KR101862749B1 - 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 cad/cam 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 환자의 구강에 대한 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계; 풀 아치 가상 모델을 생성하는 단계 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계 상기 풀 아치 가상 모델에 결합된 상기 3차원 모델에 치아 구획 라인을 설정하는 단계 및 상기 치아 구획 라인에 따라 상기 3차원 모델을 트리밍(Trimming)하는 단계를 포함하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수 있다.

Description

오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템{Design Method for Dental fixture using Auto Trimming and Computer Aided Design / Computer-Aided Manufacturing Systemusing Auto Trimming}

본 발명은 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템에 관한 것이다.

치과 보철제작 과정에서의 인상채득은 구강 내 치아 및 조직의 상태를 인상재에 인기하여 환자의 진단 및 향후 치료계획을 수립하거나, 정확한 보철물을 제작하는데 있어 기반이 되는 중요한 임상과정이다. 일반적인 인상채득 방법은 술식에 따라 적절한 인상재를 선택하고 정확한 인상채득을 위한 술자의 숙련된 임상 기술을 필요로 한다. 인상채득 과정은 인상재의 잘못된 선택 또는 사용방법에 따른 인상체 변형과 술자의 숙련도와 상관없는 환자의 구토반응, 개구장애 등과 같이 다양한 요인들에 의하여 반복 채득이 불가피 할 수도 있다. 또한, 인상채득 후 석고 모형을 제작하는 단계에서도 재료가 갖는 미세부 재현의 한계 및 마모 등에 의하여 치과 보철물 제작에 있어 오차를 야기할 수 있다. 따라서, 수작업으로 진행되는 치과 보철물의 설계나 가공을 위한 컴퓨터의 활용과 설계 및 생산을 자동화하기 위한 연구가 진행되고 있다.

대한민국 특허등록공보 10-07303430000

본 발명의 일 목적은 구강스캐너를 통해 치아의 형태를 스캔하고, 스캔 데이터를 이용하여 보철물을 디자인 및 보철물의 가상 밀링하여 정밀한 보철물의 제작을 위한 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 일 목적은 환자 본연의 치아 정보 및 치료 정보가 남지 않아 향후 치료 및 예방에 대한 스케줄을 수립할 수 없는 문제를 해결할 수 있는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 일 목적은 트리밍(Trimming) 가공 시 사용자가 직접 구획을 나누고 구획별로 트림 가공을 수행함에 따라 보철물 데이터 디자인에 소요되는 시간이 크게 증가하고, 작업자의 높은 숙련도가 요구되는 문제를 해결할 수 있는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법은 환자의 구강에 대한 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계; 풀 아치 가상 모델을 생성하는 단계; 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계; 상기 풀 아치 가상 모델에 결합된 상기 3차원 모델에 치아 구획 라인을 설정하는 단계; 및 상기 치아 구획 라인에 따라 상기 3차원 모델을 트리밍(Trimming)하는 단계;를 포함하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 풀 아치 가상 모델은 단계는, 복수의 풀 아치 가상 모델 데이터를 저장하는 단계; 및 상기 환자의 연령 및 성별에 기초하여 상기 복수의 풀 아치 가상 모델 데이터 중 어느 하나를 선택하여 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계는,

상기 3차원 모델의 곡률 정보와 상기 풀 아치 가상 모델의 곡률 정보에 기초하여 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계는, 상기 3차원 모델의 위치 정보 및 상기 풀 아치 가상 모델에 미리 지정된 치아들의 위치 정보에 기초하여 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계는, 상기 3차원 모델의 설측에서 협측 방향으로의 폭의 길이 정보 및 상기 3차원 모델의 위치하는 상기 풀 아치 가상 모델의 영역의 설측에서 협측 방향으로의 폭의 길이 정보에 기초하여 상기 3차원 모델을 축소 또는 확대하는 단계; 및 상기 축소 또는 확대된 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 풀 아치 가상 모델에 결합된 상기 3차원 모델에 치아 구획 라인을 설정하는 단계는, 상기 3차원 모델의 깊이 정보에 기초하여 상기 치아 구획 라인을 설정하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 풀 아치 가상 모델에 결합된 상기 3차원 모델에 치아 구획 라인을 설정하는 단계는, 기 설정치 이하의 깊이를 가진 영역과 기 설정치 이상의 깊이를 가진 영역의 경계 지점을 치아 구획 라인으로 설정하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법은 상기 오토 트리밍된 3차원 모델 상의 치료 대상 영역의 보철물을 디자인 하는 단계; 디자인된 보철물의 데이터를 밀링장치 또는 프린팅장치로 전송하여 보철물을 제작하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법은 구강스캐너를 이용한 구강 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계; 구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계; 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계; 및 자동으로 구획을 분할하여 트리밍한 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 추출하는 단계;를 포함하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는 상기 3차원 모델의 풀 아치 전체이거나, 사용자가 입력장치를 통해 선택한 상기 3차원 모델 상의 치료 대상 영역이거나, 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 시작 치아와 끝 치아를 선택하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는 자동으로 교두점을 추출하는 단계; 협측(Buccal) 방향의 교두점을 연결하여 치아 간의 아치를 형성하는 단계; 아치 선 중 가장 낮은(하악)/ 높은(상악) 부분 탐색 단계; 골 부분 추출 단계; 및 치아가 붙어 있는지 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 치아가 붙어 있는지 판단하는 단계는, 치아가 붙어 있지 않은 경우 자동으로 구획을 분할하고, 치아가 붙어 있는 경우 디자인할 치아 부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법에서 상기 자동으로 교두점을 추출하는 단계는 일정한 영역으로 구역을 나누는 단계; 가장 낮은(하악)/ 높은(상악) 높이 값을 추출하는 단계; 및 교두점을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법은 구강스캐너를 이용한 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계; 구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계; 및 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계;를 포함하고, 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는, 사용자가 시술할 치료 대상 영역과의 인접치의 윗면 중심에 점을 설정하는 단계, 점과 점 사이를 연결하는 단계, 치아 사이의 골 정보 구획을 탐색하는 단계, 높이가 낮아지는 골부분을 추출하는 단계 및 추출된 골부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할하는 단계를 포함하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법은 구강스캐너를 이용한 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계; 구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계; 및 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계;를 포함하고, 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는, 사용자가 시술할 치료 대상 영역과의 인접치의 윗면 중심에 점을 설정하는 단계, 점과 점 사이를 연결하는 단계, 잇몸 방향으로 수직선을 생성하는 단계, 수직선의 가운데 점을 생성하는 단계, 치아 옆면을 따라가며 점끼리 연결하는 단계, 안쪽으로 들어가는 부분을 추출하는 단계 및 추출한 안쪽으로 들어가는 부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할하는 단계를 포함하는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법을 제공할 수도 있다.

본 발명의 실시예의 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템을 통해 보철물을 디자인하고, 보철물을 가상 밀링 함으로써 일반적인 인상채득에 사용되는 알지네이트 및 고무인상재와 같은 재료의 재현성의 한계 및 모형 제작시 발생하는 오차, 모형과 기록 보관의 문제, 수작업으로 인한 술식의 민감성이나 제작 표준화의 문제를 해결하고 작업환경을 개선할 수 있는 효과를 가진다.

또한 상악 및 하악 각각에 대한 정합 스캔 데이터의 매칭점과 협측 스캔 데이터의 매칭점을 이용하여 3차원의 상악 및 하악 각각에 대한 정합 스캔 데이터를 정밀하게 교합 상태로 정합 정렬할 수 있다.

또한 복수의 스캔 데이터를 정합하여 형성된 가상의 3차원 영상 데이터가 아닌 환자의 실제 3차원 영상 데이터를 이용하여 정확한 데이터를 표시할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 환자의 치아 정보 및 환자의 보철물 데이터 정보를 저장하여 향후 예방 및 치료에 반영할 수 있는 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법 및 이를 이용한 CAD/CAM 시스템을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 실시예는 자동으로 트리밍 가공이 수행되도록 하여 작업자의 CAD/CAM 시스템에 대한 조작 횟수가 크게 감소되고, 작업자가 간편하게 치아들 간의 구획을 나누어 트리밍 가공 할 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 실시예는 오토 트리밍에 따라 3차원 모델의 정밀한 트리밍 가공이 이루어질 수 있도록 하여 보철물 제작의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CAD/CAM 시스템과 상기 CAD/CAM 시스템과 정보를 주고 받을 수 있는 구강 스캐너, 그리고 보철물 제작 장치로써의 밀링 장치 및 프린팅장치 그리고 서버장치를 나타낸 블록도.
도 2는 CAD/CAM 시스템을 구성하는 장치들의 블록도.
도 3은 데이터신호처리를 위한 CAD/CAM 시스템을 구성하는 구성도.
도 4는 다른 실시예에 따른 데이터신호처리를 위한 CAD/CAM 시스템의 구성도.
도 5는 협측 스캔 이미지에 대응하는 상악 및 하악 치아 3차원 모델의 표시화면.
도 6은 매칭점을 포함하는 상악 또는 하악 치아 3차원 모델 그리고 협측 스캔 이미지의 표시화면.
도 7은 상악 및 하악 치아 3차원 모델이 서로 교합 정렬된 표시 화면.
도 8은 치료 대상 영역 상에 마진라인이 형성된 3차원 모델의 표시화면.
도 9는 보철물의 사이즈를 조절하기 위한 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델 상의 영역 조절 라인과 점들에 대한 표시화면.
도 10은 보철물이 치료 대상 영역에 결합된 상태의 표시화면.
도 11은 보철물과 인접치와의 컨택 정도를 나타낸 표시화면.
도 12는 보철물의 표면의 정보를 나타낸 표시화면.
도 13은 보철물의 교합면 조절에 관한 표시화면.
도 14는 보철물의 두께를 표시한 화면.
도 15는 보철물이 치료 대상 영역에 결합된 상태의 표시화면.
도 16은 가상밀링의 데이터신호처리를 위한 CAD/CAM 시스템을 구성하는 구성들의 블록도.
도 17은 보철물과 보철물의 접촉영역에 관한 도면이다.
도 18은 보철물의 내부 정보를 나타낸 도면.
도 19는 보철물과 보철물의 가공을 위한 공구를 나타낸 도면.
도 20은 오토 트리밍부의 동작 흐름도.
도 21은 풀 아치 3차원 가상 모델.
도 22는 치아 구획 정보를 포함하는 풀 아치 3차원 가상 모델.
도 23은 풀 아치 3차원 가상 모델에 3차원 모델에 결합된 표시화면.
도 24는 치아 구획 라인이 보정된 결과를 나타낸 표시화면.
도 25는 치아 구획 라인에 의해 절단된 치료 대상 영역 상의 치아의 3차원 모델의 측면도.
도 26은 CAD/CAM 시스템을 이용한 보철물 디자인의 흐름도.
도 27은 보철물 유형의 선택에 대한 상세 흐름도.
도 28은 다른 실시예에 따른 보철물 유형의 선택에 대한 상세 흐름도.
도 29 및 도 30은 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법의 흐름도.
도 31은 도 29의 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인의 제1 방법을 나타낸 것이고 도 32는 도 31에 대한 흐름도이고, 도 33는 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인의 제2 방법을 나타낸 것이고 도 34는 도 33에 대한 흐름도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 CAD/CAM 시스템과 상기 CAD/CAM 시스템과 정보를 주고 받을 수 있는 구강 스캐너, 그리고 보철물 제작 장치로써의 밀링 장치 및 프린팅장치 그리고 서버장치를 나타낸 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 CAD/CAM 시스템(200)과 데이터를 주고 받을 수 있는 다른 장치들 간에는 무선 및/또는 유선 통신이 적용될 수 있다. 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 유에스비(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다. 또한 근거리 통신 기술인 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보철물 디자인을 위한 CAD/CAM 시스템(200)은 구강스캐너(100)로부터 검출된 구강 정보를 포함하는 스캔 데이터를 수신하고, 스캔 데이터에 기초하여 구강 내의 치료 대상 영역에 설치될 보철물을 디자인하며 디자인된 보철물 데이터를 보철물 제작 장치인 밀링장치(300) 나 프린팅장치(400)로 전송하여 실제의 보철물을 제작할 수 있다.

CAD/CAM 시스템(200)은 보철물을 디자인할 수 있는 프로그램과 밀링시뮬레이션수단을 구현하는 가상밀링 프로그램이 설치될 수 있다.

CAD/CAM 시스템(200)은 CAD(computer-aided design) 시스템(200a)과 CAM(computer-aided manufacturing) 시스템(200b)을 포함할 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서, CAD 시스템(200a)과 CAM 시스템(200b)은 하나의 CAD/CAM 시스템(200)으로 통합된 것으로 가정하고 설명하였다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 서로 독립된 시스템이 될 수도 있다.

CAD 시스템(200a)은 후술할 데이터디자인프로그램을 포함하여 보철물을 디자인할 수 있고, CAM 시스템(200b)은 CAD 시스템(200a)으로부터 디자인된 보철물 데이터를 수신하여 보철물 제작 데이터를 생성할 수 있다. 그리고 CAM 시스템(200b)은 가상밀링 프로그램을 통해 보철물의 가공 경로를 형성할 수 있고, 형성된 가공 경로 정보와 보철물 제작 데이터를 인공치아 가공장치로 전송하여 보철물이 제작되도록 할 수 있다.

본 발명을 상세하게 설명함에 있어 보철물의 유형으로 하나 또는 그 이상의 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물을 의미할 수 있다. 예를 들어 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 크라운(Crown), 라미네이트(Laminate), 브릿지(Bridge), 코핑(Coping), 임플란트(Implant), 덴쳐(Denture), 서지컬가이드(Surgical guide) 등과 같이 구강에 설치될 수 있는 인공물이 될 수 있다.

또한 보철물이 치아의 뿌리 역할을 해주는 재료인 임플란트(Implant)라고 할 때, 보철물은 치조골에 삽입되는 임플란트 몸체(Fixture), 임플란트 몸체에 연결되는 임플란트 지대치(Abutment), 임플란트 지대치 상부 측을 씌우며 인공치아 외측 상부를 형성하는 임플란트 보철물(Crown) 중 어느 하나 또는 전부를 의미할 수 있다.

서버장치(500)는 각종 스캔 데이터가 저장될 수 있다. 서버장치(500)는 CAD/CAM 시스템(200)의 외부 저장장치의 기능을 가져 CAD/CAM 시스템(200)에서 생성된 보철물 디자인 데이터나 구강 구조에 대한 3차원 모델 데이터를 저장할 수 있다.

또한 서버장치(500)는 여러 장소에 구비된 구강스캐너들 각각으로부터 수신한 스캔 데이터를 저장할 수도 있고, 저장 데이터를 외부의 서버에 전송할 수도 있다. 또한 구강스캐너(100)로부터 생성된 데이터가 CAD/CAM 시스템(200)으로 전송되지 않고 서버장치(500)에 보관될 수도 있다.

구강스캐너(100)에 의해 생성된 스캔 데이터는 2차원 이미지 데이터, 3차원 모델 데이터가 될 수 있고, 촬영 동영상이 될 수도 있다. 그리고 CAD/CAM 시스템(200)은 구강스캐너(100)로부터 스캔 데이터를 수신하여 이로부터 3차원 모델 데이터를 자체적으로 생성할 수도 있다.

또한 구강스캐너(100)를 통해 교합 부위와 설측 부위, 볼 부위 방향을 스캔하고 필요에 따라 여러 가지의 치아 표면 데이터를 합성하여 최종 3차원 데이터를 생성할 수 있다.

또한 구강스캐너(100)는 치아를 스캔하여 3차원 데이터를 생성하고 STL(Stereo Lithography)의 행태의 데이터를 프린팅장치(400)로 출력하여 임시 치아를 제작할 수 있다.

도 2는 CAD/CAM 시스템을 구성하는 장치들의 블록도이고, 도 3은 데이터신호처리를 위한 CAD/CAM 시스템을 구성하는 구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 CAD/CAM 시스템(200)은 콘솔장치(210), 표시장치(220), 저장장치(230), 통신장치(240), 입력장치(250) 및 프로세서(290)를 포함할 수 있다.

CAD/CAM 시스템(200)은 구강스캐너(100)로부터 생성된 스캔 데이터를 수신하여 이로부터 구강 내의 손상 부위나 치아의 결손 등의 치료를 위한 보철물 데이터를 디자인할 수 있다.

또한 CAD/CAM 시스템(200)은 구강스캐너(100)로부터 스캔 데이터를 수신할 필요 없이 서버장치(500) 상에 미리 저장된 환자의 구강 정보를 포함하는 스캔 데이터를 수신하여 이에 기초하여 보철물 데이터를 디자인할 수 있다.

또한 CAD/CAM 시스템(200)은 과거 환자의 구강이 건강한 상태에서 생성된 스캔 데이터를 미리 저장하고 있는 서버장치(500)로부터 건치 스캔 데이터를 수신하고, 구강스캐너(100)로부터 환자의 현재 구강 상태를 스캔하여 생성한 스캔 데이터를 수신하고, 수신된 건치 스캔 데이터와 현재 스캔 데이터를 서로 비교하여 치료 대상 영역을 검출할 수도 있다.

또한 CAD/CAM 시스템(200)은 디자인한 보철물 데이터를 서버장치(500)로부터 수신한 건치 스캔 데이터와 비교한다. 그리고 CAD/CAM 시스템(200)은 치료 대상 영역에 대응하는 건강한 상태의 치아와 보철물 디자인을 비교하여 보철물이 건강한 상태의 치아에 매칭되도록 보철물 디자인을 수정할 수도 있다.

이와 같이 CAD/CAM 시스템(200)은 환자의 건치 스캔 데이터를 이용함으로써 환자의 실제 치아의 이용에 따른 보철물 디자인의 정확도를 높이고 디자인 작업의 신속성을 높이며 보철물을 착용한 환자의 만족감을 높일 수 있다.

콘솔장치(210)는 이동 가능한 형태로 구성될 수 있고, CAD/CAM 시스템(200)의 외관을 형성할 수 있으며, 표시장치(220)와 입력장치(250)가 결합 설치되고 통신장치(240)와 프로세서(290) 그리고 전원부를 포함할 수 있다. 또한 콘솔장치(210)는 전원버튼을 구비하고, 작업자가 전원버튼을 조작하면 CAD/CAM 시스템(200)의 구동이 제어될 수 있다. 그리고 CAD/CAM 시스템(200)이 구동되면 프로세서(290)는 CAD/CAM 시스템(200)에 미리 설치된 데이터디자인프로그램(1000)을 실행할 수 있다.

데이터디자인프로그램(1000)이 실행되면 데이터디자인프로그램(1000)이 제공하는 각종 컨텐츠가 표시장치(220)를 통해 표시된다.

데이터디자인프로그램(1000)은 각종 데이터를 저장장치(230)에 저장하는 저장된 데이터를 읽기, 쓰기 및 수정할 수 있는 데이터관리부(1100), 데이터를 각종 형식으로 변환할 수 있는 데이터변환부(1200), 환자의 각종 정보를 저장장치(230)에 등록, 읽기, 쓰기 및 수정할 수 있는 환자등록관리부(1300), 디자인된 보철물 데이터를 환자 정보에 매칭시키기, 디자인된 보철물 데이터를 저장하고, 다양한 종류의 보철물의 데이터를 관리하는 보철등록관리부(1400), 표시장치(220)상에 표시되는 각종 컨텐츠를 관리하는 디스플레이관리부(1500), 표시장치(220) 상에 표시되는 각종 디자인 툴을 제공하고 입력장치(250)로부터의 입력에 따라 디자인 툴과 연동된 각종 기능을 실행하는 디자인툴제공부(1600)를 포함할 수 있다.

데이터관리부(1100)는 구강스캐너(100)로부터 수신한 스캔 데이터를 수집하고 저장장치(230)에 기록할 수 있다. 그리고 저장장치(230)에 저장된 스캔 데이터를 읽어드리고 보철물 디자인을 위한 이미지 프로세싱을 수행할 수 있다.

또한 데이터관리부(1100)는 치아들 각각에 대한 교합면의 스캔 데이터와 설측 방향에서의 스캔 데이터 그리고 협측 방향에서의 스캔 데이터들을 치아 별로 분류하여 저장장치(230)에 기록할 수도 있다.

디스플레이관리부(1500)는 표시장치(220) 상에 저장장치(230)로부터 읽어 드린 인적정보등록컨텐츠를 표시할 수 있고, 인적정보등록컨텐츠가 제공하는 공란 상에는 입력장치(250)를 통해 수신된 정보가 기록될 수 있다. 그리고 인적정보등록컨텐츠는 CAD/CAM 시스템(200)의 사용자 정보, 날짜 정보, 프로그램 식별 넘버링과 차트 번호와 같은 환자를 식별할 수 있는 정보를 기입할 수 있는 공란을 제공할 수 있다. 그리고 입력된 정보는 데이터관리부(1100)가 카테고리 별로 분류하여 저장장치(230)에 기록할 수 있다. 또한 인적정보등록컨텐츠 상에 환자의 정보가 기입되면, 환자의 정보에 환자에게 적용될 보철물의 디자인 데이터가 연동되어 저장장치(230)에 기록될 수 있다.

또한 인적정보등록컨텐츠는 환자의 정보가 입력되는 경우 해당 환자의 정보를 저장장치(230)에서 검색하고, 검색된 환자에 연동된 보철물 디자인 데이터가 존재하는 경우 환자의 정보와 함께 연동된 보철물 디자인 정보를 함께 표시할 수 있다.

또한 디스플레이관리부(1500)는 보철정보등록컨텐츠를 표시할 수 있고, 보철정보등록컨텐츠는 복수의 보철물 정보를 표시하고, 입력장치(250)를 통해 작업자가 선택한 보철물의 종류 정보와 해당 보철물을 착용할 예정인 환자의 정보를 서로 연동하여 저장장치(230)에 기록할 수 있다.

또한 디스플레이관리부(1500)는 인적정보관리컨텐츠와, 디자인툴제공부(1600)가 제공하는 수정아이콘, 등록정보삭제아이콘, 내보내기 아이콘, 디자인변경아이콘, 복사아이콘, 연동 아이콘, 보철정보삭제아이콘을 표시장치(220) 상에 표시할 수 있다.

입력장치(250)를 통해 아이콘들 중 어느 하나가 선택되는 경우 프로세서(190)는 미리 연동된 각종 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어 수정 아이콘이 선택되면 등록된 환자의 정보가 수정되어 저장장치(230)에 기록되고, 등록정보삭제아이콘이 입력되면 등록된 적어도 하나의 환자 정보가 저장장치(230)에서 제거되고, 내보내기 아이콘이 선택되면 각종 파일의 형식을 변경하여 저장할 수 있고, 디자인변경아이콘이 선택되면 스캔한 보철물 종류 및 치식 변경 그리고 변경 후 트림(Trim) 단계부터 디자인이 시작되는 기능을 수행할 수 있고, 복사아이콘이 선택되면 선택한 보철물 파일을 복사할 수 있는 기능이 제공되고, 연동 아이콘이 선택되면 상하악 보철물을 동시에 디자인 시 연동할 수 있도록 하며, 보철정보삭제아이콘이 선택되면 선택한 보철물 데이터가 제거될 수 있다.

또한 연동 아이콘이 선택되면 디스플레이관리부(1500)는 기 실행 중인 디자인컨텐츠와 추가 디자인컨텐츠를 동시에 실행하고 연동디자인컨텐츠를 실행하여 디스플레이할 수 있다. 또한 실행되는 디자인컨텐츠가 없는 경우 제1 및 제2 디자인컨텐츠를 동시에 실행하면서 연동디자인컨텐츠를 실행하여 표시할 수 있다. 그리고 제1 디자인컨텐츠는 상악을 디자인 할 수 있는 환경을 제공하고, 제2 디자인컨텐츠는 하악을 디자인 할 수 있는 환경을 제공할 수 있으며, 연동디자인컨텐츠는 제1 및 제2 디자인컨텐츠에서 각각 제작된 상악 및 하악 디자인 데이터를 화상으로 교합 상태로 정렬하여 교합된 상하악 화상을 표시할 수 있다.

또한 디스플레이관리부(1500)는 디자인툴제공부(1600)가 제공하는 스캔모드컨텐츠실행아이콘을 표시하고, 입력장치(250)를 통해 해당 아이콘이 선택되면 스캔모드컨텐츠가 실행될 수 있다. 스캔모드컨텐츠는 실시간촬영이미지 화상, 켭쳐된 이미지 화상, 단일모델의 3차원 데이터 화상 그리고 3차원 데이터 합성 미리보기 화상이 동시에 표시되는 환경을 제공할 수 있다.

또한 구강스캐너(100)를 통해 촬영되는 이미지는 실시간촬영이미지 화면 상에 표시될 수 있고, 구강스캐너(100)를 통해 캡쳐된 이미지는 캡쳐된 이미지 화면에 표시될 수 있고, 구강스캐너(100)를 통해 구강 내의 스캔 정보는 CAD/CAM 시스템(200)에 의해 3차원 모델로 변환되거나 구강스캐너(100)에서 생성된 3차원 모델이 3차원 데이터 화면 상에 표시될 수 있으며, CAD/CAM 시스템(200)에 의해 3차원 데이터 합성된 화면이 3차원 데이터 합성 미리보기 화면에 표시될 수도 있다.

또한 CAD/CAM 시스템(200)이 3차원 데이터 화상을 표시할 때 3차원 모델에서 취득되지 않은 영역이 존재하는 경우 취득되지 않은 영역임을 표시하는 비검출영역을 해당 영역 상에 합성하여 시각적으로 표시장치(220)에 표시할 수도 있다. 이는 3차원 모델의 일부 영역이 취득되지 않은 스캔 영역이고 해당 영역이 중요한 영역인 경우 3차원 모델의 정확도는 크게 떨어질 수 있으므로, 비검출영역을 시각적으로 표시하여 줌으로써, 작업자가 추가 스캔이 필요한 영역임을 쉽게 인지할 수 있도록 할 수 있다. 한편 비검출영역의 시각적인 표현은 눈에 띄는 색상이나 기타 작업자가 쉽게 인지 가능한 형태의 표시가 존재하는 영역일 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터디자인프로그램과 연동하여 동작하는 보철물 디자인 장치의 구성도이다.

도 4를 참조하면 보철물 디자인 장치(200)는 보철물 디자인 장치(200)는 데이터디자인프로그램(1000)과 연동하여 데이터디자인프로그램(1000)에서 제공하는 각종 아이콘의 선택에 연동하여 실행될 수 있고, 입력장치(250)를 통해 입력된 정보에 기초하여 기 설정된 동작을 수행할 수 있는 데이터정렬부(1003), 매칭점제공부(1004), 마진설정부(1005), 언터컷제공부(1006)를 포함하는 구강데이터처리부(1020)와 영역조절부(1007), 보철물제공부(1008), 보철물포지셔닝부(1009), 보철물마진필링부(1010), 인접치컨택영역표시부(1011), 인접치컨택영역조절부(1012), 폴리싱부(1013), 교합면조절부(1014), 두께표시부(1015) 및 수복물교합상태표시부(1016)를 포함하는 보철물데이터처리부(1030)를 포함할 수 있다.

도 5는 협측 스캔 이미지에 대응하는 상악 및 하악 치아 3차원 모델의 표시화면이다.

도 5를 참조하면, 데이터정렬부(1003)는 구강 스캐너(100)로부터 수신한 스캔 데이터에 기초하여 생성된 상악 치아 3차원 모델(PHT)과, 하악 치아 3차원 모델(PLT)상의 치아에 대응하는 상악 치아 및 하악 치아의 교합 상태의 협측 스캔 이미지(PCT)를 표시장치(220)에 표시할 수 있다. 그리고 상악 치아 3차원 모델(PHT)에는 치료 대상 영역(치아, 지대치, 잇몸)을 포함할 수 있고 나아가 치료 대상 영역과 인접한 인접치를 더 포함할 수 있다. 그리고 하악 치아 3차워너 모델(PLT)에는 치료 대상 영역과 교합하는 대합치를 포함할 수 있고 나아가 대합치와 인접한 인접치를 더 포함할 수 있다. 또한 치료 대상 영역은 상악이 아닌 하악에 존재할 수도 있다.

도 6은 매칭점을 포함하는 상악 또는 하악 치아 3차원 모델 그리고 협측 스캔 이미지의 표시화면이다.

도 6을 참조하면, 매칭점제공부(1004)는 상악 및 하악 치아 3차원 모델 중 어느 하나에 적어도 하나의 분리상태매칭점(MP1)을 설정할 수 있다. 여기서 매칭점제공부(1004)는 스캔 데이터 상의 특징점에 기초하여 적어도 하나 이상의 분리상태매칭점(MP1)을 설정할 수 있다.

또한 분리상태매칭점(MP1)에 대응하는 교합상태매칭점(MP2)이 교합 상태의 협측 스캔 이미지(PCT)에 지정될 수 있고, 작업자는 입력장치(250)를 통해 분리상태매칭점(MP1)에 대응하는 교합상태매칭점(MP2)을 협측 스캔 이미지(PCT) 상에 지정할 수 있다.

또는 전술한 바와 달리 매칭점제공부(1004)는 협측 스캔 이미지(PCT)의 특징점에 기초하여 협측 스캔 이미지(PCT) 상에 적어도 하나 이상의 교합상태매칭점(MP2)을 설정할 수 있다. 그리고 작업자는 입력장치(250)를 통해 교합상태매칭점(MP2)에 대응하는 적어도 하나 이상의 분리상태매칭점(MP1)을 상악 또는 하악 치아 3차워너 모델(PHT, PLT)에 설정할 수 있다.

또한 여기서의 교합상태매칭점(MP2)의 개수와 분리상태매칭점(MP1)의 개수는 서로 동일할 수 있다.

도 7은 상악 및 하악 치아 3차원 모델이 서로 교합 정렬된 표시 화면이다.

도 7을 참조하면, 데이터정렬부(1003)는 교합상태매칭점(MP2)과 분리상태매칭점(MP1)을 서로 매칭시켜 상악 치아 3차원 모델(PHT)을 하악 치아 3차원 모델(PLT) 상에 교합 정렬할 수 있다. 도면과 달리 분리상태매칭점(MP1)이 하악 치아 3차원 모델(PLT)에 설정된 경우 하악 치아 3차원 모델(PLT)은 상악 치아 3차원 모델(PHT)에 교합 정렬할 수 있다. 이 경우 데이터정렬부(1003)에 의해 교합 정렬된 상하악 교합 3차원 모델(AT)이 표시장치(220)를 통해 표시되고, 작업자는 교합 관계를 실제 환자의 교합 관계와 비교하면서 데이터정렬부(1003)에 의한 정렬의 정확도를 확인할 수 있다. 그리고 교합 여부가 적절하지 않은 경우 매칭점제공부(1004)에 의한 분리상태매칭점(MP1) 및 교합상태매칭점(MP2)이 재설정되고 데이터정렬부(1003)에 의한 상악 및 하악 치아 3차원 모델(PHT, PLT)이 재 정렬 교합 결합될 수 있다. 그리고 교합 관계가 적절한 경우 다음 단계로 진행할 수 있다. 또한 데이터정렬부(1003)에서 생성된 교합 상태로 결합된 상악 및 하악 치아 3차원 모델(PHT, PLT) 및 이들의 위치 정보 그리고 매칭점 정보는 저장장치(230)에 저장될 수 있다.

도 8은 치료 대상 영역 상에 마진라인이 형성된 3차원 모델의 표시화면이다.

도 8을 참조하면, 지대치의 3차원 모델이 치료 대상 영역으로 나타나 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

마진설정부(1005)는 구강 스캐너(100)로부터의 스캔 데이터에 기초하여 생성된 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델에서 치료 대상 영역 상에 마진라인을 형성할 수 있다.

마진 라인(ML)은 설측 중간 영역에 설정될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 또한 입력장치(250)를 통해 입력된 명령 신호에 따라 조정된 마진라인포인트(MLP)의 움직임에 대응하여 마진 라인(ML)의 적어도 일 영역(MLR)은 조정될 수 있다.

언터컷제공부(1006)는 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델 상에서 언더컷을 검출하고, 검출된 언더컷이 형성되지 않도록 작업 대상인 영상 데이터의 위치를 변경할 수 있다.

도 9는 보철물의 사이즈를 조절하기 위한 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델 상의 영역 조절 라인과 점들에 대한 표시화면이다.

도 9를 참조하면, 영역조절부(1007)는 3차원 모델 상에서 치료 대상 영역을 중심으로 좌우 인접한 치아들 사이의 폭 조절 라인(WCL)과 경계 조절 라인(RCL)과 중앙 수평 위치 점(CPP) 그리고 설측 위치 점(LPP)을 설정할 수 있다.

또한 작업자는 입력장치(250)를 통해 폭 조절 라인(WCL)을 조절하여 치료 대상 영역에 위치할 보철물의 폭을 결정할 수 있고, 경계 조절 라인(RCL)을 조정하여 보철물이 위치할 전체적인 위치를 조절할 수 있고, 중앙 수평 위치 점(CPP)을 이용하여 보철물의 중심 위치를 설정할 수 있으며, 설측 위치 점(LPP)을 이용하여 보철물의 방향을 설정할 수 있다. 그리고 영역조절부(1007)는 초기 설정된 폭 조절 라인(WCL)의 위치와 경계 조절 라인(RCL)의 위치 그리고 중앙 수평 위치 점(CPP) 그리고 설측 위치 점(LPP)의 위치 정보와 변동된 위치 정보에 따른 보철물의 사이즈 및 위치 정보를 생성하여 보철등록관리부(1400)로 제공할 수 있고, 보철등록관리부(1400)는 보철물 사이즈 및 위치 정보와 치료 대상 영역에 존재하는 치아의 교두 정보, 대합치의 교두 정보 그리고 인접치의 위치, 사이즈, 모양 정보 등에 기초하여 적어도 하나의 보철물을 선택하고, 선택된 보철물에 대한 정보를 보철물제공부(1008)로 제공할 수 있다.

도 10은 보철물이 치료 대상 영역에 결합된 상태의 표시화면이다.

도 10을 참조하면, 보철물제공부(1008)는 보철등록관리부(1400)로부터의 제공된 적어도 하나의 보철물을 표시장치(220)에 표시하고, 복수개의 보철물이 표시된 경우 작업자의 선택에 의하여 하나의 보철물이 선택되면 치료 대상 영역 상에 선택된 보철물(DP)이 결합될 수 있다.

또한 보철물포지셔닝부(1009)는 보철물이 위치하는 치료 대상 영역과 인접한 인접치의 모양과 교합상태에 기초하여 상하좌우 방향, 교합 위 아래 방향으로 보철물을 이동시키며 보철물을 정렬할 수 있다. 또한 작업자로부터의 입력장치(250)를 통한 명령 신호에 기초하여 보철물의 위치를 변경할 수도 있다.

또한 보철물마진필링부(1010)는 치아에 결합된 보철물이 치아에 형성된 마진 라인까지 채워지도록 마진설정부(1005)에서 형성된 마진 라인 정보를 참조하여, 보철물을 마진 라인까지 치아를 덮도록 보철물의 3차원 모델을 변환할 수 있다.

도 11은 보철물과 인접치와의 컨택 정도를 나타낸 표시화면이다.

도 11을 참조하면, 인접치컨택영역표시부(1011)는 보철물이 위치하는 치료 대상 영역에 인접한 인접치의 위치 관계에 기초하여 보철물이 치아에 결합한 상태에서 보철물이 인접치와의 접촉 정도(CDD)를 검출하고 이를 표시할 수 있다.

또한 인접치컨택영역표시부(1011)는 보철물과 인접치의 접촉 없이 근접한 경우와 충돌 및 압박이 있는 경우 그 정도에 따라서 서로 다른 색상으로 영역을 표시할 수도 있다.

인접치컨택영역조절부(1012)는 보철물이 위치하는 치료 대상 영역과 인접한 인접치의 위치 관계 그리고 인접치컨택영역표시부(1011)로부터의 접촉 정도에 대한 정보에 기초하여 보철물의 위치와 접촉 영역의 축소 및/또는 제거 그리고 두께 조절을 할 수 있다. 또한 작업자로부터의 입력장치(250)를 통한 명령 신호에 기초하여 보철물의 위치와 특정 영역의 축소나 제거를 할 수도 있다.

도 12는 보철물의 표면의 정보를 나타낸 표시화면이다.

도 12를 참조하면, 폴리싱부(1013)는 보철물의 표면의 영상 정보에 기초하여 표면의 거칠기가 기 설정치 이상이 영역이 기 설정치 이하의 거칠기가 되도록 평탄화할 수 있다. 또한 작업자로부터의 입력장치(250)를 통한 명령 신호에 기초하여 보철물의 표면의 평탄화를 변경할 수도 있다.

도 13은 보철물의 교합면 조절에 관한 표시화면이다.

도 13을 참조하면, 교합면조절부(1014)는 데이터정렬부(1003)로부터의 교합 상태로 결합된 상악 및 하악 치아 3차원 모델 및 이들의 위치 정보, 매칭점 정보 그리고 대합치의 교두 정보에 기초하여 보철물이 형성된 치아의 교합 시 교합 면의 정보를 이용하여 보철물의 만곡도 및/또는 두께를 조절할 수 있다.

도 14는 보철물의 두께를 표시한 화면이다.

도 14를 참조하면, 두께표시부(1015)는 보철물의 이미지의 투명도를 달리 표시함으로써 보철물 전체 영역의 두께를 표시할 수 있고, 두께가 기 설정치 이하가 되는 경우 해당 영역을 표시할 수 있고, 입력장치(250)를 통해 입력된 작업자의 명령 신호에 기초하여 해당 영역의 두께를 조절할 수도 있다.

도 15는 보철물이 치료 대상 영역에 결합된 상태의 표시화면이다.

도 15를 참조하면, 수복물교합상태표시부(1016)는 치료 대상 영역 상에 보철물을 결합하고, 데이터정렬부(1003)로부터의 교합 상태로 결합된 상악 및 하악 치아 3차원 모델(PHT, PLT) 및 이들의 위치 정보, 매칭점 정보 그리고 대합치의 교두 정보에 기초하여 보철물이 형성된 상태에서의 교합 정렬된 상하악 교합 3차원 모델(AT)를 생성하여 표시할 수 있다.

또한 최종적으로 제작된 보철물 데이터는 밀링장치(300)나 프린팅장치(400)로 전송되어 보철물이 제작될 수 있다.

도 16은 가상밀링의 데이터신호처리를 위한 CAD/CAM 시스템을 구성하는 구성들의 블록도이다.

도 16을 참조하면, CAD/CAM 시스템(200)에는 가상밀링프로그램(2000)이 더 설치될 수 있다.

가상밀링프로그램(2000)은 보철물 데이터를 이용하여 밀링장치(300)가 실제의 보철물을 제작하기 전에 예상치 못했던 사항을 미연에 방지하거나 가공물의 모양을 재설정 할 수 있는 단계를 부여할 수 있도록 한다.

또한 가상밀링프로그램(2000)은 가공물의 밀링 진행에 과정과 밀링 전후의 두께 변화를 확인할 수 있도록 하고, 가공물을 밀링 시 파손 등의 방지를 위하셔 무게 중심을 고려한 최초 밀링 시작 영역을 설정할 수 있도록 한다.

CAD/CAM 시스템(200)은 가상밀링프로그램(2000)과 연동하여 가상밀링프로그램(2000)에서 제공하는 각종 아이콘의 선택에 연동하여 실행될 수 있고, 입력장치(250)를 통해 입력된 정보에 기초하여 기 설정된 동작을 수행할 수 있는 무게중심위치조정부(2001), 접촉영역표시부(2002), 내부영역표시부(2003), 공구셋팅부(2004) 및 가상밀링부(2005)를 포함할 수 있다.

무게중심위치조정부(2001)는 보철물의 무게중심에 기초하여 보철물의 위치를 조정할 수 있다.

또한 무게중심위치조정부(2001)는 두께표시부(1015)로부터의 보철물의 두께 정보를 수신하고, 이에 기초하여 보철물의 무게 중심을 검출할 수 있으며, 밀링 접촉 위치를 고려하여 보철물의 무게 중심 측부터 밀링이 진행될 수 있도록 보철물의 위치를 조정할 수 있다.

또한 무게중심위치조정부(2001)는 보철물 데이터의 무게중심을 고려하여 위치를 변경함에 따라 무게 중심이 있는 쪽으로 밀링을 진행함으로써 밀링장치(300)에서의 실제 보철물 제작 시의 밀링 실패를 방지할 수 있다.

도 17은 보철물과 보철물의 접촉영역에 관한 도면이다.

도 17을 참조하면, 접촉영역표시부(2002)는 무게중심위치조정부(2001)로부터의 무게 중심 정보를 수신하고, 무게 중심 정보에 기초하여 결정된 밀링 진행 시 밀링장치(300)의 공구의 접촉 위치를 보철물 상에 표시할 수 있다. 따라서 표시장치(220)에 표시된 보철물에서 공구가 최초 접촉하는 위치를 확인할 수 있고, 공구가 복수개인 경우 복수개의 공구 각각이 보철물에서의 접촉 영역을 표시할 수도 있다.

한편 도 17에서의 VCP는 밀링장치에서 보철물의 원 소재인 가공 소재를 가공할 때 가공물이 밀링장치로부터 이탈하지 않고 고정될 수 있도록 가공 소재로부터 돌출된 영역이다. 따라서 가공 소재의 돌출된 영역(VCP)은 밀링장치의 클램프유닛에 결합될 수 있다.

도 18은 보철물의 내부 정보를 나타낸 도면이다.

도 18을 참조하면, 내부영역표시부(2003)는 두께표시부(1015)로부터의 보철물의 두께 정보를 이용하여 보철물의 내부 정보와 함께 외관을 표시할 수 있고, 가상밀링프로그램(2000)을 통해 가공된 보철물의 두께 정보도 검출하여 표시할 수도 있다.

도 19는 보철물과 보철물의 가공을 위한 공구를 나타낸 도면이다.

도 19를 참조하면, 공구셋팅부(2004)는 보철물의 사이즈와 두께 그리고 무게 중심 정보와 밀링의 접촉점에 기초하여 적절한 공구의 종류와 사이즈를 선택하여 표시장치(220)를 통해 표시할 수 있다.

가상밀링부(2005)는 공구셋팅부(2004)에서 선택된 공구를 이용하여 보철물을 가상으로 밀링할 수 있고, 밀링 전후의 보철물의 영역별 두께 변화를 표시할 수 있다.

도 20은 오토 트리밍부의 동작 흐름도이고, 도 21은 풀 아치 3차원 가상 모델이고, 도 22는 치아 구획 정보를 포함하는 풀 아치 3차원 가상 모델이고, 도 23은 풀 아치 3차원 가상 모델에 3차원 모델에 결합된 표시화면이고, 도 24는 치아 구획 라인이 보정된 결과를 나타낸 표시화면이며, 도 25는 치아 구획 라인에 의해 절단된 치료 대상 영역 상의 치아의 3차원 모델의 측면도이다.

도 4, 도 20 내지 도 25를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 CAD/CAM 시스템(200)은 데이터디자인프로그램(1000)에서 아이콘의 선택에 따라 연동하여 실행될 수 있고, 입력장치(250)를 통해 입력된 정보에 기초하여 기 설정된 동작을 수행할 수 있는 오토 트리밍부(1001)를 더 포함할 수 있다.

오토 트리밍부(1001)는 표시장치(220)에 표시된 아이콘을 작업자가 선택하는 경우 실행될 수 있다. 또한 오토 트리밍부(1001)는 1) 치료 대상 영역을 포함하는 3차원 모델 생성 시 2) 치료 대상 영역 상의 마진 라인 설정 시, 3) 영역 조절부에 의한 보철물 사이즈를 설정 시, 4) 보철물을 치료 대상 영역에 결합 시, 5) 보철물 선택 시, 6) 보철물 포지션 설정 시, 7) 보철물 마진 필링 시, 9) 보철물과 인접치와의 컨택 정도 검출 시, 10) 보철물의 두께 검출 시 등 보철물을 선택하고 디자인하는 어떠한 과정 중에서도 작업자의 아이콘 선택에 응답하여 실행될 수 있다.

오토 트리밍부(1001)에 의한 오토 트리밍을 설명하면, 먼저 구강 스캐너(100)로부터의 스캔 데이터에 기초하여 생성된 3차원 모델이 생성되고(S100), 오토 트리밍부(1001)는 풀 아치 3차원 가상 모델을 생성할 수 있다(S200). 또한 오토 트리밍부(1001)는 환자의 연령, 성별 등의 고유 정보에 기초하여 저장장치(250)에 저장된 복수의 풀 아치 3차원 가상 모델 데이터 중 어느 하나를 읽어드려 표시장치(220)를 통해 표시할 수 있다.

여기서의 복수의 풀 아치 3차원 가상 모델은 치의학 정보에 기초하여 생성되고 CAD/CAM 시스템(200)에 미리 저장된 3차원 가상 모델 데이터가 될 수 있다. 또한 복수의 풀 아치 3차원 가상 모델 데이터 각각은 치의학 정보에 기초하여 설정된 치아 구획 정보를 포함할 수 있다.

또한 복수의 풀 아치 3차원 가상 모델 중 어느 하나가 표시되면, 표시된 풀 아치 3차원 가상 모델 상에는 치아 구획 라인(TL) 및 치아 번호가 함께 표시될 수 있다.

또한 오토 트리밍부(1001)는 구강스캐너(100)로부터의 스캔 데이터에 기초하여 생성된 3차원 모델을 풀 아치 3차원 가상 모델 상에 결합 시킬 수 있다(S300).

3차원 모델을 풀 아치 3차원 가상 모델 상에 위치 시키기 위해 다음 1) 방법 또는 1) 및 2) 방법 중 하나를 적용할 수 있다. 그리고 1) 및 2) 방법을 모두 적용하는 경우에는 1) 방법 적용 후 1) 방법에 의한 3차원 모델의 위치를 보정하기 위해 2) 방법을 추가로 적용할 수 있다.

1) 오토 트리밍부(1001)는 풀 아치 3차원 가상 모델의 영역별 곡률 정보와 3차원 모델의 곡률 정보를 비교하여 서로 매칭되는 풀 아치 3차원 가상 모델의 영역 상에 3차원 모델을 위치시킬 수 있다.

2) 작업자는 구강 스캐너(100)로 환자의 치아를 스캔 시 인지하게 되는 치아의 위치 정보(치아의 종류 정보, 치아의 번호 정보 등)와 풀 아치 가상 모델에 미리 지정된 치아들의 위치 정보에 기초하여 3차원 모델을 풀 아치 3차원 가상 모델의 영역 상에 위치시킬 수 있다.

또한 풀 아치 3차원 가상 모델의 영역 중 3차원 모델이 위치할 영역이 결정되면, 3차원 모델이 풀 아치 3차원 가상 모델의 영역에 결합하기 전 3차원 모델을 확대 또는 축소하여 3차원 모델을 풀 아치 3차원 가상 모델 상에 정확히 위치시킬 수 있고, 이 때 다음 1) 방법 또는 1) 및 2) 방법 중 하나를 적용할 수 있다. 그리고 1) 및 2) 방법을 모두 적용하는 경우에는 1) 방법 적용 후 1) 방법에 의한 3차원 모델의 위치를 보정하기 위해 2) 방법을 추가로 적용할 수 있다.

1) 오토 트리밍부(1001)는 3차원 모델의 설측 방향에서 협측 방향으로의 폭의 길이를 검출하고, 3차원 모델이 위치할 풀 아치 3차원 가상 모델 상의 영역의 설측 방향에서 협측 방향으로의 폭의 길이를 검출하여 3차원 모델의 폭의 길이가 풀 아치 3차원 가상 모델 상의 영역의 폭의 길이에 매칭되도록 3차원 모델의 전체 사이즈를 축소 또는 확대할 수 있다.

2) 작업자는 표시장치(220) 상의 표시 화면을 보면서 입력장치(250)를 통해 3차원 모델의 전체 사이즈를 축소 또는 확대할 수 있다.

또한 오토 트리밍부(1001)는 3차원 모델이 풀 아치 3차원 가상 모델에 위치하여 결합하면, 미리 표시된 치아 구획 라인을 보정할 수 있다(S400).

치아 구획 라인을 보정 시키기 위해 다음 1) 방법 또는 1) 및 2) 방법 중 하나를 적용할 수 있다. 그리고 1) 및 2) 방법을 모두 적용하는 경우에는 1) 방법 적용 후 1) 방법에 의한 치아 구획 라인을 보정하기 위해 2) 방법을 추가로 적용할 수 있다.

1) 오토 트리밍부(1001)는 3차원 모델 상의 치아들의 표면 깊이 정보를 이용하여 높이가 기 설정치 이상이 되는 지점들로 치아 구획 라인을 변경할 수 있다. 즉 치아와 치아들 사이의 공간인 치간 공간 상에서 치아 자체의 교두에 의한 깊이 이상의 깊이가 형성될 수 있다. 따라서 평균적인 치아 자체의 교두에 의한 깊이 보다 더 깊은 값을 전술한 기 설정치로 미리 지정하고, 기 설정치 이상의 깊이를 가진 지점들을 검출함으로써 치간 공간을 서칭하고 이에 기초하여 치아 구획 라인을 설정할 수 있다. 또한 치료 대상 영역에 치아가 온전히 존재하지 않는 경우, 치료 대상 영역 전체의 깊이가 기 설정치 이상이 될 수 있으므로, 기 설정치 이하의 깊이를 가진 영역과 기 설정치 이상의 깊이를 가진 영역의 경계 지점을 치아 구획 라인으로 지정할 수도 있다.

2) 작업자는 표시장치(220) 상의 표시 화면을 보면서 입력장치(250)를 통해 치간 공간으로 치아 구획 라인을 조정할 수 있다.

또한 오토 트리밍부(1001)는 치아 구획 라인을 기준으로 3차원 모델을 절단함으로써 3차원 모델을 오토 트리밍 할 수 있다(S500).

본 발명은 오토 트리밍부(1001)를 이용하여 3차원 모델을 자동으로 정확히 트리밍 할 수 있다. 또한 보철물 디자인의 전반적인 과정(특히 치아나 보철물 옆 부분을 디자인하기 위해 인접치를 제거할 필요가 있는 경우 등)에 있어서 치아들 각각을 개별적으로 분리 할 필요가 있을 때, 자동으로 미리 구획 분할 영역을 제시하고 치아 구획 라인이 설정될 수 있으므로 작업자의 조작의 횟수가 크게 감소하고 디자인 작업 시간이 단축될 수 있다.

도 26은 CAD/CAM 시스템을 이용한 보철물 디자인의 흐름도이다.

도 26에 따른 보철물 디자인은 오토 트리밍부에 의해 3차원 모델로부터 필요한 영역만을 분리 추출하고, 분리된 3차원 모델에 기초하여 보철물 유형을 선택 및 보철물 디자인의 일 예에 관한 것으로 오토 트리밍 과정이 도 26과 같이 보철물 선택 전에 수행되는 것에 한정하는 것은 아니다.

도 26을 참조하면, S500 단계에서 3차원 모델로부터 필요한 영역만 분리 추출할 수 있다.

다음으로 치료 대상 영역에 설치될 보철물 유형이 선택될 수 있다(S600). 그리고 이 경우 복수의 보철물 리스트에서 작업자가 적절한 하나를 선택할 수 있다

다음으로 선택된 보철물의 유형에 따라 보철물을 디자인을 수정할 수 있다(S700).

여기서의 보철물의 디자인 수정에는 보철물의 각도, 크기, 모양 두께 그리고 위치 조절 등이 될 수 있다.

다음으로 디자인된 보철물 데이터는 저장장치(230)와 서버장치(500) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다(S710).

다음으로 디자인된 보철물은 3차원 모델 상의 치료 대상 영역에 이미지 합성되어 기존 스캔 데이터를 업데이트하고 이를 저장장치(230)와 서버장치(500) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다(S720). 그리고 환자의 이력 정보가 표시되면 치료가 완료된 상태의 영상 정보가 표시되도록 하여 치료된 사항을 이미지 상에 업데이트 할 수 있다.

도 27은 보철물 유형의 선택에 대한 상세 흐름도이다.

도 27을 참조하면, S600 단계에서 보철물 유형 선택 시, CAD/CAM 시스템(200)은 3차원 모델 상에서 치아 존재 여부를 검출할 수 있다(S610).

다음으로 치아가 존재하는 것으로 검출된 경우 치아 교두의 온전 여부를 검출할 수 있다(S620).

다음으로 치아의 교두가 온전한 경우, 해당 치아의 교두의 형상 정보에 기초하여 보철물 유형이 자동 선택될 수 있다(S630).

또한 치아의 교두가 온전하지 않은 경우, 해당 치아의 대합치의 교두 정보와 인접치의 고유 특성 정보를 검출(S640)하여 복수의 보철물 후보가 자동 선택될 수 있고, 복수개의 보철물 후보 자동 선택된 경우 작업자는 입력장치(250)를 통해 복수개의 보철물 후보 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다(S650). 여기서의 대합치는 치료 대상 영역 상의 치아에 보철물이 설치될 경우, 보철물과 교합하는 치아로써 대합치의 교두 정보를 검출하여 보철물을 선택함으로써 보철물을 착용한 환자가 교합 시 불편함을 느끼지 않도록 할 수 있다. 또한 대합치의 교두 정보를 이용하여 환자에게 적합한 복수의 보철물 후보를 자동으로 선택하여 제시함으로써 작업자로 하여금 보철물 선택의 도움을 제공할 수 있다.

다만 이와 달리 치아의 교두가 온전하지 않은 경우, 해당 치아의 대합치의 교두 정보를 검출하여 교두 정보를 표시할 수 있다(S640). 그리고 작업자는 표시된 대합치의 교두 정보에 기초하여 저장된 보철물의 데이터 베이스 상의 복수의 보철물 중에 어느 하나를 선택할 수 있다. 따라서 작업자는 대합치의 교두 정보를 이용하여 보다 적합한 보철물을 선택할 수 있다.

또한 S610 단계에서의 검출 결과에 따라 치아가 존재하지 않는 것으로 검출된 경우 치료 대상 영역 상에 위치 해야 할 치아의 고유 정보와 대합치의 교두 정보 그리고 치료 대상 영역과 인접한 인접치의 사이즈나 위치 정보에 기초하여 보철물을 자동 선택할 수 있고, 여기서의 보철물은 상실된 치아를 대체할 수 있는 인공 치아 모델이 될 수 있다(S660).

도 28은 다른 실시예에 따른 보철물 유형의 선택에 대한 상세 흐름도이다.

또한 이와 달리 S600 단계에서 보철물 유형 선택 시, CAD/CAM 시스템(200)은 저장장치(230) 또는 서버장치(500) 중 적어도 하나에서 환자의 기존 치아 3차원 모델 데이터의 존부를 확인할 수 있다(S601). 즉, 과거 치료 대상 영역에 존재했던 치아의 스캔 데이터에 기초한 3차원 모델 데이터가 존재하는 경우 해당 3차원 모델 데이터를 손상된 치아에 적용될 보철물 데이터로 이용할 수 있다(S602). 그리고 환자의 실제 치아와 동일한 3차원 모델 데이터를 보철물 데이터로 이용함으로써 보철물 디자인 과정을 생략 또는 최소화할 수 있고 환자에게 가장 적합한 인공치아를 제작할 수 있다.

또한 기존 치아의 3차원 모델 데이터가 존재하지 않는 경우 보철물 유형에 따른 보철물 디자인 모형 라이브러리를 불러와 표시함으로써 사용자로 하여금 불러온 라이브러리 상의 보철물 디자인 모형 중 적절한 어느 하나를 선택할 수 있도록 한다(S603). 그리고 이 경우 도 8a에서 설명한 보철물 유형 선택 과정이 적용될 수도 있다.

도 29 및 도 30은 다른 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법의 흐름도이다.

도 29를 참조하면, 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법은 구강스캐너를 이용한 구강 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계(S1000), 구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계(S2000), 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계(S3000), 자동으로 구획을 분할하여 트리밍한 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 추출함에 따라 자동으로 구획을 분할하는 단계(S4000)를 포함할 수 있다.

트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계(S3000)는 1) 상기 3차원 모델의 풀 아치 전체이거나, 2) 사용자가 입력장치를 통해 선택한 상기 3차원 모델 상의 치료 대상 영역이거나, 3) 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 시작 치아와 끝 치아를 선택할 수도 있다.

또한 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계(S3000)에서 자동으로 교두점을 추출하는 단계(S3100), 협측(Buccal) 방향의 교두점을 연결하여 치아 간의 아치를 형성하는 단계(S3200), 아치 선 중 가장 낮은(하악)/ 높은(상악) 부분 탐색 단계(S3300), 골 부분 추출 단계(S3400), 치아가 붙어 있는지 판단하는 단계(S3500)를 포함하고, 치아가 붙어 있는지 판단하는 단계(S3500)에서 치아가 붙어 있지 않은 경우 자동으로 구획을 분할하고, 치아가 붙어 있는 경우 디자인할 치아 부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할할 수 있다.

또한 자동으로 교두점을 추출하는 단계(S3100)는 일정한 영역으로 구역을 나누는 단계(S3110), 가장 낮은(하악)/ 높은(상악) 높이 값을 추출하는 단계(S3120) 및 교두점을 표시하는 단계(S3130)를 포함할 수 있다.

도 31은 도 29의 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인의 제1 방법을 나타낸 것이고 도 32는 도 31에 대한 흐름도이고, 도 33는 실시예에 따른 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인의 제2 방법을 나타낸 것이고 도 34는 도 33에 대한 흐름도이다.

도 30 및 도 31을 참조하면, 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인의 제1 방법은 구강스캐너를 이용한 구강 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계, 구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계 및 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는, 사용자가 시술할 치료 대상 영역과 인접치의 윗면 중심에 점을 설정하는 단계(S11), 점과 점 사이를 연결하는 단계(S12), 치아 사이의 골 정보 구획을 탐색하는 단계(S13), 높이가 낮아지는 골부분을 추출하는 단계(S14) 및 추출된 골부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할하는 단계(S15)를 포함할 수 있다.

도 32 및 도 33을 참조하면, 오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인의 제2 방법은 구강스캐너를 이용한 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계, 구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계 및 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계를 포함하고, 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는, 사용자가 시술할 치료 대상 영역과의 인접치의 윗면 중심에 점을 설정하는 단계(S21), 점과 점 사이를 연결하는 단계(S22), 잇몸 방향으로 수직선을 생성하는 단계(S23), 수직선의 가운데 점을 생성하는 단계(S24), 치아 옆면을 따라가며 점끼리 연결하는 단계(S25), 안쪽으로 들어가는 부분을 추출하는 단계(S26) 및 추출한 안쪽으로 들어가는 부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할하는 단계(S27)를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

구강스캐너(100), CAD/CAM 시스템(200)
콘솔장치(210), 표시장치(220)
저장장치(230), 통신장치(240)
입력장치(250), 프로세서(290)
밀링장치(300), 데이터디자인프로그램(1000)
오토 트리밍부(1001)
데이터정렬부(1003), 매칭점제공부(1004)
마진설정부(1005), 언터컷제공부(1006)
영역조절부(1007), 보철물제공부(1008)
보철물포지셔닝부(1009), 보철물마진필링부(1010)
인접치컨택영역표시부(1011),
인접치컨택영역조절부(1012), 폴리싱부(1013)
교합면조절부(1014), 두께표시부(1015)
수복물교합상태표시부(1016)
구강데이터처리부(1020), 보철물데이터처리부(1030)
데이터관리부(1100), 데이터변환부(1200)
환자등록관리부(1300), 보철등록관리부(1400)
디스플레이관리부(1500), 디자인툴제공부(1600)
가상밀링프로그램(2000), 무게중심위치조정부(2001)
접촉영역표시부(2002), 내부영역표시부(2003)
공구셋팅부(2004), 가상밀링부(2005)

Claims (15)

1. 환자의 구강에 대한 스캔 데이터에 기초하여 3차원 모델을 생성하는 단계;
   미리 저장된 복수의 풀 아치 가상 모델 데이터 중 상기 환자의 연령 및 성별에 기초하여 어느 하나의 풀 아치 가상 모델을 선택하고 표시하는 단계;
   상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계;
   상기 풀 아치 가상 모델에 결합된 상기 3차원 모델에 치아 구획 라인을 설정하는 단계; 및
   상기 치아 구획 라인에 따라 상기 3차원 모델을 트리밍(Trimming)하는 단계;를 포함하고,
   상기 3차원 모델에서 기 설정치 이하의 깊이를 가진 영역과 기 설정치 이상의 깊이를 가진 영역의 경계 지점을 상기 치아 구획 라인으로 설정하고,
   상기 기 설정치는 치아의 교두에 의한 평균 깊이 이상의 깊이 값으로 설정하는
   오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계는,
   상기 3차원 모델의 곡률 정보와 상기 풀 아치 가상 모델의 곡률 정보에 기초하여 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 것을 특징으로 하는
   오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계는,
   상기 3차원 모델의 위치 정보 및 상기 풀 아치 가상 모델에 미리 지정된 치아들의 위치 정보에 기초하여 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 것을 특징으로 하는
   오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
5. 제3 또는 제4 항에 있어서,
   상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계는,
   상기 3차원 모델의 설측에서 협측 방향으로의 폭의 길이 정보 및 상기 3차원 모델의 위치하는 상기 풀 아치 가상 모델의 영역의 설측에서 협측 방향으로의 폭의 길이 정보에 기초하여 상기 3차원 모델을 축소 또는 확대하는 단계; 및
   상기 축소 또는 확대된 상기 3차원 모델을 상기 풀 아치 가상 모델에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1, 제3항 및 제4 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 오토 트리밍된 3차원 모델 상의 치료 대상 영역의 보철물을 디자인 하는 단계;
   디자인된 보철물의 데이터를 밀링장치 또는 프린팅장치로 전송하여 보철물을 제작하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
9. 구강스캐너를 이용한 구강 내 치료 대상영역 또는 풀 아치(Full arch) 촬영 단계;
   구강스캐너의 스캔 데이터에 기초하여 생성한 3차원 모델 표시 단계;
   상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계; 및
   자동으로 구획을 분할하여 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 추출하는 단계;를 포함하고,
   상기 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는
   자동으로 교두점을 추출하는 단계;
   협측(Buccal) 방향의 교두점을 연결하여 치아 간의 아치를 형성하는 단계;
   아치 선 중 가장 낮은(하악)/ 높은(상악) 부분 탐색 단계;
   골 부분 추출 단계;
   치아가 붙어 있는지 판단하는 단계; 및
   치아가 붙어 있지 않은 경우 자동으로 구획을 분할하는 단계;를 포함하는
   오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 트리밍할 치료 대상 영역 또는 풀 아치를 선택하는 단계는
    상기 3차원 모델의 풀 아치 전체이거나, 사용자가 입력장치를 통해 선택한 상기 3차원 모델 상의 치료 대상 영역이거나, 상기 3차원 모델 상에서 트리밍할 시작 치아와 끝 치아를 선택하는 것을 특징으로 하는
    오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
11. 삭제
12. 제9 항에 있어서,
    치아가 붙어 있는 경우 디자인할 치아 부분을 기준으로 접선 또는 면을 생성하여 자동으로 구획을 분할하는 것을 특징으로 하는
    오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
13. 제9 항에 있어서,
    상기 자동으로 교두점을 추출하는 단계는
    일정한 영역으로 구역을 나누는 단계;
    가장 낮은(하악)/ 높은(상악) 높이 값을 추출하는 단계; 및
    교두점을 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    오토 트리밍을 이용한 보철물 디자인 방법.
14. 삭제
15. 삭제

Images