KR20230109816A

KR20230109816A - 보철물 마진라인 디자인 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20230109816A
Application number: KR1020220005361A
Authority: KR
Inventors: 최규옥; 남종현; 임오주; 이용현
Original assignee: 오스템임플란트 주식회사
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-07-21

Abstract

보철물 마진라인 디자인 방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 방법 및 그 장치에 따르면, 장치가 프렙 후 치아모델을 획득하고, 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택한다. 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델을 중첩하여 배치하고, 중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정한다. 측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정하고 프렙 영역에 따라 보철물 마진라인을 생성한다.

Description

보철물 마진라인 디자인 방법 및 그 장치 {Method and apparatus for designing margin line of dental prosthesis}

본 발명은 치과영상 처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치과영상으로부터 보철물을 디자인하는 기술에 관한 것이다.

치과 분야에서 보철 시술이란 손상된 치아를 보철물을 사용하여 수복시키는 것을 말한다. 보철물은 크라운(Crown), 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 코핑(Coping), 폰틱(Pontic) 및 브릿지(Bridge) 등이 있다. 실제 보철물 시술을 수행하기 전에, 장치는 시뮬레이션을 통해 환자에게 알맞은 가상의 보철물 모델을 디자인하고, 보철물 모델을 타겟 위치에 가상으로 배치하는 과정을 거친다.

장치는 보철물 모델 디자인에 앞서 보철물의 마진라인(Margin Line)을 생성한다. 일반적으로 장치는 사용자가 마우스 등의 입력장치를 이용하여 입력한 지점을 기초로 하여 마진라인을 생성한다. 그러나, 이 경우 사용자가 입력하는 지점에 따라 마진라인의 위치나 형태가 달라져 오차가 발생할 수 있다. 경우에 따라서는 사용자가 생성된 마진라인을 수작업을 통해 편집 및 수정해야 하는 과정을 거쳐야 하는 불편함이 발생할 수 있다.

일 실시 예에 따라, 보철물 디자인 시에 보철물, 특히 인레이(Inlay), 온레이(Onlay)의 마진라인을 효과적이고 보다 정확하게 생성할 수 있는 기능을 제공하고, 사용자의 편의성이 고려된 사용자 인터페이스를 제공하는 보철물 마진라인 디자인 방법 및 그 장치를 제안한다.

일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 방법은, 치아의 일부가 삭제된 치아 모델인 프렙(preparation: prep) 후 치아모델을 획득하는 단계와, 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택하는 단계와, 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델을 중첩하여 배치하는 단계와, 중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정하는 단계와, 측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정하는 단계와, 결정된 프렙 영역의 가장자리로 구성된 보철물 마진라인을 생성하는 단계를 포함한다.

비교 치아모델을 선택하는 단계에서, 비교 치아모델로서 프렙 전 치아모델을 선택할 수 있다. 비교 치아모델을 선택하는 단계에서, 보철물 디자인 이전에 사용자 조작신호에 의해 프렙 전 치아모델이 추가되었는지 여부에 기초하여 프렙 전 치아모델을 선택할 수 있다.

비교 치아모델을 선택하는 단계에서, 비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 비교 치아모델을 선택하는 단계는, 프렙 후 치아를 포함한 치아 전체의 악궁 모델을 획득하는 단계와, 악궁 모델 중에서 치아 분할정보를 이용하여 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 비교 치아모델을 선택하는 단계는, 프렙 후 치아를 포함한 치아 전체의 악궁 모델을 표시하는 단계와, 악궁 모델 중에서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

비교 치아모델을 선택하는 단계에서, 비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 선택할 수 있다. 상기 라이브러리 모델은 치아 별 디폴트 라이브러리 모델, 사용자 선택 라이브러리 모델 및 추천 라이브러리 모델 중 어느 하나일 수 있다.

비교 치아모델을 선택하는 단계는, 비교 치아모델로 프렙 전 치아모델을 1차 선택하는 단계와, 프렙 전 치아모델이 없으면, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 2차 선택하는 단계와, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델이 없으면, 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 3차 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

중첩하여 배치하는 단계는, 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 방향을 일치시켜 중첩하는 단계와, 방향이 일치된 프렙 후 치아모델 교두정 위치 및 비교 치아모델의 교두정 위치를 기준으로 어느 한 쪽의 치아모델의 크기를 조정하여 다른 치아모델의 크기에 맞추거나, 두 치아모델의 크기를 각각 조정하여 소정 범위 이내로 크기를 맞추는 단계를 포함할 수 있다.

표면 간격을 측정하는 단계는, 프렙 후 치아모델의 각 정점(vertex)을 중심으로 비교 치아모델까지의 최단 거리 지점까지를 반지름으로 하는 구를 생성하는 단계와, 프렙 후 치아모델의 각 정점마다 형성되는 구의 반지름을 표면 간격으로 정의하는 단계를 포함할 수 있다.

프렙 영역을 결정하는 단계는, 표면 간격을 거리 값에 따라 구분하는 단계와, 구분된 각 표면 간격 별로 프렙 후 치아모델의 모든 정점을 연결한 면을 생성하는 단계와, 표면 간격의 거리 값 별로 생성된 면들 중에서, 소정의 거리 값 이상의 표면 간격을 가지는 모든 정점을 연결한 면을 프렙 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

보철물 마진라인 디자인 방법은, 결정된 프렙 영역이 복수 개인 경우, 각 프렙 영역의 부피에 기초하여 프렙 영역을 최종 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 장치는, 치아모델을 획득하는 데이터 획득부와, 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택하는 모델 선택부와, 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델을 중첩하여 배치하는 모델 배치부와, 중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정하는 간격 측정부와, 측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정하는 영역 결정부와, 결정된 프렙 영역의 가장자리로 구성된 보철물 마진라인을 생성하는 마진라인 생성부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 방법 및 그 장치에 의해, 보철물 디자인 시에 보철물, 특히 인레이, 온레이의 마진라인을 효과적이고 보다 정확하게 생성할 수 있다.

나아가, 장치가 보철물 마진라인을 생성하기 위해 필요한 치아모델이 제한적인 경우에도 효과적인 치아모델을 이용하여 보철물 마진라인을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프렙 후 치아모델, 프렙 전 치아모델, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델, 프렙 후 치아의 라이브러리 치아모델 등을 이용하여 보철물 마진라인을 생성할 수 있으므로 적절한 치아모델을 가지고 보철물 마진라인을 정확하게 생성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 제어부의 세부 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자의 프렙 전 치아모델을 추가하는 화면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비교 치아모델로서 동명치 치아모델을 선택하는 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 중첩 배치를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 중첩 배치 시 고려하는 방향정보 및 교두정 정보를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중첩 배치된 모델 간의 표면 간격 측정 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 영역 설정 및 보철물 마진라인 생성 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 영역이 복수 개인 경우 프렙 영역을 결정하는 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 반영하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 보철물 마진라인 디자인 장치(이하, '장치'라 칭함)(1)는 PC(Personal Computer), 노트북, 태블릿(Tablet), 스마트폰, 휴대폰 등일 수 있다. 일 실시 예에 따른 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.

데이터 획득부(10)는 환자의 치아모델을 획득한다. 데이터 획득부(10)가 획득하는 치아모델은 환자의 전체 치아에 대한 악궁(arch) 모델일 수 있고, 부분 치아에 대한 모델일 수도 있다. 치아모델은 프렙(Prep) 후 치아모델, 프렙 전 치아모델, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델, 프렙 후 치아의 라이브러리 모델 등일 수 있다. 프렙 후 치아모델은 프렙 작업 이후 치아를 스캔한 모델 데이터이다. 프렙(preparation: prep) 작업은 보철물을 치아 위에 씌우기 위해서 원래 치아의 충치 부분 또는 불필요한 부분을 삭제하는 작업을 의미한다. 프렙 전 치아모델은 프렙 작업 이전 치아를 스캔한 모델 데이터이다. 프렙 후 치아모델은 치아의 일부가 삭제된 치아 모델이다. 프렙 후 치아의 동명치 치아모델은 프렙 후 치아의 동명치를 스캔한 모델 데이터이다. 라이브러리 모델은 치아 라이브러리에서 프렙 후 치아와 소정의 오차 내에서 형태가 동일한 모델 데이터이다. 본 명세서 전체에 걸쳐, "모델"은 달리 명시된 바가 없으면 3차원 오브젝트 데이터를 의미한다.

보철물은 크라운(Crown), 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 코핑(Coping), 폰틱(Pontic) 및 브릿지(Bridge) 등이 있다.

제어부(14)는 보철 수술 계획을 수립하면서 각 구성요소를 제어한다. 제어부(14)는 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 치아모델의 표면에 씌워지는 보철물을 제작하기 위해 보철물 마진라인을 생성한다. 제어부(14)는 생성된 보철물 마진라인을 이용하여 보철물, 예를 들어, 인레이 또는 온레이를 디자인할 수 있다. 보철물이 크라운인 경우보다 인레이, 온레이인 경우 정확한 마진라인을 생성하는 것이 어렵다. 제어부(14)는 크라운보다 마진라인을 생성하기 어려운 인레이, 온레이 등의 마진라인을 생성할 수 있다. 제어부(14)의 세부 구성은 도 2를 참조로 하여 후술한다.

저장부(12)에는 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 데이터가 저장된다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 개별 환자의 치아모델이 저장된다. 또한, 저장부(12)에는 다수의 치아모델로 구성된 치아 라이브러리와, 보철물 모델로 구성된 보철 라이브러리를 가지고, 제어부(14)에 이를 제공할 수 있다.

출력부(18)는 치아모델을 화면을 표시한다. 일 실시 예에 따른 출력부(18)는 제어부(14)에 의해 생성된 보철물 마진라인을 치아모델에 표시한다.

입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력 받는다. 이를 위해 출력부(18)는 사용자 인터페이스를 화면에 표시하고, 입력부(16)가 사용자 인터페이스에 사용자 조작신호를 입력할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 제어부의 세부 구성을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제어부(14)는 모델 선택부(141), 모델 배치부(142), 간격 측정부(143), 영역 결정부(144) 및 마진라인 생성부(145)를 포함한다.

모델 선택부(141)는 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택한다. 비교 치아모델은 프렙 전 치아모델, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델, 프렙 후 치아의 라이브러리 모델 등이 있다.

실시예에 따라, 모델 선택부(141)는 비교 치아모델로서 프렙 전 치아모델을 선택할 수 있다. 프렙 전 치아모델은 프렙 작업 이전 치아를 스캔한 모델 데이터이다. 이때, 모델 선택부(141)는 보철물 디자인 이전에, 사용자 조작신호에 의해 프렙 전 치아모델이 추가된 경우에, 프렙 전 치아모델을 선택할 수 있다. 이에 대한 실시 예는 도 3을 참조로 하여 후술한다.

실시예에 따라, 모델 선택부(141)는 비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 프렙 후 치아의 동명치 치아모델은 프렙 후 치아의 동명치를 스캔한 모델 데이터이다. 모델 선택부(141)는 프렙 후 치아를 포함하는 상악 전체 또는 하악 전체의 악궁 모델을 선택하고, 선택된 악궁 모델 중에서 치아 분할정보를 이용하여 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 이에 대한 실시 예는 도 4를 참조로 하여 후술한다.

전술한 예는 모델 선택부(141)가 치아 분할정보를 이용하여 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 예이다. 다른 실시예에서는, 사용자가 직접 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 이를 위해, 모델 선택부(141)가 프렙 후 치아를 포함하는 치아 전체의 악궁 모델을 출력부(18)를 통해 표시하고, 악궁 모델 중에서 입력부(16)를 통해 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다.

실시예에 따라, 모델 선택부(141)는 비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 선택할 수 있다. 라이브러리 모델은 치아 라이브러리에서 프렙 후 치아와 소정 오차 내에서 형태가 동일한 라이브러리 모델 데이터이다. 라이브러리 모델은 치아 별 디폴트 라이브러리 모델, 사용자 선택 라이브러리 모델 및 추천 라이브러리 모델 중 어느 하나일 수 있다. 치아 별 디폴트 라이브러리 모델은 치아 라이브러리에서 디폴트로 설정된 치아모델 데이터이고, 사용자 선택 라이브러리 모델은 치아 라이브러리에서 사용자가 선택한 치아모델 데이터이며, 추천 라이브러리 모델은 장치(1)가 사용자에게 추천한 치아모델 데이터이다.

모델 선택부(141)는, 비교 치아모델로서 프렙 전 치아모델을 1차 선택할 수 있다. 프렙 전 치아모델이 없으면, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 2차 선택할 수 있다. 프렙 후 치아의 동명치 치아모델이 없으면, 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 3차 선택할 수 있다.

모델 배치부(142)는 프렙 후 치아모델과 모델 선택부(141)를 통해 선택된 비교 치아모델을 중첩하여 배치한다. 모델 배치부(142)는 두 치아모델을 중첩 배치할 때, 두 치아모델의 방향을 일치시키고, 방향이 일치된 두 치아모델의 교두정(Cusp tip) 위치를 기준으로 두 치아모델의 크기를 맞출 수 있다. 모델 중첩 배치에 대한 예는 도 5 및 도 6을 참조로 하여 후술한다.

간격 측정부(143)는 모델 배치부(142)를 통해 중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정한다. 표면 간격은 거리 값으로 표현될 수 있다. 표면 간격 측정을 위해, 장치(1)는 프렙 후 치아모델의 각 정점(Vertex)을 중심으로 비교 치아모델까지의 최단 거리 지점까지를 반지름으로 하는 구(Sphere: S)를 생성한다. 프렙 후 치아모델의 한 정점에서 생성된 구(S)의 크기가 정점을 이동하면서 확장된다. 장치(1)는 프렙 후 치아모델의 각 정점마다 형성되는 구(S)의 반지름에 기초하여 표면 간격을 측정한다. 예를 들어, 프렙 후 치아모델의 각 정점마다 프렙 후 치아모델의 확장하는 구(S)가 비교 치아모델에 닿는 순간의 구(S)의 반지름을 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델 간의 표면 간격으로 정의하고, 이를 측정한다. 표면 간격 측정 예는 도 7을 참조로 하여 후술한다.

영역 결정부(144)는 간격 측정부(143)를 통해 측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정한다. 프렙 영역은 프렙 작업을 수행하는 영역으로, 치아의 일부가 삭제되는 영역이다. 이를 위해, 영역 결정부(144)는 표면 간격을 거리 값(예를 들어, 100μm, 약 1000μm, 약 2000μm, 약 3000μm 거리 값)에 따라 구분하고, 구분된 각 표면 간격 별로 프렙 후 치아모델의 모든 정점을 연결한 면을 생성할 수 있다. 이때, 영역 결정부(144)는 표면 간격의 거리 값 별로 생성된 면들 중에서 소정의 거리 값 이상(예를 들어, 1,000 μm 이상)의 표면 간격을 가지는 모든 정점을 연결한 면을 프렙 영역으로 결정할 수 있다. 소정의 값은 사용자에 의해 변경 가능하다. 프렙 영역 결정 예는 도 8을 참조로 하여 후술한다.

마진라인 생성부(145)는 영역 결정부(144)를 통해 결정된 프렙 영역의 가장자리로 구성된 보철물 마진라인을 생성한다. 프렙 영역이 가장자리가 보철물 마진라인이 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 환자의 프렙 전 치아모델을 추가하는 화면을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 장치(1)는 보철물 설계 이전에, 출력부(18)를 통해 치아모델 추가 화면(3)을 제공한다. 장치(1)는 치아모델 추가 화면(3)에서 입력부(16)를 통해 사용자 조작신호를 입력받아 프렙 전 치아모델을 치아 라이브러리에 추가할 수 있다. 프렙 전 치아모델은 프렙 작업 이전에 치아를 촬영한 모델 데이터이다.

장치(1)는 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델 선택 시, 프렙 전 치아모델의 유무를 파악하고, 프렙 전 치아모델이 있는 경우, 프렙 전 치아모델을 비교 치아모델로 선택할 수 있다. 도 3에서는 장치(1)가 사용자 조작신호에 의해 #26번의 프렙 전 치아모델을 추가하는 예를 도시하고 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비교 치아모델로서 동명치 치아모델을 선택하는 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 장치(1)는 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델 선택 시, 프렙 후 치아를 포함하는 치아 전체의 악궁 모델(4)을 획득하고, 악궁 모델(4)에서 치아 분할정보를 이용하여 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택한다. 동명치 치아모델은 프렙 후 치아가 위치한 악궁(상악 또는 하악)과 동일한 악궁 내에서 중앙선(43)을 기준으로 대칭 위치에 있는 치아모델이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 프렙 후 치아가 26번 치아(41) 인 경우, 프렙 후 치아의 동명치 치아는 16번 치아(42)이다. 치아 분할정보에는 치아 분할영역 및 치아번호가 매핑되어 저장된다.

전술한 예는 장치(1)가 치아 분할정보를 이용하여 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 예이다. 이에 비해, 사용자가 직접 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 이를 위해, 장치(1)가 프렙 후 치아를 포함하는 치아 전체의 악궁 모델(4)을 제공하고, 악궁 모델(4)에서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 중첩 배치를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 장치(1)는 프렙 후 치아모델(51)과 비교 치아모델(52)을 중첩하여 중첩 치아모델(53)을 생성한다. 비교 치아모델은 프렙 전 치아모델, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델, 프렙 후 치아의 라이브러리 모델 중 어느 하나일 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 중첩 배치 시 고려하는 방향정보 및 교두정 정보를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 두 모델 중첩 배치 시, 장치(1)는 프렙 후 치아모델(51) 및 비교 치아모델(52)의 방향을 일치시켜 중첩할 수 있다. (a)에 도시된 바와 같이, 프렙 후 치아모델(51)과 비교 치아모델(52)은 교합(Occlusal) 방향 및 협측(Buccal) 방향의 방향정보를 가지고 있다. 따라서, 장치(1)는 프렙 후 치아모델(51)과 비교 치아모델(52)의 교합 방향 및 협측 방향을 일치시켜 중첩 배치할 수 있다.

이어서, 실시예에 따라, 장치(1)는 방향이 일치된 프렙 후 치아모델(51) 및 비교 치아모델(52)의 크기를 맞출 수 있다. 이때, 장치(1)는 (b)에 도시된 바와 같이, 프렙 후 치아모델(51)의 교두정(60) 및 비교 치아모델(52)의 교두정(60)의 위치를 기준으로 두 치아모델(51, 52)의 크기를 맞출 수 있다. 예를 들어, 두 치아모델의 교두정(60)의 위치를 기준으로 어느 한 쪽의 치아모델의 크기를 조정하여 다른 치아모델의 크기에 맞출 수 있고, 또는 두 치아모델의 크기를 각각 조정(하나는 확대, 다른 하나는 축소)하여 두 치아모델의 크기를 맞출 수도 있다. 이때, 두 치아모델(51, 52)의 크기를 소정 범위 이내로 일치시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 장치(1)가 프렙 후 치아모델(51) 및 비교 치아모델(52)을 중첩 배치할 수 있으나, 사용자 조작신호를 입력받아 프렙 후 치아모델(51) 및 비교 치아모델(52)을 중첩 배치할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중첩 배치된 모델 간의 표면 간격 측정 예를 도시한 도면이다.

보다 세부적으로, (a)는 프렙 후 치아모델이 가진 모든 정점을 기준으로 비교 치아모델까지의 최단 거리를 측정하기 위한 구(S)를 도시한 도면이고, (b)는 비교 치아모델에 인접하는 각 정점 별 구(S)의 크기를 도시한 도면이고, (c)는 정점 별 구(S)의 반지름 크기를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 장치(1)는 중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정한다. 예를 들어, 장치(1)는 프렙 후 치아모델의 각 정점(Vertex 1, Vertex 2, Vertex 3, Vertex 4, Vertex 5)을 중심으로 비교 치아모델까지의 최단 거리 지점까지를 반지름으로 하는 구(S)를 생성한다. 프렙 후 치아모델의 한 정점에서 생성된 구(S)의 크기가 정점을 이동(Vertex 1-> Vertex 2-> Vertex 3-> Vertex 4-> Vertex 5) 하면서 확장된다. 장치(1)는 프렙 후 치아모델의 각 정점마다 형성되는 구(S)의 반지름에 기초하여 표면 간격을 측정한다. 예를 들어, 프렙 후 치아모델의 각 정점(Vertex 1, Vertex 2, Vertex 3, Vertex 4, Vertex 5)마다 프렙 후 치아모델의 확장하는 구(S)가 비교 치아모델에 닿는 순간의 구(S)의 반지름을 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델 간의 표면 간격으로 정의하고, 이를 측정한다. 표면 간격은 거리 값으로 표현될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 영역 설정 및 보철물 마진라인 생성 예를 도시한 도면이다.

보다 세부적으로, (a)는 비교 치아모델과 소정의 표면 간격을 가지는 프렙 후 치아모델의 정점을 연결한 면(Face)을 도시한 도면이고, (b)는 프렙 후 치아모델의 프렙 영역 및 보철물 마진라인을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 장치(1)는 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정한다. 프렙 영역 결정 시, 장치(1)는 두 치아모델 간 표면 간격을 거리 값(예를 들어, 100μm, 약 1000μm, 약 2000μm, 약 3000μm 거리 값)에 따라 구분하고, 구분된 각 표면 간격 별로 프렙 후 치아모델의 모든 정점을 연결한 면을 생성하여 표시한다. 예를 들어, (a)에 도시된 바와 같이, 장치(1)는 약 100μm, 약 1000μm, 약 2000μm, 약 3000μm 거리 값의 정점을 연결한 면을 각각 생성하여 표시한다. 이때, 장치(1)는 표면 간격의 거리 값 별로 생성된 면을 식별 가능한 색으로 구분하여 표시할 수 있다.

이어서, (b)에 도시된 바와 같이, 장치(1)는 표면 간격의 거리 값 별로 생성된 면들 중에서 소정의 거리 값 이상(예를 들어, 1,000 μm 이상)의 표면 간격을 가지는 모든 정점을 연결한 면을 프렙 영역(80)으로 결정할 수 있다. 소정의 값은 사용자에 의해 변경 가능하다.

이어서, 장치(1)는 결정된 프렙 영역(80)의 가장자리를 보철물 마진라인(81)으로 생성한다.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프렙 영역이 복수 개인 경우 프렙 영역을 결정하는 예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 장치(1)는 결정된 프렙 영역이 복수 개인 경우, 프렙 영역의 부피에 기초하여 프렙 영역을 최종 결정할 수 있다. 비교 치아모델이 프렙 전 치아모델이 아닌 경우, 복수의 프렙 영역이 나타날 가능성이 크다. 예를 들어, 프렙 영역이 복수 개(91, 92, 93)인 경우, 장치(1)는 그 중 부피가 가장 큰 프렙 영역(91)을 최종 프렙 영역으로 결정하고, 결정된 최종 프렙 영역의 가장자리(90)를 보철물 마진라인으로 생성한다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보철물 마진라인 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 10을 참조하면, 장치(1)는 프렙 후 치아모델을 획득한다(S1010).

이어서, 장치(1)는 프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택한다(S1020).

비교 치아모델 선택 단계(S1020)에서, 장치(1)는 비교 치아모델로서 프렙 전 치아모델을 선택할 수 있다. 이때, 장치(1)는 보철물 디자인 이전에 사용자 조작신호에 의해 프렙 전 치아모델이 추가되었는지 여부에 기초하여 프렙 전 치아모델을 선택할 수 있다.

비교 치아모델 선택 단계(S1020)에서, 장치(1)는 비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 이를 위해, 장치(1)는 프렙 후 치아를 포함한 치아 전체의 악궁 모델을 획득하고, 악궁 모델 중에서 치아 분할정보를 이용하여 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다. 다른 예로, 장치(1)는 프렙 후 치아를 포함한 치아 전체의 악궁 모델을 표시하고, 악궁 모델 중에서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택할 수 있다.

비교 치아모델 선택 단계(S1020)에서, 장치(1)는 비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 선택할 수 있다. 라이브러리 모델은 치아 별 디폴트 라이브러리 모델, 사용자 선택 라이브러리 모델 및 추천 라이브러리 모델 중 어느 하나일 수 있다.

비교 치아모델 선택 단계(S1020)에서, 장치(1)는 비교 치아모델로 프렙 전 치아모델을 1차 선택할 수 있다. 프렙 전 치아모델이 없으면, 장치(1)는 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 2차 선택할 수 있다. 프렙 후 치아의 동명치 치아모델이 없으면, 장치(1)는 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 3차 선택할 수 있다.

이어서, 장치(1)는 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델을 중첩하여 배치한다(S1030). 중첩하여 배치하는 단계(S1030)에서, 장치(1)는 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 방향을 일치시켜 중첩하고, 방향이 일치된 프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 교두정 위치를 기준으로 크기를 맞출 수 있다.

이어서, 장치(1)는 중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정한다(S1040). 이를 위해, 장치(1)는 프렙 후 치아모델의 각 정점을 중심으로 비교 치아모델까지의 최단 거리 지점까지를 반지름으로 하는 구를 생성할 수 있다. 그리고 장치(1)는 프렙 후 치아모델의 각 정점마다 형성되는 구의 반지름을 표면 간격으로 정의할 수 있다.

이어서, 장치(1)는 측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정한다(S1050). 이를 위해, 장치(1)는 표면 간격을 거리 값에 따라 구분할 수 있다. 그리고, 장치(1)는 구분된 각 표면 간격 별로 프렙 후 치아모델의 모든 정점을 연결한 면을 생성할 수 있다. 그리고, 장치(1)는 표면 간격의 거리 값 별로 생성된 면들 중에서, 소정의 값 이상의 표면 간격을 가지는 모든 정점을 연결한 면을 프렙 영역으로 결정할 수 있다.

프렙 영역 결정 단계(S1050)에서 결정된 프렙 영역이 복수 개인 경우, 장치(1)는 각 프렙 영역의 부피에 기초하여 프렙 영역을 최종 결정할 수 있다.

이어서, 장치(1)는 결정된 프렙 영역의 가장자리로 구성된 보철물 마진라인을 생성한다(S1060).

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

보철물 마진라인 디자인 장치를 이용한 보철물 마진라인 디자인 방법에 있어서, 보철물 마진라인 디자인 장치가
치아의 일부가 삭제된 치아 모델인 프렙(preparation: prep) 후 치아모델을 획득하는 단계;
프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택하는 단계;
프렙 후 치아모델과 비교 치아모델을 중첩하여 배치하는 단계;
중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정하는 단계;
측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정하는 단계; 및
결정된 프렙 영역의 가장자리로 구성된 보철물 마진라인을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
비교 치아모델로서 프렙 전 치아모델을 선택하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 2 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
보철물 디자인 이전에 사용자 조작신호에 의해 프렙 전 치아모델이 추가되었는지 여부에 기초하여 프렙 전 치아모델을 선택하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 4 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
프렙 후 치아를 포함한 치아 전체의 악궁 모델을 획득하는 단계; 및
악궁 모델 중에서 치아 분할정보를 이용하여 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 4 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
프렙 후 치아를 포함한 치아 전체의 악궁 모델을 표시하는 단계; 및
악궁 모델 중에서 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 선택하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
비교 치아모델로서 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 선택하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 라이브러리 모델은 치아 별 디폴트 라이브러리 모델, 사용자 선택 라이브러리 모델 및 추천 라이브러리 모델 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 비교 치아모델을 선택하는 단계는
비교 치아모델로 프렙 전 치아모델을 1차 선택하는 단계;
프렙 전 치아모델이 없으면, 프렙 후 치아의 동명치 치아모델을 2차 선택하는 단계; 및
프렙 후 치아의 동명치 치아모델이 없으면, 프렙 후 치아의 라이브러리 모델을 3차 선택하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 중첩하여 배치하는 단계는
프렙 후 치아모델 및 비교 치아모델의 방향을 일치시켜 중첩하는 단계; 및
방향이 일치된 프렙 후 치아모델의 교두정 위치 및 비교 치아모델의 교두정 위치를 기준으로 어느 한 쪽의 치아모델의 크기를 조정하여 다른 치아모델의 크기에 맞추거나, 두 치아모델의 크기를 각각 조정하여 소정 범위 이내로 크기를 맞추는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 표면 간격을 측정하는 단계는
프렙 후 치아모델의 각 정점(vertex)을 중심으로 비교 치아모델까지의 최단 거리 지점까지를 반지름으로 하는 구를 생성하는 단계; 및
프렙 후 치아모델의 각 정점마다 형성되는 구의 반지름을 표면 간격으로 정의하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 10 항에 있어서, 프렙 영역을 결정하는 단계는
표면 간격을 거리 값에 따라 구분하는 단계;
구분된 각 표면 간격 별로 프렙 후 치아모델의 모든 정점을 연결한 면을 생성하는 단계; 및
표면 간격의 거리 값 별로 생성된 면들 중에서, 소정의 거리 값 이상의 표면 간격을 가지는 모든 정점을 연결한 면을 프렙 영역으로 결정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
제 1 항에 있어서, 보철물 마진라인 디자인 방법은
결정된 프렙 영역이 복수 개인 경우, 각 프렙 영역의 부피에 기초하여 프렙 영역을 최종 결정하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 방법.
치아모델을 획득하는 데이터 획득부;
프렙 후 치아모델과 비교할 비교 치아모델을 선택하는 모델 선택부;
프렙 후 치아모델과 비교 치아모델을 중첩하여 배치하는 모델 배치부;
중첩 배치된 프렙 후 치아모델과 비교 치아모델 간의 표면 간격을 측정하는 간격 측정부;
측정된 표면 간격에 기초하여 프렙 영역을 결정하는 영역 결정부; 및
결정된 프렙 영역의 가장자리로 구성된 보철물 마진라인을 생성하는 마진라인 생성부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보철물 마진라인 디자인 장치.