WO2022203354A1 - 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법 - Google Patents

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WO2022203354A1
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teeth
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oral model
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이승훈
김진영
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주식회사 메디트
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Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a three-dimensional oral model processing apparatus and a three-dimensional oral model processing method.
  • the disclosed embodiment relates to a three-dimensional oral model processing apparatus and a three-dimensional oral model processing method for obtaining the final position of teeth for orthodontic planning.
  • dental treatment There are various fields of dental treatment of patients.
  • An example of dental treatment is orthodontic treatment.
  • an orthodontic device such as a bracket is installed on the patient's teeth, and a wire is connected to at least one installed bracket.
  • the position of the teeth may be corrected by moving at least one tooth to a desired position, that is, a final position or a target position of the teeth.
  • An object of the disclosed embodiment is to provide a three-dimensional oral model processing method for obtaining a final position to which a tooth is to be moved in a tooth orthodontic plan, and an apparatus for performing an operation according thereto.
  • the processor individualizes the scanned teeth of the three-dimensional oral model by executing the one or more instructions, and assigns a tooth number to each of the individualized scanned teeth. It can be identified by the tooth number of the loss value.
  • the processor may generate a predetermined prosthetic value for prosthetics of the lost value according to a user input for selecting a tooth number of the lost value.
  • the processor generates closed teeth by combining each of the scanned teeth with the root of the template tooth having a corresponding tooth number by executing the one or more instructions, but in a symmetric relationship with the loss value.
  • a closed tooth corresponding to the predetermined prosthesis may be generated using the existing scanned tooth.
  • the processor identifies the position of the template tooth corresponding to the tooth number of the loss value by executing the one or more instructions, and the closed tooth in a symmetrical relationship with the template tooth corresponding to the tooth number of the loss value.
  • the processor identifies the position of the template tooth corresponding to the tooth number of the loss value by executing the one or more instructions, and symmetrically moves the scan tooth that is in a symmetrical relationship with the loss value to the tooth of the loss value.
  • the closed tooth corresponding to the predetermined prosthesis may be generated.
  • the processor aligns the closed teeth with a customized curve generated based on the scanned teeth, thereby obtaining the scanned teeth moved to the final target position. have.
  • the processor may control to display by adjusting the transparency of the color of the closed tooth generated in response to the tooth number of the lost value by executing the one or more instructions.
  • the processor further performs an operation of outputting a user interface including one or more items selectable by a user according to a user input for selecting a tooth number recognized as the loss value by executing the one or more instructions
  • the one or more items include: a first item selectable for recognizing a scanned tooth corresponding to a tooth number recognized as the loss value from among the scanned teeth of the three-dimensional oral model or a prosthetic predetermined value to prosthetic the recognized loss value may include at least one of the selectable second items to provide.
  • the processor receives a user input for designating a scan tooth corresponding to the loss value according to a user input for selecting the first item by executing the one or more instructions, You can number teeth and output the numbered tooth numbers.
  • a method of operating a device for processing a three-dimensional oral model includes an operation of identifying a loss value from among the scanned teeth of a three-dimensional oral model obtained by scanning teeth, and scanning the three-dimensional oral model for a prosthetic value to be prosthetic for the loss value.
  • An operation of generating using one of the teeth, an operation of moving the scanned teeth including the generated prosthetic value to a final target position, and an operation of displaying a target oral model including the scanned teeth moved to the final target position includes
  • the three-dimensional oral model processing method comprises teeth An operation of identifying a loss value from among the scanned teeth of the three-dimensional oral model obtained by scanning, an operation of generating a prosthetic value to be prosthetic for the loss value by using one of the scanned teeth of the three-dimensional oral model, and the generated prosthetic value and moving the scanned teeth to a final target position, and displaying a target oral model including the scanned teeth moved to the final target position.
  • FIG. 1 shows an example of a three-dimensional oral model including a loss value according to an example.
  • FIG. 2 is a view for explaining a three-dimensional oral model processing system according to the disclosed embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a data processing apparatus 100 according to the disclosed embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of processing a three-dimensional oral model of a data processing apparatus according to the disclosed embodiment.
  • FIG. 5 is a reference diagram for explaining a method of individualizing teeth of a three-dimensional oral model using a template tooth model according to an embodiment.
  • FIG. 6 illustrates an example of a graphical user interface for receiving, by the data processing apparatus, a user input for designating an expected prosthetic value for prosthetic prosthesis according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 illustrates an example of a graphical user interface that a data processing apparatus may provide in relation to a loss value according to an embodiment.
  • FIG. 8 illustrates an example of a graphical user interface that may be provided according to an input for selecting a loss value in the graphical user interface according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9 illustrates another example of a graphical user interface that may be provided according to an input for selecting a loss value in the graphical user interface according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 illustrates another example of a graphical user interface that may be provided according to an input for selecting a loss value in the graphical user interface according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of generating and displaying a target oral model in which scanned teeth are moved to a target position according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a reference diagram for explaining a method of generating a closed tooth of a scanned tooth according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a reference diagram for explaining an example of a method of generating a closed tooth of a scanned tooth including a loss value and arranging the generated closed tooth in a template tooth model according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a reference diagram for explaining another example of a method of generating a closed tooth of a scanned tooth including a loss value and arranging the generated closed tooth in a template tooth model according to an embodiment.
  • 15 is a reference diagram for explaining an example of a method of aligning scanned teeth aligned to a template tooth model to a customized curve according to an embodiment.
  • FIG. 16 illustrates an example of a graphical user interface showing a current tooth position and a final tooth position of a patient, according to an embodiment.
  • the image may include at least one tooth or an image representing an oral cavity including at least one tooth (hereinafter, 'oral image').
  • an image may be a two-dimensional image of an object or a three-dimensional model or three-dimensional image representing the object three-dimensionally.
  • an image may refer to data necessary to represent an object in two or three dimensions, for example, raw data obtained from at least one image sensor.
  • raw data is data acquired to generate an oral image, and when scanning the inside of the oral cavity of a patient, which is an object, using an intraoral scanner, at least one image sensor included in the intraoral scanner. It may be data to be obtained (eg, two-dimensional data).
  • 'object' refers to teeth, gingiva, at least a portion of the oral cavity, and/or an artificial structure insertable into the oral cavity (eg, an orthodontic device, an implant, an artificial tooth, an orthodontic aid inserted into the oral cavity, etc.) ) and the like.
  • the orthodontic device may include at least one of a bracket, an attachment, an orthodontic screw, a lingual orthodontic device, and a removable orthodontic maintenance device.
  • FIG. 1 shows an example of a three-dimensional oral model including a loss value according to an example.
  • treatment may be performed in which one or more teeth of the patient are moved or rotated in order to align the patient's dentition.
  • this orthodontic treatment plan it is necessary to obtain a target oral model or a final oral model having an expected tooth arrangement state by moving or rotating the patient's current teeth to a target position according to the orthodontic plan. It is also necessary to show patients undergoing orthodontic treatment with this target oral model to show how the patient's dental condition changes with orthodontic treatment.
  • the state of the patient's teeth is used when the target oral model is generated.
  • the patient's teeth may include loss values.
  • the loss value may indicate the corresponding missing tooth when there is no tooth congenitally or when the tooth is lost due to acquired tooth loss.
  • the three-dimensional oral model 300 may include a loss value of 11 .
  • the three-dimensional oral model 300 generated based on two-dimensional image data obtained by scanning an intraoral or dental model that is an object may include one or more teeth and gingiva, and a loss value 11 may be included among the one or more teeth. Since the loss value of 11 indicates that the teeth that normally should have been already missing and are lost, in the patient's orthodontic plan, it is better to plan a prosthetic tooth to prosthesis for the loss value 11, and to create a target spherical model with these prosthetic teeth included. may be desirable. However, in the three-dimensional oral model 300 obtained by scanning the patient's teeth, since the original tooth is not already visible, it is only possible to obtain the tooth number of the missing value 11, that is, which tooth the loss value 11 is.
  • the target oral model is generated as it is in the state of the three-dimensional oral model 300 including the loss values shown in FIG. 1 , an inaccurate and unnatural target oral model may be obtained. Accordingly, hereinafter, even when the three-dimensional oral model includes a loss value, embodiments of providing a method and apparatus for obtaining an accurate and natural target oral model will be described.
  • FIG. 2 is a view for explaining a three-dimensional oral model processing system according to the disclosed embodiment.
  • the 3D oral model processing system may include a scanning device 200 and a data processing device 100 .
  • the scanning device 200 is a device for scanning an object, and the object may include any object or body to be scanned.
  • the object may include at least a part of a patient's body including an oral cavity or face, or a model of teeth.
  • the scanning device 200 may include a handheld scanner for scanning an object held by a user or a model scanner for installing a tooth model and scanning while moving around the installed tooth model.
  • an oral scanner which is a type of handheld scanner, may be a device for acquiring an image of an oral cavity including at least one tooth by being inserted into the oral cavity and scanning teeth in a non-contact manner.
  • the oral scanner may have a form that can be drawn in and out of the oral cavity, and scans the inside of the patient's oral cavity using at least one image sensor (eg, an optical camera, etc.).
  • the oral scanner includes at least one of teeth, gingiva, and artificial structures insertable into the oral cavity (eg, orthodontic devices including brackets and wires, implants, artificial teeth, orthodontic aids inserted into the oral cavity, etc.)
  • surface information about the object may be obtained as raw data.
  • the oral scanner is suitable for scanning the oral cavity because it is easy to insert and withdraw into the oral cavity.
  • the scanning device 200 may acquire image data using an optical triangulation method, a confocal method, or other methods.
  • the image data acquired by the scan device 200 may be transmitted to the data processing device 100 connected through a wired or wireless communication network.
  • the scan device 200 may transmit the acquired image to the cloud system instead of directly transmitting the data to the data processing device 100, and may receive the image data to the data processing device 100 through the cloud system.
  • the data processing device 100 is connected to the scanning device 200 through a wired or wireless communication network, receives a two-dimensional image obtained by scanning an oral cavity from the scanning device 200, and generates, processes, and displays an oral cavity image based on the received two-dimensional image and/or any electronic device capable of transmitting.
  • the data processing device 100 may receive the two-dimensional image through a cloud system instead of directly receiving the two-dimensional image from the scan device 200 .
  • the data processing device 100 generates at least one of information generated by processing the two-dimensional image data and an oral image generated by processing the two-dimensional image data, based on the two-dimensional image data received from the scanning device 200, and the generated information and the oral cavity Images can be displayed through the display.
  • the data processing device 100 may be a computing device such as a smart phone, a laptop computer, a desktop computer, a PDA, or a tablet PC, but is not limited thereto.
  • the data processing device 100 may exist in the form of a server (or server device) for processing an oral image.
  • the scan device 200 may transmit raw data obtained through scanning to the data processing device 100 as it is.
  • the data processing device 100 may generate a three-dimensional oral cavity image representing the oral cavity in three dimensions based on the received raw data.
  • the '3D oral cavity image' can be generated by modeling the internal structure of the oral cavity based on the received raw data in three dimensions, and thus a '3D oral model', 'digital oral model', or ' It may be referred to as a 'three-dimensional oral image'.
  • a model or image representing the oral cavity in two or three dimensions is collectively referred to as a 'mouth image'.
  • the data processing device 100 may analyze, process, display, and/or transmit the generated oral image to an external device.
  • the scanning device 200 may acquire raw data through scanning, process the acquired raw data to generate an image corresponding to an oral cavity, which is an object, and transmit it to the data processing device 100 .
  • the data processing device 100 may analyze, process, display, and/or transmit the received image.
  • the data processing device 100 is an electronic device capable of generating and displaying an oral cavity image three-dimensionally representing an oral cavity including one or more teeth, which will be described in detail below.
  • the data processing device 100 when the data processing device 100 receives raw data of a patient's oral cavity from the scanning device 50, it may process the received raw data to generate a three-dimensional oral model.
  • the data processing apparatus 100 may perform a process of establishing a patient's orthodontic plan by using a customized curve suitable for the patient's oral cavity based on a three-dimensional oral model generated based on the patient's oral cavity.
  • the data processing device 100 generates a target oral model generated by moving scanned teeth included in a three-dimensional oral model generated based on the patient's oral cavity to a target moving position after orthodontic treatment, and the generated target oral cavity model can be displayed.
  • the data processing apparatus 100 arranges the prosthetic value using other teeth at the position of the loss value or targets the scanned teeth while securing a space for the prosthetic value.
  • a target oral model can be created by moving it to a position. For example, in order to prepare a predetermined prosthetic tooth to be arranged at the location of the lost tooth, a tooth having a symmetrical relationship with the location of the lost tooth may be used.
  • a tooth that is in a symmetrical relationship with the position of the missing tooth is, for example, a tooth that is in a symmetrical position with the missing tooth, a tooth that corresponds to the tooth number of the missing tooth and a symmetric tooth number, and a tooth that corresponds to the tooth number of the missing tooth in the template tooth model. It may include a template tooth, a template tooth in a symmetrical relationship with the template tooth corresponding to the tooth number of the missing tooth in the template tooth model.
  • the target oral model showing the appearance of moving to the target position after the correction of the scanned teeth by arranging the predicted prosthetic values corresponding to the loss values or securing a space for the arranged prosthetic values It can be created more naturally.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a data processing apparatus 100 according to the disclosed embodiment.
  • the data processing device 100 may include a communication interface 110 , a user interface 120 , a display 130 , a memory 140 , and a processor 150 .
  • the communication interface 110 may communicate with at least one external electronic device through a wired or wireless communication network. Specifically, the communication interface 110 may perform communication with the intraoral scanner 10 according to the control of the processor 160. The communication interface 110 may communicate with an external electronic device or server connected through a wired/wireless communication network under the control of the processor.
  • the communication interface 110 may communicate with an external electronic device (eg, an intraoral scanner, a server, or an external medical device) through a wired/wireless communication network.
  • the communication interface includes at least one short-distance communication module for performing communication according to communication standards such as Bluetooth, Wi-Fi, BLE (Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, Wifi Direct, UWB, or ZIGBEE. can do.
  • the communication interface 110 may further include a telecommunication module for performing communication with a server for supporting telecommunication according to a telecommunication standard.
  • the communication interface 110 may include a remote communication module for performing communication through a network for Internet communication.
  • the communication interface may include a long-distance communication module for performing communication through a communication network conforming to a communication standard such as 3G, 4G, and/or 5G.
  • the communication interface 110 may include at least one port for connecting to an external electronic device by a wired cable in order to communicate with an external electronic device (eg, intraoral scanner, etc.) by wire. Accordingly, the communication interface 110 may communicate with an external electronic device connected by wire through at least one port.
  • an external electronic device eg, intraoral scanner, etc.
  • the user interface 120 may receive a user input for controlling the data processing device.
  • the user interface 120 is a user input including a touch panel for sensing a user's touch, a button for receiving a user's push operation, and a mouse or keyboard for designating or selecting a point on the user interface screen.
  • device may include, but is not limited to.
  • the user interface 120 may include a voice recognition device for voice recognition.
  • the voice recognition device may be a microphone, and the voice recognition device may receive a user's voice command or voice request. Accordingly, the processor may control an operation corresponding to the voice command or the voice request to be performed.
  • the display 130 displays a screen. Specifically, the display 130 may display a predetermined screen under the control of the processor 160 . Specifically, the display 130 may display a user interface screen including an oral cavity image generated based on data obtained by scanning the patient's oral cavity in the oral cavity scanner 10 . Alternatively, the display 130 may display a user interface screen including information related to a patient's dental treatment.
  • the memory 140 may store at least one instruction. Also, the memory 140 may store at least one instruction to be executed by the processor. Also, the memory may store at least one program executed by the processor 150 . In addition, the memory 140 may store data received from the intraoral scanner (eg, raw data obtained through intraoral scan, etc.). Alternatively, the memory may store an oral cavity image representing the oral cavity in three dimensions. According to an embodiment, the memory 140 may include one or more instructions for obtaining a target position of teeth of an oral image in an orthodontic plan. According to an embodiment, the memory 140 may include one or more instructions for performing a method disclosed in this disclosure to obtain a final position of teeth in an oral image.
  • the processor 150 performs at least one instruction stored in the memory 140 to control an intended operation to be performed.
  • at least one instruction may be stored in an internal memory included in the processor 150 or a memory 140 included in the data processing device separately from the processor.
  • the processor 150 may perform at least one instruction to control at least one configuration included in the data processing apparatus so that an intended operation is performed. Accordingly, although a case in which the processor performs predetermined operations is described as an example, it may mean that the processor controls at least one component included in the data processing apparatus so that the predetermined operations are performed.
  • the processor 150 executes one or more instructions stored in the memory 140 to identify a loss value among the scanned teeth of the three-dimensional oral model obtained by scanning the teeth, and to set the prosthetic value to be prosthetic with the loss value in the three-dimensional oral model. is generated using one of the scanned teeth of , moves the scanned teeth including the generated prosthetic tooth to a final target position, and displays a target oral model including the scanned teeth moved to the final target position.
  • the generation of the prosthetic predetermined value to be prosthetic for the lost value may be performed according to a user input for selecting a tooth number of the lost value.
  • the processor 150 outputs a user interface including one or more items selectable by the user according to a user input for selecting a tooth number recognized as the loss value by executing one or more instructions stored in the memory 140, and ,
  • the one or more items are a first item selectable for recognizing a scanned tooth corresponding to a tooth number recognized as the loss value from among the scanned teeth of the three-dimensional oral model, or a prosthetic predetermined value to prostheticize the recognized loss value. It may include at least one of the second items selectable for.
  • the processor 150 receives a user input for designating a scan tooth corresponding to the loss value according to a user input for selecting the first item by executing one or more instructions stored in the memory 140, and the designated You can assign a tooth number to the scanned tooth, and output the numbered tooth number.
  • the processor 150 individualizes the scanned teeth of the three-dimensional oral model by executing one or more instructions stored in the memory 140, and assigns a tooth number to each of the individualized scanned teeth, but not to the scanned teeth.
  • the tooth number may be identified as the tooth number of the lost value.
  • the processor 150 executes one or more instructions stored in the memory 140, thereby generating closed teeth by combining each of the scanned teeth with the root of the template tooth having a corresponding tooth number, but with the loss value and A closed tooth corresponding to the predetermined prosthesis may be generated using the scanned tooth in a symmetrical relationship.
  • the processor 150 identifies the position of the template tooth corresponding to the tooth number of the lost value by executing one or more instructions stored in the memory 140, and is in a symmetrical relationship with the template tooth corresponding to the tooth number of the lost value. By symmetrically moving the closed tooth to the position of the template tooth corresponding to the tooth number of the lost tooth, the closed tooth corresponding to the predetermined prosthesis may be generated.
  • the processor 150 executes one or more instructions stored in the memory 140, to identify the position of the template tooth corresponding to the tooth number of the loss value, and to symmetrically move the scan tooth in a symmetrical relationship with the loss value.
  • the closed tooth corresponding to the predetermined prosthetic value may be generated by coupling to the root of the template tooth corresponding to the tooth number of the lost value.
  • the processor 150 executes one or more instructions stored in the memory 140, aligns the closed teeth with a customized curve generated based on the scanned teeth, and retrieves the scanned teeth moved to the final target position. can be obtained
  • the processor 150 may control to display by adjusting the transparency of the color of the closed tooth generated in response to the tooth number of the lost value by executing one or more instructions stored in the memory 140 .
  • the processor 150 includes at least one internal processor and a memory device (eg, RAM, ROM, etc.) for storing at least one of a program, an instruction, a signal, and data to be processed or used by the internal processor. It may be implemented in a form including.
  • a memory device eg, RAM, ROM, etc.
  • the processor 150 may include a graphic processing unit (Graphic Processing Unit) for processing a graphic corresponding to a video.
  • the processor may be implemented as a system on chip (SoC) in which a core and a GPU are integrated.
  • SoC system on chip
  • the processor may include a single core or multiple cores.
  • the processor may include a dual-core, triple-core, quad-core, hexa-core, octa-core, deca-core, dodeca-core, hexa-dash-vale core, and the like.
  • the processor 150 may generate an oral cavity image based on the two-dimensional image received from the oral cavity scanner.
  • the communication interface 110 may receive data obtained from the oral scanner, for example, raw data obtained through the oral scan.
  • the processor 150 may generate a three-dimensional oral cavity image representing the oral cavity in three dimensions based on the raw data received from the communication interface.
  • the intraoral scanner may include an L camera corresponding to a left field of view and an R camera corresponding to a right field of view in order to restore a three-dimensional image according to the optical triangulation method.
  • the intraoral scanner may acquire L image data corresponding to the left field of view and R image data corresponding to the right field of view from the L camera and the R camera, respectively.
  • the intraoral scanner (not shown) may transmit raw data including L image data and R image data to the communication interface of the data processing device 100 .
  • the communication interface 110 may transmit the received raw data to the processor, and the processor may generate an oral cavity image representing the oral cavity in three dimensions based on the received raw data.
  • the processor 150 may control the communication interface to directly receive an oral image representing the oral cavity from an external server, a medical device, or the like.
  • the processor may acquire a three-dimensional oral image without generating a three-dimensional oral image based on raw data.
  • processor 150 performs operations such as 'extract', 'acquire', 'generate', etc. means that the processor 160 directly executes at least one instruction to perform the above-described operations, as well as in the above-mentioned cases. It may include controlling other components to perform one operation.
  • the data processing apparatus 100 may include only some of the components illustrated in FIG. 3 , or may include more components in addition to the components illustrated in FIG. 3 .
  • the data processing device 100 may store and execute dedicated software linked to the oral scanner.
  • the dedicated software may be called a dedicated program, a dedicated tool, or a dedicated application.
  • dedicated software stored in the data processing device 100 may be connected to the oral scanner to receive real-time data obtained through the oral scan.
  • Medit has produced and distributed 'Medit Link', a software for processing, managing, using, and/or transmitting data acquired from an intraoral scanner (eg, i500).
  • 'dedicated software refers to a program, tool, or application that can be operated in conjunction with the oral scanner, so various intraoral scanners developed and sold by various manufacturers may be commonly used.
  • the above-described dedicated software may be produced and distributed separately from the oral scanner that performs the oral scan.
  • the data processing device 100 may store and execute dedicated software corresponding to the i500 product.
  • the transmission software may perform at least one operations to acquire, process, store, and/or transmit the oral image.
  • the dedicated software may be stored in the processor.
  • the dedicated software may provide a user interface for use of data acquired from the intraoral scanner.
  • the user interface screen provided by the dedicated software may include an oral image generated according to the disclosed embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of processing a three-dimensional oral model of a data processing apparatus according to the disclosed embodiment.
  • the data processing device 100 may acquire a 3D oral model generated by scanning teeth.
  • the data processing apparatus 100 may receive two-dimensional data generated by scanning teeth from the scanning apparatus 100 as illustrated in FIG. 2 , and generate a three-dimensional oral model based on the received two-dimensional data.
  • the data processing apparatus 100 may receive a 3D oral model generated based on two-dimensional data obtained by scanning teeth from the scanning apparatus 100 .
  • the data processing apparatus 100 may acquire a three-dimensional oral model stored in a memory.
  • the data processing apparatus may identify a loss value from among the scanned teeth of the obtained 3D oral model.
  • the data processing apparatus may first individualize the scanned teeth of the 3D oral model, and then identify the loss value from among the individualized scanned teeth.
  • Individualizing the scanned teeth may mean acquiring information on each of the scanned teeth included in the 3D oral model. Individualization can also be referred to as segmentation.
  • the information about each tooth may include information about the shape of each tooth, information about the position of each tooth, and information about the number of each tooth.
  • the data processing apparatus 100 may individualize the teeth of the 3D oral model by using the tooth model template.
  • the tooth model template is standard data in which teeth have an ideal shape and teeth are arranged in ideal positions, and the data processing device can individualize the teeth of the three-dimensional oral model by aligning the teeth of the three-dimensional oral model with the tooth model template. .
  • the data processing apparatus 100 may individualize the teeth of the 3D oral model using a neural network using artificial intelligence.
  • the data processing apparatus 100 may obtain a tooth number corresponding to each scanned tooth by individualizing the scanned teeth of the 3D oral model, and may recognize a tooth to which a tooth number is not assigned as a lost value.
  • the data processing apparatus 100 may display each scanned tooth of the 3D oral model and a tooth number corresponding to each scanned tooth.
  • the data processing device 100 may display the tooth number of the tooth to which the tooth number is not assigned as the tooth number of the lost tooth.
  • the data processing apparatus 100 may identify the loss value by receiving a user input designating the loss value. Specifically, the data processing apparatus 100 may display the 3D oral model on the display and identify the loss value by receiving a user input for designating the loss value among the teeth of the displayed 3D oral model by the user.
  • the data processing apparatus 100 may automatically identify the loss value.
  • the data processing device 100 may identify a loss value using a neural network using artificial intelligence.
  • the data processing apparatus 100 may identify a tooth that satisfies a specific condition as a loss value. For example, when the probability or probability of matching a certain tooth number among teeth of the three-dimensional oral model is less than a threshold value, the data processing apparatus 100 may identify it as a loss value.
  • the data processing device 100 may determine a location of a prosthetic expected value to prosthesis for the identified lost value.
  • the data processing apparatus 100 may determine the position of the prosthetic predetermined value to be prosthetized as the position of the template tooth corresponding to the tooth number of the lost value.
  • the data processing apparatus 100 may determine the position of the predetermined prosthetic value to be prosthetized as the center position of the template tooth corresponding to the tooth number of the lost value.
  • the central position of the template tooth corresponding to the tooth number of the loss value may represent the center coordinates of a bounding box surrounding the template tooth corresponding to the tooth number of the loss value. For example, if the tooth number of the missing tooth is 24, the data processing apparatus 100 may use the center coordinates of the template tooth having the tooth number 24 among the template teeth of the template tooth model.
  • the data processing device 100 may move the scanned teeth of the 3D oral model to the final target position while providing a space for arranging the predetermined prosthesis at the determined predetermined position of the prosthesis.
  • the data processing device 100 converts the scanned teeth of the 3D oral model to a tooth number corresponding to the tooth number in the template tooth model. It can be moved to the position of the template tooth with Then, the data processing apparatus 100 may move the scanned teeth arranged at positions of the template teeth of the template tooth model to be aligned with the customized curve generated based on the patient's 3D oral model. A position at which each of the scanned teeth is aligned with the customized curve may be a final target position of the scanned teeth.
  • the data processing device 100 may generate a closed tooth by combining the root portion of the template tooth with the scanned tooth of the three-dimensional oral model to facilitate and realistically move the scanned tooth. have.
  • the data processing apparatus 100 may move the scanned teeth while providing a space for arranging the predetermined prosthesis at the position of the predetermined prosthesis.
  • the data processing apparatus 100 may move the predetermined prosthesis while arranging the predetermined prosthesis at the position of the predetermined prosthesis.
  • a closed tooth is generated by coupling the root portion of the template tooth to the scanned tooth, and the generated The closed tooth may be moved to the position of the template tooth of the template tooth model.
  • the data processing apparatus 100 may generate a closed tooth of a predetermined prosthesis value by using the scanned tooth and the template tooth having a symmetric relationship with the loss value.
  • the data processing device 100 generates a closed tooth using a scanned tooth having a symmetric relationship with the loss value and a template tooth having a symmetric relationship with the loss value, and mirrors the generated closed tooth, That is, a closed tooth of a predetermined prosthesis may be generated by performing a reflection process.
  • the data processing apparatus 100 may generate a closed tooth by using a scanned tooth in a symmetrical relationship of a loss value and a template tooth having a tooth number corresponding to a tooth number of the loss value.
  • the data processing apparatus 100 may use a template tooth corresponding to the tooth number of the loss value.
  • the data processing apparatus 100 may generate a customized curve based on one or more teeth included in the 3D oral model. It may be referred to as a “customized curve” in the sense of generating a curve based on one or more teeth included in the patient's three-dimensional oral model.
  • the data processing apparatus may generate a customized arch line based on teeth at predetermined positions among teeth included in the 3D oral model.
  • the predetermined position may be, for example, a position of a tooth with the least movement of the tooth. If teeth in these predetermined positions are lost, adjacent teeth can be used.
  • the data processing apparatus may acquire the final target position of the tooth by arranging the scanned teeth in which the positions of each template tooth of the template tooth model are aligned to the customized curve.
  • the data processing apparatus may display a three-dimensional oral model including the scanned teeth moved to the final target position on the display.
  • FIG. 5 is a reference diagram for explaining a method of individualizing teeth of a three-dimensional oral model using a template tooth model according to an embodiment.
  • the three-dimensional oral model 300 may represent an image obtained by scanning the patient's oral cavity.
  • the template tooth model 500 may represent 3D tooth model data representing the most ideal dentition.
  • the template tooth model 500 is tooth data in which each tooth has an ideal shape and an ideal arrangement state of these teeth, and each tooth of the template tooth model 500 is numbered with a tooth.
  • the template tooth model 500 may include shape data for each tooth, position data for each tooth, and a tooth number of each tooth. Referring to FIG. 5 , the template tooth model 500 consists of 14 teeth, and methods for numbering each tooth may vary, for example, in FIG. Teeth can be numbered by increasing . That is, in FIG.
  • a method of numbering teeth is an example, and a method of numbering teeth on teeth may be determined in various ways.
  • the data processing apparatus may obtain the tooth model 310 by separating the teeth and the gingiva based on the curvature of the three-dimensional oral model 300 to separate the tooth regions.
  • each tooth of the tooth model 310 may be assigned a number.
  • various alignment algorithms may be used, for example, an algorithm such as an iterative closest point (ICP) may be used.
  • ICP is an algorithm for minimizing between two point clouds, and is an algorithm used to reconstruct a 2D or 3D surface from different scan data.
  • the ICP algorithm fixes the point cloud called the reference and transforms the point cloud called the source to best match the reference.
  • the ICP algorithm can align the 3D model by iteratively modifying the transformation (combination of translation and rotation) necessary to minimize the error metric representing the distance from the source to the reference.
  • various algorithms other than ICP may be used, for example, Kabsch algorithm may be used.
  • a point cloud corresponding to the tooth model 310 becomes a reference, and a point corresponding to the tooth model data
  • the cloud can be the source.
  • the data processing device 100 finds a tooth having a shape closest to the first tooth 311 of the tooth model 310 in the template tooth model 500.
  • the tooth corresponding to the tooth number 17 of the tooth model template 500 is the tooth 311 of the tooth model 310 It can be determined that the tooth has the shape closest to . In this way, the tooth number can be obtained by finding the closest tooth for each tooth of the tooth model 310 in the template tooth model 500.
  • the data processing apparatus may obtain individualized tooth data 320 having information for each tooth by individualizing the teeth of the tooth model 310 using the template tooth model 500 as described above.
  • the individualized scanned tooth 320 may include shape information 321, location information 322, and tooth number information 323 of each tooth included in the tooth model 310.
  • the data processing apparatus 100 may number each scanned tooth while individualizing the scanned teeth of the three-dimensional oral model using the tooth number of the template tooth model. If the three-dimensional oral model includes missing teeth, Because a corresponding template tooth cannot be found for this missing tooth, an unassigned tooth number may eventually appear. Referring to FIG. 5 , it is shown that tooth number 25 is not assigned to any scanned teeth in the individualized scan teeth. Accordingly, the data processing device 100 may recognize that the tooth number 25 is a tooth number corresponding to a missing tooth.
  • FIG. 6 illustrates an example of a graphical user interface for receiving, by the data processing apparatus, a user input for designating an expected prosthetic value for prosthetic prosthesis according to an exemplary embodiment.
  • the data processing device 100 may display a graphical user interface 600 for designating a prosthesis expected value on the display.
  • the graphical user interface 600 includes a first area 610 displaying a three-dimensional oral model obtained by scanning a patient's teeth, and a state of scanned teeth included in the three-dimensional oral model displayed in the first area 610 or displayed in the first area 610. It may include a second area 620 capable of receiving an input for designating the state of the scanned tooth included in the 3D oral model.
  • the first area 610 includes maxillary teeth 611 and mandibular teeth 612 of the three-dimensional oral model representing the patient's teeth, and each tooth is numbered.
  • the maxillary teeth are numbered from 11 to tooth number 17 on the left side based on the center of the tooth, and tooth number starting from number 21 on the right side based on the center of the tooth. It is numbered up to number 27.
  • the mandibular teeth are numbered from number 41 to tooth number 47 on the left side based on the center of the tooth, and tooth number numbering from number 31 to tooth number 37 on the right side based on the center of the tooth.
  • the tooth corresponding to the tooth number 25 among the maxillary teeth is not displayed, and thus the tooth number 25 may represent the tooth number of the missing tooth.
  • the second area 620 is an area for indicating the state of the scanned teeth of the three-dimensional oral model displayed in the first area 100. For example, an image 621 of a tooth numbered based on a template tooth model may be displayed.
  • the state of the scanned teeth may include a state of no information 622, a predetermined extraction value 623, a predetermined prosthesis value 614, a loss value 625, and the like.
  • No information indicates a state in which there is no specific information on the corresponding tooth
  • Presumed extraction value indicates a tooth scheduled to be extracted
  • Predicted value for prosthesis indicates a tooth scheduled for prosthesis
  • “Loss value” " 625 represents a state in which a tooth is missing and does not exist.
  • the data processing device 100 displays different colors on the teeth corresponding to the tooth numbers, so that each state, that is, No Info, Planned Extraction, Planned Prosthesis, Missing tooth) can be displayed separately.
  • the scanned teeth of the three-dimensional oral model displayed in the first area 610 are in a state in which the teeth corresponding to tooth numbers 18, 25, 28, 38, and 48 are in a state of being lost.
  • teeth 18, 25, 28, 38, and 48 are marked as missing values.
  • the data processing apparatus 100 may change the state of the teeth and display the changed state.
  • the data processing device 100 may change and display the state of the loss value to the state of the expected value for prosthesis according to a user input for changing the value of the loss to the predetermined value for prosthesis.
  • the user may confirm that tooth number 25 is a loss value in the image 611 displayed in the second area 610, and may input to change this loss value to the prosthetic expected value state, and the data processing device 100 responds to this input. Accordingly, the state of tooth number 25 may be changed from the state of loss to the state of the prosthetic value.
  • teeth 18, 28, 38, and 48 of tooth number 18, 28, 38, and 48 even with the same loss of teeth normally correspond to wisdom teeth or are judged that there is little need to install prostheses, so teeth number 18, 28, 38 , by not inputting any state change to the teeth of , 48, the teeth 18, 28, 38, and 48 can be left in the lost state.
  • the graphic user interface for designating a tooth to be prosthetic shown in FIG. 6 is only an example, and any interface may be used as long as it is an interface for receiving a user input for designating a tooth to be prosthetic.
  • Receiving a user input through a user interface for designation of an expected prosthetic value is an example, and the data processing device 100 automatically uses a neural network obtained by learning a method of determining a prosthetic expected value in a three-dimensional oral model. It may be implemented to determine For example, it is possible to obtain a neural network that determines the prosthetic value by learning whether it is appropriate to arrange the prosthetic expected value at the position of the loss based on the tooth number and the shape of the tooth assigned to each scanned tooth of the patient's three-dimensional oral model. There will be. In this case, when the three-dimensional oral model is generated, the data processing device 100 may automatically determine the prosthetic expected value from the generated three-dimensional oral model using the neural network for determining the above-described expected prosthetic value.
  • the target oral model when a loss value is included among the scanned teeth of the three-dimensional oral model, if the target oral model is generated by moving to the target position based on the scanned teeth in the state that the loss value is included without any manipulation on the loss value, the target oral model is generated later. There is a large gap with the target oral model after the prosthetic tooth is created, and it is difficult to obtain a natural target oral model. Therefore, if the loss value included in the patient's scanned teeth is scheduled for prosthesis, the data processing device 100 sets a natural goal in consideration of the prosthetic value by allowing the user or automatically designating the prosthetic value corresponding to the loss value. You can create an oral model.
  • FIG. 7 illustrates an example of a graphical user interface that a data processing apparatus may provide in relation to a loss value according to an embodiment.
  • the data processing apparatus 100 may recognize the missing value as a lost value even though the scanned teeth of the 3D oral model are not lost, that is, despite the presence of the tooth.
  • various causes are possible, for example, when the shape of the tooth is significantly different from the shape of the template tooth or the location of the tooth is significantly different from the location of the template tooth, the data processing device 100 detects the tooth significantly deviating from the characteristic of the normal tooth. It is not recognized and therefore it can be recognized as a loss value.
  • the graphic user interface shown in FIG. 7 is mostly similar to the graphic user interface shown in FIG. 6, except that the part that is different from the graphic user interface shown in FIG. 6 is between the tooth number 23 and the tooth number 26 in the first area 610. However, both the tooth number 24 and the tooth number 25 are not displayed, and in the second area 620, both the tooth number 24 and the tooth number 25 are displayed as lost values. In fact, since one tooth 630 exists between the scanned tooth of tooth number 23 and the scanned tooth of tooth number 26 in the first area 610, the middle tooth 630 may be tooth number 24 or tooth number 25. Nevertheless, since the data processing apparatus 100 recognized both the tooth number 24 and the tooth number 35 as lost values, it may be desirable to allow a user input to allocate the tooth number of the middle tooth 630 at this time.
  • an input for changing a corresponding loss value to a state of a prosthetic value as shown in FIG. 6 and an input enabling recognition as an existing tooth state as in the example of FIG. 7 may coexist with respect to the loss value. Accordingly, the data processing apparatus 100 may provide a menu for selecting one of two states in response to the loss value.
  • FIG. 8 illustrates an example of a graphical user interface that may be provided according to an input for selecting a loss value in the graphical user interface according to an exemplary embodiment.
  • the data processing device 100 when receiving a user input for selecting a tooth number 24 displayed as a lost value from the user in an image 621 of the second area 620, the data processing device 100 outputs a menu 800 in response to the user input can do.
  • the menu 800 includes a first icon 810 for receiving a user input for designating a loss value as a prosthetic value, and a tooth number of the recognized tooth by recognizing a tooth corresponding to the tooth number of the lost tooth among the scanned teeth displayed in the first area.
  • the data processing apparatus 100 may designate tooth number 24 as a predetermined prosthesis value.
  • the data processing device 100 may change the state of the tooth number 24 to the predetermined prosthesis state 640 in the second area 620 and display it.
  • the data processing apparatus 100 may allocate the tooth number of the tooth 630 to which the tooth number is not assigned in the first area 610 . This will be described with reference to FIG. 9 .
  • FIG. 9 illustrates another example of a graphical user interface that may be provided according to an input for selecting a loss value in the graphical user interface according to an exemplary embodiment.
  • the data processing apparatus 100 may designate a tooth number to a tooth 630 that is not numbered in the first area 610 . More specifically, when the user selects the second icon 820 from the menu 800, the data processing apparatus 100 may output a message 650 to select the tooth number 24 area from the first area 610 . In response to the message 650, when the user clicks on a tooth, ie, tooth 630, to which the user wants to correspond to the tooth number 24 in the first area 610, the data processing device 100 may allocate the tooth 630 to the tooth number 24. Also, the data processing device 100 may change the state of the tooth number 24 in the second area 620 and display it. An example of a graphic user interface output according to such a user input is shown in FIG. 10 .
  • FIG. 10 illustrates another example of a graphical user interface that may be provided according to an input for selecting a loss value in the graphical user interface according to an exemplary embodiment.
  • the data processing device 100 designates the tooth number of the tooth 630 that is not numbered in the first area 610 as 24.
  • the tooth number 24 assigned to 630 may be output.
  • the data processing device 100 may change the state of the tooth number 24 from the lost value state to the no information state 660 in the second area 620 and display it.
  • the data processing device 100 responds to the user input.
  • An operation of generating a target oral model in which the scanned teeth are moved to the final target position may be performed by reflecting the state of the scanned teeth.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of generating and displaying a target oral model in which scanned teeth are moved to a target position according to an exemplary embodiment.
  • the data processing device 100 may determine a location of a prosthesis expected value to be prosthetic for a lost value.
  • the data processing apparatus 100 may determine the center coordinates of the template tooth having the tooth number corresponding to the tooth number of the lost tooth as the position of the predetermined prosthesis.
  • the data processing device 100 may generate a predetermined prosthetic value by using at least one of a scan tooth in a symmetric relationship with the tooth number of the lost value, a template tooth in a symmetric relationship, and a template tooth corresponding to the tooth number in the lost value.
  • the data processing apparatus 100 may generate a closed tooth of the scanned tooth based on the scanned tooth corresponding to the crown portion and the template tooth of the template tooth model.
  • closed teeth can be generated as above for normal scanned teeth
  • the data processing device 100 uses the scanned teeth that are in a symmetrical relationship with the tooth numbers of the lost values because there are no scanned teeth corresponding to the corresponding tooth numbers for the expected prosthetic values.
  • closed teeth can be created.
  • the data processing apparatus 100 generates a prosthetic predetermined value by synthesizing a scanned tooth having a symmetric relationship with the tooth number of the lost value and a template tooth having a symmetric relationship with the tooth number of the lost value, and reflective processing the synthesized closed tooth. can do.
  • the data processing device 100 may generate a predetermined prosthetic value by reflectively processing the scanned teeth in a symmetrical relationship with the tooth number of the lost value, and synthesizing the reflectively processed scanned tooth with the template tooth corresponding to the tooth number of the lost value. have.
  • the data processing device 100 arranges the closed teeth of the scanned teeth based on template tooth information of the template tooth model.
  • the predetermined prosthesis value may be arranged at the position of the predetermined prosthesis value determined in operation 1110 .
  • the data processing apparatus 100 may align the closed teeth of the scanned teeth arranged based on the template tooth model to a customized curve generated based on the patient's scanned teeth.
  • the data processing device 100 may display a target oral model including closed teeth of a scan tooth aligned with a customized curve on a display.
  • FIG. 12 is a reference diagram for explaining a method of generating a closed tooth of a scanned tooth according to an embodiment.
  • the scanning device 200 acquires data on the object by scanning the surface of the object, but data on the root region of the tooth 1210 covered by the gingiva 1200 cannot be acquired. Accordingly, when the teeth are individualized from the oral cavity image, the individualized teeth cannot but obtain an open tooth 1220 without a root region of the tooth. As such, when a tooth movement or orthodontic simulation is performed based on an image without a root region, there is a problem in that an unnatural simulation may be provided. Accordingly, the data processing apparatus 100 may generate a tooth image 1240 including a root region of a tooth in order to provide a natural tooth image or simulation.
  • the data processing apparatus 100 may align and synthesize the scan tooth 1220 having only the crown portion with the template tooth 1230 of the template tooth model.
  • various alignment algorithms may be used, and, for example, an algorithm such as the known Iterative closest point (ICP) may be used. Available.
  • ICP Iterative closest point
  • the data processing apparatus 100 may synthesize the scanned tooth 1220 and the template tooth 1230 by performing a synthesis test.
  • the composite test may be a nearest neighboring test or a Ray intersection test.
  • the data processing device 100 may generate a composite image by performing a nearest neighbor search test. Specifically, the nearest neighbor search test finds the vertex of the scan tooth 1240 closest to any vertex of the template tooth 1250, and examines the distance between the vertex of the template tooth 1250 and the vertex of the closest scan tooth 1240. it means.
  • the vertex of the template tooth 1250 is deleted, and when the distance exceeds a specific threshold distance, the template tooth 1250 is used to obtain an image 1260 in which the scanned tooth and the template tooth are combined.
  • the non-smooth portion 1270 in the coupling portion between the scanned tooth and the template tooth may generate a natural composite image, that is, a closed tooth including a root region through surface blending.
  • the specific critical distance may be 1 mm or more and 3 mm or less (eg, 2 mm), but is not limited thereto, and may have various ranges.
  • the nearest neighbor search test may be one or more selected from a K-d tree, an Octree, and an R-tree, but is not limited thereto.
  • the nearest neighbor search test can be performed quickly after spatial decomposition using spatial search algorithms, but is not limited thereto, and various algorithms can be used.
  • the color of the generated closed tooth may be determined based on the color of the scanned tooth.
  • the data processing device 100 is a value obtained by averaging color values (eg, pixel values) of oral data included in the scanned teeth, and the color of the root region included in the composite image or the surface data generated by surface blending. value can be determined.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the data processing apparatus 100 may generate the closed tooth of the scanned tooth including the root region by synthesizing the scanned tooth corresponding to the crown portion and the template tooth.
  • FIG. 13 is a reference diagram for explaining an example of a method of generating a closed tooth of a scanned tooth including a loss value and arranging the generated closed tooth in a template tooth model according to an embodiment.
  • the data processing apparatus 100 may align each scanned tooth of the scanned teeth 1310 with a template tooth of a template tooth model having a corresponding tooth number. For example, the data processing device 100 may align a scanned tooth with tooth number 11 to a template tooth with tooth number 11, and align a scanned tooth with tooth number 21 to template teeth with tooth number 21. Since each template tooth of the template tooth model is data having a position by itself, by aligning the scanned teeth with the template teeth, the scanned teeth can be arranged at the positions of each template teeth of the template tooth model. In this way, aligning each scan tooth to the template tooth may include not only placing the position of the scan tooth at the position of the template tooth, but also aligning the direction of each scan tooth correctly by aligning with reference to the template tooth.
  • the direction of the tooth groove of the scanned tooth 11 is rotated by a predetermined angle to match the direction of the tooth groove of the template tooth 11, and the rotated scan tooth No. It can be arranged at position 11 of the template tooth.
  • the scanned teeth aligned to the template teeth may be obtained by rotating the scanned teeth with reference to the direction of the template teeth and then aligning them to the corresponding positions.
  • the operation of aligning the scanned teeth based on the template tooth may be performed, for example, through the ICP algorithm described above.
  • the shape may be as shown in 1300B.
  • the scanned teeth of tooth numbers 11, 13, 21, 22, and 23 can all be aligned to the corresponding template teeth, respectively, and tooth number 12 corresponds to a loss value, and the scanned teeth are not aligned because there are no scanned teeth. are doing
  • the data processing apparatus 100 may generate a composite image, that is, a closed tooth including a root region, by synthesizing the scanned teeth aligned with each template tooth as shown in 1300C.
  • the data processing device 100 first acquires a closed tooth that is in a symmetrical relationship to a tooth number of a lost value in order to generate a prosthetic predetermined value to be prosthetic for a lost value, and reflects the obtained closed tooth to generate a prosthetic predetermined value.
  • the closed tooth having a symmetric relationship to the tooth number of the lost value can be obtained by synthesizing a scanned tooth having a symmetric relationship to the tooth number of the lost value and a template tooth having a symmetric relationship to the tooth number of the lost value.
  • the data processing apparatus 100 may identify the tooth number 22 of the scanned tooth that is in a symmetrical relationship with the tooth number 12 of the loss value with respect to the center line 1350 from the scanned teeth shown in 1300D.
  • the data processing apparatus 100 may pre-store tooth numbers that have a symmetric relationship with respect to the tooth numbers. For example, as shown in the second area 620 shown in FIG. 6 , the tooth number is increased by 1 starting from 11 on the left with the middle center in the maxillary teeth, and the middle center in the maxillary teeth.
  • the tooth number symmetric relationship information can be stored in such a way that the tooth number is incremented by 1 starting from the 31st band. According to such a symmetric relationship, a tooth in a symmetric relationship of a certain tooth can identify a tooth number in a symmetric relationship by identifying a tooth number that differs only in the tenth digit in the two-digit tooth number and the one digit is the same.
  • the data processing device 100 retrieves the scanned teeth that are in a symmetric relationship with the tooth numbers of the lost values and the template teeth that are in a symmetric relationship with the tooth numbers of the lost values, which are found according to such a symmetric relationship. can be synthesized.
  • the data processing apparatus 100 may properly process the closed teeth generated by the synthesis and having a symmetric relationship with the tooth numbers of the lost teeth in symmetric positions, so as to suit the orientation of the planned prosthesis.
  • the data processing apparatus 100 may use a reflection matrix so that a closed tooth having a symmetric relationship to a tooth number of a lost value is adapted to an orientation of a predetermined prosthesis.
  • the closed teeth which are in a symmetrical relationship with the tooth numbers of the prosthetic value and the loss value, have a symmetrical shape as if they are reflected in a mirror with respect to the center line 1350, so the closed teeth are arranged at the position of the prosthetic value.
  • the data processing apparatus 100 may obtain a predetermined prosthesis value by performing reflection processing on the closed tooth.
  • the closed tooth having a symmetric relationship with the loss value 12, that is, the closed tooth with tooth number 22, is symmetrical with the tooth number 12 of the missing tooth number 12 and the scanned tooth 22 that is in a symmetric relationship with the tooth number 12 of the missing value. It can be obtained by synthesizing the 22 template teeth in relation. Then, the data processing apparatus 100 may generate a predetermined prosthesis value by reflective processing on the closed tooth having the tooth number 22 .
  • the closed tooth of tooth number 22, which has been reflectively processed in this way, may be arranged at the position of the planned prosthesis. That is, the data processing apparatus 100 may arrange the predetermined prosthetic value 1340 so that the center position of the generated predetermined prosthesis value 1340 is located at the central position 1330 of the template tooth having tooth number 12, which is the position of the predetermined prosthesis value.
  • the data processing apparatus 100 may arrange the scanned teeth including the lost values in the template tooth model.
  • FIG. 14 is a reference diagram for explaining another example of a method of generating a closed tooth of a scanned tooth including a loss value and arranging the generated closed tooth in a template tooth model according to an embodiment.
  • the difference between the method shown in FIG. 14 and the method shown in FIG. 13 is that in FIG. 13, the scanned tooth in a symmetric relationship with the tooth number of the missing tooth and the template tooth in the symmetric relationship with the tooth number of the lost tooth are synthesized and closed.
  • the scanned tooth in a symmetrical relationship with the tooth number of the missing tooth is reflected, and the reflectively processed scanned tooth is the missing tooth, whereas the prosthetic predetermined value is generated by generating the de tooth and reflective processing of the generated closed tooth.
  • the prosthetic predetermined tooth is created.
  • the data processing apparatus 100 may align each scanned tooth of the scanned teeth 1410 with a template tooth of a template tooth model having a corresponding tooth number.
  • the data processing device 100 may align a scanned tooth with tooth number 11 to a template tooth with tooth number 11, and align a scanned tooth with tooth number 21 to template teeth with tooth number 21. Since each template tooth of the template tooth model is data having a position by itself, by aligning the scanned teeth with the template teeth, the scanned teeth can be arranged at the positions of each template teeth of the template tooth model.
  • the data processing device 100 may reflectively process the scanned tooth 22, which is in a symmetrical relationship with the tooth number 12 of the lost value, and align the reflectively processed scanned tooth to the template tooth 12 corresponding to the tooth number 12 of the lost value. have.
  • the shape may be as shown in 1400B.
  • the scanned teeth of tooth numbers 11, 13, 21, 22, and 23 may all be aligned with the corresponding template teeth, respectively, and the 12 template teeth corresponding to the missing tooth number 12 have the scanned teeth corresponding to the tooth number 12. can be aligned by reflective processing.
  • the data processing apparatus 100 may generate a composite image, that is, a closed tooth including a root region, by synthesizing the scanned teeth aligned with each template tooth as shown in 1400C.
  • the data processing apparatus 100 may arrange the scanned teeth including the lost values in the template tooth model.
  • 15 is a reference diagram for explaining an example of a method of aligning scanned teeth aligned to a template tooth model to a customized curve according to an embodiment.
  • the scanned tooth 1510 aligned with the template tooth model may be obtained by aligning the scanned tooth including the loss value with the template tooth model according to the method shown in FIG. 13 or 14 .
  • the template tooth model has an ideal shape of the template curve, the template curve may be different from the actual patient's arch state. Therefore, the scanned tooth 1510 aligned to the template tooth model is far from the target oral model after the patient's orthodontic treatment, and the patient's orthodontic treatment may not be natural. Accordingly, it may be preferable that the data processing apparatus 100 aligns the scanned teeth aligned with the template tooth model to a customized curve 1520 obtained by reflecting the oral shape of the patient.
  • the data processing apparatus 100 may generate a customized curve suitable for the oral shape of the patient based on one or more scanned teeth among the scanned teeth included in the patient's 3D oral model. It may be variously determined which tooth to use as a base for generating the customized curve or how many teeth to use as a base for generating the customized curve.
  • the data processing apparatus 100 may determine a tooth, which is based on generating the customized curve, as a tooth having a small movement amount among teeth. Specifically, a tooth with a small movement amount does not move well because the root is the deepest, and when a curve is generated based on these teeth, an aesthetically good line in the shape of the curve can be derived.
  • the data processing apparatus 100 may determine a tooth that is based on generating the customized curve, and then determine which point of the determined tooth through which the customized curve will pass. Which part of the tooth to create the customized arch line to pass through can be determined based on various characteristics of the tooth.
  • the characteristics of the teeth may include cusps, fossae, ridges, distance-based metrics or shape-based metrics, and bookal points. Since the scan tooth 1510 aligned with the template tooth model is rotated with reference to the template tooth of the template tooth model, the position of the tooth may be moved when it is aligned with the customized curve. In this case, by moving the scanned teeth by a predetermined distance in the left and right directions and by a predetermined distance in the vertical direction, a predetermined point of each scanned tooth may be arranged to meet the customized curve 1520.
  • the data processing apparatus 100 moves the scanned tooth 1510 aligned to the template tooth model to be aligned with the customized curve 1520 generated by reflecting the oral shape of the patient, thereby obtaining the scanned tooth 1530 aligned with the customized curve can do.
  • the position of the scanned tooth aligned with the customized curve may be the target position of the patient's teeth after orthodontic treatment.
  • the final tooth position of the patient obtained according to the embodiments as described above may be used for each step of actual orthodontic treatment.
  • by showing the patient the obtained final tooth position of the patient it is possible to allow the patient to recognize the final position of the tooth targeted for orthodontic treatment.
  • the data processing apparatus 100 may display a screen indicating the final tooth position on the display to show how the patient's tooth condition changes according to the orthodontic plan.
  • the data processing apparatus 100 may display a screen indicating the current tooth position and the final tooth position of the patient on the display in order to show how the patient's tooth condition changes according to the orthodontic plan.
  • FIG. 16 illustrates an example of a graphical user interface showing a current tooth position and a final tooth position of a patient, according to an embodiment.
  • the data processing device 100 may generate a user interface screen 1600 and output it through a display.
  • the user interface screen 1600 may include one or more menu bars for allowing a user (eg, a dentist, etc.) to use data obtained by scanning teeth in the oral scanner.
  • the user interface screen 1600 may include a menu bar 1610 including at least one menu for editing or changing the acquired oral image.
  • the menu bar 1610 may include menus including a full screen view menu 1611, a previous image view 1612, a menu 1613 for magnifying an oral image, a menu 1614 for reducing an oral image, and the like.
  • the user interface screen 1600 may include a window 1620 for displaying a correction plan for a patient undergoing orthodontic treatment.
  • the window 1620 displays the current tooth 1621 by scanning and displaying the current tooth of the patient undergoing orthodontic treatment, and the target tooth 1622 of the patient's tooth created as described with reference to FIGS. 1 to 15 based on the patient's current tooth position together. By showing it, the patient can tell the patient where their current teeth will be after correction.
  • the data processing device 100 may prosthetic the loss value 11 when showing the state of the patient's target tooth 1622. It is possible to show a state in which the predetermined value 1630 is naturally arranged at the position of the predetermined prosthesis.
  • the expected prosthetic value 1630 is displayed in a color to clearly indicate that it is the expected prosthetic value. Accordingly, the data processing apparatus 100 may clearly display the shape and shape of the predetermined prosthesis value 1630 by adjusting the transparency of the color of the predetermined prosthesis value 1630 to be low.
  • the data processing device 100 may display only the space in which the expected prosthetic values are arranged, although the data processing device 100 does not show the expected prosthesis value and is in the same state as the current patient's tooth condition by increasing the transparency of the color of the predicted prosthesis 1630 or adjusting the transparency to the maximum value. have.
  • the three-dimensional oral model processing method may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • an embodiment of the present disclosure may be a computer-readable storage medium in which one or more programs including at least one instruction for executing a method of processing an oral image are recorded.
  • the computer-readable storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • examples of the computer-readable storage medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and floppy disks.
  • Magneto-optical media such as, and hardware devices configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like may be included.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the 'non-transitory storage medium' may mean that the storage medium is a tangible device.
  • the 'non-transitory storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the method for processing an oral image according to various embodiments disclosed herein may be provided by being included in a computer program product.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg, compact disc read only memory (CD-ROM)). Alternatively, it may be distributed online (eg, downloaded or uploaded) through an application store (eg, play store, etc.) or directly between two user devices (eg, smartphones).
  • the computer program product according to the disclosed embodiment may include a storage medium in which a program including at least one instruction for performing the method for processing an oral image according to the disclosed embodiment is recorded.

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Abstract

실시예들에 따라 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법이 개시된다. 삼차원 구강 모델 처리 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써, 치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하고, 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하고, 상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키고, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시한다.

Description

삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법
개시된 실시예는 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법에 대한 것이다.
구체적으로, 개시된 실시예는 치아 교정 계획을 위해 치아의 최종 위치를 획득하기 위한 삼차원 구강 모델 처리 장치 및 삼차원 구강 모델 처리 방법에 대한 것이다.
환자의 치과 치료에는 다양한 분야가 존재한다. 치과 치료 분야로는 치아 교정을 예로 들 수 있다.
치아 교정을 하기 위해서, 예를 들어, 환자의 치아에 브라켓 등의 교정 장치를 설치하고, 설치된 적어도 하나의 브라켓에 와이어를 연결한다. 와이어에 연결된 브라켓을 이용하여, 적어도 하나의 치아를 목적하는 위치 즉 치아의 최종 위치 또는 타겟 위치로 이동시킴으로써 치아의 위치에 대한 교정을 수행할 수 있다.
치아 교정은 환자의 치아의 초기 위치에 있는 치아들을 목적하는 타겟 위치로 이동시키는 작업에 의해 치아 교정을 수행하는 것이므로, 치아 교정 계획에 있어서 초기 위치에 있는 치아들을 어느 위치로 이동시킬지를 나타내는 치아의 최종 위치 또는 타겟 위치를 정확하게 결정하는 것이 중요하다.
개시된 실시예는, 치아의 교정 계획에 있어서 치아를 이동시키고자 하는 최종 위치를 획득하기 위한 삼차원 구강 모델 처리 방법, 그에 따른 동작을 수행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 따라 삼차원 구강 모델의 처리 장치는, 하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써, 치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하고, 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하고, 상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키고, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시한다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 삼차원 구강 모델의 상기 스캔 치아들을 개별화하고, 개별화된 스캔 치아들 각각에 치아 번호를 매기되, 스캔 치아에 매겨지지 않는 치아 번호를 상기 손실치의 치아 번호로 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라서 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 스캔 치아들의 각각을, 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아의 치근에 결합하여 클로우즈드 치아들을 생성하되, 상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 이용하여 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하고, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아와 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치로 대칭 이동시켜 배열함으로써 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하고, 상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 대칭 이동시켜 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 치근에 결합함으로써 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 클로우즈드 치아들을 상기 스캔 치아들에 기반하여 생성된 커스터마이즈드 커브에 정렬시킴으로써, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하여 생성된 클로우즈드 치아의 색상의 투명도를 조절하여 표시 가능하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치로 인식된 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라, 사용자에 의해 선택가능한 하나 이상의 아이템을 포함하는 유저 인터페이스를 출력하는 동작을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 아이템은, 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 상기 손실치로 인식된 치아 번호에 대응하는 스캔 치아를 인식하기 위해 선택가능한 제1아이템 또는 상기 인식된 손실치를 보철할 보철 예정치의 제공을 위해 선택가능한 제2아이템 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1아이템을 선택하는 사용자 입력에 따라서, 상기 손실치에 대응하는 스캔 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 지정된 스캔 치아에 치아 번호를 매기고, 매겨진 치아 번호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따라 삼차원 구강 모델의 처리 장치의 동작 방법은, 치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하는 동작, 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하는 동작, 상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키는 동작, 및 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시하는 동작을 포함한다.
일 실시예에 따라 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 삼차원 구강 모델 처리 방법은, 치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하는 동작, 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하는 동작, 상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키는 동작, 및 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시하는 동작을 포함한다.
개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델의 처리 방법, 그에 따른 동작을 수행하는 장치는, 치아의 교정 계획에 있어서 환자의 치아를 기반으로 해서 치아를 이동시키고자 하는 최종 위치를 획득하므로, 환자의 치아 배열 상태에 보다 적합한 최종 위치를 얻을 수 있다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 일 예에 따라 손실치를 포함하는 삼차원 구강 모델의 예를 나타낸다.
도 2은 개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 4는 개시된 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 5는 일 실시예에 따라 템플릿 치아 모델을 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치가 손실치를 보철할 보철 예정치를 지정하기 위한 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 7은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치가 손실치 관련하여 제공할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 8은 일 실시예에 따라 그래픽 유저 인터페이스에서 손실치를 선택하는 입력에 따라 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따라 그래픽 유저 인터페이스에서 손실치를 선택하는 입력에 따라 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 다른 예를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따라 그래픽 유저 인터페이스에서 손실치를 선택하는 입력에 따라 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 일 실시예에 따라 스캔 치아들이 타겟 위치로 이동된 목표 구강 모델을 생성하고 표시하는 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따라 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 13은 일 실시예에 따라 손실치를 포함하는 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성하고 생성된 클로우즈드 치아를 템플릿 치아 모델에 배열하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 14는 일 실시예에 따라 손실치를 포함하는 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성하고 생성된 클로우즈드 치아를 템플릿 치아 모델에 배열하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 15는 일 실시예에 따라 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아를 커스터마이즈드 커브에 정렬하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도 이다.
도 16은 일 실시예에 따라 환자의 현재 치아 위치와 최종 치아 위치를 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 이미지는 적어도 하나의 치아, 또는 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강을 나타내는 이미지(이하, '구강 이미지')를 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 이미지는 대상체에 대한 2차원 이미지 또는 대상체를 입체적으로 나타내는 3차원 모델 또는 3차원 이미지가 될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 이미지는 대상체를 2차원 또는 3차원적으로 표현하기 위해서 필요한 데이터, 예를 들어, 적어도 하나의 이미지 센서로부터 획득된 로우 데이터(raw data) 등을 의미할 수 있다. 구체적으로, 로우 데이터는 구강 이미지를 생성하기 위해서 획득되는 데이터로, 구강 스캐너(intraoral scanner)를 이용하여 대상체인 환자의 구강 내를 스캔(scan)할 때 구강 스캐너에 포함되는 적어도 하나의 이미지 센서에서 획득되는 데이터(예를 들어, 2차원 데이터)가 될 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 치아, 치은, 구강의 적어도 일부 영역, 및/또는 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 교정 장치는 브라켓, 어태치먼트(attachment), 교정용 나사, 설측 교정 장치, 및 가철식 교정 유지 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 예에 따라 손실치를 포함하는 삼차원 구강 모델의 예를 나타낸다.
치과 치료, 특히 교정 치료에서는 환자의 치열을 가지런하게 하기 위해 환자의 치아들중 하나 이상의 치아를 이동시키거나 회전시키는 치료를 할 수 있다. 이러한 교정 치료의 계획을 위해 환자의 현재 치아들을 교정 계획에 따라서 목표로 하는 위치로 이동시키거나 회전시킴으로써 예상되는 치아 배열 상태를 가지는 목표 구강 모델 또는 최종 구강 모델을 획득할 필요가 있다. 또한 교정 치료를 받는 환자에게 교정 치료에 따라 환자의 치아 상태가 얼마나 달라지는 지를 보여주기 위해 이러한 목표 구강 모델을 환자에게 보여줄 필요도 있다.
이와 같은 목표 구강 모델은 환자의 악궁에 기반하여 생성하는 것이 보다 환자에게 자연스러운 목표 구강 모델을 획득할 수 있다. 이를 위해 목표 구강 모델의 생성시에 환자의 치아 상태를 이용하는데, 이때 환자의 치아들 중에 손실치가 포함되어 있을 수 있다. 손실치는 선천적으로 치아가 없거나 또는 후천적으로 치아가 빠져서 소실된 경우 그 해당하는 소실된 치아를 나타낼 수 있다.
도 1을 참조하면, 삼차원 구강 모델 300은 손실치 11를 포함할 수 있다.
대상체인 구강 내 또는 치아 모형을 스캔함으로써 얻어진 이차원 이미지 데이터에 기반하여 생성된 삼차원 구강 모델 300은 하나 이상의 치아와 치은을 포함할 수 있고, 하나 이상의 치아 중에는 손실치 11가 포함될 수 있다. 손실치 11은 정상적으로는 있어야 할 치아가 이미 빠져서 소실된 것을 나타내기 때문에, 환자의 교정 계획에서는 해당 손실치 11을 보철할 보철치를 계획하고, 이러한 보철치를 포함하는 상태로 목표 구상 모델을 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 그런데, 환자의 치아를 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델 300에서는, 원래 있어야 할 치아가 이미 보여지지 않는 상태이기 때문에, 손실치 11가 어떤 치아인지 즉, 손실치 11의 치아 번호를 획득할 수 있을 뿐, 손실치 11의 위치 즉, 손실치 11를 보철할 보철 예정치의 정확한 위치를 파악하기는 어렵다. 따라서, 도 1에 도시된 손실치를 포함하는 삼차원 구강 모델 300의 상태 그대로 목표 구강 모델을 생성하게 되면, 정확하지 않고 부자연스러운 목표 구강 모델이 얻어질 수 있다. 따라서, 이하에서는 삼차원 구강 모델이 손실치를 포함하는 경우에도, 정확하고 자연스러운 목표 구강 모델을 획득할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 실시예들을 설명하고자 한다.
도 2은 개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2을 참조하면, 삼차원 구강 모델 처리 시스템은 스캔 장치 200와 데이터 처리 장치 100를 포함할 수 있다.
스캔 장치 200는 대상체를 스캔하는 장치로서, 대상체는 스캔의 대상이 되는 물체나 신체 어느 것이라도 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 구강이나 얼굴을 포함하는 환자의 신체의 적어도 일부, 또는 치아 모형을 포함할 수 있다. 스캔 장치 200는, 사용자가 손에 쥐고 대상체를 스캔하는 핸드헬드 스캐너 또는 치아 모형을 설치하고 설치된 치아 모형 주위를 움직이면서 스캔하는 모델 스캐너 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 핸드헬드 스캐너의 일종인 구강 스캐너는 구강 내에 삽입되어 비 접촉식으로 치아를 스캐닝함으로써, 적어도 하나의 치아를 포함하는 구강에 대한 이미지를 획득하기 위한 장치가 될 수 있다. 또한, 구강 스캐너는 구강 내에 인입 및 인출이 가능한 형태를 가질 수 있으며, 적어도 하나의 이미지 센서(예를 들어, 광학 카메라 등)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캔 한다. 구강 스캐너는 대상체인 구강 내부의 치아, 치은 및 구강 내에 삽입 가능한 인공 구조물(예를 들어, 브라켓 및 와이어 등을 포함하는 교정 장치, 임플란트, 인공 치아, 구강 내 삽입되는 교정 보조 도구 등) 중 적어도 하나의 표면을 이미징하기 위해서, 대상체에 대한 표면 정보를 로우 데이터(raw data)로 획득할 수 있다. 구강 스캐너는 구강 내에 인입 및 인출이 용이한 형태로 되어 구강 내를 스캔하기에 적합하지만, 구강 스캐너를 이용하여 환자의 얼굴 등의 신체 부위도 스캔 가능함은 물론이다.
스캔 장치 200는 광 삼각 방식, 공 초점 방식, 또는 그 외 다른 방식 등에 의해 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
스캔 장치 200에서 획득된 이미지 데이터는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되는 데이터 처리 장치 100로 전송될 수 있다. 물론 스캔 장치 200는 획득된 이미지를 데이터를 직접적으로 데이터 처리 장치 100로 전송하는 것이 아니라 클라우드 시스템에 전송하고, 데이터 처리 장치 100로 클라우드 시스템을 통해서 이미지 데이터를 수신할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 200와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 연결되며, 스캔 장치 200로부터 구강을 스캔하여 획득된 이차원 이미지를 수신하고, 수신된 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 200로부터 직접적으로 이차원 이미지를 수신하는 것이 아니라 클라우드 시스템을 통해서 수신할 수 있음도 물론이다.
데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 200에서 수신된 이차원 이미지 데이터에 근거하여, 이차원 이미지 데이터를 처리하여 생성한 정보 및 이차원 이미지 데이터를 처리하여 생성한 구강 이미지 중 적어도 하나를 생성하고, 생성된 정보 및 구강 이미지를 디스플레이를 통하여 디스플레이 할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 스마트 폰(smart phone), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등의 컴퓨팅 장치가 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
또한, 데이터 처리 장치 100는 구강 이미지를 처리하기 위한 서버(또는 서버 장치) 등의 형태로 존재할 수도 있을 것이다.
또한, 스캔 장치 200는 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 그대로 데이터 처리 장치 100로 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 또한, '3차원 구강 이미지'는 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강의 내부 구조를 3차원적으로 모델링(modeling)하여 생성될 수 있으므로, '3차원 구강 모델', '디지털 구강 모델', 또는 '3차원 구강 이미지'로 호칭될 수도 있다. 이하에서는, 구강을 2차원 또는 3차원적으로 나타내는 모델 또는 이미지를 통칭하여, '구강 이미지'라 칭하도록 한다.
또한, 데이터 처리 장치 100는 생성된 구강 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 외부 장치로 전송할 수 있을 것이다.
또 다른 예로, 스캔 장치 200가 스캔을 통하여 로우 데이터(raw data)를 획득하고, 획득된 로우 데이터를 가공하여 대상체인 구강에 대응되는 이미지를 생성하여 데이터 처리 장치 100로 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 수신된 이미지를 분석, 처리, 디스플레이 및/또는 전송할 수 있을 것이다.
개시된 실시예에서, 데이터 처리 장치 100는 하나 이상의 치아를 포함하는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성 및 디스플레이할 수 있는 전자 장치로, 이하에서 상세히 설명한다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 장치 50로부터 환자의 구강을 스캔한 로우 데이터를 수신하면, 수신된 로우 데이터를 가공하여 삼차원 구강 모델을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 환자의 구강에 기반하여 생성된 삼차원 구강 모델을 토대로 환자의 구강에 적합한 커스터마이즈드 커브를 이용하여 환자의 교정 계획을 수립하는 처리를 할 수 있다. 이러한 교정 계획 수립의 하나로, 데이터 처리 장치 100는 환자의 구강에 기반하여 생성된 삼차원 구강 모델에 포함된 스캔 치아들을 교정 후의 타겟 이동 위치로 이동시켜 생성된 목표 구강 모델을 생성하고, 생성된 목표 구강 모델을 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 환자의 삼차원 구강 모델이 손실치를 포함하는 경우, 이러한 손실치의 위치에 다른 치아를 이용하여 보철 예정치를 배열하거나 또는 보철 예정치의 공간을 확보하면서 스캔 치아들을 타겟 위치로 이동시켜 목표 구강 모델을 생성할 수 있다. 예를 들어, 손실치의 위치에 배열될 보철 예정치의 마련을 위해, 손실치의 위치와 대칭적인 관계에 있는 치아를 이용할 수 있다. 손실치의 위치와 대칭적인 관계에 있는 치아는, 예를 들어, 손실치와 대칭 위치에 있는 치아, 손실치의 치아 번호와 대칭 적인 치아 번호에 해당하는 치아, 템플릿 치아 모델에서 손실치의 치아 번호에 해당하는 템플릿 치아, 템플릿 치아 모델에서 손실치의 치아 번호에 해당하는 템플릿 치아와 대칭 관계에 있는 템플릿 치아 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 삼차원 구강 모델에 손실치가 포함되어 있는 경우, 손실치에 대응하는 보철 예정치를 배열하거나 보철 예정치가 배열되는 공간을 확보함으로써, 스캔 치아들의 교정 후 타겟 위치로 이동된 모습을 보여주는 목표 구강 모델을 보다 자연스럽게 생성할 수 있다.
도 3은 개시된 실시예에 따른 데이터 처리 장치 100를 나타내는 일 블록도이다.
도 3을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 통신 인터페이스 110, 사용자 인터페이스 120, 디스플레이 130, 메모리 140 및 프로세서 150를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스 110는 적어도 하나의 외부 전자 장치와 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스 110는 프로세서 160의 제어에 따라서 구강 스캐너 10와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스 110는 프로세서의 제어에 따라서 유무선의 통신 네트워크를 통하여 연결되는 외부의 전자 장치 또는 서버 등과 통신을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스 110는 유무선의 통신 네트워크를 통하여 외부의 전자 장치 (예를 들어, 구강 스캐너, 서버, 또는 외부의 의료 장치 등)와 통신할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스는 블루투스, 와이파이, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스 110는 원거리 통신 규격에 따라서 원거리 통신을 지원하기 위한 서버와 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신 인터페이스 110는 인터넷 통신을 위한 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스는 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 통신을 수행하는 원거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스 110는 외부 전자 장치(예를 들어, 구강 스캐너 등)와 유선으로 통신하기 위해서, 외부 전자 장치와 유선 케이블로 연결되기 위한 적어도 하나의 포트를 포함할 수 있다. 그에 따라서, 통신 인터페이스 110는 적어도 하나의 포트를 통하여 유선 연결된 외부 전자 장치와 통신을 수행할 수 있다.
사용자 인터페이스 120는 데이터 처리 장치를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스 120는 사용자의 터치를 감지하는 터치 패널, 사용자의 푸시 조작을 수신하는 버튼, 사용자 인터페이스 화면 상의 일 지점을 지정 또는 선택하기 위한 마우스(mouse) 또는 키보드(key board) 등을 포함하는 사용자 입력 디바이스를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
또한, 사용자 인터페이스 120는 음성 인식을 위한 음성 인식 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음성 인식 장치는 마이크가 될 수 있으며, 음성 인식 장치는 사용자의 음성 명령 또는 음성 요청을 수신할 수 있다. 그에 따라서, 프로세서는 음성 명령 또는 음성 요청에 대응되는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.
디스플레이 130는 화면을 디스플레이 한다. 구체적으로, 디스플레이 130는 프로세서 160의 제어에 따라서 소정 화면을 디스플레이 할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 130는 구강 스캐너 10에서 환자의 구강을 스캔하여 획득한 데이터에 근거하여 생성된 구강 이미지를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다. 또는, 디스플레이 130는 환자의 치과 치료와 관련되는 정보를 포함하는 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.
메모리 140는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 또한, 메모리 140는 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리는 프로세서 150가 실행하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하고 있을 수 있다. 또한, 메모리 140는 구강 스캐너로부터 수신되는 데이터(예를 들어, 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터 등)를 저장할 수 있다. 또는, 메모리는 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라 메모리 140는 교정 계획에서 구강 이미지의 치아들의 타겟 위치를 획득하기 위한 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 메모리 140는 구강 이미지의 치아들의 최종 위치를 획득하기 위해 본 개시서에 개시된 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다.
프로세서 150는 메모리 140에 저장된 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 제어한다. 여기서, 적어도 하나의 인스트럭션은 프로세서 150내에 포함되는 내부 메모리 또는 프로세서와 별도로 데이터 처리 장치 내에 포함되는 메모리 140에 저장되어 있을 수 있다.
구체적으로, 프로세서 150는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 데이터 처리 장치 내부에 포함되는 적어도 하나의 구성들을 제어할 수 있다. 따라서, 프로세서가 소정 동작들을 수행하는 경우를 예로 들어 설명하더라도, 프로세서가 소정 동작들이 수행되도록 데이터 처리 장치 내부에 포함하는 적어도 하나의 구성들을 제어하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하고, 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하고, 상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키고, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시한다. 상기 손실치를 보철할 보철 예정치의 생성은 상기 손실치의 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라서 수행될 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치로 인식된 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라, 사용자에 의해 선택가능한 하나 이상의 아이템을 포함하는 유저 인터페이스를 출력하고, 상기 하나 이상의 아이템은, 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 상기 손실치로 인식된 치아 번호에 대응하는 스캔 치아를 인식하기 위해 선택가능한 제1아이템 또는 상기 인식된 손실치를 보철할 보철 예정치의 제공을 위해 선택가능한 제2아이템 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 제1아이템을 선택하는 사용자 입력에 따라서, 상기 손실치에 대응하는 스캔 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 지정된 스캔 치아에 치아 번호를 매기고, 매겨진 치아 번호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 삼차원 구강 모델의 상기 스캔 치아들을 개별화하고, 개별화된 스캔 치아들 각각에 치아 번호를 매기되, 스캔 치아에 매겨지지 않는 치아 번호를 상기 손실치의 치아 번호로 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 스캔 치아들의 각각을, 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아의 치근에 결합하여 클로우즈드 치아들을 생성하되, 상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 이용하여 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하고, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아와 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치로 대칭 이동시켜 배열함으로써 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하고, 상기 손실치와 대칭관계에 있는 스캔 치아를 대칭 이동시켜 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 치근에 결합함으로써 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 클로우즈드 치아들을 상기 스캔 치아들에 기반하여 생성된 커스터마이즈드 커브에 정렬시킴으로써, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서 150는 메모리 140에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상기 손실치의 치아 번호에 대응하여 생성된 클로우즈드 치아의 색상의 투명도를 조절하여 표시 가능하도록 제어할 수 있다.
일 예에 따라 프로세서 150는, 내부적으로 적어도 하나의 내부 프로세서 및 내부 프로세서에서 처리 또는 이용될 프로그램, 인스트럭션, 신호, 및 데이터 중 적어도 하나 저장하기 위한 메모리 소자(예를 들어, RAM, ROM 등)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 프로세서 150는 비디오에 대응되는 그래픽 처리를 위한 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 코어(core)와 GPU를 통합한 SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다. 또한, 프로세서는 싱글 코어 이상의 멀티 코어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어, 헥사 코어, 옥타 코어, 데카 코어, 도데카 코어, 헥사 다시 벌 코어 등을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에서, 프로세서 150는 구강 스캐너로부터 수신되는 이차원 이미지에 근거하여 구강 이미지를 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서 150의 제어에 따라서 통신 인터페이스 110는 구강 스캐너에서 획득된 데이터, 예를 들어 구강 스캔을 통하여 획득된 로우 데이터(raw data)를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서 150는 통신 인터페이스에서 수신된 로우 데이터에 근거하여 구강을 3차원적으로 나타내는 3차원 구강 이미지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 구강 스캐너는 광 삼각 방식에 따라서 3차원 이미지를 복원하기 위해서, 좌안 시야(left Field of View)에 대응되는 L 카메라 및 우안 시야(Right Field of View)에 대응되는 R 카메라를 포함할 수 있다. 그리고, 구강 스캐너는 L 카메라 및 R 카메라 각각에서 좌안 시야(left Field of View)에 대응되는 L 이미지 데이터 및 우안 시야(Right Field of View)에 대응되는 R 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 계속하여, 구강 스캐너(미도시)는 L 이미지 데이터 및 R 이미지 데이터를 포함하는 로우 데이터를 데이터 처리 장치 100의 통신 인터페이스로 전송할 수 있다.
그러면, 통신 인터페이스 110는 수신되는 로우 데이터를 프로세서로 전달하고, 프로세서는 전달받은 로우 데이터에 근거하여, 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 생성할 수 있다.
또한, 프로세서 150는 통신 인터페이스를 제어하여, 외부의 서버, 의료 장치 등으로부터 구강을 3차원적으로 나타내는 구강 이미지를 직접 수신할 수 있을 것이다. 이 경우, 프로세서는 로우 데이터에 근거한 3차원 구강 이미지를 생성하지 않고, 3차원 구강 이미지를 획득할 수 있다.
개시된 실시예에 따라서, 프로세서 150가 '추출', '획득', '생성' 등의 동작을 수행한다는 것은, 프로세서 160에서 적어도 하나의 인스트럭션을 실행하여 전술한 동작들을 직접 수행하는 경우 뿐만 아니라, 전술한 동작들이 수행되도록 다른 구성 요소들을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 개시서에 개시된 실시예들을 구현하기 위해서 데이터 처리 장치 100는 도 3에 도시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수도 있고, 도 3에 도시된 구성요소 외에 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있다.
또한, 데이터 처리 장치 100는 구강 스캐너에 연동되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 전용 프로그램, 전용 툴(tool), 또는 전용 어플리케이션으로 호칭될 수 있다. 데이터 처리 장치 100가 구강 스캐너와 상호 연동되어 동작하는 경우, 데이터 처리 장치 100에 저장되는 전용 소프트웨어는 구강 스캐너와 연결되어 구강 스캔을 통하여 획득되는 데이터들을 실시간을 수신할 수 있다. 예를 들어, 메디트의 구강 스캐너인 i500 제품에서 구강 스캔을 통하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 전용 소프트웨어가 존재한다. 구체적으로, 메디트에서는 구강 스캐너(예를 들어, i500)에서 획득된 데이터를 처리, 관리, 이용, 및/또는 전송하기 위한 소프트웨어인 'Medit Link'를 제작하여 배포하고 있다. 여기서, '전용 소프트웨어'는 구강 스캐너와 연동되어 동작 가능한 프로그램, 툴, 또는 어플리케이션을 의미하는 것이므로 다양한 제작자에 의해서 개발 및 판매되는 다양한 구강 스캐너들이 공용으로 이용할 수도 있을 것이다. 또한, 전술한 전용 소프트웨어는 구강 스캔을 수행하는 구강 스캐너와 별도로 제작 및 배포될 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 i500 제품에 대응되는 전용 소프트웨어를 저장 및 실행할 수 있다. 전송 소프트웨어는 구강 이미지를 획득, 처리, 저장, 및/또는 전송하기 위한 적어도 하나의 동작들을 수행할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어는 프로세서에 저장될 수 있다. 또한, 전용 소프트웨어는 구강 스캐너에서 획득된 데이터의 이용을 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 여기서, 전용 소프트웨어에서 제공되는 사용자 인터페이스 화면은 개시된 실시예에 따라서 생성되는 구강 이미지를 포함할 수 있다.
도 4는 개시된 실시예에 따라 데이터 처리 장치의 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 나타내는 일 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 동작 410에서, 데이터 처리 장치 100는 치아들을 스캔하여 생성된 삼차원 구강 모델을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아들을 스캔하여 생성된 이차원 데이터를 도 2에 도시된 바와 같은 스캔 장치 100으로부터 수신하고, 수신된 이차원 데이터를 기반으로 삼차원 구강 모델을 생성할 수 있다. 또는, 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아들을 스캔하여 획득한 이차원 데이터를 기반으로 생성된 삼차원 구강 모델을 스캔 장치 100로부터 수신할 수 있다. 또는, 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 메모리에 저장된 삼차원 구강 모델을 획득할 수 있다.
동작 420에서, 데이터 처리 장치는 획득된 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별할 수 있다. 데이터 처리 장치가 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들 중에서 손실치를 식별하기 위해서는, 데이터 처리 장치는 먼저 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들을 개별화하고, 개별화된 스캔 치아들 중에서 손실치를 식별할 수 있다.
스캔 치아들을 개별화한다는 것은, 삼차원 구강 모델에 포함된 스캔 치아들 각각에 대한 정보를 획득한다는 것을 의미할 수 있다. 개별화는 세그먼테이션 이라고도 불릴 수 있다. 각 치아에 대한 정보는, 각 치아의 형상에 대한 정보, 각 치아의 위치에 대한 정보, 각 치아의 번호에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아 모델 템플릿을 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수 있다. 치아 모델 템플릿은 치아들이 이상적인 형상을 가지고 또한 치아들이 이상적인 위치에 배열된 표준적인 데이터로서, 데이터 처리 장치는 치아 모델 템플릿과 삼차원 구강 모델의 치아들을 얼라인함으로써 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 인공 지능을 이용한 뉴럴 네트워크를 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화할 수도 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들을 개별화함으로써 각 스캔 치아에 대응하는 치아 번호를 획득할 수 있는데, 치아 번호가 할당되지 않은 치아를 손실치로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 각 스캔 치아 및 각 스캔 치아에 대응하는 치아 번호를 표시할 수 있다. 이때 데이터 처리 장치 100는 치아 번호가 할당되지 않은 치아의 치아 번호를 손실치의 치아 번호로 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 손실치를 식별할 수 있다. 구체적으로, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델을 디스플레이에 표시하고, 사용자로 하여금 표시된 삼차원 구강 모델의 치아들중에서 손실치를 지정하는 사용자 입력을 수신함으로써 손실치를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치를 자동으로 식별할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 인공 지능을 이용한 뉴럴 네트워크를 이용하여 손실치를 식별할 수 있다. 또는 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 특정한 조건을 만족하는 치아를 손실치로 식별할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 치아들 중에서 어떤 치아 번호에 매칭될 가능성 또는 확률이 임계치 미만 인 경우, 이를 손실치로 식별할 수 있다.
동작 430에서, 데이터 처리 장치 100는 식별된 손실치를 보철할 보철 예정치의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치를 보철할 보철 예정치의 위치를 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치로 결정할 수 있다. 구체적으로 데이터 처리 장치 100는 손실치를 보철할 보철 예정치의 위치를 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 중심 위치로 결정할 수 있다. 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 중심 위치는, 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아를 둘러싸는 바운딩 박스(bounding box)의 중심 좌표를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 손실치의 치아 번호가 24번 이라면, 데이터 처리 장치 100는 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아들중에서 치아 번호 24인 템플릿 치아의 중심 좌표를 이용할 수 있다.
동작 440에서, 데이터 처리 장치 100는 결정된 보철 예정치의 위치에 보철 예정치를 배열할 공간을 마련하면서 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따라, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키기 위해, 먼저, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들을, 템플릿 치아 모델에서 대응되는 치아 번호를 가진 템플릿 치아의 위치로 이동시킬 수 있다. 그리고나서, 데이터 처리 장치 100는 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아들의 위치에 배열된 스캔 치아들을 환자의 삼차원 구강 모델에 기반하여 생성된 커스터마이즈드 커브에 정렬되도록 이동시킬 수 있다. 각 스캔 치아들이 커스터마이즈드 커브에 정렬된 위치가 스캔 치아들의 최종 타겟 위치가 될 수 있다.
일 실시예에 따라, 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아의 이동 작업을 용이하고 현실적이게 할 수 있도록 삼차원 구강 모델의 스캔 치아에 템플릿 치아의 치근 부분을 결합시켜 클로우즈드 치아 (closed tooth)를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아들을 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아의 위치로 이동시킬 때, 보철 예정치의 위치에 보철 예정치를 배열할 공간을 마련하면서, 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아들을 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아의 위치로 이동시킬 때, 보철 예정치의 위치에 보철 예정치를 배열하면서, 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아들을 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아의 위치로 이동시킬 때, 스캔 치아에 템플릿 치아의 치근 부분을 결합시켜 클로우즈드 치아 (closed tooth)를 생성하고, 생성된 클로우즈드 치아를 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아의 위치로 이동시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아 및 템플릿 치아를 이용하여 보철 예정치의 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아 및 손실치와 대칭 관계에 있는 템플릿 치아를 이용하여 클로우즈드 치아를 생성하고, 생성된 클로우즈드 치아를 미러링 (mirroring)함으로써, 즉, 반사 (reflection) 처리함으로써, 보철 예정치의 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 손실치의 대칭 관계에 있는 스캔 치아 및 손실치의 치아 번호에 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아를 이용하여 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치와 대칭 관계에 있는 치아 역시 손실치에 해당하는 경우, 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아를 이용할 수 있다.
일 실시예에 따라, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델에 포함된 하나 이상의 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 커브를 생성할 수 있다. 환자의 삼차원 구강 모델에 포함된 하나 이상의 치아들을 기준으로 커브를 생성한다는 의미에서 "커스터마이즈드 커브 (customized curve)"로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 삼차원 구강 모델에 포함된 치아들 중 미리 정한 위치에 있는 치아들을 기준으로 커스터마이즈드 아치 라인은 생성할 수 있다. 미리 정한 위치는, 예를 들어, 치아의 이동이 가장 적은 치아의 위치가 될 수 있다. 만약 이러한 미리 정한 위치의 치아들이 손실되었다면 인접한 치아를 이용할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치는 템플릿 치아 모델의 각 템플릿 치아의 위치 배열된 스캔 치아들을 커스터마이즈드 커브에 정렬되도록 배열함으로써 치아의 최종 타겟 위치를 획득할 수 있다.
동작 450에서, 데이터 처리 장치는 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 삼차원 구강 모델을 디스플레이에 표시할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 삼차원 구강 모델의 처리 방법은, 이하에서 도 5 내지 도 16을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 일 실시예에 따라 템플릿 치아 모델을 이용하여 삼차원 구강 모델의 치아들을 개별화하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
삼차원 구강 모델 300는 환자의 구강을 스캔하여 획득한 이미지를 나타낼 수 있다.
템플릿 치아 모델 500는 가장 이상적인 치열을 나타내는 3D 치아 모델 데이터를 나타낼 수 있다. 템플릿 치아 모델 500는 각각의 치아가 이상적인 형상을 가지고 또한 이들 치아들의 이상적인 배열 상태를 가지는 치아 데이터로서, 템플릿 치아 모델 500의 각 치아에는 치아의 번호가 붙여져 있다. 템플릿 치아 모델 500는 각 치아에 대한 형상 데이터, 각 치아에 대한 위치 데이터, 및 각 치아의 치아 번호를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면 템플릿 치아 모델 500는 14개의 치아로 이루어져 있으며, 각 치아에 치아 번호가 매겨지는 방법은 다양할 수 있으며, 예를 들어, 도 5에는 정 중앙에 있는 치아들로부터 순차적으로 치아 번호를 증가시켜 가면서 치아 번호가 매겨질 수 있다. 즉, 도 5에서는 정 중앙의 왼쪽에 있는 치아부터 치아 번호 11로 시작하여 왼쪽으로 치아 번호를 증가시켜 17번까지 매겨져 있고, 정 중앙의 오른쪽에 있는 치아부터 치아 번호 21로 시작하여 오른쪽으로 치아 번호 27번까지 매겨져 있다. 이와 같이 치아 번호를 매기는 방법은 일 예이고, 치아에 치아 번호를 매기는 방법은 다양하게 결정될 수 있다.
데이터 처리 장치는 삼차원 구강 모델 300을 곡률(curvature)을 기준으로 치아와 치은을 분리하여 치아 영역을 분리함으로써 치아 모델 310를 획득할 수 있다. 그리고, 치아 모델 310에 템플릿 치아 모델 500를 얼라인(align) 시킴으로써 치아 모델 310의 각 치아에 번호를 부여할 수 있다. 데이터 처리 장치 100가 템플릿 치아 모델 500를 치아 모델 310에 얼라인시킬 때, 다양한 얼라인(align) 알고리즘을 이용할 수 있으며, 예를 들어, Iterative closest point (ICP)와 같은 알고리즘을 이용할 수 있다. ICP는 두 개의 포인트 클라우드 사이를 최소화하기 위한 알고리즘으로서, 서로 다른 스캔 데이터로부터 2D 또는 3D 표면을 재구성하는데 이용되는 알고리즘이다. ICP 알고리즘은 레퍼런스라고 불리우는 포인트 클라우드를 고정시키고, 소오스라고 불리우는 포인트 클라우드를 레퍼런스에 가장 잘 매칭되도록 변형시킨다. ICP 알고리즘은 소오스로부터 레퍼런스 까지의 거리를 나타내는 에러 메트릭(error metric)을 최소화하는데 필요한 변형 (이동(translation)과 회전(rotation)의 결합)을 반복적으로 수정함으로써, 3차원 모델을 정렬할 수 있다. 얼라인 알고리즘은 ICP 이외에도 다양한 알고리즘이 이용될 수 있으며, 예를 들어, Kabsch algorithm이 이용될 수도 있다.
데이터 처리 장치 100가 템플릿 치아 모델 500을 치아 모델 310에 얼라인시킬 때, Iterative closest point (ICP) 알고리즘을 이용하는 경우, 치아 모델 310에 대응하는 포인트 클라우드가 레퍼런스가 되고, 치아 모델 데이터에 대응하는 포인트 클라우드가 소오스가 될 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 치아 모델 310에서 첫 번째 치아인 치아 311에 가장 가까운 형상을 가진 치아를 템플릿 치아 모델 500에서 찾은 결과, 치아 모델 템플릿 500의 치아 번호 17에 해당하는 치아가 치아 모델 310의 치아 311에 가장 가까운 형상을 가진 치아임을 판단할 수 있다. 이와 같이 치아 모델 310의 치아 별로 가장 가까운 치아를 템플릿 치아 모델 500에서 찾음으로써 치아 번호를 획득할 수 있다.
데이터 처리 장치는 이와 같이 템플릿 치아 모델 500을 이용하여 치아 모델 310의 치아들을 개별화함으로써, 각 치아 별 정보를 가지는 개별화된 치아 데이터 320을 획득할 수 있다. 개별화된 스캔 치아 320는 치아 모델 310에 포함된 치아 각각의 형상 정보 321, 위치 정보 322, 및 치아 번호 정보 323를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 데이터 처리 장치 100는 템플릿 치아 모델의 치아 번호를 이용하여 삼차원 구강 모델의 스캔 치아를 개별화하면서 각 스캔 치아에 치아 번호를 매길 수 있는데, 삼차원 구강 모델이 소실치를 포함하고 있다면 이 소실치에 대해서는 대응하는 템플릿 치아를 찾을 수 없기 때문에 결국 할당되지 않는 치아 번호가 나타날 수 있다. 도 5를 참조하면, 개별화된 스캔 치아에서 치아 번호 25는 어떤 스캔 치아에도 할당되지 않음이 도시되어 있다. 따라서, 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 25가 소실치에 대응하는 치아 번호 임을 인식할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치가 손실치를 보철할 보철 예정치를 지정하기 위한 사용자 입력을 수신하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 디스플레이에 보철 예정치를 지정할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 600을 표시할 수 있다.
그래픽 사용자 인터페이스 600는 환자의 치아를 스캔함으로써 획득된 삼차원 구강 모델을 표시하는 제1영역 610과, 제1영역 610에 표시된 삼차원 구강 모델에 포함된 스캔 치아의 상태를 표시하거나 제1영역 610에 표시된 삼차원 구강 모델에 포함된 스캔 치아의 상태를 지정하는 입력을 수신할 수 있는 제2영역 620을 포함할 수 있다.
제1영역 610은 환자의 치아를 나타내는 삼차원 구강 모델의 상악 치아들 611과 하악 치아들 612을 포함하며, 각 치아에는 치아 번호가 매겨져 있다. 도 6을 참조하면, 상악 치아들에는 정 중앙을 기준으로 왼쪽에는 치아 번호가 11번부터 시작하여 치아 번호 17번까지 매겨져 있고, 정 중앙을 기준으로 오른쪽에는 치아 번호가 21번부터 시작하여 치아 번호 27번까지 매겨져 있다. 또한 하악 치아들에는 정 중앙을 기준으로 왼쪽에는 치아 번호가 41번부터 시작하여 치아 번호 47번까지 매겨져 있고, 정 중앙을 기준으로 오른쪽에는 치아 번호가 31번부터 시작하여 치아 번호 37번까지 매겨져 있다. 그런데 상악 치아들중에서 치아 번호 25에 해당하는 치아는 표시되지 않으며 따라서 치아 번호 25는 소실치의 치아 번호를 나타낼 수 있다.
제2영역 620은 제1영역 100에 표시된 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들의 상태를 나타내기 위한 영역으로, 예를 들어, 템플릿 치아 모델에 기반하여 치아 번호가 매겨진 치아의 이미지 621가 표시될 수 있다. 예를 들어, 스캔 치아들의 상태는, 정보 없음 622, 발치 예정치 623, 보철 예정치 614, 손실치 625 등의 상태를 포함할 수 있다. "정보 없음" 622은 해당 치아에 특정한 정보가 없는 상태를 나타내고, "발치 예정치" 623는 발치할 것으로 예정된 치아를 나타내고, "보철 예정치" 624는 보철할 것으로 예정된 치아를 나타내고, "손실치" 625는 치아가 소실되어 존재하지 않는 상태를 나타낸다. 데이터 처리 장치 100는 치아 번호에 대응하는 치아에 서로 다른 색상으로 표시함으로써 각각의 상태 즉, 정보 없음 (No Info), 발치 예정치 (Planned Extraction), 보철 예정치 (Planned Prosthesis), 손실치 (Missing tooth)를 각각 구별되게 표시할 수 있다.
템플릿 치아 모델의 치아들과 대비하여 제1영역 610에 표시된 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들은 치아 번호 18번, 25번, 28번, 38번, 48번에 대응하는 치아가 소실될 상태이기 때문에 제2영역 620에서, 치아 번호 18번, 25번, 28번, 38번, 48번의 치아는 손실치 인 것으로 표시되어 있다.
제1영역 610을 통해서 수신하는 사용자 입력에 따라 데이터 처리 장치 100는 치아들의 상태를 변경하고, 변경된 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 손실치를 보철 예정치로 변경하는 사용자 입력에 따라서 손실치 상태를 보철 예정치 상태로 변경하여 표시할 수 있다. 예를 들어 사용자는 제2영역 610에 표시된 이미지 611에서 치아 번호 25번이 손실치 임을 확인하고, 이 손실치를 보철 예정치 상태로 변경하기 위한 입력을 할 수 있으며, 데이터 처리 장치 100는 이러한 입력에 따라 치아 번호 25번의 상태를 손실치 상태에서 보철 예정치 상태로 변경할 수 있다. 예를 들어, 동일한 손실치의 상태라도 치아 번호 18번, 28번, 38번, 48번의 치아는 통상적으로 사랑니에 대응하거나 또는 보철치를 설치할 필요성이 적다고 판단하여 치아 번호 18번, 28번, 38번, 48번의 치아에는 아무런 상태 변경 입력을 하지 않음으로써, 18번, 28번, 38번, 48번의 치아는 손실치 상태로 그대로 둘 수 있다.
그러나 도 6에 도시된 보철 대상 치아 지정을 위한 그래픽 사용자 인터페이스는 일 예에 불과하고, 보철 대상 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신하기 위한 인터페이스라면 어떠한 형태의 인터페이스도 이용될 수 있다.
보철 예정치의 지정을 위해 사용자 인터페이스를 통해서 사용자 입력을 수신하는 것은 일 예이고, 데이터 처리 장치 100는 보철 예정치를 결정하는 방법을 학습함으로써 얻어진 뉴럴 네트워크를 이용하여 삼차원 구강 모델에서 보철 예정치를 자동으로 결정하도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, 환자의 삼차원 구강 모델의 각 스캔 치아에 할당된 치아 번호와 치아의 모양을 기반으로 손실치 위치에 보철 예정치를 배열하는 것이 적절한지를 학습함으로써 보철 예정치를 결정하는 뉴럴 네트워크를 획득할 수 있을 것이다. 이 경우, 데이터 처리 장치 100는 삼차원 구강 모델이 생성되면 위와 같은 보철 예정치를 결정하는 뉴럴 네트워크를 이용하여 생성된 삼차원 구강 모델에서 보철 예정치를 자동으로 결정할 수 있다.
이와 같이 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 손실치가 포함된 경우, 이 손실치에 대해서 아무런 조작 없이 손실치가 포함된 상태의 스캔 치아들에 기반하여 타겟 위치로 이동시켜 목표 구강 모델을 생성하면, 나중에 실제 보철치를 생성하고 나서의 목표 구강 모델과 괴리가 크며 자연스러운 목표 구강 모델을 얻기 어렵다. 따라서 환자의 스캔 치아들에 포함된 손실치에 대해서 보철 예정이 되어 있는 경우라면, 사용자로 하여금 또는 자동으로 손실치에 대응하는 보철 예정치를 지정함으로써, 데이터 처리 장치 100가 보철 예정치를 감안하여 자연스러운 목표 구강 모델을 생성하게 할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 데이터 처리 장치가 손실치 관련하여 제공할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
다양한 원인으로 인하여 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들에서 손실치가 아님에도 불구하고, 즉, 치아가 존재함에도 불구하고, 데이터 처리 장치 100가 손실치로 인식하는 경우가 발생할 수 있다. 다양한 원인이 가능하겠지만, 예를 들어, 치아의 모양이 현저히 템플릿 치아 모양과 다르다거나 또는 치아의 위치가 템플릿 치아의 위치와 현저히 어긋나는 경우에 데이터 처리 장치 100는 이러한 정상적인 치아의 특성에서 현저히 벗어난 치아를 인식하지 못하고 따라서 이를 손실치로 인식할 수 있다.
도 7에 도시된 그래픽 사용자 인터페이스는 도 6에 도시된 그래픽 사용자 인터페이스와 대부분 유사하며 다만, 도 6의 그래픽 사용자 인터페이스와 차이가 있는 부분은, 제1영역 610에서 치아 번호 23과 치아 번호 26 사이에 있는, 치아 번호 24와 치아 번호 25가 모두 표시되지 않았으며, 또한 제2영역 620에서, 치아 번호 24와 치아 번호 25 모두 손실치 상태로 표시되어 있다. 실제로 제1영역 610에서 치아 번호 23의 스캔 치아와 치아 번호 26의 스캔 치아 사이에는 하나의 치아 630가 존재하기 때문에, 가운데 있는 치아 630는 치아 번호 24 이거나 치아 번호 25일 가능성이 있다. 그런데도 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 24와 치아 번호 35를 모두 손실치 상태로 인식했기 때문에 이때에는 사용자 입력으로 하여금 가운데 있는 치아 630의 치아 번호를 할당할 수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
이와 같이 손실치에 대해서 해당 손실치를 도 6에서와 같이 보철 예정치 상태로 바꾸는 입력과 도 7의 예에서와 같이 존재하는 치아 상태로 인식하는 것을 가능하게 하는 입력이 병존할 수 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 손실치에 대응해서 두가지 상태 중 하나의 상태로 선택할 수 있도록 하는 메뉴를 제공할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 그래픽 유저 인터페이스에서 손실치를 선택하는 입력에 따라 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 제2영역 620의 이미지 621에서 사용자로부터 손실치 상태로 표시되어 있는 치아 번호 24를 선택하는 사용자 입력을 수신하면, 데이터 처리 장치 100는 이러한 사용자 입력에 응답해서 메뉴 800을 출력할 수 있다. 메뉴 800은 손실치를 보철 예정치로 지정하는 사용자 입력을 수신하기 위한 제1아이콘 810과, 제1영역에 표시된 스캔 치아들 중에서 손실치의 치아 번호에 대응하는 치아를 인식하여 인식된 치아의 치아 번호를 매기기 위한 사용자 입력을 수신하기 위한 제2아이콘 820을 포함할 수 있다.
예를 들어 사용자가 손실치 상태를 나타내는 치아 번호 24의 이미지를 선택하여 출력된 메뉴 800에서 제1아이콘 810을 선택하면, 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 24를 보철 예정치로 지정할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 제2영역 620에서 치아 번호 24의 상태를 보철 예정치 상태 640로 변경하여 표시할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 메뉴 800에서 제2아이콘 820을 선택하면, 데이터 처리 장치 100는 제1영역 610에서 치아 번호가 매겨지지 않은 치아 630의 치아 번호를 할당할 수 있다. 이에 대해서는 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따라 그래픽 유저 인터페이스에서 손실치를 선택하는 입력에 따라 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 다른 예를 나타낸다.
예를 들어 사용자가 메뉴 800에서 제2아이콘 820을 선택하면, 데이터 처리 장치 100는 제1영역 610에서 치아 번호가 매겨지지 않은 치아 630에 치아 번호를 지정할 수 있다. 좀더 구체적으로 사용자가 메뉴 800에서 제2아이콘 820을 선택하면, 데이터 처리 장치 100는 제1영역 610에서 치아 번호 24 영역을 선택하라는 메시지 650를 출력할 수 있다. 메시지 650에 응답하여 사용자가 제1영역 610에서 치아 번호 24에 대응시키고 싶은 치아 즉, 치아 630을 클릭하면 데이터 처리 장치 100는 치아 630을 치아 번호 24로 할당할 수 있다. 또한, 데이터 처리 장치 100는 제2영역 620에서 치아 번호 24의 상태를 변경하여 표시할 수 있다. 이와 같은 사용자 입력에 따라 출력되는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예가 도 10에 도시되어 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 그래픽 유저 인터페이스에서 손실치를 선택하는 입력에 따라 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스의 다른 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 예를 들어 사용자가 메뉴 800에서 제2아이콘 820의 선택에 의해, 데이터 처리 장치 100는 제1영역 610에서 치아 번호가 매겨지지 않은 치아 630의 치아 번호를 24로 지정함으로써 치아 630에 지정된 치아 번호 24를 출력할 수 있다. 또한, 데이터 처리 장치 100는 제2영역 620에서 치아 번호 24의 상태를 손실치 상태에서 정보 없음 상태 660로 변경하여 표시할 수 있다.
이와 같이 사용자에 의해 손실치 등을 스캔 치아에서 인식하여 치아 번호를 매기거나 또는 손실치를 보철 예정치로 지정하는 등의 작업 후에 사용자로부터 컨펌 메뉴 614의 선택을 수신하면, 데이터 처리 장치 100는 사용자 입력에 따른 스캔 치아의 상태를 반영하여, 스캔 치아들이 최종 타겟 위치로 이동된 목표 구강 모델을 생성하는 동작을 수행할 수 있다.
이하에서는 도 11 내지 도 16을 참조하여, 스캔 치아들이 타겟 위치로 이동된 목표 구강 모델을 생성하는 방법을 설명한다.
도 11은 일 실시예에 따라 스캔 치아들이 타겟 위치로 이동된 목표 구강 모델을 생성하고 표시하는 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 동작 1110에서, 데이터 처리 장치 100는 손실치를 보철할 보철 예정치의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호에 해당하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아의 중심 좌표를 보철 예정치의 위치로 결정할 수 있다.
동작 1120에서, 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 스캔 치아, 대칭 관계에 있는 템플릿 치아, 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아 중 적어도 하나를 이용하여 보철 예정치를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 크라운 부분에 대응하는 스캔 치아와 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아에 기반하여 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다. 정상적인 스캔 치아에 대해서는 위와 같이 클로우즈드 치아를 생성할 수 있지만, 보철 예정치는 해당 치아 번호에 대응하는 스캔 치아가 존재하지 않기 때문에 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 이용하여 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 스캔 치아 및 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 템플릿 치아를 합성하고, 합성된 클로우즈드 치아를 반사 처리함으로써 보철 예정치를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 반사 처리하고, 반사 처리된 스캔 치아를 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아와 합성함으로써 보철 예정치를 생성할 수 있다.
동작 1130에서, 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아 정보에 기반하여 배열하는데, 이때 보철 예정치는 동작 1110에서 결정된 보철 예정치의 위치에 배열할 수 있다.
동작 1140에서, 데이터 처리 장치 100는 템플릿 치아 모델에 기반하여 배열된 스캔 치아의 클로우즈드 치아들을 환자의 스캔 치아에 기반하여 생성된 커스터마이즈드 커브에 정렬할 수 있다.
동작 1150에서, 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 커브에 정렬된 스캔 치아의 클로우즈드 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따라 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
스캔 장치 200는 대상체의 표면을 스캔함으로써, 대상체에 대한 데이터를 획득하는 것으로, 치은 1200에 의해 덮여 있는 치아 1210의 치근 영역에 대한 데이터는 획득할 수 없다. 이에 따라, 구강 이미지로부터 치아를 개별화 하면, 개별화된 치아는, 치아의 치근 영역이 없는 치아(open tooth) 1220를 얻을 수밖에 없다. 이와 같이 치근 영역이 없는 이미지에 기초하여 치아 이동이나 교정 시뮬레이션을 수행하는 경우, 부자연스러운 시뮬레이션이 제공될 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 데이터 처리 장치 100는 자연스러운 치아 이미지 또는 시뮬레이션을 제공하기 위해, 치아의 치근 영역을 포함하는 치아 이미지 1240를 생성할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 크라운 부분만 존재하는 스캔 치아 1220를 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아 1230에 정렬시켜 합성할 수 있다. 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아 1220를 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아 1230에 정렬시켜 정렬시킬 때, 다양한 얼라인(align) 알고리즘을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 알려진 Iterative closest point (ICP)와 같은 알고리즘을 이용할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 스캔 치아 1220가 템플릿 치아 1230에 정렬되면, 합성 검사를 수행함으로써, 스캔 치아 1220과 템플릿 치아 1230을 합성할 수 있다. 합성 검사는 최근접 이웃탐색 검사(Nearest neighboring test) 또는 광선 교차(Ray intersection test) 검사일 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 최근접 이웃탐색 검사를 수행하여 합성 이미지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 최근접 이웃탐색 검사는 템플릿 치아 1250의 임의의 정점으로부터 가장 가까운 거리에 있는 스캔 치아 1240의 정점을 찾고, 템플릿 치아 1250의 정점과 가장 가까운 스캔 치아 1240의 정점 사이의 거리를 검사하는 것을 의미한다. 상기 거리가 특정 임계 거리 이하면 템플릿 치아 1250의 정점을 삭제하고, 상기 거리가 특정 임계 거리를 초과하면 템플릿 치아 1250를 이용함으로써, 스캔 치아와 템플릿 치아가 결합된 이미지 1260을 획득할 수 있다. 이때 스캔 치아와 템플릿 치아의 결합 부분에서 매끄럽지 않은 부분 1270은 표면 블렌딩을 통해 자연스러운 합성 이미지, 즉, 치근 영역을 포함하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다. 상기 특정 임계 거리는 1mm 이상 3mm 이하(예를 들어, 2mm)일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 범위를 가질 수 있다. 상기 최근접 이웃탐색 검사는 K-d tree, Octree 및 R-tree 중 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다. 또한, 상기 최근접 이웃탐색 검사는 공간 검색 알고리즘(spatial search algorithms)을 활용하여 공간을 분해(decomposition)한 후 빠르게 수행할 수 있으나, 이에 제한하지 않고 다양한 알고리즘을 활용할 수 있다. 생성된 클로우즈드 치아의 색상은 스캔 치아의 색상에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아에 포함되는 구강 데이터의 색상 값(예를 들어, 픽셀 값)을 평균한 값으로 합성 이미지에 포함된 치근 영역 또는 표면 블렌딩에 의해 생성된 표면 데이터의 색상 값을 결정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이 데이터 처리 장치 100는 크라운 부분에 해당하는 스캔 치아와 템플릿 치아를 합성함으로써 치근 영역을 포함하는 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따라 손실치를 포함하는 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성하고 생성된 클로우즈드 치아를 템플릿 치아 모델에 배열하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 13의 1300A를 참조하면, 설명의 편의를 위해 스캔 치아 중 6개의 치아 즉, 치아 번호 11, 12, 13, 21, 22, 23을 표시하였으며 이중 치아 번호 12는 손실치 임을 나타낸다.
데이터 처리 장치 100는 스캔 치아들 1310의 각 스캔 치아를 대응하는 치아번호를 가지는 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아에 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 11번인 스캔 치아를 치아 번호 11번인 템플릿 치아에 정렬하고, 치아 번호 21번인 스캔 치아를 치아 번호 21번인 템플릿 치아에 정렬할 수 있다. 템플릿 치아 모델의 각 템플릿 치아는 그 자체로 위치를 가지는 데이터이기 때문에 스캔 치아를 템플릿 치아에 정렬시킴으로써 스캔 치아를 템플릿 치아 모델의 각 템플릿 치아의 위치에 배열되도록 할 수 있다. 이와 같이 각 스캔 치아를 템플릿 치아에 정렬하는 것은 단지 스캔 치아의 위치를 템플릿 치아의 위치에 놓는다는 것 뿐만 아니라 템플릿 치아를 참조하여 정렬시킴으로써 각 스캔 치아의 방향을 바르게 배열하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스캔 치아 11번을 템플릿 치아 11번에 정렬시킬 때, 스캔 치아 11번의 치아 홈의 방향이 템플릿 치아 11번의 치아 홈의 방향과 일치되도록 소정 각도 회전시키고, 회전된 스캔 치아 1번을 템플릿 치아 11번 위치에 배열시킬 수 있다. 이와 같은 방식으로 스캔 치아들에 대해서, 템플릿 치아의 방향을 참조하여 회전시킨 후 대응되는 위치에 정렬시킴으로써, 템플릿 치아에 정렬된 스캔 치아들을 획득할 수 있다. 스캔 치아들을 템플릿 치아에 기반하여 정렬하는 동작은, 예를 들어, 앞서 설명한 ICP 알고리즘을 통해 수행될 수 있다.
이와 같이 스캔 치아를 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아에 정렬시키면, 1300B에 도시된 바와 같은 형태가 될 수 있다. 치아 번호 11, 13, 21, 22, 23의 스캔 치아는 모두 각각 대응하는 템플릿 치아에 정렬될 수 있고, 치아 번호 12는 손실치에 해당하는 것으로 스캔 치아가 없기 때문에 스캔 치아는 정렬되지 않은 것을 표시하고 있다.
다음 데이터 처리 장치 100는 1300C에 도시된 바와 같이 각 템플릿 치아와 정렬된 스캔 치아를 합성 처리함으로써 합성 이미지 즉 치근 영역을 포함하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
1300D를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 손실치를 보철할 보철 예정치를 생성하기 위해, 먼저 손실치의 치아 번호에 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 획득하고, 획득된 클로우즈드 치아를 반사 처리하여 보철 예정치의 위치에 배열할 수 있다. 손실치의 치아 번호에 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아는 손실치의 치아 번호에 대칭관계에 있는 스캔 치아 및 손실치의 치아 번호에 대칭관계에 있는 템플릿 치아를 합성함으로써 얻어질 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 1300D에 도시된 스캔 치아들에서 중심선 1350을 기준으로 손실치의 치아 번호 12번과 대칭 관계에 있는 스캔 치아의 치아 번호 22를 식별할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 치아 번호들에 대해서 각각 대칭 관계에 있는 치아 번호를 미리 저장해 놓을 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 제2영역 620에서 보여지는 바와 같이, 상악 치아들에서 정 중앙을 중심으로 왼쪽에서는 11번부터 시작하여 치아 번호를 1씩 증가시키고, 상악 치아들에서 정 중앙을 중심으로 오른쪽에서는 21번부터 시작하여 치아 번호를 1씩 증가시키고, 하악 치아들에서 정 중앙을 중심으로 왼쪽에서는 41번대부터 시작하여 치아 번호를 1씩 증가시키고, 하악 치아들에서 정 중앙을 중심으로 오른쪽에서는 31번대부터 시작하여 치아 번호를 1씩 증가시키는 방식으로 치아 번호 대칭 관계 정보를 저장해 놓을 수 있다. 이와 같은 대칭 관계에 따르면 어떤 치아의 대칭 관계에 있는 치아는 두 자리수 치아 번호에서 10의 자리만 다르고 1의 자리 수는 동일한 치아 번호를 식별함으로써 대칭 관계에 있는 치아 번호를 확인할 수 있다.
데이터 처리 장치 100는 이와 같은 대칭 관계에 따라 찾아진, 손실치의 치아 번호에 대칭관계에 있는 스캔 치아 및 손실치의 치아 번호에 대칭관계에 있는 템플릿 치아를 도 12를 참조하여 설명된 바와 같은 방법에 따라 합성할 수 있다.
다음, 데이터 처리 장치 100는 이와 같이 합성에 의해 생성된, 손실치의 치아 번호에 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 대칭적인 위치에 배열하여야 하므로 보철 예정치의 오리엔테이션에 적합하게 처리할 수 있다. 예를 들어 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호에 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 보철 예정치의 오리엔테이션에 적합하게 되도록 반사 매트릭스 (reflection matrix)를 이용할 수 있다. 1300C를 참조하면, 보철 예정치와 손실치의 치아 번호에 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아는 중심선 1350을 기준으로 서로 거울에 반사된 것처럼 대칭적인 모양을 가지기 때문에 클로우즈드 치아를 보철 예정치의 위치에 배열하기 위해서는 클로우즈드 치아의 오리엔테이션을 보철 예정치의 오리엔테이션에 대응되게 맞추어 줄 필요가 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 클로우즈드 치아에 대해서 반사 처리를 수행함으로써 보철 예정치를 획득할 수 있다.
예를 들어, 손실치 12번에 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아 즉, 치아 번호 22를 가지는 클로우즈드 치아는 손실치의 치아번호 12와 대칭 관계에 있는 22번 스캔 치아 및 손실치의 치아 번호 12번에 대칭 관계에 있는 22번 템플릿 치아를 합성함으로써 얻어질 수 있다. 그리고 나서 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 22를 가지는 클로우즈드 치아를 반사 처리 함으로써 보철 예정치를 생성할 수 있다.
이와 같이 반사 처리된 치아 번호 22번의 클로우즈드 치아를 보철 예정치의 위치에 배열할 수 있다. 즉, 데이터 처리 장치 100는 보철 예정치의 위치인, 치아 번호 12번을 가지는 템플릿 치아의 중심 위치 1330에 생성된 보철 예정치 1340의 중심 위치가 위치되도록 보철 예정치 1340을 배열할 수 있다.
이와 같이 방법에 의해 데이터 처리 장치 100는 손실치를 포함하는 스캔 치아를 템플릿 치아 모델에 배열할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따라 손실치를 포함하는 스캔 치아의 클로우즈드 치아를 생성하고 생성된 클로우즈드 치아를 템플릿 치아 모델에 배열하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 14에 도시된 방법이 도 13에 도시된 방법과 차이가 있는 점은, 도 13에서는 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 스캔 치아 및 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 템플릿 치아를 합성하여 클로우즈드 치아를 생성하고 생성된 클로우즈드 치아를 반사 처리함으로써 보철 예정치를 생성한 반면, 도 14에에서는 손실치의 치아 번호와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 반사 처리하고 반사 처리된 스캔 치아를, 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아를 합성함으로써 보철 예정치를 생성하는 것이다.
도 14의 1400A를 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 스캔 치아들 1410의 각 스캔 치아를 대응하는 치아번호를 가지는 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아에 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 장치 100는 치아 번호 11번인 스캔 치아를 치아 번호 11번인 템플릿 치아에 정렬하고, 치아 번호 21번인 스캔 치아를 치아 번호 21번인 템플릿 치아에 정렬할 수 있다. 템플릿 치아 모델의 각 템플릿 치아는 그 자체로 위치를 가지는 데이터이기 때문에 스캔 치아를 템플릿 치아에 정렬시킴으로써 스캔 치아를 템플릿 치아 모델의 각 템플릿 치아의 위치에 배열되도록 할 수 있다.
이때 데이터 처리 장치 100는 손실치의 치아 번호 12번과 대칭 관계에 있는, 22번 스캔 치아를 반사 처리하여, 반사 처리된 스캔 치아를 손실치의 치아 번호 12번에 대응하는 12번 템플릿 치아에 정렬할 수 있다.
이와 같이 스캔 치아를 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아에 정렬시키면, 1400B에 도시된 바와 같은 형태가 될 수 있다. 치아 번호 11, 13, 21, 22, 23의 스캔 치아는 모두 각각 대응하는 템플릿 치아에 정렬될 수 있고, 손실치의 치아 번호 12번에 대응하는 12번 템플릿 치아에는 치아 번호 12번에 대응하는 스캔 치아를 반사 처리하여 정렬될 수 있다.
다음, 데이터 처리 장치 100는 1400C에 도시된 바와 같이 각 템플릿 치아와 정렬된 스캔 치아를 합성 처리함으로써 합성 이미지 즉 치근 영역을 포함하는 클로우즈드 치아를 생성할 수 있다.
이와 같이 방법에 의해 데이터 처리 장치 100는 손실치를 포함하는 스캔 치아를 템플릿 치아 모델에 배열할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따라 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아를 커스터마이즈드 커브에 정렬하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도 이다.
도 15를 참조하면, 도 13이나 도 14에 도시된 방법에 따라 손실치를 포함하는 스캔 치아를 템플릿 치아 모델에 정렬함으로써 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아 1510를 획득할 수 있다. 그런데, 템플릿 치아 모델은 이상적인 형태의 템플릿 커브를 가지고 있는 것으로 이러한 템플릿 커브는 실제 환자의 악궁 상태와는 차이가 많이 날 수 있다. 따라서 이러한 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아 1510는 환자의 교정 후 목표 구강 모델과는 거리가 멀고 환자의 교정 치료가 자연스럽게 되지 않을 수 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아를 환자의 구강 형태를 반영하여 획득된 커스터마이즈드 커브(customized curve) 1520에 정렬하는 것이 바람직할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 환자의 삼차원 구강 모델에 포함된 스캔 치아들 중 하나 이상의 스캔 치아를 기반으로 환자의 구강 형태에 적합한 커스터마이즈드 커브를 생성할 수 있다. 커스터마이즈드 커브 생성에 기반이 되는 치아를 어떤 치아로 할 것인지, 또는 커스터마이즈드 커브 생성에 기반이 되는 치아의 개수를 몇 개로 할 것인지는 다양하게 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 커브 생성에 기반이 되는 치아를 치아들중에서 이동량이 작은 치아로 결정할 수 있다. 구체적으로, 이동량이 작은 치아는, 뿌리가 가장 깊어서 이동이 잘 되지 않으며, 이들 치아를 기준으로 커브를 생성하였을 때 커브 모양이 심미적으로 좋은 라인이 도출될 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 커스터마이즈드 커브 생성에 기반이 되는 치아를 결정하고 나서, 결정된 치아의 어느 포인트를 커스터마이즈드 커브가 지나가게 할지 결정할 수 있다. 커스터마이즈드 아치 라인이 치아의 어느 부분을 지나가게 하도록 생성할 지는 치아의 다양한 특성에 기반하여 결정할 수 있다. 치아의 특성은 cusps, fossae, 능선, 거리 기반 메트릭스 또는 형상 기반 메트릭스, 부칼 포인트를 포함할 수 있다. 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아 1510는 템플릿 치아 모델의 템플릿 치아를 참조하여 회전이 이루어진 상태이므로, 이를 커스터마이즈드 커브에 정렬시킬 때는 치아의 위치를 이동시킬 수 있다. 이때는 스캔 치아를 좌우 방향으로 일정 거리 만큼 또한 상하 방향으로 일정 거리만큼 이동시킴으로써 각 스캔 치아의 일정한 포인트가 커스터마이즈드 커브 1520를 만나도록 배열시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 템플릿 치아 모델에 정렬된 스캔 치아 1510를 환자의 구강 형태를 반영하여 생성된 커스터마이즈드 커브 1520에 정렬되도록 이동시킴으로써, 커스터마이즈드 커브에 정렬된 스캔 치아 1530을 획득할 수 있다. 이와 같이 커스터마이즈드 커브에 정렬된 스캔 치아의 위치가 교정 후 환자의 치아의 목표 위치가 될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 실시예들에 따라서 획득된 환자의 최종 치아 위치는 실제 교정 치료의 각 단계마다 이용될 수 있다. 또한 이와 같이 획득된 환자의 최종 치아 위치를 환자에게 보여줌으로써 환자로 하여금 교정 치료가 목표로 하는 치아 최종 위치에 대한 인지를 하게 할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 교정 계획에 따라 환자의 치아 상태가 어떻게 변화되는지를 보여주기 위해 치아 최종 위치를 나타내는 화면을 디스플레이에 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라 데이터 처리 장치 100는 교정 계획에 따라 환자의 치아 상태가 어떻게 변화되는 지를 보여주기 위해 환자의 현재 치아 위치와 최종 치아 위치를 나타내는 화면을 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따라 환자의 현재 치아 위치와 최종 치아 위치를 보여주는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 데이터 처리 장치 100는 사용자 인터페이스 화면 1600을 생성하여, 디스플레이를 통하여 출력할 수 있다. 여기서, 사용자 인터페이스 화면 1600은 사용자(예를 들어, 치과 의사 등)가 구강 스캐너에서 치아를 스캔하여 획득된 데이터를 이용할 수 있도록 하기 위한 하나 이상의 메뉴 바를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스 화면 1600은 획득되는 구강 이미지에 대한 편집 또는 변경을 위한 적어도 하나의 메뉴를 포함하는 메뉴바 1610를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메뉴바 1610는 전체 화면으로 보기 메뉴 1611, 이전 이미지 보기 1612, 구강 이미지의 확대를 위한 메뉴 1613, 구강 이미지의 축소를 위한 메뉴 1614 등을 포함하는 메뉴들을 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스 화면 1600은 교정 치료를 받는 환자의 교정 계획을 보여주기 위한 윈도우 1620를 포함할 수 있다. 윈도우 1620은 교정 치료를 받는 환자의 현재 치아를 스캔하여 표시하는 현재 치아 1621과 환자의 현재 치아 위치에 기초해서 도 1 내지 도 15을 참조하여 설명한 바에 따라서 생성된 환자의 치아의 타겟 치아 1622 를 함께 보여줌으로써 환자로 하여금 자신의 현재 치아가 교정 후 어떤 치아 위치를 갖게 될 지를 알려줄 수 있다.
특히, 본 개시서에 개시된 실시예들에 따라 환자의 현재 치아 1621가 손실치 11를 포함하고 있는 경우에도, 데이터 처리 장치 100는 환자의 타겟 치아 1622의 상태를 보여줄 때는 손실치 11를 보철할 보철 예정치 1630가 보철 예정치의 위치에 자연스럽게 배열된 모습을 보여줄 수 있다. 또한 도 16에 도시된 예에서는 보철 예정치 1630을 유색으로 표시하여 보철 예정치 임을 명확하게 표시하였지만, 데이터 처리 장치 100는 보철 예정치 1630의 색상의 투명도를 조절하여 표시할 수 있다. 따라서 데이터 처리 장치 100는 보철 예정치 1630의 색상의 투명도를 낮게 조절함으로써 보철 예정치의 형상과 모양을 명확하게 표시할 수 있다. 또는 데이터 처리 장치 100는 보철 예정치 1630의 색상의 투명도를 높게 또는 투명도를 최대값으로 조절함으로써 보철 예정치는 보여주지 않고 현재 환자의 치아 상태와 동일한 상태 이지만 다만 보철 예정치가 배열된 공간만을 표시해줄 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 삼차원 구강 모델의 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예는, 구강 이미지의 처리 방법을 실행하는 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 하나 이상의 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체가 될 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 여기서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.
여기서, 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치임을 의미할 수 있다. 또한, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 구강 이미지의 처리 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포될 수 있다. 또는, 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어 등)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 구체적으로, 개시된 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은 개시된 실시예에 따른 구강 이미지의 처리 방법을 수행하기 위해 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 저장 매체를 포함할 수 있다.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 삼차원 구강 모델의 처리 장치에 있어서,
    하나 이상의 인스트럭션을 포함하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하고,
    상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하고,
    상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키고,
    상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 삼차원 구강 모델의 상기 스캔 치아들을 개별화하고, 개별화된 스캔 치아들 각각에 치아 번호를 매기되, 스캔 치아에 매겨지지 않는 치아 번호를 상기 손실치의 치아 번호로 식별하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 손실치의 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라서 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 생성하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 스캔 치아들의 각각을, 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아의 치근에 결합하여 클로우즈드 치아들을 생성하되, 상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 이용하여 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하고,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아와 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치로 대칭 이동시켜 배열함으로써 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하고,
    상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 대칭 이동시켜 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 치근에 결합함으로써 상기 보철 예정치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 클로우즈드 치아들을 상기 스캔 치아들에 기반하여 생성된 커스터마이즈드 커브에 정렬시킴으로써, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 획득하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하여 생성된 클로우즈드 치아의 색상의 투명도를 조절하여 표시 가능하도록 제어하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
    상기 손실치로 인식된 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라, 사용자에 의해 선택가능한 하나 이상의 아이템을 포함하는 유저 인터페이스를 출력하고,
    상기 하나 이상의 아이템은, 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 상기 손실치로 인식된 치아 번호에 대응하는 스캔 치아를 인식하기 위해 선택가능한 제1아이템 또는 상기 인식된 손실치를 보철할 보철 예정치의 제공을 위해 선택가능한 제2아이템 중 적어도 하나를 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 인스럭션을 실행함으로써,
    상기 제1아이템을 선택하는 사용자 입력에 따라서, 상기 손실치에 대응하는 스캔 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 지정된 스캔 치아에 치아 번호를 매기고, 매겨진 치아 번호를 출력하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치.
  11. 삼차원 구강 모델의 처리 장치의 동작 방법에 있어서,
    치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하는 동작,
    상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하는 동작,
    상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키는 동작, 및
    상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시하는 동작을 포함하는 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 삼차원 구강 모델의 상기 스캔 치아들을 개별화하고, 개별화된 스캔 치아들 각각에 치아 번호를 매기되, 스캔 치아에 매겨지지 않는 치아 번호를 상기 손실치의 치아 번호로 식별하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스캔 치아들의 각각을, 대응하는 치아 번호를 가지는 템플릿 치아의 치근에 결합하여 클로우즈드 치아들을 생성하되, 상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 이용하여 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하는 동작, 및
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아와 대칭 관계에 있는 클로우즈드 치아를 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치로 대칭 이동시켜 배열함으로써 상기 손실치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 위치를 식별하는 동작, 및
    상기 손실치와 대칭 관계에 있는 스캔 치아를 대칭 이동시켜 상기 손실치의 치아 번호에 대응하는 템플릿 치아의 치근에 결합함으로써 상기 손실치에 대응하는 클로우즈드 치아를 생성하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 클로우즈드 치아들을 상기 스캔 치아들에 기반하여 생성된 커스터마이즈드 커브에 정렬시킴으로써, 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 획득하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 손실치의 치아 번호에 대응하여 생성된 클로우즈드 치아의 색상의 투명도를 조절하여 표시 가능하도록 제어하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 손실치로 인식된 치아 번호를 선택하는 사용자 입력에 따라, 사용자에 의해 선택가능한 하나 이상의 아이템을 포함하는 유저 인터페이스를 출력하는 동작을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 아이템은, 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 상기 손실치로 인식된 치아 번호에 대응하는 스캔 치아를 인식하기 위해 선택가능한 제1아이템 또는 상기 인식된 손실치를 보철할 보철 예정치의 제공을 위해 선택가능한 제2아이템 중 적어도 하나를 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1아이템을 선택하는 사용자 입력에 따라서, 상기 손실치에 대응하는 스캔 치아를 지정하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 지정된 스캔 치아에 치아 번호를 매기고, 매겨진 치아 번호를 출력하는 동작을 더 포함하는, 삼차원 구강 모델 처리 장치의 동작 방법.
  20. 삼차원 구강 모델의 처리 방법을 컴퓨터에 의해 수행하기 위해 적어도 하나의 인스트럭션을 포함하는 프로그램이 기록된 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서, 상기 삼차원 구강 모델의 처리 방법은, 치아들을 스캔하여 획득한 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중에서 손실치를 식별하는 동작, 상기 손실치를 보철할 보철 예정치를 상기 삼차원 구강 모델의 스캔 치아들중 하나를 이용하여 생성하는 동작, 상기 생성된 보철 예정치를 포함하는 스캔 치아들을 최종 타겟 위치로 이동시키는 동작, 및 상기 최종 타겟 위치로 이동된 스캔 치아들을 포함하는 목표 구강 모델을 표시하는 동작을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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