KR102418809B1 - 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

인레이/온레이 마진라인 디자인 방법 및 그 장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은, 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성한 후 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시함에 따라 마진라인을 쉽게 설정할 수 있고 사용자의 편의성이 향상된다.

Description

인레이/온레이 마진라인 디자인 방법 및 그 장치 {Method and apparatus for designing margin line of Inlay or Onlay}

본 발명은 치과영상 처리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치과영상으로부터 보철물을 디자인하는 기술에 관한 것이다.

치과 분야에서 보철 시술이란 손상된 치아를 보철물을 사용하여 수복시키는 것을 말한다. 보철물은 크라운(Crown), 인레이(Inlay), 온레이(Onlay), 코핑(Coping), 폰틱(Pontic) 등이 있다. 실제 보철물 시술을 수행하기 전에 시뮬레이션을 통해 환자에게 알맞은 가상의 보철물 모델을 선정하고, 보철물 모델을 타겟 위치에 가상으로 배치하는 과정을 거치게 된다. 이러한 과정은 보철물 디자인을 통해 이루어진다.

일반적인 보철물 디자인 소프트웨어의 경우, 보철물 모델 디자인에 앞서 보철물의 마진라인(Margin Line)을 설정해야 한다. 인레이/온레이 등의 보철물의 경우,보철물이 필요로 하는 곳은 주로 구치부 부위의 교합면에 있다. 그런데 교합면의 형태적인 특성인 융선(Ridge)의 높낮이와 그루브(Groove)가 있는 부위에 마진라인을 자동으로 생성하는 것에는 한계가 있다. 융선은 치아의 외형부에서 주로 융기된 부분이고, 구치부의 교합면에서는 교두(Cusp) 별로 주 융선과 부 융선이 있으며 융선 위에 교합점이 생성된다. 그루브는 융선과 융선 사이에 생긴 골짜기 형태를 의미한다. 융선 위의 교합점에서 저작 활동에 의해 잘게 부서진 음식물이 융선의 사면을 따라서 그루브로 흘러 내려와 치아를 빠져나가 소화기관으로 전달되는 과정을 거치게 된다. 음식물 섭취를 위한 첫 번째 단계가 치아 교합을 통한 저작활동이다.

현재 인레이/온레이의 마진라인 자동 추출에 대한 기능을 제공하는 상용화된 제품이 없으며, 크라운 등의 다른 보철물 케이스를 제작할 때보다 더 많은 시간과 주의가 필요하다.

한국공개특허 10-2014-0085562 (2014년07월07일 공개)

일 실시 예에 따라, 인레이/온레이 디자인 시에 인레이/온레이의 마진라인을 쉽게 설정할 수 있는 기능을 제공하고 사용자의 편의성이 고려된 사용자 인터페이스를 제공하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법 및 그 장치를 제안한다.

일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은, 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 단계와, 획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계와, 표시된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 단계와, 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 단계를 포함한다.

인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계는, 치아 라이브러리로부터 치아 모델을 불러오는 단계와, 불러온 치아 모델을 지대치 모델과 중첩시킨 후 치아 모델의 표면에서의 곡률 값 계산을 통해 마진라인을 생성하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

곡률 값 계산을 통해 마진라인을 생성하여 표시하는 단계는, 치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하는 단계와, 선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

곡률 값 계산을 통해 마진라인을 생성하여 표시하는 단계는, 치아 모델의 구치부의 교합면에서 중심 와를 기준으로 융선이 향하는 방향을 정의하는 단계와, 그루브의 방향을 융선과 동일한 방향으로 정의하는 단계를 더 포함하며, 융선 및 그루브의 방향은 마진라인 생성 시 선택된 지점이 이웃한 점들과 연결되면서 융선의 라인 또는 그루브의 라인을 따라가지 않게 하기 위해 방향성을 제공할 수 있다.

베벨영역을 생성하는 단계에서, 생성된 마진라인과 함께 베벨영역 생성 명령을 위한 사용자 인터페이스를 화면에 표시하고, 사용자 인터페이스에 대해 사용자 동작을 통한 사용자 명령 입력 시에 베벨영역 생성을 시작할 수 있다.

베벨영역을 생성하는 단계에서, 치아 모델의 교합면과 직교에 가까운 최대 곡률 부위를 마진라인으로 정의하고 정의된 마진라인 부위와 연결되는 사면을 검출하여 베벨영역을 생성할 수 있다.

인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은, 베벨영역의 바깥쪽 라인으로 구성되는 바깥쪽 마진라인과 베벨영역의 안쪽 라인으로 구성되는 안쪽 마진라인을 화면에 표시하는 단계와, 바깥쪽 마진라인 또는 안쪽 마진라인 중 최종 마진라인으로 선택할 마진라인을 사전에 설정해 놓고 설정해 놓은 라인으로 최종 마진라인을 생성하거나, 사용자에게 바깥쪽 마진라인과 안쪽 마진라인을 모두 제시하고 사용자 동작에 따라 선택된 마진라인을 최종 마진라인으로 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은, 생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 이를 마진 갭 거리 값에 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은, 표시된 마진라인 상에서 이상영역을 표시하는 단계와, 표시된 이상영역을 선택하여 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치는, 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 데이터 획득부와, 획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 제어부와, 제어부에 의해 구성되는 화면정보를 표시하되, 생성된 마진라인을 표시하고 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 출력부를 포함한다.

제어부는, 치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하고, 선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성할 수 있다.

제어부는, 치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하고, 선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성할 수 있다.

제어부는, 치아 모델의 구치부의 교합면에서 중심 와를 기준으로 융선이 향하는 방향을 정의하고 그루브의 방향을 융선과 동일한 방향으로 정의하며, 융선 및 그루브의 방향은 마진라인 생성 시 선택된 지점이 이웃한 점들과 연결되면서 융선의 라인 또는 그루브의 라인을 따라가지 않게 하기 위해 방향성을 제공할 수 있다.

제어부는, 치아 모델의 교합면과 직교에 가까운 최대 곡률 부위를 마진라인으로 정의하고 정의된 마진라인 부위와 연결되는 사면을 검출하여 베벨영역을 생성할 수 있다.

제어부는, 생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 이를 마진 갭 거리 값에 추가할 수 있다.

일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법 및 그 장치에 의해, 인레이/온레이 마진라인을 자동으로 생성할 수 있고 사용자의 편의성이 고려된 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

인레이/온레이 마진라인 생성 시 베벨영역을 생성하여 이를 사용자에게 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시함에 따라, 베벨영역이 있는 경우 사용자의 마진라인 생성과 선택이 쉽도록 가이드 할 수 있다.

나아가, 인레이/온레이 마진라인 생성 시, 치아의 교합면의 특성으로 인해 비정상적인 마진라인이 생성되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 교합면의 형태적인 특성인 융선(Ridge)의 높낮이와 그루브(Groove)가 있는 부위에 마진라인을 자동으로 생성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치에 의해 생성되는 지대치 모델, 인레이/온레이 모델 및 마진라인을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 생성 과정에 따른 영상 화면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 생성 예를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베벨영역 생성 예를 보여주는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 마진 갭 거리 값에 추가하는 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이의 마진라인을 생성하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 표시하는 소프트웨어 화면을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치에 의해 생성되는 지대치 모델, 인레이/온레이 모델 및 마진라인을 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 사용자의 치아로부터 획득한 지대치 모델(100)과 치아 라이브러리에서 불러온 치아 모델을 이용하여 인레이/온레이의 마진라인(Margin Line)(102)을 생성하고, 생성된 마진라인(102)을 이용하여 사용자의 지대치에 결합될 인레이 또는 온레이를 디자인할 수 있다.

지대치 모델(100)은 인레이/온레이가 결합될 사용자 치아의 3차원 디지털 모델로서, 구강 스캐너 또는 모델 스캐너 등의 디지털 장비를 통해 사용자의 치아로부터 획득될 수 있다. 치아 모델은 표준화된 치아 형태의 3차원 디지털 모델이다. 마진라인(102)은 지대치 모델(100)과 인레이/온레이 모델(101)이 맞닿아 형성되는 선(Line)이다.

인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 지대치 모델(100)에 결합될 인레이/온레이 모델(101)을 디자인하기 위하여 치아 라이브러리로부터 치아 모델을 불러올 수 있다. 이때, 치아 라이브러리로부터 불러온 치아 모델을 인레이/온레이 모델(101)이 결합될 지대치 모델(100)에 배치할 수 있다. 이때, 배치하는 방법으로는, 지대치 모델(100)의 크기, 방향 등을 고려한 사용자의 입력에 기초하여 치아 모델을 지대치 모델(100)에 배치하거나, 미리 설정된 알고리즘 등을 이용하여 자동으로 치아 모델을 지대치 모델(100)에 배치할 수 있다.

인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 치아 모델을 지대치 모델(100)에 중첩시켜 마진라인(102)을 생성할 수 있다. 지대치 모델(100)은 인레이/온레이 모델(101)의 내면 모델을 디자인하기 위하여 사용될 수 있다. 치아 모델은 인레이/온레이 모델(101)의 외면 모델을 디자인하기 위하여 사용될 수 있다. 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 지대치 모델(100)을 생성된 마진라인(102)을 따라서 절단할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 실제 치과에서 치아 보철에 도움을 주기 위해 CAD 공정을 수행한다. 보철 CAD 공정이란 환자의 치아 데이터를 획득하고, 컴퓨터 소프트웨어에 의한 제어를 통해 라이브러리에서 가상의 인레이/온레이 모델을 불러들인 후 치아 데이터의 타겟 위치에 가상으로 배치하는 일련의 프로세스를 의미한다. 치아 데이터는 손상된 대상 치아를 포함하는 치아들의 2차원, 3차원 정보를 가진 데이터이다. 타겟 위치는 대상 치아 위치이다

인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 CAD 소프트웨어와 같은 치과용 소프트웨어를 실행 가능한 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다. 치과용 소프트웨어는 CAD 소프트웨어 이외에, 가이드 프로그램, 스캔 프로그램, 의료영상 처리 프로그램 등이 있다. 또한, 치과 보철 수술용 이외에 다른 일반적인 의료용 소프트웨어에 적용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.

데이터 획득부(10)는 환자로부터 영상 데이터를 획득한다. 보철 수술을 위해 필요한 영상 데이터는 구강 모델 데이터, CT 데이터 등이 있다. 데이터 획득부(10)는 구강 모델 데이터와 CT 데이터를 소프트웨어에서 실행하거나 웹 페이지 및 서버에 저장된 데이터를 로딩할 수 있다.

구강 모델 데이터는 손상된 치아를 포함한 실제 치아들의 정보를 가진 데이터이다. 구강 모델 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득될 수 있다. 다른 예로, 환자의 구강을 본떠 생성한 인상체를 3D 스캐너(3D scanner)로 스캐닝하여 획득될 수 있다. 또 다른 예로서, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득될 수 있다. 획득된 구강 모델 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다. 일 실시 예에 따른 데이터 획득부(10)는 구강 모델 데이터에서 상실된 치아의 지대치 모델을 획득할 수 있다.

저장부(12)에는 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 각종 데이터가 저장된다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 개별 환자의 구강 모델 데이터와 CT 데이터가 저장되고, 치과 치료 시뮬레이션 시 전체 구강 모델 데이터들 및 CT 데이터들 중에서 특정 환자의 구강 모델 데이터 및 CT 데이터를 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다. 이때, 저장부(12)에는 개별 환자의 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상이 저장되어 있고, 특정 환자의 구강 모델 데이터 및 CT 데이터에 매칭되는 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상을 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다. 또한 저장부(12)에는 다수의 치아 모델 데이터로 구성된 치아 라이브러리와, 인레이/온레이 모델 데이터로 구성된 보철 라이브러리를 가지고, 제어부(14)에 이를 제공할 수 있다.

제어부(14)는 컴퓨터 소프트웨어에 의한 제어를 통하여 보철 수술 계획을 수립하면서 각 구성요소를 제어한다. 제어부(14)는 출력부(18)를 통해 화면에 보이는 화면정보를 관리하고, 치과영상에 가상의 보철물 객체를 식립하는 시뮬레이션을 수행한다. 가상의 객체가 식립되는 치과영상은 보철 수술 계획 수립을 위해 생성된 환자의 치아배열이 나타난 2차원, 3차원 등의 다차원 영상을 의미한다. 보철 수술 계획에는 X-ray, CT, 파노라믹 영상, 구강 스캔 영상, 재구성을 통해 생성된 영상, 복수의 영상을 정합한 영상 등 다양한 종류의 영상이 활용될 수 있다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 인레이/온레이의 마진라인을 생성하여 출력부(18)를 통해 화면에 표시한다. 제어부(14)는 자동으로 또는 수동으로 마진라인을 생성할 수 있다. 예를 들어, 마진라인 생성을 위해 특징이 되는 지점들을 자동으로 검출한 후 검출된 지점들을 연결하여 마진라인을 생성할 수 있고, 입력부(16)를 통한 사용자 선택동작에 의해 선택된 지점들을 연결하여 마진라인을 수동으로 생성할 수도 있다.

제어부(14)는 표시된 마진라인 상에서 이상영역을 생성하여 출력부(18)를 통해 화면에 표시할 수 있다. 마진라인을 구성하는 연속된 점들 중에서 소정의 점의 수직 위치가 다른 점들과 미리 설정된 거리 이상으로 상이한 지점, 마진라인을 구성하는 연속된 점들 중에서 소정의 점을 기준으로 이와 이웃한 점들과 미리 설정된 간격 이상으로 차이가 있는 지점 등을 이상영역으로 판단할 수 있다.

제어부(14)는 마진라인 상에 표시된 이상영역을 선택하여 보정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(14)는 입력부(16)를 통해 이상영역 내 소정의 점을 클릭하는 동작, 이상영역의 시작점과 종료점을 드래그하는 동작 등의 사용자 동작에 의한 조작신호를 입력 받아 수동으로 마진라인을 보정하여 출력부(18)를 통해 표시할 수 있다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 생성된 마진라인 상에서 베벨영역(Bevel area)을 생성하여 출력부(18)를 통해 표시한다. 인레이/온레이 보철물이 필요로 하는 곳은 주로 구치부 부위의 교합면에 있다. 교합면의 형태적인 특성인 융선의 높낮이와 그루브가 있는 부위에 마진라인을 자동으로 생성하는 것에는 한계가 있다.

베벨영역은 치과의사가 인레이/온레이용 와동(Cavity)을 형성할 때 추가적으로 형성한 사면을 말한다. 인레이/온레이용 와동의 내부 측 축 벽에 사면을 형성하며, 인레이/온레이 보철물의 유지력과 지지력이 향상된다. 주로 생성되는 위치 또한 인레이 마진라인의 안쪽(와동의 내측벽 방향)으로 형성된다고 볼 수 있다. 와동은 인레이 보철물 제작을 위해 치아 삭제하여 생긴 것을 의미한다. 융선은 치아의 외형부에서 주로 융기된 부분이고, 구치부의 교합면에서는 교두(Cusp) 별로 주 융선과 부 융선이 있으며 융선 위에 교합점이 생성된다. 그루브는 융선과 융선 사이에 생긴 골짜기 형태의 함몰 부위를 의미한다. 융선 위의 교합점에서 저작 활동에 의해 잘게 부서진 음식물이 융선의 사면을 따라서 그루브로 흘러 내려와 치아를 빠져나가 소화기관으로 전달되는 과정을 거치게 된다. 음식물 섭취를 위한 첫 번째 단계가 치아 교합을 통한 저작활동이다.

일 실시 예에 따른 제어부(14)는 교합면 부위에서 인레이/온레이의 정상적인 마진라인을 생성하기 위한 기준을 상세히 정의하고, 인레이/온레이의 마진라인 생성 시에만 사용하게 되는 치아 삭제 방식을 이용하여 베벨영역을 생성한다.

출력부(18)는 영상 데이터를 화면을 표시한다. 일 실시 예에 따른 출력부(18)는 제어부(14)에 의해 생성된 인레이/온레이 마진라인을 표시하고, 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하며, 사용자가 베벨영역을 적용한 마진라인 변경을 쉽게 조절할 수 있도록 사용자 인터페이스(User Interface: UI, 이하, 'UI' 라 칭함)를 제공한다.

입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력 받는다. 제어부(14)를 통해 마진라인 설정 시, 출력부(18)는 생성된 마진라인과 함께 베벨영역 생성 명령을 위한 UI를 화면에 표시하고, 입력부(16)를 통해 UI에 대한 사용자 명령을 입력 받으면, 제어부(14)가 베벨영역 생성을 시작할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 소프트웨어는 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득한다(S31). 이어서, 획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시한다(S32). 인레이/온레이 마진라인 생성을 위해 소프트웨어는 치아 라이브러리로부터 불러온 치아 모델을 인레이/온레이 모델이 결합될 지대치 모델에 배치할 수 있다. 예를 들어, 지대치 모델의 크기, 방향 등을 고려한 사용자의 입력에 기초하여 치아 모델을 지대치 모델에 배치하거나, 지대치 모델의 Buccal 축, Occlusal 축, Mesial 축 등을 이용한 미리 설정된 알고리즘을 이용하여 치아 모델을 지대치 모델에 자동으로 배치할 수 있다. 이때, 알고리즘은 특정 알고리즘에 한정되지 않는다.

소프트웨어는 치아 모델을 지대치 모델에 중첩시켜 마진라인을 생성할 수 있다. 예를 들어, 지대치 모델에 배치된 치아 모델을 지대치 모델에 접근시켜 동일 면을 형성하게 할 수 있다. 이 과정에서 소프트웨어는 치아 모델의 표면에서 곡률 값을 계산하여 곡률 변화가 미리 설정된 값 이상인 지점을 지정하고 곡률 변화가 큰 부분과 지대치 모델이 맞닿는 경계를 마진라인으로 생성할 수 있다. 또한, 소프트웨어는 생성된 마진라인을 이용하여 인레이/온레이 모델의 내면 모델 및 외면 모델을 설정할 수 있다. 인레이/온레이 마진라인을 생성 이후 사용자에게 인레이/온레이 마진라인을 표시할 수 있다. 소프트웨어는 사용자 선택동작에 의해 선택된 지점들을 연결하여 마진라인을 수동으로 생성할 수도 있다.

나아가, 소프트웨어는 표시된 마진라인 상에서 이상영역을 생성하여 화면에 표시할 수 있다. 마진라인을 구성하는 연속된 점들 중에서 소정의 점의 수직 위치가 다른 점들과 미리 설정된 거리 이상으로 상이한 지점, 마진라인을 구성하는 연속된 점들 중에서 소정의 점을 기준으로 이와 이웃한 점들과 미리 설정된 간격 이상으로 차이가 있는 지점 등을 이상영역으로 판단할 수 있다.

소프트웨어는 마진라인 상에 표시된 이상영역을 선택하여 보정할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어는 이상영역 내 소정의 점을 클릭하는 동작, 이상영역의 시작점과 종료점을 드래그하는 동작 등의 사용자 동작에 의한 조작신호를 입력 받아 수동으로 마진라인을 보정하여 표시할 수 있다.

이어서, 소프트웨어는 생성된 인레이/온레이 마진라인 상에서 베벨영역을 생성한다(S33). 베벨영역 생성을 위해, 소프트웨어는 마진라인이 보여지는 레이아웃에서 사용자의 베벨영역 생성 명령을 위한 UI(예를 들어, '베벨영역 생성하기' 버튼)를 화면에 표시할 수 있다. 이때, 사용자가 '베벨영역 생성하기' 버튼을 선택(예를 들어, 클릭)한 경우 소프트웨어는 베벨영역을 생성할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어는 생성된 인레이/온레이의 마진라인의 하방과 와동 저면(인레이/온레이 프랩부위의 밑바닥)의 상방 부위의 곡률을 분석하여 베벨영역을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 마진 갭 거리(Margin Gap Distance) 값에 이를 추가할 수 있다. 베벨영역 생성방법에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조로 하여 후술하고, 마진 갭 거리 설정에 대해서는 도 7을 참조로 하여 후술한다.

이어서, 소프트웨어는 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시한다(S34). 예를 들어, 베벨영역에 대한 색상, 모양, 크기, 면적, 굵기, 강조 중 적어도 하나의 외형적인 표현을 변경하여 표시할 수 있다. 소프트웨어는 사용자가 '베벨영역 생성하기' 버튼 클릭 시 베벨영역의 상태를 식별 가능한 시각정보로 표시할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 생성 과정에 따른 영상 화면을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 소프트웨어는 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델(100)을 획득하고, 획득된 지대치 모델(100)에 대한 마진라인(102-1)을 생성하여 표시한다. 마진라인(102-1)은 사용자가 수동으로 그릴 수 있고, 소프트웨어가 교합면과 직교에 가까운 최대 곡률 부위를 검색하여 자동으로 생성할 수도 있다. 이때, 소프트웨어는 생성된 마진라인(102-1)을 화면에 표시하면서, 베벨영역 생성을 위한 UI를 함께 표시할 수 있다. UI를 통한 사용자의 '베벨영역 생성' 선택 시, 소프트웨어는 베벨영역(104)을 생성하여 이를 식별 가능한 시각정보 형태로 화면에 표시한다. 베벨영역(104)이 생성되면, 베벨영역(104)의 아래 부분의 안쪽라인으로 구성되는 마진라인(102-2)이 새로 생성될 수 있는데, 사용자가 바깥쪽 마진라인(102-1) 또는 안쪽 마진라인(102-2) 중 최종 마진라인으로 선택할 마진라인을 사전에 설정해 놓고 설정해 놓은 라인으로 최종 마진라인을 생성할 수 있다. 다른 예로, 사용자에게 바깥쪽 마진라인(102-1)과 안쪽 마진라인(102-2)을 모두 보여주고, 사용자 동작에 따라 선택된 마진라인을 최종 마진라인으로 생성할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이 마진라인 생성 예를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 소프트웨어는 인레이/온레이 마진라인을 도출하기 위해, 치아 모델의 구치부의 교합면(500)에서 가장 깊은 중심 와(Main Fossa)(501)를 기준으로 융선(Ridge)(504)이 향하는 방향을 정의한다. 융선(504)은 치면에서 나타내는 돌출부위이다. 골짜기 형태의 함몰 부위인 그루브(502, 503)가 만나면 와(fossa)가 형성된다. 교합면에서 가장 중앙부에 형성되는 와를 중심 와(501)라고 하는데, 교합면에 형성된 와 중에서 가장 깊은 와 이다. 형태학적으로 가장 깊은 경우가 많으며, 때로는 깊지 않더라도 교합면의 가장 중앙부에 있는 와를 중심 와(501) 라고 한다. 융선(504)의 방향성을 정의한 이후, 그루브(502, 503)도 융선(504)과 동일한 방향을 가진 것으로 그 방향성을 정의한다.

이어서, 소프트웨어는 치아 삭제로 인해 생겨나서, 교합면(500)에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽(Wall)(505)이 교합면(500)과 최대한 수직에 가깝게 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하고, 선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성한다. 이때, 선택된 지점이 이웃한 점들과 연결되면서 융선(504)의 라인 또는 그루브(502, 503)의 라인을 따라가지 않게 하기 위해 융선(504) 또는 그루브(502, 503)의 방향성을 활용한다. 융선(504) 또는 그루브(502, 503)의 라인을 따라가지 않는 것은, 마진라인을 생성하기 위해 최대 곡률 점을 찾는 중에 인접한 부위의 해부학적 특징, 예를 들어 융선(504)과 그루브(502, 503)의 형태(융선이 융기되어 꺽이는 지점)에서 최대 곡률부가 있을 경우 그것을 마진라인으로 오인하여 잘못된 마진라인이 생성되는 것을 방지하기 위함이다. 벽(505)은 치아 모델에서 와동(Cavity)을 삭제하는 프랩(Preparation: Prep) 작업에 의해 생겨난 측면 벽을 의미한다. 소프트웨어는 인레이/온레이의 마진라인의 상태를 식별 가능한 시각정보(예를 들어, 색상)로 구분하여 표시할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 베벨영역 표시 예를 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 소프트웨어는 교합면과 직교에 가까운 최대 곡률 부위를 인레이/온레이의 마진라인으로 정의하고 그 부위와 연결되는 사면(506)을 검출한다. 이때, 사면(506)은 벽(505)의 연장선상에 포함되어 있고 사면을 베벨영역으로 간주한다. 이때, 사면(506)이 꺽이기 시작하는 위쪽 부분의 바깥라인으로 구성되는 마진라인(최초 라인)(도 4의 102-1)과, 사면(506)의 아래 부분의 안쪽라인으로 구성되는 마진라인(사면 발생에 의해 형성된 라인)(도 4의 102-2)을 포함하여 마진라인이 2중으로 생성될 수 있다. 따라서, 사용자가 바깥쪽 마진라인(102-1) 또는 안쪽 마진라인(102-2) 중 최종 마진라인으로 선택할 마진라인을 사전에 설정해 놓고 설정해 놓은 라인으로 최종 마진라인을 생성할 수 있다. 다른 예로, 사용자에게 바깥쪽 마진라인(102-1)과 안쪽 마진라인(102-2)을 모두 보여주고, 주어진 상황에 따라 사용자가 원하는 마진라인을 최종 마진라인으로 생성하도록 가이드 할 수도 있다.

인레이/온레이 마진라인에 대한 시각정보와 구분되도록 베벨영역의 시각정보를 표시하고, 베벨영역을 포함한 마진라인(102-2)을 생성한 경우, 베벨영역을 포함하지 않은 마진라인(102-1)과 시각정보를 다르게 하여 구분이 가능하도록 시각화할 수 있다.

이어서, 베벨영역을 포함하여 마진라인을 생성, 변경을 쉽게 하기 위해 사용자가 직접 인레이/온레이 마진라인을 조작하지 않도록 편의성이 고려된 UI를 제공한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 마진 갭 거리 값에 추가하는 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 소프트웨어는 생성된 베벨영역의 길이(710)를 측정한 후, 측정된 베벨영역의 길이(710)를 마진 갭 거리(Margin gap distance)(700)에 추가한다. 마진 갭 부분에 베벨영역이 형성되기 때문에, 베벨영역의 길이(710)를 합산하여 마진 갭 거리(700)를 계산하게 된다. 도 7에서는 베벨영역 길이(710)에 대한 추가가 반영된 마진 갭 거리(700)를 도시하고 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인레이/온레이의 마진라인을 생성하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 표시하는 소프트웨어 화면을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 소프트웨어는 인레이/온레이의 마진라인(102-1)을 생성하고, 생성된 마진라인(102-1) 상에서 베벨영역(104-1, 104-2)을 생성하고, 생성된 베벨영역(104-1, 104-2)을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시한다. 이때, 제1 베벨영역(104-1)은 생성된 베벨영역을 사용자에게 보여주는 경우를 도시한 것이고, 제2 베벨영역(104-2)은 사용자에게 보여준 베벨영역을 사용자가 선택(예를 들어, 클릭)하는 경우를 도시한 것으로, 두 베벨영역(104-1, 104-2)의 시각정보(예를 들어, 색상)를 구분하여 표시할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

1. 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 단계;
   획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   표시된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 단계;
   생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 단계; 및
   베벨영역의 바깥쪽 라인으로 구성되는 바깥쪽 마진라인과 베벨영역의 안쪽 라인으로 구성되는 안쪽 마진라인을 화면에 표시하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계는
   치아 라이브러리로부터 치아 모델을 불러오는 단계; 및
   불러온 치아 모델을 지대치 모델과 중첩시킨 후 치아 모델의 표면에서의 곡률 값 계산을 통해 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 곡률 값 계산을 통해 마진라인을 생성하여 표시하는 단계는
   치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하는 단계; 및
   선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
4. 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 단계;
   획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   표시된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 단계; 및
   생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 단계; 를 포함하고,
   곡률 값 계산을 통해 마진라인을 생성하여 표시하는 단계는
   치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하는 단계;
   선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   치아 모델의 구치부의 교합면에서 중심 와를 기준으로 융선이 향하는 방향을 정의하는 단계; 및
   그루브의 방향을 융선과 동일한 방향으로 정의하는 단계; 를 포함하며,
   융선 및 그루브의 방향은 마진라인 생성 시 선택된 지점이 이웃한 점들과 연결되면서 융선의 라인 또는 그루브의 라인을 따라가지 않게 하기 위해 방향성을 제공하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 베벨영역을 생성하는 단계는
   생성된 마진라인과 함께 베벨영역 생성 명령을 위한 사용자 인터페이스를 화면에 표시하고, 사용자 인터페이스에 대해 사용자 동작을 통한 사용자 명령 입력 시에 베벨영역 생성을 시작하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 베벨영역을 생성하는 단계는
   치아 모델의 교합면과 직교에 가까운 최대 곡률 부위를 마진라인으로 정의하고 정의된 마진라인 부위와 연결되는 사면을 검출하여 베벨영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은
   바깥쪽 마진라인 또는 안쪽 마진라인 중 최종 마진라인으로 선택할 마진라인을 사전에 설정해 놓고 설정해 놓은 라인으로 최종 마진라인을 생성하거나, 사용자에게 바깥쪽 마진라인과 안쪽 마진라인을 모두 제시하고 사용자 동작에 따라 선택된 마진라인을 최종 마진라인으로 생성하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
8. 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 단계;
   획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   표시된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 단계;
   생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 단계; 및
   생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 이를 마진 갭 거리 값에 추가하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법은
   인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 단계;
   획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하여 표시하는 단계;
   표시된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 단계;
   생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 단계;
   표시된 마진라인 상에서 이상영역을 표시하는 단계; 및
   표시된 이상영역을 선택하여 보정하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 방법.
10. 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 데이터 획득부;
    획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 제어부; 및
    제어부에 의해 구성되는 화면정보를 표시하되, 생성된 마진라인을 표시하고 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 출력부; 를 포함하며,
    제어부는
    베벨영역의 바깥쪽 라인으로 구성되는 바깥쪽 마진라인과 베벨영역의 안쪽 라인으로 구성되는 안쪽 마진라인을 출력부를 통해 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 제어부는
    치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하고, 선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치.
12. 삭제
13. 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 데이터 획득부;
    획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 제어부; 및
    제어부에 의해 구성되는 화면정보를 표시하되, 생성된 마진라인을 표시하고 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 출력부; 를 포함하며,
    제어부는
    치아 삭제 시 교합면에서 치아면 방향으로 수직하게 삭제된 벽이 교합면과 최대 곡률로 접하는 지점을 선택하고, 선택된 지점을 이웃한 점들과 연결하면서 마진라인을 생성하고,
    치아 모델의 구치부의 교합면에서 중심 와를 기준으로 융선이 향하는 방향을 정의하고 그루브의 방향을 융선과 동일한 방향으로 정의하며,
    융선 및 그루브의 방향은 마진라인 생성 시 선택된 지점이 이웃한 점들과 연결되면서 융선의 라인 또는 그루브의 라인을 따라가지 않게 하기 위해 방향성을 제공하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치.
14. 제 10 항에 있어서, 제어부는
    치아 모델의 교합면과 직교에 가까운 최대 곡률 부위를 마진라인으로 정의하고 정의된 마진라인 부위와 연결되는 사면을 검출하여 베벨영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치.
15. 인레이/온레이 모델을 삽입할 지대치 모델을 획득하는 데이터 획득부;
    획득된 지대치 모델에 대한 인레이/온레이 마진라인을 생성하고 생성된 마진라인 상에서 베벨영역을 생성하는 제어부; 및
    제어부에 의해 구성되는 화면정보를 표시하되, 생성된 마진라인을 표시하고 생성된 베벨영역을 식별 가능한 시각정보로 구분하여 표시하는 출력부; 를 포함하며,
    제어부는
    생성된 베벨영역의 길이를 측정하여 이를 마진 갭 거리 값에 추가하는 것을 특징으로 하는 인레이/온레이 마진라인 디자인 장치.

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