KR20130044934A - 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상 환자의 치아교정치료를 수행함에 있어, 대상 환자의 디지털 치아교정치료를 수행함에 있어, 정확한 치아교정이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 각 지역의 교정치과의사가 사용하는 지역 의료 단말기와 중앙 의료 서버를 연동하여, 각 지역에서도 효과적인 모의치료 및 치아교정장치의 제작이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 각 지역의 교정치과의사가 사용하는 지역 의료 단말기와 중앙 의료 서버를 연동하여, 각 지역에서도 효과적인 모의치료 및 치아교정장치의 제작이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상 환자의 치아교정치료를 수행함에 있어, 대상 환자에 대한 주치의의 치료계획을 고려하여 정확한 치아교정이 이루어질 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 각 지역의 교정치과의사가 사용하는 지역 의료 단말기와 중앙 의료 서버를 연동하여, 각 지역에서도 효과적인 모의치료 및 치아교정장치의 제작이 이루어질 수 있도록 한 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 치열이 바르지 않고 상하의 치아 교합이 비정상적인 상태를 부정교합이라고 하며, 이와 같은 부정교합은 저작, 발음상의 문제와 같은 기능적인 문제점과 얼굴에 대한 미적인 문제점을 발생시킬 뿐만 아니라 충치와 잇몸질환과 같은 건강상의 문제점도 발생시킬 수 있다.
따라서, 이러한 부정교합을 정상교합으로 만들기 위해서는 치아교정치료가 시행되어야 한다.
치아교정치료를 위한 진단, 치료계획수립, 장치제작 등을 위해서는 정확한 치아 영상획득이 필요하다. 얼굴뼈와 치아를 가장 정확하게 사용할 수 있는 것은 일반적으로 CT 영상이다. 이때, 치아에 교정장치 또는 보철물 등이 존재하는 경우에는 치아부위의 CT 영상에 잔상이나 허상과 같은 위상(노이즈)이 포함되며, 이러한 위상으로 인해 치아의 정확한 형상은 왜곡되기 쉽다.
이를 해결하기 위한 방법은, CT 영상에서 치아부분의 오류를 보정함과 동시에 치아의 석고 모형을 3차원 스캐닝하여 CT 영상의 치아부위에 중첩 또는 치환해야 한다. 이때, 왜곡된 CT 영상에 치아 스캔영상을 정확하게 위치시키기 위해서는 CT 영상의 단순 보정뿐만 아니라 실제 해부학적 정보에 맞는 수정을 시행하고 이와 함께, CT 영상의 오차가 적은 부분의 정보를 이용해 스캔영상과 CT 영상을 합치는 방법이 요구되고 있다. 이때, 치아의 왜곡된 영상정보 부분을 제외한 CT 영상은 보존하면서 수술을 위한 계획 및 수술을 가상한 모의수술이 정확한 재현을 위해 수행되는 것이 요구되며, 이를 치료시에 구현되도록 하는 치아교정용 장치의 제작이 요구된다.
한편, 일반적으로 의료용 소프트웨어에서 이용하는 전체 체적 중심의 중첩 방법은 대상 환자의 치아에 설치된 교정장치 등의 장치들과 치은 등이 포함된 인상물을 사용하기 때문에 오차가 발생될 가능성이 높다.
또한, CAD/CAM 소프트웨어에서 이용되는 스캔데이터 중첩 방법은 왜곡된 CT 영상을 단순 수정할 수 있을 뿐 의료용 프로그램에서와 같이 CT의 단면영상 등을 보면서 왜곡 영상을 수정하기가 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구를 만족시키기 위해서, 본 발명은 CT 영상에 잔상이나 허상과 같은 위상을 제거하고, 치아교정을 위해 치아의 정확한 형상을 재현할 수 있는 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법을 제공하는데 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명은 의료용 소프트웨어(프로그램)의 기능과 CAD/CAM 소프트웨어(설계 응용 프로그램)의 특화된 기능을 이용함에 있어, 각 소프트웨어별 개별적 정보를 이용하는 것이 아니고 두 소프트웨어를 하나로 융합하여 디지털 소프트웨어의 정보(영상 정보)로 만들고 이를 이용하여 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법을 제공하는데 목적이 있다.
한편, 대상 환자는 신뢰할 수 있는 모의치료 및 치아교정장치를 제작하기 위해서, 대형 병원을 찾아야 하는 불편함이 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명은 각 지역의 교정치과의사가 사용하는 지역 의료 단말기와 중앙 의료 서버를 연동하여, 각 지역에서도 신뢰할 수 있는 효과적인 모의치료 및 치아교정장치의 제작이 이루어질 수 있도록 한 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법은, 대상 환자의 치아부위를 획득한 교합인상재를 3차원 스캔하여 치아음형 스캔데이터를 생성하는 단계; 가상의 3차원 조형틀을 생성하는 단계; 상기 생성된 조형틀 내부에 상기 생성된 치아음형 스캔데이터를 위치시키는 단계; 상기 조형틀의 영역에서 상기 치아음형 스캔데이터 영역을 제거하는 단계; 및 상기 치아음형 스캔데이터 영역이 제거된 조형틀 영역에서 대상 환자의 치아부위를 추출하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법을 이용한 원격 모의치료 방법은, a) 지역 의료 단말기가 해당 교정치과의사의 제어 하에, 대상 환자의 교합인상재의 3차원 스캔데이터로부터 대상 환자의 치아부위에 대한 3차원 치아영상을 생성하는 단계; b) 중앙 의료 서버가 상기 생성된 대상 환자의 치아영상을 전송받아 분석하고 각각의 치아들을 개별적으로 분리하여 치아별 3차원 객체이미지를 생성하는 단계; c) 상기 지역 의료 단말기가 상기 중앙 의료 서버에서 생성된 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지를 수신하고 해당 교정치과의사의 제어 하에 해당 치아들을 변위시켜 모의치료를 수행하고 대상 환자에 대한 치아별 치료결과 상태정보를 생성하는 단계; 및 d) 상기 지역 의료 단말기가 해당 모의치료 결과에 대한 치아별 치료결과 상태정보를 상기 중앙 의료 서버로 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 단계 a)는, a-1) 대상 환자의 치아부위를 획득한 교합인상재를 3차원 스캔하여 치아음형 스캔데이터를 생성하는 단계; a-2) 가상의 3차원 조형틀 내부에 상기 생성된 치아음형 스캔데이터에 해당하는 영역을 제거하는 단계; 및 a-3) 상기 치아음형 스캔데이터 영역이 제거된 조형틀 영역에서 대상 환자의 치아부위를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 단계 c)는, c-1) 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지를 수신하는 단계; c-2) 대상 환자의 안면골 이미지에 기초하여 상기 생성된 치아별 객체이미지의 위치를 이동시키는 단계; c-3) 대상 환자의 치아교정 모의치료에 기초하여 이동된 치아별 객체이미지의 세부위치를 보정하는 단계; 및 c-4) 상기 보정된 치아별 객체이미지를 결합하여 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 디지털 치아교정장치의 제작정보 제공방법은, 상술한 원격 모의치료 방법의 수행 결과에 따른 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보로부터 각 치아들이 융합된 상태의 3차원 이미지를 생성하는 단계; 상기 생성된 3차원 이미지 중 대상 환자의 치은 및 치아부위에 대한 이미지를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 대상 환자의 치은 및 치아부위 이미지에 기초하여 대상 환자에 대한 치아교정장치 제작정보를 생성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 치아교정장치의 제작정보 제공방법은, 상술한 원격 모의치료 방법의 수행 결과에 따른 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보를 호출하는 단계; 상기 치아교정치료 결과정보를 분석하여 대상 환자의 치아부위에 대응하는 영상을 추출하는 단계; 상기 추출된 영상에 기초하여 치아교정치료용 장치의 형상정보를 생성하는 단계; 상기 대상 환자의 치은 및 치아부위의 영상 및 상기 생성된 치아교정장치의 형상정보에 기초하여 대상 환자의 치아와 치아교정치료용 장치간 이격거리를 확인하는 단계; 및 상기 이격거리가 적용된 치아교정치료용 장치의 제작정보를 생성하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 CT 영상 및 스캔데이터를 연동하여 분석 및 처리하고, 해부학적인 부분을 구분하여 좌표를 매칭시킴으로써, 대상 환자의 치아에 대한 정확한 교합정보를 제공할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 의료용 소프트웨어(프로그램)의 기능과 CAD/CAM 소프트웨어(설계 응용 프로그램)의 특화된 기능을 하나로 융합하여 치아교정에 대한 정확하고 효율적인 모의치료를 수행할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 실제 치아교정치료에 대한 효율적인 계획을 수립할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 각 지역의 교정치과의사가 사용하는 지역 의료 단말기와 중앙 의료 서버를 연동하여, 각 지역에서도 효과적인 모의치료 및 치아교정장치의 제작이 이루어질 수 있도록 함으로써, 모의치료 및 치아교정용 장치에 대한 제작의 신뢰성, 용이성, 정확성 및 정밀성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 치아교정치료 분야에서 해당 치료에 대한 환자의 신뢰성 및 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 단계 'S100'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 1의 단계 'S300'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 1의 단계 'S500'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 단계 'S500'에 대한 구체적인 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 2는 도 1의 단계 'S100'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 1의 단계 'S300'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 1의 단계 'S500'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 단계 'S500'에 대한 구체적인 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
본 발명에 따른 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
이하에서, 본 발명을 설명함에 있어, 보급형 의료용 프로그램은 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층 촬영) 영상을 분석 및 처리하여 모의치료 등을 수행하는 소프트웨어를 포함할 수 있고, 설계 응용 프로그램은 CAD(Computer aided design, 컴퓨터 이용 설계) 또는 CAM(Computer aided manufacturing, 컴퓨터 이용 제조) 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 의료용 프로그램과 CAD/CAM 프로그램에서 처리되는 파일은 STL(Stereolithography, 3차원 영상) 형태로 제공되는 파일을 포함할 수 있다.
그리고, CT 촬영장치 및 CAD/CAM 프로그램 실행 장치를 포함하여 본 발명에 요구되는 구성 및 구체적인 데이터 처리 방법 등은 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하므로, 본 발명에서는 이를 특정하지 않음은 물론이다. 또한, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 데이터 분석 및 처리를 수행하는 주체를 프로그램으로 설명할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 해당 프로그램을 실행하는 장치를 주체로 하여 설명되는 것으로 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 지역 의료 단말기가 해당 교정치과의사의 제어 하에, 대상 환자의 교합인상재의 3차원 스캔데이터로부터 대상 환자의 치아부위에 대한 3차원 치아영상을 생성한다(단계 S100). 일 실시예에서, 지역 의료 단말기는 대상 환자가 거주하거나 주로 생활하는 지역에 위치하는 중소형 병원에 설치되어 해당 병원의 교정치과의사가 사용하는 단말기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지역 의료 단말기는 CAD와 동일한 좌표계를 갖는 보급형 의료용 소프트웨어를 실행할 수 있다.
지역 의료 단말기가 대상 환자의 3차원 치아영상을 생성하면, 중앙 의료 서버가 상기 생성된 대상 환자의 치아영상을 전송받아 분석하고 각각의 치아들을 개별적으로 분리하여 치아별 3차원 객체이미지를 생성한다(단계 S200). 일 실시예에서, 중앙 의료 서버는 대상 환자의 치아교정장치를 제작할 수 있는 대형 병원 또는 의료기기 제조업체에 설치되어 해당 병원의 교정의가 사용할 수 있는 단말기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중앙 의료 서버는 CAD를 사용할 수 있는 교정의용 단말기와 연동될 수 있다.
지역 의료 단말기는 중앙 의료 서버에서 생성된 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지를 수신하고 해당 교정치과의사의 제어 하에 해당 치아들을 변위시켜 모의치료를 수행하고 대상 환자에 대한 치아별 치료결과 상태정보를 생성한다(단계 S300). 예를 들어, 치아별 치료결과 상태정보는 해당 교정치과의사에 의해 모의치료된 결과에 따른 각 치아별 위치 및 각도 등을 포함할 수 있다.
지역 의료 단말기는 해당 모의치료 결과에 대한 치아별 치료결과 상태정보를 중앙 의료 서버로 전송할 수 있다(단계 S400). 일 실시예에서, 중앙 의료 서버는 지역 의료 단말기로부터 전송된 치아별 치료결과 상태정보를 기초로, 대상 환자에 대한 모의치료를 동기화하고 필요시 임의로 모의치료를 보정시행하며, 그 결과를 다시 지역 의료 단말기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 지역 의료 단말기는 전송된 모의치료 결과를 재확인하고 수정사항이 있는 경우 이를 수정하여 다시 중앙 의료 서버로 전송할 수 있다. 이러한 과정을 반복하여 신뢰성이 높은 모의치료정보를 얻을 수 있다.
중앙 의료 서버는 수신된 치아별 치료결과 상태정보에 기초하여 대상 환자에 대한 치아교정장치 제작정보를 생성할 수 있다(단계 S500). 일 실시예에서, 치아교정장치 제작정보는 CAD/CAM 모형으로 제작된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, CAD/CAM 정보는 이를 이용하는 제작장치를 통해 해당 치아교정장치를 제작할 수 있다.
도 2는 도 1의 단계 'S100'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 보급형 의료용 소프트웨어는 대상 환자의 치아부위를 획득한 교합인상재를 3차원 스캔하여 치아음형 스캔데이터를 생성할 수 있다(단계 S110). 일 실시예에서, 의료용 소프트웨어는 생성된 치아음형 스캔데이터의 보정을 추가적으로 실행할 수 있다. 예를 들어, 스캔데이터의 보정은 CT 영상에서 발생된 오차를 제거하기 위하여 실제 해당 환자의 구강내 상태와 동일하다고 판단되는 부분에 매칭되도록 수행될 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 가상의 3차원 조형틀을 생성할 수 있다(단계 S120). 일 실시예에서, 3차원 조형틀은 치아음형 스캔데이터를 포함할 수 있도록 충분한 크기로 생성될 수 있다. 예를 들어, 조형틀은 치아의 배열구조에 상응하도록 '∪'형으로 생성될 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 생성된 조형틀 내부에 생성된 치아음형 스캔데이터를 위치시킬 수 있다(단계 S130). 일 실시예에서, 의료용 소프트웨어는 서로 다른 두 개의 조형틀에 상악 치아 및 하악 치아를 각각 위치시킬 수 있다. 다른 일 실시예에서, 의료용 소프트웨어는 하나의 조형틀에 상악 치아 및 하악 치아를 포함하여 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 의료용 소프트웨어는 하나의 조형틀에 상악 치아와 하악 치아를 교합된 상태로 위치시킬 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 조형틀의 영역에서 치아음형 스캔데이터 영역을 제거할 수 있다(단계 S140). 일 실시예에서, 의료용 소프트웨어는 치아음형 스캔데이터와 더불어 불필요한 부분을 추가적으로 제거할 수 있다. 예를 들어, 불필요한 부분은 치아음형 스캔데이터 영역을 벗어나는 조형틀 부분을 포함할 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 치아음형 스캔데이터 영역이 제거된 조형틀 영역에서 대상 환자의 치아부위를 추출할 수 있다(단계 S150). 일 실시예에서, 추출된 치아부위의 영상은 담당 의사에 의해 대상 환자에 대한 치아교정 모의치료를 수행할 수 있는 데이터로 제공될 수 있다.
도 3은 도 1의 단계 'S300'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 보급형 의료용 소프트웨어는 중앙 의료 서버에서 생성된 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지를 수신할 수 있다(단계 S310). 일 실시예에서, 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지는 대상 환자의 각 치아들을 해부학적으로 구분하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 대상 환자의 각 치아들의 해부학적 구분은 CT 영상의 관상면(Frontal plane, 인체를 전후로 나눈 가상의 면), 시상면(Sagittal plane, 인체를 좌우로 나눈 가상의 면) 및 수평면(Transverse plane, 인체를 상하로 나눈 가상의 면) 중 적어도 하나의 면을 기초로 재현될 수 있다. 또한, 생성되는 이미지파일은 STL 파일을 포함할 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 대상 환자의 안면골 이미지에 기초하여 생성된 치아별 객체이미지의 위치를 이동시킬 수 있다(단계 S320). 일 실시예에서, 치아별 객체이미지의 이동은 담당 의사에 의해 의료용 소프트웨어를 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 치아별 객체이미지의 이동은 대략적인 위치이동만을 포함할 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 대상 환자의 치아교정 모의치료에 기초하여 이동된 치아별 객체이미지의 세부위치를 보정할 수 있다(단계 S330). 일 실시예에서, 치아별 객체이미지의 세부이동은 해당 객체이미지의 미세위치이동 및 각도변경 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 치아별 객체이미지는 안면골의 중심 관상면을 중심으로 앞니로부터 어금니의 순서로 이동시킬 수 있다.
보급형 의료용 소프트웨어는 보정된 치아별 객체이미지를 결합하여 대상 환자의 치아교정치료 결과정보를 생성할 수 있다(단계 S340). 일 실시예에서, 치아교정치료 결과정보는 대상 환자의 치아교정용 모형정보 및 치아교정용 장치의 제작을 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 치아교정치료 결과정보는 STL 파일로 생성하여 3차원 프린터의 쾌속조형(Rapidprototyping) 또는 컴퓨터수치 제어 절삭공작기계(Computerized numerical control milling machine)를 이용하여 치아부위의 외형을 재현할 수 있는 정보로 제공될 수 있다.
도 4는 도 1의 단계 'S500'에 대한 구체적인 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 중앙 의료 서버 또는 이와 연동되는 단말기(치아교정장치를 제작하기 위한 장치를 포함할 수 있음)에 설치된 산업(제작)용 CAD/CAM 프로그램은 대상 환자에 대한 모의치료가 완료된 치아별 치료결과 상태정보로부터 각 치아들이 융합된 3차원 이미지를 생성할 수 있다(단계 S511). 일 실시예에서, CAD/CAM 프로그램은 융합된 3차원 이미지를 하나의 객체로 변경할 수 있다. 예를 들어, 3차원 이미지의 객체화는 대상 환자의 상악 및 하악의 치아들을 모두 포함하여 이루어질 수 있다. 다른 예로, 3차원 이미지의 객체화는 대상 환자의 상악의 치아와 하악의 치아를 별도의 객체로 구분하여 이루어질 수 있다.
CAD/CAM 프로그램은 생성된 3차원 이미지 중 대상 환자의 치은 및 치아부위에 대한 이미지를 추출할 수 있다(단계 S512). 일 실시예에서, 이미지 추출은 대상 환자의 상악과 하악을 구분하여 이루어질 수 있다.
CAD/CAM 프로그램은 추출된 대상 환자의 치은 및 치아 이미지에 기초하여 대상 환자에 대한 치아교정장치 제작정보를 생성할 수 있다(단계 S513). 일 실시예에서, 치아교정장치 제작정보는 장치의 외형, 재료 특성, 사용량, 강도 향상 및 표면성질 개선 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5는 도 1의 단계 'S500'에 대한 구체적인 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, CAD/CAM 프로그램은 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보를 호출할 수 있다(단계 S512). 예를 들어, 치아별 치료결과 상태정보는 대상 환자의 상악 치아와 하악 치아를 각각 구분하여 호출할 수 있다. 다른 예로, 치아별 치료결과 상태정보는 대상 환자의 상악 치아와 하악 치아를 교합한 상태로 호출할 수 있다.
CAD/CAM 프로그램은 치아별 치료결과 상태정보를 분석하여 대상 환자의 치은 및 치아부위에 대응하는 영상을 추출할 수 있다(단계 S522). 일 실시예에서, 대상 환자의 치아부위는 치아의 표면정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상 환자의 치아부위는 치은의 표면정보를 더 포함할 수 있다.
CAD/CAM 프로그램은 추출된 영상에 기초하여 대상 환자에 대한 치아교정장치의 형상정보를 생성할 수 있다(단계 S523). 일 실시예에서, CAD/CAM 프로그램은 추출된 영상인 치은 및 치아에 대하여 벡터의 방향을 설정하고, 설정된 벡터를 증가시키는 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 벡터의 방향은 추출된 치은 및 치아의 외측방향으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 치아교정장치의 형상정보는 증가된 벡터를 포함하여 생성될 수 있다.
CAD/CAM 프로그램은 대상 환자의 치은 및 치아부위의 영상 및 생성된 치아교정장치의 형상정보에 기초하여 대상 환자의 치아와 치아교정치료용 장치간 이격거리를 확인할 수 있다(단계 S524). 예를 들어, 이격거리는 제작된 치아교정치장치가 대상 환자의 치아부위에 용이하게 착용될 수 있는 거리로 적용될 수 있다.
CAD/CAM 프로그램은 이격거리가 적용된 치아교정장치의 제작정보를 생성할 수 있다(단계 S525). 일 실시예에서, 치아교정장치의 제작정보는 각 치아들의 이동량, 교합상태 및 안면골과의 관계 등을 기초하여 생성할 수 있다.
이후, CAD/CAM 프로그램에 의해 생성된 제작정보에 기초하여 대상 환자를 위한 치아교정치료를 위한 장치를 제작할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법과 이를 이용한 원격 모의치료 방법 및 치아교정장치의 제작정보 제공방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (6)
- 대상 환자의 치아부위를 획득한 교합인상재를 3차원 스캔하여 치아음형 스캔데이터를 생성하는 단계;
가상의 3차원 조형틀을 생성하는 단계;
상기 생성된 조형틀 내부에 상기 생성된 치아음형 스캔데이터를 위치시키는 단계;
상기 조형틀의 영역에서 상기 치아음형 스캔데이터 영역을 제거하는 단계; 및
상기 치아음형 스캔데이터 영역이 제거된 조형틀 영역에서 대상 환자의 치아부위를 추출하는 단계를 포함하는 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법.
- a) 지역 의료 단말기가 해당 교정치과의사의 제어 하에, 대상 환자의 교합인상재의 3차원 스캔데이터로부터 대상 환자의 치아부위에 대한 3차원 치아영상을 생성하는 단계;
b) 중앙 의료 서버가 상기 생성된 대상 환자의 치아영상을 전송받아 분석하고 각각의 치아들을 개별적으로 분리하여 치아별 3차원 객체이미지를 생성하는 단계;
c) 상기 지역 의료 단말기가 상기 중앙 의료 서버에서 생성된 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지를 수신하고 해당 교정치과의사의 제어 하에 해당 치아들을 변위시켜 모의치료를 수행하고 대상 환자에 대한 치아별 치료결과 상태정보를 생성하는 단계; 및
d) 상기 지역 의료 단말기가 해당 모의치료 결과에 대한 치아별 치료결과 상태정보를 상기 중앙 의료 서버로 전송하는 단계를 포함하는 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법을 이용한 원격 모의치료 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 단계 a)는,
a-1) 대상 환자의 치아부위를 획득한 교합인상재를 3차원 스캔하여 치아음형 스캔데이터를 생성하는 단계;
a-2) 가상의 3차원 조형틀 내부에 상기 생성된 치아음형 스캔데이터에 해당하는 영역을 제거하는 단계; 및
a-3) 상기 치아음형 스캔데이터 영역이 제거된 조형틀 영역에서 대상 환자의 치아부위를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법을 이용한 원격 모의치료 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 단계 c)는,
c-1) 대상 환자의 치아별 3차원 객체이미지를 수신하는 단계;
c-2) 대상 환자의 안면골 이미지에 기초하여 상기 생성된 치아별 객체이미지의 위치를 이동시키는 단계;
c-3) 대상 환자의 치아교정 모의치료에 기초하여 이동된 치아별 객체이미지의 세부위치를 보정하는 단계; 및
c-4) 상기 보정된 치아별 객체이미지를 결합하여 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법을 이용한 원격 모의치료 방법.
- 상기 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 원격 모의치료 방법의 수행 결과에 따른 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보로부터 각 치아들이 융합된 상태의 3차원 이미지를 생성하는 단계;
상기 생성된 3차원 이미지 중 대상 환자의 치은 및 치아부위에 대한 이미지를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 대상 환자의 치은 및 치아부위 이미지에 기초하여 대상 환자에 대한 치아교정장치 제작정보를 생성하는 단계를 포함하는 디지털 치아교정장치의 제작정보 제공방법.
- 상기 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 원격 모의치료 방법의 수행 결과에 따른 대상 환자의 치아별 치료결과 상태정보를 호출하는 단계;
상기 치아교정치료 결과정보를 분석하여 대상 환자의 치아부위에 대응하는 영상을 추출하는 단계;
상기 추출된 영상에 기초하여 치아교정치료용 장치의 형상정보를 생성하는 단계;
상기 대상 환자의 치은 및 치아부위의 영상 및 상기 생성된 치아교정장치의 형상정보에 기초하여 대상 환자의 치아와 치아교정치료용 장치간 이격거리를 확인하는 단계; 및
상기 이격거리가 적용된 치아교정치료용 장치의 제작정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아교정장치의 제작정보 제공방법.
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