KR102268433B1 - 치아교정 진단 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

치아교정 진단 방법 및 장치가 제공된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 치아교정 진단 방법은 구강 구조의 외부 형태를 스캐닝 하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 단계, 상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 생성하되, 상기 이미지를 디스플레이하는 단계, 상기 이미지가 3차원으로 조작되고, 상기 조작된 이미지의 뷰에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 지정 받는 단계, 상기 랜드마크의 위치를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 치아교정 시뮬레이팅을 수행하되, 상기 랜드마크를 지정 받는 단계는, 상기 이미지를 회전하기 전의 제1 관측점에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 제1 랜드마크를 지정 받는 단계, 상기 이미지를 회전하는 단계, 상기 이미지를 회전한 후의 제2 관측점에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 제2 랜드마크를 지정 받는 단계를 포함할 수 있다.

Description

치아교정 진단 방법 및 장치{Method and apparatus for orthodontic diagnosis}

본 개시는 치아교정 진단 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 치아교정 진단 방법에서 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 수행 단계가 간소화되고 정확한 랜드마크를 지정 받아 구강구조를 보다 정확하게 분석하는 치아교정 진단 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 치아교정 진단 방법은, 2D로 촬영된 이미지를 이용하여 치아교정이 필요한 환자의 구강 구조를 분석하고 치아 교정된 결과를 시뮬레이팅 하였다. 종래에 이러한 방법을 수행하는 치아교정 및 악교정 분야 전문 소프트웨어는 구강구조를 분석하고 치아교정 진단 결과를 시뮬레이팅 하는 소프트웨어로 널리 알려져 왔다. 종래 치아교정 및 악교정 분야 전문 소프트웨어는 2D 이미지 데이터를 이용하여 치아교정 진단 방법을 수행하였는데, 치아교정 및 악교정 분야 전문 소프트웨어 내에서 2D 이미지 데이터를 이용하기 위해 경우에 따라 이미지 교정 단계를 거쳐야 하는 불편함이 존재하였다. 이미지 교정 단계는, 촬영 단계에서 소프트웨어에서 요구하는 각도 및 크기로 촬영되지 않은 이미지를 소프트웨어에서 동작되도록 스케일 또는 크기를 교정하는 단계로서 Calibration이라고도 한다. 이러한 이미지 교정 단계는 사용자가 직접 구강 구조의 적어도 일부분의 실제 사이즈를 입력하고 2D 이미지를 그에 비례하는 크기로 조절하는 동작이 수행된다. 따라서, 종래의 치아교정 및 악교정 분야 전문 소프트웨어는 촬영단계에서 소프트웨어에서 요구하는 정확한 각도 및 크기로 2D 이미지를 촬영해야 했고, 이미지 교정 단계에서 사용자의 도움이 필수적으로 필요했던 불편함이 존재했다. 이때, 사용자가 2D 이미지를 이용하여 교정을 수행했기 때문에, 2D 이미지 만으로는 구강 구조 내에서 정확한 위치를 설정하기도 힘든 실정이었다.

이로서, 촬영 단계에서 정확하게 촬영되지 않는 경우 오차가 발생되어 치아의 형태를 제대로 분석하지 못하였고, 이에 더해 이미지 교정 단계에서 사용자 측정의 미세한 오차로 인해 촬영 단계 및 이미지 교정 단계의 2단의 중복되는 오차로 인해 실제 구강 구조의 형태를 정확하게 분석하지 못하는 어려움이 존재하였다. 치아교정 분야에서 구강 구조의 형태 분석은 매우 미세하게 이뤄져야 되는 것으로서, 총생 및 공간의 미세한 차이에 의해 치아교정 후 치아가 제대로 맞물리지 않아 비틀어질 수 있고, 미세한 차이가 있어도 처음에는 어느 정도 치아교정 결과를 얻게 될 수 있지만 시간이 지남에 따라 미세한 차이에 의해 교정된 치아가 몇 년 후 다시 틀어질 수도 있다.

이에 따라, 종래에 입체적인 영상을 이용하여 치아교정을 하기 위해 DICOM 영상을 이용하는 기술이 국내외 개발되었으나, 종래의 치아교정 및 악교정 분야 전문 소프트웨어에서는 단순히 DICOM 영상 뷰어를 연동하는 정도의 기술만 제공하였다. 치아교정 분석 소프트웨어는, 치아교정 장치 제작 소프트웨어와 연동을 할 필요가 있는데, DICOM 영상을 이용하는 경우 치아교정 장치 제작 소프트웨어와 연동시키기 위해 데이터를 변환해야 하는 번거로움이 있었다.

상술한 문제점들로 인해 3D 스캐닝 이미지 데이터를 이용하되, 단순히 3D 스캐닝 이미지 데이터를 불러오는 것뿐 아니라 소프트웨어 내에서 이를 어떻게 이용해야 교정진단 분석 방법을 더 효율적으로 이용할 수 있는지 이에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2015- 0039028호 "치아교정 시뮬레이션 방법 및 이를 수행하는 시스템"

본 개시에 따라 해결하고자 하는 기술적 과제는, 3차원 스캐닝 이미지를 이용하여 구강 구조를 분석함에 따라 구강 구조의 형태를 정확하게 분석하여 치아교정을 시뮬레이팅할 수 있는 치아교정 진단 결과를 제시하고 더 나아가 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 다른 기술적 과제는, 3차원 스캐닝 이미지 상에서 구강 구조를 분석하기 위한 랜드마크가 정확하게 지정되는 치아교정 진단 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 일 실시예에 따른 치아교정 진단 방법은 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서 구강 구조의 외부 형태를 스캐닝 하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 단계, 상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 생성하되, 상기 이미지를 디스플레이 하는 단계, 상기 이미지가 3차원으로 조작되고, 상기 조작된 이미지의 뷰에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 지정 받는 단계, 상기 랜드마크의 위치를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 치아교정 시뮬레이팅을 수행하되, 상기 랜드마크를 지정 받는 단계는, 상기 이미지를 회전하기 전의 제1 관측점에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 제1 랜드마크를 지정 받는 단계, 상기 이미지를 회전하는 단계, 상기 이미지를 회전한 후의 제2 관측점에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 제2 랜드마크를 지정 받는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이미지를 회전하는 단계는, 상기 랜드마크가 지정되는 위치가 노출되도록 상기 이미지를 회전하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 랜드마크의 속성에 따라 상기 이미지가 회전하는 동작을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 구강 구조의 외부 형태를 스캐닝 하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 단계, 상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 생성하되, 상기 이미지를 디스플레이 하는 단계, 상기 이미지가 3차원으로 조작되고, 상기 조작된 이미지의 뷰에서 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 지정 받는 단계, 상기 랜드마크의 위치를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 치아교정 시뮬레이팅을 수행하되, 상기 랜드마크를 지정 받는 단계는, 상기 이미지의 세그먼트를 분리하기 전 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 제1 랜드마크를 지정 받는 단계, 상기 이미지의 구강 구조에 대한 세그먼트를 분리하는 단계 및 상기 이미지의 세그먼트를 분리한 후 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 제2 랜드마크를 지정 받는 단계를 더 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 이미지의 세그먼트를 분리하는 단계는, 상기 이미지 상에서 상기 구강 구조의 치아를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 이미지의 세그먼트를 분리하는 단계는, 상기 이미지 상에서 사용자에 의해 선택된 영역을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 세그먼트를 결합하여 상기 세그먼트가 분리되기 전의 형태로 복구하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는,

상기 제1 랜드마크 및 제2 랜드마크가 병합된 복수의 랜드마크를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 랜드마크를 지정 받는 단계는, 상기 랜드마크가 설정되는 영역에 대한 가이드를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 랜드마크를 지정 받는 단계는, 상기 구강 구조의 치아의 근심측, 원심측, 구내의 중심선 및 악궁라인에 대한 랜드마크를 구분하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는, 치아의 근심측 및 원심측을 이용하여 상기 치아를 계측하고, 구내의 중심선 및 악궁라인을 이용하여 골격을 계측하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는, 상기 계측 결과에 따라 상기 구강 구조의 형태를 트레이싱하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는, 상기 구강 구조의 계측 결과를 통해 상기 구강 구조의 여유공간 및 상기 구강 구조의 총생을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 일 실시예에 따른 치아교정 진단 장치는, 프로세서, 메모리 및 상기 메모리에 로드(load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 구강 구조의 외부 형태를 스캐닝하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 인스트럭션(Instruction), 상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 렌더링하되, 상기 구강 구조의 악궁에 대한 뷰가 출력되도록 상기 이미지를 배치하는 인스트럭션, 상기 뷰에 따라 출력된 이미지 위에 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 설정하는 인스트럭션, 상기 랜드마크 간의 거리를 이용하여 상기 구강 구조의 크기를 분석하고, 상기 랜드마크의 간의 상대적인 위치를 이용하여 상기 구강 구조의 형태를 분석하는 인스트럭션 및 상기 구강 구조의 분석 결과에 따라 상기 구강 구조에 대한 치아교정 진단 결과를 시뮬레이팅 하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 치아교정 진단 방법의 순서도이다.
도 2는 치아교정 진단 방법이 구현된 소프트웨어에서 3차원 스캐닝 데이터를 로드하는 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 치아교정 진단 방법이 구현된 소프트웨어에서 3차원 스캐닝 데이터가 로드된 후 랜드마크가 지정되는 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 3차원 스캐닝 데이터 상에 랜드마크가 지정된 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시에에 따른 치아교정 진단 방법에 따라 치아교정 시뮬레이팅을 수행한 결과를 출력한 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따라 도 1의 일부 단계를 구체적으로 설명한 순서도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 따라 3차원 스캐닝 데이터를 회전하여 랜드마크를 지정 받는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 일부 단계를 구체적으로 설명한 순서도이다.
도 9는 도 8에 따라 3차원 스캐닝 데이터의 세그먼트가 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 치아교정 분석 장치의 블록 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들을 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 치아교정 진단 방법의 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 개시의 치아교정 진단 방법은 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 이하 설명의 편의상 각 단계들의 동작 주체에 대한 기재는 생략될 수 있다. 치아교정 진단 방법은 먼저 단계 S110에서 3차원 스캐닝 데이터가 로드될 수 있다. 단계 S130에서 로드된 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 구강구조에 대한 이미지가 생성되고, 생성된 이미지가 치아교정 진단 방법이 수행되는 소프트웨어 상에 디스플레이될 수 있다. 이후 단계 S150에서 랜드마크를 지정 받은 뒤 단계 S170에서 지정된 랜드마크에 따라 구강구조의 형태가 결정되고, 단계 S190에서 구강구조의 형태에 따라 치아교정 시뮬레이팅이 수행될 수 있다.

구체적으로 단계 S110에서 3차원 스캐닝 데이터가 로드될 수 있는데, 3차원 스캐닝 데이터는 3D 모델 데이터로서, 구강 구조의 외부 형태를 스캐닝하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터일 수 있다. 이러한 3차원 스캐닝 데이터는 외부에서 로드된 데이터이거나, 치아교정 진단 방법을 수행하는 장치에서 스캐닝이 함께 수행되어 자체 생성된 데이터일 수 있다. 이러한 3차원 스캐닝 데이터는 stl, pcm, 또는 ply 확장자의 데이터일 수 있으나, 이러한 종류의 데이터에 한정되는 것은 아니다.

단계 S130에서, 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지가 생성되어 디스플레이될 수 있다. 이에 대한 설명은 도 3에서 자세히 설명하도록 한다.

단계 S150에서 디스플레이된 이미지에서 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크가 지정될 수 있다. 이러한 단계 S150에서, 후술하는 바와 같이 이미지가 회전되거나 세그먼트가 분리되면서 랜드마크가 지정될 수 있는데, 이러한 설명은 도 6 내지 9에서 설명하도록 한다.

본 개시에 따른 치아교정 진단 방법은 3차원 스캐닝 이미지를 이용하여 구강 구조를 분석함에 따라 구강 구조의 입체적 형태를 간편하고 정확하게 분석할 수 있는 장점이 있다.

도 2는 치아교정 진단 방법이 구현된 소프트웨어에서 3차원 스캐닝 데이터를 로드하는 일 예시를 나타내는 도면이다.

본 개시에 따른 치아교정 진단 방법은 디스플레이에 출력되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 도 1의 단계 S110에서 수행될 수 있으며, 3차원 스캐닝 데이터를 로드하는 메뉴(1)가 디스플레이되어 소프트웨어 상에서 3차원 스캐닝 데이터가 import될 수 있다. 이러한 3차원 스캐닝 데이터는 썸네일과 같은 미리 보기가 제공되어 소프트웨어 상에서 디스플레이 될 수 있다.

도 3은 치아교정 진단 방법이 구현된 소프트웨어에서 3차원 스캐닝 데이터가 로드된 후 랜드마크가 지정되는 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 치아교정 진단 방법이 구현된 소프트웨어 상에서 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 구강 구조에 대한 이미지(2)가 생성되어 디스플레이될 수 있다. 이러한 이미지(2)는 소프트웨어 상에서 악궁라인의 형태에 따라 디스플레이될 수 있다. 이때, 이미지(2) 상에서 점과 선이 지정될 수 있다. 이러한 점과 선은 본 명세서 내에서 랜드마크로 지칭될 수 있으며, 랜드마크는 계측의 기준이 되는 점을 의미하거나, 계측의 기준이되는 선(Profile)등을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 일례로, 랜드마크는 치아 또는 구강 구조의 특징이 포함된 지점을 의미하거나, 구강 구조의 특징적인 형태를 나타내는 선을 의미할 수 있다. 예를 들어, 랜드마크는, 상악의 우측 제1 대구치에서 상악 좌측 제1 대구치의 근심(Mesial)과 원심(Distal)점을 의미하거나 하악의 좌측 제1 대구치에서 하악 우측 제1 대구치의 근심과 원심점을 포함할 수 있다. 또한 이때, 랜드마크는 상악 및 하악의 중심선(Mid-line) 및 악궁라인(Arch line)을 포함할 수 있다.

구강 구조에 대한 이미지(2)에 랜드마크가 지정될 때, 랜드마크가 지정되는 영역에 대한 가이드(3)가 제공될 수 있다. 이에 따라, 랜드마크가 어디에 지정되는지 정보를 제공하여 치아교정 진단 소프트웨어를 사용하는 사용자가 확인할 수 있는 효과가 있다.

도 4는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 3차원 스캐닝 데이터 상에 랜드마크가 지정된 일 예시를 나타내는 도면이다.

본 개시에 따라, 소프트웨어 상에 디스플레이된 이미지(2)에 랜드마크가 입력된 상태를 나타낼 수 있다. 단계 S150에서 랜드마크가 입력되어 악궁라인(4)이 지정될 수 있고, 치아를 기준으로 판단된 치아 기준 악궁 라인(5)이 지정될 수 있으며, 하악 또는 상악의 중심선(6)이 지정될 수 있다. 또한, 본 단계에서 근심점(7) 및 원심점(8)이 지정될 수 있다. 이때, 본 단계에서 구강 구조의 치아의 근심측, 원심측, 구내의 중심선 및 악궁라인에 대한 랜드마크가 구분되어 지정받을 수 있다.

본 개시에 따른 치아교정 진단 방법은 3차원 스캐닝 이미지를 이용하여 랜드마크가 지정될 때 더욱 정확한 지점에 랜드마크가 지정될 수 있는 장점이 있다.

도 5는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 치아교정 진단 방법에 따라 치아교정 시뮬레이팅을 수행한 결과를 출력한 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 도 4에 지정된 랜드마크를 이용하여 구강 구조의 형태와 크기가 분석된 결과(9)가 디스플레이될 수 있다. 도 5를 참조하면 소프트웨어 좌측 상단에 환자의 정보가 출력될 수 있으며, 구강 구조의 각 구성에 대한 Measurement가 Mean 및 S.D 카테고리에 출력될 수 있다. 이때, 치아교정 진단 소프트웨어에서 치아의 근심측 및 원심측을 이용하여 치아가 계측될 수 있다. 또한, 이때 계측 결과에 따라 구강 구조의 형태가 트레이싱될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 치아교정 진단 방법은 트레이싱된 형태를 이용하여 시각적인 분석 결과를 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한, 치아교정 진단 방법에서, 구강 구조의 계측 결과를 통해 구강 구조의 여유공간 및 상기 구강 구조의 총생이 측정될 수 있다. 이러한 측정 결과는 도 5의 우측 및 하단에 도시된 바와 같이 소프트웨어 상에서 디스플레이될 수 있다.

도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따라 도 1의 일부 단계를 구체적으로 설명한 순서도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6에 따라 3차원 스캐닝 데이터를 회전하여 랜드마크를 지정받는 과정을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 랜드마크를 지정받는 단계(S150)는, 이미지를 회전하기 전의 제1 관측점을 기준으로 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제1 랜드마크를 지정받는 단계(S151), 이미지를 회전하는 단계(S152) 및 이미지를 회전한 후의 제2 관측점을 기준으로 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제2 랜드마크를 지정받는 단계(S153)가 포함될 수 있다.

구체적으로 단계 S151에서 제1 랜드마크가 지정될 수 있다. 이후, 단계 S152에서 이미지가 회전될 수 있는데, 이때 랜드마크가 지정되는 위치가 노출되도록 이미지가 회전될 수 있다. 치아교정이 필요한 구강 구조의 경우 정상적인 구강구조와는 다르게 근심측과 원심측이 차폐될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 치아교정 진단 방법은 3차원 스캐닝 이미지를 이용하여 3차원 스캐닝 이미지를 필요에 따라 회전시킬 수 있다. 이때, 상기 이미지를 회전하는 단계는, 상기 제1 랜드마크의 속성에 따라 상기 이미지가 회전하는 동작을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 제1 랜드마크의 속성은 제1 랜드마크가 어떤 부위의 특징을 가지고 있는지를 의미하는 것으로서, 이에 따른 회전의 방향, 각도 등의 동작이 결정될 수있다.

이후 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계(S190)에서 제1 랜드마크 및 제2 랜드마크가 병합된 복수의 랜드마크를 생성하여 시뮬레이팅을 수행할 수 있다.

도 7a를 참조하면, 도 4의 이미지(4)를 45도 가량 회전시켜 이미지의 상측에서 바라볼 때 보이지 않는 근심측(7) 및 원심측(8)이 정확하게 지정될 수 있다. 도 7b를 참조하면 도 7a의 구강 구조의 완전 측면이 노출되도록 이미지를 더욱 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 본 개시에 따른 치아교정 진단 방법은 2D 이미지를 이용하여 랜드마크를 입력할 때 고정된 상태에서만 입력하여 정확한 위치에 랜드마크를 설정하지 못하여 오차가 발생되는 문제점을 해결하여 랜드마크가 지정되어야 할 영역이 차폐되어 보이지 않는 경우에도 용이하게 랜드마크가 지정될 수 있다.

도 8은 본 개시의 또 다른 실시예에 따라 도 1의 일부 단계를 구체적으로 설명한 순서도이고, 도 9는 도 8에 따라 3차원 스캐닝 데이터의 세그먼트가 분리된 상태를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 랜드마크를 지정받는 단계(S150)는, 상기 이미지의 세그먼트를 분리하기 전 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제1 랜드마크를 지정받는 단계(S154), 이미지의 구강 구조에 대한 세그먼트를 분리하는 단계(S155) 및 이미지의 세그먼트를 분리한 후 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제2 랜드마크를 지정받는 단계를 포함할 수 있다.

구체적으로 단계 S154에서 제1 랜드마크가 지정될 수 있다. 이후, 단계 S155에서 세그먼트가 분리될 수 있는데, 이때 랜드마크가 지정되는 위치가 노출되도록 세그먼트가 분리될 수 있다. 단계 S155에서 구강 구조의 치아가 분리되거나, 이미지 상에서 사용자에 의해 선택된 영역이 분리될 수도 있다. 단계 S156에서 세그먼트가 분리된 상태에서 제2 랜드마크가 지정될 수 있다. 다른 실시예에서, 치아교정 진단 방법은 세그먼트를 결합하여 상기 세그먼트가 분리되기 전의 형태로 복구하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이후 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계(S190)에서 제1 랜드마크 및 제2 랜드마크가 병합된 복수의 랜드마크를 생성하여 시뮬레이팅을 수행할 수 있다.

이에 따라, 본 개시에 따른 치아교정 진단 방법은 2D 이미지를 이용하여 랜드마크를 입력할 때 고정된 상태에서만 입력하여 정확한 위치에 랜드마크를 설정하지 못하여 오차가 발생되는 문제점을 해결하여 랜드마크가 지정되어야 할 영역이 차폐되어 보이지 않는 경우에도 용이하게 랜드마크가 지정될 수 있다.

이하, 도 10를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 치아교정 진단 장치(100)의 구성 및 동작을 설명한다.

본 개시의 다양한 실시예에 따른 장치를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(100)를 나타내는 하드웨어 구성도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치(100)는 하나 이상의 프로세서(110), 버스(150), 통신 인터페이스(170), 프로세서(110)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드(Load)하는 메모리(130)와, 컴퓨터 프로그램(191)를 저장하는 스토리지(190)를 포함할 수 있다. 다만, 도 10에는 본 개시의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 개시가 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 10에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.

프로세서(110)는 컴퓨팅 장치(100)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(110)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 개시의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 본 개시의 실시예들에 따른 방법/동작을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.

메모리(130)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(130)는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작을 실행하기 위하여 스토리지(190)로부터 하나 이상의 프로그램(191)을 로드할 수 있다. 메모리(130)는 RAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있을 것이나, 본 개시의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

버스(150)는 컴퓨팅 장치(100)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(150)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.

통신 인터페이스(170)는 컴퓨팅 장치(100)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 통신 인터페이스(170)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(170)는 본 개시의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 경우에 따라, 통신 인터페이스(170)는 생략될 수도 있다.

스토리지(190)는 상기 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(191)과 각종 데이터를 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(190)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.

컴퓨터 프로그램(191)은 메모리(130)에 로드될 때 프로세서(110)로 하여금 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법/동작을 수행하도록 하는 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행함으로써, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법/동작들을 수행할 수 있다.

예를 들어, 컴퓨터 프로그램(191)은 구강 구조의 외부 형태를 스캐닝하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 인스트럭션(instruction);

상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 렌더링하되, 상기 구강 구조의 악궁에 대한 뷰가 출력되도록 상기 이미지를 배치하는 인스트럭션;

상기 뷰에 따라 출력된 이미지 위에 상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 설정하는 인스트럭션;

상기 랜드마크 간의 거리를 이용하여 상기 구강 구조의 크기를 분석하고, 상기 랜드마크의 간의 상대적인 위치를 이용하여 상기 구강 구조의 형태를 분석하는 인스트럭션; 및

상기 구강 구조의 분석 결과에 따라 상기 구강 구조에 대한 치아교정 진단 결과를 시뮬레이팅 하는 인스트럭션을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 컴퓨팅 장치(100)를 통해 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 치아교정 진단 장치(가 구현될 수 있다.

지금까지 도 10를 참조하여 본 개시의 다양한 실시예에 따른 장치를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(100)에 대하여 설명하였다.

지금까지 도 1 내지 도 10를 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들 및 그 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

지금까지 도 1 내지 도 10를 참조하여 설명된 본 개시의 기술적 사상은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.

이상에서, 본 개시의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 개시의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시예들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 컴퓨팅 장치에 의해 치아교정 진단이 수행되는 방법에 있어서,
   구강 구조의 외부 형태를 스캐닝 하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 단계;
   상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 생성하고, 상기 이미지를 디스플레이 하는 단계;
   상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 설정 하는 단계; 및
   상기 랜드마크의 위치를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계를 포함하되,
   상기 랜드마크를 설정 하는 단계는,
   상기 이미지를 회전하기 전의 제1 관측점을 기준으로 상기 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제1 랜드마크를 설정 하는 단계;
   상기 이미지를 회전하는 단계; 및
   상기 이미지를 회전한 후의 제2 관측점을 기준으로 상기 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제2 랜드마크를 설정 하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이미지를 회전하는 단계는,
   상기 랜드마크를 설정 하는 위치가 노출되도록 상기 이미지를 회전하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이미지를 회전하는 단계는,
   상기 제1 랜드마크의 속성에 따라 상기 이미지가 회전하는 동작을 결정하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
4. 컴퓨팅 장치에 의해 치아교정 진단이 수행되는 방법에 있어서,
   구강 구조의 외부 형태를 스캐닝 하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 단계;
   상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 생성하고, 상기 이미지를 디스플레이 하는 단계;
   상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 설정 하는 단계; 및
   상기 랜드마크의 위치를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계를 포함하되,
   상기 랜드마크를 설정 하는 단계는,
   상기 이미지의 세그먼트를 분리하기 전 상기 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제1 랜드마크를 설정 하는 단계;
   상기 이미지의 구강 구조에 대한 세그먼트를 분리하는 단계; 및
   상기 이미지의 세그먼트를 분리한 후 상기 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제2 랜드마크를 설정 하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 이미지의 세그먼트를 분리하는 단계는,
   상기 이미지 상에서 상기 구강 구조의 치아를 분리하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 이미지의 세그먼트를 분리하는 단계는,
   상기 이미지 상에서 사용자에 의해 선택된 영역을 분리하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
7. 제4항에 있어서,
   상기 세그먼트를 결합하여 상기 세그먼트가 분리되기 전의 형태로 복구하는 단계를 더 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
8. 제1항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는,
   상기 제1 랜드마크 및 제2 랜드마크가 병합된 복수의 랜드마크를 생성하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
9. 제1항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 랜드마크를 설정 하는 단계는,
   상기 랜드마크를 설정 하는 영역에 대한 가이드를 제공하는 단계를 포함하는,
   치아교정 진단 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 랜드마크를 설정 하는 단계는,
    상기 구강 구조의 치아의 근심측, 원심측, 구내의 중심선 및 악궁라인에 대한 랜드마크를 구분하는 단계를 포함하는,
    치아교정 진단 방법.
11. 제1항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는,
    치아의 근심측 및 원심측을 이용하여 상기 치아를 계측하고, 구내의 중심선 및 악궁라인을 이용하여 골격을 계측하는 단계를 더 포함하는,
    치아교정 진단 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는,
    상기 계측 결과에 따라 상기 구강 구조의 형태를 트레이싱하는 단계를 더 포함하는,
    치아교정 진단 방법.
13. 제1항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 단계는,
    상기 구강 구조의 계측 결과를 통해 상기 구강 구조의 여유공간 및 상기 구강 구조의 총생을 측정하는 단계를 포함하는,
    치아교정 진단 방법.
14. 프로세서;
    메모리; 및
    상기 메모리에 로드(Load)되고, 상기 프로세서에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램을 포함하되,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    구강 구조의 외부 형태를 스캐닝하여 획득한 3차원 스캐닝 데이터를 불러오는 인스트럭션(Instruction);
    상기 3차원 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 이미지를 생성하고, 상기 이미지를 디스플레이 하는 인스트럭션;
    상기 구강 구조를 계측하는 기준이 되는 랜드마크를 설정 하는 인스트럭션; 및
    상기 랜드마크의 위치를 이용하여 상기 구강 구조에 대한 치아교정 시뮬레이팅을 수행하는 인스트럭션을 포함하되,
    상기 랜드마크를 설정 하는 인스트럭션은,
    상기 이미지를 회전하기 전의 제1 관측점을 기준으로 상기 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제1 랜드마크를 설정 하는 인스트럭션;
    상기 이미지를 회전하는 인스트럭션; 및
    상기 이미지를 회전한 후의 제2 관측점을 기준으로 상기 구강 구조를 계측하는 요소가 되는 제2 랜드마크를 설정 하는 인스트럭션을 포함하는,
    치아교정 진단 장치.

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