KR20230096415A - 치아 배열 디자인 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

치아 배열 디자인 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 배열 디자인 방법은, 제1 편악에 포함된 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 단계와, 상기 제1 편악에서 제1 기준 치아의 위치를 결정하고, 그 제1 기준 치아의 위치를 기초로 상기 분리된 치아들을 배열하는 단계와, 상기 배열된 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제1 편악에 대한 제1 아치를 생성하는 단계와, 상기 생성된 제1 아치와 제2 편악에 대한 제2 아치를 비교하여, 상기 제1 아치와 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 단계와, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 상기 정상 교합 범위에 포함되어 있으면, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치를 교정 치료용 아치인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

치아 배열 디자인 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DESIGNING TEETH ARRANGEMENT}

본 발명은 치아 배열 디자인 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 치아 교정을 위해 환자의 치아 배열을 디자인하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

디지털 덴티스트리는 환자의 구강 관련 정보를 디지털화하여 분석화하는 것을 의미한다. 디지털 덴티스트리를 활용하여 치과 교정을 위한 치료 계획을 수립할 경우, 현재의 치아 상태보다 개선된 치아 배열을 안정적이고 편리하게 예측할 수 있다. 또한, 디지털 덴티스트리 환경에서 제공되는 치아 모형을 이용하는 경우, 3차원 방향으로 치아를 자유롭게 이동할 수 있어, 다양한 치료 계획을 수립할 할 수 있다.

치과 의사와 같은 술자는 환자의 치아 교정 시, 보다 가지런하고 규칙적인 치아 배열을 디자인하기 위해서, 가상의 아치(acrh)를 설정하고, 그 가상의 아치를 기준으로 목표가 되는 치아 모형을 배열한다. 즉, 술자는 가상의 아치를 기준으로, 환자의 교정 후에 목표가 되는 치아 배열 상태를 계획하게 된다.

이를 위해서, 다양한 폭과 길이를 가지는 다수의 아치를 미리 준비하고, 술자는 환자의 현재 구강 상태와 교정 후의 목표가 되는 치아 배열 상태 등을 고려하여, 하나의 아치를 선택하여 진료 계획을 수립한다.

도 1은 기 제작된 다수의 아치를 예시하는 도면이다.

술자는 도 1와 같은 다수의 아치 중에서, 어느 하나의 아치를 선택하고 그 아치를 기초로 치아 교정에 대한 계획을 수립한다.

그런데 이러한 아치 선택은, 술자의 경험에 따른 것으로서, 술자의 능력에 따라 전혀 다른 아치가 선택될 수 있다. 예를 들어, 동일한 환자에 대한 교정 치료가 진행되더라도, 제1 술자는 제1 아치를 선택할 수 있고, 제2 술자는 제2 아치를 선택할 수 있다.

이렇게 술자에 따라 다른 아치가 선택된 경우, 교정 치료에 대한 편차가 발생할 수 있고, 더불어 교정 치료에 대한 신뢰성이 떨어질 수 있다. 또한, 술자가 모든 판단을 종합하여 아치를 선택하는 방식은, 술자의 시간과 노동력도 많이 소모시킨다.

한국공개특허 제10-2013-0044934호 (2013.05.03 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 술자의 경험과 지식에 대한 의존도를 낮추고, 환자의 치아 상태에 기초하여 정확한 아치를 생성하는 치아 배열 디자인 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 아치를 빠르게 생성하는 치아 배열 디자인 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 심미적 특성과 기능적 특성이 향상될 수 있도록 치아 배열을 디자인하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 치아 배열 디자인 방법은, 제1 편악에 포함된 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 단계와, 상기 제1 편악에서 제1 기준 치아의 위치를 결정하고, 그 제1 기준 치아의 위치를 기초로 상기 분리된 치아들을 배열하는 단계와, 상기 배열된 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제1 편악에 대한 제1 아치를 생성하는 단계와, 상기 생성된 제1 아치와 제2 편악에 대한 제2 아치를 비교하여, 상기 제1 아치와 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 단계와, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 상기 정상 교합 범위에 포함되어 있으면, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치를 교정 치료용 아치인 것으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분리된 치아들을 배열하는 단계는, 상기 영상 데이터에 포함된 제1 편악의 치아들의 중점을 연결하여, 가상의 임시 아치를 생성하는 단계와, 제1 편악 공간에서 정중선(midline) 평면을 생성하는 단계와, 정중선 평면과 상기 제1 기준 치아의 인접 랜드마크가 소정의 범위 내로 서로 인접되고, 상기 제1 기준 치아의 치축이 상기 가상의 임시 아치와 제1 각도 범위에 포함되는 위치를, 상기 제1 기준 치아의 위치로 결정하는 단계와, 상기 제1 기준 치아의 위치와 타 치아 간의 상대적인 위치에 기초하여 상기 분리된 치아들을 상기 제1 편악의 공간에 배열하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분리된 치아들을 배열하는 단계는, 상기 제1 기준 치아와 인접된 치아를 식별하는 단계와, 상기 인접된 치아의 인접 랜드마크가 상기 제1 기준 치아와 상기 소정의 범위 내로 인접되거나 소정의 간격을 유지하고, 상기 인접된 치아의 치축이 상기 가상의 임시 아치와 제2 각도 범위에 포함되는 위치에 상기 인접된 치아를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 분리된 치아들을 배열하는 단계는, 상기 제1 기준 치아가 가지는 Torque 값을 기초로 가상의 교합면을 생성하는 단계와, 사전에 설정된 상기 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 식별하는 단계와, 상기 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 상기 식별된 값으로 변경하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 Angulation은 치아의 정면 방향에서 치축이 교합면과 이루는 각도이고, 상기 Rotation은 교합면 방향에서 치아의 mesio-distal 연결선이 이상적인 아치와 이루는 각도이고, 상기 Torque는 치아의 측면 방향에서 치축이 교합면과 이루는 각도일 수 있다.

상기 치아 배열 디자인 방법은, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되지 않은 경우, 상기 제1 아치의 폭과 제2 아치의 폭 중 상대적으로 큰 폭을 가진 편악을 공간 축소 대상이 되는 공간 축소 편악으로 결정하는 단계와, 상기 공간 축소 편악에 포함되는 치아들 중에서 하나 이상을 치간 삭제 대상 또는 발치 대상으로 선정하는 단계와, 상기 선정된 하나 이상의 치아를 발치하거나 치간을 삭제하여, 상기 공간 축소 편악에 포함된 치아들을 다시 배열하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공간 축소 편악에 포함된 치아들을 다시 배열하는 단계는, 상기 공간 축소 편악의 아치의 길이와 타 편악의 아치 길이를 측정하는 단계와, 상기 공간 축소 편악의 치아별로 허용되는 치간 삭제량을 합한 치간 삭제 총량을 식별하는 단계와, 상기 공간 축소 편악의 아치 길이에서 상기 치간 삭제 총량에 대응하는 길이를 차감하고, 상기 차감된 공간 축소 편악의 아치 길이와 상기 타 편악의 아치 길이 간의 차이가 임계 길이 범위 이내이면, 상기 공간 축소 편악에서 치간 삭제가 되는 하나 이상의 치아를 선정하는 단계와, 상기 차감된 공간 축소 편악의 아치 길이와 상기 타 편악의 아치 길이 간의 차이가 상기 임계 길이 범위에 포함되지 않은, 상기 공간 축소 편악에서 발치 대상이 되는 치아를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 실시예에 따른 치아 배열 디자인 장치는, 하나 이상의 프로세서와, 상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드(load)하는 메모리와, 상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지를 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 제1 편악에 포함된 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 동작과, 상기 제1 편악에서 제1 기준 치아의 위치를 결정하고, 그 제1 기준 치아의 위치를 기초로 상기 분리된 치아들을 배열하는 동작과, 상기 배열된 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제1 편악에 대한 제1 아치를 생성하는 동작과, 상기 생성된 제1 아치와 제2 편악에 대한 제2 아치를 비교하여, 상기 제1 아치와 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 동작과, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 상기 정상 교합 범위에 포함되어 있으면, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치를 교정 치료용 아치인 것으로 결정하는 동작을 수행하기 위한 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 아치를 생성하는데 있어서 술자의 노동력과 경험 지식을 쌓는데 소요되는 시간을 절감시키는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 술자의 개입을 요구하지 않고, 영상 데이터 분석을 통해서 교정에 필요한 이상적인 아치를 생성할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 골격 특성과 이상적인 교합 관계를 반영하여 맞춤형 치아 배열을 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상악 아치와 하악 아치가 정상적인 교합 범위에 포함되지 않은 경우, 치아 삭제 또는 치아 발치를 통해서 교정 대상이 되는 편악의 치아를 재배열하고, 재배열된 치아를 기준으로 아치를 다시 생성함으로써, 보다 신뢰성 있는 아치를 술자에게 제공할 수 있다.

도 1은 기 제작된 다수의 아치를 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 치아 배열 디자인 시스템을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 치아 배열 디자인 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 편악 공간을 예시하는 도면이다.
도 5는 도 3의 단계 S140를 자세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 단계 S210를 자세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 편악에 대한 아치를 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에서 컴퓨팅 장치를 구현할 수 있는 예시적인 하드웨어 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들을 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 치아 배열 디자인 시스템을 예시하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치아 배열 디자인 시스템은 제1 영상 촬영 장치(100), 제2 영상 촬영 장치(200) 및 치아 배열 장치(300)를 포함할 수 있으며, 제1 영상 촬영 장치(100), 제2 영상 촬영 장치(200), 치아 배열 장치(300) 각각은 네트워크(400)를 통해서 서로 통신할 수 있다.

상기 제1 영상 촬영 장치(100)는 환자의 구강을 3차원 스캔한 3차원 치아 영상 데이터를 수집할 수 있다. 상기 제1 영상 촬영 장치(100)는 3D 구강 스캐너 등을 포함할 수 있다. 상기 3차원 치아 영상 데이터는 상악에 포함된 치아에 대한 데이터와 상기 하악에 포함된 치아에 대한 데이터를 포함할 수 있다.

제2 영상 촬영 장치(200)는 골격 영상 데이터를 촬영하기 위한 장치로서, 구강에 대한 Ceph(Cephalometric), PA(PosterioAnterior), CT(Computed Tomography) 중 하나 이상과 관련된 골격 영상 데이터를 수집할 수 있다. 골격 영상 데이터는 Ceph 영상 데이터를 포함할 수 있다.

치아 배열 장치(300)는 하나 이상의 프로세서와 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 치아 배열 장치(300)는 제1 영상 촬영 장치(100)로부터 3차원 치아 영상 데이터를 수신하여 저장하고, 제2 영상 촬영 장치(200)로부터 골격 영상 데이터를 수신하여 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 3차원 치아 영상 데이터와 골격 영상 데이터를 정합할 수 있다. 이때, 치아 배열 장치(300)는 복수의 치아 특징점의 3차원적인 위치를 이용하여, 상기 3차원 치아 영상 데이터와 골격 영상 데이터를 정합할 수 있다.

치아 배열 장치(300)는 제1 편악에 포함된 치아들을 각각 분리한 후, 치아들 중에서 선정된 제1 기준 치아의 위치를 기초로, 분리된 치아들을 제1 편악 공간(도 4 참조)에서 배열하고, 배열된 치아들 중 서로 인접한 치아들의 소정의 연결 포인트들을 연결하여 제1 아치를 생성할 수 있다. 유사하게, 치아 배열 장치(300)는 제2 편악에 포함된 치아들을 각각 분리한 후, 치아들 중에서 선정된 제2 기준 치아를 위치를 기초로, 분리된 치아들을 제2 편악 공간(도 4 참조)에서 배열하고, 그 배열된 치아들 중 서로 인접한 치아들의 소정의 연결 포인트들을 연결하여 제2 아치를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 편악이 상악 또는 하악일 수 있으며, 제2 편악은 제1 편악의 반대편 편악일 수 있다. 예를 들어, 제1 편악이 상악인 경우 제2 편악은 하악일 수 있고, 제1 편악이 하악인 경우, 제2 편악은 상악일 수 있다.

치아 배열 장치(300)는 상기 배열된 제1 편악의 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 제1 편악에 대한 제1 아치를 생성할 수 있다. 또한, 치아 배열 장치(300)는 상기 배열된 제2 편악의 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제2 편악에 대한 제2 아치를 생성할 수 있다.

치아 배열 장치(300)는 상기 제1 아치와 상기 제2 아치 모두가 정상 교합 범위에 포함되는 경우에, 상기 제1 아치와 제2 아치를 최종적인 아치(즉, 교정 치료를 위한 아치)로 결정할 수 있다. 결정된 아치들은, 화면에 출력되거나 지정된 장치(예컨대, 술자의 컴퓨터)로 전송될 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 치아 배열 디자인 방법에 대해서 설명한다.

도 3에 도시된 방법의 각 단계는 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 다시 말하면, 본 방법의 각 단계는 컴퓨팅 장치의 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 인스트럭션들로 구현될 수 있다. 본 방법에 포함되는 제1 단계들은 제1 컴퓨팅 장치에 의하여 수행되고, 본 방법의 제2 단계들은 제2 컴퓨팅 장치에 의하여 수행될 수 있다. 이하에서는, 본 방법의 각 단계가 도 3을 참조하여 설명한 치아 배열 장치(300)에 의해 수행되는 것을 가정하여 설명을 이어가도록 하되, 각 단계의 수행 주체는 단지 예시일 뿐, 본 발명이 이하의 설명에 의해 한정되는 아니며, 설명의 편의를 위해 상기 방법에 포함되는 일부 단계의 동작 주체는 그 기재가 생략될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 치아 배열 장치(300)는 제1 영상 촬영 장치(100)로부터 3차원 치아 영상 데이터를 획득하고, 제2 영상 촬영 장치(200)로부터 골격 영상 데이터를 획득할 수 있다(S110). 상기 3차원 치아 영상 데이터에는 각 치아들의 3차원 형상이 포함될 수 있다. 골격 영상 데이터는 Ceph 랜드마크, PA 랜드마크 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 3차원 치아 영상 데이터와 골격 영상 데이터를 정합할 수 있다(S120). 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 치아 위치를 기준으로 하여 골격 영상 데이터와 3차원 치아 영상 데이터를 정합할 수 있으며, 골격 영상 데이터에서 기 설정된 랜드마크를 기준하여 골격 영상 데이터와 3차원 치아 영상 데이터를 정합하여 저장할 수 있다.

다음으로, 치아 배열 장치(300)는 정합된 영상 데이터에서, 제1 편악에서 위치하는 각각의 치아를 식별하여 분리할 수 있다(S130). 또한, 치아 배열 장치(300)는 제2 편악에 위치하는 각각의 치아를 식별하여 분리할 수 있다. 여기서, 제1 편악이 상악 또는 하악일 수 있으며, 제2 편악은 제1 편악의 반대편 편악일 수 있다. 예를 들어, 제1 편악이 상악인 경우 제2 편악은 하악일 수 있고, 제1 편악이 하악인 경우, 제2 편악은 상악일 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 분리된 치아로부터, 치아의 외형, 치아의 인접 랜드마크, 치아의 치축(long axis) 및 FACC(Facial axis of Clinical crown)를 각 치아별로 획득할 수 있다. 여기서, 인접 랜드마크는 치아의 측면에 나타날 수 있으며, 치아 배열을 위해서 이용될 수 있다.

치아 배열 장치(300)는 분리된 제1 편악의 치아들을 제1 편악 공간 상에 배열하고, 분리된 제2 편악의 치아들을 제2 편악 공간 상에 배열할 수 있다(S140). 여기서, 제1 편악의 공간은 제1 편악의 치아들이 분리된 잇몸을 포함할 수 있으며, 제2 편악의 공간은 제2 편악의 치아들이 분리된 잇몸을 포함할 수 있다.

도 4는 제1 편악 공간과 제2 편악 공간을 예시하는 도면이다.

도 4에 예시된 바와 같이, 제1 편악 공간은 상악 또는 하악에 대한 치아 골격에 대한 공간을 나타낼 수 있고, 제2 편악 공간은 제1 편악 공간과 상이한 편악에 대한 골격에 대한 공간을 나타낼 수 있다. 도 4의 (a)은 상악 공간을 예시하고, 도 4의 (b)는 하악 공간을 예시하고 있다.

제1 편악 공간 및 제2 편악 공간은 골격 영상 데이터를 기초로 생성될 수 있다. 첨언하면, 제1 편악 공간과 제2 편악 공간은 골격 영상 데이터를 기초로, 그 형상과 크기가 결정될 수 있다.

일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악에서 분리된 치아들 중에서, 제1 기준 치아를 선별하고, 제1 기준 치아의 제1 위치를 제1 편악 공간에서 결정한 후, 제1 기준 치아를 제1 위치에 먼저 배치할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 제1 기준 치아의 위치(즉, 제1 위치)와 타 치아들의 간의 상대적인 위치를 기초로, 나머지 치아들을 제1 편악 공간에 순차적으로 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 바로 직전에 배열된 치아와 소정의 범위 이내로 인접된 다른 치아를 순차적으로 배치함으로써, 제1 편악에서 분리된 모든 치아를 배열할 수 있다.

제1 편악에 포함된 치아 배열 과정과 유사하게, 치아 배열 장치(300)는 제2 편악에서 분리된 치아들 중에서, 제2 기준 치아를 선별하고, 제2 기준 치아의 제2 위치를 제2 편악 공간에서 결정한 후, 제2 기준 치아를 제2 위치에 먼저 배치할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 제2 위치와 타 치아들의 간의 상대적인 위치를 기초로, 나머지 치아들을 제2 편악 공간에 순차적으로 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 바로 직전에 배치된 치아와 소정의 범위 이내로 인접된 다른 치아를 순차적으로 배치함으로써, 제2 편악에서 분리된 모든 치아를 배열할 수 있다.

해당 편악에 배열된 치아들은 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 중 적어도 하나에 기초하여, 위치가 조정될 수 있다. 여기서, Angulation은 치아의 정면 방향에서 치축이 교합면과 이루는 각도이고, Rotation은 교합면 방향에서 치아의 mesio-distal 연결선이 이상적인 아치와 이루는 각도이고, Torque는 치아의 측면 방향에서 치축이 교합면과 이루는 각도이다. 치아의 배열과 위치 조정에 대해서는 도 5를 참조하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.

치아 배열이 완료되면, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악 공간에서 배열된 치아들을 연결하여 제1 아치를 생성하고, 제2 편악 공간에서 배열된 치아들을 연결하여 제2 아치를 생성할 수 있다(S150). 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 각각의 치아에 미리 설정된 연결 포인트들을 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결함으로써, 제1 아치와 제2 아치를 생성할 수 있다. 상기 연결 포인트는 치아의 상면에 나타날 수 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 제1 아치와 제2 아치의 크기를 비교한 후(S160), 제1 아치와 제2 아치 간의 크기 차이가 사전에 설정된 정상 교합 범위를 이탈하였는지 여부를 판정할 수 있다(S170). 일 실시예에서, 제1 아치의 크기는 제1 아치의 폭, 길이, 면적 등으로 측정될 수 있고, 제2 아치의 크기는 제2 아치의 폭, 길이, 면적 등으로 측정될 수 있다. 환자의 치아 상태가 정상적인 교합상태가 아닌 경우에, 제1 아치와 제2 아치의 크기 차이가 정상 교합 범위에서 이탈될 수 있다.

다음으로, 치아 배열 장치(300)는 제1 아치와 제2 아치 간의 크기 차이가 사전에 설정된 정상 교합 범위를 이탈한 것으로 판정되면, 제1 편악 또는 제2 편악 중 어느 하나를 공간 축소 대상으로 선정하고, 공간 축소 대상으로 선정된 제1 편악 또는 제2 편악에 포함된 치아를 발치하거나 치간 삭제함으로서 해당 편악에 대한 치아 재배열을 수행할 수 있다(S210). 치아의 재배열에 대해서는, 도 6을 참조하여 보다 자세하게 설명하기로 한다. 또한, 후술하는 설명에서는, 공간 축소 대상이 되어 치아 재배열이 되는 편악이 제1 편악인 것으로 가정하기로 한다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 재배열된 치아들의 연결 포인트들을 연결하여, 제3 아치를 생성할 수 있다(S220). 즉, 재배열이 완료된 치아들을 기초로 생성된 제3 아치는, 재배열되기 전의 제1 아치와 비교하여 폭이 좁고 길이가 짧을 수 있다.

다음으로, 치아 배열 장치(300)는 S160 단계부터의 프로세스를 진행하여, 제3 아치와 제2 아치의 크기를 비교하고, 제3 아치와 제2 아치 간의 크기 차이가 사전에 설정된 정상 교합 범위를 이탈하였는지 여부를 다시 판정할 수 있다.

한편, S170 단계에서, 제1 아치(또는 제3 아치)와 제2 아치 간의 크기 차이가 정상 교합 범위 이내에 포함되는 것으로 판정되면, 치아 배열 장치(300)는 현재 생성된 제1 아치(또는 제3 아치) 및 제2 아치를 교정 치료용 아치로서 결정하여 출력할 수 있다(S180)

도 5를 참조하여, 도 3의 단계 S140, 즉, 편악 공간에 치아를 배열하는 단계에 대해서 보다 자세하게 설명한다.

도 5를 참조하면, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악에서 분리된 치아들 중에서, 제1 기준 치아를 식별할 수 있다(S141).

이어서, 치아 배열 장치(300)는 정합된 영상 데이터(즉, 치아가 분리되기 전의 영상 데이터)를 이용하여 제1 편악 공간에 위치한 개별 치아들을 식별하고, 각 개별 치아의 중점을 연결하여 가상의 임시 아치를 생성할 수 있다(S142).

다음으로, 치아 배열 장치(300)는 정합된 영상 데이터에 포함된 골격 영상 데이터를 이용하여, 치아 골격에서 정중선(midline) 평면을 생성할 수 있다(S143).

이어서, 치아 배열 장치(300)는 치아의 랜드마크, 가상의 임시 아치, 정중선 평면 중에서 하나 이상을 이용하여, 제1 편악 공간에서 제1 기준 치아의 제1 위치를 결정하고, 그 제1 위치에 제1 기준 치아를 배치할 수 있다(S144). 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 제1 기준 치아의 전후방에서 위치를 확인할 수 있는 Ceph 영상 데이터에서 제1 기준 치아의 위치를 나타내는 랜드마크를 식별하고, 그 랜드마크의 위치를 기초로, 3차원 공간에서 제1 기준 치아의 제1 좌표(예컨대, z 좌표) 위치를 결정할 수 있다. 또한, 치아 배열 장치(300)는 제1 기준 치아의 치축(long axis)이 제1 임시 아치와 사전에 설정된 허용각도 범위 이내에 위치하도록, 3차원 공간에서 제1 기준 치아의 제2 좌표(예컨대, y 좌표) 위치를 결정할 수 있다. 아울러, 치아 배열 장치(300)는 인접 랜드마크가 정중선 평면에 인접하도록, 3차원 공간에서 제1 기준 치아의 제3 좌표(예컨대, x좌표) 위치를 결정할 수 있다. 여기서, 제1 기준 치아의 인접 랜드마크는, 제1 기준 치아의 인접면들 중에서 정중선 평면과 가까운 위치에 대하는 인접면에 형성된 랜드마크일 수 있다.

이러한 방법을 통해서, 제1 기준 치아에 대한 3차원적인 위치(예컨대, 좌표)가 결정되고, 그 위치에 제1 기준 치아가 위치할 수 있다.

다음으로, 치아 배열 장치(300)는 제1 기준 치아의 Torque 값을 기초로 가상의 교합면을 생성할 수 있다(S145). 치아교정 분야에서 Torque는 inclination으로도 불릴 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 상기 제1 기준 치아의 Torque 값과 소정의 각도가 형성되도록 가상의 교합면을 생성할 수 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 사전에 설정된 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 식별하고, 가상의 교합면을 기준으로 하여 상기 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 상기 식별된 값으로 변경함으로써, 제1 기준 치아의 위치를 조정할 수 있다(S146). 즉, 치아 배열 장치(300)는 상기 가상의 교합면을 기준으로 하여, 상기 식별된 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나가 적용되도록, 상기 제1 기준 치아의 위치를 조정할 수 있다. 각각의 치아별 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값은 사전에 설정되어 치아 배열 장치(300)에 저장될 수 있다.

제1 기준 치아의 배치와 각도 조정이 완료되면, 치아 배열 장치(300)는 제1 기준 치아와 소정의 범위 이내로 인접된 하나 이상의 치아를 식별하고, 그 식별된 치아를 상기 제1 기준 치아와 인접하여 배치할 수 있다(S147). 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 인접된 치아의 인접 랜드마크를 식별하고, 제1 기준 치아와의 상대적인 거리, 인접 랜드마크, 가상의 임시 아치 중에서 하나 이상을 이용하여, 제1 편악 공간에서 인접된 치아의 위치를 결정하고, 그 위치에 인접 치아를 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 제1 기준 치아와 인접 치아 간의 상대적인 거리를 정합된 영상 데이터를 이용하여 계산하고, 그 상대적인 거리를 기초로 인접 치아의 제1 좌표의 위치(예컨대, z 좌표)를 결정할 수 있다. 또한, 치아 배열 장치(300)는 인접 치아의 치축이 제1 임시 아치와 사전에 설정된 허용각도 범위 이내에 위치하도록, 인접 치아의 제2 좌표의 위치(예컨대, y 좌표)를 결정할 수 있다. 아울러, 치아 배열 장치(300)는 인접 랜드마크가 상기 제1 치아의 측면과 인접되거나 또는 소정의 거리를 유지하도록, 인접 치아의 제3 좌표의 위치(예컨대, x좌표)를 결정할 수 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 사전에 설정된 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 식별하고, 가상의 교합면을 기준으로 하여 상기 인접 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 상기 식별된 값으로 변경함으로써, 상기 인접 치아의 위치를 조정할 수 있다(S148). 즉, 치아 배열 장치(300)는 상기 가상의 교합면을 기준으로 하여, 상기 식별된 인접 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나가 적용되도록, 상기 인접 치아의 위치를 조정할 수 있다.

다음으로, S149 단계에서 치아 배열 장치(300)는 제1 편악에서 분리된 모든 치아의 배치가 완료되었는지 여부를 판정하여 남은 치아가 존재하면, S147 단계부터 다시 진행하여, 바로 직전에 배치된 치아와 소정의 범위 이내로 인접되는 또 다른 인접 치아를 식별할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 또 다른 치아의 인접 랜드마크를 식별하고, 바로 직전에 배치된 치아와의 상대적인 거리, 인접 랜드마크 및 가상의 임시 아치 중에서 하나 이상을 이용하여, 제1 편악 공간에서 상기 또 다른 치아의 위치를 결정하고, 그 위치에 상기 또 다른 치아를 배치할 수 있다. 또한, 미리 설정된 또 다른 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 기초로, 치아 배열 장치(300)는 상기 배치된 또 다른 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 하나 이상을 조정할 수 있다.

한편, S149 단계에서 제1 편악에서 분리된 모든 치아의 배치가 완료된 것으로 판정되면, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악에 대한 치아 배열을 완료할 수 있다.

제2 편악에 포함된 치아들에 대해서도, 도 5의 유사한 방법을 통해서 치아들이 배열될 수 있다. 구제적으로, 치아 배열 장치(300)는 제2 편악에서 분리된 치아들 중에서, 제2 기준 치아를 식별할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 정합된 영상 데이터에서, 제2 편악 공간에 위치한 개별 치아들을 식별하고, 각 개별 치아의 중점을 연결하여 가상의 임시 아치를 생성할 수 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 영상 데이터에 포함된 랜드마크, 임시 아치 및 정중선 평면 중에서 하나 이상을 이용하여, 제2 편악 공간에서 제2 기준 치아에 대한 제2 위치를 결정하고, 그 제2 위치에 제2 기준 치아를 배치할 수 있다. 다음으로, 치아 배열 장치(300)는 상기 제2 기준 치아의 Torque 값과 소정의 각도가 형성되도록 가상의 교합면을 생성할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 미리 설정된 제2 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 식별하고, 가상의 교합면을 기준으로 하여 상기 제2 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 상기 식별된 값으로 변경하여, 제2 기준 치아의 위치를 조정할 수 있다.

제2 기준 치아의 배치와 조정이 완료되면, 치아 배열 장치(300)는 제2 기준 치아와 소정의 범위 이내로 인접된 하나 이상의 치아를 식별하고, 그 식별된 치아를 상기 제2 기준 치아와 인접하여 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 인접된 치아의 인접 랜드마크를 식별하고, 제2 기준 치아와의 상대적인 거리, 인접 랜드마크 및 가상의 임시 아치 중에서 하나 이상을 이용하여, 제2 편악 공간에서 인접된 치아의 위치를 결정하고, 그 위치에 인접 치아를 배치할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 사전에 설정된 상기 인접 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 식별하고, 가상의 교합면을 기준으로 하여 상기 인접 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 상기 식별된 값으로 변경하여, 인접 치아의 위치를 조정할 수 있다.

이러한 방법을 통해서, 제2 편악 공간에서도 복수의 치아들이 순차적으로 배치되고, 이에 따라 제2 편악 공간에서 복수의 치아들이 배열될 수 있다. 치아들의 배치 순서는 중절치, 측절치, 견치, 소구치, 대구치 순서일 수 있다.

본 실시예에 따르면, 기준 치아가 먼저 배치되고, 기준 치아를 기준으로 인접된 치아들이 순차적으로 배치되되, 치아들의 특성(예컨대, Angulation, Rotation, Torque 등)이 반영되어 치아들이 배열될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 도 3의 단계 S210, 치아를 재배열하는 단계에 대해서 보다 자세하게 설명한다.

도 6을 참조하면, 제1 아치와 제2 아치의 크기 차이가 정상 교합 범위를 이탈하면, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악, 제2 편악 중 어느 하나를 공간 축소 대상이 되는(즉, 치아 재배열 대상이 되는) 편악으로 선정할 수 있다(S211). 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 상대적으로 더 넓은 아치의 폭을 가지는 편악을 공간 축소 대상이 되는 편악으로 선정할 수 있다. 이하에서는 제1 아치의 폭이 제2 아치의 폭보다 더 넓어, 제1 편악이 공간 축소 대상이 되는 편악인 것으로 설명된다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 제1 아치의 길이와 제2 아치의 길이를 계산할 수 있다(S212). 다음으로, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악의 치아별로 허용되는 치간 삭제량을 식별하고, 식별된 치아 삭제량 모두를 합산한 제1 편악의 치간 삭제 총량을 계산할 수 있다. 이어서, 치아 배열 장치(300)는 제1 아치 길이에 상기 치간 삭제 총량에 대응되는 길이를 차감하여, 치간 삭제시에 최대한 감소될 수 있는 제1 아치의 길이를 계산할 수 있다(S213). 각 치아별로 허용되는 치간 삭제량은 미리 설정되어 치아 배열 장치(300)에 저장될 수 있다.

다음으로, 치아 배열 장치(300)는 상기 감소된 제1 아치의 길이와 제2 아치를 길이를 다시 비교하여, 두 길이의 차이가 사전에 설정된 임계 길이범위에 포함되는지 여부를 판정할 수 있다(S214).

S214 단계의 판정 결과, 감소된 제1 아치의 길이와 제2 아치의 길이 간의 차가 임계 길이범위에 포함되면, 치아 배열 장치(300)는 공간 축소를 위해서 치간 삭제를 선택하고, 제1 편악에 포함되는 치아들 중에서 치간 삭제가 되는 하나 이상의 치아를 선정할 수 있다(S215). 일 실시예에서, 치아 배열 장치(300)는 제2 아치의 길이와 치간 삭제에 따라 감소되는 제1 아치의 길이 간의 차이가 상기 임계 길이 범위 이내에 포함되도록 치간 삭제 대상이 되는 하나 이상의 치아를 선정하되, 치간 삭제 대상이 되는 치아의 개수와 치간 삭제량을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 치간 삭제량은 각 치아의 유형에 따라 상이할 수 있는데, 제1 아치와 제2 아치 간의 길이 차이가 임계범위에 포함되도록 하는 범위에서, 최소 개수의 치아를 제1 편악에서 선정하고, 선정된 치아의 치간 삭제량을 결정할 수 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 선정된 치아의 치간을 삭제하여, 제1 편악의 치아를 재배열할 수 있다(S216).

한편, S214 단계의 판정 결과, 감소된 제1 아치의 길이와 제2 아치의 길이 간의 차가 임계 길이범위에서 이탈되면, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악의 치아들 중에서 발치 대상이 되는 치아를 선정할 수 있다(S217). 일 실시예에서, 치아별 발치 우선 순위가 설정되고, 치아 배열 장치(300)는 발치 우선순위에 근거하여, 제1 편악의 치아들 중에서 어느 하나를 발치 대상 치아로서 선정할 수 있다.

이어서, 치아 배열 장치(300)는 제1 편악에서 정렬된 치아들 중에서, 상기 발치 대상이 되는 치아를 분리하여 제1 편악에서의 치아들을 재배열할 수 있다(S218).

본 실시예에 따르면, 환자의 치아 상태가 부정교합과 같은 비정상적인 상태인 경우, 술자의 개입없이 치아 배열 장치(300)의 동작을 통해서, 치간 삭제 또는 발치 대상이 되는 치아를 선택되고, 그 선택된 치아의 치간 삭제와 발치를 통해서 편악의 치아들이 재배열될 수 있다.

또한, 배열 또는 재배열된 치아들을 통해서, 제1 편악과 제2 편악 각각의 이상적인 아치가 생성되어 술자에게 제공될 수 있다. 상기 아치는 치료 교정을 위해서 이용될 수 있다.

도 7은 편악에 대한 아치를 예시하는 도면이다.

도 7에 예시된 바와 같이, 정렬 또는 재정렬된 치아들에서 미리 정의된 연결 포인트들이 연결되어, 아치(1)가 생성될 수 있다. 상기 연결 포인트들은 각 치아의 유형에 따라 설정되어 치아 배열 장치(300)에 저장될 수 있다.

이하, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 예시적인 컴퓨팅 장치의 하드웨어 구성을 도 8을 참조하여 설명하기로 한다. 도 8을 참조하여 설명하는 컴퓨팅 장치는, 예를 들어 도 2 내지 7을 참조하여 설명한 치아 배열 장치(300)의 하드웨어 구성일 수 있다.

도 8은 본 발명의 다양한 실시예에서 컴퓨팅 장치를 구현할 수 있는 예시적인 하드웨어 구성도이다. 컴퓨팅 장치(1000)는 하나 이상의 프로세서(1100), 시스템 버스(1600), 통신 인터페이스(1200), 프로세서(1100)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(1500)을 로드(load)하는 메모리(1400)와, 컴퓨터 프로그램(1500)을 저장하는 스토리지(1300)를 포함할 수 있다.

프로세서(1100)는 컴퓨팅 장치(1000)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(1100)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1100)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(1000)는 둘 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.

메모리(1400)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(1400)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작들을 실행하기 위하여 스토리지(1300)로부터 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(1500)을 로드(load) 할 수 있다. 메모리(1400)의 예시는 RAM이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 시스템 버스(1600)는 컴퓨팅 장치(1000)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다.

시스템 버스(1600)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다. 통신 인터페이스(1200)는 컴퓨팅 장치(1000)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 통신 인터페이스(1200)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(1200)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 스토리지(1300)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(1500)을 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(1300)는 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.

컴퓨터 프로그램(1500)은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작들이 구현된 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램(1500)이 메모리(1400)에 로드 되면, 프로세서(1100)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행시킴으로써 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작들을 수행할 수 있다.

지금까지 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들 및 그 실시예들에 따른 효과들을 언급하였다. 본 발명의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

지금까지 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명된 본 발명의 기술적 사상은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시 된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 상황에서는, 멀티태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수도 있다. 더욱이, 위에 설명한 실시예들에서 다양한 구성들의 분리는 그러한 분리가 반드시 필요한 것으로 이해되어서는 안 되고, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키지 될 수 있음을 이해하여야 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 발명이 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

1. 컴퓨팅 장치에 의해서 수행되는 치아 배열 디자인 방법에 있어서,
   제1 편악에 포함된 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 단계;
   상기 제1 편악에서 제1 기준 치아의 위치를 결정하고, 그 제1 기준 치아의 위치를 기초로 상기 분리된 치아들을 배열하는 단계;
   상기 배열된 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제1 편악에 대한 제1 아치를 생성하는 단계;
   상기 생성된 제1 아치와 제2 편악에 대한 제2 아치를 비교하여, 상기 제1 아치와 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 단계; 및
   상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 상기 정상 교합 범위에 포함되어 있으면, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치를 교정 치료용 아치인 것으로 결정하는 단계를 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 단계는,
   상기 제1 편악의 3차원 치아 영상 데이터와 상기 제1 편악의 골격 영상 데이터를 정합하는 단계;
   상기 정합된 영상 데이터에 포함된 각 치아를 분리하는 단계; 및
   상기 분리된 각 치아에서 치아별 랜드마크를 식별하는 단계를 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 분리된 치아들을 배열하는 단계는,
   상기 영상 데이터에 포함된 제1 편악의 치아들의 중점을 연결하여, 가상의 임시 아치를 생성하는 단계;
   제1 편악 공간에서 정중선(midline) 평면을 생성하는 단계;
   정중선 평면과 상기 제1 기준 치아의 인접 랜드마크가 소정 범위 내로 서로 인접되고, 상기 제1 기준 치아의 치축이 상기 가상의 임시 아치와 제1 각도 범위에 포함되는 위치를, 상기 제1 기준 치아의 위치로 결정하는 단계; 및
   상기 제1 기준 치아의 위치와 타 치아 간의 상대적인 위치에 기초하여 상기 분리된 치아들을 상기 제1 편악의 공간에 배열하는 단계를 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 분리된 치아들을 배열하는 단계는,
   상기 제1 기준 치아와 인접된 치아를 식별하는 단계; 및
   상기 인접된 치아의 인접 랜드마크가 상기 제1 기준 치아와 상기 소정의 범위 내로 인접되거나 소정의 간격을 유지하고, 상기 인접된 치아의 치축이 상기 가상의 임시 아치와 제2 각도 범위에 포함되는 위치에 상기 인접된 치아를 배치하는 단계를 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분리된 치아들을 배열하는 단계는,
   상기 제1 기준 치아가 가지는 Torque 값을 기초로 가상의 교합면을 생성하는 단계;
   사전에 설정된 상기 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 식별하는 단계; 및
   상기 제1 기준 치아의 Angulation 값, Rotation 값 및 Torque 값 중 적어도 하나를 상기 식별된 값으로 변경하는 단계를 포함하고,
   상기 Angulation은 치아의 정면 방향에서 치축이 교합면과 이루는 각도이고, 상기 Rotation은 교합면 방향에서 치아의 mesio-distal 연결선이 이상적인 아치와 이루는 각도이고, 상기 Torque는 치아의 측면 방향에서 치축이 교합면과 이루는 각도인,
   치아 배열 디자인 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 아치와 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 단계 이전에,
   상기 제2 편악에 포함된 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 단계;
   상기 제2 편악에서의 제2 기준 치아의 위치를 결정하고, 상기 제2 기준 치아의 위치를 기초로 상기 분리된 치아들을 제2 편악 공간에 배열하는 단계; 및
   상기 제2 편악 공간에 배열된 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제2 편악에 대한 상기 제2 아치를 생성하는 단계를 더 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 아치와 제2 아치가 사전에 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 단계는,
   상기 제1 아치의 폭과 상기 제2 아치의 폭의 차이를 계산하는 단계; 및
   상기 계산된 차이가 사전에 설정된 임계범위 내에 포함되는지 여부를 판정하는 단계를 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되지 않은 경우, 상기 제1 아치의 폭과 제2 아치의 폭 중 상대적으로 큰 폭을 가진 편악을 공간 축소 대상이 되는 공간 축소 편악으로 결정하는 단계;
   상기 공간 축소 편악에 포함되는 치아들 중에서 하나 이상을 치간 삭제 대상 또는 발치 대상으로 선정하는 단계; 및
   상기 선정된 하나 이상의 치아를 발치하거나 치간을 삭제하여, 상기 공간 축소 편악에 포함된 치아들을 다시 배열하는 단계를 더 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 공간 축소 편악에 포함된 치아들을 다시 배열하는 단계는,
   상기 공간 축소 편악의 아치의 길이와 타 편악의 아치 길이를 측정하는 단계;
   상기 공간 축소 편악의 치아별로 허용되는 치간 삭제량을 합한 치간 삭제 총량을 식별하는 단계;
   상기 공간 축소 편악의 아치 길이에서 상기 치간 삭제 총량에 대응하는 길이를 차감하고, 상기 차감된 공간 축소 편악의 아치 길이와 상기 타 편악의 아치 길이 간의 차이가 임계 길이 범위 이내이면, 상기 공간 축소 편악에서 치간 삭제가 되는 하나 이상의 치아를 선정하는 단계; 및
   상기 차감된 공간 축소 편악의 아치 길이와 상기 타 편악의 아치 길이 간의 차이가 상기 임계 길이 범위에 포함되지 않은, 상기 공간 축소 편악에서 발치 대상이 되는 치아를 선정하는 단계를 포함하는,
   치아 배열 디자인 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 공간 축소 편악에 포함된 치아들을 다시 배열하는 단계 이후에,
    상기 다시 배열된 공간 축소 편악에 대한 제3 아치를 생성하는 단계;
    상기 제3 아치와 타 편악의 아치가 상기 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 제3 아치와 상기 타 편악의 아치가 정상 교합 범위에 포함되어 있으면, 상기 제3 아치와 상기 타 편악의 아치를 교정 치료용 아치인 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는,
    치아 배열 디자인 방법.
11. 하나 이상의 프로세서;
    상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드(load)하는 메모리; 및
    상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지를 포함하되,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    제1 편악에 포함된 각 치아들을 영상 데이터에서 식별하여 분리하는 동작;
    상기 제1 편악에서 제1 기준 치아의 위치를 결정하고, 그 제1 기준 치아의 위치를 기초로 상기 분리된 치아들을 배열하는 동작;
    상기 배열된 각 치아에서 미리 설정된 연결 포인트를 식별하고, 그 연결 포인트들을 연결하여 상기 제1 편악에 대한 제1 아치를 생성하는 동작;
    상기 생성된 제1 아치와 제2 편악에 대한 제2 아치를 비교하여, 상기 제1 아치와 제2 아치가 정상 교합 범위에 포함되는지 여부를 판정하는 동작; 및
    상기 제1 아치와 상기 제2 아치가 상기 정상 교합 범위에 포함되어 있으면, 상기 제1 아치와 상기 제2 아치를 교정 치료용 아치인 것으로 결정하는 동작을 수행하기 위한 인스트럭션들(instructions)을 포함하는,
    치아 배열 디자인 장치.

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