KR20120015689A

KR20120015689A - 치아 보철 시뮬레이션 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20120015689A
Application number: KR1020100078008A
Authority: KR
Inventors: 곽지영
Original assignee: 곽지영
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2012-02-22
Also published as: KR101137023B1

Abstract

본 발명은 치과 보철 치료 전에 간단한 방법으로 해당 치아에 적절한 보철 선택을 지원하여 과잉 진료를 예방할 수 있는 치아 보철 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 치과 보철 시뮬레이션 시스템에 있어서, 사용자의 치아 사진을 획득하는 사진 획득 모듈; 상기 치아 사진에서 치아의 영역을 인식하는 치아 인식 모듈; 사용자의 입력을 인식하여 해당 입력에 대한 처리를 수행하는 사용자 입력 처리 모듈; 상기 사용자 입력 모듈의 입력에 따라 보철의 형상을 제공하는 보철 형상 제공 모듈; 상기 사용자 입력 모듈의 입력에 따라 상기 치아 사진에 보철을 치환하는 보철 치환 모듈;및 상기 치아 사진에 추가의 보철 정보를 제공하는 보철 정보 제공 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

치아 보철 시뮬레이션 시스템 및 방법{Dental proshesis simulation system and method}

본 발명은 치아 보철 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 치아 보철 치료 전에 손상된 치아에 다양한 보철을 제시하여 그 중 가장 합당한 보철을 선택할 수 있는 치아 보철 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.

인체 중 망실되는 경우 다시 재생되지 않는 것 중 대표적인 것으로 치아를 들 수 있다. 상기 치아는 인간의 삶 붕 가장 중요한 요소 중 하나인 음식의 섭취에 일차적으로 관여하는 것으로 치아의 망실은 삶의 질을 현격히 낮추는 요인에 해당한다. 더구나 현대에는 평균 수명의 연장으로 치아 건강에 대한 관심이 급격히 높아지고, 치아 건강 관련 산업들이 급격히 발전하고 있다.

특히, 상기 치아 건강 관련 산업 중 망실된 치아를 보철에 의하여 그 기능을 복원시키는 치과적 치료의 경우에는 재료 및 가공 기술의 발달에 힘입어 다양한 종류의 보철구들을 이용하여 행하여 지고 있다.

상기 치아 보철구의 경우는 의료보험이 적용되지 않는 경우가 많아 비교적 고가에 해당되고, 또한 관련 시장은 갈수록 팽창되고 있다.

계속해서 특정한 치아에 적용 가능한 새로운 행태의 보철구들이 등장하고 있으며, 직접 치과를 방문했을 경우 전문가인 치과의사의 권고에만 의존하는 경향이 있어 종종 과잉 진료 문제가 발생하기도 한다.

특히, 치과용 보철구의 경우 크라운, 틀니, 교정기, 세라믹 등 용어가 생소하고, 또한 위 보철구에서도 적용되는 재질에 따라 매우 다양한 형태로 분류되며, 또한 매우 넓은 가격 분포를 가지므로, 환자의 입장에서는 전혀 알지 못하는 상태에서 치과에서 상담한다.

따라서, 전적으로 치과의사의 권고에만 의존하므로 상기와 같이 과잉 진료 문제가 나타나므로, 치과 방문 전에 적절한 치아용 보철 종류와 그 가격에 대한 보철 정보를 제공받을 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 치과 보철 치료전에 간단한 방법으로 해당 치아에 적절한 보철 선택을 지원하여 과잉 진료를 예방할 수 있는 치아 보철 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 치과 보철 치료를 예비적으로 수행하는 치아 보철 시뮬레이션 방법을 제공하는 것에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 치과 보철 시뮬레이션 시스템에 있어서, 사용자의 치아 사진을 획득하는 사진 획득 모듈; 상기 치아 사진에서 치아의 영역을 인식하는 치아 인식 모듈; 사용자의 입력을 인식하여 해당 입력에 대한 처리를 수행하는 사용자 입력 처리 모듈; 상기 사용자 입력 모듈의 입력에 따라 보철의 형상을 제공하는 보철 형상 제공 모듈; 상기 사용자 입력 모듈의 입력에 따라 상기 치아 사진에 보철을 치환하는 보철 치환 모듈;및 상기 치아 사진에 추가의 보철 정보를 제공하는 보철 정보 제공 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 치아 인식 모듈은 치아 사진의 전 영역에 따라 RGB값을 대비하여 급격한 RGB값 변화에 따라 치아를 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 보철 형상 제공 모듈은 사용자의 입력에 따라 시점 변경 및 크기 변경이 되어 보철의 형상이 출력되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 보철 정보 제공 모듈에서 제공하는 정보는 보철의 재질, 보철의 가격 분포, 보철의 시술 시간, 보철의 수명, 보철의 장점, 보철의 단점, 대체 보철인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 치아 보철 시뮬레이션 방법에 있어서, 보철용 치아 사진을 제공하는 치아 사진을 제공하는 단계; 제공된 치아 사진에서 치아를 인식하는 치아를 인식하는 단계; 상기 치아 사진에서 사용자의 선택에 의하여 보철이 필요한 치아를 선택하는 치아 선택 단계; 사용자에게 해당되는 보철 종류를 제공하는 보철 종류를 제공하는 단계; 제공된 보철의 형상을 시점 변경 및 크기 변경 후 선택하는 보철을 선택하는 단계(S05); 및 선택된 보철에 대한 상세한 정보를 사용자에게 제공하는 보철 정보 제공 단계(S06)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 실제 치과 치료 전에 치아의 사진 정보를 이용하여 적절한 보철 형태를 제공하고, 상기 보철 형태에 대한 기본적인 정보와 가격 정보를 제공하여 자신의 치아에 가장 접합한 보철 정보를 제공받을 수 있으며, 이러한 정보를 이용하여 실제 치과 시술 시에 과잉 진료를 예방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 치아용 보철 시뮬레이션 시스템의 구성을 나타내는 구성도이며,
도 2는 치아 사진에서 치아를 인식한 결과를 나타내는 설명도이며,
도 3은 도 1의 보철 형상 제공 모듈에 의하여 수행되는 실행화면의 일예를 나타내는 설명도이며,
도 4는 본 발명에 따른 치아용 보철 시뮬레이션 방법의 절차를 설명하는 설명도이다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 치아용 보철 시뮬레이션 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 사진 획득 모듈(10), 치아 인식 모듈(20), 사용자 입력 처리 모듈(30), 보철 형상 제공 모듈(40), 보철 치환 모듈(50), 보철 정보 제공 모듈(60)을 포함한다.

먼저 본 발명에 따른 치아용 보철 시뮬레이션 시스템(100)은 보철이 필요한 치아 사진을 획득하는 사진 획득 모듈(10)에서 출발한다.

상기 치아 사진 획득 모듈(10)은 상기 시스템이 구축되는 시스템에 따라 달리 구현될 수 있다.

예를 들면, PC와 연동되는 디지털 카메라인 경우에는 상기 디지털 카메라가 상기 치아 사진 획득 모듈에 해당되며, 카메라가 내장된 모바일 기기인 경우에는 상기 카메라가 치아 사진 획득 모듈에 해당된다.

한편, 카메라가 내장된 스마트폰의 경우에는 자체적인 OS를 가지며, 또한 간단하게 내장된 카메라에 의하여 치아 사진(1)을 찍어 디지털 형식으로 저장 가능하므로 상기 스마트폰이 가장 바람직하다.

상기 치아 사진(1)은 모든 치아가 다 나올 수 있는 위치에서 찍는 것이 바람직하며, 특히 보철이 필요한 치아가 나올 수 있게 처리한다. 필요한 경우 다수개의 사진을 찍어 적절한 사진을 선택할 수도 있다.

상기 치아 사진 획득 모듈(10)에 의하여 획득된 치아 사진(1)은 치아 인식 모듈(20)에 의하여 치아의 형태를 인식한다.

디지털 형식의 치아 사진(1)은 각 좌표에서 픽셀의 RGB값에 의하여 표현된다. 특히 치아 사진의 경우에는 치아가 다른 부분에 비하여 밝은 색을 가지므로, 상기 픽셀을 대비하여 급격한 색의 변화가 나타나는 경우 해당 픽셀을 치아의 외곽 테두리부로 판단할 수 있으며, 이러한 방식으로 전체 픽셀에 대하여 색의 변화를 판단하고 이웃하는 픽셀을 연결하면, 치아의 전체적인 외곽선을 인식할 수 있다.

통상 치아는 흰색 위주이고 입 몸과 기타 부분은 붉은 색 계열이므로 상기와 같은 방법으로 명확하게 치아의 외곽선을 판단할 수 있다.

또한, 치아와 치아 사이의 경우에는 검은색 계열로 표현되므로 역시 치아와 치아 사이도 손쉽게 인식할 수 있다.

상기와 같은 방식에 의하여 치아 인식 모듈(20)은 인식된 치아를 상기 치아 사진(1)에 병합하여 표기한 도 2의 예와 같이 점선으로 표시된 치아 인식 사진(2)을 출력한다.

한편, 상기 치아 인식 사진(2)를 이용하여 사용자 입력 처리 모듈(30)은 사용자의 입력에 의하여 보철용 치아를 선택한다.

스마트폰 등에서 구현된 경우에는 터치 패널에서 사용자가 특정 영역을 선택하는 경우 가장 가까운 치아를 선정하면 된다.

기타 컴퓨터에서 구현되는 경우에는 마우스 등을 이용하여 해당 치아를 지정하는 경우 해당 지점에서 가장 가까운 치아 영역이 선택된다.

물론, 상기 선택은 취소 가능하며, 취소 후 다시 선택 가능하게 구현될 수도 있으며, 또한 필요한 경우 복수개 선택도 가능하다.

상기 치아 인식 사진(2)를 이용하여 보철 형상 제공 모듈(40)은 3차원 형태의 보철 형상(3)을 출력한다.

상기 보철 형상(3)은 도 3에 도시된 바와 같은 화면으로 구현된다. 형상 화면(31)과 상하 회전(32), 좌우 회전(33) 및 크기 변경(34)을 위한 조작부를 구비하는 바, 상기 조작부들은 터치패널에서 구현되는 것이 바람직하다.

상기 보철 형상(3)은 3차원 데이터를 기본으로 구축하여 상기 시점변경과 크기 변경은 3차원 형상의 솔리드 모델링의 시점변환 방식을 이용하여 구현된다.

그리고, 보철 치환 모듈(50) 상기 보철 형상 모듈(40)에 의해서 제공되는 보철 형상(3)의 시점 변환과 크기 변화가 선택된 후, 상기 보철 형상(3)을 치아 인식 사진(2)에 치환하여 치료 형상(4)을 출력한다.

상기 보철 치환 모듈(50)은 사용자 입력 처리 모듈(50)에서 사용자의 드레그 등에 의하여 선택된 치아 사진 위에 출력하여 개략적인 치료 형태를 치료 형상(4)에 출력한다.

상기 치료 형상(4)에 의하여 사용자는 치료 완료 후에 그 형태를 예상할 수 있으며 그래픽적으로 치료 결과를 확인할 수 있다.

보철 정보 제공 모듈(60)은 보철 치환 모듈(50)에 의하여 치료 형상(4)이 출력된 후, 사용자 입력 처리 모듈(50)에 의하여 보철 정보를 상기 치료 형상(4)에 추가하여 출력한다.

상기 정보는 선택된 보철의 가격 범위, 적용 가능한 재료, 시술시간, 수명, 장점, 단점, 대체 보철 등이며, 상기 정보는 보철의 3차원 정보와 함께 DB화하여 시스템에 포함될 수 있으며, 필요한 경우에는 일반적인 파일 형태로 포함될 수 있다.

이하에서는 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 치아 보철 시뮬레이션 방법은 치아 사진을 제공하는 단계(S01), 치아를 인식하는 단계(S02), 치아 선택 단계(S03), 보철 종류를 제공하는 단계(S04), 보철을 선택하는 단계(S05), 보철 정보 제공 단계(S06)를 포함한다.

먼저, 본 발명은 치아의 사진을 제공하는 단계(S01)에서 출발한다. 상기 치아 사진은 일반적인 디지털 카메라에 의하여 디지털 형식으로 제공될 수 있다.

또한, 휴대폰에 내장된 카메라, PDA에 내장된 카메라, 노트북 컴퓨터에 내장된 카메라 등에 의하여 사용자의 치아를 사진으로 제공할 수도 있다.

특히 본 발명은 스마트폰에서 구현되는 것이 가장 활용성이 높으므로 휴대폰 카메라를 이용하여 사용자의 치아 사진을 찍어 제공하는 것이 가장 바람직하다.

상기 치아 사진은 모든 치아가 다 나올 수 있는 위치에서 찍는 것이 바람직하며, 특히 보철이 필요한 치아가 나올 수 있게 처리한다.

필요한 경우 다수개의 사진을 찍어 적절한 사진을 선택할 수도 있다.

다음은 치아를 인식하는 단계(S02)가 수행된다. 전 단계(S01)에서 제공된 디지털 형식의 사진은 각 좌표에서 픽셀의 RGB값에 의하여 표현된다. 특히 치아 사진의 경우에는 치아가 다른 부분에 비하여 밝은 색을 가지므로, 상기 픽셀을 대비하여 급격한 색의 변화가 나타나는 경우 해당 픽셀을 치아의 외곽 테두리부로 판단할 수 있으며, 이러한 방식으로 전체 픽셀에 대하여 색의 변화를 판단하고 이웃하는 픽셀을 연결하면, 치아의 전체적인 외곽선을 인식할 수 있다.

다음은 치아를 선택하는 단계가 수행된다. 이전 단계에서 인식된 치아를 바탕으로 사용자는 보철이 필요한 치아를 선택하는 단계이다.

다음은 보철의 종류를 제공하는 단계(S03)이 수행된다. 이전 단계(S02)에서 선택된 차아의 측면에 적용 가능한 보철의 형상을 종류별로 제공하는 단계이다.

상기 보철은 다양한 종류가 있으며, 상기 선택된 치아 주변에 팝업 형태로 개별 보철을 디스플레이한다. 이때 사용자는 스크롤 기능을 이용하여 연속적으로 보철을 제공받으며, 적절한 보철을 선택할 수 있다.

또한 상기 단계에서는 하나의 보철만을 디스플레이하고, 선택된 치아와 대비하기 위하여 상기 보철 형상을 회전, 크기 변경 등이 가능하게 구현된다.

상기 보철의 형상 변경은 3차원 보철 데이터를 이용하여 시점을 변경하여 디스플레이하며, 또한 크기 변경은 비율은 유지하면서 전체적인 크기를 조절할 수 있다.

이러한 보철의 변환을 선택된 치아의 형태와 맞추기 위한 것으로 손쉽게 조절 가능하도록 구현될 수 있다.

특히 스마트폰 등에 구현하는 경우 터치 패널의 작동만으로 보철의 시점과 크기를 변경한다.

다음은 보철을 선택하는 단계(S04)가 수행된다. 이전 단계(S03)에서 다수개의 보철을 선택된 치아와 대비하여 가장 적합한 보철을 선택하는 단계이다.

적합한 보철을 사용자가 선택하면, 시점 변환된 상태와 변경된 크기를 저장하고, 상기 상태의 보철 화면을 선택된 치아에 디스플레이시켜 보철 치료가 수행된 가상의 치아 사진을 사용자에게 제공한다.

이때 사용자는 가상의 보철 치료를 보고 다시 이전 단계를 수행할 수 있고, 적절한 경우 보철 치환을 완료하게 된다.

마지막으로 보철 정보 제공 단계(S05)가 수행된다. 보철 정보 제공 단계(S05)는 가상의 보철 치료가 완료된 후 해당 보철의 정보를 제공하는 단계이다.

상기 제공 정보는 기본적인 가격의 범위, 보철의 장단점, 적절한 사용 시에 해당 보철의 수명, 평균적인 시술 시간 등을 제공한다.

본원 발명은 상기와 같은 단계에 위하여 수행되는 것으로 디지털 카메라와 컴퓨터, 디지털 카메라와 PDA, 카메라를 포함하는 PDA, 카메라를 포함하는 노트북 컴퓨터, 카메라를 포함하는 휴대폰 등에 구현 가능하다.

특히, 모바일 특성이 뛰어나며, 카메라를 포함하며, 또한 기본적인 OS를 보유한 스마트폰에서 실행되는 것이 바람직하며, 또한 터치 패널 형태의 조작성을 갖는 스마트폰에 가장 적절하다. 상기 터치 패널 형태는 사용자가 보철 정보의 시점 변환, 크기 변경 등을 손쉽게 스크롤 또는 드레그 형태로 입력할 수 있어 손쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 보철 정보는 화일 형태로 저장할 수 있으나, DB형태로 저장하는 것이 바람직하다. 보철 정보를 DB화할 경우 새로운 형태의 보철 정보를 손쉽게 추가할 수 있어 지속적인 보완을 수행할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.

1: 치아 사진 2: 치아 인식 사진
3: 보철 형상 4: 치료 형상
10: 사직 획득 모듈 20: 치아 인식 모듈
30: 사용자 입력 처리 모듈 31: 형상 화면
32: 상하 회전 33: 좌우 회전
34: 크기 변경 40: 보철 형상 제공 모듈
50: 보철 치환 모듈 60: 보철 정보 제공 모듈

Claims

치과 보철 시뮬레이션 시스템에 있어서,
사용자의 치아 사진을 획득하는 사진 획득 모듈;
상기 치아 사진에서 치아의 영역을 인식하는 치아 인식 모듈;
사용자의 입력을 인식하여 해당 입력에 대한 처리를 수행하는 사용자 입력 처리 모듈;
상기 사용자 입력 모듈의 입력에 따라 보철의 형상을 제공하는 보철 형상 제공 모듈;
상기 사용자 입력 모듈의 입력에 따라 상기 치아 사진에 보철을 치환하는 보철 치환 모듈;및
상기 치아 사진에 추가의 보철 정보를 제공하는 보철 정보 제공 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철 시뮬레이션 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 치아 인식 모듈은 치아 사진의 전 영역에 따라 RGB값을 대비하여 급격한 RGB값 변화에 따라 치아를 인식하는 것을 특징으로 하는 치아 보철 시뮬레이션 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 보철 형상 제공 모듈은 사용자의 입력에 따라 시점 변경 및 크기 변경이 되어 보철의 형상이 출력되는 것을 특징으로 하는 치아 보철 시뮬레이션 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 보철 정보 제공 모듈에서 제공하는 정보는 보철의 재질, 보철의 가격 분포, 보철의 시술 시간, 보철의 수명, 보철의 장점, 보철의 단점, 대체 보철인 것을 특징으로 하는 치아 보철 시뮬레이션 시스템.
치아 보철 시뮬레이션 방법에 있어서,
보철용 치아 사진을 제공하는 치아 사진을 제공하는 단계;
제공된 치아 사진에서 치아를 인식하는 치아를 인식하는 단계;
상기 치아 사진에서 사용자의 선택에 의하여 보철이 필요한 치아를 선택하는 치아 선택 단계;
사용자에게 해당되는 보철 종류를 제공하는 보철 종류를 제공하는 단계;
제공된 보철의 형상을 시점 변경 및 크기 변경 후 선택하는 보철을 선택하는 단계(S05); 및
선택된 보철에 대한 상세한 정보를 사용자에게 제공하는 보철 정보 제공 단계(S06)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아 보철 시뮬레이션 방법.