KR20110096961A - 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템 - Google Patents

치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 치열교정 치료를 받고자 하는 환자 개개인 특성을 고려하여, 와이어, 브라켓 등의 교정장치에 대한 제작을 신속하고 정확하게 할 수 있도록 해주는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템에 관한 것이다.

Description

치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템{METHOD AND RECORDING MEDIUM FOR CONTROLLING PRODUCTION OF ORTHODONTIC APPLIANCE COMPONENTS FOR ORTHODONTIC TREATMENT, AND ORTHODONTIC TREATMENT SYSTEM}
본 발명은 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 치열교정 치료를 받고자 하는 환자 개개인 특성을 고려하여, 와이어, 브라켓 등의 교정장치에 대한 제작을 신속하고 정확하게 할 수 있도록 해주는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법 및 기록매체와, 치열교정 치료 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 치열교정 치료(Orthodontic Treatment)에서 사용되는 교정장치는, 처방(Prescription)이 포함되어 있는 브라켓과, 미리 형태가 형성된(Pre-Formed) 기성 와이어로 구성된다. 브라켓이 포함되어 있는 처방(Prescription) 이라 함은, 브라켓이 치아에 부착되는 부분인 베이스(Base)에 대하여, 3차원적으로 특정한 각도를 가진 슬롯(Slot)을 가지는 것을 의미한다. 이 브라켓에 몇 가지로 분류되는 미리 정해져 있는 이상적인 치아배열(ideal arch, 이하 '치열'이라 칭함)을 기초로 제작되어 있는 Pre-formed wire를 강제 결찰(Ligation)함으로써, 와이어가 가지고 있는 탄성과 브라켓에 처방이 되어 있는 배열의 정보를 이용하여 치아의 위치를 원하는 곳으로 이동시키는 것이 종래의 치열교정 치료에서 사용하고 있는 셰이프 드리븐 어플라이언스(Shape Driven Appliance)의 기초적 개념이라고 할 수 있다.
종래의 치열교정 치료의 기초적 개념이 되는 셰이프 드리븐 어플라이언스(Shape Driven Appliance)는, 치과 재료학의 발달에 따라 Ni-Ti 와이어를 필두로 하는 초탄성 와이어의 개발과, 표면 마찰력이 적은 각종 브라켓의 개발이 있었기에 가능했고, 덕분에 굳이 진료실에서 환자를 옆에 앉혀 놓고, 치과 교정과 의사가 개별 환자에게 맞춤식 와이어를 직접 벤딩하는 수고를 들이지 않아도 됨에 따라, 진료 시간을 획기적으로 줄여서, 더욱 많은 환자를 짧은 시간에 진료할 수 있도록 만들어줬다.
와이어를 개별적으로 벤딩하지 않고 기성의 단일평면형태를 가진 와이어로 치료한다는 의미에서 이를 스트레이트 와이어 어플라이언스(SWA: Straight Wire Appliance) 기술이라 부르고, 전술한 바와 같이 진료의 효율성을 크게 증진 시켰을 뿐만 아니라, 와이어 벤딩의 어려움에서부터 많은 치과의사들을 해방시켜, 교정치료의 표준화와 대중화에 크게 기여하였다.
하지만, 전술한 종래의 치열교정 치료 방식은, 진료의 표준화에 따라, 악궁(顎弓, 턱활뼈)의 크기, 치아의 외형, 골격형태의 차이 등과 같은 환자 개개인의 특성과 정보를 제대로 고려할 수 없는 단점이 있다. 따라서, 평균적인 수치에서 벗어나는 집단의 환자들에게는 단지 몇 가지 형태로 한정되어 있을 뿐인 표준적인 형태의 악궁에 억지로 맞추는 식의 치료가 진행되고, 이는 치료 후 결과의 안정성을 저해하여, 재발을 발생시키는 문제점을 초래할 수 있다.
특히, 진료의 표준화에 따른 종래의 치열교정 치료 방식은, 포괄적 치료의 초반에서 이루어지는 전반적 이동에 비해, 종반 마무리 단계로 넘어갈수록 필요한 세밀한 이동에는 효율성이 떨어지고, 교정 치료의 정확도가 떨어지며, 개별 치아의 제어에 있어서 완성 단계에 이른 주위 치열들에 영향을 끼치지 않으면서 원하는 이동을 이루기 어려운 단점이 있다. 결국 미세한 조정을 위해서는 기성 와이어와 기성 브라켓으로는 한계가 있어 아무래도 개개인의 상황과 특성에 맞게 벤딩이 필요하거나, 기존에 치아에 부착되어 있는 브라켓의 위치를 재조정할 필요가 있는데, 브라켓 위치의 재조정만으로 모든 경우를 해결할 수 없고, 스트레이트 와이어 어플라이언스(Straight Wire Appliance)를 사용할 경우 브라켓 위치 조정에 따른 진료 과정상의 지연 등이 흔히 발생하여, 치료 마무리 단계에서 종종 많은 시간적 낭비를 초래한다.
스트레이트 와이어 어플라이언스(Straight Wire Appliance)를 이용한 종래의 치열교정 치료의 또 다른 문제점은 와이어와 함께 치료의 다른 축을 담당하는 브라켓과 튜브(Tube)가 개인 맞춤식으로 제작되지 않았다는 점인데, 이런 문제점으로 인해 과거 거의 모든 치과 교정용 재료들을 수입에 의존하던 시절, 브라켓과 튜브에 들어 있는 처방이 인종별 차이로 인해서 특정 인종에게 맞지 않는 부분이 상당히 있었으며, 이로 인해서 특정 인종의 치아표면 형태에 대한 연구와 이를 기반으로 한 브라켓의 제작 등이 이루어지기도 하였다. 그러나, 이러한 시도 역시, 특정 인종이라는 큰 카테고리 안에서의 평균일 뿐, 개개인에게서의 변이를 제대로 반영할 수 있는 문제점을 여전히 갖고 있다.
전술한 단점 및 문제점을 극복하고, 시간 낭비를 해소하기 위하여, 치과 기공소에 와이어 및 브라켓 등의 교정 장치를 외주 제작으로 맞기기도 하지만, 특히, 와이어 벤딩을 외주하는 치과 기공사의 치료에 대한 이해 부족이나, 수작업의 부정확성 등으로 인하여 정교한 와이어 벤딩을 하기 어려운 측면이 있으며, 수작업으로 정교한 벤딩을 한다는 것은 장시간의 수련을 요구하여, 일반치과의사들이 교정 치료를 할 수 없는 장벽으로도 작용할 뿐만 아니라, 숙련된 교정과 의사라고 할지라도, 그 정확도에는 한계가 분명 존재한다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 치열교정 치료를 받고자 하는 환자 개개인 특성을 고려하여, 와이어, 브라켓 등의 교정장치에 대한 제작을 가능하게 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 치열교정 치료를 위한 와이어, 브라켓 등의 교정장치에 대한 제작을 더욱 정확하고 신속하게 해주는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 교정장치 제작 제어 장치가 치열교정 치료를 위한 교정장치의 제작을 제어하는 방법에 있어서, 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하는 환자상태정보 획득 단계; 상기 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하는 치료결과예측정보 생성 단계; 상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 교정장치 제작정보 생성 단계; 및 상기 교정장치의 제작을 제어하기 위하여, 상기 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 교정장치 제작정보 출력 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하는 기능; 상기 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하는 기능; 상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 기능; 및 상기 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 기능을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하고, 상기 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하여, 상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하여 출력하는 교정장치 제작 제어 장치; 및 상기 교정장치에 대한 제작정보를 입력받아 상기 교정장치를 제작하는 제작장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 치열교정 치료를 받고자 하는 환자 개개인 특성을 고려하여, 와이어, 브라켓 등의 교정장치에 대한 제작을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 치열교정 치료를 위한 와이어, 브라켓 등의 교정장치에 대한 제작을 더욱 정확하고 신속하게 해주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료를 위한 교정장치의 제작을 제어하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 3은 치열교정 치료를 위한 교정장치 중 와이어를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 치열교정 치료를 위한 교정장치 중 브라켓을 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은, 컴퓨터 단층촬영(CT: Computed Tomography), 자기공명영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 3차원 스캐너(3 Dimensiona Scanner) 및 구강 스캐너(Intraoral Scanner) 등을 이용하여 제작된 치과용 가상모델 등을 이용하여, 환자에 대한 정밀한 진단을 하고, 이러한 진단 결과로 환자상태정보(예: 치열 상태정보, 뼈 상태정보, 안면 상태정보 등)를 획득하며, 획득된 환자상태정보를 기반으로 치과의사와 환자가 원하는 치아이동을 직관적으로 구현하여, 치료결과예측정보(치아 이동 정보 및 치료 후 치열 상태정보 등)를 생성하고, 예측된 치료결과를 위해 사용될 치과 교정용 교정장치를 제작(디자인)할 수 있는 제작정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법은, 3차원 CAD(Computer Aided Design) 연동 프로그램 등과 같은 프로그램으로 구현되고, 이 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
또한, 본 발명은, 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법을 구현한 프로그램에 의해 생성된 교정 장치에 대한 제작정보를 밀링머신(예: CAD-CAM(Computer Aided Design-Computer Aided Manufacturing) 밀링머신), 로봇 및 사출기 등의 제작장치로 제공해줌으로써, 교정 장치를 정확하게 제작할 수 있는 치열교정 치료 시스템을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료 시스템(100)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료 시스템(100)은, 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하고, 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하여, 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하여 출력하는 교정장치 제작 제어 장치(120)와, 교정장치 제작 제어 장치(120)로부터 교정장치에 대한 제작정보를 입력받아 교정장치를 제작하는 제작장치(130) 등을 포함한다.
전술한 교정장치 제작 제어 장치(120), 교정장치에 대한 제작정보를 토대로 교정장치를 제작하는 제작장치(130의 동작을 제어할 수 있다.
전술한 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 환자상태정보를 직접 획득할 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 환자상태정보 획득 장치(110)를 통해, 치열 상태정보, 뼈 상태정보 및 안면 상태정보 등 중 하나 이상을 포함하는 환자상태정보를 획득할 수도 있다. 이러한 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료 시스템(100)은, 환자상태정보를 획득하기 위한 환자상태정보 획득 장치(110)를 더 포함할 수 있다. 이러한 환자상태정보 획득 장치(110)는, 환자상태정보를 사용자로부터 입력받아 획득할 수도 있다.
또한, 교정장치 제작 제어 장치(120)가, 환자상태정보 획득 장치(110)를 통해, 치열 상태정보, 뼈 상태정보 및 안면 상태정보 등 중 하나 이상을 포함하는 환자상태정보를 획득하는 경우, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 유무선 통신망을 통해 연결된 환자상태정보 획득 장치(110)로부터 환자상태정보를 수신하여 획득할 수 있다. 이를 통해, 교정장치 제작 제어 장치(120)를 조작하고 있는 치과의료진은, 환자상태정보 획득 장치(110)가 있는 원격의 환자를 진단하여 원격에서 치료를 할 수 있게 된다.
또한, 교정장치 제작 제어 장치(120)와 제작장치(130)는, 하나의 장치에 포함되어 구현되거나, 별도의 장치로 구현되거나, 또는 유무선 통신망을 통해 연결되는 별도의 장치로 구현될 수 있다.
전술한 제작장치(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일 예로서, 밀링 머신(Milling Machine), 로봇, 및 사출기 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료를 위한 교정장치의 제작을 제어하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 교정장치 제작 제어 장치(120)가 치열교정 치료를 위한 교정장치의 제작을 제어하는 방법은, 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하는 환자상태정보 획득 단계(S200)와, 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하는 치료결과예측정보 생성 단계(S202)와, 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 교정장치 제작정보 생성 단계(S204)와, 교정장치의 제작을 제어하기 위하여, 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 교정장치 제작정보 출력 단계(S206) 등을 포함한다.
전술한 환자상태정보 획득 단계(S200)에서, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 일 예로서, 컴퓨터 단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI), 3차원 스캐너 및 구강 스캐너(Intraoral Scanner) 등 중 하나 이상을 포함하는 환자상태정보 획득 장치(110)를 통해, 환자상태정보를 획득할 수 있다. 이렇게 획득된 환자상태정보는, 환자 개개인에 대한 특성 정보로서, 치열 상태정보, 뼈 상태정보 및 안면 상태정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 위에서 언급한 뼈 상태정보는, 악궁(顎弓, 턱활뼈)의 크기, 치아의 외형 및 골격형태의 차이 등에 정보를 포함할 수 있다.
이러한 환자상태정보 획득 단계(S200)에서는, 컴퓨터 단층촬영(CT: Computed Tomography), 자기공명영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 3차원 스캐너(3 Dimensional Scanner) 및 구강 스캐너(Intraoral Scanner) 중 하나 이상을 포함하는 환자상태정보 획득 장치(110)를 이용하여 치과용 가상모델을 제작하고, 이렇게 제작된 치과용 가상모델에 근거한 진단에 따라 치열 상태정보, 뼈 상태정보 및 안면 상태정보 등 중 하나 이상을 포함하는 환자상태정보를 획득할 수 있다.
이러한 환자상태정보 획득 단계(S200)에서는, 환자상태 정보 획득 장치(110)를 통해 상기 환자상태정보를 유무선 통신망을 통해 수신하여 획득할 수도 있다. 이를 통해, 원격 진단 및 원격 치료를 가능하게 해줄 수 있다.
전술한 치료결과예측정보 생성 단계(S202)에서, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 획득된 환자상태정보를 분석하고, 분석 결과를 토대로 치열교정치료의 결과에 대한 시뮬레이션(Simulation)을 통해, 치아 이동 정보 및 치료 후 치열 상태정보 등을 포함하는 치료결과예측정보를 생성할 수 있다.
이러한 치료결과예측정보 생성시, 사용자 입력을 이용할 수도 있는데, 이를 위해, 전술한 치료결과예측정보 생성 단계(S202)에서, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 획득된 환자상태정보를 토대로, 치료 전 치열 상태를 화면 인터페이스를 통해 표시하고, 화면 인터페이스에 표시된 치료 전 치열 상태에서 특정 치아에 대한 선택 정보를 입력 장치를 통해 입력받고, 특정 치아의 드래그 정보를 입력 장치를 통해 입력받아 특정 치아를 특정 위치로 이동시켜 표시함으로써, 각 치아에 대한 치아 이동 정보를 생성하고, 이렇게 생성된 각 치아 이동 정보를 토대로, 치료 후 치열 상태정보를 포함하는 치료결과예측정보를 생성할 수도 있다.
또한, 전술한 치료결과예측정보 생성 단계(S202)에서, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 치료 후 치열 상태정보에 근거하여 치료 후 치열 상태를 화면 인터페이스를 통해 표시해 줌으로써, 의료진이나 환자가 치료 후 예측되는 치열 상태를 확인하여, 그에 따라, 치아 이동 정보 및 치료 후 치열 상태정보 등을 포함하는 치료결과예측정보를 수정할 수 있다.
전술한 치료결과예측정보 생성 단계(S202)에서 생성된 치료결과예측정보는, 획득된 환자상태정보를 토대로, 치아 이동 정보 및 치료 후 치열 상태 정보 이외에도, 교정장치의 물성정보(즉, 환자상태에 적합한 교정장치의 재질 등에 대한 정보) 및 정역학적 분석정보(즉, 교정 전후의 치아 등에 가해지는 힘 등에 대한 분석정보) 중 하나 이상을 더 생성할 수도 있다.
전술한 교정장치 제작정보 생성 단계(S204)에서, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 치료결과예측정보 생성 단계(S202)에서 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 치열교정 치료를 위해 환자의 치아에 부착 또는 장치되는 와이어(Wire), 브라켓(Bracket), 튜브(Tube) 및 밴드(Band) 등 중 하나 이상을 포함하는 교정장치에 대한 제작정보를 생성할 수 있다.
전술한 교정장치 중 와이어(Wire)에 대한 제작정보는, 와이어의 크기정보, 형태정보, 색상정보, 재질정보, 와이어 벤딩(Wire Bending) 제어정보 및 루프 형태정보 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 전술한 교정장치 중 브라켓(Bracket)에 대한 제작정보는, 브라켓의 크기정보, 형태정보, 색상정보, 재질정보, 치아부착 위치정보, 치아부착 방법정보 및 치아부착 제어정보 등 에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 전술한 교정장치 중 튜브(Tube)에 대한 제작정보는, 튜브의 크기정보, 형태정보, 색상정보, 재질정보 및 치아부착 제어정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
즉, 위에서 언급한 교정장치(예: 와이어, 브라켓, 튜브, 밴드 등)에 대한 제작정보는, 교정장치 자체에 대한 특성정보(예: 크기, 형태, 색상, 재질, 루프 형태 등)와, 교정장치 제작 방법에 대한 정보(예: 치아부착 위치정보, 치아부착 방법정보 등)와, 제작장치(130)의 교정장치 제작을 제어하는 명령정보, 즉, 제작장치(130)의 동작을 제어하는 명령정보(예: 브라켓 및 튜브에 대한 치아부착 제어정보, 와이어에 대한 와이어 벤딩 제어정보 등) 등을 포함할 수 있다.
전술한 교정장치로 예시한 와이어 및 브라켓를 도 3 및 도 4에 각각 예시적으로 도시한다.
와이어를 예시적으로 나타낸 도 3을 참조하면, 와이어는, 도 3의 (a)와 같은 형태를 가질 수 있으며, 도 3의 (a)에서 와이어가 구부러져 있는 부분(벤딩 부분)을 루프(Loop)라고 하고 이러한 루프는 도 3의 (b)와 같이 다양한 형태 등을 가질 수 있다. 즉, 와이어는 환자 개개인의 특성(즉, 환자상태정보)을 고려하여 그 형태나 크기 등을 해당 환자에 맞게 차별화되어 제작되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 현재의 환자상태정보와, 이러한 환자상태정보에 근거하여 환자에 적합한 치료결과예측정보를 생성하고, 환자상태정보와 치료결과예측정보에 근거하여 와이어에 대한 제작정보(디자인 정보)를 생성하게 되는 것이다.
브라켓을 예시적으로 나타낸 도 4에 도시된 바와 같이, 브라켓은, 다양한 크기와 형태를 가질 수 있다. 즉, 브라켓은, 와이어와 마찬가지로, 환자 개개인의 특성(즉, 환자상태정보)을 고려하여 그 형태나 크기 등을 해당 환자에 맞게 차별화되어 제작되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 현재의 환자상태정보와, 이러한 환자상태정보에 근거하여 환자에 적합한 치료결과예측정보를 생성하고, 환자상태정보와 치료결과예측정보에 근거하여 브라켓에 대한 제작정보(디자인 정보)를 생성하게 되는 것이다.
교정장치 중 또 다른 하나인 튜브(Tube)는, 밴드에 붙이는 어금니의 장치로서, 다른 교정 장치와 모양이 좀 다르고, 이러한 튜브에도 수십 가지 다른 종류가 있을 수 있다.
전술한 교정장치 제작정보 생성 단계(S204)에서, 교정장치 제작 제어 장치(120)는, 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 복수 개로 생성하고, 생성된 복수 개의 제작정보 중, 사용자 선택에 따라 하나를 선택하여 최종적으로 교정장치에 대한 제작정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 와이어(Wire)에 대한 제작정보에 복수 개의 루프 형태정보가 포함된 경우, 환자나 의료진 등의 사용자 선택에 따라, 복수 개의 루프 형태정보 중 하나를 선택할 수 있다.
전술한 교정장치 제작정보 출력 단계(S206)는, 교정장치 제작정보 생성 단계(S204)에서 생성된 교정장치에 대한 제작정보를 이용하여 제작장치(130)가 실제로 교정장치를 제작할 수 있도록, 교정장치 제작 제어 장치(120)가 제작장치(130)로 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 단계이다. 여기서, 제작장치(130)는, 밀링 머신(예: 컴퓨터 수치 제어(CNC: Computer Numerical Control) 밀링 머신 등), 로봇 및 사출기 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 위에서 언급한 로봇은, 교정장치 제작정보에 포함될 수 있는 와이어 벤딩 제어정보에 근거하여 동작이 제어되어, 와이어를 구부리는 와이어 벤딩 작업을 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 교정장치 제작 제어 장치(120)가 치열교정 치료를 위한 교정장치의 제작을 제어하는 방법은, 교정장치에 대한 제작정보를 토대로 교정장치를 제작하는 제작장치(130)의 동작을 제어하는 제작장치 제어 단계(S208)를 더 포함할 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법을 구현하기 위한 기록매체에 기록되는 프로그램은, 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하는 기능과, 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하는 기능과, 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 기능과, 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 기능을 구현한다.
전술한 프로그램은, 교정장치에 대한 제작정보를 토대로 교정장치를 제작하는 제작장치(130)의 동작을 제어하는 기능을 구현할 수도 있다.
전술한 프로그램은, 교정장치 제작 제어 장치(120)에서 읽혀져서 실행된다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
아래에서는, 이상에 전술한 본 발명을 적용한 치료 방법에 대한 예시를 설명한다.
환자 개개인의 3차원 스캔 모형을 기반으로 한 개별 와이어 제작을 로봇(CNC 벤딩 로보틱스)를 이용하여 진료실에서 직접 와이어 벤딩을 해야 하는 불편함을 해소하고, 표준 진료 체재로 되어 있어 환자에게 개별화되지 못한 치료내용을 보다 최적화하고자 하는데, 다음과 같이 두 가지 방법으로 응용될 수 있다.
첫째, 기존의 스트레이트 와이어 어플라이언스(Straight Wire Appliance)로 치료를 시행한 환자의 경우, 포괄적 치료의 첫 단계의 배열과 레벨링, 그리고 공간 폐쇄 등을 기존의 방법대로 시행한 후, 구치부 키 개선이나 마무리 작업에서, 개별 조절된 와이어가 필요한 경우, 사용하던 그대로의 브라켓 위치와 치아 관계를 3차원 스캐너를 통하여 인기한 다음, 모델 분석 후 최적 포지셔닝하고, 이 위치로 개별 치아들을 이동시킬 수 있도록 적당한 와이어를 본 발명을 구현한 프로그램상에서 계산하여, 로봇으로 보내어 필요한 와이어의 형태를 생산해 내고, 진료실에서 환자에게 장착할 수 있다.
두 번째, 최초 진단시에 CT 데이터와 3차원 스캔 모형 제작 후, 프로그래시브(Progressive)한 치료 과정 수립하여, 간접적 결합 시스템(Indirect Bonding System)을 통해 브라켓 결합(Bracket Bonding)을 하고, 치료 과정의 흐름에 맞게 순차적으로 적용할 와이어를 미리 제작하여 치과에 배달하고, 3~4개월 단위로 재진단하여, 필요할 경우 진료 과정에 적절한 변형을 도입하는 방법이 있을 수 있다.
전술한 두 번째 방법의 경우, 센터 개념을 도입하여 진단 자료를 개인 병원에서 채득 후 센터로 보내면, 센터에서 분석 후 적절한 치료 계획을 전문 교정 의사 집단에서 제시하고, 이를 개별 병원에서 상담시 환자가 받아들이는 경우, 치료 과정 전반에 걸쳐서 일련의 와이어를 미리 벤딩하여 개별 병원에 제공하고, 개별 병원에서는 매 약속 때마다 개인 맞춤 와이어를 환자에게 장착하는 것으로 전체 치료가 진행하는 방향으로 진행하고, 3~4개월 단위로 재평가 후 재진단 필요 여부를 확인하는 방향으로 진행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 치열교정 치료를 받고자 하는 환자 개개인 특성을 고려하여, 와이어, 브라켓 및 튜브 등의 교정장치에 대한 제작을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 치열교정 치료를 위한 와이어, 브라켓 및 튜브 등의 교정장치에 대한 제작을 더욱 정확하고 신속하게 해주는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 치열교정 치료 시스템
110: 환자상태정보 획득 장치
120: 교정장치 제작 제어 장치
130: 제작장치

Claims (16)

  1. 교정장치 제작 제어 장치가 치열교정 치료를 위한 교정장치의 제작을 제어하는 방법에 있어서,
    환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하는 환자상태정보 획득 단계;
    상기 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하는 치료결과예측정보 생성 단계;
    상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 교정장치 제작정보 생성 단계; 및
    상기 교정장치의 제작을 제어하기 위하여, 상기 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 교정장치 제작정보 출력 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환자상태정보 획득 단계는,
    환자상태정보 획득 장치를 통해, 치열 상태정보, 뼈 상태정보 및 안면 상태정보 중 하나 이상을 포함하는 상기 환자상태정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 환자상태정보 획득 단계는,
    컴퓨터 단층촬영(CT: Computed Tomography), 자기공명영상(MRI: Magnetic Resonance Imaging), 3차원 스캐너(3 Dimensions Scanner) 및 구강 스캐너(Intraoral Scanner) 중 하나 이상을 포함하는 상기 환자상태정보 획득 장치를 이용하여 치과용 가상모델을 제작하고, 상기 제작된 치과용 가상모델에 근거한 진단에 따라 상기 환자상태정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 환자상태정보 획득 단계는,
    상기 환자상태 정보 획득 장치를 통해 상기 환자상태정보를 유무선 통신망을 통해 수신하여 획득하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 치료결과예측정보 생성 단계는,
    상기 획득된 환자상태정보를 분석하고, 분석 결과를 토대로 치열교정치료의 결과에 대한 시뮬레이션을 통해, 치아 이동 정보 및 치료 후 치열 상태정보를 포함하는 상기 치료결과예측정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 치료결과예측정보 생성 단계는,
    상기 획득된 환자상태정보를 토대로, 치료 전 치열 상태를 화면 인터페이스를 통해 표시하고, 상기 화면 인터페이스에 표시된 치료 전 치열 상태에서 특정 치아에 대한 선택 정보를 입력 장치를 통해 입력받고, 상기 특정 치아의 드래그 정보를 상기 입력 장치를 통해 입력받아 상기 특정 치아를 특정 위치로 이동시켜 표시함으로써, 각 치아에 대한 상기 치아 이동 정보를 생성하고,
    상기 치아 이동 정보를 토대로, 상기 치료 후 치열 상태정보를 포함하는 상기 치료결과예측정보를 생성하되,
    상기 치료 후 치열 상태정보에 근거하여 치료 후 치열 상태를 상기 화면 인터페이스를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 치료결과예측정보는,
    상기 획득된 환자상태정보를 토대로, 상기 치아 이동 정보 및 상기 치료 후 치열 상태 정보 이외에도, 상기 교정장치의 물성정보 및 정역학적 분석정보 중 하나 이상을 더 생성하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 교정장치 제작정보 생성 단계는,
    상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 와이어(Wire), 브라켓(Bracket) 및 튜브(Tube) 중 하나 이상을 포함하는 상기 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 와이어에 대한 제작정보는, 상기 와이어의 크기정보, 형태정보, 색상정보, 재질정보, 와이어 벤딩(Wire Bending) 제어정보 및 루프 형태정보 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 브라켓에 대한 제작정보는, 상기 브라켓의 크기정보, 형태정보, 색상정보, 재질정보, 치아부착 위치정보 및 치아부착 방법정보 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 튜브에 대한 제작정보는, 상기 튜브의 크기정보, 형태정보, 색상정보, 재질정보 및 치아부착 제어정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작정보 생성 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 교정장치 제작정보 생성 단계는,
    상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 상기 교정장치에 대한 제작정보를 복수 개로 생성하고, 상기 생성된 복수 개의 제작정보 중, 사용자 선택에 따라 하나를 선택하여 최종적으로 상기 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 교정장치 제작정보 출력 단계는,
    상기 교정장치에 대한 제작정보를 밀링 머신, 로봇 및 사출기 중 하나 이상을 포함하는 제작장치로 출력하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 교정장치에 대한 제작정보를 토대로 상기 교정장치를 제작하는 상기 제작장치의 동작을 제어하는 제작장치 제어 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법.
  13. 치열교정 치료를 위한 교정장치 제작 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하는 기능;
    상기 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하는 기능;
    상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하는 기능; 및
    상기 교정장치에 대한 제작정보를 출력하는 기능
    을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  14. 환자의 치열교정치료를 위한 환자상태정보를 획득하고, 상기 획득된 환자상태정보를 분석하여 치료결과예측정보를 생성하여, 상기 생성된 치료결과예측정보에 근거하여, 교정장치에 대한 제작정보를 생성하여 출력하는 교정장치 제작 제어 장치; 및
    상기 교정장치에 대한 제작정보를 입력받아 상기 교정장치를 제작하는 제작장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 교정장치 제작 제어 장치는,
    상기 교정장치에 대한 제작정보를 토대로 상기 교정장치를 제작하는 상기 제작장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료 시스템.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 환자상태정보를 획득하는 환자상태정보 획득 장치를 더 포함하되,
    상기 교정장치 제작 제어 장치는,
    유무선 통신망을 통해 연결된 상기 환자상태정보 획득 장치로부터 상기 환자상태정보를 수신하여 획득하는 것을 특징으로 하는 치열교정 치료 시스템.
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