KR20170047251A - 치아 가상 모형 베이스를 위한 방법 및 장치 - Google Patents
치아 가상 모형 베이스를 위한 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170047251A KR20170047251A KR1020177005546A KR20177005546A KR20170047251A KR 20170047251 A KR20170047251 A KR 20170047251A KR 1020177005546 A KR1020177005546 A KR 1020177005546A KR 20177005546 A KR20177005546 A KR 20177005546A KR 20170047251 A KR20170047251 A KR 20170047251A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- base
- virtual
- digital model
- virtual base
- patient
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 210000004513 dentition Anatomy 0.000 claims abstract description 28
- 230000036346 tooth eruption Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 210000002455 dental arch Anatomy 0.000 claims description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract description 5
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 abstract description 3
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 abstract description 3
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 abstract description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 210000002050 maxilla Anatomy 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012536 storage buffer Substances 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012905 input function Methods 0.000 description 1
- 210000001847 jaw Anatomy 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
- A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
- A61C9/0046—Data acquisition means or methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/002—Orthodontic computer assisted systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/063—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for monochromatic or narrow-band illumination
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/24—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
- A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/34—Making or working of models, e.g. preliminary castings, trial dentures; Dowel pins [4]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
- A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
- A61C9/0046—Data acquisition means or methods
- A61C9/0053—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
- A61C9/006—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam projecting one or more stripes or patterns on the teeth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/002—Orthodontic computer assisted systems
- A61C2007/004—Automatic construction of a set of axes for a tooth or a plurality of teeth
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
방법 및/또는 장치 실시예들은 치아(예로서, 상부 및 하부 턱)의 각각의 가상 3D 치아 모형에 적응된, 가상 치과 교정 베이스를 제공할 수 있다. 가상 치과 교정 베이스는 각각의 3D 모형(예로서, 크기)에 매칭되고, 규정된 치수 요건들을 따르며 여전히 빠르게 산출되어야 한다. 3D 가상 치아 모형이 제공되거나 또는 재구성될 수 있다(예로서, 플라스터의 레이저 스캐닝, 경구 내 카메라 스캐닝 또는 x-선 스캔, 환자의 치열의 부정적 인상(예로서, 알긴산염 또는 실리콘)으로부터 또는 환자의 구강으로부터 직접).
Description
본 개시는 전반적으로 치과용 진단 이미징의 분야에 관한 것이며 보다 상세하게는 환자 치열의 3-차원 이미징 및 3-차원 치아 모형들을 배치하기 위한 3-차원 베이스들에 관한 것이다.
가상 치아 모형이 수신되고, 제공되거나, 또는 재구성된다(예로서, 플라스터의 레이저 스캐닝 또는 경구 내 카메라 스캐닝, 환자의 치열의 부정적 인상(예로서, 알긴산염 또는 실리콘)으로부터 또는 환자의 구강으로부터 직접). 가상 치아 모형은 또한 플라스터 모형의 x-선 스캔 또는 환자의 치아의 부정적 인상으로부터 획득될 수 있다. 가상 모형들은 가상 베이스 상에 배치된다. 그러나, 가상 치아 베이스 모형들의 생성을 위한 개선된 방법들 및/또는 장치에 대한 요구가 있다.
본 출원의 양상은 특히, 치과용 애플리케이션들을 위한, 의료 진단 치료의 기술을 개선시키는 것이다.
본 출원의 또 다른 양상은, 전체적으로 또는 부분적으로, 적어도 앞서 말한 것 및 관련 기술에서의 다른 결점들을 처리하는 것이다.
본 출원의 또 다른 양상은, 전체적으로 또는 부분적으로, 적어도 여기에서 설명된 이점들을 제공하는 것이다.
본 출원의 장치 및/또는 방법 실시예들에 의해 제공된 이점은 치아 가상 모형의 반복 가능하고, 일관되며, 및/또는 정확한 위치 결정에 관한 것이다.
본 출원의 장치 및/또는 방법 실시예들에 의해 제공된 또 다른 이점은 치아 가상 모형의 베이스의 가상 정의에 관한 것이다.
본 출원의 장치 및/또는 방법 실시예들에 의해 제공된 또 다른 이점은 치과 규제 요건 표준들에 따른 환자의 치아의 가상 모형들의 일관된 위치 결정에 관한 것이다.
본 개시의 일 양상에 따르면, 환자의 치열의 디지털 모형으로부터 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 방법이 제공되고 있으며, 상기 방법은, 선택된 가상 베이스 유형의 복수의 규정된 치수들을 획득하는 단계; 상기 환자의 치열의 3-D 디지털 모형을 획득하는 단계; 상기 환자의 치열의 3-D 디지털 모형의 한계 치수들(bounding dimension)을 결정하는 단계; 상기 복수의 규정된 치수들 및 상기 환자의 치열의 3-D 디지털 모형의 한계 치수들로부터 상기 디지털 모형 베이스를 자동으로 형성하는 단계; 및 상기 환자의 치열의 3-D 디지털 모형을 가진 적어도 하나의 가상 모형 베이스를 디스플레이하거나, 저장하거나 또는 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
이들 목적들은 단지 예시적인 예로서 제공되며, 이러한 목적들은 본 발명의 하나 이상의 실시예들의 모범이 될 수 있다. 그에 의해 본질적으로 달성되는 다른 바람직한 목표들 및 이점들이 발생하거나 또는 이 기술분야의 숙련자들에게 명백해 질 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
앞서 말한 것 및 본 발명의 다른 목적들, 특징들, 및 이점들은 첨부된 도면들에서 예시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들의 아래의 보다 특정한 설명으로부터 명백할 것이다.
도면들의 요소들은 반드시 서로 일정한 비율인 것은 아니다. 몇몇 확대는 동작의 기본 구조적 관계들 또는 원리들을 강조하기 위해 필요할 수 있다. 예를 들면, 전력을 제공하기 위해, 패키징을 위해, 및 x-선 시스템 구성요소들을 장착하며 보호하기 위해 사용된 지지 구성요소들과 같은, 설명된 실시예들의 구현을 위해 요구될 몇몇 종래의 구성요소들이 설명을 간소화하기 위해 도면들에서 도시되지 않는다.
도 1은 환자의 치아 및 관련 구조들의 표면 윤곽 이미징을 위한 이미징 장치의 구성요소들을 도시하는 개략도이다.
도 2는 패터닝된 광이 어떻게 핸드헬드 카메라 또는 다른 휴대용 이미징 디바이스를 사용하여 표면 윤곽 정보를 획득하기 위해 사용되는지를 개략적으로 도시한다.
도 3은 다수의 광 라인들을 가진 패턴을 사용한 표면 이미징의 예를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 것과 같은, 구조화된 광 이미징으로부터 발생된 점 구름을 도시한다.
도 5는 간단한 형태의 삼각형 메시에서의 다각형 메시를 도시한다.
도 6은 본 출원에 따른 가상 치아 베이스 생성을 위한 대표적인 방법 실시예를 도시하는 논리 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7e는 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예의 투시도, 상면도 및 측면도를 도시하는 다이어그램들이다.
도 8은 3-D 치아 모형을 둘러싸기 위해 대표적인 주요 치수들을 도시하는 다이어그램이다.
도 9는 가상 베이스 모형 실시예에 적용된 대표적인 사이징을 도시하는 다이어그램이다.
도 10은 가상 베이스 모형 실시예에 적용된 대표적인 전역적 변환들을 도시하는 다이어그램이다.
도 11은 가상 베이스 모형 실시예에 적용된 대표적인 국소적 변환들을 도시하는 다이어그램이다.
도 12는 가상 베이스 모형 결정 실시예를 위한 대표적인 파라미터들을 도시하는 다이어그램이다.
도 13은 다각형 메시를 포함한 대표적인 가상 베이스 모형을 도시하는 다이어그램이다.
도 14는 대표적인 가상 베이스 모형 실시예에 따른 국소적 움직임들을 예시하는 다이어그램이다.
도면들의 요소들은 반드시 서로 일정한 비율인 것은 아니다. 몇몇 확대는 동작의 기본 구조적 관계들 또는 원리들을 강조하기 위해 필요할 수 있다. 예를 들면, 전력을 제공하기 위해, 패키징을 위해, 및 x-선 시스템 구성요소들을 장착하며 보호하기 위해 사용된 지지 구성요소들과 같은, 설명된 실시예들의 구현을 위해 요구될 몇몇 종래의 구성요소들이 설명을 간소화하기 위해 도면들에서 도시되지 않는다.
도 1은 환자의 치아 및 관련 구조들의 표면 윤곽 이미징을 위한 이미징 장치의 구성요소들을 도시하는 개략도이다.
도 2는 패터닝된 광이 어떻게 핸드헬드 카메라 또는 다른 휴대용 이미징 디바이스를 사용하여 표면 윤곽 정보를 획득하기 위해 사용되는지를 개략적으로 도시한다.
도 3은 다수의 광 라인들을 가진 패턴을 사용한 표면 이미징의 예를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 것과 같은, 구조화된 광 이미징으로부터 발생된 점 구름을 도시한다.
도 5는 간단한 형태의 삼각형 메시에서의 다각형 메시를 도시한다.
도 6은 본 출원에 따른 가상 치아 베이스 생성을 위한 대표적인 방법 실시예를 도시하는 논리 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7e는 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예의 투시도, 상면도 및 측면도를 도시하는 다이어그램들이다.
도 8은 3-D 치아 모형을 둘러싸기 위해 대표적인 주요 치수들을 도시하는 다이어그램이다.
도 9는 가상 베이스 모형 실시예에 적용된 대표적인 사이징을 도시하는 다이어그램이다.
도 10은 가상 베이스 모형 실시예에 적용된 대표적인 전역적 변환들을 도시하는 다이어그램이다.
도 11은 가상 베이스 모형 실시예에 적용된 대표적인 국소적 변환들을 도시하는 다이어그램이다.
도 12는 가상 베이스 모형 결정 실시예를 위한 대표적인 파라미터들을 도시하는 다이어그램이다.
도 13은 다각형 메시를 포함한 대표적인 가상 베이스 모형을 도시하는 다이어그램이다.
도 14는 대표적인 가상 베이스 모형 실시예에 따른 국소적 움직임들을 예시하는 다이어그램이다.
다음은 대표적인 실시예들의 설명이며, 동일한 참조 부호들이 여러 개의 도면들의 각각에서 구조의 동일한 요소들을 식별하는 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
그것들이 사용되는 경우에, 용어들("제 1", "제 2" 등)은 반드시 임의의 서수 또는 우선순위 관계를 나타내는 것은 아니며, 하나의 요소 또는 시간 간격을 또 다른 것으로부터 보다 명확하게 구별하기 위해 사용될 수 있다.
본 출원에서 사용되는 바와 같이 용어("신호 통신에서")는 둘 이상의 디바이스들 및/또는 구성요소들이 몇몇 유형의 신호 경로를 통해 이동하는 신호들을 통해 서로 통신할 수 있음을 의미한다. 신호 통신은 유선이거나 또는 무선일 수 있다. 신호들은 제 1 디바이스 및/또는 구성요소 및 제 2 디바이스 및/또는 구성요소 사이에서의 신호 경로를 따라 제 1 디바이스 및/또는 구성요소에서 제 2 디바이스 및/또는 구성요소로 정보, 전력, 및/또는 에너지를 전달할 수 있는 통신, 전력, 데이터, 또는 에너지 신호들일 수 있다. 신호 경로들은 제 1 디바이스 및/또는 구성요소 및 제 2 디바이스 및/또는 구성요소 사이에서의 물리적, 전기적, 자기적, 전자기적, 광학, 유선, 및/또는 무선 연결들을 포함할 수 있다. 신호 경로들은 또한 제 1 디바이스 및/또는 구성요소 및 제 2 디바이스 및/또는 구성요소 사이에서의 부가적인 디바이스들 및/또는 구성요소들을 포함할 수 있다.
본 개시의 맥락에서, 용어들("픽셀(pixel)" 및 "복셀(voxel)")은 개개의 디지털 이미지 데이터 요소, 즉 측정된 이미지 신호 강도를 나타내는 단일 값을 설명하기 위해 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 종래에, 개개의 디지털 이미지 데이터 요소는 3-차원 또는 볼륨 이미지들에 대해 복셀 및 2-차원(2-D) 이미지들에 대해 픽셀로서 불리운다. 여기에서의 설명의 목적들을 위해, 용어들(복셀 및 픽셀)은 일반적으로 동등하게 고려될 수 있으며, 수치 값들의 범위를 가질 수 있는 이미지 기본 자료를 설명한다. 복셀들 및 픽셀들은 공간 위치 및 이미지 데이터 코드 값 양쪽 모두의 속성들을 가진다.
"패터닝된 광(patterned light)"은 미리 결정된 공간 패턴을 가진 광을 나타내기 위해 사용되며, 따라서 광은 하나 이상의 식별 가능한 평행선들, 곡선들, 그리드 또는 체커보드 패턴, 또는 조명이 없는 영역들에 의해 분리된 광의 영역들을 가진 다른 피처들과 같은 하나 이상의 피처들을 가진다. 본 개시의 맥락에서, 구절들("패터닝된 광" 및 "구조화된 광(structured light)")은 동등한 것으로 고려되며, 양쪽 모두 윤곽 이미지 데이터를 도출하기 위해 환자의 머리로 투사되는 광을 식별하기 위해 사용된다.
본 개시의 맥락에서, 용어들("뷰어(viewer)", "조작자(operator)", 및 "사용자(user)")은 동등한 것으로 고려되며 디스플레이 모니터상에서 다수의 구조화된 광 이미지들의 조합으로부터 형성되는 윤곽 이미지를 보며 조작하는 뷰잉 의사, 기술자, 또는 다른 사람을 나타낸다.
"뷰어 지시(viewer instruction)", "조작자 지시(operator instruction)" 또는 "조작자 명령(operator command)"은 뷰어에 의해 입력된 명시적인 명령들로부터 획득될 수 있거나 또는 예를 들면 장비 설정을 하는 것과 같은, 몇몇 다른 사용자 동작에 기초하여 내재적으로 획득되거나 또는 도출될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 모니터 및 키보드를 사용한 인터페이스와 같은, 조작자 인터페이스에 입력된 엔트리들에 대하여, 용어들("명령" 및 "지시")은 조작자 엔트리를 나타내기 위해 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본 개시의 맥락에서, 단일 투사된 광 라인은, 라인이 라인 레이저로부터 투사될 때와 같은, 거의 무시해도 될 정도의 폭을 가지며, 그것의 우세한 치수인 길이를 가지므로, "1차원(one dimensional)" 패턴으로 고려된다. 나란히, 동시에 또는 스캐닝된 배열로 투사된 이러한 라인들 중 둘 이상은 2-차원 패턴을 제공한다. 대표적인 실시예들에서, 광 라인들은 선형이고, 곡선이거나 또는 3-차원일 수 있다.
용어들("3-D 모형(3-D model)", "점 구름(point cloud)", "3-D 표면(3-D surface)", 및 "메시(mesh)")은 본 개시의 맥락에서 같은 뜻으로 사용될 수 있다. 밀집된 점 구름은 점 구름을 형성하기 위한 볼륨 이미징 기술들에서의 숙련자들에게 친숙한 기술들을 사용하여 형성되며 일반적으로 점 구름으로부터, 표면 피처들에 대응하는 꼭짓점 포인트들을 식별하는 방법들에 관한 것이다. 밀집된 점 구름은 따라서 하나 이상의 반사도 이미지들로부터의 재구성된 윤곽 데이터를 사용하여 생성된다. 밀집된 점 구름 정보는 치아 및 잇몸 표면에 대해 높은 밀도로 다각형 모형을 위한 기반으로서 작용한다.
본 출원에 따른 장치 및/또는 방법 실시예들은 베이스에 대한 가상 치아 모형의 반복 가능하고, 정확하며 빠른 배향을 용이하게 하기 위해 치아 가상 모형의 베이스의 가상 정의를 목표로 한다. 특정한 대표적인 실시예들은 복수의 규정된 치수들 및 환자의 치열의 3-D 디지털 모형의 한계 치수들로부터 디지털 모형 베이스들의 자동 형성을 제공할 수 있다. 가상 치과 모형들의 하나의 대표적인 사용은 치과 교정 치료에서 가상 저장 목적들을 위한 것이다.
가상 치아 모형이 수신되고, 제공되거나, 또는 재구성된다(예로서, 플라스터의 레이저 스캐닝 또는 경구 내 카메라 스캐닝, 환자의 치열의 부정적 인상(예로서, 알긴산염 또는 실리콘)으로부터 또는 환자의 구강으로부터 직접). 가상 치아 모형은 또한 플라스터 모형의 x-선 스캔 또는 환자의 치아의 부정적 인상으로부터 획득될 수 있다. 따라서, 가상 치아 모형들은 경구 내 또는 경구 외 스캐닝 디바이스들/방법들을 사용하여 획득될 수 있다. 가상 치아 모형들은 가상 베이스 또는 가상 베이스 모형 상에 배치될 수 있다. 이러한 가상 치아 모형의 하나의 대표적인 사용은 치과 교정 치료에서 가상 저장 목적들을 위한 것이다.
일 실시예에서, 환자의 치열의 가상 치아 모형은 경구 내 스캐너로부터 획득될 수 있다.
도 1은 구조화된 광 패턴들(46)을 사용하여 투사 및 이미징을 위한 이미징 장치(70)를 도시한 개략도이다. 이미징 장치(70)는 본 개시의 실시예에 따른 이미지 획득을 위해 핸드헬드 카메라(24)를 사용한다. 제어 로직 프로세서(80), 또는 카메라(24)의 부분일 수 있는 다른 유형의 컴퓨터가 구조화된 광을 발생시키는 조사 어레이(10)의 동작을 제어하며 이미징 센서 어레이(30)의 동작을 제어한다. 치아(22)로부터와 같은, 표면(20)으로부터의 이미지 데이터는 이미징 센서 어레이(30)로부터 획득되며 메모리(72)에 저장된다. 이미지를 획득하는 카메라(24) 구성요소들과 신호 통신하는, 제어 로직 프로세서(80)는 수신된 이미지 데이터를 프로세싱할 수 있으며 메모리(72)에 매핑을 저장한다. 메모리(72)로부터의 결과적인 이미지는 그 후 선택적으로 렌더링되며 디스플레이(74) 상에서 디스플레이된다. 메모리(72)는 또한 디스플레이(74) 이미지 콘텐트를 임시로 저장하기 위해 디스플레이 버퍼를 포함할 수 있다. 제어 로직 프로세서(80)는 별개의 디스플레이 및 사용자 입력 기능들을 가진 독립형 컴퓨터 또는 워크스테이션의 부분일 수 있다. 제어 로직 프로세서(80)는 카메라(24)에 대해 원격으로 위치될 수 있다.
표면의 주변 투사 이미징(fringe projection imaging)에서, 라인들의 패턴은 조사 어레이(10)로부터 주어진 각도로부터 오브젝트의 표면을 향해 투사된다. 표면으로부터의 투사된 패턴은 그 후 윤곽 이미지로서 또 다른 각도로부터 보여지며, 윤곽 라인들의 외형에 기초하여 표면 정보를 분석하기 위해 삼각 측량을 이용한다. 투사된 패턴이 새로운 위치들에서 부가적인 측정치들을 획득하기 위해 공간적으로 증분하여 시프트되는, 위상 편이(phase shifting)은 통상적으로, 표면의 윤곽 매핑을 완성하며 윤곽 이미지에서 전체 분해능을 증가시키기 위해 사용된, 주변 투사 이미징의 부분으로서 이용된다.
도 2의 개략도는 단일 광 라인(L)의 예를 갖고, 패터닝된 광이 어떻게 핸드헬드 카메라 또는 다른 휴대용 이미징 디바이스를 사용하여 표면 윤곽 정보를 획득하기 위해 사용되는지를 도시한다. 매핑은, 조사 어레이(10)가 광의 패턴을 표면(20)으로 향하게 하며 라인(L')의 대응 이미지가 이미징 센서 어레이(30) 상에 형성됨에 따라 획득된다. 이미징 센서 어레이(30) 상에서의 각각의 픽셀(32)은 표면(20)에 의한 변조에 따라 조사 어레이(10) 상에서 대응하는 픽셀(12)에 매핑된다. 도 2에서 나타내어진 바와 같이, 픽셀 위치에서의 시프트들은 표면(20)의 윤곽에 대한 유용한 정보를 산출한다. 도 2에 도시된 기본 패턴은 다양한 조명 소스들 및 시퀀스들을 사용하여 및 하나 이상의 상이한 유형들의 센서 어레이들(30)을 사용하여, 다수의 방식들로 구현될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. 조사 어레이(10)는 텍사스, 댈러스, Texas Instruments로부터의 디지털 광 프로세서 또는 DLP 디바이스를 사용하여 제공된 것과 같은, 액정 어레이 또는 디지털 마이크로미러 어레이와 같은, 광 변조를 위해 사용된 다수의 유형들의 어레이들 중 임의의 것을 이용할 수 있다. 이러한 유형의 공간 광 변조기는 매핑 시퀀스를 위해 요구된 대로 광 패턴을 변경하기 위해 조사 경로에서 사용된다.
도 1 및 도 2에 도시된 배열을 다수 회 복제하는 구조화된 광 패턴들을 도시하는 이미지들을 투사하며 캡처함으로써, 카메라상에서의 윤곽 라인의 이미지는 이미징된 오브젝트의 다수의 표면 점들의 위치를 동시에 찾는다. 이것은 많은 샘플 점들을 수집하는 프로세스를 가속화할 수 있는 반면, 광의 평면(및 보통 또한 수신 카메라)은 광의 평면을 가진 오브젝트의 외부 표면의 일부 또는 모두를 "페인팅"하기 위해 측방향으로 이동된다.
도 3은 다수의 광 라인들을 가진 패턴을 사용한 표면 이미징을 도시한다. 라인 패턴의 증분적 편이 및 다른 기술들은 표면을 따라 갑작스런 전이들에 기인할 수 있는 부정확도들 및 혼동을 보상하도록 도우며, 그에 의해 각각의 투사된 라인에 대응하는 세그먼트들을 확실하게 식별하는 것은 어려울 수 있다. 도 3에서, 예를 들면, 라인 세그먼트(16)가 라인 세그먼트(18) 또는 인접한 라인 세그먼트(19)와 동일한 조사 라인으로부터 온 것인지를 결정하는 것은 어려울 수 있다.
이미지가 획득되었을 때 오브젝트-상대적 좌표 시스템 내에서 광 라인의 즉각적 위치 및 카메라의 즉각적 위치를 앎으로써, 컴퓨터 및 소프트웨어는 다수의 조사된 표면 점들의 좌표들을 계산하기 위해 삼각 측량 방법들을 사용할 수 있다. 평면이 결국 오브젝트의 표면의 일부 또는 모두와 교차하도록 이동됨에 따라, 증가하는 수의 점들의 좌표들이 축적된다. 이러한 이미지 획득의 결과로서, 꼭짓점 포인트들 또는 꼭짓점들의 점 구름이 식별되며 볼륨 내에서 표면의 범위를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 도 4는 도 3에 도시된 것과 같은 패터닝된 조사로부터의 결과들을 사용하여, 구조화된 광 이미징 장치인, 미국, 뉴욕, 로체스터, Carestream Heath, Inc.에 의해 만들어진 CS 3500 3-D 카메라로부터 생성된 밀집된 점 구름(50)을 도시한다. 점 구름(50)은 치아 표면들 및 다른 경구 내 표면들 상에서의 샘플링된 점들의, 또는 보다 일반적으로 실세계 오브젝트의 표면들의 물리적 위치를 모델링한다. 가변 분해능이 획득될 수 있다. 도 4의 예는 대표적인 100 마이크론 분해능을 도시한다. 점 구름에서의 점들은 오브젝트의 3차원 표면상에서의 실제, 측정된 점들을 나타낸다.
표면 구조는 다각형 메시를 형성함으로써 점 구름 표현으로부터 근사될 수 있으며, 여기에서 인접한 꼭짓점들은 라인 세그먼트들에 의해 연결된다. 꼭짓점에 대해, 그것의 인접한 꼭짓점들은 유클리드 거리에 대해 꼭짓점에 가장 가까운 이들 꼭짓점들이다.
예로서, 도 5는 간단한 형태의 삼각형 메시에서 3-D 다각형 메시 모형(60)(예로서, 환자의 치열의)을 도시한다. 삼각형 메시는, 인접한 경계들을 공유하는 삼각형 면 세그먼트들의 형태로, 점 구름으로부터 생성되며 그것의 근사된 표면 형태에 의해 3-D 오브젝트를 표현하기 위해 디지털 모형으로서 사용될 수 있는 기본 메시 구조를 형성한다. 삼각형 메시 또는 보다 복잡한 메시 구조와 같은, 다각형 메시 모형을 형성하기 위한 방법들 및 장치는 윤곽 이미징 기술들에서의 숙련자들에게 잘 알려져 있다.
도 6의 논리 흐름도는 본 개시에 따른 가상 치아 베이스 생성(예로서, 치과 교정 베이스 모형들)을 위한 대표적인 방법 실시예를 도시한다. 재구성된 3D 가상 치아 모형에서 시작하여, 특정한 대표적인 방법 및/또는 장치 실시예들은 이러한 가상 치아 모형(가상의 재구성된 치아 모형)의 베이스의 가상 치료를 제공한다. 가상 치아 모형은, 규제 요건들(예를 들면, 미국 치과 교정 학회(ABO) 정책)을 고려하여 또는 그것에 관하여, 가상 치과 교정 베이스 상에 도시되거나 또는 도시되도록 요구될 수 있다. 여기에서의 특정한 대표적인 가상 베이스 실시예들은 적어도 가상 치아 모형의 크기에 적응된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 가상 베이스 요건 단계(S600)에서, 규칙들의 복수의 가상 베이스 요건들이 획득될 수 있다. 여기에서 몇몇 대표적인 가상 베이스 실시예들은 적어도 미국 치과 교정 학회(ABO)의 가상 치과 교정 베이스 규제 요건들을 준수한다. 예를 들면, 여기에서의 특정한 대표적인 가상 베이스 실시예들은 적어도 다음의 규칙들을 준수한다:
그러나, 대안적인 실시예들에서, 부가적인 규칙들, 상이한 규칙들이 이러한 대표적인 치아 가상 베이스 실시예를 따를 수 있으므로, 출원의 실시예들은 그렇게 제한되도록 의도되지 않는다.
도 7a는 본 출원에 따른 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예(예로서, 상악 궁 및/또는 아래턱뼈 궁)의 투시도를 도시하는 다이어그램이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예(700)는 본 출원에 따른 상부 및/또는 하부 부분들(예로서, 상악 궁 및/또는 아래턱뼈 궁)을 포함할 수 있다. 하부 부분(750) 및 상부 부분들(760) 사이에서의 제 1 거리(707)는 바람직하게는 제 1 규정된 범위 사이에 있으며 따라서 모형(700)의 높이는 규정된 높이 범위(708) 사이에 있다.
도 7b는 본 출원에 따른 가상 치아 베이스 모형 실시예(예로서, 상악 궁)를 위한 대표적인 풋프린트의 상면도를 도시하는 다이어그램이다. 도 7c는 본 출원에 따른 도 7b에서의 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예의 단면도를 도시하는 다이어그램이다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 가상 베이스(750)의 사면(702)은 규정된 길이를 가지며 선택된 각도들(704)은 규정된 호를 가진다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 가상 베이스(700)의 상부 부분(750)(또는 하부 부분(760))은 규정된 높이(706)(예로서, 최소 높이)보다 높다.
도 7c는 본 출원에 따른 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예(예로서, 상악 궁 및/또는 아래턱뼈 궁)의 투시도를 도시하는 다이어그램이다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 하부 및/또는 상부 부분들(750, 760) 사이에서의 거리(708)는 규정된 범위 사이에 있다.
도 7d는 본 출원에 따른 가상 치아 베이스 모형 실시예(예로서, 아래턱뼈 궁)에 대한 대표적인 풋프린트의 상면도를 도시하는 다이어그램이다. 도 7e는 본 출원에 따른 대표적인 가상 치아 베이스 모형 실시예(예로서, 아래턱뼈 궁)의 단면도를 도시하는 다이어그램이다. 도 7d에 도시된 바와 같이, 가상 베이스(700)의 사면(702)은 규정된 길이를 가지며 선택된 각도들(704)은 규정된 호를 가진다. 도 7e에 도시된 바와 같이, 가상 베이스(700)의 하부 및/또는 상부 부분들(750, 760)은 규정된 높이(706)보다 높다. 도 7d의 대표적인 실시예에서, 아래턱 베이스(760)는 상악 베이스와 동일한 규칙들을 가질 수 있지만, 전방에서 곡선 형태(예로서, 원형 형태)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 각도(704)는 65도일 수 있고, 규정된 높이 임계치(706)는 13mm일 수 있으며, 길이(702)는 13mm일 수 있다.
치아 소대(또는 소대)는 입술 및 잇몸 사이에서의 피부의 작은 주름이다. 특정한 대표적인 실시예들에서, 소대들은 가상 베이스의 표면상에서 작은 피크들로서 표현될 수 있다. 도 7a 내지 도 7e에 도시된 바와 같이, 베이스의 우측 및 좌측 측면들 상에서, 우리는 치아 소대(720)를 볼 수 있다. 일 실시예에서, 각도(704)는 65도일 수 있으며 길이(702)는 13mm일 수 있다.
치아 3-D 모형 획득 단계(S610)는 그 후 환자의 치열의 3-D 모형을 입력한다. 여기에서 설명된 바와 같이, 환자의 치열의 3-D 디지털 모형은 이 기술분야의 숙련자에게 알려진 대로 획득될 수 있다(예로서, 구강 외 또는 구강 내 기술들을 사용하여). 환자의 치열의 3-D 디지털 모형의 한계 치수들 결정 단계(S620)는 환자의 치열의 3-D 디지털 모형을 둘러싸는 3-D 엔클로저를 결정할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 3-D 경계 박스(810)는 환자의 치열의 3-D 디지털 모형(820)을 둘러싸기 위해 결정된다. 도 8에서, 경계 박스(810)는 상부 및 하부 치열 궁 모형들 양쪽 모두를 둘러싸기 위한 치수들을 가진 2D 직사각형으로서 예시된다. 특정한 대표적인 실시예들에서, 경계 박스(810)는 맞물린 위치 또는 관계에 있는 상부 및 하부 치열 궁 모형들을 둘러쌀 수 있다.
변환 단계(S630)는 그 후 바람직하게는 가상 베이스 모형을 자동으로 생성할 수 있다. 특정한 대표적인 실시예들에서, 변환 단계(S630)는 한계 치수들 및 국소적 기준들에 기초하여 전역적 및 국소적 변환들을 포함할 수 있다. 상악 및 아래턱 베이스들의 치수들(예로서, 양쪽 모형들(750, 760)의 총 높이뿐만 아니라 면들의 높이 및 길이는 맞물려(및 선택적으로 소대들의 위치에서) 잇대어진다)은 바람직하게는 상악 및 아래턱 재구성된 가상 치아 모형들의 크기 및 형태에 자동으로 적응된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전역적 치아 모형(예로서, 상악 및 아래턱)의 3D 경계 박스(810)로부터, 초기의 바람직한 또는 최적의 크기는 가상 베이스(들)(750, 760)에 대해 결정될 수 있다. 초기 가상 베이스 크기는 그 후 전체로서 가상 베이스를 조정하는 전역적 변환을 겪을 수 있다.
특정한 대표적인 실시예들에 의해 제공된 전역적 변환들은 (i) 최적의 거리(예로서, 요구된 높이)에 위치될 면들의 변환 및/또는 (ii) 전방에서 최하부로 및 우측에서 좌측으로의 전역적 스케일링을 포함한다. 도 10은 처음에 사이징된 가상 베이스 모형에 적용된 대표적인 전역적 변환들을 예시하는 다이어그램이다. 일 대표적인 실시예에서, 초기 가상 베이스(들)는 현재 미학적 기준들에 및/또는 환자 치아의 실제 플라스터들의 모형 베이스의 정의를 위한 현재 실시에 대응하는 선택된 크기를 갖도록 자동으로 변형될 수 있다. 대안적인 대표적인 실시예들에서, 몇몇 수동 입력이 또한 고려되거나 또는 사용될 수 있다. 단계(S730)에서, 전역적으로 변환된 가상 베이스 모형은 그 후 국소적 변환들을 겪을 수 있다. 일 실시예에서, 대표적인 국소적 변환들은 섹션 단위로 수행될 수 있다(예로서, 후방 측면들, 중간 측면들 및 전방 측면들). 특정한 대표적인 실시예들에 의해 제공된 국소적 변환들은 가상 베이스의 주요 또는 1차 점들(예로서, 코너, 전방 점들, 소대들 등)의 국소적 움직임을 포함한다. 도 11은 전역적으로 변환된 가상 베이스 모형에 적용된 대표적인 국소적 변환들을 예시하는 다이어그램이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 섹션에 대해, 전역적으로 변환된 베이스의 높이는 그 후, 예시된 화살표들을 따라 베이스의 국소적 높이를 변경함으로써, 국소적으로 적응될 수 있다.
디스플레이 단계(S630)는 그 후 바람직하게는 가상 치아 모형과 조립된 최종 가상 베이스 모형을 디스플레이할 수 있다. 본 출원의 대표적인 방법 및/또는 장치 실시예들에 따른 최종 가상 베이스 모형들은 여전히 규정된 요건들을 유지한다(예로서, ABO 정의 요건들의 규범들을 준수한다). 최종 가상 베이스 모형은 대안적으로 사용을 위해 저장되거나 또는 송신될 수 있다.
파라메트릭
가상 베이스의 대표적인 정의:
가상 베이스 모형 결정 실시예를 위한 대표적인 파라미터들이 도 12에 예시된다. 일 대표적인 프로세스 실시예에서, 가상 동적 베이스(1200)는 식(1)에 도시된 다음의 알고리즘 관계를 갖고, 전체적으로 파라미터에 의해, 결정될 수 있다:
여기에서:
스케일이 가상 동적 베이스(1200)에 적용된다면(예로서, X에서의 스케일 값 = Sa 및 Y에서의 스케일 값 = Sh), 다양한 길이는 다음의 식(2)에 따라 변한다:
바람직하게는, 가상 베이스 모형은 균일한 메시가 아니다. 특정한 대표적인 실시예들에서, 가상 베이스 모형(1200)은 몇몇 점들 및 삼각형들을 포함한다. 도 13은 가상 베이스 모형(1200)을 형성하는 대표적인 다각형(예로서, 삼각형) 메시를 예시하는 다이어그램이다.
베이스의 각각의 점(P(Px, Py, Pz))에 대해, 도 13에 도시된 바와 같이, 위치가 정의될 수 있으며, 이것은 단지 a, h, c, d, b 및 β에 의존하며, 따라서 단지 a, h, b 및 β에 의존한다(c 및 d가 단지 a, h, b 및 β에 의존하기 때문에). 스케일이 적용될 때, 점(P)의 새로운 위치는 다음의 식(3)이다:
(Py > -b * sinβ)이면,
wc = 0.0 및 wd = 0.0
(-(b+c) * sinβ < Py < -b * sinβ)이면,
wd = 0.0
(Py <-(b+3)*sinβ)이면,
wc = 1.0
벡터(Vd 및 Vc)는 Px가 양이거나 또는 음이면 상이하다. 따라서, 베이스 상에 적용된 변형(예로서, 전역적 또는 국소적)에 따른 가상 베이스 모형 상에서의 각각의 점의 변형이 결정될 수 있다.
도 14는 대표적인 가상 베이스 모형 실시예를 따르는 국소적 움직임들을 예시하는 다이어그램이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 국소적 움직임들(예로서, 국소적 z 스케일 및 국소적 xy 변위)에 대해, xy 국소적 변위는 점이 배치되는 세그먼트를 따라서만 행해질 수 있다. 예를 들면, P가 전방 우측 에지에 속하면, 그것은 벡터(Vd)를 따라서만 이동될 수 있다. 국소적 z 스케일에 대해: 수직 면에 속하는 점은 연관된 에지 및 최하부 점들에 대한 그것의 거리를 따라 이동될 수 있다.
본 출원에 따른 특정한 대표적인 방법 및/또는 장치 실시예들은 치아 가상 모형의 베이스의 가상 정의를 제공할 수 있다. 출원에 따른 대표적인 실시예들은 여기에서 설명된 다양한 특징들을 포함할 수 있다(개별적으로 또는 조합하여). 도 6에 도시된 대표적인 방법 실시예들은 독립형 컴퓨터들, 워크스테이션들 등, 또는 치아 이미징 장치/치아 x-선 시스템들에 일체형인 동일한 또는 제어 로직 프로세서들이거나 또는 그것에 의해 수행될 수 있지만; 도 6의 방법 실시예들은 그에 의해 제한되도록 의도되지 않는다.
특정한 대표적인 실시예들에서, 식(1) 내지 식(3)에 의해 결정된 바와 같은 가상 베이스 모형 결정을 위한 파라미터들은 전체적으로 또는 부분적으로 단계(S630)를 구현하기 위해 사용될 수 있지만, 도 6의 방법 실시예들은 그에 의해 제한되도록 의도되지 않는다.
특정한 대표적인 실시예들은 복수의 규정된 치수들 및 상기 각각의 환자의 치열의 3-D 디지털 모형의 한계 치수들로부터 각각의 환자에 대한 개인화된 디지털 모형 베이스들의 형성을 제공할 수 있다. 특정한 대표적인 방법 및/또는 장치 실시예들은 ABO 규정들 및/또는 반포된 규제 기관 요건들을 준수한 채로 있는 각각의 환자에 대한 개인화된 디지털 모형 베이스들(예로서, 치열 모형들)의 형성을 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예와 일치하여, 본 개시는 전자 메모리로부터 액세스된 이미지 데이터에 대해 수행하는 저장된 지시들을 가진 컴퓨터 프로그램을 이용한다. 이미지 프로세싱 기술들에서 숙련자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 출원의 실시예의 컴퓨터 프로그램은 개인용 컴퓨터 또는 워크스테이션과 같은, 적절한, 범용 컴퓨터 시스템에 의해 이용될 수 있다. 그러나, 네트워킹된 프로세서들을 포함하여, 많은 다른 유형들의 컴퓨터 시스템들이 본 출원의 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위해 사용될 수 있다. 본 출원의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 매체는, 예를 들면: 하드 드라이브 또는 착탈 가능한 디바이스와 같은 자기 디스크 또는 자기 테이프와 같은 자기 저장 미디어; 광학 디스크, 광학 테이프, 또는 기계 판독 가능한 바 코드와 같은 광학 저장 미디어; 랜덤 액세스 메모리(RAM), 또는 판독 전용 메모리(ROM)와 같은 고체 상태 전자 저장 디바이스들; 또는 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위해 이용된 임의의 다른 물리적 디바이스 또는 매체를 포함할 수 있다. 본 출원의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 또한 인터넷 또는 다른 통신 매체에 의해 이미지 프로세서에 연결되는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체상에 저장될 수 있다. 이 기술분야의 숙련자들은 이러한 컴퓨터 프로그램 제품의 등가물이 또한 하드웨어로 구성될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다.
본 출원의 맥락에서 "컴퓨터-액세스 가능한 메모리"와 같은, 용어("메모리")는 예를 들면, 데이터베이스를 포함하여, 컴퓨터 시스템에 액세스 가능하며 이미지 데이터에 대해 저장하며 동작시키기 위해 사용된 임의의 유형의 일시적인 또는 보다 오래가는 데이터 저장 작업 공간을 나타낼 수 있다. 메모리는 예를 들면, 자기 또는 광학 저장 장치와 같은 장기 저장 매체를 사용하여, 비-휘발성일 수 있다. 대안적으로, 메모리는 마이크로프로세서 또는 다른 제어 로직 프로세서 디바이스에 의해 임시 버퍼 또는 작업 공간으로서 사용되는 랜덤-액세스 메모리(RAM)와 같은, 전자 회로를 사용한, 보다 휘발적 특징일 수 있다. 이미지를 디스플레이하는 것은 메모리 저장 장치를 요구한다. 디스플레이 데이터는, 예를 들면, 통상적으로 디스플레이 디바이스와 직접 연관되는 임시 저장 버퍼에 저장되며 디스플레이된 데이터를 제공하기 위해 요구에 따라 주기적으로 리프레시된다. 이러한 임시 저장 버퍼는 또한, 용어가 본 출원에서 사용된 바와 같이, 메모리인 것으로 고려될 수 있다. 메모리는 또한 산출들 및 다른 프로세싱의 중간 및 최종 결과들을 실행 및 저장하기 위한 데이터 작업 공간으로서 사용된다. 컴퓨터-액세스 가능한 메모리는 휘발성, 비-휘발성, 또는 휘발성 및 비-휘발성 유형들의 하이브리드 조합일 수 있다.
본 출원의 컴퓨터 프로그램 제품은 잘 알려진 다양한 이미지 조작 알고리즘들 및 프로세스들을 이용할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 출원의 컴퓨터 프로그램 제품 실시예는 구현을 위해 유용한 여기에서 구체적으로 도시되거나 또는 설명되지 않은 알고리즘들 및 프로세스들을 구체화할 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 이러한 알고리즘들 및 프로세스들은 이미지 프로세싱 기술들의 일반적인 기술 안에 있는 종래의 유틸리티들을 포함할 수 있다. 이러한 알고리즘들 및 시스템들의 부가적인 양상들, 및 이미지들을 생성하며 그 외 프로세싱하거나 또는 본 개시의 컴퓨터 프로그램 제품과 협력하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어는 여기에서 구체적으로 도시되거나 또는 설명되지 않으며 이 기술분야에 알려진 이러한 알고리즘들, 시스템들, 하드웨어, 구성요소들 및 요소들로부터 선택될 수 있다.
본 발명은 하나 이상의 구현들에 대해 예시되었지만, 변경들 및/또는 수정들이 첨부된 청구항들의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 예시된 예들에 대해 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 특정한 특징은 여러 개의 구현들 중 하나에 대하여 개시되었지만, 이러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정한 기능에 대해 바람직하며 유리할 수 있으므로 다른 구현들의 하나 이상의 다른 특징들과 조합될 수 있다. 용어("중 적어도 하나(at least one of)")는 열거된 아이템들 중 하나 이상이 선택될 수 있음을 의미하기 위해 사용된다. 용어("약(about)")는 변경이 예시된 실시예에 대한 프로세스 또는 구조의 부적합성을 야기하지 않는 한, 열거된 값이 다소 변경될 수 있음을 나타낸다. 최종적으로, "대표적인(exemplary)"은 그것이 이상적임을 내포하기보다는, 설명이 예로서 사용됨을 나타낸다. 본 발명의 다른 실시예들은 여기에 개시된 본 발명의 규격 및 실시의 고려 사항으로부터 이 기술분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 현재 개시된 실시예들은 그러므로 모든 면들에서 예시적이며 제한적이지 않은 것으로 고려된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 표시되며, 그것의 등가물들의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변화들이 그 안에 포괄되도록 의도된다.
Claims (16)
- 환자의 치열의 디지털 모형으로부터 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법에 있어서, 상기 방법은
선택된 가상 베이스 유형의 복수의 규정된 치수들로부터 초기 가상 베이스(virtual base)를 형성하는 단계;
상기 환자의 치열의 3-D 디지털 모형을 획득하는 단계;
상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형의 한계 치수들을 결정하는 단계;
상기 한계 치수(bounding dimension)들에 기초하여 상기 초기 가상 베이스의 제 1 변환을 수행하는 단계;
상기 디지털 모형 베이스를 형성하기 위해 국소적 기준들에 기초하여 상기 변환된 가상 베이스의 제 2 변환을 수행하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 가상 모형 베이스를 디스플레이하거나, 저장하거나 또는 송신하는 단계를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 선택된 가상 베이스 유형은 규제된 가상 베이스 유형이거나 또는 미국 치과 교정 협회 규정들을 준수하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 한계 치수들은 상부 치열 궁의 부분들, 하부 치열 궁의 부분들, 또는 맞물린 상기 상부 치열 궁 및 상기 하부 치열 궁 양쪽 모두 중 적어도 하나의 3-D 경계 박스(bounding box)를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
선택된 가상 베이스 유형의 상기 복수의 규정된 치수들은 (i) 후방 코너 측면인 적어도 하나의 쌍의 측면들의 사면의 길이, (ii) 뒷 측면에 대한 상기 후방 코너 측면의 각도, (iii) 상기 뒷 측면으로부터의 직교 라인에 대한 전방 측면인 제 2 쌍의 측면들의 각도; 상부 가상 베이스의 최상부 표면으로부터 하부 가상 베이스의 최하부 표면까지의 거리를 아우르는 높이의 범위, 및 상기 상부 가상 베이스 및 상기 하부 가상 베이스의 높이 한계를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 초기 가상 베이스의 제 1 변환은 전방 대 뒷면 깊이 치수 및 좌측 대 우측 폭 치수로부터 스케일링된 상기 초기 가상 베이스의 전역적 변환(global translation)을 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
상부 가상 베이스는 뒷 측면의 둘레, 상기 뒷 측면의 반대 단부들에서 비스듬한 후방 측면들의 쌍, 상기 뒷 측면에 대향하는 전방 측면들의 쌍, 및 상기 전방 측면들을 상기 후방 측면들에 연결하는 중간 측면들의 쌍을 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
하부 가상 베이스는 뒷 측면의 둘레, 상기 뒷 측면의 반대 단부들에서 비스듬한 후방 측면들의 쌍, 상기 뒷 측면에 대향하는 중간 측면들의 쌍, 및 각각 상기 중간 측면들의 제 1 단부에 각각 연결된 중간 측면들의 쌍 및 상기 중간 측면들의 제 2 단부 사이에 각각 연결된 전방 곡선 측면을 포함하며, 상기 전방 곡선 측면은 원형의 호를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 변환된 가상 베이스의 제 2 변환의 국소적 기준들은 상기 가상 베이스의 후방 측면들, 중간 측면들 및 전방 측면들의 각각의 위에서 선택된 점들의 국소적 움직임을 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
치아 소대들은 상부 가상 베이스 및 하부 가상 베이스 상에서 나타내어지는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
조작자 지시는 상기 가상 모형 베이스의 일부를 조정할 수 있는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 1에 있어서,
z 스케일 변위 및 국소적 xy 변위에 따라 상기 가상 모형 베이스의 표면의 각각의 점을 조정하는 단계를 더 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 환자의 치열의 디지털 모형으로부터 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법에 있어서,
선택된 가상 베이스 유형의 복수의 규정된 치수들을 획득하는 단계;
상기 환자의 치열의 3-D 디지털 모형을 획득하는 단계;
상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형의 한계 치수들을 결정하는 단계;
상기 복수의 규정된 치수들 및 상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형의 한계 치수들로부터 상기 디지털 모형 베이스를 자동으로 형성하는 단계; 및
상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형을 가진 상기 적어도 하나의 가상 모형 베이스를 디스플레이하거나, 저장하거나 또는 송신하는 단계를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 가상 모형 베이스는 미국 치과 교정 협회의 규정들을 준수하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 한계 치수들은 상부 치열 궁의 부분들, 하부 치열 궁의 부분들, 또는 맞물린 상기 상부 치열 궁 및 상기 하부 치열 궁 양쪽 모두 중 적어도 하나의 3-D 경계 박스를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 청구항 12에 있어서,
선택된 가상 베이스 유형의 상기 복수의 규정된 치수들은 (i) 후방 코너 측면인 적어도 하나의 쌍의 측면들의 사면의 길이, (ii) 뒷 측면에 대한 상기 후방 코너 측면의 각도, (iii) 상기 뒷 측면으로부터의 직교 라인에 대한 전방 측면인 제 2 쌍의 측면들의 각도; 상부 가상 베이스의 최상부 표면으로부터 하부 가상 베이스의 최하부 표면까지의 거리를 아우르는 높이의 범위, 및 상기 상부 가상 베이스 및 상기 하부 가상 베이스의 높이 한계를 포함하는, 디지털 모형 베이스를 생성하기 위한 컴퓨터-구현된 방법. - 장치에 있어서,
선택된 가상 베이스 유형의 복수의 규정된 치수들을 획득하기 위한 수단;
환자의 치열의 3-D 디지털 모형을 획득하기 위한 수단;
상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형의 한계 치수들을 결정하기 위한 수단;
상기 복수의 규정된 치수들 및 상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형의 한계 치수들로부터 상기 디지털 모형 베이스를 형성하기 위한 수단; 및
상기 환자의 치열의 상기 3-D 디지털 모형을 가진 상기 적어도 하나의 가상 모형 베이스를 디스플레이하거나, 저장하거나 또는 송신하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462043732P | 2014-08-29 | 2014-08-29 | |
| US62/043,732 | 2014-08-29 | ||
| PCT/IB2015/001840 WO2016030754A1 (en) | 2014-08-29 | 2015-08-28 | Method and apparatus for dental virtual model base |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170047251A true KR20170047251A (ko) | 2017-05-04 |
Family
ID=54345543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177005546A KR20170047251A (ko) | 2014-08-29 | 2015-08-28 | 치아 가상 모형 베이스를 위한 방법 및 장치 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11331164B2 (ko) |
| EP (1) | EP3185813B1 (ko) |
| JP (1) | JP2017532988A (ko) |
| KR (1) | KR20170047251A (ko) |
| DK (1) | DK3185813T3 (ko) |
| WO (1) | WO2016030754A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107684466B (zh) * | 2016-08-03 | 2020-06-16 | 佛山市诺威科技有限公司 | 一种用于口腔修复的义齿桥融合方法 |
| US11842484B2 (en) * | 2021-01-04 | 2023-12-12 | James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. | Teeth segmentation using neural networks |
| CN114504397B (zh) * | 2022-02-15 | 2023-08-22 | 南京铖联激光科技有限公司 | 一种可摘局部义齿智能设计方法 |
| IT202200011864A1 (it) * | 2022-06-06 | 2023-12-06 | A B System S R L | Sistema di generazione di un modello dentale digitale in rispetto ai requisiti Tweed con scheda anagrafica per l'archiviazione, consultazione, modifica e stampa tridimensionale. |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2039321B1 (de) * | 2000-11-08 | 2013-01-02 | Institut Straumann AG | Oberflächenerfassung und Erzeugung |
| US6579095B2 (en) | 2000-12-22 | 2003-06-17 | Geodigm Corporation | Mating parts scanning and registration methods |
| US7362890B2 (en) * | 2001-05-24 | 2008-04-22 | Astra Tech Inc. | Registration of 3-D imaging of 3-D objects |
| US6767208B2 (en) * | 2002-01-10 | 2004-07-27 | Align Technology, Inc. | System and method for positioning teeth |
| US7716024B2 (en) * | 2002-04-29 | 2010-05-11 | Geodigm Corporation | Method and apparatus for electronically generating a color dental occlusion map within electronic model images |
| DK2465464T3 (en) * | 2002-10-03 | 2018-11-19 | Align Technology Inc | Procedure for preparing a physical model |
| EP1754952A3 (de) * | 2002-10-18 | 2013-05-22 | Institut Straumann AG | Vorrichtungen und Verfahren zur oberflächenerfassung und zur herstellung von Zahnersatzteilen |
| US7702492B2 (en) * | 2004-03-11 | 2010-04-20 | Geodigm Corporation | System and method for generating an electronic model for a dental impression having a common coordinate system |
| US7824346B2 (en) * | 2004-03-11 | 2010-11-02 | Geodigm Corporation | Determining condyle displacement utilizing electronic models of dental impressions having a common coordinate system |
| US8491306B2 (en) * | 2005-08-03 | 2013-07-23 | 3M Innovative Properties Company | Registering physical and virtual tooth structures with pedestals |
| JP4481279B2 (ja) * | 2006-08-17 | 2010-06-16 | 株式会社ジーシー | 歯科用補綴物の支台歯対向面切削加工用データ作製支援プログラム |
| US7916911B2 (en) * | 2007-02-26 | 2011-03-29 | Align Technology, Inc. | System and method for digital tooth imaging |
| AR070762A1 (es) * | 2007-11-20 | 2010-05-05 | Larell Surgical Consultants In | Protesis dental en una visita |
| US8366445B2 (en) * | 2010-02-26 | 2013-02-05 | Vuillemot William C | Method for dental restoration and related kit |
| US8753114B2 (en) * | 2010-02-26 | 2014-06-17 | William C. Vuillemot | Method for dental restoration and related kit |
| US20120276502A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-11-01 | Geodigm Corporation | Design and manufacture of dentures |
| ES2588707T3 (es) * | 2012-12-17 | 2016-11-04 | Ivoclar Vivadent Ag | Procedimiento y sistema para la construcción de una prótesis dental |
| US8926328B2 (en) * | 2012-12-27 | 2015-01-06 | Biomet 3I, Llc | Jigs for placing dental implant analogs in models and methods of doing the same |
| US10111728B2 (en) * | 2013-03-08 | 2018-10-30 | Trophy | Partial surgical guide |
| US9687327B2 (en) * | 2013-03-14 | 2017-06-27 | Anthony Prestipino | Apparatuses and methods for making a final hybrid prosthesis to be attached to dental implants |
| US9707061B2 (en) * | 2013-12-27 | 2017-07-18 | James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. | Apparatus and methods of making denture devices |
| US9326834B2 (en) * | 2013-12-27 | 2016-05-03 | James R. Glidewell Dental Ceramics, Inc. | Apparatus and methods of making denture devices |
| US10166091B2 (en) * | 2014-02-21 | 2019-01-01 | Trispera Dental Inc. | Augmented reality dental design method and system |
| US9642686B1 (en) * | 2014-06-02 | 2017-05-09 | Whip-Mix Corporation | Method and system for recording characteristics of the occlusal arch of a patient using a portable computing device |
| US9801700B1 (en) * | 2014-11-17 | 2017-10-31 | Janusz Liberkowski | Dental prosthesis with sealed attachment interface and cleaning fluid access thereto |
| JP6262179B2 (ja) * | 2014-12-05 | 2018-01-17 | ディオ コーポレーションＤｉｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | デンタルインプラント施術のための手術ガイドおよび植立物の製造方法 |
-
2015
- 2015-08-28 WO PCT/IB2015/001840 patent/WO2016030754A1/en active Application Filing
- 2015-08-28 DK DK15784466.3T patent/DK3185813T3/da active
- 2015-08-28 EP EP15784466.3A patent/EP3185813B1/en active Active
- 2015-08-28 KR KR1020177005546A patent/KR20170047251A/ko active Search and Examination
- 2015-08-28 US US15/326,252 patent/US11331164B2/en active Active
- 2015-08-28 JP JP2017509031A patent/JP2017532988A/ja not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017532988A (ja) | 2017-11-09 |
| EP3185813A1 (en) | 2017-07-05 |
| US11331164B2 (en) | 2022-05-17 |
| WO2016030754A1 (en) | 2016-03-03 |
| DK3185813T3 (da) | 2020-03-23 |
| US20170202639A1 (en) | 2017-07-20 |
| EP3185813B1 (en) | 2020-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7386215B2 (ja) | 歯列メッシュ矯正具除去のための方法および装置 | |
| US10339649B2 (en) | Method and system for hybrid mesh segmentation | |
| US11896455B2 (en) | Method and system for braces removal from dentition mesh | |
| US11017535B2 (en) | Method and system for hybrid mesh segmentation | |
| US8532355B2 (en) | Lighting compensated dynamic texture mapping of 3-D models | |
| US8849015B2 (en) | System and apparatus for haptically enabled three-dimensional scanning | |
| JP6596514B2 (ja) | 咬合用歯科模型のｘ線走査のための方法及び装置 | |
| ES2618403T3 (es) | Modelamiento tridimensional de la cavidad oral | |
| JP2017531228A (ja) | ボリューム画像への顔テクスチャのマッピング | |
| US20140247260A1 (en) | Biomechanics Sequential Analyzer | |
| KR20170047251A (ko) | 치아 가상 모형 베이스를 위한 방법 및 장치 | |
| US20220068039A1 (en) | 3d segmentation for mandible and maxilla | |
| EP2964131A1 (en) | Occlusion mapping using elastic foam modeling | |
| Adaškevičius et al. | Evaluation of dental arch form using 3D dental cast scanning technology | |
| EP4404139A1 (en) | Method and system for aligning 3d representations | |
| KR20230051418A (ko) | 구강 이미지 처리 장치 및 구강 이미지 처리 방법 | |
| CN109003676A (zh) | 一种牙齿美学设计方法与装置 | |
| CN116507296A (zh) | 处理三维口腔模型的方法和装置 | |
| Ayoub | 5 Three-dimensional imaging |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |