KR101138355B1 - 치아 교정 예측 정보 제공 시스템 및 예측 방법 - Google Patents

치아 교정 예측 정보 제공 시스템 및 예측 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치아 교정 예측 정보 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클라이언트가 자신의 치아 데이터를 교정 관리 서버로 전송하고, 상기 교정 관리 서버가 상기 클라이언트의 치아 데이터를 교정 처리하여 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터를 환자의 측면 사진과 매핑시켜 교정 후 얼굴 윤곽 변화 정보를 제공할 수 있는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템에 관한 것이다.

Description

치아 교정 예측 정보 제공 시스템 및 예측 방법 {System Providing Estimation Information For Teeth Alignment And Method Thereof}
본 발명은 치아 교정 예측 정보 제공 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클라이언트가 자신의 치아 데이터를 교정 관리 서버로 전송하고, 상기 교정 관리 서버가 상기 클라이언트의 치아 데이터를 교정 처리하여 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터를 환자의 측면 사진과 매핑시켜 교정 후 얼굴 윤곽 변화 정보를 제공할 수 있는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템에 관한 것이다.
덧니나 부정합 등으로 인해 치아 배열이 고르지 못한 경우 치아 교정이 필요하며, 치아 교정 방식으로는 금속 브라켓으로 된 교정 장치를 이용하는 금속 치아 교정과 치아 안쪽에 교정 장치를 적용하는 설측 교정과 투명한 소재의 투명 교정기를 치아에 장착하여 교정하는 투명 교정 방식 등으로 구분될 수 있다.
그러나, 클라이언트가 치아 교정을 하기 위해서는 직접 치과를 방문하여 치아 교정에 대한 진단을 받아야 하고, 치아 교정 방식에 따라 큰 비용이 발생하기 때문에 교정의 필요성을 인식하고 있음에도 치과 방문을 꺼리는 경우가 많은 실정이다.
또한, 치아 교정 후 치아 배열에 대한 예측은 가능하지만, 교정 후 얼굴 윤곽 변화에 대한 예측이 불가능하므로 전적으로 치과 의사의 진단에 의해서 교정이 진행되므로 교정에 대한 만족도가 떨어질 수 있는 문제가 있었다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 클라이언트로부터 치아 데이터를 전송받고, 상기 치아 데이터로부터 교정의 필요 여부를 측정하고, 교정이 필요한 경우 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터를 환자의 사진과 매핑시켜 교정 후 얼굴 윤곽 변화 정보를 제공할 수 있는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 치아 교정 예측정보 제공 시스템은 상기 클라이언트 단말의 접속을 허용하고, 상기 클라이언트 단말로부터 전송된 치아 데이터를 접수하고, 상기 치아 데이터로부터 모델링을 통해 현재 치아 데이터를 생성하고, 교정 처리를 통해 클라이언트의 교정 치아 데이터를 생성하여, 상기 교정 치아 데이터를 통한 얼굴 윤곽 변화를 확인할 수 있는 교정 예측 데이터를 제공하는 교정 예측 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 치아 데이터는 클라이언트의 이름, 성별, 나이, 국적, 이메일 주소 등 클라이언트 식별 정보와 상악 사진, 하악 사진, 양악정면 사진 및 측면 사진을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교정 예측 서버는 상기 클라이언트 단말로부터 클라이언트의 치아 데이터를 접수하여 등록하는 접수 관리부와 상기 접수된 클라이언트의 치아 데이터에 대한 스케일링을 수행하여 현재 치아 데이터를 생성하고, 상기 치아 데이터를 분석하여 치아 교정 필요 여부를 판별하고, 교정이 필요한 경우 상기 현재 치아 데이터를 교정 처리하여 교정 치아 데이터를 생성하는 교정 데이터 생성부와 상기 생성된 교정 치아 데이터에 따른 변위를 클라이언트의 측면 사진에 반영시켜 치아 교정에 따른 얼굴 윤곽 변화를 예측하는 교정 예측 데이터를 제공하는 시뮬레이션부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 교정 데이터 생성부는 클라이언트의 치아 데이터를 스케일링하여 현재 치아 데이터를 생성하는 모델링 모듈과 상기 생성된 현재 치아 데이터에 대하여 기준 아치 선으로부터 치아가 이탈한 정도가 설정 범위 이내 인지 여부를 확인하여 교정 필요 여부를 판별하는 교정여부 진단모듈과 교정이 필요한 경우 상기 현재 치아 데이터를 가공하여 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터에 따른 치아의 이동 또는 회전에 따른 변위를 계산하는 교정 데이터 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모델링 모듈은 상기 치아 데이터 중 상악 사진과 하악 사진으로부터 2D 치아 데이터를 생성하고, 데이터베이스로부터 상기 2D 치아 데이터와 대응되는 샘플 치아 데이터를 추출하고 2D 샘플 치아 데이터를 생성하여, 상기 2D 치아 데이터와 2D 샘플 치아 데이터를 중첩시켜 2D 치아 데이터에 대한 치아의 치수 정보를 획득하여 모델링을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 교정 데이터 생성모듈은 상기 모델링 모듈로부터 모델링된 데이터로부터 상악과 하악을 구분하고, 교정을 위한 상기 현재 치아 데이터를 포지셔닝하고, 치아와 잇몸 영역을 구분하고, 치아의 움직일 공간을 확보하기 위해 치아 사이를 분리하고, 치아 기준 정보를 설정하고, 상기 치아 기준 정보를 기초로 치아를 확장, 회전, 복귀시키는 과정을 통해 최종적으로 교정 처리되는 다수 개의 단계로 구분된 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터로부터 상악과 하악 치아의 이동 및 회전에 따른 총 변위(δ)를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시뮬레이션부는 상기 교정 데이터 생성부로부터 산출된 상악 총 변위(δ)에 따라 클라이언트의 측면 사진의 윗입술의 윤곽을 변화시키고, 하악 총 변위(δ)에 따라 아랫입술의 윤곽을 변화시켜 교정 예측 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 접수 관리부는 상기 각 클라이언트 별로 접수된 클라이언트 단말 또는 이메일 주소로 교정 예측 데이터를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 교정 예측 데이터는 교정에 따른 얼굴 윤곽 변화가 반영된 클라이언트의 측면 사진과 시술시 예상 교정기간, 시술가능 치과정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 치아 교정 예측정보 제공 시스템은 개별적인 치아 이동에 근거하여 최종 교정 치아 데이터까지 다수 개의 단계로 구분되는 교정 치아 데이터를 생성함으로써 정확한 교정 예측이 가능한 탁월한 효과가 발생한다.
또한, 교정 치아 데이터를 클라이언트의 사진과 매핑시켜 교정 후 얼굴 윤곽 변화에 대한 예측이 가능하여 교정 효과를 미리 확인할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 예측정보 제공 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 예측정보 제공 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 예측 정보 제공 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 치아 교정 예측 정보 제공 시스템은 클라이언트가 자신의 치아 데이터를 전송하는 클라이언트 단말(10)과 상기 클라이언트 단말의 접속을 허용하고, 상기 전송된 치아 데이터를 접수하고, 상기 치아 데이터를 분석하여 교정 필요 여부를 확인하고, 교정이 필요한 경우 상기 치아 데이터로부터 모델링을 통해 현재 치아 데이터를 생성하고, 교정 처리를 통해 클라이언트의 교정 치아 데이터를 생성하여, 상기 교정 치아 데이터를 통한 얼굴 윤곽 변화를 확인할 수 있는 교정 전 후 데이터를 제공하는 교정 예측 서버(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 클라이언트가 제공하는 치아 데이터는 클라이언트의 이름, 성별, 나이, 국적, 이메일 주소 등 클라이언트 식별 정보와 상악 사진, 양악 정면 사진, 정면 사진 및 측면 사진을 포함한다.
상기 클라이언트 단말(10)은 클라이언트의 치아 데이터를 교정 예측 서버로 전송하여 교정 예측 정보를 요청하기 위한 클라이언트 프로그램을 구비하여야 하고, 상기 교정 예측 서버(20)는 상기 클라이언트 단말에 클라이언트 프로그램을 제공하는 역할도 담당할 수 있다.
그리고 상기 교정 예측 서버(20)는 상기 클라이언트 단말(10)로부터 클라이언트의 치아 데이터를 접수하여 등록하는 접수 관리부(210)와 상기 접수된 클라이언트의 치아 데이터에 대한 모델링을 수행하여 현재 치아 데이터를 생성하고, 상기 치아 데이터를 분석하여 치아 교정 필요 여부를 판별하고, 치아 교정이 필요한 경우 상기 현재 치아 데이터를 교정 처리하여 교정 치아 데이터를 생성하는 교정 데이터 생성부(220)와 상기 생성된 교정 치아 데이터를 클라이언트의 측면 사진과 매핑시켜 치아 교정에 따른 클라이언트의 얼굴 윤곽 변화를 예측하는 시뮬레이션부(230) 및 데이터베이스(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 접수 관리부(210)는 각 클라이언트로부터 전송된 치아 데이터를 분류하여 접수하는 역할을 담당한다. 여기서, 상기 접수 관리부(210)는 각 클라이언트 별로 ID와 패스워드를 설정받아 로그인하여 인증하는 과정을 통해 클라이언트의 접속을 인증받을 수 있다.
상기 교정 데이터 생성부(220)는 클라이언트의 치아 데이터를 모델링하여 현재 치아 데이터를 생성하는 모델링 모듈(221)과 상기 생성된 현재 치아 데이터를 분석하여 치아 교정 필요 여부를 판별하는 교정여부 진단모듈(222)과 교정이 필요한 경우 상기 현재 치아 데이터를 가공하여 교정 치아 데이터를 생성하는 교정 데이터 생성모듈(223)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 치아 교정 예측 정보 제공을 목적으로 하며, 클라이언트가 직접 촬영한 사진을 기반으로 현재 치아 데이터를 생성하므로 실제 치아 상태와 정확도가 떨어질 수 있다.
상기 모델링 모듈(221)은 클라이언트의 상악, 하악 및 양악 전면 사진으로부터 스케일링 과정을 통해 치아의 거리 정보를 포함하는 3D 모델링을 수행하는 역할을 담당한다.
클라이언트의 상악, 하악 및 양악 전면 사진(이하, 현재 치아 사진)은 실제 치아 크기에 대한 치수 정보를 알 수 없는 2D의 로우 데이터(raw data) 형태이다.
따라서, 상기 현재 치아 사진에 대하여 치아 치수 정보를 반영하기 위해 스케일링 과정을 수행한다.
보다 구체적으로, 상기 스케일링 과정에 대해 살펴보면, 먼저 데이터베이스(240)에 기 저장된 치아 데이터 중 상기 현재 치아 사진과 유사한 배열로 매핑되는 치아 데이터(치아 치수 정보 포함)를 추출하고, 상기 치아 데이터의 2D 데이터를 생성하여 상기 현재 치아 사진과 중첩시킨다.
상기 2D로 생성된 치아 데이터는 교정 치료를 통해 획득되어 저장된 데이터이고, 치아에 대한 치수 정보를 포함하고 있으므로 상기 2개의 데이터를 중첩시킴으로서 개략적으로 클라이언트의 현재 치아 사진에 대한 치아 치수 정보를 획득할 수 있다. 클라이언트의 현재 치아에 대한 치수 정보가 획득어어야만 교정 후 치아의 변화량을 예측할 수 있으며, 상기 치아의 변화량이 예측되어야 얼굴 윤곽의 변화 정도 예측이 가능하므로 상기와 같은 스케일링 과정이 반드시 필요하다.
상기 스케일링된 상태에서 교정 여부 판별모듈(222)은 치아 기준선(가상의 아치 선)을 기준으로 치아의 이탈 정보를 측정하여 교정 필요 여부를 판별할 수 있다.
여기서, 상기 치아 기준선을 기준으로 치아의 이탈 정도가 설정된 범위 내이면 교정이 필요 없다고 판별하고, 상기 설정된 범위를 초과할 경우 교정이 필요하다고 판별하게 된다.
교정이 필요다고 판별된 경우, 상기 교정 데이터 생성모듈(223)은 치아와 잇몸 영역을 구분하고, 치아의 움직일 공간을 확보하기 위해 치아 사이를 분리하고, 치아 기준 정보를 설정하고, 치아를 확장, 회전, 복귀시켜 교정 처리된 교정 치아 데이터를 생성한다.
그리고 상기 시뮬레이션부(230)는 클라이언트의 측면 사진과 현재 상태 치아 데이터를 매핑시키고, 상기 생성된 교정 치아 데이터를 클라이언트의 측면 사진과 매핑시켜 교정 치아 데이터의 변위만큼 측면 사진의 얼굴 윤곽을 변화시켜 교정 후 얼굴 윤곽 변화 예측 정보를 클라이언트에게 제공하는 역할을 담당한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 예측 정보 제공 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 교정 예측 정보 제공 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 치아 교정 예측 정보 제공 방법은 클라이언트 단말로부터 치아 데이터를 전송받아 접수한다.(S110)
여기서, 해당 클라이언트가 회원 가입 등록된 경우 ID/ 패스워드를 통해 접속할 수 있으며, 회원 가입이 등록되지 않은 경우 개인정보 및 ID/ 패스워드를 설정하여 회원 가입을 등록한 후 접속할 수 있다.
여기서, 상기 개인정보는 클라이언트 이름, 전화번호, 성별, 나이, 국적, 주소 등 클라이언트를 특정할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
상기 치아 데이터는 도 3과 같이 상악, 하악, 양악 정면 사진 및 측면 사진 정보를 포함한 데이터 포맷 형태로 접수 관리부에 접수될 수 있다.
상기 클라이언트 단말로부터 치아 데이터가 접수되면, 상기 클라이언트의 치아 데이터에 대해 스케일링을 수행한다.(S120)즉, 모델링 모듈이 클라이언트로부터 전송된 치아 데이터인 상악 사진, 하악 사진 및 양악 정면 사진은 도 4a와 같이 치아에 대한 치수 정보를 알 수 없는 2D 데이터이기 때문에 치아에 대한 치수 정보를 획득하는 스케일링 과정이 필요하다.
보다 구체적으로, 모델링 모듈은 도 4b와 같이 클라어언트의 현재 치아 사진 데이터와 배열이 유사한 샘플 치아 데이터를 데이터 베이스로부터 추출한다.
여기서, 상기 샘플 치아 데이터는 교정 치료를 받은 클라이언트로부터 획득되어 저장되는 데이터로서, 치아 본을 기준으로 획득된 데이터이므로 기본적으로 mesial, distal, FAP와 같은 기준 정보는 물론 치아의 너비, 치아 간격 너비 등 치아에 대한 치수 정보를 포함하는 데이터이다.
그리고 상기 샘플 치아 데이터가 현재 치아 사진 데이터와 배열이 유사할 경우 보다 정확한 스케일링이 가능하지만, 본 발명은 직접적인 치아 교정이 아닌 교정에 대한 예측 정보를 제공하는 것을 목적으로 하므로 치아에 대한 치수 정보에 대한 정확성을 요구하지 않으므로 배열이 유사하지 않다 하더라도 대략적인 치수 측정이 가능하므로 배열이 유사하지 않은 샘플 치아 데이터를 추출해도 무방하다.
상기 모델링 모듈은 도 4c와 같이 상기 현재 치아 사진 데이터에 추출된 샘플 치아 데이터를 사진과 동일한 2D 포맷으로 변경하여 중첩시키고, 중첩된 치아 중 크기가 가장 유사한 치아를 기준으로 치아의 치수 정보를 획득하게 된다.
예를 들어, 치아 사진 데이터와 샘플 치아 데이터의 어금니가 유사하고, 샘플 치아 데이터의 어금니의 너비가 8mm인 경우, 상기 치아 사진 데이터의 어금니를 8mm로 설정하고, 다른 치아의 너비, 간격 등의 치수 정보를 스케일링하여 치아에 대한 치수 정보를 획득하게 된다.
일예로, 치아 사진 데이터의 어금니 옆에 위치한 치아의 너비가 상기 어금니의 2/3 크기라면, 상기 치아의 너비는 약 5.3mm가 된다.
상기와 같은 스케일링 과정을 통해 도 4d와 같이 치아 사진 데이터에 대한 필요한 모든 치수 정보를 얻게 된다.
이어서, 교정 여부 판별모듈이 상기 현재 치아 데이터에 대한 교정이 필요한지 여부를 판별한다.(S130)
상기 교정 여부 판별모듈은 치아 기준선(가상의 아치 선)을 기준으로 치아의 이탈 정보를 측정하여 교정 필요 여부를 판별할 수 있다.
여기서, 상기 치아 기준선을 기준으로 치아의 이탈 정도가 설정된 범위 내이면 교정이 필요 없다고 판별하고, 상기 설정된 범위를 초과할 경우 교정이 필요하다고 판별하게 된다.
상기 치아 기준선은 치아가 정배열인 경우에 형성되는 가상의 아치선으로, 상기 치아 기준선과 모든 치아가 일치할 경우 치아가 고르게 배열된 것을 의미한다.
예를 들어, 치아 기준선으로부터 최대 이탈 거리가 2mm를 기준으로 설정한 경우 치아의 이탈 상태가 상기 치아 기준선으로부터 2mm 이내인 경우에는 치아 교정이 필요없다고 판단하게 되고, 2mm를 벗어나는 경우에는 치아 교정이 필요하다고 판단하게 된다.
상기 교정 여부 판별모듈이 교정이 필요없다고 판단한 경우, 접수 관리부가 교정이 필요없다는 내용의 확인 데이터를 클라이언트 단말 또는 이메일로 전송한다.(S170)
상기 교정 여부 판별모듈이 교정이 필요하다고 판단한 경우, 상기 교정 데이터 생성 모듈이 교정 처리를 통해 교정 치아 데이터를 생성한다.(S140)
보다 구체적으로, 상기 교정 데이터 생성 모듈은 전처리된 상태의 현재 치아 데이터에 대하여 치아와 잇몸 영역을 구별한다.
3D 스캐닝 처리된 환자의 현재 치아 데이터는 치아와 잇몸 영역이 명확하게 구별될 수 있으므로 이미지 경계 검출 또는 선택 지정을 통해 치아와 잇몸 영역을 구별할 수 있다.
그리고 치아와 잇몸 영역이 구별되면, 교정이 필요한 치아 사이를 분리한다.
교정이 필요한 치아의 경우 치아를 확대, 회전, 복귀 등의 과정을 통해 치아의 위치를 변위시켜야 하므로 치아가 움직일 수 있는 공간이 필요하며, 스캐닝된 치아 데이터는 치아 사이가 붙어있는 형태로 치아 사이의 구분이 어려우므로 교정이 필요한 영역에 대하여 교정이 필요한 치아 사이를 구별한다.
상기와 같이 치아 사이가 구별되면, 각 개별 치아에 대한 기준 정보를 지정한다.
여기서, 기준 정보는 치아 전체에 대한 가상의 아치 선을 기준으로 치아의 양 단 중 혀를 기준으로 가깝게 위치하는 지점인 Mesial과 멀게 위치하는 지점인 Distal과 치아의 평균 높이를 기준으로 형성된 가상의 아치 선을 기준으로 치아 중심에 위치하는 지점인 FAP를 포함한다.
또한, 모든 치아에 대한 축을 설정하여 지정된 축 정보도 포함한다. 상기와 같이 기준 정보가 설정하고, 상기 기준 정보를 치아마다 설정하여 치아 명에 매핑시킨다.
상기와 같이 치아의 기준 정보가 설정되면 개별적으로 확장, 회전, 복귀 등 변위를 제어할 수 있다.
상기와 같이 기준 정보가 지정되면 교정이 필요한 치아를 확장, 회전, 복귀 동작을 통해 이동시켜 교정 치아 데이터를 생성한다.
상기 교정 치아 데이터는 기준 정보 설정시 생성된 가상의 아치 선을 기준으로 교정이 필요한 치아를 확대, 회전, 복귀시켜 상기 가상의 아치 선과 정렬되도록 치아를 교정시켜 생성된다.
상기 교정 치아 데이터는 교정이 필요한 치아를 확장, 회전, 복귀시키는 과정을 통해 치아를 설정된 위치로 이동시켜 생성된 데이터이며, 치아를 이동시킬 수 있는 거리의 제약 상 다수 개의 단계를 통해 최종 교정 치아 데이터가 형성될 수 있다.
여기서, 치아의 상태 및 교정될 치아의 개수, 위치 등에 따라 치아를 확장, 회전, 복귀하는 단계가 세분될 수 있으며, 경미한 치아 교정의 경우에는 적은 단계로 구성될 수 있으므로 최종 교정 치아 데이터가 형성되기 위해 필요한 단계는 환자 마다 달라질 수 있다.
상기 치아의 확장은 치아를 회전시킬 공간을 확보하기 위해 치아를 돌출시키는 것을 의미하고, 상기 치아의 회전은 교정이 필요한 위치로 치아를 상하, 좌우 4축 이동시키는 것을 의미하고, 치아의 복귀는 확장된 치아를 회전으로 교정한 후 원 위치로 이동시키는 것을 의미한다.
예를 들어, 총 7개의 단계를 통해 현재 치아 데이터가 생성되는 것(1~ 3단계: 확장, 4단계:회전, 5~7단계:복귀)을 실시예로 살펴보면, 총 7개의 단계는 크게 치아 확장, 치아 회전, 치아 복귀 이동 과정으로 이루어지만 각 과정이 세분되어 7개의 단계로 구분될 수 있다.
교정 제 1 내지 3 단계로 치아를 회전시키기 위해 확장하는 단계가 되는데, 상기 치아 확장 단계가 3가지 단계로 구분되는 이유는 치아는 하나의 단계에 이동시킬 수 있는 거리가 제한되어 있으므로 치아 확장시 이동 거리가 큰 경우 다수 개의 단계로 구분 되어진다.
상기와 같이 교정 치아 데이터가 생성되면, 시뮬레이션부가 교정 전 후의 환자의 윤곽 변화를 비교하기 위한 교정 예측 데이터를 생성한다. (S150)
보다 구체적으로, 교정 치아 데이터가 생성되면, 도 5와 같이 치아 기준선을 이용하여 치아의 회전 또는 이동에 따른 변위를 알 수 있으며, 상기 변위를 얼굴 윤곽에 반영하여 교정에 따른 얼굴 윤곽 변화를 확인할 수 있는 교정 예측데이터를 생성할 수 있다.
기본적으로, 도 6a와 같이 치아 각도의 변화없이 수평 이동만 있는 경우 이동 거리(x)가 변위(δ)가 된다.
그리고 도 6b와 같이 치아 각도가 변화한 경우 변화된 치아 각도(θ, ℃) 당 수평 이동 거리(x, mm)는 3:1의 관계가 성립된다. 따라서, 치아 각도가 3도 변화하면 수평 이동 거리가 1mm 이동하게 되므로, 치아 각도가 9도 변화하면 수평 이동 거리는 3mm 이동하게 되므로 변위(δ)는 3mm가 된다.
상기와 같은 원리를 이용하여 생성된 교정 치아 데이터의 치아 이동과 회전에 따른 변위(δ)를 계산하여 상기 변위를 얼굴 윤곽에 반영한다.
그러나, 사람의 안면 구조는 윗입술과 아랫입술이 수직하지 않고 일정한 경사를 가지고 구성되므로 상기 상악과 하악 전치부의 변위(δ)에 따라 윗입술과 아랫입술의 변화량에 차이가 있다.
보다 구체적으로, 도 7과 같이, 상/하악 전치부 변화에 따른 윗 아랫 입술 변화량은 아랫입술의 경우 하악의 변위(δ)가 그대로 아랫입술의 변위로 반영되지만, 윗입술은 상악의 변위(δ)의 1/2만이 윗입술의 변위로 반영된다.
예를 들어, 하악의 변위 (δ)가 3mm이면 아랫입술의 변위도 3mm가 되고, 상악의 변위가 (δ)가 3mm이면 윗입술의 변위는 1.5mm가 된다.
따라서, 시뮬레이션부가 클라이언트의 상악과 하악의 변위에 따라 윗입술과 아랫입술의 변위를 계산하여 클라이언트의 측면 사진에 대하여 도 8과 같이 상기 윗입술과 아랫입술의 변위 만큼 윤곽을 변화시켜 환자의 윤곽을 확인할 수 있는 교정 예측 데이터를 생성한다.
상기와 같이 교정 예측 데이터가 생성되면, 도 9과 같이 교정 전 후의 얼굴 윤곽 상태를 비교할 수 있는 데이터가 생성된다.
상기와 같이 시뮬레이션부가 교정 전 후 비교한 교정 예측 데이터가 생성되면, 접수 관리부가 교정 예측 데이터와 생성된 교정 치아 데이터 정보 및 교정 치료 예상 소요 기간 정보를 포함한 도 9과 같은 교정 데이터를 클라이언트 단말로 전송한다.(S160)
상기 교정 데이터는 이메일 또는 메시지 형태로 상기 클라이언트 단말로 전송될 수 있다.
또한, 교정 예측 서버의 데이터베이스에 클라이언트 페이지를 구축하여 클라이언트가 상기 교정 예측 서버에 접속하고, 인증을 거친 뒤 상기 클라이언트 페이지에서 교정 데이터를 직접 확인하고, 다운로드 받을 수 있도록 구성될 수도 있다.
상기 교정 데이터에는 본 발명에 따라 예측된 교정 후 얼굴 윤곽을 확인할 수 있는 예측 데이터와 교정시 소요될 예상 교정 기간과 교정을 원할 경우 시술 가능한 치과 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 교정 여부 판별 모듈이 교정이 필요없다고 판단한 경우에는 이후 단계의 진행은 종료되고, 교정이 필요없다는 정보만을 클라이언트 단말로 전송한다.
이를 통해, 클라이언트는 치과에 방문하지 않고, 자신의 치아 데이터를 전송하는 것만으로 교정이 필요한지 여부를 확인할 수 있으며, 교정이 필요한 경우 교정을 통해 변화되는 얼굴 윤곽 라인을 미리 예측할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 클라이언트 단말 20 : 교정 예측 서버
210 : 접수 관리부 220 : 교정 데이터 생성부
230 : 시뮬레이션부 240 : 데이터 베이스

Claims (14)

  1. 교정 예측 서버가 클라이언트 단말로부터 전송된 클라이언트의 치아 데이터에 대해 교정 치아를 생성하고, 상기 생성된 교정 치아 데이터를 통한 얼굴 윤곽 변화를 확인할 수 있는 교정 예측 데이터를 제공하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템으로서;
    상기 교정 예측 서버는
    상기 클라이언트 단말로부터 클라이언트의 치아 데이터를 접수하여 등록하는 접수 관리부와;
    상기 접수된 클라이언트의 치아 데이터 중 치아 사진을 추출하고, 데이터베이스로부터 상기 치아 사진에 대응되는 샘플 치아 데이터를 추출하고, 상기 치아 사진과 샘플 치아 데이터를 중첩시켜 치아 데이터에 대한 치아의 치수 정보를 획득하는 스케일링을 통해 클라이언트의 현재 치아 데이터를 생성하고, 상기 현재 치아 데이터를 교정 처리하여 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터에 따른 치아의 이동 또는 회전에 따른 변위를 계산하는 교정 데이터 생성부와;
    상기 생성된 교정 치아 데이터에 따른 변위를 클라이언트의 측면 사진에 반영시켜 치아 교정에 따른 얼굴 윤곽 변화를 예측하는 교정 예측 데이터를 클라이언트 단말에 제공하는 시뮬레이션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 치아 데이터는
    클라이언트의 이름, 성별, 나이, 국적, 이메일 주소 등 클라이언트 식별 정보와 상악 사진, 하악 사진, 양악정면 사진 및 측면 사진을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측정보 제공 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 교정 데이터 생성부는
    상기 치아 데이터 중 상악 사진 및 하악 사진에 대응되는 샘플 치아 데이터를 데이터베이스로부터 추출하고, 상기 상악 사진 및 하악 사진과 샘플 치아 데이터를 중첩시켜 스케일링을 통해 상기 상악 사진 및 하악 사진에 대한 치아의 치수 정보를 획득하여 현재 치아 데이터를 생성하는 모델링 모듈과;
    상기 생성된 현재 치아 데이터에 대하여 기준 아치 선으로부터 치아가 이탈한 정도가 설정 범위 이내 인지 여부를 확인하여 교정 필요 여부를 판별하는 교정여부 진단모듈과;
    교정이 필요한 경우 상기 현재 치아 데이터를 가공하여 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터에 따른 치아의 이동 또는 회전에 따른 변위를 계산하는 교정 데이터 생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 교정 데이터 생성모듈은
    상기 모델링 모듈로부터 모델링된 현재 치아 데이터로부터 상악과 하악을 구분하고, 교정을 위한 상기 현재 치아 데이터를 포지셔닝하고, 치아와 잇몸 영역을 구분하고, 치아의 움직일 공간을 확보하기 위해 치아 사이를 분리하고, 치아 기준 정보를 설정하고, 상기 치아 기준 정보를 기초로 치아를 확장, 회전, 복귀시키는 과정을 통해 최종적으로 교정 처리되는 다수 개의 단계로 구분된 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터로부터 상악과 하악 치아의 이동 및 회전에 따른 총 변위(δ)를 산출하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 시뮬레이션부는
    상기 교정 데이터 생성부로부터 산출된 상악 총 변위(δ)에 따라 클라이언트의 측면 사진의 윗입술의 윤곽을 변화시키고,
    하악 총 변위(δ)에 따라 아랫입술의 윤곽을 변화시켜 교정 예측 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 접수 관리부는
    상기 각 클라이언트 별로 접수된 클라이언트 단말 또는 이메일 주소로 교정 예측 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 교정 예측 데이터는
    교정에 따른 얼굴 윤곽 변화가 반영된 클라이언트의 측면 사진과 시술시 예상 교정기간, 시술가능 치과정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 정보 제공 시스템.
  10. 접수 관리부가 클라이언트 단말로부터 전송된 치아 데이터를 접수하는 단계와;
    교정 데이터 생성부가 상기 접수된 치아 데이터 중 상악 사진 및 하악 사진에 대응되는 샘플 치아 데이터를 데이터베이스로부터 추출하고, 상기 상악 사진 및 하악 사진과 샘플 치아 데이터를 중첩시켜 스케일링을 통해 상기 상악 사진 및 하악 사진에 대한 치아의 치수 정보를 획득하고 모델링하여 현재 치아 데이터를 생성하고, 교정이 필요한지 여부를 판별하는 단계와;
    교정이 필요한 경우 상기 현재 치아 데이터에 대해 교정 처리를 통해 클라이언트의 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터에 따른 치아 변위를 산출하는 단계와;
    시뮬레이션부가 상기 산출된 치아 변위를 클라이언트의 측면 사진에 매핑하여 얼굴 윤곽 변화를 확인할 수 있는 교정 예측 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 교정이 필요한지 여부를 판별하는 단계는
    상기 교정 데이터 생성부의 교정 여부 판별모듈이 상기 생성된 현재 치아 데이터에 대하여 기준 아치 선으로부터 치아가 이탈한 정도가 설정 범위 이내 인지 여부를 확인하여 교정 필요 여부를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 방법.
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 교정 치아 데이터를 생성하는 단계는
    상기 교정 데이터 생성부의 교정 데이터 생성 모듈이 상기 현재 치아 데이터로부터 상악과 하악을 구분하고, 교정을 위한 상기 현재 치아 데이터를 포지셔닝하고, 치아와 잇몸 영역을 구분하고, 치아의 움직일 공간을 확보하기 위해 치아 사이를 분리하고, 치아 기준 정보를 설정하고, 상기 치아 기준 정보를 기초로 치아를 확장, 회전, 복귀시키는 과정을 통해 최종적으로 교정 처리되는 다수 개의 단계로 구분된 교정 치아 데이터를 생성하고, 상기 교정 치아 데이터로부터 상악과 하악 치아의 이동 및 회전에 따른 총 변위(δ)를 산출하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 교정 예측 데이터를 생성하는 단계
    시뮬레이션부가 상기 교정 데이터 생성부로부터 산출된 상악 총 변위(δ)에 따라 클라이언트의 측면 사진의 윗입술의 윤곽을 변화시키고, 하악 총 변위(δ)에 따라 아랫입술의 윤곽을 변화시켜 교정 예측 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 치아 교정 예측 방법.
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