KR20180006917A - 교합 치아 모형의 x선 스캔을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
구강 외 촬영 장치는 환자의 머리의 일부의 3D 볼륨 이미지를 획득할 수 있다. 예시적 치아 장치 및/또는 방법의 실시형태는, 교합 관계에 있는 상악 치아 아치와 하악 치아 아치의 물리적 모형의 단일 구강 외 스캔으로부터 획득된 3D 볼륨 이미지 내의 상악 치아 아치와 하악 치아 아치의 표면의 3D 메시 모델을 제공할 수 있다. 하나의 예시적 실시형태에서, 상악 치아 아치 모델의 표면의 제 1 3D 메시 모델 및 하악 치아 아치 모델의 표면의 제 2 3D 메시 모델이 생성된다. 그 다음, 제 1 메시 모델과 제 2 메시 모델을 분리하기 위해 제 1 3D 메시 모델 및 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역이 제거된다. 다른 예시적 실시형태에서, 제 1 3D 메시 모델 및 제 2 3D 메시 모델은 정렬될 수 있다.
Description
본 발명은 일반적으로 치아 X선 촬영의 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치아의 볼륨 이미지를 획득하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 교합 치아 촬영 장치 및/또는 방법에 관한 것이다.
방사선 촬영은 다양한 문제를 식별하고 환자의 치아 및 지지 구조와 관련된 다른 측정 및 관찰을 입증하는 데 도움이 되므로 치과 의사에게 가치있는 것으로 인정된다. 치아 관리(dental care)를 향상시키기 위한 특별한 가능성을 갖는 X선 시스템 중에는, 하나 이상의 방사선 이미지를 연속적으로 획득할 수 있는 구강 외 촬영 장치가 있는데, 여기에서는 환자의 다수의 이미지를 상이한 각도에서 취득하고, 이 이미지들을 결합하여 환자의 턱의 치열(dentition) 및 다른 안면 특징을 보여주는 3D 재구성을 획득한다. 이러한 유형의 볼륨 이미지 컨텐츠를 제공하기 위해 다양한 유형의 촬영 장치가 제안되어 왔다. 이러한 유형의 시스템에서, 서로로부터 알려진 거리(예를 들어, 고정 또는 가변)에서 유지되는 방사선 소스 및 촬영 검출기는, 특정 각도 범위에 걸쳐 환자 주변을 동시에 회전하면서, 상이한 회전 각도에서 환자를 통해 전달되는 방사선을 전달 및 검출함으로써 일련의 이미지를 촬영한다. 예를 들어, 머리 및 턱 구조의 모양 및 크기를 보여주는 볼륨 이미지(예컨대, 3D 또는 볼륨 이미지의 재구성)는, 콘빔형 컴퓨터 단층 촬영(cone-beam computed tomography: CBCT)과 같은 컴퓨터 단층 촬영(CT) 또는 다른 볼륨 촬영 방법을 사용하여 획득될 수 있다. 결과적인 볼륨 이미지는 진단 및 치료를 돕는 유용한 정보를 획득하기 위한 특별한 가치가 있다고 인정된다.
치과 교정 치료 전에, 환자의 상악 및 하악의 가상 3D 모델을 생성하는 것이 현재의 관례이다. 다음에, 가상 치아는 분할되고 치과 교정 치료 계획을 시뮬레이션하기 위해 서로에 대해 변위될 수 있다. 치아의 3D 모델을 얻기 위해 2개 이상의 기법이 사용될 수 있다. 먼저, 3D 모델을 재구성하기 전에 복수의 프레임을 획득하는 구강 내 카메라를 사용하여 환자의 입이 스캐닝될 수 있다. 환자의 상악 및 하악을 나타내는 포지티브 물리적 모형은 또한 구강 내 카메라에 의해 스캐닝될 수 있다. 대안적으로, CBCT X선 디바이스를 사용하여 환자의 하악 및 상악을 나타내는 2개의 포지티브 물리적 모형이 개별적으로 스캔될 수 있다. CBCT 디바이스는, 지지대에 스캔 위치한 플라스터(plaster) 주위를 회전하는, 서로 대향하는 X선 소스 및 센서를 지지하는 갠트리(gantry)를 포함할 수 있다. 복수의 2D 프레임이 회전 중에 센서에 의해 획득된다. 그레이 레벨의 3D 매트릭스는 몇 가지 표준 알고리즘을 사용하여 재구성된다.
중요한 점은 실제 교합 상태에서 상악 및 하악 가상 모델을 등록하는 것이다. 실제로, 상부 및 하부 치아 모델의 양호한 교합 등록을 획득하는 것은, 치과 교정 치료를 시작하기 전에 환자의 치아의 초기 상태를 양호하게 평가하기 위한 하나의 필수 조건이다.
환자의 상부 및 하부 치아의 교합 등록을 포함하는, 초기 상태의 저렴하고 신속하며/하거나 정확한 평가를 제공할 수 있는 치아 X선 촬영 장치 및/또는 방법에 대한 필요성이 여전히 존재한다는 것을 알 수 있다.
본원의 한 측면은 특히 치과용 애플리케이션을 위해 의료용 디지털 방사선 촬영 기술을 발전시키기 위한 것이다.
본원의 다른 측면은 관련 기술 분야의 적어도 전술된 결함 및 다른 결함을 전체적으로 또는 부분적으로 해결하기 위한 것이다.
본원의 또 다른 측면은 적어도 본 명세서에서 설명된 장점을 전체적으로 또는 부분적으로 제공하기 위한 것이다.
본원의 장치 및/또는 방법 실시형태에 의해 제공되는 장점은, 실제 교합 상태에서 배열되고 스캐닝된 환자의 상부 및 하부 치아의 모형을 사용하여 상부 및 하부 치아 가상 모델의 교합 등록을 제공하는 것에 관한 것이다.
이들 측면은 단지 예시로서 제공되며, 이러한 목적들은 본 발명의 하나 이상의 실시형태의 예일 수 있다. 개시된 발명에 의해 본질적으로 달성되는 다른 바람직한 목적 및 장점은 당업자에게 떠오르거나 명백해질 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 데이터 처리 하드웨어 상에서 적어도 부분적으로 실행되는 방법으로서, 치아 아치 물리적 포지티브 모델들의 각각을 나타내는 데이터를 포함하는 3D 이미지 데이터를 획득하기 위해, 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들이 교합 관계에 있는 동안 상기 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들을 3차원 X선 스캐닝하는 단계와, 하악 치아 아치 표현 위에 상악 치아 아치 표현을 포함하는 3D 모델을 구성하는 단계와, 상기 3D 이미지 데이터를 사용하여, 교합 배열로 정렬된 상악 치아 아치 표현 및 하악 치아 아치 표현을 포함하는 3D 모델을 구성하는 단계와, 상기 교합 배열로 정렬된 상기 상악 치아 아치 표현 및 상기 하악 치아 아치 표현을 포함하는 상기 3D 모델을 표시, 전송 또는 저장하는 단계를 포함할 수 있는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상악 치아 아치 포지티브 물리적 모델 및 대향하는 하악 치아 아치 포지티브 물리적 모델의 3D 스캔 이미지 데이터를 통합하는 3D 모델을 구성하는 방법으로서, 치아 아치 포지티브 물리적 모델들의 각각을 나타내는 데이터를 포함하는 3D 이미지 데이터를 획득하기 위해, 치아 아치의 포지티브 물리적 모델들이 교합 관계에 있는 동안 상기 치아 아치의 포지티브 물리적 모델들을 3차원 X선 스캐닝하는 단계와, 하악 치아 아치 표현 위에 상악 치아 아치 표현을 포함하는 3D 모델을 구성하는 단계와, 상기 상악 치아 아치 표현의 표면의 제 1 3D 메시 모델 및 상기 하악 치아 아치 표현의 표면의 제 2 3D 메시 모델을 생성하는 단계와, 상기 제 1 3D 메시 모델과 상기 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역을 결정하는 단계와, 상기 제 1 3D 메시 모델과 상기 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역의 천이 구역(transition zones)을 식별하는 단계와, 상기 천이 구역의 정보를 사용하여 상기 접촉 영역을 클리핑하여, 상기 제 1 3D 메시 모델 및 상기 제 2 3D 메시 모델을 분리 및 폐쇄시키는 단계와, 폐쇄된 제 1 3D 메시 모델 및 폐쇄된 제 2 3D 메시 모델을 표시, 전송 또는 저장하는 단계를 포함할 수 있는 방법이 제공된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은, 첨부된 도면에 도시되는 본 발명의 실시형태에 대한 이하의 더 구체적인 설명으로부터 명백해질 것이다.
도면의 요소들은 반드시 서로에 대해 스케일링될 필요는 없다. 기본 구조적 관계 또는 동작 원리를 강조하기 위해 일부 과장이 필요할 수 있다. 예를 들어, 전력을 제공하고, 패키징하고, X선 시스템 구성 요소를 장착 및 보호하기 위해 사용되는 지지 구성요소와 같이, 설명된 실시형태를 구현하기 위해 필요한 몇몇 종래의 구성요소는, 설명을 단순화하기 위해 도면에 도시되지 않는다.
도 1은 본원에 따른 예시적 방법 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 2는 얇은 매개체를 갖는, CBCT 디바이스에서의 실제 교합 상태의 상악 포지티브 물리적 모형 및 하악 포지티브 물리적 모형의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 적층된 턱 모형 및 얇은 컨포멀 매개체의 CBCT 스캔의 3D 재구성의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본원에 따른 다른 예시적 방법 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 교합 상태의 상악 모형과 하악 모형을 나타내는 3D 이미지(또는 3D 그레이 레벨 매트릭스)의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 6은 3D 이미지의 상부 및 하부 경계로부터 제거되는, 교합 상태의 상악 모형 및 하악 모형의 3D 이미지의 2개의 상이한 부분(제 1 경계면 위 및 제 2 경계면 아래)을 도시하는 도면이다.
도 7은 상악 모형과 접촉하는 영역을 나타내는 홀을 갖는 하악 모형의 하나의 3D 표면의 평면도를 도시하는 도면이다.
도 8은 교합 평면에 직각으로 3D 교합 턱 모델을 가로지르는 광선의 그리드의 횡단면도를 도시하는 도면이다.
도 9는 3D 상악 및 하악 치아 표면과 직교 광선의 교차점의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 10은 3D 상악 및 하악 치아 표면의 접촉 영역의 천이 구역의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 11은 본원의 실시형태에 따른 천이 구역의 클리핑 후의 폐쇄된 3D 상악 및 하악 치아 표면의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 12는 객체의 CBCT 촬영을 위한 촬영 장치를 도시하는 개략도이다.
도면의 요소들은 반드시 서로에 대해 스케일링될 필요는 없다. 기본 구조적 관계 또는 동작 원리를 강조하기 위해 일부 과장이 필요할 수 있다. 예를 들어, 전력을 제공하고, 패키징하고, X선 시스템 구성 요소를 장착 및 보호하기 위해 사용되는 지지 구성요소와 같이, 설명된 실시형태를 구현하기 위해 필요한 몇몇 종래의 구성요소는, 설명을 단순화하기 위해 도면에 도시되지 않는다.
도 1은 본원에 따른 예시적 방법 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 2는 얇은 매개체를 갖는, CBCT 디바이스에서의 실제 교합 상태의 상악 포지티브 물리적 모형 및 하악 포지티브 물리적 모형의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 적층된 턱 모형 및 얇은 컨포멀 매개체의 CBCT 스캔의 3D 재구성의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본원에 따른 다른 예시적 방법 실시형태를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 교합 상태의 상악 모형과 하악 모형을 나타내는 3D 이미지(또는 3D 그레이 레벨 매트릭스)의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 6은 3D 이미지의 상부 및 하부 경계로부터 제거되는, 교합 상태의 상악 모형 및 하악 모형의 3D 이미지의 2개의 상이한 부분(제 1 경계면 위 및 제 2 경계면 아래)을 도시하는 도면이다.
도 7은 상악 모형과 접촉하는 영역을 나타내는 홀을 갖는 하악 모형의 하나의 3D 표면의 평면도를 도시하는 도면이다.
도 8은 교합 평면에 직각으로 3D 교합 턱 모델을 가로지르는 광선의 그리드의 횡단면도를 도시하는 도면이다.
도 9는 3D 상악 및 하악 치아 표면과 직교 광선의 교차점의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 10은 3D 상악 및 하악 치아 표면의 접촉 영역의 천이 구역의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 11은 본원의 실시형태에 따른 천이 구역의 클리핑 후의 폐쇄된 3D 상악 및 하악 치아 표면의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 12는 객체의 CBCT 촬영을 위한 촬영 장치를 도시하는 개략도이다.
다음은 도면에 대한 참조가 이루어지는 예시적 실시형태에 대한 설명으로서, 도면에서 동일한 도면 부호는 여러 도면의 각각에서 동일한 구조적 요소를 나타낸다.
본 개시물의 문맥에서 사용되는 경우, "제 1", "제 2" 등의 용어는, 달리 특정되지 않는다면, 반드시 임의의 순서, 연속 또는 우선순위 관계를 나타내는 것이 아니라, 단지 하나의 단계, 요소, 또는 요소 집합을 다른 것들과 더 명확하게 구별하기 위해 사용된다.
여기에서 사용될 때, "활성화 가능한(energizable)"이라는 용어는, 전력을 수신할 때 및 선택적으로 인에이블링 신호를 수신할 때, 지시된 기능을 수행하는 디바이스 또는 구성요소 세트에 관한 것이다. "작동 가능한(actuable)"이라는 용어는, 예를 들어 전기 신호에 응답하는 것과 같이, 자극에 응답하여 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 구성요소와 관련하여 통상적 의미를 갖는다.
본 개시물의 문맥에서, "픽셀(pixel)" 및 "복셀(voxel)"이라는 용어는 개별 디지털 이미지 데이터 요소, 즉, 측정된 이미지 신호 강도를 나타내는 단일 값을 나타내기 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 통상적으로, 개별 디지털 이미지 데이터 요소는, 3차원 또는 볼륨 이미지에 대해 복셀로 지칭되고 2차원(2D) 이미지에 대해 픽셀로 지칭된다. CT 또는 CBCT 장치로부터의 이미지와 같은 볼륨 이미지는, 상이한 상대 각도에서 촬영한 복수의 2차원 픽셀 이미지를 획득하고 그 다음에 대응하는 3D 복셀을 형성하기 위해 이미지 데이터를 결합함으로써 형성된다. 여기에서의 설명을 위해, 복셀 및 픽셀이라는 용어는 일반적으로 동등한 것으로 간주되어, 수치 값의 범위를 가질 수 있는 이미지 요소 데이터를 나타낼 수 있다. 복셀 및 픽셀은 공간 위치 및 이미지 데이터 코드 값의 속성을 갖는다.
본 개시물의 문맥에서, "코드 값"이라는 용어는 재구성된 3D 볼륨 이미지에서 각각의 볼륨 이미지 데이터 요소 또는 복셀과 연관되는 값을 지칭한다. CT 이미지에 대한 코드 값은, 항상 그런 것은 아니지만, 종종 하운스필드 단위(Hounsfield units: HU)로 표현된다.
본원에 따른 장치 및/또는 방법 실시형태는, 환자의 상부 및 하부 치아의 모형을 사용하는 상부 및 하부 치아의 교합 등록을 포함하는 치과 교정 상태의 저렴하고, 신속하며/하거나 정확한 평가를 제공하는 것을 목적으로 한다. 중요한 점은 실제 교합 상태에서 하부 및 상부 가상 모델을 등록하는 것이다.
다시 말하지만, 출발점은 실제 교합 상태에서 하부 및 상부 가상 모델을 등록하는 것이다. 관련 기술에 따르면, 하부 모형, 상부 모형, 및 양쪽에 치아 자국을 갖는 환자 치아의 왁스바이트(wax bite)(교합 상태에 대응함)가 스캐닝된다. 그런 다음, 하부 치아, 상부 치아 및 왁스바이트 모델의 3개의 가상 3D 모델이 재구성된다. 가상 하부 치아 모델의 가상 치아는 가상 왁스바이트 모델의 하부면의 가상 프린트와 함께 등록되고, 상부 치아 모델의 가상 치아는 상부 치아 모델의 가상 치아의 상부면 상의 가상 프린트와 함께 등록된다. 그런 다음, 상부 치아 모델은 하부 치아 모델에 등록된다. 상부 및 하부 치아 모델의 등록은, 등록 프로세스에서 매개자 역할을 하는 왁스바이트의 가상 모델인 제3 가상 모델의 생성에 의해 가능하게 된다. 예를 들어, 미국 특허 제 7,347,690 호 및 미국 특허 제 7,349,130 호를 참조한다. 그러나, 필요한 가상 모델의 수를 줄임으로써 프로세스를 덜 복잡하게 하고/하거나 더 정확하게 할 필요가 있다.
다른 관련 기술에 따르면, 하악과 상악을 나타내는 물리적 모형이 지지체 상에 나란히 배치된다. 여기서, 상악 물리적 모형은 환자의 턱의 물리적 모델을 지지하는 다각형 베이스를 포함한다. 또한, 하악 물리적 모형은 환자의 턱의 물리적 모델을 지지하는 다각형 베이스를 포함한다. 물리적 다각형 베이스 각각의 후면은, 모형이 실제 교합 상태에 있을 때 2개의 후면이 정렬되는 방식으로 절단된다. 따라서, 일단 상악 및 하악 모형의 가상 모델이 재구성되면, 다각형 베이스들의 양쪽 가상 후면의 정렬은 실제 교합 상태에서의 상부 및 하부 치아 모형의 등록을 정의한다. 이러한 관련 기술의 등록 방법은 양쪽 가상 턱 모델의 등록을 획득하기 위해 표식(landmark), 즉, 후면을 사용할 것을 요구한다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,579,095 호를 참조한다. 그러나, 가상 모델의 후면과 같은 표식의 등록 단계를 억제함으로써 등록 프로세스를 단순화하고/하거나 정확성을 증가시킬 필요가 있다.
본원의 방법 및/또는 장치 실시형태에 따른 예시적 등록 프로세스에서, 상악 및 하악 물리적 모형은 (예컨대, CBCT 디바이스를 사용하여) 실제 교합 상태에서 함께 스캐닝될 수 있다. 본원의 방법 및/또는 장치 실시형태에 대한 장점은, 하나의 단일 스캔이 필요하다는 것, 등록 정확도를 증가시키는 것 및/또는 표식의 등록이 필요하지 않다는 것을 포함한다. 부가적 장점은, 스캐닝된 물리적 모델(모형)이 이미 교합 상태에 있었기 때문에, 재구성된 모델이 이미 원하는 위치 또는 최대 교두교합(intercuspation) 위치에 매우 근접하다는 점이다. 이러한 상황은 베이스의 후면과 같은 피처가 등록되거나 제 3 구성요소가 사용되는 관련 기술의 방법에서는 접할 수 없다. 그러나, 이 경우 상부 및 하부 물리적 모델의 대향 치아들이 CBCT 스캔시에 실제 교합 상태에 있거나 악물려지고, 따라서 상위 및 하위 재구성 가상 모델이 병합된다. 상부 및 하부 재구성 가상 모델을 분리하는 것은 어렵고, 시간 소모적이고/이거나 복잡하다. 본원의 방법 및/또는 장치 실시형태는 이러한 단점을 처리하거나 해소한다.
이제 도 1을 참조하여, 본원의 실시형태에 따른, 환자의 상부 및 하부 치아의 물리적 모형을 사용하는 상부 및 하부 치아 가상 모델의 교합 등록의 예시적 방법을 도시하는 흐름도가 설명될 것이다. 이 방법은 도 12에 도시된 치아 촬영 장치/X선 시스템에 적용될 수 있지만, 도 1의 방법은 이에 제한되도록 의도되지 않는다.
처음에, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 모형(1) 및 하부 모형(2)은, 그들 사이에 얇은 컨포멀 매개체 인터페이스(thin conformal intermediary interface)를 가진채, CBCT 디바이스(도시되지 않음)의 지지체(4) 상에 실제 교합 상태로 위치된다(단계 100). 도 2는 중간에 티슈(tissue)(3)를 갖는, CBCT 디바이스에서의 실제 교합 상태의 상부 모형(1)과 하부 모형(2)의 사시도를 도시하는 도면이다. 예시적 실시형태에서, 티슈(3)는 X선에 대해 거의 투명할 수 있고, 수 밀리미터, 보통 1 내지 5 밀리미터의 두께를 가질 수 있다. 3개의 적층 객체의 CBCT 스캔이 수행될 수 있고(단계 102), 그 다음에 복셀로 구성된 그레이 레벨의 3차원 매트릭스가 재구성된다(단계 104). 도 3은 적층된 상악 및 하악 모형과 얇은 컨포멀(예컨대, 경직되지 않은) 매개체의 스캔의 3D 재구성의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 티슈(3)의 3D 이미지(3a)는, CBCT 스캔으로부터의 재구성의 단면도에서 상부 모형(1)의 3D 이미지(1a)와 하부 모형(2)의 3D 이미지(2a)와 구별될 수 있다. 바람직하게는, 모형의 3D 이미지(1a, 2a)는 스캔된 물리적 모형(1, 2)이 접촉하지 않았기 때문에 갭(5) 및 갭(6)과 같은 갭에 의해 분리된다.
다음에, 이용 가능한 마칭 큐브(Marching Cubes) 알고리즘과 같은 표준 상업적 방법을 사용하여, 모형(1 및 2)의 이미지(1a 및 2a)의 표면(1b 및 2b)의 다각형 3D 메시 데이터가 추출될 수 있다(단계 106). 바람직하게는, 이미지(1a, 2a)가 접촉하지 않기 때문에, 상악 표면과 하악 표면의 2개의 개별 3D 메시 모델이 획득되고, 2개의 3D 메시 모델을 분할하기 위한 추가 단계가 필요하지 않다. 연속적인, 바람직하게는 자동적인 프로세스에서, 관련 치아 표면(1b 및 2b) 정보로부터 멀리 있는 또는 반대쪽의 메시 모델의 부분을 다듬기 위해 상부 메시 모델 및 하부 메시 모델의 상부 평면 표면 및 하부 평면 표면은 각각 절단될 수 있다(단계 108).
이 시점에서, 2개의 표면 메시 모델은 양호한 교합 상태 또는 교합 관계에서 추출된다. 그러나, 정교한 교합 조정을 포함하는 선택적 단계가 도 1에 도시된 방법 실시형태에 추가될 수 있다(단계 110). 선택적인 정교한 교합 조정 단계에서, 2개의 표면 메시 모델은 증가된 양으로 또는 최대 교두교합(intercuspation) 위치를 향해 충돌할 때까지 가상으로 이동된다. 일 실시형태에서, 정교한 교합 조정 단계는 2개의 표면 메시 모델 사이의 접촉점의 수를 자동으로 증가시키고 바람직하게는 최대화할 수 있는 알고리즘을 사용하여 수행된다. 예를 들어, Z 이동을 사용하여 제 1 접촉점이 발견되고, 제 1 접촉점은 다른 접촉점을 발견하기 위한 새로운 변환의 받침점(fulcrum)으로 사용된다. 2개의 표면 메시 모델의 초기 위치가 실제로 원하는 또는 최대 교두교합 위치에 가깝기 때문에, 이 기하학적 변환은 일반적으로 x, y, z 방향(예컨대, 3개의 직교 방향)으로 1㎜ 미만 및 5° 미만의 각도(예컨대, 모델 간의 회전 각도)일 수 있다. 일 실시형태에서, Z 변환은 2개 이상의 "제 1" 접촉점을 초래할 수 있으며, 이들은 이후에 이어지는 변환에서 함께 사용될 수 있다. 다른 실시형태에서, Z 변환은 일련의 변환에서의 제 1 변환이 아니다.
이 시점에서 복셀 모델이 정확하게 등록된다. 등록된 상악 및 하악 모델 각각에 대한 치아 분리 단계(도시 생략) 후에, 가상 치과 교정 치료 계획이 결정 및/또는 시뮬레이션될 수 있다.
이제 도 4를 참조하여, 본원의 실시형태에 따른, 환자의 상부 및 하부 치아의 물리적 모형을 사용하는 상부 및 하부 치아 가상 모델의 교합 등록의 예시적 방법을 도시하는 흐름도가 설명될 것이다. 이 방법은 도 12에 도시된 치아 촬영 장치/X선 시스템에 적용될 수 있지만, 도 4의 방법은 이에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 상부 모형(1)과 하부 모형(2)은 CBCT 디바이스의 지지체(4) 상에 실제 교합 상태에서 서로 직접 인접하게 위치된다(단계 200). 따라서, 단계(200)에서, 상부 모형(1)과 하부 모형(2)은, 그들 사이에 어떠한 부가적 인터페이스 또는 매개체 없이 CBCT 디바이스의 지지체(4) 상에 실제 교합 상태에서 서로 직접 접촉하여 위치된다.
단계들(202, 204, 206 및 208)은 제 1 방법의 단계들(102, 104, 106 및 108)과 유사하다. 따라서, 단계들(202, 204, 206 및 208)에서의 프로세스의 상세한 설명은 여기서 반복되지 않을 것이다. 간략하게, 다음에 2개의 적층 객체의 CBCT 스캔이 수행될 수 있고(단계 202), 그 다음에 복셀로 구성된 그레이 레벨의 3차원 매트릭스가 재구성된다(단계 204). 그런 다음, 모형(1 및 2)의 이미지(1a 및 2a)의 표면(1b 및 2b)의 다각형 3D 메시 데이터가 공지된 상업적 방법을 사용하여 추출될 수 있다(단계 206). 연속적인, 바람직하게는 자동적인 프로세스에서, 각 치아 표면(1b, 2b) 정보로부터 멀리 있는 또는 반대쪽의 메시 모델의 부분을 다듬기 위해 상부 메시 모델 및 하부 메시 모델의 상부 평면 및 하부 평면은 각각 절단될 수 있다(단계 208).
도 5는 (예를 들어, 중간에 아무것도 없이) 교합하고 있는 상부 모형(1)과 하부 모형(2)을 나타내는 3D 이미지(또는 3D 그레이 레벨 매트릭스)를 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상악의 3D 이미지와 하악의 3D 이미지 사이에는 접촉 영역(7)이 존재한다. 접촉 영역(7)은 (표면 추출 단계(206)에서 획득된) 복셀 모델에서 강조될 수 있다. 도 7은 상악의 3D 이미지와 하악의 3D 이미지 사이의 접촉 영역(7)과 같은 접촉하는 영역을 나타내는 홀을 갖는 하부 모형(1)의 일 표면(1b)의 평면도를 나타낸다. 이러한 접촉 영역은 상부 및 하부 가상 복셀 기반 표면의 분리에 명백히 장애가 된다. 도 6은 3D 이미지의 상부 및 하부 경계로부터 제거되는 (제 1 경계면 위 및 제 2 경계면 아래의) 3D 이미지의 2개의 상이한 부분을 도시하는, 교합된 상악 모형 및 하악 모형의 3D 이미지의 단면도를 도시하는 도면이다. 이전에 설명된 바와 같이(예를 들어, 단계 108), 하부 및 상부 평면 표면의 제거(단계(208))는, 바람직하게는 교합 평면에 평행할 수 있고 바람직하게는 도 6에 도시된 것처럼 3D 이미지의 상부 및 하부 경계로부터 (예컨대, 보통 5㎜에) 위치될 수 있는 2개의 평면(8, 9)을 사용하여 행해진다. 3D 이미지에 도시된 2개의 평면(8, 9)의 외측에 있는 표면(1a, 1b)의 부분은 (예컨대, 추가 이미지 처리로부터) 제거된다.
그 다음, 프로세스는 복셀 기반 모델의 교합 표면에 직각으로 모델을 가로지르는 광선(9)(예컨대, 모델의 상단으로부터 시작됨)을 시뮬레이션하는 것으로 진행한다(단계 210). 도 8은 교합 평면에 직각으로 모델을 가로지르는 광선의 그리드의 단면도 또는 2D 슬라이스를 도시하는 도면이다. 바람직하게는, 피처 에지 내부를 통과하는 광선들, 즉 각 슬라이스 상에 정의된 2개의 경계선(10a 및 10b) 사이를 통과하는 광선들(9)만이 고려된다. 경계선(10a, 10b) 외부의 광선(9)은 제거될 수 있다.
그 후, 프로세스는 상악 표면(1b) 및 하악 표면(2b)과 광선의 교차점의 결정으로 진행한다(단계 212). 도 9는 3차원 상악 및 하악의 치아 표면과 직교하는 광선의 교차점의 단면도를 도시하는 도면이다. 접촉 영역(7)을 제외하고는 광선(9)은 점(10a)에서 상악 표면(1a)을 가로지르고 점(10b)에서 하악 표면(1b)을 가로지른다. 도 9에 도시된 바와 같이, 접촉 영역(7)에 대응하는 위치에서, 광선(11)은 복셀 기반 표면(1a 또는 1b)을 가로지르지 않는다. 이 단계(212)는 접촉 영역(7)의 위치 추정(localization)을 허용할 수 있다.
이어서, 프로세스는 접촉 영역(7)과 같은 접촉 영역의 천이 구역(transition zones)의 식별로 진행한다(단계 214). 예를 들어 단계(214)에서, 접촉 영역(7)의 가장 가까운 위치에 위치하는 상악 표면(1a)과 하악 표면(1b)을 가로지르는 광선(12 및 14)뿐만 아니라 두 쌍의 교차점(13a, 13b 및 15a, 15b)이 식별된다. 도 10은 3D 상악 및 하악 표면의 접촉 영역의 천이 구역의 단면도를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 접촉 영역의 양측 상의 각 교차점 쌍의 교차점들 사이에 놓이는 구역은 천이 구역으로 식별될 수 있다. 천이 구역(16)은 교차점들(13a 및 13b) 사이의 영역이고, 천이 구역(17)은 교차점들(15a 및 15b) 사이의 영역이다.
다음에, 천이 구역의 정보를 사용하여 접촉 영역(7)의 위치에서의 양쪽 표면(1a 및 1b)의 클리핑(clipping)이 수행될 수 있다(단계 216). 일 실시형태에서, 접촉 영역(7)의 위치에서의 양쪽 표면(1a 및 1b)의 클리핑은, 천이 구역의 곡률 정보(예컨대, 최대 곡률 정보)를 사용하는 알고리즘에 의해 수행된다. 이제, 접촉 영역의 초기 세그먼트(16 및 17)를 대체하는 새로운 세그먼트(18a 및 18b)를 사용하여 2개의 폐쇄 표면(1a 및 1b)이 획득될 수 있다. 도 11은 본원의 실시형태에 따른, 천이 구역의 클리핑 후의 폐쇄된 3D 상악 및 하악 치아 표면의 단면도를 도시하는 도면이다.
3D 상악 및 하악 치아 표면이 분리되면, 다음에 프로세스는 폐쇄된 3D 상악 및 하악 치아 표면을 평탄화하는 것으로 진행한다(단계 218). 일 실시형태에서, 평탄하거나 더 평탄한 폐쇄된 3D 상악 및 하악 치아 표면을 얻기 위해 당업계에 공지된 표준 홀 충진 알고리즘(standard fill hole algorithm)이 적용될 수 있다. 선택적으로, 단계(110)의 프로세스와 유사한 정교한 교합 등록을 위한 부가적 프로세스(단계 220)가 적용될 수 있다. 본 명세서에 설명될 때, 광선(11, 12 및 14)은 부가적인 특정 특성을 포함하는 광선(9)의 부분 집합이다.
도 12는 본원에 따른 예시적 방법 및/또는 장치 실시형태를 구현할 수 있는 객체의 CBCT 촬영을 위한 촬영 장치를 도시하는 개략도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 촬영 장치(1200)는 지지체 상의 객체 또는 환자(1214)의 CBCT 이미지를 획득, 처리 및 표시할 수 있다. 운송 장치(1220)는, 3차원 볼륨 이미지 재구성을 위해 사용되는 다수의 2차원 투영 이미지를 획득하기 위해, X선 소스(1226)를 갖는 생성기 장치(1224) 및 검출기(1222)를 지지 위치(1216) 주위에서 적어도 부분적으로 회전시킨다. 제어 로직 프로세서(1230)는 객체 또는 환자의 3차원 촬영에 필요한 이미지 컨텐츠를 획득하기 위해 X선 소스(1226), 검출기(1222), 운송 장치(1220) 및 다른 촬영 장치를 활성화한다(energize). 촬영에 적절한 위치에서 환자(1214) 위치를 표준화하고, 머리 위치를 안정화하고, 촬영에 적합한 지오메트리를 사용하여 객체 또는 환자의 머리 주위에서 검출기(1222) 및 소스(1226)를 선회시키기 위한 기준을 제공하기 위해, 지지 위치(1216)는 관자놀이 지지체 및 다른 지지 구조와 같은 피처를 포함할 수 있다. 지지 위치(1216)는 객체 또는 환자의 머리가 위치하는 위치이지만, 촬영 동안 객체 또는 머리의 움직임을 제한하기 위해지지 위치(1216)에 제공된 피처는 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 제어 로직 프로세서(1230)는 메모리(1232)를 포함할 수 있으며, 조작자 명령어의 입력 및 이미지 결과의 표시를 위해 디스플레이(1240)와 신호로 통신한다. 제어 로직 프로세서(1230) 및/또는 디스플레이(1240)는 촬영 장치에 대해 국소적이거나 또는 원격일 수 있다.
본원의 예시적 실시형태에 따라, 컴퓨터 프로그램은 전자 메모리로부터 액세스되는 이미지 데이터에 대해 수행되는 저장된 명령어를 이용한다. 이미지 처리 기술 분야의 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본원의 예시적 실시형태에서 이미지 시스템을 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램은, 퍼스널 컴퓨터 또는 워크스테이션과 같은 적절한 범용 컴퓨터 시스템에 의해 이용될 수 있다. 그러나, 예를 들어 네트워크화된 프로세서의 배치를 포함하여, 본원의 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위해 많은 다른 유형의 컴퓨터 시스템이 사용될 수 있다. 본원의 예시적 방법/장치를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이 매체는, 예를 들어, 하드 드라이브 또는 착탈식 디바이스와 같은 자기 디스크 또는 자기 테이프와 같은 자기 저장 매체, 광학 디스크, 광학 테이프 또는 머신 판독가능 광학 인코딩과 같은 광학 저장 매체, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 판독 전용 메모리(ROM)와 같은 고체 전자 저장 디바이스, 또는 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위해 사용되는 임의의 다른 물리적 디바이스 또는 매체일 수 있다. 본원의 예시적 방법/장치를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 또한, 인터넷 또는 다른 네트워크 또는 통신 매체를 통해 이미지 프로세서에 접속되는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 당업자는 또한, 그러한 컴퓨터 프로그램 제품의 등가물이 하드웨어로도 구성될 수 있음을 쉽게 인식할 것이다.
본 개시물의 문맥에서 "컴퓨터 액세스 가능 메모리"와 등가물인 "메모리"라는 용어는, 예를 들어 데이터베이스를 포함하는, 이미지 데이터를 저장 및 조작하기 위해 사용되고 컴퓨터 시스템에 액세스 가능한 임의의 유형의 일시적 또는 보다 지속적인 데이터 저장 작업공간을 지칭할 수 있다. 메모리는 예를 들어 자기 또는 광학 저장 장치와 같은 장기 저장 매체를 사용하여 비휘발성을 가질 수 있다. 대안적으로, 메모리는 마이크로프로세서 또는 다른 제어 로직 프로세서 디바이스에 의한 임시 버퍼 또는 작업공간으로 사용되는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 전자 회로를 사용하여 더 큰 휘발성을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 데이터는 일반적으로 디스플레이 디바이스와 직접 연관되는 임시 저장 버퍼에 저장되며, 디스플레이된 데이터를 제공하기 위해 필요에 따라 주기적으로 리프레시된다. 이 임시 저장 버퍼는 또한, 그 용어가 본원에서 사용될 때 일종의 메모리로 간주된다. 메모리는 계산 및 기타 처리의 중간 및 최종 결과를 실행 및 저장하기 위한 데이터 작업공간으로도 사용된다. 컴퓨터 액세스 가능 메모리는 휘발성, 비휘발성, 또는 휘발성과 비휘발성 유형의 하이브리드 조합일 수 있다.
본원의 컴퓨터 프로그램 제품은 공지된 다양한 이미지 조작 알고리즘 및 프로세스를 이용할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 본원의 컴퓨터 프로그램 제품 실시형태는, 여기에서 구체적으로 도시 또는 설명되지 않은, 구현에 유용한 알고리즘 및 프로세스를 구체화할 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 알고리즘 및 프로세스는 이미지 처리 분야의 통상적인 기술 내에 있는 종래의 유틸리티를 포함할 수 있다. 이미지를 생성하고 다르게 처리하거나 본원의 컴퓨터 프로그램 제품과 함께 동작하는 그러한 알고리즘 및 시스템, 및 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 부가적 측면은, 여기에 구체적으로 도시되거나 설명되지 않으며, 공지된 그러한 알고리즘, 시스템, 하드웨어, 구성요소 및 요소로부터 선택될 수 있다.
본 명세서의 설명에서, 애플리케이션의 예시적 실시형태는 소프트웨어 프로그램으로서 설명될 수 있다. 당업자는 그러한 소프트웨어의 등가물이 하드웨어로도 구성될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 이미지 조작 알고리즘 및 시스템은 공지되어 있으므로, 본 설명은 특히 본 발명에 따른 방법의 일부를 형성하거나 보다 직접적으로 협력하는 알고리즘 및 시스템에 관한 것이다. 여기에 구체적으로 도시되거나 설명되지 않은, 그러한 알고리즘 및 시스템 및 이와 관련된 이미지 신호를 생성하고 다르게 처리하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 다른 측면은 당업계에 공지 된 그러한 시스템, 알고리즘, 구성요소 및 요소로부터 선택될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 하나 이상의 저장 매체, 예를 들어 자기 디스크(예컨대, 플로피 디스크) 또는 자기 테이프와 같은 자기 저장 매체, 광학 디스크, 광학 테이프 또는 머신 판독가능 바코드와 같은 광학 저장 매체, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 판독 전용 메모리(ROM)와 같은 고체 전자 저장 디바이스, 또는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위해 하나 이상의 컴퓨터를 제어하는 명령어를 갖는 컴퓨터 프로그램을 저장하기 위해 사용되는 임의의 다른 물리적 디바이스 또는 매체를 포함할 수 있다.
전술한 방법은 흐름도를 참조하여 설명될 수 있다. 흐름도를 참조하여 방법을 설명하면, 당업자는 적절한 컴퓨터상에서 방법을 수행하는 그러한 명령어를 포함하는 프로그램, 펌웨어 또는 하드웨어를 개발하여 컴퓨터 판독가능 매체로부터 명령어를 실행할 수 있다. 마찬가지로, 서비스 컴퓨터 프로그램, 펌웨어 또는 하드웨어에 의해 수행되는 방법은 또한 컴퓨터 실행가능 명령어로 구성된다.
특허 문서에서 일반적으로 사용되는 것처럼, 본 명세서에서 단수 용어는, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 임의의 다른 예 또는 사용과 독립적으로, 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것으로 사용된다. 본 명세서에서 "또는"이라는 용어는 비배타적인 것을 지칭하기 위해 사용되므로, 달리 표시되지 않는 한, "A 또는 B"는 "B가 아닌 A", "A가 아닌 B" 및 "A 및 B"를 포함한다. 본 명세서에서, "포함하는(including)"및 "여기에서(in which)"라는 용어는 각각의 용어 "포함하는(comprising)" 및 "여기서(wherein)"의 평이한 영어 등가물로서 사용된다. 또한, 이하의 청구 범위에서, "포함하는(including)" 및 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 확장가능형(open-ended)이며, 즉, 청구항에서 그러한 용어 뒤에 열거된 것 이외의 요소를 포함하는 시스템, 장치, 제품 또는 프로세스는 여전히 그 청구항의 범위에 속하는 것으로 간주된다.
본원에 따른 예시적 실시형태는 본 명세서에 설명된 다양한 특징을 (개별적으로 또는 조합하여) 포함할 수 있다.
본 발명은 하나 이상의 구현과 관련하여 설명되었지만, 첨부된 청구 범위의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 도시된 예들에 변경 및/또는 수정이 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 특정 특징은 여러 구현 중 하나와 관련하여 개시될 수 있지만, 이러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정 기능에 대해 바람직하고 유리할 수 있는 다른 구현의 하나 이상의 다른 특징과 결합될 수 있다. "~중 적어도 하나"라는 용어는 나열된 항목 중 하나 이상이 선택될 수 있음을 의미하도록 사용된다. "약"이라는 용어는, 변경이 예시된 실시형태에 대한 프로세스 또는 구조의 부적합을 초래하지 않는 한, 열거된 값이 다소 변경될 수 있음을 나타낸다. 마지막으로, "예시적"은 그 설명이 이상적임을 암시하기보다는 그것이 예로서 사용되는 것을 나타낸다. 본 발명의 다른 실시형태는, 본 명세서의 고려 및 본 명세서에 개시된 발명의 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 예는 단순히 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구범위에 의해 표시되며, 그 균등물의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 거기에 포함되도록 의도된다.
Claims (14)
- 데이터 처리 하드웨어 상에서 적어도 부분적으로 실행되는, 상악 치아 아치 포지티브 물리적 모델(maxillary dental arch positive physical model) 및 대향하는 하악 치아 아치 포지티브 물리적 모델(mandibular dental arch positive physical model)의 3D 스캔 이미지 데이터를 통합하는 3D 모델을 구성하는 방법으로서,
치아 아치 포지티브 물리적 모델들의 각각을 나타내는 데이터를 포함하는 3D 이미지 데이터를 획득하기 위해, 치아 아치의 포지티브 물리적 모델들이 교합 관계에 있는 동안 상기 치아 아치의 포지티브 물리적 모델들을 3차원 X선 스캐닝하는 단계와,
하악 치아 아치 표현 위에 상악 치아 아치 표현을 포함하는 3D 모델을 구성하는 단계와,
상기 상악 치아 아치 표현의 표면의 제 1 3D 메시 모델 및 상기 하악 치아 아치 표현의 표면의 제 2 3D 메시 모델을 생성하는 단계와,
상기 제 1 3D 메시 모델과 상기 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역을 결정하는 단계와,
상기 제 1 3D 메시 모델과 상기 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역의 천이 구역(transition zones)을 식별하는 단계와,
상기 천이 구역의 정보를 사용하여 상기 접촉 영역을 클리핑(clipping)하여, 상기 제 1 3D 메시 모델 및 상기 제 2 3D 메시 모델을 분리 및 폐쇄(separate and close)시키는 단계와,
폐쇄된 제 1 3D 메시 모델 및 폐쇄된 제 2 3D 메시 모델을 표시, 전송 또는 저장하는 단계를 포함하는
방법.
- 제 1 항에 있어서,
정렬된 상악 모델 및 하악 모델의 각각에 대해 치아를 분할하는 단계를 더 포함하는
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 3차원 X선 스캐닝은 CBCT 스캔을 포함하는
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 접촉 영역을 결정하는 단계는,
교합 평면에 직각으로 상기 모델을 가로지르는 광선의 그리드를 시뮬레이션하는 단계와,
상기 제 1 3D 메시 모델 및 상기 제 2 3D 메시 모델과 상기 광선의 교차점을 식별하는 단계와,
상기 광선이 상기 제 1 3D 메시 모델 및 상기 제 2 3D 메시 모델과 교차하지 않는 접촉 영역을 결정하는 단계를 포함하는
방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 광선의 그리드는 상기 제 1 3D 메시 모델의 상단 또는 상기 제 2 3D 메시 모델의 하단에서 시작되는
방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 폐쇄된 제 1 3D 메시 모델 및 상기 폐쇄된 제 2 3D 메시 모델을 정렬하는 단계를 더 포함하는
방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 정렬은,
제 1 접촉점이 발견될 때까지 상기 폐쇄된 제 1 3D 메시 모델과 상기 폐쇄된 제 2 3D 메시 모델 사이의 방향으로의 제 1 이동과,
다른 접촉점들을 찾고 접촉점의 총 개수를 증가시키기 위한, 상기 제 1 접촉점을 받침점(fulcrum)으로 사용하는 직교 방향으로의 적어도 하나의 추가 이동과,
다른 접촉점들을 찾고 접촉점의 총 개수를 증가시키기 위한, 접촉점들 중 하나를 받침점으로 사용하는 적어도 하나의 회전 이동을 포함하는
방법.
- 데이터 처리 하드웨어 상에서 적어도 부분적으로 실행되는, 상악 치아 아치(maxillary dental arch) 및 대향하는 하악 치아 아치(mandibular dental arch)의 3D 스캔 이미지 데이터를 통합하는 3D 모델을 구성하는 방법으로서,
치아 아치 물리적 포지티브 모델들의 각각을 나타내는 데이터를 포함하는 3D 이미지 데이터를 획득하기 위해, 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들이 교합 관계에 있는 동안 상기 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들을 3차원 X선 스캐닝하는 단계와,
상기 3D 이미지 데이터를 사용하여, 교합 배열로 정렬된 상악 치아 아치 표현 및 하악 치아 아치 표현을 포함하는 3D 모델을 구성하는 단계와,
상기 교합 배열로 정렬된 상기 상악 치아 아치 표현 및 상기 하악 치아 아치 표현을 포함하는 상기 3D 모델을 표시, 전송 또는 저장하는 단계를 포함하는
방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들을 3차원 X선 스캐닝하는 단계는, 상기 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들이 교합 관계에 있는 동안 상기 치아 아치의 물리적 포지티브 모델들 사이에 얇은 컨포멀 매개체(thin conformal intermediary)를 사용하여 수행되고,
상기 방법은,
상기 상악 치아 아치 표현 및 상기 하악 치아 아치 표현의 각각의 표면의 3D 메시 모델을 생성하는 단계와,
상기 상악 치아 아치 표현의 표면의 3D 메시 모델과 상기 하악 치아 아치 표현의 표면의 3D 메시 모델을 정렬하는 단계와,
상기 하악 치아 아치 표현과 정렬된 상기 상악 치아 아치 표현을 포함하는 정렬된 3D 모델을 표시, 전송 또는 저장하는 단계를 더 포함하는
방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 정렬은,
제 1 접촉점이 발견될 때까지 상기 상악 치아 아치 표현과 상기 하악 치아 아치 표현 사이의 방향으로의 제 1 이동과,
다른 접촉점들을 찾고 접촉점의 총 개수를 증가시키기 위한, 상기 제 1 접촉점을 받침점으로 사용하는 직교 방향으로의 적어도 하나의 추가 이동과,
다른 접촉점들을 찾고 접촉점의 총 개수를 증가시키기 위한, 접촉점들 중 하나를 받침점으로 사용하는 적어도 하나의 회전 이동을 포함하는
방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 얇은 컨포멀 매개체는 1 내지 5 ㎜ 두께의 티슈(tissue)를 포함하는
방법.
- 제 8 항에 있어서,
정렬된 상악 모델 및 하악 모델의 각각에 대해 치아를 분할하는 단계를 더 포함하는
방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 3차원 X선 스캐닝은 CBCT 스캔을 포함하는
방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 상악 치아 아치 표현의 표면의 제 1 3D 메시 모델 및 상기 하악 치아 아치 표현의 표면의 제 2 3D 메시 모델을 생성하는 단계와,
상기 제 1 3D 메시 모델과 상기 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역을 결정하는 단계와,
상기 제 1 3D 메시 모델과 상기 제 2 3D 메시 모델이 교차하는 접촉 영역의 천이 구역을 식별하는 단계와,
상기 천이 구역의 정보를 사용하여 상기 접촉 영역을 클리핑하여, 상기 제 1 3D 메시 모델 및 상기 제 2 3D 메시 모델을 분리 및 폐쇄시키는 단계와,
폐쇄된 제 1 3D 메시 모델 및 폐쇄된 제 2 3D 메시 모델을 표시, 전송 또는 저장하는 단계를 더 포함하는
방법.
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