KR102659927B1 - 치아 형상 삭제 방법, 디바이스 및 기록매체 - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따라, CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행한 결과, 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하고, 마진 라인에 기초하여 삭제 대상 치아의 영역을 스캔 데이터 상에서 삭제함으로써, 사용자에게 요구되는 번거로운 절차를 생략하고 한번의 클릭 만으로 선택된 영역의 치아 형상을 삭제한 결과를 제공할 수 있는 방법이 개시된다.
Description
본 개시는 CT 데이터 및 스캔 데이터에 기초하여 복수개의 치아에 대한 형상을 디스플레이하고, 삭제 대상 치아의 형상을 삭제한 결과를 디스플레이할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 발치 후 식립이 예정된 환자의 문제를 진단하기 위해 구강 모델 데이터에서 문제가 되는 치아를 가상으로 삭제한 이미지를 제공할 수 있다.
종래에는 이와 같은 치아 삭제를 위해, 구강 모델 데이터 상에서 사용자가 직접 치아의 이미지 상에 여러 개의 포인트를 개별적으로 설정하고, 각각의 포인트를 연결하는 라인을 정의함으로써 삭제되어야 할 이미지 범위를 지정해주는 작업이 필수적으로 요구되었다.
종래 기술은 이와 같이 환자의 치아를 가상으로 삭제한 결과를 확인하고자 할 때 사용자가 직접 편집 툴을 사용하여 일일이 삭제 범위를 설정하는 등 사용자에게 번거로운 절차가 요구되어 사용자 편의성이 떨어지는 단점이 있으며, 사용자 개개인에 따라 삭제 작업에 대한 숙련도, 기준 등이 상이하여 삭제 결과가 달라지는 문제점도 있다. 또한, 사용자 작업이 요구됨에 따라 삭제 결과를 확인하기까지 상당한 시간이 소요되어 비효율적인 단점도 있다.
이에, 상술한 문제점을 해결하고 치아의 형상을 가상으로 삭제하여 확인하기 위한 과정 전반에서 사용자 편의성을 향상시키기 위한 기술이 요구되고 있다.
본 개시의 일 실시 예는 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 치아의 형상을 가상으로 삭제한 결과를 제공하는 과정에서 사용자 편의성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 방법, 디바이스 및 기록매체를 제공하고자 한다.
해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.
본 개시의 제 1 측면에 따른 치아 형상 삭제 방법은 수신부가 삭제 대상 치아가 포함된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 획득하는 단계; 프로세서가 상기 CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아를 결정하는 단계; 상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터를 이용하여 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 단계; 및 상기 프로세서가 상기 마진 라인에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 스캔 데이터 상에서 삭제하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 상에서 상기 삭제된 영역을 삭제 이후의 상태로 재구성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 상에서 상기 삭제된 영역을 상기 삭제 이후의 상태로 재구성하는 단계는 상기 프로세서가 인접 영역의 스캔 데이터에 기초하여 상기 삭제된 영역의 표면 굴곡을 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 단계는 상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터를 정합하는 단계; 상기 프로세서가 상기 CT 데이터에서 상기 삭제 대상 치아의 형상을 결정하는 단계; 및 상기 프로세서가 상기 CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 오버랩되는 영역에 기초하여 상기 마진 라인을 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 마진 라인을 결정하는 단계는 상기 프로세서가 교합 평면에서 상기 마진 라인을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 마진 라인을 결정하는 단계는 상기 프로세서가 협측 방향, 설측 방향, 근심 방향 및 원심 방향 중 적어도 하나의 방향에서 상기 마진 라인을 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 단계는 상기 프로세서가 사용자 입력에 기초하여 상기 마진 라인을 갱신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 CT 데이터 상에서 삭제하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아의 영역이 삭제된 CT 데이터의 패러랠 평면(parallel plane)에서 상기 마진 라인에 기초하여 삭제 후 외측 경계선을 나타내는 단면 라인을 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서가 아치 라인에 기초하여 상기 삭제 대상 치아 및 인접 치아에 대한 복수개의 기준 라인을 결정하는 단계; 상기 프로세서가 상기 복수개의 기준 라인에 따라 상기 CT 데이터 또는 상기 삭제 대상 치아의 영역이 삭제된 CT 데이터의 패러랠 평면(parallel plane)에서 복수개의 단면 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 프로세서가 상기 복수개의 단면 이미지 간에 상기 삭제 대상 치아의 영역을 비교하여 상기 삭제 대상 치아의 볼륨 크기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 제 2 측면에 따른 치아 형상 삭제 디바이스는 삭제 대상 치아가 포함된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 획득하는 수신부; 및 상기 CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아를 결정하고, 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터를 이용하여 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하고, 상기 마진 라인에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 스캔 데이터 상에서 삭제하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 스캔 데이터 상에서 상기 삭제된 영역을 삭제 이후의 상태로 재구성할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터를 정합하고,
상기 CT 데이터에서 상기 삭제 대상 치아의 형상을 결정하고, 상기 CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 오버랩되는 상기 마진 라인을 결정할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 사용자 입력에 기초하여 상기 마진 라인을 갱신할 수 있다.
본 개시의 제 3 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다. 또는, 본 개시의 제 4 측면은 제 1 측면에 따른 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, CT 데이터에서 분할된 치아 정보와, CT 데이터 및 스캔 데이터의 정합 결과를 이용하여, 사용자에 의한 한번의 클릭 만으로 선택된 영역(region)의 치아 형상을 삭제한 결과를 제공할 수 있다. 이러한 과정에서 사용자에게 번거롭게 요구되는 유사 반복 작업이 생략됨에 따라, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한, 치아가 삭제된 영역의 표면을 인접 치아의 데이터에 기초하여 재구성함으로써 자연스러운 삭제 결과를 제공할 수 있다.
또한, 스캔 데이터뿐만 아니라 CT 데이터에서도 치아 형상을 삭제하여 발치된 가상의 CT 데이터를 제공할 수 있다.
또한, 삭제된 치아의 크라운 형상에 기반하여 가상의 크라운 형상을 제공함으로써, 크라운 디자인에 활용할 수 있다.
본 개시의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 개시의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 디바이스의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스가 치아 형상을 삭제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3 내지 도 5는 일 실시 예에 따른 CT 데이터, 상악에 대한 스캔 데이터 및 하악에 대한 스캔 데이터를 각각 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 디바이스가 CT 데이터를 이용하여 치아에 대한 세그먼테이션을 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9 내지 도 11은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 일 실시 예에 따른 디바이스가 정합된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 16은 일 실시 예에 따른 디바이스가 사용자 입력에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 내지 도 18은 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 대상 치아의 영역을 스캔 데이터 상에서 삭제하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역을 재구성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 디바이스가 치아 형상을 삭제하는 과정 전반을 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터에서 연속되는 복수개의 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터에서 연속되지 않는 복수개의 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 24는 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 취소를 요청하는 사용자 입력에 따라 스캔 데이터 상에서 삭제된 삭제 대상 치아의 영역을 삭제 이전으로 복원하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 25 내지 도 26은 일 실시 예에 따른 삭제 대상 치아의 형상 삭제 후 CT 데이터를 예시하는 도면이다.
도 27 내지 도 29은 일 실시 예에 따른 디바이스가 CT 데이터 상에서 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 동작을 예시하는 도면이다.
도 30은 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 대상 치아의 형상 삭제 후 단면 라인을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 31 내지 도 32은 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 대상 치아의 볼륨 크기를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 33 내지 도 35는 일 실시 예에 따른 디바이스가 재구성된 영역 상에 가상의 크라운 형상을 배치하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스가 치아 형상을 삭제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3 내지 도 5는 일 실시 예에 따른 CT 데이터, 상악에 대한 스캔 데이터 및 하악에 대한 스캔 데이터를 각각 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 디바이스가 CT 데이터를 이용하여 치아에 대한 세그먼테이션을 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9 내지 도 11은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 일 실시 예에 따른 디바이스가 정합된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 16은 일 실시 예에 따른 디바이스가 사용자 입력에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 내지 도 18은 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 대상 치아의 영역을 스캔 데이터 상에서 삭제하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역을 재구성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 디바이스가 치아 형상을 삭제하는 과정 전반을 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터에서 연속되는 복수개의 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 디바이스가 스캔 데이터에서 연속되지 않는 복수개의 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 24는 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 취소를 요청하는 사용자 입력에 따라 스캔 데이터 상에서 삭제된 삭제 대상 치아의 영역을 삭제 이전으로 복원하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 25 내지 도 26은 일 실시 예에 따른 삭제 대상 치아의 형상 삭제 후 CT 데이터를 예시하는 도면이다.
도 27 내지 도 29은 일 실시 예에 따른 디바이스가 CT 데이터 상에서 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 동작을 예시하는 도면이다.
도 30은 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 대상 치아의 형상 삭제 후 단면 라인을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 31 내지 도 32은 일 실시 예에 따른 디바이스가 삭제 대상 치아의 볼륨 크기를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 33 내지 도 35는 일 실시 예에 따른 디바이스가 재구성된 영역 상에 가상의 크라운 형상을 배치하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 치아 형상을 삭제하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 디바이스(100)는 수신부(110), 프로세서(120) 및 디스플레이(130)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 단계 S210에서 수신부(110)는 삭제 대상 치아가 포함된 스캔 데이터 및 CT(computed tomography) 데이터를 획득할 수 있다. 여기에서, 삭제 대상 치아는 가상으로 치아 형상을 삭제할 대상 치아를 의미하고, 예컨대, 치아의 노화, 손상, 충치 등으로 발치가 예정된 치아일 수 있다. 일 실시 예에서, 수신부(110)는 임플란트 치료 계획에 따라 특정 삭제 대상 치아의 발치 후 해당 부위에 식립 수술이 예정된 환자 케이스에 관하여, 발치 전에 해당 환자의 삭제 대상 치아가 포함된 상악 또는 하악에 대해 촬영된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 각각 획득할 수 있다.
여기에서, CT 데이터는 치아의 형태를 분석하기 위해 촬영된 CT 이미지일 수 있다. 일 실시 예에서, CT 데이터는 단층 촬영 방식에 기초하여 획득되는 CT 이미지일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, CT 데이터는 환자의 치아 부분에 대한 내부 공간, 밀도 및 다수의 단면에 관한 정보를 포함하는 CT 볼륨 이미지일 수 있고(도 3 참조), 다른 예를 들면, DICOM(digital imaging and communications in medicine) 디지털 이미지나 그 밖의 다양한 유형의 의료 이미지일 수도 있다. 일 실시 예에서, CT 이미지는 치아의 진단을 위해 머리 부분에 대한 복셀(voxel)로 이루어진 3차원 CT 데이터, 치아부분의 영역만 촬영된 3차원 CT 데이터, 또는 신체 전체가 촬영된 3차원 CT 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 스캔 데이터는 환자의 구강을 직접 스캔하여 획득된 이미지거나 삭제 대상 치아가 포함된 대상체 또는 해당 대상체에 대해서 본을 뜬 석고모형에 대한 스캔을 통해 획득된 이미지를 나타낸다. 일 실시 예에서, 스캔 데이터는 상악에 대한 3D 스캔 데이터(도 4 참조) 및 하악에 대한 3D 스캔 데이터(도 5 참조)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 수신부(110)는 기 저장된 환자의 치아에 대한 스캔 데이터 및 CT 데이터를 각각 메모리로부터 읽어낼 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 수신부(110)는 다른 디바이스로부터 환자의 치아에 대한 스캔 데이터 및 CT 데이터를 각각 수신할 수 있다.
단계 S220에서 프로세서(120)는 CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 삭제 대상 치아를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행하여 치아 분할 정보를 획득하고, 치아 분할 정보에 기초하여 CT 데이터 상에서 삭제 대상 치아를 결정할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 6 내지 도 7을 참조하여 서술하도록 한다.
도 6 내지 도 7은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 CT 데이터를 이용하여 치아에 대한 세그먼테이션을 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 프로세서(120)는 환자의 치아에 대한 CT 데이터에서 각 치아 영역을 분할하는 세그먼테이션을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 기 저장된 AI(artificial intelligence) 알고리즘을 이용하여 CT 데이터 상에서 복수개의 치아에 대한 위치를 검출하고, 검출된 위치를 기반으로 복수개의 치아에 대한 세그먼테이션을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 CT 데이터로부터 복수의 슬라이스 이미지를 획득하고, 복수의 슬라이스 이미지에서 각 치아와 인접 치아와의 경계면 및 각 치아의 높이를 검출하여 각 치아 영역을 분할할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 분할된 각 치아 영역의 위치 정보, 예컨대, 3차원의 CT 데이터 상에서 각 치아의 치아 분할 영역에 대한 (x, y, z) 위치 좌표를 포함하는 치아 분할 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 CT 데이터로부터 상악 및 하악에 대해 종단면이나 횡단면으로 슬라이싱한 복수개의 2차원 슬라이스 이미지를 획득한 후 이를 적층한 이미지에서 픽셀의 HU(Hounsfield Unit) 분포를 분석하여 턱 라인을 검출할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 턱 라인을 기준으로 종단면 이미지 상에서 인접 치아와의 경계를 나타내는 경계면을 분석하여 각 치아의 치아 분할 영역을 구획할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 치아 분할 정보에 기초하여 CT 데이터 상에서 삭제 대상 치아를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 기저장된 환자 정보에 삭제 대상 치아의 치아 식별자(예: 치식 번호)가 포함되어 있는 경우, 해당 치아 식별자에 따라 CT 데이터 내에서 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)을 결정할 수 있다.
다른 일 실시 예에서, 수신부(110)는 치아 분할 정보에 기초하여 삭제 대상 치아에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있고, 프로세서(120)는 수신된 사용자 입력에 따라 삭제 대상 치아를 결정할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(130)는 치아 분할 정보가 획득된 CT 데이터를 디스플레이하고, 수신부(110)는 CT 데이터를 통해 복수개의 치아 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 치아 분할 정보에 기초하여 CT 데이터 내에서 사용자 입력에 대응되는 치아 영역을 검출하여 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)으로 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)은 세그먼테이션을 통해 인접 치아와의 경계면을 구획하는 기설정된 도형(예: 육면체)에 대응되는 영역일 수 있다(도 7 참조). 다른 실시 예에서, 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)은 세그먼테이션 과정에서 수행되는 CT 데이터에 대한 HU 분석을 통해 치아에 대해서 결정된 형상 정보를 더 포함할 수도 있다(하기 단계 S232 참조).
단계 S230에서 프로세서(120)는 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합하고, 정합된 스캔 데이터 및 CT 데이터에서 삭제 대상 치아의 형상이 오버랩되는 영역에 기초하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정할 수 있다. 이하, 도 8 내지 도 16을 참조하여 단계 S230의 실시 예들에 관하여 보다 상세하게 서술하도록 한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 9 내지 도 11은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 단계 S231에서 프로세서(120)는 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 전치부 및 구치부에 대응되는 복수개의 기준 포인트에 기초하여 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합할 수 있다. 여기에서, 복수개의 기준 포인트는 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합할 때 기준이 되는 위치 좌표를 의미할 수 있다.
도 9를 참조하면, 수신부(110)는 CT 데이터 상에서 데이터 정합을 위한 기준 위치를 지정하는 제 1 사용자 입력(21)을 수신하고, 프로세서(120)는 제 1 사용자 입력(21)에 따라 CT 데이터에 대한 복수개의 제 1 기준 포인트(31)를 결정할 수 있다. 예컨대, CT 데이터 상에서 하악의 우측 구치부, 전치부 및 좌측 구치부에 대한 3개 지점을 선택하는 마우스 입력이 수신됨에 따라 CT 데이터 상에서 복수개의 제 1 기준 포인트(31)가 결정될 수 있다.
도 10을 참조하면, 수신부(110)는 스캔 데이터 상에서 데이터 정합을 위한 기준 위치를 지정하는 제 2 사용자 입력(22)을 수신하고, 프로세서(120)는 제 2 사용자 입력(22)에 따라 스캔 데이터에 대한 복수개의 제 2 기준 포인트(32)를 결정할 수 있다. 예컨대, 하악에 대한 스캔 데이터 상에서 하악의 우측 구치부, 전치부 및 좌측 구치부에 대한 3개 지점을 선택하는 마우스 입력이 수신됨에 따라 스캔 데이터 상에서 복수개의 제 2 기준 포인트(32)가 결정될 수 있다.
도 11을 참조하면, 프로세서(120)는 제 1 기준 포인트(31) 및 제 2 기준 포인트(32)를 이용하여 스캔 데이터 및 CT 데이터를 정합할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 제 1 기준 포인트(31) 및 제 2 기준 포인트(32)의 위치 좌표가 매칭되도록 CT 데이터 및 스캔 데이터를 정합할 수 있고, 디스플레이(130)는 정합된 데이터에 기반하여 CT 데이터 상에 스캔 데이터를 중첩하여 디스플레이할 수 있다.
단계 S232에서 프로세서(120)는 CT 데이터에서 삭제 대상 치아의 형상을 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)에서 기설정 밝기값 범위를 충족하는 삭제 대상 치아의 형상을 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 세그먼테이션을 통해 내부 구조가 정량화된 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)에서 기설정 HU값 범위를 적용하여 형상을 결정하고, 결정된 형상을 X, Y, Z의 위치 좌표값으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에서, 삭제 대상 치아의 형상은 단계 S220의 세그먼테이션을 통해 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역(10)으로서 결정될 수도 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 기설정 기준 HU 또는 기준 투명도에 따라 CT 데이터의 HU 또는 투명도를 갱신하고, 갱신된 CT 데이터에서 삭제 대상 치아의 형상을 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아의 형상 결정에 적용될 기준 HU 또는 기준 투명도에 대한 사용자 입력에 기초하여 CT 데이터의 HU 또는 투명도를 갱신할 수도 있다.
도 12 내지 도 14는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 정합된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 이용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 사용자 입력에 따라 결정되는 다양한 방향(예: 설측(lingual) 방향, 협측(buccal) 방향, 교합 평면에 대응되는 방향, 액시얼 평면에 대응되는 방향, 근심(mesial) 방향, 원심(distal) 방향)에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다. 사용자 입력에 따라 결정되는 방향은 삭제 대상 치아를 기준으로 결정되는 방향으로 제한되지 않는다. 도 12 내지 도 14에서는 일 예로서, 협측 방향, 설측 방향 및 액시얼 평면에서 마진 라인(40)을 결정하는 실시 예를 개시하고 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 치아 번호 선택에 따라 또는 삭제 대상 치아가 결정됨에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정할 수 있다.
세그먼테이션의 수행 결과 획득되는 복수개의 치아 중 사용자 입력에 기초하여 삭제 대상 치아가 결정될 수 있다. 프로세서(120)는 삭제 대상 치아에 대해서 스캔 데이터와 CT 데이터가 서로 오버랩되는 영역을 결정할 수 있다. 오버랩되는 영역을 결정할 때, 프로세서(120)는 잇몸방향으로 가면서(하악은 아래로, 상악은 위로) 스캔 데이터의 메쉬(mesh)표면 마지막 부분(잇몸영역)을 검출할 수 있다. 프로세서(120)는 돌출되거나 움푹 들어간 영역에 기초하여 마진 라인을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 스캔 데이터에서 오버랩되는 영역(예: 크라운 영역)을 삭제하고, 삭제된 영역의 스캔 데이터는 인접 치아 정보 및 잇몸 높이 등의 관련 정보를 이용한 메쉬 채워넣기(홀 필링)를 수행하여 재구성(예: 잇몸 형상을 구현)할 수 있다. CT 데이터와 스캔 데이터가 100% 일치하지 않을 수 있기 때문에, 스캔 데이터에서 삭제 대상 치아가 완전히 삭제되지 않을 수 있다. 따라서 프로세서(120)는 스캔 데이터에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 다시 결정할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 단계 S233에서 프로세서(120)는 CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 스캔 데이터 상에서 오버랩되는 영역에 기초하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 협측(buccal) 방향에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 12에 도시된 것처럼, 협측 방향에서 스캔 데이터 상의 치아 표면 텍스쳐와, CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상호 오버랩되는 라인에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 설측(lingual) 방향에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 13에 도시된 것처럼, 설측 방향에서 스캔 데이터 상의 치아 표면 텍스쳐와, CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상호 오버랩되는 라인에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 액시얼 평면(axial plane)에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다. 예컨대, 도 14에 도시된 것처럼, 액시얼 평면에서 스캔 데이터 상의 치아 표면 텍스쳐와, CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상호 오버랩되는 라인에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 결정할 수 있다.
일 실시 예에서, 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)은 상술한 오버랩에 기초하여 결정됨에 따라 그 위치가 케이스별로 상이할 수 있으나, 스캔 데이터 상에서 치은과 치아가 접촉하는 최상단(하악의 경우)이나 최하단(상악의 경우), 치관 법랑질의 최측단(예: 돌출부) 등에 대응될 수 있다. 또한, 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)은 CT 데이터의 투명도, HU 값의 조정에 따라 상이하게 결정될 수 있다.
단계 S234에서 프로세서(120)는 사용자 입력에 기초하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 갱신할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(130)는 스캔 데이터 상에 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 중첩하여 디스플레이하고, 프로세서(120)는 마진 라인(40)에 대한 위치 수정을 요청하는 사용자 입력이 수신됨에 따라, 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 갱신할 수 있다. 명세서 전반에서, 사용자 입력은 디스플레이된 이미지 상에서 위치를 이동시키는 드래그 앤 드롭 입력, 위치 좌표의 값이나 위치 변화분을 입력하거나 궤적이 그리는 곡선 특성을 수정하는 마우스 입력, 키보드 입력, 터치 입력 등을 포함할 수 있다.
도 15 내지 도 16은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 사용자 입력에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 갱신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 디스플레이(130)는 스캔 데이터 상에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)에 대한 사용자의 선택 입력이 수신되는 경우, 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 구성하는 복수개의 포인트(50)를 마진 라인(40) 상에 디스플레이할 수 있다. 수신부(110)는 복수개의 포인트(50) 중 어느 하나의 위치를 이동시키는 제 3 사용자 입력(23)을 수신할 수 있고, 예컨대, 포인트(50)의 위치를 하방으로 이동시키는 드래그 앤 드롭 입력을 수신할 수 있다.
도 16을 참조하면, 프로세서(120)는 제 3 사용자 입력(23)에 따라 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 갱신할 수 있다. 예컨대, 드래그 앤 드롭 입력이 종료된 지점의 위치 좌표에 따라 선택된 포인트(50)를 갱신하고, 갱신된 포인트(50)의 위치를 적용하여 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 갱신할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 제 3 사용자 입력(23)에 기초하여 액시얼 평면, 협측 방향 또는 설측 방향을 포함하는 사용자 결정 방향 또는 평면에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 갱신할 수 있다. 또한, 도 15 내지 도 16에는 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)만 도시되었으나, 실시 예에 따라서 스캔 데이터에서 수신되는 사용자 입력에 따라 마진 라인(40)이 갱신될 수 있다. 또한, 이러한 과정에서 CT 데이터 또는 스캔 데이터의 뷰 포인트를 회전시키 위한 사용자 입력을 통해 마진 라인(40)의 뷰 포인트 또한 함께 갱신될 수 있다.
단계 S240에서 프로세서(120)는 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)에 기초하여 삭제 대상 치아의 영역(60)을 스캔 데이터 상에서 삭제할 수 있다. 이에 관한 내용은 도 17 내지 도 18을 참조하여 서술하도록 한다. 삭제 대상 치아의 영역(60)은 삭제 대상 치아에 대응하는 스캔 데이터가 나타내는 영역을 의미할 수 있다.
도 17 내지 도 18은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 삭제 대상 치아의 영역(60)을 스캔 데이터 상에서 삭제하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 삭제 대상 치아의 영역(60)은 스캔 데이터 상에서 결정될 수 있다.
도 17을 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 스캔 데이터를 엑시얼 평면에서 보았을 때, 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40) 내에 있는 영역이 삭제 대상 치아의 영역(60)인 것으로 결정할 수 있다. 다른 실시 예에서, 프로세서(120)는 스캔 데이터 상에서 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인(40)을 기준으로 외측으로 돌출된 영역이 삭제 대상 치아의 영역(60)인 것으로 결정할 수 있다. 외측으로 돌출된 영역은 마진 라인(40) 대비 도출된 영역을 의미할 수 있다. 예를 들면, 교합 평면 또는 액시얼 평면을 기준으로 마진 라인(40)보다 크라운 형상이 더 큰 경우에는 돌출된 영역이 있지만, 마진 라인(40)보다 크라운 형상이 더 작은 경우에는 돌출된 영역이 없을 수 있다.
도 18을 참조하면, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아의 영역(60)을 스캔 데이터 상에서 삭제할 수 있다. 예컨대, 삭제 대상 치아의 영역(60)에 대응하는 스캔 데이터가 전체 치아에 대한 스캔 데이터에서 삭제됨에 따라, 도 18에 도시된 것처럼, 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역(70)이 빈 공간(hollow)으로 처리되어 디스플레이될 수 있다.
프로세서(120)는 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역(70)을 재구성할 수 있다. 여기에서, 재구성은 삭제 이전의 상태로 되돌리는 것이 아니라, 스캔 데이터에 대한 가공을 통해 삭제된 영역을 새롭게 구현하는 동작을 포괄하는 개념으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 재구성을 수행함에 따라 잇몸 형상이 가상으로 채워지도록 잇몸 형상이 갱신된 스캔 데이터, CT 데이터 또는 이미지를 획득할 수 있다. 이에 관한 동작은 도 19 내지 도 20을 참조하여 서술하도록 한다.
도 19 내지 도 20은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역(70)을 재구성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 20을 참조하면, 프로세서(120)는 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역(70)을 재구성할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 인접 영역의 스캔 데이터에 기초하여 삭제된 영역(70)을 재구성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 인접 영역의 스캔 데이터에 기초하여 삭제된 영역의 표면 굴곡을 재구성할 수 있다. 일 예로, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아에 근심 방향으로 최인접한 치아의 영역인 제 1 인접 영역의 잇몸 높이와, 원심 방향으로 최인접한 치아의 영역인 제 2 인접 영역의 잇몸 높이를 기준으로, 그 사이에 잇몸 영역을 생성하여 재구성된 영역(80)을 제공할 수 있다. 재구성된 영역(80)은 삭제된 영역(80)에 대응하는 영역으로서 새로운 객체(예: 잇몸)로 재구성되는 영역을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 인접 영역이 치아가 발치된 영역인 경우, 인접 영역의 표면 굴곡에 대한 스캔 데이터에 기초하여 삭제된 영역(70)의 표면을 재구성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 제 1 인접 영역이 치아가 발치된 영역인 경우, 기저장된 3D 메쉬 모델에 기반하여 제 1 인접 영역의 잇몸 표면을 구성하는 포인트 클라우드로부터 잇몸 표면 굴곡에 대한 메쉬 특성을 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 결정된 특성과 등가요소를 적용하여 제 1 인접 영역과 제 2 인접 영역의 잇몸 상단을 연결하는 다각형의 면을 생성하고, 빈 공간을 메우는 방식으로 잇몸 영역을 재구성하여 재구성된 영역(80)을 획득할 수 있다.
다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아의 치아 식별자에 대응되는 기설정 기준 표면을 적용하여 삭제된 영역(70)에 잇몸 영역을 생성할 수도 있다. 예컨대, 프로세서(120)는 치아 번호 별로 기저장된 잇몸의 표면 굴곡에 대한 정보를 삭제된 영역(70)에 적용하여 잇몸 영역을 재구성할 수도 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(120)는 삭제 이전의 상태로 되돌릴 것을 요청하는 사용자 입력에 기초하여 스캔 데이터 상에서 삭제된 영역(70) 또는 재구성된 영역(80)을 복원할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 스캔 데이터 상에 디스플레이된 삭제 취소를 나타내는 메뉴에 대한 사용자 입력이 수신되면, 삭제된 영역(70) 또는 재구성된 영역(80)을 삭제이전의 삭제 대상 치아의 영역(60)으로 되돌릴 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(130)는 삭제 대상 치아의 영역(60)이 삭제되어 재구성된 영역(80)으로 갱신된 후에도, 해당 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 디스플레이할 수 있고, 프로세서(120)는 마진 라인(40)을 수정할 것을 요청하는 사용자 입력에 따라 해당 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 갱신할 수 있으며, 이러한 경우, 마진 라인(40)의 갱신에 따라 재구성된 영역(80)의 위치, 표면 굴곡에 대한 정보 등이 갱신될 수 있다. 즉, 사용자는 삭제 대상 치아의 영역(60)이 삭제 및 재구성된 후에도 마진 라인(40)을 수정하여 재구성된 영역(80)이 그에 따라 어떻게 변화하는지 시각적으로 확인할 수 있다.
도 21은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 치아 형상을 삭제하는 과정 전반을 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 21을 참조하면, 디스플레이(130)는 CT 데이터와 정합된 스캔 데이터를 액시얼 평면에서 디스플레이할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 스캔 데이터의 삭제 대상 치아 상에 커서를 위치시키는 사용자 입력(예: 마우스 오버레이)이 수신될 때, 삭제 대상 치아의 마진 라인(40) 또는 삭제 대상 치아의 영역(60)을 스캔 데이터 상에 시각적으로 강조하여 표시할 수 있다. 다른 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 세그먼테이션을 통해 획득되는 복수개의 치아 각각을 삭제 대상 치아로 결정한 경우, 스캔 데이터에서 임의의 치아 상에 커서를 위치시키는 사용자 입력이 수신될 때 해당 치아에 대응되는 삭제 대상 치아의 마진 라인(40) 또는 삭제 대상 치아의 영역(60)을 스캔 데이터 상에 시각적으로 강조하여 표시할 수 있다. 프로세서(120)는 특정 삭제 대상 치아를 선택하는 사용자 입력(예: 마우스 클릭)이 수신되면, 스캔 데이터에서 삭제된 삭제 대상 치아의 영역(60)을 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 해당 삭제 대상 치아의 삭제를 요청하는 사용자 입력이 수신되면, 스캔 데이터에서 삭제 대상 치아의 영역(60)을 삭제한 후 가상의 잇몸 형상에 대한 메쉬를 생성하여 재구성된 영역(80)을 제공할 수 있다.
도 22는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 스캔 데이터에서 연속되는 복수개의 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 22를 참조하면, 프로세서(120)는 제 1 삭제 대상 치아의 마진 라인(41)에 대한 선택 입력을 통해 치아 삭제가 요청되면, 스캔 데이터 상에서 제 1 삭제 대상 치아의 형상을 삭제한 후 가상의 잇몸 형상에 대한 메쉬를 생성하여 재구성된 영역(81)을 제공할 수 있다. 또한, 제 1 삭제 대상 치아와 연속되는 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(42)에 대한 선택 입력을 통해 치아 삭제가 요청되면, 스캔 데이터 상에서 제 2 삭제 대상 치아의 형상을 삭제한 후 재구성된 영역(82)을 제공할 수 있다. 제 1 및 제 2 삭제 대상 치아가 연속되는 인접 치아인 경우, 디스플레이(130)는 두 개의 마진 라인이 하나의 라인으로 연속되도록 중첩되는 부분을 삭제한 제 1 및 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 스캔 데이터 상에 디스플레이할 수 있다. 마찬가지로, 프로세서(120)는 디스플레이된 마진 라인(40)의 수정을 요청하는 사용자 입력에 따라 제 1 및 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 갱신할 수 있다. 도 22의 도면 중 제 1 및 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)이 표시된 도면(좌하단의 도면)을 참조하면, 제 1 삭제 대상 치아와 제 2 삭제 대상 치아가 연속되는 인접 치아인 경우, 프로세서(120)는 제 1 삭제 대상 치아의 마진 라인(41)과 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(42)을 병합하여 제 1 및 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 결정할 수 있다. 제 1 및 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)에서는 제 1 삭제 대상 치아의 마진 라인(41)과 제 2 삭제 대상 치아의 마진 라인(42)이 중첩되는 라인이 생략될 수 있다.
도 23은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 스캔 데이터에서 연속되지 않는 복수개의 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 23을 참조하면, 프로세서(120)는 제 3 삭제 대상 치아의 마진 라인(43)에 대한 선택 입력, 제 3 삭제 대상 치아와 이격된 제 4 삭제 대상 치아의 마진 라인(44)에 대한 선택 입력을 통한 치아 삭제 요청에 기반하여, 스캔 데이터 상에서 제 3 삭제 대상 치아, 제 4 삭제 대상 치아의 형상을 순차적으로 삭제 및 재구성할 수 있다. 마찬가지로, 프로세서(120)는 스캔 데이터 상에 디스플레이되는 마진 라인(43, 44)에 대한 사용자 입력에 기초하여 제 3 및 제 4 삭제 대상 치아의 마진 라인(43, 44)을 갱신할 수 있다.
도 24는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 삭제 취소를 요청하는 사용자 입력에 따라 스캔 데이터 상에서 삭제된 삭제 대상 치아의 영역(60)을 삭제 이전으로 복원하는 과정을 예시하는 도면이다.
도 24를 참조하면, 프로세서(120)는 상술한 치아 형상의 삭제 및 재구성에 따라 스캔 데이터 상에 재구성된 영역(80)을 제공할 수 있다. 디스플레이(130)는 재구성된 영역(80) 상에 커서를 위치시키는 사용자 입력(예: 마우스 오버레이)이 수신될 때 해당 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 스캔 데이터 상에 디스플레이할 수 있다. 프로세서(120)는 해당 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)을 선택하는 사용자 입력(예: 마우스 클릭)이 수신되면, 스캔 데이터에서 재구성된 영역(80)을 삭제 이전의 형상인 삭제 대상 치아의 영역(60)으로 복원시킬 수 있다.
도 25 내지 도 26은 일 실시 예에 따른 삭제 대상 치아의 형상 삭제 후 CT 데이터를 예시하는 도면이다.
도 25는 정합된 CT 데이터와 스캔 데이터가 디스플레이된 화면을 예시하고 있다. 스캔 데이터에서 삭제 대상 치아가 삭제됨에 따라, CT 데이터에서만 삭제 대상 치아의 형상이 남아있는 것을 볼 수 있다. 또한, 도 26은 정합된 CT 데이터와 스캔 데이터 중 CT 데이터만 디스플레이된 화면을 예시하고 있다. CT 데이터에서 치아에 대한 세그먼테이션이 수행되어 있으므로, CT 데이터에서 개별적인 치아 발치가 가능함을 알 수 있다.
도 27 내지 도 29은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 CT 데이터 상에서 삭제 대상 치아의 형상을 삭제하는 동작을 예시하는 도면이다.
도 27 내지 도 29를 참조하면, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)에 기초하여 삭제 대상 치아의 영역(61)을 CT 데이터 상에서 삭제할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 세그먼테이션의 수행 결과를 이용하여 삭제 대상 치아의 영역(61)을 CT 데이터 내에서 삭제하고 빈 공간으로 처리할 수 있다. 삭제 대상 치아의 영역(61)은 CT 데이터 상에서 결정될 수 있다.
도 27은 CT 데이터를 액시얼 평면에서 보았을 때, 도 28은 CT 데이터를 크로스 평면(cross plane)에서 보았을 때, 도 29는 CT 데이터를 패러랠 평면(parallel plane)에서, 각각 2D로 표현되는 CT 데이터의 단면 영상에서 삭제 대상 치아의 형상이 삭제되기 전후를 예시하고 있다.
도 30은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 삭제 대상 치아의 형상 삭제 후 단면 라인을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 30을 참조하면, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아의 영역(61)이 삭제된 CT 데이터의 패러랠 평면에서 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)에 기초하여 단면 라인(90)을 결정할 수 있다. 여기에서, 단면 라인(90)은 CT 데이터에서 삭제 대상 치아의 형상이 삭제된 후 잇몸 및 치아의 외측 경계선을 의미한다. 예를 들면, 프로세서(120)는 CT 데이터에서 삭제 대상 치아의 형상이 삭제된 후, CT 데이터의 패러랠 평면에서 기준 HU 범위를 적용하여 치아 영역에 대해서는 각 치아의 경계를 연결하는 경계 라인을 검출하고, 치아의 형상이 삭제된 영역에 대해서는 가상의 잇몸 라인을 생성하여, 이들을 연결한 단면 라인(90)을 결정할 수 있다.
도 31 내지 도 32은 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 삭제 대상 치아의 볼륨 크기를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 31 내지 도 32를 참조하면, 프로세서(120)는 아치 라인에 기초하여 삭제 대상 치아 및 인접 치아에 대한 복수개의 기준 라인을 결정할 수 있다. 여기에서, 기준 라인은 CT 데이터의 패러랠 평면에서 단면 이미지를 결정하기 위한 기준 방향을 나타낸다. 일 실시 예에서, 복수개의 기준 라인은 CT 데이터의 액시얼 평면에서 치아 분할 정보에 기초하여 삭제 대상 치아의 중심점과 삭제 대상 치아와 인접한 인접 치아의 중심점을 지나는 제 1 기준 라인(3) 및 제 1 기준 라인(3)과 평행하고 기설정 거리 이상 이격된 제 2 내지 제 5 기준 라인(1, 2, 4, 5)을 포함할 수 있다.
프로세서(120)는 복수개의 기준 라인에 따라 CT 데이터 또는 삭제 대상 치아의 영역(61)이 삭제된 CT 데이터의 패러랠 평면에서 복수개의 단면 이미지를 획득할 수 있다. 예컨대, 도 32에 도시된 것처럼, 제 1 내지 제 5 기준 라인(1~5) 각각에 따른 뷰 포인트로 치아 삭제 전과 후의 CT 데이터에서 패러랠 평면에 대한 2개의 단면 이미지들이 5개 기준 라인에 대해 각각 결정될 수 있다.
프로세서(120)는 복수개의 단면 이미지 간에 삭제 대상 치아의 영역(61)을 비교하여 삭제 대상 치아의 볼륨 크기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 치아 삭제 전의 CT 데이터로부터 결정된 제 1 단면 이미지(식별번호 3의 1번째 도면)와, 치아 삭제 후의 CT 데이터로부터 결정된 제 2 단면 이미지(식별번호 3의 2번째 도면)에서 삭제 대상 치아의 영역(61)이 중첩되는 크기를 산출하여 볼륨 크기를 연산할 수 있다.
프로세서(120) 치아 형상이 삭제된 CT 데이터로부터 획득되는 복수개의 단면 이미지 각각에 대해서 삭제 대상 치아의 마진 라인(40)에 기초하여 복수개의 단면 라인(90)을 결정할 수 있으며, 각 단면 이미지 상에 단면 라인(90)을 중첩하여 시각화할 수 있다.
프로세서(120) 복수개의 단면 라인(90)에 기초하여 복수개의 본 레벨(bone level) 라인을 생성할 수 있으며, 각 단면 이미지 상에 본 레벨 라인도 함께 중첩하여 시각화할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 단면 라인에서 잇몸에 대응되는 일부 라인을 결정하고, 결정된 라인으로부터 기설정값 하방에 위치하도록 가상의 본 레벨 라인을 생성할 수 있다. 다른 실시 예에서, 프로세서는 치아 형상이 삭제된 CT 데이터로부터 획득되는 복수개의 단면 이미지 각각에 대해서 본 레벨 기준 HU 범위를 적용하여 본 레벨에 대응하는 라인을 검출하는 방식으로 본 레벨 라인을 결정할 수도 있다. 또한, 상술한 라인들은 정합된 스캔 데이터 및 CT 데이터 상에 디스플레이될 수 있다.
도 33 내지 도 35는 일 실시 예에 따른 디바이스(100)가 재구성된 영역(80) 상에 가상의 크라운 형상(92)을 배치하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 33을 참조하면, 프로세서(120)는 스캔 데이터 또는 CT 데이터 상에 하나 이상의 가상의 크라운 형상(92)을 배치할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 스캔 데이터에서 삭제된 삭제 대상 치아의 크라운 형상에 기초하여 가상의 크라운 형상(92)을 배치할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 삭제 대상 치아에 대한 스캔 데이터에서 표면 굴곡 정보를 검출하고, 검출된 표면 굴곡 정보에 기초하여 획득되는 크라운 형상 정보에 따라 재구성된 영역(80) 상에 가상의 크라운 형상(92)을 배치할 수 있다. 다른 실시 예에서, 프로세서(120)는 사용자 입력에 기반하여 기저장된 크라운 형상 라이브러리로부터 삭제 대상 치아의 치아 식별자에 대응되는 크라운 형상 정보를 로딩하고, 로딩된 크라운 형상 정보에 따라 재구성된 영역(80) 상에 가상의 크라운 형상(92)을 배치할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 가상의 크라운 형상(92)에 대한 위치, 크기, 형상, 종류 등의 수정을 요청하는 사용자 입력에 따라 가상의 크라운 형상(92)을 갱신할 수 있다.
도 34 내지 도 35를 참조하면, 프로세서(120)는 가상의 크라운 형상(92)을 기준으로 가상의 임플란트 몸체 형상(96)의 위치를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(120)는 가상의 크라운 형상(92)의 중심점과 치아 분할 정보에 포함된 삭제 대상 치아의 중심점을 지나는 라인에 따라 크라운의 기준 축(94)을 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 가상의 크라운 형상(92)의 최하단 지점(또는 하단과 단면 라인(90)이 중첩하는 지점)으로부터 기설정 거리(예: 3.0mm)만큼 하방에 가상의 임플란트 몸체 형상(96)의 최상단 지점이 위치하도록, 기준 축(94)에 따라 가상의 임플란트 몸체 형상(96)을 CT 데이터 또는 스캔 데이터 상에 배치할 수 있다. 마찬가지로, 프로세서(120)는 사용자 입력에 기반하여 기저장된 임플란트 몸체 형상 라이브러리로부터 로딩된 크라운 형상 정보에 따라 가상의 크라운 형상(92)을 배치하고, 사용자 입력에 따라 위치, 가상의 크라운 형상(92)의 크기, 형상, 종류 등의 갱신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수신부(110)는 네트워크를 통하거나 전기적으로 디바이스(100)의 구성요소들 또는 다른 디바이스(예: 단말, 서버)와 연결되어 명세서 전반에서 기술되는 다양한 정보들을 송수신할 수 있는 유무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 여기에서, 네트워크는 유선 및 무선 등과 같은 다양한 통신망을 통해 구성될 수 있고, 예를 들면, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 도시권 통신망(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 치아 형상을 삭제하는 일련의 동작들을 수행할 수 있고, 수신부(110), 디스플레이(130) 및 그 밖의 구성요소들과 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 이를 위해 프로세서(120)는 디바이스(100)의 동작 전반을 제어하는 CPU(central processor unit)로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이(130)는 프로세서(120)의 제어에 따라 명세서 전반에서 기술된 다양한 정보들을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(130)는 이미지를 디스플레이하는 이미지 출력 장치를 포괄적으로 의미할 수 있으며, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 등일 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 디바이스(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 일 실시 예에 따를 경우, 디바이스(100)는 다른 디바이스와 유무선 네트워크를 통해 통신하기 위한 통신부, 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스, 데이터를 저장하는 저장부(예: 메모리, 데이터베이스, 클라우드) 등을 더 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부는 생략될 수도 있다.
이상에서 도시된 단계들의 순서 및 조합은 일 실시 예이고, 명세서에 기재된 각 구성요소들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 순서, 조합, 분기, 기능 및 그 수행 주체가 추가, 생략 또는 변형된 형태로 다양하게 실시될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 '제공'은 대상이 특정 정보를 획득하거나 직간접적으로 특정 대상에게 송수신하는 과정을 포함하며 이러한 과정에서 요구되는 관련 동작의 수행을 포괄적으로 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예를 들어, 디스플레이 장치 또는 컴퓨터)에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예를 들어, 메모리)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션들을 포함하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서(예를 들어, 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 인스트럭션들 중 적어도 하나의 인스트럭션을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 인스트럭션에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 인스트럭션들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 발명에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 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.
100: 디바이스 110: 수신부
120: 프로세서 130: 디스플레이
10: 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역
40: 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인
60: 삭제 대상 치아의 영역 61: 삭제 대상 치아의 영역
70: 삭제된 영역
80: 재구성된 영역 90: 단면 라인
120: 프로세서 130: 디스플레이
10: 삭제 대상 치아의 치아 분할 영역
40: 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인
60: 삭제 대상 치아의 영역 61: 삭제 대상 치아의 영역
70: 삭제된 영역
80: 재구성된 영역 90: 단면 라인
Claims (15)
- 치아 형상 삭제 방법에 있어서,
수신부가 삭제 대상 치아가 포함된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 획득하는 단계;
프로세서가 상기 CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아를 결정하는 단계;
상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터가 상기 삭제 대상 치아에 대하여 오버랩되는 영역에 기초하여 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 단계; 및
상기 프로세서가 상기 마진 라인에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 스캔 데이터 상에서 삭제하는 단계;를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 상에서 상기 삭제된 영역을 삭제 이후의 상태로 재구성하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 상에서 상기 삭제된 영역을 상기 삭제 이후의 상태로 재구성하는 단계는
상기 프로세서가 인접 영역의 스캔 데이터에 기초하여 상기 삭제된 영역의 표면 굴곡을 재구성하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 단계는
상기 프로세서가 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터를 정합하는 단계;
상기 프로세서가 상기 CT 데이터에서 상기 삭제 대상 치아의 형상을 결정하는 단계; 및
상기 프로세서가 상기 CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 상기 오버랩되는 영역에 기초하여 상기 마진 라인을 결정하는 단계;를 포함하는, 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 상기 오버랩되는 영역에 기초하여 상기 마진 라인을 결정하는 단계는
상기 프로세서가 교합 평면에서 상기 마진 라인을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 상기 오버랩되는 영역에 기초하여 상기 마진 라인을 결정하는 단계는
상기 프로세서가 협측 방향, 설측 방향, 근심 방향 및 원심 방향 중 적어도 하나의 방향에서 상기 마진 라인을 결정하는, 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하는 단계는
상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 상기 오버랩되는 영역에 기초하여 결정된 상기 마진 라인을 사용자 입력에 기초하여 갱신하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 CT 데이터 상에서 삭제하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 프로세서가 상기 삭제 대상 치아의 영역이 삭제된 CT 데이터의 패러랠 평면(parallel plane)에서 상기 마진 라인에 기초하여 삭제 후 외측 경계선을 나타내는 단면 라인을 결정하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 CT 데이터 상에서 삭제하는 단계는
상기 프로세서가 아치 라인에 기초하여 상기 삭제 대상 치아 및 인접 치아에 대한 복수개의 기준 라인을 결정하는 단계;
상기 프로세서가 상기 복수개의 기준 라인에 따라 상기 CT 데이터 또는 상기 삭제 대상 치아의 영역이 삭제된 CT 데이터의 패러랠 평면(parallel plane)에서 복수개의 단면 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 프로세서가 상기 복수개의 단면 이미지 간에 상기 삭제 대상 치아의 영역을 비교하여 상기 삭제 대상 치아의 볼륨 크기를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 치아 형상 삭제 디바이스에 있어서,
삭제 대상 치아가 포함된 스캔 데이터 및 CT 데이터를 획득하는 수신부; 및
상기 CT 데이터에서 세그먼테이션을 수행한 결과에 기초하여 상기 삭제 대상 치아를 결정하고, 상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터가 상기 삭제 대상 치아에 대하여 오버랩되는 영역에 기초하여 상기 삭제 대상 치아에 대한 마진 라인을 결정하고, 상기 마진 라인에 기초하여 상기 삭제 대상 치아의 영역을 상기 스캔 데이터 상에서 삭제하는 프로세서;를 포함하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 스캔 데이터 상에서 상기 삭제된 영역을 삭제 이후의 상태로 재구성하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 스캔 데이터 및 상기 CT 데이터를 정합하고,
상기 CT 데이터에서 상기 삭제 대상 치아의 형상을 결정하고,
상기 CT 데이터에서 결정된 삭제 대상 치아의 형상이 상기 스캔 데이터 상에서 오버랩되는 상기 마진 라인을 결정하는, 디바이스.
- 제 11 항에 있어서,
상기 프로세서는
사용자 입력에 기초하여 상기 마진 라인을 갱신하는, 디바이스.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220047821A KR102659927B1 (ko) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 치아 형상 삭제 방법, 디바이스 및 기록매체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220047821A KR102659927B1 (ko) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 치아 형상 삭제 방법, 디바이스 및 기록매체 |
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| KR20230148699A KR20230148699A (ko) | 2023-10-25 |
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