KR20180115563A - 치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법 - Google Patents

치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 수진자의 치아 모델 이미지를 획득하는 단계; 상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계; 상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법, 치아 교정 시뮬레이션 장치, 및 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.

Description

치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법{ORTHODONTIC SIMULATION DEVICE, MEHTOD FOR SIMULATING TOOTH CORRECTION USING THE SAME, AND METHOD FOR ATTACHING BRACKET APPLIED TO THE SAME}
본 발명은, 치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법에 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.
이러한 치아 교정 치료 방법 중 대표적인 것은 치아에 브라켓을 부착하고, 이 브라켓에 와이어를 연결시켜서 와이어의 탄성력에 의해 치아의 위치를 변경시키는 방식이다.
이러한 치아 교정 치료를 하기 전에, 적합한 치료 시술 방법을 결정하기 위해서는 현재 수진자의 치아 상태와 더불어서, 치아 교정시 예상되는 치아의 형태에 대한 시뮬레이션이 선행되는 것이 바람직하다.
이러한 시뮬레이션 방법으로서, 본출원인의 발명인 치아 오브젝트를 자동 이동시키는 교정 방법(특허 공개 제2016-0140326호)이 공개되어 있다. 그러나, 이러한 경우, 치아 교정에서 매우 중요한 요소인 브라켓의 부착 위치나 부착 방법, 브라켓과 치아면 사이의 각, 그리고 교정 목적이 되는 치아의 각등에 대한 종합적인 고려가 없었다.
본 발명은 상술한 문제를 해결할 수 있는, 치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법은, 수진자의 치아 모델 이미지를 획득하는 단계; 상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계; 상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시키는 단계는, 상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법은, 상기 치아 오브젝트의 수평 중심선과 수직 중심선을 이용하여 상기 치아 기준점을 획득하는 단계; 및 상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 모서리점을 이용하여 상기 브라켓 기준점을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키는 단계는, 상기 브라켓 모서리점에 대응하는 상기 치아 오브젝트의 복수의 오브젝트 기준점 정보를 획득하는 단계; 상기 복수의 오브젝트 기준점 정보를 이용하여 평면 방정식 정보를 획득하고, 이 평면 방정식 정보를 이용하여 상기 경사각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 틸트시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 오브젝트 기준점 정보의 갯수는 적어도 3개이고, 상기 평면 방정식 정보의 갯수는 적어도 1개이며, 상기 경사각 정보는, 적어도 1개의 상기 평면 방정식의 경사각의 평균 경사각일 수 있다.
여기서, 상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키는 단계는, 상기 브라켓 모서리점에 대응하는 상기 치아 오브젝트의 복수의 오브젝트 기준점 정보를 획득하는 단계; 상기 오브젝트 기준점을 기초하여 치아 기준점 정보를 획득한 후, 상기 기준점 정보에서의 접선각 정보들을 획득하고 이들을 이용하여 상기 경사각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 틸트시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법은, 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계는, 상기 브라켓 프리 오프셋 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 브라켓 프리 오프셋 정보는, 치아 위치에 따라 그 값이 상이할 수 있다.
여기서, 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계는, 표준 경사각 정보를 포함하는 표준 치아 오브젝트 정보를 획득하는 단계; 및 상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계는, 상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보과 사용자 입력 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계는, 상기 치아 모델 이미지로부터 복수의 치아 오브젝트를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계는, 상기 복수의 치아 오브젝트의 각각의 중심점에 브라켓 오브젝트 각각을 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 동시에 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 방법은, 수진자의 치아 모델 이미지를 획득하는 단계; 상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계; 상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시키는 단계; 상기 브라켓 아이디 정보 및 틸트각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 틸트각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 틸트각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트를 이동시키는 단계는, 상기 브라켓 오브젝트에 와이어 오브젝트를 부착시키는 단계; 상기 와이어 오브젝트의 수평각 정보를 획득하는 단계; 및 상기 틸트각 정보와 상기 수평각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 또다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치는, 브라켓 오브젝트 정보를 포함하는 치아 교정 시뮬레이션 프로그램을 저장하는 메모리; 수진자 치아 모델 이미지를 획득하는 이미지 획득부; 상기 수진자 치아 모델 이미지를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하고, 이를 디스플레이부에 표시하고, 상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하고, 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시켜서 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함할 수 있다.
이상의 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 브라켓 오브젝트가 치아 오브젝트에 정확하게 부착된 상태에서, 치아 오브젝트의 이동을 예상할 수 있게 되므로, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 결과의 정확성을 높일 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명의 일실시예와 관련되어 치아 오브젝트로 재구성된 치아 모델 이미지 및 이에 부착된 브라켓을 예시하는 도면.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는, 본 발명의 또다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치의 블록 구성도.
도 5는, 본 발명의 일실시예와 관련된 브라켓 오브젝트의 최대 접착을 설명하기 위한 개념도.
도 6은, 본 발명의 일실시예와 관련된 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점에 대한 설명을 위한 도면.
도 7은, 본 발명의 일실시예와 관련된 치아 오브젝트의 치아 기준점을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 일실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일실시예와 관련되어 치아 오브젝트로 재구성된 치아 모델 이미지 및 이에 부착된 브라켓을 예시하는 도면이다. 치아 모델 이미지는 오럴스캐너나 치아 X 레이 이미지등을 통해 획득될 수 있다. 이러한 치아 모델 이미지는 도시된 바와 같이 다수의 치아 오브젝트로(A) 구성된다.
치아 교정을 진행하는 경우, 수진자의 각각의 치아에 대하여 브라켓(B)을 부착시키고, 그 다음 와이어로 연결하여 브라켓에 가해지는 힘에 의해 치아가 이동 또는 회전하게 되어서 치아가 교정되게 된다.
본 발명의 일실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서는, 각 치아 오브젝트(A)에 브라켓 오브젝트(B)가 자동 또는 수동으로 부착되게 되고, 그 다음, 와이어 오브젝트(미도시)가 브라켓 오브젝트(B) 사이에 연결되면, 치아 교정의 시뮬레이션이 이루어지게 된다. 이 때, 브라켓 오브젝트(B)는 치아 오브젝트(A)에 최대 접촉 방식으로 부착되어서 시뮬레이션의 결과 정확성을 높이게 된다.
이하에서는 브라켓 오브젝트(B)가 치아 오브젝트(A)의 접착면에 최대 접촉 방식(maximum contact area)으로 접착하는 것에 대하여 도 2를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는, 본 발명의 일실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 수진자의 치아 모델 이미지를 획득하고, 이를 분석하여 치아 오브젝트를 획득한다(S11,S12). 여기서 치아 오브젝트 및 치아 모델 이미지는 모두 3D 이미지일 수 있다. 치아 오브젝트를 획득하는 경우, 치아의 종류와 치아의 위치(높이, 회전각, 전경각등)에 관한 정보(치아 아이디 정보 및 치아 위치 정보)도 함께 획득하게 된다. 그 다음 치아 오브젝트에서 치아 기준점을 획득한다(S13). 치아 기준점은 사용자 입력부를 통해 사용자가 선택할 수도 있고, 치아 오브젝트의 수평 중심선과 수직 중심선을 획득하고, 이들의 교차점을 치아 기준점으로 자동 설정될 수도 있다. 또는, 상기 치아 기준점은 전술한 치아 아이디 정보에 기초하여 중심점에서 소정 이격된 위치(미리 저장된 이격 정보를 이용하여)가 될 수도 있다. 이외에 치아 기준점은 다양한 방식으로 설정될 수 있다. 이에 대해서는 도 6에서 보다 상세하게 설명하도록 한다. 그리고 브라켓 오브젝트를 획득한다(S14). 브라켓 오브젝트의 획득 과정은 본 발명에서는, S14로 정의하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 후술하는 브라켓 기준점을 획득하기 전에만 획득되면 되고, 그 순서에 관계 없다. 브라켓 오브젝트는 메모리에 저장되어 있는 시뮬레이션 프로그램에 포함된 정보로서, 3D 오브젝트일 수도 있다. 그 다음 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점을 획득한다(S15). 상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 모서리점을 이용하여 상기 브라켓 기준점을 획득하는데 이에 대해서는 도 7에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
그 다음, 치아 기준점에서의 경사각 정보를 획득하고, 치아 기준점의 경사각 정보를 이용하여 브라켓을 틸트시킨 후, 상기 브라켓 기준점과 상기 치아 기준점이 콘택되도록 브라켓 오브젝트를 이동시켜 브라켓 오브젝트를 치아 오브젝트에 부착시킨다(S16). 즉, 상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키게 되는데, 보다 상세하게 설명하면, 브라켓 오브젝트의 브라켓 모서리점에 대응하는 치아 오브젝트의 복수의 오브젝트 기준점 정보를 획득하고, 상기 복수의 오브젝트 기준점 정보를 이용하여 평면 방정식 정보를 획득하고, 평면 방정식 정보를 이용하여 상기 경사각 정보를 획득한 후 상기 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 틸트시키게 된다. 상기 오브젝트 기준점 정보가 4개 인 경우, 평면 방정식은 3개를 구할 수 있게 되며, 상기 경사각 정보는 상기 복수의 평면 방정식의 경사각 정보의 평균값일 수 있다. 또는, 오브젝트 기준점 정보가 3개인 경우, 1개의 평면 방정식을 구할 수 있게 되고, 이 평면 방정식의 경사각 정보가 바로 이용될 수도 있다.
한편, 상기 브라켓 오브젝트를 부착하는 경우, 관리자의 필요에 따라 최대 접착각으로부터 일정각도 경사지게 브라켓 오브젝트가 부착될 수 있다. 이 경우에는 사용자 설정 또는 메모리에 저장된 시뮬레이션 프로그램에 저장된 브라켓 프리 오프셋 정보가 획득된 상태에서, 최대 접착각으로부터 브라켓 프리 오프셋 정보에 포함된 기설정 경사각만큼 더(또는 덜) 브라켓 오브젝트를 경사시켜서 치아 오브젝트에 부착시킬 수 있다. 이 경우, 브라켓 프리 오프셋 정보는 치아 위치(전치, 어금니 송곳니등)에 따라 그 값이 상이하게 설정하도록 하거나, 표준 경사각 정보(즉, 가장 이상적인 치아의 경사각 정보) 및 표준 치아 오브젝트 정보를 이용하여 브라켓 프리 오프셋 정보가 각 치아 오브젝트 별로 생성될 수도 있다. 또는 더하여 사용자 입력 경사각 정보를 추가하여 브라켓 오브젝트를 치아 오브젝트에 경사지게 부착시킬 수도 있다. 또는 사용자 입력 경사각 정보만으로 브라켓 오브젝트를 치아 오브젝트에 부착시킬 수 있다.
한편, 치아 모젤 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 경우, 모든 치아에 대하여 치아 오브젝트를 획득하고, 상기 복수의 치아 오브젝트의 각각의 중심점(즉치아 기준점)에 브라켓 오브젝트 각각을 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 동시에 부착시킴으로써, 한번의 명령어 입력에 의해 모든 치아 오브젝트에 대하여 브라켓 오브젝트가 최대 접착면을 갖도록 부착될 수 있다.
이하에서는 상술한 방법이 적용된 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 방법을 설명하도록 한다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3의 S21 단계는, 상기 도 2의 과정을 통해 치아 모델 이미지 내의 치아 오브젝트 각각에 브라켓 오브젝트가 부착되어 있는 상태를 의미한다. 그 다음 브라켓 오브젝트 사이에 와이어 오브젝트를 부착하게 된다(S22). 그 다음, 와이어 오브젝트의 수평각 정보와 브라켓 홈 각도 정보와 브라켓 저면 각도 정보를 획득한 후, 브라켓 오브젝트의 틸트각 정보에 기초하여 치아 오브젝트를 이동시킨다(S23, S24). 다시 말해, 치아 모델 이미지 내의 치아오브젝트 각각에 부착된 브라켓 오브젝트는, 치아 위치에 따른 브라켓 아이디 정보, 상기 치아 경사각 정보에 의해 경사각을 가지고 부착되는 틸트각 정보를 각각 가지고 있게 된다. 이 상태에서, 와이어 오브젝트의 수평각 정보(즉 상악 하악 오브젝트들간의 수평면에서 와이어 오브젝트가 경사진 각도) 및 브라켓 홈각도 정보(와이어홀의 각도 정보) 및 브라켓 저면 각도 정보를 획득한 후, 이를 기초로 하여 치아 오브젝트를 이동하게 된다.
이상의 동작에 의하여, 브라켓 오브젝트가 치아 오브젝트에 정확하게 부착된 상태에서, 치아 오브젝트의 이동을 예상할 수 있게 되므로, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 결과의 정확성을 높일 수 있게 된다.
도 4는, 본 발명의 또다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치의 블록 구성도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예인 치아 교정 시뮬레이션 장치(1)는, 이미지 획득부(10), 메모리(20), 디스플레이부(30), (사용자) 입력부(40), 및 제어부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
이미지 획득부(10)는 수진자 치아 모델 이미지를 획득하기 위한 구성요소이다. 예를 들면, 오럴 스캐너나 두상 X레이 장치와 같은 이미지 획득장치가 이용될 수 도 있고, 수진자 치아 모델 이미지를 외부 기기로부터 전송받기 위한 통신부일수도 있다.
메모리(20)는, 본 발명에 따른 치아 교정 시뮬레이션 프로그램이 저장되는 구성요소이다. 치아 교정 시뮬레이션 프로그램에는 브라켓 오브젝트 정보 뿐만 아니라 표준 치아 오브젝트 정보, 와이어 오브젝트 정보등이 포함될 수 있다. 메모리는 내장 메모리 뿐 아니라 외장형 메모리도 이용 가능하다.
디스플레이부(30)는 치아 오브젝트들을 포함하는, 수진자 치아 모델 이미지 및 브라켓 오브젝트를 표시하고, 본 발명에 따른 치아 교정 시뮬레이션 프로그램에 의해 치아 오브젝트들의 이동을 표시하기 위한 구성요소이다.
사용자 입력부(40)는 사용자 명령을 입력하기 위한 구성요소로서, 마우스, 키패드, 조그 다이얼, 조이스틱과 같은 사용자 입력 장치가 이용될 수 있다. 본 발명에서는 사용자 입력부를 통해 입력 경사각 정보가 입력될 수 있다.
제어부(50)는 상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하고, 이를 디스플레이부에 표시하고, 상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하고, 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시켜서 상기 디스플레이부에 표시하는 기능을 한다. 제어부의 동작에 대해서는 도 2 및 도 3의 설명을 통해 충분히 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는, 도 1 내지 도 4에서 설명한 브라켓 오브젝트의 최대 접착에 대하여 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는, 본 발명의 일실시예와 관련된 브라켓 오브젝트의 최대 접착을 설명하기 위한 개념도이다. 여기서, 도 5의 (a)는 치아 오브젝트와 브라켓 오브젝트가 부착되는 종래의 예이다. 도면 부호 A는 치아 오브젝트이고, 도면부호 B는 브라켓 오브젝트이다. 치아 오브젝트(A)는 그 전면이 일정각도로 경사져 있다. 이 때, 브라켓 오브젝트(B)가 치아 오브젝트(A)에 부착할 때, 화면상에서와 같이 수직으로 부착되는 경우, 치아 오브젝트(A)의 경사각으로 인해 간극(G)이 생겨 부착되게 된다. 그런데 실제 치아에 브라켓을 부착하는 경우, 간극없이 부착되게 되므로, 이는 치아 교정 시뮬레이션의 오류의 원인이 된다.
이에 본 발명에 따른 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법에 의하면, 도 5의 (b)에서와 같이, 치아 오브젝트에 대하여 브라켓 오브젝트가 틸트되어서 부착된다. 즉 간극 없이 부착되게 된다. 보다 구체적으로 설명하면, 도 5의 (c)에서와 같이, 브라켓 오브젝트(B)는 베이스(B1)와 와이어 오브젝트를 부착하기 위한 와이어홀(브라켓홈:B2)를 포함한다. 베이스(B1)는 도시된 바아 같이 경사각(α)을 가지고 경사지게 되는데, 이는 치아 오브젝트(A)의 기준점(A1)의 표면 경사각(치아 경사각)과 동일하다. 이에 따라, 브라켓 오브젝트(B)는 최대 접촉면을 가지고 치아 오브젝트(A)에 부착되게 된다.
이하에서는 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점 및 치아 기준점에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은, 본 발명의 일실시예와 관련된 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점에 대한 설명을 위한 도면이고, 도 7은, 본 발명의 일실시예와 관련된 치아 오브젝트의 치아 기준점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 브라켓 오브젝트(B)의 베이스(B1)에는 4개의 모서리점(b1~b4)이 있다. 이 모서리 점(b1~b4)을 상호 연결하는 선분의 교차점이 있는데, 이것이 브라켓 기준점(b5)이 될 수 있다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 치아 오브젝트의 수직 중심선(V)과, 수평 중심선(H)의 교차점이 치아 기준점(a5)이 된다. 그리고, 치아 기준점(a5)을 상기 브라켓 기준점(b5)과 매칭시킬 때 상기 4개의 모서리 점((b1~b4)에 대응하는 점이 오브젝트 기준점(a1~a4)이 된다. 오브젝트 기준점(a1~a4)에 4개인 경우, 3개의 평면 방정식을 생성할 수 있고, 이 평면 방정식의 경사각의 평균값을, 치아 기준점(a5)의 경사각으로 정할 수 있다. 그러면, 브라켓 오브젝트를 상기 경사각을 틸트시킨 후, 브라켓 기준점(b5)이 치아 기준점(a5)에 매칭되도록 하면서, 오브젝트 기준점과 모서리 점이 매칭되도록 브라켓 오브젝트를 부착시킴으로써 부착이 완료된다.
이상의 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 브라켓 오브젝트가 치아 오브젝트에 정확하게 부착된 상태에서, 치아 오브젝트의 이동을 예상할 수 있게 되므로, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 결과의 정확성을 높일 수 있게 된다.
상기와 같이 설명된 치아 교정 시뮬레이션 장치, 이를 이용한 치아 교정 시뮬레이션 방법, 및 이에 적용되는 브라켓 부착 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1 : 치아 교정 시뮬레이션 장치
10 : 이미지 획득부
20 : 메모리
30 : 디스플레이부
40 : 입력부
50 : 제어부

Claims (16)

  1. 수진자의 치아 모델 이미지를 획득하는 단계;
    상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계;
    상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시키는 단계는,
    상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 치아 오브젝트의 수평 중심선과 수직 중심선을 이용하여 상기 치아 기준점을 획득하는 단계; 및
    상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 모서리점을 이용하여 상기 브라켓 기준점을 획득하는 단계를 더 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키는 단계는,
    상기 브라켓 모서리점에 대응하는 상기 치아 오브젝트의 복수의 오브젝트 기준점 정보를 획득하는 단계;
    상기 복수의 오브젝트 기준점 정보를 이용하여 평면 방정식 정보를 획득하고, 이 평면 방정식 정보를 이용하여 상기 경사각 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 틸트시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 브라켓 오브젝트의 브라켓 기준점이 상기 치아 기준점에 매칭되면서, 상기 브라켓 오브젝트가 상기 치아 오브젝트에 대하여 최대 접착면을 갖도록 부착시키는 단계는,
    상기 브라켓 모서리점에 대응하는 상기 치아 오브젝트의 복수의 오브젝트 기준점 정보를 획득하는 단계;
    상기 오브젝트 기준점을 기초하여 치아 기준점 정보를 획득한 후, 상기 기준점 정보에서의 접선각 정보들을 획득하고 이들을 이용하여 상기 경사각 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 틸트시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 오브젝트 기준점 정보의 갯수는 적어도 3개이고,
    상기 평면 방정식 정보의 갯수는 적어도 1개이며,
    상기 경사각 정보는, 적어도 1개의 상기 평면 방정식의 경사각의 평균 경사각인, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계는,
    상기 브라켓 프리 오프셋 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 오브젝트를 부착시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 브라켓 프리 오프셋 정보는, 치아 위치에 따라 그 값이 상이한, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계는,
    상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보과 사용자 입력 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계는,
    표준 경사각 정보를 포함하는 표준 치아 오브젝트 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 표준 경사각 정보와 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계는,
    사용자 입력 경사각 정보를 더하여 상기 브라켓 프리 오프셋 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계는,
    상기 치아 모델 이미지로부터 복수의 치아 오브젝트를 획득하는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트에 부착시키는 단계는,
    상기 복수의 치아 오브젝트의 각각의 기준점에 브라켓 오브젝트 각각을 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 동시에 부착시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 브라켓 부착 방법.
  14. 수진자의 치아 모델 이미지를 획득하는 단계;
    상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하는 단계;
    상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시키는 단계
    상기 브라켓 아이디 정보 및 틸트각 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 틸트각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트를 이동시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 틸트각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트를 이동시키는 단계는,
    상기 브라켓 오브젝트에 와이어 오브젝트를 부착시키는 단계;
    상기 와이어 오브젝트의 수평각 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 틸트각 정보와 상기 수평각 정보에 기초하여 상기 치아 오브젝트를 이동시키는 단계를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아 교정 시뮬레이션 방법.
  16. 브라켓 오브젝트 정보를 포함하는 치아 교정 시뮬레이션 프로그램을 저장하는 메모리;
    수진자 치아 모델 이미지를 획득하는 이미지 획득부;
    상기 수진자 치아 모델 이미지를 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 치아 모델 이미지에서 치아 오브젝트를 획득하고, 이를 디스플레이부에 표시하고, 상기 치아 오브젝트의 치아 기준점에서의 치아 경사각 정보를 획득하고, 상기 치아 기준점에 브라켓 오브젝트를 상기 치아 경사각 정보에 기초하여 부착시켜서 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하는, 치아 교정 시뮬레이션 장치.
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