KR102221530B1 - 인접치 및 대합치와의 관계를 반영하여 크라운 위치를 결정하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

인접치 및 대합치와의 관계를 반영하여 크라운 위치를 결정하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은, 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하는 단계와, 악궁 라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하는 단계와, 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하는 단계와, 크라운 모델의 위치 및 크기 결정 단계 또는 결정 결과에 따라 구강 모델 데이터에 크라운 모델이 배치되는 화면을 표시하는 단계를 포함한다.

Description

인접치 및 대합치와의 관계를 반영하여 크라운 위치를 결정하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치 {Design method and apparatus for guiding a dental implant surgery that determines a crown position by reflecting a relationship between adjacent teeth and a an antagonistic teeth}

본 발명은 치과용 가공물 디자인 및 시뮬레이션 기술에 관한 것이다.

치과 분야에서 보철 시술이란 대상 치아를 보철물을 사용하여 수복시키는 것을 말한다. 보철물은 탈착 가능한 의치와, 탈착할 수 없는 크라운 및 브리지가 있다. 임플란트(implant) 시술이란 인공으로 만든 치아 대체물을 식립하는 것을 의미한다. 이러한 치과용 보철물은 주변 치아조직을 상하지 않게 하고, 자연 치아와 기능이나 모양이 유사하면서도 충치가 생기지 않게 하므로 반영구적이다.

실제 의사가 임플란트 시술을 수행하기 전에, 수술용 가이드 디자인 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 통해 임플란트 식립 계획을 사전에 수립한다. 즉, 환자에게 알맞은 인공 치아를 선정하고, 인공 치아를 대상 치아 위치에 가상으로 배치하는 디자인(design) 과정을 거치게 된다. 임플란트 식립 계획에는 수술할 대상 치아 별로 픽스처(fixture)의 위치 및 종류 결정 등이 포함되어 있으며, 보철물을 고려한 픽스처 위치 결정을 위해 크라운의 크기 및 위치를 우선적으로 결정하는 것이 일반적이다. 그런데 현재 상용화된 대부분의 임플란트 가이드 디자인 프로그램은 사용자가 크라운의 위치 및 크기를 일일이 수동으로 조정하여 최종 결정하도록 구성되어 있다.

일 실시 예에 따라, 임플란트 수술 이전에 임플란트 식립 계획 수립 시에, 크라운 위치 및 크기를 자동으로 결정하여 제시해 줌에 따라 사용자의 편의성이 향상되고 디자인 시간을 최소화하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치를 제안한다.

일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은, 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하는 단계와, 악궁 라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하는 단계와, 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하는 단계와, 크라운 모델의 위치 및 크기 결정 단계 또는 결정 결과에 따라 구강 모델 데이터에 크라운 모델이 배치되는 화면을 표시하는 단계를 포함한다.

크라운 모델의 위치를 결정하는 단계는, 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁 라인 상에 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 기준 라인 또는 기준 점을 표시하는 단계와, 표시된 기준 라인 또는 기준 점을 이동하여 조정하기 위한 조작신호를 입력받아 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 설정하는 단계와, 설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정하는 단계와, 임플란트를 식립할 대상 치아를 선택 입력받는 단계와, 크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아와 대응하는 개별 크라운 모델을 읽어들여 이를 구강 모델 데이터의 선택된 대상 치아 위치에 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

대상 치아를 선택 입력받는 단계는, 환자의 CT 영상을 획득하는 단계와, CT 영상으로부터 악궁 라인을 이용하여 파노라믹 영상을 생성하는 단계와, 파노라믹 영상에서 임플란트를 식립할 대상 치아의 치아번호를 선택 입력받는 단계와, 선택된 치아번호에 해당하는 대상 치아 영역을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

크라운 모델의 크기를 결정하는 단계는, 구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계와, 구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계는, 위치가 결정된 개별 크라운 모델을 대상으로 구강 모델 데이터에서 인접치의 마진 라인과 맞닿는 부분을 인식하고 인식된 인접치의 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하는 단계와, 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 제2 대구치이면 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 라인을 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하는 단계와, 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소하는 단계를 포함할 수 있다.

협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계에서, 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기가 결정되면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기에서 확대 또는 축소된 비율에 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 조정할 수 있다.

치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은, 크라운 모델의 대합치와의 관계를 이용하여 크라운 모델의 높이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 크라운 모델의 높이를 결정하는 단계에서, 환자의 구강 모델 데이터의 잇몸과 맞닿는 마진 라인 및 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인을 인식하여 개별 크라운 모델의 높이를 결정할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치는, 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 가상의 크라운 모델 데이터들로 구성된 크라운 모델 라이브러리를 포함하는 저장부와, 구강 모델 데이터, CT 영상 데이터 및 크라운 모델 데이터를 포함한 화면정보를 수신하여 화면을 표시하는 출력부와, 사용자 조작신호를 입력받는 입력부와, 데이터 획득부를 통해 획득된 구강 모델 데이터 및 크라운 모델 라이브러리에서 읽어들인 소정의 크라운 모델 데이터를 출력부에 제공하고, 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하며, 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하며, 크라운 모델을 구강 모델 데이터의 대상 치아에 배치한 화면정보를 구성하는 제어부를 포함한다.

출력부는 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁 라인 상에 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 기준 라인 또는 기준 점을 표시하고, 입력부는 표시된 기준 라인 또는 기준 점을 이동하여 조정하기 위한 조작신호를 입력받으며, 제어부는 조작신호에 따라 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 설정하고, 설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정한 후 크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아와 대응하는 개별 크라운 모델을 읽어들여 구강 모델 데이터의 선택된 대상 치아 위치에 배치하는 크라운 위치 결정부를 포함할 수 있다.

제어부는, 구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하고, 구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 크라운 크기 결정부를 포함할 수 있다.

크라운 크기 결정부는, 위치가 결정된 개별 크라운 모델을 대상으로 구강 모델 데이터에서 인접치의 마진 라인과 맞닿는 부분을 인식하고 인식된 인접치의 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하고, 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 제2 대구치이면 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 라인을 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하며, 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소할 수 있다.

크라운 크기 결정부는, 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기가 결정되면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기에서 확대 또는 축소된 비율에 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 조정할 수 있다.

제어부는, 크라운 모델의 대합치와의 관계를 이용하여 크라운 모델의 높이를 결정하는 크라운 높이 결정부를 포함할 수 있다. 크라운 높이 결정부는, 환자의 구강 모델 데이터의 잇몸과 맞닿는 마진 라인 및 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인을 인식하여 개별 크라운 모델의 높이를 결정할 수 있다.

일 실시 예에 따른 인접치 및 대합치와의 관계를 반영하여 크라운 위치를 결정하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치에 의하면, 임플란트 수술 이전에 임플란트 식립 계획 수립 시에, 인접치 및 대합치와의 관계를 반영하여 크라운 위치를 자동으로 결정하고 제시해 줌에 따라 사용자의 가이드 디자인 시간을 최소화하고 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 임플란트 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 제어부의 세부 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 모델 데이터에 악궁 라인을 생성하는 화면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 생성 영역인 제2 대구치의 바깥 쪽 영역을 선택하는 화면을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 그 크기 비율이 조정되는 크라운 모델 데이터를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악궁 라인을 이용하여 생성된 파노라믹 영상을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상에서 임플란트를 식립할 치아를 선택하는 예를 도시한 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 모델 데이터에 초기 개별 크라운 모델이 대략적으로 배치되는 모습을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선택된 대상 치아의 인접치의 마진 라인을 도시한 도면,
도 13은 인접치의 마진 라인을 고려하여 크라운 모델의 크기를 1차 조정하는 예를 도시한 도면,
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 모델 데이터에 배치된 크라운 모델의 크기가 1차 조정된 모습을 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 모델의 높이를 2차 조정하는 예를 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 최종 결정된 크라운 모델을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 임플란트 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 임플란트 시술이란 치아의 손상된 부위에 생체에 적합한 임플란트 본체인 픽스처(Fixture)를 식립하여 자연치아의 기능을 회복시켜주는 시술이다. 구조물은 치아의 뿌리에 해당하는 임플란트 본체인 픽스처와, 표면에 드러나는 인공 치아인 크라운(crown)과, 본체와 인공 치아를 연결해주는 지대주(abutment)로 구성된다.

실제 임플란트 시술을 수행하기 전에 시뮬레이션을 통해 환자에게 알맞은 크라운을 선정하고, 크라운을 대상 위치에 가상으로 배치하는 디자인 과정을 거치게 된다. 이를 위해, 의사가 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로그램(이하, '가이드 디자인 프로그램'이라 칭함)을 사용하여 임플란트 식립 계획을 사전에 수립한다. 임플란트 식립 계획에는 수술할 치아번호 별 픽스처의 개수와 위치 및 종류 결정 등이 포함되어 있으며, 픽스처 위치 결정을 위해 크라운의 위치 및 크기를 우선적으로 결정한다.

현재 상용화된 대부분의 가이드 디자인 프로그램은 사용자가 직접 크라운의 위치 및 크기를 수동으로 조정하여 최종 결정하도록 구성되어 있다. 일 실시 예에 따르면, 임플란트 구조물(크라운, 픽스처, 어버트먼트 등)의 위치를 결정하는 과정 중에, 픽스처의 초기 위치 결정에 기준 축이 되는 크라운의 이상적인 위치 및 크기를 가이드 디자인 프로그램에서 자동으로 제안하여 사용자의 디자인 시간을 최소화하여 편의성을 제공하는 것을 목적으로 한다. 가이드 디자인 프로그램에서 자동으로 크라운의 위치 및 크기를 제안하고, 이를 사용자가 확인하여 필요한 경우 수동으로 미세조정을 진행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(이하, '가이드 디자인 장치'라 칭함)의 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 가이드 디자인 장치(1)는 치과 치료를 위해 크라운(crown), 픽스처(fixture) 및 어버트먼트(abutment) 등의 가공물을 디자인한다. 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 디자인 프로그램을 실행 가능한 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다. 가이드 디자인 프로그램을 이용한 가이드 디자인 과정은 수술 환자 등록, 등록된 환자의 구강 모델 데이터 획득, 구강 모델 데이터 가공, 악궁 라인과 파노라믹 영상(panoramic image) 생성, 크라운 모델 위치 및 크기 결정, 픽스처를 포함한 임플란트 구조물 위치 결정, 가이드 형상 디자인, 최종 가이드 출력의 과정으로 구성된다. 본 발명은 위 과정 중에서 악궁 라인을 이용하여 크라운 모델의 위치 및 크기를 자동으로 결정하여 제공하는 기술에 대한 것이다.

가이드 디자인 장치(1)는 환자의 실제 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하고, 가이드 디자인 프로그램에 의한 제어를 통해 크라운 모델 라이브러리에서 가상의 개별 크라운 모델을 불러들인 후 이를 구강 모델 데이터의 대상 치아 위치에 가상으로 배치한다. 구강 모델 데이터는 손상된 치아를 포함한 실제 치아들의 정보를 가진 데이터로서, 3차원 정보일 수 있다. 크라운 모델 데이터는 대상 치아 위치에 작업(예를 들어, 삽입)할 가상의 작업 치아인 개별 크라운 모델을 포함한다. 구강 모델 데이터는 대상 치아에 식립할 크라운 치아 모델과 인접한 인접치 정보 및 크라운 치아 모델과 교합위치가 대응되는 대합치 정보를 포함한다.

일 실시 예에 따른 가이드 디자인 장치(1)는 구강 모델 데이터의 악궁 라인의 길이와 제2 대구치의 위치를 이용하여 크라운 모델의 위치를 자동으로 대략적으로 결정한다. 그리고 크라운의 인접 치와의 마진 라인을 이용하여 크라운 모델의 위치 및 크기를 1차 조정한다. 나아가, 크라운 모델과 대응될 대합치와의 접촉관계를 고려하여 크라운 모델의 높이를 2차 조정한다.

일 실시 예에 따른 가이드 디자인 장치(1)는 크라운 모델 라이브러리에서 가져온 크라운 모델을 인접치와의 인접관계 및 대합치와의 접촉관계를 고려하여 크기 및 높이를 조정한다. 가공된 크라운 모델 데이터에는 환자의 교합 상태와 저작 운동 습관 등이 기록되어 있는 마모 면의 상태가 그대로 재현될 수 있다. 이에 따라, 임플란트를 환자가 기존에 가지고 있던 자연치의 컨디션으로 제작할 수 있다. 또한, 기존 자연치와 균형감이 있는 심미적인 임플란트를 재현할 수 있다. 이하, 전술한 특징을 가진 가이드 디자인 장치(1)의 구성에 대해 상세히 후술한다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 가이드 디자인 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.

데이터 획득부(10)는 환자의 손상된 대상 치아를 포함하는 치아들로부터 구강 모델 데이터 및 CT 영상 데이터를 획득한다. 구강 모델 데이터에는 크라운 모델을 식립할 대상 치아와 인접한 인접치 정보와 교합관계가 대응되는 대합치 정보가 포함된다. 구강 모델 데이터는 3차원 입체 정보를 가질 수 있다. 구강 모델 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득될 수 있다. 다른 예로서, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득될 수 있다.

CT 영상 데이터는 CT(computed tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 이미지들을 생성하고, 각각의 단층 이미지에서 치아 부분의 경계를 구분(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 이러한 구강 모델 데이터와 CT 영상 데이터는 환자가 입을 벌린 상태에서 상악 치아 아래에서 상악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 벌린 상태에서 하악 치아 위에서 하악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 다문 상태에서 국소부위를 촬영하여 얻은 영상, 구강 방사선 사진 등을 포함한다. 획득된 구강 모델 데이터와 CT 영상 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.

저장부(12)에는 가이드 디자인 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 각종 데이터가 저장된다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 개별 환자의 구강 모델 데이터와 CT 영상 데이터가 저장되고, 치과 치료 시뮬레이션 시 전체 구강 모델 데이터들 및 CT 영상 데이터들 중에서 특정 환자의 구강 모델 데이터 및 CT 영상 데이터를 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다. 이때, 저장부(12)에는 개별 환자의 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상이 저장되어 있고, 특정 환자의 구강 모델 데이터 및 CT 영상 데이터에 매칭되는 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상을 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다. 구강 모델 데이터 및 CT 영상 데이터에는 크라운 모델의 인접치 및 대합치 정보가 포함된다.

일 실시 예에 따른 저장부(12)는 복수의 크라운 모델 데이터로 구성된 크라운 모델 라이브러리를 가진다. 복수의 크라운 모델 데이터는 가상의 크라운 모델을 모델링한 것이다. 예를 들어, 크라운 모델 데이터는 환자의 맹출된 영구치 또는 유치를 이용하여 모델링한 영상, 일정 지역별로 도출된 치아의 평균 모델을 이용하여 모델링한 영상, 작업자가 직접 모델링하여 측정된 영상 등이 있다. 작업자는 보철물 생산업자, 치과 진료의 등이 될 수 있다.

제어부(14)는 컴퓨터 프로그램에 의한 제어를 통하여 임플란트 가이드 디자인 공정을 수행하면서 각 기능 부를 제어한다. 제어부(14)는 출력부(18)를 통해 화면에 보이는 화면정보를 관리한다. 제어부(14)는 환자의 구강 모델 데이터, CT 영상 데이터 및 크라운 모델 데이터를 포함한 화면정보를 구성하여 출력부(18)에 제공한다. 이때, 제어부(14)는 출력부(18)를 통해 식립할 크라운 모델, 크라운 모델과 인접한 주변 치아, 크라운 모델과 대응되는 대합치 등에 대한 화면정보를 출력부(18)에 제공하고, 출력부(18)는 화면정보를 수신하여 화면을 표시한다. 제어부(14)는 크라운 모델 라이브러리에서 복수의 크라운 모델 데이터 중 개별 크라운 모델을 포함한 소정의 크라운 모델 데이터를 선택하고, 선택된 크라운 모델 데이터를 출력부(18)를 통해 화면에 표시한다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 크라운 모델의 위치, 크기 및 높이를 자동으로 결정하여 제공한다. 크라운 모델의 위치, 크기 및 높이를 결정하기 위한 기초 작업을 수행한다. 기초작업은 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하는 작업, 악궁 라인에서 제2 대구치의 바깥쪽(Distal) 영역을 사용자가 정의하여 크라운 모델이 생성되는 영역을 결정하는 작업, 악궁 라인을 이용하여 생성된 파노라믹 영상에서 수술할 치아번호를 선택하는 작업 등이 포함된다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 구강 모델 데이터 및 크라운 모델 라이브러리에서 읽어들인 소정의 크라운 모델 데이터를 출력부(18)에 제공한다. 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정한다. 그리고 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정한다. 이때, 위치 또는 크기 결정을 위한 크라운 모델 또는 위치 또는 크기가 결정된 크라운 모델을 구강 모델 데이터의 대상 치아에 배치한 화면정보를 구성하여 출력부(18)에 제공한다.

입력부(16)는 사용자 명령을 입력받는다. 출력부(18)는 화면을 표시한다. 화면정보는 구강 모델 데이터와 구강 모델 데이터의 대상 치아에 삽입할 크라운 개별 모델을 포함할 수 있다. 이때, 위에서 바라본 치아의 배열 형태, 정면에서 바라본 치아의 배열 형태, 측면에서 바라본 치아의 배열 형태 및 치아 배열의 입체 화면 등을 선택적으로 표시할 수 있다. 크라운을 시술할 때 크라운 모델을 깎아서 대상 위치에 배치하게 되는데, 출력부(18)는 실제 임플란트 시술을 수행하기 전에 가상으로 대상 위치에 크라운 모델을 배치하는 시뮬레이션 결과를 표시할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 2의 제어부의 세부 구성을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제어부(14)는 크라운 위치 결정부(140), 크라운 크기 결정부(142) 및 크라운 높이 결정부(144)를 포함한다.

출력부(18)가 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁 라인 상에 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 기준 라인 또는 기준 점을 표시하고, 입력부(16)가 표시된 기준 라인 또는 기준 점을 이동하여 조정하기 위한 조작신호를 사용자로부터 입력받으면, 크라운 위치 결정부(140)는 입력부(16)의 사용자 조작신호에 따라 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 설정한다. 그리고 설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정한다. 이어서, 크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아와 대응하는 개별 크라운 모델을 읽어들여 구강 모델 데이터의 선택된 대상 치아 위치에 배치한다. 이때, 대상 치아 위치에 배치되는 크라운 모델 위치는 대략적인 것이어서, 그 위치, 크기 또는 높이가 적절하지 않을 수 있다. 이 경우, 크라운 크기 결정부(142)에 의해 크라운 모델의 위치 및 크기가 1차 조정되고, 크라운 높이 결정부(144)에 의해 크라운 모델의 높이가 2차 조정되게 된다.

일 실시 예에 따른 크라운 크기 결정부(142)는 구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정한다. 예를 들어, 크라운 크기 결정부(142)는 위치가 결정된 개별 크라운 모델을 대상으로 구강 모델 데이터에서 인접치의 마진 라인과 맞닿는 부분을 인식한다. 그리고 인식된 인접치의 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정한다. 이때, 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 제2 대구치이면 해당 개별 크라운 모델의 영역을 바깥쪽 방향의 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정할 수 있다. 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소할 수 있다.

일 실시 예에 따른 크라운 크기 결정부(142)는 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기가 결정되면, 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기에서 확대 또는 축소된 비율에 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 조정한다.

크라운 높이 결정부(144)는 크라운 모델의 대합치와의 관계를 이용하여 크라운 모델의 높이를 결정한다. 예를 들어, 크라운 높이 결정부(144)는 환자의 구강 모델 데이터의 잇몸과 맞닿는 마진 라인 및 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인을 인식하여 개별 크라운 모델의 높이를 결정한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 가이드 디자인 장치(1)는 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득한다(S400). 그리고 획득된 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성한다(S410).

이어서, 가이드 디자인 장치(1)는 악궁 라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정한다(S420). 일 실시 예에 따른 크라운 모델 위치 결정 단계(S420)에서, 가이드 디자인 장치(1)는 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁 라인 상에 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 기준 라인 또는 기준 점을 표시한다. 그리고 표시된 기준 라인 또는 기준 점을 이동하여 조정하기 위한 조작신호를 입력받아 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 설정한다. 이어서, 설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정한다. 그리고 임플란트를 식립할 대상 치아를 선택 입력받으면, 크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아와 대응하는 개별 크라운 모델을 읽어들여 이를 구강 모델 데이터의 선택된 대상 치아 위치에 배치한다. 대상 치아를 선택 입력받을 때, 환자의 CT 영상으로부터 악궁 라인을 이용하여 파노라믹 영상을 생성하고, 파노라믹 영상에서 임플란트를 식립할 대상 치아의 치아번호를 선택 입력받으며, 선택된 치아번호에 해당하는 대상 치아 영역을 표시할 수 있다.

이어서, 가이드 디자인 장치(1)는 구강 모델 데이터에서 위치가 대략적으로 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정한다(S440, S450). 예를 들어, 가이드 디자인 장치(1)는 구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정한다(S440). 그리고 구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정한다(S450).

위치가 대략적으로 결정된 개별 크라운 모델을 대상으로 구강 모델 데이터에서 인접치의 마진 라인과 맞닿는 부분을 인식하고 인식된 인접치의 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정할 수 있다. 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 제2 대구치이면 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 라인을 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정할 수 있다. 위치가 결정된 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소할 수 있다.

협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정할 때, 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기에서 확대 또는 축소된 비율에 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 조정할 수 있다.

나아가, 가이드 디자인 장치(1)는 위치 및 크기가 결정된 크라운 모델의 대합치와의 관계를 이용하여 크라운 모델의 높이를 결정할 수 있다. 이때, 환자의 구강 모델 데이터의 잇몸과 맞닿는 마진 라인 및 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인을 인식하여 개별 크라운 모델의 높이를 결정할 수 있다.

이하, 가이드 디자인 장치를 통해 보이는 화면을 설명하면서 크라운 모델의 위치, 크기 및 높이를 자동으로 결정하여 제공하는 실시 예를 후술한다.

도 5 내지 도 9를 참조로 하여 도시되는 실시 예들은 크라운 모델의 위치, 크기 및 높이를 결정하기 위한 기초 작업에 해당한다. 즉, 가이드 디자인 장치(1)는 기초 작업으로 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하고, 악궁 라인에서 제2 대구치의 바깥쪽(Distal) 영역을 사용자가 정의하여 크라운 모델이 생성되는 영역을 결정하며, 악궁 라인을 이용하여 생성된 파노라믹 영상에서 수술할 치아번호를 선택한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 모델 데이터에 악궁 라인을 생성하는 화면을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 환자의 구강 모델 데이터(500) 또는 CT 영상 데이터의 축(Axial) 영상에 악궁 라인(510)을 생성한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 환자의 구강 모델 데이터(500) 상에 자동 또는 사용자 수동 방식으로 악궁 라인(510)을 생성한다. 구강 모델 데이터(500) 또는 CT 영상 데이터에서 상악 또는 하악을 따라 아치(arch) 형태의 악궁 라인(510)을 설정한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 생성 영역인 제2 대구치의 바깥 쪽 영역을 선택하는 화면을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 구강 모델 데이터(600)에서 생성된 악궁 라인(610) 상에 제2 대구치의 바깥쪽(distal) 영역을 구획할 기준 라인 또는 기준 점(620, 630)이 위치한다. 사용자는 이 기준 라인 또는 기준 점(620, 630)을 이동하여 조작하거나 이동하고자 하는 지점에 마우스를 클릭하여 이동하는 방식으로 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 그 크기 비율이 조정되는 크라운 모델 데이터를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 도 6을 참조로 하여 구획된 제2 대구치의 바깥쪽 영역의 크기에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델 형상 데이터(700)의 비율이 도 7에 도시된 바와 같이 조정된다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악궁 라인을 이용하여 생성된 파노라믹 영상을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 도 5를 참조로 하여 전술한 악궁 라인을 이용하여 CT 데이터 기반의 파노라믹 영상(800)을 생성한다. 획득된 CT 영상들을 대상으로 파노라믹 영상을 생성할 수 있는데, CT 영상을 위아래(협 측, 설 측)로 움직여 보면서 아궁 라인을 조정하여 CT 영상이 파노라믹 영상의 형태로 보이도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상에서 임플란트를 식립할 치아를 선택하는 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 임플란트를 식립할 대상 치아(810)를 사용자가 선택한다. 대상 치아(810) 선택은 파노라믹 영상(800)에서 각 치아의 영역을 인식하여 상·하악 총 28개 치아 영역을 분할(Segmentation)하고, 사용자가 선택하는 대상 치아(810)의 치아번호와 영역을 화면에 표현하여 시각화한다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 모델 데이터에 초기 개별 크라운 모델이 대략적으로 배치되는 모습을 도시한 도면으로, 보다 세부적으로 도 10은 교합면(Occulusal) 방향 영상의 초기 크라운의 위치 및 크기를 도시한 것이고, 도 11은 협 측(Buccal) 방향 영상의 초기 크라운의 위치 및 크기를 도시한 것이다.

기초 작업이 완료되면 크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아 번호에 해당하는 크라운 모델(1010)이 구강 모델 데이터(1000)의 선택된 대상 치아 번호에 해당하는 대략적인 위치에 배치된다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 초기 개별 크라운 모델(1010)의 크기, 위치, 높이 등이 적절하지 않을 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선택된 대상 치아의 인접치의 마진 라인을 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조로 하여 전술한 바와 같이 크라운 모델의 대략적인 위치가 결정되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 가이드 디자인 장치는 선택된 대상 치아의 인접치의 경계와 맞닿는 마진 라인(margin line)(1210, 1220)을 이용하여 크라운 모델의 위치 및 크기를 보다 정확하게 정밀 조정한다. 예를 들어, 인접치 마진 라인(1210, 1220)을 인식하여 인접치 마진 라인(1210, 1220)을 넘지 않도록 크라운 모델의 원심 측(Mesial) 및 근심 측(Distal) 방향의 크라운 모델의 크기를 결정한다. 인접치 마진 라인(1210, 1220)은 구강 모델 데이터(1200)에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 라인이다. 선택된 대상 치아의 인접 치는 작업 치아의 전후로 각 1개의 치아를 포함할 수 있다.

크라운 모델이 제2 대구치이면, 가이드 디자인 장치는 도 6을 참조로 하여 설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 라인을 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정할 수 있다. 크라운 모델이 다수 개이면, 가이드 디자인 장치는 크라운 모델 라이브러리의 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소할 수 있다.

도 13은 인접치의 마진 라인을 고려하여 크라운 모델의 크기를 1차 조정하는 예를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 가이드 디자인 장치는 대략적인 위치가 결정된 크라운 모델(1300-1)을 대상으로 인접치의 마진 라인(1310, 1320)을 인식하고 인식된 인접치 마진 라인(1310, 1320)을 넘지 않도록 크라운 모델의 원심 측(Mesial) 및 근심 측(Distal) 방향의 크라운 모델(1300-2) 크기를 결정한다(도 13의 (b) 참조).

원심 측(Mesial) 및 근심 측(Distal) 방향의 크라운 모델 크기(1300-2)가 결정되면, 이때 크라운 모델 크기(1300-2)가 확대 또는 축소된 비율에 맞추어 설정된 마진 라인(1330, 1340)을 넘지 않도록 협 측(Buccal) 및 설 측(Lingual) 방향의 크라운 모델(1300-3)의 크기를 결정한다(도 13의 (c) 참조).

도 13의 (d)는 원심 측(Mesial), 근심 측(Distal), 협 측(Buccal) 및 설 측(Lingual) 방향의 크기가 모두 조정된 크라운 모델(1300-4)의 크기를 도시한 것이다.

도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구강 모델 데이터에 배치된 크라운 모델의 크기가 1차 조정된 모습을 도시한 도면으로, 보다 세부적으로 도 14는 교합면(Occulusal) 방향 영상의 크라운 크기 1차 조정의 예를 도시한 것이고, 도 15는 협 측(Buccal) 방향 영상의 크라운 크기 1차 조정의 예를 도시한 것이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 대략적으로 위치가 결정된 초기 크라운 모델(도 10 및 도 11 참조)에 비하여, 크기가 1차 조정된 크라운 모델(도 14 및 도 15 참조)이 더 자연스럽게 배치되는 것을 확인할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 크라운 모델의 높이를 2차 조정하는 예를 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면, 가이드 디자인 장치는 환자의 구강 모델 데이터(1600)의 잇몸과 맞닿는 마진 라인(1610)과, 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인(1620)을 각각 인식하여 인식된 마진 라인(1610, 1620)을 넘지 않도록 크라운 모델의 높이를 결정한다.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 최종 결정된 크라운 모델을 도시한 도면이다.

도 17을 참조하면, 구강 모델 데이터(1700)에서 최종적으로 크라운 모델(1710)의 최종 위치, 크기 및 높이를 사용자가 확인할 수 있도록 화면을 제시한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

1. 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 단계;
   획득된 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하는 단계;
   악궁 라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정하고, 대상 위치에 삽입할 크기 비율이 조정된 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하는 단계;
   구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하는 단계; 및
   크라운 모델의 위치 및 크기 결정 단계 또는 결정 결과에 따라 구강 모델 데이터에 크라운 모델이 배치되는 화면을 표시하는 단계; 를 포함하며,
   크라운 모델의 크기를 결정하는 단계는
   크기를 결정할 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 크라운 모델의 위치를 결정하는 단계는
   구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁 라인 상에 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 기준 라인 또는 기준 점을 표시하는 단계;
   표시된 기준 라인 또는 기준 점을 이동하여 조정하기 위한 조작신호를 입력받아 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 설정하는 단계;
   설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정하는 단계;
   임플란트를 식립할 대상 치아를 선택 입력받는 단계; 및
   크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아와 대응하는 개별 크라운 모델을 읽어들여 이를 구강 모델 데이터의 선택된 대상 치아 위치에 배치하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 대상 치아를 선택 입력받는 단계는
   악궁 라인을 이용하여 파노라믹 영상을 생성하는 단계;
   파노라믹 영상에서 임플란트를 식립할 대상 치아의 치아번호를 선택 입력받는 단계; 및
   선택된 치아번호에 해당하는 대상 치아 영역을 표시하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 크라운 모델의 크기를 결정하는 단계는
   구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계; 및
   구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
5. 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 단계;
   획득된 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하는 단계;
   악궁 라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하는 단계;
   구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하는 단계; 및
   크라운 모델의 위치 및 크기 결정 단계 또는 결정 결과에 따라 구강 모델 데이터에 크라운 모델이 배치되는 화면을 표시하는 단계; 를 포함하고,
   크라운 모델의 크기를 결정하는 단계는
   구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계; 및
   구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계; 를 포함하며,
   원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계는
   위치가 결정된 개별 크라운 모델을 대상으로 구강 모델 데이터에서 인접치의 마진 라인과 맞닿는 부분을 인식하고 인식된 인접치의 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하는 단계;
   위치가 결정된 개별 크라운 모델이 제2 대구치이면 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 라인을 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하는 단계; 및
   위치가 결정된 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
6. 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 단계;
   획득된 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터 상에 악궁 라인을 생성하는 단계;
   악궁 라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하는 단계;
   구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하는 단계; 및
   크라운 모델의 위치 및 크기 결정 단계 또는 결정 결과에 따라 구강 모델 데이터에 크라운 모델이 배치되는 화면을 표시하는 단계; 를 포함하고,
   크라운 모델의 크기를 결정하는 단계는
   구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계; 및
   구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계; 를 포함하며,
   협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 단계는
   원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기가 결정되면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기에서 확대 또는 축소된 비율에 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은
   크라운 모델의 대합치와의 관계를 이용하여 크라운 모델의 높이를 결정하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 크라운 모델의 높이를 결정하는 단계는
   환자의 구강 모델 데이터의 잇몸과 맞닿는 마진 라인 및 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인을 인식하여 개별 크라운 모델의 높이를 결정하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.
9. 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
   가상의 크라운 모델 데이터들로 구성된 크라운 모델 라이브러리를 포함하는 저장부;
   구강 모델 데이터, CT 영상 데이터 및 크라운 모델 데이터를 포함한 화면정보를 수신하여 화면을 표시하는 출력부;
   사용자 조작신호를 입력받는 입력부; 및
   데이터 획득부를 통해 획득된 구강 모델 데이터 및 크라운 모델 라이브러리에서 읽어들인 소정의 크라운 모델 데이터를 출력부에 제공하고, 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정하며, 대상 위치에 삽입할 크기 비율이 조정된 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하고, 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하며, 크라운 모델을 구강 모델 데이터의 대상 치아에 배치한 화면정보를 구성하는 제어부; 를 포함하며,
   제어부는
   크기를 결정할 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 출력부는
    구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁 라인 상에 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 기준 라인 또는 기준 점을 표시하고,
    입력부는 표시된 기준 라인 또는 기준 점을 이동하여 조정하기 위한 조작신호를 입력받으며,
    제어부는 조작신호에 따라 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 설정하고, 설정된 제2 대구치의 바깥쪽 영역에 맞춰 크라운 모델 라이브러리에 포함된 크라운 모델의 크기 비율을 조정한 후 크라운 모델 라이브러리에서 선택된 대상 치아와 대응하는 개별 크라운 모델을 읽어들여 구강 모델 데이터의 선택된 대상 치아 위치에 배치하는 크라운 위치 결정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 제어부는
    구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하고,
    구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 크라운 크기 결정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
12. 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
    가상의 크라운 모델 데이터들로 구성된 크라운 모델 라이브러리를 포함하는 저장부;
    구강 모델 데이터, CT 영상 데이터 및 크라운 모델 데이터를 포함한 화면정보를 수신하여 화면을 표시하는 출력부;
    사용자 조작신호를 입력받는 입력부; 및
    데이터 획득부를 통해 획득된 구강 모델 데이터 및 크라운 모델 라이브러리에서 읽어들인 소정의 크라운 모델 데이터를 출력부에 제공하고, 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하며, 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하며, 크라운 모델을 구강 모델 데이터의 대상 치아에 배치한 화면정보를 구성하는 제어부; 를 포함하고,
    제어부는
    구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하고,
    구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 크라운 크기 결정부; 를 포함하며,
    크라운 크기 결정부는
    위치가 결정된 개별 크라운 모델을 대상으로 구강 모델 데이터에서 인접치의 마진 라인과 맞닿는 부분을 인식하고 인식된 인접치의 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하고,
    위치가 결정된 개별 크라운 모델이 제2 대구치이면 제2 대구치의 바깥쪽 영역을 구획하는 라인을 마진 라인으로 인식하고 인식된 마진 라인에 맞게 개별 크라운 모델의 원심 측 및 근심 측 방향의 크기를 조정하며,
    위치가 결정된 개별 크라운 모델이 다수 개이면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기를 기본으로 하여 각 크라운 모델의 비율을 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
13. 환자의 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
    가상의 크라운 모델 데이터들로 구성된 크라운 모델 라이브러리를 포함하는 저장부;
    구강 모델 데이터, CT 영상 데이터 및 크라운 모델 데이터를 포함한 화면정보를 수신하여 화면을 표시하는 출력부;
    사용자 조작신호를 입력받는 입력부; 및
    데이터 획득부를 통해 획득된 구강 모델 데이터 및 크라운 모델 라이브러리에서 읽어들인 소정의 크라운 모델 데이터를 출력부에 제공하고, 구강 모델 데이터 또는 CT 영상 데이터에서 생성된 악궁라인 및 제2 대구치의 위치를 이용하여 대상 위치에 삽입할 가상의 크라운 모델의 위치를 결정하며, 구강 모델 데이터에서 위치가 결정된 크라운 모델의 인접치 위치를 이용하여 크라운 모델의 크기를 결정하며, 크라운 모델을 구강 모델 데이터의 대상 치아에 배치한 화면정보를 구성하는 제어부; 를 포함하고,
    제어부는
    구강 모델 데이터에서 악궁 라인과 직교한 크라운 모델의 축이 인접치와 맞닿는 인접치 마진 라인을 이용하여 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하고,
    구강 모델 데이터에서 원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기 결정 시의 인접치 마진 라인의 축소 또는 확대 비율과 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 결정하는 크라운 크기 결정부; 를 포함하며,
    크라운 크기 결정부는
    원심 측 및 근심 측 방향의 크라운 모델 크기가 결정되면 크라운 모델 라이브러리의 개별 크라운 모델 크기에서 확대 또는 축소된 비율에 비례하여 협 측 및 설 측 방향의 크라운 모델 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
14. 제 9 항에 있어서, 제어부는
    크라운 모델의 대합치와의 관계를 이용하여 크라운 모델의 높이를 결정하는 크라운 높이 결정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 크라운 높이 결정부는
    환자의 구강 모델 데이터의 잇몸과 맞닿는 마진 라인 및 대합치 모델 데이터의 대합치와 맞닿는 마진 라인을 인식하여 개별 크라운 모델의 높이를 결정하는 것을 특징으로 하는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.

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