KR20170077785A - 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 방법은 가상 크라운의 위치를 결정한 후 픽스처의 위치를 결정함으로써 임플란트 플래닝 시 시술의 정확도를 높이고, 픽스처의 너비 및 길이를 조절할 수 있는 눈금UI를 생성하여 임플란트 객체들 상에 표시함으로써, 사용자가 픽스처가 삽입될 위치의 깊이나 너비를 측정하지 않고도 적용 가능한 픽스처를 쉽게 선택할 수 있어 사용자의 수정작업의 편의성을 높일 수 있다.

Description

치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체{DENTAL IMPLANT PLANNING METHOD, APPARATUS AND RECORDING MEDIUM THEREOF}

본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 치과용 임플란트 플래닝 시 임플란트 객체들의 크기 및 위치를 결정하기 위한 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.

치과용 임플란트 치료는 시술에 앞서서 환자의 골 상태에 적절한 임플란트의 치수, 종류, 위치, 배향 및 형상 등을 결정하는 임플란트 플래닝 과정을 거치게 된다.

먼저 영상획득장비를 통해 X-ray, CT, MRI, 파노라마 등 환자의 턱과 치아 골의 양과 질 등을 파악할 수 있는 영상을 획득하고, 환자의 상태에 적합한 임플란트의 종류, 치수 등을 선택하여 위치나 배향, 형상 등을 소프트웨어 프로그램을 통해 시뮬레이션한다.

종래 치과용 임플란트 플래닝을 위한 소프트웨어 프로그램은 이러한 임플란트를 구성하는 객체들 중에서 픽스처를 먼저 선택, 위치시키도록 구현되어 있는 것이 대부분이다. 그러나, 실제 임플란트 식립 및 제작 시에는 크라운은 위치를 쉽게 이동하거나 회전하거나 깊이를 조절할 수 있는 부분이 아니기 때문에, 크라운의 위치를 먼저 조정한 후에 픽스처의 방향을 결정하는 경우가 많다. 픽스처의 위치를 먼저 지정할 경우, 크라운의 위치가 크라운이 파절되기 쉬운 위치나 크라운과 픽스처를 연결하는 지대주를 사용할 수 없는 위치가 나타나기 때문이다. 따라서, 이러한 임상에서의 과정을 그대로 임플란트 시뮬레이션 시에도 적용시켜 실제 임상에서 시술의 정확도를 높이고 안전하게 적용 가능한 임플란트 플래닝을 위한 소프트웨어 프로그램이 필요하다.

또한, 종래 치과용 임플란트 플래닝을 위한 소프트웨어 프로그램은 임플란트 라이브러리에서 원하는 픽스처를 선택하여 시뮬레이션하는 방법을 사용하고 있다. 이때, 삽입된 픽스처가 적절하지 않거나 다른 픽스처로 교체하기 위해서는 식립하고자 하는 부위의 너비 및 길이를 측정한 후 해당 너비와 길이에 들어갈 수 있는 픽스처를 임플란트 라이브러리에서 다시 선택해야 하는 번거로움이 있다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 임플란트 플래닝 시 가상 크라운의 크기 및 위치를 먼저 결정한 후 픽스처의 위치 및 식립방향을 결정하여 시술의 정확도를 높일 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 픽스처 시뮬레이션 시 해당 제품군에 있는 모든 픽스처의 너비와 길이를 눈금UI로 보여줌으로써 사용자가 간단히 눈금을 선택하는 것만으로 픽스처를 교체할 수 있는 사용자의 수정작업의 편의성을 높일 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체를 제공하고자 한다.

상기 목적은 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서, 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서, 환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하여 표시하는 단계; 임플란트를 식립할 위치를 선택받는 단계; 가상 크라운의 크기 및 위치를 결정하고 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 단계; 상기 가상 크라운과 상기 픽스처를 결정된 위치에 상기 다차원 영상에 중첩 표시하는 단계; 및 상기 픽스처의 너비 및 길이를 조절할 수 있는 눈금UI를 생성하여 상기 픽스처 상에 중첩 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 눈금UI는 상기 픽스처의 너비를 조절할 수 있는 너비방향의 수평축 상에 표시된 너비눈금UI와, 상기 픽스처의 길이를 조절할 수 있는 길이방향의 수직축 상에 표시된 길이눈금UI를 포함할 수 있다.

또한, 상기 눈금UI는 상기 선택된 픽스처의 제품군이 갖는 모든 너비와 길이 정보에 대응하는 눈금이 모두 표시되도록 생성될 수 있다.

그리고, 상기 눈금 UI에서 변경하고자 하는 크기에 대응하는 눈금이 선택되면 해당 눈금에 대응하는 픽스처로 변경하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 임플란트를 식립할 위치를 결정하는 단계는, 상기 임플란트를 식립할 위치의 치아를 선택받는 단계; 및 상기 임플란트를 식립할 위치의 최대 외곽의 양끝 두 점을 선택받는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 임플란트를 식립할 위치를 선택하는 단계는, 상기 다차원 영상을 분석하여 치아 상실 영역을 검출하는 단계; 및 상기 치아 상실 영역의 최대 외곽을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

더 나아가, 상기 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 단계는, 상기 선택된 두 점 간의 거리 및 기울기에 기초하여 상기 가상 크라운의 크기 및 회전각도, 상기 픽스처의 식립방향을 결정할 수 있다.

그리고, 상기 다차원 영상에 중첩 표시하는 단계 및 상기 픽스처 상에 중첩 표시하는 단계는 동시에 또는 순차적으로 실행될 수 있다.

한편, 상기 목적은 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서, 환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하는 단계; 환자의 치아배열에 대응하는 치아형상의 치아UI를 생성하는 단계; 상기 치아UI에서 임플란트를 식립할 위치의 치아를 선택받는 단계; 상기 다차원 영상에서 상기 임플란트를 식립할 위치의 양끝 두 점을 선택받는 단계; 상기 치아를 선택받는 단계에서 이웃하는 복수의 치아가 선택된 경우, 상기 양끝 두 점의 거리, 기울기 및 해당 치아들의 크기비율데이터에 기초하여 가상 크라운의 크기 및 위치를 결정하고 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 단계; 상기 가상 크라운과 상기 픽스처를 결정된 위치에 상기 다차원 영상에 중첩 표시하는 단계; 및 상기 치아UI에서 치아의 픽스처의 비활성화가 선택되면, 이웃하는 양쪽의 치아에 크라운 및 픽스처부위가 존재하는 경우 상기 픽스처를 비활성화시켜 브릿지로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 상기 목적은 상기 치과용 임플란트 플래닝 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 의해서도 달성될 수 있다.

한편, 상기 목적은 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 있어서, 환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하는 영상생성부; 사용자인터페이스부로부터 임플란트를 식립할 위치에 관한 정보를 입력받아 가상크라운의 크기 및 위치를 결정하고, 상기 픽스쳐의 식립방향 및 위치를 결정하는 위치결정부; 상기 가상크라운과 상기 픽스처를 결정된 위치에 대응하여 다차원 영상에 배치하는 객체생성부; 및 상기 픽스처의 너비 및 길이를 조절할 수 있는 눈금UI를 생성하여 상기 픽스처상에 표시하는 눈금UI생성부; 및 상기 눈금UI에서 변경하고자 하는 크기에 대응하는 눈금이 선택되면 해당 눈금에 대응하는 픽스처로 변경하여 표시하도록 하는 객체수정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 의해서도 달성될 수 있다.

또한, 치아형상의 치아UI를 생성하고, 상기 치아UI가 크라운 부위와 픽스처 부위를 분리하여 활성화 또는 비활성화할 수 있도록 생성하는 치아UI생성부; 및 상기 치아UI에서 픽스처가 비활성화 선택되면, 이웃하는 양쪽의 치아에 크라운 및 픽스처부위가 존재하는 경우 해당 픽스처를 비활성화시켜 브릿지로 설정하는 브릿지설정부를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 임플란트 플래닝 시 시술의 정확도를 높이고, 선택된 픽스처의 제품군이 갖고 있는 모든 너비와 길이를 사용자에게 보여줌으로써 사용자는 삽입될 위치의 깊이나 너비를 측정하지 않고도 적용 가능한 픽스처를 쉽게 선택할 수 있어 사용자의 수정작업의 편의성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 눈금UI의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 치아 임플란트 시뮬레이션의 화면 구현 예를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에서 브릿지 기능을 설정하는 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법의 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치의 제어블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 영상생성부(10), 사용자인터페이스부(20), 위치결정부(30), 객체생성부(40), 눈금UI생성부(23b) 및 객체수정부(50)를 포함한다.

영상생성부(10)는 임플란트 플래닝을 위해 환자의 치아 배열에 관한 다차원 영상 모델을 생성하는 것으로, 여기서 환자의 치아 배열에 관한 모델은 2D 또는 3D 기반 모델 모두 가능하다.

환자의 치아 배열에 관한 모델은 환자의 턱이나 치아 영상에 기초하여 생성되는데, X-ray, CT, MRI, 파노라마 영상과 스캔 보철물 또는 개별적으로 디지털화 된 보철물을 해부학적 구조에 정합하여 구성할 수도 있다. 본 실시예에서는 CT 영상에 기초하여 파노라마 영상을 생성하는 것을 일 예로 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 환자의 턱이나 치아에 관한 영상이나 모델이 저장된 환자 라이브러리(미도시)를 더 포함하고, 영상생성부(10)는 환자 라이브러리에서 사용자의 선택에 대응하는 영상이나 모델을 화면에 표시한다.

사용자인터페이스부(20)는 사용자의 명령을 입력받기 위한 것으로, 마우스, 키보드, 버튼, 키패드 등을 포함하는 사용자입력부와, 화면상의 GUI를 생성하는 GUI생성부(23)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면에는 환자의 치아 배열에 관한 환자영상영역(예, 파노라마영역)이 중앙에 표시되어 있고, 맨 오른쪽 화면에는 환자 영상의 Axial 화면과 3D화면이 상하로 배치된다. 도 2의 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면은 다수의 사용자 GUI 메뉴를 포함하고 있으며, 대부분의 GUI 메뉴는 아이콘으로 표현되어 있다. 화면 상단에는 가상 객체를 시뮬레이션하기 위한 설정 아이콘 메뉴들이 배치되고, 파노라마영역 위 아래에는 치아번호가 기재된 치아형상의 치아UI가 표시된다. 이러한 화면 배치는 일 예에 불과하며 실시예에 따라 달리 구현될 수 있음은 물론이다.

사용자는 도 2에서 치아UI에서 치아번호가 표시된 치아형상을 선택하여 임플란트를 식립할 위치를 선택할 수 있다. 그리고, 환자의 다차원 영상에서 임플란트를 식립할 위치의 최대 외곽(예, 풍윤부)의 양끝 지점(두 점)을 선택하여 크라운의 최대 풍윤부의 크기 등을 지정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자동화 알고리즘에 의해 임플란트를 식립할 위치를 선택하는 치아선택부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 치아선택부(미도시)는 치아배열에 관한 다차원 영상에서 픽셀 밝기 등의 문턱치 값을 이용하여 치아가 상실된 영역을 검출하고, 치아상실 영역의 최대 외곽(풍윤부), 또는 최대 외곽의 두 점을 선택할 수 있다. 여기서, 치아 상실 영역의 검출 및 최대 외곽의 선택은 다양한 영상 분석 알고리즘에 의해 수행될 수 있다.

위치결정부(30)는 사용자가 선택하거나 자동으로 추출한 두 점의 거리 및 기울기에 기초하여 가상 크라운의 크기, 위치, 픽스처의 위치, 및 식립방향을 결정한다. 위치결정부(30)는 사용자가 선택한 두 점에 크라운의 최대 풍윤부가 위치하도록 하고, 두 점의 기울기에 기초하여 가상 크라운의 회전각도 및 픽스처의 식립방향을 결정한다. 따라서, 본 발명에서는 크라운의 크기 및 회전각도가 정해지고 이에 따라 픽스처의 위치, 식립방향 등이 정해지기 때문에 임상에서의 과정을 그대로 임플란트 시뮬레이션에 적용하여 임플란트 플래닝 시 시술의 정확도를 높일 수 있다.

객체생성부(40)는 임플란트 객체들을 생성하여 환자의 다차원 영상에 중첩하여 표시한다. 여기서, 임플란트 객체는 임플란트를 구성하는 객체를 의미하는 것으로, 좁은 의미로는 가상 크라운과 픽스처를 포함하고, 넓은 의미로는 지대주와 슬리브 등 모든 종류의 임플란트 객체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 임플란트 라이브러리(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 임플란트 라이브러리(미도시)는 회사별, 종류별, 크기별, 길이별로 다양한 임플란트 객체들이 저장되어 있다.

객체생성부(40)는 위치결정부(30)에서 결정한 크기 및 위치에 기초하여 가상 크라운과 픽스처를 환자의 다차원 영상상에 배치한다. 객체생성부(40)는 객체 생성시, 임플란트 라이브러리에서 해당 크기 또는 선택에 대응하는 임플란트 객체를 생성할 수 있다. 가상 크라운의 경우, 사용자가 선택한 두 점에 기초하여 크기를 생성하며, 픽스처의 경우, 사용자가 미리 디폴트(Default)값으로 설정해 둔 모델에 대응하는 객체를 생성하여 표시할 수 있다. 예컨대, 사용자가 자주 사용하는 제조회사의 제품군의 제품을 디폴트값으로 미리 설정해 두고, 사용자가 임플란트를 식립할 위치를 선택하면 디폴트값으로 설정한 모델을 결정된 위치 및 방향에 배치한다.

눈금UI생성부(23b)는 픽스처의 너비 및 길이를 조절할 수 있는 눈금UI를 생성하여 표시하는 것으로, 여기서 눈금UI생성부(23b)는 객체생성부(40)에서 생성한 픽스처의 모델이 갖는 모든 너비와 길이 정보에 대응하여 눈금이 표시되도록 눈금UI를 생성한다.

눈금UI는 픽스처의 너비를 조절할 수 있는 너비방향의 수평축 상에 표시된 너비눈금UI와, 픽스처의 길이를 조절할 수 있는 길이방향의 수직축 상에 표시된 길이눈금UI를 포함한다. 또한, 눈금UI는 조절점을 갖고 있어서 사용자가 해당 점을 클릭하여 너비나 길이를 조절할 수 있다.

픽스처 제품은 제조회사별로 구분되고, 동일 제조회사라도 제품군으로 구분된다. 일반적으로 표면처리방식에 따라 제품군이 구분된다. 동일 제품군에서는 길이나 너비에 따라 다양한 제품이 존재한다.

본 발명에 따른 눈금UI생성부(23b)는 사용자가 선택하거나 디폴트값으로 설정된 픽스처와 동일 제품군에 속한 다른 제품들의 길이나 너비정보를 눈금UI로 생성하여 표시한다. 이와 같이, 눈금UI생성부(23b)는 동일 제품군에서 변경 가능한 길이나 너비 정보를 눈금으로 알려줌으로써, 사용자는 원하는 눈금을 간단히 클릭하는 것만으로 픽스처를 교체할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 눈금UI생성부(23b)가 동일 제품군에 속한 제품들의 너비나 길이정보만을 생성하도록 하는 것은, 일반적으로 치과나 사용자(의사)가 선호하거나 취급하는 제품군이 소수로 정해져 있고, 해당 제품군에서 환자에 따라 치수만을 변경하여 사용하는 현실을 반영한 것이다.

객체수정부(50)는 임플란트 객체의 위치나 크기를 수정하기 위한 것으로 사용자의 조작 명령에 따라 객체의 위치를 이동, 회전 또는 크기를 수정 또는 변경한다. 객체생성부(40)는 눈금UI에서 변경하고자 하는 크기에 대응하는 눈금이 선택되면 해당 눈금에 대응하는 픽스처로 변경하여 표시하도록 한다. 또한, 사용자가 가상 크라운과 픽스처를 선택하여 드래그 또는 회전 명령을 하면 해당 명령에 따라 가상 크라운과 픽스처의 위치나 방향을 수정한다.

사용자가 다른 제품군으로 픽스처를 변경하고 싶은 경우, 임플란트 라이브러리에서 다른 제품군에 속한 제품을 선택함으로써, 픽스처의 제품군을 변경할 수도 있다. 이때, 눈금UI생성부(23b)는 화면에 표시된 변경된 픽스처의 제품군에 속한 다른 제품들의 너비나 길이 정보를 눈금으로 생성하여 표시한다.

도 3 및 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 객체생성 및 눈금UI의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다. 예컨대, 사용자가 임플란트가 식립될 위치의 치아번호 및 최대 풍윤부를 선택하면, 위치결정부(30)가 크라운의 크기, 위치와 픽스처의 위치를 결정하고, 객체생성부(40)는 가상 크라운과 픽스처를 생성하고, 눈금UI생성부(23b)는 해당 픽스처의 제품군에 속한 모든 제품의 너비와 길이정보를 눈금UI로 생성하여 도 3의 (a)와 같이 화면에 표시한다.

도 3의 (a)는 가상크라운, 픽스처, 및 눈금UI가 함께 표시된 화면을 도시한 것으로, 크라운, 픽스처, 및 눈금UI는 순차적으로 또는 동시에 표시될 수 있다. 한편, 사용자의 임플란트 객체의 구별을 위해서 가상 크라운과 픽스처, 눈금UI는 색상을 달리하여 표시할 수 있다. 가상 크라운의 회전축과 픽스처의 회전축은 일치되도록 표시되고, 사용자에 의해 수정 가능하다.

도 3의 (a)에서 눈금UI는 픽스처와 함께 표시되며, 눈금UI의 눈금의 치수와 픽스처의 치수가 서로 대응하도록 표시된다. 즉, 현재 선택된 픽스처의 높이가 6.5mm이고 너비가 4mm이므로, 눈금UI에서 해당 눈금에 대응하도록 표시된다. 도 3의 (a)에서 눈금UI는 너비눈금은 좌우 2개씩 4개가 표시되어 있으며, 길이눈금은 4개가 표시되어 있다. 즉, 현재 화면에 픽스처와 동일제품군에 있는 제품들의 너비치수는 2가지, 길이치수는 4가지 종류가 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 픽스처 옆에 치수가 표시되어 있어, 사용자는 현재 화면에 표시된 픽스처의 높이가 6.5mm이고, 너비가 4mm임을 한눈에 알 수 있다.

도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 사용자가 픽스처의 치수를 변경하고자 원하는 눈금 선택 시 조절점이 생성되어 표시하는 것을 도시한 것이다. 예컨대, 사용자가 영상에서 픽스처의 길이를 좀 더 큰 것으로 교체를 해야 한다고 판단하여, 픽스처의 높이를 좀 더 큰 것으로 변경하고자 길이눈금에서 현재 픽스처의 높이보다 더 큰 눈금을 선택하면 사용자가 클릭한 눈금에 동그란 조절점이 생성되어 표시된다. 이를 통해 사용자는 본인이 선택한 눈금임을 직관적으로 알 수 있도록 해 준다.

도 3의 (c)는 도 3의 (b)에서 조절점 선택 후 실행된 화면을 도시한 것이다. 사용자가 도 3의 (b)에서 픽스처의 높이 6.5mm 보다 더 큰 길이눈금을 선택하면, 픽스처가 해당 눈금에 대응하는 제품으로 변경되어 도 3의 (c)와 같이 화면에 표시된다. 그리고, 변경된 픽스처의 치수가 8.5mm, 4mm와 같이 화면에 표시되어 사용자는 본인이 변경 선택한 픽스처의 치수를 바로 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 현재 선택된 픽스처와 동일 제품군에 속한 다른 제품들의 너비나 길이정보를 눈금UI를 통해 직관적으로 보여줌으로써, 사용자는 삽입될 위치의 깊이나 너비를 측정하지 않고도 적용 가능한 픽스처를 쉽게 선택할 수 있어 사용자의 수정작업의 편의성을 높일 수 있다.

전술한 실시예에서 사용자는 도 2의 치아UI영역에서 연속되는 복수의 치아번호를 선택하여 임플란트를 식립할 위치를 선택할 수 있다. 이때, 사용자가 연속되는 복수의 치아번호를 선택하고, 환자의 다차원 영상에서 임플란트를 식립할 위치의 최대 외곽의 양끝 두 점을 선택하면 위치결정부(30)는 해당 치아번호에 해당하는 일반적인 치아크기비율을 고려하여 연속하는 복수의 가상 크라운의 크기 및 위치를 결정하고 마찬가지로 대응하는 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정한다. 여기서, 임플란트 식립위치는 사용자의 입력에 의해 선택될 수도 있으나, 자동화 알고리즘에 의해서도 선택될 수 있음은 물론이다.

객체생성부(40)는 위치결정부(30)에서 결정한 가상 크라운의 크기 및 위치, 픽스처의 식립방향 및 위치에 따라 가상 크라운과 픽스처를 생성하여 해당 위치에 표시한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 치아 임플란트 시뮬레이션의 화면 구현 예를 도시한 것이다. 도 5의 (a)는 사용자가 치아UI에서 임플란트를 식립하고자 하는 치아번호를 3개 선택하고, 3개 치아가 위치하는 양끝 점을 환자의 다차원 영상상에서 클릭한 것을 도시한 것이다. 도 5의 (a)에서 빨간색 A영역을 보면, 치아UI에서 선택된 치아번호에 대응하는 3개의 치아UI가 색상이 달리 표시되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 환자의 다차원 영상에서 빨간 두 점은 사용자가 클릭한 양 두 점을 나타낸다.

도 5의 (b)는 사용자가 치아UI에서 임플란트를 식립하고자 하는 치아번호를 3개 선택하고, 3개 치아가 위치하는 양끝 점을 환자의 다차원 영상 상에서 클릭한 후 실행된 화면을 도시한 것으로, 빨간색 B영역에 가상 크라운 3개와 픽스처가 생성되어 환자 다차원 영상 상에 표시된 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치는 치아의 위치(치아번호)에 따른 표준적인 크기의 비율에 관한 데이터를 미리 데이터로 갖고 있으며, 이에 기초하여 임플란트가 연속 치아에 적용될 경우, 해당 데이터에 기초하여 가상 크라운의 크기를 결정한다.

이와 같이, 본 발명은 식립할 임플란트 개수가 1개뿐만 아니라 연속되는 여러 치아영역에 대해서도 자동으로 크라운의 크기나 위치, 픽스처의 위치, 식립방향을 결정하여 표시할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 대해서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 영상생성부(10), 사용자인터페이스부(20), 위치결정부(30), 객체생성부(40), 눈금UI생성부(23b), 객체수정부(50), 치아UI생성부(23a) 및 브릿지설정부(60)를 포함한다. 전술한 실시예와 동일 유사한 구성에 대한 설명은 중복되는 범위에서 생략하기로 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 전술한 제1 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치와 거의 동일 유사한 구성을 가지며, 차이점은 브릿지 설정기능이 추가되었다는 점이다.

치아UI생성부(23a)는 치아형상의 치아UI를 생성하는 것으로, 치아UI는 크라운 부위와 픽스처 부위를 분리하여 활성화 또는 비활성화할 수 있도록 생성된다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에서 브릿지 기능을 설정하는 화면의 일 예를 도시한 것으로, 도 2의 화면에서 치아UI의 일부만을 분리확대한 것이다.

도 6 및 7을 보면, 치아형상이 크라운부분과 픽스처 부위가 색상이 달리 표시되어 분리되어 있는 것을 볼 수 있다. 도 6의 (a)는 사용자가 3개의 연속되는 치아번호를 클릭한 경우의 화면을 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 가운데 있는 치아UI를 클릭한 화면을 나타낸 것이고, 도 6의 (c)는 가운데 있는 치아UI에서 픽스처 부위를 클릭하여 비활성화 선택한 경우 픽스처를 까맣게 표시하여 삭제함으로써, 브릿지로 설정한 화면을 도시한 것이다.

종래에는 브릿지를 설정하기 위해서는 브릿지 설정 메뉴에 들어가서 치아를 선택하고 브릿지 기능을 설정하여야 하지만, 본 발명에서는 치아UI에 크라운과 픽스처 부분을 분리 활성화/비활성화하는 기능을 적용하여, 간단히 브릿지 기능을 설정할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는 브릿지 기능을 설정하기 위해서는 선택된 치아들이 연속하고, 선택된 치아들 중에서 양끝의 치아가 픽스처와 크라운 부위에 해당하는 부분이 존재하는 경우에 허용된다. 다만, 치아표기법에 따른 치아번호가 17번(상악 우측 제2대구치), 27번(상악 좌측 제2대구치), 37번(하악 좌측 제2대구치), 또는 47번(하악 우측 제2대구치) 즉, 맨 끝 치아인 경우에는 한쪽 끝의 치아에 픽스처와 크라운 부위에 해당하는 부분이 존재하는 경우 브릿지 설정 기능이 허용된다. 만약 이러한 조건에 해당하지 않는다면 사용자가 픽스처를 선택하더라도 비활성화 기능이 실행되지 않는다.

도 7은 치아번호가 17번에 해당하는 치아가 포함된 치아의 브릿지 설정 화면을 도시한 것이다. 비록 17번 치아의 경우 한쪽 치아는 존재하지 않지만, 다른 한쪽 끝의 치아에 픽스처와 크라운 부위에 해당하는 부분이 존재하기 때문에 브릿지 설정 기능이 허용된다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에 대해서는 도 2 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법의 흐름도이다.

먼저, 사용자가 환자를 선택하면 해당 환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하여 표시한다(S10). 이때, 환자의 다차원영상 이외에 임플란트 플래닝을 위한 GUI가 화면에 함께 표시되는데, 도 2와 같이 치아UI 및 명령 아이콘들이 함께 표시될 수 있다.

사용자는 임플란트 식립을 원하는 치아를 선택한다. 치아를 선택하는 방법은 여러 가지 방법이 사용될 수 있는데, 본 실시예에서는 도 2의 치아UI에서 원하는 치아번호에 대응하는 치아를 선택한다(S11). 그리고, 선택한 치아의 위치에 대응하는 최대 윤곽의 양끝 두 점을 선택하면(S12), 두 점의 거리 및 각도에 기초하여 가상 크라운의 크기, 회전각도, 픽스처의 식립방향, 위치 등을 결정한다(S13). 전술한 바와 같이, 식립하고자 하는 치아는 하나 이상이 선택될 수 있으며, 연속하는 복수의 치아를 선택한 경우, 일반적인 치아크기비율에 기초하여 크라운의 크기를 결정한다. 여기서, 임플란트 식립위치는 사용자의 입력에 의해 선택될 수도 있으나, 자동화 알고리즘에 의해서도 선택될 수 있음은 물론이다.

객체생성부(40)는 가상 크라운과 픽스처를 생성하여 결정된 크기 및 위치에 표시한다(S14). 이때, 가상 크라운, 픽스처 이외에 픽스처의 너비, 길이 등을 조절할 수 있는 눈금UI를 함께 생성하여 표시한다. 눈금UI는 선택된 픽스처의 제품군의 다른 제품들의 너비나 길이를 모두 표시하여 사용자가 선택 가능한 치수를 한눈에 알아보기 쉽도록 생성한다.

만약, 사용자가 가상 크라운 또는 픽스처의 위치 조정을 선택한 경우(S15), 객체수정부(50)는 명령에 대응하여 선택된 위치로 객체의 위치를 조정한다(S16). 만약, 사용자가 픽스처의 제품군의 변경을 선택한 경우(S17), 객체수정부(50)는 임플란트 라이브러리에서 다른 제품군의 제품을 선택할 수 있도록 하고, 사용자가 어느 하나의 제품을 선택한 경우 해당 픽스처로 객체를 변경하도록 한다(S18). 이때, 눈금UI는 변경된 픽스처의 제품군의 다른 제품들의 너비와 길이가 눈금으로 표시되도록 눈금UI가 변경된다.

만약, 사용자가 픽스처의 치수를 변경하고자 눈금UI에서 원하는 치수에 해당하는 눈금을 선택하면(S19), 객체수정부(50)는 해당 눈금에 대응하는 제품으로 픽스처를 변경하여 표시하도록 한다(S20).

본 발명의 제4 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에 대해서는 도 2, 5 내지 7 및 9를 참조하여 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법의 흐름도이다. 본 실시예는 브릿지 기능을 설정하는 방법에 관한 것이다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 9를 참조하면, 먼저, 사용자가 환자를 선택하면 해당 환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하여 표시한다(S30).

사용자는 임플란트 식립을 원하는 치아를 선택하는데, 먼저 치아UI에서 원하는 연속하는 치아아번호에 대응하는 치아들을 선택한다(S31). 그리고, 선택한 치아들의 양쪽 끝 두 점을 선택하면(S32), 두 점의 거리 및 각도에 기초하여 가상 크라운의 크기, 회전각도, 픽스처의 식립방향, 위치 등을 결정한다(S33). 전술한 바와 같이, 가상 크라운의 크기는 미리 설정된 치아크기비율 데이터에 기초하여 그 크기를 결정한다. 그리고, 결정된 크기 및 위치에 가상 크라운, 픽스처를 생성하여 표시한다(S34). 여기서, 임플란트 식립위치는 사용자의 입력에 의해 선택될 수도 있으나, 자동화 알고리즘에 의해서도 선택될 수 있음은 물론이다.

만약, 사용자로부터 치아UI에서 픽스처부위의 비활성화 기능이 선택된 경우(S35), 브릿지설정부(60)는 현재 선택된 치아들 중에서 양쪽 끝의 치아에 크라운과 픽스처 부위가 존재하는지 판단한다(S36). 만약 존재한다면 선택된 픽스처를 비활성화(삭제)시켜 브릿지 기능을 설정한다(S37). 만약 한쪽에만 크라운과 픽스처 부위가 존재하고(S38), 해당 치아가 17번, 27번, 37번, 또는 47번 치아에 해당한다면(S39), 선택된 픽스처를 비활성화(삭제)시켜 브릿지 기능을 설정한다. 만약 이에 해당하지 않는다면 해당 픽스처 비활성화기능을 실행하지 않는다(S40).

본 발명의 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 RAM, ROM 등과 같은 적어도 하나의 형태의 메모리를 포함하는 메모리 장치에 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서를 구비하는 장치로 구현될 수 있다. 프로세서는 범용 또는 특정 용도 프로세서일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치 및 방법은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명은 또한 컴퓨터상에서 실행될 때 본 발명에 따른 임플란트 플래닝 방법을 제공하는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현 가능하다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 프로그램 가능 프로세서에 의해 실행되기 위해 기계 판독 가능한 코드를 포함하는 저장 매체로 구현된다. 따라서, 본 발명은 컴퓨터상에서 실행될 때 전술된 바와 같은 플래닝 방법을 실행하기 위한 명령을 제공하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 기계 판독 가능 저장 매체로 구현될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 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 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 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.

10: 영상생성부 20: 사용자 인터페이스부 21: 사용자입력부 23: GUI생성부
23a: 치아UI생성부 23b: 눈금UI생성부
30: 위치결정부 40: 객체생성부
20: 그룹핑설정부 30: 객체수정부
50: 객체생성부 60: 브릿지설정부

Claims (12)

1. 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서,
   환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하여 표시하는 단계;
   임플란트를 식립할 위치를 선택하는 단계;
   가상 크라운의 크기 및 위치를 결정하고 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 단계;
   상기 가상 크라운과 상기 픽스처를 결정된 위치에 상기 다차원 영상에 중첩 표시하는 단계; 및
   상기 픽스처의 너비 및 길이를 조절할 수 있는 눈금UI를 생성하여 상기 픽스처 상에 중첩 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 눈금UI는 상기 픽스처의 너비를 조절할 수 있는 너비방향의 수평축 상에 표시된 너비눈금UI와, 상기 픽스처의 길이를 조절할 수 있는 길이방향의 수직축 상에 표시된 길이눈금UI를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 눈금UI는 상기 선택된 픽스처의 제품군이 갖는 모든 너비와 길이 정보에 대응하는 눈금이 모두 표시되도록 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 눈금 UI에서 변경하고자 하는 크기에 대응하는 눈금이 선택되면 해당 눈금에 대응하는 픽스처로 변경하여 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 임플란트를 식립할 위치를 선택하는 단계는,
   상기 임플란트를 식립할 위치의 치아를 선택받는 단계; 및
   상기 임플란트를 식립할 위치의 최대 외곽의 양끝 두 점을 선택받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 임플란트를 식립할 위치를 선택하는 단계는,
   상기 다차원 영상을 분석하여 치아 상실 영역을 검출하는 단계; 및
   상기 치아 상실 영역의 최대 외곽을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 단계는,
   상기 선택된 두 점 간의 거리 및 기울기에 기초하여 상기 가상 크라운의 크기 및 회전각도, 상기 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 다차원 영상에 중첩 표시하는 단계 및 상기 픽스처 상에 중첩 표시하는 단계는 동시에 또는 순차적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
9. 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서,
   환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하는 단계;
   환자의 치아배열에 대응하는 치아형상의 치아UI를 생성하는 단계;
   상기 치아UI에서 임플란트를 식립할 위치의 치아를 선택받는 단계;
   상기 다차원 영상에서 상기 임플란트를 식립할 위치의 양끝 두 점을 선택받는 단계;
   상기 치아를 선택받는 단계에서 이웃하는 복수의 치아가 선택된 경우, 상기 양끝 두 점의 거리, 기울기 및 해당 치아들의 크기비율데이터에 기초하여 가상 크라운의 크기 및 위치를 결정하고 픽스처의 식립방향 및 위치를 결정하는 단계;
   상기 가상 크라운과 상기 픽스처를 결정된 위치에 상기 다차원 영상에 중첩 표시하는 단계; 및
   상기 치아UI에서 치아의 픽스처의 비활성화가 선택되면, 이웃하는 양쪽의 치아에 크라운 및 픽스처부위가 존재하는 경우 상기 픽스처를 비활성화시켜 브릿지로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따른 상기 치과용 임플란트 플래닝 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    
11. 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 있어서,
    환자의 치아배열에 관한 다차원 영상을 생성하는 영상생성부;
    사용자인터페이스부로부터 임플란트를 식립할 위치에 관한 정보를 입력받아 가상크라운의 크기 및 위치를 결정하고, 상기 픽스쳐의 식립방향 및 위치를 결정하는 위치결정부;
    상기 가상크라운과 상기 픽스처를 결정된 위치에 대응하여 다차원 영상에 배치하는 객체생성부; 및
    상기 픽스처의 너비 및 길이를 조절할 수 있는 눈금UI를 생성하여 상기 픽스처상에 표시하는 눈금UI생성부; 및
    상기 눈금UI에서 변경하고자 하는 크기에 대응하는 눈금이 선택되면 해당 눈금에 대응하는 픽스처로 변경하여 표시하도록 하는 객체수정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    치아형상의 치아UI를 생성하고, 상기 치아UI가 크라운 부위와 픽스처 부위를 분리하여 활성화 또는 비활성화할 수 있도록 생성하는 치아UI생성부; 및
    상기 치아UI에서 픽스처가 비활성화 선택되면, 이웃하는 양쪽의 치아에 크라운 및 픽스처부위가 존재하는 경우 해당 픽스처를 비활성화시켜 브릿지로 설정하는 브릿지설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 플래닝을 위한 장치.
    

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