KR101960476B1

KR101960476B1 - 치과용 임플란트 플래닝 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101960476B1
Application number: KR1020170054789A
Authority: KR
Inventors: 김진국; 권성구; 김지민
Original assignee: 주식회사 코어라인소프트
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2019-03-20
Also published as: KR20180120890A; US11160643B2; US20180311019A1

Abstract

본 발명은 컴퓨팅 시스템에 의하여 실행될 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법을 개시한다. 치과용 임플란트 플래닝 방법은 치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출하는 단계; 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계; 상기 복수의 가상 크라운에 대한 사용자의 확인을 수신하는 단계; 및 상기 복수의 가상 크라운에 기초하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치할 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립하는 단계를 포함한다.

Description

치과용 임플란트 플래닝 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD OF DENTAL IMPLANT PLANNING}

본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 방법과 이를 실행하기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 치과용 임플란트 플래닝 시 임플란트 객체들의 위치를 결정하는 데 있어서 복잡도를 감소하고 정확성을 높이며 사용자 편의성을 향상시키기 위한 기술에 관한 것이다.

본 발명은 산업통상자원부 및 한국산업기술평가관리원의 바이오의료기기산업핵심기술개발사업(의료기기)사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 10052753, 과제명: 노령층,사회적 약자를 위한 3D 프린터 기반 저비용, 쾌속 및 심미적 만족을 충족하는 무치악 및 두개악안면결손 환자용 피로한계 200N, 유지력 30N 급의 수복 보철물 제작, 재건 시스템 개발].

임플란트는 결손된 치아를 대체하기 위한 것으로, 적절한 임플란트 식립 위치와 방향, 임플란트의 크기와 유형에 대한 계획을 수립하는 절차는 성공적인 시술을 위한 매우 중요한 과정이다.

종래에는 치과용 임플란트 계획 프로그램을 이용한 임플란트 계획 수립시 픽스처(fixture), 지대주(abutement), 가상 크라운(virtual crown) 등의 보철물 위치와 각도가 전적으로 시술을 수행하는 프로그램 사용자의 경험과 감에 의존하여 결정되므로 사용자 간 편차가 존재하며, 이로 인하여 시술에 대한 신뢰성이 저해되는 문제점이 있었다.

또한, 임플란트 계획의 수립을 위한 가이드를 전혀 제공하지 않아 사용자는 거듭하여 계획을 수정해야 할 필요가 있었고, 이는 곧 임플란트 계획 수립에 소요되는 시간과 절차의 복잡성을 증대시키는 요인으로 작용하게 되었다.

임플란트 계획 수립 시 계획 수립에 소요되는 시간과 절차의 복잡성을 줄이기 위한 시도로서 선행문헌인 한국등록특허 제10-1623356호 "치과용 임플란트 계획 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록 매체"가 제안된 바 있다.

상기 선행문헌에 따르면 사용자의 경험에 대한 의존도를 줄이고 시간과 절차의 복잡도를 감소하는 가이드 방안이 제공된다. 선행문헌에서는 하나하나의 치아에 대한 임플란트 계획을 가상 크라운이라는 형태로 제공하면서 효율적인 가이드를 제시하였다. 그러나 선행문헌에서 나타나는 문제점으로는 복수의 치아에 대한 임플란트 계획을 동시에 수립하는 경우 각각의 치아마다 가이드를 제시하고 계획을 수립해야 하기 때문에 장시간이 소요되는 점을 들 수 있다.

한국등록특허 10-1623356호 "치과용 임플란트 계획 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록 매체" (2016년 5월 24일)

본 발명은 종래기술 및 상기의 선행기술의 문제점을 해결하고자 하는 발명으로서, 심미적 요인과 환자의 최종적인 만족도를 우선시하여 임플란트 계획을 수립할 수 있는 가이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전악(무치악) 임플란트 등 복수의 치아에 대한 임플란트가 동시에 필요한 상황에서 다수의 치아에 공통적으로 적용되어야 하는 프로세스를 단순화하여 임플란트 계획 전체의 수립 절차와 시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 다수의 치아에 대한 효과적인 임플란트 계획 최적화 UI를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 심미적 요인과 치아의 기능을 복합적으로 고려하여, 다수의 치아가 공통적으로 따라야 할 기준을 생성하고, 기준 내에서 각각의 치아를 최적화하는 2단계 임플란트 계획 최적화 기법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 도출된 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템은 프로세서를 포함하고 디스플레이 장치와 연결된다. 프로세서는 치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출하는 검출부; 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 복수의 가상 크라운을 배치하는 제1 설정부; 상기 복수의 가상 크라운에 대한 사용자의 확인 동작에 따른 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 제어부; 및 상기 복수의 가상 크라운에 기초하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치할 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립하는 제2 설정부를 포함한다.

제1 설정부는 복수의 치아가 상실된 영역에 대하여 복수의 치아가 집합적으로 따라야 하는 제1 규칙을 먼저 생성하고, 제1 규칙 내에서 각각의 치아에 대한 가상 크라운을 배치할 수 있다.

제1 설정부는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 상실된 복수의 치아의 수복하고자 하는 외곽선을 산출하고, 상기 수복하고자 하는 외곽선에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각을 생성할 수 있다. 이때 수복하고자 하는 외곽선은 심미적 특성과 복수의 치아의 저작 기능 등 복합적인 요인을 고려하여 결정될 수 있다.

제1 설정부는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정할 수 있다. 이때 제1 설정부는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 이용하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정할 수 있다. 즉, 컴퓨팅 시스템은 임플란트 대상 영역이 어금니 영역인지, 전체 영역인지(무치악 또는 전악 임플란트의 경우), 또는 특정한 치아의 상실을 대체하기 위함인지를 먼저 파악하여 기준 치아 모델을 호출할 수 있다.

제1 설정부는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 수신하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역 상에 초기 배치하고, 사용자 인터페이스 제어부는 상기 초기 배치된 기준 치아 모델에 대한 일괄적 수정 모드를 제공하고, 제1 설정부는 상기 일괄적 수정 모드를 거친 복수의 치아 모델을 상기 복수의 가상 크라운으로 생성할 수 있다.

이때 사용자 인터페이스 제어부는 피검자의 악궁의 원호의 길이에 대응하여 상기 초기 배치된 기준 치아 모델의 크기를 일괄적으로 수정할 수 있는 모드를 상기 일괄적 수정 모드로서 제공할 수 있다.

이때 일괄적 수정 모드는 제1 설정부에 의하여 설정된 제1 규칙, 즉 복수의 치아에 대한 수복하고자 하는 외곽선이 정의하는 범위 내에서 초기 배치된 기준 치아 모델의 크기를 수정할 수 있는 사용자 인터페이스 메뉴일 수 있다. 수복하고자 하는 외곽선은 악궁의 원호의 길이 방향, 악궁의 원호에 수직인 깊이 방향, 치아의 높이 방향을 모두 고려하여 지정될 수 있다.

상기 컴퓨팅 시스템에 의하여 실행될 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법은 치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출하는 단계; 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계; 상기 복수의 가상 크라운에 대한 사용자의 확인을 수신하는 단계; 및 상기 복수의 가상 크라운에 기초하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치할 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 심미적 요인과 환자의 최종적인 만족도를 우선시하여 임플란트 계획을 수립할 수 있다.

본 발명에 따르면 전악(무치악) 임플란트 등 복수의 치아에 대한 임플란트가 동시에 필요한 상황에서 다수의 치아에 공통적으로 적용되어야 하는 프로세스를 단순화하여 임플란트 계획 전체의 수립 절차와 시간을 단축할 수 있다.

본 발명에 따르면 다수의 치아에 대한 효과적인 임플란트 계획 최적화 UI를 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면 심미적 요인과 치아의 기능을 복합적으로 고려하여, 다수의 치아가 공통적으로 따라야 할 기준을 생성할 수 있다. 또한 복수의 치아의 공통 기준 내에서 각각의 치아를 최적화하는 2단계 임플란트 계획 최적화 기법을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 크라운 배치 및 일괄적 수정 모드를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.
도 7은 도 5 및 도 6의 특정한 일 단계의 일 실시예를 더욱 상세히 도시하는 부분적 동작 흐름도이다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 심미적 요인과 환자의 최종적인 만족도를 고려하여 복수의 치아가 수복된 이후에 복합적으로 형성하는 외곽선(수복하고자 하는 외곽선)을 x, y, z축 방향을 모두 고려하여 먼저 설정한 후 수복하고자 하는 외곽선이 규정하는 범위 내에서 치아 각각의 최적화를 시도할 수 있는 2단계 치과용 임플란트 플래닝 방법을 제안한다.

가상 크라운이 배치된 이후 가상 크라운 내에서 하나하나의 구조물(픽스쳐, 지대주(abutment) 등)을 확정하는 구성은 선행문헌 한국등록특허 제10-1623356호에 서 규정된 과정을 참고할 수 있다.

본 발명은 다수의 치아에 대한 일괄적 임플란트 계획을 수립할 경우, 각각의 치아에 대하여 반복되는 과정을 간략화하거나 다수의 치아에 공통적으로 적용되는 과정으로 대체하여 전체 임플란트 계획 수립의 절차와 시간을 단축할 수 있다.

본 발명은 치아의 상실 영역의 위치를 고려한 기준 치아 모델을 먼저 일괄 호출한 후 계획을 수립할 수 있다. 기준 치아 모델에 대한 설명은 선행문헌인 한국등록특허 제10-1623356호에 기재된 사항으로 갈음한다. 기준 치아 모델은 일괄 호출되어 가상 크라운으로 배치되고, 집합적 수정 UI 또는 일괄적 수정 모드를 통하여 수정될 수 있다. 복수의 치아에 대한 수정이 공통적으로 이루어지고, 각각의 치아에 대한 최적화 과정이 뒤따를 수 있다.

본 명세서에서 기재되는 사용자 입력에 의한 수정, 사용자 입력에 의한 최적화는 사용자의 경험과 전문적인 지식을 이용한 일종의 검증 프로세스이다. 본 발명의 실시예에 따라서는 사용자 입력에 의한 수정 또는 최적화는 컴퓨팅 시스템의 연산에 의한 수정 또는 최적화로 대체될 수 있다.

복수의 치아에 대한 일괄 수정 및 각각의 치아에 대한 최적화 과정은 환자의 악궁 및 교합면에 의하여 부분적으로 제한될 수 있다. 즉, 일괄 수정 및 최적화 과정은 악궁 및 교합면을 벗어나지 않는 범위 내에서 실행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템(100)을 도시하는 도면이다.

컴퓨팅 시스템(100)은 프로세서(110)를 포함하고 디스플레이 장치(도시되지 않음)와 연결된다. 프로세서(110)는 치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출하는 검출부(120), 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 복수의 가상 크라운을 배치하는 제1 설정부(130), 상기 복수의 가상 크라운에 대한 사용자의 확인 동작에 따른 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 제어부(140), 및 상기 복수의 가상 크라운에 기초하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치할 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립하는 제2 설정부(150)를 포함한다.

제1 설정부(130)는 복수의 치아가 상실된 영역에 대하여 복수의 치아가 집합적으로 따라야 하는 제1 규칙을 먼저 생성하고, 제1 규칙 내에서 각각의 치아에 대한 가상 크라운을 배치할 수 있다.

제1 설정부(130)는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 상실된 복수의 치아의 수복하고자 하는 외곽선을 산출하고, 상기 수복하고자 하는 외곽선에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각을 생성할 수 있다. 이때 수복하고자 하는 외곽선은 심미적 특성과 복수의 치아의 저작 기능 등 복합적인 요인을 고려하여 결정될 수 있다.

제1 설정부(130)는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정할 수 있다. 이때 제1 설정부(130)는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 이용하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정할 수 있다. 즉, 컴퓨팅 시스템(100)은 임플란트 대상 영역이 어금니 영역인지, 전체 영역인지(무치악 또는 전악 임플란트의 경우), 또는 특정한 치아의 상실을 대체하기 위함인지를 먼저 파악하여 기준 치아 모델을 호출할 수 있다.

제1 설정부(130)는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 수신하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역 상에 초기 배치하고, 사용자 인터페이스 제어부(140)는 상기 초기 배치된 기준 치아 모델에 대한 일괄적 수정 모드를 제공하고, 제1 설정부(130)는 상기 일괄적 수정 모드를 거친 복수의 치아 모델을 상기 복수의 가상 크라운으로 생성할 수 있다.

이때 사용자 인터페이스 제어부(140)는 피검자의 악궁의 원호의 길이에 대응하여 상기 초기 배치된 기준 치아 모델의 크기를 일괄적으로 수정할 수 있는 모드를 상기 일괄적 수정 모드로서 제공할 수 있다.

이때 일괄적 수정 모드는 제1 설정부(130)에 의하여 설정된 제1 규칙, 즉 복수의 치아에 대한 수복하고자 하는 외곽선이 정의하는 범위 내에서 초기 배치된 기준 치아 모델의 크기를 수정할 수 있는 사용자 인터페이스 메뉴일 수 있다. 수복하고자 하는 외곽선은 악궁의 원호의 길이 방향, 악궁의 원호에 수직인 깊이 방향, 치아의 높이 방향을 모두 고려하여 지정될 수 있다.

수복하고자 하는 외곽선은 복수의 치아들이 집합적으로 형성하는 그룹 외곽선일 수 있다. 예를 들어 상악의 좌측 어금니 3개, 하악의 좌측 어금니 4개가 수복 대상인 경우 수복하고자 하는 외곽선은 상악과 하악의 수복 대상인 치아 모두를 고려하여 설정될 수 있다. 상악의 좌측 어금니 3개에 대한 수복하고자 하는 외곽선은 인접한 치아(상악의 잔존 치아들)의 위치, 높이, 및 크기를 고려하여 설정될 수 있다. 즉 수복하고자 하는 외곽선의 설정 시 잔존하고 있는 치아들이 형성하는 교합면이 고려될 수 있다. 또한 수복하고자 하는 외곽선은 상실된 치아 영역의 잇몸의 형태, 교합면과 잇몸의 높이 차, 상실된 치아가 담당해야 할 기능 등을 고려하여 설정될 수 있다.

예를 들어 어금니, 송곳니, 앞니는 그 기능과 형태가 기본적으로 상이하므로 이러한 점을 고려하여 수복하고자 하는 외곽선이 설정됨은 물론이고, 다수의 일련의 어금니가 상실되어 수복하고자 하는 치아가 그룹을 형성하는 경우, 저작 시 어금니에 가해지는 충격의 배분을 고려하여 치아 그룹의 외곽선을 설정할 수 있다. 특정한 치아에 과도한 충격이 가해지지 않도록 하며 치아가 상실된 영역의 잇몸과 신경 분포 등이 추가로 고려 대상이 될 수 있다.

수복하고자 하는 치아 그룹에 대한 제1 규칙이 설정된 후, 이에 대한 사용자 검증 과정을 거칠 수 있으며, 제1 규칙이 설정된 이후에는 하나하나의 치아에 대한 최적화 과정은 제1 규칙 내에서 이루어진다. 치아 그룹에 대한 공통적인 규칙을 먼저 설정함으로써 각각의 치아에 대해서 반복적으로 이루어지는 최적화 과정을 크게 간략화할 수 있다.

하나의 치아에 대한 위치, 크기, 형태가 정해진 후 임플란트 구조물에 대한 구체화된 설계는 상기 선행문헌 한국등록특허 제10-1623356호 등에서 규정하고 있는 프로세스를 따를 수 있다. 본 발명의 사상은 하나하나의 치아에 대한 최적화에 앞서 다수의 치아에 대한 공통적인 규칙의 설정, 치아 그룹에 대한 일괄 수정 모드의 제공인 점에서 상기 선행문헌은 물론 종래 기술들과 차별화될 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템(200)을 도시하는 도면이다. 프로세서(210)가 포함하는 검출부(220), 제1 설정부(230), 사용자 인터페이스 제어부(240), 제2 설정부(250)의 주요 기능은 도 1에 도시된 컴퓨팅 시스템(100)과 유사하다. 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 2의 제1 설정부(230)는 기준 치아 모델 DB(260)로부터 기준 치아 모델을 호출할 수 있다. 기준 치아 모델은 수복하고자 하는 치아의 위치에 따라 정의된 표준화된 라이브러리를 통하여 제공될 수 있다.

기준 치아 모델은 피검자의 성별, 연령 등을 고려하여 분류될 수 있고, 현재 피검자의 성별, 연령 등 조건에 맞는 기준 치아 모델이 호출될 수 있다. 기준 치아 모델은 치아의 위치, 및 기능에 따라 정의될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템(300)을 도시하는 도면이다. 프로세서(310)가 포함하는 검출부(320), 제1 설정부(330), 사용자 인터페이스 제어부(340), 제2 설정부(350) 및 기준 치아 모델 DB(360)의 주요 기능은 도 2에 도시된 컴퓨팅 시스템(200)과 유사하다. 중복된 설명은 생략하기로 한다.

제1 설정부(330)가 기준 치아 모델에 의하여 생성하고 배치한 가상 크라운에 대해서 사용자 인터페이스 제어부(340)를 통한 사용자 입력 명령에 따라 수정이 이루어진 경우, 가상 크라운의 수정 정보가 제1 설정부(330)로 피드백될 수 있다. 가상 크라운에 대한 수정은 가상 크라운 각각에 대해서 이루어질 수도 있으며 가상 크라운 그룹에 대하여 집합적으로 이루어질 수도 있다.

제1 설정부(330)는 가상 크라운에 대하여 이루어진 수정 내역에 대한 정보를 기준 치아 모델 DB(360)로 전송할 수 있고, 기준 치아 모델 DB(360)는 수정 내역에 대한 정보를 업데이트할 수 있다. 수정 내역은 가상 크라운 각각에 대한 수정인지, 그룹에 대한 집합적인 수정인지를 구분하여 전달되고 업데이트될 수 있다. 기준 치아 모델(360)은 수정 내역을 수집하여 기존의 기준 치아 모델들이 충족하지 못하는 특정 패턴의 새로운 치아 모델에 대한 데이터가 누적되면 새로운 기준 치아 모델을 생성할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 크라운 배치 및 일괄적 수정 모드를 도시하는 도면이다.

피검자의 치아에 대한 Top View 영상이 소개된다. 악궁(410)의 길이 방향으로 치아들이 배치된 영상이 도시된다.

잔존한 치아들 중 임의의 치아를 제1 치아(421)로 명명한다. 치아 상실 영역(430)은 검출부(120, 220, 320)에 의하여 치아 영상에 기초하여 식별된다. 치아 상실 영역(430)에 인접한 잔존 치아를 설명의 편의상 제2 치아(422)로 표현한다.

치아 수복 영역(440)은 치아 상실 영역(430)에 대응하여 규정될 수 있다. 치아 수복 영역(440)은 수복하고자 하는 외곽선의 일부를 규정할 수 있다. 즉, 수복하고자 하는 외곽선의 악궁 길이 방향, 악궁 깊이 방향의 크기 정보를 치아 수복 영역(440)에 나타내었다. 도 4에 도시되지는 않았으나 수복하고자 하는 외곽선은 악궁(410)의 높이 방향의 크기 정보까지 포함할 수 있음은 앞에서 설명한 바와 같다.

악궁(410)의 길이 방향을 따라 치아 상실 영역(430)의 일측의 종단을 제1 경계점(441)로 표현할 수 있다. 치아 상실 영역(430)의 타측의 종단에 제2 경계점(442)이 도시될 수 있다. 치아 수복 영역(440)은 치아 상실 영역(430)을 기초로 설정될 수 있는데, 제1 경계점(441)과 제2 경계점(442)에 의하여 악궁(410)의 길이 방향의 크기가 규정될 수 있다.

도 4에서는 일괄 수정 모드의 예시 또한 도시된다. 제1 경계점(441)의 위치는 인접한 제2 치아(422)의 경계면과 악궁(410)의 교점으로 정의될 것이다. 제2 경계점(442)은 제1 설정부(130, 230, 330)에 의하여 기준 치아 모델에 기초하여 정의되는 최초의 가상 크라운들(451, 452)에 의하여 나타내어질 수 있다.

사용자에 의한 수정이 가능한 일괄 수정 모드에서는 제2 경계점(442)을 이동시킴으로써 악궁(410)의 길이 방향을 따라 치아 수복 영역(440)의 크기를 일괄적으로 수정할 수 있는 모드가 제시된다. 도 4에서 제2 경계점(442)에 일괄 수정 모드의 UI가 함께 표시된다.

치아 수복 영역(440) 내에는 복수의 가상 크라운이 배치될 수 있다. 도 4에서는 3개의 가상 크라운이 치아 수복 영역(440) 내에 배치된다. 잔존한 제2 치아(422)에 가장 근접한 제1 가상 크라운(451)과 가장 멀리 위치한 제2 가상 크라운(452)이 표시된다. 제2 경계점(442)에 표시된 일괄 수정 모드에 의하여 제2 경계점(442)의 위치가 이동하면 크기 변화는 3개의 가상 크라운에 공통적으로 적용될 수 있다.

도 4에 도시된 일괄 수정 모드는 복수의 가상 크라운에 수정 사항이 공통적으로 적용되고, 이후에 하나하나의 가상 크라운을 최적화할 수 있는 수단을 도시한다.

도 4와 대비되는 종래 기술에서는 제1 가상 크라운(451)을 먼저 정의하고, 각각의 가상 크라운을 일일이 추가하여 정의할 수 밖에 없었다. 이런 경우 제2 가상 크라운(452)의 설정에 문제가 생기면 제1 가상 크라운(451)부터 다시 수정해야 했으므로 각각의 가상 크라운/가상 치아에 대한 수정을 처음부터 반복해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 Top-Down 워크플로우를 제공함으로써 다수의 치아에 대한 수복 및 임플란트 계획 수립을 신속하고 간편하게 진행하고자 한다.

먼저 프로세서(110, 210, 310) 내의 검출부(120, 220, 320)는 치아 영상에 기초하여 도 4에서 3개의 치아가 상실되었고 수복 대상임을 인식할 수 있다.

제1 설정부(130, 230, 330)는 3개의 어금니에 대한 기준 치아 모델을 호출할 수 있다. 제1 설정부(130, 230, 330)는 호출된 기준 치아 모델을 초기화된 가상 크라운으로서 치아 영상 상에 함께 표시할 수 있다. 이때 가상 크라운은 잔존 치아들과는 구분되기 위하여 색상 또는 명암 등 시각화 요소가 차별화되어 표시될 수 있다.

사용자 명령에 따라 제2 경계점(442)에 함께 표시된 일괄 수정 모드 하에서 제2 경계점(442)의 위치가 변경되면, 제2 경계점(442)의 변경된 위치를 기준으로 치아 수복 영역(440)의 악궁(410)의 길이 방향의 크기가 결정되고, 치아 수복 영역(440)의 악궁(410)의 길이 방향의 크기 변경은 3개의 가상 크라운에 공통적으로 적용될 수 있다. 이때 가상 크라운의 크기 변경은 최초 가상 크라운의 크기의 비율에 비례하여 동일한 비율로 적용될 수도 있으나, 각각의 가상 크라운이 위치한 치아의 최소 크기 기준 또는 최대 크기 기준에 의하여 크기 변동이 제한될 수도 있다. 예를 들어 치아 수복 영역(440)이 악궁(410)의 길이 방향으로 길어지도록 사용자 명령이 수신되었으나 최외곽의 제2 가상 크라운(452)이 이미 최대의 크기에 도달한 상태라면 제2 가상 크라운(452)은 더 이상 커지지 않고 나머지 가상 크라운들에 크기 변경이 적용될 수 있다.

도 4에서는 악궁(410)의 길이 방향의 크기가 변경되는 사용자 메뉴가 도시되었으나 다른 실시예에서는 악궁(410)의 깊이 방향 또는 높이 방향의 크기가 변경되는 사용자 메뉴도 제시가 가능하다. 예를 들어 제3 경계점(443) 또는 제4 경계점(444)의 위치가 사용자 입력에 의하여 변경되는 경우 악궁(410)의 깊이 방향의 크기가 일괄적으로 변경될 수 있다. 이 때에도 각각의 가상 크라운 간의 악궁(410)의 깊이 방향의 크기를 기준으로 동일한 크기 변경 비율이 적용될 수도 있고, 최대 크기 조건 또는 최소 크기 조건에 따라 크기 변경이 제한될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.

검출부(120, 220, 320)는 치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출할 수 있다(S510).

제1 설정부(130, 230, 330)는 복수의 치아가 상실된 영역에 기준 치아 모델을 복수의 가상 크라운으로서 배치할 수 있다(S520).

사용자 인터페이스 제어부(140, 240, 340)는 사용자의 확인 여부를 제1 설정부(130, 230, 330)에 피드백할 수 있다(S530).

사용자에 의한 기존 가상 크라운의 확인 명령이 입력되지 않거나, 재설정이 요구되는 경우에는 제1 설정부(130, 230, 330)는 소정의 기준에 따라 가상 크라운을 수정하여 치아 상실 영역에 배치할 수 있다(S520). 이때 가상 크라운에 대한 자동 수정은 수복하고자 하는 외곽선 등 공통적으로 적용될 제1 규칙에 의하여 제한되며, 유효한 잇몸 영역의 분석 등을 이유로 치아 수복 영역이 변경됨으로써 이루어질 수도 있다.

사용자에 의한 가상 크라운의 확인 명령이 입력되면 제2 설정부(150, 250, 350)는 복수의 가상 크라운에 기초하여 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립할 수 있다(S540).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 도시하는 동작 흐름도이다.

단계 S610 내지 S640은 도 5에서 이루어지는 가상 크라운의 자동 수정 및 자동 생성 기능과 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 6에서는 사용자가 기존 가상 크라운을 확인하지 않거나 재설정이 요구되는 경우에 사용자가 일괄적으로 가상 크라운을 수정할 수 있는 수정 모드를 제공할 수 있다(S650).

일괄 수정 모드를 통하여 사용자에 의한 기존 가상 크라운의 수정 명령이 입력되면 제1 설정부(130, 230, 330)는 수정된 크기를 가지는 가상 크라운을 치아 상실 영역에 배치할 수 있다(S620). 일괄 수정 모드의 설명은 도 4를 통하여 이루어졌으므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 7은 도 5 및 도 6의 특정한 일 단계의 일 실시예를 더욱 상세히 도시하는 부분적 동작 흐름도이다.

단계 S520 또는 S620이 수행된 이후에 제1 설정부(130, 230, 330)는 상실된 복수의 치아에 대한 수복하고자 하는 외곽선을 산출할 수 있다(S710).

제1 설정부(130, 230, 330)는 수복하고자 하는 외곽선에 기초하여 복수의 가상 크라운 각각을 생성할 수 있다(S720).

제1 설정부(130, 230, 330)는 생성된 복수의 가상 크라운 각각을 치아 상실 영역 내에 배치할 수 있다(S730).

수복하고자 하는 외곽선은 복수의 상실된 치아가 형성하는 치아 그룹의 외곽선으로서 악궁(410의 길이 방향, 깊이 방향, 높이 방향을 모두 고려하여 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명의 실시예와 도면에 소개된 길이, 높이, 크기, 폭 등은 이해를 돕기 위해 과장된 것일 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100, 200, 300 : 컴퓨팅 시스템
110, 210, 310 : 프로세서
120, 220, 320 : 검출부
130, 230, 330 : 제1 설정부
140, 240, 340 : 사용자 인터페이스 제어부
150, 250, 350 : 제2 설정부
260, 360 : 기준 치아 모델 DB

Claims

치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출하는 단계;
상기 복수의 치아가 상실된 영역에, 상기 상실된 복수의 치아에 집합적으로 적용되는 제1 규칙 내에서 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 대응하는 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계;
상기 복수의 가상 크라운에 대한 사용자의 확인을 수신하는 단계; 및
상기 복수의 가상 크라운 각각이 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치될 가상의 치아 각각에 대응하고, 상기 복수의 가상 크라운 각각에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각과 결합하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치될 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립하는 단계;
를 포함하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 상실된 복수의 치아의 수복하고자 하는 외곽선을 상기 상실된 복수의 치아에 집합적으로 적용되는 상기 제1 규칙의 일부로서 산출하는 단계; 및
상기 수복하고자 하는 외곽선에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각을 생성하는 단계;
를 포함하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 상기 상실된 복수의 치아의 종류, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
제3항에 있어서,
상기 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 상기 상실된 복수의 치아의 종류, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 이용하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 가상 크라운을 배치하는 단계는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 수신하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역 상에 초기 배치하는 단계;
상기 초기 배치된 기준 치아 모델에 대응하는 상기 상실된 복수의 치아에 집합적으로 적용되는 일괄적 수정 모드를 제공하는 단계; 및
상기 일괄적 수정 모드를 거친 복수의 치아 모델을 상기 복수의 가상 크라운으로 생성하는 단계;
를 포함하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
제5항에 있어서,
상기 초기 배치된 기준 치아 모델에 대한 상기 일괄적 수정 모드를 제공하는 단계는
피검자의 악궁의 원호의 길이에 대응하여 상기 초기 배치된 기준 치아 모델의 크기를 일괄적으로 수정할 수 있는 모드를 상기 일괄적 수정 모드로서 제공하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
프로세서를 포함하고 디스플레이 장치와 연결되는 컴퓨팅 시스템에 있어서,
상기 프로세서는
치아 영상에 기초하여 복수의 치아가 상실된 영역을 검출하는 검출부;
상기 복수의 치아가 상실된 영역에, 상기 상실된 복수의 치아에 집합적으로 적용되는 제1 규칙 내에서 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 대응하는 복수의 가상 크라운을 배치하는 제1 설정부;
상기 복수의 가상 크라운에 대한 사용자의 확인 동작에 따른 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 제어부; 및
상기 복수의 가상 크라운 각각이 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치될 가상의 치아 각각에 대응하고, 상기 복수의 가상 크라운 각각에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각과 결합하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역에 배치될 복수의 임플란트 객체에 대한 계획을 수립하는 제2 설정부;
를 포함하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1 설정부는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 상실된 복수의 치아의 수복하고자 하는 외곽선을 상기 상실된 복수의 치아에 집합적으로 적용되는 상기 제1 규칙의 일부로서 산출하고, 상기 수복하고자 하는 외곽선에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각을 생성하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1 설정부는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 상기 상실된 복수의 치아의 종류, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템.
제9항에 있어서,
상기 제1 설정부는
상기 복수의 치아가 상실된 영역, 상기 상실된 복수의 치아의 종류, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 이용하여 상기 복수의 가상 크라운 각각의 크기와 형태를 설정하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템.
제7항에 있어서,
상기 제1 설정부는 상기 복수의 치아가 상실된 영역, 및 상기 상실된 복수의 치아의 개수에 기초한 기준 치아 모델을 수신하여 상기 복수의 치아가 상실된 영역 상에 초기 배치하고,
상기 사용자 인터페이스 제어부는 상기 초기 배치된 기준 치아 모델에 대응하는 상기 상실된 복수의 치아에 집합적으로 적용되는 일괄적 수정 모드를 제공하고,
상기 제1 설정부는 상기 일괄적 수정 모드를 거친 복수의 치아 모델을 상기 복수의 가상 크라운으로 생성하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템.
제11항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스 제어부는
피검자의 악궁의 원호의 길이에 대응하여 상기 초기 배치된 기준 치아 모델의 크기를 일괄적으로 수정할 수 있는 모드를 상기 일괄적 수정 모드로서 제공하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 컴퓨팅 시스템.
제1항 내지 제6항 중에서 어느 하나의 방법을 컴퓨팅 시스템 상에서 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.