KR102268060B1 - 치열 팬텀 모델, 이를 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법 및 이를 이용한 3d 프린팅 정밀도 평가방법 - Google Patents

치열 팬텀 모델, 이를 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법 및 이를 이용한 3d 프린팅 정밀도 평가방법 Download PDF

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Abstract

치열 팬텀 모델, 이를 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법 및 이를 이용한 3D 프린팅 정밀도 평가방법이 개시된다. 개시된 치열 팬텀 모델은 베이스층 및 상기 베이스층 상에 배치된 것으로 치아 모형을 포함하는 치열층을 포함하고, 상기 치아 모형은 어느 한 방향에서 관찰된 형상이 나머지 다른 방향에서 관찰된 형상들과 각각 상이하도록 구성될 수 있다.

Description

치열 팬텀 모델, 이를 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법 및 이를 이용한 3D 프린팅 정밀도 평가방법{Phantom model of teeth set, method of evaluating scanning precision of scanner using the same and method of evaluating 3D printing precision using the same}
치열 팬텀 모델, 이를 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법 및 이를 이용한 3D 프린팅 정밀도 평가방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 스캐너의 정밀도를 정밀하게 평가할 수 있는 치열 팬텀 모델, 이를 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법 및 이를 이용한 3D 프린팅 정밀도 평가방법이 개시된다.
구강 스캐너(intraoral scanner)는 전통적인 인상(impression)에 대한 대안을 제공할 수 있다. 이러한 구강 스캐너는 필수적으로 정확한 스캔을 생성할 수 있어야 한다.
구강 스캐너의 정밀도를 평가하는데 사용되는 한가지 방법으로는 반복된 스캔 데이터 간의 평균 거리 편차를 측정하여 평균 거리 편차가 작을수록 구강 스캐너의 정밀도가 우수한 것으로 판정하는 방법이 있다. 그러나, 평균값 측정은 오류를 과소 평가할 수 있으며, 이는 오해의 소지가 있는 결론과 임상 결정을 초래할 수 있다.
구강 스캐너의 정밀도를 평가하는데 사용되는 또 다른 방법으로는 자연 치열을 모사하여 러버 인상 스톤 모델을 제작하고, 상기 러버 인상 스톤 모델에 대한 비접촉식 구강외 스캐너(extraoral scanner)(특히, 모델 스캐너(model scanner))의 스캔 데이터 및 구강 스캐너의 스캔 데이터를 차례로 획득한 후, 이들 스캔 데이터 사이의 편차가 작을수록 구강 스캐너의 정밀도가 우수한 것으로 판정하는 방법이 있다. 그러나, 모델 스캐너의 스캔 데이터는 러버 인상 스톤 모델 자체가 구강내 원본(즉, 실제 사람 치열)과 오차가 많이 나므로 모델 스캐너의 데이터와 구강 스캐너의 데이터를 비교하는 것은 원본이 다른 두 모델을 비교하는 결과를 초래하게 된다. 따라서, 원본과 다르다고 보아야 할 러버 인상 스톤 모델을 스캐닝하여 획득한 모델 스캐너의 데이터와 구강 스캐너의 데이터를 기초로 구강 스캐너의 정밀도를 판정할 경우 그릇된 판정 결과를 초래할 수 있다.
따라서, 비접촉식 구강외 스캐너의 정밀도와 함께 구강 스캐너의 정밀도를 정확하게 판단할 수 있는 치열 팬텀 모형의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 스캐너의 스캐닝 정밀도를 정밀하게 평가할 수 있는 치열 팬텀 모델을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 치열 팬텀 모델을 이용한 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 상기 치열 팬텀 모델을 이용한 3D 프린팅 정밀도 평가방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
베이스층; 및
상기 베이스층 상에 배치된 것으로 치아 모형을 포함하는 치열층을 포함하고,
상기 치아 모형은 어느 한 방향에서 관찰된 형상이 나머지 다른 방향에서 관찰된 형상들과 각각 상이하도록 구성된 치열 팬텀 모델을 제공한다.
상기 치아 모형은 3차원 위치 데이터가 구축된 것일 수 있다.
상기 치열 팬텀 모델은 복수개의 치아 모형을 포함하고, 상기 각 치아 모형은 임의의 방향에서 관찰된 형상이 임의의 방향에서 관찰된 나머지 다른 치아 모형의 형상들과 각각 상이하도록 구성될 수 있다.
상기 각 치아 모형은 상기 치열 팬텀 모델의 정면, 배면, 평면, 좌측면 및 우측면 형상으로부터 관찰된 형상들이 나머지 다른 치아 모형의 대응 형상들과 각각 상이하도록 구성될 수 있다.
상기 베이스층은 사람의 잇몸 형태로 형상화된 것일 수 있다.
상기 베이스층은 제1 베이스층 및 제2 베이스층을 포함하고, 상기 제2 베이스층은 상기 제1 베이스층 상에 단차지게 형성되고, 상기 치열층은 상기 제2 베이스층 상에 배치될 수 있다.
상기 치열 팬텀 모델은 상기 베이스층 및 상기 치아 모형 중 적어도 하나에 배치된 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스층 및 상기 치아 모형은 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
CAD 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도하는 단계(S10-1);
상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 가공법으로 실제 치열 팬텀 모델을 제조하는 단계(S20-1);
상기 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 비접촉식 구강외 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S30-1); 및
상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 단계(S40-1)를 포함하는 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법을 제공한다.
상기 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법은, 상기 단계(S20-1)와 상기 단계(S30-1) 사이에, 상기 단계(S20-1)에서 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 접촉식 구강외 스캐너로 스캐닝하여 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터를 획득하는 단계(S25)를 더 포함하고, 상기 단계(S40-1)는 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하는 대신에 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가할 수 있다.
상기 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법은, 상기 단계(S40-1) 이후에, 상기 단계(S20-1)에서 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 구강 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S50-1) 및 상기 획득된 구강 스캐너의 스캔 데이터를 상기 단계(S30-1)에서 획득된 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터와 비교하여 상기 구강 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 단계(S60-1)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
CAD 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도하는 단계(S10-2);
상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 프린팅하여 실제 치열 팬텀 모델을 제조하는 단계(S20-2);
상기 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S30-2); 및
상기 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 3D 프린팅의 정밀도를 평가하는 단계(S40-2)를 포함하는 3D 프린팅 정밀도 평가방법을 제공한다.
상기 스캐너는 접촉식 또는 비접촉식 구강 또는 구강외 스캐너일 수 있다.
상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 하나 이상의 치아 모형을 포함할 수 있다.
상기 실제 치열 팬텀 모델은 상기 치열 팬텀 모델일 수 있다.
상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 치아 모형을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 치열 팬텀 모델은 스캐닝성이 우수하여 비접촉식 구강외 스캐너 및 구강 스캐너의 정밀도, 그리고 3D 프린팅의 정밀도를 정밀하게 평가할 수 있다. 따라서, 상기 치열 팬텀 모델은 스캐너의 스캐닝 정밀도 또는 3D 프린팅의 정밀도를 평가하기 위한 표준 치열 패턴 모델로 사용될 수 있다.
도 1aa 내지 도 1ad는 본 발명의 일 구현예에 따른 치열 팬텀 모델의 사시도들이다.
도 1ae는 도 1의 치열 팬텀 모델의 정면도이다.
도 1af은 도 1의 치열 팬텀 모델의 배면도이다.
도 1ag은 도 1의 치열 팬텀 모델의 평면도이다.
도 1ah은 도 1의 치열 팬텀 모델의 저면도이다.
도 1ai는 도 1의 치열 팬텀 모델의 우측면도이다.
도 1aj은 도 1의 치열 팬텀 모델의 좌측면도이다.
도 1b는 실시예 1에서 제조된 치열 팬텀 모델의 스캐닝 이미지이다.
도 2a는 참고예 1에서 제조된 치열 팬텀 모델의 사시도이다.
도 2b는 참고예 1에서 제조된 치열 팬텀 모델의 스캐닝 이미지이다.
도 3a는 참고예 2에서 제조된 치열 팬텀 모델의 사시도이다.
도 3b는 참고예 2에서 제조된 치열 팬텀 모델의 스캐닝 이미지이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 치열 팬텀 모델을 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "치아 모형(tooth model)"이란 치아 형태의 인공 구조물을 의미한다.
또한 본 명세서에서, "3차원 위치 데이터(three dimensional location data)"란 임의의 지점의 공간좌표(spatial coordinate)를 의미하고, 공간좌표란 공간상의 점에 대해 그 위치를 세 실수의 순서쌍(x, y, z)으로 나타낸 것을 의미한다. 치열 팬텀 모델 상의 모든 지점의 공간좌표를 갖고 있으면, 치열 팬텀 모델의 전체적인 형상뿐만 아니라, 각 치아 모형의 위치와 3차원 크기, 및 치아 모형들 간의 거리를 알 수 있다.
또한 본 명세서에서, "스캔 데이터(scan data)"란 스캐너로 스캐닝하여 얻은 3차원 위치 데이터를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "가상의 치열 팬텀 모델"이란 CAD와 같은 도면 작성 프로그램으로 작성된 치열 팬텀 모델(즉, CAD 등의 도면 파일)을 의미한다.
또한 본 명세서에서, "실제 치열 팬텀 모델"이란 금속 등의 재료로 제작된, 물리적 형태를 갖는 치열 팬텀 모델을 의미한다.
도 1aa 내지 도 1ad는 본 발명의 일 구현예에 따른 치열 팬텀 모델(100)의 사시도들이고, 도 1ae는 도 1의 치열 팬텀 모델(100)의 정면도이고, 도 1af은 도 1의 치열 팬텀 모델(100)의 배면도이고, 도 1ag은 도 1의 치열 팬텀 모델(100)의 평면도이고, 도 1ah은 도 1의 치열 팬텀 모델(100)의 저면도이고, 도 1ai는 도 1의 치열 팬텀 모델(100)의 우측면도이고, 도 1aj은 도 1의 치열 팬텀 모델(100)의 좌측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 치열 팬텀 모델(100)은 베이스층(110, 120) 및 치열층(130)을 포함한다.
베이스층(110, 120)은 제1 베이스층(110) 및 제2 베이스층(120)을 포함할 수 있다.
제2 베이스층(120)은 제1 베이스층(110) 상에 단차지게 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 베이스층(120)은 제1 베이스층(110) 보다 폭과 길이가 작도록 형성될 수 있다.
또한, 제2 베이스층(120)은 하나 이상을 패턴(P1, P2)을 더 포함할 수 있다.
상기 패턴은 치열 팬텀 모델(100)의 스캐닝성을 더욱 향상시키는 역할을 수행한다.
예를 들어, 패턴(P1, P2)은 별 형상, 물결 형상, 아령 형상, 다각형(삼각형, 사각형, 오각형, 육각형)과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다.
또한, 패턴(P1, P2)이 복수개일 경우, 그러한 패턴들은 적어도 일부가 서로 동일할 수도 있고, 적어도 일부가 서로 상이할 수도 있다.
또한, 패턴(P1, P2)은 홈 및/또는 돌기일 수 있다.
또한, 베이스층(110, 120)은 사람의 잇몸 형태로 형상화된 것일 수 있다.
또한, 베이스층(110, 120)은 금속을 포함할 수 있다. 이와 같이 베이스층(110, 120)이 금속을 포함함으로써 스캐닝성이 변화(예를 들어, 향상)될 수 있다.
치열층(130)은 제2 베이스층(120) 상에 배치될 수 있다.
또한, 치열층(130)은 하나 이상의 치아 모형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 치열층(130)은 1개 또는 2개 이상의 치아 모형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 치열층(130)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 8개의 치아 모형(131~138)을 포함할 수 있다.
각 치아 모형(131~138)은 어느 한 방향에서 관찰된 형상이 나머지 다른 방향에서 관찰된 형상들과 각각 상이하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 치아 모형(131~138)이 복수개의 면(예를 들어, 3개 또는 4개)을 포함하는 경우, 각 치아 모형(131~138)은 각 면의 형상이 나머지 다른 면들의 형상과 각각 상이하도록 구성될 수 있다.
또한, 각 치아 모형(131~138)은 3차원 위치 데이터가 구축된 것일 수 있다. 예를 들어, 각 치아 모형(131~138)은 CAD(Computer Aided Design) 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도한 후, 상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 가공법(예를 들어, 3D 프린팅, 메탈 밀링 등 다양한 방법)으로 제조된 것일 수 있다. 이와는 달리, 자연 치아에 대한 인상(impression) 채득을 통해 제조된 치아 모형은 불규칙한 형상으로 인하여 3차원 위치 데이터가 구축될 수 없다.
또한, 각 치아 모형(131~138)은 바닥부 면적(즉, 제2 베이스층(120)과 접촉하는 면의 면적)이 대응 자연 치아의 바닥부 면적을 모방하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 치아 모형(131)의 바닥부 면적은 치아 모형(132)의 바닥부 면적 보다 큰데, 이는 바닥부 면적의 측면에서 사람의 치열을 그대로 모방한 것이다.
또한, 각 치아 모형(131~138)은 법랑질 파절, 치관파절, 치근파절, 치아탈구, 치아이단, 골절, 치은 손상과 같은 자연 치아의 외상을 모방하도록 구성될 수 있다.
또한, 치열 팬텀 모델(100)은 복수개의 치아 모형(131~138)을 포함하고, 각 치아 모형(예를 들어, 131)은 임의의 방향에서 관찰된 형상이 임의의 방향에서 관찰된 나머지 다른 치아 모형(예를 들어, 132~138)의 형상들과 각각 상이하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 1ae 내지 도 1ag, 도 1ai 및 도 1aj을 참조하면, 각 치아 모형(예를 들어, 131)은 치열 팬텀 모델(100)의 정면, 배면, 평면, 좌측면 및 우측면 형상으로부터 관찰된 형상들이, 치열 팬텀 모델(100)의 정면, 배면, 평면, 좌측면 및 우측면 형상으로부터 관찰된 나머지 다른 치아 모형(예를 들어, 132~138)의 대응 형상들과 각각 상이하도록 구성될 수 있다. 여기서, “대응 형상”이란 각 치아 모형(예를 들어, 131)의 특정 형상과 동일한 방향에서 관찰된 나머지 다른 치아 모형(예를 들어, 132~138)의 형상을 의미한다.
또한, 각 치아 모형(131~138)은 하나 이상을 패턴(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 패턴은 치열 팬텀 모델(100)의 스캐닝성을 더욱 향상시키는 역할을 수행한다.
또한, 각 치아 모형(131~138)은 금속을 포함할 수 있다. 이와 같이 각 치아 모형(131~138)이 금속을 포함함으로써 스캐닝성이 변화(예를 들어, 향상)될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법은 CAD 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도하는 단계(S10-1), 상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 가공법(예를 들어, 3D 프린팅, 메탈 밀링 등 다양한 방법)으로 실제 치열 팬텀 모델을 제조하는 단계(S20-1), 상기 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 비접촉식 구강외 스캐너(extraoral scanner)로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S30-1), 및 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여(예를 들어, 중첩시켜) 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 단계(S40-1)를 포함한다.
상기 가상의 치열 팬텀 모델은 CAD 파일일 수 있다.
상기 비접촉식 구강외 스캐너는 통상 모델 스캐너(model scanner)로 지칭되는 3D 스캐너일 수 있다.
상기 단계(S40-1)에서는 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터와 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터 간의 편차가 작을수록 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도가 높은 것으로 평가할 수 있다.
또한 상기 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법은, 상기 단계(S20-1)와 상기 단계(S30-1) 사이에, 상기 단계(S20-1)에서 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 접촉식 구강외 스캐너로 스캐닝하여 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터를 획득하는 단계(S25)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 단계(S40-1)는 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하는 대신에 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가할 수 있다. 또한 이 경우, 상기 단계(S40-1)에서는 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터와 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터 간의 편차가 작을수록 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도가 높은 것으로 평가할 수 있다.
상기 접촉식 구강외 스캐너는 3D 스캐너일 수 있다.
또한, 상기 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법은, 상기 단계(S40-1) 이후에, 상기 단계(S20-1)에서 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 구강 스캐너(intraoral scanner)로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S50-1) 및 상기 획득된 구강 스캐너의 스캔 데이터를 상기 단계(S30-1)에서 획득된 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터와 비교하여(예를 들어, 중첩시켜) 상기 구강 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 단계(S60-1)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(S60-1)에서는 상기 구강 스캐너의 스캔 데이터와 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터 간의 편차가 작을수록 상기 구강 스캐너의 스캐닝 정밀도가 높은 것으로 평가할 수 있다.
상기 구강 스캐너는 접촉식 또는 비접촉식 3D 스캐너일 수 있다.
일례로서, 상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 하나 이상의 치아 모형을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 실제 치열 팬텀 모델은 상술한 치열 팬텀 모델(100)일 수 있다.
다른 예로서, 상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 치아 모형을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 상술한 치열 팬텀 모델(100) 중 베이스층(110, 120)만을 포함하고 치열층(130)은 포함하지 않을 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 3D 프린팅 정밀도 평가방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 3D 프린팅 정밀도 평가방법은, CAD 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도하는 단계(S10-2), 상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 프린팅하여 실제 치열 팬텀 모델을 제조하는 단계(S20-2), 상기 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S30-2), 및 상기 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 3D 프린팅의 정밀도를 평가하는 단계(S40-2)를 포함한다.
상기 3D 프린팅은 3D 프린터에 의해 수행될 수 있다.
상기 3D 프린팅의 정밀도는 상기 스캐너의 정밀도가 높은 경우에는 상기 3D 프린터의 정밀도를 나타내는 것일 수 있고, 상기 3D 프린터의 정밀도가 높은 경우에는 상기 스캐너의 정밀도를 나타내는 것일 수 있으며, 상기 3D 프린터의 정밀도와 상기 스캐너의 정밀도가 모두 낮은 경우에는 전체의 정밀도를 나타내는 것일 수 있다.
상기 스캐너는 접촉식 또는 비접촉식 3D 구강 또는 구강외 스캐너일 수 있다.
상기 단계(S40-2)에서는 상기 구강외 스캐너의 스캔 데이터와 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터 간의 편차가 작을수록 상기 3D 프린팅의 정밀도가 높은 것으로 평가할 수 있다.
일례로서, 상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 하나 이상의 치아 모형을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 실제 치열 팬텀 모델은 상술한 치열 팬텀 모델(100)일 수 있다.
다른 예로서, 상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 치아 모형을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 상술한 치열 팬텀 모델(100) 중 베이스층(110, 120)만을 포함하고 치열층(130)은 포함하지 않을 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 및 참고예 1~2: 치열 팬텀 모델의 제조
CAD 프로그램 및 3D 프린터를 이용하여 도 1ag, 도 2a 및 도 3a에 도시된 형상의 치열 팬텀 모델들을 제조하였다.
평가예
상기 제조된 각 치열 팬텀 모델을 스캐너(3Shape사의 TRIOS 3)로 스캐닝하여 스캐닝 이미지를 얻었다. 도 1b는 실시예 1에서 제조된 치열 팬텀 모델의 스캐닝 이미지이고, 도 2b는 참고예 1에서 제조된 치열 팬텀 모델의 스캐닝 이미지이고, 도 3b는 참고예 2에서 제조된 치열 팬텀 모델의 스캐닝 이미지이다.
도 1ag 및 도 1b를 참조하면, 도 1b(실시예 1)의 스캐닝 이미지는 도 1ag(실시예 1)의 치열 팬텀 모델을 완벽하게 구현해낸 것으로 나타났다.
반면에, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2b(참고예 1)의 스캐닝 이미지는 도 2a(참고예 1)의 치열 팬텀 모델을 거의 구현해내지 못한 것으로 나타났다.
마찬가지로, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 도 3b(참고예 2)의 스캐닝 이미지는 도 3a(참고예 2)의 치열 팬텀 모델을 거의 구현해내지 못한 것으로 나타났다.
상기 결과로부터, 실시예 1의 치열 팬텀 모델은 스캐닝성이 우수하여 스캐너의 스캐닝 정밀도 또는 3D 프린팅의 정밀도를 평가하기 위한 표준 치열 패턴 모델로 사용될 수 있음을 확인할 수 있다.
반면에, 참고예 1 및 2의 치열 팬텀 모델에 대한 스캐닝 이미지에서 알 수 있듯이, 실시예 1의 치열 팬텀 모델과 조금이라도 다른 형상을 갖는 치열 팬텀 모델은 스캐닝성이 열악하여 스캐너의 스캐닝 정밀도 또는 3D 프린팅의 정밀도를 평가하기 위한 표준 치열 패턴 모델로 사용될 수 없음을 확인할 수 있다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 치열 팬텀 모델 110: 제1 베이스층
120: 제2 베이스층 130: 치열층
131~138: 치아 모형

Claims (18)

  1. 베이스층; 및
    상기 베이스층 상에 배치된 것으로 치아 모형을 포함하는 치열층을 포함하고,
    상기 치아 모형은 어느 한 방향에서 관찰된 형상이 나머지 다른 방향에서 관찰된 형상들과 각각 상이하도록 구성되고,
    상기 치열 팬텀 모델은 복수개의 치아 모형을 포함하고, 상기 각 치아 모형은 임의의 방향에서 관찰된 형상이 임의의 방향에서 관찰된 나머지 다른 치아 모형의 형상들과 각각 상이하도록 구성되고,
    상기 각 치아 모형은 상기 치열 팬텀 모델의 정면, 배면, 평면, 좌측면 및 우측면 형상으로부터 관찰된 형상들이 나머지 다른 치아 모형의 대응 형상들과 각각 상이하도록 구성된 치열 팬텀 모델.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 치아 모형은 3차원 위치 데이터가 구축된 것인 치열 팬텀 모델.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 사람의 잇몸 형태로 형상화된 것인 치열 팬텀 모델.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층은 제1 베이스층 및 제2 베이스층을 포함하고, 상기 제2 베이스층은 상기 제1 베이스층 상에 단차지게 형성되고, 상기 치열층은 상기 제2 베이스층 상에 배치된 치열 팬텀 모델.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층 및 상기 치아 모형 중 적어도 하나에 배치된 패턴을 더 포함하는 치열 팬텀 모델.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층 및 상기 치아 모형은 금속을 포함하는 치열 팬텀 모델.
  9. CAD 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도하는 단계(S10-1);
    상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 가공법으로 실제 치열 팬텀 모델을 제조하는 단계(S20-1);
    상기 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 비접촉식 구강외 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S30-1); 및
    상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 단계(S40-1)를 포함하고,
    상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 하나 이상의 치아 모형을 포함하고,
    상기 실제 치열 팬텀 모델은 제1항, 제2항 및 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 치열 팬텀 모델인 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계(S20-1)와 상기 단계(S30-1) 사이에, 상기 단계(S20-1)에서 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 접촉식 구강외 스캐너로 스캐닝하여 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터를 획득하는 단계(S25)를 더 포함하고, 상기 단계(S40-1)는 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하는 대신에 상기 실제 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 단계(S40-1) 이후에, 상기 단계(S20-1)에서 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 구강 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S50-1) 및 상기 획득된 구강 스캐너의 스캔 데이터를 상기 단계(S30-1)에서 획득된 상기 비접촉식 구강외 스캐너의 스캔 데이터와 비교하여 상기 구강 스캐너의 스캐닝 정밀도를 평가하는 단계(S60-1)를 더 포함하는 스캐너의 스캐닝 정밀도 평가방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. CAD 프로그램을 이용하여 3차원 위치 데이터를 갖는 가상의 치열 팬텀 모델을 작도하는 단계(S10-2);
    상기 작도된 가상의 치열 팬텀 모델에 따라 3D 프린팅하여 실제 치열 팬텀 모델을 제조하는 단계(S20-2);
    상기 제조된 실제 치열 팬텀 모델을 스캐너로 스캐닝하여 스캔 데이터를 획득하는 단계(S30-2); 및
    상기 스캐너의 스캔 데이터를 상기 가상의 치열 팬텀 모델의 3차원 위치 데이터와 비교하여 상기 3D 프린팅의 정밀도를 평가하는 단계(S40-2)를 포함하고,
    상기 가상의 치열 팬텀 모델 및 상기 실제 치열 팬텀 모델은 하나 이상의 치아 모형을 포함하고,
    상기 실제 치열 팬텀 모델은 제1항, 제2항 및 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 치열 팬텀 모델인 3D 프린팅 정밀도 평가방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스캐너는 접촉식 또는 비접촉식 구강 또는 구강외 스캐너인 3D 프린팅 정밀도 평가방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
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