KR102097070B1 - Method for automatic generating orthodontic data - Google Patents

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Abstract

자동 치열 교정 데이터 생성방법이 개시된다. 본 발명에 따른 자동 치열 교정 데이터 생성방법은, CAD(Computer Aided Design) 시스템에서 치열 교정을 위해 환자의 치아들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터를 획득하는 치아 데이터 추출단계와, 치열 교정을 위한 덴탈 아치(dental arch)를 생성하는 덴탈 아치 생성단계와, 치아 데이터에서 치근들의 위치에 기초하여 루트 아치(root arch)를 생성하는 루트 아치 생성단계와, 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 생성하는 셋업 모델 데이터 생성단계를 포함하며, 셋업 모델 데이터 생성단계는, 루트 아치와 덴탈 아치 중 적어도 어느 하나를 변화시킴으로써 마련된다. Disclosed is an automatic orthodontic data generation method. Automatic orthodontic data generation method according to the present invention, a tooth data extraction step of obtaining the tooth data, which is 3D shape information about the teeth of a patient for orthodontic correction in a CAD (Computer Aided Design) system, and for orthodontic The dental arch generating step of generating a dental arch, the root arch generating step of generating a root arch based on the location of the roots in the tooth data, and the teeth rearranged to the position to be corrected And a setup model data generation step of generating setup model data which is 3D shape information for the setup model, and the setup model data generation step is provided by changing at least one of the root arch and the dental arch.

Description

자동 치열 교정 데이터 생성방법{Method for automatic generating orthodontic data}Method for automatic generating orthodontic data}

본 발명은, 자동 치열 교정 데이터 생성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 빠르고 간편하게 도출할 수 있는 자동 치열 교정 데이터 생성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating automatic orthodontic data, and more specifically, automatic orthodontic data capable of quickly and easily deriving setup model data that is 3D shape information for teeth rearranged to a position to be corrected. It relates to a method of creation.

치아 교정이라 함은 치아에 적당한 힘을 가하여 치조골 내에서 원하는 위치로 치아를 움직여 주는 기능적/심미적 치료를 말한다. Orthodontic refers to a functional / aesthetic treatment that moves a tooth to a desired position within the alveolar bone by applying an appropriate force to the tooth.

치아가 고르게 나 있지 않는 경우를 부정 교합이라 하는데, 부정 교합인 경우 외관상 보기 좋지 않을 뿐만 아니라, 기능적으로도 음식을 잘 씹을 수가 없고, 발음에 악영향을 미칠 수가 있다. 게다가 부정 교합을 방치하게 되면 충치 또는 잇몸질환의 발생 가능성이 높아지게 되고, 신체의 다른 부분에도 장기간 영향을 미치게 되어 다른 질병을 유발하거나 더 악화시킬 수 있는 가능성이 있다.If the teeth are not evenly distributed, it is called malocclusion. In the case of malocclusion, it is not only good in appearance, but functionally, it is difficult to chew food and can adversely affect pronunciation. In addition, if the malocclusion is neglected, the likelihood of occurrence of tooth decay or gum disease increases, and other parts of the body have a long-term effect, and there is a possibility of causing or worsening other diseases.

따라서, 부정 교합이 있는 경우 치열 교정을 통해 치아를 올바른 위치 및 자세로 움직여 바른 치열 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 실제로 많은 사람들이 치열 교정을 통해 외모에 대한 자신감을 획득하고 있으며, 그 밖에도 치열 교정을 통해 치아와 무관하다고 오해하던 다른 병들을 치유하는 경우가 종종 있기도 하다.Therefore, in the case of malocclusion, it is desirable to maintain the correct dentition state by moving the teeth to the correct position and posture through orthodontics. In fact, many people gain confidence in their appearance through orthodontics, and in addition, orthodontics often heals other illnesses that they believe are unrelated to teeth.

이러한 치열 교정에는 치아를 점진적으로 이동시켜 치아의 위치를 고정시키기 위한 치열 교정기가 사용되고 있다. 종래의 일반적인 치열 교정기는 교정용 브라켓(bracket)과 탄성을 갖는 아치 와이어(Arch wire)를 포함한다. In orthodontics, an orthodontic appliance is used to gradually move a tooth to fix the position of the tooth. Conventional orthodontic braces include orthodontic brackets and elastic arch wires.

브라켓은 교정 대상이 되는 치아의 치면(tooth face)에 견고하게 부착되며, 아치 와이어는 이러한 브라켓들에 연결된다. 이렇게 브라켓들에 연결된 아치 와이어의 장력을 조절하여 아치 와이어에 가해지는 힘의 방향 및 크기를 다양하게 조절하면, 부정 교합된 치아는 아치 와이어의 장력에 의해서 그 위치 및 자세를 변경하게 되고, 치아가 조금씩 이동하면서 치아 교정이 이루어진다.The bracket is firmly attached to the tooth face of the tooth to be corrected, and an arch wire is connected to these brackets. By adjusting the tension of the arch wire connected to the brackets in this way to adjust the direction and size of the force applied to the arch wire in various ways, the malocclusion teeth change its position and posture by the tension of the arch wire, and the teeth Orthodontics are achieved by moving little by little.

그런데, 교정용 브라켓(bracket)과 아치 와이어(Arch wire)를 통한 교정방법은 심미적인 관점에서 불리하고, 복잡하고 긴 시간이 소요되며, 시술 중에 치아관리가 불편한 점이 많아 최근 투명하게 제작된 마우스피스 형상의 투명교정기로 치열교정을 진행하는 투명교정 방식이 주목을 받고 있다.By the way, the orthodontic bracket and the orthodontic method through the arch wire are disadvantageous from an aesthetic point of view, require a complicated and long time, and have a lot of inconvenient teeth management during the procedure. The transparent correction method, which performs orthodontic correction with a shape-shaped transparent corrector, has attracted attention.

이러한 투명교정 방식에는 환자의 구강구조에 대한 3차원 형상 데이터를 획득하고, 획득된 환자의 3차원 구강구조로부터 이상적인 치아 배열 상태를 시각화하는 과정이 수반되는데, 종래에 3차원 상에서 이상적인 치아배열을 정의하기 위해서는 각 치아들을 수작업으로 일일이 이동/회전시켜야 하므로 적지 않은 작업시간이 소요된다. This transparent correction method involves acquiring 3D shape data of the patient's oral structure, and visualizing an ideal tooth arrangement state from the obtained patient's 3D oral structure, which conventionally defines an ideal tooth arrangement in 3D. In order to do this, each tooth must be manually moved / rotated, so it takes a lot of work time.

또한, 이상적인 배치를 하는 중에도 특정 구간에서 치아간 간섭이 생기거나 남는 공간이 생길 수 있게 되는데, 이와 같은 경우 이전에 배치했던 치아들을 다시 이동시키는 등의 재배치를 해야 하므로 작업이 불편하고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.In addition, even during the ideal placement, there may be inter-tooth-tooth-tooth interference or a space to be left in a certain section. In this case, it is inconvenient and takes a lot of time because of the need to relocate the teeth that were previously placed. There is a problem.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0017051호(2011.02.21.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0017051 (2011.02.21.)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 환자의 치아들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터에서 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 빠르고 간편하게 도출할 수 있는 자동 치열 교정 데이터 생성방법을 제공하는 것이다. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to quickly and easily derive setup model data, which is 3D shape information for teeth rearranged to a position to be corrected, from tooth data that is 3D shape information for teeth of a patient. It provides an automatic orthodontic data generation method.

본 발명의 일 측면에 따르면, CAD(Computer Aided Design) 시스템에서, 치열 교정을 위해 환자의 치아들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터를 획득하는 치아 데이터 추출단계; 상기 치열 교정을 위한 덴탈 아치(dental arch)를 생성하는 덴탈 아치 생성단계; 상기 치아 데이터에서 치근들의 위치에 기초하여 루트 아치(root arch)를 생성하는 루트 아치 생성단계; 및 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 생성하는 셋업 모델 데이터 생성단계를 포함하며, 상기 셋업 모델 데이터 생성단계는, 상기 루트 아치 및 상기 덴탈 아치 중 적어도 어느 하나를 변화시킴으로써 마련되는 것을 특징으로 자동 치열 교정 데이터 생성방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, in a computer aided design (CAD) system, a tooth data extraction step of acquiring tooth data that is 3D shape information of teeth of a patient for orthodontics; A dental arch generating step of generating a dental arch for the orthodontics; A root arch generating step of generating a root arch based on the location of the roots in the tooth data; And a setup model data generation step of generating setup model data that is 3D shape information for teeth rearranged to a position to be corrected, wherein the setup model data generation step includes at least one of the root arch and the dental arch. A method for generating orthodontic data can be provided, characterized in that it is provided by changing any one.

상기 셋업 모델 데이터 생성단계에서, 상기 덴탈 아치를 변화시킬 때 상기 루트 아치에 기초하여 상기 치아들이 변화될 수 있다.In the step of generating the setup model data, the teeth may be changed based on the root arch when changing the dental arch.

상기 치아 데이터로부터 덴탈 플레인(Dental plane)을 생성하는 덴탈 플레인 생성단계를 더 포함하며, 상기 덴탈 아치 생성단계에서, 상기 덴탈 아치(dental arch)는 상기 치아 데이터의 교합 평면(occlusal plane) 상에 생성되며, 상기 루트 아치 생성단계에서, 상기 루트 아치(root arch)는 상기 교합 평면에 대하여 이격되어 배치되며, 상기 덴탈 아치를 변화시킬 때 상기 치아들은 상기 루트 아치에 구속되어 변화될 수 있다.Further comprising a dental plane generating step of generating a dental plane (Dental plane) from the dental data, in the dental arch generating step, the dental arch (dental arch) is generated on the occlusal plane (occlusal plane) of the dental data In the step of creating the root arch, the root arch is disposed spaced apart from the occlusal plane, and when changing the dental arch, the teeth may be changed by being constrained by the root arch.

상기 치아 데이터 추출단계는, 상기 치아들 각각의 세로방향의 기준축인 치축을 생성하는 치축 생성단계; 및 상기 치축 상에 상기 치아의 이동을 제어하기 위한 연결점이 생성되는 연결점 생성단계를 포함할 수 있다.The tooth data extraction step includes: a tooth generation step of generating a tooth axis which is a reference axis in the longitudinal direction of each of the teeth; And a connection point generation step in which a connection point for controlling the movement of the tooth is generated on the tooth axis.

상기 치축 생성단계는, 상기 치아의 좌우 단부에서 선택된 제1 선택점 및 제2 선택점을 연결하며, 상기 치아의 배치방향을 표시하는 치아 방향선을 설정하는 치아방향선 설정단계; 상기 치아 방향선을 하방으로 연장한 치아방향평면을 도출하는 치아방향평면 도출단계; 및 상기 치아방향평면 상의 중심선을 상기 치축으로 설정하는 치축 설정단계를 포함하며, 상기 덴탈 아치를 변화시킬 때 상기 치축은 상기 루트 아치에 구속되거나 상기 루트 아치를 변화시킬 때 상기 치축은 상기 루트 아치에 구속될 수 있다. The tooth axis generating step includes: a tooth direction line setting step of connecting a first selection point and a second selection point selected from left and right ends of the tooth and setting a tooth direction line indicating the placement direction of the tooth; A tooth direction plane deriving step of deriving a tooth direction plane extending the tooth direction line downward; And a tooth axis setting step of setting the centerline on the tooth plane to the tooth axis, wherein the tooth axis is constrained to the root arch when changing the dental arch or the tooth axis is connected to the root arch when changing the root arch. Can be arrested.

상기 셋업 모델 데이터 생성단계는, 상기 연결점들이 동시에 상기 덴탈 아치로 이동됨에 따라 상기 연결점들에 대응되는 상기 치아들도 이동하는 연결점 이동단계를 포함할 수 있다.The step of generating the setup model data may include a connection point moving step in which the teeth corresponding to the connection points are moved as the connection points are simultaneously moved to the dental arch.

상기 셋업 모델 데이터 생성단계는, 상기 치아방향평면이 상기 덴탈 아치 상의 상기 연결점에서의 접선방향(tangential direction)으로 배치되도록 상기 치아방향평면이 회전되는 치아방향평면 회전단계를 더 포함할 수 있다.The generating of the setup model data may further include a rotation of the dental plane in which the dental plane is rotated such that the dental plane is disposed in a tangential direction at the connection point on the dental arch.

상기 셋업 모델 데이터 생성단계는, 교정되어야 할 위치로 상기 치아들이 재배열되도록 상기 덴탈 아치 및 상기 루트아치 중 적어도 어느 하나의 형상을 수정하는 아치 수정단계를 더 포함할 수 있다.The step of generating the setup model data may further include an arch correction step of modifying the shape of at least one of the dental arch and the root arch so that the teeth are rearranged to a position to be corrected.

상기 셋업 모델 데이터 생성단계는, 상기 연결점들의 위치를 보정하는 연결점 위치 보정단계를 더 포함할 수 있다.The setup model data generation step may further include a connection point position correction step of correcting the position of the connection points.

상기 연결점들은 상기 덴탈 아치 및 상기 루트 아치 중 적어도 하나의 이동에 연동되도록 선택되거나 상기 덴탈 아치 및 상기 루트 아치 중 적어도 하나의 이동에 비연동되도록 선택될 수 있도록 마련되며, 이동에 연동되도록 선택되는 경우 상기 연결점들의 이동에 따라 상기 치아들이 이동될 수 있다.The connection points are provided to be selected to be interlocked with the movement of at least one of the dental arch and the root arch, or to be selected to be non-interlocked with the movement of at least one of the dental arch and the root arch, when selected to interlock with movement The teeth may be moved according to the movement of the connection points.

상기 덴탈 아치 생성단계에서, 상기 덴탈 아치는 상기 치아들의 배열상태에 기초하여 곡선 형상으로 마련될 수 있다.In the step of generating the dental arch, the dental arch may be provided in a curved shape based on the arrangement state of the teeth.

덴탈 아치 생성단계는, 상기 덴탈 아치 상에 배치되는 5개의 덴탈 아치용 컨트롤 포인트를 생성하는 컨트롤 포인트 생성단계를 포함할 수 있다.The dental arch generating step may include a control point generating step of generating control points for five dental arches disposed on the dental arch.

상기 셋업 모델 데이터 생성단계에서, 상기 치아들 사이의 간격들을 더한 치아 전체 간격과, 상기 치아 전체 간격을 치아들의 개수로 나눈 치아 평균 간격과, 앞니와 교합 평면(occlusal plane) 사이의 기울기가 실시간으로 계산되어 디스플레이부에 표시될 수 있다. In the step of generating the setup model data, the total tooth spacing, which adds the intervals between the teeth, the average tooth interval, which divides the total tooth distance by the number of teeth, and the slope between the front teeth and the occlusal plane in real time It can be calculated and displayed on the display.

본 발명의 실시예들은, CAD(Computer Aided Design) 시스템에서, 환자의 치아들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터에서 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 빠르고 간편하게 도출할 수 있다.In embodiments of the present invention, in a computer aided design (CAD) system, setup model data that is 3D shape information for teeth rearranged to a position to be corrected in tooth data that is 3D shape information for teeth of a patient Can be derived quickly and easily.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 치열 교정 데이터 생성방법이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 치아 데이터 추출단계에서 획득된 치아 데이터가 표시된 도면이다.
도 3은 도 1의 치아 데이터 추출단계에서 생성되는 치축이 표시된 도면이다.
도 4는 도 1의 치아 데이터로부터 생성되는 덴탈 플레인(Dental plane)이 도시된 도면이다.
도 5는 도 1의 덴탈 아치 생성단계에서 형성되는 덴탈 아치가 도시된 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 연결점 생성단계에서 생성된 연결점이 도시된 도면이다.
도 8은 도 1의 루트 아치 생성단계에서 생성된 루트 아치가 도시된 도면이다.
도 9는 도 1의 셋업 모델 데이터 생성단계가 수행되기 전의 치아 배열 상태가 도시된 도면이다.
도 10은 도 1의 셋업 모델 데이터 생성단계가 수행된 후의 치아 배열 상태가 도시된 도면이다.1 is a view showing an automatic orthodontic data generation method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing tooth data obtained in the tooth data extraction step of FIG. 1.
3 is a view showing the tooth axis generated in the tooth data extraction step of FIG.
4 is a view showing a dental plane (Dental plane) generated from the tooth data of Figure 1;
5 is a view showing the dental arch formed in the dental arch generating step of FIG. 1.
6 and 7 are views showing the connection points generated in the connection point generation step of FIG. 1.
FIG. 8 is a view showing a root arch generated in the root arch generating step of FIG. 1.
FIG. 9 is a view showing a tooth arrangement state before the setup model data generation step of FIG. 1 is performed.
10 is a view showing a state of teeth arrangement after the setup model data generation step of FIG. 1 is performed.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of functions or configurations already known will be omitted to clarify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 치열 교정 데이터 생성방법이 도시된 도면이고, 도 2는 도 1의 치아 데이터 추출단계에서 획득된 치아 데이터가 표시된 도면이며, 도 3은 도 1의 치아 데이터 추출단계에서 생성되는 치축이 표시된 도면이고, 도 4는 도 1의 치아 데이터로부터 생성되는 덴탈 플레인(Dental plane)이 도시된 도면이며, 도 5는 도 1의 덴탈 아치 생성단계에서 형성되는 덴탈 아치가 도시된 도면이며, 도 6 및 도 7은 도 1의 연결점 생성단계에서 생성된 연결점이 도시된 도면이고, 도 8은 도 1의 루트 아치 생성단계에서 생성된 루트 아치가 도시된 도면이며, 도 9는 도 1의 셋업 모델 데이터 생성단계가 수행되기 전의 치아 배열 상태가 도시된 도면이고, 도 10은 도 1의 셋업 모델 데이터 생성단계가 수행된 후의 치아 배열 상태가 도시된 도면이다.1 is a diagram illustrating a method for generating automatic orthodontic data according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing tooth data obtained in the tooth data extraction step of FIG. 1, and FIG. 3 is a tooth of FIG. 1 FIG. 4 is a view showing a tooth axis generated in the data extraction step, and FIG. 4 is a view showing a dental plane generated from the tooth data in FIG. 1, and FIG. 5 is a dental arch formed in the step of generating the dental arch in FIG. 1 6 is a view showing a connection point generated in the connection point generation step of FIG. 1, and FIG. 8 is a view showing a root arch generated in the root arch generation step of FIG. 9 is a view showing a tooth arrangement state before the setup model data generation step of FIG. 1 is performed, and FIG. 10 is a view showing a tooth arrangement state after the setup model data generation step of FIG. 1 is performed. .

본 실시예에 따른 자동 치열 교정 데이터 생성방법은 CAD(Computer Aided Design) 시스템에서 수행된다. CAD(Computer Aided Design) 시스템은, 3차원 형상정보가 처리되는 연산부(미도시)와, 연산부(미도시)에 조작신호를 입력하는 입력부(미도시)와, 연산부(미도시)에 의해 처리된 3차원 형상정보가 시각적으로 표시되는 디스플레이부(미도시)를 포함한다. 여기서 연산부(미도시)는 퍼스널 컴퓨터(PC)가 해당될 수 있고, 입력부(미도시)는 키보드, 마우스 및 터치스크린이 해당될 수 있으며, 디스플레이부(미도시)는 모니터가 해당될 수 있다.The method for automatically generating orthodontic data according to the present embodiment is performed in a computer aided design (CAD) system. The computer aided design (CAD) system includes a calculation unit (not shown) in which 3D shape information is processed, an input unit (not shown) for inputting an operation signal to the calculation unit (not shown), and a processing unit (not shown). And a display unit (not shown) in which 3D shape information is visually displayed. Here, the computing unit (not shown) may be a personal computer (PC), the input unit (not shown) may be a keyboard, mouse, and touch screen, and the display unit (not shown) may be a monitor.

이러한 CAD(Computer Aided Design) 시스템에서 수행되는 자동 치열 교정 데이터 생성방법은, 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 치열 교정을 위해 환자의 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터를 획득하는 치아 데이터 추출단계(S110)와, 치아 데이터로부터 덴탈 플레인(Dental plane)을 생성하는 덴탈 플레인 생성단계(S120)와, 치열 교정을 위한 덴탈 아치(dental arch, DA)를 생성하는 덴탈 아치 생성단계(S130)와, 치아 데이터에서 치근들의 위치에 기초하여 루트 아치(root arch, RA)를 생성하는 루트 아치 생성단계(S140)와, 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 생성하는 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)를 포함한다. Automatic orthodontic data generation method performed in the CAD (Computer Aided Design) system, as shown in Figures 1 to 10, 3D shape information about the teeth (T) of the patient for orthodontic teeth data Dental data extraction step (S110) for obtaining a dental plane, a dental plane generating step (S120) for generating a dental plane (Dental plane) from the dental data, and a dental arch for generating a dental arch (dental arch, DA) for orthodontics In the creation step (S130), the root arch creation step (S140) for generating a root arch (root arch) based on the location of the roots in the tooth data, and the teeth (T) rearranged to the position to be corrected And a setup model data generation step (S150) of generating setup model data that is 3D shape information for the user.

치아 데이터 추출단계(S110)에서는 치열 교정을 위해 환자의 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터가 획득된다. 치아 데이터는, 환자의 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보로서 3차원 스캐너 등의 입체 형상 생성장치를 통해 디지털화된 데이터이며, CAD(Computer Aided Design) 시스템에서 인식하는데 용이하도록 입체물의 표면을 다각형화된 폴리곤(Polygon)으로 표현되는 데이터이다. In the tooth data extraction step (S110), tooth data, which is three-dimensional shape information about the teeth (T) of the patient, is obtained for orthodontics. The tooth data is data digitized through a three-dimensional shape generating device such as a three-dimensional scanner as three-dimensional shape information of the patient's teeth T, and the surface of the three-dimensional object is easily recognized by a computer aided design (CAD) system. It is data represented by polygonal polygons.

이렇게 3차원 스캐너 등의 입체 형상 생성장치를 통해 생성된 환자의 치아 데이터는 CAD(Computer Aided Design) 시스템의 연산부(미도시)에 무선 또는 유선을 통해 전달된다.The tooth data of the patient generated through a three-dimensional shape generating device such as a three-dimensional scanner is transmitted wirelessly or wired to a computing unit (not shown) of a computer aided design (CAD) system.

이러한 치아 데이터 추출단계(S110)에서는 사용자의 조작 또는 연산부(미도시)가 치아 데이터에서 표시되는 치아(T)와 잇몸의 외곽라인을 비교하여 치아 데이터에서 잇몸과 치아(T)를 구분하고 치아(T)의 3차원 좌표가 획득된다. 연산부(미도시)는 이렇게 구분된 치아들과 잇몸을 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 디스플레이부(미도시)에 표시한다.In the tooth data extraction step (S110), the user's manipulation or operation unit (not shown) compares the outline of the teeth (T) and the gums displayed in the teeth data to distinguish the gums and teeth (T) from the teeth data, and the teeth ( The three-dimensional coordinates of T) are obtained. The operation unit (not shown) displays the teeth and gums thus divided on the display unit (not shown) as shown in FIGS. 3 to 6.

또한, 치아 데이터 추출단계(S110)는, 치아(T)의 뿌리에서 머리방향으로의 기준축인 치축(S)을 생성하는 치축 생성단계와, 치축(S) 상에 치아(T)의 이동을 제어하기 위한 치열 아치용 연결점(E)이 생성되는 연결점 생성단계를 포함한다.In addition, the tooth data extraction step (S110), the tooth axis generation step of generating a tooth axis (S) as a reference axis from the root of the tooth (T) to the head direction, and the movement of the tooth (T) on the tooth axis (S) And a connection point generation step in which a connection point E for an orthodontic arch for control is generated.

치축 생성단계에서는 치아(T)들의 기준축인 치축(S)이 생성된다. 이러한 치축 생성단계(S120)는, 치아(T)의 좌우 단부에서 선택된 제1 선택점(G1) 및 제2 선택점(G2)을 연결하며 치아(T)의 배치방향(횡방향)을 표시하는 치아 방향선(110)을 설정하는 치아방향선 설정단계와, 치아 방향선(110)을 하방으로 연장한 치아방향평면(120)을 도출하는 치아방향평면 도출단계와, 치아방향평면(120) 상의 중심선을 치축(S)으로 설정하는 치축 설정단계를 포함한다.In the tooth axis generating step, the tooth axis S, which is the reference axis of the teeth T, is generated. The tooth axis generating step (S120) connects the first selection point G1 and the second selection point G2 selected from the left and right ends of the tooth T and displays the placement direction (transverse direction) of the tooth T. The tooth direction line setting step of setting the tooth direction line 110, the tooth direction plane derivation step of deriving the tooth direction plane 120 extending the tooth direction line 110 downward, and on the tooth direction plane 120 It includes a tooth axis setting step of setting the center line to the tooth axis (S).

이렇게 형성된 치축(S)은 루트 아치(RA)가 생성된 뒤에는 루트 아치(RA)를 지나게 배치된다.The tooth shaft S formed as described above is disposed to pass the root arch RA after the root arch RA is generated.

치아방향선 설정단계에서는 입력부(미도시)를 통해 치아(T)의 좌우 단부에서 선택된 제1 선택점(G1) 및 제2 선택점(G2)이 선택된다. 또한, 치아방향선 설정단계에서는 제1 선택점(G1) 및 제2 선택점(G2)을 연결하며 치아(T)의 배치방향을 표시하는 치아 방향선(110)이 설정되어 디스플레이부(미도시)에 표시된다.In the tooth direction line setting step, a first selection point G1 and a second selection point G2 selected from left and right ends of the teeth T are selected through an input unit (not shown). In addition, in the tooth direction line setting step, the tooth direction line 110 that connects the first selection point G1 and the second selection point G2 and displays the placement direction of the tooth T is set, and the display unit (not shown) is set. ).

치아방향평면 도출단계에서는 치아 방향선(110)을 하방으로 연장한 치아방향평면(120)이 도출된다. 본 실시예에서 치아방향평면(120)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 상단부가 치아(T)의 상부 영역에 위치되고 하단부가 치아(T)의 하부영역에 위치하고 양측단부가 치아(T)의 가장자리 영역에 위치하는 직사각 형상으로 마련된다. In the step of deriving the tooth direction plane, the tooth direction plane 120 extending the tooth direction line 110 downward is derived. In this embodiment, the tooth direction plane 120, as shown in detail in Figure 3, the upper end is located in the upper region of the teeth (T), the lower end is located in the lower region of the teeth (T) both sides of the teeth (T ) Is provided in a rectangular shape located in the edge area.

치축 설정단계에서는 치아방향평면(120) 상의 중심선을 치축(S)으로 설정한다. 상술한 바와 같이 치아방향평면(120)은 상단부가 치아(T)의 상부 영역에 위치되고 하단부가 치아(T)의 하부영역에 위치하며 양측단부가 치아(T)의 가장자리 영역에 위치하는 직사각 형상으로 마련되므로, 치아방향평면(120)을 세로방향으로 양분하는 세로 방향의 중심선이 치축(S)에 해당된다. 이러한 치축(S)은, 도 3에 자세히 도시된 바와 같이 디스플레이부(미도시)에 시각적으로 표시된다.In the tooth axis setting step, the center line on the tooth direction plane 120 is set as the tooth axis S. As described above, the tooth direction plane 120 has a rectangular shape in which the upper end portion is located in the upper region of the tooth T, the lower end portion is located in the lower region of the tooth T, and both end portions are located in the edge region of the tooth T. Since it is provided with, the vertical center line dividing the dental plane 120 in the vertical direction corresponds to the tooth axis S. The tooth axis S is visually displayed on the display unit (not shown) as shown in detail in FIG. 3.

연결점 생성단계(S130)에서는 치축(S) 상에 치아(T)들의 이동을 제어하기 위한 치열 아치용 연결점(E)이 생성된다. 치열 아치용 연결점(E)은 치축(S) 상에서 소정의 위치에 생성될 수 있는데, 본 실시예에서는 치아(T)의 최상단점을 치축(S)에 수직으로 투영한 위치, 또는 치축과 덴탈 플레인(Dental plane)이 만나는 점에 치열 아치용 연결점(E)이 생성된다.In the connection point generation step (S130), the connection point (E) for the orthodontic arch for controlling the movement of the teeth (T) on the tooth axis (S) is generated. The connection point E for the orthodontic arch can be generated at a predetermined position on the tooth axis S. In this embodiment, the position where the uppermost point of the tooth T is projected perpendicular to the tooth axis S, or the tooth axis and dental plane The connection point E for the orthodontic arch is generated at the point where the (Dental plane) meets.

덴탈 플레인 생성단계(S120)에서는 치아 데이터로부터 덴탈 플레인(Dental plane)이 생성된다. 본 실시예에서 덴탈 플레인 생성단계(S120)는, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 치아들의 교합되는 가상의 평면인 교합 평면(occlusal plane, OP)을 생성하는 교합 평면 형성단계와, 교합 평면(OP)에 교차하는 평면인 정중시상 평면(mid sagittal plane, SP)을 형성하는 정중시상 평면 형성단계를 포함한다.In the dental plane generating step (S120), a dental plane is generated from the dental data. In this embodiment, the dental plane generating step (S120), as shown in detail in FIG. 4, is an occlusal plane forming step of generating an occlusal plane (OP), which is a virtual plane of occlusion of the teeth, and an occlusal plane ( And a mid sagittal plane forming step of forming a mid sagittal plane (SP), which is a plane intersecting OP).

교합 평면 형성단계에서는 읫니와 아랫니가 교합되는 가상의 평면인 교합 평면(OP)이 형성된다. 본 실시예에서 교합 평면(OP)은 3점이 지나는 평면으로 형성되는데, 여기서 3점 각각은, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 앞니의 중앙점, 왼쪽 어금니, 오른쪽 어금니에 배치된다.In the occlusal plane forming step, an occlusal plane OP, which is an imaginary plane in which the teeth and lower teeth occlude, is formed. In this embodiment, the occlusal plane OP is formed as a plane passing three points, where each of the three points is disposed at the center point of the front teeth, the left molars, and the right molars, as shown in detail in FIG. 4.

정중시상 평면 형성단계에서는 교합 평면(OP)에 교차하는 평면인 정중시상 평면(mid sagittal plane, SP)이 형성된다. 본 실시예에서 정중시상 평면(SP)은 교합 평면(OP)에 수직으로 교차하는 평면이다.In the mid-sagittal plane forming step, a mid-sagittal plane (SP), which is a plane intersecting the occlusal plane (OP), is formed. In this embodiment, the mid-sagittal plane SP is a plane perpendicular to the occlusal plane OP.

덴탈 아치 생성단계(S130)에서는 치열 교정을 위한 덴탈 아치(DA)가 생성된다. 덴탈 아치(DA)는 치아(T)들이 이상적으로 배치되어야 하는 위치를 나타내는 기준곡선에 해당되며, 본 실시예에서 덴탈 아치(DA)는 치아 데이터의 교합 평면(OP) 상에 생성된다. In the dental arch generating step (S130), a dental arch DA for orthodontic correction is generated. The dental arch DA corresponds to a reference curve indicating the position where the teeth T should ideally be arranged, and in this embodiment, the dental arch DA is created on the occlusal plane OP of the dental data.

덴탈 아치 생성단계(S130)에서 덴탈 아치(DA)는 치아(T)들의 배열상태에 기초하여 곡선 형상으로 마련된다. 자세히 설명하면, 본 실시예에 따른 덴탈 아치 생성단계(S130)에서 덴탈 아치(DA)는 치아(T) 및 치열 아치용 연결점(E)들의 위치가 고려되어 적절한 곡선 형상으로 마련된다. 즉, 사용자가 치아(T) 및 치열 아치용 연결점(E)들의 위치를 고려하여 입력부(미도시)를 조작하고, 그 조작신호에 따라 교합 평면(OP) 상에 적절한 곡선 형상의 덴탈아치(DA)가 생성된다.In the dental arch generating step (S130), the dental arch DA is provided in a curved shape based on the arrangement state of the teeth T. In detail, in the dental arch generating step S130 according to the present embodiment, the dental arch DA is provided in an appropriate curved shape considering the positions of the teeth T and the connection points E for the orthodontic arch. That is, the user manipulates the input unit (not shown) in consideration of the positions of the teeth T and the connection points E for the orthodontic arch, and the dental arch DA having an appropriate curved shape on the occlusal plane OP according to the manipulation signal ) Is generated.

덴탈 아치 생성단계(S130)는, 덴탈 아치(DA)가 생성된 후 덴탈 아치(DA)에 상호 이격되어 배치되는 5개의 덴탈 아치용 컨트롤 포인트(CP)가 생성되는 컨트롤 포인트 생성단계를 포함한다. 이러한 덴탈 아치용 컨트롤 포인트(CP)들은 차후 덴탈 아치(DA)의 형상을 변경할 시 입력부(미도시)에 의한 조작이 이루어지는 부분이다. The dental arch generating step (S130) includes a control point generating step in which 5 dental arch control points (CP) are arranged to be spaced apart from each other in the dental arch (DA) after the dental arch (DA) is generated. The control points CP for dental arches are parts that are operated by an input unit (not shown) when the shape of the dental arch DA is changed later.

루트 아치 생성단계(S140)에서는 치아 데이터에서 치근들의 위치에 기초하여 루트 아치(RA)가 생성된다. 본 실시예의 치아 데이터 상에서 치근은, 도 3과 도 9 및 도 10에 자세히 도시된 바와 같이, 치아방향평면(120)의 하부에 위치하고 치축(S) 상에 치축기준점(G)으로 표시된다. 이러한 치축기준점(G)은 CAD(Computer Aided Design) 시스템의 사용자에 의해 위치가 조정될 수 있으며 루트 아치(RA)를 정의하기 위한 참고용 자료 등으로 사용된다.In the root arch generating step S140, the root arch RA is generated based on the location of the roots in the tooth data. The tooth root on the tooth data of this embodiment is located in the lower portion of the tooth direction plane 120, as shown in detail in FIGS. 3 and 9 and 10, and is indicated by the tooth axis reference point G on the tooth axis S. This axis reference point (G) can be adjusted by the user of the CAD (Computer Aided Design) system, and is used as a reference for defining the root arch (RA).

치축기준점(G)의 위치는 초기에 치아 데이터 추출단계(S110)에서 구분된 치아(T)와 잇몸의 데이터에 의해 추정되며, 입력부(미도시)를 통해 위치가 보정될 수 있다.The position of the tooth axis reference point G is estimated by the data of the teeth T and the gums initially classified in the tooth data extraction step S110, and the position can be corrected through the input unit (not shown).

루트 아치 생성단계(S140)에서 루트 아치(RA)는 치축기준점(G)들의 배열상태 및 잇몸의 형상에 기초하여 곡선 형상으로 마련된다. 자세히 설명하면, 본 실시예에 따른 루트 아치 생성단계(S140)에서 루트 아치(RA)는 치축기준점(G)들의 위치 및 잇몸의 형상이 고려되어 적절한 곡선 형상으로 마련된다. 즉, 사용자가 치축기준점(G)들의 위치 및 잇몸의 형상을 고려하여 입력부(미도시)를 조작하고, 그 조작신호에 따라 적절한 곡선 형상의 루트 아치(RA)가 생성된다. In the root arch generating step (S140), the root arch RA is provided in a curved shape based on the arrangement state of the tooth reference points G and the shape of the gums. In detail, in the root arch generating step S140 according to the present embodiment, the root arch RA is provided in an appropriate curved shape in consideration of the positions of the axial reference points G and the shape of the gums. That is, the user manipulates the input unit (not shown) in consideration of the positions of the tooth reference points G and the shape of the gums, and an appropriate curved root arch RA is generated according to the operation signal.

본 실시예에서 루트 아치(RA)는 교합 평면(OP) 상에서 치축기준점(G)들의 위치 및 잇몸의 형상을 기초로 형성된 뒤 덴탈 아치(DA)에 대해 하방으로 소정의 간격만큼 이동되어 생성될 수 있다.In this embodiment, the root arch RA is formed based on the position of the axial reference points G and the shape of the gum on the occlusal plane OP, and then can be generated by moving a predetermined distance downward with respect to the dental arch DA. have.

루트 아치 생성단계(S140)는 루트 아치(RA) 상에 배치되는 다수개의 루트 아치용 컨트롤 포인트(미도시)가 생성되는 루트 아치용 컨트롤 포인트 생성단계를 포함한다. 이러한 루트 아치용 컨트롤 포인트(미도시)들은 차후 루트 아치(RA)의 형상을 변경할 시 입력부(미도시)에 의한 조작이 이루어지는 부분이다. The root arch generation step (S140) includes a control point generation step for a root arch in which a plurality of control points for a root arch (not shown) are disposed on the root arch RA. The control points (not shown) for the root arch are parts where manipulation is performed by an input unit (not shown) when the shape of the root arch RA is changed later.

한편, 상술한 치열 아치용 연결점(E)들은 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 이동에 연동되도록 선택되거나 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 이동에 비연동되도록 선택될 수 있도록 마련될 수 있다. 이러한 치열 아치용 연결점(E)들의 연동 및 비연동은 입력부(미도시)의 입력신호에 의해 선택되며 디스플레이부(미도시)에 시각적으로 표시된다. 도 7 내지 도 10에 녹색으로 표시된 치열 아치용 연결점(E)은 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 이동에 연동되도록 선택된 것이며 회색으로 표시된 치열 아치용 연결점(E)은 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 이동에 비연동되도록 선택된 것이다. On the other hand, the above-mentioned connection points (E) for the orthodontic arch may be selected to be interlocked with the movement of the dental arch (DA) and the root arch (RA) or non-interlocked with the movement of the dental arch (DA) and the root arch (RA). Can be provided. The interlocking and non-interlocking of the connection points E for the orthodontic arch is selected by an input signal from an input unit (not shown) and visually displayed on a display unit (not shown). The connection points E for the orthodontic arch shown in green in FIGS. 7 to 10 are selected to be linked to the movement of the dental arch DA and the root arch RA, and the connection points E for the orthodontic arch shown in gray are the dental arch DA ) And the root arch (RA).

치열 아치용 연결점(E)이 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 이동에 연동되도록 선택되면 텐탈 아치(DA)의 이동에 따라 치열 아치용 연결점(E)이 덴탈 아치(DA)와 함께 이동되는데, 이러한 치열 아치용 연결점(E)의 이동에 따라 치아(T)도 함께 이동된다.If the connection point (E) for the orthodontic arch is selected to be linked to the movement of the dental arch (DA) and the root arch (RA), the connection point (E) for the orthodontic arch is moved along with the dental arch (DA) according to the movement of the dental arch (DA). The teeth (T) are also moved according to the movement of the connection point (E) for the orthodontic arch.

여기서, 덴탈 아치(DA)의 이동은 덴탈 아치(DA)의 단순이동, 회전, 형상변형을 모두 포함하는 의미로, 덴탈 아치(DA)는 도 8에 자세히 도시된 단순이동용 화살표(M)를 조작하는 입력부(미도시)의 입력신호에 의해 3축 방향으로 이동될 수 있고, 회전용 화살표(N)를 조작하는 입력부(미도시)의 입력신호에 의해 화살표 방향으로 회전될 수 있다. Here, the movement of the dental arch DA includes all of simple movement, rotation, and shape deformation of the dental arch DA, and the dental arch DA manipulates the arrow M for simple movement shown in detail in FIG. 8. It can be moved in the three-axis direction by the input signal of the input unit (not shown), it can be rotated in the direction of the arrow by the input signal of the input unit (not shown) for operating the rotation arrow (N).

루트 아치(RA)의 이동도 덴탈 아치(DA)와 마찬가지로 단순이동, 회전, 형상변형을 모두 포함한다.The movement of the root arch RA, like the dental arch DA, includes simple movement, rotation, and shape deformation.

덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 이동에 따른 치아들의 이동과정에서 치아(T)들은 루트 아치(RA)에 구속되어 이동된다. 예를 들어, 덴탈 아치(DA)가 전방으로 이동되면, 덴탈 아치(DA)에 연결된 치열 아치용 연결점(E)들이 전방으로 이동되고, 그에 따라 치아(T)가 루트 아치(RA)를 중심으로 회전되는 방식으로 치아(T)가 이동된다. 또한, 루트 아치(RA)가 전방으로 이동되면, 루트 아치(RA)에 연결된 치아들(T)이 덴탈 아치(DA)를 중심으로 회전되는 방식으로 치아(T)가 이동된다.During the movement of the teeth according to the movement of the dental arch DA and the root arch RA, the teeth T are constrained and moved by the root arch RA. For example, when the dental arch DA is moved forward, the connection points E for the orthodontic arch connected to the dental arch DA are moved forward, so that the tooth T is centered around the root arch RA. The teeth T are moved in a rotating manner. In addition, when the root arch RA is moved forward, the teeth T are moved in such a way that the teeth T connected to the root arch RA are rotated around the dental arch DA.

종래에 치열 교정을 위해 치아(T)들의 이동을 시뮬레이션하는 과정에서 이동된 치아(T)가 상악/하악을 벗어난 위치에 배치되는 오류가 빈번하게 발생되었는데, 본 실시예의 경우에는 치아(T)들이 루트 아치(RA)에 구속되어 이동됨으로써, 치열 교정을 위해 이동된 치아(T)가 상악/하악을 무시하고 상악/하악을 벗어난 위치에 배치되는 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.Conventionally, in the process of simulating the movement of the teeth T for orthodontics, an error is frequently generated in which the moved teeth T are placed at a position outside the maxilla / mandible. In the present embodiment, the teeth T are By being restrained and moved to the root arch RA, it is possible to prevent an error in which the tooth T moved for orthodontics ignores the maxilla / mandible and is placed at a position outside the maxilla / mandible.

또한, 치열 아치용 연결점(E)들은, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 입력부(미도시)에 의해 화살표 방향으로 위치가 보정 가능하다. 이러한 치열 아치용 연결점(E)의 보정은 스피만곡(Curve Of Spee)에서 알 수 있듯이 치아(T)들의 상면이 교합 평면(OP) 상에 정확하게 배치되지 않으므로 이를 보정하기 위해 사용된다.In addition, the connection points (E) for the orthodontic arch, as shown in detail in Figure 7, the position can be corrected in the direction of the arrow by the input (not shown). The correction of the connection point (E) for the orthodontic arch is used to correct the upper surface of the teeth (T) is not accurately placed on the occlusal plane (OP), as can be seen from the Curve Of Spee.

한편, 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)에서는 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터가 생성된다. On the other hand, in the setup model data generation step S150, setup model data, which is three-dimensional shape information for teeth T rearranged to a position to be corrected, is generated.

이러한 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)에서는 연산부(미도시)를 통해 각 치아(T)들의 횡방향 길이와 전체 치아(T)들의 횡방향 길이의 합산이 계산되고 치아(T)들이 배치될 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 길이가 계산된다.In the setup model data generation step (S150), the sum of the lateral length of each tooth T and the lateral length of all teeth T is calculated through a calculation unit (not shown), and the dental arch in which the teeth T are to be arranged. (DA) and the length of the root arch (RA) are calculated.

또한, 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)에서는 각 치아(T)들의 횡방향 길이를 고려하여 치아(T)들 간의 공간이 균등하게 배분되도록 하는 덴탈 아치(DA) 상에서 치열 아치용 연결점(E)이 배치될 위치 및 그 치열 아치용 연결점(E)이 배치된 위치에서의 접선방향 벡터가 계산된다.In addition, in the setup model data generation step (S150), the connection point (E) for the orthodontic arch is provided on the dental arch (DA) so that the space between the teeth (T) is equally distributed in consideration of the lateral length of each tooth (T). The tangential vector at the position to be placed and at the position where the connection point E for the orthodontic arch is placed is calculated.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)에서는 치아(T)들이 재배열된 셋업 모델 데이터가 생성되는데, 이렇게 치아(T)들이 재배열되는 과정에서 치아(T)들의 치열 아치용 연결점(E)은 덴탈 아치(DA)에 연결되고, 치축(S)이 루트 아치(RA)를 지나가며, 치아방향평면(120)이 치열 아치용 연결점(E)에서의 덴탈 아치(DA)의 접선방향(tangential direction)에 평행한 방향으로 배치된다.As described above, in the setup model data generation step S150 according to the present embodiment, the setup models data in which the teeth T are rearranged are generated. In this way, the teeth T are rearranged in the rearrangement process. The arch connection point (E) is connected to the dental arch (DA), the tooth axis (S) passes through the root arch (RA), the dental plane (120) dental arch at the connection point (E) for the orthodontic arch (DA) ) In a direction parallel to the tangential direction.

이러한 치아들의 재배열에 의해 윗니와 아랫니의 교합에 간섭이 발생될 수 있는데, 이러한 간섭은 치아(T)들이 재배열 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 화면에 윗니가 간섭되는 것이 표시되는 간섭표시선(K)이 표시된다. 이러한 간섭표시선(K)을 통해 사용자는 치아(T)들이 재배열되는 과정에서 윗니와 아랫니 사이에 간섭이 발생되는 것을 시각적으로 인지할 수 있다.Interference may occur in the occlusion of the upper and lower teeth by rearrangement of these teeth. Such interference is an interference indicator line in which the upper teeth are interfered with on the screen after teeth T are rearranged, as shown in FIG. 8. (K) is displayed. Through the interference display line K, the user can visually recognize that interference is generated between the upper and lower teeth in the process of rearranging the teeth T.

셋업 모델 데이터 생성단계(S150)에서 디스플레이부(미도시)에는 간섭표시선(K) 외에도, 도 8에 도시된 바와 같이, 치아(T)들 사이의 간격들을 더한 치아 전체 간격(Total Margin)과, 치아 전체 간격을 치아(T)들의 개수로 나눈 치아 평균 간격(Unit Margin)과, 앞니와 교합 평면(OP) 사이의 기울기(Angle)가 계산되어 디스플레이부(미도시)에 실시간으로 표시된다. In addition to the interference display line K, the display unit (not shown) in the setup model data generation step (S150), as shown in FIG. 8, the total distance between teeth T and the total margin, The average tooth spacing (Unit Margin) divided by the total tooth spacing divided by the number of teeth (T) and the slope (Angle) between the front teeth and the occlusal plane (OP) is calculated and displayed in real time on the display unit (not shown).

사용자는 상술한 정보들을 인지하여 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 위치 및 형상 등을 보정할 수 있다.The user may correct the position and shape of the dental arch DA and the root arch RA by recognizing the above-described information.

정리하면, 본 실시예에 따른 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)는, 치열 아치용 연결점(E)들의 위치를 보정하는 연결점 위치 보정단계와, 덴탈 아치(DA)의 이동에 따라 치열 아치용 연결점(E)들이 동시에 덴탈 아치(DA)로 이동되는 연결점 이동단계와, 치아방향평면(120)이 치열 아치용 연결점(E)에서의 덴탈 아치(DA)의 접선방향(tangential direction)으로 배치되도록 치아방향평면(120)이 회전되는 치아방향평면 회전단계와, 교정되어야 할 위치로 치아(T)들이 재배열되도록 덴탈 아치(DA) 및 루트 아치(RA)의 형상이 수정되는 아치 수정단계를 포함한다. In summary, the setup model data generation step S150 according to the present embodiment includes a connection point position correction step for correcting the positions of the connection points E for the orthodontic arch and a connection point for the orthodontic arch according to the movement of the dental arch DA ( E) the connection point moving step in which the simultaneous moving to the dental arch (DA), and the dental direction plane 120 is arranged in the tangential direction (tangential direction) of the dental arch (DA) at the connection point (E) for the orthodontic arch It includes a tooth rotational plane rotation step in which the plane 120 is rotated, and an arch correction step in which the shapes of the dental arch DA and the root arch RA are modified so that the teeth T are rearranged to a position to be corrected.

우선, 필요한 경우 치열 아치용 연결점(E)들의 위치를 보정하는 연결점 위치 보정단계가 수행된다.First, if necessary, a connection point position correction step of correcting the positions of the connection points E for the orthodontic arch is performed.

다음으로, 연결점 이동단계에서는 덴탈 아치(DA)의 이동에 따라 각 치아(T)들의 치열 아치용 연결점(E)들이 동시에 덴탈 아치(DA)로 이동된다. 치열 아치용 연결점(E)들의 이동에 따라 치아(T)들도 루트 아치(RA)에 구속되어 이동된다.Next, in the step of moving the connection point, the connection points E for the orthodontic arch of each tooth T are simultaneously moved to the dental arch DA according to the movement of the dental arch DA. In accordance with the movement of the connection points E for the orthodontic arch, the teeth T are also constrained and moved by the root arch RA.

치아방향평면 회전단계에서는 치아방향평면(120)이 치열 아치용 연결점(E)에서의 덴탈 아치(DA)의 접선(tangential)방향에 배치되도록 치아방향평면(120)이 회전된다. 이러한 치아방향평면(120)의 회전에 따라 치아(T)들로 루트 아치(RA)에 구속되어 회전된다.In the rotating direction of the dental plane, the dental plane 120 is rotated so that the dental plane 120 is disposed in a tangential direction of the dental arch DA at the connection point E for the orthodontic arch. According to the rotation of the tooth direction plane 120, the teeth (T) are constrained by the root arch (RA) and rotated.

종래 기술의 경우 덴탈 아치(DA)는 참고적으로만 사용될 뿐 사용자가 각 치아들 개별적으로 이동시켜 셋업 모델 데이터를 생성하야해 작업이 불편하고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 그러나 본 실시예에서는 각 치아(T)들을 덴탈 아치(DA)를 연결하고 덴탈 아치(DA)의 이동에 연동되는 치열 아치용 연결점(E) 개념을 도입하여 덴탈 아치(DA)의 이동에 따라 치아(T)들이 동시에 실시간으로 재배열되므로 종래기술보다 빠르고 편리하게 치아(T)를 덴탈 아치(DA)를 따라 재배열할 수 있다. In the case of the prior art, the dental arch DA is used only for reference, and the user has to move each tooth individually to generate setup model data, which has a problem of inconvenient and time-consuming work. However, in this embodiment, each tooth (T) connects the dental arch (DA) and introduces the concept of the connection point (E) for the orthodontic arch interlocked with the movement of the dental arch (DA), the tooth according to the movement of the dental arch (DA) Since the (T) are rearranged in real time at the same time, the teeth (T) can be rearranged along the dental arch (DA) faster and more conveniently than the prior art.

덴탈 아치 수정단계에서는 교정되어야 할 위치로 치아(T)들이 재배열되도록 덴탈 아치(DA)의 형상이 수정된다. 이러한 덴탈 아치(DA) 형상변형은 도 8의 덴탈 아치용 컨트롤 포인트(CP)들을 이동시키는 입력부(미도시)에 의한 조작신호가 연산부(미도시)에 전달되어 이루어진다. 또한, 덴탈 아치(DA) 단순이동 및 회전은 도 8의 단순이동용 화살표(M) 및 회전용 화살표(N)을 이동시키는 입력부(미도시)에 의한 조작신호가 연산부(미도시)에 전달되어 이루어진다.In the dental arch correction step, the shape of the dental arch DA is modified so that the teeth T are rearranged to a position to be corrected. The deformation of the dental arch DA is performed by an operation signal by an input unit (not shown) moving the control points CP for the dental arch shown in FIG. 8 to a calculation unit (not shown). In addition, the simple movement and rotation of the dental arch DA is performed by an operation signal (not shown) by an input unit (not shown) for moving the simple moving arrow M and the rotating arrow N of FIG. 8 to the operation unit (not shown). .

덴탈 아치(DA)의 단순이동, 회전 및 형상변경을 포함하는 덴탈 아치(DA)의 이동에 연동되어 치열 아치용 연결점(E)들이 덴탈 아치(DA)를 따라 이동된다. 이때, 치열 아치용 연결점(E)의 이동에 따라 치아(T)들도 루트 아치(RA)에 구속되어 이동된다.In connection with the movement of the dental arch DA including simple movement, rotation, and shape change of the dental arch DA, the connection points E for the orthodontic arch are moved along the dental arch DA. At this time, the teeth (T) are also moved by being constrained to the root arch (RA) according to the movement of the connection point (E) for the orthodontic arch.

한편, 루트 아치(RA)를 변화시키는 경우 마찬가지로 루트 아치(RA)의 이동에 연동되어 치아의 치축이 루트 아치(RA)를 지나도록 치아가 회전된다.On the other hand, when the root arch (RA) is changed, the teeth are rotated such that the tooth axis of the tooth passes through the root arch (RA) in conjunction with the movement of the root arch (RA).

상술한 바와 같이 셋업 모델 데이터 생성단계(S150)에서 덴탈 아치(DA)가 이동될 때 치아(T)들이 루트 아치(RA)에 구속되어 위치가 변화된다. 본 실시예와 같이 덴탈 아치(DA)가 이동될 때 치아(T)들이 루트 아치(RA)에 구속되어 이동됨으로써, 이동된 치아(T)가 상악/하악을 무시하고 상악/하악을 벗어난 위치에 배치되는 오류가 발생되는 것이 방지된다.As described above, when the dental arch DA is moved in the setup model data generation step S150, the teeth T are constrained to the root arch RA and the position is changed. When the dental arch DA is moved as in this embodiment, the teeth T are restrained and moved by the root arch RA, so that the moved tooth T ignores the maxilla / mandible and is located outside the maxilla / mandible. The error of being deployed is prevented.

이와 같이 본 실시예에 따른 자동 치열 교정 데이터 생성방법은, CAD(Computer Aided Design) 시스템에서, 환자의 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터에서 교정되어야 할 위치로 재배열된 치아(T)들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 빠르고 간편하게 도출할 수 있다.As described above, in the method of generating the orthodontic data according to the present embodiment, in a computer aided design (CAD) system, the teeth rearranged to a position to be corrected in the tooth data that is 3D shape information about the teeth T of the patient It is possible to quickly and easily derive setup model data, which is three-dimensional shape information for (T).

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.The present embodiment has been described in detail with reference to the drawings, but the scope of rights of the present embodiment is not limited to the above-described drawings and description.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

110: 치아 방향선 120: 치아방향평면
OP: 교합 평면 DA: 덴탈 아치
RA: 루트 아치 CP: 덴탈 아치용 컨트롤 포인트
E: 치열 아치용 연결점 G: 치축기준점
K: 간섭표시선 S: 치축
T: 치아110: tooth direction line 120: tooth direction plane
OP: occlusal plane DA: dental arch
RA: Root Arch CP: Control Point for Dental Arch
E: connection point for orthodontic arch G: reference point for tooth axis
K: Interference indicator line S: Tooth axis
T: teeth

Claims (13)

CAD(Computer Aided Design) 시스템에서,
치열 교정을 위해 환자의 치아들에 대한 3차원 형상정보인 치아 데이터를 획득하는 치아 데이터 추출단계;
상기 치아 데이터로부터 덴탈 플레인(Dental plane)을 생성하는 덴탈 플레인 생성단계;
상기 치열 교정을 위한 덴탈 아치(dental arch)를 생성하는 덴탈 아치 생성단계;
상기 치아 데이터에서 치근들의 위치에 기초하여 루트 아치(root arch)를 생성하는 루트 아치 생성단계; 및
교정되어야 할 위치로 재배열된 치아들에 대한 3차원 형상정보인 셋업 모델 데이터를 생성하는 셋업 모델 데이터 생성단계를 포함하며,
상기 덴탈 아치 생성단계에서, 상기 덴탈 아치(dental arch)는 상기 덴탈 플레인 생성단계에서 생성된 교합 평면(occlusal plane) 상에 생성되며,
상기 루트 아치 생성단계에서, 상기 루트 아치(root arch)는 상기 교합 평면에 대하여 이격되어 배치되며,
상기 셋업 모델 데이터 생성단계에서, 상기 덴탈 아치를 변화시킬 때 상기 치아들은 상기 루트 아치에 구속되어 변화되는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.In the Computer Aided Design (CAD) system,
A tooth data extraction step of acquiring tooth data that is 3D shape information on the teeth of the patient for orthodontics;
A dental plane generating step of generating a dental plane from the tooth data;
A dental arch generating step of generating a dental arch for the orthodontics;
A root arch generating step of generating a root arch based on the location of the roots in the tooth data; And
And a setup model data generation step of generating setup model data, which is 3D shape information for teeth rearranged to a position to be corrected,
In the dental arch generating step, the dental arch is generated on an occlusal plane generated in the dental plane generating step,
In the step of generating the root arch, the root arch is spaced apart from the occlusal plane,
In the step of generating the setup model data, when the dental arch is changed, the teeth are constrained by the root arch and changed. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 치아 데이터 추출단계는,
상기 치아들 각각의 세로방향의 기준축인 치축을 생성하는 치축 생성단계; 및
상기 치축 상에 상기 치아의 이동을 제어하기 위한 연결점이 생성되는 연결점 생성단계를 포함하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.According to claim 1,
The tooth data extraction step,
A tooth axis generating step of generating a tooth axis which is a reference axis in the longitudinal direction of each of the teeth; And
Automatic tooth correction data generation method comprising the step of generating a connection point for generating a connection point for controlling the movement of the tooth on the tooth axis. 제4항에 있어서,
상기 치축 생성단계는,
상기 치아의 좌우 단부에서 선택된 제1 선택점 및 제2 선택점을 연결하며, 상기 치아의 배치방향을 표시하는 치아 방향선을 설정하는 치아방향선 설정단계;
상기 치아 방향선을 하방으로 연장한 치아방향평면을 도출하는 치아방향평면 도출단계; 및
상기 치아방향평면 상의 중심선을 상기 치축으로 설정하는 치축 설정단계를 포함하며,
상기 덴탈 아치를 변화시킬 때 상기 치축은 상기 루트 아치에 구속되거나 상기 루트 아치를 변화시킬 때 상기 치축은 상기 루트 아치에 구속되는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법. According to claim 4,
The tooth axis generating step,
A tooth direction line setting step of connecting a first selection point and a second selection point selected from left and right ends of the tooth and setting a tooth direction line indicating the placement direction of the tooth;
A tooth direction plane deriving step of deriving a tooth direction plane extending the tooth direction line downward; And
And a tooth axis setting step of setting the center line on the tooth direction plane as the tooth axis,
When changing the dental arch, the tooth axis is constrained to the root arch, or when the root arch is changed, the tooth axis is constrained to the root arch. 제5항에 있어서,
상기 셋업 모델 데이터 생성단계는,
상기 연결점들이 동시에 상기 덴탈 아치로 이동됨에 따라 상기 연결점들에 대응되는 상기 치아들도 이동하는 연결점 이동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.The method of claim 5,
The setup model data generation step,
And moving the teeth corresponding to the connection points as the connection points move to the dental arch at the same time. 제6항에 있어서,
상기 셋업 모델 데이터 생성단계는,
상기 치아방향평면이 상기 덴탈 아치 상의 상기 연결점에서의 접선방향(tangential direction)으로 배치되도록 상기 치아방향평면이 회전되는 치아방향평면 회전단계를 더 포함하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.The method of claim 6,
The setup model data generation step,
A method of generating orthodontic data, wherein the dental plane is rotated so that the dental plane is rotated in a tangential direction at the connection point on the dental arch. 제6항에 있어서,
상기 셋업 모델 데이터 생성단계는,
교정되어야 할 위치로 상기 치아들이 재배열되도록 상기 덴탈 아치 및 상기 루트아치 중 적어도 어느 하나의 형상을 수정하는 아치 수정단계를 더 포함하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.The method of claim 6,
The setup model data generation step,
The method further includes an orthodontic correction step of correcting the shape of at least one of the dental arch and the root arch so that the teeth are rearranged to a position to be corrected. 제6항에 있어서,
상기 셋업 모델 데이터 생성단계는,
상기 연결점들의 위치를 보정하는 연결점 위치 보정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.The method of claim 6,
The setup model data generation step,
Automatic correction of orthodontic data, characterized in that it further comprises a connection point position correction step of correcting the position of the connection points. 제4항에 있어서,
상기 연결점들은 상기 덴탈 아치 및 상기 루트 아치 중 적어도 하나의 이동에 연동되도록 선택되거나 상기 덴탈 아치 및 상기 루트 아치 중 적어도 하나의 이동에 비연동되도록 선택될 수 있도록 마련되며,
이동에 연동되도록 선택되는 경우 상기 연결점들의 이동에 따라 상기 치아들이 이동되는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법.According to claim 4,
The connection points are provided to be selected to be interlocked with the movement of at least one of the dental arch and the root arch or to be non-interlocked with the movement of at least one of the dental arch and the root arch,
Automatic orthodontic data generation method characterized in that the teeth are moved according to the movement of the connection point when selected to be linked to the movement. 제1항에 있어서,
상기 덴탈 아치 생성단계에서, 상기 덴탈 아치는 상기 치아들의 배열상태에 기초하여 곡선 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법. According to claim 1,
In the step of generating the dental arch, the dental arch is automatically orthodontic data generating method, characterized in that provided in a curved shape based on the arrangement of the teeth. 제1항에 있어서,
상기 덴탈 아치 생성단계는, 상기 덴탈 아치 상에 배치되는 5개의 덴탈 아치용 컨트롤 포인트를 생성하는 컨트롤 포인트 생성단계를 포함하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법. According to claim 1,
The dental arch generating step includes a control point generating step of generating control points for five dental arches disposed on the dental arch. 제1항에 있어서,
상기 셋업 모델 데이터 생성단계에서, 상기 치아들 사이의 간격들을 더한 치아 전체 간격과, 상기 치아 전체 간격을 치아들의 개수로 나눈 치아 평균 간격과, 앞니와 교합 평면(occlusal plane) 사이의 기울기가 실시간으로 계산되어 디스플레이부에 표시되는 것을 특징으로 하는 자동 치열 교정 데이터 생성방법. According to claim 1,
In the step of generating the setup model data, the total tooth spacing, which adds the intervals between the teeth, the average tooth interval, which divides the total tooth distance by the number of teeth, and the slope between the front teeth and the occlusal plane in real time Automatic orthodontic data generation method characterized in that it is calculated and displayed on the display.
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