KR102482953B1 - 덴탈 아치를 획득하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따라, 덴탈 아치를 획득하는 방법에 있어서, 대상체에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합하여 3D 모델링 이미지를 획득하는 단계; 상기 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 3D 모델링 이미지 상에서 획득되는 제 1 포인트 및 제 2 포인트에 기초하여 교합 평면을 획득하는 단계; 본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이 및 상기 교합 평면에 기초하여 타겟 평면을 획득하는 단계; 및 상기 대상체가 상기 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보에 기초하여, 상기 타겟 평면 상에서 상기 덴탈 아치를 획득하는 단계;를 포함하는 방법이 개시된다.
Description
본 개시에서는 덴탈 아치를 획득하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 관해 개시된다.
일반적으로 임플란트 수술용 가이드를 생성할 때 덴탈 아치를 기준으로 가상의 크라운을 배열하고 그에 맞는 픽스쳐의 위치를 설정하여 가이드 형상을 디자인한다. 따라서, 덴탈 아치를 설정하는 기술은 가이드 형상을 정확하게 디자인하는데 있어 가장 중요한 요소로 볼 수 있다.
그러나, 종래의 기술은 CT 데이터에 섹션을 어느 위치에서 어떻게 진행하는지에 따라 덴탈 아치의 형상이 변하게 됨에 따라, 이로 인해 가상의 크라운의 위치와 픽스쳐의 위치가 변하게 되는 문제점이 있다. 이처럼, 정확한 위치에서의 덴탈 아치를 설정할 수 없고 기준 또한 없기 때문에 매번 케이스마다 덴탈 아치가 다르게 생성됨에 따라, 결국 사용자가 가상 크라운의 위치를 수동으로 조정해야 하는 번거로움이 생기게 되는 한계가 있으며, 이에 따라 가이드 형상 디자인에 소요되는 시간이 길어지는 단점이 있다.
이에, 상술한 문제점을 해결하고 보다 정확하게 덴탈 아치를 설정하면서 사용자 편의성을 개선하기 위한 기술이 요구되고 있다.
본 개시는 덴탈 아치를 획득하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. 구체적으로, 교합 평면 및 치축 정보를 이용하여 덴탈 아치를 정확하게 결정할 수 있는 방법, 디바이스 및 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.
본 개시의 제 1 측면에 따른 덴탈 아치를 획득하는 방법은 대상체에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합하여 3D 모델링 이미지를 획득하는 단계; 상기 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 3D 모델링 이미지 상에서 획득되는 제 1 포인트 및 제 2 포인트에 기초하여 교합 평면을 획득하는 단계; 본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이 및 상기 교합 평면에 기초하여 타겟 평면을 획득하는 단계; 및 상기 대상체가 상기 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보에 기초하여, 상기 타겟 평면 상에서 상기 덴탈 아치를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 덴탈 아치 및 상기 3D 모델링 이미지를 중첩하여 디스플레이하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 교합 평면을 획득하는 단계는 전치부에 인가되는 제 1 사용자 입력에 기초하여 상기 제 1 포인트를 결정하는 단계; 구치부에 인가되는 제 2 사용자 입력에 기초하여 상기 제 2 포인트를 결정하는 단계; 및 상기 제 1 포인트 및 상기 제 2 포인트를 포함하는 상기 교합 평면을 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 평면을 획득하는 단계는 제 3 사용자 입력에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 타겟 평면을 획득하는 단계는 제 4 사용자 입력에 기초하여 결정된 픽스쳐의 종류에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 덴탈 아치를 획득하는 단계는 복수개의 치아에 대한 치축 정보를 획득하는 단계; 상기 복수개의 치아에 대한 복수개의 치축을 비교하여 상기 복수개의 치축 중 하나 이상의 이상 치축을 결정하는 단계; 및 상기 이상 치축을 보정하여 상기 덴탈 아치를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 치축 중 상기 하나 이상의 이상 치축 외의 정상 치축을 결정하는 단계; 및 상기 정상 치축과 상기 하나 이상의 이상 치축을 구별하여 디스플레이하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 레벨 차이를 수치 또는 색으로 디스플레이하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 교합 평면의 오류 확률이 기설정 확률 이상인 경우, 제 3 포인트를 획득하는 단계; 및 상기 제 3 포인트와 상기 교합 평면 간의 차이가 기설정 레벨 이상인 경우, 추가적으로 획득되는 제 4 포인트 및 상기 제 3 포인트를 이용하여 상기 교합 평면을 갱신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 포인트를 획득하는 단계는 상기 교합 평면의 수직 방향과 상기 하나 이상의 치아의 평균 치축이 이루는 각도가 기설정 각도 이상인 경우, 상기 오류 확률이 상기 기설정 확률 이상이라고 결정할 수 있다.
본 개시의 제 1 측면에 따른 덴탈 아치를 획득하는 디바이스는 대상체에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합하여 획득되는 3D 모델링 이미지 상에서 제 1 포인트 및 제 2 포인트에 대한 사용자 입력을 수신하는 수신부; 및 상기 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 제 1 포인트 및 상기 제 2 포인트에 기초하여 상기 교합 평면을 획득하고, 본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이 및 상기 교합 평면에 기초하여 타겟 평면을 획득하고, 상기 대상체가 상기 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보에 기초하여, 상기 타겟 평면 상에서 상기 덴탈 아치를 획득하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 전치부에 인가되는 제 1 사용자 입력에 기초하여 상기 제 1 포인트를 결정하고, 구치부에 인가되는 제 2 사용자 입력에 기초하여 상기 제 2 포인트를 결정하고, 상기 제 1 포인트 및 상기 제 2 포인트를 포함하는 상기 교합 평면을 획득할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 제 3 사용자 입력에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 제 4 사용자 입력에 기초하여 결정된 픽스쳐의 종류에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 복수개의 치아에 대한 치축 정보를 획득하고, 상기 복수개의 치아에 대한 복수개의 치축을 비교하여 상기 복수개의 치축 중 하나 이상의 이상 치축을 결정하고, 상기 이상 치축을 보정하여 상기 덴탈 아치를 획득할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 복수개의 치축 중 상기 하나 이상의 이상 치축 외의 정상 치축을 결정하고, 상기 정상 치축과 상기 하나 이상의 이상 치축을 구별하여 디스플레이할 수 있다.
본 개시의 제 3 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다. 또는, 본 개시의 제 4 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 픽스쳐의 종류에 따라 덴탈 아치를 설정하기 위한 기준을 제시하여 CBCT 데이터에서 섹션이 진행되는 위치 및 방법에 따라 덴탈 아치의 형상이 변하는 문제점을 개선할 수 있다.
또한, 유치악과 무치악의 경우 각각에 대해 최적화된 방법으로 덴탈 아치를 정확하게 자동 설정할 수 있으며, 이에 따라 보다 정확한 위치에 가상의 크라운이 배열되고 가상의 픽스쳐를 자동으로 디자인할 수 있어, 사용자 편의성을 개선하고 시간 측면에서 효율성을 높일 수 있다.
또한, 덴탈 아치를 직관적으로 확인하고 보정하기 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하여 사용자 만족도를 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 디바이스의 구성의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스가 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 디바이스가 3D 모델링 이미지 상에서 제 1 포인트 및 제 2 포인트를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 디바이스가 제 1 포인트 및 제 2 포인트를 포함하는 교합 평면을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 디바이스가 추가적인 사용자 입력에 기초하여 교합 평면을 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 본 레벨, 타겟 평면 및 본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 디바이스가 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 디바이스가 치축 정보 및 타겟 평면에 기초하여 덴탈 아치를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 디바이스가 하나 이상의 이상 치축을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 디바이스가 이상 치축을 보정하여 덴탈 아치를 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 디바이스가 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 유치악의 경우일 때 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
도 12 내지 도 16은 도 11에 도시된 방법에 따라 덴탈 아치를 획득하여 디스플레이하는 일 예시를 나타내는 도면들이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 디바이스가 대상체가 치아를 포함하지 않는 무치악의 경우일 때 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스가 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 디바이스가 3D 모델링 이미지 상에서 제 1 포인트 및 제 2 포인트를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 디바이스가 제 1 포인트 및 제 2 포인트를 포함하는 교합 평면을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 디바이스가 추가적인 사용자 입력에 기초하여 교합 평면을 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 본 레벨, 타겟 평면 및 본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 디바이스가 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 디바이스가 치축 정보 및 타겟 평면에 기초하여 덴탈 아치를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 디바이스가 하나 이상의 이상 치축을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 디바이스가 이상 치축을 보정하여 덴탈 아치를 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 디바이스가 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 유치악의 경우일 때 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
도 12 내지 도 16은 도 11에 도시된 방법에 따라 덴탈 아치를 획득하여 디스플레이하는 일 예시를 나타내는 도면들이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 디바이스가 대상체가 치아를 포함하지 않는 무치악의 경우일 때 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)의 구성의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 디바이스(100)는 수신부(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
단계 S210에서 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 대상체에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합하여 3D 모델링 이미지를 획득할 수 있다. 여기에서, 대상체는 치아를 포함하거나 치아 형상의 인공 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 환자의 복수의 치아에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터 각각을 촬영, 스캔, 메모리 또는 통신 장치를 통해 획득할 수 있고, CT 데이터 및 스캔 데이터 중 기설정된 어느 하나를 기준으로 다른 하나를 정합하여 3D 모델링 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, CT 데이터는 치아의 형태를 분석하기 위해 촬영된 CT(Computed Tomography) 영상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서, DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine) 디지털 영상일 수도 있고, 그 외에도 다양한 유형의 의료 영상일 수 있다. 또한, 일 실시 예에서, CT 데이터는 치아의 진단을 위해 머리 부분에 대한 복셀(voxel)로 이루어진 3차원 영상 데이터, 치아부분의 영역만 촬영된 3차원 입체 영상, 또는 신체 전체가 촬영된 3차원 입체 영상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 스캔 데이터는 복수의 치아에 대한 3차원 입체 정보를 포함하며, 예를 들면, 환자의 구강을 본떠 생성된 석고 모형을 3D 스캐너로 스캐닝하여 획득하거나, 환자의 구강을 본떠 생성한 인상체를 3D 스캐너로 스캐닝하여 획득할 수 있으며, 3D 구강 스캐너로 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득할 수 있다.
단계 S220에서 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 3D 모델링 이미지 상에서 획득되는 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)에 기초하여 교합 평면(10)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 환자의 하악에 대한 덴탈 아치(30)를 생성하려는 경우, 3D 모델링 이미지 상의 하악 영역에서 적어도 하나의 치아가 검출되는지 여부에 기초하여 유치악 케이스인지 여부를 결정하고, 유치악 케이스인 경우, 사용자 입력 또는 설정에 기초하여 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)를 포함하는 복수의 포인트를 획득하고, 복수의 포인트를 연결하여 생성된 단면에 대해 평행한 교합 평면(10)을 생성할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 3 내지 도 5를 더 참조하여 서술하도록 한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 3D 모델링 이미지 상에서 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)를 포함하는 교합 평면(10)을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 추가적인 사용자 입력에 기초하여 교합 평면(10)을 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 프로세서(120)는 사용자 입력에 기초하여 3D 모델링 이미지 상에서 하나 이상의 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 그래픽 인터페이스를 통해 3D 모델링 이미지 상에서 포인트 위치 결정을 위한 사용자 입력을 요청하고, 3D 모델링 이미지 상에서 특정 위치 좌표에 대한 사용자 입력이 수신됨에 따라 하나 이상의 포인트를 순차 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 전치부(330)에 인가되는 제 1 사용자 입력에 기초하여 제 1 포인트(310)를 결정하고, 구치부(340)에 인가되는 하나 이상의 제 2 사용자 입력에 기초하여 하나 이상의 제 2 포인트(320)를 결정할 수 있다. 여기에서, 전치부(330)는 구치부(340)는 치아의 위치에 따라 구별될 수 있고, 전치부(330)는 중절치, 측절치 및 견치를 포함하고, 구치부(340)는 소구치 및 대구치를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 구치부(340)는 좌측 구치부 영역을 나타내는 제 1 구치부(341) 및 우측 구치부 영역을 나타내는 제 2 구치부(342)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(120)는 3D 모델링 이미지 상에서 전치부 영역의 바운더리가 시각적으로 강조되도록 디스플레이하여 전치부(330)에 대한 제 1 사용자 입력을 요청하고, 전치부(330) 중 어느 위치에 대한 제 1 사용자 입력(예: 마우스 클릭)이 수신되면 제 1 사용자 입력에 따라 제 1 포인트(310)를 결정하고, 마찬가지로 구치부 영역의 바운더리를 시각적으로 강조하여 구치부(340)에 대한 제 2 사용자 입력을 요청한 후 구치부(340) 중 어느 위치에 대한 제 2 사용자 입력(예: 마우스 클릭)이 수신됨에 따라 제 2 포인트(320)를 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제 2 포인트(320)를 결정할 때, 제 1 구치부(341)에 인가되는 제 2-1 사용자 입력 및 제 2 구치부(342)에 인가되는 제 2-2 사용자 입력 각각에 기초하여 제 2-1 포인트(321) 및 제 2-2 포인트(322) 각각을 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)가 결정된 후 추가적으로 수신되는 사용자 입력에 기초하여 추가적인 포인트를 결정할 수도 있다.
이에 따라, 프로세서(120)는 앞니 부근, 좌측 어금니 부근 및 우측 어금니 부근에서 사용자가 직접 좌표를 3개 이상 클릭함에 따라 각각에서 사용자에 의해 입력된 좌표에 기초하여 교합 평면(10)을 결정하는데 이용함으로써, 교합 평면(10)의 초기 위치를 효율적으로 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 전치부(330) 또는 구치부(340)에 대응하는 복수의 치아 식별 번호 중 어느 하나에 대한 사용자의 선택 입력을 수신하고, 선택된 치아 식별 번호에 대응되는 치아 영역 내에서 기설정 비율에 따라 위치 좌표를 결정하여 제 1 포인트(310) 또는 제 2 포인트(320)를 결정할 수도 있다. 즉, 사용자가 치아 번호를 선택하면, 선택된 치아에 대하여 상대적인 비율값에 따라 포인트를 자동 설정하여 포인트 위치를 디스플레이하고, 이에 대한 사용자 입력에 기초하여 추가적으로 포인트 위치를 조정할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 프로세서(120)는 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)를 포함하는 교합 평면(10)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)의 위치 좌표를 연결하는 직선을 포함하고 수평면에 평행하는 평면을 생성하여 교합 평면(10)으로 결정할 수 있고, 다른 예를 들면, 앞니 부근의 제 1 포인트(310), 좌측 어금니 부근의 제 2-1 포인트(321) 및 우측 어금니 부근의 제 2-2 포인트(322)를 연결하는 평면을 포함하는 교합 평면(10)을 생성할 수 있다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 프로세서(120)는 추가적인 사용자 입력에 기초하여 교합 평면(10)을 갱신할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 교합 평면(10) 및 교합 평면(10) 상에 있는 좌측점, 중앙점 및 우측점 중 하나인 제 1 기준점(410) 및 제 2 기준점(420)을 3D 모델링 이미지 상에 디스플레이하고, 제 1 기준점(410) 또는 제 2 기준점(420)에 대한 사용자 입력에 기초하여 교합 평면(10)을 갱신할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 도 4에 도시된 것처럼, 교합 평면(10)을 보정하기 위한 제 1 기준점(410) 및 제 2 기준점(420)을 디스플레이하고, 도 5에 도시된 것처럼, 제 1 기준점(410)에 대한 사용자 입력(예: 드래그 앤 드랍)이 수신됨에 따라 제 1 기준점(410)의 위치를 갱신하고, 갱신된 제 1 기준점(410) 및 제 2 기준점(420)을 연결하는 직선에 평행하도록 교합 평면(10)을 보정할 수 있다.
단계 S230에서 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 본 레벨(610)과 타겟 평면(620) 간의 레벨 차이(630) 및 교합 평면(10)에 기초하여 타겟 평면(620)을 획득할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 6을 더 참조하여 서술하도록 한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 본 레벨(610), 타겟 평면(620) 및 본 레벨(610)과 타겟 평면(620)간의 레벨 차이(630)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 임플란트 수술을 통해 환자의 구강 내에 식립되는 임플란트 구조물은 치아의 뿌리에 해당하는 임플란트 본체인 픽스처(650)와, 본체와 인공 치아를 연결해주는 어버트먼트(abutment)(660) 및 표면에 드러나는 인공 치아인 크라운(crown)(670)을 포함할 수 있다. 도 6에서, 본 레벨(610)은 잇몸 내에서 뼈의 최상단 부위를 나타내고, 잇몸 레벨(640)은 잇몸의 최상단 부위를 나타낸다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 기저장된 수술 계획에 기초하여 본 레벨(610)과 타겟 평면(620)간의 레벨 차이(630)(이하, '레벨 차이'라고 함)를 결정하고, 효과적인 임플란트 수술을 위해 픽스처(650)의 최상단 부위 또는 어버트먼트(660)의 최하단 부위가 임플란트 대상 치아의 본 레벨(610)을 기준으로 레벨 차이(630)(예: 1mm) 이상 하단에 위치하며 교합 평면(10)에 평행하도록 타겟 평면(620)을 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제 3 사용자 입력에 기초하여 레벨 차이(630)를 결정할 수 있고, 예를 들면, 특정 설정값(예: 1mm)의 입력 정보를 포함하는 제 3 사용자 입력이 수신됨에 따라, 3D 모델링 이미지 상에서 이미지 분석을 통해 결정되는 본 레벨(610)에 대하여 입력된 특정 설정값(예: 1mm)을 적용하여 타겟 평면(620)을 결정할 수 있다.
다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제 4 사용자 입력에 기초하여 결정된 픽스쳐(650)의 종류에 기초하여 레벨 차이(630)를 결정할 수 있고, 예를 들면, 특정 종류(예: 재료 정보(예: 티타늄), 모델 식별 번호 등)의 입력 정보를 포함하는 제 4 사용자 입력이 수신됨에 따라, 메모리로부터 입력된 특정 종류에 대응되는 설정값(예: 1mm)을 독출하여 타겟 평면(620)을 결정할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(120)는 사용자가 식립하고자 하는 치아의 번호를 선택하고 픽스쳐(650)의 종류를 선택하면, 선택된 픽스쳐(650)의 종류에 따라서 본 레벨(610)에 맞추어(예: 설정값 0mm) 픽스쳐(650)를 식립할지 본 레벨(610)보다 설정값(예: 1mm) 하단에서 심을지 여부를 자동화된 과정을 통해 정확하게 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 레벨 차이(630)를 수치 또는 색상으로 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 3D 모델링 이미지 상에 본 레벨(610), 타겟 평면(620) 및 레벨 차이(630)를 상호 시각적으로 구별되도록 상이한 색상으로 디스플레이하고, 임플란트 대상 치아 영역을 기준으로 레벨 차이(630)에 따른 수치를 산출하여 함께 디스플레이할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(120)는 결정된 레벨 차이(630)(예: 본 레벨(610) 또는 본 레벨(610)에서 1mm 아래 등)를 포함하는 다양한 정보들을 디스플레이하여 사용자가 직관적으로 확인하도록 지원할 수 있다.
단계 S240에서 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보에 기초하여, 타겟 평면(620) 상에서 덴탈 아치(30)를 획득할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 7 내지 도 8을 더 참조하여 서술하도록 한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 치축 정보 및 타겟 평면(620)에 기초하여 덴탈 아치(30)를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 프로세서(120)는 파노라믹(panoramic) 이미지에 기초하여 복수개의 치아에 대한 치축 정보를 획득할 수 있고, 일 실시 예에서, 3D 모델링 이미지로부터 복수의 치아에 대한 정면 뷰의 2D 파노라믹 이미지를 획득하여 파노라믹 이미지로부터 복수의 치아에 대한 치축 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 파노라믹 이미지에서 HU(Hounsfield Unit)에 대한 기설정 임계치에 기초하여 치아 분할을 통해 치아 영역을 구분하고, 각각의 치아 영역에서 기준축(예: 수직축) 대비 기울어진 정도를 나타내는 치축(20)을 검출하여 파노라믹 이미지 상에 디스플레이할 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 치축 정보는 각각의 치축(20)의 기준축(예: 수직축, 수평축), 기준축 대비 방향(예: 기울기, 각도 등), 방향 설정을 위한 하나 이상의 중심점 위치 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도 7에서는, 편의상, 일부 치아의 치축(20)을 표시하였으나, 파노라믹 이미지 상에서 검출되는 복수의 치아 각각에 대하여 치축(20)이 결정되어 디스플레이될 수 있다.
일 실시 예에서, 디바이스(100)는 3D 모델링 이미지 상에서 나타나는 HU값이 기설정 범위 내에 있는지 여부에 기초하여 치아 영역, 뼈 영역 등을 구분할 수 있으며, 예를 들면, 하기 표 1에 기초하여 각 이미지 영역을 분석할 수 있다.
| 영역 종류 | HU값의 범위 (단위: HU) |
| 근육 (muscle) | 35-70 |
| 섬유상조직 (fibrous tissue) | 60-90 |
| 연골 (cartilage) | 80-130 |
| 뼈 (bone) | 150-1800 |
| D1 뼈 (D1 bone) | > 1250 |
| D2 뼈 (D2 bone) | 750-1250 |
| D3 뼈 (D3 bone) | 375-750 |
| D4 뼈 (D4 bone) | < 375 |
도 8을 참조하면, 프로세서(120)는 치축 정보 및 타겟 평면(620)에 기초하여 덴탈 아치(30)를 획득할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(120)는 CBCT(Cone Beam CT)를 통해 구현되는 3D 모델링 이미지로부터 타겟 평면(620) 상에서 기설정 뷰 포인트(예: 액시얼 뷰(axial view))로 슬라이싱된 구강 이미지를 획득하고, 치축 정보에 기초하여 구강 이미지 상에 복수의 중심점(40)을 결정하고, 복수의 중심점(40)을 연결하여 덴탈 아치(30)를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 액시얼 뷰의 구강 이미지에서 각각의 치축(20)과 교차되는 지점을 중심점(40)으로 설정하고, 중심점(40)을 연결하는 커브를 생성하여 덴탈 아치(30)로 결정할 수 있다.다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 타겟 평면(620)에 기초하여 획득되는 구강 이미지를 이용하여 복수개의 치아에 대한 치축 정보를 획득할 수도 있고, 예를 들면, 액시얼 뷰의 구강 이미지에 대하여 HU 값에 대한 기설정 임계치에 기초하여 치아 분할을 통해 치아 영역을 구분하고, 각각의 치아 영역에서 기준축(예: 수직축) 대비 기울어진 정도를 나타내는 치축(20)을 검출하여 액시얼 뷰의 구강 이미지 상에 디스플레이할 수 있다. 도 8에서는, 편의상, 하나의 치축(20)만 표시하였으나, 마찬가지로, 복수의 치아 각각에 대하여 치축(20)이 결정되어 디스플레이될 수 있다.
이에 따라, 프로세서(120)는 결정된 레벨 차이(630)(예: 본 레벨(610)에서 1mm 아래)에서 치료 대상 치아를 제외한 나머지 치아들 각각의 치축(20)을 결정하고, 각각의 치축(20)을 기준으로 덴탈 아치(30)를 설정함으로써, 환자의 치아를 고려하여 덴탈 아치(30)를 보다 정확하게 설정할 수 있다.
또한, CBCT(Cone Beam CT) 데이터에서 사용자 입력에 따라 섹션을 진행하는 위치 및 방법이 상이하게 설정되더라도 덴탈 아치(30)의 형상이 변화하는 정도를 최소화할 수 있으며, 덴탈 아치(30)에 따라 배열되는 가상의 픽스쳐 및 가상의 크라운의 위치 또한 변화하는 정도를 최소화할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 덴탈 아치(30) 및 3D 모델링 이미지를 중첩하여 디스플레이할 수 있고, 예를 들면, 도 8에 도시된 것처럼, 덴탈 아치(30), 덴탈 아치(30)에 포함되는 복수의 중심점(40) 및 덴탈 아치(30) 상에 있는 복수의 치아에 대한 복수의 치축(20)을 상호 시각적으로 구별되도록(예: 서로 다른 색상으로) 3D 모델링 이미지 상에 디스플레이할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 복수개의 치아에 대한 복수개의 치축(20)을 정상 치축(21) 또는 이상 치축(22)으로 구분하고, 이상 치축(22)을 보정하여 덴탈 아치(30)를 갱신할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 9 내지 도 10을 더 참조하여 서술하도록 한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 하나 이상의 이상 치축(22)을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 이상 치축(22)을 보정하여 덴탈 아치(30)를 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(120)는 복수개의 치아에 대한 복수개의 치축(20)을 비교하여 복수개의 치축(20) 중 하나 이상의 이상 치축(22)을 결정할 수 있고, 복수개의 치축(20) 중 하나 이상의 이상 치축(22) 외의 정상 치축(21)을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 복수의 치아 각각에 대한 치축(20)의 기울기값과 각 치아별로 기저장된 기울기 설정값 간의 차이값이 기설정값 이상이면 왜곡이 발생된 치축(20)을 나타내는 이상 치축(22)으로 결정하고, 차이값이 기설정값 미만이면 왜곡이 발생되지 않은 치축(20)을 나타내는 정상 치축(21)으로 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 정상 치축(21)과 하나 이상의 이상 치축(22)을 구별하여 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 도시된 것처럼, 정상 치축(21)과 이상 치축(22)을 서로 다른 색상으로 디스플레이할 수 있고, 정상 치축(21) 및 이상 치축(22) 간의 비교 결과를 포함하는 치축 보정 가이드(910)를 함께 디스플레이할 수 있다.
일 실시 예에서, 정상 치축(21) 및 이상 치축(22) 간의 비교 결과는 각 치아 별로 정상 치축(21)의 각도와 기저장된 각도 설정값 간의 평균 차이값(이하, '제 1 차이값'이라 함) 및 각 치아 별로 이상 치축(22)의 각도와 기저장된 각도 설정값 간의 차이값(이하, '제 2 차이값'이라 함)을 포함할 수 있고, 각도 이외에도 위치, 높이 및 치축 간격의 차이값을 더 포함할 수 있다.
다른 일 실시 예에서, 정상 치축(21) 및 이상 치축(22) 간의 비교 결과는 기준축(예: 중심 수직축)을 기준으로 이상 치축(22)과 대향하는 특정 정상 치축(21)을 결정하고, 결정된 특정 정상 치축(21)과 이상 치축(22)의 각도, 위치, 높이 및 치축 간격 중 적어도 하나에 대한 차이값(이하, '제 3 차이값'이라 함)을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 정상 치축(21) 및 이상 치축(22) 간의 비교 결과에 기초하여 이상 치축(22)을 결정할 수 있고, 예를 들면, 제 1 차이값, 제 2 차이값 및 제 3 차이값에 기초하여 이상 치축(22)을 결정할 수도 있으며, 일 실시 예에서, 제 1 차이값, 제 2 차이값 및 제 3 차이값 순으로 높은 가중치를 부여하여 이상 치축(22)을 결정할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(120)는 정상 치축(21) 및 이상 치축(22)에 대하여, 각도를 비교한 제 1 비교값, 위치를 비교한 제 2 비교값 및 치축 간격을 비교한 제 3 비교값에 기초하여 이상 치축(22)을 결정할 수 있고, 일 실시 예에서, 제 1 비교값, 제 2 비교값 및 제 3 비교값 순으로 높은 가중치를 부여하여 이상 치축(22)을 결정할 수도 있다.
치축(20)은 도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이 파노라믹 이미지에서 표현될 수도 있고, 도 8 또는 도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이 액시얼 뷰 이미지에서 표현될 수도 있다. 예를 들면 도 9에서 확인할 수 있는 바와 같이 치축(20)의 기울어진 방향이 실선, 화살표, 화살표의 길이 등으로 표현될 수 있다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 프로세서(120)는 이상 치축(22)을 보정하여 덴탈 아치(30)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 도 9에 도시된 것처럼 하나 이상의 이상 치축(22)이 결정된 경우, 제 1 차이값과 제 2 차이값이 기설정값 미만이 되도록 이상 치축(22)의 위치 및 기울기 중 적어도 하나를 갱신하고, 갱신된 이상 치축(22)의 정보를 반영하여 중심점(40)을 갱신하고, 갱신된 중심점(40)을 연결하는 커브에 따라 덴탈 아치(30)를 갱신할 수 있으며, 도 10에 도시된 것처럼 갱신된 이상 치축(22), 갱신된 덴탈 아치(30) 및 갱신된 중심점(40)을 디스플레이하고, 이상 치축(22)의 보정 결과를 치축 보정 가이드(910)를 통해 디스플레이할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 이상 치축(22)에 대한 사용자 입력에 기초하여 이상 치축(22)을 보정할 수도 있으며, 예를 들면, 도 9에 도시된 것처럼 이상 치축(22)에 대한 사용자의 보정 입력을 수신하는 치축 보정 가이드(910)를 통해 이상 치축(22)의 각도, 위치, 높이 및 치축 간격 중 적어도 하나를 수신하여 이에 따라 이상 치축(22)을 보정할 수도 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 덴탈 아치(30) 중 갱신된 부분 라인을 갱신되지 않은 부분 라인과 구별되도록 디스플레이할 수 있으며, 예를 들면, 갱신된 덴탈 아치(30) 중에서 갱신 전과 비교하여 기설정값 이상 위치가 변경된 커브를 기설정 색상(예: 적색)으로 하이라이트하여 표시할 수 있으며, 중심점(40) 및 치축(20) 또한 마찬가지의 방식으로 시각적으로 강조하여 표시될 수 있다.
상술한 것처럼, 프로세서(120)는 덴탈 아치(30)를 설정하는 과정에서 각 치아들의 치축(20)을 이용하기 때문에, 만일 치아가 비뚤어져 있는 경우에는 왜곡이 발생할 수 있으므로, 치축(20)의 기울기를 각각의 치아에 대해서 구한 후 치아별로 설정된 값과 비교하여 비뚤어진 치아인지 여부를 결정하여 왜곡을 보완해줄 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 정상 치축(21) 및 이상 치축(22) 간의 비교 결과가 기설정 허용치를 초과하는 경우, 교합 평면(10)을 갱신하기 위한 하나 이상의 포인트에 대한 사용자 입력을 추가 요청하고, 추가 요청에 따라 수신되는 전치부(330) 또는 구치부(340)에 인가되는 추가적인 사용자 입력에 따라 교합 평면(10)을 갱신한 후 상술한 단계 S230 내지 S240을 반복하여 덴탈 아치(30)를 갱신하고 이상 치축(22)의 유무를 재결정할 수도 있다. 이러한 경우, 프로세서(120)는 이상 치축(22)의 위치에 기초하여 전치부(330) 및 구치부(340) 중 어느 하나를 결정하고, 결정된 어느 하나의 영역 내에서 추가적인 사용자 입력을 요청함으로써, 왜곡을 효과적으로 보완시키는 방향으로 교합 평면(10)을 갱신할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 이상 치축(22)의 위치가 전치부(330)에 대응하는 경우에는 전치부(330)에 대하여 제 1 개수의 포인트에 대한 사용자의 추가 입력을 요청하고, 이상 치축(22)의 위치가 구치부(340)에 대응하는 경우에는 구치부(340)에 대하여 제 1 개수보다 작은 제 2 개수의 포인트에 대한 사용자의 추가 입력을 요청할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 교합 평면(10)의 오류 확률이 기설정 확률 이상인 경우, 제 3 포인트를 획득하고, 제 3 포인트를 이용하여 교합 평면(10)을 갱신할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 교합 평면(10) 및 치축 정보에 기초하여 교합 평면(10)의 오류 확률을 결정하고, 오류 확률이 기설정 확률 이상이면, 3D 모델링 이미지 상에서 교합 평면(10)을 보정하기 위한 사용자 입력을 추가적으로 요청하여 제 3 포인트를 결정하고, 결정된 제 3 포인트를 반영하여 교합 평면(10), 타겟 평면(620) 및 덴탈 아치(30)를 갱신할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 교합 평면(10)의 수직 방향과 하나 이상의 치아의 평균 치축이 이루는 각도가 기설정 각도 이상인 경우, 오류 확률이 기설정 확률 이상이라고 결정할 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 액시얼 뷰의 구강 이미지 상에서 HU 값에 대한 임계치에 따라 구분되는 상악 영역 또는 하악 영역 내에 덴탈 아치(30) 또는 중심점(40)이 포함되어있지 않은 경우, 오류 확률이 기설정 확률 이상이라고 결정할 수도 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제 3 포인트와 교합 평면(10) 간의 차이가 기설정 레벨 이상인 경우, 추가적으로 획득되는 제 4 포인트 및 제 3 포인트를 이용하여 교합 평면(10)을 갱신할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 3D 모델링 이미지 상에 교합 평면(10) 및 제 3 포인트를 각각 디스플레이하고, 교합 평면(10)에서 제 3 포인트까지의 최단 거리가 기설정 레벨 이상이면, 3D 모델링 이미지 상에서 교합 평면(10)을 보정하기 위한 사용자 입력을 추가적으로 요청하여 제 4 포인트를 결정하고, 제 3 포인트 및 제 4 포인트를 반영하여 교합 평면(10), 타겟 평면(620) 및 덴탈 아치(30)를 갱신할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(120)는 사용자로부터 최초에 입력 받은 2개 내지 3개의포인트(예: 제 1 포인트(310), 제 2 포인트(320))를 이용하여 획득한 교합 평면(10)이 치축 대비 기설정 각도 이상 기울어짐에 따라 오류가 있는 것으로 결정되면, 수직축으로 돌려서 1개 이상의 포인트(예: 제 3 포인트, 제 4 포인트)를 사용자로부터 더 획득하여 교합 평면(10)을 갱신함으로써 정확도를 개선할 수 있다.
이처럼, 프로세서(120)는 사용자 입력에 따라 2개의 포인트만 결정되는 경우에도 하나의 면(예: 제 1 면)이 형성되기 때문에 추가로 받은 1개의 포인트(예: 제 3 포인트)가 제 1 면 대비 벗어난 정도가 기설정값 이상이면 오류가 있다고 판단하고 새롭게 2개의 포인트를 받아서 교합 평면(10)을 다시 결정할 수 있으므로, 덴탈 아치(30)를 결정하는 과정에서 주요 영향을 미치는 교합 평면(10)에 대한 조정 과정을 통해 교합 평면(10)을 보다 정확하게 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 본 레벨(610) 대비 덴탈 아치(30)의 높이를 3D 모델링 이미지 상에 표시할 수 있고, 예를 들면, 본 레벨(610)과 덴탈 아치(30) 간의 높이 차이를 수치로 표시하고, 높이 차이를 기설정값과 비교한 결과를 기설정 색상에 따라(예: 차이가 커질수록 적색으로, 차이가 작아질수록 녹색으로) 표현할 수 있다.
상술한 실시 예들은 상악 및 하악 각각에 대하여 수행될 수 있고, 상악 치아와 하악 치아 각각에 대하여 교합 평면(10)을 생성하고 각각의 치축 정보를 지용하여 덴탈 아치(30)을 정확하게 찾아낼 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 덴탈 아치(30)를 획득하는 일련의 동작들을 수행할 수 있고, 디바이스(100)의 동작 전반을 제어하는 CPU(central processor unit)로 구현될 수 있으며, 수신부(110) 및 그 밖의 구성요소들과 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 수신부(110)는 네트워크를 통해 다른 디바이스(예: 서버, 단말)과 연결될 수 있는 모든 종류의 유무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 여기에서, 네트워크는 유선 및 무선 등과 같은 다양한 통신망을 통해 구성될 수 있고, 예를 들면, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 디바이스(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 일 실시 예에 따를 경우, 디바이스(100)는 3D 모델링 이미지 및 덴탈 아치(30)를 디스플레이하는 디스플레이, 3차원 이미지 데이터 처리를 위한 알고리즘, 데이터를 저장하는 저장모듈 등을 더 포함할 수 있고, 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부는 생략될 수도 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 유치악의 경우일 때 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이고, 도 12 내지 도 16은 도 11에 도시된 방법에 따라 덴탈 아치를 획득하여 디스플레이하는 일 예시를 나타내는 도면들이다.
도 11 내지 도 16을 참조하면, 단계 S1110에서 디바이스(100)는 3D 모델링 이미지 상에서 획득되는 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)에 기초하여 교합 평면(10)을 결정할 수 있고, 예를 들면, CT 데이터와 스캔 데이터의 정합이 완료되면 전치부(330) 및 구치부(340) 각각에 인가되는 제 1 사용자 입력 및 제 2 사용자 입력 각각에 기초하여 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320) 각각을 결정하고, 제 1 포인트(310) 및 제 2 포인트(320)를 포함하는 교합 평면(10)을 설정할 수 있다(도 12 참조).
단계 S1120에서 디바이스(100)는 본 레벨(610)과 타겟 평면(620) 간의 레벨 차이(630) 및 교합 평면(10)에 기초하여 타겟 평면(620)을 결정할 수 있고, 예를 들면, 사용자 입력에 따라 식립하고자 하는 치아의 번호가 선택되고 픽스쳐(650)의 종류가 선택되면, 선택된 픽스쳐(650)의 종류에 따라서 본 레벨(610)에 딱 맞추어 픽스쳐(650)를 식립할지 본 레벨(610)로부터 어느 정도 하단에 식립할지를 나타내는 레벨 차이(630)를 결정하여 타겟 평면(620)을 이에 맞추어 위치시킬 수 있고, 타겟 평면(620)에 대한 사용자 입력에 따라 타겟 평면(620)의 위치를 보정할 수도 있다(도 13 참조).
단계 S1130에서 디바이스(100)는 3D 모델링 이미지로부터 타겟 평면(620) 상에서 뷰 포인트의 구강 이미지를 획득할 수 있고, 예를 들면, 레벨 차이(630)에 따라 본 레벨(610)에서 1mm 아래로 설정된 타겟 평면(620) 상에서 CBCT 데이터에서의 액시얼 뷰로 슬라이싱한 구강 이미지를 디스플레이할 수 있다.
단계 S1140에서 디바이스(100)는 파노라믹 이미지로부터 획득된 치축 정보에 기초하여 복수의 치아에 대한 복수의 중심점(40)을 결정하고, 단계 S1150에서 복수의 중심점(40)을 연결하여 덴탈 아치(30)를 결정할 수 있다(도 14 참조).
단계 S1160에서 디바이스(100)는 이상 치축(22)을 보정하여 덴탈 아치(30)를 갱신할 수 있고, 예를 들면, 각각의 치축(20)의 중심점이 서로 다르거나 기저장된 평균 치축 중심점과의 차이가 기설정값 이상인 경우, 기설정된 세선화 과정을 통해 덴탈 아치(30)를 기설정 수준 이상 곡선화하여 덴탈 아치(30)를 갱신할 수 있다(도 15 참조).
일 실시 예에서, 디바이스(100)는 덴탈 아치(30)가 결정되면 덴탈 아치(30) 상의 기설정된 치료 대상 치아 상에 사용자에 의해 결정된 종류에 대응하는 가상의 픽스쳐 및 가상의 크라운을 각각 배치할 수 있고, 덴탈 아치(30), 가상의 픽스쳐 및 가상의 크라운의 크기 정보에 기초하여 서지컬 가이드의 형상에 대한 모델링 정보를 생성할 수 있다. 예를 들면, 디바이스(100)는 덴탈 아치(30)의 커브에 따라 복수의 치아로부터 기설정 제 1 거리 마진을 갖고 가상의 픽스쳐 및 가상의 크라운의 바운더리로부터 기설정 제 2 거리 마진을 갖도록 서지컬 가이드의 바운더리를 결정하고, 결정된 바운더리 및 사용자에 의해 선택된 서지컬 가이드의 종류에 기초하여 서지컬 가이드의 형상을 결정하여 3D 모델링 이미지 상에 중첩하여 디스플레이할 수 있다(도 16 참조).
도 12 내지 도 16에 도시된 것처럼, 파노라믹 이미지, 액시얼 뷰의 구강 이미지, 관상면 또는 시상면과 같은 단면도 이미지를 3D 모델링 이미지와 함께 디스플레이하고, 교합 평면(10), 타겟 평면(620), 덴탈 아치(30) 및 중심점(40) 중 적어도 하나를 각각의 이미지 상에 중첩하여 디스플레이하여 사용자에게 직관적인 정보를 화면으로 제공할 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 대상체가 치아를 포함하지 않는 무치악의 경우일 때 덴탈 아치를 획득하는 방법의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 단계 S1710에서 디바이스(100)는 무치악인 경우, 3D 모델링 이미지 상에서 결정되는 캠퍼 평면에 기초하여 교합 평면(10)을 결정할 수 있다. 여기에서, 무치악은 대상체(예: 구강 전체, 상악, 하악 등)에 하나의 치아도 없는 경우를 말하며, 하나라도 치아가 있으면 유치악으로 구분될 수 있다. 또한, 캠퍼 평면(camper's plan)은 비익(콧망울) 하연과 좌우의 이주(귓바퀴 앞의 융기 부분) 상연을 연결하는 선을 나타내는 캠퍼선(camper line)에 기초하여, 좌우에서 결정되는 캠퍼선 사이가 이루는 평면을 나타내며, 총의치를 제작할 때 교합 평면(10)을 결정하는 기준으로 이용될 수 있고, 교합 평면(10)과 평행함에 따라 평균 치식 교합기의 수평 기준면으로 이용될 수 있다.
단계 S1720에서 디바이스(100)는 본 레벨(610)과 타겟 평면(620) 간의 레벨 차이(630) 및 교합 평면(10)에 기초하여 타겟 평면(620)을 결정할 수 있고, 예를 들면, 캠퍼 평면에서 평행하면서 사용자 입력에 따라 결정되거나 픽스쳐(650)의 종류에 따라 결정되는 레벨 차이(630)(예: 본 레벨(610)에서 1mm 아래 등)에 있는 면을 타겟 평면(620)으로 결정할 수 있다. 상술한 것과 마찬가지로, 무치악의 경우에도, 교합 평면(10)을 설정 및 보정하기 위한 사용자 인터페이스가 제공될 수 있다.
단계 S1730에서 디바이스(100)는 3D 모델링 이미지로부터 타겟 평면(620) 상에서 뷰 포인트의 구강 이미지를 획득하고, 단계 S1740에서 기설정된 MIP(maximal intensity projection, 최대 강도 투사법)에 기초하여 덴탈 아치 마스킹 정보 획득하고, 단계 S1750에서 라이브러리로부터 획득되는 본 레벨 하방에 대한 단면도 및 덴탈 아치 마스킹 크기 정보에 기초하여 복수의 치아에 대한 복수의 중심점(40)을 결정하고, 단계 S1760에서 복수의 중심점(40)을 연결하여 덴탈 아치(30)를 결정할 수 있다. 예를 들면, 기설정된 최대 강도 투사법에 따라 기설정 임계치 이상의 HU값을 가지는 픽셀만들 기설정 방향에서 투시하여 이미지를 설정하고, 덴탈 아치 마스킹을 통해 본 레벨(610)의 하방 1mm에서의 단면도 라이브러리를 제공하고, 덴탈 아치 마스킹 사이즈에 따른 라이브러리 맞춤 설정을 통해 결정되는 가상의 치아에 대한 복수의 중심점(40)을 연결하여 덴탈 아치(30)를 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디바이스(100)는 유치악과 무치악의 경우에서 각각 덴탈 아치(30)를 정확하게 자동 설정할 수 있으며, 이에 따라 보다 정확한 위치에 가상의 크라운이 배열되고 가상의 픽스쳐를 자동으로 디자인할 수 있어, 사용자 편의성을 개선하고 시간 측면에서 효율성을 높일 수 있다.
또한, 픽스쳐의 종류에 따라 덴탈 아치(30)를 설정하기 위한 기준을 제시하여 CBCT 데이터에서 섹션이 진행되는 위치 및 방법에 따라 덴탈 아치(30)의 형상이 변하는 문제점을 개선할 수 있으며, 자동 설정된 덴탈 아치(30)를 직관적으로 확인하고 보정하기 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하여 사용자 만족도를 높일 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 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.
100: 디바이스
110: 수신부
120: 프로세서
10: 교합 평면
20: 치축
30: 덴탈 아치
40: 중심점
110: 수신부
120: 프로세서
10: 교합 평면
20: 치축
30: 덴탈 아치
40: 중심점
Claims (17)
- 덴탈 아치를 획득하는 방법에 있어서,
대상체에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합하여 3D 모델링 이미지를 획득하는 단계;
상기 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 3D 모델링 이미지 상에서 획득되는 제 1 포인트 및 제 2 포인트에 기초하여 교합 평면을 획득하는 단계;
본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이 및 상기 교합 평면에 기초하여 타겟 평면을 획득하는 단계; 및
상기 대상체가 상기 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보에 기초하여, 상기 타겟 평면 상에서 상기 덴탈 아치를 획득하는 단계;를 포함하고,
상기 타겟 평면은
상기 교합 평면에 평행하고 상기 본 레벨 차이 이상 하단에 위치하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 덴탈 아치 및 상기 3D 모델링 이미지를 중첩하여 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 교합 평면을 획득하는 단계는
전치부에 인가되는 제 1 사용자 입력에 기초하여 상기 제 1 포인트를 결정하는 단계;
구치부에 인가되는 제 2 사용자 입력에 기초하여 상기 제 2 포인트를 결정하는 단계; 및
상기 제 1 포인트 및 상기 제 2 포인트를 포함하는 상기 교합 평면을 획득하는 단계;를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 타겟 평면을 획득하는 단계는
제 3 사용자 입력에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정하는 단계;를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 타겟 평면을 획득하는 단계는
제 4 사용자 입력에 기초하여 결정된 픽스쳐의 종류에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정하는 단계;를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 덴탈 아치를 획득하는 단계는
복수개의 치아에 대한 치축 정보를 획득하는 단계;
상기 복수개의 치아에 대한 복수개의 치축을 비교하여 상기 복수개의 치축 중 하나 이상의 이상 치축을 결정하는 단계; 및
상기 이상 치축을 보정하여 상기 덴탈 아치를 획득하는 단계;를 포함하는, 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 복수개의 치축 중 상기 하나 이상의 이상 치축 외의 정상 치축을 결정하는 단계; 및
상기 정상 치축과 상기 하나 이상의 이상 치축을 구별하여 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 레벨 차이를 수치 또는 색으로 디스플레이하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 교합 평면의 오류 확률이 기설정 확률 이상인 경우, 제 3 포인트를 획득하는 단계; 및
상기 제 3 포인트와 상기 교합 평면 간의 차이가 기설정 레벨 이상인 경우, 추가적으로 획득되는 제 4 포인트 및 상기 제 3 포인트를 이용하여 상기 교합 평면을 갱신하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 3 포인트를 획득하는 단계는
상기 교합 평면의 수직 방향과 상기 하나 이상의 치아의 평균 치축이 이루는 각도가 기설정 각도 이상인 경우, 상기 오류 확률이 상기 기설정 확률 이상이라고 결정하는, 방법.
- 덴탈 아치를 획득하는 디바이스에 있어서,
대상체에 대한 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합하여 획득되는 3D 모델링 이미지 상에서 제 1 포인트 및 제 2 포인트에 대한 사용자 입력을 수신하는 수신부; 및
상기 대상체가 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 제 1 포인트 및 상기 제 2 포인트에 기초하여 교합 평면을 획득하고, 본 레벨과 타겟 평면 간의 레벨 차이 및 상기 교합 평면에 기초하여 타겟 평면을 획득하고, 상기 대상체가 상기 하나 이상의 치아를 포함하는 경우, 상기 하나 이상의 치아에 대한 치축 정보에 기초하여, 상기 타겟 평면 상에서 상기 덴탈 아치를 획득하는 프로세서;를 포함하고,
상기 타겟 평면은
상기 교합 평면에 평행하고 상기 본 레벨 차이 이상 하단에 위치하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
전치부에 인가되는 제 1 사용자 입력에 기초하여 상기 제 1 포인트를 결정하고,
구치부에 인가되는 제 2 사용자 입력에 기초하여 상기 제 2 포인트를 결정하고,
상기 제 1 포인트 및 상기 제 2 포인트를 포함하는 상기 교합 평면을 획득하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
제 3 사용자 입력에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
제 4 사용자 입력에 기초하여 결정된 픽스쳐의 종류에 기초하여 상기 레벨 차이를 결정하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
복수개의 치아에 대한 치축 정보를 획득하고,
상기 복수개의 치아에 대한 복수개의 치축을 비교하여 상기 복수개의 치축 중 하나 이상의 이상 치축을 결정하고,
상기 이상 치축을 보정하여 상기 덴탈 아치를 획득하는, 디바이스.
- 제 15 항에 있어서
상기 프로세서는
상기 복수개의 치축 중 상기 하나 이상의 이상 치축 외의 정상 치축을 결정하고,
상기 정상 치축과 상기 하나 이상의 이상 치축을 구별하여 디스플레이하는, 디바이스.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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| KR1020200147880A KR102482953B1 (ko) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 덴탈 아치를 획득하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020200147880A KR102482953B1 (ko) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 덴탈 아치를 획득하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 |
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| KR1020200147880A KR102482953B1 (ko) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 덴탈 아치를 획득하는 방법, 디바이스 및 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 |
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |