WO2021060713A1 - 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치 - Google Patents

컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치 Download PDF

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tooth
occlusal
area
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이현종
황재준
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부산대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to an implant shape manufacturing method for minimizing stress applied to an implant using a computer, a method and apparatus for recommending an optimal implant area using a computer, and more particularly, to a force according to the occlusal surface of an implant crown. This is to minimize the stress applied to the implant by adjusting the direction so that it is as close as possible to the direction in which the implant was placed.
  • Implants were introduced around 1980, and from 2016, benefits for implants were applied to those over 65 years of age, and implant surgery has become one of the most popular prosthetic treatments. As the number of implant procedures increases, side effects such as loosening of the implant screw, fatigue fracture, and loss of alveolar bone due to microscopic shaking are also increasing.
  • the implant's own surface treatment technology to increase the fusion rate of the implant and bone cells and minimize bone loss and the technology to increase the resistance to mechanical stress through improvement of the strength and physical properties of the implant material.
  • the stress applied to the implant differs by up to 3.5 times according to the direction of the external force applied to the implant under the same conditions.
  • Implant restorations are being designed and manufactured in tooth shape with a computer program through a computer-aided designing & manufacturing (CAD-CAM) process.
  • CAD-CAM computer-aided designing & manufacturing
  • the crown library is automatically set on the missing tooth, but there is a problem that there are many parts to be corrected because the existing crown shape is not customized for individual patients who have imported it.
  • An object of the present invention is to minimize the occurrence of stress by minimizing the angle between the implant and the external force vector by the opposing tooth applied to each local area after extracting the occlusal surface of the crown and opposing teeth arbitrarily selected at the location of the missing tooth using a computer program. It is to do.
  • An object of the present invention is to solve the above problems, by creating an optimal occlusal area that minimizes the stress applied to the implant and displaying it on the opposing teeth, an implant using a computer to design the implant tooth shape considering the stress It is to provide a method and apparatus for recommending an optimal occlusal area.
  • the present invention generates scan data by scanning a treatment target area detected from an oral scanner and a dentition pattern facing the treatment target area, and the treatment target area and treatment based on the generated scan data.
  • the temporary crown 200b utilizes a computer, characterized in that the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between the adjacent teeth located on the left and right and the opposing teeth meshing with the missing teeth.
  • the crown shape is determined based on the location information where the teeth have been lost, and the second temporary crown modification step (S5) 2
  • the temporary crown 200b is provided in a form in which the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between the adjacent teeth located on the left and right and the opposing teeth meshing with the missing teeth, and the first temporary crown is arranged.
  • the crown shape of the first temporary crown 200a of step (S4) is determined based on the location information of the tooth loss, and the second temporary crown 200b of the second temporary crown modification step (S5) is adjacent to the left and right.
  • the implant shape to minimize the stress applied to the implant using a computer characterized in that the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between the missing tooth and the opposing tooth. Production method,
  • Including, the occlusal point 201b of the occlusal point extraction step (S6) is an implant shape manufacturing method for minimizing the stress applied to the implant using a computer, characterized in that 3 to 8 occlusal points are extracted. to provide.
  • a method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer is a treatment target area including a tooth loss part and a treatment target area from scan data generated by scanning the patient's oral cavity with an oral scanner.
  • Generating a 3D model for each opposing tooth region placing a virtual implant abutment on the tooth loss part of the 3D model for the treatment target region, and any one of a plurality of tooth models stored in advance as a 3D model.
  • An apparatus for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer includes a scan data input unit receiving scan data generated by scanning the patient's oral cavity with an oral scanner from the outside, and a tooth loss portion from the scan data.
  • a 3D model generation unit that generates a 3D model for each of the treatment target region and the opposing tooth region facing the treatment target region, and the first to place a virtual implant abutment on the tooth loss part of the 3D model for the treatment target region.
  • the placement unit a temporary crown setting unit that selects any one of a plurality of tooth models as a pre-stored 3D model and sets it as a temporary crown, the shape of the tooth loss part and the adjacent teeth in the 3D model of the treatment target area.
  • the second placement unit is placed on the upper part of the virtual implant abutment by adjusting the size of the temporary crown according to the shape of the antagonist corresponding to the tooth loss part.
  • the composite vector based on orthogonal vectors applied from the antagonist to the temporary crown from the 3D model for the antagonist is based on at least two areas where the surface of the temporary crown and the surface of the antagonist abut
  • An optimal occlusal area generator that creates an optimal occlusal area in which the direction faces the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment, and an optimal occlusal area image and an opposing tooth area to display the optimal occlusal area on a three-dimensional model of the opposing teeth.
  • the present invention is the advantage of minimizing the occurrence of stress by minimizing the angle between the implant and the external force vector by the opposing tooth applied to each local area after extracting the occlusal surface of the crown and opposing teeth arbitrarily selected at the location of the missing tooth using a computer program. There is this.
  • the stress is applied in the direction of the center of the implant abutment to provide an optimal occlusal area on the opposing teeth that can minimize the stress applied to the implant.
  • the stress applied to the implant is considered by using the optimal occlusal area without expertise in stress analysis.
  • FIG. 1 is a flow chart of a method of manufacturing an implant shape for minimizing stress applied to an implant using a computer according to embodiments of the present invention.
  • FIGS 1 to 4 are diagrams of a tooth scan model generation step (S1).
  • 5 is an exemplary view in which the area to be treated and the shape of the dentition facing it through the scan file alignment step (S2) are aligned to be engaged by maxillary and mandibular occlusion information.
  • 6 to 8 are diagrams of an implant virtual implant placement step (S3).
  • FIG 9 and 10 are exemplary views showing a state in which the first temporary crown 200a is disposed in the virtual implant 100, relating to the first temporary crown placement step S4.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a second temporary crown modification step (S5).
  • FIG. 12 is an exemplary view of the occlusal point extraction step (S6).
  • FIG. 13 and 14 are exemplary views for operating a vector value analysis code to analyze a vector value in a second temporary crown occlusal region extraction step S7.
  • FIG. 15 is a view for explaining the second temporary crown occlusal region extraction step (S7).
  • 16 is a view showing the occlusal area 202b of the second temporary crown 200b derived through the second temporary crown occlusal area drawing step (S7).
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which the force applied to the opposing teeth for each local area at each point of the occlusal area 202b shown in FIG. 16(a) is expressed in vector units.
  • 18 and 19 are diagrams for a vector deriving step (S8).
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a decrease in r value in FIG. 18.
  • 21 is a view showing a state in which the occlusal point 201b of the second temporary crown 200b is selected again.
  • FIG. 22 is a diagram showing an R value according to the reconstructed occlusal point of FIG. 21.
  • FIG. 23 is a block diagram of an apparatus for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer according to another embodiment of the present invention.
  • 24 is a flowchart of a method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer according to another embodiment of the present invention.
  • 25 is a flowchart for selecting at least one polygon for each candidate occlusal polygon group in FIG. 24.
  • 26 is an exemplary diagram of a 3D model generated for each of a treatment target region and an opposing tooth region in embodiments of the present invention.
  • FIG. 27 is an exemplary diagram of a 3D model for a treatment target area in which a virtual implant abutment is disposed in embodiments of the present invention.
  • FIG. 28 is an exemplary diagram of a 3D model for a treatment target area in which a temporary crown is disposed in embodiments of the present invention.
  • FIG. 29 is an exemplary view showing that a 3D model for a treatment target area in which a temporary crown is disposed and a 3D model for an opposing tooth area are aligned to be engaged in the embodiments of the present invention.
  • FIG. 30 is an exemplary view for explaining a region where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing tooth contact each other in the embodiments of the present invention.
  • 31 is an exemplary diagram for describing a candidate occlusal polygon group in embodiments of the present invention.
  • 32 is an exemplary diagram for explaining a composite vector in embodiments of the present invention.
  • 33 is an exemplary view for explaining an optimal occlusal area in embodiments of the present invention.
  • 34 is an exemplary view for explaining a plurality of polygons and a candidate occlusal polygon group selected in correspondence with a region where a temporary crown and an opposing tooth are engaged in embodiments of the present invention.
  • 35 is an exemplary view illustrating an optimal occlusal region formed by a combination of a plurality of polygons in embodiments of the present invention.
  • An implant shape manufacturing method for minimizing the stress applied to the implant using a computer is to generate scan data by scanning a treatment target area detected from an oral scanner and a dental shape facing the treatment target area, Generated through the tooth scan model generation step (S1) and the tooth scan model generation step (S1) of each generating a three-dimensional model for the treatment target region and the dentition shape facing the treatment target region based on the generated scan data.
  • the first temporary crown 200a disposed through the first temporary crown placement step (S4) based on the relationship between the adjacent teeth 12 and 13 and the corresponding opposing teeth 21 2
  • the second temporary crown modification step (S5) modified to the temporary crown (200b) the second temporary crown modification step (S5), when the second temporary crown (200b) is engaged with the missing tooth opposing teeth (21)
  • the occlusal point extraction step (S6) from which the occlusal point 201b is extracted and after the occlusal point extraction step (S6), a three-dimensional model 10 and an opposing tooth 21 of the area to be treated including the second temporary crown 200
  • a method of manufacturing an implant shape to minimize stress applied to an implant using a computer is to generate scan data by scanning an area to be treated and a dentition pattern facing the area to be treated, detected from an oral scanner, and , Through a tooth scan model generation step (S1) of generating a three-dimensional model for each of the treatment target region and the dentition shape facing the treatment target region based on the generated scan data, the tooth scan model generation step (S1).
  • the second temporary crown modification step (S5) which is modified to the second temporary crown (200b), and the second temporary crown modification step (S5)
  • the second temporary crown 200b is engaged with the lost tooth antagonist (21).
  • the three-dimensional model 10 and the opposing teeth 21 of the area to be treated including the second temporary crown 200b
  • a method of manufacturing an implant shape to minimize stress applied to an implant using a computer is to generate scan data by scanning the area to be treated and the shape of the teeth facing the area to be treated by an oral scanner. And, based on the generated scan data, a tooth scan model generation step (S1) and the tooth scan model generation step (S1) of generating a three-dimensional model for each of the treatment target region and the dental shape facing the treatment target region.
  • the scan file alignment step (S2) of aligning the 3D model 10 of the area to be treated and the 3D model 20 for the dental shape facing the area to be treated are aligned so that they mesh with each other, the tooth scan model generation step ( The virtual implant placement step (S3) of placing the virtual implant 100 on the tooth loss portion 11 of the 3D model 10 of the treatment target area created through S1), and the placement from the virtual implant placement step (S3)
  • the first temporary crown placement step (S4) of automatically arranging the randomly selected first temporary crown 200a on the virtual implant 100 and connecting it to the connection part 110 of the virtual implant 100 (S4), the tooth loss part 11
  • the first temporary crown 200a disposed through the first temporary crown placement step (S4) based on the relationship between the adjacent teeth 12 and 13 adjacent to and the tooth loss portion 11 and the corresponding opposing teeth 21
  • the second temporary crown modification step (S5) which is modified to the second temporary crown 200b, and the second temporary crown modification step (S5)
  • the second temporary crown 200b matches the missing tooth confrontation (21).
  • a three-dimensional model 10 and an opposing tooth 21 of the area to be treated including the second temporary crown 200b After subtracting the volume of the antagonist tooth 21 from the volume of the second temporary crown 200b in a state in which the 3D model 20 for the dentition shape facing the area to be treated including) is engaged
  • a vector for deriving a single vector in which the external force vectors applied by the opposing teeth for each local region in the occlusal region 202b of the second temporary crown 200b derived through the second temporary crown occlusal region deriving step (S7) are equivalent When the single vector value derived through the derivation step (S8) and the vector derivation step (S8) is within a
  • the second temporary crown 200b of (S5) is provided in a form in which the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between the adjacent teeth located on the left and right and the opposing teeth meshing with the missing teeth. It is done.
  • a method of manufacturing an implant shape to minimize stress applied to an implant using a computer is to generate scan data by scanning the area to be treated and the shape of the teeth facing the area to be treated by an oral scanner. And, based on the generated scan data, a tooth scan model generation step (S1) and the tooth scan model generation step (S1) of generating a three-dimensional model for each of the treatment target region and the dental shape facing the treatment target region.
  • the scan file alignment step (S2) of aligning the 3D model 10 of the area to be treated and the 3D model 20 for the dental shape facing the area to be treated are aligned so that they mesh with each other, the tooth scan model generation step ( The virtual implant placement step (S3) of placing the virtual implant 100 on the tooth loss portion 11 of the 3D model 10 of the treatment target area created through S1), and the placement from the virtual implant placement step (S3)
  • the first temporary crown placement step (S4) of automatically arranging the randomly selected first temporary crown 200a on the virtual implant 100 and connecting it to the connection part 110 of the virtual implant 100 (S4), the tooth loss part 11
  • the first temporary crown 200a disposed through the first temporary crown placement step (S4) based on the relationship between the adjacent teeth 12 and 13 adjacent to and the tooth loss portion 11 and the corresponding opposing teeth 21
  • the second temporary crown modification step (S5) which is modified to the second temporary crown 200b, and the second temporary crown modification step (S5)
  • the second temporary crown 200b matches the missing tooth confrontation (21).
  • a three-dimensional model 10 and an opposing tooth 21 of the area to be treated including the second temporary crown 200b After subtracting the volume of the antagonist tooth 21 from the volume of the second temporary crown 200b in a state in which the 3D model 20 for the dentition shape facing the area to be treated including) is engaged
  • a vector for deriving a single vector in which the external force vectors applied by the opposing teeth for each local region in the occlusal region 202b of the second temporary crown 200b derived through the second temporary crown occlusal region deriving step (S7) are equivalent When the single vector value derived through the derivation step (S8) and the vector derivation step (S8) is within a
  • the first temporary crown 200a of the first temporary crown placement step (S4) is determined by the position information of the tooth loss
  • the second temporary crown 200b of (S5) is provided in a form in which the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between the adjacent teeth located on the left and right and the opposing teeth meshing with the missing teeth
  • the crown shape is determined based on the location information where the tooth is lost
  • the second temporary crown 200b of the second temporary crown modification step (S5) is It is characterized in that the second temporary crown 200b is provided in a form in which the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between the adjacent teeth located on the left and right and the opposing teeth meshing with the missing teeth.
  • a method of manufacturing an implant shape to minimize stress applied to an implant using a computer is to generate scan data by scanning the area to be treated and the shape of the teeth facing the area to be treated by an oral scanner. And, based on the generated scan data, a tooth scan model generation step (S1) and the tooth scan model generation step (S1) of generating a three-dimensional model for each of the treatment target region and the dental shape facing the treatment target region.
  • the scan file alignment step (S2) of aligning the 3D model 10 of the area to be treated and the 3D model 20 for the dental shape facing the area to be treated are aligned so that they mesh with each other, the tooth scan model generation step ( The virtual implant placement step (S3) of placing the virtual implant 100 on the tooth loss portion 11 of the 3D model 10 of the treatment target area created through S1), and the placement from the virtual implant placement step (S3)
  • the first temporary crown placement step (S4) of automatically arranging the randomly selected first temporary crown 200a on the virtual implant 100 and connecting it to the connection part 110 of the virtual implant 100 (S4), the tooth loss part 11
  • the first temporary crown 200a disposed through the first temporary crown placement step (S4) based on the relationship between the adjacent teeth 12 and 13 adjacent to and the tooth loss portion 11 and the corresponding opposing teeth 21
  • the second temporary crown modification step (S5) which is modified to the second temporary crown 200b, and the second temporary crown modification step (S5)
  • the second temporary crown 200b matches the missing tooth confrontation (21).
  • a three-dimensional model 10 and an opposing tooth 21 of the area to be treated including the second temporary crown 200b After subtracting the volume of the antagonist tooth 21 from the volume of the second temporary crown 200b in a state in which the 3D model 20 for the dentition shape facing the area to be treated including) is engaged
  • a vector for deriving a single vector in which the external force vectors applied by the opposing teeth for each local region in the occlusal region 202b of the second temporary crown 200b derived through the second temporary crown occlusal region deriving step (S7) are equivalent When the single vector value derived through the derivation step (S8) and the vector derivation step (S8) is within a
  • a method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer is to face the area to be treated and the area to be treated including a tooth loss part from scan data generated by scanning the patient's oral cavity with an oral scanner.
  • the step of generating the 3D model is to generate a 3D model consisting of a combination of a plurality of polygons for each of the treatment target region and the opposing tooth region from the scan data, and generating the optimal occlusal region Is a plurality of polygons belonging to a three-dimensional model for the opposing teeth corresponding to at least two areas where the temporary crown and the opposing teeth are aligned so that the opposing teeth are in contact with each other,
  • An optimal occlusal area is created by selecting a plurality of polygons in which the direction of the composite vector based on orthogonal vectors on each surface of a plurality of polygons adjacent to the field is directed toward the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment. do.
  • the step of generating the optimal occlusal area is 3 for the opposing teeth corresponding to at least two areas where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing teeth contact when the temporary crown and the opposing teeth are aligned to engage with each other.
  • generating an optimal occlusal region consisting of a combination of polygons selected for each group.
  • the step of selecting any one tooth model and setting it as a temporary crown includes any one tooth corresponding to the position of the tooth loss part among a plurality of tooth models as a three-dimensional model stored in advance according to the position of the tooth loss part. Select a model and set it as a temporary crown.
  • an apparatus for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer is a scan data input unit that receives scan data generated by scanning a patient's oral cavity with an oral scanner, and a tooth loss portion from the scan data.
  • a 3D model generation unit that generates a 3D model for each of the included treatment target region and the opposing tooth region facing the treatment target region, and a virtual implant abutment is placed on the tooth loss part of the 3D model for the treatment target region
  • the first placement unit to perform, a temporary crown setting unit that selects any one of a plurality of tooth models as a pre-stored 3D model and sets it as a temporary crown, and the tooth loss part in the 3D model of the treatment target area
  • a second placement unit arranged on the upper portion of the virtual implant abutment by adjusting the size of the temporary crown according to the shape of the adjacent adjacent teeth and the shape of the opposing teeth corresponding to the tooth loss in the three-dimensional model of the opposing tooth region, the When the temporary crown and the opposing tooth are aligned on the upper part of the virtual implant abutment, based on at least two areas where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing tooth abut, the three-dimensional model of the opposing tooth An optimal occ
  • the 3D model generation unit generates a 3D model consisting of a combination of a plurality of polygons for each of the treatment target area and the opposing tooth area from the scan data, and the optimal occlusal area generation unit generates the temporary crown and the opposing teeth.
  • An optimal occlusal area is generated by selecting a plurality of polygons in which the direction of the composite vector based on orthogonal vectors on the respective surfaces of the plurality of polygons faces the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment.
  • the optimal occlusal region generating unit is a three-dimensional model for the opposing teeth corresponding to at least two areas where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing teeth contact when the temporary crown and the opposing teeth are aligned to engage with each other.
  • Select a plurality of polygons belonging to the group select a plurality of polygons of a predetermined number or more adjacent to the selected plurality of polygons to set a candidate occlusal polygon group for each area, and a plurality of polygons each belonging to the different candidate occlusal polygon groups
  • At least one polygon is selected for each candidate occlusal polygon group so that the direction of the composite vector based on the orthogonal vectors orthogonal to each surface is toward the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment, and the polygons selected for each candidate occlusal polygon group are selected.
  • the combination creates an optimal occlusal area.
  • the temporary crown setting unit selects one tooth model corresponding to the position of the tooth loss part from among a plurality of tooth models stored in advance as a 3D model according to the position of the tooth loss part and sets it as a temporary crown.
  • the prosthesis refers to an artificial replacement for one or more teeth or related tissues.
  • the types of prosthesis include Inlay, Onlay, Crown, Laminate, Bridge, Coping, Implant, Denture, and Surgical Guide. (Surgical guide).
  • the prosthesis is an implant
  • the prosthesis is an implant that is inserted into the alveolar bone, an implant abutment connected to the implant body, and an implant that covers the upper side of the implant abutment to form the outer upper part of the artificial tooth. It may be defined as including at least one of the prosthesis (Crown).
  • Wireless communication methods such as WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi, Wibro, Wimax, and High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) can be used.
  • WLAN Wireless LAN
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • Wibro Wireless Fidelity
  • Wimax Wireless Fidelity
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • Universal Serial Bus Universal Serial Bus
  • Ethernet Ethernet
  • xDSL ADSL, VDSL
  • HFC Hybrid Fiber Coaxial Cable
  • FTTC Wireless to The Curb
  • FTTH Field Wired communication methods such as To The Home
  • short-range communication technologies such as Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near Field Communication (NFC), and the like may be used.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA infrared data association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee Ultra Wideband
  • NFC Near Field Communication
  • the oral scanner that generates scan data in the present invention may generate scan data by scanning the patient's oral cavity.
  • an oral scanner can scan a patient's treatment target area to generate scan data
  • the treatment target area may be an area in the oral cavity where a prosthesis is performed, and an area where a prosthesis is performed and an adjacent value adjacent thereto. It may be an area that includes all of the located areas.
  • the present invention relates to a method of manufacturing an implant shape for minimizing stress applied to an implant using a computer, wherein the angle between the implant and a single vector in which the opposing teeth are equal to the force and moment applied to the contact surface of the implant is approached to zero.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an implant shape in order to minimize stress applied to the implant by changing the shape of the implant crown.
  • the present invention is a tooth scan model generation step (S1), a scan file alignment step (S2), virtual Implant placement step (S3), first temporary crown placement step (S4), second temporary crown correction step (S5), occlusal point extraction step (S6), second temporary crown occlusal area extraction step (S7), vector extraction step ( S8), it proceeds including the crown shape determination step (S9).
  • step (S1) scan data is generated by scanning the treatment target area detected from the oral scanner and the dentition type facing the treatment target area, and the treatment target area and the treatment target area based on the generated scan data. This is the step of creating a 3D model for each tooth shape facing each other.
  • a three-dimensional model may be generated, respectively, by scanning the teeth of the treatment target area and the teeth facing the treatment target area.
  • the tooth scan model generation step (S1) receives scan data generated by scanning the patient's oral cavity with an oral scanner, and generates a 3D model for a region to be treated based on the scan data.
  • basic information name, visit date, medical record, etc.
  • FIG. 2 to 4 are diagrams related to the tooth scan model generation step (S1).
  • FIG. 2 shows an example screen in which basic information of a patient is input
  • FIG. 3 is a 3 generated for the treatment target area based on the scan data.
  • An example screen for the dimensional model 10 includes a tooth loss part 11.
  • FIG. 4 is an exemplary screen of a 3D model 20 for the shape of a dentition facing the area to be treated, that is, a 3D scan file of the dentition facing the area to be treated. It includes the missing tooth opposing teeth 21 at the bite position.
  • the patient's basic information is inputted and the missing tooth information, number 46, and the missing tooth information, contacting tooth information, number 16, are respectively displayed in different colors.
  • the 3D model 10 of the area to be treated generated through the tooth scan model generation step (S1) and the 3D model 20 for the shape of the teeth facing the area to be treated are This is the step of aligning them to fit.
  • the area to be treated and the shape of the dentition facing it through the scan file alignment step (S2) are exemplary drawings arranged to be engaged by the maxillary and mandibular occlusion information.
  • the dentition that faces it indicates that it is located in the maxilla.
  • the virtual implant placement step (S3) is a step of placing the virtual implant 100 on the tooth loss portion 11 of the 3D model 10 of the area to be treated.
  • the virtual implant placement step (S3) of the implant through FIGS. 6 to 8 will be described in detail as follows.
  • the scan files of the teeth to which the implant scanbody is fastened are aligned for position information on which the virtual implant is to be placed.
  • FIG. 8 shows the virtual implant 100 is positioned on the tooth loss part 11 based on the confirmation of the location information of the upper connection part of the implant through FIG. 7.
  • the connection part 110 of the virtual implant 100 is automatically arranged by automatically placing a randomly selected first temporary crown 200a on the virtual implant 100 disposed in the virtual implant placement step (S3). ).
  • the first temporary crown 200a disposed through the first temporary crown placement step (S4) is one of the crown types stored on the tooth library, and the tooth library stores tooth types classified according to the position of each tooth. As a result, the shapes of teeth are stored for each location of teeth that are commonly used during dental treatment.
  • the tooth library may include a plurality of tooth models having different occlusal surface information.
  • Each tooth model may be classified according to a user's age group, tooth shape, tooth size, tooth wear position, tooth wear pattern, tooth wear area, and the like.
  • the occlusal surface information may include information on a degree of deformation of a tooth including a wear position, a wear pattern or a tooth shape, a tooth size, etc. that occur around the occlusal point of the tooth due to use of the tooth.
  • a tooth having a tooth occlusal surface with little wear on the occlusal surface of a tooth compared to a standard tooth a tooth occlusal surface with a wear pattern in the form of a rectangle and a small ellipse around the tooth occlusal point.
  • There may be a tooth having an isosceles triangle or a tooth having an occlusal surface in which a wear pattern in the form of a wide ellipse has occurred.
  • the above rectangular, isosceles triangle, and oval-shaped wear patterns are only examples, and the tooth deformation recognizable by the program of the present invention and the tooth deformation of the tooth model stored in the tooth library are not limited thereto.
  • 9 to 10 are exemplary views showing a state in which the first temporary crown 200a is disposed on the virtual implant 100.
  • the second temporary crown modification step (S5) is based on the relationship between the adjacent teeth 12 and 13 adjacent to the tooth loss portion 11 and the opposing teeth 21 corresponding to the tooth loss portion 11 This is a step in which the first temporary crown 200a disposed through the placement step S4 is modified to the second temporary crown 200b.
  • the adjacent value refers to teeth on both sides of the tooth defect area, and the opposing value refers to a tooth that meshes with the defective tooth area.
  • FIG 11 is a view of the second temporary crown modification step (S5), in which the first temporary crown 200a determines the shape of the crown only with the location information where the teeth have been lost, the second temporary crown 200b is The second temporary crown 200b is provided in a form in which the size of the second temporary crown 200b is adjusted in consideration of the relationship between not only the location information but also the adjacent teeth located on the left and right and the opposing teeth meshing with the missing teeth.
  • the left and right widths of the first temporary crown 200a disposed at the disappeared position are greater than the width between the first adjacent teeth 12 and the second adjacent teeth 12, the first and second adjacent teeth 12 and 13
  • the width of the left and right can be reduced in consideration of the location of, and when the first temporary crown 200a is engaged with the missing tooth antagonist 21, the height of the first temporary crown 200a is low, so that it cannot be engaged with the missing tooth antagonist 21. If not, the shape of the second temporary crown 200b is provided by adjusting the height of the first temporary crown 200a.
  • the occlusal point extraction step (S6) after the second temporary crown modification step (S5), the occlusal point 201b is extracted when the second temporary crown 200b is engaged with the missing tooth opposing teeth 21.
  • FIG. 12 is an exemplary view of the occlusal point extraction step (S6), it can be seen that three occlusal points 201b are extracted in blue, and preferably 3 to 8 occlusal points may be extracted.
  • the treatment target including the 3D model 10 and the opposing teeth 21 of the area to be treated including the second temporary crown 200b including the second temporary crown 200b
  • the second surface which is the remaining surface after subtracting the volume of the opposing teeth 21 from the volume of the second temporary crown 200b, in a state in which the 3D model 20 for the shape of the teeth facing the area is engaged. This is a step of deriving the occlusal area 202b of the temporary crown 200b.
  • 13 and 14 are exemplary diagrams for operating a vector value analysis code to analyze a vector value in a later step.
  • FIG. 15 is a view for explaining the second temporary crown occlusal region deriving step (S7).
  • FIG. 15 ( As shown in b), and FIG. 15(c) is a state in which only the surface of the second temporary crown 200b from which the part overlapping with the antagonist tooth 21 is omitted is left.
  • Fig. 15(d) is a view showing only the surface of the second temporary crown 200b, and in the drawing of Fig. 15(d), the second temporary crown 200b from which the area in contact with the opposing teeth of Fig. 15(c) has been removed. If the drawing of Fig. 15(d) shown is removed, the surface of the second temporary crown 200b inside the occlusal point is obtained as shown in Fig. 15(e).
  • occlusal point extraction step (S6) only the portion where the second temporary crown 200b and the opposing teeth 21 are occluded is displayed, but the second temporary crown 200b is performed through the second temporary crown occlusal area extraction step (S7).
  • the volume of the area occluding with the opposing teeth 21 can be obtained.
  • the external force vectors applied by the opposing teeth for each local region in the occlusal region 202b of the second temporary crown 200b derived through the second temporary crown occlusal region deriving step (S7) are equivalent. This is the step of deriving a single vector.
  • 16 is a view showing the occlusal area 202b of the second temporary crown 200b derived through the second temporary crown occlusal area drawing step (S7).
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which the force applied to the opposing teeth for each local area at each point of the occlusal area 202b shown in FIG. 16(a) is expressed in vector units.
  • FIG. 18 is expressed as a single vector of FIG. 18 so that the opposing teeth are equivalent to the force and the rotational moment applied to the occlusal region 202b of the second temporary crown 202b. 18 shows the location of the working point M and the magnitude of the force.
  • the angle R between the implant structure and a single vector must be close to 0 so as not to damage the implant structure. If R increases, the implant structure is damaged by the rotational moment force.
  • one occlusal area 202b is cut into some elements, and the area is divided by K1, K2, K3, etc., and then the external force vector of the occlusal area 202b is calculated by assuming the same vector per area. May be.
  • steps S6 to S8 may be repeated by selecting the occlusal point 201b of the second temporary crown 200b again, and repeating the above steps.
  • R can be made close to 0.
  • FIG. 21 is a view showing a state in which the occlusal point 201b of the second temporary crown 200b is newly reconstructed when the R value of FIG. 18 is out of the range of 0 to 10 degrees (refer to the occlusal point indicated by N in FIG. 21 ).
  • the method of reconstructing the occlusal point 201b is to reconstruct the occlusal point by modifying the shape of the second temporary crown 200b based on the value of R in FIG.
  • the occlusal point can also be reconstructed according to the set program.
  • FIG. 22 shows a state in which the R value is newly calculated by repeating the above S7 to S8 by reconstructing the occlusal point, and it can be seen that the value of R is closer to 0 compared to the drawing of FIG. 18.
  • the shape of the second temporary crown (202b) is It is a step to confirm.
  • the stress applied to the implant is applied to the implant by facing the center of the surface where the fixture and the abutment are joined without separate stress analysis.
  • the implant is composed of a fixture inserted into the alveolar bone, an abutment connected to the upper part of the fixture, and a crown connected to the upper part of the abutment to form the outer upper part of the artificial tooth.
  • FIG. 23 is a block diagram of an apparatus for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer according to another embodiment of the present invention.
  • an apparatus 1 for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer includes a scan data input unit 1000, a 3D model generation unit 2000, and a first placement unit 3000. ), a temporary crown setting unit 4000, a second placement unit 5000, an optimal occlusal area generation unit 6000, an image generation unit 7000, and a display unit 8000.
  • the scan data input unit 1000 may receive scan data generated by scanning an oral cavity of a patient with an oral scanner from the outside.
  • the scan data input unit 1000 may receive scan data generated by scanning an oral cavity of a patient having a scan body fastened to a tooth loss portion from the outside.
  • the scan body is for specifying the position of the implant fixture placed in the tooth loss portion, and refers to a structure that is coupled to the upper portion of the implant fixture placed in the tooth loss portion and protrudes out of the gum.
  • the 3D model generation unit 2000 generates a 3D model for each of the treatment target region including the scan body and the opposing tooth region facing the treatment target region from the scan data input from the scan data input unit 1000. I can.
  • the 3D model generation unit 2000 may be configured to generate a 3D model comprising a combination of a plurality of polygons for each of the treatment target region and the opposing tooth region from the scan data.
  • the first placement unit 3000 may be to arrange a virtual implant abutment on a tooth loss portion of a 3D model with respect to a treatment target area based on the position of the scan body.
  • the first placement unit 3000 may be to arrange a predetermined virtual implant fixture according to the position of the scan body, and arrange a virtual implant abutment so that the lower end of the virtual implant fixture is engaged with the upper end of the virtual implant fixture. .
  • the temporary crown setting unit 4000 may be configured as a temporary crown by selecting any one tooth model from among a plurality of tooth models as a pre-stored three-dimensional model.
  • the temporary crown setting unit 4000 selects one tooth model corresponding to the location of the tooth loss part from among a plurality of tooth models stored in advance as a 3D model, and sets it as a temporary crown according to the location of the tooth loss part. I can.
  • the second arranging unit 5000 determines the size of the temporary crown according to the shape of the tooth loss portion and adjacent teeth in the 3D model of the treatment target area and the shape of the opposing teeth corresponding to the tooth loss portion in the 3D model of the opposing tooth region. It may be adjusted and placed on the upper part of the virtual implant abutment.
  • the second arranging unit 5000 calculates the temporary crown based on the selected tooth model and the width between the temporary crown and the adjacent teeth to increase or decrease the size of the temporary crown within a range that does not interfere with the adjacent teeth. It may be to adjust the size and place it on the top of the virtual implant abutment.
  • the second placement unit 5000 calculates the width of the temporary crown based on the selected tooth model and the width between the temporary crown and adjacent teeth, and sets the size of the temporary crown to have a maximum size within a range that does not interfere with the adjacent teeth. It may be placed on the top of the implant abutment.
  • the optimal occlusal area generating unit 6000 is based on at least two areas in which the surface of the temporary crown and the surface of the opposing tooth abut when the temporary crown and the opposing tooth are aligned on the upper part of the virtual implant abutment. From the dimensional model, the optimal occlusal area may be generated by selecting a combination of polygons in which the direction of the composite vector based on orthogonal vectors applied from the antagonist tooth to the temporary crown faces the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment.
  • the optimal occlusal area generating unit 6000 belongs to a three-dimensional model for opposing teeth corresponding to at least two areas where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing teeth contact when the temporary crown and the opposing teeth are aligned.
  • An optimal occlusal area is selected by selecting a combination of polygons in which the direction of the composite vector based on orthogonal vectors on each surface of a plurality of polygons adjacent to the plurality of polygons is directed toward the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment. It can be something to create.
  • the optimal occlusal area generating unit 6000 belongs to a three-dimensional model for opposing teeth corresponding to at least two areas where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing teeth contact when the temporary crown and the opposing teeth are aligned.
  • Select a plurality of polygons select a plurality of polygons of a predetermined number or more adjacent to the selected plurality of polygons to set a candidate occlusal polygon group for each area, and each surface of a plurality of polygons belonging to different candidate occlusal polygon groups
  • At least one polygon is selected for each candidate occlusal polygon group so that the direction of the composite vector based on the orthogonal vectors at orthogonal to the lower cross-sectional area of the virtual implant abutment, and the optimal occlusal area consisting of a combination of polygons selected for each candidate occlusal polygon group May be to create.
  • the image generating unit 7000 may be to generate an optimal occlusal area image for displaying the optimal occlusal area on a 3D model for the opposing tooth and an opposing tooth area image for displaying a 3D model for the opposing tooth area. have.
  • the display unit 8000 may overlap and display an optimal occlusal region image on the opposing tooth region image.
  • a method of recommending an optimal implant area using a computer according to another embodiment of the present invention may be implemented as a computer program.
  • the method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer according to another embodiment of the present invention may be stored in a computer-readable recording medium, read and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention.
  • the method for recommending an optimal implant area using a computer according to another embodiment of the present invention may be performed by the apparatus 1 for recommending an optimal implant area using a computer according to another embodiment of the present invention.
  • data may be exchanged between devices used in the process of performing the method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer according to embodiments of the present invention through wireless or wired communication.
  • wireless communication methods such as WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi, Wibro, Wimax, and High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) can be used.
  • wired communication such as Universal Serial Bus (Universal Serial Bus), Ethernet (Ethernet), xDSL (ADSL, VDSL), Hybrid Fiber Coaxial Cable (HFC), Fiber To The Home (FTTH), etc., depending on the system implementation method.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA infrared communication
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • NFC Low Speed Downlink Packet Access
  • FIG. 24 is a flowchart of a method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 25 is a flowchart for selecting at least one polygon for each candidate occlusal polygon group in FIG. 24, and
  • FIG. 25 is a flowchart for selecting at least one polygon for each candidate occlusal polygon group in FIG. 24, and FIG.
  • it is an exemplary diagram of a 3D model generated for each of the treatment target region and the opposing tooth region
  • FIG. 27 is a diagram of a treatment target region in which a virtual implant abutment is disposed in the embodiments of the present invention
  • FIG. 28 is an exemplary diagram of a three-dimensional model
  • FIG. 28 is an exemplary diagram of a three-dimensional model for an area to be treated in which a temporary crown is arranged in embodiments of the present invention
  • FIG. 29 is an exemplary diagram of a temporary crown in embodiments of the present invention. It is an exemplary view showing that the arranged treatment target region and the three-dimensional model of the opposing tooth region are aligned to engage
  • FIG. 30 illustrates a region where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing tooth contact in the embodiments of the present invention.
  • 31 is an exemplary diagram for explaining a candidate occlusal polygon group in embodiments of the present invention, and FIG.
  • FIG. 32 is an exemplary diagram for explaining a composite vector in embodiments of the present invention
  • 33 is an exemplary view for explaining an optimal occlusal area in embodiments of the present invention
  • FIG. 34 is a plurality of polygons selected in correspondence with a region where a temporary crown and an opposing tooth are engaged in embodiments of the present invention.
  • candidate occlusal polygon groups and
  • FIG. 35 is an exemplary diagram for explaining an optimal occlusal region consisting of a combination of a plurality of polygons in embodiments of the present invention, with reference to FIGS. 24 to 35 below.
  • a method for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer includes generating a 3D model (S110), arranging a virtual implant abutment (S120), and a temporary crown.
  • S130 placing the temporary crown on the upper part of the virtual implant abutment (S140), selecting a plurality of polygons corresponding to the area where the surface of the temporary crown and the surface of the opposing tooth contact (S150), area Setting a candidate occlusal polygon group for each (S160), selecting at least one polygon for each candidate occlusal polygon group (S170), generating an optimal occlusal area (S180), marking an optimal occlusal area on the opposing teeth It may include generating an image for (S190) and displaying the generated image (S200).
  • a 3D model 1100 for the treatment target area including the scan body 1103 and the treatment target area.
  • Each of the three-dimensional models 1200 for the opposing tooth regions facing each other is generated (S1100).
  • the implant fixture placed inside the tooth loss part is not scanned, so in order to specify the position of the implant fixture, the patient with the scan body fastened by attaching the scan body to the upper part of the implant fixture placed on the patient's gums.
  • the scan data generated by scanning the oral cavity of the patient should be used.
  • the area to be treated may be an area including an area in which an implant is performed, and an area in which an adjacent tooth adjacent to the area in which the implant is performed is located.
  • the opposing tooth region may be a region including a dentition that faces the region to be treated.
  • the 3D models 1100 and 1200 for each of the treatment target region and the opposing tooth region may be formed of a combination of a plurality of polygons.
  • the virtual implant abutment 1109 is disposed inside the tooth loss portion of the 3D model 1100 for the treatment target area (S120).
  • the virtual implant abutment 1109 may be disposed based on the position of the scan body 1103 of the 3D model 1100 with respect to the treatment target area (S120).
  • a predetermined virtual implant fixture 1107 is arranged according to the position of the scan body 1103 of the 3D model 1100 with respect to the treatment target area, and a virtual implant fixture 1107 is arranged on top of the virtual implant fixture 1107.
  • the virtual implant abutment 1109 may be disposed so that the upper and lower ends of the implant fixture 1107 are engaged (S120).
  • one of a plurality of tooth models stored in advance as a three-dimensional model is selected and set as a temporary crown (S130).
  • the plurality of tooth models may be stored corresponding to each of the plurality of tooth positions 11 to 18, 21 to 28, 31 to 38, and 41 to 48.
  • the plurality of tooth models may be generated by generating a 3D model for a tooth at a corresponding tooth position from scan data generated by scanning an oral cavity of a patient in the past and stored for a corresponding tooth position.
  • the plurality of tooth models may be stored on a tooth library of a computer.
  • a 3D tooth model according to a tooth shape may be classified and stored according to the position of each tooth.
  • the position of the virtual implant abutment 109 on the 3D model 1100 for the area to be treated that is, the position of the tooth loss part
  • the position of the tooth loss part among the plurality of tooth models as a three-dimensional model stored in advance. It may be to select any one corresponding tooth model and set it as a temporary crown (S130).
  • the shape of the adjacent teeth 1101 and 1105 adjacent to the tooth loss portion in the 3D model 1100 of the treatment target region and the opposing tooth 1210 corresponding to the tooth loss portion in the 3D model 1200 of the opposing tooth region The size of the temporary crown 1110 is adjusted according to the shape of and placed on the top of the virtual implant abutment 1109 (S140).
  • the temporary crown 1110 and the temporary crown 1110 and the adjacent teeth 1101 and 1105 are within a predetermined distance (for example, 0.01 mm).
  • 1110) or by calculating the height of the adjacent teeth 1101, 1105, so that the height of the temporary crown 1110 is equal to the height of the adjacent teeth 1101, 1105. It may be arranged on the upper portion of the virtual implant abutment 1109 by increasing or decreasing the height of the temporary crown 110 (S140).
  • the surface of the temporary crown 1110 and the antagonist ( A plurality of polygons (1211, 1212, 1213, 1214, 1215) belonging to the 3D model 1210 for opposing teeth corresponding to at least two areas (1111, 1112, 1113, 1114, 1115) where the surface of 1210) abuts. ) Is selected (S150).
  • the temporary crown After subtracting the volume of 1110), by selecting a plurality of polygons (1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219) belonging to the surface remaining in the opposing tooth 1210, the temporary crown (1110) A plurality of polygons 1211, 1212 belonging to the three-dimensional model 1210 for opposing teeth corresponding to at least two regions (1111, 1112, 1113, 1114, 1115) where the surface of and the surface of the opposing tooth 1210 abuts. , 1213, 1214, 1215) may be selected (S150).
  • By synthesizing the orthogonal vectors for each, when the temporary crown (1110) and the opposite tooth (1210) are engaged It may be to derive an initial composite vector to which the external force vectors applied to the temporary crown 1110 are equivalent, and output the 3D model 1100b and the initial composite vector for the treatment target region in which the temporary crown is disposed on the screen.
  • a user such as a dental technician, can check the 3D model 1100b and the initial composite vector for the treatment target area in which the temporary crown is arranged, which is output on the screen, and adjust the shape of the temporary crown.
  • orthogonal vectors perpendicular to each surface of a plurality of polygons belonging to the set candidate occlusal polygon group (1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)
  • At least one per candidate occlusal polygon group (1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229) so that the direction of the composite vector based on is toward the lower cross-sectional area 1120 of the virtual implant abutment 1109.
  • Selecting at least one polygon for each candidate occlusal polygon group is performed according to a combination of a plurality of polygons that belong to different candidate occlusal polygon groups (1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229).
  • Step (S171) of calculating a composite vector obtained by synthesizing orthogonal vectors orthogonal vectors on the surface of each of the plurality of polygons belonging to the combination, and when the temporary crown 1110 and the opposing tooth 1210 are aligned so that they engage, the virtual implant abutment ( The step of creating a lower cross-sectional area 1120 corresponding to the lower cross-section of 1109) (S173), and different candidate occlusal polygons in which the calculated composite vector is directed toward the lower cross-sectional area 120 of the virtual implant abutment 1109. It may include a step S175 of selecting a plurality of polygons each belonging to the groups 1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, and 1229.
  • the step of generating the lower cross-sectional area may include generating a lower cross-sectional area 1120 corresponding to an area where the virtual implant abutment 1109 and the virtual implant fixture 1107 contact each other.
  • a center point is calculated by averaging the x-axis coordinate values, y-axis coordinate values, and z-axis coordinate values of each of the plurality of polygons corresponding to each composite vector, and synthesis
  • a plurality of polygons corresponding to the composite vector may be selected (S175).
  • the lower cross section of the composite vectors according to the combination of each selected polygon It may be to select a combination of a plurality of polygons corresponding to the composite vector 1310 directed in the direction closest to the center of the region 1120 (S175).
  • the center and the direction of the composite vector change according to the positions of the specified polygons.
  • the direction of the composite vector is different, when the opposing tooth and the temporary crown are engaged, the stress applied to the implant fixture from the opposing tooth through the temporary crown and the virtual implant abutment varies.
  • the direction of the composite vector at the center according to the position of the polygons according to the above-described process is combined with the implant fixture and the virtual implant abutment. Select a combination of multiple polygons facing the center of the mating surface.
  • a pre-set neural network using a composite vector by combining orthogonal vectors or orthogonal vectors on the surface of each of a plurality of polygons, and supervised learning values corresponding to the composite vector directed in the direction closest to the center of the lower section area of the abutment.
  • a composite vector that goes in the direction closest to the center of the lower section area of the abutment is obtained by applying orthogonal vectors at the surfaces of each of the polygons belonging to the candidate occlusal polygon group to the learning model that is learned in advance. It may be to select a plurality of polygons to be made (S175).
  • an adaptive grid search to find the optimal parameter by applying all combinations that can be derived from a plurality of parameters.
  • convex optimization to find a point having an optimum value for a preset function may be applied.
  • the optimal occlusal regions (1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237,) consisting of a combination of polygons selected for each candidate occlusal polygon group (1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229). 1238 and 1239) are generated (S180).
  • occlusal polygon group 1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229
  • Optimal occlusal regions 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, and 1239 may be generated (S180).
  • the temporary crown 1110 and the opposing tooth 1210 are aligned to engage, at least two areas where the surface of the temporary crown 1110 and the surface of the opposing tooth 1210 abut ( Select a plurality of polygons (1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219) belonging to the 3D model 210 for the opposing teeth corresponding to 1111, 1112, 1113, 1114, 1115) do.
  • optimal occlusal regions 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239 are selected using a plurality of candidate occlusal polygon groups based on a plurality of selected polygons. To create it.
  • the direction of the composite vector 1310 based on orthogonal vectors on each surface of a plurality of polygons selected for each candidate occlusal polygon group is the center of the lower cross-sectional area 1120 of the virtual implant abutment 1109.
  • the optimal occlusal areas 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, and 1239 that are facing are created.
  • a composite vector based on an orthogonal vector orthogonal to the polygon from a plurality of polygons belonging to the candidate occlusal polygon groups generated based on the area where the temporary crown and the opposing teeth are engaged is directed toward the upper cross-sectional area of the virtual implant fixture.
  • natural occlusal areas 1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239 are generated based on the temporary crown according to the tooth model stored in advance according to the tooth position. Allows you to design a tooth-shaped crown.
  • the optimal occlusal area (1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239) After creating the optimal occlusal area (1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239), the optimal occlusal area (1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)
  • An optimal occlusal area image for displaying on the three-dimensional model 1210 of the antagonist tooth and an antagonistic tooth region image for displaying the three-dimensional model 1200 for the antagonal tooth region are generated (S190), and the opposing tooth region
  • the image of the optimal occlusal area is overlapped and displayed on the image (S200).
  • a user such as a dental technician refers to the optimal occlusal area displayed on the opposing teeth and partially raises or subsides the surface of the temporary crown.
  • the shape of the implant crown can be designed to minimize the stress applied to the implant without separate stress analysis.
  • the method of manufacturing an implant shape to minimize the stress applied to the implant using a computer according to the present invention, a method and apparatus for recommending an optimal occlusal area for an implant using a computer are used in technical fields such as virtual tooth stress analysis, implant design, and fabrication. It is possible.

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Abstract

본 발명은 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 임플란트 크라운의 교합면에 따른 힘의 방향이 임플란트가 식립된 방향과 최대한 가깝도록 조절함으로써 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키도록 하기 위한 것이다. 본 발명은 컴퓨터프로그램을 이용하여 소실된 치아 위치에 임의로 선택된 크라운과 대합치의 교합면을 추출한 후 국소부위마다 가하는 대합치에 의한 외력벡터가 임플란트와의 이루는 각도를 최소화함으로써 응력 발생이 최소화되는 이점이 있다.

Description

컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치
본 발명은 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임플란트 크라운의 교합면에 따른 힘의 방향이 임플란트가 식립된 방향과 최대한 가깝도록 조절함으로써 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키도록 하기 위한 것이다.
1980년경 임플란트가 도입되고 2016년 부터 만 65세 이상에 대해 임플란트에 대한 급여가 적용되며, 현재 임플란트 시술은 대중화된 보철 치료 중 하나가 되었다. 임플란트 시술 횟수가 늘어나며 임플란트 나사 풀림, 피로파절, 미세 동요에 의한 치조골 소실 등의 부작용 사례도 증가하고 있다.
이러한 부작용을 줄이기 위해, 임플란트와 골세포의 융합속도 증진 및 골 소실 최소화를 위한 임플란트 자체의 표면처리 기술과, 임플란트 재료의 강도 및 물성 개량을 통해 역학적인 스트레스에 대한 저항력을 증가시키기 위한 기술 등이 개시되고 있으나, 임플란트 식립이 필요한 대다수의 케이스에서 뼈의 양이 부족하여 두꺼운 임플란트를 식립하기 어려우며, 임상으로 적용가능하며 강도 및 물성이 개량된 재료를 개발하기 쉽지 않다는 한계점이 있다.
임플란트에 가해지는 응력에 영향을 미치는 요건을 조사한 선행 연구 결과에 따르면 동일한 조건에서 임플란트에 가해지는 외력의 방향에 따라 임플란트에 가해지는 응력은 3.5배까지 차이가 나는 것으로 나타났다.
현재 임플란트 수복물은 CAD-CAM(Computer-Aided Designing & Manufacturing) 과정을 통해 컴퓨터 프로그램으로 치아 형태의 디자인 및 제작이 수행되고 있다.
CAD 프로그램에서 자동으로 크라운 라이브러리가 상실 치아에 세팅(setting)이 되지만, 기존의 크라운 모양을 가져온 개별 환자에 맞춤화되지 않았기 때문에 수정해야할 부분이 많다는 문제가 있다.
그리고 CAD 프로그램에서 가상 교합기가 존재하지만, 이를 수동으로 조작해 교합조정을 해야해서 바쁜 기공과정 중에 실제로 시행하기는 어렵다. CAD를 이용해서 디자인된 크라운을 분석하면 외력의 평균 힘의 방향이 어느 방향을 향하는지 시각화 시킬 수 있다.
이를 이용해 임플란트 크라운을 디자인 할 때 힘의 방향이 치아 뿌리의 중심, 즉 임플란트의 중심을 향하도록 디자인하면, 임플란트 바깥쪽으로 힘이 향할 때에 비해서 응력의 수치를 큰 폭으로 최소화시킬 수 있다.
CAD를 이용하여 임플란트에 가해지는 힘의 방향을 시각화하는 것은 가능하나, 임플란트 디자인은 거의 기공사에 의해 수행되어 응력에 대한 고려가 이루어지지 않는다. 또한 응력을 고려하여 디자인하고자 하더라도 임플란트에 가해지는 힘의 방향이 임플란트 축을 향할 때까지, 임플란트에 가해지는 힘의 방향을 확인하고 임플란트 크라운을 재디자인하며 힘 방향을 다시 확인하는 등의 과정을 반복수행해야 하므로, 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 컴퓨터 프로그램을 활용하여 소실된 치아 위치에 임의로 선택된 크라운과 대합치의 교합면을 추출한 후 국소부위마다 가하는 대합치에 의한 외력 벡터가 임플란트와의 이루는 각도를 최소화 함으로써 응력 발생을 최소화하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키는 최적 교합 영역을 생성하여 대합치상에 표시함에 따라, 응력이 고려된 임플란트 치아 형태를 디자인하도록 하는 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1); 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2); 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3); 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4); 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5); 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6); 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7); 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8); 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법과,
구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1); 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2); 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3); 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4); 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5); 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6); 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7); 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8); 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되, 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 0~10도의 범위를 벗어나는 경우 제2임시크라운(200b)의 교합점(201b)을 사용자의 입력에 기초하여 재구성하여 S6 내지 S7단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법과,
구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1); 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2); 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3); 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4); 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5); 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6); 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7); 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8); 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되, 상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법과,
구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1); 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2); 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3); 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4); 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5); 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6); 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7); 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8); 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되, 상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되고, 상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법과,
구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1); 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2); 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3); 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4); 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5); 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6); 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7); 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8); 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되, 상기 교합점추출단계(S6)의 교합점(201b)은 3개 내지 8개의 교합점이 추출되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법은 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터로부터 치아 소실 부분을 포함하는 치료대상영역과 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 단계, 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 단계, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 단계, 치료대상영역의 3차원 모델에서 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 대합치영역의 3차원 모델에서 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 임시크라운의 크기를 조절하여 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 단계, 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치된 임시크라운과 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 대합치에 대한 3차원 모델로부터 대합치에서 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하는 단계, 최적 교합 영역을 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 단계 및 대합치영역 이미지에 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치는 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터를 외부로부터 입력받는 스캔데이터 입력부, 스캔데이터로부터 치아 소실 부분을 포함하는 치료대상영역과 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부, 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 제1 배치부, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 임시크라운 설정부, 치료대상영역의 3차원 모델에서 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 대합치영역의 3차원 모델에서 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 임시크라운의 크기를 조절하여 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 제2 배치부, 가상 임플란트 지대주의 상부에 임시크라운과 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 대합치에 대한 3차원 모델로부터 대합치에서 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하는 최적 교합 영역 생성부, 최적 교합 영역을 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 이미지 생성부 및 대합치영역 이미지에 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 표시부를 포함한다.
본 발명은 컴퓨터 프로그램을 이용하여 소실된 치아 위치에 임의로 선택된 크라운과 대합치의 교합면을 추출한 후 국소부위마다 가하는 대합치에 의한 외력벡터가 임플란트와의 이루는 각도를 최소화함으로써 응력 발생이 최소화되는 이점이 있다.
본 발명에 따르면 임플란트 지대주의 중심 방향으로 응력이 가해지도록 하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시킬 수 있는 최적 교합 영역을 대합치상에 제공하는 효과를 가진다.
본 발명에 따르면 임플란트 크라운의 디자인에 있어, 응력 분석에 대한 전문지식 없이 최적 교합 영역을 이용해 임플란트에 가해지는 응력을 고려하도록 하는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 따르면 미리 저장된 치아형태를 치아 소실 부분에 적용하여 최적 교합 영역을 생성함에 따라 현실적인 최적 교합 영역을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법의 순서도이다.
도 2 내지 도 4는 치아스캔모델생성단계(S1)에 관한 도면이다.
도 5는 스캔파일 정렬단계(S2)를 통해 치료 대상 영역과 이와 마주하는 치열형태는 상하악 교합정보에 의해 맞물리도록 정렬된 예시도면이다.
도 6 내지 도 8은 임플란트 가상임플란트배치단계(S3)에 관한 도면이다.
도 9, 10은 제1임시크라운배치단계(S4)에 관한 것으로 가상임플란트(100)에 제1임시크라운(200a)이 배치된 모습을 나타낸 예시도면이다.
도 11은 제2임시크라운수정단계(S5)에 관한 도면이다.
도 12는 교합점추출단계(S6)에 관한 예시 도면이다.
도 13 및 도 14는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)에서 벡터(vector) 값을 분석하기 위해 벡터(vector) 값 분석 코드를 작동시키는 것에 관한 예시도면이다.
도 15는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)에 관한 설명을 위한 도면이다.
도 16은 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 표시한 도면이다.
도 17은 도 16(a)에 표시된 교합영역(202b)의 각 점에서 국소부위마다 대합치로 가해지는 힘을 벡터단위로 표현한 모습을 나타낸 도면이다.
도 18 및 도 19는 벡터도출단계(S8)에 관한 도면이다.
도 20은 도 18에서 r값이 줄어든 모습을 나타낸 도면이다.
도 21은 제2임시크라운(200b)의 교합점(201b)을 다시 선택한 모습을 나타낸도면이다.
도 22는 도 21의 재구성된 교합점에 따른 R값을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치의 블록도이다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법의 순서도이다.
도 25는 도 24에서 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하기 위한 순서도이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 있어서 치료대상영역과 대합치영역 각각에 대해 생성된 3차원 모델의 예시도이다.
도 27은 본 발명의 실시예들에 있어서 가상 임플란트 지대주가 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 예시도이다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운이 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 예시도이다.
도 29는 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운이 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델과 대합치영역에 대한 3차원 모델이 맞물리도록 정렬된 것을 나타낸 예시도이다.
도 30은 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 영역을 설명하기 위한 예시도이다.
도 31은 본 발명의 실시예들에 있어서 후보 교합 폴리곤 그룹을 설명하기 위한 예시도이다.
도 32는 본 발명의 실시예들에 있어서 합성벡터를 설명하기 위한 예시도이다.
도 33은 본 발명의 실시예들에 있어서 최적 교합 영역을 설명하기 위한 예시도이다.
도 34는 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운과 대합치가 맞물리는 영역에 대응되어 선택된 복수개의 폴리곤들과 후보 교합 폴리곤 그룹을 설명하기 위한 예시도이다.
도 35는 본 발명의 실시예들에 있어서 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명의 일면에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법은 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1), 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2), 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3), 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4), 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5), 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6), 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7), 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8), 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법은 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1), 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2), 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3), 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4), 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5), 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6), 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7), 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8), 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9)를 포함하되, 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 0~10도의 범위를 벗어나는 경우 제2임시크라운(200b)의 교합점(201b)을 사용자의 입력에 기초하여 재구성하여 S6 내지 S7단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법은 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1), 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2), 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3), 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4), 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5), 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6), 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7), 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8), 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9)를 포함하되, 상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법은 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1), 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2), 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3), 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4), 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5), 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6), 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7), 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8), 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9)를 포함하되, 상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되고, 상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법은 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1), 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2), 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3), 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4), 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5), 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6), 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7), 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8), 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9)를 포함하되, 상기 교합점추출단계(S6)의 교합점(201b)은 3개 내지 8개의 교합점이 추출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법은 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터로부터 치아 소실 부분을 포함하는 치료대상영역과 상기 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 단계, 상기 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 단계, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 단계, 상기 치료대상영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 상기 대합치영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 상기 임시크라운의 크기를 조절하여 상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 단계, 상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치된 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 상기 대합치에 대한 3차원 모델로부터 상기 대합치에서 상기 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하는 단계, 상기 최적 교합 영역을 상기 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 상기 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 단계 및 상기 대합치영역 이미지에 상기 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 3차원 모델을 생성하는 단계는 상기 스캔데이터로부터 상기 치료대상영역과 상기 대합치영역 각각에 대한 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어진 3차원 모델을 생성하는 것이고, 상기 최적 교합 영역을 생성하는 단계는 상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 복수개의 폴리곤들을 선택하여 최적 교합 영역을 생성한다.
상기 최적 교합 영역을 생성하는 단계는 상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하는 단계, 선택된 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하는 단계, 서로 다른 상기 후보 교합 폴리곤 그룹에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하는 단계 및 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 단계는 상기 치아 소실 부분의 위치에 따라, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 상기 치아 소실 부분의 위치에 대응되는 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정한다.
본 발명의 또 다른 면에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치는 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터를 외부로부터 입력받는 스캔데이터 입력부, 상기 스캔데이터로부터 치아 소실 부분을 포함하는 치료대상영역과 상기 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부, 상기 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 제1 배치부, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 임시크라운 설정부, 상기 치료대상영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 상기 대합치영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 상기 임시크라운의 크기를 조절하여 상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 제2 배치부, 상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 상기 대합치에 대한 3차원 모델로부터 상기 대합치에서 상기 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하는 최적 교합 영역 생성부, 상기 최적 교합 영역을 상기 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 상기 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 이미지 생성부 및 상기 대합치영역 이미지에 상기 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 표시부를 포함한다.
상기 3차원 모델 생성부는 상기 스캔데이터로부터 상기 치료대상영역과 상기 대합치영역 각각에 대한 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어진 3차원 모델을 생성하는 것이고, 상기 최적 교합 영역 생성부는 상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 복수개의 폴리곤들을 선택하여 최적 교합 영역을 생성한다.
상기 최적 교합 영역 생성부는 상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하고, 선택된 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하며, 서로 다른 상기 후보 교합 폴리곤 그룹에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하고, 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 생성한다.
상기 임시크라운 설정부는 상기 치아 소실 부분의 위치에 따라, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 상기 치아 소실 부분의 위치에 대응되는 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명을 상세하게 설명함에 있어 보철물이란 하나 또는 그 이상의 치아 또는 관련된 조직의 인공적인 대체물을 의미한다. 또한 보철물의 유형으로는 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 크라운(Crown), 라미네이트(Laminate), 브릿지(Bridge), 코핑(Coping), 임플란트(Implant), 덴쳐(Denture), 서지컬가이드(Surgical guide) 등이 있다.
또한 일 예로 보철물이 임플란트(Implant)인 경우, 보철물은 치조골에 삽입되는 임플란트 몸체(Fixture), 임플란트 몸체에 연결되는 임플란트 지대치(Abutment) 그리고 임플란트 지대치 상부 측을 씌우며 인공치아 외측 상부를 형성하는 임플란트 보철물(Crown) 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 정의할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법을 진행하는 과정에서 사용되는 장치들 간에는 무선 및/또는 유선 통신을통해 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 유에스비(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet),xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다. 또한 근거리 통신 기술인 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.
먼저, 본 발명에서 스캔데이터를 생성하는 구강 스캐너는 환자의 구강 내를 스캔하여 스캔 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어 구강 스캐너는 환자의 치료 대상 영역을 스캔하여 스캔 데이터를 생성할 수 있고, 치료 대상 영역이란 구강 내의 영역 중에서 보철물 시술이 이루어지는 영역이 될 수 있고 또한 보철물 시술이 이루어지는 영역과 이와 인접한 인접치가 위치한 영역을 모두 포함하는 영역이 될 수 있다.
본 발명은 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법에 관한 것으로, 대합치가 임플란트 접촉면에 가해지는 힘 및 모멘트가 등가된 단일벡터와 임플란트 사이의 각도를 0에 가까워지도록 임플란트 크라운의 형태를 변형시킴으로써 임플란트에 가해지는 응력이 최소화되기 위한 임플란트 형태 제작방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법의 순서를 나타낸 것으로, 본 발명은 치아스캔모델생성단계(S1), 스캔파일정렬단계(S2), 가상임플란트배치단계(S3), 제1임시크라운배치단계(S4), 제2임시크라운수정단계(S5), 교합점추출단계(S6), 제2임시크라운교합영역도출단계(S7), 벡터도출단계(S8), 크라운형태확정단계(S9)를 포함하여 진행된다.
각 단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
S1) 치아스캔모델생성단계
치아스캔모델생성단계(S1)는 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 단계이다.
상기 치아스캔모델생성단계(S1)는 치료 대상 영역의 치아와 치료 대상 영역과 마주하는 치열을 스캔하여 각각 3차원 모델을 생성할 수 있다.
상기 치아스캔모델생성단계(S1)는 구강스캐너로 환자의 구강 내를 스캔하여 생성된 스캔 데이터를 수신하여 이를 기초하여 치료 대상영역에 대한 3차원 모델을 생성한다. 또한 상기 치아스캔모델생성단계(S1)는 환자의 기본정보(이름, 방문날짜, 진료 기록 등)를 입력받을 수 있다.
도 2 내지 도 4는 치아스캔모델생성단계(S1)에 관한 도면으로 도 2는 환자의 기본정보가 입력되는 예시 화면을 나타낸 것이며, 도 3은 스캔 데이터를 기초하여 치료 대상 영역에 대하여 생성된 3차원 모델(10)에 관한 예시화면으로 치아소실부분(11)을 포함한다.
도 4는 치료 대상 영역과 마주하는 치열의 3D스캔파일이 입력된 모습, 즉 치료대상영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)에 관한 예시화면으로 상기 치아소실부분(11)과 맞물리는 위치의 소실치아대합치(21)를 포함한다.
도 2는 환자의 기본정보가 입력되고 소실된 치아정보인 46번과 소실된 치아와 맞닿는 치아정보인 16번을 각각 다른 색으로 표시해둔다.
S2) 스캔파일정렬단계
스캔파일정렬단계(S2)는 상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 단계이다.
즉, 도 5와 같이 스캔파일정렬단계(S2)를 통해 치료 대상 영역과 이와 마주하는 치열 형태는 상하악 교합정보에 의해 맞물리도록 정렬된 예시도면으로, 도면에서는 치료 대상영역은 하악에 위치하며, 이와 마주하는 치열형태는 상악에 위치한 것을 나타낸다.
S3) 가상임플란트배치단계
가상임플란트배치단계(S3)는 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 단계이다.
도 6 내지 도 8을 통해 임플란트 가상임플란트배치단계(S3)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6을 참고하면 가상임플란트가 배치될 위치정보를 위해 임플란트 스캔바디(scanbody)가 체결된 치아의 스캔파일을 정렬시킨다.
도 7을 참고하면 임플란트 스캔바디(50)에 가상임플란트(100)를 중첩시킴으로써 실제 골 내부의 임플란트 상부 연결부위의 위치정보를 확인할 수 있다.
도 8은 도 7을 통해 실제 임플란트 상부 연결부위의 위치정보를 확인한 내용을 토대로 가상임플란트(100)를 치아소실부분(11)에 위치시키게 된다.
S4) 제1임시크라운배치단계
제1임시크라운배치단계(S4)는 상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 단계이다.
상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치되는 제1임시크라운(200a)은 치아 라이브러리 상에 저장된 크라운 형태 중에 하나로써, 상기 치아 라이브러리는 각 치아의 위치에 따른 분류된 치아 형태들이 저장되는 것으로 치과치료시 통상적으로 사용하는 치아위치별 치아의 형태들이 저장되어 있다.
또한 치아 라이브러리는 서로 다른 교합면 정보를 가지는 복수의 치아 모델을 포함할 수 있다. 각각의 치아 모델은 사용자의 연령대, 치아의 형태, 치아의 크기, 치아의 마모 위치, 치아의 마모패턴, 치아의 마모 면적 등에 따라 구분될 수 있다.
여기서, 교합면 정보는 치아의 사용 등에 의해 치아의 교합점을 중심으로 발생하는 마모 위치, 마모 패턴 또는 치아 형태, 치아 크기 등을 포함하는 치아의 변형 정도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 치아의 변형에 대한 예시에 있어서, 표준 치아와 비교하여 치아의 교합면에 마모가 거의 발생하지 않은 치아 교합면을 가지는 치아, 치아 교합점을 중심으로 직사각형 및 작은 타원 형태의 마모 패턴이 발생한 치아 교합면을 가지는 치아, 또는 이등변삼각형 및 넓은 타원 형태의 마모 패턴이 발생한 치아 교합면을 가지는 치아 등이 있을 수 있다. 위의 직사각형, 이등변삼각형, 타원 형태의 마모 패턴은 일례일 뿐이고, 본 발명의 프로그램이 인식 가능한 치아 변형 및 치아 라이브러리에 저장된 치아 모델의 치아 변형은 이에 한정되지 않는다.
도 9 내지 10은 가상임플란트(100)에 제1임시크라운(200a)이 배치된 모습을 나타낸 예시도면이다.
S5) 제2임시크라운수정단계
제2임시크라운수정단계(S5)는 치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 단계이다.
상기 인접치는 치아 결손부위의 양옆 치아를 의미하는 것이며, 대합치는 치아 결손부위와 맞물리는 치아를 의미한다.
도 11은 제2임시크라운수정단계(S5)에 관한 도면으로, 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보만으로 크라운 형태를 결정했다면, 제2임시크라운(200b)은 치아가 소실된 위치정보뿐만 아니라 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공된다.
즉 소실된 위치에 배치된 제1임시크라운(200a)의 좌우 폭이 제1인접치(12)와 제2인접치(12) 사이의 폭보다 크다면 제1,2인접치(12,13)의 위치를 고려하여 좌우폭이 줄어들 수 있으며, 제1임시크라운(200a)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때 제1임시크라운(200a)의 높이가 낮아서 소실치아대합치(21)와 맞물리지 않는다면 제1임시크라운(200a)의 높이를 조절하여 제2임시크라운(200b)의 형태가 제공된다.
S6) 교합점추출단계
교합점추출단계(S6)는 상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 단계이다.
도 12는 상기 교합점추출단계(S6)에 관한 예시 도면으로, 파란색으로 3개의 교합점(201b)이 추출된 것을 확인할 수 있으며, 바람직하게는 3개 내지 8개의 교합점이 추출될 수 있다.
S7) 제2임시크라운교합영역도출단계
제2임시크라운교합영역도출단계(S7)는 상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 단계이다.
도 13 및 도 14는 이후 단계에서 벡터(vector) 값을 분석하기 위해 벡터(vector) 값 분석 코드를 작동시키는 것에 관한 예시도면이다.
도 15는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)에 관한 설명을 위한 도면으로, 도 15(a)와 같이 제2임시크라운(200b)에서 대합치(21)와 겹치는 부분을 빼면 도 15(b)와 같이 되며 도 15(c)는 대합치(21)와 겹치는 부분이 빠진 제2임시크라운(200b)의 표면만 남긴 모습이다. 도 15(d)는 제2임시크라운(200b)의 표면만 나타낸 도면으로, 도 15(d)의 도면에서 도 15(c)의 대합치와 맞닿는 부위가 제거된 제2임시크라운(200b)을 나타낸 도 15(d)의 도면을 빼면 도 15(e)와 같이 교합점 내부의 제2임시크라운(200b) 표면이 구해진다.
교합점추출단계(S6)는 단순히 제2임시크라운(200b)과 대합치(21)가 교합된 부분만 표시하지만, 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 제2임시크라운(200b)이 대합치(21)와 교합되는 영역의 부피(volume)를 구할 수 있다.
S8) 벡터도출단계
벡터도출단계(S8)는 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 단계이다.
도 16은 상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 표시한 도면이다.
도 17은 도 16(a)에 표시된 교합영역(202b)의 각 점에서 국소부위마다 대합치로 가해지는 힘을 벡터단위로 표현한 모습을 나타낸 도면이다.
도 18은 대합치가 제2임시크라운(202b)의 교합영역(202b)에 가하는 힘 및 회전모멘트가 등가(Equivalent)가 되도록 도 18의 단일벡터로 표현하였다. 도 18은 작용점(M)의 위치와 힘의 크기가 표현되어 있는 것으로 임플란트구조물과 단일벡터 사이의 각도인 R이 0에 가까워야 임플란트 구조물에 손상을 주지 않는다. 만약 R이 커질수록 회전모멘트력에 의해 임플란트 구조물은 손상을 입게 된다.
또한 도 19를 참고하면, 하나의 교합영역(202b)을 일부 요소(element)로 잘라서 K1, K2, K3등으로 면적을 나눈 후 한 면적당 같은 벡터로 가정하여 교합영역(202b)의 외력벡터를 계산할 수도 있다.
도 18의 도면에서 R의 값이 0~10도의 각도의 범위 내에 속하지 않다면 제2임시크라운(200b)의 교합점(201b)을 다시 선택하여 S6~S8 단계를 반복할 수 있으며, 상기 단계를 반복하는 과정에서 도 20과 같이 R이 0에 가까워지도록 할 수 있다.
도 21은 도 18의 R 값이 0~10도의 범위를 벗어나는 경우 제2임시크라운(200b)의 교합점(201b)을 새롭게 재구성한 모습을 나타낸 도면이다(도 21의 N으로 표시된 교합점부분 참고).
이때 교합점(201b)을 재구성하는 방법은 도 18의 R의 값을 근거삼아 제2임시크라운(200b)의 형태를 수정하여 교합점을 재구성하며 이는 사용자의 입력에 기초하여 교합점을 재구성하거나 또는 프로세서에 미리 설정된 프로그램에 따라 교합점을 재구성할 수도 있다.
도 22는 교합점을 재구성함으로써 상기의 S7~S8를 반복함으로써 R값이 새롭게 계산된 모습을 나타낸 것으로 도 18의 도면에 비해 R의 값이 0에 더 가까워진 모습을 확인할 수 있다.
S9) 크라운형태확정단계
크라운형태확정단계(S9)는 상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 단계이다.
이하 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치 및 방법을 도면을 참고하여 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 임플란트 최적 교합 영역을 생성하여 대합치 상에 표시함에 따라, 별도의 응력 분석 없이 임플란트에 가해지는 응력이 픽스쳐와 지대주가 결합되는 면의 중심을 향하도록 하여 임플란트에 가해지는 응력이 최소화되도록 하는 크라운을 디자인할 수 있는 이점이 있다.
임플란트는 치조골에 삽입되는 픽스쳐(Fixture), 픽스쳐의 상부에 연결되는 지대주(Adutment), 지대주의 상부에 연결되어 인공치아 외측 상부를 형성하는 크라운(Crown)으로 구성된다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치의 블록도이다.
도 23을 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치(1)는 스캔데이터 입력부(1000), 3차원 모델 생성부(2000), 제1 배치부(3000), 임시크라운 설정부(4000), 제2 배치부(5000), 최적 교합 영역 생성부(6000), 이미지 생성부(7000), 표시부(8000)를 포함하는 것일 수 있다.
스캔데이터 입력부(1000)는 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터를 외부로부터 입력받는 것일 수 있다.
스캔데이터 입력부(1000)는 치아 소실 부분에 스캔바디가 체결된 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터를 외부로부터 입력받는 것일 수 있다.
여기서, 스캔바디란 치아소실부분에 식립된 임플란트 픽스쳐의 위치를 특정하기 위한 것으로 치아소실부분에 식립된 임플란트 픽스쳐의 상부에 결합되어 잇몸 바깥으로 튀어나온 구조물을 의미한다.
3차원 모델 생성부(2000)는 스캔데이터 입력부(1000)에서 입력받은 스캔데이터로부터 스캔바디를 포함하는 치료대상영역과, 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 것일 수 있다.
3차원 모델 생성부(2000)는 스캔데이터로부터 치료대상영역과 대합치영역 각각에 대한 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어진 3차원 모델을 생성하는 것일 수 있다.
제1 배치부(3000)는 스캔바디의 위치에 기초하여 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 것일 수 있다.
제1 배치부(3000)는 스캔바디의 위치에 따라 기설정된 가상 임플란트 픽스쳐를 배열시키고, 배열된 가상 임플란트 픽스쳐의 상부에 가상 임플란트 픽스쳐의 상단에 하단이 맞물리도록 가상 임플란트 지대주를 배치하는 것일 수 있다.
임시크라운 설정부(4000)는 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 것일 수 있다.
임시크라운 설정부(4000)는 치아 소실 부분의 위치에 따라, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 치아 소실 부분의 위치에 대응되는 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 것일 수 있다.
제2 배치부(5000)는 치료대상영역의 3차원 모델에서 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 대합치영역의 3차원 모델에서 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 임시크라운의 크기를 조절하여 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 것일 수 있다.
이때, 제2 배치부(5000)는 선택된 치아모델에 기초한 임시크라운과 임시크라운과 인접한 치아 사이의 폭경을 계산하여 인접치를 간섭하지 않는 범위내에서 임시크라운의 크기를 크게하거나 작게하도록 하여 임시크라운의 크기를 조절하고 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 것일 수 있다.
한편, 제2 배치부(5000)는 선택된 치아모델에 기초한 임시크라운과 임시크라운과 인접한 치아 사이의 폭경을 계산하여 인접치를 간섭하지 않는 범위내에서 최대 크기를 가지도록 임시크라운의 크기를 설정하여 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 것일 수 있다.
최적 교합 영역 생성부(6000)는 가상 임플란트 지대주의 상부에 임시크라운과 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 대합치에 대한 3차원 모델로부터 대합치에서 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 폴리곤들 조합을 선택하여 최적 교합 영역을 생성하는 것일 수 있다.
최적 교합 영역 생성부(6000)는 임시크라운과 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역 향하도록 하는 폴리곤들 조합을 선택하여 최적 교합 영역을 생성하는 것일 수 있다.
최적 교합 영역 생성부(6000)는 임시크라운과 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하고, 선택된 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하며, 서로 다른 후보 교합 폴리곤 그룹에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하고, 후보 교합 폴리곤 그룹별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 생성하는 것일 수 있다.
이미지 생성부(7000)는 최적 교합 영역을 상기 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 것일 수 있다.
표시부(8000)는 대합치영역 이미지에 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 것일 수 있다.
치기공사 등의 사용자는 1차적으로 배치된 임시크라운으로부터 도출된 최적 교합 영역을 확인하고, 임시크라운과 대합치와의 교합영역이 최적 교합 영역에 대응되도록 임시크라운의 형태를 변경함에 따라 별도의 응력 분석 없이 임플란트에 가해지는 회전 모멘트를 최소화할 수 있는 임플란트 크라운의 형태를 디자인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법은 컴퓨터 프로그램으로써 구현될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장되어 컴퓨터에 의해 읽혀지고 실행됨으로써 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치(1)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법을 진행하는 과정에서 사용되는 장치들 간에는 무선 또는 유선 통신을 통해 데이터를 주고 받을 수 있다.
예를 들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 유에스비(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTH(Fiber To The Home)등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다. 또한 근거리 통신 기술인 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC 등이 이용될 수 있다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법의 순서도이고, 도 25는 도 24에서 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하기 위한 순서도이며, 도 26은 본 발명의 실시예들에 있어서 치료대상영역과 대합치영역 각각에 대해 생성된 3차원 모델의 예시도이고, 도 27은 본 발명의 실시예들에 있어서 가상 임플란트 지대주가 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 예시도이며, 도 28은 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운이 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 예시도이고, 도 29는 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운이 배치된 치료대상영역과 대합치영역의 3차원 모델이 맞물리도록 정렬된 것을 나타낸 예시도이며, 도 30은 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 영역을 설명하기 위한 예시도이고, 도 31은 본 발명의 실시예들에 있어서 후보 교합 폴리곤 그룹을 설명하기 위한 예시도이며, 도 32는 본 발명의 실시예들에 있어서 합성벡터를 설명하기 위한 예시도이고, 도 33은 본 발명의 실시예들에 있어서 최적 교합 영역을 설명하기 위한 예시도이며, 도 34는 본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운과 대합치가 맞물리는 영역에 대응되어 선택된 복수개의 폴리곤들과 후보 교합 폴리곤 그룹을 설명하기 위한 예시도이고, 도 35는 본 발명의 실시예들에 있어서 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 설명하기 위한 예시도로 이하 도 24 내지 35를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 24를 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법은 3차원 모델을 생성하는 단계(S110), 가상 임플란트 지대주를 배치하는 단계(S120), 임시크라운을 설정하는 단계(S130), 임시크라운을 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 단계(S140), 임시크라운의 표면과 대합치의 표면이 맞닿는 영역에 대응되는 복수개의 폴리곤들을 선택하는 단계(S150), 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하는 단계(S160), 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하는 단계(S170), 최적 교합 영역을 생성하는 단계(S180), 대합치상에 최적 교합 영역을 표시하기 위한 이미지를 생성하는 단계(S190), 생성된 이미지를 표시하는 단계(S200)를 포함하는 것일 수 있다.
먼저, 구강스캐너로 치아 소실 부분에 스캔바디가 체결된 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터로부터 스캔바디(1103)를 포함하는 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100)과 치료대상영역과 마주하는 대합치영역에 대한 3차원 모델(1200)을 각각 생성한다(S1100).
3차원 스캔과정에서는 치아 소실 부분의 내측에 식립된 임플란트 픽스쳐가 스캔되지 않으므로, 임플란트 픽스쳐의 위치를 특정하기 위해 환자의 잇몸에 식립된 임플란트 픽스쳐의 상부에 스캔바디를 체결하여 스캔바디가 체결된 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터를 사용하도록 한다.
치료대상영역은 임플란트 시술이 이루어지는 영역과, 임플란트 시술이 이루어지는 영역과 인접한 인접치가 위치한 영역을 포함하는 영역이 될 수 있다. 대합치영역은 치료대상영역과 마주하는 치열형태를 포함하는 영역이 될 수 있다.
여기서, 치료대상영역과 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델(1100, 1200)은 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 것일 수 있다.
이후, 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100)의 치아 소실 부분의 내측으로 가상 임플란트 지대주(1109)를 배치한다(S120).
가상 임플란트 지대주(1109)를 배치하는 단계에서는 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100)의 스캔바디(1103)의 위치에 기초하여 가상 임플란트 지대주(1109)를 배치하는 것일 수 있다(S120).
더욱 구체적으로는, 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100)의 스캔바디(1103)의 위치에 따라 기설정된 가상 임플란트 픽스쳐(1107)를 배열시키고, 배열된 가상 임플란트 픽스쳐(1107)의 상부에 가상 임플란트 픽스쳐(1107)의 상단과 하단이 맞물리도록 가상 임플란트 지대주(1109)를 배치하는 것일 수 있다(S120).
가상 임플란트 지대주(1109)를 배치한 이후 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정한다(S130).
복수개의 치아모델들은 복수개의 치아위치(11 내지 18, 21 내지 28, 31 내지 38, 41 내지 48) 각각에 대응되어 저장되는 것일 수 있다.
복수개의 치아모델들은 과거 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성된 스캔데이터로부터 해당 치아위치의 치아에 대한 3차원 모델을 생성함에 따라 생성되어 해당 치아위치에 대해 저장되는 것일 수 있다.
복수개의 치아모델들은 컴퓨터의 치아 라이브러리 상에 저장되는 것일 수 있다. 치아 라이브러리는 치아 형태에 따른 3차원 치아모델이 각 치아의 위치에 따라 분류되어 저장되어 있는 것일 수 있다.
한편, 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100)상에서 가상 임플란트 지대주(109)의 위치, 즉 치아 소실 부분의 위치에 따라, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 치아 소실 부분의 위치에 대응되는 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 것일 수 있다(S130).
이후, 치료대상영역의 3차원 모델(1100)에서 치아 소실 부분과 인접한 인접치(1101, 1105)의 형태와 대합치영역의 3차원 모델(1200)에서 치아 소실 부분에 대응되는 대합치(1210)의 형태에 따라 임시크라운(1110)의 크기를 조절하여 가상 임플란트 지대주(1109)의 상부에 배치한다(S140).
더욱 구체적으로는, 인접치(1101, 1105) 사이의 폭경을 계산하여 임시크라운(1110)과 인접치(1101, 1105)간의 거리가 기설정된 간격(예를 들어 0.01mm) 이내가 되도록 임시크라운(1110)의 가로, 세로를 증가 또는 감소시키거나, 인접치(1101, 1105)의 높이를 계산하여 임시크라운(1110)의 높이가 인접치(1101, 1105)의 높이와 균등하도록 임시크라운(1110)의 높이를 증가 또는 감소시키며 임시크라운(110)의 크기를 조절하여 가상 임플란트 지대주(1109)의 상부에 배치하는 것일 수 있다(S140).
임시크라운(1110)을 가상 임플란트 지대주(1109)의 상부에 배치한 이후, 임시크라운(1110)과 대합치(1210)가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 임시크라운(1110)의 표면과 대합치(1210)의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역(1111, 1112, 1113, 1114, 1115)에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델(1210)에 속하는 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215)을 선택한다(S150).
임시크라운(1110)이 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100b)과 대합치영역에 대한 3차원 모델(1200)이 맞물린 상태에서, 대합치(1210)의 볼륨(volume)에서 임시크라운(1110)의 볼륨을 뺀 후 대합치(1210)에 남은 표면에 속하는 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219)을 선택함에 따라, 임시크라운(1110)의 표면과 대합치(1210)의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역(1111, 1112, 1113, 1114, 1115)에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델(1210)에 속하는 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215)을 선택하는 것일 수 있다(S150).
대합치에 대한 3차원 모델(1210)에서 임시크라운(1110)의 표면과 대합치(1210)의 표면이 맞닿는 영역에 대응되도록 선택된 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219)에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)을 설정한다(S160).
임시크라운(1110)의 표면과 대합치(1210)의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델(1210)에 속하는 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219)을 선택하는 단계와 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)을 설정하는 단계 사이에 있어서, 선택된 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219) 각각에 대한 직교벡터들을 합성함에 따라 임시크라운(1110)과 대합치(1210)가 맞물릴 때 대합치(1210)에 의해 임시크라운(1110)에 가해지는 외력벡터들이 등가되는 초기합성벡터를 도출하여 임시크라운이 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100b)과 초기합성벡터를 화면상에 출력하는 것일 수 있다.
치기공사 등의 사용자는 화면상에 출력되는 임시크라운이 배치된 치료대상영역에 대한 3차원 모델(1100b)과 초기합성벡터를 확인하고, 임시크라운의 형태를 조정할 수 있다.
사용자가 임시크라운의 형태를 조정하는 경우, 형태가 조정된 임시크라운과 대합치(1210)가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 형태가 조정된 임시크라운의 표면과 대합치(1210)의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델(1210)에 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하고, 선택된 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하는 것일 수 있다.
후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하는 단계 이후, 설정된 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 가상 임플란트 지대주(1109)의 하부 단면영역(1120)을 향하도록 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택한다(S170).
여기서 합성벡터가 가상 임플란트 지대주(1109)의 하부 단면영역(1120)의 중심에 가까이 향할수록 임플란트에 가해지는 회전 모멘트가 적어지는 것을 의미하며, 그에 따라 회전 모멘트에 의해 임플란트가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하는 단계는 서로 다른 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 조합에 따라 각 조합에 속하는 복수개의 폴리곤 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들을 합성한 합성벡터를 산출하는 단계(S171)와, 임시크라운(1110)과 대합치(1210)가 맞물리도록 정렬되는 경우에 가상 임플란트 지대주(1109)의 하부 단면에 대응되는 하부 단면영역(1120)을 생성하는 단계(S173)와, 산출된 합성벡터가 가상 임플란트 지대주(1109)의 하부 단면영역(120)을 향하도록 하는 서로 다른 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하는 단계(S175)를 포함하는 것일 수 있다.
하부 단면영역을 생성하는 단계는 가상 임플란트 지대주(1109)와 가상 임플란트 픽스쳐(1107)가 접하는 영역에 대응되는 하부 단면영역(1120)을 생성하는 것일 수 있다.
복수개의 폴리곤들을 선택하는 단계(S175)에 있어서, 각 합성벡터에 대응되는 복수개의 폴리곤들 각각의 x축 좌표값, y축 좌표값, z축 좌표값들을 각각 평균함에 따라 중심점을 산출하고, 합성벡터의 시작점을 중심점으로 설정하며, 중심점을 시작점으로 하는 합성벡터가 가상 임플란트 지대주(1109)의 하부 단면영역(1120)을 향하는 경우 상기 합성벡터에 대응되는 복수개의 폴리곤들을 선택하는 것일 수 있다(S175).
한편, 합성벡터가 가상 임플란트 지대주(1109)에 대한 하부 단면영역(1120)을 향하는 조건을 만족하는 복수개의 폴리곤들 조합이 다수개가 존재하는 경우, 각각 선택된 폴리곤들 조합에 따른 합성벡터들 중 하부 단면영역(1120)의 중심에 가장 가까운 방향으로 향하는 합성벡터(1310)에 대응되는 복수개의 폴리곤들의 조합을 선택하는 것일 수 있다(S175).
즉, 합성벡터 계산의 기초가 되는 폴리곤의 특정이 달라지면 특정된 폴리곤들의 위치에 따른 중심과 합성벡터의 방향이 달라지게 된다. 합성벡터의 방향이 달라지면 대합치와 임시크라운이 맞물리게 되는 경우 대합치에서 임시크라운, 가상 임플란트 지대주를 거쳐 임플란트 픽스쳐에 가해지는 응력이 달라지게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치에서는 전술한 과정에 따라 폴리곤들의 위치에 따른 중심에서의 합성벡터의 방향이 임플란트 픽스쳐와 가상 임플란트 지대주가 결합되는 결합면의 중심을 향하도록 하는 복수개의 폴리곤 조합을 선택하도록 한다.
복수개의 폴리곤 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들 또는 직교벡터들을 합성함에 따른 합성벡터와, 지대주의 하부 단면영역의 중심에 가장 가까운 방향으로 향하는 합성벡터에 대응되는 지도학습값들을 이용하여 기설정된 신경망 구조의 파라미터들이 정리됨에 따라 미리 학습되는 학습 모델에 후보 교합 폴리곤 그룹에 속하는 폴리곤들 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들을 적용함에 따라 지대주의 하부 단면영역의 중심에 가장 가까운 방향으로 향하는 합성벡터를 가지도록하는 복수개의 폴리곤들을 선택하도록 하는 것일 수 있다(S175).
복수개의 합성벡터들 중 지대주의 하부 단면영역의 중심에 가장 가까운 방향을 나타내는 합성벡터를 도출하기 위하여 복수개의 매개변수들로부터 도출 가능한 모든 조합을 적용하여 최적의 매개변수를 찾는 그리드 서치(Adaptive grid search) 또는 기설정된 함수에 대해 최적값을 가지는 포인트를 찾는 볼록 최적화(Convex optimization) 등이 적용될 수 있다.
이후, 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 생성한다(S180).
여기서 후보 교합 폴리곤 그룹(1221, 1222, 1223, 1224, 1225, 1226, 1227, 1228, 1229)별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지며 기설정된 최적 교합점 갯수(예를 들어 3개 내지 8개)에 따른 복수개의 최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 생성하는 것일 수 있다(S180).
본 발명의 실시예들에 있어서 임시크라운(1110)과 대합치(1210)가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 임시크라운(1110)의 표면과 대합치(1210)의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역(1111, 1112, 1113, 1114, 1115)에 대응되는 대합치에 대한 3차원 모델(210)에 속하는 복수개의 폴리곤들(1211, 1212, 1213, 1214, 1215, 1216, 1217, 1218, 1219)을 선택한다. 또한, 본 발명의 실시예들에 있어서, 선택된 복수개의 폴리곤들에 기초한 복수개의 후보 교합 폴리곤 그룹을 이용하여 최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 생성하도록 한다.
보다 상세하게는, 후보 교합 폴리곤 그룹별로 선택된 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터(1310)의 방향이 가상 임플란트 지대주(1109)의 하부 단면영역(1120)의 중심을 향하도록 하는 최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 생성하도록 한다.
본 발명에 따르면 임시크라운과 대합치가 맞물리는 영역을 기준으로 생성된 후보 교합 폴리곤 그룹들에 속하는 복수개의 폴리곤들로부터 폴리곤에 직교하는 직교벡터에 기초한 합성벡터가 가상 임플란트 픽스쳐의 상부 단면영역을 향하는 복수개의 폴리곤들을 선택함으로써, 임플란트의 크라운에 대한 응력분석 및 응력을 최소화하기 위한 교합점 도출을 자동화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서 치아위치에 따라 미리 저장된 치아모델에 따른 임시크라운에 기초하여 최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 생성함에 따라 자연스러운 치아형태의 크라운을 디자인할 수 있도록 한다.
최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 생성한 이후, 최적 교합 영역(1231, 1232, 1233, 1234, 1235, 1236, 1237, 1238, 1239)을 대합치에 대한 3차원 모델(1210)상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와, 대합치영역에 대한 3차원 모델(1200)을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하고(S190), 대합치영역 이미지에 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시한다(S200).
본 발명에 따르면 대합치에서 임플란트를 향해 가해지는 외력벡터가 임플란트 지대주의 하부 단면영역, 이상적으로는 하부 단면영역의 중심부를 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하여 대합치상에 표시함으로써, 응력 분석에 대한 전문지식을 구비하지 않고도 임플란트에 가해지는 회전 모멘트을 최소화할 수 있는 임플란트 크라운을 디자인하도록 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치에 있어서, 치기공사 등의 사용자는 대합치상에 표시된 최적 교합 영역을 참고하여 임시크라운의 표면을 일부 융기시키거나 침강시켜 대합치와 임시크라운이 맞물리는 영역이 최적 교합 영역과 대응되도록 임시크라운을 디자인함에 따라, 별도의 응력 분석없이 임플란트에 가해지는 응력을 최소화할 수 있는 임플란트의 크라운의 형태를 디자인할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치는 가상 치아 응력분석, 임플란트 디자인 및 제작 등의 기술분야에 이용가능하다.

Claims (13)

  1. 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1);
    상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2);
    치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3);
    상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4);
    치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5);
    상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6);
    상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7);
    상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8);
    상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법.
  2. 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1);
    상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2);
    치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3);
    상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4);
    치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5);
    상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6);
    상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7);
    상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8);
    상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되,
    상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 0~10도의 범위를 벗어나는 경우 제2임시크라운(200b)의 교합점(201b)을 사용자의 입력에 기초하여 재구성하여 S6 내지 S7단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법.
  3. 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1);
    상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2);
    치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3);
    상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4);
    치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5);
    상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6);
    상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7);
    상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8);
    상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되,
    상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법.
  4. 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1);
    상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2);
    치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3);
    상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4);
    치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5);
    상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6);
    상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7);
    상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8);
    상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되,
    상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되고,
    상기 제1임시크라운배치단계(S4)의 제1임시크라운(200a)은 치아가 소실된 위치정보로 크라운 형태가 결정되고, 상기 제2임시크라운수정단계(S5)의 제2임시크라운(200b)은 좌우에 위치한 인접치와 소실된 치아와 맞물리는 대합치와의 관계를 고려되어 제2임시크라운(200b)의 크기가 조정된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법.
  5. 구강스캐너로부터 검출된 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태를 스캔하여 스캔 데이터를 생성하고, 생성된 스캔 데이터를 기초하여 상기 치료 대상 영역과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델을 각각 생성하는 치아스캔모델생성단계(S1);
    상기 치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 서로 맞물리도록 정렬하는 스캔파일정렬단계(S2);
    치아스캔모델생성단계(S1)를 통해 생성된 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)의 치아소실부분(11)에 가상임플란트(100)를 위치시키는 가상임플란트배치단계(S3);
    상기 가상임플란트배치단계(S3)로부터 배치된 가상임플란트(100)에 임의로 선택된 제1임시크라운(200a)을 자동으로 배치하여 가상임플란트(100)의 연결부(110)와 연결시키는 제1임시크라운배치단계(S4);
    치아소실부분(11)과 인접하는 인접치(12,13)와 치아소실부분(11)과 대응하는 대합치(21)와의 관계를 토대로 상기 제1임시크라운배치단계(S4)를 통해 배치된 제1임시크라운(200a)이 제2임시크라운(200b)으로 수정되는 제2임시크라운수정단계(S5);
    상기 제2임시크라운수정단계(S5) 이후, 제2임시크라운(200b)이 소실치아대합치(21)와 맞물릴 때의 교합점(201b)이 추출되는 교합점추출단계(S6);
    상기 교합점추출단계(S6) 이후, 제2임시크라운(200b)을 포함한 치료 대상 영역의 3차원 모델(10)과 대합치(21)를 포함한 치료 대상 영역과 마주하는 치열형태에 대한 3차원 모델(20)이 맞물린 상태에서, 제2임시크라운(200b)의 볼륨(volume)에서 대합치(21)의 볼륨(volume)을 뺀 후 남은 표면인 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)을 도출하는 제2임시크라운교합영역도출단계(S7);
    상기 제2임시크라운교합영역도출단계(S7)를 통해 도출된 제2임시크라운(200b)의 교합영역(202b)에서 국소부위마다 대합치에 의해 가해지는 외력벡터들이 등가되는 단일벡터를 도출하는 벡터도출단계(S8);
    상기 벡터도출단계(S8)를 통해 도출된 단일벡터값이 가상임플란트의 축과의 각도(R)가 소정 각도 이내가 되는 경우 제2임시크라운(202b)의 형태를 확정시키는 크라운형태확정단계(S9);를 포함하되,
    상기 교합점추출단계(S6)의 교합점(201b)은 3개 내지 8개의 교합점이 추출되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법.
  6. 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터로부터 치아 소실 부분을 포함하는 치료대상영역과 상기 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 단계;
    상기 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 단계;
    미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 단계;
    상기 치료대상영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 상기 대합치영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 상기 임시크라운의 크기를 조절하여 상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 단계;
    상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치된 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 상기 대합치에 대한 3차원 모델로부터 상기 대합치에서 상기 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하는 단계;
    상기 최적 교합 영역을 상기 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 상기 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 단계; 및
    상기 대합치영역 이미지에 상기 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 단계;를 포함하는 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 3차원 모델을 생성하는 단계는
    상기 스캔데이터로부터 상기 치료대상영역과 상기 대합치영역 각각에 대한 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어진 3차원 모델을 생성하는 것이고,
    상기 최적 교합 영역을 생성하는 단계는
    상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 복수개의 폴리곤들을 선택하여 최적 교합 영역을 생성하는 것
    인 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 최적 교합 영역을 생성하는 단계는
    상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하는 단계;
    선택된 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하는 단계;
    서로 다른 상기 후보 교합 폴리곤 그룹에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하는 단계; 및
    상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 생성하는 단계;를 포함하는 것
    인 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 단계는
    상기 치아 소실 부분의 위치에 따라, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 상기 치아 소실 부분의 위치에 대응되는 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 것
    인 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법.
  10. 구강스캐너로 환자의 구강을 스캔함에 따라 생성되는 스캔데이터를 외부로부터 입력받는 스캔데이터 입력부;
    상기 스캔데이터로부터 치아 소실 부분을 포함하는 치료대상영역과 상기 치료대상영역과 마주하는 대합치영역 각각에 대한 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부;
    상기 치료대상영역에 대한 3차원 모델의 치아 소실 부분에 가상 임플란트 지대주를 배치하는 제1 배치부;
    미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 임시크라운 설정부;
    상기 치료대상영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분과 인접한 인접치의 형태와 상기 대합치영역의 3차원 모델에서 상기 치아 소실 부분에 대응되는 대합치의 형태에 따라 상기 임시크라운의 크기를 조절하여 상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 배치하는 제2 배치부;
    상기 가상 임플란트 지대주의 상부에 상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 기초하여 상기 대합치에 대한 3차원 모델로부터 상기 대합치에서 상기 임시크라운으로 가해지는 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 최적 교합 영역을 생성하는 최적 교합 영역 생성부;
    상기 최적 교합 영역을 상기 대합치에 대한 3차원 모델상에 표시하기 위한 최적 교합 영역 이미지와 상기 대합치영역에 대한 3차원 모델을 표시하기 위한 대합치영역 이미지를 생성하는 이미지 생성부; 및
    상기 대합치영역 이미지에 상기 최적 교합 영역 이미지를 오버랩하여 표시하는 표시부;를 포함하는 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 3차원 모델 생성부는
    상기 스캔데이터로부터 상기 치료대상영역과 상기 대합치영역 각각에 대한 복수개의 폴리곤들의 조합으로 이루어진 3차원 모델을 생성하는 것이고,
    상기 최적 교합 영역 생성부는
    상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 하는 복수개의 폴리곤들을 선택하여 최적 교합 영역을 생성하는 것
    인 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 최적 교합 영역 생성부는
    상기 임시크라운과 상기 대합치가 맞물리도록 정렬되는 경우에 있어서, 상기 임시크라운의 표면과 상기 대합치의 표면이 맞닿는 적어도 두 개의 영역에 대응되는 상기 대합치에 대한 3차원 모델에 속하는 복수개의 폴리곤들을 선택하고, 선택된 복수개의 폴리곤들에 인접한 기설정된 갯수 이상의 복수개의 폴리곤들을 선택하여 영역별로 후보 교합 폴리곤 그룹을 설정하며, 서로 다른 상기 후보 교합 폴리곤 그룹에 각각 속하는 복수개의 폴리곤들의 각각의 표면에서 직교한 직교벡터들에 기초한 합성벡터의 방향이 상기 가상 임플란트 지대주의 하부 단면영역을 향하도록 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 적어도 하나의 폴리곤을 선택하고, 상기 후보 교합 폴리곤 그룹별로 선택된 폴리곤들의 조합으로 이루어지는 최적 교합 영역을 생성하는 것
    인 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 임시크라운 설정부는
    상기 치아 소실 부분의 위치에 따라, 미리 저장된 3차원 모델로서의 복수개의 치아모델들 중 상기 치아 소실 부분의 위치에 대응되는 어느 하나의 치아모델을 선택하여 임시크라운으로 설정하는 것
    인 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 장치.
PCT/KR2020/011198 2019-09-27 2020-08-21 컴퓨터를 활용하여 임플란트에 가해지는 응력을 최소화시키기 위한 임플란트 형태 제작 방법, 컴퓨터를 활용한 임플란트 최적 교합 영역 추천 방법 및 장치 WO2021060713A1 (ko)

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