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WO2016108454A1 - 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체 Download PDF

Info

Publication number
WO2016108454A1
WO2016108454A1 PCT/KR2015/013260 KR2015013260W WO2016108454A1 WO 2016108454 A1 WO2016108454 A1 WO 2016108454A1 KR 2015013260 W KR2015013260 W KR 2015013260W WO 2016108454 A1 WO2016108454 A1 WO 2016108454A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
virtual crown
objects
implant
dental implant
size
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/013260
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최규옥
김태환
황승용
이성윤
Original Assignee
오스템임플란트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020150067951A external-priority patent/KR101666982B1/ko
Application filed by 오스템임플란트 주식회사 filed Critical 오스템임플란트 주식회사
Priority to US15/541,204 priority Critical patent/US11195623B2/en
Priority to CN201580070938.3A priority patent/CN107430634B/zh
Priority to EP15875548.8A priority patent/EP3241522B1/en
Publication of WO2016108454A1 publication Critical patent/WO2016108454A1/ko

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04—Measuring instruments specially adapted for dentistry

Definitions

  • the present invention relates to a dental implant planning method, apparatus for the same and a recording medium recording the same, and more particularly, to a technique for reducing the complexity and increasing the accuracy in determining the position of the implant objects during dental implant planning. .
  • Dental implant treatment involves an implant planning process that determines the dimensions, types, locations, orientations, and shapes of the implants that are appropriate for the patient's bone condition prior to the procedure.
  • the image acquisition equipment can be used to acquire the image of X-ray, CT, MRI, Panorama, etc. to understand the quantity and quality of the jaw and tooth bone of the patient, and then select the type and size of implant suitable for the patient's condition. Or simulation of the orientation, shape, etc. through the software program.
  • the software program for dental implant planning is implemented to create the objects constituting such implants, such as fixtures, abutments, sleeves, and virtual crowns, respectively, and to modify their position or size. have.
  • separate creation and modification of an object is not only cumbersome, but when one object is modified, another object may need to be re-modified according to the modified object, thereby causing a lot of time and effort.
  • the simulation is performed using a wax-up generated by using an object such as a virtual crown or a scanner.
  • an object such as a virtual crown or a scanner.
  • the conventional dental implant planning method It is impossible to modify the size of the virtual crown, and even if it provides a correction function, it provides only a limited function of expanding or contracting in the same ratio in all directions with the same size weight in the left and right directions based on the central axis of the virtual crown.
  • the present invention provides a method for dental implant planning, an apparatus therefor, and a recording medium recording the same, which can provide convenience to a user. Furthermore, the present invention provides a dental implant planning method, an apparatus for the same, and a recording medium recording the same, by informing a user when the position or size of the implant object is out of the limit when the implant object is out of the limit. .
  • the object is a dental implant planning method comprising the steps of: generating a multi-dimensional image model corresponding to a specific tooth arrangement; Placing at least one object constituting an implant on the image model; Grouping a plurality of objects among implant objects arranged in the image model; And when moving or rotating the position of the object, it may be achieved by a dental implant planning method comprising the step of changing the position of the grouped objects together.
  • the object constituting the implant includes a virtual crown and a fixture, and when the size of the virtual crown is modified, if the center of the virtual crown is changed according to the size of the virtual crown, the position of the fixture is changed to the virtual crown. You can further move together.
  • identifying natural teeth and occlusal surface corresponding to the tooth arrangement And setting up, down, left, and right limits in which the objects can be placed based on the identification result.
  • the change may be performed within the limit.
  • restriction range may be set based on at least one of the location of the maximum ridge, neural tube, and alveolar bone of the tooth adjacent to the virtual crown.
  • the occlusal surface may be identified to limit vertical movement of the virtual crown.
  • the size of the virtual crown may be enlarged or reduced in at least one direction with respect to the interface of the maximum air melting portion of the tooth adjacent to the virtual crown.
  • the method may further include displaying a maximum wind melting part of natural teeth or artificial teeth in the image model.
  • the object of the present invention can also be achieved by a computer-readable recording medium recording a program for executing the dental implant planning method.
  • the object is a device for dental implant planning, comprising: a model generator for generating a multi-dimensional image model corresponding to a specific tooth arrangement; A grouping setting unit that groups a plurality of objects among implant objects arranged in the image model; And an object corrector for changing the position of the grouped objects together when the object is moved or rotated.
  • the apparatus may further include a limiter configured to identify natural teeth and occlusal surfaces corresponding to the tooth arrangements and to set upper, lower, left, and right limits on which the objects may be placed based on the occlusal surfaces;
  • the object corrector may perform a change within the limit when the object is moved or rotated.
  • the object rectifier may move the position of the fixture together with the virtual crown when the center of the virtual crown is changed in accordance with the modification of the size of the virtual crown in the state where the virtual crown and the fixture are set to be grouped.
  • the object corrector may enlarge or reduce the size of the virtual crown in at least one direction on the basis of the boundary between the maximum wind melting part of the teeth adjacent to the virtual crown.
  • the object corrector may request to reset the range by outputting one or more signals of a message, voice, or vibration when the range of movement or rotation of the objects is out of the limit.
  • an implant library for storing the objects constituting the implant;
  • an object generation unit generating at least one object from the implant library or importing a wax-up result and placing the object in a model corresponding to the dental array.
  • the apparatus may further include a wind melting part display unit configured to perform image analysis on the tooth arrangement to detect a maximum wind melting part of a natural tooth or an artificial tooth, and to display the maximum wind melting part in the image model.
  • a wind melting part display unit configured to perform image analysis on the tooth arrangement to detect a maximum wind melting part of a natural tooth or an artificial tooth, and to display the maximum wind melting part in the image model.
  • FIG. 1 is a control block diagram of an apparatus for dental implant planning in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG 2 illustrates an example of an implementation screen of an implant planning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 illustrates an example of an implementation screen of an implant planning apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an example showing the maximum air melting portion of the natural or artificial teeth in the model of the patient tooth arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart of a dental implant planning method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for moving or rotating a position of an implant object.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of modifying the size of an implant object in a dental implant planning method according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of moving or rotating an implant object in a dental implant planning method according to another embodiment of the present invention.
  • an apparatus for dental implant planning includes a model generator 10, a grouping setting unit 20, and an object corrector 30.
  • the model generator 10 generates a multi-dimensional image model of the patient's tooth arrangement for implant planning, where the model of the patient's tooth arrangement can be a 2D or 3D-based model.
  • Models of the patient's tooth arrangements are generated based on the patient's jaw or teeth image, which can be constructed by matching X-rays, CT, MRI, panoramic and scanned prostheses or individually digitized prostheses to anatomical structures.
  • the apparatus for dental implant planning according to another embodiment of the present invention further includes a patient library 11 storing an image or a model of a patient's jaw or teeth, and the model generator 10. Displays an image or a model corresponding to the user's selection in the patient library 11 on the screen.
  • the grouping setting unit 20 is for setting or releasing the implant objects arranged in the patient's model. When the plurality of implant objects is grouped, the grouping setting unit 20 is recognized as one object.
  • the implant object refers to the object constituting the implant
  • the narrow meaning includes a virtual crown and fixtures
  • the broad meaning includes all kinds of implant objects, such as abutment (abutment) and sleeve can do.
  • the object correction unit 30 is for modifying the position or size of the implant object and moves, rotates, or modifies or changes the position of the object according to a user's manipulation command.
  • the object modifier 30 modifies the grouping-set objects together or only individual objects according to whether the objects are grouped.
  • the object adjuster 30 recognizes the objects by grouping them into one object, so that the relative positions between the objects are maintained as they are when moving or rotating the position. This is very convenient because you can modify other related objects simultaneously in one operation without having to reposition them.
  • an apparatus for dental implant planning may further include an implant library 50, an object generator 40, and a user interface 60.
  • the implant library 50 stores various implant objects by company, type, size, and length.
  • the object generator 40 is for generating objects constituting the implant, and generates a corresponding object from the implant library 50 or according to a user's selection, or imports a wax-up result. To place it on the screen.
  • the user interface 60 is for receiving a command of a user and may be implemented as a mouse, a keyboard, a button, a keypad, and / or a GUI on the screen.
  • FIG 2 illustrates an example of an implementation screen of an implant planning apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an implant object is represented on a model related to a tooth arrangement of a patient on an implementation screen of an implant planning apparatus.
  • the implant object includes a virtual crown 1, a fixture 2 and a strut 3 and is disposed at each position according to a user's selection or input.
  • the implementation screen of the implant planning apparatus of FIG. 2 includes a plurality of user GUI menus, and most GUI menus are represented by icons.
  • the left side of the screen of FIG. 2 includes a grouping setting menu regarding position movement and rotation of the virtual object.
  • the corresponding function is activated.
  • the corresponding function is deactivated. Intuitively tells you whether your implant objects are grouped.
  • the implementation screen of the implant planning apparatus includes a menu icon 61a for moving or rotating the implant object.
  • the implementation screen of the implant planning apparatus is represented by an arrow 61a or the like around the implant object, so that the user of the corresponding icon 61a is displayed. Click or drag one side to move or rotate it to the desired location.
  • FIG. 2 when the implant object is rotated to the left and the virtual crown 1 is rotated during grouping, other objects such as the fixture 2 are rotated at the same time.
  • a represents a central axis of the virtual crown 1, and when rotated or moved, other objects move or rotate by the same size according to the movement of the corresponding central axis.
  • the centerlines of the implant objects do not necessarily need to coincide.
  • the centerline of the implant objects may be slightly displaced according to the patient's condition. In this case, the centerline is moved and rotated as it is.
  • the grouping setting function of the implant object may be implemented only when the specific object moves or rotates, and does not operate when the remaining objects move or rotate.
  • the above embodiment usually takes into account the general planning procedure of determining the position of other objects such as the fixture 2 after the position of the virtual crown 1 is determined.
  • a menu icon for simultaneously moving or rotating the grouped objects is displayed on the screen to simultaneously move or rotate the grouped objects only through the corresponding menu icon, and through other input means. It can be implemented to modify only the object when a move or rotate command is input.
  • the above embodiment has an advantage that the user can easily modify and manipulate the objects according to the user's intention because it depends on the input icon of the command to modify the objects at the same time or only one object.
  • FIGS. 1 and 3 an apparatus for dental implant planning according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
  • an apparatus for dental implant planning includes a model generator 10, a grouping setting unit 20, and an object corrector 30, and an object generator. 40, the patient library 11, the implant library 50, or the limiter 70 may be further included. Description of the similar configuration to the above-described embodiment will be omitted in the overlapping range.
  • An apparatus for dental implant planning may perform a function of modifying the size of an implant object.
  • the modification of the size of the virtual crown among the implant objects will be described as an example.
  • the object corrector 30 modifies the size of the virtual crown based on a boundary between the virtual crown and the adjacent teeth when a command for modifying the size of the virtual crown is input by the user.
  • the interface with the adjacent teeth includes the interface with the ridges of the adjacent teeth, and the object correction unit 30 does not cross the corresponding boundary when modifying the size of the virtual crown.
  • the command for modifying the size of the virtual crown may be input by an operation of pulling or pushing the outline of the virtual crown with a mouse.
  • the size of the virtual crown is enlarged or reduced in response to the user input.
  • the implant objects are grouped, other objects may move together if the position of the virtual crown is changed according to the modification of the size of the virtual crown.
  • the implant objects are grouped, when the position of the virtual crown is not changed, for example, when the central axis is not changed, the positions of other objects are not changed.
  • the limit setting unit 70 identifies the natural teeth and the occlusal surface based on the image analysis of the teeth, and sets or releases the upper, lower, left, and right limits on which the implant objects can be placed. 60) can enable or disable the restriction setting function. Meanwhile, according to another exemplary embodiment of the present invention, the limit setting function is not selected by the user interface unit 60 but is always activated so that the limit setting function is automatically moved, rotated, and modified within the limit range. In the following embodiment of the present invention will be described as an example that can be activated or deactivated the limited range setting function by the user's selection.
  • the object correction unit 30 allows modifications to be made within a range not to deviate from the upper, lower, left, and right limits when the position movement, rotation, or size of the implant object is activated when the movement range limit setting function of the limit setting unit 70 is activated. .
  • the upper, lower, left, and right limits are set based on the positions of the maximum abundance, neural tube, and alveolar bone of the virtual crown and the adjacent teeth (natural teeth, artificial teeth, or virtual crowns) to be implant planning.
  • an icon or a message is displayed on the screen or a sound or voice is output to indicate that the correction command is out of the limit.
  • the object corrector 30 is modified according to a user's command without being limited to the moving range when the object is modified.
  • an implementation screen of an implant planning apparatus includes a menu for setting a group and modifying the size of a virtual crown.
  • the user can modify the virtual crown size (1) and the grouping setting function as a single icon.
  • the function is activated.
  • the activation and deactivation are expressed differently, the user can intuitively know whether the corresponding function is activated.
  • an icon 62a for adjusting the size of the virtual crown 1 is generated around the implant object.
  • the user can zoom in or out in one or both directions by clicking or dragging the icon.
  • b represents an interface with adjacent teeth, and the object corrector 30 restricts not to cross the corresponding boundary when the virtual crown is enlarged when the restriction setting function of the restriction setting unit 70 is activated.
  • FIG. 3 shows an example in which the fixture 2 and the post 3 are moved together as the center position of the virtual crown 1 moves.
  • the object correction unit 30 recognizes the objects by grouping them into one object. If the size of the virtual crown is changed and the central axis is moved, other objects are moved at the same time so that the relative position between the objects remains the same. This makes it very convenient to modify other objects at the same time in a single operation without having to move them or adjust their relative position.
  • the implant planning apparatus may further include a wind melting part display unit (80).
  • the melting part display unit 80 detects the maximum melting part of natural teeth or artificial teeth through tooth image analysis and displays the maximum melting part of each tooth on a 2D or 3D image model.
  • the melter display unit 80 according to the present invention maintains and displays the maximum melter of each tooth in the changed slice even if the position of the slice is changed in the 2D or 3D model. Conventionally, when the position of the slice is changed, the maximum outline of the tooth in the slice is displayed. In this case, when determining the position of the implant object, the position of the implant is adjusted again to check the image to check whether the position of the implant object is properly selected. It was very cumbersome to have to check.
  • FIG. 4 is an example of a screen displaying a maximum wind melting part of a natural tooth or an artificial tooth in a model of a patient tooth arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • the maximum air melted portion of each tooth is indicated by a yellow line. The maximum air melted portion of the tooth is always maintained and displayed to improve accuracy in selecting and locating the implant during implant planning. Can be.
  • the maximum air melting part of each tooth is displayed as it is, not the maximum outside of each tooth in the slice, so that the position of the implant object is properly positioned even if the user does not change the slice. You can check if it is adjusted.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a dental implant planning method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of moving or rotating a position of an implant object.
  • a dental implant planning method generates an image model, for example, a 2D or 3D model of a patient's tooth arrangement (S10), and an implant object (eg, a virtual crown, Fixtures, struts, sleeves, etc.) are generated and placed (S11).
  • an implant object eg, a virtual crown, Fixtures, struts, sleeves, etc.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of modifying the size of an implant object in a dental implant planning method according to another embodiment of the present invention.
  • natural teeth or occlusal surfaces are identified in a model relating to a tooth arrangement of a patient (S30).
  • the implant object is generated or wax-up is imported according to a user's selection or input (S31).
  • the maximum wind melting part of each tooth may be displayed in the model of the tooth arrangement. Even if the position of the axial slice is changed by the user's selection, the maximum wind melting part of each tooth is always maintained and displayed. Through this, the user can intuitively know the maximum wind melting part of each tooth even if the position of the slice is changed, so that the positioning of the implant object can be easily confirmed.
  • the limit of vertical movement of the virtual crown (S32).
  • the placement constraints of the virtual crowns are set based on the location of the maximum ridges, neural tubes, and alveolar bones of the teeth adjacent to the virtual crowns.
  • identifying the maximum natural teeth outer edge may provide a notification function to notify the user when the virtual crown invaded the maximum natural teeth, and to prevent alveolar bone invasion above or below a predetermined value (for example, 1mm) from the alveolar bone
  • a predetermined value for example, 1mm
  • the vertical movement of the virtual crown is restricted, and the interface between the natural teeth, the artificial teeth, and the maximum wind melting part of the virtual crown is the boundary between the left and right movement of the implant virtual crown.
  • the interface is displayed on the tooth model so that the interface can be intuitively recognized by the user so that the accuracy of positioning can be improved by referring to the implant object.
  • the limited range setting function may be automatically set and applied unconditionally when the implant object is moved, rotated, or modified, but may be activated or deactivated by a user's selection.
  • the setting function of the above-mentioned restriction range is activated or deactivated by the user's selection
  • the data (upper, lower, left, right) is calculated in advance when creating and placing the implant object, and then the user's restriction range is It can be activated or deactivated depending on whether the setting function is selected.
  • the limited range setting function is selected by the user
  • the limited range of the implant object may be calculated and the corresponding function may be activated. Therefore, although FIG. 7 illustrates that the limitation range of the implant object is set in step S32, the problem of which step to set may be changed in various orders as necessary. For example, in FIG. It may be changed, or S32 may be performed between steps S34 and S35. Referring to FIG.
  • the object correction unit 30 checks whether the limit setting function is activated (S34), and if the limit setting function is When activated, the virtual crown is enlarged or reduced in one or both directions within a range not exceeding the upper, lower, left, and right limits (S35). On the other hand, if the limited range setting function is deactivated, the size is increased or decreased vertically, vertically, horizontally or vertically according to a command of the user interface unit without being limited to the limited range (S36).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of moving or rotating an implant object in a dental implant planning method according to another embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with the above-described embodiments will be omitted as necessary.
  • natural teeth or occlusal surfaces are identified in a model relating to a tooth arrangement of a patient (S40).
  • the implant object is generated or wax-up is imported according to a user's selection or input (S41).
  • the limit range of vertical movement of the implant object is set (S42).
  • the extent of the implant object is set based on the location of the maximum ridge, neural tube, and alveolar bone of the tooth adjacent to the virtual crown.
  • the vertical movement of the virtual crown is restricted, and the interface between the natural teeth, the artificial teeth, and the maximum wind melting part of the virtual crown is the boundary between the left and right movement of the implant virtual crown.
  • the interface can be intuitively recognized by the user, thereby increasing the accuracy of the positioning of the implant object.
  • the position correction command of the virtual crown is input from the user (S43), check whether the limit range setting function is activated (S44). If the limit range setting function is activated, it is possible to move and rotate within the limit range (S45), and if the limit range setting function is deactivated, it is free to move and rotate according to the user's command (S46).
  • the grouping is set by checking whether the grouping is set when the virtual crown is moved and rotated (S47), the other grouping objects are moved or rotated together (S48). If no grouping is set, only the virtual crown is modified.
  • the panoramic image model is illustrated as an example of the screen for tooth implant planning of FIGS. 2 and 3 of the above-described embodiments of the present invention, the axial, coronal, and sagittal are implemented by implementing the 3D model.
  • Four views such as cross-sectional views and cross-sectional views can be represented, and when an object is modified on one screen, the modified contents can be immediately applied to other views.
  • the device for dental implant planning of the present invention may be implemented as a device having at least one programmable processor coupled to a memory device including at least one type of memory, such as RAM, ROM, or the like.
  • the processor may be a general purpose or special purpose processor, and the apparatus and method for dental implant planning according to an embodiment of the present invention may be implemented in digital electronic circuitry, or computer hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the invention can also be embodied as a computer program product for providing an implant planning method according to the invention when executed on a computer.
  • Such computer program product is embodied as a storage medium containing machine readable code for execution by a programmable processor.
  • the present invention may be embodied as a machine readable storage medium including a computer program product for providing instructions for executing a planning method as described above when executed on a computer.

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Abstract

본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 임플란트 객체들을 그룹핑 설정 기능을 적용하여 임플란트 플래닝을 위한 치아 배열에 관한 2D 또는 3D 모델에서 그룹핑 설정된 객체들을 함께 이동 또는 회전할 수 있도록 하여 임플란트 플래닝 시 임플란트 객체 조작의 복잡도를 감소시키고 사용자에게 편의성을 제공할 수 있으며 정확성을 높일 수 있다.

Description

치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체
본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 치과용 임플란트 플래닝 시 임플란트 객체들의 위치를 결정하는데 있어서 복잡도를 감소하고 정확성을 높이기 위한 기술에 관한 것이다.
치과용 임플란트 치료는 시술에 앞서서 환자의 골 상태에 적절한 임플란트의 치수, 종류, 위치, 배향 및 형상 등을 결정하는 임플란트 플래닝 과정을 거치게 된다.
먼저 영상획득장비를 통해 X-ray, CT, MRI, 파노라마 등 환자의 턱과 치아 골의 양과 질 등을 파악할 수 있는 영상을 획득하고, 환자의 상태에 적합한 임플란트의 종류, 치수 등을 선택하여 위치나 배향, 형상 등을 소프트웨어 프로그램을 통해 시뮬레이션한다.
치과용 임플란트 플래닝을 위한 소프트웨어 프로그램은 이러한 임플란트를 구성하는 객체들, 예컨대 픽스처, 지주대(Abutment, 어버트먼트), 슬리브, 가상 크라운을 각각 생성하고, 위치나 크기의 수정 역시 각각 이루어지도록 구현되어 있다. 이와 같이 객체의 생성 및 수정을 별도로 하는 것은 번거로울 뿐 아니라 하나의 객체가 수정되면 다른 객체도 수정된 객체에 맞추어 재수정이 이루어져야 하는 경우가 발생하게 되어 시간 및 노력이 많이 소모되는 문제점이 있다.
이와 같은 번거로움과 시간 소모로 인하여, 시술의 정확도를 높이기 위한 임플란트 플래닝을 위한 소프트웨어 프로그램의 사용자 편의성이 저해되는 문제가 발생하였다.
또한, 교합을 평가하는 수단으로서 가상 크라운과 같은 객체를 생성하거나 스캐너 등의 장비를 이용하여 만들어낸 왁스업(wax-up) 등을 사용하여 시뮬레이션 하도록 되어 있는데, 종래의 치과용 임플란트 플래닝 방법에 의하면 가상 크라운의 크기 수정이 불가능하고, 수정 기능을 제공한다 하더라도 가상 크라운의 중심축을 기준으로 좌우방향으로 같은 크기의 가중치를 가지고 사방으로 동일한 비율로 확대 또는 축소하는 제한적인 기능만 제공한다.
이로 인하여, 자연치와의 교합까지 고려하는 임플란트 계획을 수립하기 어려운 문제점이 있었다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 임플란트 플래닝 시 임플란트 객체의 그룹핑 설정 기능을 통해 객체의 위치 수정 시 그룹핑 설정된 객체들의 위치를 동시에 수정함으로써 임플란트 객체 조작의 복잡도를 감소시키고 사용자에게 편의성을 제공할 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체를 제공하기 위한 것이다.
또한, 교합평가에 기초하여 객체들의 이동 제한범위를 설정하여 해당 범위 내에서 크기를 수정하고 크기 수정에 따라 가상 크라운의 중심이 변경되면 다른 객체들도 동시에 위치 이동을 시킴으로써 임플란트 객체 조작의 복잡도를 감소시키고 사용자에게 편의성을 제공할 수 있는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체를 제공하기 위한 것이다. 더 나아가, 임플란트 객체들의 위치나 크기 수정 시 제한범위를 벗어나게 되면 이를 사용자에게 알려줌으로써 사용자의 수정작업의 편의성을 높일 수 있는 치과용 임플란트 플래닝 방법, 이를 위한 장치 및 이를 기록한 기록매체를 제공하기 위한 것이다.
상기 목적은 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서, 특정 치아 배열에 대응하는 다차원 영상 모델을 생성하는 단계; 임플란트를 구성하는 적어도 하나의 객체를 상기 영상 모델 상에 배치하는 단계; 상기 영상 모델에 배치된 임플란트 객체들 중 복수의 객체를 그룹핑하는 단계; 및 상기 객체의 위치 이동 또는 회전 시, 상기 그룹핑된 객체들의 위치를 함께 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 임플란트를 구성하는 객체는 가상 크라운 및 픽스처를 포함하고, 상기 가상 크라운의 크기 수정 시, 상기 가상 크라운의 크기 수정에 따라 상기 가상 크라운의 중심이 변경되면 상기 픽스처의 위치를 상기 가상 크라운과 함께 이동하는 단계를 더 할 수 있다.
또한, 상기 치아 배열에 상응하는 자연치 및 교합면을 식별하는 단계; 및 식별결과에 기초하여 상기 객체들이 배치될 수 있는 상하좌우 제한범위를 설정하는 단계를 더 포함하며; 상기 객체들의 위치 이동, 회전 및 크기 수정 중 적어도 하나의 실행 명령에 따라, 상기 제한범위 내에서 변경을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 제한범위는 상기 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부, 신경관 및 치조골의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
여기서, 상기 상하좌우 제한범위를 설정하는 단계는, 상기 교합면을 식별하여 상기 가상 크라운의 상하 이동을 제한할 수 있다.
아울러, 상기 가상 크라운의 크기 수정 명령이 입력되면, 상기 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부 경계면을 기준으로 적어도 하나의 방향으로 상기 가상 크라운의 크기를 확대 또는 축소할 수 있다.
또한, 상기 영상 모델에서 자연치 또는 인공 치아의 최대 풍융부를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은 상기 치과용 임플란트 플래닝 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 있어서, 특정 치아 배열에 대응하는 다차원 영상 모델을 생성하는 모델생성부; 상기 영상 모델에 배치된 임플란트 객체들 중 복수의 객체를 그룹핑하는 그룹핑설정부; 및 상기 객체의 위치 이동 또는 회전 시, 상기 그룹핑 설정된 객체들의 위치를 함께 변경하는 객체수정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 치아 배열에 상응하는 자연치 및 교합면을 식별하고, 상기 교합면에 기초하여 상기 객체들이 배치될 수 있는 상하좌우 제한범위를 설정하는 제한설정부를 더 포함하며; 상기 객체수정부는 상기 객체들의 위치 이동 또는 회전 시 상기 제한범위 내에서 변경을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 객체수정부는, 상기 가상 크라운 및 상기 픽스처가 그룹핑 설정된 상태에서 상기 가상 크라운의 크기 수정에 따라 상기 가상 크라운의 중심이 변경되면 상기 픽스처의 위치도 상기 가상 크라운과 함께 이동할 수 있다.
여기서, 상기 객체수정부는, 가상 크라운의 크기 수정 명령이 입력되면, 상기 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부 경계면을 기준으로 적어도 하나의 방향으로 상기 가상 크라운의 크기를 확대 또는 축소할 수 있다.
아울러, 상기 객체수정부는, 상기 객체들의 위치 이동 또는 회전에 대한 범위가 상기 제한범위를 벗어나는 경우, 메시지, 음성 또는 진동 중 하나 이상의 신호를 출력하여 상기 범위에 대한 재설정을 요청할 수 있다.
또한, 상기 임플란트를 구성하는 객체들이 저장된 임플란트 라이브러리; 및 상기 임플란트 라이브러리로부터 적어도 하나의 객체를 생성하거나 왁스업 결과를 임포트하여 상기 치과 배열에 대응하는 모델에 배치하는 객체생성부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 치아 배열에 대한 영상분석을 수행하여 자연치 또는 인공 치아의 최대 풍융부를 검출하고, 상기 영상 모델 내에 상기 최대 풍융부를 표시하는 풍융부표시부를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 임플란트 객체 조작의 복잡도를 감소시키고 사용자에게 간편하게 위치를 조정할 수 있는 편의성을 제공할 수 있으며 수정 시 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 치아 배열에 관한 모델에서 자연치아 또는 인공치아의 최대 풍융부를 표시한 일 예이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법의 흐름도이다.
도 6는 임플란트 객체의 위치 이동 또는 회전 방법에 관한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에서 임플란트 객체의 크기를 수정하는 방법에 관한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에서 임플란트 객체의 위치 이동 또는 회전 방법에 관한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 방법장치의 제어블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 모델생성부(10), 그룹핑설정부(20), 및 객체수정부(30)를 포함한다.
모델생성부(10)는 임플란트 플래닝을 위해 환자의 치아 배열에 관한 다차원 영상 모델을 생성하는 것으로, 여기서 환자의 치아 배열에 관한 모델은 2D 또는 3D 기반 모델 모두 가능하다.
환자의 치아 배열에 관한 모델은 환자의 턱이나 치아 영상에 기초하여 생성되는데, X-ray, CT, MRI, 파노라마 영상과 스캔 보철물 또는 개별적으로 디지털화 된 보철물을 해부학적 구조에 정합하여 구성할 수도 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 환자의 턱이나 치아에 관한 영상이나 모델이 저장된 환자 라이브러리(11)를 더 포함하고, 모델생성부(10)는 환자 라이브러리(11)에서 사용자의 선택에 대응하는 영상이나 모델을 화면에 표시한다.
그룹핑설정부(20)는 환자의 모델에 배치된 임플란트 객체들을 그룹핑 설정 또는 해제하기 위한 것으로, 복수의 임플란트 객체들이 그룹핑 설정되면 그룹핑 설정된 객체를 하나의 객체로 인식되도록 한다.
여기서, 임플란트 객체는 임플란트를 구성하는 객체를 의미하는 것으로, 좁은 의미로는 가상 크라운과 픽스처를 포함하고, 넓은 의미로는 지주대(Abutment, 어버트먼트)와 슬리브 등 모든 종류의 임플란트 객체를 포함할 수 있다.
객체수정부(30)는 임플란트 객체의 위치나 크기를 수정하기 위한 것으로 사용자의 조작 명령에 따라 객체의 위치를 이동, 회전 또는 크기를 수정 또는 변경한다. 객체수정부(30)는 객체 수정 시 객체들의 그룹핑 설정 여부에 따라 그룹핑 설정된 객체들을 함께 수정하거나 개별 객체만 수정하게 된다.
객체들이 그룹핑 설정된 경우, 객체수정부(30)는 객체들을 하나의 객체로 묶어서 인식하므로, 위치를 이동하거나 회전할 때 객체들 간의 상대적인 위치가 그대로 유지되도록 함으로써, 객체 수정 시 일일이 객체를 옮기거나 상대적인 위치를 맞추지 않고도 한 번의 조작으로 연관된 다른 객체들을 동시에 수정할 수 있으므로 매우 편리하다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 임플란트 라이브러리(50), 객체생성부(40) 및 사용자 인터페이스부(60)를 더 포함할 수 있다.
임플란트 라이브러리(50)는 회사별, 종류별, 크기별, 길이별로 다양한 임플란트 객체들이 저장되어 있다.
객체생성부(40)는 임플란트를 구성하는 객체들을 생성하기 위한 것으로, 임플란트 라이브러리(50)로부터 자동 또는 사용자의 선택에 따라 대응하는 객체를 생성하거나 왁스업(Wax-up) 결과를 임포트(Import)하여 화면상에 배치한다.
사용자 인터페이스부(60)는 사용자의 명령을 입력받기 위한 것으로, 마우스, 키보드, 버튼, 키패드, 및/또는 화면상의 GUI 등으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면에는 환자의 치아 배열에 관한 모델 상에 임플란트 객체가 표현되어 있다. 임플란트 객체는 가상 크라운(1), 픽스처(2) 및 지주대(3)를 포함하며, 사용자의 선택 또는 입력에 따라 각각의 위치에 배치되어 있다.
도 2의 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면은 다수의 사용자 GUI 메뉴를 포함하고 있으며, 대부분의 GUI 메뉴는 아이콘으로 표현되어 있다. 도 2의 화면 좌측에는 가상 객체의 위치 이동 및 회전에 관한 그룹핑 설정 메뉴가 포함되어 있다.
사용자가 도 2의 화면에서 그룹핑 설정 아이콘(61)을 클릭하면 해당 기능이 활성화되고, 다시 한번 해당 아이콘을 클릭하면 해당 기능이 비활성화되며, 기능의 활성화와 비활성화를 색상을 달리 표시하여 표현함으로써 사용자가 직관적으로 임플란트 객체가 그룹핑 설정이 되어 있는지 여부를 알 수 있도록 한다.
또한, 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면은 임플란트 객체를 위치 이동 또는 회전하기 위한 메뉴 아이콘(61a)을 포함하며, 도 2에서는 임플란트 객체 주변에 화살표(61a) 등으로 표현되어 사용자가 해당 아이콘(61a)의 한쪽을 클릭하거나 드래그하여 원하는 위치로 이동시키거나 회전시킬 수 있도록 한다.
도 2에서는 임플란트 객체를 왼쪽으로 회전시킨 것으로 그룹핑 설정 시 가상 크라운(1)을 회전시키면 픽스처(2) 등 다른 객체가 동시에 회전하도록 한다. 도 2에서 a는 가상 크라운(1)의 중심축을 나타낸 것으로 회전이나 이동 시 해당 중심축의 이동에 따라 다른 객체들이 동일한 크기만큼 이동이나 회전하도록 구현한다.
이때, 임플란트 객체들의 중심선이 반드시 일치할 필요는 없다. 경우에 따라서는 환자의 상태에 따라 임플란트 객체들의 중심선이 약간 어긋나게 배치될 수 있으며, 이 경우에는 중심선이 어긋한 상태 그대로 이동 및 회전하게 된다.
한편, 임플란트 객체의 그룹핑 설정 기능은 특정 객체의 위치 이동이나 회전 시에만 동작하고, 나머지 객체들의 위치 이동이나 회전시에는 동작하지 않도록 구현할 수도 있다.
예컨대, 가상 크라운(1)의 위치 이동이나 회전 명령이 입력되면, 객체 그룹핑 설정이 활성화된 경우 모든 객체를 동시에 위치 이동 또는 회전시키는 반면, 픽스처(2)의 위치 이동이나 회전 명령이 입력되면 객체 그룹핑 설정이 활성화되어 있더라도 픽스처(2)만 위치 이동 또는 회전시키고 나머지 객체들은 그대로 두도록 구현할 수 있다.
위 구현 예는 보통 가상 크라운(1)의 위치가 결정된 후 픽스처(2) 등의 다른 객체들의 위치를 결정하는 일반적인 플래닝의 절차를 고려한 것이다.
다른 구현예는 객체 그룹핑 설정이 선택되면 그룹핑된 객체들을 동시 이동시키거나 회전시키기 위한 메뉴아이콘이 화면에 표시되어 해당 메뉴아이콘을 통해서만 그룹핑 설정된 객체들을 동시에 위치 이동시키거나 회전시키고, 다른 입력 수단을 통해 이동이나 회전명령이 입력되면 해당 객체만 수정하도록 구현할 수도 있다.
위 구현 예는 사용자로 하여금 객체들을 동시에 수정할 것인지 일 객체 하나만 수정할 것인지를 명령의 입력 아이콘을 선택함에 따라 달라지므로 사용자의 의사에 따라 쉽게 선택 및 조작할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 대해서는 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 모델생성부(10), 그룹핑설정부(20), 및 객체수정부(30)를 포함하며, 객체생성부(40), 환자 라이브러리(11), 임플란트 라이브러리(50) 또는 제한설정부(70)를 더 포함할 수 있다. 전술한 실시예와 동일 유사한 구성에 대한 설명은 중복되는 범위에서 생략하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 임플란트 객체의 크기를 수정하는 기능을 수행할 수 있다. 이하에서는 임플란트 객체 중 가상 크라운의 크기의 수정을 일 예로 설명한다.
상기 객체수정부(30)는 사용자로부터 가상 크라운의 크기 수정 명령이 입력되면, 가상 크라운과 인접한 치아와의 경계면을 기준으로 가상 크라운의 크기를 수정한다.
여기서, 인접한 치아와의 경계면은 인접한 치아의 풍융부와의 경계면을 포함하며, 객체수정부(30)는 가상 크라운의 크기 수정 시 해당 경계면을 넘지 않도록 한다.
예컨대, 가상 크라운의 크기 수정 명령은 가상 크라운의 외곽선을 마우스 등으로 잡아당기거나 미는 동작에 의해 입력될 수 있는데, 이러한 사용자의 입력에 대응하여 가상 크라운의 크기를 확대하거나 축소한다.
이때, 임플란트 객체들이 그룹핑 설정되어 있다면, 가상 크라운의 크기 수정에 따라 가상 크라운의 위치가 변경된 경우라면 다른 객체들도 함께 이동한다. 그러나 임플란트 객체들이 그룹핑 설정되어 있더라도 가상 크라운의 위치가 변경되지 않은 경우 예컨대, 중심축이 변경되지 않은 경우라면 다른 객체들의 위치는 변경되지 않는다.
제한설정부(70)는 치아에 관한 영상분석에 기초하여 자연치 및 교합면을 식별하고, 이에 기초하여 임플란트 객체들이 배치될 수 있는 상하좌우 제한범위를 설정하거나 이를 해제하기 위한 것으로, 사용자 인터페이스부(60)에 의해 제한설정기능의 활성화 및 비활성화를 선택할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제한설정기능이 사용자 인터페이스부(60)에 의해 선택되는 것이 아니라 항상 활성화되도록 하여 자동으로 제한범위 내에서만 이동, 회전, 수정 등이 이루어지도록 적용할 수도 있다. 이하 본 발명의 실시예에서는 사용자의 선택에 의해 제한범위 설정기능을 활성화 또는 비활성화 할 수 있는 것을 일 예로 설명하기로 한다.
객체수정부(30)는 제한설정부(70)의 이동범위 제한설정기능이 활성화된 경우, 임플란트 객체의 위치 이동, 회전 또는 크기 수정 시 상하좌우 제한범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정이 이루어지도록 한다.
여기서, 상하좌우 제한범위는 임플란트 플래닝 대상이 되는 가상 크라운과 인접한 치아(자연치, 인공치아, 또는 가상 크라운)의 최대 풍융부, 신경관, 및 치조골의 위치에 기초하여 설정된다.
만약, 사용자의 수정 명령이 상하좌우 제한범위를 벗어나는 경우, 아이콘 또는 메시지를 화면에 표시하거나 음향 또는 음성을 출력하여 수정 명령이 제한범위를 벗어난 사실을 알려준다.
예컨대, 가상 크라운의 크기 확대 명령 시 가상 크라운의 한쪽 끝이 인접 치아의 풍융부와의 경계면까지 확대되어 더 이상 확대가 불가능한 경우 다른 쪽을 확대하여 사용자가 원하는 크기로 확대시키고, 만약 양쪽 인접 치아와의 경계면까지 확대되어 더 이상의 확대가 불가능한 경우 이를 아이콘으로 표시하여 사용자에게 알려준다.
만약, 제한설정부(70)의 이동범위 제한설정기능이 비활성화된 경우라면, 객체수정부(30)는 객체의 수정 시 이동범위에 제한받지 않고 사용자의 명령에 따라 수정하게 된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면의 일 예를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치의 구현 화면은 가상 크라운의 크기를 수정 및 그룹핑 설정 매뉴가 포함되어 있다.
사용자가 도 3의 화면은 가상 크라운 크기(1)의 수정 및 그룹핑 설정 기능이 하나의 아이콘으로 표현되어 있으며, 해당 아이콘을 클릭하면 해당 기능이 활성화되고, 다시 한번 해당 아이콘을 클릭하면 해당 기능이 비활성화되며, 활성화와 비활성화 시 색상을 달리 표현함으로써 사용자가 직관적으로 해당 기능이 활성화되어 있는지 알 수 있도록 할 수 있다.
도 3에서 아이콘(62)을 클릭하면 임플란트 객체 주변에 가상 크라운(1)의 크기를 조절할 수 있는 아이콘(62a)이 생성된다. 사용자는 해당 아이콘을 클릭하거나 전후좌우로 끌어당겨서 한 방향 또는 양 방향으로 확대 또는 축소시킬 수 있다.
도 3에서 b는 인접한 치아와의 경계면을 표현한 것으로, 객체수정부(30)는 제한설정부(70)의 제한설정기능이 활성화된 경우 가상 크라운의 확대 시 해당 경계면을 넘어가지 않도록 제한한다.
도 3에서 사용자가 아이콘을 클릭 또는 조작하여 가상 크라운(1)을 확대하였는데, 인접 치아와의 경계면을 기준으로 오른쪽으로 가상 크라운(1)이 확대된 결과 가상 크라운(1)의 중심이 변경되었음을 알 수 있다.
이때, 임플란트 객체가 그룹핑이 설정된 상태라면 가상 크라운의 중심축이 이동됨에 따라 다른 객체도 함께 이동한다. 도 3에서는 가상 크라운(1)의 중심 위치 이동에 따라 픽스처(2)와 지주대(3)가 함께 위치 이동한 예를 보여주고 있다.
이와 같이 객체들이 그룹핑 설정된 경우, 객체수정부(30)는 객체들을 하나의 객체로 묶어서 인식하므로, 가상 크라운의 크기가 변경되어 중심축이 이동하였다면 다른 객체들도 동시에 이동시켜 객체 간의 상대적인 위치가 그대로 유지되도록 함으로써, 객체 수정 시 일일이 객체를 옮기거나 상대적인 위치를 맞추지 않고도 한 번의 조작으로 연관된 다른 객체들을 동시에 수정할 수 있으므로 매우 편리하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 플래닝 장치는 풍융부표시부(80)를 더 포함할 수 있다.
풍융부표시부(80)는 치아 영상 분석을 통해 자연치 또는 인공치의 최대 풍융부를 검출하고 각 치아의 최대 풍융부를 2D 또는 3D 영상모델 상에서 표시해준다. 본 발명에 따른 풍융부표시부(80)는 2D 또는 3D 모델에서 슬라이스의 위치가 변경되더라도 변경된 슬라이스에서 각 치아의 최대 풍융부를 유지하여 표시한다. 종래에는 슬라이스의 위치가 변경되면 해당 슬라이스에서의 치아의 최대 외곽을 표시하게 되는데, 이런 경우 임플란트 객체의 위치를 결정할 때 다시 슬라이스의 위치를 조정해서 영상을 확인해 가면서 임플란트 객체의 위치가 제대로 선정되었는지를 확인해야만 하므로 매우 번거로웠다.
반면, 본 발명에서는 2D 또는 3D 모델에서 슬라이스의 위치가 변경되더라도 치아의 최대 풍융부를 늘 유지해서 표시하므로, 사용자가 슬라이스 위치를 다시 조정해가면서 확인하지 않아도 직관적으로 위치 조정이 제대로 되었는지 확인 가능하므로 매우 편리하다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 치아 배열에 관한 모델에서 자연치아 또는 인공치아의 최대 풍융부를 표시한 화면의 일 예이다. 도 4를 참고하면, 치아 모델에서 각각의 치아의 최대 풍융부가 노란선으로 표시되어 있는데, 객체 수정 시 치아의 최대 풍융부를 항상 유지하여 표시함으로써 임플란트 플래닝 시 임플란트의 선정 및 위치 결정에 정확성을 도모할 수 있다.
예컨대, 사용자가 치아 모델의 슬라이스의 위치를 변경하더라도 해당 슬라이스에서의 각 치아의 최대 외곽이 아닌, 각 치아의 최대 풍융부를 그대로 유지하여 표시되므로, 사용자는 슬라이스를 변경하지 않더라도 임플란트 객체의 위치가 제대로 조정되었는지 확인이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법의 흐름도이고, 도 6는 임플란트 객체의 위치 이동 또는 회전 방법에 관한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법은 환자의 치아배열에 관한 영상모델, 예컨대 2D 또는 3D 모델을 생성하고(S10), 임플란트 객체(예, 가상 크라운, 픽스처, 지주대, 슬리브 등)를 생성하여 배치한다(S11). 사용자는 임플란트 객체의 위치와 크기 등을 조정하여 정확한 삽입 위치 등을 플래닝한다(S13).
도 6을 참조하면, 사용자로부터 임플란트 객체의 이동 또는 회전 명령이 입력되면(S20), 임플란트 객체들이 그룹핑 설정되었는지 판단하고(S21), 만약 임플란트 객체들이 그룹핑 설정된 상태인 경우 그룹핑 설정된 객체들을 동시에 이동 또는 회전시킨다(S23). 이때, 각 객체들의 상대적인 위치가 유지된 채로 이동 또는 회전된다.
만약, 그룹핑 설정이 되지 않은 상태라면 명령에 대응하는 객체만 이동 또는 회전한다(S25).
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에서 임플란트 객체의 크기를 수정하는 방법에 관한 흐름도이다.
도 7을 참조하면 환자의 치아 배열에 관한 모델에서 자연치 또는 교합면을 식별한다(S30). 그리고 사용자의 선택 또는 입력에 따라 임플란트 객체를 생성하거나 왁스업을 임포트한다(S31). 이때, 치아 배열에 관한 모델에서 각 치아의 최대 풍융부를 표시할 수 있다. 사용자의 선택에 의해 축상(axial) 슬라이스의 위치가 변경되더라도 각 치아의 최대 풍융부를 항상 유지하여 표시한다. 이를 통해 사용자는 슬라이스의 위치가 변경되더라도 각 치아의 최대 풍융부를 직관적으로 알 수 있으므로 임플란트 객체의 위치 결정이 제대로 되었는지 쉽게 확인할 수 있다.
한편, 치아 배열에 상응하는 자연치 또는 교합면 식별 결과에 기초하여 가상 크라운의 상하좌우 이동의 제한범위를 설정한다(S32). 가상 크라운의 배치 제한범위는 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부, 신경관, 및 치조골의 위치에 기초하여 설정된다.
예컨대, 자연치 최대 외곽을 식별하여 가상 크라운이 자연치 최대 외곽을 침범하면 사용자에게 알리는 알림 기능을 제공할 수 있으며, 치조골 침범을 방지하기 위하여 치조골로부터 미리 결정된 수치(예컨대, 1mm) 이상 위 또는 아래로는 이동이 제한되도록 할 수 있으며, 신경관과 충돌 시 아래로의 이동을 제한하도록 할 수 있다.
예컨대, 교합면 식별 결과에 기초하여 가상 크라운의 상하이동을 제한하고, 자연치아, 인공치아, 가상 크라운의 최대 풍융부의 경계면을 임플란트 가상 크라운의 좌우 이동의 경계면으로 한다. 또한 이러한 경계면을 치아 모델에 표시하여 그 경계면을 사용자가 직관적으로 인식할 수 있게 하여 임플란트 객체의 수정 시 참고하여 위치 결정의 정확성을 높일 수 있다.
전술한 바와 같이, 이러한 제한범위 설정기능은 자동으로 설정되어 임플란트 객체의 이동, 회전, 수정 시 무조건 적용될 수도 있으나, 사용자의 선택에 의해 활성화 또는 비활성화 될 수 있다.
만약, 위와 같은 제한범위의 설정기능이 사용자의 선택에 의해 활성화 또는 비활성화 되는 경우라면, 임플란트 객체 생성 및 배치 시 미리 제한범위에 관한 데이터(상하좌우제한범위)를 산출한 후, 추후 사용자의 제한범위 설정 기능의 선택 여부에 따라 활성화 또는 비활성화 시킬 수 있다. 다른 예에서는 사용자에 의해 제한범위 설정기능이 선택되면 그때 임플란트 객체의 제한범위를 산출하여 해당 기능을 활성화할 수도 있다. 따라서, 도 7에서는 S32단계에서 임플란트 객체의 제한범위를 설정하는 것으로 도시하였지만, 어느 단계에서 설정할 것인가의 문제는 필요에 따라 순서가 다양하게 변경 적용 가능하며, 예컨대 도 7에서 S31과 S32는 순서가 바뀔 수도 있고, S32가 S34와 S35단계 사이에서 수행될 수도 있다. 도 7을 다시 참조하면, 사용자로부터 가상 크라운의 사이즈 수정 명령이 입력되면(S33), 객체수정부(30)는 제한범위 설정기능이 활성화 되었는지 여부를 확인하고(S34), 만약 제한범위 설정기능이 활성화 된 경우, 상하좌우 제한범위를 벗어나지 않는 범위에서 한쪽 또는 양쪽으로 가상 크라운을 확대 또는 축소한다(S35). 한편, 제한범위 설정기능이 비활성화된 경우라면 제한범위에 제한받지 않고 사용자 인터페이스부의 명령에 따라 상하좌우, 상하, 또는 좌우로 크기를 확대 또는 축소한다(S36).
만약, 가상 크라운의 크기의 확대 또는 축소에 의해 가상 크라운의 최대 풍융치 중심이 이동되었는지 판단하고(S37), 만약 가상 크라운의 중심이 이동된 경우 그룹핑 설정이 된 상태라면(S38), 그룹핑 설정된 다른 객체들을 함께 이동시킨다(S39). 만약 가상 크라운의 크기 수정에 따라 가상 크라운의 중심이 이동되지 않았다면 다른 객체들의 이동은 불필요하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝 방법에서 임플란트 객체의 위치 이동 또는 회전 방법에 관한 흐름도이다. 전술한 실시예와 중복되는 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 환자의 치아 배열에 관한 모델에서 자연치 또는 교합면을 식별한다(S40). 그리고 사용자의 선택 또는 입력에 따라 임플란트 객체를 생성하거나 왁스업을 임포트한다(S41).
이때, 자연치 또는 교합면 식별 결과에 기초하여 임플란트 객체의 상하좌우 이동의 제한범위를 설정한다(S42). 임플란트 객체의 제한범위는 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부, 신경관, 및 치조골의 위치에 기초하여 설정된다.
예컨대, 교합면 식별 결과에 기초하여 가상 크라운의 상하이동을 제한하고, 자연치아, 인공치아, 가상 크라운의 최대 풍융부의 경계면을 임플란트 가상 크라운의 좌우 이동의 경계면으로 한다. 또한 이러한 경계면을 치아 모델에 표시하여 그 경계면을 사용자가 직관적으로 인식할 수 있게 하여 임플란트 객체의 위치 선정의 정확성을 높일 수 있다.
만약, 사용자로부터 가상 크라운의 위치 수정 명령이 입력되면(S43), 제한범위 설정 기능이 활성화 되었는지 확인한다(S44). 만약 제한범위 설정 기능이 활성화 된 경우라면 제한범위 내에서 이동 및 회전할 수 있도록 하고(S45), 제한범위 설정기능이 비활성화 된 경우라면 사용자의 명령에 따라 자유롭게 이동 및 회전을 실행한다(S46). 가상 크라운의 이동 및 회전 시 그룹핑 설정 여부를 확인하여(S47) 그룹핑이 설정된 상태라면, 그룹핑 설정된 다른 객체들을 함께 이동 또는 회전한다(S48). 만약 그룹핑이 설정되지 않은 상태라면 가상 크라운만 수정하게 되는 것이다.
제한범위 설정 기능이 활성화 된 상태에서, 사용자가 임플란트 객체가 상하좌우 제한범위를 벗어나는 명령을 내린 경우라면 이를 메시지나 아이콘, 음성 등으로 출력하여 제한범위 내에서 임플란트의 위치 등을 결정할 수 있도록 안내한다. 전술한 본 발명의 실시예들 중 도 2 및 도 3의 치아 임플란트 플래닝을 위한 화면을 파노라마 영상 모델을 일 예로 도시하였으나, 3D 모델로 구현하여 축상(axial), 관상(coronal), 시상(sagittal), 단면(cross-sectional) 뷰(view) 등 4가지 뷰를 표현하고 이 중 하나의 화면에서 객체의 수정이 이루어지면 다른 뷰에서도 수정한 내용이 바로 적용될 수 있도록 구현할 수 있다.
본 발명의 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치는 RAM, ROM 등과 같은 적어도 하나의 형태의 메모리를 포함하는 메모리 장치에 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서를 구비하는 장치로 구현될 수 있다. 프로세서는 범용 또는 특정 용도 프로세서일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치 및 방법은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명은 또한 컴퓨터상에서 실행될 때 본 발명에 따른 임플란트 플래닝 방법을 제공하는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현 가능하다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 프로그램 가능 프로세서에 의해 실행되기 위해 기계 판독 가능한 코드를 포함하는 저장 매체로 구현된다. 따라서, 본 발명은 컴퓨터상에서 실행될 때 전술된 바와 같은 플래닝 방법을 실행하기 위한 명령을 제공하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 기계 판독 가능 저장 매체로 구현될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 치과용 임플란트 플래닝 방법에 있어서,
    특정 치아 배열에 대응하는 다차원 영상 모델을 생성하는 단계;
    임플란트를 구성하는 적어도 하나의 객체를 상기 영상 모델 상에 배치하는 단계;
    상기 영상 모델에 배치된 임플란트 객체들 중 복수의 객체를 그룹핑하는 단계; 및
    상기 객체의 위치 이동 또는 회전 시, 상기 그룹핑된 객체들의 위치를 함께 변경하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임플란트를 구성하는 객체는 가상 크라운 및 픽스처를 포함하고,
    상기 가상 크라운의 크기 수정 시, 상기 가상 크라운의 크기 수정에 따라 상기 가상 크라운의 중심이 변경되면 상기 픽스처의 위치를 상기 가상 크라운과 함께 이동하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 치아 배열에 상응하는 자연치 및 교합면을 식별하는 단계; 및
    식별결과에 기초하여 상기 객체들이 배치될 수 있는 상하좌우 제한범위를 설정하는 단계;를 더 포함하며;
    상기 객체들의 위치 이동, 회전 및 크기 수정 중 적어도 하나의 실행 명령에 따라, 상기 제한범위 내에서 변경을 수행하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제한범위는 상기 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부, 신경관 및 치조골의 위치 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상하좌우 제한범위를 설정하는 단계는,
    상기 교합면을 식별하여 상기 가상 크라운의 상하 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가상 크라운의 크기 수정 명령이 입력되면, 상기 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부 경계면을 기준으로 적어도 하나의 방향으로 상기 가상 크라운의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 영상 모델에서 자연치 또는 인공 치아의 최대 풍융부를 표시하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 상기 치과용 임플란트 플래닝 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  9. 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치에 있어서,
    특정 치아 배열에 대응하는 다차원 영상 모델을 생성하는 모델생성부;
    상기 영상 모델에 배치된 임플란트 객체들 중 복수의 객체를 그룹핑하는 그룹핑설정부; 및
    상기 객체의 위치 이동 또는 회전 시, 상기 그룹핑 설정된 객체들의 위치를 함께 변경하는 객체수정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 치아 배열에 상응하는 자연치 및 교합면을 식별하고, 상기 교합면에 기초하여 상기 객체들이 배치될 수 있는 상하좌우 제한범위를 설정하는 제한설정부;를 더 포함하며;
    상기 객체수정부는 상기 객체들의 위치 이동 또는 회전 시 상기 제한범위 내에서 변경을 수행하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 객체수정부는,
    상기 가상 크라운 및 상기 픽스처가 그룹핑 설정된 상태에서 상기 가상 크라운의 크기 수정에 따라 상기 가상 크라운의 중심이 변경되면 상기 픽스처의 위치도 상기 가상 크라운과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 객체수정부는,
    가상 크라운의 크기 수정 명령이 입력되면, 상기 가상 크라운과 인접한 치아의 최대 풍융부 경계면을 기준으로 적어도 하나의 방향으로 상기 가상 크라운의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 객체수정부는,
    상기 객체들의 위치 이동 또는 회전에 대한 범위가 상기 제한범위를 벗어나는 경우, 메시지, 음성 또는 진동 중 하나 이상의 신호를 출력하여 상기 범위에 대한 재설정을 요청하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 임플란트를 구성하는 객체들이 저장된 임플란트 라이브러리; 및
    상기 임플란트 라이브러리로부터 적어도 하나의 객체를 생성하거나 왁스업 결과를 임포트하여 상기 치과 배열에 대응하는 모델에 배치하는 객체생성부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 치아 배열에 대한 영상분석을 수행하여 자연치 또는 인공 치아의 최대 풍융부를 검출하고, 상기 영상 모델 내에 상기 최대 풍융부를 표시하는 풍융부표시부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 임플란트 플래닝을 위한 장치.
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