KR101939740B1 - 임플란트 객체제어 ui를 활용한 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임플란트 객체제어 UI를 활용한 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에 의하면, 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직으로 형성되는 원, 너비눈금, 길이눈금을 포함하는 임플란트 객체제어 UI를 이용하여 임플란트 객체의 너비나 길이를 편리하게 조정할 수 있으며, 임플란트 객체의 회전을 용이하게 제어할 수 있다.

Description

임플란트 객체제어 UI를 활용한 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체{DENTAL IMPLANT PLANNING METHOD USING USER INTERFACE FOR CONTROLLING IMPLANT OBJECTS, APPARATUS AND RECORDING MEDIUM THEREOF}

본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 임플란트 객체제어 UI를 이용하여 용이하게 객체를 수정할 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.

치과용 임플란트 치료는 직접적인 시술에 앞서서 환자의 상태에 적합한 임플란트의 치수, 종류, 위치, 배향 및 형상 등을 결정하는 임플란트 플래닝 과정을 거친다.

이를 위해서 먼저, 영상장비를 통해 X-ray, 컴퓨터 단층촬영 영상(Computed Tomography, CT), 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI), 파노라마 영상(Panoramic image) 등 환자의 해부학적 구조 및 치아 골의 상태 등을 파악할 수 있는 영상을 획득하고, 영상을 기초로 3차원 모델을 형성하여 환자의 상태에 적합한 임플란트의 종류, 치수 등을 선택하여 식립 위치나 배향, 형상 등의 제어를 소프트웨어 프로그램을 통해 시뮬레이션한다.

종래의 임플란트 플래닝 프로그램을 살펴보면, 도 1과 같은 임플란트 라이브러리에서 원하는 픽스처를 선택하여 시뮬레이션 하는 방법을 사용하고 있다. 따라서, 영상모델에 삽입된 픽스처가 적절하지 않거나 다른 픽스처로의 교체가 필요할 때에는 식립하고자 하는 부위의 너비 및 길이를 측정한 후 해당 너비와 길이에 들어갈 수 있는 픽스처를 임플란트 라이브러리에서 다시 선택해야 하는 번거로움이 있다.

한편, 임플란트 시술 시에는 임플란트가 식립될 대상 영역 주변의 해부학적 구조물이나 골밀도, 주변 치아와 대합치의 관계를 고려하여 구체적인 식립 위치와 배향 등이 결정되며, 여기에 픽스처(Fixture), 어버트먼트(Abutment), 및 크라운(Crown) 등 임플란트 객체간의 관계도 함께 고려해야 하기 때문에 시뮬레이션 과정에서 객체의 위치변경, 회전, 크기변경 등의 세밀한 조정작업이 필연적으로 수반된다.

종래 프로그램에 의하면, 드래그 동작이나 버튼 등을 활용한 클릭 동작을 통하여 임플란트 객체의 식립 각도나 위치 등의 변경이 이루어지는데, 변경시 과도하게 드래그 되는 등으로 인하여 사용자가 원하는 회전량 또는 이동량을 만족시키기 어렵고, 다수의 클릭 동작으로 인하여 불편함이 많이 발생하였다.

본 발명은 임플란트 라이브러리를 통하여 임플란트 객체의 선택이 이루어져 시뮬레이션을 위한 화면과의 연속성이 단절되고, 임플란트 객체 제어 시 불편함이 뒤따르는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서 시뮬레이션 화면에서 직접 임플란트 객체 선택을 할 수 있고 사용자가 원하는 회전량이나 이동량에 따라 임플란트 객체를 쉽게 제어할 수 있는 치과용 임플란트의 플래닝 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법은, 임플란트 객체를 환자의 치아배열에 관한 영상에 배치하는 단계; 상기 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직인 원을 포함하는 객체제어 UI를 생성하여 상기 영상에 표시하는 단계; 및 사용자 인터페이스부를 통해 입력되는 상기 객체제어 UI에 대한 사용자 입력을 기초로 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 객제체어 UI의 원은 상기 원의 중심이 상기 임플란트 객체의 세로 중심축과 평행한 방향으로 슬라이딩되면서 위치가 이동 가능하도록 생성될 수 있다.

또한, 상기 객체제어 UI의 원 내부에는 동심원이 형성될 수 있다.

한편, 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는, 상기 동심원 중 상기 사용자 인터페이스부를 통해 선택된 원의 둘레의 범위 내에서 상기 임플란트 객체의 위치를 변경할 수 있다.

또한, 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는, 상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 입력에 대응하여 상기 동심원 중 선택된 원의 둘레의 범위 내에서 상기 임플란트 객체의 세로 중심축 상의 일 점을 중심으로 상기 임플란트 객체를 회전하여 상기 임플란트 객체의 식립 각도를 변경할 수 있다.

여기서, 상기 동심원을 이루는 복수의 원의 둘레 상에는 일정한 간격으로 상기 임플란트 객체가 이동되는 위치를 결정하기 위한 적어도 하나 이상의 타겟 포인트가 생성될 수 있다.

이때, 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 타겟 포인트의 선택 시, 상기 임플란트 객체의 세로 수직축 상의 일 점을 중심으로 상기 임플란트 객체를 회전하여 상기 임플란트 객체의 세로 중심축이 선택된 상기 타겟 포인트를 지나도록 상기 임플란트 객체의 식립 각도를 변경할 수 있다.

아울러, 상기 치과용 임플란트 플래닝 방법은 상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 입력에 대응하여 상기 원의 개수, 상기 원의 위치, 상기 원의 크기, 상기 동심원의 개수, 상기 동심원의 간격 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 객체제어 UI는 상기 임플란트 객체의 너비를 조절할 수 있는 상기 임플란트 객체의 너비방향으로 형성되는 너비눈금 UI와 상기 임플란트 객체의 길이를 조절할 수 있는 상기 임플란트 객체의 길이방향으로 형성되는 길이눈금 UI를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 객체제어 UI의 상기 너비눈금 UI상에는 상기 임플란트 객체의 가용 제품모델이 갖는 모든 너비 수치에 대응하는 눈금이 형성되고, 상기 길이눈금 UI상에는 상기 가용 제품모델이 갖는 모든 길이 수치에 대응하는 눈금이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 너비눈금 UI와 상기 길이눈금 UI상의 눈금이 선택되면, 선택된 해당 눈금의 너비 또는 길이에 대응하는 임플란트 객체로 변경할 수 있다.

또한, 상기 치과용 임플란트 플래닝 방법은 상기 임플란트 객체의 위치나 크기가 변경되면, 변경된 임플란트 객체에 대응하여 상기 객체제어 UI를 재생성하는 단계를 더 포함하여 후속 변경을 지원할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 양태에 따른 치과용 임플란트 플래닝 장치는 환자의 치아배열에 관한 영상에서 치아가 상실된 영역에 임플란트 객체를 생성하는 객체생성부; 상기 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직인 원을 포함하는 객체제어 UI를 상기 영상에 생성하는 객체제어UI 생성부; 상기 객체제어 UI에 대한 사용자 입력을 받는 사용자 인터페이스부; 및 상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 입력에 대응하여 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 객체제어부를 포함할 수 있다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 임플란트 플래닝 시 객체의 위치, 각도, 크기 등을 변경할 때 하나의 객체제어 UI를 활용하고, 사용자가 원하는 회전량 또는 이동량에 따른 객체 제어가 용이하므로 수정작업의 편의성이 크게 증대된다.

또한, 본 발명에 따르면, 임플란트 라이브러리 선택화면을 통하지 않고 시뮬레이션 화면에서 직접 적합한 너비와 길이의 임플란트 객체를 선택할 수 있는 기능을 제공하여 신속하고 편리하게 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 임플란트 플래닝 프로그램에서 픽스처 선택을 위하여 제공되는 임플란트 라이브러리 화면의 예;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 장치의 구성을 나타낸 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 객체제어 UI가 치아배열 영상에 표시된 모습의 일 예;
도 4는 객체제어 UI의 동심원을 활용한 임플란트 객체의 회전동작을 설명하기 위한 참고도;
도 5는 복수의 원을 포함하는 객체제어 UI를 설명하기 위한 참고도;
도 6은 객체제어 UI에 형성된 타겟 포인트를 활용한 임플란트 객체의 회전동작을 설명하기 위한 참고도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 나타낸 흐름도; 및
도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 객체제어 UI를 도시한 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 치과용 임플란트 플래닝 장치는 임플란트 시술 전에 픽스처, 크라운, 및 크라운과 픽스처의 연결매개가 되는 어버트먼트 등의 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 식립 위치, 식립 방향, 식립 각도, 길이, 크기 등을 결정하여 임플란트를 식립하는 시뮬레이션을 제공한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 치과용 임플란트 플래닝 장치(100)는 사용자 인터페이스부(10), 객체생성부(20), 객체제어UI 생성부(30), 및 객체제어부(40)를 포함한다.

사용자 인터페이스부(10)는 사용자로부터 필요한 정보를 입력받고, 정보를 표시하기 위함으로, 마우스, 키보드, 버튼, 키패드 등의 정보 입력을 위한 입력수단, 입력 메뉴와 처리 결과 등을 비롯하여 각종 영상 및 정보를 표시하는 디스플레이 수단, 입출력을 하나의 디바이스를 통해 제공하는 터치스크린 등을 비롯하여 다양한 입출력 수단으로 구현될 수 있다.

객체생성부(20)는 치아가 상실된 영역에 임플란트 객체를 생성하여 영상에 배치한다. 여기서, 임플란트 객체가 배치되는 영상은 시뮬레이션을 통한 임플란트 플래닝을 위해 생성된 환자의 치아 배열이 나타난 2차원, 3차원 등의 다차원 영상을 의미하는 것으로, CT, X-ray, MRI, 치아 파노라마 영상, 구강 스캔 영상 등과 같이 이미지 획득장치(미도시)에 의하여 획득된 영상 자체뿐만 아니라 이들 영상을 재구성, 정합, 분할(Segmentation) 등의 영상 처리를 거쳐 생성된 영상 등을 포괄한다.

객체생성부(20)는 사용자 인터페이스부(10)를 통해 사용자가 임플란트 라이브러리에서 직접 선택한 임플란트 객체에 대응하는 가상 모델을 생성할 수도 있으나 치아 상실 위치 등을 기초로 사전에 마련된 객체의 치수, 크기, 형태 등의 임플란트 객체 속성을 결정하는 기준에 따라 임플란트 객체 리스트에서 직접 택일하여 영상에 배치할 수도 있다. 임플란트 객체가 배치되는 위치, 방향, 각도 등의 배치 양태 또한 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 의하거나 인접 치아와의 거리, 신경관의 위치 등을 고려하여 사전에 마련된 배치기준에 기초하여 결정될 수 있을 것이다.

객체제어UI 생성부(30)는 임플란트 객체가 배치된 영상에 임플란트 객체의 위치, 각도, 크기 등을 제어하기 위한 객체제어 UI(User Interface)를 형성한다. 참고로, 객체제어 UI를 통해 제어되는 임플란트 객체는 픽스처, 크라운, 어버트먼트 등 임플란트를 구성하는 각각의 개별적인 요소가 될 수도 있고, 또는 픽스처, 크라운, 어버트먼트 중 적어도 2개의 요소가 결합된 것일 수 있다. 예컨대, 객체제어 UI는 픽스처만을 제어할 수도 있으나, 하나로 그룹핑(Grouping)된 픽스처, 어버트먼트, 크라운의 위치나 방향을 한 번에 제어하도록 구현될 수도 있다.

객체제어부(40)는 사용자의 객체제어 UI를 통한 명령에 대응하여 임플란트 객체의 위치를 이동시키거나 회전, 또는 크기를 변경한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 객체제어 UI가 치아배열 영상에 표시된 모습의 일 예를 보여준다. 이하에서는 임플란트 객체로서 픽스처를 제어하는 것을 예를 들어 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 객체제어 UI(C)는 원(C1), 너비눈금 UI(C2), 및 길이눈금 UI(C3)을 포함한다. 여기서, 원(C1)은 임플란트 객체(F)의 식립 각도나 방향을 변경할 때 활용되고, 너비눈금 UI(C2)과 길이눈금 UI(C3)는 각각 임플란트 객체(F)의 너비와 길이를 조절할 때 활용된다.

먼저, 객체제어 UI(C)의 원(C1)에 관하여 설명하면, 원(C1)은 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA)에 수직으로 형성된다.

원(C1)의 크기는 임의로 결정될 수도 있으나, 상실된 치아와 인접한 인접 치아의 위치 등을 고려하여 인접 치아를 침범하지 않는 범위 내에서 결정될 수도 있다. 예컨대, 원(C1)의 크기는 인접 치아의 위치와 임플란트 객체(F) 간 거리를 고려하여, 임플란트 객체(F)가 인접 치아를 침범하거나 관통하지 않는 범위 내에서 최대로 이동할 수 있는 경계를 고려하여 결정될 수 있다.

한편, 도 3에서는 원(C1)의 중심(0)이 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA) 상에 위치하는 것으로 도시되었지만, 임플란트 객체(F)의 식립 각도의 변경 가능범위를 고려하여 세로 중심축(CA)을 기준으로 어느 한쪽으로 치우친 원(C1)이 생성될 수도 있음은 물론이다.

참고로, 도 3에서는 원(C1)이 임플란트 객체(F)의 맨 윗부분인 상단에 형성된 것을 보여주지만, 임플란트 객체(F)의 중단, 하단 등 다른 부분에도 형성될 수 있다. 또한, 원(C1)의 중심(O)이 수직방향, 즉, 세로 중심축(CA)과 평행한 방향으로 슬라이딩(Sliding)되면서 위치가 이동 가능하도록 마련되어 사용자가 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 필요에 따라 원(C1)의 위치를 이동시킬 수 있도록 할 수 있다.

원(C1) 내부에는 원(C1)의 중심(O)을 기준으로 동심원이 형성된다. 동심원(C1a~C1c)은 임플란트 객체(F)의 식립 각도의 변경 내지는 회전을 수행할 때 이동범위 내지는 회전반경 범위를 정의하는데 활용될 수 있다.

예컨대, 사용자 인터페이스부(10)를 통해 사용자가 동심원(C1a~C1c) 중 C1c를 선택하고, 드래그 동작 등으로 임플란트 객체의 식립 각도를 변경하기 위하여 임플란트 객체(F)를 회전시키면, 객체제어부(40)는 C1c의 둘레를 제한범위로 하여 해당 범위 내에서 임플란트 객체(F)의 식립 각도를 변경하고, C1c의 둘레를 넘어서는 각도에 대해서는 식립 각도의 변경이 이루어지지 않도록 제어한다.

이때, 회전 중심은 임플란트 객체(F)의 맨 윗부분인 상단, 맨 아랫부분인 하단, 중간 부분 등으로 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA) 상의 일 점을 적용할 수 있다. 여기서, 회전 중심은 회전시 회전하지 않고 고정되는 점을 의미하는 것으로 사용자 인터페이스부(10)로부터 입력 받을 수도 있으며, 또는 미리 설정된 기준에 따라 세로 중심축(CA) 상의 일 점을 자동으로 적용할 수 있다.

도 4는 객체제어 UI의 동심원을 활용한 임플란트 객체의 회전동작을 설명하기 위한 참고도로서, 동심원의 선택에 따라 임플란트 객체(F)가 회전하는 모습의 일 예를 도식화한 것이다. 참고로, 도 4에서는 임플란트 객체(F)의 하단의 P3 지점을 회전중심으로 회전하여 식립 각도가 변경되는 예를 보여주고 있다.

도 4를 참조하면, 원(C1) 내부에서 선택된 동심원 C1c의 둘레 범위 내에서 임플란트 객체(F)의 회전이 이루어지고 있다. 단, 여기서 주의해야 할 점은, 도 4를 통해서도 알 수 있듯이 임플란트 객체(F)가 선택된 동심원과 같은 평면상에서 움직이는 것으로 제한되는 것이 아니고, 선택된 동심원과 일 평면상 존재하는 임플란트 객체(F)의 부분이 선택된 동심원의 직경 내에서 각도가 변경되는 것이다. 도 4에서는 원(C1)이 임플란트 객체(F)의 상단에 위치해 있으므로, 임플란트 객체(F)의 상단이 선택된 동심원 C1c의 직경 내에서 회전되고 있다. 이와는 반대로, 원(C1)이 임플란트 객체(F)의 하단에 위치한 경우, 임플란트 객체(F)의 하단이 선택된 동심원의 직경 내에서 회전하도록 구현될 수 있다.

한편, 동심원의 간격이나 개수는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자가 조절 가능하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 세밀한 조정이 필요할 때에는 사용자는 동심원의 개수를 늘리거나 간격을 좁혀 활용할 수 있을 것이다. 이때, 동심원은 임플란트 객체의 각도변경 범위를 제한하기 위한 것이므로 동심원을 구성하는 복수의 원의 직경은 임플란트 객체의 직경보다는 크게 형성될 것이다.

도 5는 복수의 원을 포함하는 객체제어 UI를 설명하기 위한 참고도이다.

도 5를 참조하면, 객체제어 UI(C)의 원(C1, C1')은 복수 개 형성될 수도 있다. 여기서, 복수의 원은 인접 치아 간의 거리 등을 고려하여 상이한 크기로 형성될 수 있다.

사용자는 복수의 원(C1, C1') 중 적어도 하나의 원과 해당 원 내부의 동심원(C1a~C1c, C1'a~C1'c)을 선택할 수 있으며, 객체제어부(60)는 선택된 원과 일 평면상에 존재하는 임플란트 객체(F)의 부분이 선택된 동심원의 둘레 범위 내에서 회전이 이루어지도록 제어할 수 있다. 복수의 원에서 동심원이 각각 동시에 선택된 때에는 선택된 복수의 동심원과 일 평면상에 존재하는 임플란트 객체의 부분이 해당 동심원의 둘레 범위를 모두 만족하면서 각도가 변경되도록 제어된다. 각 원의 크기와 동심원의 개수나 간격은 사용자가 조절할 수 있으며, 필요에 따라 사용자는 원을 더 많이 생성할 수도 있다.

이와 같이, 동심원을 기초로 사용자가 식립 각도 변경 전에 한계 범위를 미리 정할 수 있도록 함으로써, 조작의 미숙함이나 의도치 않은 움직임에 의한 과도한 변경행위를 방지할 수 있다.

한편, 객체제어UI 생성부(30)는 동심원을 이루는 복수의 원의 둘레 상에 일정한 간격으로 적어도 하나 이상의 타겟 포인트를 형성할 수 있다. 여기서, 타겟 포인트는 사용자가 임플란트 객체의 식립 각도나 위치를 변경하고자 하는 목표 지점을 의미한다.

도 6은 객체제어 UI(C)에 형성된 타겟 포인트를 활용한 임플란트 객체의 회전동작을 설명하기 위한 참고도로서, 도 6에서는 타겟 포인트 TP6이 선택된 예를 보여준다.

사용자가 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 타겟 포인트(TP1~TP12) 중 하나를 선택하면, 객체제어부(40)는 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA) 상의 일 점을 회전 중심으로 임플란트 객체(F)를 회전하여 회전 후 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA)이 선택된 타겟 포인트를 지나도록 임플란트 객체(F)의 식립각도를 변경할 수 있다.

타겟 포인트를 통하여 임플란트 객체(F)가 이동할 몇 개의 후보지점을 제공함으로써, 사용자가 드래그 동작 등으로 원하는 지점으로 임플란트 객체(F)를 직접 움직이지 않더라도 원하는 방향이나 각도로 식립할 수 있도록 할 수 있다. 타겟 포인트의 간격이나 개수 역시 사용자가 조절 가능하도록 구현될 수 있다.

한편, 객체제어부(40)를 통하여 임플란트 객체의 식립 각도, 위치 등이 변경되면, 임플란트 객체의 세로 중심축 등이 변경되므로 객체제어UI 생성부(30)는 변경된 임플란트 객체에 대응하여 객체제어 UI(C)를 재생성 하여 제공할 수 있다. 다시 식립 각도, 위치 등의 변경이 필요한 경우에 변경 후의 상태에서 회전반경이나 이동범위를 결정할 필요가 있기 때문이다.

다시 도 3을 참조하면, 객체제어 UI(C)의 너비눈금 UI(C2)은 임플란트 객체(F)의 너비를 조절하기 위한 것이고, 길이눈금 UI(C3)는 임플란트 객체(F)의 길이를 조절하기 위하여 마련된 것이다.

너비눈금 UI(C2)상에는 적어도 일 이상의 가용 임플란트 객체의 제품모델이 갖는 너비 수치에 대응하는 눈금이 형성되고, 길이눈금 UI(C3)상에는 가용 임플란트 객체의 제품모델이 갖는 길이 수치에 대응하는 눈금이 형성된다.

사용자 인터페이스부(10)를 통해 사용자가 너비눈금 UI(C2)와 길이눈금 UI(C3)상의 눈금을 선택하면, 객체제어부(40)는 해당 눈금의 너비 또는 길이에 대응하는 임플란트 객체로 변경하여 표시한다. 이때, 마우스 화살표 등이 해당 눈금 부근에 위치하면 눈금에 대응하는 임플란트 객체의 제품의 너비나 길이의 구체적인 수치를 제공하여 사용자의 선택을 도울 수 있다.

이와 같이, 객체제어UI 생성부(30)는 사용자가 선택하거나 디폴트 값(Default Value)으로 설정된 임플란트 객체와 동일 제품군에 속한 다른 제품들의 길이나 너비정보를 눈금UI로 생성하여 표시하여 동일 제품군에서 변경 가능한 길이나 너비 정보를 눈금으로 알려줌으로써, 사용자는 원하는 눈금을 간단히 클릭하는 것만으로 임플란트 객체를 교체할 수 있다.

한편, 전술된 바와 같이, 사용자는 너비눈금 UI(C2)와 길이눈금 UI(C3) 상의 눈금을 선택하여 임플란트 객체를 교체할 수도 있으나, 가용 임플란트 제품을 먼저 고려하지 않고 너비눈금 UI(C2)와 길이눈금 UI(C3)의 축상에 마련된 조절점(P1, P2)를 축상에서 직접 이동시키면서 원하는 너비와 길이를 선택할 수도 있음은 물론이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하, 도 7을 참조하여, 치과용 임플란트 플래닝 장치(100)의 동작을 살펴본다.

임플란트 플래닝을 위해서는 환자의 의료 영상 획득 및 획득된 의료 영상의 재구성, 영상 정합, 영상 분할 등의 영상 처리 과정이 전제된다.

위와 같은 과정을 통하여 임플란트 플래닝을 위하여 시뮬레이션을 수행할 영상이 마련되면, 치아가 상실되어 임플란트 식립이 필요한 위치에 크라운과 픽스처를 포함하는 임플란트를 구성하는 임플란트 객체들을 영상에 배치한다(S10).

임플란트 객체의 배치는 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 의하여 이루어질 수도 있으며, 또는 치아가 상실된 영역의 위치 및 크기를 검출하여 자동으로 배치될 수도 있다. 자동 배치 시 인접 치아와의 거리, 신경관의 위치 등을 고려하여 적정 위치 및 각도로 배치될 수 있다.

이때, 픽스처와 크라운, 어버트먼트 등의 임플란트 객체를 모두 배치하고, 임플란트 객체를 그룹핑하여 한 번에 제어하거나 또는 개별적으로 제어할 수도 있으며, 각 임플란트 객체가 배치될 때마다 제어할 수도 있을 것이다. 한편, 크라운의 배치가 선행되고 크라운이 배치된 양태에 의존적으로 픽스처를 배치할 수도 있으나, 이와는 반대로 픽스처를 먼저 식립하고 픽스처의 식립 방향 및 위치에 따라 크라운을 나중에 배치할 수도 있음은 물론이다. 이와 같이, 본 발명에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법은 임플란트 객체의 배치 순서 등에 특별히 구애받지 않으므로, 이하에서는, 픽스처가 먼저 배치되고, 픽스처에 대한 제어가 이루어지는 경우를 상정한다.

영상에 임플란트 객체가 배치되면, 배치된 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직인 원을 포함하는 객체제어 UI가 생성되어 영상에 표시된다(S20). 도 3에 도시된 바와 같이, 객체제어 UI는 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직인 원을 포함하며, 이외에도 너비눈금 UI, 및 길이눈금 UI를 포함할 수 있다.

한편, 객체제어 UI는 도 3에 도시된 것과 같이, 단순히 원, 너비눈금 UI, 길이눈금 UI만으로 구성될 수도 있으나, 이들을 포함한 다른 도형 형상으로 생성될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 예에 따른 객체제어 UI를 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, 도 8에서는 객체제어 UI(C)가 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA)에 수직으로 형성되는 원(C1)을 일 단면으로 포함한 원기둥 형상인 것을 보여준다.

이때, 원기둥의 높이는 임플란트 객체가 식립될 주변의 신경관 등을 침범하지 않는 범위 내에서 결정될 수 있다. 예컨대, 원기둥의 높이는 신경관 등 주위 조직을 침범하지 않으면서, 임플란트 객체가 식립될 수 있는 최대 깊이로 결정될 수 있을 것이다.

객체제어부(40)는 임플란트 객체(F)가 객체제어 UI(C)에 따른 범위를 넘어서 위치가 이동하거나 그 높이보다 길이가 긴 임플란트 객체(F)가 적용될 때에는 사용자에게 경고 메시지를 제공할 수 있으며, 위치이동이나 길이변경이 이루어지지 못하도록 제한할 수도 있을 것이다.

이와 같이, 객체제어 UI(C)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 임플란트 객체(F)의 세로 중심축(CA)에 수직으로 형성되는 원(C1)을 윗면, 아랫면, 또는 일 단면으로 포함하는 도형으로서 기둥 형상, 원뿔 형상 등 다양한 형상을 취할 수 있다. 예컨대, 도 8에서는 객체제어 UI(C)의 윗면과 아랫면이 동일하게 형성된 원기둥의 예를 보여주나, 윗면과 아랫면의 크기는 다르게 형성될 수도 있다.

이어서, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력되는 객체제어 UI에 대한 사용자 입력에 대응하여 임플란트 객체의 식립 각도, 방향, 너비, 길이 등의 변경이 이루어진다(S30, S40). 이때, 임플란트 객체의 회전 및 이동범위는 객체제어 UI의 원 내부의 동심원 중 사용자로부터 선택된 동심원의 둘레에 의하여 제한함으로써, 예상치 못한 위치로 임플란트 객체가 이동하는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 사용자는 동심원의 둘레에 일정한 간격으로 배치되는 타겟 포인트를 선택함으로써, 임플란트 객체에 대한 직접적인 조작동작 없이 임플란트 객체를 원하는 각도와 방향으로 위치시킬 수 있다.

한편, 임플란트 객체의 너비는 너비눈금 UI 상의 눈금을 선택함으로써 별도의 임플란트 라이브러리에 진입하여 변경하지 않더라도 원하는 너비를 가지는 가용 임플란트 제품으로 교체할 수 있으며, 임플란트 객체의 길이는 길이눈금 UI 상의 눈금을 선택함으로써 쉽게 변경할 수 있다.

이와 같이, 객체제어 UI을 통하여 임플란트 객체의 식립 각도나 위치, 너비 길이 등이 변경되면 객체제어UI 생성부(30)는 변경된 임플란트 객체에 대응하여 객체제어 UI를 재생성 하여 후속 변경을 지원할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법, 및 장치(100)에 의하면, 객체제어 UI의 원, 너비눈금 UI, 길이눈금 UI를 기초로 변경항목마다 별도의 UI를 호출하거나 임플란트 라이브러리 화면을 통하지 않고도 식립각도, 방향, 너비, 길이 등을 한 번에 수정할 수 있으며, 객체제어 UI의 동심원이나 타겟 포인트를 활용하여 조작이 미숙한 사용자도 쉽게 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 치과용 임플란트 시술 계획 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.

본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에 기록된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.

컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체를 포함할 수 있다.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 사용자 인터페이스부 20: 객체생성부
30: 객체제어UI 생성부 40: 객체제어부

Claims (14)

1. 각 단계가 컴퓨터를 통해 수행되는 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서,
   임플란트 객체를 환자의 치아배열에 관한 영상에 배치하는 단계;
   상기 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직인 원을 포함하는 객체제어 UI를 생성하여 상기 영상에 표시하는 단계; 및
   사용자 인터페이스부를 통해 입력되는 상기 객체제어 UI에 대한 사용자 입력을 기초로 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계를 포함하고,
   상기 객체제어 UI의 원 내부에는 동심원이 형성되며,
   상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는,
   상기 동심원 중 상기 사용자 인터페이스부를 통해 선택된 원의 둘레의 범위 내에서 상기 임플란트 객체의 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 객체제어 UI의 원은 상기 원의 중심이 상기 임플란트 객체의 세로 중심축과 평행한 방향으로 슬라이딩되면서 위치가 이동 가능하도록 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는,
   상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 입력에 대응하여 상기 동심원 중 선택된 원의 둘레의 범위 내에서 상기 임플란트 객체의 세로 중심축 상의 일 점을 중심으로 상기 임플란트 객체를 회전하여 상기 임플란트 객체의 식립 각도를 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 동심원을 이루는 복수의 원의 둘레 상에는 일정한 간격으로 상기 임플란트 객체가 이동되는 위치를 결정하기 위한 적어도 하나 이상의 타겟 포인트가 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는,
   상기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 타겟 포인트의 선택시, 상기 임플란트 객체의 세로 수직축 상의 일 점을 중심으로 상기 임플란트 객체를 회전하여 상기 임플란트 객체의 세로 중심축이 선택된 상기 타겟 포인트를 지나도록 상기 임플란트 객체의 식립 각도를 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 입력에 대응하여 상기 원의 개수, 상기 원의 위치, 상기 원의 크기, 상기 동심원의 개수, 상기 동심원의 간격 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 객체제어 UI는 상기 임플란트 객체의 너비를 조절할 수 있는 상기 임플란트 객체의 너비방향으로 형성되는 너비눈금 UI와 상기 임플란트 객체의 길이를 조절할 수 있는 상기 임플란트 객체의 길이방향으로 형성되는 길이눈금 UI를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 객체제어 UI의 상기 너비눈금 UI상에는 상기 임플란트 객체의 가용 제품모델이 갖는 모든 너비 수치에 대응하는 눈금이 형성되고, 상기 길이눈금 UI상에는 상기 가용 제품모델이 갖는 모든 길이 수치에 대응하는 눈금이 형성되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 단계는,
    상기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 너비눈금 UI와 상기 길이눈금 UI상의 눈금이 선택되면, 선택된 해당 눈금의 너비 또는 길이에 대응하는 임플란트 객체로 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 임플란트 객체의 위치나 크기가 변경되면, 변경된 임플란트 객체에 대응하여 상기 객체제어 UI를 재생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
    
13. 제1항, 제2항 및 제5항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    
14. 시뮬레이션을 통한 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 있어서,
    환자의 치아배열에 관한 영상에서 치아가 상실된 영역에 임플란트 객체를 생성하는 객체생성부;
    상기 임플란트 객체의 세로 중심축에 수직인 원을 포함하는 객체제어 UI를 상기 영상에 생성하는 객체제어UI 생성부;
    상기 객체제어 UI에 대한 사용자 입력을 받는 사용자 인터페이스부; 및
    상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자 입력에 대응하여 상기 임플란트 객체의 위치와 크기를 제어하는 객체제어부를 포함하며,
    상기 객체제어 UI의 원 내부에는 동심원이 형성되고,
    상기 객체제어부는, 상기 동심원 중 상기 사용자 인터페이스부를 통해 선택된 원의 둘레의 범위 내에서 상기 임플란트 객체의 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 장치.

Images