KR100485308B1 - 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공시스템 및 그 방법 - Google Patents

인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 치아 석고 모형을 이용하여 3차원 디지털 데이터를 생성하는 다수의 3차원 스캐너와; 상기 3차원 디지털 데이터를 이용하여 3차원 모형을 조형하는 적어도 1개의 3차원 조형기와; 상기 다수의 3차원 스캐너에 각각 연결되어 상기 3차원 디지털 데이터를 분석 또는 수정하고, 상기 3차원 조형기를 이용하여 3차원 모형을 조형하는 다수의 3차원 데이터 처리부와; 상기 3차원 스캐너에 의하여 생성된 치아 석고 모형의 3차원 디지털 데이터를 저장하는 데이터베이스와; 각각 치과 병원에 설치되어 치아 석고 모형에 의해 생성된 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스로부터 다운로드받아 분석 또는 수정하는 기능을 가지는 다수의 치과 컴퓨터와; 상기 다수의 3차원 데이터 처리부를 통하여 치아 석고 모형의 최초 또는 여러 번 수정된 3차원 디지털 데이터를 입력받아 상기 데이터베이스에 저장하고, 상기 다수의 3차원 데이터 처리부 및 치과 컴퓨터의 접속에 응하여 해당 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스로부터 인출하여 전송하고, 수정된 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 서버로 구성된다.

Description

인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템 및 그 방법{Service System of Digital Tooth Model Using Internet and 3D Scanner, Method Thereof}
본 발명은 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터 모델링용 3차원 스캐너 시스템을 활용한 3차원 디지털 치아 모델, 그리고 치의료 분야 서비스를 위하여 치아의 형태를 3차원 형상 디지털 데이터로 스캔하여 이를 저장, 관리, 보관 및 활용이 편리하도록 해주는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 치과 병원에서 이루어지는 치아 치료는 환자의 치아 상태가 비정상적이기 때문에 발생하는 기능적인 장애(씹을 때 소리가 난다든지, 음식의 저작을 잘할 수 없다든지, 발음의 문제, 치아 복구의 문제 등)와 심미적인 장애(주걱턱, 덧니, 옥니 등)를 치료해 주는 과정을 말한다.
이러한 치아 치료는 1) 치료 개시 시점에서 환자 치아의 석고 모형을 제작하여 치아의 현 상태 데이터(기울기, 위치, 모양 등)를 측정한 후, 2) 이 들 치아의 비정상적인 부분을 정상적인 치아로 바꾸기 위한 치료 방법을 확정하고, 3) 여러 치료 장치를 활용하여 치료에 들어가는 순서로 진행된다.
그러나, 환자 치아의 현 상태를 알아보고 진단, 측정하기 위해서 기존의 방법은 치아 석고 모형에서 수작업으로 3차원 치료 데이터를 획득하였기 때문에 시간과 노력이 많이 요구되었으며, 많은 치아 석고 모형을 치료가 끝날 때까지, 또는 영구적으로 보관하고 관리하여야 하기 때문에 넓은 장소와 유지 관리에 많은 어려움이 있어 왔다.
이러한 문제점들을 제거하기 위하여 병원에서 발생된 치아 석고 모형은 3차원 스캐너로 스캐닝하여 디지털 데이터로 저장한 후 이를 인터넷을 통해 병원에서 전송받아 컴퓨터 상에서 3차원 치아형상데이터를 확인하고, 컴퓨터 데이터의 형식으로 치아 모델을 보관할 수 있는 3차원 디지털 치아 모델 서비스 시스템을 제안한다.
3차원 디지털 치아 모델 서비스 시스템은 치아치료를 할 때에 치아 석고 모형을 수작업으로 측정하고 저장, 보관하던 종래의 방식을 탈피하여, 3차원 디지털 치아 모델과 3차원 디지털 좌표 측정 시스템을 이용하여 치아 모델을 분석하여 컴퓨터 내부적으로 데이터를 처리함으로써 치아 치료에 필요한 데이터를 기존의 수작업 방식보다 편리하고 정확하게 측정 및 보관함을 목표로 한다.
이를 위해서는 3차원 스캐너를 이용하여 치아 석고 모형의 크기와 형상을 실제값과 동일하게 측정하는 기술이 필요하며(이미지 획득, 오차 및 노이즈제거, 데이터 변환), 측정을 통하여 획득된 디지털 3차원 점군 데이터를 이용하여 치아모델의 형상데이터(치아 치료를 위하여 환자 치아의 상대적인 위치 및 기울기 길이 등의 정도 등을 나타내는 수치)를 측정하기 위해서는 점 데이터를 이용하여 물체의 표면을 생성하는 기술 즉, 메쉬 및 곡면식 생성 기술이 필요하다.
현재 병원에서 제작한 치아 석고 모형은 환자 치료 자료로서 영구적으로 보관이 요구되고 있으며, 이러한 치아 석고 모형의 양이 종합 병원의 경우 수 만개 이상을 보유하고 있는 것으로 조사되었다. 치아 석고 모형은 재질이 돌(石)에 가까워 무겁고 부피를 많이 차지하며 깨어지기가 쉬워 이를 방지하기 위해 특별히 고안된 보관용 상자와 장치를 이용하여 별도의 보관 공간에 보관을 한다. 수년에 걸쳐 수천∼수만 개의 자료에서 예전의 자료(치아 석고 모형)를 찾기란 매우 어려운 문제이며, 찾은 후 치아 석고 모형의 운반 과정에서도 파손, 망실의 문제가 빈번히 발생하는 것이 현재의 문제점이다. 보관을 위한 별도의 공간 또한 상당한 비용의 부담이 있어 종합병원의 치과 병원에서는 공간적 문제가 커다란 문제로 대두되고 있으며, 이는 개인 치과 병원 또한 커다란 문제점으로 부각되고 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 치아 석고 모형을 3차원 디지털 치아 모형으로 변환하여 별도의 보관 공간을 없애고 수작업으로 측정을 하고 자료를 관리하던 것을 컴퓨터 상에서 모든 작업(측정, 보관, 자료관리 등)을 할 수 있도록 치아 석고 모형을 3차원 디지털 치아 데이터로 변환을 하고, 이 3차원 디지털 치아 데이터를 보관 및 측정, 자료 관리를 할 수 있는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 치아 석고 모형을 이용하여 3차원 디지털 데이터를 생성하는 다수의 3차원 스캐너와; 상기 3차원 디지털 데이터를 이용하여 3차원 모형을 조형하는 적어도 1개의 3차원 조형기와; 상기 다수의 3차원 스캐너에 각각 연결되어 상기 3차원 디지털 데이터를 분석 또는 수정하고, 상기 3차원 조형기를 이용하여 3차원 모형을 조형하는 다수의 3차원 데이터 처리부와; 상기 3차원 스캐너에 의하여 생성된 치아 석고 모형의 3차원 디지털 데이터를 저장하는 데이터베이스와; 각각 치과 병원에 설치되어 치아 석고 모형에 의해 생성된 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스로부터 다운로드받아 분석 또는 수정하는 기능을 가지는 다수의 치과 컴퓨터와; 상기 다수의 3차원 데이터 처리부를 통하여 치아 석고 모형의 최초 또는 여러 번 수정된 3차원 디지털 데이터를 입력받아 상기 데이터베이스에 저장하고, 상기 다수의 3차원 데이터 처리부 및 치과 컴퓨터의 접속에 응하여 해당 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스로부터 인출하여 전송하고, 수정된 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템을 제공한다.
상기 데이터베이스는 환자 성명, 치아 모델의 일련번호, 치과 병원, 최초의 3차원 디지털 데이터 및 다수의 수정된 3차원 디지털 데이터를 포함하여 구성되고, 상기 서버는 상기 다수의 치과 컴퓨터 및 3차원 데이터 처리부가 인터넷을 통하여 접속되는 웹서버, 상기 데이터베이스의 데이터를 관리하는 DB 서버를 포함하여 구성된다.
본 발명은 상기 목적으로 달성하기 위하여, 3차원 스캐너를 이용하여 치과병원에서 제작된 치아 석고 모형의 3차원 디지털 데이터를 생성하는 단계와; 상기 3차원 디지털 데이터를 인터넷을 통하여 서버에 등록하는 단계와; 치과 병원에 설치된 치과 컴퓨터를 인터넷으로 상기 서버에 접속하여 상기 3차원 디지털 데이터를 다운로드받는 단계와; 다운로드받은 3차원 디지털 데이터를 치과 컴퓨터로 분석하여 데이터의 정상 여부 확인 또는 수정하는 단계와; 분석 또는 수정된 3차원 디지털 데이터를 상기 서버에 재등록하는 단계와; 재등록된 3차원 디지털 데이터를 이용하여 3차원 조형기로 3차원 모델을 조형하는 단계와; 조형된 3차원 모델과 3차원 디지털 데이터를 비교 분석하여 상기 치과 컴퓨터를 이용하여 3차원 디지털 데이터를 수정하여 상기 서버에 저장하는 단계와; 수정된 3차원 디지털 데이터를 이용하여 실제 치아를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 방법을 아울러 제공한다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 치과 환자의 치아 모델을 3차원 디지털 데이터로 변환하여 처리함으로써, 작업 공정 효율을 높이고, 모형 보관에 따른 공간 확보가 필요하지 않아 유지 관리 비용이 절감되는 이점이 있는 것이다.
(실시예)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 3차원 스캐너(22, 26)를 이용하여 치과 병원에서 발생, 생산되는 환자의 치아 석고 모형을 모델 가공소에서 3차원 디지털 치아 모델(Digital Study Model)로 변환시키고, 시스템 서버(10)의 데이터베이스(13∼15)에 저장하여 3차원 디지털 치아 모델을 인터넷에 연결된 치과 병원의 치과 컴퓨터(30∼33)를 통하여 전달해 주는 것이다.
상기와 같은 기능을 갖기 위해서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 다수의 치과에 설치되어 치아 모델에 대한 3차원 데이터를 이용하여 3차원 디지털 치아 모델을 분석 및 수정할 수 있는 기능을 가지는 다수의 치과 컴퓨터(30∼33)가 인터넷에 연결된다. 상기 다수의 치과 컴퓨터(30∼33)에는 3차원 데이터를 표시해 주고, 수정할 수 있는 기능을 가지는 뷰어 프로그램이 설치되어야 한다.
상기 뷰어 프로그램은 인터넷을 통하여 시스템 서버(10)에 접속한 후에 다운로드받아 각각의 치과 컴퓨터(30∼33)에 설치되며, 치아 석고 모형을 보는 것과 같이 컴퓨터 모니터 상에서 시점(view point)을 여러 방향에서 돌려볼 수 있으며, 더 나아가 3차원 디지털 치아 모델로부터 의료 행위(진단)에 필요한 정보를 측정하고 환자 정보(진단 기록, 사진 등) 또한 함께 저장 및 정리가 될 수 있도록 하는 기능을 가지고 있다.
그리고, 각 치과에서는 환자의 치형을 석고를 이용하여 치아 석고 모형으로 제작하여, 모델 가공소로 전달한다.
모델 가공소에는 다수의 3차원 스캐너(22, 26)가 마련되어 있고, 상기 다수의 3차원 스캐너(22, 26)는 각각 컴퓨터(20, 24)에 연결된다.
상기 모델 가공소에는 상기 3차원 스캐너(22, 26) 및 컴퓨터(20, 24)가 적어도 1대씩 설치되어야 하며, 가공 물량이 많은 경우에는 세트를 증설한다.
그리고, 상기 컴퓨터(20, 24) 중 적어도 1대의 컴퓨터(24)에는 3차원 모델 가공기인 RP 장비(28)가 연결되어 치아 모델을 제작한다.
본 발명에서 사용하는 RP 장비(28)는 3차원 쾌속 조형기(3D Rapid Prototyping)로써, 3차원 CAD 데이터, CT 및 MRI 스캔 데이터 등을 이용하여 다양한 재료로 일정 두께를 가지는 다수의 층을 적층하여(layer-by-layer), 빠른 시간 내에 3차원 모델을 제조하는 장치이다.
이와 같은 3차원 쾌속 조형기는 시제품 제작 및 소량의 양산품을 제조하는데 이용되며, 동작 원리에 따라서 SLA(Stereo Lithographic Apparatus) 쾌속 조형기, SLS(Selective Laser Sintering) 쾌속 조형기, LOM(Laminated Object Manufacturing) 쾌속 조형기, FDM(Fused Deposition Modeling) 쾌속 조형기 등이 있으며, 상기와 같은 RP 장비 외에도 3차원 조각기를 이용하여 치아 모델을 제조할 수 있다.
상기 모델 가공소에 설치된 3차원 스캐너(22, 26)는 각 치과에서 제작되어 전달되어 온 치아 석고 모형을 계측하여 3차원 디지털 치아 모델을 생성하는 것으로, 이렇게 생성된 3차원 디지털 치아 모델은 상기 RP 장비(28)에 입력되어 치아 모델을 제작하는데 사용되고, 모니터 상에서 그래픽상으로 치아 석고 모형 또는 치아 모델의 적합 여부를 판단하는데 이용된다.
상기 3차원 스캐너(22, 26)는 도 2a에 나타낸 바와 같이, 레이저 슬릿을 발생시키는 레이저 다이오드(22a), 피측정물을 고정시키는 테이블(22c), 피측정물의 자세를 변경시키는 구동부(22d), 피측정물에 비친 레이저광을 읽어들이는 카메라(22b), 각 구동부와 데이터 입출력을 담당하는 제어부 등으로 구성되어 있으며, 상기 3차원 스캐너(22, 26)에 의하여 생성된 3차원 디지털 치아 모델의 데이터는 상기 컴퓨터(20, 24)에 입력된다.
그리고, 상기 모델 가공소에 설치되는 컴퓨터(20, 24)에는 상기 3차원 스캐너(22, 26)를 구동 제어하기 위한 구동 프로그램이 설치되어, 도 2b∼도 2d에 나타낸 바와 같은 그래픽 인터페이스를 통하여 치아 석고 모형으로부터 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 생성하고, 데이터를 분석한다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같은 그래픽 인터페이스를 가지고 역설계를 위한 역설계 프로그램이 설치되는데, 상기 역설계용 프로그램에 의하여 편집된 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 통하여 진료에 필요한 치아 형상에 대한 정보 즉, 각 치아의 높이, 폭, 넓이, 부피, 기울기 값 등을 알 수 있으며, 상악 및 하악이 교합된 상태의 그림, 단면 관찰 등의 기능과 측정 후의 결과 보고서 작성 기능들로 구성 되어있다.
그리고, 상기 3차원 스캐너(22, 26)에 의하여 생성된 3차원 디지털 치아 모델을 이용하여 모니터 상에서 3차원 디지털 치아 모델을 구성하는 각각의 치아를 움직여 볼 수 있는 기능을 가지고 있고, 치과 의사나 치과 기공사에 의한 데이터 변화를 허용하고, 수정된 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 시스템 서버(10)에 저장하고, RP 장비(28)를 제어하여 치아 모델을 제작하는 기능을 가지고 있다.
따라서, 치과 의사들의 감과 경험에 의존했던 진료를 좀 더 객관적이고 과학적으로 할 수 있으며, 이러한 정보를 통계로 내어 학술적인 용도로도 가능하다.
상기와 같이 제작 생성된 자료들이 DB 서버(12)를 통하여 병원 DB(13), 환자 DB(14), 모델 DB(15) 등으로 구성된 데이터베이스에 저장되고, 이 자료들과 자료들을 활용할 프로그램을 인터넷을 통해 다운로드받아 각각의 치과 컴퓨터(30∼33)에 설치하면 받은 3차원 디지털 치아 모델을 실제 모형을 다루듯이 자유롭게 돌려보거나 각종 치아의 형상 정보를 쉽고 정확하게 측정해 볼 수 있다.
다시 말하면, 치과 컴퓨터(30∼33)에 설치된 뷰어 프로그램을 통하여, 3차원 디지털 치아 모델을 그래픽으로 전환시키면, 도 4a 및 도 4b와 같이 환자의 치아 형태를 3차원의 가상 모델로 전환시켜 주는 것이다.
이렇게 3차원의 가상 모델로 전환된 3차원 디지털 치아 모델은 시점을 자유롭게 변화시켜 가면서 살펴 볼 수 있으며, 도 5a∼도 5c와 같은 과정을 거쳐서 치형에 맞는 베이스를 가상으로 생성 결합시키고, 도 6a 및 도 6b와 같이 교합 상태의 3차원 디지털 치아 모델을 완성할 수 있다.
또한, 완성된 교합 상태의 3차원 디지털 치아 모델의 어느 한 단면을 살펴보기 위하여 절단선을 지정해 주면 도 7a 및 도 7b와 같이 해당 부분의 단면을 살펴볼 수도 있다.
더 나아가 환자별 정보인 진료 기록, 사진 등을 3차원 디지털 치아 모형과 함께 보관, 관리하는 통합 시스템 역할까지 가능하다. 따라서, 치과 의사가 환자의 이름을 치과 컴퓨터(30∼33)에 입력하면 해당 환자의 모든 진료 정보를 바로 파악할 수 있으므로 진단하는데 필요한 시간이 크게 단축되어 효율이 높아진다.
상기한 바와 같이 구축된 시스템을 이용하여 환자의 치아 치료를 위한 치아 모델을 제작하기 위한 작업의 순서는 다음과 같다.
각 치과 병원에서 제작된(S 3) 환자의 치아 석고 모형은 모델 가공소로 보내지고(S 4), 모델 가공소에서는 치아 석고 모형을 3차원 스캐너(22, 26)를 이용하여 3차원 디지털 치아 모델(3차원 데이터)을 생성하여(S 5), 인터넷을 통하여 상기 시스템 서버(10)에 접속하여 각 치과별로 구분하여 DB 서버(12)에 저장한다(S 6). 이때, 본 발명의 설명에서는 3차원 스캐너(22, 26)가 설치된 장소를 모델 가공소로 한정하여 설명하고 있으나, 스캔 작업을 하는 장소는 물리적으로 제약을 받지 않으며, 인터넷이 연결된 곳이라면 어디서나 상기 시스템 서버(10)와 연결하여 제 기능을 할 수 있다. 스캔 작업을 마친 치아 석고 모형은 각 치과로 다시 배달된다.
치과 의사는 상기와 같은 과정을 거치기 전에 치과 컴퓨터(30~33)를 통하여 상기 시스템 서버(10)에 회원으로 등록하여 접속에 필요한 ID 및 패스워드를 받고(S 1), 뷰어 프로그램을 다운로드받아 설치하여야 한다(S 2).
그리고, 치과 컴퓨터(30∼33)를 통하여 상기 시스템 서버(10)에 접속하여, 상기와 같은 과정을 통하여 DB 서버(12)에 저장된 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 다운로드받으며, 다운로드받는 과정은 다음과 같다.
치과 의사가 자신의 병원에서 치과 컴퓨터(30∼33)를 이용하여 인터넷을 통해 웹서버(11)에 접속한다. 웹서버(11)에 접속되면 도 8a와 같은 홈페이지 화면이 제시되고, 아이디와 비밀번호를 입력하는 로그인 페이지가 나온다. 자신의 신분을 확인할 수 있는 아이디와 비밀번호를 입력하면 웹서버(11)는 DB 서버(12)로 연결하고, 치과 의사 자신이 며칠 전 의뢰한 치아 석고 모형들이 이미 스캔되어 데이터베이스에 저장 되어있어서 도 8b에 나타낸 바와 같이 구성된 다운로드 창을 치과 컴퓨터(30∼33)에 표시해 준다. 제시된 모델 중에서 원하는 모델을 선택하여 다운로드한다(S 7).
이 때, 3차원 데이터를 치과 컴퓨터(30∼33)에 다운로드하는 데는 고객의 선택 사항에 따라 두 가지 방법이 있다. 첫 번째는 자동 다운로드 방법으로, 고객이 로그인을 하면, 웹서버(11)는 고객의 최근 접속일과 최종 다운로드한 파일들을 체크하여 그동안 새로 스캔된 데이터가 있으면, 자동으로 치과 컴퓨터(30∼33)로 데이터를 전송한다. 따라서 고객은 웹서버(11)에 로그인만 해도 최신의 데이터들을 자동으로 다운로드할 수 있는 것이다.
두 번째는 수동 다운로드 방식으로 치과 컴퓨터(30∼33)를 통하여 로그인을 했을 때, 웹페이지의 화면에는 스캔 의뢰한 치아들에 대한 데이터가 보여지며(도 8b와 같은), 고객은 그중 희망하는 것만 골라서 다운로드 할 수 있으며, 고객은 오직 자신이 의뢰한 모델의 데이터들만 확인할 수 있을 뿐, 다른 고객의 모델은 열람할 수 없다.
일련번호 환자성명 의뢰병원 등록일 작업일 모델송부여부
그리고, 표 1에서 '일련번호'는 스캔 의뢰된 순서로 설정되는 단순 일련 번호이며, '환자 성명'은 스캔 의뢰된 치아 석고 모형 환자의 성명이고, '의뢰병원'은 스캔을 의뢰한 병원명이며, '등록일'은 본사가 치아 석고 모형을 받은 날짜이고, '작업일'은 스캔되어 3차원 데이터로 변환된 날짜를 의미한다. 또한, '모델송부여부'는 본사에서 스캔이 다 되었으므로, 본사에서 스캔 의뢰한 치과로 치아 석고 모형을 다시 송부하였는지 여부를 나타낸 것이다.
이렇게 치과 컴퓨터(30∼33)로 다운로드된 3차원 디지털 치아 모델의 데이터들은 미리 설치된 통합 프로그램(도 9a 및 도 9b에 나타낸 사용자 프로그램)과 연동되어서 바로 진료하는데 사용할 수 있다.
상기 시스템 서버(10)는 웹서버(11)와 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 분류별로 저장하는 데이터베이스 및 DB 서버(12)로 구성된다. 웹서버(11)는 회사의 홈페이지와 게시판이 있으며, 아이디와 비밀번호를 데이터베이스화하였다가 고객들만 로그인하게 하여 DB 서버(12)로 연결시키는 역할을 한다. 이 DB 서버(12)는 스캔 의뢰한 치과의 레코드에 저장되어 있다. 따라서 치과에서 시스템 서버(10)로 접속되어 다운로드를 의뢰하면 그 치과에 관련된 데이터들이 인터넷을 통하여 전송된다.
또한 바이러스나 시스템 서버(10)의 하드디스크의 물리적인 충격 등에 의해서 저장된 데이터를 잃어 버릴 수 있으므로, 데이터의 백업도 중요하다.
보조 하드디스크를 준비하여 메인 하드디스크에 변화가 있을 때마다 계속 업데이트를 하고, 보조하드디스크를 일정기간마다 CD로 백업함으로써, 이중으로 백업하게 한다. 따라서 치과에서 실수로 데이터를 지운 경우 본사에서 다시 보내줄 수도 있다.
또한 저장된 3차원 디지털 치아 모델의 정보를 이용해 실제 모형의 제작을 원한다면 RP(Rapid-Prototype) 장비를 이용하여 가상의 모형을 실제로 존재하는 모형으로 제작을 해 주는 서비스 역시 가능하다. 또한 RP 장비만이 아니라 3차원 조각기를 이용해서도 디지털모형 정보로부터 실제 치아 모형을 제작할 수도 있다. 이 기술 역시 빠르게 발전하고 있어서 원래의 치형과 RP 모델과 차이가 나는 것이 점차 줄고 있다. 정밀도 있게 가공이 되는 것은 가능하므로 문제는 정확한 스캐닝인 것이다. 본 회사의 제품은 그 요구를 충분히 만족시키고 있다.
시스템 서버(10)에서 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 치과 컴퓨터(30∼33)로 다운로드받아 뷰어 프로그램을 통하여 형태 등을 확인하면서 분석한 후에 수정할 내용이 있으면 수정한 후에 다시 DB 서버(12)에 저장하고, RP 장비(28)를 이용한 3차원 모델이 필요한 경우에는 모델 가공소에 3차원 모형의 가공을 의뢰한다.
모델 가공소에서는 의뢰 받은 건의 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 다운로드받아(S 10) RP 장비(28)를 통하여 3차원 모형을 가공하여(S 11), 해당 치과 병원으로 전달한다(S 12).
모델 가공소에서 가공된 3차원 모형을 전달받은 치과 병원에서는 환자의 실제 치형과 치아 모형을 비교하면서 서로 다른 부분이 있는지를 확인하여 수정 내용이 있으면 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 수정하여(S 13) DB 서버(12)에 저장하고(S 14), 치아 모형의 2차 제작을 의뢰한다.
모델 가공소에서는 다시 DB 서버(12)로부터 3차원 디지털 치아 모델의 데이터를 다운로드받아(S 15), RP 장비(28)를 이용하여 치아 모형을 다시 제작하고(S 16), 해당 치과 병원으로 전달한다(S 17).
치과 병원에서는 전달된 치아 모형을 분석 확인하여 형태를 확정하면(S 18), 모델 가공소로 실제 치형 제작을 의뢰하고(S 19), 모델 가공소에서는 실제 치형을 제작하여(S 19), 치과 병원으로 전달하고(S 20), 치과 병원에서는 전달된 실제 치형을 환자에게 시술한다(S 22).
상기와 같은 방식으로, 치과 병원에서 최초 제작된 치아 석고 모형은 3차원 디지털 치아 모델로 변환된 후에는 보관할 이유가 없으므로 보관을 위한 공간 확보 등의 유지비용이 필요하지 않으며, 특정 환자의 치아 치료를 위하여 수많은 치아 석고 모형 중에서 원하는 치아 석고 모형을 찾기 위한 번거로운 과정이 필요 없다.
또한, 완벽한 치형 제작을 위하여 필요한 수정 작업 등이 3차원 디지털 치아 모델을 중심으로 간편하게 이루어지기 때문에 작업의 효율성이 향상되며, 3차원 디지털 치아 모델의 데이터와 3차원 조형기인 RP 장비(28)를 이용하여 치아 모형의 제작이 이루어지기 때문에 모형 제작에 소요되는 시간 및 경비가 절감되는 이점이 있고, 기존의 모형 제작에 비하여 훨씬 정교한 모형이 제작이 가능해지는 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 치과 환자의 치료에 필요한 치형 제작을 위하여 최초 제작된 치아 석고 모형을 3차원 디지털 데이터로 변환하여 처리함으로써, 치형 제작에 필요한 작업 공정 효율을 높이고, 모형 보관에 따른 공간 확보가 필요하지 않아 유지 관리비용이 절감되는 이점이 있는 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 2a∼도 2d는 본 발명에 이용되는 3차원 스캐너의 예시도와, 3차원 스캐너를 구동하기 위한 프로그램의 예시 화면.
도 3은 본 발명에서 역설계용 프로그램을 설명하기 위한 예시 화면.
도 4a∼도 4b는 디지털 치아 모형을 설명하기 위한 예시 화면.
도 5a∼도 5c는 가상 베이스 생성 과정을 설명하기 위한 예시 화면.
도 6a∼도 6b는 교합 상태의 디지털 치아 모형을 설명하기 위한 예시 화면.
도 7a∼도 7b는 교합된 모형의 단면 보기에 대한 예시 화면.
도 8a∼도 8b는 본 발명에서 홈페이지의 처음에 대한 예시 화면과 파일을 다운로드 화면에 대한 예시 화면.
도 9a∼도 9b는 본 발명에서 이용되는 사용자 프로그램으로, 환자의 데이터베이스 관리 프로그램과 뷰어에 대한 예시도.
도 10은 본 발명에 따른 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 방법을 설명하기 위한 순서도.

Claims (4)

  1. 3차원 치아 모델을 조형하는 모델 가공소에 설치되어, 치아 석고 모형으로부터 3차원 디지털 데이터를 생성하는 3차원 스캐너와;
    상기 모델 가공소에 설치되어, 상기 3차원 디지털 데이터를 이용하여 3차원 모형을 조형하는 3차원 조형기와;
    상기 모델 가공소에 설치되어, 상기 3차원 스캐너에 각각 연결되어 상기 3차원 디지털 데이터를 분석 또는 수정하고, 상기 3차원 조형기를 이용하여 3차원 모형을 조형하는 3차원 데이터 처리부와;
    상기 3차원 스캐너에 의하여 생성된 치아 석고 모형의 3차원 디지털 데이터를 저장하는 데이터베이스와;
    상기 3차원 데이터 처리부로부터 입력된 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스에 저장하고, 치과 병원에서 인터넷을 통하여 요구된 해당 3차원 디지털 데이터를 상기 데이터베이스로부터 인출하여 제공하고, 이를 재저장시켜 주는 서버; 및
    각각 치과 병원에 설치되고, 인터넷에 연결되어 상기 서버를 통하여 상기 데이터베이스에 저장된 3차원 디지털 데이터를 분석 또는 수정하는 기능을 가지는 다수의 치과 컴퓨터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 데이터베이스는 환자 성명, 치아모델의 일련번호, 치과 병원, 최초의 3차원 디지털 데이터 및 다수의 수정된 3차원 디지털 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 서버는 상기 다수의 치과 컴퓨터 및 3차원 데이터 처리부가 인터넷을 통하여 접속되는 웹서버, 상기 데이터베이스의 데이터를 관리하는 DB 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 시스템.
  4. 3차원 스캐너를 이용하여 치과병원에서 제작되어 전달된 치아 석고 모형으로부터 3차원 디지털 데이터를 생성하여 인터넷에 연결된 서버를 통하여 데이터베이스에 저장하는 단계와;
    치과 병원에 설치되어 인터넷에 연결된 치과 컴퓨터로 상기 서버에 접속하여 상기 3차원 디지털 데이터를 다운로드받아 3차원 디지털 데이터의 정상 여부 확인 또는 수정하는 단계와;
    분석 또는 수정된 3차원 디지털 데이터를 상기 서버에 재등록하는 단계와;
    재등록된 3차원 디지털 데이터를 이용하여 3차원 조형기로 3차원 모델을 조형하는 단계와;
    조형된 3차원 모델과 3차원 디지털 데이터를 비교 분석하여 상기 치과 컴퓨터를 이용하여 3차원 디지털 데이터를 수정하여 치료용 치아 제작에 사용하도록 상기 서버에 저장하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터넷과 3차원 스캐너를 이용한 디지털 치아 모형 제공 방법.
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