KR102410409B1 - Orthodontic surgery simulation method and apparatus thereof using triangular plane analysis - Google Patents

Orthodontic surgery simulation method and apparatus thereof using triangular plane analysis Download PDF

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Abstract

악교정 수술 시뮬레이션 방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 방법 및 그 장치는 악교정 수술을 위한 환자의 임상 데이터로부터 삼각 평면을 이용한 분석법을 통해 환자의 현재상태를 직관적이면서도 간단하게 제공할 수 있다.A method for simulating orthognathic surgery and an apparatus therefor are disclosed. The orthodontic surgery simulation method and the apparatus according to an embodiment may intuitively and simply provide the current state of a patient through an analysis method using a triangular plane from clinical data of a patient for orthognathic surgery.

Description

삼각 평면 분석법을 이용한 악교정 수술 시뮬레이션 방법 및 그 장치 {Orthodontic surgery simulation method and apparatus thereof using triangular plane analysis}Orthodontic surgery simulation method and apparatus thereof using triangular plane analysis}

본 발명은 영상처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지털 교정진단 및 치료계획 수립 기술에 관한 것이다.The present invention relates to image processing technology, and more particularly, to digital orthodontic diagnosis and treatment planning technology.

악교정 수술(orthognathic surgery) 혹은 양악 수술(兩顎手術, bimaxillary surgery, two-jaw surgery)은 턱뼈와 치아의 불규칙성을 교정하는 악 안면수술(maxillofacial surgery)의 시술 종류 중 하나이며, 비정상적으로 발달한 위턱과 아래턱을 골절시켜 분리 가능하게 한 다음 정상 교합에 맞게 이동시켜 고정하는 수 술법이다. 악교정 수술은 일반적으로 상악골과 하악골을 동시에 수술하는 양악 수술이나 상악골, 하악골 중 한 부위만 수술하는 편악 수술(one-jaw surgery)의 형태로 행해진다.Orthognathic surgery or bimaxillary surgery (two-jaw surgery) is one of the types of maxillofacial surgery that corrects irregularities in the jawbone and teeth. This is a surgical technique in which the lower jaw is fractured to be detachable, and then moved and fixed to fit the normal occlusion. Orthognathic surgery is generally performed in the form of two-jaw surgery in which both the maxilla and the mandible are operated at the same time or one-jaw surgery in which only one of the maxilla and mandible is operated.

악교정 수술을 위해 환자의 데이터를 분석하는 디지털 교정진단 및 치료방법이 사용되고 있다. 그런데, 악교정을 위한 데이터 분석은 2D 데이터에 많이 의존하고 있다. 분석항목 또한 너무 다양한 점 및 선들을 이용하기 때문에, 한 눈에 문제사항을 알아보기 어려운 문제가 발생한다. 또한, 2D 분석의 경우 요잉(Yawing)을 판단하기 어렵기 때문에 술자의 경험에 의존하는 경우가 많다. 악교정 수술에서는 작은 오차도 수술 후 기능적, 심미적 문제를 일으킬 수 있다.For orthodontic surgery, digital orthodontic diagnosis and treatment methods that analyze patient data are being used. However, data analysis for orthodontics relies heavily on 2D data. Since the analysis items also use too many different points and lines, it is difficult to recognize the problem at a glance. Also, in the case of 2D   analysis, it is difficult to determine yaw, so it is often dependent on the operator's experience. In orthognathic surgery, even a small error can cause functional and aesthetic problems after surgery.

일 실시 예에 따라, 악교정 수술을 위한 2D 분석 과정에서 발생하는 오류를 줄이고 사용자가 직관적이고 간단하게 문제사항을 확인할 수 있도록 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법 및 그 장치를 제안한다.According to an embodiment, a method for simulating orthodontic surgery and an apparatus thereof are proposed to reduce errors occurring in the 2D analysis process for orthognathic surgery and allow the user to intuitively and simply identify problems.

일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 방법은, 악교정 수술을 위한 환자의 임상 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 임상 데이터에서 해부학적 계측점들을 추출하는 단계와, 추출된 계측점들 중에서 소정의 3개의 계측점을 연결한 삼각 평면을 생성하는 단계와, 생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계를 포함한다.Orthognathic surgery simulation method according to an embodiment includes acquiring clinical data of a patient for orthodontic surgery, extracting anatomical measurement points from the acquired clinical data, and selecting three predetermined measurement points from among the extracted measurement points. It includes the steps of generating a connected triangular plane, and displaying the generated triangular plane on clinical data.

임상 데이터는 3D 데이터이고, 삼각 평면을 생성하는 단계에서 3D 형태의 임상 데이터 상에서 3개의 계측점들을 연결하여 3D 상의 평면을 생성할 수 있다.Clinical data is 3D data, and in the step of generating a triangular plane, a 3D plane may be generated by connecting three measurement points on the clinical data in a 3D form.

삼각 평면을 생성하는 단계에서, 상악골 및 하악골 별로 삼각 평면을 생성하고, 상악치열 및 하악치열 별로 삼각 평면을 생성할 수 있다.In the step of generating the triangular plane, a triangular plane may be generated for each maxilla and mandible, and a triangular plane may be generated for each of the maxillary and mandibular rows.

생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계에서, 생성된 삼각 평면을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있다.In the step of displaying the generated triangular plane on the clinical data, the generated triangular plane may be divided into identifiable visual information and displayed.

생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계에서, 삼각 평면을 통해 악교정 수술을 위한 환자의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 보여줄 수 있다.In the step of displaying the generated triangular plane on clinical data, at least one of a midline, symmetry, and canting state of a patient for orthognathic surgery may be shown through the triangular plane.

생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계는, 양측 Maxillary point(MR, ML)와 U1을 연결한 삼각 평면을 표시하여 상악골의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계와, 양측 U6(U6R, U6L)와 U1를 연결한 삼각 평면을 표시하여 상악치열의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The step of displaying the generated triangular plane on the clinical data includes displaying the triangular plane connecting both maxillary points (MR, ML) and U1 to provide at least one of a midline, symmetry, and canting state of the maxilla; and displaying a triangular plane connecting both sides U6 (U6R, U6L) and U1 to provide at least one of a midline, symmetry, and canting state of the maxillary dentition.

생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계는, 양측 Go(GoR, GoL)와 Me를 연결한 삼각 평면을 표시하여 하악골의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계와, Co-Go-Me를 연결한 삼각 평면을 표시하여 좌, 우측 하악골의 대칭 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계와, 양측 L6와 L1을 연결한 삼각 평면을 표시하여 하악치열의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The step of displaying the generated triangular plane on the clinical data includes the steps of providing at least one of a midline, symmetry, and canting state of the mandible by displaying a triangular plane connecting both Go (GoR, GoL) and Me; -Displaying the triangular plane connecting Go-Me to provide at least one of the symmetrical states of the left and right mandibles, and displaying the triangular plane connecting both L6 and L1 to the midline, symmetry, and canting state of the mandibular row It may include at least one of providing at least one of.

생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계는, 양측 PC(PCR, PCL)와 Me를 연결한 삼각 평면을 표시하여 턱끝의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.Displaying the generated triangular plane on the clinical data may include displaying a triangular plane connecting both PCs (PCR, PCL) and Me to provide at least one of a midline, symmetry, and canting state of the chin. can

악교정 수술 시뮬레이션 방법은, ANS-PNS 연결 선을 표시하여 상악골의 요잉 상태를 제공하는 단계와, 양측 U6를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 U1을 지나는 선을 표시하여 상악치열의 요잉 상태를 제공하는 단계와, 양측 Go를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 Me을 지나는 선을 표시하여 하악골의 요잉 상태를 제공하는 단계와, 양측 L6를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 L1을 지나는 선을 표시하여 하악치열의 요잉 상태를 제공하는 단계와, 양측 PC(PCR, PCL)를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 Me을 지나는 선을 표시하여 턱끝의 요잉 상태를 제공하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The orthodontic surgery simulation method includes the steps of providing the yaw state of the maxilla by displaying the ANS-PNS connection line, and vertically bisect the line connecting U6 on both sides and then mark the line through which the vertical bisector passes U1 to yaw the maxillary dentition. After providing the state, providing a yaw state of the mandible by marking a line through which the vertical bisector line passes through Me after perpendicular bisector of the line connecting both Go, and after perpendicular bisector of the line connecting both sides L6 The step of providing the yaw state of the mandibular dentition by marking the line through which the vertical bisector line passes L1, and the vertical bisector of the line connecting both PCs (PCR, PCL) The method may further include at least one of providing a yaw state of

악교정 수술 시뮬레이션 방법은, 삼각 평면을 기준으로 각 분석항목을 추출하는 단계와, 추출된 분석항목을 이용하여 환자상태를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The orthodontic surgery simulation method may further include extracting each analysis item based on a triangular plane, and displaying the patient's condition using the extracted analysis item.

악교정 수술 시뮬레이션 방법은, 환자의 현재상태와 정상상태를 비교하는 화면을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The orthodontic surgery simulation method may further include displaying a screen for comparing the patient's current state with the normal state.

환자의 현재상태와 정상상태를 비교하는 화면을 표시하는 단계는, 현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보 또는 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하거나, 차이 값이 있는 삼각 평면 또는 선을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있다.In the step of displaying a screen for comparing the patient's current state and normal state, the difference value between the current state and the normal state is divided into numerical information or identifiable visual information, or a triangular plane or line having a difference value can be identified. It can be displayed separately by visual information.

다른 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 장치는, 악교정 수술을 위한 환자의 임상 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 획득된 임상 데이터에서 해부학적 계측점들을 추출하고, 계측점들 중에서 소정의 3개의 계측점을 연결한 삼각 평면을 생성하는 제어부와, 생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 출력부를 포함한다.Orthognathic surgery simulation apparatus according to another embodiment includes a data acquisition unit that acquires clinical data of a patient for orthognathic surgery, extracts anatomical measurement points from the acquired clinical data, and connects three predetermined measurement points among the measurement points. It includes a control unit for generating a triangular plane, and an output unit for displaying the generated triangular plane on clinical data.

일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 방법 및 그 장치에 의하면, 삼각 평면을 이용하여 악교정 수술에 필요한 분석을 사용자가 알아보기 쉽게 입체적으로 도식화하여 제공할 수 있다. 예를 들어, 표시된 삼각 평면을 통해 악교정 수술을 위한 환자의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 보여줄 수 있다.According to the orthodontic surgery simulation method and the apparatus according to an embodiment, it is possible to provide a three-dimensional schematic diagram for the user to easily recognize the analysis required for orthognathic surgery using a triangular plane. For example, at least one of a midline, symmetry, and canting state of a patient for orthognathic surgery may be shown through the displayed triangular plane.

또한, 상악골 및 하악골 별로 삼각 평면을 생성하고, 상악치열 및 하악치열 별로 삼각 평면을 생성함에 따라, 골 별, 치열 별로 삼각 평면을 통해 환자의 상태를 파악할 수 있다.In addition, as triangular planes are generated for each maxilla and mandible and triangular planes are generated for each maxillary and mandibular row, the patient's condition can be identified through the triangular planes for each bone and dentition.

나아가, 환자의 현재 상태와 정상 상태와의 차이를 비교하는 화면을 제공함에 따라 수술 후 모습을 예측해 볼 수 있다.Furthermore, by providing a screen comparing the difference between the patient's current state and the normal state, the post-operative appearance can be predicted.

또한, 악교정 수술 시 2D 분석을 이용하는 과정에서 오류를 줄이고자, 3D 데이터를 기반으로 분석을 진행하게 되고, 3D 데이터를 통해 2D 데이터에서 확인이 어려운 Yawing 확인이 가능하다.In addition, in order to reduce errors in the process of using 2D analysis during orthodontic surgery, analysis is performed based on 3D data, and through 3D data, it is possible to confirm Yawing, which is difficult to confirm in 2D data.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용한 악교정 수술 시뮬레이션 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용하여 상악골 및 상악치열 항목을 분석하는 화면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용하여 하악골 및 하악치열 항목을 분석하는 화면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용하여 턱끝 항목을 분석하는 화면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자의 현재상태를 삼각 평면으로 표현한 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상상태(좌측)와 현재상태(우측)의 삼각 평면을 비교하는 화면을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법이 적용되는 환자의 스컬 데이터를 도시한 도면이다.
1 is a view showing the configuration of an orthodontic surgery simulation apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a flow of a simulation method for orthognathic surgery using a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a screen for analyzing items of maxilla and maxillary dentition using a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a screen for analyzing the mandible and mandibular dentition items using the triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram illustrating a screen for analyzing a chin tip item using a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing an example of expressing the patient's current state in a triangular plane according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a screen for comparing triangular planes of a normal state (left) and a current state (right) according to an embodiment of the present invention;
8 is a diagram illustrating skull data of a patient to which a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention is applied.

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.Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

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.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted, and the terms to be described later are used in the embodiment of the present invention. As terms defined in consideration of the function of Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

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.Each block in the accompanying block diagram and combinations of steps in the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engine), which are executed by the processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing device. It may be mounted so that its instructions, which are executed by the processor of a computer or other programmable data processing device, create means for performing the functions described in each block of the block diagram or in each step of the flowchart.

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.These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory which may direct a computer or other programmable data processing device to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory. It is also possible to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart, the instructions stored in the block diagram.

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.And since the computer program instructions may be mounted on a computer or other programmable data processing device, a series of operational steps is performed on the computer or other programmable data processing device to create a computer-executable process to create a computer or other programmable data processing device. It is also possible that instructions for performing the data processing apparatus provide steps for executing functions described in each block in the block diagram and in each step in the flowchart.

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.In addition, each block or step may represent a module, segment, or portion of code comprising one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments the blocks or steps referred to in some alternative embodiments. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of sequence. For example, it is possible that two blocks or steps shown one after another may be performed substantially simultaneously, and also the blocks or steps may be performed in the reverse order of the corresponding functions, if necessary.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention illustrated below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an orthodontic surgery simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 실제 치과에서 교정에 도움을 주기 위한 치과용 캐드 공정을 수행한다. 교정을 위한 치과용 캐드 공정이란 환자의 임상 데이터를 획득하고, 컴퓨터 프로그램에 의한 제어를 통해 임상 데이터를 이용한 진단 및 분석을 거쳐 치료계획을 수립하고 수립된 치료계획에 따라 가상의 교정 데이터를 제작하는 일련의 프로세스를 의미한다. 특히, 본 발명은 임상 데이터를 이용한 환자의 진단 및 분석 과정에 관한 것이다.Referring to FIG. 1 , the orthodontic surgery simulation apparatus 1 performs a dental CAD process to help orthodontics in actual dentistry. The dental CAD process for orthodontics is a process that acquires patient's clinical data, establishes a treatment plan through diagnosis and analysis using clinical data through computer program control, and creates virtual orthodontic data according to the established treatment plan. refers to a series of processes. In particular, the present invention relates to a process for diagnosing and analyzing a patient using clinical data.

일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 치과용 캐드 프로그램으로서 시뮬레이션 프로그램을 실행 가능한 전자장치로 구성될 수 있으며, 전자장치와 네트워크를 통해 통신하는 서버를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다.Orthodontic surgery simulation apparatus 1 according to an embodiment may be configured as an electronic device capable of executing a simulation program as a dental CAD program, and may further include a server communicating with the electronic device through a network. Electronic devices include computers, notebook computers, laptop computers, tablet PCs, smart phones, mobile phones, personal media players (PMPs), personal digital assistants (PDAs), and the like.

일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 기존의 2D 데이터 분석 시 발생하는 오류 문제와 분석의 복잡함을 해결하기 위해, 3D 데이터 분석을 이용한다. 실제 수술 이전에 3D 시뮬레이션을 이용하여 환자의 현재상태를 분석하고 수술 결과를 미리 예측할 수 있다.The orthodontic surgery simulation apparatus 1 according to an embodiment uses 3D data analysis in order to solve the problem of errors occurring during the existing 2D data analysis and the complexity of the analysis. Before the actual operation, 3D simulation can be used to analyze the patient's current condition and predict the surgical outcome in advance.

이하, 전술한 특징을 가지는 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)의 구성에 대해 도 1을 참조로 하여 후술한다.Hereinafter, the configuration of the orthodontic surgery simulation apparatus 1 having the above-described characteristics will be described below with reference to FIG. 1 .

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , an orthodontic surgery simulation apparatus 1 according to an embodiment includes a data acquisition unit 10 , a storage unit 12 , a control unit 14 , an input unit 16 , and an output unit 18 . .

데이터 획득부(10)는 교정치료 환자로부터 임상 데이터를 획득한다. 특히, 악교정을 위한 환자로부터 임상 데이터를 획득할 수 있다. 교정치료를 위해 필요한 임상 데이터는 치아 모델 데이터, CT 데이터, 파노라믹 데이터, 안모(Face) 스캔 데이터, 두부 방사선 사진(Cephalometric X-ray) 데이터, 정면 방사선 사진(PA X-ray) 데이터, 스컬(Skull) 데이터 등이 있다. CT 데이터는 CBCT 데이터일 수 있다.The data acquisition unit 10 acquires clinical data from orthodontic treatment patients. In particular, it is possible to obtain clinical data from a patient for orthodontic treatment. Clinical data required for orthodontic treatment include dental model data, CT data, panoramic data, face scan data, cephalometric X-ray data, frontal radiograph (PA X-ray) data, skull (Skull) data, etc. The CT data may be CBCT data.

임상 데이터는 3D 데이터일 수 있다. 일반적으로 악교정 수술을 위한 분석 시에는 2D 데이터에 많이 의존하고 있는데, 이 경우 분석항목 또한 너무 다양한 계측 점 및 계측 선들을 이용하기 때문에 사용자가 한 눈에 환자의 문제사항을 알아보기 어렵다. 이에 따라, 본 발명은 3D 데이터를 사용하여 악교정 수술을 위한 분석을 수행할 수 있다. 3D 데이터를 사용함에 따라, 2D 분석에 비해 오차를 줄일 수 있는 명확한 기준을 제시할 수 있다. 예를 들어, 2D 데이터 상에서는 판단하기 어려웠던 요잉(Yawing) 상태를 판단할 수 있게 된다.The clinical data may be 3D data. In general, analysis for orthognathic surgery relies heavily on 2D data. In this case, it is difficult for the user to recognize the patient's problems at a glance because the analysis items also use too many measurement points and measurement lines. Accordingly, the present invention can perform analysis for orthognathic surgery using 3D data. By using 3D data, it is possible to present a clear standard that can reduce errors compared to 2D analysis. For example, it is possible to determine a yaw state that is difficult to determine on 2D data.

저장부(12)에는 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와, 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 각종 데이터가 저장된다. 저장부(12)는 제어부(14)의 데이터 분석을 위해 데이터를 제어부(14)에 제공할 수 있다.The storage unit 12 stores various data such as information necessary for performing an operation of the orthodontic surgery simulation apparatus 1 and information generated according to the operation. The storage unit 12 may provide data to the control unit 14 for data analysis of the control unit 14 .

제어부(14)는 컴퓨터 프로그램에 의한 제어를 통하여 교정치료 환자의 임상 데이터 진단 및 분석, 분석에 따른 환자 상태 판단, 환자 상태에 따른 교정 디자인 과정 까지를 연속적으로 수행하면서 각 구성요소를 제어한다. 일반적으로 임상 데이터 진단 과정, 분석 과정 및 교정 디자인 과정이 각각 별도의 프로그램을 통해 이루어지나, 일 실시 예에 따른 제어부(14)는 단일의 프로그램을 통해 일련의 진단, 분석 및 교정 디자인 과정을 연속으로 수행할 수 있다. 이때, 제어부(14)는 환자의 임상 데이터로부터 분석항목 별로 계측 값을 획득하고 분석항목 별 계측 값을 이용하여 환자 상태를 진단할 수 있다. 그리고 진단된 환자 상태에 따라 교정 디자인을 제작할 수 있다.The control unit 14 controls each component while continuously performing diagnosis and analysis of clinical data of orthodontic treatment patients, determination of patient status according to analysis, and orthodontic design process according to patient status through control by a computer program. In general, a clinical data diagnosis process, an analysis process, and a calibration design process are performed through separate programs, but the controller 14 according to an embodiment continuously performs a series of diagnosis, analysis, and calibration design processes through a single program. can be done In this case, the controller 14 may obtain a measurement value for each analysis item from the clinical data of the patient and diagnose the patient's condition using the measurement value for each analysis item. And it is possible to produce an orthodontic design according to the diagnosed patient condition.

분석 과정에서, 제어부(14)는 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 임상 데이터로부터 해부학적 계측점들을 추출한다. 해부학적 계측점들은 상악골, 하악골, 상악치열 및 하악치열 별로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상악골의 계측점은 PNS: Posterior nasal spine, ANS: Anterior nasal spine, MR: Maxillary point Right(the center of the concavity of the zygomatic process of the maxilla), ML: Maxillary point Left 등이 있다. 상악치열의 계측점은 U6R: Maxillary first molar point Right, U6L: Maxillary first molar point Light, U1: Maxillary central incisor point(양측 사이) 등이 있다. 하악골의 계측점은 CoR: Condylion Right, CoL: Condylion Left, GoR: Gonion Right, GoL: Gonion Left, Pog: Pogonion, PCR: Posterior chin point Right, PCL: Posterior chin point Left, Me: Menton 등이 있다. 하악치열의 계측점은 L6R: Mandibular first molar point Right, L6L: Mandibular first molar point Left, L1: Mandibular central incisor point(양측 사이) 등이 있다.In the analysis process, the control unit 14 extracts anatomical measurement points from the clinical data acquired through the data acquisition unit 10 . Anatomical measurement points can be divided into maxilla, mandible, maxillary dentition and mandibular dentition. For example, the measurement points of the maxilla include: PNS: Posterior nasal spine, ANS: Anterior nasal spine, MR: Maxillary point Right(the center of the concavity of the zygomatic process of the maxilla), ML: Maxillary point Left. The measurement points of the maxillary dentition include U6R: Maxillary first molar point Right, U6L: Maxillary first molar point Light, and U1: Maxillary central incisor point (between both sides). Measurement points of the mandible include CoR: Condylion Right, CoL: Condylion Left, GoR: Gonion Right, GoL: Gonion Left, Pog: Pogonion, PCR: Posterior chin point Right, PCL: Posterior chin point Left, Me: Menton. Measurement points of the mandibular dentition include L6R: Mandibular first molar point Right, L6L: Mandibular first molar point Left, and L1: Mandibular central incisor point (between both sides).

제어부(14)는 추출된 계측점들 중에서 소정의 3개의 계측점을 연결한 삼각 평면을 생성하고, 생성된 삼각 평면을 출력부(18)를 통해 임상 데이터 상에 표시한다. 삼각 평면은, 3D 형태의 임상 데이터 상에서 3개의 계측점들을 연결하여 생성되는 3D 상의 평면이다. 따라서, 삼각 평면을 통해 악교정 수술을 위한 환자의 현재상태를 입체적으로 도식화할 수 있다. 예를 들어, 삼각 평면을 통해 악교정 수술을 위한 환자의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 사용자에 보여줄 수 있다. 사용자는 삼각 평면을 보면서 환자의 현재상태를 파악할 수 있다.The control unit 14 generates a triangular plane connecting three predetermined measurement points among the extracted measurement points, and displays the generated triangular plane on the clinical data through the output unit 18 . The triangular plane is a 3D plane generated by connecting three measurement points on 3D clinical data. Therefore, it is possible to three-dimensionally diagram the patient's current state for orthognathic surgery through the triangular plane. For example, at least one of a patient's midline, symmetry, and canting state for orthognathic surgery may be shown to the user through a triangular plane. The user can grasp the patient's current state by looking at the triangular plane.

제어부(14)는 상악골 및 하악골 별로 삼각 평면을 생성할 수 있다. 또한, 상악치열 및 하악치열 별로 삼각 평면을 생성할 수 있다. 제어부(14)의 삼각 평면 생성 예는 도 3 내지 도 6을 참조로 하여 후술한다.The controller 14 may generate a triangular plane for each maxilla and mandible. Also, a triangular plane may be created for each of the maxillary and mandibular rows. An example of generating a triangular plane by the controller 14 will be described later with reference to FIGS. 3 to 6 .

제어부(14)는 삼각 평면을 기준으로 각 분석항목을 추출하고, 추출된 분석항목을 이용하여 환자상태를 출력부(18)를 통해 표시할 수 있다.The control unit 14 may extract each analysis item based on the triangular plane, and display the patient's condition through the output unit 18 using the extracted analysis item.

출력부(18)는 임상 데이터와 제어부(14)를 통해 생성되는 삼각 평면을 포함한 정보를 화면에 표시한다. 출력부(18)는 제어부(14)를 통해 추출된 분석항목에 대한 계측 값을 화면에 표시할 수 있다. 이때, 출력부(18)는 환자의 현재상태와 정상상태 비교하는 화면을 함께 표시할 수 있다. 예를 들어, 현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보 또는 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하거나, 차이 값이 있는 삼각 평면 또는 선을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시한다. 이에 따라, 환자의 현재상태와 정상상태와의 차이를 통해 수술 후 모습을 예측해 볼 수 있다.The output unit 18 displays clinical data and information including a triangular plane generated through the control unit 14 on the screen. The output unit 18 may display the measurement value for the analysis item extracted through the control unit 14 on the screen. In this case, the output unit 18 may display a screen for comparing the patient's current state and the normal state together. For example, the difference value between the current state and the normal state is divided and displayed as numerical information or identifiable visual information, or a triangular plane or line having a difference value is divided and displayed as identifiable visual information. Accordingly, it is possible to predict the postoperative appearance through the difference between the patient's current state and the normal state.

입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력 받는다. 예를 들어, 환자의 정상상태에 대한정상 값을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.The input unit 16 receives a user manipulation signal. For example, a normal value for the patient's normal state may be input from the user.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용한 악교정 수술 시뮬레이션 방법의 흐름을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a flow of a simulation method for orthognathic surgery using a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 악교정 수술을 위한 환자의 임상 데이터를 획득한다(S21). 교정치료를 위해 필요한 임상 데이터는 치아 모델 데이터, CT 데이터, 파노라믹 데이터, 안모(Face) 스캔 데이터, 두부 방사선 사진(Cephalometric X-ray) 데이터, 정면 방사선 사진(PA X-ray) 데이터, 스컬(Skull) 데이터 등이 있다. CT 데이터는 CBCT 데이터일 수 있다. 임상 데이터는 3D 데이터일 수 있다.1 and 2 , the orthodontic surgery simulation apparatus 1 acquires clinical data of a patient for orthognathic surgery (S21). Clinical data required for orthodontic treatment include dental model data, CT data, panoramic data, face scan data, cephalometric X-ray data, frontal radiograph (PA X-ray) data, skull (Skull) data, etc. The CT data may be CBCT data. The clinical data may be 3D data.

이어서, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 획득된 임상 데이터에서 해부학적 계측점들을 추출한다(S22). 추출되는 계측점들은 도 1을 참조로 하여 전술한 바 있다.Then, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 extracts anatomical measurement points from the acquired clinical data (S22). The extracted measurement points have been described above with reference to FIG. 1 .

이어서, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 추출된 계측점들 중에서 소정의 3개의 계측점을 연결한 삼각 평면을 생성한다(S23). 삼각 평면을 생성하는 단계(S23)에서, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 상악골 및 하악골 별로 삼각 평면을 생성하고, 상악치열 및 하악치열 별로 삼각 평면을 생성할 수 있다.Then, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 generates a triangular plane connecting three predetermined measurement points among the extracted measurement points (S23). In the step of generating the triangular plane ( S23 ), the orthodontic surgery simulation apparatus 1 may generate a triangular plane for each maxilla and mandible, and may generate a triangular plane for each of the maxillary and mandibular rows.

이어서, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시한다(S24). 이때, 생성된 삼각 평면을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 색상, 선 등을 다르게 표시하거나, 평면을 빗금 등의 선으로 처리할 수 있다.Then, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 displays the generated triangular plane on the clinical data (S24). In this case, the generated triangular plane may be divided and displayed as identifiable visual information. For example, a color, line, etc. may be displayed differently, or a plane may be treated with a line such as a hatched line.

삼각 평면 표시 단계(S24)에서 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 삼각 평면을 통해 악교정 수술을 위한 환자의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 사용자에 보여줄 수 있다.In the triangular plane display step S24 , the orthodontic surgery simulation apparatus 1 may show the user at least one of the patient's midline, symmetry, and canting state for orthognathic surgery through the triangular plane.

예를 들어, 환자의 상악의 경우 양측 Maxillary point(MR, ML)와 U1을 연결한 삼각 평면을 표시하여 상악골의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하고, 양측 U6(U6R, U6L)와 U1를 연결한 삼각 평면을 표시하여 상악치열의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 이에 대한 실시 예는 도 3을 참조로 하여 후술한다.For example, in the case of the patient's maxilla, the triangular plane connecting the bilateral maxillary points (MR, ML) and U1 is displayed to provide at least one of the maxillary midline, symmetry, and canting state, and bilateral U6 (U6R, U6L) At least one of the midline, symmetry, and canting state of the maxillary dentition may be provided by displaying a triangular plane connecting U1 and U1. An embodiment thereof will be described later with reference to FIG. 3 .

환자의 하악의 경우, 양측 Go(GoR, GoL)와 Me를 연결한 삼각 평면을 표시하여 하악골의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하고, Co-Go-Me를 연결한 삼각 평면을 표시하여 좌, 우측 하악골의 대칭 상태 중 적어도 하나를 제공하며, 양측 L6와 L1을 연결한 삼각 평면을 표시하여 하악치열의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 이에 대한 실시 예는 도 4를 참조로 하여 후술한다.For the patient's mandible, the triangular plane connecting both Go (GoR, GoL) and Me is displayed to provide at least one of the midline, symmetry, and canting state of the mandible, and the triangular plane connecting Co-Go-Me By displaying at least one of the symmetrical states of the left and right mandibles, a triangular plane connecting both sides L6 and L1 may be displayed to provide at least one of the midline, symmetry, and canting state of the mandibular row. An embodiment thereof will be described later with reference to FIG. 4 .

환자의 턱끝의 경우, 양측 PC(PCR, PCL)와 Me를 연결한 삼각 평면을 표시하여 턱끝의 미드라인, 대칭 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 이에 대한 실시 예는 도 5를 참조로 하여 후술한다.In the case of the chin of the patient, at least one of the midline, symmetry, and canting state of the chin can be provided by displaying a triangular plane connecting both PCs (PCR, PCL) and Me. An embodiment thereof will be described later with reference to FIG. 5 .

삼각 평면을 표시할 때, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 상악골, 하악골, 상악치열 및 하악치열 별로 환자의 요잉(Yawing) 상태를 파악할 수 있는 연결 선을 함께 표시할 수 있다. 예를 들어, ANS-PNS 연결 선을 표시하여 상악골의 요잉 상태를 제공할 수 있다. 양측 U6를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 U1을 지나는 선을 표시하여 상악치열의 요잉 상태를 제공할 수 있다. 양측 Go를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 Me을 지나는 선을 표시하여 하악골의 요잉 상태를 제공할 수 있다. 양측 L6를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이을 지나는 선을 표시하여 하악치열의 요잉 상태를 제공할 수 있다. 양측 PC(PCR, PCL)를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 Me을 지나는 선을 표시하여 턱끝의 요잉 상태를 제공할 수 있다.When displaying the triangular plane, the orthognathic surgery simulation apparatus 1 may display a connection line for identifying the yaw state of the patient for each maxilla, mandible, maxillary and mandibular rows. For example, the ANS-PNS connection line may be marked to provide a yaw state of the maxilla. After the line connecting U6 on both sides is vertically bisected, a line through which the vertical bisector line passes U1 may be displayed to provide the yaw state of the maxillary dentition. After the line connecting the Go on both sides is vertically bisected, a line through which the vertical bisector line passes through Me is marked to provide a yaw state of the mandible. The yaw state of the mandibular dentition can be provided by vertically bisecting the line connecting the L6 on both sides and then marking the line passing through the vertical bisector line. After the line connecting the PCs (PCR, PCL) on both sides is vertically bisected, a line through which the vertical bisector line passes through Me is displayed to provide the yaw state of the tip of the chin.

이어서, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 삼각 평면을 기준으로 각 분석항목을 추출(S25) 하고, 추출된 분석항목을 이용하여 환자상태를 표시할 수 있다(S26). 나아가, 환자의 현재상태와 정상상태를 비교하는 화면을 표시할 수 있다(S27). 예를 들어, 현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보 또는 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하거나, 차이 값이 있는 삼각 평면 또는 선을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시한다. 이에 대한 실시 예는 도 7을 참조로 하여 후술한다.Then, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 may extract each analysis item based on the triangular plane (S25), and display the patient's condition using the extracted analysis item (S26). Furthermore, a screen for comparing the patient's current state with the normal state may be displayed (S27). For example, the difference value between the current state and the normal state is divided and displayed as numerical information or identifiable visual information, or a triangular plane or line having a difference value is divided and displayed as identifiable visual information. An embodiment thereof will be described later with reference to FIG. 7 .

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용하여 상악골 및 상악치열 항목을 분석하는 화면을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a screen for analyzing items of maxilla and maxillary dentition using the triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 3을 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 양측 Maxillary point(MR, ML)와 U1을 연결한 삼각 평면(31)을 화면에 표시하여, 사용자가 상악골의 미드라인, 대칭 및 캔팅(Canting) 상태 중 적어도 하나를 확인할 수 있도록 한다.1 and 3, the orthodontic surgery simulation device 1 displays the triangular plane 31 connecting both maxillary points (MR, ML) and U1 on the screen, so that the user can use the maxillary midline, symmetry and Make it possible to check at least one of the Canting states.

또한, 양측 U6(U6R, U6L)와 U1를 연결한 삼각 평면(32)을 화면에 표시하여, 사용자가 상악치열의 미드라인, 대칭 및 캔팅(Canting) 상태 중 적어도 하나를 확인할 수 있도록 한다.In addition, the triangular plane 32 connecting both sides U6 (U6R, U6L) and U1 is displayed on the screen so that the user can check at least one of the midline, symmetry, and canting state of the maxillary dentition.

나아가, ANS-PNS 연결 선(33)을 화면에 표시하여, 환자가 상악골의 요잉(Yawing) 상태를 확인할 수 있도록 한다.Furthermore, the ANS-PNS connection line 33 is displayed on the screen so that the patient can check the yawing state of the maxilla.

악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 양측 U6를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 U1을 지나는 선(34)을 화면에 표시하여, 사용자가 상악치열의 요잉(Yawing) 상태를 확인할 수 있도록 한다.The orthodontic surgery simulation device (1) vertically bisects the line connecting both sides U6 and then displays the line 34 through which the vertical bisector line passes U1 on the screen so that the user can check the yawing state of the maxillary dentition. do.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용하여 하악골 및 하악치열 항목을 분석하는 화면을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a screen for analyzing the mandible and mandibular dentition items using the triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 4를 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 양측 Go(GoR, GoL)와 Me를 연결한 삼각 평면(41)을 화면에 표시하여, 사용자가 하악골의 미드라인, 대칭 및 캔팅(Canting) 상태 중 적어도 하나를 확인할 수 있도록 한다.1 and 4, the orthodontic surgery simulation device 1 displays the triangular plane 41 connecting both Go (GoR, GoL) and Me on the screen, allowing the user to control the midline, symmetry and canting of the mandible. At least one of the (Canting) states can be checked.

또한, Co-Go-Me를 연결한 삼각 평면(42)을 화면에 표시하여, 사용자가 좌, 우측 하악골의 대칭 상태 중 적어도 하나를 확인할 수 있도록 한다.In addition, the triangular plane 42 connecting Co-Go-Me is displayed on the screen so that the user can check at least one of the symmetrical states of the left and right mandibles.

양측 L6와 L1을 연결한 삼각 평면(43)을 화면에 표시하여, 사용자가 하악치열의 미드라인, 대칭 및 캔팅(Canting) 상태 중 적어도 하나를 확인할 수 있다.By displaying the triangular plane 43 connecting both sides L6 and L1 on the screen, the user can check at least one of the midline, symmetry, and canting state of the mandibular row.

나아가, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 양측 Go를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 Me을 지나는 선(44)을 화면에 표시하여, 사용자가 하악골의 요잉(Yawing)을 확인할 수 있도록 한다. 또한, 양측 L6를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 L1을 지나는 선(45)을 화면에 표시하여, 사용자가 하악치열의 요잉(Yawing)을 확인할 수 있도록 한다.Furthermore, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 vertically bisects the line connecting the Go on both sides and then displays a line 44 through which the vertical bisector line passes through Me on the screen so that the user can check the yaw of the mandible. do. In addition, after vertically bisecting the line connecting both sides L6, a line 45 through which the vertical bisector line passes L1 is displayed on the screen so that the user can check the yaw of the mandibular row.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법을 이용하여 턱끝 항목을 분석하는 화면을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a screen for analyzing a chin tip item using a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 5를 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 양측 PC(PCR, PCL)와 Me를 연결한 삼각 평면(51)을 화면에 생성하여, 사용자가 턱끝 미드라인, 대칭 및 캔팅(Canting) 중 적어도 하나를 확인할 수 있도록 한다.1 and 5, the orthodontic surgery simulation device 1 creates a triangular plane 51 connecting both PCs (PCR, PCL) and Me on the screen, and the user can Canting) can be checked.

또한, 양측 PC(PCR, PCL)를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 Me을 지나는 선(52)을 화면에 표시하여, 사용자가 턱끝의 요잉(Yawing)을 확인할 수 있도록 한다.In addition, after vertically bisecting the line connecting both PCs (PCR, PCL), a line 52 through which the vertical bisector passes Me is displayed on the screen so that the user can check the yaw of the chin.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자의 현재상태를 삼각 평면으로 표현한 예를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an example in which a patient's current state is expressed in a triangular plane according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 삼각 평면 분석법을 통해 환자의 현재 상태를 표현할 수 있다. 예를 들어, 양측 Maxillary point(MR, ML)와 U1을 연결한 삼각 평면(31), 양측 U6(U6R, U6L)와 U1를 연결한 삼각 평면(32), 양측 Go(GoR, GoL)와 Me를 연결한 삼각 평면(41), Co-Go-Me를 연결한 삼각 평면(42), 양측 L6와 L1을 연결한 삼각 평면(43) 등을 화면에 표시하여, 환자의 미드라인, 대칭 및 캔팅(Canting) 상태 중 적어도 하나를 표현할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the current state of the patient may be expressed through the triangular plane analysis method. For example, a triangular plane 31 connecting bilateral maxillary points (MR, ML) and U1, a triangular plane 32 connecting bilateral U6 (U6R, U6L) and U1, and bilateral Go (GoR, GoL) and Me By displaying the triangular plane 41 connecting At least one of the (Canting) states can be expressed.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상상태(좌측)와 현재상태(우측)의 삼각 평면을 비교하는 화면을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a screen for comparing triangular planes of a normal state (left) and a current state (right) according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 7을 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 삼각 평면을 기준으로 각 분석항목을 추출하고, 추출된 분석항목을 이용하여 환자상태를 표시한다. 이때, 도 7의 우측화면과 같이 분석항목을 수치 값(예를 들어, 길이, 각도)으로 표현할 수 있다.1 and 7, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 extracts each analysis item based on a triangular plane, and displays the patient's condition using the extracted analysis item. At this time, as shown in the right screen of FIG. 7 , the analysis item may be expressed as a numerical value (eg, length, angle).

나아가, 악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 환자의 현재상태(우측)와 정상상태(좌측)를 비교하는 화면을 함께 표시할 수 있다. 이때, 현재상태의 측정 값을 제시하며, 정상상태의 정상 값은 술자로부터 입력 받거나, 평균 값을 이용할 수도 있다.Furthermore, the orthodontic surgery simulation apparatus 1 may display a screen for comparing the patient's current state (right) and normal state (left) together. At this time, the measured value of the current state is presented, and the normal value of the steady state may be input from the operator or an average value may be used.

악교정 수술 시뮬레이션 장치(1)는 현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보로 제공할 수 있다. 또한, 차이 값의 음/양 여부, 기설정된 심각도 등에 따라 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 차이 값의 색상, 폰트 등을 다르게 표시하거나, 해당 삼각 평면 또는 선을 하이라이팅 처리할 수도 있다. 나아가, 환자의 임상 데이터 상에서 현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보로 제공할 수도 있다.The orthodontic surgery simulation apparatus 1 may provide a difference value between the current state and the normal state as numerical information. In addition, it is possible to classify and display visual information that can be identified according to whether the difference value is negative or positive, a preset severity, and the like. For example, the color and font of the difference value may be displayed differently, or the corresponding triangular plane or line may be highlighted. Furthermore, the difference value between the current state and the normal state on the patient's clinical data may be provided as numerical information.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 평면 분석법이 적용되는 환자의 스컬 데이터를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating skull data of a patient to which a triangular plane analysis method according to an embodiment of the present invention is applied.

도 8을 참조하면, 악교정 수술 시뮬레이션 장치는 환자의 스컬 데이터를 포함한 임상 데이터 상에 추출된 해부학적 계측점을 표시할 수 있고, 추출된 계측점 중에서 소정의 3개의 계측점을 연결한 삼각 평면을 표시할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the orthodontic surgery simulation apparatus may display the extracted anatomical measurement points on clinical data including the patient's skull data, and may display a triangular plane connecting three predetermined measurement points among the extracted measurement points. have.

악교정 수술 시뮬레이션 장치는 스컬 데이터를 포함한 임상 데이터 상에, 환자의 현재상태와 정상상태를 비교하는 화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, 현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보 또는 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있다. 또는 차이 값이 있는 삼각 평면 또는 선을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수도 있다.The orthodontic surgery simulation apparatus may display a screen comparing the patient's current state and the normal state on clinical data including skull data. For example, the difference value between the current state and the normal state may be displayed separately as numerical information or identifiable visual information. Alternatively, a triangular plane or line having a difference value may be divided and displayed as identifiable visual information.

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 발명청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at focusing on the embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in modified forms without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims (13)

악교정 수술 시뮬레이션 장치를 이용한 악교정 수술 시뮬레이션 방법에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 장치가
악교정 수술을 위한 환자의 임상 데이터를 획득하는 단계;
획득된 임상 데이터에서 해부학적 계측점들을 추출하는 단계;
추출된 계측점들을 이용하여 상악골의 상태를 확인하기 위한 제1 삼각 평면 및 상악치열의 상태를 확인하기 위한 제2 삼각 평면을 포함한 삼각 평면을 생성하는 단계; 및
생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계; 를 포함하며,
상기 제1 삼각 평면은 우측 상악점(Maxillary point Right: MR), 좌측 상악점(Maxillary point Left: ML) 및 상악 중절치점(Maxillary central incisor point: U1)을 연결한 것으로, 상악골의 미드라인 상태, 대칭 상태 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
In the orthodontic surgery simulation method using the orthodontic surgery simulation device, the orthodontic surgery simulation device includes:
acquiring clinical data of a patient for orthognathic surgery;
extracting anatomical measurement points from the acquired clinical data;
generating a triangular plane including a first triangular plane for confirming the state of the maxilla and a second triangular plane for confirming the state of the maxillary dentition by using the extracted measurement points; and
displaying the generated triangular plane on clinical data; includes,
The first triangular plane connects the right maxillary point Right (MR), the left maxillary point Left (ML), and the maxillary central incisor point (U1), the midline state of the maxilla; Orthodontic surgery simulation method, characterized in that it provides at least one of a symmetrical state and a canting state.
제 1 항에 있어서,
임상 데이터는 3D 데이터이고,
삼각 평면을 생성하는 단계는
3D 형태의 임상 데이터 상에서 3개의 계측점들을 연결하여 3D 상의 평면을 생성하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1,
Clinical data is 3D data,
The steps to create a triangular plane are
Orthodontic surgery simulation method, characterized in that by connecting three measurement points on 3D clinical data to create a 3D plane.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 단계는
생성된 삼각 평면을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
According to claim 1, wherein the step of displaying the generated triangular plane on the clinical data
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that the generated triangular plane is divided into identifiable visual information and displayed.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 방법은
우측 상악 제1 대구치점(Maxillary first molar point Right: U6R), 좌측 상악 제1 대구치점(Maxillary first molar point Light: U6L) 및 상악 중절치점(Maxillary central incisor point: U1)을 연결한 삼각 평면을 표시하여 상악치열의 미드라인 상태, 대칭 상태 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1, wherein the orthognathic surgery simulation method is
Mark the triangular plane connecting the right maxillary first molar point (Right: U6R), the left maxillary first molar point (U6L), and the maxillary central incisor point (U1) providing at least one of a midline state, a symmetrical state, and a canting state of the maxillary dentition;
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that it further comprises.
제 1 항에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 방법은
우측 고니온(Gonion Right: GoR), 좌측 고니온(Gonion Left: GoL) 및 멘톤(Menton: Me)을 연결한 삼각 평면을 표시하여 하악골의 미드라인 상태, 대칭 상태 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계;
콘딜리온(Condylion: Co)-고니온(Gonion: Go)-멘톤(Menton: Me)을 연결한 삼각 평면을 표시하여 좌, 우측 하악골의 대칭 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계; 및
우측 하악 제1 대구치점(Mandibular first molar point Right: L6R), 좌측 하악 제1 대구치점(Mandibular first molar point Left: L6L) 및 하악 중절치점(Mandibular central incisor point: L1)을 연결한 삼각 평면을 표시하여 하악치열의 미드라인 상태, 대칭 상태 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계;
중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1, wherein the orthognathic surgery simulation method is
The triangular plane connecting the right gonion (Gonion Right: GoR), left gonion (Gonion Left: GoL) and menton (Me) is displayed to provide at least one of the midline state, symmetry state, and canting state of the mandible. to do;
Condylion (Condylion: Co) - gonion (Gonion: Go) - providing at least one of the symmetry state of the left and right mandible by displaying a triangular plane connecting Menton (Menton: Me); and
Mark the triangular plane connecting the mandibular first molar point Right (L6R), the mandibular first molar point Left (L6L) and the mandibular central incisor point (L1). providing at least one of a midline state, a symmetrical state, and a canting state of the mandibular row;
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that it further comprises at least one of.
제 1 항에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 방법은
우측 후악점(Posterior chin point Right: PCR), 좌측 후악점(Posterior chin point Left: PCL)와 멘톤(Menton: Me)을 연결한 삼각 평면을 표시하여 턱끝의 미드라인 상태, 대칭 상태 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1, wherein the orthognathic surgery simulation method is
By displaying the triangular plane connecting the right posterior chin point Right (PCR), Posterior chin point Left (PCL) and Menton (Me), the midline state of the chin, symmetrical state, and canting state are displayed. providing at least one;
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that it further comprises.
제 1 항에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 방법은
전비극(Anterior nasal spine: ANS)-후비극(Posterior nasal spine: PNS) 연결 선을 표시하여 상악골의 요잉 상태를 제공하는 단계;
우측 상악 제1 대구치점(Maxillary first molar point Right: U6R), 좌측 상악 제1 대구치점(Maxillary first molar point Light: U6L)을 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 상악 중절치점(Maxillary central incisor point: U1)을 지나는 선을 표시하여 상악치열의 요잉 상태를 제공하는 단계;
우측 고니온(Gonion Right: GoR), 좌측 고니온(Gonion Left: GoL)을 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 멘톤(Menton: Me)을 지나는 선을 표시하여 하악골의 요잉 상태를 제공하는 단계;
우측 하악 제1 대구치점(Mandibular first molar point Right: L6R), 좌측 하악 제1 대구치점(Mandibular first molar point Left: L6L)를 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 상악 중절치점(Mandibular central incisor point: L1)을 지나는 선을 표시하여 하악치열의 요잉 상태를 제공하는 단계; 및
우측 후악점(Posterior chin point Right: PCR), 좌측 후악점(Posterior chin point Left: PCL)을 연결한 선을 수직 이등분한 후 수직 이등분 선이 멘톤(Menton: Me)을 지나는 선을 표시하여 턱끝의 요잉 상태를 제공하는 단계;
중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1, wherein the orthognathic surgery simulation method is
providing an anterior nasal spine (ANS)-posterior nasal spine (PNS) connection line to provide a yaw state of the maxilla;
The line connecting the right maxillary first molar point Right (U6R) and the left maxillary first molar point Light (U6L) is vertically bisected, and then the vertical bisector line is the maxillary central incisor point. providing a yaw state of the maxillary dentition by displaying a line passing through the incisor point: U1);
After the line connecting the right gonion (Gonion Right: GoR) and the left gonion (Gonion Left: GoL) is vertically bisected, a line through which the vertical bisector line passes through Menton (Me) is displayed to provide the yaw state of the mandible. to do;
After the line connecting the mandibular first molar point Right (L6R) and the mandibular first molar point Left (L6L) is vertically bisected, the vertical bisector line is the mandibular central incisor point. providing a yaw state of the mandibular dentition by marking a line passing through the incisor point: L1); and
After vertically bisecting the line connecting the right posterior chin point Right (PCR) and left posterior chin point Left (PCL), mark the line where the vertical bisector line passes through the Menton (Me) to mark the tip of the chin. providing a yaw condition;
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that it further comprises at least one of.
제 1 항에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 방법은
삼각 평면을 기준으로 각 분석항목을 추출하는 단계; 및
추출된 분석항목을 이용하여 환자상태를 표시하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1, wherein the orthognathic surgery simulation method is
extracting each analysis item based on a triangular plane; and
displaying the patient's condition using the extracted analysis items;
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that it further comprises.
제 1 항에 있어서, 악교정 수술 시뮬레이션 방법은
환자의 현재상태와 정상상태를 비교하는 화면을 표시하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 1, wherein the orthognathic surgery simulation method is
displaying a screen for comparing the patient's current state with the normal state;
Orthognathic surgery simulation method, characterized in that it further comprises.
제 11 항에 있어서, 환자의 현재상태와 정상상태를 비교하는 화면을 표시하는 단계는,
현재상태와 정상상태의 차이 값을 수치정보 또는 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하거나, 차이 값이 있는 삼각 평면 또는 선을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 방법.
The method of claim 11, wherein the step of displaying a screen comparing the patient's current state with the normal state comprises:
Orthodontic surgery simulation method, characterized in that the difference value between the current state and the normal state is divided and displayed as numerical information or identifiable visual information, or a triangular plane or line having a difference value is divided and displayed as identifiable visual information.
악교정 수술을 위한 환자의 임상 데이터를 획득하는 데이터 획득부;
획득된 임상 데이터에서 해부학적 계측점들을 추출하고, 계측점들을 이용하여 상악골의 상태를 확인하기 위한 제1 삼각 평면 및 상악치열의 상태를 확인하기 위한 제2 삼각 평면을 포함한 삼각 평면을 생성하는 제어부; 및
생성된 삼각 평면을 임상 데이터 상에 표시하는 출력부; 를 포함하며,
상기 제1 삼각 평면은 우측 상악점(Maxillary point Right: MR), 좌측 상악점(Maxillary point Left: ML) 및 상악 중절치점(Maxillary central incisor point: U1)을 연결한 것으로, 상악골의 미드라인 상태, 대칭 상태 및 캔팅 상태 중 적어도 하나를 제공하는 것을 특징으로 하는 악교정 수술 시뮬레이션 장치.
a data acquisition unit for acquiring clinical data of a patient for orthognathic surgery;
a controller for extracting anatomical measurement points from the acquired clinical data and generating a triangular plane including a first triangular plane for confirming the state of the maxilla and a second triangular plane for confirming the state of the maxillary dentition by using the measurement points; and
an output unit for displaying the generated triangular plane on clinical data; includes,
The first triangular plane connects the right maxillary point Right (MR), the left maxillary point Left (ML), and the maxillary central incisor point (U1), the midline state of the maxilla; Orthodontic surgery simulation device, characterized in that it provides at least one of a symmetrical state and a canting state.
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