동이 일어날지, 따로 이동이 일어날지는 사용자가 선택할 수 있다. 치아가 이동을 하기 위해서는 이동할 공간이 필요한데, 공간이 없는 경우 치아모델끼리 충돌이 일어나게 된다. 이 경우, 치아모델 간의 충돌거리를 측정(S230) 하고, 충돌된 치아모델의 IPR 양을 계산하게 된다(S240).The tooth movement is performed separately for the maxilla and the mandible, and the user can select whether the tooth movement occurs at the same time or separately. In order for the teeth to move, a space to move is required, but if there is no space, the tooth models collide. In this case, the collision distance between the tooth models is measured (S230), and the amount of IPR of the collided tooth model is calculated (S240).

치아 간 충돌거리 측정 단계(S230)에서, 디지털 교정 가이드 장치는 모든 치아모델을 대상으로 치아모델 간 충돌 발생 여부를 확인한다. 이때, 충돌되는 치아모델들이 존재하면 해당하는 치아모델 간의 충돌거리를 측정한다. 치아 간 충돌거리 측정 단계(S230)의 실시 예는 도 5를 참조로 하여 후술한다.In the step of measuring the collision distance between teeth (S230), the digital orthodontic guide device checks whether a collision between tooth models occurs for all tooth models. At this time, if there are colliding tooth models, the collision distance between the corresponding tooth models is measured. An embodiment of measuring the collision distance between teeth (S230) will be described later with reference to FIG. 5.

이어서, 디지털 교정 가이드 장치는 치아모델의 해부학적 정보를 이용하여 충돌된 치아모델 간 IPR 양을 계산한다(S240). 치아모델의 해부학적 정보는 충돌된 두 치아모델이 전치인지 구치인지에 대한 정보를 포함한다. 이는 IPR 처리할 치아모델이 전치인지 구치인지에 따라 IPR 양이 상이하기 때문이다. 이때, 전치가 구치보다 더 적게 IPR 처리가 되도록 각 치아모델 간 IPR 양을 계산할 수 있다. 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산 프로세스는 도 7 및 도 8을 참조로 하여 후술한다.Subsequently, the digital orthodontic guide device calculates the amount of IPR between the collided tooth models using the anatomical information of the tooth model (S240). The anatomical information of the tooth model includes information on whether two collided tooth models are anterior or posterior teeth. This is because the amount of IPR varies depending on whether the tooth model to be IPR-treated is an anterior or posterior tooth. At this time, the amount of IPR between each tooth model can be calculated so that the anterior teeth are IPR-treated less than the posterior teeth. The process of calculating the amount of IPR between the collided tooth models will be described later with reference to FIGS. 7 and 8.

이어서, 디지털 교정 가이드 장치는 IPR 양 계산 시 결정된 IPR 기준점을 기준으로 IPR 치아모델을 생성한다. IPR 치아모델 생성 예는 도 9를 참조로 하여 후술한다.Subsequently, the digital orthodontic guide device generates an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the IPR amount. An example of generating an IPR tooth model will be described later with reference to FIG. 9.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 기초 데이터 획득 및 처리 단계의 세부 프로세스를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a detailed process of obtaining and processing basic data of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 디지털 교정 가이드 장치는 기초 데이터 획득 및 처리를 위해 우선 치아모델 및 배열정보를 입력 받는다(S310). 예를 들어, 상악 및 하악의 치아모델, 바이트의 3D 모델과 환자의 CT 데이터를 입력 받아 환자의 초기 배열상태의 치아정보를 획득한다. 또한, 상학 및 하악의 이상 아치라인과 치아교정 이동단계 횟수정보 등을 입력 받을 수 있다. CT 데이터는 이상 아치라인을 결정하는데 도움이 되는데, CT 데이터를 통해 상악 및 하악의 이상 아치라인을 생성하거나 이미 생성된 이상 아치라인을 입력 받는다. 이상 아치라인은 최종 교정 후 예상되는 아치라인이다. 치아교정 이동단계 횟수정보는 교정과정을 몇 단계로 나눌지에 대한 정보이다.2 and 3, the digital orthodontic guide apparatus first receives tooth model and arrangement information for obtaining and processing basic data (S310). For example, tooth models of the maxilla and mandible, 3D models of the bite, and CT data of the patient are input to obtain tooth information of the initial arrangement state of the patient. In addition, it is possible to receive information on the abnormal arch line of the upper and lower jaw and the number of teeth orthodontic movement steps. The CT data is helpful in determining the abnormal arch line. Through the CT data, the abnormal arch line of the upper and lower jaw is generated or the abnormal arch line that has already been created is input. The ideal arch line is the expected arch line after the final correction. The information on the number of steps of orthodontic movement is information on how many steps the orthodontic process is divided into.

이어서, 디지털 교정 가이드 장치는 상악 및 하악의 치아모델 그리고 바이트 모델을 정합(S320) 하여 치아의 초기 배열상태와 교합상태를 알아낸다. 이어서, 입력 받은 상악 및 하악의 치아모델에 치식번호를 할당(S330)하고, 할당된 치식번호 별로 치아를 개별 분리한다(S340). 이때 동일한 환자의 치아 CT 영상에서 각 치아의 치식번호를 수동 또는 자동으로 할당할 수 있다.Subsequently, the digital orthodontic guide device matches the upper and lower tooth models and the bite model (S320) to find out the initial arrangement state and the occlusal state of the teeth. Subsequently, the dental implant number is assigned to the received upper and lower tooth models (S330), and the teeth are individually separated for each allocated dental implant number (S340). At this time, the dental implant number of each tooth can be manually or automatically assigned from the CT image of the teeth of the same patient.

이어서, 디지털 교정 가이드 장치는 각 치아의 치관 형태를 확인하고 법랑질(enamel)의 두께를 측정한다(S350). 법랑질 두께를 측정하는 방법의 예로는 각 치아의 치관에 바운딩 박스를 만들어 제일 외각의 접한 점에서 교합 평면을 기준하여 법랑질의 두께를 측정하는 방법이 있다. 치아의 법랑질은 치아의 제일 외각에 위치하며, 치아에서 가장 단단한 부분이기 때문에 CT 영상 상에서 치관 부분에 가장 밝게 보인다. 따라서, 이러한 해부학적 근거를 이용하여 법랑질 두께를 측정할 수 있다. 법랑질의 형태는 도 4를 참조로 하여 후술한다.Subsequently, the digital orthodontic guide device checks the crown shape of each tooth and measures the thickness of the enamel (S350). An example of a method of measuring the thickness of enamel is a method of measuring the thickness of the enamel based on the occlusal plane at the point of contact of the outermost shell by making a bounding box on the crown of each tooth. The enamel of the tooth is located at the outermost part of the tooth, and it is the hardest part of the tooth, so it looks brightest on the crown part on the CT image. Therefore, it is possible to measure the enamel thickness using this anatomical basis. The shape of the enamel will be described later with reference to FIG. 4.

도 4는 CT 영상 내 전치와 구치의 법랑질을 도시한 도면이다.4 is a diagram showing the enamel of the anterior and posterior teeth in a CT image.

도 4를 참조하면, CT 영상 내 전치(41)의 법랑질(410) 및 구치(42)의 법랑질(420)은 하얗게 보이는 부분임을 확인할 수 있다. 이러한 해부학적 근거를 이용하여 법랑질 두께를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the enamel 410 of the anterior teeth 41 and the enamel 420 of the posterior teeth 42 in the CT image appear white. Enamel thickness can be measured using this anatomical basis.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 치아모델 간 충돌거리 측정 예를 도시한 도면이다.5 is a diagram showing an example of measuring a collision distance between tooth models of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 5를 참조하면, 디지털 교정 가이드 장치는 치아모델 배치 단계(S220)의 각 치아 이동 단계에서 치아모델 간 충돌 발생 여부를 치아모델 모두를 대상으로 확인한다. 이때, 보편 번호 방식(Universal numbering system) 순으로 각 치아모델 간 충돌 발생 여부를 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 5, the digital orthodontic guide device checks whether a collision between tooth models occurs in each tooth movement step of the tooth model placement step (S220) for all tooth models. At this time, it is possible to check whether a collision occurs between each tooth model in the order of a universal numbering system.

충돌 발생 여부 확인 결과에 따라, 충돌된 치아모델들이 존재하면 두 치아모델 간의 충돌거리를 측정한다(S230). 일 실시 예에 따른 두 치아모델 간의 충돌거리 계산 방법에 따르면, 우선 두 치아모델(51, 52)의 충돌된 영역 중 제일 깊이 침범한 두 점 pA(510)와 pB(520)를 검색한다. 그리고 검색된 두 점 pA, pB(510, 520)의 위치가 IPR이 가능한 위치에 있는지 여부를 판단하고, 가능한 위치에 있다면 두 점 pA, pB(510, 520) 간 거리를 계산함에 따라 두 치아모델 간의 충돌거리를 얻을 수 있다.According to the result of checking whether a collision occurs, if there are collided tooth models, a collision distance between the two tooth models is measured (S230). According to the method of calculating the collision distance between two tooth models according to an embodiment, first, two points pA 510 and pB 520 that have invaded deepest among the collision regions of the two tooth models 51 and 52 are searched. Also, it is determined whether the location of the two retrieved points pA and pB (510, 520) is in the position where IPR is possible, and if it is in the possible position, the distance between the two points pA and pB (510, 520) is calculated. You can get the collision distance.

이어서, 디지털 교정 가이드 장치는 충돌된 치아모델 간 IPR 양을 계산한다(S240). 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산(S240)을 위해 치아모델의 해부학적 정보를 이용할 수 있다.Subsequently, the digital orthodontic guide device calculates the amount of IPR between the collided tooth models (S240). The anatomical information of the tooth model may be used for calculating the amount of IPR between the collided tooth models (S240).

우선, 기초 데이터 획득 및 처리 단계(S210)에서 CT 영상을 통해 환자의 법랑질의 두께를 미리 측정하여 저장부에 저장한 경우, 저장된 법랑질 두께를 이용하여 최대 깊이로 침범한 두 점(pA, pB)이 법랑질의 영역에 있는지 여부를 확인한다. 법랑질 영역을 벗어난 범위에 위치해 있다면, IPR을 수행하는 것은 위험하다. 따라서, 두 치아모델의 충돌 위치를 법랑질 영역으로 이동시킨 후, 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산 단계(S240)를 수행할 수 있다. 만약 최대 깊이로 침범한 두 점(pA, pB)이 법랑질 영역 내에 위치하는 경우이면, 바로 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산 단계(S240)를 수행한다.First, when the thickness of the patient's enamel is measured in advance through the CT image in the basic data acquisition and processing step (S210) and stored in the storage unit, two points (pA, pB) invading the maximum depth using the stored enamel thickness. Check whether it is in the area of enamel. It is dangerous to perform IPR if it is located outside the enamel area. Accordingly, after moving the collision position of the two tooth models to the enamel region, the step of calculating the amount of IPR between the collided tooth models (S240) may be performed. If the two points (pA, pB) invaded to the maximum depth are located in the enamel area, the IPR amount calculation step (S240) between the collided tooth models is immediately performed.

도 6은 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산을 위한 기준이 되는 치아모델의 해부학적 구조를 도시한 도면이다.6 is a view showing the anatomical structure of a tooth model that serves as a reference for calculating the amount of IPR between the collided tooth models.

도 2 및 도 6을 참조하면, 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산(S240)을 위해 치아모델의 해부학적 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 해부학적으로 전치와 구치는 법랑질 두께가 상이하며, 전치가 구치보다 비교적 얇은 두께를 가졌다. 또한, 개인의 치아 형태와 배치도 모두 상이하기 때문에 교정을 위한 치아 이동에 해부학적 정보는 아주 유용하다. 본 발명은 IPR 양 계산에 이러한 해부학적 특성을 반영하기 위해 충돌된 치아모델이 전치인지 구치인지 여부를 판별한다. 전치인지 구치인지를 자동으로 판별하기 위해서 다음과 같은 해부학적 및 형태학적 방법을 사용할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 6, anatomical information of the tooth model may be used to calculate the amount of IPR between the collided tooth models (S240). For example, anatomically, the anterior teeth and posterior teeth had different enamel thickness, and the anterior teeth had a relatively thinner thickness than the posterior teeth. In addition, since the shape and arrangement of individual teeth are all different, anatomical information is very useful for moving teeth for correction. The present invention determines whether the collided tooth model is an anterior or posterior tooth in order to reflect this anatomical characteristic in the calculation of the amount of IPR. The following anatomical and morphological methods can be used to automatically determine whether the teeth are anterior or posterior.

전치와 구치는 해부학적으로 놓여진 위치가 상이하다. 해부학적 위치에 따르면, 전치는 정준선을 기준으로 양쪽의 세 개씩, 좌우 총 6개의 치아를 말한다. 구치는 전치 뒤에 있는 치아(소구치와 대구치)를 말한다.The anterior and posterior teeth have different anatomical positions. According to the anatomical position, the incisors refer to a total of six teeth, three on each side, and a total of six teeth on the left and right based on the canonical line. Molar refers to the teeth (premolar and molars) behind the anterior teeth.

전치와 구치는 형태학적 특징이 상이하다. 형태학적 특징에 따르면, 치관의 형태를 보고 전치와 구치를 구별할 수 있는데, 전치는 교두를 가지고 있지 않고 절단면 또는 첨두가 있다. 그리고 구치는 교두가 존재한다. 또한, 대합 치와의 교합 면의 넓이를 보고 전치와 구치를 구별할 수도 있다.The anterior and posterior teeth have different morphological features. According to the morphological characteristics, it is possible to distinguish anterior and posterior teeth by looking at the shape of the crown. The anterior teeth do not have a cusps and have a cut or apex. And Guchi has a cusp. In addition, anterior and posterior teeth can be distinguished by looking at the area of the occlusal surface of the opposing tooth.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산을 위한 충돌영역의 법랑질 거리를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌된 치아모델 간 IPR 양 계산을 위한 충돌영역 외의 법랑질 거리를 도시한 도면이다.7 is a view showing the enamel distance of the collision area for calculating the amount of IPR between the collision tooth models according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is the amount of IPR between the collision tooth models according to an embodiment of the present invention It is a diagram showing the distance of enamel outside the collision area for calculation.

도 7 및 도 8을 참조하면, 충돌된 두 치아모델이 전치인지 구치인지 여부를 판별한 후, 두 치아모델 간 충돌 지점을 기준으로 충돌된 두 치아모델의 해부학적 특징에 따라 IPR 양을 계산한다.7 and 8, after determining whether the two tooth models collided are anterior or posterior teeth, the amount of IPR is calculated according to the anatomical features of the two tooth models collided based on the collision point between the two tooth models. .

먼저, 디지털 교정 가이드 장치는 충돌되는 두 치아모델 A, B(51, 52) 각각에서 충돌영역 외의 법랑질 거리(810, 820)를 계산한다. 충돌영역 외의 법랑질 거리(810, 820)는 각각 치아모델 A, B(51, 52)의 법랑질 두께에서 충돌영역의 법랑질 거리(530)를 차 연산하여 획득할 수 있다. 그리고 두 치아모델 A, B(51, 52)가 전치 또는 구치와 같은 동일한 그룹에 저장되어 있는지 확인한다.First, the digital orthodontic guide device calculates the enamel distances 810 and 820 outside the collision area in each of the two tooth models A and B 51 and 52 colliding. The enamel distances 810 and 820 outside the collision region may be obtained by calculating the difference between the enamel thicknesses of the tooth models A and B 51 and 52, respectively, by calculating the enamel distance 530 of the collision region. Then, it is checked whether the two tooth models A and B (51, 52) are stored in the same group as the anterior or posterior teeth.

충돌된 두 치아모델 A, B(51, 52)가 서로 상이한 형태의 그룹에 속한 경우(예를 들어, 하나의 치아모델은 전치이고 다른 치아모델은 구치인 경우), 전치를 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌영역의 삭제 비율을 결정한다. 이어서, 충돌영역의 법랑질 거리(530)에서 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율의 반대 비율 위치를 충돌영역 삭제 위치인 IPR 기준 점으로 결정한다.When two collided tooth models A and B (51, 52) belong to different types of groups (for example, one tooth model is an anterior tooth and the other tooth model is a posterior tooth), between tooth models based on anterior teeth. By calculating the ratio of the distance of the enamel outside the collision region, the deletion ratio of the collision region is determined. Subsequently, a position of the opposite ratio of the ratio of the distance between the tooth models to the enamel distance 530 outside the collision region between the tooth models is determined as the IPR reference point, which is the location of the collision region deletion.

예를 들어 설명하면, 충돌된 두 치아모델 A, B(51, 52)이 있는데, 두 치아모델 A, B(51, 52)이 동일한 형태의 그룹에 포함되고, 치아모델 A(51)의 법랑질 두께는 0.4mm, 치아모델 B(52)의 법랑질 두께는 0.6mm이라 가정한다. 그리고 두 치아모델 A, B(51, 52) 간 충돌영역의 법랑질 거리(530)가 0.2mm라고 가정하면 충돌영역 외의 법랑질 거리(810, 820)는 치아모델 A(51)는 0.2mm(0.6mm-0.4mm), 치아모델 B(52)는 0.4mm(0.6mm-0.2mm)이다. 두 치아모델 A, B(51, 52) 중 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델 A(51)를 기준으로 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율을 계산하면 1:2(0.2mm : 0.4mm) 이다. 이어서, 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율(1:2)의 반대 비율 위치(2/(1+2))를 치아모델 간 충돌영역 삭제 위치인 IPR 기준 점으로 결정한다. 예를 들어, 치아모델 A(51)을 기준으로 충돌영역의 법랑질 거리(530)의 시작점 pA(510)에서 pB(520) 방향으로 충돌영역의 법랑질 거리(530)의 2/3가 되는 지점이 두 치아모델 A, B(51, 52)의 법랑질 두께를 고려한 IPR 기준 점이 된다.For example, there are two tooth models A and B (51, 52) collided, and the two tooth models A and B (51, 52) are included in the same type group, and the enamel of tooth model A (51) It is assumed that the thickness is 0.4mm, and the enamel thickness of the tooth model B (52) is 0.6mm. And, assuming that the enamel distance 530 of the collision area between the two tooth models A and B (51, 52) is 0.2 mm, the enamel distance 810 and 820 outside the collision region is 0.2 mm (0.6 mm) for the tooth model A (51). -0.4mm), tooth model B (52) is 0.4mm (0.6mm-0.2mm). If the ratio of the distance of the enamel outside the collision area is calculated based on the tooth model A (51) with the thinner enamel thickness among the two tooth models A and B (51, 52), it is 1:2 (0.2mm: 0.4mm). Subsequently, the opposite ratio position (2/(1+2)) of the ratio of the distance between the enamel distance (1:2) outside the collision region is determined as the IPR reference point, which is the location of the collision region deletion between the tooth models. For example, from the starting point pA 510 of the enamel distance 530 of the collision region based on the tooth model A (51), the point at which 2/3 of the enamel distance 530 of the collision region in the direction of pB 520 is It becomes the IPR reference point considering the enamel thickness of the two tooth models A and B (51, 52).

만약 충돌된 두 치아모델 A, B(51, 52)가 동일한 형태의 그룹에 포함되는 경우(예를 들어, 둘 다 전치이거나 둘 다 구치인 경우)라면, 두 치아모델 A, B(51, 52)의 법랑질 두께를 확인하고, 법랑질 두께가 더 얇은 치아모델을 기준으로 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리의 비율을 계산하여 충돌된 영역의 삭제할 비율을 결정한다. 이후, 치아모델 간 충돌영역 외의 법랑질 거리 비율을 이용한 IPR 기준 점 결정 단계는 충돌된 두 치아모델 A, B(51, 52)가 서로 상이한 형태의 그룹에 속한 경우와 동일하다.If two tooth models A and B (51, 52) collided are included in a group of the same shape (for example, both anterior teeth or both posterior teeth), two tooth models A and B (51, 52) ), and the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models based on the tooth model with the thinner enamel thickness to determine the deletion ratio of the collision regions. Thereafter, the step of determining the IPR reference point using the ratio of the enamel distance between the tooth models outside the collision area is the same as when the two collided tooth models A and B (51, 52) belong to different types of groups.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 IPR 기준평면 이동 예를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of moving an IPR reference plane according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 디지털 교정 가이드 장치는 도 7 및 도 8을 참조로 하여 전술한 IPR 기준점 생성 예를 통해 생성된 IPR 기준점(920)을 기준으로 IPR 치아모델을 생성한다. IPR 치아모델 생성을 위해 먼저 IPR 기준평면(911)을 생성한다. 예를 들어, 충돌된 두 치아모델 A, B(51, 52)의 외형이 만나는 교차점(901, 902)을 연결하여 IPR 기준평면(911)을 생성한다. 이 IPR 기준평면(911)이 IPR 치아모델을 생성하기 위한 접합평면이 될 것이다. 이어서, IPR 기준평면(911)을 IPR 기준 점(920) 위치로 평행 이동하여 새로운 IPR 기준평면(912)을 생성한다. 이때, 기존 두 치아모델의 충돌영역의 메쉬 데이터를 버리고 이동된 메쉬 데이터를 새로운 접합평면으로 설정함에 따라 IPR 기준 점을 경계로 새로운 접합평면을 가진 IPR 모델이 생성된다.Referring to FIG. 9, the digital orthodontic guide device generates an IPR tooth model based on the IPR reference point 920 generated through the above-described IPR reference point generation example with reference to FIGS. 7 and 8. In order to create an IPR tooth model, first an IPR reference plane 911 is created. For example, the IPR reference plane 911 is created by connecting the intersection points 901 and 902 where the outer shapes of the two collided tooth models A and B (51, 52) meet. This IPR reference plane 911 will be a junction plane for generating an IPR tooth model. Subsequently, the IPR reference plane 911 is moved in parallel to the position of the IPR reference point 920 to generate a new IPR reference plane 912. At this time, as the mesh data of the collision area of the existing two tooth models is discarded and the moved mesh data is set as a new joint plane, an IPR model with a new joint plane is created based on the IPR reference point.

전술한 IPR 모델 생생 프로세스에 따르면, 치아모델들은 치아 이동 과정을 통해 치아 충돌이 일어나기도 하고, 기존에 가지고 있는 볼륨 데이터가 삭제되며 새로운 볼륨 데이터와 새로운 접합평면을 가지게 된다.According to the above-described IPR model creation process, tooth models may collide with teeth through a tooth movement process, existing volume data is deleted, and new volume data and a new junction plane are formed.

한편, 사용자로부터 입력 받은 치아교정 이동단계 횟수만큼 치아 이동이 발생하는데, 사용자가 각 이동 단계에서 이동에 따라 IPR 된 IPR 치아모델의 IPR 양이 얼마이고 어디가 IPR 되었는지 정확히 알기 어렵다. 그러므로 사용자에게 치아모델의 IPR 양 및 IPR 위치를 쉽게 알려줄 방법이 필요하다.On the other hand, tooth movement occurs as many times as the number of orthodontic movement steps input from the user, and it is difficult to know exactly how much the IPR amount of the IPR tooth model IPR IPR according to the movement of the user in each movement step and where the IPR is. Therefore, there is a need for a method to easily inform the user of the IPR amount and IPR location of the tooth model.

일 실시 예에 따른 디지털 교정 가이드 장치는 사용자에게 각 치아 이동 단계에서 IPR 치아모델의 IPR 양 및 IPR 위치를 사용자에 알려준다. 이를 위해, 각 치아 이동 단계에서 IPR 처리가 된 IPR 치아모델과 초기 치아모델 간의 크기를 비교한다. 그리고 IPR 치아모델의 겉 텍스처에 IPR 양에 맞는 색상으로 컬러 맵을 제공한다. 이때, 처음 저장해 가지고 있던 치아모델의 법랑질 두께 값에서 IPR 량의 차이를 이용하여 IPR 양에 맞는 색상으로 IPR 치아모델의 겉 텍스처에 컬러 맵핑 한다. 이를 통해 치아 이동에 따른 볼륨 데이터의 IPR 변화 양과 IPR 위치를 나타낼 수 있다. 이 경우, 사용자에게 치아모델의 IPR 변화와 IPR 양을 알려주고 어느 부분을 IPR 해야 하는지도 효과적으로 알려줄 수 있다.The digital orthodontic guide device according to an embodiment informs the user of the IPR amount and IPR location of the IPR tooth model in each tooth movement step to the user. To this end, the sizes between the IPR tooth model treated with IPR and the initial tooth model in each tooth movement step are compared. In addition, a color map is provided with a color suitable for the amount of IPR on the outer texture of the IPR tooth model. At this time, color mapping is performed on the outer texture of the IPR tooth model with a color suitable for the amount of IPR by using the difference in the amount of IPR from the enamel thickness value of the tooth model previously stored. Through this, it is possible to indicate the IPR change amount and IPR location of volume data according to tooth movement. In this case, it is possible to inform the user of the IPR change and the amount of IPR of the tooth model and effectively inform which part to IPR.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at around the embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims

Obtaining and processing basic data including a tooth model;
Arranging a tooth model to fit an ideal arch line using the processed basic data;
Measuring a collision distance between tooth models colliding according to movement of the tooth model when the tooth model is placed;
Calculating an amount of tooth removal (Inter Proximal Reduction: IPR, hereinafter referred to as'IPR') using the anatomical information of the two collided tooth models;
Generating an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR; And
Displaying the IPR amount and IPR location of the IPR tooth model generated in each tooth movement step as visual information;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

Obtaining and processing basic data including a tooth model;
Arranging the tooth model to fit the ideal arch line by using the processed basic data;
Measuring a collision distance between tooth models colliding according to movement of the tooth model when the tooth model is placed;
Calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models; And
Generating an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR;
Including,
Acquiring and processing basic data
Receiving tooth data including maxillary and mandible tooth model data, byte model data, and CT data;
Receiving information about an abnormal arch line and the number of teeth correction movement steps;
Matching the teeth model of the maxilla and mandible with the model of the bite;
Allocating tooth numbers to the upper and lower tooth models; And
Measuring and storing the thickness of the enamel of each tooth to which the tooth number is assigned;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

Obtaining and processing basic data including a tooth model;
Arranging the tooth model to fit the ideal arch line by using the processed basic data;
Measuring a collision distance between tooth models colliding according to movement of the tooth model when the tooth model is placed;
Calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models; And
Generating an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR;
Including,
The step of measuring the collision distance between the placed tooth models
Searching for two points pA and pB invading to the maximum depth among the collided regions of the two collided tooth models A and B;
Determining whether the location of the two retrieved points pA and pB is at a location where IPR is possible; And
Calculating the distance between the two points pA and pB if they are in a possible position;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

The method of claim 3, wherein determining whether IPR is in a possible position
Determining whether two points pA and pB are in the enamel region using the thickness of the enamel for each tooth model measured and stored from the basic data;
Determining that the IPR is possible if the two points pA and pB are located in the enamel region; And
If the two points pA and pB are located outside the enamel region, moving the collision position of the two tooth models A and B to the enamel region;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

Obtaining and processing basic data including a tooth model;
Arranging the tooth model to fit the ideal arch line by using the processed basic data;
Measuring a collision distance between tooth models colliding according to movement of the tooth model when the tooth model is placed;
Calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models; And
Generating an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR;
Including,
The steps to calculate the amount of IPR are
Calculating the amount of IPR so that the amount of IPR of the tooth model corresponding to the anterior tooth is smaller based on the junction plane when one of the two collided tooth models is an anterior tooth and the other is a posterior tooth; And
If the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, the step of checking the enamel thickness of the two tooth models and calculating the IPR amount so that the IPR amount of the tooth model with the thinner enamel thickness is smaller based on the junction plane. ;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

Obtaining and processing basic data including a tooth model;
Arranging the tooth model to fit the ideal arch line by using the processed basic data;
Measuring a collision distance between tooth models colliding according to movement of the tooth model when the tooth model is placed;
Calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models; And
Generating an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR;
Including,
The steps to calculate the amount of IPR are
Determining whether the two collided tooth models are anterior or posterior teeth, respectively;
If one of the two collided tooth models is an anterior tooth and the other is a posterior tooth, determining a deletion ratio of the collision region by calculating a ratio of the distance of enamel outside the collision region between the tooth models based on the anterior tooth; And
IPR for deleting the collision region at the opposite ratio (b/a+b) of the ratio of the enamel distance outside the collision region between the tooth models (a:b, a, b are positive integers) in the enamel distance of the collision region in the anterior tooth model Determining as a reference point;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

The method of claim 6, wherein determining the deletion ratio of the collision area
Calculating an enamel distance outside the collision region by calculating a difference between the enamel distance of the collision region from the enamel thickness of the two collided tooth models;
Calculating an enamel distance ratio outside the collision area based on an anterior tooth model having a thinner enamel thickness among the two tooth models;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

Obtaining and processing basic data including a tooth model;
Arranging the tooth model to fit the ideal arch line by using the processed basic data;
Measuring a collision distance between tooth models colliding according to movement of the tooth model when the tooth model is placed;
Calculating the amount of IPR using the anatomical information of the two collided tooth models; And
Generating an IPR tooth model based on the IPR reference point determined when calculating the amount of IPR;
Including,
The steps to calculate the amount of IPR are
Determining whether the two collided tooth models are anterior or posterior teeth, respectively;
If the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, the enamel thickness of the two tooth models is checked and the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models is calculated based on the tooth model with the thinner enamel thickness. Determining the deletion rate of the; And
The opposite ratio of the ratio (a:b, a, b are positive integers) of the enamel distance outside the collision region between the tooth models to the enamel distance in the collision region in the tooth model with a thinner enamel thickness (b/a+b) is the collision region. Determining an IPR reference point for deletion;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

The method of claim 1, wherein generating the IPR tooth model
Generating an IPR reference plane by connecting two intersection points where the appearances of the two collided tooth models meet; And
Moving the IPR reference plane in parallel to the IPR reference point position;
Digital orthodontic guide method comprising a tooth removal method.

delete

Determining whether two tooth models colliding during the digital orthodontic guide are anterior or posterior teeth, respectively;
If one of the two collided tooth models is an anterior tooth and the other is a posterior tooth, determining a deletion ratio of the collision region by calculating a ratio of the distance of enamel outside the collision region between the tooth models based on the anterior tooth; And
If the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, the enamel thickness of the two tooth models is checked and the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models is calculated based on the tooth model with the thinner enamel thickness. Determining the deletion rate of the;
It includes a digital orthodontic guide during tooth removal method.

A data acquisition unit that acquires basic data including a tooth model;
A control unit that measures a collision distance between tooth models colliding according to the movement of the tooth model and performs different IPRs according to whether the two collided tooth models are anterior or posterior teeth; And
An output unit that displays a digital orthodontic guide screen including an IPR tooth model generated according to the IPR performance, and displays the amount of IPR and the IPR position of the IPR tooth model generated in each tooth movement step as visual information;
Digital calibration guide device comprising a.

A data acquisition unit that acquires basic data including a tooth model;
A control unit that measures a collision distance between tooth models colliding according to the movement of the tooth model and performs different IPRs according to whether the two collided tooth models are anterior or posterior teeth; And
An output unit that displays a digital orthodontic guide screen including an IPR tooth model generated according to IPR performance;
Including,
The control unit
In the case of two collided tooth models, one of the anterior teeth and the other of the posterior teeth, the amount of IPR is calculated so that the amount of IPR of the tooth model corresponding to the anterior teeth is smaller based on the junction plane,
If the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, it is recommended to check the enamel thickness of both tooth models and calculate the IPR amount so that the IPR amount of the tooth model with the thinner enamel thickness is smaller based on the junction plane. Digital calibration guide device characterized by.

A data acquisition unit that acquires basic data including a tooth model;
A control unit that measures a collision distance between tooth models colliding according to the movement of the tooth model and performs different IPRs according to whether the two collided tooth models are anterior or posterior teeth; And
An output unit that displays a digital orthodontic guide screen including an IPR tooth model generated according to IPR performance;
Including,
The control unit
In the case of two collided tooth models in which one is anterior and the other is posterior, the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models is calculated based on the anterior tooth, and the deletion ratio of the collision region is determined.
IPR for deleting the collision region at the opposite ratio (b/a+b) of the ratio of the enamel distance outside the collision region between the tooth models (a:b, a, b are positive integers) in the enamel distance of the collision region in the anterior tooth model Digital calibration guide device, characterized in that to determine the reference point.

A data acquisition unit that acquires basic data including a tooth model;
A control unit that measures a collision distance between tooth models colliding according to the movement of the tooth model and performs different IPRs according to whether the two collided tooth models are anterior or posterior teeth; And
An output unit that displays a digital orthodontic guide screen including an IPR tooth model generated according to IPR performance;
Including,
The control unit
If the two tooth models collided are both anterior or both posterior teeth, the enamel thickness of the two tooth models is checked and the ratio of the distance of the enamel outside the collision region between the tooth models is calculated based on the tooth model with the thinner enamel thickness. Determine the deletion rate of
The opposite ratio of the ratio (a:b, a, b are positive integers) of the enamel distance outside the collision region between the tooth models to the enamel distance in the collision region in the tooth model with a thinner enamel thickness (b/a+b) is the collision region. Digital calibration guide device, characterized in that to determine the IPR reference point for deletion.