KR20210059726A - 구강내 스캐너를 사용하여 3d 데이터를 획득하는 하이브리드 방법 - Google Patents

구강내 스캐너를 사용하여 3d 데이터를 획득하는 하이브리드 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210059726A
KR20210059726A KR1020217008618A KR20217008618A KR20210059726A KR 20210059726 A KR20210059726 A KR 20210059726A KR 1020217008618 A KR1020217008618 A KR 1020217008618A KR 20217008618 A KR20217008618 A KR 20217008618A KR 20210059726 A KR20210059726 A KR 20210059726A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impression
digital model
interest
way
region
Prior art date
Application number
KR1020217008618A
Other languages
English (en)
Inventor
유 조우
퀸란 첸
시퀴 주앙
자오후아 리우
Original Assignee
케어스트림 덴탈 테크놀로지 상하이 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케어스트림 덴탈 테크놀로지 상하이 컴퍼니 리미티드 filed Critical 케어스트림 덴탈 테크놀로지 상하이 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20210059726A publication Critical patent/KR20210059726A/ko

Links

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
    • A61C9/0053—Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • 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
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00172—Optical arrangements with means for scanning
    • 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
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry
    • A61C19/05—Measuring instruments specially adapted for dentistry for determining occlusion
    • 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
    • A61C9/0006—Impression trays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00795—Reading arrangements
    • H04N1/00827—Arrangements for reading an image from an unusual original, e.g. 3-dimensional objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2004—Aligning objects, relative positioning of parts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/0077—Types of the still picture apparatus
    • H04N2201/0081—Image reader

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

환자 치열의 관심 영역을 이미징하기 위한 방법은, 구강내 스캔을 획득하고, 관심 영역을 포함하는 환자 치열의 제 1 표면 윤곽의 3D 디지털 모델을 형성하며, 적어도 관심 영역을 포함하는 물리적 임프레션(physical impression)을 획득한다. 이 방법은 물리적 임프레션을 스캔하고, 식별된 관심 영역의 제 2 표면 윤곽을 생성한다. 디지털 모델은 관심 영역에 걸쳐 제 2 표면 윤곽의 일부를 제 1 표면 윤곽과 결합함으로써 수정된다. 수정된 디지털 모델은 디스플레이된다.

Description

구강내 스캐너를 사용하여 3D 데이터를 획득하는 하이브리드 방법
본 개시는 일반적으로 구강내 이미징(intraoral imaging)에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 환자로부터의 직접적인 구강내 스캐닝 및 임프레션(impression)으로부터의 조합된 결과를 사용하여 환자 치열의 3D 모델을 생성하고 조절하는 것에 관한 것이다.
구강내 이미징은, 서로 다른 애플리케이션들 중에서도, 진단 보조물로서의 용도, 치료 및 복원 계획을 위한 용도, 색상 음영 매칭에서의 용도를 포함하는, 다양한 범위의 애플리케이션을 지원하는 도구로서 중요한 가치가 있음이 입증되었다. 구강내 광학 스캔은 치열 객체의 윤곽을 생성하며, 치아, 잇몸, 및 기타 구강내 구조의 시각화를 개선하는 데 유리하다. 표면 윤곽 정보는 치아 상태를 평가하는 데 특히 유용할 수 있으며, 치아 복원 치료(restorative dentistry)와 같은 다양한 유형의 치과 시술에 대해 인정된 가치를 갖는다.
교정 및 기타 복원 시술의 경우, 프로세스의 초기 및 다양한 단계에서 환자 치열 모델이 생성된다. 그런 다음, 치료 요법의 전반적 진행 추적 및 비교를 위해 다수의 표준화된 메트릭을 모델에 적용할 수 있다.
종래의 실시에서, 생성된 모델은 환자로부터 획득된 임프레션으로부터 형성된다. 이 표준적 방법은 시간이 많이 걸리고 환자에게 불편할 수 있지만, 몇 가지 단점에도 불구하고 사용된 재료와 방법이 정확한 환자 치열 모델을 형성하기 위한 매우 적합한 결과를 제공하도록 수 년에 걸쳐 완성되어 왔다.
이미지 품질과 응답 시간의 지속적인 개선 덕분에, 3D 구강내 스캐너는 임프레션 기술 및 재료의 부담없이 쉽게 얻을 수 있는 디지털 모델의 획득을 위한 도구를 제공한다. 3D 구강내 스캐너를 사용하여, 기술자 또는 시술자는 환자의 입 안에서 스캐너를 치아에서 치아로 조심스럽게 이동시키고, 디스플레이를 보고, 구강내 구조를 메쉬 또는 포인트 클라우드로 나타내는 증가하는 디지털 데이터의 진행을 관찰함으로써, 정확한 볼륨 이미지 정보를 얻을 수 있다.
3D 스캐너는 편리하고 사용하기 쉽지만 개선의 여지가 있다. 한 가지 특별한 단점은 치아 마진과 같은 국소 영역의 이미징의 품질에 관한 것이다. 치아 마진의 정확한 특성화는 예컨대 크라운 또는 임플란트를 위한 성공적인 준비 및 피팅에 중요하다. 3D 구강내 스캐너는 조명 제약, 이미징 광학체의 한계 및 기타 어려움으로 인해 시술자가 만족할만큼 치아 마진을 모델링하지 못할 수 있다. 치은 연하 조직(subgingival tissue)은 연조직 아래에 종종 실질적으로 숨겨진 마진을 가리는 경향이 있다.
3D 스캐너의 또 다른 한계는 바이트 등록(bite registration)에 관한 것이다. 구강내 스캐닝을 사용하여 바이트 등록을 정확하게 특성화하려는 시도는 실망스러웠다.
따라서, 환자 치열의 3D 모델을 형성할 때 치아 마진을 보다 정확하게 특성화하고 바이트 등록의 평가를 허용하는 디지털 이미징 접근법에 이점이 있음을 알 수 있다.
본 발명의 목적은 진단 이미징 기술을 발전시키고, 특히 치아 마진과 관련된 치아 부분에 대한 개선된 3D 구강내 이미징 및 스캐닝의 필요성을 해결하고, 더 나아가 바이트 등록을 위한 접근법을 제공하는 것이다.
이들 목적은 단지 예시적인 예로서 제공되며, 이러한 목적은 본 발명의 하나 이상의 실시예의 예시일 수 있다. 개시된 방법에 의해 본질적으로 달성되는 다른 바람직한 목적 및 이점이 발생하거나 당업자에게 명백해질 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
본 개시의 양태에 따르면, 환자 치열의 관심 영역을 이미징하기 위한 방법이 제공되는데, 이 방법은 컴퓨터 시스템에 의해 적어도 부분적으로 실행되고,
a) 구강내 스캔을 획득하고, 관심 영역을 포함하는 환자 치열의 제 1 표면 윤곽의 3D 디지털 모델을 형성하는 단계와,
b) 적어도 관심 영역을 포함하는 물리적 임프레션을 획득하는 단계와,
c) 물리적 임프레션을 스캔하고, 식별된 관심 영역의 제 2 표면 윤곽을 생성하는 단계와,
d) 관심 영역에 걸쳐 제 2 표면 윤곽의 일부를 제 1 표면 윤곽과 결합함으로써 디지털 모델을 수정하는 단계와,
e) 수정된 디지털 모델을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 바이트 등록을 특성화하기 위한 방법이 제공되는데, 이 방법은,
a) 상악 궁의 구강내 스캔과 하악 궁의 스캔을 획득하는 단계와,
b) 상악 궁 및 하악 궁의 3D 디지털 모델을 형성하는 단계와,
c) 궁들의 일부를 따라 교합(occlusion)으로부터 임프레션을 얻는 단계와,
d) 임프레션으로부터 대향하는 바이트 표면들의 임프린트를 스캔하여 임프레션에 대한 표면 이미지 데이터를 생성하는 단계와,
e) 상악 궁 및 하악 궁의 3D 디지털 모델을 임프레션에 대한 표면 이미지 데이터에 등록하는 단계와,
f) 3D 모델 등록에 따라 바이트 등록을 보여주도록 궁을 배치하는 단계와,
g) 바이트 등록을 디스플레이하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에 대한 다음의 보다 구체적인 설명으로부터 명백해질 것이다.
도면의 요소는 반드시 서로 상대적 축척대로 그려진 것은 아니다. 기본적인 구조 관계나 동작 원리를 강조하기 위해 약간의 과장이 필요할 수 있다. 예를 들어, 전력을 제공하고, 패키징하고, 시스템 광학체를 장착 및 보호하기 위해 사용되는 지지 구성요소와 같이, 설명된 실시예의 구현에 필요한 일부 종래 구성요소는 설명을 단순화하기 위해 도면에 도시되지 않았다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 연속적인 반사 이미지로부터 3D 뷰를 얻기 위한 표면 윤곽 이미징 장치를 도시하는 개략도이다.
도 2는 다색 반사 이미지 데이터 캡처를 위한 비디오 카메라 및 관련 투사 및 이미징 기능을 실행하기 위한 스캐너로 동작할 수 있는 이미징 장치를 도시하는 개략도이다.
도 3 및 도 4는 연속적인 구조화된 광 이미지로부터 생성된 포인트 클라우드 이미지를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 치열 궁의 디지털 모델을 형성하기 위한 시퀀스를 도시하는 로직 흐름도이다.
도 6은 스캔된 콘텐츠에 대한 예시적인 3D 메쉬를 도시한다.
도 7(a)는 ROI가 강조된 치아 메쉬를 도시한다.
도 7(b)는 ROI 식별을 위한 온-스크린 인터페이스를 도시한다.
도 8은 환자로부터 얻은 부분 임프레션을 도시한다.
도 9는 스캔된 임프레션의 일부를 도시한다.
도 10은 마진 영역이 강조된 병합된 표면 윤곽 출력을 도시한다.
도 11은 강조가 제거된 병합된 표면 윤곽 출력을 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 구강내 스캔 및 스캔된 임프레션의 조합을 사용하는 바이트 등록을 위한 시퀀스를 나타내는 로직 흐름도이다.
도 13은 각 궁에 대응하는 메쉬를 도시한다.
도 14(a)는 바이트 등록을 위한 임프레션의 배치를 도시한다.
도 14(b)는 바이트 등록을 위해 획득된 임프레션의 예를 도시한다.
도 15는 환자의 교합 표면의 예시적 임프레션의 상단 및 하단 표면을 도시한다.
도 16은 상위 궁 및 하위 궁으로부터의 스캔된 데이터와 함께 교합 표면으로부터의 바이트 임프레션 데이터의 등록을 도시한다.
도 17은 바이트 임프레션 데이터를 사용하는, 실시예에 대한 바이트 등록의 출력을 도시한다.
다음은 도면을 참조하는 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명인데, 여러 도면 각각에서 동일한 참조 번호는 동일한 구조 요소를 식별한다.
본 개시의 맥락에서 사용되는 경우, "제 1", "제 2" 등의 용어는 반드시 순서, 순차 또는 우선순위 관계를 나타내는 것은 아니며, 별도로 지정하지 않는 한, 단순히 한 단계, 요소, 또는 요소 세트를 다른 것들로부터 더 명확하게 구분하기 위해 사용된다.
본 명세서에서 사용될 때, "활성화가능(energizable)"이라는 용어는 전력을 수신할 때 및 선택적으로 인에이블링 신호를 수신할 때 표시된 기능을 수행하는 디바이스 또는 구성요소 세트에 관련된다.
본 개시의 맥락에서, "광학체"라는 용어는 일반적으로 광 빔을 형성하고 배향하기 위해 사용되는 렌즈 및 기타 굴절, 회절, 및 반사 구성요소 또는 개구를 지칭하기 위해 사용된다. 이런 유형의 개별 구성요소는 광학체로 지칭된다.
본 개시의 맥락에서, "산란된 광"이라는 용어는 일반적으로 객체로부터 반사되고 후방 산란되는 광을 포함하도록 사용된다.
본 개시의 맥락에서, "뷰어", "운영자" 및 "사용자"라는 용어는 동등한 것으로 간주되며, 카메라 또는 스캐너를 작동시킬 수 있고 또한 디스플레이 모니터 상에서 치과용 이미지와 같은 이미지를 보면서 조작할 수 있는 보고 있는 시술자, 기술자 또는 다른 사람을 지칭한다. "운영자 지시" 또는 "뷰어 지시"은, 예컨대, 카메라나 스캐너의 버튼을 클릭하는 것에 의하거나, 컴퓨터 마우스를 사용하는 것에 의하거나, 터치스크린 또는 키보드 입력에 의해, 뷰어가 입력한 명시적 커맨드로부터 획득된다.
본 개시의 맥락에서, "신호 통신하는"이라는 문구는 2개 이상의 디바이스 및/또는 구성요소가 어떤 유형의 신호 경로를 통해 이동하는 신호를 통해 서로 통신할 수 있음을 나타낸다. 신호 통신은 유선 또는 무선일 수 있다. 신호는 통신, 전력, 데이터 또는 에너지 신호일 수 있다. 신호 경로는 제 1 디바이스 및/또는 구성요소와 제 2 디바이스 및/또는 구성요소 사이의 물리적, 전기적, 자기적, 전자 기적, 광학적, 유선 및/또는 무선 접속을 포함할 수 있다. 신호 경로는 또한 제 1 디바이스 및/또는 구성요소와 제 2 디바이스 및/또는 구성요소 사이에 추가 디바이스 및/또는 구성요소를 포함할 수 있다.
본 개시의 맥락에서, "카메라"라는 용어는, 치아 및 지지 구조의 표면에서 반사되는 구조화된 광과 같은 반사된 가시광 또는 NIR 광으로부터 반사 2-D 디지털 이미지를 획득할 수 있는 디바이스에 관련된다.
"스캐너"라는 일반적인 용어는 스캔된 광 빔을 치아 표면에 투사하고 결과적으로 산란되거나 반사된 광 콘텐츠에 기초하여 이미지 콘텐츠를 제공하는 광학 시스템에 관련된다. 일부 구강내 이미징 실시예에 따르면, "카메라" 및 "스캐너"라는 용어는 동등한 것으로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, "세트"라는 용어는, 세트의 요소들 또는 멤버들의 집합의 개념이 기초 수학에서 널리 이해되는 바와 같이, 비어 있지 않은 세트를 지칭한다. 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, "서브세트" 또는 "부분 서브세트"라는 용어는 본 명세서에서 비어 있지 않은 적절한 서브세트, 즉, 하나 이상의 멤버를 갖는 더 큰 세트의 서브세트를 지칭하기 위해 사용된다. 세트 S의 경우, 서브세트는 완전한 세트 S를 포함할 수 있다. 그러나 세트 S의 "적절한 서브세트"는 세트 S에 엄격하게 포함되며 세트 S의 적어도 하나의 멤버를 제외한다. "세트의 분할"은 세트의 요소를 비어 있지 않은 서브세트로 그룹화하여 매 요소가 서브세트 중 하나, 오로지 하나에만 포함되게 한다. 두 세트는 공통 요소가 없는 경우 "분리"된다.
"대상(subject)"이라는 용어는 이미징되는 환자의 치아 또는 다른 부분을 지칭하며, 광학적 용어로 대응하는 이미징 시스템의 "객체"와 동등한 것으로 간주될 수 있다.
본 개시의 맥락에서, "뷰어", "운영자" 및 "사용자"라는 용어는 동등한 것으로 간주되며, 디스플레이 모니터 상의 치과 또는 의료 이미지를 획득하고, 보고, 조작할 수 있는 보고 있는 시술자 또는 다른 사람을 지칭한다. .
본 개시의 맥락에서, "포인트 클라우드", "메쉬", "3D 표면 이미지" 및 "표면 이미지"라는 용어는, 구강내 또는 기타 표면으로부터 일련의 반사 이미지를 얻는 스캐너를 사용하여 형성될 수 있는 표면 윤곽의 디지털 모델을 설명하기 위해 동등하게 사용된다. 디지털 모델을 제공하는 표면 이미지는 인접한 표면 특징부들에 대해 연속적으로 획득된 개별 스캔들을 함께 스티칭함으로써 형성된 합성 이미지이다. 포인트 클라우드 및 메쉬는 표면 이미지를 나타내는 편리하고 유사한 저장 및 디스플레이 구조이다.
도 1 내지 도 4는 구강내 스캐너의 개요와, 스캔된 표면의 윤곽을 나타내는 포인트 클라우드 또는 메쉬(150)를 생성할 때의 그 용도를 제공한다.
도 1의 개략도는 본 개시의 일 실시예에 따른, 연속적인 반사 이미지로부터 모델 생성을 위한 3D 콘텐츠를 얻는 데 사용될 수 있는 표면 윤곽 이미징 장치(90)를 도시한다. 카메라(16), 전형적으로 핸드헬드 디지털 카메라, 색 깊이 카메라, 핸드헬드 3D 스캐너, 또는 구강내 3D 스캐너는, 다수의 반사 이미지 및 연관된 깊이 정보를 갖는 세트를 획득하기 위해 환자(12)의 입을 통해 스캔된다. 카메라(16)와 신호 통신하는 제어 로직 프로세서(80)는 카메라(16)로부터 이미지 데이터를 얻고, 개별 3D 뷰(92)를 생성하기 위해 이 이미지 데이터를 깊이 정보와 함께 처리한다. 그런 다음, 제어 로직 프로세서(80)는, 합성 3D 표면(94)을 생성하고, 저장하고, 선택적으로는 디스플레이(84) 상에 렌더링하기 위해, 스캔된 3D 뷰를 결합한다. 그런 다음, 제어 로직 프로세서(80) 상의 오류 검출 및 정정 로직은 불일치 또는 저조하게 일치하는 3D 뷰(92)를 식별하고 정정된 합성 3D 표면(94)를 생성 및 디스플레이하도록 동작할 수 있다. 디스플레이(84)는 또한 로직 프로세서(80)와 신호 통신한다.
도 2는 구조화된 광 패턴(46)으로 표면 윤곽을 특성화하는 데 사용되는 관련 투사 및 이미징 기능을 실행하기 위한 스캐너(28)뿐만 아니라 다색 반사 이미지 데이터 캡처를 위한 비디오 카메라(24)로서 동작할 수 있는 이미징 장치(70)를 도시하는 개략도이다. 핸드헬드 이미징 장치(70)는 본 개시의 실시예에 따른 윤곽 스캐닝 및 이미지 캡처 기능 모두를 위한 이미지 획득에 비디오 카메라(24)를 사용한다. 제어 로직 프로세서(80) 또는 카메라(24)의 일부일 수 있는 다른 유형의 컴퓨터는, 구조화된 광을 생성하고 광을 표면 위치로 향하게 하는 조명 어레이(10)의 동작을 제어하고, 이미징 센서 어레이(30)의 동작을 제어한다. 치아(22)와 같은 표면(20)으로부터의 이미지 데이터는 이미징 센서 어레이(30)로부터 획득되고 메모리(72)에 비디오 이미지 데이터로서 저장된다. 이미징 센서 어레이(30)는 대물 렌즈(34) 및 비디오 이미지 콘텐츠를 획득하기 위한 관련 요소를 포함하는 감지 장치(40)의 일부이다. 제어 로직 프로세서(80)는, 이미지를 획득하는 카메라(24) 구성요소와 신호 통신하면서, 수신된 이미지 데이터를 처리하고 메모리(72)에 매핑을 저장한다. 메모리(72)로부터의 결과적인 이미지는 선택적으로 렌더링되고 디스플레이(74) 상에 디스플레이될 수 있는데, 디스플레이(74)는 본 명세서에 설명된 처리의 일부에 사용되는 다른 컴퓨터(75)의 일부일 수 있다. 메모리(72)는 또한 디스플레이 버퍼를 포함할 수 있다. 모션 센서와 같은 하나 이상의 센서(42)가 스캐너(28) 회로의 일부로서 또한 제공될 수 있다.
구조화된 광 이미징에서, 라인 또는 다른 형태의 패턴은 조명 어레이(10)로부터 주어진 각도에서 객체의 표면을 향해 투사된다. 그런 다음, 조명된 표면 위치로부터의 투사된 패턴은 윤곽선의 외관에 기초하여 표면 정보를 분석하기 위해 삼각 측량을 활용하여 다른 각도에서 윤곽 이미지로서 관찰된다. 투사된 패턴이 새 위치에서 추가 측정 값을 얻기 위해 공간적으로 점진적 시프트되는 위상 시프트는, 일반적으로 표면의 윤곽 매핑을 완료하고 윤곽 이미지의 전체 해상도를 높이기 위해 사용되는 구조화된 광 이미징의 일부로서 적용된다. 제한이 아닌 예로서, 표면 윤곽 특성화를 위한 구조화된 광 패턴의 사용은 공동 양도된 미국 특허 출원 공개 번호 US2013/0120532 및 US2013/0120533에 설명되어 있는데, 이들은 둘 다 명칭이 "3D INTRAORAL MEASUREMENTS USING OPTICAL MULTILINE METHOD"이며, 그 전체가 본 명세서에 통합된다.
디지털 모델 생성
이미지가 획득되었을 때 객체 기준 좌표계 내에서 광의 라인 또는 기타 조명 필드의 순간 위치 및 카메라의 순간 위치를 알면, 컴퓨터 및 소프트웨어는 삼각 측량법을 사용하여 특정 평면에 대해 수많은 조명 표면 포인트의 좌표를 계산할 수 있다. 평면이 궁극적으로 객체 표면의 일부 또는 전체와 교차하도록 이동함에 따라, 증가하는 개수의 포인트의 좌표가 누적된다. 이 이미지 획득의 결과로서, 포인트 클라우드가 생성되고 볼륨 내의 표면의 범위를 나타내는 표면 이미지로 사용될 수 있다. 그런 다음, 포인트 클라우드 내의 포인트는 객체의 3 차원 표면 상에서 실제 측정된 포인트를 나타낸다. 대안적으로, 동일한 표면 획득으로부터 메쉬가 구성되어, 표면 모양을 특징짓는 합동 다각형면(일반적으로 삼각형면)에 대한 정점으로 표현될 수 있다. 그런 다음, 포인트 클라우드 또는 메쉬 형태의 표면 이미지에 의해 제공된 표면 윤곽 정보를 도 2의 카메라(24)와 같은 카메라로부터 얻은 다색 이미지 콘텐츠와 결합함으로써 전체 3D 디지털 모델이 형성될 수 있다.
다색 이미지 콘텐츠는, 예를 들어 한 번에 한 색상씩 서로 다른 원색의 조명을 사용하여 얻은 연속 이미지와 함께 단일 흑백 이미징 센서를 사용하는 것을 포함하여 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 컬러 이미징 센서가 사용될 수 있다.
제어 로직 프로세서(80)에서의 이미지 처리는 구조화된 광 이미징으로부터의 라인 스캔 데이터를 사용하거나, 포인트 클라우드 또는 메쉬 데이터 또는 다른 볼륨 이미지 데이터(비디오 이미지 데이터를 포함함)를 사용하여 디지털 윤곽 표면 모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4는 연속적인 구조화된 광 이미지 또는 다른 반사 이미지 시퀀스로부터 생성된 표면 이미지(150)로서 포인트 클라우드 또는 메쉬를 도시한다. 포인트 클라우드 콘텐츠의 추가 처리는 대안적 윤곽 표면 모델을 메쉬로서 생성하는 데 사용될 수 있는데, 이전에 설명한 것처럼, 생성된 표면의 포인트는 메쉬의 정점 역할을 한다.
디지털 모델을 형성하는 데 사용되는 구강내 표면 윤곽 데이터를 얻기 위해 다른 유형의 반사 이미징이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 표면 윤곽 정보는 예를 들어 모션으로부터의 구조 처리(structure-from-motion processing)와 같은 비행 시간 이미징(time-of-flight imaging) 또는 범위 이미징 방법을 사용하여 획득될 수 있다.
환자 치열의 치아와 잇몸의 3D 모델링을 위한 기존의 방법은 완전한 치열 궁에 대한 구강내 특징부의 네거티브 임프린트를 제공하는 치열 임프레션이다. 임프레션 바디를 얻는 과정은 부드러운 임프레션의 퍼티와 같은 재료를 환자의 입에 넣고 재료가 탄성 고체 상태로 굳어지는 동안 바이트(bite) 상태를 몇 분 동안 유지하도록 환자에게 지시해야 한다. 그런 다음, 경화된 임프레션 재료를 조심스럽게 제거하면, 대응하는 치열 궁에 대한 3D 모델을 형성하기 위한 몰드로서 사용될 수 있는 네거티브 임프린트로서 물리적 임프레션 또는 임프레션 바디를 얻을 수 있다. 그 과정 자체가 고통스럽거나 침습적이지는 않지만, 환자에게 반갑지 않은 경험과 불편함을 줄 수 있다. 임프레션 기법은 예컨대 치경부 마진(tooth cervical margin)에서 복잡한 곡률과 갑작스러운 표면 전이를 재현하는 데 특히 정확할 수 있다.
3D 구강내 스캐너 또는 카메라를 사용하면 시술자는 임프레션 재료 및 장치를 필요로하지 않으면서 기존 임프레션 시술의 복잡성과 불편함 없이 환자의 3D 윤곽 데이터를 획득할 수 있다. 그러나, 배경 자료에서 이전에 언급했듯이 치아 마진을 안정적이고 정확하게 특성화하는 구강내 스캔 데이터를 얻는 것은 어려울 수 있다. 환자 치열에는 환자에 따라 매우 특이할 수 있는 다른 특정 영역이 또한 존재할 수 있는데, 이럴 경우, 직접적인 구강내 이미징은 3D 디지털 표면 모델 생성에 대한 시술자의 정확도 기대치를 충족시킬 정도로 충분한 데이터를 얻지 못할 수 있다. 이미징 문제는 불충분한 광 또는 과도한 광으로 인해 발생할 수 있다. 예를 들어, 표면 윤곽의 정확한 식별을 위해 충분한 광을 인접 특징부로 향하게 하거나 이러한 특징부로부터 충분한 반사광을 얻는 것은 어려울 수 있다. 예컨대, 입 안의 고 반사율 세라믹 재료로부터의 너무 많은 반사광은 정확한 표면 특성화를 방해할 수도 있다. 본 개시의 실시예는, 구강내 스캐너로부터 표면 이미지로서 획득된 치열 궁에 대한 3D 윤곽 데이터와, 부분 임프레션, 즉, 치열 궁의 일부로부터만 형성되는 임프레션을 스캔함으로써 얻은 국소 정보를 결합함으로써, 치아 마진 및 기타 특정 영역의 3D 이미징과 관련된 종래의 구강내 스캐닝의 단점을 해결한다.
배경 자료에서 이전에 언급되고 도 3 및 도 4의 예시적인 이미지에 도시된 바와 같이, 구강내 스캐너는 구강내 특징부의 표면을 이미징하기 위한 가능한 도구를 제공한다. 그러나, 스캐너 이미지가 표면 윤곽 정보를 제공하기에 부족하고 치아 마진 또는 기타 국소 특징부의 정확한 이미징이 필요한 경우가 존재할 수 있다. 본 개시의 실시예는 식별된 관심 영역(region of interest: ROI)에 대해 종래의 3D 구강내 스캔을 구강내 임프레션으로부터 획득된 추가 스캔 데이터로 보완하는 구강내 이미징에 대한 하이브리드 접근법을 사용한다.
개선된 ROI 콘텐츠를 위한 하이브리드 이미징
도 5의 로직 흐름도는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디지털 모델을 형성하기 위한 치열 궁 이미징을 위한 시퀀스를 도시한다. 구강내 스캔 단계(S510)에서, 치열 궁의 구강내 스캔이 실행된다. 그런 다음, 표면 이미지 생성 단계(S520)는 도 6의 예에 도시된 바와 같이 스캔된 콘텐츠에 대한 3D 메쉬, 포인트 클라우드 또는 다른 3D 표면 표현으로서 초기 디지털 모델을 생성한다. 준비를 위한 마진(96)이 도시된다.
생성된 표면 이미지와 함께, 선택적인 ROI 식별 단계(S530)는 도 7(a)에서 윤곽선으로 강조하여 도시된 바와 같이 스캔된 콘텐츠 내의 관심 영역(ROI)을 식별한다. ROI는 시술자 또는 기술자가 운영자 인터페이스 상의 화면에 입력한 하나 이상의 운영자 지시를 사용하여 식별될 수 있다. 대안적으로, ROI는 예컨대 이미지 처리 분야의 숙련자에게 알려진 패턴 인식 소프트웨어 유틸리티를 사용하여 자동으로 검출될 수 있다. 도 7(a) 및 도 7(b)의 예에서, ROI는 마진(96)이 있는 준비 영역이다. ROI는 예를 들어 브러시 도구로 영역을 지정하는 것 등에 의해 디스플레이 화면 유틸리티를 사용하여 추적되거나 윤곽선이 그려지거나 강조될 수 있다. 도 7(b)는 운영자에 의해 수동 ROI 식별을 위한 지시를 입력하기 위한 하나의 방법으로서 터치 스크린 인터페이스의 사용을 도시한다.
ROI 식별을 위한 자동화된 방법은 예를 들어 다양한 분할 또는 패턴 인식 유틸리티를 사용할 수 있다.
운영자에 의한 ROI의 식별 또는 자동 패턴 인식을 사용하는 것은 선택 사항이다. ROI는 치열 궁의 구강내 스캔으로부터의 표면 이미지 내에서 또는 대안적으로 후속 단계(S540)에서 획득된 스캔된 임프레션으로부터 식별될 수 있다. 본 개시의 다른 실시예에 따르면, ROI는 스캔된 임프레션의 경계를 사용하여 기본적으로 정의될 수 있다.
마진 또는 기타 ROI를 포함하는 임프레션은 임프레션 스캔 단계(S540)에서 획득되고 스캔된다. 완전한 치열 궁의 전체 임프레션은 필요하지 않으며, 이 단계에서는 부분 임프레션만 사용된다. 부분 임프레션은 ROI를 포함하며, 후속 등록 처리를 가능하게 하기에 충분한 인접 특징부를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8은 환자로부터 얻은 부분 임프레션을 도시한다. 임프레션은 예를 들어 구강내 스캐너 또는 다른 적절한 스캔 장치(예컨대, 데스크탑 스캐너)를 사용하여 스캔될 수 있는 네거티브 모델을 형성한다. 그런 다음, 임프레션 바디에서 얻은 네거티브 임프린트는 디지털 방식으로 반전되어 포지티브 모델을 형성할 수 있다. 도 9는 임프레션으로부터의 스캔된 임프린트의 일부를 도시한다.
그런 다음, 등록 단계(S550)는 스캔된 임프레션, 또는 ROI를 포함하는 스캔된 임프레션의 적어도 일부를, 구강내 스캔으로부터 생성된 메쉬 또는 다른 유형의 표면 이미지에 등록한다. 등록은, 예를 들어, 특징 일치 알고리즘, 또는 대안적으로 반복적 최근접 포인트(iterative closest point: ICP) 알고리즘, 또는 이 두 접근법의 조합을 사용할 수 있다.
그런 다음, 병합 단계(S560)는 ROI의 스캔된 임프레션으로부터의 윤곽 데이터를 구강내 스캔으로부터 형성된 표면 이미지와 병합한다. ROI가 명확하게 식별되는 경우, 병합 단계(S560)는 ROI 영역 내에서 식별된 구강내 스캔의 노드를 단순히 폐기하고, 등록된 스캔된 임프레션으로부터의 대응하는 포인트 또는 노드로 대체할 수 있다. ROI가 위치적으로만 식별되는 경우 임프레션 데이터로부터의 다른 대체가 수행될 수 있다. 예를 들어, 100 미크론 이내와 같이 ROI의 주어진 거리 내에 있는 제 1 모델의 노드가 임프레션 데이터로 대체될 수 있다. 예를 들어, 대안적으로, 평균화를 포함하여 노드의 병합 또는 조합을 위한 다른 방법이 적용될 수 있다.
도 10은 마진 영역이 강조된 병합된 표면 윤곽 출력을 도시한다. 도 11은 강조 표시가 제거된 병합된 표면 윤곽 출력을 도시한다.
그런 다음, 디스플레이 단계(S570)에서 결과적인 하이브리드 디지털 모델이 디스플레이로 렌더링될 수 있다. 선택적으로, 디스플레이된 3D 디지털 모델은 예컨대 윤곽선이 그려지거나 강조되어 관심 영역을 나타낼 수 있다.
개선된 바이트 등록을 위한 하이브리드 이미징
이전 설명은 국소 ROI 콘텐츠에 대한 하이브리드 스캔 접근법을 사용하는 데 중점을 두었다. 출원인은 또한 구강내 스캔을 스캔된 물리적 임프레션으로부터의 데이터로 보완하는 것이 바이트 등록과 관련된 개선된 이미징에 대한 가치를 가질 수 있음을 발견했다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 구강내 스캔과 스캔된 임프레션의 조합을 사용하는 바이트 등록을 위한 시퀀스를 도시하는 로직 흐름도이다. 구강내 스캔 단계(S1210)에서, 시술자 또는 기술자는 각 치열 궁의 표면 윤곽을 특성화하기 위한 스캔을 획득한다. 표면 이미지 생성 단계(S1220)는 도 3의 예에 도시된 바와 같이, 각 궁에 대응하는 메쉬, 포인트 클라우드 또는 다른 유형의 표면 이미지를 생성하면서 3D 모델을 형성한다.
그런 다음, 환자로부터, 구강내 캐비티의 일부만을 덮는 위치에서 획득된 바이트 표면의 물리적 임프레션을 얻는다. 이 단계에서는 도 12의 바이트 등록 과정에 단지 교합 표면이 필요하며, 선택적으로는 입의 다른 부분이 임프레션에 포함될 수 있지만 이 과정에 필요한 것은 아님이 강조되어야 한다. 또한, 교합의 획득된 물리적 임프레션은 전체 교합 표면이 아닌 치아의 일부 부분에 걸쳐서만 필요하다. 예를 들어, 도 14(a)는 환자로부터 얻은 하나의 교합 표면 임프레션을 도시하는데, 임프레션 재료는 입의 한쪽에서 환자 치열의 일부에 걸쳐서만 분포된다. 도 14(b)는 환자 입의 일부로부터 얻은 예시적인 교합 임프레션을 도시한다. 유용할 경우 입의 다른 쪽으로부터 제 2 교합 표면 임프레션이 획득될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 좌측으로부터의 부분 임프레션 및 우측으로부터의 부분 임프레션이 획득될 수 있다. 그러나, 경우에 따라 입의 한쪽으로부터의 하나의 임프레션만으로도 바이트 등록에 충분할 수 있다.
교합 표면 임프레션(들)이 획득되면, 임프레션 스캔 단계(S1230)가 실행되는데, 여기서 시술자 또는 기술자는 예를 들어 구강내 스캐너 또는 다른 적절한 스캔 장치(예컨대, 데스크탑 스캐너)를 사용하여, 획득된 교합 임프레션을 각각 스캔한다. 교합 임프레션은 마주보는 또는 대향하는 두 개의 바이트 표면(하나는 상악, 다른 하나는 하악)의 임프린트로부터 형성된다. 그런 다음, 후속하는 표면 이미지 생성 단계(S1240)는 획득된 교합 임프레션의 표면에 대응하는 메쉬, 포인트 클라우드 또는 다른 유형의 표면 이미지를 생성한다. 예를 들어, 도 15는 환자의 마주보는 교합 표면의 예시적인 임프레션의 상악 및 하악 표면을 도시한다.
도 12의 프로세스를 계속하면, 등록 단계(S1250) 및 바이트 결정 단계(S1260)는 바이트 등록을 정확하게 특성화하기 위해 환자 및 임프레션으로부터의 스캔 결과를 사용한다. 등록 단계(S1250)에서, 각 치열 궁에 대해 실행된 이전 단계(S1220)에서 획득된 각 치열 궁에 대한 표면 이미지는 단계 S1240에서 생성된 스캔된 임프레션에 대한 표면 이미지와 함께 등록된다. 이 등록은, 바이트 등록 결정 단계(S1260)에서 식별되는 바와 같이, 상대적인 궁 위치 및 대응하는 바이트 등록을 나타내는 공간 관계에서 상위 궁 및 하위 궁을 배열한다. 등록 지오메트리는 생성된 표면 이미지를 사용하여 계산되거나 이미지 처리 분야의 숙련자에게 잘 알려진 다수의 방법을 사용하여 획득될 수 있다. 디스플레이 단계(S1270)는 디스플레이에 대한 출력으로서 바이트 등록을 렌더링한다.
도 16은 상위 및 하위 궁으로부터 스캔된 데이터를 갖는 마주보는 교합 표면으로부터의 바이트 임프레션 데이터의 등록을 도시한다. 마주보는 상위 및 하위 바이트 임프린트에 사용된 임프레션 재료(100)의 상대적 위치가 도시된다.
도 17은 바이트 임프레션 데이터를 사용하는, 실시예에 대한 바이트 등록의 출력을 도시한다.
본 개시의 실시예는, 구강내 스캔 및 부분 임프레션으로부터 이미지 데이터를 획득, 처리 및 디스플레이하도록 구성된 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 장치를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따라, 컴퓨터 프로그램은 전자 메모리로부터 액세스되는 이미지 데이터에 대해 수행하는 저장된 명령어를 사용한다. 이미지 처리 분야의 숙련자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 실시예에서 이미징 시스템을 동작시키는 컴퓨터 프로그램은, 개인용 컴퓨터 또는 워크스테이션과 같은, 본 명세서에 설명된 바와 같은 CPU로 동작하는 적절한 범용 컴퓨터 시스템에 의해 활용될 수 있다. 그러나, 예를 들어 네트워크화된 프로세서의 배열을 포함하여 본 발명의 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위해 많은 다른 유형의 컴퓨터 시스템이 사용될 수 있다. 본 발명의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이 매체는, 예를 들어, 하드 드라이브 또는 이동식 디바이스와 같은 자기 디스크 또는 자기 테이프와 같은 자기 저장 매체; 광 디스크, 광 테이프 또는 머신 판독가능 광 인코딩과 같은 광 저장 매체; RAM(Random Access Memory) 또는 ROM(Read Only Memory)과 같은 고체 전자 저장 디바이스; 또는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 데 사용되는 임의의 다른 물리적 디바이스 또는 매체를 포함할 수 있다. 본 개시의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 또한, 인터넷 또는 다른 네트워크 또는 통신 매체를 통해 이미지 프로세서에 접속된 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 당업자는 이러한 컴퓨터 프로그램 제품의 등가물이 하드웨어로 구성될 수도 있음을 쉽게 인식할 것이다.
본 개시의 맥락에서 "컴퓨터 액세스가능 메모리"와 동등한 "메모리"라는 용어는, 이미지 데이터를 저장하고 그에 대해 동작하는 데 사용되고 예를 들어 데이터베이스를 포함하는 컴퓨터 시스템에 액세스 가능한, 임의의 유형의 일시적 또는 더 오래 지속되는 데이터 저장 작업공간을 지칭할 수 있음에 유의해야 한다. 메모리는 예를 들어 자기 또는 광학 저장 장치와 같은 장기 저장 매체를 사용하는 비휘발성일 수 있다. 대안적으로, 메모리는, 마이크로프로세서 또는 기타 제어 로직 프로세서 디바이스에 의해 일시적 버퍼 또는 작업공간으로 사용되는 RAM(random-access memory)과 같은 전자 회로를 사용하여 더 큰 휘발성을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 데이터는 일반적으로 디스플레이 디바이스와 직접 연관되는 일시적 저장 버퍼에 저장되며, 디스플레이된 데이터를 제공하기 위해 필요에 따라 주기적으로 리프레시된다. 일시적 저장 버퍼라는 용어가 본 개시에서 사용될 때, 이는 또한 메모리의 일 유형으로 간주된다. 메모리는 계산 및 기타 처리의 중간 및 최종 결과를 실행하고 저장하기 위한 데이터 작업공간으로도 사용된다. 컴퓨터 액세스가능 메모리는 휘발성, 비휘발성, 또는 휘발성과 비휘발성 유형의 하이브리드 조합일 수 있다.
본 개시의 컴퓨터 프로그램 제품은 잘 알려진 다양한 이미지 조작 알고리즘 및 프로세스를 사용할 수 있음이 이해될 것이다. 본 개시의 컴퓨터 프로그램 제품 실시예는 본 명세서에 구체적으로 도시되거나 설명되지 않았지만 구현에 유용한 알고리즘 및 프로세스를 구현할 수 있음이 또한 이해될 것이다. 이러한 알고리즘 및 프로세스는 이미지 처리 분야의 통상의 기술 내에 있는 종래의 유틸리티를 포함할 수 있다. 이러한 알고리즘 및 시스템과, 이미지를 생성하여 달리 처리하거나 본 개시의 컴퓨터 프로그램 제품과 협력하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 추가 측면은, 본 명세서에서 구체적으로 도시되거나 설명되지 않으며, 당 업계에 알려진 이러한 알고리즘, 시스템, 하드웨어, 구성요소 및 요소로부터 선택될 수 있다.
본 발명은 상세하게 설명되었고 적합하거나 현재의 바람직한 실시예를 구체적으로 참조하여 설명되었을 수 있지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 변형 및 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 현재 개시된 실시예는 모든 측면에서 제한적이지 않고 예시적인 것으로 간주된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 표시되며, 그 균등물의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 여기에 포함되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 컴퓨터 시스템에 의해 적어도 부분적으로 실행되는, 환자 치열의 관심 영역을 이미징하기 위한 방법으로서,
    a) 구강내 스캔을 획득하고, 상기 관심 영역을 포함하는 환자 치열의 제 1 표면 윤곽의 3D 디지털 모델을 형성하는 단계와,
    b) 적어도 상기 관심 영역을 포함하는 물리적 임프레션(physical impression)을 획득하는 단계와,
    c) 상기 물리적 임프레션을 스캔하고, 식별된 상기 관심 영역의 제 2 표면 윤곽을 생성하는 단계와,
    d) 상기 관심 영역에 걸쳐 상기 제 2 표면 윤곽의 일부를 상기 제 1 표면 윤곽과 결합함으로써 상기 디지털 모델을 수정하는 단계와,
    e) 상기 수정된 디지털 모델을 디스플레이하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관심 영역을 식별하는 하나 이상의 운영자 지시를 수용하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 운영자 지시는 터치 스크린 상에 입력되는
    방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 관심 영역을 자동으로 검출하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관심 영역은 상기 물리적 임프레션의 하나 이상의 경계에 따라 정의되는
    방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리적 임프레션을 스캔하는 것은 구강내 스캐너(intraoral scanner)를 사용하는 것을 포함하는
    방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리적 임프레션을 스캔하는 것은 데스크탑 스캐너를 사용하는 것을 포함하는
    방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 3D 디지털 모델을 형성하는 것은 포인트 클라우드를 형성하는 것을 포함하는
    방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 3D 디지털 모델을 형성하는 것은 메쉬(mesh)를 형성하는 것을 포함하는
    방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합하는 것은 상기 3D 디지털 모델의 하나 이상의 포인트를 상기 제 2 표면 윤곽의 대응하는 포인트로 대체하는 것을 포함하는
    방법.
  11. 컴퓨터 시스템에 의해 적어도 부분적으로 실행되는, 치열 궁(dental arch)의 관심 영역을 이미징하기 위한 방법으로서,
    a) 구강내 스캔을 획득하고, 상기 관심 영역을 포함하는 상기 치열 궁의 제 1 표면 윤곽의 3D 디지털 모델을 형성하는 단계와,
    b) 상기 관심 영역을 정의하는 치열 궁 부분의 부분 임프레션 획득하는 단계와,
    c) 상기 획득된 부분 임프레션을 스캔하고, 상기 스캔된 부분 임프레션으로부터 상기 정의된 관심 영역의 제 2 표면 윤곽을 생성하는 단계와,
    d) 상기 정의된 관심 영역에 걸쳐 상기 제 1 표면 윤곽의 일부를 상기 제 2 표면 윤곽으로 대체함으로써 상기 디지털 모델을 수정하는 단계와,
    e) 상기 수정된 디지털 모델 디스플레이하는 단계를 포함하는
    방법.
  12. 환자 치열 궁을 이미징하기 위한 이미징 장치로서,
    상기 환자 치열 궁의 일부로부터 얻은 임프레션 및 상기 환자 치열 궁의 반사 이미지 시퀀스를 획득하도록 활성화가능한 스캐너와,
    명령어로 프로그래밍된 로직 프로세서 ― 상기 명령어는,
    (i) 상기 환자 치열 궁의 반사 이미지 시퀀스를 획득하고,
    (ii) 관심 영역을 포함하는 상기 환자 치열 궁의 제 1 표면 윤곽의 3D 디지털 모델을 형성하고,
    (iii) 상기 임프레션의 이미지 시퀀스를 획득하고,
    (iv) 상기 관심 영역의 제 2 표면 윤곽으로서 상기 임프레션의 3D 디지털 모델을 형성하고,
    (v) 상기 제 1 표면 윤곽의 3D 디지털 모델과 상기 제 2 표면 윤곽의 3D 디지털 모델을 결합하여 디스플레이를 위한 하이브리드 3D 디지털 모델을 형성하기 위한 것임 ― 와,
    상기 로직 프로세서와 신호 통신하여, 상기 하이브리드 3D 디지털 모델의 렌더링을 디스플레이하는 디스플레이를 포함하는
    이미징 장치.
  13. 바이트 등록(bite registration)을 특성화하기 위한 방법으로서,
    a) 상악 궁의 구강내 스캔과 하악 궁의 스캔을 획득하는 단계와,
    b) 상기 상악 궁 및 상기 하악 궁의 3D 디지털 모델을 형성하는 단계와,
    c) 상기 상악 궁 및 상기 하악 궁의 일부를 따라 교합(occlusion)으로부터 임프레션을 얻는 단계와,
    d) 상기 임프레션으로부터 대향하는 바이트 표면들의 임프린트(imprints)를 스캔하여 상기 임프레션에 대한 표면 이미지 데이터를 생성하는 단계와,
    e) 상기 상악 궁 및 상기 하악 궁의 3D 디지털 모델을 상기 임프레션에 대한 표면 이미지 데이터에 등록하는 단계와,
    f) 3D 모델 등록에 따라 바이트 등록을 보여주도록 상기 상악 궁 및 상기 하악 궁을 배치하는 단계와,
    g) 상기 바이트 등록을 디스플레이하는 단계를 포함하는
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구강내 스캔 및 상기 교합의 스캔은 구강내 카메라에 의해 수행되는
    방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 임프레션은 제 1 임프레션이고,
    상기 방법은 상기 상악 궁 및 상기 하악 궁의 일부를 따라 교합을 보여주는 제 2 임프레션을 획득하고 스캔하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 임프레션의 표면들을 스캔하는 것은 구강내 스캐너를 사용하는 것을 포함하는
    방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 임프레션의 표면들을 스캔하는 것은 데스크탑 스캐너를 사용하는 것을 포함하는
    방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 3D 디지털 모델을 형성하는 것은 포인트 클라우드를 형성하는 것을 포함하는
    방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 3D 디지털 모델을 형성하는 것은 메쉬를 형성하는 것을 포함하는
    방법.
  20. 환자의 바이트 등록을 특성화하기 위한 이미징 장치로서,
    상악 및 하악 환자 치열 궁들의 교합으로부터 얻은 임프레션 및 상기 치열 궁들의 반사 이미지 시퀀스를 획득하도록 활성화가능한 스캐너와,
    명령어로 프로그래밍된 로직 프로세서 ― 상기 명령어는,
    (i) 상기 치열 궁들의 각각의 반사 이미지 시퀀스를 획득하고,
    (ii) 상기 치열 궁들의 각각의 3D 디지털 모델을 형성하고,
    (iii) 상기 임프레션에 대한 표면 이미지 데이터를 생성하고,
    (iv) 상기 상악 및 하악 환자 치열 궁들의 3D 디지털 모델을 상기 임프레션에 대한 표면 이미지 데이터에 등록하고,
    (v) 3D 디지털 모델 등록에 따른 바이트 등록을 보여주도록 상기 상악 및 하악 환자 치열 궁들을 배치하고,
    (vi) 디스플레이를 위해 3D 모델 바이트 등록을 렌더링하기 위한 것임 ― 와,
    상기 로직 프로세서와 신호 통신하여, 상기 3D 모델 바이트 등록의 렌더링을 디스플레이하는 디스플레이를 포함하는
    이미징 장치.
KR1020217008618A 2018-08-23 2018-08-23 구강내 스캐너를 사용하여 3d 데이터를 획득하는 하이브리드 방법 KR20210059726A (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2018/101891 WO2020037588A1 (en) 2018-08-23 2018-08-23 Hybrid method of acquiring 3d data using intraoral scanner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210059726A true KR20210059726A (ko) 2021-05-25

Family

ID=69592134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217008618A KR20210059726A (ko) 2018-08-23 2018-08-23 구강내 스캐너를 사용하여 3d 데이터를 획득하는 하이브리드 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210322138A1 (ko)
EP (1) EP3841512A4 (ko)
JP (1) JP7245335B2 (ko)
KR (1) KR20210059726A (ko)
CN (1) CN113039587B (ko)
WO (1) WO2020037588A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023249293A1 (ko) * 2022-06-22 2023-12-28 주식회사 메디트 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100686289B1 (ko) * 2004-04-01 2007-02-23 주식회사 메디슨 대상체 영상의 윤곽내 볼륨 데이터를 이용하는 3차원초음파 영상 형성 장치 및 방법
CN101450010A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 北京大学口腔医学院 数字化口腔修复体制作装备
EP2626036B1 (en) * 2012-02-10 2018-04-25 3Shape A/S Virtually designing a post and core restoration using a digital 3d shape
US9123147B2 (en) * 2012-09-07 2015-09-01 Carestream Health, Inc. Imaging apparatus for display of maxillary and mandibular arches
US9135498B2 (en) * 2012-12-14 2015-09-15 Ormco Corporation Integration of intra-oral imagery and volumetric imagery
CN105228505A (zh) * 2013-05-15 2016-01-06 皇家飞利浦有限公司 对患者的内部进行成像
US20170103569A1 (en) * 2015-10-08 2017-04-13 Carestream Health, Inc. Operator interface for 3d surface display using 2d index image
EP3405092A2 (en) * 2016-01-18 2018-11-28 Dentlytec G.P.L. Ltd. Intraoral scanner
WO2018143497A1 (ko) * 2017-02-03 2018-08-09 김도현 임플란트 수술 가이드 방법
CN106820563A (zh) * 2017-04-08 2017-06-13 深圳市快马实业有限公司 一种新型智能蓝牙牙刷

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023249293A1 (ko) * 2022-06-22 2023-12-28 주식회사 메디트 이미지 처리 장치 및 이미지 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3841512A4 (en) 2021-12-15
CN113039587A (zh) 2021-06-25
CN113039587B (zh) 2024-04-19
JP2022508372A (ja) 2022-01-19
JP7245335B2 (ja) 2023-03-23
EP3841512A1 (en) 2021-06-30
US20210322138A1 (en) 2021-10-21
WO2020037588A1 (en) 2020-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11559377B2 (en) Augmented reality enhancements for dental practitioners
US11678953B2 (en) Correction of margin lines in three-dimensional models of dental sites
US11707347B2 (en) Detecting tooth shade
CN109414306B (zh) 用于口内扫描的历史扫描参考
US8532355B2 (en) Lighting compensated dynamic texture mapping of 3-D models
KR102351703B1 (ko) 구강내 스캔 중 관심 구역의 식별
KR101799878B1 (ko) 2ｄ 영상 장치
US20180153659A1 (en) System and method for effective planning, visualization, and optimization of dental restorations
JP2013531531A5 (ko)
JP2021514232A (ja) 患者の歯列の３次元モデルをカメラによって記録された患者の顔の画像に整合させるための方法
JP7245335B2 (ja) 口腔内スキャナを使用して３ｄデータを取得する混合方法
US20230414331A1 (en) Capture of intraoral features from non-direct views
WO2024121067A1 (en) Method and system for aligning 3d representations
CN109003676A (zh) 一种牙齿美学设计方法与装置