KR20220166204A - 구강 이미지를 처리하는 데이터 처리 장치 및 구강 이미지 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
실시예들에 따라 구강 이미지를 처리하는 데이터 처리 장치 및 구강 이미지 처리 방법이 개시된다. 데이터 처리 장치에서 구강 이미지의 처리 방법은, 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하는 동작, 모빌리티 치아를 선택하는 동작, 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터에 기반하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함한다.
Description
개시된 실시예는 구강 이미지를 처리하는 데이터 처리 장치 및 구강 이미지 처리 방법에 대한 것이다.
구체적으로, 개시된 실시예는 구강 이미지에 포함된 하나 이상의 치아들을 신뢰성 있게 교합 정렬하기 위한 데이터 처리 장치 및 구강 이미지의 처리 방법에 대한 것이다.
환자의 치과적 치료를 위해 환자의 구강 내에 구강 스캐너를 삽입하고 구강 스캐너에 의해 환자의 구강 이미지를 획득할 수 있다. 구강 스캐너에 의해 획득된 구강 이미지는 하나 이상의 치아를 포함할 수 있다. 치과적 치료인 보철 치료나 교정 치료 등의 프로세스를 위해 구강 이미지에 포함된 치아들을 교합 정렬할 필요가 있다. 한편, 환자의 구강에 포함된 치아들중에는 흔들리는 치아(이하, '모빌리티 (mobility) 치아')가 존재할 수 있다. 이와 같은 모빌리티 치아의 경우, 교합 스캔 시 교합력에 의해 치아 위치가 움직일 수 있기 때문에 교합 스캔 데이터와 상/하악 스캔 데이터 간의 차이로 인해 교합 정렬이 잘 되지 않거나, 설사 교합 정렬이 되었다 하더라도 움직이는 치아를 포함한 데이터를 기초로 정렬하였기 때문에 신뢰할 수 없는 교합 데이터가 획득되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 환자의 구강에 모빌리티 치아가 포함된 경우에도 신뢰성 있게 교합 정렬을 수행하는 방안이 요구된다.
개시된 실시예는, 구강 이미지에 포함된 하나 이상의 치아들을 신뢰성 있게 교합 정렬하기 위한 구강 이미지 처리 방법 및 그에 따른 동작을 수행하는 장치의 제공을 목적으로 한다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치에서 구강 이미지의 처리 방법은, 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하는 동작, 모빌리티 치아를 선택하는 동작, 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터에 기반하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함한다.
일 실시예에 따라 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작은, 사용자 인터페이스를 통해서 수신된 사용자 입력에 따라 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 교합 정렬을 수행하는 동작은, 상기 상악 스캔 데이터 및 상기 하악 스캔 데이터의 치아들을 개별화하는 동작, 상기 개별화된 치아들로부터 상기 선택된 모빌리티 치아를 인식하는 동작, 및 상기 인식된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작은, 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행함으로써 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터를 획득하는 동작, 및 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작을 포함하고, 상기 교합 정렬을 수행하는 동작은, 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터의 교합 재정렬을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하는 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작은, 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터가 표시된 사용자 인터페이스를 통해 상기 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력에 기반하여 상기 모빌리티 치아를 선택하거나 또는 상기 구강 이미지 처리 장치가 상기 모빌리티 치아를 자동으로 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 구강 이미지 처리 장치는, 프로세서와 메모리를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하고, 모빌리티 치아를 선택하고, 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행한다.
일 실시예에 따라 구강 이미지 처리 방법을 데이터 처리 장치의 프로세서에 의해 실행하기 위해 구현된 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 구강 이미지 처리 방법은, 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하는 동작, 모빌리티 치아를 선택하는 동작, 및 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함한다.
개시된 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법, 그에 따른 동작을 수행하는 장치는, 구강 이미지에 포함된 치아들 중 모빌리치 치아를 식별하고 식별된 모빌리티 치아를 교합 정렬 동작에서 제외시킴으로써 보다 신뢰성있는 교합 정렬을 수행할 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 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 예에 따른 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터, 교합 스캔 데이터를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따라 모빌리티 치아를 제외하고 교합 정렬하는 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 모빌리티 치아를 선택할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 8은 일 실시예에 따라 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 1은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 예에 따른 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터, 교합 스캔 데이터를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따라 모빌리티 치아를 제외하고 교합 정렬하는 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 모빌리티 치아를 선택할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 8은 일 실시예에 따라 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
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, 치아 모형을 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 2차원 또는 3차원 데이터로, 삼차원 스캐너(scanner)를 이용하여 대상체인 환자의 구강 내를 스캔(scan)할 때 구강 스캐너에 포함되는 적어도 하나의 이미지 센서에서 획득되는 데이터(일 실시예로, 2차원 데이터)가 될 수 있다. 삼차원 스캐너는, 구강 스캐너, 테이블 스캐너, CT 스캐너 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 구강 스캐너를 예로 들어 설명하기로 한다.
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 개시된 실시예에 따른 구강 이미지 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 구강 스캐너 10는 구강 내의 이미지를 획득하기 위한 의료 장치이다.
구체적으로, 구강 스캐너 10는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 이미지를 획득하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 구강 스캐너 10는 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 10는 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. 또한 구강 스캐너 10는 직접 환자의 구강을 스캔하는 것 뿐만 아니라, 환자의 인상 채득을 통해 얻어진 치아 모형 또는 석고 모형을 스캔함으로써 구강 이미지를 획득할 수도 있다.
구강 스캐너 10에서 획득된 이미지 데이터는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되는 데이터 처리 장치 100로 전송될 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너 10와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 구강 스캐너 10로부터 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 구강 스캐너 10에 의해 획득된 구강 이미지를 수신하는 것 외에, 3D 모델 스캐너가 치아 모형을 스캔함으로써 획득한 치아 모형 이미지 또한 3D 모델 스캐너로부터 수신할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너 10에서 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 디스플레이 130를 통하여 디스플레이 할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 도 1에서 랩탑 컴퓨터 형태로 도시되었지만 이에 한정되지 않으며, 스마트 폰(smart phone), 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, 구강 스캐너 10는 구강 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' 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, 구강 스캐너 10가 구강 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.
도 1에 도시된 시스템에서 데이터 처리 장치 100로 스캔 데이터를 제공하는 장치로서 구강 스캐너 10가 도시되어 있지만, 개시된 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 석고 모델 등을 스캔하는 테이블 스캐너도 이용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 시스템에서 의사 등의 사용자는 구강 스캐너 10를 이용하여 환자의 구강의 상악, 하악, 및 상악과 하악이 교합된 상태를 스캔하면, 구강 스캐너 10는 환자의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터, 교합 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 데이터 처리 장치 100로 제공할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너 10로부터 수신된 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터 및 교합 스캔 데이터를 가공하거나 처리하여 환자의 치아 치료에 이용되는 데이터를 획득할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 교합 스캔 데이터를 이용하여 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터를 정렬함으로써 교합 정렬된 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
이때 환자의 구강에 모빌리티 치아가 있다면, 이러한 구강을 스캔한 상악 스캔 데이터나 하악 스캔 데이터에 포함된 모빌리티 치아 이미지는 해당 치아의 정확한 위치를 표현하지 않을 수 있으므로 해당 모빌리티 치아 이미지를 그대로 교합 정렬에 이용한다면 신뢰성 있는 교합 정렬 결과를 얻지 못할 수 있다. 따라서, 데이터 처리 장치 100는 교합 스캔 데이터를 이용하여 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터를 정렬할 때 모빌리티 치아를 식별하고 식별된 모빌리티 치아를 제외하고 정렬함으로써 교합 정렬 동작의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 2는 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 2를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 통신 인터페이스 110, 사용자 인터페이스 120, 디스플레이 130, 메모리 140 및 프로세서 150를 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 150의 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.
일 실시예에 따라 사용자 인터페이스 120는 사용자로부터 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
디스플레이 130는 화면을 디스플레이 한다. 구체적으로, 디스플레이 130는 프로세서 150의 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.
메모리 140는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리 140는 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서 150가 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리 140는 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 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터, 및 상악과 하악이 교합된 상태의 교합 스캔 데이터를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따라 메모리 150는 본 개시서에 개시된 상악과 하악을 신뢰성있게 정렬하기 위해 모빌리티 치아를 제외하고 교합 정렬하기 위한 동작을 수행하기 위한 하나의 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다.
프로세서 150는 메모리 140에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 제어한다. 여기서, 적어도 하나의 인스트럭션은 프로세서 150내에 포함되는 내부 메모리 또는 프로세서와 별도로 데이터 처리 장치 내에 포함되는 메모리 140에 저장되어 있을 수 있다.
구체적으로, 프로세서 150는 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 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하고, 모빌리티 치아를 선택하고, 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 사용자 인터페이스를 통해서 수신된 사용자 입력에 따라 상기 모빌리티 치아를 선택할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 상악 스캔 데이터 및 상기 하악 스캔 데이터를 자동 세그먼테이션 함으로써 치아들을 개별화하고, 상기 개별화된 치아들로부터 상기 선택된 모빌리티 치아를 인식하고, 상기 인식된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행함으로써 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터를 획득하고, 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하고, 상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터의 교합 재정렬을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하는 상기 모빌리티 치아를 선택하고, 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터가 표시된 사용자 인터페이스를 통해 상기 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력에 기반하여 상기 모빌리티 치아를 선택하거나 또는 상기 구강 이미지 처리 장치가 상기 모빌리티 치아를 자동으로 선택할 수 있다.
일 예에 따라 프로세서 150는, 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 150는 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 150는 구강 스캐너 10로부터 수신되는 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서 150의 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 150는 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, 적어도 1개 이상의 카메라를 포함할 수 있고 구체적 일 실시예로 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 150는 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 150가 '추출', '획득', '생성' 등의 동작을 수행한다는 것은, 프로세서 150에서 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 전술한 동작들을 직접 수행하는 경우뿐만 아니라, 전술한 동작들이 수행되도록 다른 구성 요소들을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시서에 개시된 실시예들을 구현하기 위해서 데이터 처리 장치 100는 도 2에 도시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수도 있고, 도 2에 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 10와 상호 연동되어 동작하는 경우, 데이터 처리 장치 100에 저장되는 전용 소프트웨어는 구강 스캐너 10와 연결되어 구강 스캔을 통하여 획득되는 데이터들을 실시간을 수신할 수 있다. 예를 들어, 메디트의 구강 스캐너 제품에서 구강 스캔을 통하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 전용 소프트웨어가 존재한다. 구체적으로, 메디트에서는 구강 스캐너 제품에서 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 구강 스캐너 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 3은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 동작 310에서, 데이터 처리 장치 100는 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터, 상악과 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터 및 교합 스캔 데이터를 구강 스캐너 10로부터 실시간으로 수신하여 획득하거나 또는 메모리에 저장된 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터 및 교합 스캔 데이터를 독출할 수도 있다.
도 4는 일 예에 따른 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터, 교합 스캔 데이터를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상악 스캔 데이터 410는 환자의 구강의 상악을 스캔함으로써 획득된 스캔 데이터를 나타내고, 하악 스캔 데이터 420는 환자의 구강의 하악을 스캔함으로써 획득된 스캔 데이터를 나타내고, 교합 스캔 데이터 430는 환자가 상악과 하악을 교합한 상태에서의 구강을 스캔함으로써 획득된 스캔 데이터를 나타낸다. 도 4에서 교합 스캔 데이터 430는 환자의 치아 전체를 스캔하여 획득된 것을 나타내지만 실시예들은 이에 한정되지 않는다. 교합 정렬을 위해 이용되는 교합 스캔 데이터는 환자의 치아들 전체가 필요하지 않을 수 있으며 환자의 치아들 중 일부를 스캔한 데이터가 될 수도 있다. 예를 들어 교합 정렬을 위해 이용되는 교합 스캔 데이터는 상악과 하악에서 각각 3개 내지 4개의 치아를 스캔하여 획득될 수 있다. 특히 교합 스캔 데이터는 환자의 구치부 (posterior region)에 있는 치아를 스캔하여 획득될 수 있다. 만약 구치부의 치아들이 소실된 경우 견치부의 치아를 스캔하여 교합 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
상악 스캔 데이터 410는 환자의 구강에서 상악 만을 스캔하여 획득된 데이터이고, 하악 스캔 데이터 420는 환자의 구강에서 하악 만을 스캔하여 획득된 데이터 이므로, 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터로부터는 상악과 하악이 교합되었을 때의 교합면 즉, 교합 위치 관계에 대한 정보를 얻을 수 없다. 따라서 상악과 하악이 교합된 상태에서의 하나 이상의 치아들을 스캔하여 획득된 교합 스캔 데이터 430에, 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터를 정렬함으로써 교합 위치 관계를 얻을 수 있다.
도 3으로 돌아가서 동작 320에서, 데이터 처리 장치 100는 상악 스캔 데이터 또는 하악 스캔 데이터 중 적어도 하나로부터 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
모빌리티 치아는 구강의 치아들 중 흔들리는 치아를 말하는 것으로, 흔들리는 치아는 고정되어 있지 않고 움직일 수 있는 상태이기 때문에 스캔 데이터에 포함된 모빌리티 치아의 위치는 신뢰성이 없을 수 있다. 예를 들어 환자의 상악에서 구강 제일 뒤쪽의 어금니가 모빌리티 치아 인 경우, 흔들리는 치아 상태의 어금니를 포함하는 상악을 스캔한 데이터에서 해당 모빌리티 치아인 어금니의 위치가 정확한지를 담보할 수 없으므로, 교합 정렬 동작에서 이러한 모빌리티 치아는 이용하지 않는 것이 바람직할 것이다. 따라서 개시된 실시예들에 따라 데이터 처리 장치 100는 상악 스캔 데이터 또는 하악 스캔 데이터 중 적어도 하나로부터 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 상악 스캔 데이터에서 모빌리티 치아를 식별하거나, 하악 스캔 데이터에서 모빌리티 치아를 식별하거나 또는 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터 모두에서 모빌리티 치아를 식별할 수 있다. 또한 데이터 처리 장치 100는 하나 이상의 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 사용자 입력에 기반하여 모빌리티 치아를 식별할 수 있다. 구체적으로 데이터 처리 장치 100는 모빌리티 치아를 선택할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 이러한 사용자 인터페이스를 통해서 하나 이상의 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력에 기반하여 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 다양한 기술을 이용하여 모빌리티 치아를 자동으로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 룰 베이스 기반 (rule based)으로 모빌리티 치아를 자동으로 인식할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 일반적인 치아 형태와 다른 형태를 갖는 치아를 검출한 경우 이를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다. 이때 데이터 처리 장치 100는 템플릿 모델에 포함된 치아들의 형상이나 위치와 비교하여 차이가 많이 나는 치아를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 과도한 교합 접촉을 나타내는 치아를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 대합되는 치아와의 접촉 영역이 임계치 이상이 되는 치아를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 구강을 촬영한 엑스레이 데이터 (x-ray data)에서 치은이 많이 내려가 있는지 등의 판단을 통해 모빌리티 치아를 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 인공지능에 기반한 신경망 학습을 통한 데이터에 기반하여 모빌리티 치아를 인식할 수도 있을 것이다.
동작 330에서, 데이터 처리 장치 100는 식별된 모빌리티 치아를 제외하고 교합 스캔 데이터를 이용하여 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행할 수 있다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 하악 스캔 데이터 420에서 치아 421이 모빌리티 치아로 식별된 경우 데이터 처리 장치 100는 하악 스캔 데이터 420의 치아들 중에서 치아 421을 제외하고 나머지 치아들을 교합 스캔 데이터 430에 정렬하는 동작을 수행함으로써 모빌리티 치아에 해당하는 치아 421은 정렬 동작에 이용되지 않도록 할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 교합 정렬을 수행할 때 수동 정렬 또는 자동 정렬을 이용하여 수행할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 자동 정렬시, 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터가 교합 스캔 데이터에 의해 정의된 위치에 가깝게 될 때까지 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터를 이동하거나 회전시킴으로써, 교합 정렬을 수행할 수 있다. 그리고 데이터 처리 장치 100는 교합 정렬이 완료되면 교합 상태에 있는 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터 사이의 위치계를 나타내는 정보를 저장할 수 있다.
이와 같이 대부분의 경우 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터는 협측의 교합 스캔 데이터에 자동 정렬되지만 과교합 또는 협측 교합 표면의 고유 형상이 불충분한 경우, 자동 정렬이 실패할 수 있다. 이때는 수동 정렬 기능을 사용하여 교합 정렬을 완료할 수 있다.
수동 정렬에서 데이터 처리 장치 100는 악궁에 정렬 기준점을 표시하고 교합 데이터에 대응 정렬점을 지정하는 사용자 입력을 수신하고, 이와 같이 지정된 정렬점을 매칭함으로써 정렬을 수행할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 모빌리티 치아를 제외하고 교합 정렬하는 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 하악 스캔 데이터 420가 교합 스캔 데이터에 의해 정의된 위치, 구체적으로 교합 스캔 데이터 430 중 하악에 대응하는 스캔 데이터 432에 가깝게 될 때까지 하악 스캔 데이터 420를 이동하거나 회전시킴으로써, 교합 정렬을 수행할 수 있다. 이때 하악 스캔 데이터 420에서 치아 421이 모빌리티 치아로 식별된 경우, 데이터 처리 장치 100는 하악 스캔 데이터 420에서 모빌리티 치아 421은 제외한 나머지 치아 데이터가 스캔 데이터 432에 의해 정의된 위치에 가깝게 될 때까지 이동시키거나 회전시킴으로써 교합 정렬 위치를 찾을 수 있다. 스캔 데이터 432에 포함된 치아 433도 동일한 모빌리티 치아 이지만 모빌리티 치아 특성상 움직이는 치아 이기 때문에 치아 421의 형상이나 위치는 치아 433의 형상이나 위치와 다를 수 있기 때문에 이러한 모빌리티 치아 421을 제외하고 정렬을 하는 것이 보다 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 동작 610에서, 데이터 처리 장치 100는 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상악과 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
동작 620에서, 데이터 처리 장치 100는 사용자 인터페이스를 통해서 수신된 사용자 입력에 따라 모빌리티 치아를 선택할 수 있다. 구체적으로, 데이터 처리 장치 100는 모빌리티 치아를 선택할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공하고 제공된 사용자 인터페이스를 통해서 하나 이상의 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
도 6에 도시된 예에서는 동작 610에서 스캔 데이터를 획득하고 동작 620에서 모빌리티 치아를 선택하는 것으로 되어 있지만, 이는 일 예에 따른 것으로 순서적인 관계를 나타내는 것은 아니다. 따라서 모빌리티 치아를 선택하고 나서 스캔 데이터를 획득할 수도 있다. 또한 모빌리티 치아 선택 동작과 스캔 데이터 획득 동작은 동시에 수행될 수도 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 모빌리티 치아를 선택할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 상악 치아들과 하악 치아들 각각에 치아 번호가 매겨진 사용자 인터페이스 700를 출력할 수 있다. 사용자는 출력된 사용자 인터페이스 700 상에 표시된 상악 치아들과 하악 치아들의 치아 번호들 중에서 하나 이상의 치아 번호를 선택함으로써 모빌리티 치아를 선택할 수 있다. 사용자는 상악 치아들 중에서, 또는 하악 치아들 중에서 또는 상악 치아들과 하악 치아들 중에서 하나 이상의 치아 번호를 선택할 수 있다.
다시 도 6으로 돌아가서, 동작 630에서, 데이터 처리 장치 100는 상악 스캔 데이터 및 하악 스캔 데이터를 자동 세그먼테이션함으로써 치아들을 개별화할 수 있다. 동작 610에서 획득되는 상악 스캔 데이터 410와 하악 스캔 데이터 420는 환자의 구강 내의 표면을 전체적으로 이미징하여 획득된 데이터이므로, 하나 이상의 치아와 치아를 둘러싸는 치은이 모두 하나의 덩어리로 된 데이터이다. 따라서 데이터 처리 장치 100가 상악 스캔 데이터 410와 하악 스캔 데이터 420에 포함된 치아들에 대한 개별 정보를 얻기 위해서는 치아 영역에 포함된 치아들을 개별화하는 동작이 필요하다.
도 8은 일 실시예에 따라 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
하악 스캔 데이터 420는 구강 스캐너가 대상체를 스캔함으로써 획득한 포인트들의 좌표들을 정점들로 하는 포인트 클라우드에서 인접한 정점들을 다각화(polygonization)함으로써 다각형 메쉬 구조를 가질 수 있다. 메쉬 구조를 구성하는 다각형은, 삼각형, 사각형, 오각형 등이 될 수 있으며, 일 실시예로 삼각형일 수 있다. 이와 같이 데이터 처리 장치 100에 의해 생성된 다각형 메쉬 구조를 가지는 하악 스캔 데이터 420는 치아 422과 치은 423이 분리되어 있지 않으며 또한 치아 422도 복수의 치아들이 각각 분리되지 않은 하나의 치아 덩어리로 인식될 수 있다. 또는 다른 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 과정에서 획득된 2D 이미지에서 인공 지능 (Artificial Intelligence)를 이용하여 치아와 치은 영역을 분리함으로써, 데이터 처리 장치 100에서 생성된 하악 스캔 데이터 420는 자동적으로 치아 덩어리와 치은으로 분리된 상태를 가질 수 있다.
치아 모델 템플릿 800는 치아들이 이상적인 형상을 가지고 또한 치아들이 이상적인 위치에 배열되어 있으며, 각 치아에 번호가 매겨진 템플릿 모델 데이터를 나타낸다. 예를 들어, 치아 모델 템플릿 800의 각 템플릿 치아에는 31번부터 37번까지 그리고 41번부터 47번까지 치아 번호가 매겨져 있다.
데이터 처리 장치 100는 하악 스캔 데이터 420을 인공지능 기술이나 곡률 분포 등을 이용하여 치아들 422와 치은 423으로 분리할 수 있다. 그리고 데이터 처리 장치 100는 하악 스캔 데이터 420의 치아들 422을 치아 모델 템플릿 800을 이용하여 얼라인하는 데이터 처리 동작을 수행함으로써 하악 스캔 데이터의 치아들을 개별화하여 개별화된 치아 424를 획득할 수 있다. 치아를 개별화한다는 것은, 스캔 데이터에서 치아들을 치은으로부터 분리하고 또한 치아들 각각에 대한 정보를 획득한다는 것을 의미할 수 있다. 각 치아에 대한 정보는, 각 치아의 형상에 대한 정보, 각 치아의 위치에 대한 정보, 각 치아의 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다. 치아들의 개별화는 치아들의 세그먼테이션 또는 치아들의 세분화 등으로 언급될 수도 있다. 이와 같이 스캔 데이터의 치아들이 개별화됨으로써, 데이터 처리 장치 100는 개별화된 치아 424을 이용하여 각 치아를 삭제하거나, 이동시키거나, 또는 추가적인 치아를 삽입하거나 하는 처리를 할 수 있다. 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아들 422에 치아 모델 템플릿 200을 얼라인할 때 다양한 자동 얼라인 알고리즘을 이용할 수 있고, 예를 들어, ICP (Iterative closest point) 알고리즘을 이용할 수 있다.
다시 도 6으로 돌아가서, 동작 640에서, 데이터 처리 장치 100는 동작 630에서 개별화된 치아들로부터, 동작 620에서 선택된 모빌리티 치아를 인식할 수 있다. 예를 들어 동작 620에서 사용자가 치아번호 36번에 해당하는 모빌리티 치아를 선택한 경우, 데이터 처리 장치 100는 동작 630에서 개별화된 치아들 424로부터 치아 번호 36번에 해당하는 치아를 인식할 수 있다.
동작 650에서, 데이터 처리 장치 100는 인식된 모빌리티 치아를 제외하고 교합 스캔 데이터를 이용하여 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행할 수 있다. 교합 정렬은 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.
도 9는 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 동작 910에서, 데이터 처리 장치 100는 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상악과 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
동작 920에서, 데이터 처리 장치 100는 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터 및 교합 스캔 데이터에 기반하여 교합 정렬을 수행하고, 교합 정렬 데이터를 획득할 수 있다. 즉, 데이터 처리 장치 100는 모빌리티 치아를 포함한 상태의 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터, 교합 스캔 데이터에 기반하여, 교합 스캔 데이터를 이용하여 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터를 교합 정렬하여 교합 정렬된 상악 스캔 데이터와 교합 정렬된 하악 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
동작 930에서, 데이터 처리 장치 100는 교합 정렬 데이터에서 모빌리티 치아를 선택할 수 있다. 구체적으로 데이터 처리 장치 100는 동작 920에서 획득된 교합 정렬된 상악 스캔 데이터와 교합 정렬된 하악 스캔 데이터에서 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
데이터 처리 장치는 다양한 기술을 이용하여 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 사용자 입력에 기반하여 모빌리티 치아를 식별할 수 있다. 구체적으로 데이터 처리 장치 100는 모빌리티 치아를 선택할 수 있도록, 교합 정렬된 상악 스캔 데이터와 교합 정렬된 하악 스캔 데이터를 포함하는 사용자 인터페이스를 제공하고, 이러한 사용자 인터페이스를 통해서 하나 이상의 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력에 기반하여 모빌리티 치아를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 모빌리티 치아를 자동으로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 룰 베이스 기반 (rule based)으로 모빌리티 치아를 자동으로 인식할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 일반적인 치아 형태와 다른 형태를 갖는 치아를 검출한 경우 이를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다. 이때 데이터 처리 장치 100는 템플릿 모델에 포함된 치아들의 형상이나 위치와 비교하여 차이가 많이 나는 치아를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 과도한 교합 접촉을 나타내는 치아를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 접촉 영역이 임계치 이상이 되는 치아를 모빌리티 치아로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 구강을 촬영한 엑스레이 데이터 (x-ray data)에서 치은이 많이 내려가 있는지 등의 판단을 통해 모빌리티 치아를 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 인공지능에 기반한 신경망 학습을 통한 데이터에 기반하여 모빌리티 치아를 인식할 수도 있을 것이다.
동작 940에서, 데이터 처리 장치 100는 선택된 모빌리티 치아를 제외하고, 교합 스캔 데이터에 기반하여 교합 정렬된 상악 스캔 데이터와 교합 정렬된 하악 스캔 데이터의 교합 재정렬 동작을 수행할 수 있다. 즉, 데이터 처리 장치 100는 동작 920에서 모빌리티 치아를 식별하지 않은 상태에서 상악 스캔 데이터, 하악 스캔 데이터 및 교합 스캔 데이터를 이용하여 일차적으로 교합 정렬을 수행하고, 동작 940에서는 일차적으로 교합 정렬된 스캔 데이터에 대해서 모빌리티 치아를 제외하고 다시 교합 재정렬을 수행함으로써, 보다 정교하게 교합 정렬 결과를 얻을 수 있다.
만약 교합 스캔 전에 상악 스캔 데이터나 하악 스캔 데이터에서 사용자에 의해 브러시 등의 도구에 의해 모빌리티 치아가 선택되는 경우에는, 교합 스캔 데이터를 획득한 후에 바로 모빌리티 치아를 제외하고 교합 정렬을 수행할 수 있을 것이므로, 결국 이 경우에는 도 6에 도시된 예에서와 같이 교합 재정렬은 필요하지 않을 것이다. 도 9에 도시된 예는, 모빌리티 치아 선택 없이 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터, 교합 스캔 데이터를 이용하여 1차 정렬이 이루어진 후에 모빌리티 치아가 선택되는 경우에 적용될 수 있을 것이다.
이상의 실시예들에서는 교합 정렬에서 제외할 모빌리티 치아를 선택하는 예들을 설명하였지만, 다른 실시예에 따라 사용자로부터 능동적으로 교합 정렬에 이용될 치아를 선택하는 입력을 수신할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 방법의 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 동작 1010에서, 데이터 처리 장치 100는 구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상악과 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
동작 1020에서, 데이터 처리 장치 100는 교합 스캔 데이터에서 교합 정렬 대상 치아 영역을 선택하는 입력을 수신할 수 있다. 구체적으로, 데이터 처리 장치 100는 교합 스캔 데이터의 제1 위치, 예를 들어, 좌측에서 교합 정렬 대상 치아 영역 1021을 선택하고, 교합 스캔 데이터의 제2 위치, 예를 들어, 우측에서 교합 정렬 대상 치아 영역 1022를 선택할 수 있다. 각 교합 정렬 대상 치아 영역 1021, 1022는 하나 이상의 상악 치아 및 하나 이상의 하악 치아를 포함할 수 있다. 이 때 데이터 처리 장치 100는 교합 정렬 대상 치아 영역 1021 및 1022가 모빌리티 치아를 포함하지 않도록 선택할 수 있다. 예를 들어 교합 정렬 대상 치아 영역 1021은 3개의 상악 치아를 포함하는 상악 치아 영역 1023 및 2개의 하악 치아를 포함하는 하악 치아 영역 1024를 포함하지만, 하악의 모빌리티 치아 1025는 포함하지 않는다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 브러시 등을 이용하는 사용자 입력에 따라 모빌리티 치아를 제외하는 교합 정렬 대상 치아 영역을 선택할 수 있다. 또는 데이터 처리 장치 100는 데이터 처리 장치 100 자체의 판단에 따라 모빌리티 치아를 제외하는 교합 정렬 대상 치아 영역을 선택할 수 있다.
동작 1030에서, 데이터 처리 장치 100는 교합 정렬 대상 치아 영역을 이용하여 교합 정렬 동작을 수행할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 교합 스캔 데이터에서 선택된 교합 정렬 대상 치아 영역을 이용하여 상악 스캔 데이터와 하악 스캔 데이터를 교합 정렬하여 교합 정렬된 상악 스캔 데이터와 교합 정렬된 하악 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 구강 이미지의 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 (11)
- 데이터 처리 장치에서 구강 이미지의 처리 방법에 있어서,
구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하는 동작,
모빌리티 치아를 선택하는 동작,
상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터에 기반하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작은,
사용자 인터페이스를 통해서 수신된 사용자 입력에 따라 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제2항에 있어서,
상기 교합 정렬을 수행하는 동작은,
상기 상악 스캔 데이터 및 상기 하악 스캔 데이터의 치아들을 개별화하는 동작,
상기 개별화된 치아들로부터 상기 선택된 모빌리티 치아를 인식하는 동작, 및
상기 인식된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작은,
상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행함으로써 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터를 획득하는 동작, 및
상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작을 포함하고,
상기 교합 정렬을 수행하는 동작은,
상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터의 교합 재정렬을 수행하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 제4항에 있어서,
상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하는 동작은,
상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터가 표시된 사용자 인터페이스를 통해 상기 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력에 기반하여 상기 모빌리티 치아를 선택하거나 또는 상기 구강 이미지 처리 장치가 상기 모빌리티 치아를 자동으로 선택하는 동작을 포함하는, 구강 이미지 처리 방법. - 데이터 처리 장치에 있어서,
프로세서와 메모리를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하고,
모빌리티 치아를 선택하고,
상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는, 데이터 처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
사용자 인터페이스를 통해서 수신된 사용자 입력에 따라 상기 모빌리티 치아를 선택하는, 데이터 처리 장치. - 제7항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 상악 스캔 데이터 및 상기 하악 스캔 데이터의 치아들을 개별화하고,
상기 개별화된 치아들로부터 상기 선택된 모빌리티 치아를 인식하고,
상기 인식된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는, 데이터 처리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행함으로써 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터를 획득하고,
상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하고,
상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 및 교합 정렬 하악 스캔 데이터의 교합 재정렬을 수행하는, 데이터 처리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터에서 상기 모빌리티 치아를 선택하는 상기 모빌리티 치아를 선택하고,
상기 교합 정렬 상악 스캔 데이터 또는 상기 교합 정렬 하악 스캔 데이터가 표시된 사용자 인터페이스를 통해 상기 모빌리티 치아를 선택하는 사용자 입력에 기반하여 상기 모빌리티 치아를 선택하거나 또는 상기 구강 이미지 처리 장치가 상기모빌리티 치아를 자동으로 선택하는, 데이터 처리 장치. - 구강 이미지 처리 방법을 데이터 처리 장치의 프로세서에 의해 실행하기 위해 구현된 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 구강 이미지 처리 방법은,
구강의 상악을 스캔한 상악 스캔 데이터, 상기 구강의 하악을 스캔한 하악 스캔 데이터 및 상기 상악과 상기 하악이 교합된 상태를 스캔한 교합 스캔 데이터를 획득하는 동작,
모빌리티 치아를 선택하는 동작, 및
상기 선택된 모빌리티 치아를 제외하고 상기 교합 스캔 데이터를 이용하여 상기 상악 스캔 데이터와 상기 하악 스캔 데이터의 교합 정렬을 수행하는 동작을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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