KR20220056770A - 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법 - Google Patents

Abstract

실시예들에 따라 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법이 개시된다. 개시된 삼차원 구강 모델의 처리 방법은, 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득하는 동작, 상기 삼차원 치아 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하는 동작, 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 동작, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작, 및 상기 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는 동작을 포함한다.

Description

삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법 {An three-dimensional intraoral model processing apparatus and three-dimensional intraoral model processing method}

개시된 실시예는 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법에 대한 것이다.

구체적으로, 개시된 실시예는 치아 교정 계획을 위해 치아의 최종 위치를 획득하기 위한 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법에 대한 것이다.

환자의 치과 치료에는 다양한 분야가 존재한다. 치과 치료 분야로는 치아 교정을 예로 들 수 있다.

치아 교정을 하기 위해서, 예를 들어, 환자의 치아에 브라켓 등의 교정 장치를 설치하고, 설치된 적어도 하나의 브라켓에 와이어를 연결한다. 와이어에 연결된 브라켓을 이용하여, 적어도 하나의 치아를 목적하는 위치 즉 치아의 최종 위치 또는 타겟 위치로 이동시킴으로써 치아의 위치에 대한 교정을 수행할 수 있다.

치아 교정은 환자의 치아의 초기 위치에 있는 치아들을 목적하는 타겟 위치로 이동시키는 작업에 의해 치아 교정을 수행하는 것이므로, 치아 교정 계획에 있어서 초기 위치에 있는 치아들을 어느 위치로 이동시킬지를 나타내는 치아의 최종 위치 또는 타겟 위치를 정확하게 결정하는 것이 중요하다.

개시된 실시예는, 치아의 교정 계획에 있어서 치아를 이동시키고자 하는 최종 위치를 획득하기 위한 삼차원 구강 모델 처리 방법, 그에 따른 동작을 수행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예에 따라 삼차원 구강 모델의 처리 방법은, 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득하는 동작, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하는 동작, 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 동작, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작, 및 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는 동작을 포함한다.

일 실시예에 따라 상기 보철 대상 치아를 식별하는 동작은, 상기 보철 대상 치아를 자동으로 식별하거나 또는 상기 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 상기 보철 대상 치아를 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 동작은, 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하는 동작, 및 상기 미러링 치아를 상기 보철 대상 치아의 위치에 배열하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하는 동작은, 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아가 이용가능하지 않은 경우, 상기 보철 대상 치아에 대응하는 템플릿 치아를 상기 미러링 치아로 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하는 동작은, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들의 치아번호를 식별하는 동작, 및 상기 보철 대상 치아의 치아번호와 대칭 관계에 있는 치아번호에 해당하는 치아를 상기 미러링 치아로 식별하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 상기 커스터마이즈드 아치 라인은, 상기 보철 대상 치아가 상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 생성될 수 있다.

일 실시예에 따라 상기 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작은, 상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 미리 정한 위치에 배열된 하나 이상의 기준 치아들을 식별하는 동작, 및 상기 식별된 하나 이상의 기준 치아들에 기반해서 상기 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는 동작은, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들을 각 대응하는 템플릿 치아를 참조하여 회전 및/또는 이동시키고 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬시키는 동작을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 삼차원 구강 모델의 처리 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써, 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득하고, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하고, 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하고, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하고, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득한다.

일 실시예에 따라 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 삼차원 구강 모델 처리 방법은, 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득하는 동작, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하는 동작, 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 동작, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작, 및 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는 동작을 포함한다.

개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델의 처리 방법, 그에 따른 동작을 수행하는 장치는, 치아의 교정 계획에 있어서 환자의 치아를 기반으로 해서 치아를 이동시키고자 하는 최종 위치를 획득하므로, 환자의 치아 배열 상태에 보다 적합한 최종 위치를 얻을 수 있다.

본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 일 예에 따라 보철 대상 치아를 포함하는 삼차원 구강 모델의 예를 나타낸다.
도 2은 개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 4는 개시된 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 5는 일 실시예에 따라 치아 모델 템플릿을 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치가 보철 대상 치아를 식별하기 위해 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따라 보철 대상 치아를 삼차원 구강 모델의 치아들중 하나인 미러링 치아로 대체하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체되기 전의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 후의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 생성된 커스터마이즈드 아치 라인의 예를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따라 생성된 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 치아들을 배열하여 치아의 최종 위치를 획득하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 11은 일 실시예에 따라 치아 모델 템플릿에 정렬된 치아들을 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 위치를 이동시키는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 일 실시예에 따라 환자의 현재 치아 위치와 최종 치아 위치를 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.

본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.

본 명세서에서 이미지는 적어도 하나의 치아, 또는 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강을 나타내는 이미지(이하, '구강 이미지')를 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 이미지는 대상체에 대한 2차원 이미지 또는 대상체를 입체적으로 나타내는 3차원 모델 또는 3차원 이미지가 될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 이미지는 대상체를 2차원 또는 3차원적으로 표현하기 위해서 필요한 데이터, 예를 들어, 적어도 하나의 이미지 센서로부터 획득된 로우 데이터(raw data) 등을 의미할 수 있다. 구체적으로, 로우 데이터는 구강 이미지를 생성하기 위해서 획득되는 데이터로, 구강 스캐너(intraoral scanner)를 이용하여 대상체인 환자의 구강 내를 스캔(scan)할 때 구강 스캐너에 포함되는 적어도 하나의 이미지 센서에서 획득되는 데이터(예를 들어, 2차원 데이터)가 될 수 있다.

본 명세서에서 '대상체(object)'는 치아, 치은, 구강의 적어도 일부 영역, 및/또는 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 교정 장치는 브라켓, 어태치먼트(attachment), 교정용 나사, 설측 교정 장치, 및 가철식 교정 유지 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 예에 따라 보철 대상 치아를 포함하는 삼차원 구강 모델의 예를 나타낸다.

치과 치료, 특히 교정 치료에서는 환자의 치열을 가지런하게 하기 위해 환자의 치아들중 하나 이상의 치아를 이동시키거나 회전시키는 치료를 할 수 있다. 이러한 교정 치료의 계획을 위해 환자의 현재 치아들을 교정 계획에 따라서 목표로 하는 위치로 이동시키거나 회전시킴으로써 예상되는 치아 배열 상태를 가지는 목표 구강 모델 또는 최종 구강 모델을 획득할 필요가 있다. 또한 교정 치료를 받는 환자에게 교정 치료에 따라 환자의 치아 상태가 얼마나 달라지는 지를 보여주기 위해 이러한 목표 구강 모델을 환자에게 보여줄 필요도 있다.

이와 같은 목표 구강 모델은 환자의 악궁에 기반하여 생성하는 것이 보다 환자에게 자연스러운 목표 구강 모델을 획득할 수 있다. 이를 위해 목표 구강 모델의 생성시에 환자의 치아 상태를 이용하는데, 이때 환자의 치아들 중에 보철 치료가 필요한 보철 대상 치아가 포함되어 있을 수 있다.

도 1을 참조하면, 삼차원 구강 모델 300은 보철 대상 치아 11을 포함할 수 있다.

대상체인 구강 내 또는 치아 모형을 스캔함으로써 얻어진 이차원 이미지 데이터에 기반하여 생성된 삼차원 구강 모델 300은 하나 이상의 치아와 치은을 포함할 수 있고, 하나 이상의 치아 중에는 보철 대상 치아 11가 포함될 수 있다. 보철 대상 치아 11은 보철 치료를 위해 치아가 깍여서 다른 치아들보다 훨씬 크기가 작을 수 있다. 즉, 보철 대상 치아는 보철물을 수복하기 위해 치아를 지대치 형태로 깍는 등의 프리퍼레이션 (preparation) 작업을 통해 준비될 수 있다. 이러한 보철 대상 치아는, 지대치 치아 또는 프렙 치아(prep. teeth)로 칭해질 수 있다. 도 1을 참조하면, 이러한 보철 대상 치아 11은 나중에 이 보철 대상 치아 11에 보철 치료를 함으로써 생성되는 보철 치아 12보다 훨씬 크기가 작기 때문에, 이러한 보철 대상 치아 11에 기반하여 그대로 목표 구강 모델을 생성하게 되면, 정확하지 않고 부자연스러운 목표 구강 모델이 얻어질 수 있다. 따라서, 이하에서는 삼차원 구강 모델이 보철 대상 치아를 포함하는 경우에도, 정확하고 자연스러운 목표 구강 모델을 획득할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 실시예들을 설명하고자 한다.

도 2은 개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2을 참조하면, 삼차원 구강 모델 처리 시스템은 스캔 장치 50와 데이터 처리 장치 100를 포함할 수 있다.

스캔 장치 50는 대상체를 스캔하는 장치로서, 대상체는 스캔의 대상이 되는 물체나 신체 어느 것이라도 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 구강이나 얼굴을 포함하는 환자의 신체의 적어도 일부, 또는 치아 모형을 포함할 수 있다. 스캔 장치 50는, 사용자가 손에 쥐고 대상체를 스캔하는 핸드헬드 스캐너 또는 치아 모형을 설치하고 설치된 치아 모형 주위를 움직이면서 스캔하는 모델 스캐너 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 핸드헬드 스캐너의 일종인 구강 스캐너 51는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 이미지를 획득하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 구강 스캐너 51는 구강 내에 인입 및 인출이 가능한 형태를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 이미지 센서(예를 들어, 광학 카메라 등)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캔 한다. 구강 스캐너 51는 대상체인 구강 내부의 치아, 치은 및 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 브라켓 및 와이어 등을 포함하는 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 중 적어도 하나의 표면을 이미징하기 위해서, 대상체에 대한 표면 정보를 로우 데이터(raw data)로 획득할 수 있다. 구강 스캐너 51은 구강 내에 인입 및 인출이 용이한 형태로 되어 구강 내를 스캔하기에 적합하지만, 구강 스캐너 51를 이용하여 환자의 얼굴 등의 신체 부위도 스캔 가능함은 물론이다.

스캔 장치 50는 광 삼각 방식, 공 초점 방식, 또는 그 외 다른 방식 등에 의해 이미지 데이터를 획득할 수 있다.

스캔 장치 50에서 획득된 이미지 데이터는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되는 데이터 처리 장치 100로 전송될 수 있다.

데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 50와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 스캔 장치 50로부터 구강을 스캔하여 획득된 이차원 이미지를 수신하고, 수신된 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다.

데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 50에서 수신된 이차원 이미지 데이터에 근거하여, 이차원 이미지 데이터를 처리하여 생성한 정보 및 이차원 이미지 데이터를 처리하여 생성한 구강 이미지 중 적어도 하나를 생성하고, 생성된 정보 및 구강 이미지를 디스플레이를 통하여 디스플레이 할 수 있다.

데이터 처리 장치 100는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등의 컴퓨팅 장치가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

또한, 데이터 처리 장치 100는 구강 이미지를 처리하기 위한 서버(또는 서버 장치) 등의 형태로 존재할 수도 있을 것이다.

또한, 스캔 장치 50는 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 그대로 데이터 처리 장치 100로 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 또한, '3차원 구강 이미지'는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강의 내부 구조를 3차원적으로 모델링(modeling)하여 생성될 수 있으므로, '3차원 구강 모델', '디지털 구강 모델', 또는 '3차원 구강 이미지'로 호칭될 수도 있다. 이하에서는, 구강을 2차원 또는 3차원적으로 나타내는 모델 또는 이미지를 통칭하여, '구강 이미지'라 칭하도록 한다.

또한, 데이터 처리 장치 100는 생성된 구강 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 외부 장치로 전송할 수 있을 것이다.

또 다른 예로, 스캔 장치 50가 스캔을 통하여 로우 데이터(raw data)를 획득하고, 획득된 로우 데이터를 가공하여 대상체인 구강에 대응되는 이미지를 생성하여 데이터 처리 장치 100로 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 수신된 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있을 것이다.

개시된 실시예에서, 데이터 처리 장치 100는 하나 이상의 치아를 포함하는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성 및 디스플레이할 수 있는 전자 장치로, 이하에서 상세히 설명한다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 50로부터 환자의 구강을 스캔한 로우 데이터를 수신하면, 수신된 로우 데이터를 가공하여 삼차원 구강 모델을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 환자의 구강에 기반하여 생성된 삼차원 구강 모델을 토대로 환자의 구강에 적합한 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 환자의 삼차원 구강 모델이 보철 대상 치아를 포함하는 경우, 이러한 보철 대상 치아를 다른 치아로 대체하고 나서 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 예를 들어, 보철 대상 치아를 대체하는 다른 치아는, 보철 대상 치아와 대칭적인 관계에 있는 치아를 포함할 수 있다. 보철 대상 치아와 대칭적인 관계에 있는 치아는, 예를 들어, 보철 대상 치아와 대칭 위치에 있는 치아, 보철 대상 치아의 치아 번호와 대칭 적인 치아 번호에 해당하는 치아, 템플릿 치아 모델에서 보철 대상 치아의 치아 번호에 해당하는 템플릿 치아 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 삼차원 구강 모델에 보철 대상 치아가 포함되어 있는 경우, 보철 대상 치아를 그대로 두지 않고, 이러한 보철 대상 치아를 적절한 다른 치아로 대체함으로써 커스터마이즈드 아치 라인을 보다 자연스럽게 생성할 수 있다.

도 3은 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.

도 3을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 통신 인터페이스 110, 사용자 인터페이스 120, 디스플레이 130, 영상 처리부 140, 메모리 150 및 프로세서 160를 포함할 수 있다.

통신 인터페이스 110는 적어도 하나의 외부 전자 장치와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스 110는 프로세서 160의 제어에 따라서 구강 스캐너 10와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스 110는 프로세서의 제어에 따라서 유무선의 통신 네트워크를 통하여 연결되는 외부의 전자 장치 또는 서버 등과 통신을 수행할 수 있다.

통신 인터페이스 110는 유무선의 통신 네트워크를 통하여 외부의 전자 장치 (예를 들어, 구강 스캐너, 서버, 또는 외부의 의료 장치 등)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스는 블루투스, 와이파이, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 통신 인터페이스 110는 원거리 통신 규격에 따라서 원거리 통신을 지원하기 위한 서버와 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스 110는 인터넷 통신을 위한 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 통신 인터페이스 110는 외부 전자 장치(예를 들어, 구강 스캐너 등)와 유선으로 통신하기 위해서, 외부 전자 장치와 유선 케이블로 연결되기 위한 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다. 그에 따라서, 통신 인터페이스 110는 적어도 하나의 포트를 통하여 유선 연결된 외부 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.

사용자 인터페이스 120는 데이터 처리 장치를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스 120는 사용자의 터치를 감지하는 터치 패널, 사용자의 푸시 조작을 수신하는 버튼, 사용자 인터페이스 화면 상의 일 지점을 지정 또는 선택하기 위한 마우스(mouse) 또는 키보드(key board) 등을 포함하는 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

또한, 사용자 인터페이스 120는 음성 인식을 위한 음성 인식 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음성 인식 장치는 마이크가 될 수 있으며, 음성 인식 장치는 사용자의 음성 명령 또는 음성 요청을 수신할 수 있다. 그에 따라서, 프로세서는 음성 명령 또는 음성 요청에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.

디스플레이 130는 화면을 디스플레이 한다. 구체적으로, 디스플레이 130는 프로세서 160의 제어에 따라서 소정 화면을 디스플레이 할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 130는 구강 스캐너 10에서 환자의 구강을 스캔하여 획득한 데이터에 근거하여 생성된 구강 이미지를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 또는, 디스플레이 130는 환자의 치과 치료와 관련되는 정보를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.

영상 처리부 140는 이미지의 생성 및/또는 처리를 위한 동작들을 수행할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부 140는 구강 스캐너 10로부터 획득된 로우 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.

메모리 150는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리 150는 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서 160가 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리 150는 구강 스캐너로부터 수신되는 데이터(예를 들어, 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터 등)를 저장할 수 있다. 또는, 메모리는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라 메모리 150는 교정 계획에서 구강 이미지의 치아들의 최종 위치를 획득하기 위한 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 메모리 150는 구강 이미지의 치아들의 최종 위치를 획득하기 위해 본 개시서에 개시된 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다.

프로세서 160는 메모리 150에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 제어한다. 여기서, 적어도 하나의 인스트럭션은 프로세서 160내에 포함되는 내부 메모리 또는 프로세서와 별도로 데이터 처리 장치 내에 포함되는 메모리 150에 저장되어 있을 수 있다.

구체적으로, 프로세서 160는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 데이터 처리 장치 내부에 포함되는 적어도 하나의 구성들을 제어할 수 있다. 따라서, 프로세서가 소정 동작들을 수행하는 경우를 예로 들어 설명하더라도, 프로세서가 소정 동작들이 수행되도록 데이터 처리 장치 내부에 포함하는 적어도 하나의 구성들을 제어하는 것을 의미할 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득하고, 삼차원 치아 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하고, 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하고, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하고, 상기 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 보철 대상 치아를 자동으로 식별하거나 또는 상기 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 상기 보철 대상 치아를 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하기 위해, 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하고, 상기 미러링 치아를 상기 보철 대상 치아의 위치에 배열할 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하기 위해, 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아가 이용가능하지 않은 경우, 상기 보철 대상 치아에 대응하는 템플릿 치아를 상기 미러링 치아로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하기 위해, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들의 치아번호를 식별하고, 상기 보철 대상 치아의 치아번호와 대칭 관계에 있는 치아번호에 해당하는 치아를 상기 미러링 치아로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 커스터마이즈드 아치 라인은, 상기 보철 대상 치아가 상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 생성될 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 미리 정한 위치에 배열된 하나 이상의 기준 치아들을 식별하고, 상기 식별된 하나 이상의 기준 치아들에 기반해서 상기 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서 160는 메모리 150에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하고, 상기 삼차원 구강 모델의 치아들을 각 대응하는 템플릿 치아를 참조하여 회전 및/또는 이동시키고 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬시킬 수 있다.

일 예에 따라 프로세서 160는, 내부적으로 적어도 하나의 내부 프로세서 및 내부 프로세서에서 처리 또는 이용될 프로그램, 인스트럭션, 신호, 및 데이터 중 적어도 하나 저장하기 위한 메모리 소자(예를 들어, RAM, ROM 등)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

또한, 프로세서 160는 비디오에 대응되는 그래픽 처리를 위한 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 코어(core)와 GPU를 통합한 SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서는 싱글 코어 이상의 멀티 코어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어, 헥사 코어, 옥타 코어, 데카 코어, 도데카 코어, 헥사 다시 벌 코어 등을 포함할 수 있다.

개시된 실시예에서, 프로세서 160는 구강 스캐너 10로부터 수신되는 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.

구체적으로, 프로세서 160의 제어에 따라서 통신 인터페이스 110는 구강 스캐너 10에서 획득된 데이터, 예를 들어 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서 160는 통신 인터페이스에서 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 구강 스캐너는 광 삼각 방식에 따라서 3차원 이미지를 복원하기 위해서, 좌안 시야(left Field of View)에 대응되는 L 카메라 및 우안 시야(Right Field of View)에 대응되는 R 카메라를 포함할 수 있다. 그리고, 구강 스캐너는 L 카메라 및 R 카메라 각각에서 좌안 시야(left Field of View)에 대응되는 L 이미지 데이터 및 우안 시야(Right Field of View)에 대응되는 R 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 계속하여, 구강 스캐너(미도시)는 L 이미지 데이터 및 R 이미지 데이터를 포함하는 로우 데이터를 데이터 처리 장치 100의 통신 인터페이스로 전송할 수 있다.

그러면, 통신 인터페이스 110는 수신되는 로우 데이터를 프로세서로 전달하고, 프로세서는 전달받은 로우 데이터에 근거하여, 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성할 수 있다.

또한, 프로세서 160는 통신 인터페이스를 제어하여, 외부의 서버, 의료 장치 등으로부터 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 직접 수신할 수 있을 것이다. 이 경우, 프로세서는 로우 데이터에 근거한 3차원 구강 이미지를 생성하지 않고, 3차원 구강 이미지를 획득할 수 있다.

개시된 실시예에 따라서, 프로세서 160가 '추출', '획득', '생성' 등의 동작을 수행한다는 것은, 프로세서 160에서 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 전술한 동작들을 직접 수행하는 경우 뿐만 아니라, 전술한 동작들이 수행되도록 다른 구성 요소들을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

본 개시서에 개시된 실시예들을 구현하기 위해서 데이터 처리 장치 100는 도 5에 도시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수도 있고, 도 5에 도시된 구성요소 외에 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.

또한, 데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너에 연동되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 전용 프로그램, 전용 툴(tool), 또는 전용 어플리케이션으로 호칭될 수 있다. 데이터 처리 장치 100가 구강 스캐너 51와 상호 연동되어 동작하는 경우, 데이터 처리 장치 100에 저장되는 전용 소프트웨어는 구강 스캐너 51와 연결되어 구강 스캔을 통하여 획득되는 데이터들을 실시간을 수신할 수 있다. 예를 들어, 메디트의 구강 스캐너인 i500 제품에서 구강 스캔을 통하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 전용 소프트웨어가 존재한다. 구체적으로, 메디트에서는 구강 스캐너(예를 들어, i500)에서 획득된 데이터를 처리, 관리, 이용, 및/또는 전송하기 위한 소프트웨어인 'Medit Link'를 제작하여 배포하고 있다. 여기서, '전용 소프트웨어'는 구강 스캐너와 연동되어 동작 가능한 프로그램, 툴, 또는 어플리케이션을 의미하는 것이므로 다양한 제작자에 의해서 개발 및 판매되는 다양한 구강 스캐너들이 공용으로 이용할 수도 있을 것이다. 또한, 전술한 전용 소프트웨어는 구강 스캔을 수행하는 구강 스캐너와 별도로 제작 및 배포될 수 있다.

데이터 처리 장치 100는 i500 제품에 대응되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 전송 소프트웨어는 구강 이미지를 획득, 처리, 저장, 및/또는 전송하기 위한 적어도 하나의 동작들을 수행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 프로세서에 저장될 수 있다. 또한, 전용 소프트웨어는 구강 스캐너에서 획득된 데이터의 이용을 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면은 개시된 실시예에 따라서 생성되는 구강 이미지를 포함할 수 있다.

도 4는 개시된 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.

도 4를 참조하면, 동작 410에서, 데이터 처리 장치 100는 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아들을 스캔하여 생성된 이차원 데이터를 도 2에 도시된 바와 같은 스캔 장치 50으로부터 수신하고, 수신된 이차원 데이터를 기반으로 삼차원 구강 모델을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아들을 스캔하여 획득한 이차원 데이터를 기반으로 생성된 삼차원 구강 모델을 스캔 장치 50로부터 수신할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 메모리에 저장된 삼차원 구강 모델을 획득할 수 있다.

동작 420에서, 데이터 처리 장치는 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수 있다. 삼차원 구강 모델의 치아를 개별화한다는 것은, 삼차원 구강 모델에 포함된 치아들 각각에 대한 정보를 획득한다는 것을 의미할 수 있다. 개별화는 세그먼테이션 이라고도 불릴 수 있다. 각 치아에 대한 정보는, 각 치아의 형상에 대한 정보, 각 치아의 위치에 대한 정보, 각 치아의 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아 모델 템플릿을 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수 있다. 치아 모델 템플릿은 치아들이 이상적인 형상을 가지고 또한 치아들이 이상적인 위치에 배열된 표준적인 데이터로서, 데이터 처리 장치는 치아 모델 템플릿과 삼차원 구강 모델의 치아들을 얼라인함으로써 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 인공 지능을 이용한 뉴럴 네트워크를 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수도 있다.

동작 430에서, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별할 수 있다. 보철 대상 치아는 치아들 중에서 보철 치료의 대상이 되는 치아를 의미할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 보철 대상 치아를 식별할 수 있다. 구체적으로, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델을 디스플레이에 표시하고, 사용자로 하여금 표시된 삼차원 구강 모델의 치아들중에서 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 보철 대상 치아를 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아를 자동을 식별할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 인공 지능을 이용한 뉴럴 네트워크를 이용하여 보철 대상 치아를 식별할 수 있다. 또는 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 특정한 조건을 만족하는 치아를 보철 대상 치아로 식별할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 치아의 사이즈가 임계치를 넘지 않는 경우에 보철 대상 치아로 식별할 수 있다.

동작 440에서, 데이터 처리 장치 100는 식별된 보철 대상 치아를 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체할 수 있다. 구체적으로, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 미러링 치아를 식별하고, 보철 대상 치아를 미러링 치아로 대체할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 식별된 보철 대상 치아와 대칭되는 위치에 있는 치아를 미러링 치아로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 식별된 보철 대상 치아의 치아 번호와 대칭되는 치아 번호의 치아를 미러링 치아로 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아가 존재하지 않는 경우 또는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아 역시 보철 대상 치아인 경우, 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아를 이용할 수 있다. 템플릿 치아 모델은 데이터 처리 장치 100에 에 기 저장될 수 있거나 외부 장치로부터 획득할 수도 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아가 발치에 의해 존재하지 않는 경우, 발치 전 치아를 복사하여 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 식별된 미러링 치아를 보철 대상 치아의 오리엔테이션(방향)에 적합하게 처리할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 식별된 미러링 치아를 보철 대상 치아의 오리엔테이션에 적합하게 되도록 반사 매트릭스 (reflection matrix)를 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아를 반사 처리된 미러링 치아로 대체할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아의 중심 좌표값에 반사 처리된 미러링 치아의 중심 좌표값이 위치되도록 하여, 보철 대상 치아를 반사 처리된 미러링 치아로 대체할 수 있다.

동작 450에서, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델에 포함된 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 환자의 삼차원 구강 모델에 포함된 하나 이상의 치아들을 기준으로 아치 라인을 생성한다는 의미에서 "커스터마이즈드 아치 라인(customized arch line)"로 지칭될 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체되기 전의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 후의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 삼차원 구강 모델에 포함된 치아들 중 미리 정한 위치에 있는 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인은 생성할 수 있다. 미리 정한 위치는, 예를 들어, 치아의 이동이 가장 적은 치아의 위치가 될 수 있다. 예를 들어, 치아의 이동이 적은 치아는 2번, 5번, 10번, 13번이 될 수 있다. 따라서 아치 라인 생성의 기준이 되는 치아들은 2번 치아, 5번 치아, 10번 치아, 13번 치아 중 하나 이상을 선택할 수 있다. 만약 이러한 미리 정한 위치의 치아들이 손실되었다면 인접한 치아를 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 구강 이미지에 포함된 치아들 중 하나 이상의 치아들을 선택하고, 선택된 치아들의 다양한 특성을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 예를 들어, 치아들의 다양한 특성은, 치아의 위치 정보, 예를 들어 좌표값, 치아들의 가장 바깥 포인트, 치아들의 가장 높은 포인트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

동작 460에서, 데이터 처리 장치는 동작 420에 의해 개별화된 치아들을 동작 460에서 생성된 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 배열함으로써 치아의 최종 위치를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 일차적으로 치아 모델 템플릿에 삼차원 구강 모델의 개별화된 치아들을 정렬하고, 이와 같이 일차적으로 정렬된 치아들을 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 이동시킴으로써 치아의 최종 위치를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 치아 모델 템플릿에 정렬시키는 과정 없이, 개별화된 치아들을 바로 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 배열함으로써 치아의 최종 위치를 획득할 수 있다.

또한, 개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델 처리 방법은 동작 460에서 생성된, 치아들의 최종 위치를 나타내는 이미지를 디스플레이에 표시하는 동작을 더 포함할 수 있다.

또는, 개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델 처리 방법은 동작 460에서 생성된 치아 최종 위치를 나타내는 이미지를 외부 장치로 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.

개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델의 처리 방법은, 이하에서 도 5 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 일 실시예에 따라 치아 모델 템플릿을 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

삼차원 구강 모델 300는 환자의 구강을 스캔하여 획득한 이미지를 나타낼 수 있다.

치아 모델 템플릿 500는 가장 이상적인 치열을 나타내는 3D 치아 모델 데이터를 나타낼 수 있다. 치아 모델 템플릿 500는 각각의 치아가 이상적인 형상을 가지고 또한 이들 치아들의 이상적인 배열 상태를 가지는 치아 데이터로서, 치아 모델 템플릿 500의 각 치아에는 치아의 번호가 붙여져 있다. 치아 모델 템플릿 500는 각 치아에 대한 형상 데이터, 각 치아에 대한 위치 데이터, 및 각 치아의 치아 번호를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면 치아 모델 템플릿 500는 14개의 치아로 이루어져 있으며, 각 치아에는 왼쪽 어금니로부터 1번으로 시작하여 순차적으로 14번까지 치아 번호가 매겨져 있다.

데이터 처리 장치는 삼차원 구강 모델 300을 곡률(curvature)을 기준으로 치아와 치은을 분리하여 치아 영역을 분리함으로써 치아 모델 310를 획득할 수 있다. 그리고, 치아 모델 310에 치아 모델 템플릿 500를 얼라인(align) 시킴으로써 치아 모델 310의 각 치아에 번호를 부여할 수 있다. 데이터 처리 장치 100가 치아 모델 템플릿 500를 치아 모델 310에 얼라인시킬 때, 다양한 얼라인(align) 알고리즘을 이용할 수 있으며, 예를 들어, Iterative closest point (ICP)와 같은 알고리즘을 이용할 수 있다. ICP는 두 개의 포인트 클라우드 사이를 최소화하기 위한 알고리즘으로서, 서로 다른 스캔 데이터로부터 2D 또는 3D 표면을 재구성하는데 이용되는 알고리즘이다. ICP 알고리즘은 레퍼런스라고 불리우는 포인트 클라우드를 고정시키고, 소오스라고 불리우는 포인트 클라우드를 레퍼런스에 가장 잘 매칭되도록 변형시킨다. ICP 알고리즘은 소오스로부터 레퍼런스 까지의 거리를 나타내는 에러 메트릭(error metric)을 최소화하는데 필요한 변형 (이동(translation)과 회전(rotation)의 결합)을 반복적으로 수정함으로써, 3차원 모델을 정렬할 수 있다. 얼라인 알고리즘은 ICP 이외에도 다양한 알고리즘이 이용될 수 있으며, 예를 들어, Kabsch algorithm이 이용될 수도 있다.

데이터 처리 장치 100가 치아 모델 템플릿 500을 치아 모델 310에 얼라인시킬 때, Iterative closest point (ICP) 알고리즘을 이용하는 경우, 치아 모델 310에 대응하는 포인트 클라우드가 레퍼런스가 되고, 치아 모델 데이터에 대응하는 포인트 클라우드가 소오스가 될 수 있다.

데이터 처리 장치 100는 치아 모델 310에서 첫 번째 치아인 치아 311에 가장 가까운 형상을 가진 치아를 치아 모델 템플릿 500에서 찾은 결과, 치아 모델 템플릿 500의 치아 번호 1에 해당하는 치아가 치아 모델 310의 치아 311에 가장 가까운 형상을 가진 치아임을 판단할 수 있다. 이와 같이 치아 모델 310의 치아별로 가장 가까운 치아를 치아 모델 템플릿 500에서 찾음으로써 치아 번호를 획득할 수 있다.

데이터 처리 장치는 이와 같이 치아 모델 템플릿 500을 이용하여 치아 모델 310의 치아들을 개별화함으로써, 각 치아 별 정보를 가지는 개별화된 치아 데이터 320을 획득할 수 있다. 개별화된 치아 데이터 320는 치아 모델 310에 포함된 치아 각각의 형상 정보 321, 위치 정보 322, 및 치아 번호 정보 323를 포함할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치가 보철 대상 치아를 식별하기 위해 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 디스플레이에 보철 대상 치아를 지정할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 600을 표시할 수 있다.

그래픽 사용자 인터페이스 600는 환자의 치아를 스캔함으로써 획득된 삼차원 구강 모델을 표시하는 제2영역 620과, 삼차원 구강 모델에 포함된 치아를 선택하는 입력을 수신할 수 있는 제1영역 610을 포함할 수 있다.

제1영역 610은 상악 치아들과 하악 치아들을 포함하며, 각 치아에는 치아 번호가 매겨져 있다. 예를 들어 사용자는 제2영역에 표시된 삼차원 구강 모델에서 보철 대상 치아의 치아 번호를 확인하고, 제1영역에서 보철 대상 치아의 치아 번호에 대응하는 치아를 선택하는 입력을 함으로써 보철 대상 치아를 지정할 수 있다. 예를 들어 사용자가 제1영역 611에서 치아 번호 12를 선택하는 입력을 하면 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 12가 지정되었음을 나타내기 위해 제1영역에 포함된 치아 번호 12에 해당하는 치아 611의 컬러를 특정한 컬러로 표시할 수 있다. 또한 데이터 처리 장치 100는 제2영역 620에서 치아 번호 12에 해당하는 치아의 바깥에 배열된 치아 번호 12를 나타내는 아이템 621을 특정한 컬러로 표시할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 도 6에 도시된 바와 같은 그래픽 사용자 인터페이스 6100를 제공함으로써 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.

그러나 도 6에 도시된 보철 대상 치아 지정을 위한 그래픽 사용자 인터페이스는 일 예에 불과하고, 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신하기 위한 인터페이스라면 어떠한 형태의 인터페이스도 이용될 수 있다.

보철 대상 치아의 식별을 위해 사용자 인터페이스를 통해서 사용자 입력을 수신하는 것은 일 예이고, 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아를 식별하는 방법을 학습함으로써 얻어진 뉴럴 네트워크를 이용하여 삼차원 구강 모델에서 보철 대상 치아를 자동으로 식별하도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, 보철 대상 치아는 일반적인 치아 보다 그 크기가 현저히 작고 모양도 상이하기 때문에, 보철 대상 치아의 모양과 크기를 학습함으로써 보철 대상 치아를 식별하는 뉴럴 네트워크를 획득할 수 있을 것이다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델이 생성되면 위와 같은 보철 대상 치아를 식별하는 뉴럴 네트워크를 이용하여, 생성된 삼차원 구강 모델에서 보철 대상 치아를 자동으로 식별할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따라 보철 대상 치아를 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

데이터 처리 장치 100는 식별된 보철 대상 치아를 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체할 수 있다. 구체적으로, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 미러링 치아를 식별하고, 보철 대상 치아를 미러링 치아로 대체할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 식별된 보철 대상 치아와 대칭되는 위치에 있는 치아를 미러링 치아로 식별할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 삼차원 구강 모델의 치아를 개별화 함으로써 각 치아에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 도 7을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델 300에서 보철 대상 치아 710의 위치를 식별한다면, 중심선 750을 기준으로 보철 대상 치아 710와 대칭적인 위치에 있는 미러링 치아 720를 식별할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 식별된 보철 대상 치아의 치아 번호와 대칭되는 치아 번호의 치아를 미러링 치아로 식별할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 삼차원 구강 모델의 치아를 개별화 함으로써 각 치아에 대한 번호 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 도 7을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델 300에서 중심선 750을 기준으로 보철 대상 치아 710의 치아 번호 6와 대칭 관계에 있는 치아 번호 9를 식별함으로써 미러링 치아 720을 식별할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 치아 번호들에 대해서 각각 대칭 관계에 있는 치아 번호를 미리 저장해 놓을 수 있다. 예를 들어, 치아 번호 1은 치아 번호 14와 대칭 관계에 있고, 치아 번호 2는 치아 번호 13과 대칭 관계에 있는 등의 치아 번호 대칭 관계 정보를 저장해 놓을 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아가 존재하지 않는 경우 또는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아 역시 보철 대상 치아인 경우, 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아를 이용할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아가 존재하지 않는 경우 또는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아 역시 보철 대상 치아인 경우, 보철 대상 치아의 치아 번호를 확인하고, 확인된 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아를 템플릿 치아 모델로부터 획득하여 이를 미러링 치아로 이용할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 도 5에 도시된 바와 같은 치아 모델 템플릿 500에서 치아 번호 6에 대응하는 템플릿 치아를 미러링 치아로 이용할 수 있다. 이 경우에는 바로 보철 대상 치아와 같은 위치에 있는 템플릿 치아를 이용하는 것이기 때문에 별도의 반사 처리는 필요 없을 것이다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 치아가 발치에 의해 존재하지 않는 경우, 발치 전 치아를 복사하여 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 식별된 미러링 치아를 보철 대상 치아의 오리엔테이션에 적합하게 처리할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 식별된 미러링 치아를 보철 대상 치아의 오리엔테이션에 적합하게 되도록 반사 매트릭스 (reflection matrix)를 이용할 수 있다. 도 7을 참조하면, 보철 대상 치아와 미러링 치아는 중심선을 기준으로 서로 거울에 반사된 것처럼 대칭적인 모양을 가지기 때문에 미러링 치아 720을 보철 대상 치아 710의 위치에 배열하기 위해서는 미러링 치아 720의 오리엔테이션을 보철 대상 치아 710의 오리엔테이션에 대응되게 맞추어 줄 필요가 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 미러링 치아 720에 대해서 반사 처리 730을 수행함으로써 반사 처리된 미러링 치아 740을 획득할 수 있다. 미러링 처리 730은 예를 들어 반사 매트릭스 (reflection matrix)를 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아를 반사 처리된 미러링 치아 740로 대체함으로써, 미러링 치아로 대체된 삼차원 구강 모델 700을 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아의 중심 좌표값에 반사 처리된 미러링 치아의 중심 좌표값이 위치되도록 하여, 보철 대상 치아를 반사 처리된 미러링 치아로 대체할 수 있다. 보철 대상 치아의 중심 좌표값은 보철 대상 치아를 둘러싸는 바운딩 박스의 중심 좌표값을 나타낼 수 있다. 반사 처리된 미러링 치아의 중심 좌표값은 반사 처리된 치아를 둘러싸는 바운딩 박스의 중심 좌표값을 나타낼 수 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 반사 처리된 미러링 치아의 바운딩 박스의 중심 좌표값이 보철 대상 치아의 바운딩 박스의 중심 좌표값에 위치되도록 배열할 수 있다.

데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델에 포함된 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 후의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따라 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 환자의 삼차원 구강 모델에서 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 삼차원 구강 모델에 포함된 치아들 중 하나 이상의 치아를 기반으로 환자의 구강 형태에 적합한 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 어떤 치아로 할 것인지, 또는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아의 개수를 몇 개로 할 것인지는 다양하게 결정될 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 치아들중에서 이동량이 작은 치아로 결정할 수 있다. 구체적으로, 이동량이 작은 치아는, 뿌리가 가장 깊어서 이동이 잘 되지 않으며, 이들 치아를 기준으로 아치 라인을 생성하였을 때 아치 라인이 심미적으로 좋은 라인이 도출될 수 있다. 예를 들어, 이동량이 작은 치아가 2번, 6번, 9번, 13번이라면, 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 치아 번호 2번, 치아 번호 6번, 치아 번호 9번, 치아 번호 13번으로 결정할 수 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 치아 번호 2번, 치아 번호 6번, 치아 번호 9번, 치아 번호 13번 중 하나 이상의 치아를 선택할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아로서, 치아 번호 2번, 치아 번호 6번, 치아 번호 9번, 치아 번호 13번을 모두 선택할 수 있거나 또는 이들 치아들 중 몇 개를 선택적으로 이용할 수도 있다.

데이터 처리 장치 100가 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아로서, 치아 번호 2번, 치아 번호 6번, 치아 번호 9번, 치아 번호 13번을 모두 선택하는 경우, 원래 환자의 치아 번호 6은 원래 보철 대상 치아 여서 치아 크기가 원래 치아 보다 훨씬 작은 형태였지만 도 7에 도시된 바와 같은 미러링 치아를 이용하여 대체함으로써, 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반으로 이용되는 치아로 선택되더라도, 적절한 커스터마이즈드 아치 라인이 생성될 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아로 결정된 치아가 삼차원 구강 모델의 치아들중에서 손실된 치아 인 경우, 해당 손실된 치아의 인접한 치아를 커스터마이즈드 아치 라인 생성의 기반이 되는 치아로 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 결정하고 나서, 결정된 치아의 어느 포인트를 커스터마이즈드 아치 라인이 지나가게 할지 결정할 수 있다. 커스터마이즈드 아치 라인이 치아의 어느 부분을 지나가게 하도록 생성할 지는 치아의 다양한 특성에 기반하여 결정할 수 있다. 치아의 특성은 cusps, fossae, 능선, 거리 기반 메트릭스 또는 형상 기반 메트릭스를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 결정된 치아의 가장 바깥 포인트에 따라 커스터마이즈드 아치 라인이 생성되도록 결정할 수 있다. 아치 라인은 삼차원 좌표들의 집합을 나타낼 수 있다.

도 8을 참조하면, 예를 들어 치아의 위쪽 방향 즉, 교합이 되는 면의 수직 방향을 Y축이라고 하고, 위쪽 방향에서 봤을 때 보이는 평면을 XZ 플레인 이라고 했을 때, 이 XZ 플레인 상에서 치아 중심에서 바깥쪽으로 프로젝션 해서 만나는 치아의 바깥 포인트를 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 예를 들어 도 8을 참조하면 13번 치아에서 치아의 가장 바깥 포인트 (x1,y1,z1) 840를 지나가도록 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 즉, 포인트 840은 13번 치아의 표면을 구성하는 각 포인트의 좌표중에서 x1 이 가장 큰 값을 가지는 포인트이다. 이와 같이 치아 번호 2번의 바깥 포인트 810, 치아 번호 6번의 바깥 포인트 820, 치아 번호 9번의 바깥 포인트 830, 치아 번호 13번의 바깥 포인트 840를 지나가도록 생성된 커스터마이즈드 아치 라인 800이 도시되어 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 결정된 치아의 가장 높은 포인트에 따라 커스터마이즈드 아치 라인이 생성되도록 결정할 수 있다.

도 8을 참조하면, 예를 들어 치아의 XZ 플레인을 기준으로 했을 때 Y 축 방향으로 가장 높은 포인트 (x2, y2, z2) 850를 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 즉, 포인트 750은 13번 치아의 표면을 구성하는 각 포인트의 좌표 중에서 y1 이 가장 큰 값을 가지는 포인트이다. 이와 같은 가장 높은 포인트는 예를 들어, 각 치아와 관련된 cusp 특징으로서, cusp는 이빨의 씹는 표면에 돌출된 뾰족한 돌출부다.

데이터 처리 장치는 이와 같이 치아 번호 2번의 높은 포인트, 치아 번호 6번의 높은 포인트, 치아 번호 9번의 높은 포인트, 치아 번호 13번의 높은 포인트를 지나가도록 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수도 있다.

도 9는 일 실시예에 따라 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 후의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 생성된 커스터마이즈드 아치 라인의 다른 예를 나타낸다.

도 9를 참조하면 치아 번호 6에 해당하는 치아는 미러링 치아로 대체된 상태를 나타내고, 이와 같이 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체된 상태에서 치아들을 기반으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 치아 번호 2번, 치아 번호 5번, 치아 번호 10번, 치아 번호 13번으로 결정할 수 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아를 치아 번호 2번, 치아 번호 5번, 치아 번호 10번, 치아 번호 13번 중 하나 이상의 치아를 선택할 수 있다.

도 9에 도시된 예에서, 커스터마이즈드 아치 라인 생성에 기반이 되는 치아에 미러링 치아인 6번 치아는 포함되지 않았지만, 이와 같은 경우에도 미러링 치아로 대체된 후의 삼차원 구강 모델 700을 기초로 해서 커스터마이즈드 아치 라인을 생성함으로써 좀더 자연스러운 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 그 이유는, 비록 커스터마이즈드 아치 라인에 보철 대상 치아 번호가 이용되지 않는다고 하여도, 도 7의 원래 삼차원 구강 모델을 보면 보철 대상 치아 6번은 사이즈가 작아서 치아 번호 5번과 치아 번호 7번 사이의 간격이 매우 좁을 수 있다. 이와 같이 치아 번호 5번과 치아 번호 7 번의 사이의 간격 처럼 현저히 좁은 간격을 갖고 있는 삼차원 구강 모델에서 치아 번호 5번이나 7번을 기초로 커스터마이즈드 아치 라인을 만드는 경우에는, 자연스럽지 않은 커스터마이즈드 아치 라인이 생성될 수 있다. 그러나 보철 대상 치아를 미러링 치아로 대체하고 한 후의 삼차원 구강 모델을 기초로 커스터마이즈드 아치 라인을 만드는 경우에는 이와 같은 좁은 간격이 보정된 후에 커스터마이즈드 아치 라인을 만드는 것이기 때문에, 자연스러운 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다.

커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 구체적인 방법은 도 8을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 보철 대상 치아가 미러링 치아로 대체되기 전의 삼차원 구강 모델의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 아치 라인의 생성에 이용되는 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 조정하고, 조정된 하나 이상의 치아들을 기반으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성할 수 있다. 하나 이상의 치아들의 조정은, 예를 들어, 하나 이상의 치아들의 위치 조정 이나 치아들 사이의 간격 조정 등을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 개별화된 치아들을 커스터마이즈드 아치 라인 또는 보정된 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 배열함으로써 치아의 최종 위치를 획득할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 일차적으로 치아 모델 템플릿에 삼차원 구강 모델의 개별화된 치아들을 정렬하고, 이와 같이 일차적으로 정렬된 치아들을 커스터마이즈드 아치 라인 또는 보정된 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 이동시킴으로써 치아의 최종 위치를 획득할 수 있다.

도 10은 일 실시예에 따라 생성된 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 치아들을 배열하여 치아의 최종 위치를 획득하는 방법의 일 예를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 데이터 처리 장치는 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화함으로써 개별화된 각 치아를 치아 모델 템플릿에 정렬되도록 위치시킬 수 있다. 개별화된 치아 데이터의 각 치아를 치아 모델 템플릿에 정렬시키는 것은, 개별화된 각 치아를 치아 모델 템플릿에 포함된 각 대응되는 템플릿 치아의 위치 정보를 참조하여 위치시키는 것 뿐 만 아니라, 치아 모델 템플릿의 각 치아의 형상 정보를 이용하여 치아의 형상이 템플릿 치아의 형상과 매칭되도록 치아를 회전시켜 배치시키는 것을 포함할 수 있다.

예를 들어, 개별화된 치아 데이터의 치아 1번을 치아 모델 템플릿에 정렬시킬 때, 치아 1번의 치아 홈의 방향이 모델 치아 1번의 치아 홈의 방향과 일치되도록 소정 각도 회전시키고, 회전된 치아 1번을 모델 치아 1번 위치에 배열시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로 개별화된 치아 데이터에 포함된 모든 치아들에 대해서, 치아 모델 템플릿의 각 템플릿 치아의 방향을 참조하여 회전시킨 후 대응되는 위치에 정렬시킴으로써, 치아 모델 템플릿에 정렬된 치아들 1400을 획득할 수 있다. 이와 같이 개별화된 치아 데이터의 치아들을 치아 모델 템플릿의 템플릿 치아를 참조하여 정렬시킴으로써 각 치아의 방향을 바르게 배열할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같은 동작, 즉, 개별화된 치아 데이터의 치아들을 치아 모델 템플릿에 기반하여 정렬하는 동작은, 치아 개별화를 수행하는 알고리즘, 예를 들어, 앞서 설명한 ICP 알고리즘을 통해 수행될 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따라 치아 모델 템플릿에 정렬된 치아들을 커스터마이즈드 아치 라인에 정렬되도록 위치를 이동시키는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

치아 모델 템플릿은 이상적인 악궁을 나타내는 커브를 갖기는 하지만 환자의 악궁과는 차이가 많이 날 수 있어서 데이터 처리 장치는 치아 모델 템플릿에 정렬된 치아들을, 환자의 치아를 기반으로 생성된 아치 라인인 커스터마이즈드 아치 라인에 다시 한번 정렬함으로써 보다 환자의 악궁에 적합한 자연스러운 치아의 최종 위치를 획득할 수 있다.

도 11을 참조하면 치아 번호 1번 치아를 커스터마이즈드 아치 라인 1050에 정렬되도록 위치를 이동시킬 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 각 치아는 치아 모델 템플릿의 템플릿 치아를 참조하여 회전이 이루어진 상태이므로, 1번 치아를 커스터마이즈드 아치 라인 1050에 정렬시킬 때는 치아의 위치만 이동시키면 되는데 즉, 1번 치아를 좌우 방향으로 일정 거리 만큼 또한 상하 방향으로 일정 거리만큼 이동시킴으로써 1번 치아의 일정한 포인트가 커스터마이즈드 아치 라인 1050를 만나도록 배열시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 실시예들에 따라서 획득된 환자의 최종 치아 위치는 실제 교정 치료의 각 단계마다 이용될 수 있다. 또한 이와 같이 획득된 환자의 최종 치아 위치를 환자에게 보여줌으로써 환자로 하여금 교정 치료가 목표로 하는 치아 최종 위치에 대한 인지를 하게 할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 교정 계획에 따라 환자의 치아 상태가 어떻게 변화되는지를 보여주기 위해 치아 최종 위치를 나타내는 화면을 디스플레이에 표시할 수 있다.

일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 교정 계획에 따라 환자의 치아 상태가 어떻게 변화되는 지를 보여주기 위해 환자의 현재 치아 위치와 최종 치아 위치를 나타내는 화면을 디스플레이에 표시할 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따라 환자의 현재 치아 위치와 최종 치아 위치를 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.

도 12를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 사용자 인터페이스 화면 1200을 생성하여, 디스플레이를 통하여 출력할 수 있다. 여기서, 사용자 인터페이스 화면 1200은 사용자(예를 들어, 치과 의사 등)가 구강 스캐너에서 치아를 스캔하여 획득된 데이터를 이용할 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 메뉴 바를 포함할 수 있다.

사용자 인터페이스 화면 1200은 획득되는 구강 이미지에 대한 편집 또는 변경을 위한 적어도 하나의 메뉴를 포함하는 메뉴바 1210를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메뉴바 1210는 전체 화면으로 보기 메뉴 1211, 이전 이미지 보기 1212, 구강 이미지의 확대를 위한 메뉴 1213, 구강 이미지의 축소를 위한 메뉴 1214 등을 포함하는 메뉴들을 포함할 수 있다.

사용자 인터페이스 화면 1200은 교정 치료를 받는 환자의 교정 계획을 보여주기 위한 윈도우 1220를 포함할 수 있다. 윈도우 1220은 교정 치료를 받는 환자의 현재 치아를 스캔하여 표시하는 현재 치아 위치 1221과 환자의 현재 치아 위치에 기초해서 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 바에 따라서 생성된 환자의 치아의 목적 치아 위치 1222 를 함께 보여줌으로써 환자로 하여금 자신의 현재 치아가 교정 후 어떤 치아 위치를 갖게 될 지를 알려줄 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 삼차원 구강 모델의 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예는, 구강 이미지의 처리 방법을 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체가 될 수 있다.

상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 여기서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.

여기서, 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치임을 의미할 수 있다. 또한, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 구강 이미지의 처리 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포될 수 있다. 또는, 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어 등)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 구체적으로, 개시된 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 저장 매체를 포함할 수 있다.

이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (16)

1. 삼차원 구강 모델의 처리 방법에 있어서,
   치아들의 삼차원 구강 모델을 획득하는 동작,
   상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하는 동작,
   상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 동작,
   상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작, 및
   상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보철 대상 치아를 식별하는 동작은,
   상기 보철 대상 치아를 자동으로 식별하거나 또는 상기 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 상기 보철 대상 치아를 식별하는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하는 동작은,
   상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하는 동작, 및
   상기 미러링 치아를 상기 보철 대상 치아의 위치에 배열하는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하는 동작은,
   상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아가 이용가능하지 않은 경우, 상기 보철 대상 치아에 대응하는 템플릿 치아를 상기 미러링 치아로 식별하는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하는 동작은,
   상기 삼차원 구강 모델의 치아들의 치아번호를 식별하는 동작, 및
   상기 보철 대상 치아의 치아번호와 대칭 관계에 있는 치아번호에 해당하는 치아를 상기 미러링 치아로 식별하는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 커스터마이즈드 아치 라인은, 상기 보철 대상 치아가 상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 생성되는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작은,
   상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 미리 정한 위치에 배열된 하나 이상의 기준 치아들을 식별하는 동작, 및
   상기 식별된 하나 이상의 기준 치아들에 기반해서 상기 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는 동작은,
   상기 삼차원 구강 모델의 치아들을 각 대응하는 템플릿 치아를 참조하여 회전 및/또는 이동시키고 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬시키는 동작을 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 방법.
9. 삼차원 구강 모델의 처리 장치에 있어서,
   하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리; 및
   상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
   치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득하고,
   상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 보철 대상 치아를 식별하고,
   상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하고,
   상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하고,
   상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 보철 대상 치아를 자동으로 식별하거나 또는 상기 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 상기 보철 대상 치아를 식별하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 보철 대상 치아를 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중 하나인 미러링 치아로 대체하기 위해,
    상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하고,
    상기 미러링 치아를 상기 보철 대상 치아의 위치에 배열하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하기 위해,
    상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아가 이용가능하지 않은 경우, 상기 보철 대상 치아에 대응하는 템플릿 치아를 상기 미러링 치아로 식별하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 보철 대상 치아와 대칭 관계에 있는 상기 미러링 치아를 식별하기 위해,
    상기 삼차원 구강 모델의 치아들의 치아번호를 식별하고,
    상기 보철 대상 치아의 치아번호와 대칭 관계에 있는 치아번호에 해당하는 치아를 상기 미러링 치아로 식별하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
14. 제9항에 있어서,
    상기 커스터마이즈드 아치 라인은, 상기 보철 대상 치아가 상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 기준으로 생성되는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 미러링 치아로 대체된 상기 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 미리 정한 위치에 배열된 하나 이상의 기준 치아들을 식별하고,
    상기 식별된 하나 이상의 기준 치아들에 기반해서 상기 커스터마이즈드 아치 라인을 생성하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
16. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 삼차원 구강 모델의 하나 이상의 치아들을 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬되도록 배열함으로써, 치아들의 최종 위치를 획득하고,
    상기 삼차원 구강 모델의 치아들을 각 대응하는 템플릿 치아를 참조하여 회전 및/또는 이동시키고 상기 커스터마이즈드 아치 라인에 기반하여 정렬시키는, 삼차원 구강 모델 처리 장치

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