JP7441555B2 - 矯正的歯配列形状の生成方法及び装置 - Google Patents

矯正的歯配列形状の生成方法及び装置 Download PDF

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Description

この開示は、ユーザーの歯並びを矯正するための矯正的歯配列形状を生成するための方法及び装置に関する。
一般に、医療もしくは美容の目的で歯の位置をきれいに整える歯牙矯正もしくは歯列矯正が行われている。歯列矯正は、単に歯並びを整えて位置のずれた歯をきれいに揃えるだけではなく、成長過程及び生活過程において生じ得る様々な骨格的不調和を改善して正常的な歯の機能を発揮できるようにして健やかな口腔組織を提供することを目的とする。骨格的不調和は、ユーザーの外貌だけではなく、顔面の骨格構造にまで影響を及ぼすため、重要な治療対象の一つである。
歯列矯正過程において、歯が正しい位置に、もしくは、正常の角度にて位置決められるようにするために、一般に、歯に所定の力を加えて歯を歯槽骨内において所望の位置に移動させる治療が提供される。歯列矯正治療は、多種多様な方法により行われることができ、その一例として、メタル製やセラミック製のブラケットとワイヤーを用いた歯列矯正装置が用いられることが挙げられる。歯列矯正装置を用いる場合、矯正の対象となる各歯の表面にブラケットを固定し、矯正用のワイヤーを多数のブラケットにつないで、ワイヤーの弾性もしくは復元力を用いて歯に矯正力を与えてずれた歯を次第に矯正することができる。
様々な形態の歯列矯正装置が提供される歯列矯正過程において、ユーザーの歯並びを矯正するための目標となる標準の歯配列形状及びそれに基づいて歯列矯正装置を製造するための矯正的歯配列形状の生成が求められることがある。
開示された実施形態は、ユーザーの歯並びを矯正するための矯正的歯配列形状を生成するための方法及び装置を提供する。
一実施形態に係る歯列矯正のための矯正的歯配列形状を生成する方法は、ユーザーの歯形状情報を取得するステップと、前記取得された歯形状情報に基づいて、前記ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントを抽出するステップと、前記抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影するステップと、前記特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）とデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとを比較するステップと、前記比較の結果に基づいて、格納された複数の標準アーチフォームのうち、ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択するステップと、前記選択された標準アーチフォームに基づいて、矯正的歯配列形状を生成するステップと、を含む。
好ましくは、前記特定のポイントは、各歯の顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ；ＦＡ ｐｏｉｎｔ）であってもよい。
また、好ましくは、前記抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影するステップをさらに含み、前記比較するステップは、前記基準平面に投影された前記特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）を前記複数の標準アーチフォームと比較することにより行われてもよい。
さらに、好ましくは、前記投影するステップは、既に設定された範囲内の各歯の顔面軸点を決定するステップと、任意の基準点を基準として、前記決定された各顔面軸点の３次元上の座標を算出するステップと、前記算出された座標を用いて、前記基準平面を生成するステップと、前記生成された基準平面に前記各顔面軸点を投影し、前記基準平面の上に投影された各顔面軸点の２次元上の座標を算出するステップと、を含んでいてもよい。
さらにまた、好ましくは、前記基準平面を生成するステップは、前記各顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる基準平面を生成するものであってもよい。
さらにまた、好ましくは、前記基準平面を生成するステップは、前記各顔面軸点からの垂直距離ｅ１～ｅｎにより表わされる、次のような公式により算出されるＥ値が最小となる基準平面を生成するものであってもよい。
Figure 0007441555000001
さらにまた、好ましくは、前記複数の標準アーチフォームは、複数の正常咬合標本を対象として統計学的分析を通して分類されたものであって、ｘ軸及びｙ軸から構成される２次元平面上において３次関数で表わされてもよい。
さらにまた、好ましくは、前記複数の標準アーチフォームは、
Figure 0007441555000002
のような３次関数で表わされ、各標準アーチフォームごとに互いに異なる係数β１及びβ２を有していてもよい。
さらにまた、好ましくは、前記比較するステップは、前記各歯の顔面軸点を結んだユーザーアーチフォームと最も類似するように前記３次関数で表わされる曲線を決定し、前記決定された曲線と前記複数の標準アーチフォームとを比較するものであってもよい。
さらにまた、好ましくは、前記比較するステップは、複数の標準アーチフォームと前記ユーザーアーチフォームとが重なり合うことにより生成されるスペースの面積もしくは距離の最小値に基づいて、前記ユーザーアーチフォームと最も類似する曲線を決定するものであってもよい。
さらにまた、好ましくは、前記選択するステップは、前記各標準アーチフォームの係数β１及びβ２と前記曲線の係数β１及びβ２との差に基づいて、前記決定された曲線と最も類似する曲率を有する標準アーチフォームを選択するものであってもよい。
さらにまた、好ましくは、前記ユーザーの歯形状情報を取得するステップにおいては、前記ユーザーの複数の歯と歯茎を互いに区別する作業をさらに行ってもよい。
さらにまた、好ましくは、前記複数の標準アーチフォームは、上顎と下顎のそれぞれに対して、互いに異なる係数β１及びβ２値を有する３つの標準アーチフォームを備えていてもよい。
本発明の一実施形態に係る矯正的歯配列形状の生成装置は、プロセッサーと、前記プロセッサーにより実行可能なコマンドを格納するメモリと、を備え、前記プロセッサーは、前記コマンドを実行することにより、ユーザーの歯形状情報を取得し、前記取得された歯形状情報に基づいて、前記ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントを抽出し、前記抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影し、前記特定のポイントを結んだアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）とデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとを比較し、前記比較の結果に基づいて、前記格納された複数の標準アーチフォームのうち、前記アーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択し、前記選択された標準アーチフォームに基づいて矯正的歯配列形状を生成する。
好ましくは、前記特定のポイントは、各歯の顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ；ＦＡ ｐｏｉｎｔ）であってもよい。
また、好ましくは、前記プロセッサーは、前記抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影し、前記基準平面に投影された前記特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）を前記複数の標準アーチフォームと比較してもよい。
さらに、好ましくは、前記プロセッサーは、既に設定された範囲内の各歯の顔面軸点を決定し、任意の基準点を基準として、前記決定された各顔面軸点の３次元上の座標を算出し、前記算出された座標を用いて、前記基準平面を生成し、前記生成された基準平面に前記各顔面軸点を投影し、前記基準平面の上に投影された各顔面軸点の２次元上の座標を算出してもよい。
さらにまた、好ましくは、前記プロセッサーは、前記各顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる基準平面を生成してもよい。
さらにまた、好ましくは、前記プロセッサーは、前記各顔面軸点からの垂直距離ｅ１～ｅｎにより表わされる、次のような公式により算出されるＥ値が最小となる基準平面を生成してもよい。
Figure 0007441555000003
さらにまた、好ましくは、前記複数の標準アーチフォームは、複数の正常咬合標本を対象として統計学的分析を通して分類されたものであって、ｘ軸及びｙ軸から構成される２次元平面上において３次関数で表わされてもよい。
さらにまた、好ましくは、前記複数の標準アーチフォームは、
Figure 0007441555000004
のような３次関数で表わされ、各標準アーチフォームごとに互いに異なる係数β１及びβ２を有していてもよい。
さらにまた、好ましくは、前記プロセッサーは、前記各歯の顔面軸点を結んだユーザーアーチフォームと最も類似するように前記３次関数で表わされる曲線を決定し、前記決定された曲線と前記複数の標準アーチフォームとを比較してもよい。
さらにまた、好ましくは、前記プロセッサーは、複数の標準アーチフォームと前記ユーザーアーチフォームとが重なり合うことにより生成されるスペースの面積もしくは距離の最小値に基づいて、前記ユーザーアーチフォームと最も類似する曲線を決定してもよい。
さらにまた、好ましくは、前記プロセッサーは、前記各標準アーチフォームの係数β１及びβ２と前記曲線の係数β１及びβ２との差に基づいて、前記決定された曲線と最も類似する曲率を有する標準アーチフォームを選択してもよい。
さらにまた、好ましくは、前記プロセッサーは、前記ユーザーの複数の歯と歯茎を互いに区別してもよい。
さらにまた、好ましくは、前記複数の標準アーチフォームは、上顎と下顎のそれぞれに対して、互いに異なる係数β１及びβ２値を有する３つの標準アーチフォームを備えていてもよい。
上述した本発明の様々な実施形態によれば、ユーザーの歯並びを矯正するための矯正的歯配列形状をユーザーの歯並びにより速やかに、しかも、便利かつ正確に生成して適用することができる。
この開示は、次の詳細な説明とそれに伴われる図面との結び付けにより容易に理解することができ、参照番号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｕｍｅｒａｌｓ）は、構造的な構成要素（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を意味する。
一実施形態による矯正的歯配列形状の生成装置を示すブロック図である。 一実施形態による矯正的歯配列形状の生成方法を説明するための手順図である。 一実施形態によるアーチフォームを説明するための図である。 一実施形態による顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ）の決定方法を説明するための図である。 一実施形態による複数の歯に対する顔面軸点の設定方法を説明するための図である。 及び は、一実施形態による複数の歯に対する顔面軸点の３次元座標を決定する方法を説明するための図である。 一実施形態による基準平面を設定する方法を説明するための図である。 及び は、一実施形態による標準アーチフォームを説明するための図である。 一実施形態による基準平面の上に新たに設定される顔面軸点の２次元座標を説明するための図である。 一実施形態による顔面軸点の２次元座標に応じた３次関数曲線を決定する方法を説明するための図である。 一実施形態による顔面軸点の３次関数曲線と標準アーチフォームとを比較する方法を説明するための図である。 一実施形態による矯正的歯配列形状の生成システムを示すブロック図である。
以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施形態について詳しく説明する。このとき、添付図面において、同一の構成要素は、できる限り同一の符号にて示しているということに留意すべきである。なお、本発明の要旨を曖昧にする虞がある公知の機能及び構成についての詳しい説明は省略する。
この開示の一部の実施形態は、機能的なブロック構成及び様々な処理段階により表わされ得る。これらの機能ブロックの一部もしくは全部は、特定の機能を実行する様々な数のハードウェア及び／又はソフトウェアの構成により実現可能である。例えば、この開示の機能ブロックは、一つ以上のマイクロプロセッサーにより実現されてもよく、所定の機能のための回路構成により実現されてもよい。また、例えば、この開示の機能ブロックは、様々なプログラミングもしくはスクリプト言語により実現可能である。機能ブロックは、一つ以上のプロセッサーにおいて起動されるアルゴリズムにより実現可能である。なお、この開示は、電子的な環境設定、信号処理、及び／又はデータ処理などのために従来の技術を採用することができる。
また、この明細書に記載されている「部」、「モジュール」などの用語とは、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位のことをいい、これは、ハードウェアもしくはソフトウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの結合により実現されてもよい。「部」、「モジュール」は、アドレッシング可能な記憶媒体に記憶され、プロセッサーにより起動可能なプログラムにより実現されてもよい。
例えば、「部」、「モジュール」は、ソフトウェア構成要素、オブジェクト指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素などの構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ及び変数により実現可能である。
明細書の全般に亘って、ある部分が他の部分と「連結もしくは接続」されているとしたとき、これは、「直接的に連結もしくは接続」されている場合のみならず、これらの間に装置を挟んで「間接的に連結もしくは接続」されている場合をも含む。なお、明細書の全般に亘って、ある部分がある構成要素を「備える」としたとき、これは、特に断りのない限り、他の構成要素を除外するわけではなく、他の構成要素をさらに備えていてもよいということを意味する。
また、図面に示されている構成要素同士の接続線もしくは接続部材は、機能的な接続及び／又は物理的もしくは回路的な接続を例示的に示したものに過ぎない。実際の装置においては、置き換え可能であるか、あるいは、追加された様々な機能的な接続、物理的な接続、または回路接続により構成要素同士の接続が表わされ得る。
本明細書において用いた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。本明細書において、「備える」または「有する」などの用語は、明細書に記載の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在するということを指定するものに過ぎず、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解すべきである。すなわち、本発明において、特定の構成要素を「備える」と述べる内容は、当該構成要素以外の構成要素を排除するわけではなく、追加的な構成要素が本発明の実施もしくは本発明の技術的思想の範囲に含まれ得るということを意味する。
本発明の一部の構成要素は、本発明において本質的な機能を行う必須的な構成要素ではなく、単に性能を向上させるための選択的な構成要素であってもよい。本発明は、単に性能の向上のために用いられる構成要素を除いた本発明の本質を実現する上で欠かせない必須的な構成部のみを備えて実現されてもよく、単に性能の向上のために用いられる選択的な構成要素を除いた必須的な構成要素のみを備えている構造もまた本発明の権利範囲に含まれる。
図１は、一実施形態による矯正的歯配列形状の生成装置を示すブロック図である。
図１を参照すると、矯正的歯配列形状の生成装置１００は、プロセッサー１１０と、送受信部１２０と、メモリ１３０及びディスプレイ１４０を備えていてもよい。しかしながら、図１に示す構成要素がいずれも矯正的歯配列形状の生成装置１００の必須的な構成要素であるとは限らない。図１に示す構成要素よりも多い数の構成要素により矯正的歯配列形状の生成装置１００が実現されてもよく、図１に示す構成要素よりも少ない数の構成要素により矯正的歯配列形状の生成装置１００が実現されてもよい。
矯正的歯配列形状の生成装置１００は、ユーザーの歯形状情報を取得することができる。歯列矯正のためには、矯正の対象となるユーザーの口腔の測定を行うことが必要である。ユーザーの歯形状情報は、ユーザーの口腔内に形成された複数の歯の形状、形成位置及び方向などを含んでいてもよい。歯形状情報は、歯肉ラインの下の歯肉縁下部位を含んでいてもよい。矯正的歯配列形状の生成装置１００は、歯形状情報取得部を備えて自らユーザーの歯形状情報を取得してもよく、外部から予め生成されたユーザーの歯形状情報を提供されてもよい。
実施形態において、ユーザーの歯形状情報は、スキャン方式により取得可能である。スキャン方式は、光学式３Ｄスキャナー（Ｏｐｔｉｃａｌ ３Ｄ Ｓｃａｎｎｅｒ）、治療用のＣＴなどの情報取得装置を用いてユーザーの口腔内情報を取得し、取得された情報を処理して全体の歯形状情報を取得する方式である。光学式３ＤスキャナーもしくはＣＴなどを用いるスキャン方式は、ユーザーの歯もしくは歯茎などに物理的に接触せずとも歯形状情報を取得することができるので、役に立つ方式であるといえる。
実施形態において、歯形状情報は、石膏方式により取得されてもよい。石膏方式は、ユーザーの口腔内に硬化される石膏材質の部材を投入し、硬化された形状を通してユーザーの口腔内の歯の歯型模型を作製して歯形状情報を取得する方式である。石膏方式は、患者に不便さを与えてしまう虞があり、スキャン方式に比べて相対的に長い時間が求められる虞がある。
スキャン方式もしくは石膏方式により取得された情報は、デジタル処理を通じた３Ｄモデリングの形態に変換可能である。ユーザーは、ディスプレイ１４０を用いて、３Ｄモデリングの形態に変換されて出力された歯形状情報を確認することができる。
実施形態において、歯形状情報は、複数の歯及び歯茎の形状をいずれも含んでいてもよい。矯正的歯配列形状の生成装置１００は、歯形状情報に含まれている複数の歯及び歯茎を判別して互いに区別することができる。例示的に、矯正的歯配列形状の生成装置１００は、歯と歯茎との色調差、明度差、既に設定された境界線などの情報に基づいて、複数の歯及び歯茎を区別することができる。しかしながら、矯正的歯配列形状の生成装置１００が区別動作に用いる情報は、上述した例に何ら限定されない。
矯正的歯配列形状の生成装置１００は、取得された歯形状情報に基づいて、ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントを抽出することができる。ここで、特定のポイントは、各歯の顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ；ＦＡ ｐｏｉｎｔ）になり得るが、これについての具体的な内容は、図４及び図５と結び付けて後述する。
矯正的歯配列形状の生成装置１００は、抽出された特定のポイントを基準平面に投影し、基準平面に投影された特定のポイントを結んだユーザーアーチフォームとデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとを比較することができる。ここで、基準平面は、各歯の顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる平面であってもよい。このとき、矯正的歯配列形状の生成装置１００は、各歯の顔面軸点の３次元上の座標を算出し、算出された座標を用いて、各顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる基準平面を生成することができる。
矯正的歯配列形状の生成装置１００は、比較の結果に基づいて、データベースに格納された複数の標準アーチフォームのうち、ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択することができる。ここで、複数の標準アーチフォームは、正常咬合標本を対象として研究されたアーチフォームに対して統計的なクラスター分析を行って分類されたものであってもよい。複数の標準アーチフォームは、不正咬合者ではなく、通常の正常咬合者の数百人を調べた結果、群集分析を通して非対称などの歪みなしに上手く形成されたアーチフォームから構成された限定的な複数のグループに分類されたものであってもよい。
一方、矯正的歯配列形状の生成装置１００は、選択された標準の歯配列形状情報に基づいて、矯正的歯配列形状を生成することができる。矯正的歯配列形状は、ユーザーの歯を選択された標準の歯配列形状に変換するための矯正装置をモデリングするための形状である。実施形態において、矯正的歯配列形状は、ユーザーの歯を一括して標準の歯配列形状に変換するように提供されてもよいが、ユーザーの歯に加えられる負担を軽減するために、漸進的に変化するようにし、その全体の変化の狙いが標準の歯配列形状になるように複数回提供されてもよい。
プロセッサー１１０は、矯正的歯配列形状の生成装置１００の全般的な動作を制御する。プロセッサー１１０は、歯配列形状情報を取得しかつ処理するための基本的な算術、ロジック及び入出力演算を行うことにより、少なくとも一つのインストラクションを処理するように構成されてもよい。上述したインストラクションは、メモリ１３０からプロセッサー１１０へと提供されてもよい。すなわち、プロセッサー１１０は、メモリ１３０などの記録装置に記憶されたプログラムコードに従ってインストラクションを実行するように構成されてもよい。あるいは、インストラクションは、送受信部１２０を介して矯正的歯配列形状の生成装置１００に受信されてプロセッサー１１０に提供されてもよい。
送受信部１２０は、矯正的歯配列形状の生成装置１００とサーバーもしくは外部装置との間の通信を行わせる一つ以上の構成要素を備えていてもよい。
メモリ１３０は、プロセッサー１１０の処理及び制御のためのプログラムを格納することもでき、矯正的歯配列形状の生成装置１００に入力されたり、矯正的歯配列形状の生成装置１００から出力されたりするデータを格納することもできる。なお、メモリ１３０は、複数の標準歯形状情報を含むデータベースを格納することもできる。
メモリ１３０は、フラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃａｒｄ ｍｉｃｒｏ ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えば、ＳＤもしくはＸＤメモリなど）、ランダムアクセスメモリ （ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ：Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、読み取り専用のメモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、電気的に消去／プログラムが可能な読み取り専用のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラムが可能な読み取り専用のメモリ（ＰＲＯＭ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうちの少なくとも一つのタイプの記憶媒体を含んでいてもよい。
ディスプレイ１４０は、矯正的歯配列形状の生成装置１００において処理される情報を表示・出力する。例えば、ディスプレイ１４０は、ユーザーにユーザーの歯配列形状情報、矯正の狙いとなる標準の歯配列形状情報もしくは歯列矯正装置を生成するための矯正的歯配列形状を提供するためのユーザーインタフェースをディスプレイすることができる。
ディスプレイ１４０は、出力装置の他に、入力装置としても利用可能である。ディスプレイ１４０は、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、薄膜トランジスター液晶ディスプレイ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ－ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、フレキシブルディスプレイ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｄｉｓｐｌａｙ）、３次元ディスプレイ（３Ｄ ｄｉｓｐｌａｙ）、電気泳動ディスプレイ（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図２は、一実施形態による矯正的歯配列形状の生成方法を説明するための手順図である。
まず、ユーザーの歯形状情報を取得する（Ｓ２１０）。
次いで、取得された歯形状情報に基づいて、ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントを抽出する（Ｓ２２０）。このとき、特定のポイントは、各歯の顔面軸点になり得る。
次いで、抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影する（Ｓ２３０）。
また、実施形態において、既に設定された範囲内の各歯の顔面軸点を決定し、任意の基準点を基準として、決定された顔面軸点の３次元上の座標を算出してもよい。算出された座標を用いて、各顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる基準平面を生成してもよく、生成された基準平面に各顔面軸点を投影し、基準平面の上に投影された各顔面軸点の２次元上の座標を算出してもよい。
次いで、特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）とデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとを比較する（Ｓ２４０）。このとき、各歯の顔面軸点を結んだユーザーアーチフォームと最も類似するように３次関数で表わされる曲線を決定し、決定された曲線と複数の標準アーチフォームとを比較してもよい。
ここで、アーチフォームとは、図３に示すように、咬合平面（Ｏｃｃｌｕｓａｌ ｐｌａｎｅ）上において見られる歯を曲線状に取り囲む弧線のことをいう。
次いで、比較の結果に基づいて、格納された複数の標準アーチフォームのうち、ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択する（Ｓ２５０）。このとき、各標準アーチフォームの係数とユーザーアーチフォームと最も類似するように決定された曲線の係数との差に基づいて、決定された曲線と最も類似する曲率を有する標準アーチフォームを選択してもよい。
次いで、選択された標準アーチフォームに基づいて、矯正的歯配列形状を生成する（Ｓ２６０）。
図４は、一実施形態による顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ）の決定方法を説明するための図である。図４は、歯冠（Ｃｒｏｗｎ）及び歯根（Ｒｏｏｔ）を有する歯の一例を示す。
図４を参照すると、各歯の臨床歯冠（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｒｏｗｎ）の歯肉（Ｇｉｎｇｉｖａ）と咬合を分離する二等分点、すなわち、図示の軸の交差点に相当する個所が当該歯の顔面軸点となる。矯正的歯配列形状の生成装置１００は、各歯の形状に基づいて歯の長軸を判別し、これに基づいて、各歯に対する顔面軸点をユーザーの入力無しにも決定することができる。
図５は、一実施形態による複数の歯に対する顔面軸点の設定方法を説明するための図である。
図５を参照すると、各歯に対して顔面軸点が点（ｐｏｉｎｔ）状に示されているということを確認することができる。上述したように、各歯の顔面軸点を結んだ線は、アーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）を意味することもある。
また、図５を参照すると、複数の歯のそれぞれに対する顔面軸点は、互いに独立して選択される。したがって、各歯に対して、予め設定された重み付け値に基づいて各顔面軸点の移動量がそれぞれ計算されることが可能になる。
図６ａ及び図６ｂは、一実施形態による複数の歯に対する顔面軸点の３次元座標を決定する方法を説明するための図である。
複数の歯に対してそれぞれ決定された顔面軸点は、３次元スペース上において座標で表わされることもできるが、図６ａに示すように、任意の基準点を基準として各顔面軸点の３次元座標を算出することができる。任意の基準点は、顔面軸点が互いに結ばれて生成されるユーザーアーチフォームの内部に存在するように設定されることが好ましい。
図６ｂを参照すると、任意の基準点からｘ、ｙ及びｚ軸を延ばして各顔面軸点の３次元座標を算出することができる。このとき、基準点の３次元座標は、（０，０，０）となる。図６ｂは、説明のしやすさのために、上顎に限定して各歯の顔面軸点の３次元座標を示したものである。
図７は、一実施形態による基準平面を設定する方法を説明するための図である。
一実施形態において、複数の歯の各顔面軸点の２次元座標を再生成するための基準平面を設定してもよい。ここで、既に設定された範囲内のすべての歯の顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる平面が基準平面として設定可能である。
具体的に、各顔面軸点ｆ１～ｆｎから任意の仮想の平面までの垂直距離をｅ１～ｅｎとすることができる。図７は、１４番の歯～１７番の歯の任意の仮想の平面までの垂直距離を示したものである。
このとき、既に設定された範囲内のすべての歯の顔面軸点からの垂直距離の和Ｅは、次のような公式で表わされ得る。
Figure 0007441555000005
このとき、Ｅ値が最小となる仮想の平面を基準平面と設定してもよい。
図８ａ及び図８ｂは、一実施形態による標準アーチフォームを説明するための図である。
図８ａに示すように、複数の標準アーチフォームは、正常咬合標本を対象として研究されたアーチフォームに対して統計的なクラスター分析を行って分類されたものであってもよい。ａは上顎に対して、ｂは下顎に対して分析された標本を示したものである。
複数の標準アーチフォームは、不正咬合者ではなく、通常の正常咬合者の数百人を調べた結果、群集分析を通して非対称などの歪みなしに上手く形成されたアーチフォームから構成された限定的な複数のグループに分類されたものであってもよい。
図８ｂを参照すると、標準アーチフォームは、（ａ）に示すように、上顎に対して３つの標準アーチフォームを備えていてもよく、（ｂ）に示すように、下顎に対しても同様に、３つの標準アーチフォームを備えていてもよい。３つの標準アーチフォームは、少なくとも一つの領域において互いに異なる曲率を有していてもよい。
但し、これは単なる例示的なものに過ぎず、実施形態に応じて、上顎及び下顎に対する標準アーチフォームは、３つ以上であってもよい。なお、実施形態に応じて、群集分析の対象となる正常咬合者の人種、性別、年齢分布などに基づいてそれぞれ異なる数及び形状の標準アーチフォームが設定されてもよい。
一方、標準アーチフォームは、ｘ軸及びｙ軸から構成された２次元平面上において次のような関数で表わされ得る。
Figure 0007441555000006
このとき、各標準アーチフォームごとに互いに異なる係数β１及びβ２を有していてもよい。
図９は、一実施形態による基準平面の上に新たに設定される顔面軸点の２次元座標を説明するための図である。
図９は、既に設定された範囲内の１４本の歯（１１番～１７番、２１番～２７番）の顔面軸点が２次元の基準平面の上に投影されたことを示したものである。基準平面の上に投影された各顔面軸点は、基準平面上において再設定された２次元の座標（ｘ，ｙ）を有することになる。
図１０は、一実施形態による顔面軸点の２次元座標に応じた３次関数曲線を決定する方法を説明するための図である。
図１０に示すように、基準平面の上に投影された各顔面軸点を互いに結んでユーザーアーチフォームを生成してもよい。ユーザーアーチフォームが生成されれば、生成されたユーザーアーチフォームと複数の標準アーチフォームとを比較して、ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択することができる。
具体的に、ユーザーアーチフォームと最も類似するように３次関数で表わされる曲線を決定し、決定された曲線と複数の標準アーチフォームとを比較するような方式で、ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択することができるが、ユーザーアーチフォームと最も類似するように３次関数で表わされる曲線もまた、上記の数式２による３次関数で表わされ得る。すなわち、ユーザーアーチフォームと最も類似する曲線を有する３次関数の係数β１及びβ２を見出すことができる。
一実施形態において、ユーザーアーチフォームと３次関数で表わされる曲線との類似度を判別するために、図１０に示すように、ユーザーアーチフォームと曲線とが重なり合うことにより生成されるスペースn１の面積を用いることができる。係数β１及びβ２に応じたn１の面積を計算して、n１の面積が最小となる係数β１及びβ２が反映された３次関数に応じた曲線が決定されることが可能になる。
図１１は、一実施形態による顔面軸点の３次関数曲線と標準アーチフォームとを比較する方法を説明するための図である。
図１１に示すように、各標準アーチフォームの係数β１及びβ２と図１０に基づく過程により算出された曲線の係数β１及びβ２との差に基づいて、当該曲線と最も類似する曲率を有する標準アーチフォームを選択することができる。
例えば、第１の標準アーチフォームｃｌｕｓｔｅｒ １のβ１及びβ２値はそれぞれａ１及びｂ１であり、第２の標準アーチフォームｃｌｕｓｔｅｒ ２のβ１及びβ２値はそれぞれａ２及びｂ２であり、第３の標準アーチフォームｃｌｕｓｔｅｒ ３のβ１及びβ２値はそれぞれａ３及びｂ３であってもよい。ここで、β１及びβ２値は、正数及び／又は負数であってもよい。図１０に基づく過程により算出された曲線の係数β１及びβ２値と標準アーチフォームの係数β１及びβ２値とを互いに比較して、係数が最も小さな差を有する標準アーチフォームを選択することができる。
図１１を参照すると、ユーザーアーチフォームから算出された３次関数曲線と最も類似する標準アーチフォームは、第２の標準アーチフォームまたは第３の標準アーチフォームとなる。この場合、ユーザーアーチフォームから算出された３次関数曲線と最も密接な第２の標準アーチフォームが歯配列形状を生成するための標準アーチフォームとして選択可能である。
しかしながら、実施形態に応じて、歯配列形状があまりにもタイトになり過ぎないように余裕空間を持たせるために、当該３次関数曲線を内部に含む曲率を有する第３の標準アーチフォームが選択されることもある。
図１２は、一実施形態による矯正的歯配列形状の生成システムを示すブロックである。
図１２を参照すると、矯正的歯配列形状の生成システム１０００は、矯正的歯配列形状の生成装置１１００及びサーバー１２００を備える。
矯正的歯配列形状の生成装置１１００は、ユーザーの歯形状情報を取得することができる。矯正的歯配列形状の生成装置１１００は、歯形状情報取得部を備えて自らユーザーの歯形状情報を取得することもできれば、外部から予め生成されたユーザーの歯形状情報を提供されることもできる。
実施形態において、ユーザーの歯形状情報は、スキャン方式により取得されてもよく、歯形状情報は、石膏方式により取得されてもよい。
矯正的歯配列形状の生成装置１１００は、取得された歯形状情報に基づいて、ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントを抽出することができる。ここで、特定のポイントは、各歯の顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ;ＦＡ ｐｏｉｎｔ）になり得る。
矯正的歯配列形状の生成装置１１００は、抽出された特定のポイントを基準平面に投影し、基準平面に投影された特定のポイントを結んだユーザーアーチフォームとデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとを比較することができる。ここで、基準平面は、各歯の顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる平面であってもよい。
矯正的歯配列形状の生成装置１１００は、比較の結果に基づいて、データベースに格納された複数の標準アーチフォームのうち、ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択することができる。ここで、複数の標準アーチフォームは、正常咬合標本を対象として研究されたアーチフォームに対して統計学的なクラスター分析を行って分類されたものであってもよい。
一方、矯正的歯配列形状の生成装置１１００は、選択された標準の歯配列形状情報に基づいて、矯正的歯配列形状を生成することができる。実施形態において、矯正的歯配列形状は、ユーザーの歯を一括して標準の歯配列形状に変換するように提供されてもよいが、ユーザーの歯に加えられる負担を軽減するために、漸進的に変化するようにし、その全体の変化の狙いが標準の歯配列形状になるように複数回提供されてもよい。
サーバー１２００は、矯正的歯配列形状の生成装置１１００と通信しながら、矯正的歯配列の形成動作に必要とされる情報を矯正的歯配列形状の生成装置１１００に提供することができる。また、サーバー１２００は、矯正的歯配列形状の生成装置１１００から提供される矯正装置のモデリングを格納し、実際に矯正装置として実現するための矯正装置の生成装置にモデリングを提供することができる。
一方、上述した実施形態は、コンピューターにて起動可能なプログラムにより作成可能であり、コンピューターにより読み取り可能な媒体を用いて上記のプログラムを動作させる汎用デジタルコンピューターにおいて実現可能である。また、上述した実施形態において用いられたデータの構造は、コンピューターにて読み取り可能な媒体に色々な手段を通じて記録されることが可能である。さらに、上述した実施形態は、コンピューターにより起動されるプログラムモジュールなどのコンピューターにより実行可能なコマンドを含む記録媒体の形態として実現されることが可能である。例えば、ソフトウェアモジュールもしくはアルゴリズムにより実現される方法は、コンピューターにて読み取り可能な、かつ、実行可能なコードもしくはプログラム指令としてコンピューターにて読み取り可能な記録媒体に記憶されることが可能である。
コンピューターにて読み取り可能な媒体は、コンピューターによりアクセスできる任意の記録媒体であってもよく、揮発性及び不揮発性の媒体、取り外し型及び非取り外し型の媒体を網羅する。コンピューターにて読み取り可能な媒体は、マグネティック記憶媒体、例えば、読み取り専用のメモリ、フロッピーディスク、ハードディスクなどを含み、光学的な読み取り媒体、例えば、ＣＤ―ＲＯＭ、ＤＶＤなどの記憶媒体を含んでいてもよいが、これに何ら制限されない。なお、コンピューターにて読み取り可能な媒体は、コンピューター記憶媒体及び通信媒体を含んでいてもよい。
また、コンピューターにて読み取り可能な複数の記録媒体がネットワークにより結ばれたコンピューターシステムに分散されていてもよく、分散された記録媒体に記憶されたデータ、例えば、プログラムコマンド及びコードが少なくとも一台のコンピューターにより実行されてもよい。
この開示において説明された特定の実行は、単なる一実施形態に過ぎないものであり、いかなる方法でもこの開示の範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、及び前記システムの他の機能的な側面の記載は省略されることが可能である。

Claims (26)

  1. プロセッサーと、前記プロセッサーにより実行可能なコマンドを少なくとも格納するメモリと、を少なくとも備えた矯正的歯配列形状の生成装置において、
    歯列矯正のための矯正的歯配列形状を生成する方法であって、
    前記プロセッサーに、ユーザーの歯形状情報が入力される入力ステップと、
    前記プロセッサーによって、前記歯形状情報に基づいて、前記ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントが抽出される抽出ステップと、
    前記プロセッサーによって、前記特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）とデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとが比較される比較ステップと、
    前記プロセッサーによって、前記比較の結果に基づいて、前記格納された複数の標準アーチフォームのうち、前記ユーザーアーチフォームと最も類似する標準アーチフォームが選択される選択ステップと、
    前記プロセッサーによって、前記選択された標準アーチフォームに基づいて、矯正的歯配列形状が生成される生成ステップと、を含む
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記特定のポイントは、
    各歯の顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ；ＦＡ ｐｏｉｎｔ）である
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記プロセッサーによって、前記抽出された各歯の特定のポイントが基準平面に投影される投影ステップをさらに含み、
    前記比較ステップは、
    前記基準平面に投影された前記特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）を前記複数の標準アーチフォームと比較することにより行われる
    請求項２に記載の方法。
  4. 前記投影ステップは、
    既に設定された範囲内の各歯の顔面軸点を決定するステップと、
    任意の基準点を基準として、前記決定された各顔面軸点の３次元上の座標を算出するステップと、
    前記算出された座標を用いて、前記基準平面を生成するステップと、
    前記生成された基準平面に前記各顔面軸点を投影し、前記基準平面の上に投影された各顔面軸点の２次元上の座標を算出するステップと、を含む
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記基準平面を生成するステップは、
    前記各顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる基準平面を生成するものである
    請求項４に記載の方法。
  6. 前記基準平面を生成するステップは、
    前記各顔面軸点からの垂直距離ｅ１～ｅｎにより表わされる、次のような公式：
    Figure 0007441555000007
     により算出されるＥ値が最小となる基準平面を生成するものである
    請求項５に記載の方法。
  7. 前記複数の標準アーチフォームは、
    複数の正常咬合標本を対象として統計学的分析を通して分類されたものであって、ｘ軸及びｙ軸から構成される２次元平面上において３次関数で表わされる
    請求項２に記載の方法。
  8. 前記複数の標準アーチフォームは、
    Figure 0007441555000008
     のような３次関数で表わされ、各標準アーチフォームごとに互いに異なる係数β１及びβ２を有する
    請求項７に記載の方法。
  9. 前記比較ステップは、
    前記各歯の顔面軸点を結んだユーザーアーチフォームと最も類似するように前記３次関数で表わされる曲線を決定し、前記決定された曲線と前記複数の標準アーチフォームとを比較するものである
    請求項８に記載の方法。
  10. 前記比較ステップは、
    複数の標準アーチフォームと前記ユーザーアーチフォームとが重なり合うことにより生成されるスペースの面積もしくは距離の最小値に基づいて、前記ユーザーアーチフォームと最も類似する曲線を決定するものである
    請求項９に記載の方法。
  11. 前記選択ステップは、
    前記各標準アーチフォームの係数β１及びβ２と前記曲線の係数β１及びβ２との差に基づいて、前記決定された曲線と最も類似する曲率を有する標準アーチフォームを選択するものである
    請求項１０に記載の方法。
  12. 前記入力ステップは、
    前記ユーザーの複数の歯と歯茎を互いに区別するステップを含む
    請求項１に記載の方法。
  13. 前記複数の標準アーチフォームは、
    上顎と下顎のそれぞれに対して、互いに異なる係数β１及びβ２値を有する３つの標準アーチフォームを備える
    請求項８に記載の方法。
  14. プロセッサーと、
    前記プロセッサーにより実行可能なコマンドを格納するメモリと、
    を備え、
    前記プロセッサーは、前記コマンドを実行することにより、ユーザーの歯形状情報を取得し、取得された歯形状情報に基づいて、前記ユーザーの上顎及び下顎のうちの少なくとも一方において、既に設定された範囲内の各歯の特定のポイントを抽出し、抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影し、前記特定のポイントを結んだアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）とデータベースに格納された複数の標準アーチフォームとを比較し、前記比較の結果に基づいて、前記格納された複数の標準アーチフォームのうち、前記アーチフォームと最も類似する標準アーチフォームを選択し、前記選択された標準アーチフォームに基づいて矯正的歯配列形状を生成する
    ことを特徴とする矯正的歯配列形状の生成装置。
  15. 前記特定のポイントは、
    各歯の顔面軸点（Ｆａｃｉａｌ Ａｘｉｓ Ｐｏｉｎｔ；ＦＡ ｐｏｉｎｔ）である
    請求項１４に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  16. 前記プロセッサーは、
    前記抽出された各歯の特定のポイントを基準平面に投影し、前記基準平面に投影された前記特定のポイントを結んだユーザーアーチフォーム（ａｒｃｈ ｆｏｒｍ）を前記複数の標準アーチフォームと比較する
    請求項１５に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  17. 前記プロセッサーは、
    既に設定された範囲内の各歯の顔面軸点を決定し、任意の基準点を基準として、前記決定された各顔面軸点の３次元上の座標を算出し、前記算出された座標を用いて、前記基準平面を生成し、前記生成された基準平面に前記各顔面軸点を投影し、前記基準平面の上に投影された各顔面軸点の２次元上の座標を算出する
    請求項１６に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  18. 前記プロセッサーは、
    前記各顔面軸点からの垂直距離の和が最小となる基準平面を生成する
    請求項１７に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  19. 前記プロセッサーは、
    前記各顔面軸点からの垂直距離ｅ１～ｅｎにより表わされる、次のような公式：
    Figure 0007441555000009
     により算出されるＥ値が最小となる基準平面を生成する
    請求項１８に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  20. 前記複数の標準アーチフォームは、
    複数の正常咬合標本を対象として統計学的分析を通して分類されたものであって、ｘ軸及びｙ軸から構成される２次元平面上において３次関数で表わされる
    請求項１５に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  21. 前記複数の標準アーチフォームは、
    Figure 0007441555000010
     のような３次関数で表わされ、各標準アーチフォームごとに互いに異なる係数β１及びβ２を有する
    請求項２０に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  22. 前記プロセッサーは、
    前記各歯の顔面軸点を結んだユーザーアーチフォームと最も類似するように前記３次関数で表わされる曲線を決定し、前記決定された曲線と前記複数の標準アーチフォームとを比較する
    請求項２１に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  23. 前記プロセッサーは、
    複数の標準アーチフォームと前記ユーザーアーチフォームとが重なり合うことにより生成されるスペースの面積もしくは距離の最小値に基づいて、前記ユーザーアーチフォームと最も類似する曲線を決定する
    請求項２２に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  24. 前記プロセッサーは、
    前記各標準アーチフォームの係数β１及びβ２と前記曲線の係数β１及びβ２との差に基づいて、前記決定された曲線と最も類似する曲率を有する標準アーチフォームを選択する
    請求項２３に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  25. 前記プロセッサーは、
    前記ユーザーの複数の歯と歯茎を互いに区別する
    請求項１４に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
  26. 前記複数の標準アーチフォームは、
    上顎と下顎のそれぞれに対して、互いに異なる係数β１及びβ２値を有する３つの標準アーチフォームを備える
    請求項２１に記載の矯正的歯配列形状の生成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102670931B1 (ko) * 2021-12-13 2024-05-30 주식회사 리얼라이너 인공지능을 이용한 환자 맞춤형 교정 치료 장치 제조 시스템
KR20230115606A (ko) * 2022-01-27 2023-08-03 디디에이치 주식회사 교정적 치아배열 형상 생성 방법 및 이를 위한 장치
KR102526419B1 (ko) * 2022-03-10 2023-05-02 마이라인 주식회사 골격부조화에 따른 치열의 보상성 이동을 반영한 정상화된 치열의 구현방법
CN115363797B (zh) * 2022-07-12 2024-06-21 北京联袂义齿技术有限公司 一种全口牙列数据的使用方法
WO2024014909A1 (ko) * 2022-07-13 2024-01-18 주식회사 메디트 이미지 처리 방법, 전자 장치 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
CN115887031B (zh) * 2022-11-11 2023-09-05 四川大学 一种排牙方法
CN115708728B (zh) * 2022-11-11 2023-09-19 四川大学 一种获取牙弓和牙槽骨弓形态矫治状态的装置及方法
KR102537014B1 (ko) * 2023-02-17 2023-05-30 주식회사 올소비트 수치로 측정한 임상학적 치열궁을 바탕으로 가이드 일체형 브라켓을 제조하는 방법과 그로 인하여 제조된 가이드 일체형 브라켓
KR102537012B1 (ko) * 2023-02-17 2023-05-30 주식회사 올소비트 치아교정을 위한 임상학적 치열궁을 수치적으로 측정하여 결정하는 방법
KR102537013B1 (ko) * 2023-02-17 2023-05-30 주식회사 올소비트 수치로 측정한 임상학적 치열궁을 바탕으로 기성품 브라켓 부착용 가이드를 제조하는 방법과 그로 인하여 제조된 가이드
CN117257491B (zh) * 2023-09-18 2024-10-18 安徽美立刻医疗器械有限公司 一种牙齿矫治效果的量化方法、装置、设备及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006500999A (ja) 2002-09-26 2006-01-12 オルムコ コーポレイション カスタム歯科矯正装置のシステム及び方法
JP2014519392A (ja) 2011-06-16 2014-08-14 イークリア インターナショナル カンパニー リミテッド 透明矯正器製造方法
US20160175068A1 (en) 2014-12-23 2016-06-23 Shanghai Hui Yin Information Technology Co., Ltd Direct fractional step method for generating tooth arrangement
JP2018526035A (ja) 2016-08-09 2018-09-13 ディオ コーポレーションＤｉｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ デジタルライブラリーを用いた歯牙矯正用デジタルブラケットおよびその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5533895A (en) * 1990-01-19 1996-07-09 Ormco Corporation Orthodontic appliance and group standardized brackets therefor and methods of making, assembling and using appliance to straighten teeth
US7155373B2 (en) * 2002-02-22 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Selection of orthodontic brackets
KR100583183B1 (ko) 2004-02-19 2006-05-25 차경석 치열 교정 데이터 제공방법
US7987099B2 (en) 2004-02-27 2011-07-26 Align Technology, Inc. Dental data mining
US8126726B2 (en) * 2004-02-27 2012-02-28 Align Technology, Inc. System and method for facilitating automated dental measurements and diagnostics
US20100068676A1 (en) 2008-09-16 2010-03-18 David Mason Dental condition evaluation and treatment
KR101259976B1 (ko) * 2011-10-12 2013-05-02 김태원 투명 교정기용 교정 치아 데이터 처리 장치
KR20150039028A (ko) * 2013-10-01 2015-04-09 주식회사 이우소프트 치아교정 시뮬레이션 방법 및 이를 수행하는 시스템
US9675305B2 (en) * 2014-06-03 2017-06-13 Ortho-Tain System and method for determining an orthodontic diagnostic analysis of a patient
CN105260542A (zh) * 2015-10-16 2016-01-20 李小兵 牙槽骨塑形器的制作方法、制作系统及牙槽骨塑形器
CN105769353B (zh) * 2016-02-04 2017-10-24 北京正齐口腔医疗技术有限公司 自动化排牙方法及装置
KR102125813B1 (ko) * 2017-12-26 2020-06-23 오스템임플란트 주식회사 투명 교정기 디자인을 위한 치아배열 데이터 생성방법, 이를 위한 장치, 이를 기록한 기록매체
CN108470365B (zh) * 2018-03-07 2021-05-04 天津工业大学 一种基于上下牙颌的牙弓线绘制方法
KR20230115606A (ko) * 2022-01-27 2023-08-03 디디에이치 주식회사 교정적 치아배열 형상 생성 방법 및 이를 위한 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006500999A (ja) 2002-09-26 2006-01-12 オルムコ コーポレイション カスタム歯科矯正装置のシステム及び方法
JP2014519392A (ja) 2011-06-16 2014-08-14 イークリア インターナショナル カンパニー リミテッド 透明矯正器製造方法
US20160175068A1 (en) 2014-12-23 2016-06-23 Shanghai Hui Yin Information Technology Co., Ltd Direct fractional step method for generating tooth arrangement
JP2018526035A (ja) 2016-08-09 2018-09-13 ディオ コーポレーションＤｉｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ デジタルライブラリーを用いた歯牙矯正用デジタルブラケットおよびその製造方法

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