WO2022131585A1 - 치아 배열용 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 디지털 치아 배열 방법 및 그 장치 - Google Patents

치아 배열용 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 디지털 치아 배열 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2022131585A1
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WO
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tooth
interface
digital
collision
teeth
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PCT/KR2021/016909
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최규옥
김화삼
유혜리
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오스템임플란트 주식회사
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    • G16H50/50—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for simulation or modelling of medical disorders

Definitions

  • the present invention relates to image analysis and processing technology, and more particularly, to digital dental diagnosis and treatment plan establishment technology through image analysis.
  • Dental treatment e.g., orthodontics, prosthetics, dentures, etc.
  • digital dental software is a process of acquiring patient data, establishing a treatment plan, manufacturing a device (e.g., prosthesis), treatment, checking treatment results, or similar processes. proceed Among them, for orthodontic treatment, prior to orthodontic treatment, orthodontic diagnosis and treatment plan are established from patient data, and teeth are set up in an ideal shape.
  • the manipulator is displayed for individual teeth of the patient's image data displayed on the screen, and the user can rotate or move the individual teeth by manipulating the manipulator on the screen.
  • tooth movement or tooth rotation is required, when the user selects and manipulates individual teeth, the tooth movement according to the user's operation is visualized and displayed on the screen.
  • a digital tooth arrangement method includes the steps of: displaying, by a digital tooth arrangement apparatus, dental image data of tooth arrangement; A method comprising: displaying a plurality of manipulators for at least one of a fine adjustment function and a treatment procedure function on a loop-shaped guide interface; and performing tooth alignment using the plurality of manipulators; It includes at least one of movement and rotation, and the treatment function includes at least one of tooth extraction, tooth fixation, and interdental preparation.
  • the tooth movement interface and the tooth rotation interface are divided into a collision compensation interface for compensating for collision of adjacent teeth with respect to the selected tooth and a collision ignoring interface for ignoring collision compensation of adjacent teeth with respect to the selected tooth.
  • the collision compensation interface and the collision ignoring interface may be displayed at positions symmetrical to each other with respect to the center of the guide interface.
  • At least one image of a front tooth image, an occlusal surface image, and a tooth side image may be displayed, and the manipulator may be displayed on each image.
  • the manipulator In the step of displaying the manipulator, at least two images of a frontal tooth image, a tooth occlusal surface image, and a tooth side image are displayed together, the manipulator may be displayed on each image, and tooth alignment is performed using the manipulator. In the case of manipulation through the manipulator on a predetermined image by user manipulation, the manipulation result may be reflected and displayed on at least one other image in real time.
  • the step of aligning the teeth includes: performing fine adjustment of teeth using a manipulator by user manipulation for the selected teeth; It may include the step of compensating for the amount of movement of the adjacent teeth by reflecting the collision.
  • the performing of the tooth arrangement may further include visualizing and displaying a collision direction and an overlapping amount when the selected tooth collides with an adjacent tooth.
  • the adjacent tooth within the collision range with the selected tooth compensates for the overlapping amount along the arch line in the same direction as the selected tooth.
  • the positions of the rotation center point candidates to be performed rotational motion for rotation of the selected tooth using the manipulator may be displayed, and a predetermined rotation by a user operation among the rotation center point candidates displayed in the step of performing the tooth arrangement You can select a center point and rotate the selected tooth around the selected rotation center point.
  • the positions of the rotation center point candidates to be executed for rotational motion for rotation of the selected tooth using the manipulator are displayed, and a preset basic center point can be presented among them, and the rotation displayed in the step of performing the tooth arrangement It is possible to change to another predetermined rotation center point by user manipulation among the center point candidates, and rotate the selected tooth around the changed rotation center point.
  • the tooth extraction interface can be displayed, and when the tooth extraction interface for the selected tooth is selected by user manipulation in the step of performing tooth arrangement, the selected tooth can be deleted and displayed as an empty space have.
  • the tooth fixing interface may be displayed, and when the fixing interface for the selected tooth is selected by a user manipulation in the step of performing tooth arrangement, the selected tooth may be fixed.
  • the interface for interdental deletion may be displayed, and when the amount of interdental reduction is input through the interface for interdental reduction for the selected teeth by user manipulation in the step of performing tooth arrangement, the input amount of reduction is selected At least one of the mesial and distal proximal surfaces of the tooth may be deleted and displayed.
  • the interface for interdental erasure may include at least one of a text box interface for receiving an input of an erase value from a user, and an increase/decrease interface for increasing or decreasing an erase amount through a user selection.
  • the step of performing the tooth arrangement may further include at least one of displaying the changed tooth width after interdental preparation along with the selected teeth and interdental preparation, and analyzing the changed tooth width after the interdental preparation and providing an analysis result.
  • a digital tooth arrangement method includes the steps of: displaying, by a digital tooth arrangement apparatus, dental image data; selecting and receiving teeth by a user manipulation on the displayed dental image data; Displaying a fine adjustment interface including at least one of a tooth movement interface and a tooth rotation interface on a guide interface, performing fine adjustment of teeth using the fine adjustment interface by a user operation, and selected teeth during fine adjustment of teeth and determining a collision with an adjacent tooth of the
  • a digital tooth arrangement apparatus includes an output unit for displaying a screen including dental image data, an input unit for receiving a user manipulation signal, and an input unit for dental image data displayed on the screen.
  • an output unit for displaying a screen including dental image data
  • an input unit for receiving a user manipulation signal
  • an input unit for dental image data displayed on the screen When a selected tooth is input, a plurality of manipulators for at least one of a fine adjustment function and a treatment procedure function are displayed on the loop-shaped guide interface centered on the selected tooth through the output unit, and the tooth arrangement is performed using the plurality of manipulators.
  • the fine adjustment function may include at least one of tooth movement and rotation
  • the treatment operation function may include at least one of tooth extraction, tooth fixation, and interdental preparation.
  • the expected collision with the adjacent teeth is visualized and displayed, and the movement of the adjacent teeth reflecting the expected collision is performed together, thereby reducing additional manipulation by the user and increasing ease of use.
  • the tooth alignment process can be easily performed based on actual tooth movement.
  • the result of tooth rotation is different depending on the rotation center point.
  • the rotation center point position changes, it is possible to specify the rotation center point position that reflects the actual tooth axis, so that the user can check the rotation center point information of the selected tooth and rotate Convenience of use is increased because the position of the center point can be changed.
  • fine adjustment functions including tooth movement and rotation and treatment method functions are applied within one screen at the same stage It is possible. Accordingly, since it is possible to apply both fine adjustment of teeth and treatment techniques at the same time, the user's additional manipulation is reduced and the convenience of use is increased.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a digital tooth arrangement device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of a digital tooth arrangement method using a manipulator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing a flow of a method for fine-tuning teeth using a manipulator according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 to 7 are views for explaining a screen displaying a manipulator for fine adjustment of teeth according to an embodiment of the present invention, and a tooth movement interface and a tooth movement rotation interface used at this time;
  • FIG. 8 is a view showing a screen in which a collision compensation interface and a collision ignoring interface are applied to selected teeth according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a view showing a screen in which a rotation axis can be changed according to a user's selection when teeth are rotated using a manipulator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a view showing an example of tooth extraction through the tooth extraction interface according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing an example of fixing teeth through an interface for fixing teeth according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of performing interdental erasure through an interdental erasure interface according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view showing a screen displaying a changed tooth width after interdental erasure using an interdental erasure interface according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a view showing a screen for displaying a tooth width analysis result changed after interdental deletion using an interdental deletion interface according to an embodiment of the present invention.
  • Each block in the accompanying block diagram and combinations of steps in the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engine), which are executed by the processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing device. It may be mounted so that its instructions, which are executed by the processor of a computer or other programmable data processing device, create means for performing the functions described in each block of the block diagram or in each step of the flowchart.
  • execution engine executed by computer program instructions (execution engine), which are executed by the processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing device. It may be mounted so that its instructions, which are executed by the processor of a computer or other programmable data processing device, create means for performing the functions described in each block of the block diagram or in each step of the flowchart.
  • These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory which may direct a computer or other programmable data processing device to implement a function in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart, the instructions stored in the block diagram.
  • the computer program instructions may be mounted on a computer or other programmable data processing device, a series of operational steps is performed on the computer or other programmable data processing device to create a computer-executable process to create a computer or other programmable data processing device. It is also possible that instructions for performing the data processing apparatus provide steps for executing functions described in each block in the block diagram and in each step in the flowchart.
  • each block or step may represent a module, segment, or portion of code comprising one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments the blocks or steps referred to in some alternative embodiments. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of sequence. For example, it is possible that two blocks or steps shown one after another may be performed substantially simultaneously, and also the blocks or steps may be performed in the reverse order of the corresponding functions, if necessary.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a digital tooth arrangement device according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement device 1 performs a tooth arrangement design for helping with orthodontics, prosthetics, dentures, and the like in actual dentistry.
  • the tooth arrangement design task is a virtual process that acquires the patient's dental image data, performs diagnosis and analysis using the dental image data through software control, conducts simulation to establish a treatment plan, and arranges teeth according to the established treatment plan. It refers to a series of processes for producing dental set-up data. Tooth alignment can be applied to orthodontics, prosthetics, and dentures.
  • the patient's dental image data may include at least one of CT data, oral data, and facial data, or data obtained by matching two or more.
  • the digital tooth alignment apparatus 1 may include an electronic device capable of executing a tooth alignment design program, and a server that communicates with the electronic device through a network.
  • Electronic devices include computers, notebook computers, laptop computers, tablet PCs, smart phones, mobile phones, personal media players (PMPs), personal digital assistants (PDAs), and the like.
  • a digital tooth arrangement apparatus 1 includes a data acquisition unit 10 , a storage unit 12 , a control unit 14 , an input unit 16 , and an output unit 18 . .
  • the data acquisition unit 10 acquires dental image data from a patient.
  • the dental image data required for treatment may include at least one of CT data, oral data, and facial data, or data obtained by matching two or more.
  • the cephalo-lateral photograph, panoramic data, cephalometric X-ray data, frontal radiograph (PA X-ray) data, and the like may be further included.
  • the scan data is data having information on actual teeth including damaged teeth.
  • the scan data may be dental model scan data obtained by scanning a plaster model created by imitating a patient's oral cavity with a 3D scanner.
  • it may be oral scan data obtained by scanning the inside of the patient's mouth using a 3D intra-oral scanner.
  • the acquired scan data may be stored in the storage unit 12 .
  • CT data may be obtained by generating tomographic images of the patient's head using computed tomography (CT), segmenting the tooth boundaries in each tomography image, and combining them into one.
  • CT computed tomography
  • These scan data and CT data are images obtained by imaging the maxillary teeth under the maxillary teeth with the patient's mouth open, images obtained by imaging the mandibular teeth above the mandibular teeth with the patient's mouth open, and local area imaging with the mouth closed. imaging, oral radiographs, etc.
  • the acquired CT data may be stored in the storage unit 12 .
  • the CT data may be data in a three-dimensional form. Through CT data, external information about the face, soft tissue, and internal information, such as skeletal structure, and oral information, can be obtained and used in dental treatment.
  • the storage unit 12 stores various data such as information necessary for performing an operation of the digital tooth arrangement apparatus 1 and information generated according to the operation.
  • the storage unit 12 may provide data necessary for the data analysis of the control unit 14 to the control unit 14 .
  • the output unit 18 displays a screen according to the operation of the control unit. For example, dental image data and a manipulator on the dental image data may be displayed.
  • the orthodontic treatment plan establishment process using dental software consists of moving individual teeth to a desired position by manipulating the manipulator displayed on the dental image, rotating, extracting teeth, fixing teeth, and deleting teeth. It includes the process of completing the tooth arrangement through motion, etc.
  • the input unit 16 receives a user manipulation signal.
  • a user manipulation signal for tooth movement, tooth rotation, tooth extraction, tooth fixation, and interdental deletion with respect to tooth arrangement data displayed on the screen is received through the output unit 18 .
  • the control unit 14 When a predetermined tooth is selected and inputted by a user operation through the input unit 16 on the dental image data displayed on the screen, the control unit 14 provides a manipulator that provides at least one of a fine adjustment function and a treatment procedure function around the selected tooth. It is displayed through the output unit 18, and tooth alignment is performed using a manipulator.
  • the user manipulation to select and input a tooth includes an action such as a click using an input tool such as a mouse or a touch using a body part such as a finger, or an action such that the cursor or finger of the input tool stays on the tooth for a predetermined time or longer and the like.
  • the fine adjustment function may include at least one of tooth movement and tooth rotation.
  • the treatment operation function may include at least one of tooth extraction, tooth fixation, and interdental preparation.
  • the control unit 14 may provide an interface for performing a treatment procedure (extraction, interdental preparation, tooth fixation) on the guide interface. If the treatment procedure function operates as a function separate from the guide interface, if it is necessary to apply the function, a separate page must be entered to perform the function. This entails the inconvenience of moving a number of screen steps, and causes user discomfort due to deterioration of continuity during work. In order to solve this problem, the controller 14 provides an interface for performing a treatment procedure (extraction, interdental deletion, tooth fixation) on the guide interface, thereby solving the inconvenience of using a separate screen step. can
  • the control unit 14 may visualize and display an expected collision with an adjacent tooth during fine adjustment of the selected tooth using the manipulator, and move the adjacent tooth while reflecting the expected collision. If the collision of adjacent teeth is displayed while ignoring the manipulator operation, if the user moves and rotates individual teeth to a desired position, collision between the moving teeth and the adjacent teeth may occur. Additional movement of individual teeth is absolutely necessary to compensate for the collision with adjacent teeth, and problems such as a decrease in work speed and an increase in the amount of work due to tooth movement may occur despite the use of software.
  • control unit 14 may visualize and display an expected collision with an adjacent tooth during fine adjustment of the selected tooth using the manipulator, and move the adjacent tooth reflecting the expected collision. Accordingly, the additional manipulation by the user is reduced and the usability is increased. For example, when an individual tooth is moved or rotated, a collision of adjacent teeth occurs, so a procedure for additionally moving adjacent teeth is unnecessary.
  • the tooth alignment process can be easily performed based on actual tooth movement.
  • control unit 14 may set or change the position of the rotation center point. For example, by enabling the designation of the rotation center point that reflects the actual tooth axis when the rotation center point position changes, the user can check the rotation center point information of the selected tooth and change the rotation center point position, thereby increasing the convenience of use.
  • the control unit 14 may apply a fine adjustment function including tooth movement and rotation and a treatment procedure function within one screen in the same step.
  • a fine adjustment function including tooth movement and rotation and a treatment procedure function within one screen in the same step.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of a digital tooth arrangement method using a manipulator according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement device displays dental image data ( S410 ), and selects teeth by a user manipulation on the displayed dental image data ( S420 ).
  • the digital tooth arrangement device displays a plurality of manipulators for at least one of a fine adjustment function and a treatment procedure function on the guide interface based on the selected tooth (S430).
  • the guide interface is for arranging a plurality of manipulators, and is configured in the form of a loop around the teeth, and the plurality of manipulators are disposed on the loop.
  • the tooth fine adjustment function includes at least one of tooth movement and rotation
  • the treatment operation function includes at least one of tooth extraction, interdental preparation, and tooth fixation.
  • the digital tooth alignment apparatus performs tooth alignment using a manipulator (S440).
  • the digital tooth alignment device visualizes and displays the expected collision with adjacent teeth when moving individual teeth using the manipulator, and moves the adjacent teeth reflecting the expected collision. have. Accordingly, the additional manipulation by the user is reduced and the usability is increased.
  • the tooth alignment process can be easily performed based on actual tooth movement.
  • the digital tooth arrangement device may display the tooth movement interface and the tooth rotation interface by dividing the tooth movement interface and the tooth rotation interface into a collision compensation interface and a collision ignore interface.
  • the collision compensation interface is an interface that compensates for the collision of the adjacent teeth when the selected tooth collides with the adjacent teeth
  • the collision ignore interface is an interface that does not compensate for collision with the adjacent teeth by ignoring the collision even if a collision occurs.
  • the digital tooth alignment apparatus may perform fine adjustment of teeth using the manipulator by a user operation on the selected teeth.
  • the tooth is fine-tuned, the collision of the selected tooth with the adjacent tooth can be determined, and the amount of movement of the adjacent tooth can be compensated by reflecting the collision expected in the event of a collision.
  • the collision direction and overlap amount can be visualized and displayed.
  • a compensatory movement can be performed by the overlapping amount in the same direction as the selected tooth along the arch line.
  • the digital tooth arrangement device may display positions of rotation center point candidates to perform rotational motion for rotation of the selected tooth using the manipulator.
  • a predetermined rotation center point may be selected by a user operation from among the displayed rotation center point candidates, and the selected teeth may be rotated around the selected rotation center point.
  • the digital tooth arrangement device may display positions of rotation center point candidates to perform rotational motion for rotation of the selected tooth using the manipulator, and present a preset basic center point among them.
  • the step of performing tooth arrangement using the manipulator it is possible to change the selected rotation center point to another predetermined rotation center point by a user manipulation among the displayed rotation center point candidates and rotate the selected tooth around the changed rotation center point.
  • the digital tooth arrangement apparatus may display at least one image of a tooth front image, an occlusal surface image, and a tooth side image, and display the manipulator on each image.
  • the digital tooth arrangement apparatus may display at least two images of a front tooth image, an occlusal surface image, and a tooth side image together, and display the manipulator on each image. Then, in the step of performing tooth alignment using the manipulator ( S440 ), the manipulation result may be reflected and displayed in real time on at least one other image when the manipulation is performed through the manipulator in a predetermined image by the user manipulation.
  • the digital tooth arrangement device may display at least one of an interface for tooth extraction, an interface for tooth fixation, and an interface for interdental deletion.
  • tooth extraction or interdental preparation is performed to secure space when arranging teeth for treatment, and in some cases, the remaining teeth are moved after fixing teeth that will not move.
  • a user interface for performing a treatment operation function may be included and displayed in the manipulator performing fine adjustment of teeth.
  • tooth fine-tuning and representative treatment techniques can be applied at the same stage. Accordingly, it is possible to increase the continuity of the operation and reduce the hassle of moving pages, thereby improving operator's convenience.
  • the digital tooth arrangement device selects and receives a tooth requiring a treatment procedure by a user operation.
  • the manipulator display step ( S430 ) a guide interface is displayed centered on the selected tooth, and a manipulator including at least one of an interface for tooth extraction, an interface for fixing teeth, and an interface for interdental deletion can be displayed around the guide interface. .
  • the digital tooth alignment device selects a predetermined procedure interface from among the displayed treatment procedure interfaces (interface for tooth extraction, interface for tooth fixation, interface for interdental preparation) from among the displayed manipulators, and receives the selected treatment method function and display the result on the screen.
  • a predetermined procedure interface from among the displayed treatment procedure interfaces (interface for tooth extraction, interface for tooth fixation, interface for interdental preparation) from among the displayed manipulators, and receives the selected treatment method function and display the result on the screen.
  • the selected tooth is deleted and displayed as an empty space, and the teeth can be arranged by moving or rotating the tooth using the space created by the extraction.
  • tooth fixation when another interface, for example, a tooth movement interface or a tooth rotation interface, is operated after the fixation of the selected tooth, the corresponding tooth does not move.
  • interdental deletion the teeth are displayed after the number entered by the user is deleted. Also, even when interdental preparation is performed, the teeth can be arranged by moving or rotating the teeth in the space generated through the preparation, similar to tooth extraction.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of a method for fine-tuning teeth using a manipulator according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement apparatus displays dental image data ( S510 ), and selects and receives a tooth requiring fine adjustment by a user operation on the displayed dental image data ( S520 ). Then, a fine adjustment interface is displayed on the guide interface with the selected tooth as the center (S530).
  • the tooth fine-tuning interface may include at least one of a tooth movement interface and a tooth rotation interface.
  • the guide interface is configured in the form of a loop around the tooth, and the tooth fine adjustment interface is disposed on the loop.
  • the digital tooth arrangement apparatus performs the fine adjustment of the teeth using the fine adjustment interface by the user operation (S540).
  • the digital tooth arrangement apparatus determines the collision of the selected tooth with the adjacent teeth during the fine adjustment of the teeth (S550), and compensates the movement amount of the adjacent teeth by reflecting the collision expected at the time of the collision (S560). For example, when a tooth is moved using a tooth movement interface by a user operation, the adjacent teeth are moved together by reflecting an expected collision with the adjacent teeth. In this case, it is possible to visualize and display a collision prediction with an adjacent tooth.
  • FIGS. 4 to 7 are views illustrating a screen displaying a manipulator for fine adjustment of teeth and a tooth movement interface and a tooth movement rotation interface used in this case according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the manipulator display screen of the front of the teeth
  • Fig. 5 is a view showing the manipulator display screen of the occlusal surface of the teeth
  • Fig. 6 is a view showing the manipulator display screen of the side of the teeth.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a fine adjustment interface according to an embodiment of the present invention.
  • the guide interface 610 is displayed around the selected tooth 600 .
  • the guide interface 610 is an interface displayed on the screen to facilitate a user's manipulation for arranging teeth on dental image data.
  • the guide interface 610 may be configured as a loop formed around the position of the selected tooth 600 .
  • the loop may have a circular shape, but is not limited thereto. The shape of the loop does not need to be a perfect circle centered on the selected tooth 600 , and any size may be sufficient as long as it is disposed around individual teeth with respect to the selected tooth 600 .
  • a fine adjustment interface may be disposed on the guide interface 610 .
  • the fine-tuning interface may include at least one of a tooth movement interface and a tooth rotation interface.
  • the tooth movement interface is a user interface displayed on the screen to move the selected tooth 600 .
  • the tooth movement interfaces are Mesial, Distal direction movement interface (forward, backward movement) (1-d, 2-d), Intrusion, Extrusion direction movement interface (up and down movement) (1-e, 2-e), Buccal, Lingual direction movement interfaces (forward, narrow movement) (1-f, 2-f) may be included.
  • the tooth rotation interface is a user interface displayed on the screen for rotation of the selected tooth 600 .
  • the tooth rotation interfaces are: Angulation adjustment interface (front left, right rotation) (1-a, 2-a), Rotation adjustment interface (occlusal left, right rotation) (1-b, 2-b), Torque adjustment interface (frontal rotation) net, narrow rotation) (1-c, 2-c).
  • the tooth movement and rotation interface may be in the form of a button having an arrow direction as shown in FIGS. 4 to 6 , but is not limited thereto.
  • the tooth movement and rotation interface may be located on a loop formed to be spaced apart a predetermined distance based on the position of the selected tooth 600 .
  • the interface can be identified or highlighted with identifiable color information. For example, the user can intuitively check the function the user wants to use by filling the color, changing the color to emphasize the background contrast, or changing the line to be bold.
  • the fine adjustment interface can be divided into a collision compensation interface and a collision ignoring interface depending on whether the adjacent teeth move.
  • 7 shows the collision compensation interfaces (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) and the collision ignoring interfaces (2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, and 2-f) are described separately.
  • collision compensation interfaces 1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f and collision ignoring interfaces 2-a, 2- b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f) can be displayed separately as identifiable visual information.
  • the user can display the collision compensation interface (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) and collision ignoring interfaces (2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f) can be intuitively distinguished.
  • collision compensation interfaces (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) and collision ignoring interfaces (2-a, 2-b, 2- c, 2-d, 2-e, 2-f) may be displayed at positions symmetrical to each other.
  • collision compensation interfaces (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) and collision avoidance interfaces (2-a, 2-b, 2-c, 2) -d, 2-e, 2-f) may be displayed on the upper right and lower left of the axis, respectively.
  • the collision compensation interfaces (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) and the collision avoidance interfaces (2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e and 2-f) may be displayed on the lower left and upper right, respectively, based on the axis. or the collision compensation interfaces (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) and the collision avoidance interfaces (2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f) may be displayed at a left-right symmetrical position or a vertical-symmetrical position.
  • the tooth movement interface and the tooth rotation interface are displayed at the same time, but the user can use the collision compensation interface (1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) or the collision ignoring interface.
  • a user selection interface to select (2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f), and a collision compensation interface (1 Display only -a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) or collision-ignoring interfaces (2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, Only 2-f) can be indicated.
  • a guide may be made to facilitate user manipulation.
  • the digital tooth arrangement device collides between the selected tooth 600 and the adjacent teeth determine whether or not When a collision occurs, the collision direction and overlap amount can be calculated.
  • the occurrence of a collision may be displayed by dividing it into identifiable visual information, and the calculation of the collision direction and overlap amount may be displayed as identifiable visual information or numerical information.
  • the digital tooth arrangement device compensates for the amount of overlap in the same direction as the selected tooth along the arch line with the adjacent teeth within the collision range (maxillary left, maxillary right, mandibular left, mandibular right). can be performed. For example, if the right maxillary right central incisor (selective tooth) is moved 3mm to the left, it overlaps with the maxillary left central incisor on the opposite side to the maxillary right central incisor. All teeth are moved 3mm to the right by compensating for the collision amount.
  • This function is a technology to compensate for the disadvantage of the manipulator, which requires the user to individually correct the adjacent teeth that collided when fine-tuning individual teeth using the manipulator.
  • the configuration of the interface of FIG. 7 and the configuration and positions of the interfaces included in FIGS. 4 to 6 are only examples for explaining the present invention, and are not limited thereto.
  • the Configuration and location may vary.
  • the configuration of the manipulator may be changed to be suitable for fine adjustment at the corresponding angle.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a screen in which a collision compensation interface and a collision ignore interface are applied to selected teeth according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement apparatus divides and displays the fine adjustment interface for tooth movement or rotation of the selected tooth 600 into a collision compensation interface and a collision ignoring interface.
  • a collision ignoring interface that ignores the collision of the selected tooth with the adjacent teeth is also included in the same manipulator to enable user selection.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a screen in which a rotation axis can be changed according to a user's selection when teeth are rotated using a manipulator according to an embodiment of the present invention.
  • (a) is a screen for displaying the position of the center of rotation of the teeth
  • (b) is a view showing a screen for the user to correct the position of the center of rotation.
  • positions of rotation center point candidates to be rotated when the selected tooth is rotated may be displayed using a manipulator, and a predetermined rotation center point may be selected from among the rotation center point candidates by user manipulation.
  • a basic center point may be set in advance among the rotation center point candidates to suggest a basic center point, and it may be changed to another rotation center point by a user operation.
  • a tooth rotation center point candidate may be determined using tooth axis information of each selected individual tooth. In this case, the tooth rotation center point candidate may be displayed as a plurality of points along the long axis of the tooth.
  • candidates for a tooth rotation center point include a root tip 1101, a root center 1102, a root 1/3 point 1103, a gingival boundary 1104, a tooth center 1105, a tooth tip 1106, etc. .
  • a tooth rotation center point candidates are displayed and the basic center point 1103 is presented among them, and the tooth rotation center point is the tooth center 110 by the user as shown in (b). Can be modified.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of tooth extraction through an interface for tooth extraction according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement device displays the tooth extraction interface 1200 for the selected tooth.
  • the selected tooth is deleted and displayed as an empty space.
  • the teeth can be arranged by moving or rotating the teeth by utilizing the space created by tooth extraction.
  • the digital tooth arrangement device provides at least one image of a tooth front image (a), an occlusal surface image (b), and a tooth side image (c) for a tooth selected for tooth extraction, and in each image for tooth extraction
  • the interface 1200 may be displayed.
  • the digital tooth arrangement device provides at least two images of a tooth front image (a), an occlusal surface image (b), and a tooth side image (c) together with a tooth selected for tooth extraction, and each image may display the interface 1200 for tooth extraction.
  • a tooth front image a
  • an occlusal surface image b
  • a tooth side image c
  • each image may display the interface 1200 for tooth extraction.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of fixing teeth through an interface for fixing teeth according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement device displays the fixing interface 1300 for the selected tooth.
  • the selected tooth is fixed, and when another interface, for example, a tooth movement interface or a tooth rotation interface is operated, the corresponding tooth is fixed without moving. do.
  • the digital tooth arrangement device provides at least one image of a tooth front image (a), an occlusal surface image (b), and a tooth side image (c) to a tooth selected for tooth fixation, and in each image for tooth fixation
  • the interface 1300 may be displayed.
  • the digital tooth arrangement device provides at least two images of a tooth front image (a), an occlusal surface image (b) and a tooth side image (c) together with a tooth selected for tooth fixation, and each image may display the tooth fixation interface 1300 .
  • a dental fixing result may be displayed in another image in real time.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of performing interdental erasure through an interdental erasure interface according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement device displays an interdental deletion interface 1400 for a selected tooth.
  • the user may select the interdental deletion interface 1400 for the selected tooth to perform the interdental deletion.
  • the interface 1400 for interdental deletion may include a text box interface 1410 and an increase/decrease interface 1420 .
  • the user may directly input a deletion value into the text box interface 1410 or select the increase/decrease interface 1420 to increase or decrease the deletion amount.
  • the increase/decrease interface 1420 is located on the right side of the text box interface 1410 , but the position is not limited thereto.
  • the amount of interdental preparation can be specified for each mesial and distal proximal surface of the selected tooth. The user can precisely adjust the amount of interdental preparation.
  • the teeth can be arranged by moving or rotating the teeth in the space generated through the preparation, similar to tooth extraction.
  • the digital tooth arrangement device provides at least one image of a tooth front image (a), an occlusal surface image (b) and a tooth side image (c) to the teeth selected for interdental preparation, and for interdental preparation in each image
  • An interface 1400 may be displayed.
  • the digital tooth arrangement device provides at least two images of a tooth front image (a), an occlusal surface image (b) and a tooth side image (c) together with a tooth selected for interdental deletion, and each image may display the interface 1400 for interdental deletion.
  • each image may display the interface 1400 for interdental deletion.
  • the interdental erasure result may be displayed on another image in real time.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a screen displaying a changed tooth width after interdental erasure using an interdental erasure interface according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement apparatus displays a width information change 1500 in which the interdental erasure information of the selected tooth is reflected when performing interdental erasure for adjusting the tooth arrangement space.
  • FIG. 14 is a view showing a screen for displaying a tooth width analysis result changed after interdental deletion using an interdental deletion interface according to an embodiment of the present invention.
  • the digital tooth arrangement apparatus may display a changed tooth width analysis result 1600 when interdental preparation is performed to adjust the tooth arrangement space.
  • Bolton tooth ratio-Anterior in the case of FIG. 14, (37.4/49.45) * 100 (%)
  • the digital tooth arrangement apparatus may display a changed tooth width analysis result 1600 when interdental preparation is performed to adjust the tooth arrangement space.
  • Bolton tooth ratio-Anterior in the case of FIG. 14, (37.4/49.45) * 100 (%)
  • it immediately provides the results of prediction of the occlusal relationship and the appropriate tooth size ratio along with the interdental preparation, providing an environment in which the expected results of the interdental preparation can be checked at the same time, and the user convenience and the accuracy of the treatment plan can be improved at the same time.

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Abstract

치아 배열용 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 디지털 치아 배열 방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 방법은 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 치아 미세조정 인터페이스와 치료 술식을 위한 인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 매니퓰레이터를 배치함에 따라, 매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 시 사용의 편의성이 증대될 수 있다.

Description

치아 배열용 그래픽 사용자 인터페이스를 이용한 디지털 치아 배열 방법 및 그 장치
본 발명은 영상분석 및 처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상분석을 통한 디지털 치과 진단 및 치료계획 수립 기술에 관한 것이다.
디지털 치과용 소프트웨어를 이용한 치과치료(예를 들어, 치아교정, 보철, 틀니 등)는 환자의 데이터 획득, 치료계획 수립, 장치(예를 들어, 보철물) 제작, 치료, 치료결과 확인 또는 유사 과정으로 진행한다. 그 중 치아교정을 위해서는 교정치료 이전에, 환자의 데이터로부터 교정진단 및 치료계획을 수립하여 이상적인 형태로 치아가 배열(set up)하는 작업이 요구된다.
치과용 소프트웨어를 통해 치아를 배열하는 과정에서, 화면에 보여지는 환자의 영상 데이터의 개별치아를 대상으로 매니퓰레이터를 표시하고, 사용자가 화면의 매니퓰레이터를 조작하여 개별치아를 회전 또는 이동시킬 수 있다. 치아 이동 또는 치아 회전이 필요한 경우, 사용자가 개별치아를 선택하여 조작하면 사용자 조작에 따른 치아 움직임은 시각화 되어 화면에 표시된다.
한편, 치아 교정 주요 술식인 발치, 치간 삭제(Inter Proximal Reduction: IPR), 치아 고정 등의 기능이 필요한 경우에는 치아 이동 및 회전 단계와는 별도로 분리된 페이지에 진입하여 해당 기능을 수행해야 한다.
치과용 소프트웨어 상에서 사용자 조작 시 사용자의 추가적인 조작이 최소화되고 사용의 편의성이 증대될 수 있는 디지털 치아 배열 방법 및 그 장치를 제안한다.
일 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 방법은, 디지털 치아 배열 장치가 치아 배열 치과영상 데이터를 표시하는 단계와, 표시된 치과영상 데이터 상에서 사용자 조작에 의해 소정의 치아를 선택 입력 받는 단계와, 선택치아를 중심으로 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 미세조정 기능 및 치료 술식 기능 중 적어도 하나를 위한 복수의 매니퓰레이터를 표시하는 단계와, 복수의 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행하는 단계를 포함하며, 미세조정 기능은 치아 이동 및 회전 중 적어도 하나를 포함하고, 치료 술식 기능은 치아 발치, 치아 고정 및 치간 삭제 및 중 적어도 하나를 포함한다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스를, 선택치아에 대한 인접치아의 충돌 보상을 위한 충돌보상 인터페이스와 선택치아에 대한 인접치아의 충돌 보상을 무시하기 위한 충돌무시 인터페이스로 구분하여 표시할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 충돌보상 인터페이스와 충돌무시 인터페이스를 가이드 인터페이스의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 표시할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 치아 정면 영상, 치아 교합면 영상 및 치아 측면 영상 중 적어도 하나의 영상을 표시하고, 각 영상 상에 매니퓰레이터를 표시할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 치아 정면 영상, 치아 교합면 영상 및 치아 측면 영상 중 적어도 두 개의 영상을 함께 표시하고, 각 영상 상에 매니퓰레이터를 표시할 수 있으며, 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행하는 단계에서 사용자 조작에 의해 소정의 영상에서 매니퓰레이터를 통한 조작 시 적어도 하나의 다른 영상에 실시간으로 조작결과를 반영하여 표시할 수 있다.
치아 배열을 수행하는 단계는, 선택치아를 대상으로 사용자 조작에 의해 매니퓰레이터를 이용한 치아 미세조정을 수행하는 단계와, 치아 미세조정 시 선택치아의 인접치아와의 충돌을 판단하는 단계와, 충돌 시 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동량을 보상하는 단계를 포함할 수 있다. 치아 배열을 수행하는 단계는, 선택치아의 인접치아와의 충돌 발생 시 충돌방향 및 중첩 량을 가시화하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
치아 배열을 수행하는 단계에서, 선택치아의 미세조정 시 인접치아와 충돌이 발생하면, 선택치아와 충돌이 발생한 범위 내 인접치아와는 아치라인을 따라 선택치아와 동일한 방향으로 중첩 양만큼 보상 이동을 수행할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 매니퓰레이터를 이용한 선택치아의 회전을 위해 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시할 수 있고, 치아 배열을 수행하는 단계에서 표시된 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 회전 중심점을 선택하고 선택된 회전 중심점을 중심으로 선택치아를 회전할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 매니퓰레이터를 이용한 선택치아의 회전을 위해 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시하고, 그 중 미리 설정된 기본 중심점을 제시할 수 있으며, 치아 배열을 수행하는 단계에서 표시된 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 다른 회전 중심점으로 변경하고 변경된 회전 중심점을 중심으로 선택치아를 회전할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 치아 발치용 인터페이스를 표시할 수 있고, 치아 배열을 수행하는 단계에서 사용자 조작에 의해 선택치아에 대한 발치용 인터페이스가 선택되면, 선택치아를 삭제하여 빈 공간으로 표시할 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 치아 고정용 인터페이스를 표시할 수 있고, 치아 배열을 수행하는 단계에서 사용자 조작에 의해 선택치아에 대한 고정용 인터페이스가 선택되면, 선택치아를 고정시킬 수 있다.
매니퓰레이터를 표시하는 단계에서, 치간 삭제용 인터페이스를 표시할 수 있고, 치아 배열을 수행하는 단계에서 사용자 조작에 의해 선택치아에 대한 치간 삭제용 인터페이스를 통해 치간 삭제 량이 입력되면, 입력된 삭제 량만큼 선택치아의 근심 및 원심 인접면 중 적어도 하나를 삭제하여 표시할 수 있다.
치간 삭제용 인터페이스는 삭제 수치를 사용자로부터 입력 받기 위한 텍스트 박스 인터페이스와, 사용자 선택을 통해 삭제 량을 증가하거나 감소시키는 증감 인터페이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
치아 배열을 수행하는 단계는, 선택치아와 치간 삭제와 함께 치간 삭제 후 변경된 치아 폭경을 표시하는 단계와, 치간 삭제 후 변경된 치아 폭을 분석하고 분석결과를 제공하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 방법은, 디지털 치아 배열 장치가 치과영상 데이터를 표시하는 단계와, 표시된 치과영상 데이터 상에서 사용자 조작에 의해 치아를 선택 입력 받는 단계와, 선택치아를 중심으로 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 미세조정 인터페이스를 표시하는 단계와, 사용자 조작에 의해 미세조정 인터페이스를 이용한 치아 미세조정을 수행하는 단계와, 치아 미세조정 시 선택치아의 인접치아와의 충돌을 판단하는 단계와, 충돌 시 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동량을 보상하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 장치는, 치과영상 데이터를 포함한 화면을 표시하는 출력부와, 사용자 조작신호를 입력 받는 입력부와, 화면에 표시된 치과영상 데이터 상에서 입력부를 통해 사용자 조작에 의해 소정의 치아를 선택 입력 받으면, 선택치아를 중심으로 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 미세조정 기능 및 치료 술식 기능 중 적어도 하나를 위한 복수의 매니퓰레이터를 출력부를 통해 표시하고, 복수의 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행하는 제어부를 포함하며, 미세조정 기능은 치아 이동 및 회전 중 적어도 하나를 포함하고, 치료 술식 기능은 치아 발치, 치아 고정 및 치간 삭제 및 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 디지털 치아 배열 방법 및 그 장치에 따르면, 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 매니퓰레이터를 배치함에 따라 매니퓰레이터를 이용한 사용자 조작 시 사용자의 추가적인 조작이 최소화되고 사용의 편의성이 증대될 수 있다.
매니퓰레이터를 이용한 개별치아 이동 시 인접치아와의 충돌 예상을 가시화하여 표시하고, 예상되는 충돌을 반영한 인접치아의 이동을 함께 수행함으로써, 사용자의 추가적인 조작이 감소하고 사용 편의성이 증대된다. 예를 들어, 개별치아의 이동 또는 회전 시 인접치아의 충돌이 발생 인접치아를 추가로 이동해야 하는 절차가 불필요 하다. 치아 배열 과정이 실제 치아 이동에 근간하여 용이하게 수행 가능하다.
매니퓰레이터를 이용한 선택치아 회전의 경우, 회전 중심점에 따라 치아 회전 결과가 상이한데, 회전 중심점 위치 변화 시 실제 치아 축을 반영한 회전 중심점 위치 지정이 가능하도록 하여, 사용자가 선택치아의 회전 중심점 정보를 확인하고 회전 중심점 위치를 변경할 수 있어서 사용의 편의성이 증대된다.
다른 예로, 치료 술식(발치, 치간 삭제, 치아 고정)을 수행하는 인터페이스를 포함시켜 제공함에 따라, 치아 이동 및 회전을 포함하는 미세조정 기능과, 치료 술식 기능을 동일한 단계에서 하나의 화면 내에서 적용 가능하다. 이에 따라, 치아 미세조정 및 치료 술식의 동시 적용이 가능하므로 사용자의 추가적인 조작이 감소하고 사용 편의성이 증대된다.
매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 시 단순 미세조정 뿐만 아니라, 교정치료 술식인 치아 발치, 치아 고정, 치간 삭제 기능을 적용하여 치료 계획의 정확성 및 사용자의 편의성이 증가된다. 치아 이동과 치료 술식이 동시에 적용되므로 실제 치료와 유사한 치료 결과를 예상 가능하다.
매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 시 치아 미세조정과 치료 술식의 동일 단계 적용이 가능하며, 소프트웨어의 작업 절차를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 디지털 치아 배열 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 치아 미세조정 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치아 미세조정을 위한 매니퓰레이터를 표시하는 화면과, 이때 사용하는 치아 이동 인터페이스 및 치아 이동 회전 인터페이스를 설명한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌보상 인터페이스와 충돌무시 인터페이스를 선택치아에 적용한 화면을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 치아 회전 시 사용자 선택에 따라 회전축 변경이 가능한 화면을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발치용 인터페이스를 통해 치아를 발치하는 예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치아 고정용 인터페이스를 통해 치아를 고정하는 예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치간 삭제용 인터페이스를 통해 치간 삭제를 수행하는 예를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치간 삭제용 인터페이스를 이용한 치간 삭제 후 변화된 치아 폭경을 표시하는 화면을 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치간 삭제용 인터페이스를 이용한 치간 삭제 후 변화된 치아 폭 분석결과를 표시하는 화면을 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 반영하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 디지털 치아 배열 장치(1)는 실제 치과에서 치아 교정, 보철, 틀니 등에 도움을 주기 위한 치아 배열 디자인을 수행한다. 치아 배열 디자인 작업이란 환자의 치과영상 데이터를 획득하고, 소프트웨어에 의한 제어를 통해 치과영상 데이터를 이용한 진단 및 분석을 거쳐 시뮬레이션을 수행하여 치료 계획을 수립하고 수립된 치료 계획에 따라 치아를 배열한 가상의 치아 셋업 데이터를 제작하는 일련의 프로세스를 의미한다. 치아 배열은 교정, 보철, 틀니 등에 적용 가능하다. 환자의 치과영상 데이터는, CT 데이터, 구강 데이터 및 안모 데이터 중 적어도 하나의 데이터 또는 둘 이상을 정합한 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 장치(1)는 치아 배열 디자인 프로그램을 실행 가능한 전자장치와, 전자장치와 네트워크를 통해 통신하는 서버로 구성될 수 있다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 디지털 치아 배열 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.
데이터 획득부(10)는 환자로부터 치과영상 데이터를 획득한다. 치료를 위해 필요한 치과영상 데이터는 CT 데이터, 구강 데이터 및 안모 데이터 중 적어도 하나의 데이터 또는 둘 이상을 정합한 데이터를 포함할 수 있다. 나아가, 두부 측면(Cephalo-Lateral) 사진, 파노라믹 데이터, 두부 방사선 사진(Cephalometric X-ray) 데이터, 정면 방사선 사진(PA X-ray) 데이터 등을 더 포함할 수 있다.
스캔 데이터는 손상된 치아를 포함한 실제 치아들의 정보를 가진 데이터이다. 스캔 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득하는 치아 모델 스캔 데이터일 수 있다. 다른 예로서, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득하는 구강 스캔 데이터일 수 있다. 획득된 스캔 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.
CT 데이터는 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 이미지들을 생성하고, 각각의 단층 이미지에서 치아 부분의 경계를 분할(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 이러한 스캔 데이터와 CT 데이터는 환자가 입을 벌린 상태에서 상악 치아 아래에서 상악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 벌린 상태에서 하악 치아 위에서 하악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 다문 상태에서 국소부위를 촬영하여 얻은 영상, 구강 방사선 사진 등을 포함한다. 획득된 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다. CT 데이터는 3차원 형태의 데이터일 수 있다. CT 데이터를 통해 안모 외부정보인 연조직과, 내부정보인 골격구조와, 구강정보를 획득하여 치과 진료 시 활용할 수 있다.
저장부(12)에는 디지털 치아 배열 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 각종 데이터가 저장된다. 저장부(12)는 제어부(14)의 데이터 분석을 위해 필요한 데이터를 제어부(14)에 제공할 수 있다.
출력부(18)는 제어부의 동작수행에 따른 화면을 표시한다. 예를 들어, 치과영상 데이터와, 치과영상 데이터 상에서의 매니퓰레이터를 표시할 수 있다. 치과용 소프트웨어를 이용한 교정 치료계획 수립과정은 치과영상에 표시되는 매니퓰레이터를 조작하여 개별치아를 원하는 위치로 이동하는 동작, 회전하는 동작, 치아를 발치하는 동작, 치아를 고정하는 동작, 치아를 삭제하는 동작 등을 통해 치아 배열을 완성시키는 과정을 포함한다.
입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력 받는다. 예를 들어, 출력부(18)를 통해 화면에 표시되는 치아 배열 데이터에 대한 치아 이동, 치아 회전, 치아 발치, 치아 고정 및 치간 삭제 등을 위한 사용자 조작신호를 입력 받는다.
제어부(14)는 화면에 표시된 치과영상 데이터 상에서 입력부(16)를 통해 사용자 조작에 의해 소정의 치아를 선택 입력 받으면, 선택치아를 중심으로 미세조정 기능 및 치료 술식 기능 중 적어도 하나를 제공하는 매니퓰레이터를 출력부(18)를 통해 표시하고, 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행한다. 이때, 치아를 선택 입력 받는 사용자 조작은, 마우스와 같은 입력 도구를 이용한 클릭이나 손가락과 같은 신체 부위를 이용한 터치 등의 행위, 입력 도구의 커서나 손가락이 해당 치아 위에 소정 시간 이상 머무르도록 하는 행위 등을 포함할 수 있다. 한편, 미세조정 기능은 치아 이동 및 치아 회전 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 치료 술식 기능은 치아 발치, 치아 고정 및 치간 삭제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(14)는 가이드 인터페이스 상에 치료 술식(발치, 치간 삭제, 치아 고정)을 수행하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 치료 술식 기능이 가이드 인터페이스와는 별도의 기능으로 동작한다면, 해당 기능의 적용이 필요한 경우 별도의 페이지에 진입하여 해당 기능을 수행하여야 한다. 이는, 다수의 화면 단계를 이동해야 하는 번거로움이 수반되고, 작업 시 연속성의 저하로 사용자의 불편감을 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 제어부(14)는 가이드 인터페이스 상에 치료 술식(발치, 치간 삭제, 치아 고정)을 수행하는 인터페이스를 제공함에 따라, 별도의 화면 단계로 진입해야 하는 사용상의 불편함을 해결할 수 있다.
제어부(14)는 매니퓰레이터를 이용한 선택치아 미세조정 시 인접치아와의 충돌 예상을 가시화하여 표시하고, 예상되는 충돌을 반영한 인접치아의 이동을 함께 수행할 수 있다. 매니퓰레이터 조작 시 인접치아의 충돌은 무시된 채 표시된다면, 사용자가 원하는 위치로 개별치아의 이동 및 회전을 수행한 경우, 이동치아와 인접치아 간의 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 인접치아와의 충돌을 보상하기 위한 개별치아의 추가이동은 반드시 필요하며, 소프트웨어를 사용함에도 불구하고 작업 속도 저하, 치아 이동에 따른 작업량 증가 등의 문제가 발생할 수 있다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 제어부(14)는 매니퓰레이터를 이용한 선택치아 미세조정 시 인접치아와의 충돌 예상을 가시화하여 표시하고, 예상되는 충돌을 반영한 인접치아의 이동을 함께 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 추가적인 조작이 감소하고 사용 편의성이 증대된다. 예를 들어, 개별치아의 이동 또는 회전 시 인접치아의 충돌이 발생하여 인접치아를 추가로 이동해야 하는 절차가 불필요 하다. 치아 배열 과정이 실제 치아 이동에 근간하여 용이하게 수행 가능하다.
제어부(14)는 매니퓰레이터를 이용한 선택치아 회전의 경우, 회전 중심점 위치를 설정하거나 변경할 수 있다. 예를 들어, 회전 중심점 위치 변화 시 실제 치아 축을 반영한 회전 중심점 위치 지정이 가능하도록 하여, 사용자가 선택치아의 회전 중심점 정보를 확인하고 회전 중심점 위치를 변경할 수 있어서 사용의 편의성이 증대된다.
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 치아 이동 및 회전을 포함하는 미세조정 기능과, 치료 술식 기능을 동일한 단계에서 하나의 화면 내에서 적용 가능하다. 이 경우, 치아 미세조정 및 치료 술식의 동시 적용이 가능하므로 사용자의 추가적인 조작이 감소하고 사용 편의성이 증대된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 디지털 치아 배열 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 치과영상 데이터를 표시(S410)하고, 표시된 치과영상 데이터 상에서 사용자 조작에 의해 치아를 선택 입력 받는다 (S420).
이어서, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아를 중심으로 가이드 인터페이스 상에 미세조정 기능 및 치료 술식 기능 중 적어도 하나를 위한 복수의 매니퓰레이터를 표시한다(S430). 여기서, 가이드 인터페이스는 복수의 매니퓰레이터를 배치하기 위한 것으로, 치아를 중심으로 루프 형태로 구성되고, 복수의 매니퓰레이터는 루프 상에 배치된다.
치아 미세조정 기능은 치아 이동 및 회전 중 적어도 하나를 포함하고, 치료 술식 기능은 발치, 치간 삭제 및 치아 고정 중 적어도 하나를 포함한다. 디지털 치아 배열 장치는 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행한다(S440).
매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 디지털 치아 배열 장치는 매니퓰레이터를 이용한 개별치아 이동 시 인접치아와의 충돌 예상을 가시화하여 표시하고, 예상되는 충돌을 반영한 인접치아의 이동을 함께 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 추가적인 조작이 감소하고 사용 편의성이 증대된다. 치아 배열 과정이 실제 치아 이동에 근간하여 용이하게 수행 가능하다.
이를 위해, 매니퓰레이터 및 가이드 인터페이스 표시 단계(S430)에서 디지털 치아 배열 장치는 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스를, 충돌보상 인터페이스와 충돌무시 인터페이스로 구분하여 표시할 수 있다. 충돌보상 인터페이스는 선택치아가 인접치아와 충돌 발생 시 인접치아의 충돌을 보상해주는 인터페이스이고, 충돌무시 인터페이스는 충돌이 발생하더라도 충돌을 무시하여 인접치아와의 충돌 보상이 없는 인터페이스이다.
매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아를 대상으로 사용자 조작에 의해 매니퓰레이터를 이용한 치아 미세조정을 수행할 수 있다. 치아 미세조정 시 선택치아의 인접치아와의 충돌을 판단하고, 충돌 시 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동량을 보상할 수 있다. 나아가, 선택치아의 인접치아와의 충돌 발생 시 충돌방향 및 중첩 량을 가시화하여 표시할 수 있다.
매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아의 미세조정 시 인접치아와 충돌이 발생하면, 선택치아와 충돌이 발생한 범위(예를 들어, 상악 좌측, 상악 우측, 하악 좌측, 하악 우측) 내 인접치아와는 아치라인을 따라 선택치아와 동일한 방향으로 중첩 양만큼 보상 이동을 수행할 수 있다.
매니퓰레이터 표시 단계(S430)에서, 디지털 치아 배열 장치는 매니퓰레이터를 이용한 선택치아의 회전을 위해 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시할 수 있다. 그리고 매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 표시된 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 회전 중심점을 선택하고 선택된 회전 중심점을 중심으로 선택치아를 회전할 수 있다.
다른 예로, 매니퓰레이터 표시 단계(S430)에서, 디지털 치아 배열 장치는 매니퓰레이터를 이용한 선택치아의 회전을 위해 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시하고, 그 중 미리 설정된 기본 중심점을 제시할 수 있다. 그리고 매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 표시된 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 다른 회전 중심점으로 변경하고 변경된 회전 중심점을 중심으로 선택치아를 회전할 수 있다.
매니퓰레이터 표시 단계(S430)에서, 디지털 치아 배열 장치는 치아 정면 영상, 치아 교합면 영상 및 치아 측면 영상 중 적어도 하나의 영상을 표시하고, 각 영상 상에 매니퓰레이터를 표시할 수 있다.
매니퓰레이터 표시 단계(S430)에서, 디지털 치아 배열 장치는 치아 정면 영상, 치아 교합면 영상 및 치아 측면 영상 중 적어도 두 개의 영상을 함께 표시하고, 각 영상 상에 매니퓰레이터를 표시할 수 있다. 그러면, 매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 사용자 조작에 의해 소정의 영상에서 매니퓰레이터를 통한 조작 시 적어도 하나의 다른 영상에 실시간으로 조작결과를 반영하여 표시할 수 있다.
매니퓰레이터 표시 단계(S430)에서, 디지털 치아 배열 장치는 치아 발치용 인터페이스, 치아 고정용 인터페이스, 치간 삭제용 인터페이스 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.
치료를 위한 치아 배열 시 공간을 확보하기 위해 발치 또는 치간 삭제를 수행하는 경우가 있고, 움직이지 않을 치아를 고정시킨 후 잔여 치아를 움직이는 경우가 있다. 이때 치아 미세조정을 수행하는 매니퓰레이터 내에 치료 술식 기능을 수행하는 사용자 인터페이스를 포함시켜 표시할 수 있다. 이 경우, 치아 미세조정과 대표 치료 술식을 동일 단계에서 적용 가능하다. 따라서, 작업의 연속성을 증가시키고, 페이지를 이동하는 번거로움을 감소시켜 술자의 편리함을 도모할 수 있다.
본 발명의 매니퓰레이터를 이용한 치료 술식 기능의 처리 단계에 따르면, 치아 선택 입력 단계(S420)에서, 디지털 치아 배열 장치는 사용자 조작에 의해 치료 술식이 필요한 치아를 선택 입력 받는다. 그러면, 매니퓰레이터 표시 단계(S430)에서, 선택치아를 중심으로 가이드 인터페이스가 표시되며, 가이드 인터페이스 주변에 발치용 인터페이스, 치아 고정용 인터페이스 및 치간 삭제용 인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 매니퓰레이터를 표시할 수 있다. 치아 배열 수행 단계(S440)에서, 디지털 치아 배열 장치는 표시된 매니퓰레이터 중에서 표시된 치료 술식 인터페이스(치아 발치용 인터페이스, 치아 고정용 인터페이스, 치간 삭제용 인터페이스) 중 소정의 술식 인터페이스를 선택 입력 받아 선택된 치료 술식 기능을 수행하고 수행 결과를 화면에 표시한다.
수행 결과는 발치의 경우, 선택치아는 삭제되어 빈 공간으로 표시되며, 발치로 인해 생성된 공간을 활용하여 치아를 이동하거나 회전시켜 치아를 배열할 수 있다. 치아 고정의 경우, 선택치아의 고정 후에 다른 인터페이스, 예를 들어, 치아 이동 인터페이스나 치아 회전 인터페이스를 작동하는 경우에 해당 치아는 움직이지 않게 된다. 치간 삭제의 경우 치아가 사용자가 입력한 수치만큼 삭제되어 표시된다. 또한, 치간 삭제를 수행한 경우에도 발치와 동일하게 삭제를 통해 발생한 공간에 대해 치아를 이동하거나 회전시켜 치아를 배열할 수 있다.
전술한 바와 같이, 매니퓰레이터를 이용한 치아 배열 시, 치아 미세조정과 치아 치료술식 기능을 동일한 화면에서 적용이 가능함에 따라, 절차를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 하나의 화면에서 치아 이동 → 인접치아 확인 → 인접치아 수정 또는 치간 삭제 절차를 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 치아 미세조정 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 치과영상 데이터를 표시(S510)하고, 표시된 치과영상 데이터 상에서 사용자 조작에 의해 미세조정이 필요한 치아를 선택 입력 받는다(S520). 이어서, 선택치아를 중심으로 가이드 인터페이스 상에 미세조정 인터페이스를 표시한다(S530). 치아 미세조정 인터페이스는 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 가이드 인터페이스는 치아를 중심으로 루프 형태로 구성되고, 치아 미세조정 인터페이스는 루프 상에 배치된다.
이어서, 디지털 치아 배열 장치는 사용자 조작에 의해 미세조정 인터페이스를 이용한 치아 미세조정을 수행한다(S540).
이어서, 디지털 치아 배열 장치는 치아 미세조정 시 선택치아의 인접치아와의 충돌을 판단(S550)하고, 충돌 시 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동량을 보상한다(S560). 예를 들어, 사용자 조작에 의해 치아 이동 인터페이스를 이용한 치아이동 시, 인접치아와 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동을 함께 수행한다. 이때, 인접치아와의 충돌 예상을 가시화하여 표시할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치아 미세조정을 위한 매니퓰레이터를 표시하는 화면과, 이때 사용하는 치아 이동 인터페이스 및 치아 이동 회전 인터페이스를 설명한 도면이다.
보다 세부적으로, 도 4는 치아 정면의 매니퓰레이터 표시 화면을 도시한 도면이고, 도 5는 치아 교합면의 매니퓰레이터 표시 화면 화면을 도시한 도면이고, 도 6은 치아 측면의 매니퓰레이터 표시 화면을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 미세조정 인터페이스를 설명한 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 사용자가 소정의 개별치아(600)를 선택하면, 선택치아(600)를 중심으로 가이드 인터페이스(610)가 표시된다. 가이드 인터페이스(610)는 치과영상 데이터 상에서 치아 배열을 위한 사용자 조작을 용이하게 하기 위해 화면에 표시되는 인터페이스이다. 가이드 인터페이스(610)는 선택치아(600) 위치를 중심으로 형성되는 루프로 구성될 수 있다. 루프는 원 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 루프의 형태는 선택치아(600)를 중심으로 하는 완전한 원일 필요는 없고, 선택치아(600)를 기준으로 개별치아 주변에 배치되는 것이면 그 크기는 어떤 것이든 무방하다.
가이드 인터페이스(610) 상에 미세조정 인터페이스가 배치될 수 있다. 미세조정 인터페이스는 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 치아 이동 인터페이스는 선택치아(600)를 이동하기 위해 화면에 표시되는 사용자 인터페이스이다. 치아 이동 인터페이스는 Mesial, Distal 방향 이동 인터페이스(전, 후 이동)(1-d, 2-d), Intrusion, Extrusion 방향 이동 인터페이스(상, 하 이동)(1-e, 2-e), Buccal, Lingual 방향 이동 인터페이스(순방향, 협방향 이동)(1-f, 2-f)을 포함할 수 있다.
치아 회전 인터페이스는 선택치아(600)의 회전을 위해 화면에 표시되는 사용자 인터페이스이다. 치아 회전 인터페이스는 Angulation 조정 인터페이스(정면 좌, 우 회전)(1-a, 2-a), Rotation 조정 인터페이스(교합면 좌, 우 회전)(1-b, 2-b), Torque 조정 인터페이스(정면 순, 협 회전)(1-c, 2-c)를 포함할 수 있다.
치아 이동 및 회전 인터페이스는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 화살표 방향을 가진 버튼 형태일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 치아 이동 및 회전 인터페이스는 선택치아(600) 위치를 중심으로 미리 설정된 거리 이격되어 형성되는 루프 상에 위치할 수 있다.
사용자가 사용하고자 하는 기능을 가진 인터페이스에 마우스를 오버시킬 경우, 해당 인터페이스를 식별 가능한 색상정보로 구분하거나 하이라이트할 수 있다. 예를 들어, 색상을 채우거나 배경대비 강조 색으로 변경하거나, 선을 굵게 변경하여 표시함에 따라 사용자가 사용하고자 하는 기능을 직관적으로 확인할 수 있도록 한다.
미세조정 인터페이스는 인접치아의 이동 유무에 따라 충돌보상과 충돌무시 인터페이스로 구분될 수 있다. 도 7에는 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스의 종류 별로 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)를 구분하여 설명하고 있다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)를 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 색상을 채우거나 배경대비 강조 색으로 변경하거나, 선을 굵게 변경하여 표시함에 따라 사용자가 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)를 직관적으로 구분할 수 있도록 한다.
가이드 인터페이스의 중심을 기준으로 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)가 서로 대칭되는 위치에 표시될 수 있다. 예를 들어, 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)가 축을 기준으로 각각 상단 우측 및 하단 좌측에 표시될 수 있다. 또는 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)가 축을 기준으로 각각 하단 좌측 및 상단 우측에 표시될 수 있다. 또는 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)와 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)가 좌우 대칭되는 위치 또는 상하 대칭되는 위치에 표시될 수도 있다.
도 7에서는 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스를 동시에 표시하고 있으나, 사용자가 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f) 또는 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)를 선택할 수 있는 사용자 선택 인터페이스를 제공하고, 사용자 선택 인터페이스를 통한 사용자 선택에 따라 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)만을 표시하거나 충돌무시 인터페이스(2-a, 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f)만을 표시할 수 있다. 이 경우, 화면에 필수적인 인터페이스만 표시됨에 따라 사용자 조작을 보다 용이하게 할 수 있도록 가이드 할 수 있다.
사용자가 충돌보상 인터페이스(1-a, 1-b, 1-c, 1-d, 1-e, 1-f)를 선택한 경우, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아(600)와 인접치아의 간의 충돌 발생 여부를 판단한다. 충돌 발생 시 충돌방향과 중첩 양을 계산할 수 있다. 이때, 충돌 발생 여부를 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시할 수 있고, 충돌방향과 중첩 양을 계산을 식별 가능한 시각정보로 표시하거나 수치정보로 표시할 수 있다.
디지털 치아 배열 장치는 충돌 발생 시, 충돌이 발생한 범위(상악 좌측, 상악 우측, 하악 좌측, 하악 우측)내 인접치아와는 아치라인(Arch line)을 따라 선택치아와 동일한 방향으로 중첩 양만큼 보상 이동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상악 우측 중절치(선택치아)를 좌측으로 3mm 이동하는 경우, 상악 우측 중절치와 반대측인 상악 좌측 중절치와 중첩되어 나타나며, 충돌이 발생한 상악 좌측의 절치부, 견치, 소구치부, 대구치부는 충돌량을 보상하여 치아 모두 우측으로 3mm 이동하게 된다.
해당 기능은 매니퓰레이터를 사용한 개별치아의 미세조정 시 충돌된 인접치아를 사용자가 개별로 보정해야 하는 매니퓰레이터 단점을 보완하기 위한 기술이다.
한편, 도 7의 인터페이스 구성과, 도 4 내지 도 6에 포함되는 인터페이스의 구성 및 각각의 위치는 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되지 않으며, 사용자에게 보이는 뷰의 각도에 따라, 매니퓰레이터의 구성 및 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 사용자가 뷰의 각도를 조정하게 되면, 매니퓰레이터의 구성이, 해당 각도에서 미세조정을 하기에 적합하도록 변경될 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌보상 인터페이스와 충돌무시 인터페이스를 선택치아에 적용한 화면을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아(600)의 치아 이동 또는 회전을 위한 미세조정 인터페이스를 충돌보상 인터페이스와 충돌무시 인터페이스로 구분하여 표시한다. 사용자의 매니퓰레이터 사용 자유도를 높이기 위해 선택치아의 인접치아와의 충돌을 무시하는 충돌무시 인터페이스도 동일 매니퓰레이터 내에 포함시켜 사용자 선택이 가능하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니퓰레이터를 이용한 치아 회전 시 사용자 선택에 따라 회전축 변경이 가능한 화면을 도시한 도면이다.
보다 세부적으로, (a)는 치아 회전 중심점 위치를 표시하는 화면이고 (b)는 사용자가 회전 중심점 위치를 수정하는 화면을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 매니퓰레이터를 이용하여 선택치아의 회전 시 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시하고, 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 회전 중심점을 선택할 수 있다. 또는 회전 중심점 후보들 중에서 기본 중심점을 미리 설정하여 기본 중심점을 제시하고 사용자 조작에 의해 다른 회전 중심점으로 변경할 수도 있다. 치아 회전 중심점 후보는 선택된 개별치아가 가지는 치아 축 정보를 이용하여 결정될 수 있다. 이때, 치아 회전 중심점 후보는 치아의 장 축을 따라 다수의 점으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 치아 회전 중심점 후보는 치근 끝(1101), 치근 중심(1102), 치근 1/3 지점(1103), 치은 경계(1104), 치아 중심(1105), 치아 끝(1106) 등이 있다. 다수의 치아 회전 중심점 후보를 지원함에 따라 다양한 치아 회전 양상이 가능하다. 도 9에서는 (a)에 도시된 바와 같이 치아 회전 중심점 후보들을 표시하고 그 중에서 기본 중심점(1103)을 제시하고, (b)에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 치아 중심(110)으로 치아 회전 중심점을 수정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발치용 인터페이스를 통해 치아를 발치하는 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아를 대상으로 발치용 인터페이스(1200)를 표시한다. 이때, 사용자가 선택치아에 대한 발치용 인터페이스(1200)를 선택하면, 선택치아를 삭제하여 빈 공간으로 표시한다. 나아가, 발치로 인해 생성된 공간을 활용하여 치아를 이동하거나 회전시켜 치아를 배열할 수 있다.
디지털 치아 배열 장치는 치아 발치를 위해 선택된 치아를 대상으로 치아 정면 영상(a), 치아 교합면 영상(b) 및 치아 측면 영상(c) 중 적어도 하나의 영상을 제공하고, 각 영상에서 치아 발치용 인터페이스(1200)를 표시할 수 있다.
다른 예로, 디지털 치아 배열 장치는 치아 발치를 위해 선택된 치아를 대상으로 치아 정면 영상(a), 치아 교합면 영상(b) 및 치아 측면 영상(c) 중 적어도 두 개의 영상을 함께 제공하고, 각 영상에서 치아 발치용 인터페이스(1200)를 표시할 수 있다. 이때, 사용자 조작에 의해 소정의 영상에서 치아 발치용 인터페이스(1200)를 통한 치아 발치 수행 시 다른 영상에 실시간으로 치아 발치 결과가 표시될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치아 고정용 인터페이스를 통해 치아를 고정하는 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아를 대상으로 고정용 인터페이스(1300)를 표시한다. 이때, 사용자가 선택치아에 대한 고정용 인터페이스(1300)를 선택하면, 선택치아를 고정시키고, 다른 인터페이스, 예를 들어, 치아 이동 인터페이스나 치아 회전 인터페이스를 작동하는 경우에 해당 치아는 움직이지 않고 고정된다.
디지털 치아 배열 장치는 치아 고정을 위해 선택된 치아를 대상으로 치아 정면 영상(a), 치아 교합면 영상(b) 및 치아 측면 영상(c) 중 적어도 하나의 영상을 제공하고, 각 영상에서 치아 고정용 인터페이스(1300)를 표시할 수 있다.
다른 예로, 디지털 치아 배열 장치는 치아 고정을 위해 선택된 치아를 대상으로 치아 정면 영상(a), 치아 교합면 영상(b) 및 치아 측면 영상(c) 중 적어도 두 개의 영상을 함께 제공하고, 각 영상에서 치아 고정용 인터페이스(1300)를 표시할 수 있다. 이때, 사용자 조작에 의해 소정의 영상에서 치아 고정용 인터페이스(1300)를 통한 치아 고정 수행 시 다른 영상에 실시간으로 치아 고정 결과가 표시될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치간 삭제용 인터페이스를 통해 치간 삭제를 수행하는 예를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 선택치아를 대상으로 치간 삭제용 인터페이스(1400)를 표시한다. 이때, 사용자가 선택치아에 대한 치간 삭제용 인터페이스(1400)를 선택하여 치간 삭제를 수행할 수 있다. 치간 삭제용 인터페이스(1400)는 텍스트 박스 인터페이스(1410)와 증감 인터페이스(1420)를 포함할 수 있다. 사용자가 텍스트 박스 인터페이스(1410)에 삭제 수치를 직접 입력하거나, 증감 인터페이스(1420)를 선택하여 삭제 량을 증가하거나 감소시킬 수 있다. 도 12에서는 증감 인터페이스(1420)가 텍스트 박스 인터페이스(1410)의 우측에 위치하나, 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 치간 삭제 량은 선택치아의 근심 인접면과 원심 인접면 별로 지정할 수 있다. 사용자가 치간 삭제 량을 정밀하게 조정 가능하다.
사용자가 선택치아를 대상으로 치간 삭제용 인터페이스(1400)를 통해 치간 삭제 량을 입력하면, 선택치아의 근심 및 원심 인접면 중 적어도 하나가 사용자가 입력한 수치만큼 삭제되어 표시된다. 또한, 치간 삭제를 수행한 경우에도 발치와 동일하게 삭제를 통해 발생한 공간에 대해 치아를 이동하거나 회전시켜 치아를 배열할 수 있다.
디지털 치아 배열 장치는 치간 삭제를 위해 선택된 치아를 대상으로 치아 정면 영상(a), 치아 교합면 영상(b) 및 치아 측면 영상(c) 중 적어도 하나의 영상을 제공하고, 각 영상에서 치간 삭제용 인터페이스(1400)를 표시할 수 있다.
다른 예로, 디지털 치아 배열 장치는 치간 삭제를 위해 선택된 치아를 대상으로 치아 정면 영상(a), 치아 교합면 영상(b) 및 치아 측면 영상(c) 중 적어도 두 개의 영상을 함께 제공하고, 각 영상에서 치간 삭제용 인터페이스(1400)를 표시할 수 있다. 이때, 사용자 조작에 의해 소정의 영상에서 치간 삭제용 인터페이스(1400)를 통한 치간 삭제 수행 시 다른 영상에 실시간으로 치간 삭제 결과가 표시될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치간 삭제용 인터페이스를 이용한 치간 삭제 후 변화된 치아 폭경을 표시하는 화면을 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 치아 배열 공간을 조정하기 위한 치간 삭제 수행 시, 선택치아의 치간 삭제정보가 반영된 폭 정보 변경 사항(1500)을 표시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 치간 삭제용 인터페이스를 이용한 치간 삭제 후 변화된 치아 폭 분석결과를 표시하는 화면을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 디지털 치아 배열 장치는 치아 배열 공간을 조정하기 위한 치간 삭제 수행 시, 변화된 치아 폭 분석결과(1600)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 선택치아의 근심 인접면과 원심 인접면의 치아 폭을 대비한 볼튼 치아 비율(Bolton tooth ratio-Anterior)(도 14의 경우, (37.4/49.45)*100(%))를 계산하여 표시할 수 있다. 이때, 상, 하악의 교합 관계에서도 확인할 수 있도록 한다. 즉, 치간 삭제와 함께 교합 관계 및 적정 치아 크기 비율 예측 결과를 즉시 제공하여, 치간 삭제에 따른 예상되는 결과를 동시에 확인할 수 있는 환경을 제공하며 사용자 편의성과 치료 계획의 정확성을 동시에 개선할 수 있도록 한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 반영되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 발명청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 디지털 치아 배열 장치를 이용한 디지털 치아 배열 방법에 있어서, 디지털 치아 배열 장치가
    치과영상 데이터를 표시하는 단계;
    표시된 치과영상 데이터 상에서 사용자 조작에 의해 소정의 치아를 선택 입력 받는 단계;
    선택치아를 중심으로 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 미세조정 기능 및 치료 술식 기능 중 적어도 하나를 위한 복수의 매니퓰레이터를 표시하는 단계; 및
    상기 복수의 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행하는 단계; 를 포함하며,
    미세조정 기능은 치아 이동 및 회전 중 적어도 하나를 포함하고,
    치료 술식 기능은 치아 발치, 치아 고정 및 치간 삭제 및 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스를, 선택치아에 대한 인접치아의 충돌 보상을 위한 충돌보상 인터페이스와 선택치아에 대한 인접치아의 충돌 보상을 무시하기 위한 충돌무시 인터페이스로 구분하여 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    충돌보상 인터페이스와 충돌무시 인터페이스를 가이드 인터페이스의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    치아 정면 영상, 치아 교합면 영상 및 치아 측면 영상 중 적어도 하나의 영상을 표시하고, 각 영상 상에 매니퓰레이터를 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    치아 정면 영상, 치아 교합면 영상 및 치아 측면 영상 중 적어도 두 개의 영상을 함께 표시하고, 각 영상 상에 매니퓰레이터를 표시하며,
    매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행하는 단계는
    사용자 조작에 의해 소정의 영상에서 매니퓰레이터를 통한 조작 시 적어도 하나의 다른 영상에 실시간으로 조작결과를 반영하여 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 치아 배열을 수행하는 단계는
    선택치아를 대상으로 사용자 조작에 의해 매니퓰레이터를 이용한 치아 미세조정을 수행하는 단계;
    치아 미세조정 시 선택치아의 인접치아와의 충돌을 판단하는 단계; 및
    충돌 시 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동량을 보상하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 치아 배열을 수행하는 단계는
    선택치아의 인접치아와의 충돌 발생 시 충돌방향 및 중첩 량을 가시화하여 표시하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 치아 배열을 수행하는 단계는
    선택치아의 미세조정 시 인접치아와 충돌이 발생하면, 선택치아와 충돌이 발생한 범위 내 인접치아와는 아치라인을 따라 선택치아와 동일한 방향으로 중첩 양만큼 보상 이동을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    선택치아의 회전을 위해 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시하고,
    치아 배열을 수행하는 단계는
    표시된 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 회전 중심점을 선택하고 선택된 회전 중심점을 중심으로 선택치아를 회전하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    선택치아의 회전을 위해 회전 운동을 실행할 회전 중심점 후보들의 위치를 표시하고, 그 중 미리 설정된 기본 중심점을 제시하며,
    치아 배열을 수행하는 단계는
    표시된 회전 중심점 후보들 중에서 사용자 조작에 의해 소정의 다른 회전 중심점으로 변경하고 변경된 회전 중심점을 중심으로 선택치아를 회전하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    치아 발치용 인터페이스를 표시하고,
    치아 배열을 수행하는 단계는
    사용자 조작에 의해 선택치아에 대한 발치용 인터페이스가 선택되면, 선택치아를 삭제하여 빈 공간으로 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    치아 고정용 인터페이스를 표시하고,
    치아 배열을 수행하는 단계는
    사용자 조작에 의해 선택치아에 대한 고정용 인터페이스가 선택되면, 선택치아를 고정시키는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 매니퓰레이터를 표시하는 단계는
    치간 삭제용 인터페이스를 표시하고,
    치아 배열을 수행하는 단계는
    사용자 조작에 의해 선택치아에 대한 치간 삭제용 인터페이스를 통해 치간 삭제 량이 입력되면, 입력된 삭제 량만큼 선택치아의 근심 및 원심 인접면 중 적어도 하나를 삭제하여 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    치간 삭제용 인터페이스는 삭제 수치를 사용자로부터 입력 받기 위한 텍스트 박스 인터페이스와, 사용자 선택을 통해 삭제 량을 증가하거나 감소시키는 증감 인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 치아 배열을 수행하는 단계는
    선택치아와 치간 삭제와 함께 치간 삭제 후 변경된 치아 폭경을 표시하는 단계; 및
    치간 삭제 후 변경된 치아 폭을 분석하고 분석결과를 제공하는 단계;
    중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 방법.
  16. 디지털 치아 배열 장치를 이용한 디지털 치아 배열 방법에 있어서, 디지털 치아 배열 장치가
    치과영상 데이터를 표시하는 단계;
    표시된 치과영상 데이터 상에서 사용자 조작에 의해 치아를 선택 입력 받는 단계;
    선택치아를 중심으로 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 치아 이동 인터페이스 및 치아 회전 인터페이스 중 적어도 하나를 포함하는 미세조정 인터페이스를 표시하는 단계;
    사용자 조작에 의해 미세조정 인터페이스를 이용한 치아 미세조정을 수행하는 단계;
    치아 미세조정 시 선택치아의 인접치아와의 충돌을 판단하는 단계; 및
    충돌 시 예상되는 충돌을 반영하여 인접치아의 이동량을 보상하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 디지털 치아 배열 방법.
  17. 치과영상 데이터를 포함한 화면을 표시하는 출력부;
    사용자 조작신호를 입력 받는 입력부; 및
    화면에 표시된 치과영상 데이터 상에서 입력부를 통해 사용자 조작에 의해 소정의 치아를 선택 입력 받으면, 선택치아를 중심으로 루프 형태의 가이드 인터페이스 상에 미세조정 기능 및 치료 술식 기능 중 적어도 하나를 위한 복수의 매니퓰레이터를 출력부를 통해 표시하고, 상기 복수의 매니퓰레이터를 이용하여 치아 배열을 수행하는 제어부; 를 포함하며,
    미세조정 기능은 치아 이동 및 회전 중 적어도 하나를 포함하고,
    치료 술식 기능은 치아 발치, 치아 고정 및 치간 삭제 및 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 치아 배열 장치.
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