KR102180943B1 - 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치, 그 방법 및 프로그램 - Google Patents

다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치, 그 방법 및 프로그램 Download PDF

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Abstract

다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치, 그 방법 및 프로그램이 제공된다. 상기 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은, 컴퓨터가 환자의 치아 영상을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 환자 연령 정보를 수신하는 단계, 상기 컴퓨터가 획득된 상기 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 환자 연령 및 치아의 이동 특성을 반영하여 교정범위를 설정하되, 상기 차이의 이동 특성은, 상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의한 치아의 의료적 이동 특성 및 다이나믹 기능의 시뮬레이션을 통한 치아의 물리적 이동 특성을 포함하는 것인, 교정 범위를 설정하는 단계를 포함한다.

Description

다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치, 그 방법 및 프로그램{APPARATUS, METHOD AND PROGRAM FOR SETTING A TRANSPARENT ORTHODONTIC MODEL USING DYNAMIC FUNCTION}
본 발명은 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치, 그 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
투명 교정은 투명 레진(특수 강화 플라스틱)으로 된 틀을 이용하여 치아 교정을 하는 방법이다. 일반적인 브라켓 장치를 이용한 치아 교정과는 달리 탈부착이 가능한 장치를 이용하기 때문에 다른 교정 방법과 비교했을 때 환자에게 간편한 방법이며, 투명 장치를 이용하기 때문에 아주 가까운 거리에서 확인하지 않으면 장치가 눈에 잘 띄지 않는다.
투명 교정의 원리로는, 치아를 이동시키기 위해서는 어떤 힘이 작용해야 하는데 일반적인 메탈교정이나 세라믹 교정은 와이어의 힘을 이용한다면, 투명 교정은 투명 교정 장치 자체의 힘을 이용한 것으로, 미세한 치아 이동에 따라 투명교정 장치를 지속적으로 자주 교체해 주어야 한다.
투명 교정 장치의 제작 방식은 치기공사들이 손으로 직접 작업하는 수작업 투명 교정 장치 제작과 3차원 프린터, 스캐너 및 컴퓨터를 사용하여 디지털 투명 교정 장치 제작 방식이 있다.
한국등록특허공보 제10-1295611호, 2013.08.13.
상기 교정 장치 제작 방식 중, 디지털 투명 교정 장치 제작 방식에서, 컴퓨터를 사용하여 교정 범위를 설정하는 경우로서, 사용자가 교정 범위를 직접 설정하거나 컴퓨터에 의해 자동화하는 경우, 실제 상황에서는 설정과는 달리 교정이 불가능한 경우가 많다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실제 상황에서도 교정이 가능한 투명 교정 모델을 설정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 교정 전문의가 아니더라도 기본적인 교정 지식만으로도 진단 및 치료를 할 수 있는 투명 교정 모델을 설정할 수 있도록 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은 컴퓨터가 환자의 치아 영상을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 환자 연령 정보를 수신하는 단계, 상기 컴퓨터가 획득된 상기 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 환자 연령 및 치아의 이동 특성을 반영하여 교정범위를 설정하되, 상기 치아의 이동 특성은 상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의한 치아의 의료적 이동 특성 및 치아의 물리적 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 단계 및 상기 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은 상기 컴퓨터가 설정된 상기 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 상기 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은 상기 컴퓨터가 상기 각각의 레이어를 함께 고려하여, 상기 각 치아가 이동해야 할 거리를 이동 단계 별로 나누어 구성하는 단계를 더 포함하고, 상기 이동 단계는, 치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리를 고려하여, 상기 최대 거리 이하의 이동 거리에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은 상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계와 상기 교정 범위를 설정하는 단계 사이에, 환자별 치아의 특성을 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 교정 범위를 설정하는 단계는, 상기 각 치아의 이동 특성 및 상기 환자별 치아의 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 치아의 의료적 이동 특성은, 치아의 고유의 특성, 임상 데이터 또는 연령별 치아의 특성 중 적어도 하나를 기반으로 적용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은 상기 컴퓨터가 수동모드를 제공하여, 상기 컴퓨터에 의해 설정된 교정 범위를 벗어나는 경우에도 교정을 위한 제어가 가능하도록 제공하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는 환자의 치아 영상을 획득하는 치아 영상 획득부, 상기 환자의 연령 정보를 수신하는 연령 정보 수신부, 상기 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호를 수신하는 치아 정보 수신부, 상기 환자 연령 및 치아의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하되, 상기 치아의 이동 특성은 상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의한 치아의 의료적 이동 특성 및 치아의 물리적 이동 특성을 포함하는 교정 범위 설정부 및 상기 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는 설정된 상기 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 상기 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는, 레이어 생성부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는 상기 각각의 레이어를 함께 고려하여, 상기 각 치아가 이동해야 할 거리를 이동 단계 별로 나누어 구성하는, 이동 단계 생성부를 더 포함하고, 상기 이동 단계는, 치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리를 고려하여, 상기 최대 거리 이하의 이동 거리에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는 환자별 치아의 특성을 산출하는, 환자별 치아 특성 산출부를 더 포함하고, 상기 교정 범위 설정부는, 상기 각 치아의 이동 특성 및 상기 환자별 치아의 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 치아의 의료적 이동 특성은, 치아의 고유의 특성, 임상 데이터 또는 연령별 치아의 특성 중 적어도 하나를 기반으로 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는 설정된 교정 범위를 벗어나는 경우에도 교정을 위한 제어가 가능하도록 하는 교정 범위 수동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기의 방법을 실행하기 위하여 매체에 저장된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기 본 발명에 의하면, 환자별 치아의 특성 및 각 치아의 이동 특성을 반영함으로써, 실제 상황에서도 교정이 적용 가능하도록 하는 투명 교정 모델을 설정할 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 의하면, 치아의 의료적인 특성뿐만 아니라, 치아 및 잇몸의 물리적인 이동 특성을 시뮬레이션 하되, 시뮬레이션은 다이나믹 기능을 이용함으로써, 치아의 의료적 이동 특성 및 치아의 물리적 이동 특성을 모두 반영한 실제 상황에서도 교정이 적용 가능하도록 하는 투명 교정 모델을 설정할 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 의하면, 기본적인 교정 지식만 있다면 교정 전문의가 아니더라도 교정 가능 여부 결정 및 교정 진단을 쉽게 판단할 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 의하면, 교정의 구체적인 방향, 거리, 방법 등에 대한 설정 없이도, 환자별 치아의 특성만을 입력함으로써 교정 셋업시간이 단축될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 설정된 교정 범위에 따라 결정된 이동 순서에 의해 레이어를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 레이어에 의해 치아의 이동 거리를 단계별로 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 치아의 특성을 산출하여 투명 교정 모델을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 치아의 특성을 부여하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델을 이용하여 시뮬레이션 하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 '컴퓨터'는 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 컴퓨터는 데스크 탑 PC, 노트북(Note Book)뿐만 아니라 스마트폰(Smart phone), 태블릿 PC, 셀룰러폰(Cellular phone), 피씨에스폰(PCS phone; Personal Communication Service phone), 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)의 이동 단말기, 팜 PC(Palm Personal Computer), 개인용 디지털 보조기(PDA; Personal Digital Assistant) 등도 해당될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 의료용 컴퓨터, 의료용 PC, 의료용 태블릿, 의료 장치도 해당될 수 있으며, 클라이언트로부터 요청을 수신하여 정보처리를 수행하는 서버도 해당될 수 있다.
본 명세서에서 '치아 영상'은 치아 배열이 나타난 2차원, 3차원 등 다차원 영상으로서, 컴퓨터 처리가 만들어내는 단층 촬영을 이용하는 의학 화상 처리 방식에 의해 획득된 영상은 모두 포함된다. 예를 들어, CT(Computer tomography) 영상, 핵자기공명 컴퓨터 단층촬영 영상(Nuclear Magnetic Resonance Computed Tomography, NMR-CT), 양전자 단층촬영 영상(positron emission tomography; PET), CBCT(conebeamCT) 등 다양한 형식의 촬영 영상을 포함한다. 한편 치아 영상은 촬영된 자체 영상뿐 아니라 다양한 영상 재구성 기법에 의하여 재구성된 단면, 입체 영상을 포함한다.
본 명세서에서 다이나믹 기능이란, 3차원 소프트웨어에서의 시뮬레이션 기능으로서, 치아의 의료적 이동 특성과 치아의 물리적 이동 특성을 반영하여 치아의 이동을 시뮬레이션 하는 기능이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은, 컴퓨터가 환자의 치아 영상을 획득하는 단계(S100), 환자의 연령 정보를 수신하는 단계(S120), 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계(S140), 환자의 연령 및 치아의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하되, 치아의 이동 특성은, 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의한 치아의 의료적 이동 특성 및 치아의 물리적 특성을 포함하는 것인, 교정 범위를 설정하는 단계(S160) 및 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 단계(S180)를 포함한다.
환자의 치아 영상을 획득하는 단계(S100)는 환자의 정면, 측면, 상악, 하악 및 치아에 대한 3차원 영상 중 적어도 하나의 영상을 획득하는 것이다.
환자의 연령 정보를 수신하는 단계(S120)는 사용자에 의해 직접 숫자로 입력된 연령 정보를 수신할 수 있고, 또한 컴퓨터가 설정한 연령 정보의 범위에 대하여 사용자가 선택하는 방법으로 수신할 수도 있다.
교정 범위를 설정하는 단계(S160)에서, 환자의 연령은, 연령마다 치아가 가지는 특성(예컨대, 연령별 잇몸, 연령별 치아의 뿌리 조건 등)은 모두 포함되어 교정 범위를 설정함에 있어 고려하여 설정된다.
치아의 의료적 이동 특성은, 환자의 치아 특성인 뿌리방향, 치아의 중심, 치아의 기울기 등이 포함된다.
또한, 치아의 의료적 이동 특성은, 치아의 고유의 특성, 임상 데이터 또는 연령별 치아의 특성 중 적어도 하나를 기반으로 적용된다.
치아의 물리적 특성은, 최종 결과를 시뮬레이션 하는, 다이나믹 기능의 시뮬레이션을 통해 반영된다.
시뮬레이션 하는 단계(S180)는 치아의 특성을 반영하여 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 것으로, 예를 들어, 옷에 실크의 특성을 부여한 후 캐릭터를 움직이면 옷이 자동으로 실크처럼 애니메이션 되는 것과 같은 3차원 애니메이션 전문프로그램(예컨대, Maya)과 같이 교정의 최종결과를 시뮬레이션 하는 것이다.
최종결과를 시뮬레이션 하는, 다이나믹 기능의 시뮬레이션은, 물체의 강도, 무게 등 물리적인 특성의 값을 부여하여 충돌 또는 이동의 결과를 확인하는 것이다.
일 실시예로, 다이나믹 기능의 시뮬레이션은, 3차원 그래픽 내에 만들어진 제1 물체 및 제2 물체에 대하여 견고함, 무게, 중력, 바람 등 시뮬레이션에 필요한 값들을 부여하고, 제1 물체에 대하여 제2 물체를 충돌 대상으로 설정한 후 플레이 시키면, 제2 물체에 충돌하는 제1 물체의 반응 결과를 확인할 수 있다.
예를 들어, 물리적인 특성 값들을 부여한 결과에서 제1 물체가 축구공이고 제2 물체가 바닥에 해당하는 경우에는, 제1 물체와 제2 물체의 충돌 시, 제1 물체는 튕겨서 올라올 것이고, 제1 물체가 찰흙이고 제2 물체가 바닥에 해당하는 경우에는, 제1 물체와 제2 물체의 충돌 시, 제1 물체는 제2 물체에 붙어 흩어질 것이다.
따라서, 다이나믹 기능의 시뮬레이션이란, 각각의 물체에 대하여 견고함, 무게, 중력, 바람 등 물리적인 특성의 값을 부여하여 충돌 또는 이동의 결과를 확인하는 것이다.
다이나믹 기능의 시뮬레이션을 치아 및 잇몸에 반영하는 경우에는, 제1 물체를 치아로 설정하여 사용자가 물리적 값들에 대하여 임의의 값을 부여하고, 제2 물체를 잇몸으로 설정하여 사용자가 물리적 값들에 대하여 임의의 값을 부여한 후, 잇몸에서의 치아의 이동을 실행하여 본다.
다만, 이 때, 잇몸의 물리적 값들의 경우에는, 환자마다의 잇몸의 값을 반영하여 설정할 수 있다.
일반적으로 치아의 교정에 있어서 치아와 잇몸의 이동 관계는, 치아에 일정한 힘을 부여하여 밀다가 멈추게 되면, 잇몸은 치아를 따라 치아와 잇몸의 부착 부위부터 찌그러져있다가 서서히 원상복귀가 된다. 잇몸의 경우에는, 치아보다는 강도가 낮으며, 따라서 결과적으로 치아만 이동하게 된다.
또한, 일반적으로 치아의 교정에 있어서 치아와 다른 치아의 이동 관계는, 치아를 밀다가 멈추는 경우에는, 치아끼리는 서로 강도가 높아 딱딱하므로 서로 충돌하여 밀려나게 된다.
따라서, 본 발명에서의 다이나믹 기능의 시뮬레이션을 통해 치아의 물리적 특성을 시뮬레이션 하는 경우에는, 일반적인 치아의 교정에 있어서, 각 치아와 잇몸의 이동을 반영하기 위하여 여러 값을 다양하게 부여하여 실행할 수 있다.
이를 통해, 가장 적합한 치아의 미는힘, 이동 경로 등을 설정할 수 있다.
따라서, 본 발명은 교정 치료 수행 시, 실제 상황에서 발생할 수 있는 과정 또는 결과를 시뮬레이션하여 확인할 수 있다.
본 발명에 의해 교정이 반영된 치아의 형태를 미리 확인할 수 있으며, 이를 통해 보완하여야 할 부분을 확인하여 미리 보완할 수 있다.
도 2는 설정된 교정 범위에 따라 결정된 이동 순서에 의해 레이어를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은, 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는 단계(S170)를 더 포함한다.
각각의 레이어를 구성하는 단계(S170)에서의 레이어는, 치아를 역행하는 단계, 치아의 배열을 중첩하는 단계, 치아를 절단하는 단계 및 치아를 회전하는 단계 중 적어도 하나의 단계에 의해 구성된다.
치아의 역행, 치아의 배열 중첩, 치아의 절단, 치아의 회전 등의 단계등에 의한 치아의 이동은 도 6에서 실시예로서 후술한다.
도 3은 레이어에 의해 치아의 이동 거리를 단계별로 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은, 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는 단계(S170) 이후, 각각의 레이어를 고려하여, 각 치아가 이동해야 할 거리를 이동 단계 별로 나누어 구성하는 단계(S175)를 더 포함한다.
이동 단계 별로 나누어 구성하는 단계(S175)는, 교정이 완료되기까지 최종적으로 이동해야 하는 거리 및 방향을 여러 단계로서 나누어서 구성하는 것으로, 이 때, 하나의 이동 단계는 치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리(예컨대, 2mm)를 고려하여, 최대 거리 이하의 이동 거리에 의해 구성된다.
도 4는 치아의 특성을 산출하여 투명 교정 모델을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법은, 환자의 치아 영상을 획득하는 단계(S100), 환자의 연령 정보를 수신하는 단계(S120), 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계(S140), 환자별 치아의 특성을 산출하는 단계(S150), 각 치아의 이동 특성 및 환자별 치아의 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 단계(S162) 및 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 단계(S180)를 포함한다.
악골은 턱뼈로서, 윗치아가 놓이는 윗턱과 아래치아가 놓이는 아래턱의 뼈이다. 따라서 환자의 치아의 특성을 산출하여 이를 교정 범위를 설정함에 반영한다.
환자의 치아의 특성은, 예컨대, 악골 밀도, 악골 마찰, 잇몸 마찰, 치아의 미는 힘, 치아의 저항력 등이며, 상기 예에 한정되지 않고, 환자 개인이 가지는 치아의 특성은 모두 포함될 수 있다.
상기와 같은 환자의 치아의 특성 중 적어도 하나 이상의 환자별 치아의 특성을 산출한다.
이후, 상기와 같은 환자별 치아의 특성과 치아의 명칭 및 치아 번호에서 파악되는 치아의 고유의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정한다.
따라서, 실제 상황에서도 교정이 적용 가능하도록 하는 투명 교정 모델을 설정할 수 있으며, 기본적인 교정 지식만 있다면 교정 전문의가 아니더라도 교정 가능 여부 결정 및 교정 진단을 쉽게 판단할 수 있다.
도 5는 치아의 특성을 부여하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5를 참고하면, 치아 특성의 입력 또는 선택란이 있으며, 자동 또는 수동의 선택, 제한 거리(Limited), 악골밀도, 악골마찰, 잇몸마찰, 미는 힘, 저항력과 하단에 연령대의 선택란이 있다.
자동이 선택되는 경우, 치아의 명칭 및 치아 번호를 이용하여 치아 특성이 자동으로 적용될 수 있으며, 수동이 선택되는 경우, 환자별 치아 특성이 사용자에 의해 직접 입력되는 것이다.
컴퓨터가 수동모드를 제공하여, 컴퓨터에 의해 설정된 교정 범위를 벗어나는 경우에도 교정을 위한 제어가 가능하도록 제공한다.
제한 거리(Limited)는 치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리(예컨대, 2mm)가 사용자에 의해 설정될 수 있도록 하는 것이다.
하단 연령 선택란은 사용자에 의해 선택되는 것뿐만 아니라 사용자에 의해 숫자가 입력될 수 있도록 설정될 수도 있다.
또한, 도 6에 치아의 특성으로 나열되어 있는 선택 또는 입력란은 사용자에 의해 추가 또는 수정될 수 있다.
컴퓨터는 사용자로부터 수신한 상기의 정보들을 이용하여 교정 범위를 설정한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는, 환자의 치아 영상을 획득하는 치아 영상 획득부, 환자의 연령 정보를 수신하는 연령 정보 수신부, 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호를 수신하는 치아 정보 수신부 및 환자 연령, 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의해 각 치아의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 교정 범위 설정부를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는, 설정된 상기 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는 레이어 생성부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는, 각각의 레이어를 함께 고려하여, 각 치아가 이동해야 할 거리를 이동 단계 별로 나누어 구성하는 이동 단계 생성부를 더 포함하고, 이동 단계는 치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리를 고려하여, 최대 거리 이하의 이동 거리에 의해 구성된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는, 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션부를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치는 환자별 치아의 특성을 산출하는 환자별 치아 특성 산출부를 더 포함하고, 환자별 치아 특성 산출부를 포함하는 경우, 교정 범위 설정부는, 각 치아의 이동 특성 및 환자별 치아의 특성을 반영하고 교정 범위를 설정한다.
환자의 치아의 특성은, 예컨대, 악골 밀도, 악골 마찰, 잇몸 마찰, 치아의 미는 힘, 치아의 저항력 등이며, 상기 예에 한정되지 않고, 환자 개인이 가지는 치아의 특성은 모두 포함될 수 있다.
환자별 치아 특성 산출부는, 상기와 같은 환자의 치아의 특성 중 적어도 하나 이상의 환자별 치아의 특성을 산출한다.
교정 범위 설정부는, 상기와 같은 환자별 치아의 특성과 치아의 명칭 및 치아 번호에서 파악되는 치아의 고유의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정한다.
다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치의 각각의 구성들은, 도 1 내지 도 5에서 상술한 내용과 동일하게 적용된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델을 이용하여 시뮬레이션 하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a)는 교정 전 치아 배열의 형태를 도시한 것이다.
도 6의 (b)를 참고하면, 각각의 화살표 방향대로 치아를 이동시키기 위한 계획으로서, 위로 향하는 치아의 경우에는, 선택적 확장을 위한 배치 계획이며, 위로 향하는 치아와 아래로 향하는 치아가 겹치는 부분의 경우에는, 인접면의 삭제가 필요한 부분으로서 표시한다.
도 6의 (c)를 참고하면, 도 9의 (b)에서 삭제가 필요한 부위를 표시한 부분에 대하여 인접면의 삭제 크기를 표시한다.
도 6의 (d)를 참고하면, 도 9의 (c)에서 표시한 인접면 삭제부분을 삭제 완료한 것을 확인할 수 있다.
도 6의 (e)를 참고하면, 인접면의 삭제 후, 치아를 단계적으로 배열하여 고르게 배열한다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 컴퓨터가 환자의 치아 영상을 획득하는 단계;
    상기 컴퓨터가 환자 연령 정보를 수신하는 단계;
    상기 컴퓨터가 획득된 상기 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
    상기 컴퓨터가 상기 환자 연령 및 치아의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하되, 상기 치아의 이동 특성은, 상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의한 치아의 의료적 이동 특성 및 치아의 물리적 이동 특성을 포함하는 것인, 교정 범위를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 단계를 포함하고,
    상기 치아의 의료적 이동 특성은 치아의 고유의 특성, 임상 데이터 또는 연령별 치아의 특성 중 적어도 하나를 기반으로 적용되고, 상기 치아의 물리적 이동 특성은 상기 치아와 잇몸의 물리적 값에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 설정된 상기 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 상기 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는 단계를 더 포함하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 상기 각각의 레이어를 함께 고려하여, 상기 각 치아가 이동해야 할 거리를 이동 단계 별로 나누어 구성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이동 단계는,
    치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리를 고려하여, 상기 최대 거리 이하의 이동 거리에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나를 수신하는 단계와 상기 교정 범위를 설정하는 단계 사이에,
    환자별 치아의 특성을 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 교정 범위를 설정하는 단계는,
    상기 치아의 이동 특성 및 상기 환자별 치아의 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 치아의 의료적 이동 특성은,
    치아의 고유의 특성, 임상 데이터 또는 연령별 치아의 특성 중 적어도 하나를 기반으로 적용되는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터가 수동모드를 제공하여, 상기 컴퓨터에 의해 설정된 교정 범위를 벗어나는 경우에도 교정을 위한 제어가 가능하도록 제공하는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 방법.
  7. 환자의 치아 영상을 획득하는 치아 영상 획득부;
    상기 환자의 연령 정보를 수신하는 연령 정보 수신부;
    상기 환자의 치아 영상에 대하여 치아의 명칭 또는 치아 번호를 수신하는 치아 정보 수신부;
    상기 환자 연령 및 치아의 이동 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하되, 상기 치아의 이동 특성은, 상기 치아의 명칭 또는 치아 번호 중 적어도 하나에 의한 치아의 의료적 이동 특성 및 치아의 물리적 이동 특성을 포함하는, 교정 범위 설정부; 및
    상기 설정된 교정 범위에 의한 교정의 최종 결과를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션부를 포함하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    설정된 상기 교정 범위에 따라 각 치아의 이동 순서를 결정하고, 상기 이동 순서에 따라 각각의 레이어를 구성하는, 레이어 생성부를 더 포함하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 각각의 레이어를 함께 고려하여, 상기 각 치아가 이동해야 할 거리를 이동 단계 별로 나누어 구성하는, 이동 단계 생성부를 더 포함하고,
    상기 이동 단계는,
    치아가 한 번에 움직일 수 있는 최대 거리를 고려하여, 상기 최대 거리 이하의 이동 거리에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    환자별 치아의 특성을 산출하는, 환자별 치아 특성 산출부를 더 포함하고,
    상기 교정 범위 설정부는,
    상기 치아의 이동 특성 및 상기 환자별 치아의 특성을 반영하여 교정 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 치아의 의료적 이동 특성은,
    치아의 고유의 특성, 임상 데이터 또는 연령별 치아의 특성 중 적어도 하나를 기반으로 적용되는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    설정된 교정 범위를 벗어나는 경우에도 교정을 위한 제어가 가능하도록 하는 교정 범위 수동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 장치.
  13. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위하여 매체에 저장된, 다이나믹 기능을 이용한 투명 교정 모델 설정 프로그램.

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