WO2020040588A1 - 치아 분할 시스템 및 방법 - Google Patents

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WO2020040588A1
WO2020040588A1 PCT/KR2019/010751 KR2019010751W WO2020040588A1 WO 2020040588 A1 WO2020040588 A1 WO 2020040588A1 KR 2019010751 W KR2019010751 W KR 2019010751W WO 2020040588 A1 WO2020040588 A1 WO 2020040588A1
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segmentation
small
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teeth
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김승기
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주식회사 쓰리디산업영상
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Definitions

  • the present disclosure relates generally to tooth segmentation systems and methods, and more particularly to methods and systems for automatically segmenting teeth from patient scan data obtained through a 3D tooth scanner.
  • Dental prosthesis requires dental prosthesis to be attached to the tooth depending on the degree of damage to the tooth.
  • dental dental prostheses are typically used in dental dental CAD / CAM systems.
  • tooth scan data is obtained by scanning a model from a tooth, impression material or impression material with a 3D tooth scanner.
  • tooth scan data there is a problem in tooth scan data that a tooth CAD / CAM system cannot design a prosthesis for the tooth without separating the tooth from the gum.
  • the dental CAD / CAM system includes a method of generating tooth model data for dividing a tooth from gums and processing the tooth separately from the tooth scan data.
  • the generated tooth model data can be used to design a dental prosthesis in a dental CAD / CAM system and to produce a dental prosthesis designed in a dental CAD / CAM system with a 3D printer.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a dental CAD / CAM system of 3SHAPE company.
  • the tooth scan data measured by CBCT (Cone Beam CT) in the CAD / CAM system 10 is loaded through a loading unit (not displayed), and then the patient's tooth 12 in three dimensions through the display unit 11. And gum 13 at the same time.
  • the tooth 12 and the gum 13 are seen as distinct but are not distinguished from each other in the data. Therefore, only the tooth 12 is distinguished from the gum as shown in FIG. Can not.
  • 3SHAPE company clicks and displays two different points 14 and 15 on each tooth 12 through an input such as a mouse in the tooth CAD / CAM system 10 as shown in FIG. 1 (b).
  • the tooth 12 and the gum 13 are displayed on the display unit 11 as shown in FIG.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a dental CAD / CAM system of Exocad company.
  • Exocad's dental CAD / CAM system 20 loads the tooth scan data through a loading unit (not shown) and then displays the patient's teeth 22 and gums 23 in three dimensions through the display unit 21. Simultaneously show the tooth model that can be used in the dental CAD / CAM system 20 by dividing the tooth 22 and the gum 23 automatically by taking a random point 24 between the tooth 22 and the gum 23. I'm trying to get the data.
  • the present disclosure seeks to provide a tooth segmentation system and method, such as a dental CAD / CAM system, which can automatically obtain accurate tooth model data from tooth scan data while improving user convenience.
  • an according to one aspect of the present disclosure comprising: a loading unit for loading tooth scan data; A display unit displaying tooth scan data loaded by the loading unit, the display unit simultaneously displaying teeth and gums; An input unit for inputting a tooth segment mark to each tooth displayed on the display unit; And a calculation unit configured to divide the tooth from the gum based on the tooth division mark.
  • a tooth segmentation method comprising: a loading unit loading tooth scan data; Displaying the teeth and the gum according to the tooth scan data; Inputting a tooth division mark to each tooth displayed on the display unit by the input unit; And a calculating unit dividing the tooth from the gum based on the tooth division mark.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a tooth CAD / CAM system of 3SHAPE company
  • Figure 2 is a view showing an example of a tooth CAD / CAM system of Exocad company
  • FIG. 3 illustrates an example of a tooth segmentation system in accordance with the present disclosure
  • FIG. 4 is a view showing an example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure
  • FIG. 5 is a view showing another example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure.
  • FIG. 6 is a view showing another example of a method of using a tooth splitting system according to the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view showing another example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure.
  • FIG 3 is a view illustrating an example of a tooth splitting system according to the present disclosure.
  • the tooth segmentation system 100 includes a loading unit 110 for importing tooth scan data obtained from a CBCT or the like, a display unit 120 for displaying tooth scan data loaded by the loading unit 110, and a display unit 120.
  • Input unit 130 for inputting a tooth segmentation mark to each tooth displayed in the
  • a calculator 140 for dividing the tooth from the gum based on the tooth segmentation mark
  • a data generator for generating tooth model data from the tooth scan data ( 150).
  • the tooth segmentation system 100 may be, for example, a computer system such as a personal computer or a notebook. It may further include a storage unit 160 for storing the tooth scan data and the tooth model data. A method of using the tooth segmentation system 100 is described in FIG.
  • FIG. 4 is a view showing an example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure.
  • the loading unit 110 reads the tooth scan data stored in the storage unit 160 and displays the same on the display unit 120 as shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4A only the mandible tooth structure 200 is illustrated, and the same method may be applied to the mandible tooth structure.
  • the display unit 120 may be, for example, an LCD monitor. In the display unit 120, the teeth 210 and the gums 220 are simultaneously displayed.
  • the input unit 130 forms a tooth segment mark 230 on each tooth 210.
  • the input unit 130 may be a keyboard or a mouse.
  • the tooth segmentation mark 230 may be composed of a large circle 231 and a small circle 232 that fits into the large circle 231. Small circles 232 are formed on the upper surface 211 of the teeth 210.
  • the small circle 232 is preferably formed in the boundary 212 of the upper surface 211 of the tooth 210. This is because when the small circle 232 is formed outside the boundary 212 of the upper surface 211 of the tooth 210, the calculation unit 140 may not accurately separate the tooth 210 from the gum 220.
  • the method in which the small circle 232 is formed on the upper surface 211 of the tooth 210 will be described again with reference to FIG. 5.
  • Large circle 231 is formed outside boundary 212 of upper tooth surface 211.
  • the large circle 231 does not cross the boundary of the upper surface of the neighboring teeth.
  • the plurality of points 2311 and 2321 correspond to vertices of the mesh constituting the tooth scan data. That is, the 3D tooth scan data is composed of a myriad of meshes and has vertex information of the mesh. Therefore, when the tooth division mark 230 is formed on each tooth, a plurality of points 2311 and 2321 may be automatically selected in the small circle 232 and the large circle 231.
  • the calculation unit 140 calculates based on a plurality of points 2321 automatically selected in the small circle 232 and a plurality of points 2311 automatically selected between the large circle 231 and the small circle 232.
  • the tooth 210 and the gum 220 can be distinguished.
  • the algorithm in which the calculation unit 140 divides the teeth 210 and the gums 220 from the plurality of points 2311 and 2321 first gives a value of 1 to the point 2321 included in the small circle 232, A value of 0 is given to a point located at the boundary of the large circle 231 among the points 2311 included in the circle 231.
  • the Laplace equation on the mesh surface is then established. In this case, a coefficient value is assigned to each side connecting the points 2311 and 2321, and a small value is given to the sides near the concave curved surface so that the boundary between the tooth and the gum can be more clearly distinguished.
  • the point 2311 contained in the large circle 231 except for being at the boundary of the large circle 231 has a real value between 0 and 1.
  • the calculation unit 140 may be a central processing unit (CPU). After the tooth 210 is divided from the gum 220 by the calculator 140, the data generator 150 may generate tooth model data from the tooth scan data by using the information about the divided tooth 210. have. The generated tooth model data may be stored in the storage 160 and used when needed.
  • CPU central processing unit
  • the tooth division mark 230 has a shape in which a small figure is inserted into a large figure.
  • FIG. 5 is a view showing another example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure.
  • the calculator 140 may not accurately separate the tooth from the gum.
  • FIG. 6 is a view showing another example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure.
  • the small circle 232 of the tooth segmentation mark 230 may be formed not only on the upper surface of the tooth but also on the tooth surface 213 as shown in FIGS. 6A and 6B. However, it is preferable that the small circle 232 is not formed beyond the boundary 212 of the tooth 210 including the formed tooth surface 213. In addition, it is preferable that a small circle 232 is formed on the upper surface of the tooth including many concave portions. In addition, the large circle 231 is preferably formed outside the boundary 212 of the tooth 210 including the tooth surface 213 on which the small circle 232 is formed.
  • FIG. 7 is a view showing another example of a method of using a tooth segmentation system according to the present disclosure.
  • the dividing of the teeth 210 and the gums 220 by the calculator may be indicated by the tooth dividing line 240 on the display unit as shown in FIG. Looking at the tooth dividing line 240 of Figure 7 (a) there is a portion 241 in which the tooth dividing line 240 invaded the side teeth. For accurate tooth segmentation, the user may move the part 241 that invades the lateral tooth of the tooth segment line 240 through the input unit to correct the wrong part as shown in FIG. 7 (b).
  • a tooth segmentation system comprising: a loading section for loading tooth scan data; A display unit displaying tooth scan data loaded by the loading unit, the display unit displaying teeth and gums; An input unit for inputting a tooth segment mark to each tooth displayed on the display unit; And a calculator configured to divide the tooth from the gum based on the tooth division mark.
  • a tooth segmentation mark is a tooth segmentation system consisting of a large figure and a small figure inside a large figure.
  • Tooth segmentation system which is formed so that the concave portion fits into a small figure when the tooth surface has a concave portion.
  • a tooth segmentation system in which a small figure is formed within the boundary of each tooth upper surface and a large figure is formed outside the boundary of each tooth upper surface.
  • a tooth segmentation method comprising: a loading unit loading tooth scan data; Displaying the teeth and the gum according to the tooth scan data; Inputting a tooth division mark to each tooth displayed on the display unit by the input unit; And dividing the tooth from the gum based on the tooth division mark.

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Abstract

본 개시는 치아 분할 시스템에 있어서, 치아 스캔 데이터를 로딩(Loading)하는 로딩부; 로딩부에 의해 로딩된 치아 스캔 데이터를 표시하는 표시부;로서, 치아와 잇몸을 동시에 표시하는 표시부; 표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크(Mark)를 입력하는 입력부; 그리고 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 계산부;를 포함하는 치아 분할 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

치아 분할 시스템 및 방법
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 치아 분할 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 3D 치아 스캐너를 통해 얻은 환자의 치아 스캔 데이터로부터 자동으로 치아를 분할하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
치과치료 시 치아의 손상 정도에 따라 치아에 부착하는 치아 보철물이 필요하다. 그러나 사람마다 치아의 형태, 위치 및 크기가 모두 다르기 때문에 치료받는 사람의 치아 형상에 맞추어 보출물을 제작해야 할 필요가 있다. 그에 따라 일반적으로 치과에서 치아의 보철물을 만드는 경우, 치아 CAD/CAM 시스템을 이용한다. 치아 CAD/CAM 시스템을 이용하여 치과에서 보철물을 만들 때, 치아, 인상재 혹은 인상재로부터 획득한 모형을 3D 치아 스캐너로 스캔하여 얻은 치아 스캔 데이터를 사용하고 있다. 그러나 치아 스캔 데이터에는 치아와 잇몸을 분리하지 않고 있어서 치아에 사용할 보철물을 치아 CAD/CAM 시스템에서 설계할 수 없는 문제가 있다. 이에 일반적으로 치아 CAD/CAM 시스템에는 치아 스캔 데이터로부터 치아를 잇몸으로부터 분할하여 치아를 개별적으로 처리할 수 있는 치아 모형 데이터를 생성하는 방법을 포함하고 있다. 생성된 치아 모형 데이터를 사용하여 치아 CAD/CAM 시스템에서 치아 보철물을 설계하고 치아 CAD/CAM 시스템에서 설계된 치아 보철물을 3D 프린터로 제작할 수 있다.
도 1은 3SHAPE 회사의 치아 CAD/CAM 시스템의 일 예를 보여주는 도면이다.
치아 CAD/CAM 시스템(10)에서 CBCT(Cone Beam CT)로 측정한 치아 스캔 데이터를 로딩부(미표시)를 통해 로딩(loading)한 후 표시부(11)를 통해 3차원으로 환자의 치아(12) 및 잇몸(13)을 동시에 보여준다. 표시부(11)에는 치아(12)와 잇몸(13)이 구별되어 보이지만 데이터 상으로는 구별되어 있지 않아 도 1(d)와 같이 치아(12)만을 잇몸으로부터 구별하여 치아 CAD/CAM 시스템(10)에서 처리할 수 없다. 이에 3SHAPE 회사는 도 1(b)와 같이 치아 CAD/CAM 시스템(10)에서 마우스와 같은 입력부를 통해 각각의 치아(12)에 두 개의 서로 다른 점(14, 15)을 클릭하여 표시하면 치아 CAD/CAM 시스템(10)의 계산부(미표시)에서 자동으로 계산하여 치아(12)를 잇몸(13)과 구별하여 도 1(c)와 같이 표시부(11)에 치아(12)와 잇몸(13)을 구별하는 치아 분할선(16)을 표시하도록 하였다. 이후 치아 스캔 데이터로부터 치아 모형 데이터를 생성하여 도 1(d)와 같이 표시부(11)에서 치아(12) 각각을 치아 CAD/CAM 시스템(10)에서 처리할 수 있도록 하였다.
도 2는 Exocad 회사의 치아 CAD/CAM 시스템의 일 예를 보여주는 도면이다.
Exocad 회사의 치아 CAD/CAM 시스템(20)에서는 치아 스캔 데이터를 로딩부(미표시)를 통해 로딩(loading)한 후 표시부(21)를 통해 3차원으로 환자의 치아(22) 및 잇몸(23)을 동시에 보여주며 치아(22)와 잇몸(23) 사이의 임의 점(24) 하나를 찍어서 자동으로 치아(22)와 잇몸(23)을 구분하여 치아 CAD/CAM 시스템(20)에서 사용할 수 있는 치아 모형 데이터를 얻도록 하고 있다.
도 1 및 도 2에 기재된 것과 같이 사용자가 점 하나 또는 두 개를 선택하여 자동으로 치아 모형 데이터를 얻는 경우, 치아의 모양과 크기가 사람 및 치아 종류에 따라 차이가 크기 때문에 정확한 치아 모형 데이터를 얻을 수 없는 문제가 있다. 반면에 사용자에게 여러 점을 선택하게 하는 것은 사용자의 편의성을 떨어뜨리는 문제가 있다.
본 개시는 사용자의 사용 편의를 향상시키면서도 치아 스캔 데이터로부터 자동으로 정확한 치아 모형 데이터를 얻을 수 있는 치아 CAD/CAM 시스템과 같은 치아 분할 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 치아 분할 시스템에 있어서, 치아 스캔 데이터를 로딩(Loading)하는 로딩부; 로딩부에 의해 로딩된 치아 스캔 데이터를 표시하는 표시부;로서, 치아와 잇몸을 동시에 표시하는 표시부; 표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크(Mark)를 입력하는 입력부; 그리고 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 계산부;를 포함하는 치아 분할 시스템이 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 치아 분할 방법에 있어서, 로딩부가 치아 스캔 데이터를 로딩하는 단계; 표시부가 치아 스캔 데이터에 따라 치아와 잇몸을 표시하는 단계; 입력부가 표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크를 입력하는 단계; 그리고 계산부가 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 단계;를 포함하는 치아 분할 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
도 1은 3SHAPE 회사의 치아 CAD/CAM 시스템 일 예를 보여주는 도면,
도 2는 Exocad 회사의 치아 CAD/CAM 시스템 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 사용방법의 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 사용방법의 다른 예를 보여주는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 치아 분할 시스템 사용방법의 또 다른 예를 보여주는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 치아 분할 시스템 사용방법의 또 다른 일 예를 보여주는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다.
도 3은 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
치아 분할 시스템(100)은 CBCT 등으로부터 얻은 치아 스캔 데이터를 불러들이는 로딩부(110), 로딩부(110)에 의해 불러들인(loading) 치아 스캔 데이터를 표시하는 표시부(120), 표시부(120)에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크를 입력하는 입력부(130), 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 계산부(140) 및 치아 스캔 데이터로부터 치아 모형 데이터를 생성하는 데이터 생성부(150)를 포함할 수 있다. 치아 분할 시스템(100)은 예를 들어 퍼스널 컴퓨터나 노트북과 같은 컴퓨터 시스템일 수 있다. 치아 스캔 데이터 및 치아 모형 데이터를 저장하는 저장부(160)를 추가로 포함할 수 있다. 치아 분할 시스템(100)의 사용방법은 도 4에서 설명한다.
도 4는 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 사용방법의 일 예를 보여주는 도면이다.
저장부(160)에 저장된 치아 스캔 데이터를 로딩부(110)가 판독하여 표시부(120)에 도 4(a)와 같이 표시한다. 도 4(a)에는 하악 치아 구조(200)만을 도시하였으며 상악 치아 구조에 대해서도 동일한 방법이 적용될 수 있다. 표시부(120)는 예를 들어 LCD 모니터일 수 있다. 표시부(120)에는 치아(210)와 잇몸(220)이 동시에 표시되었다. 도 4(b)에 도시된 것처럼 입력부(130)가 치아 분할 마크(230, Mark)를 각각의 치아(210)에 형성한다. 입력부(130)는 키보드나 마우스 등이 될 수 있다. 치아 분할 마크(230)는 큰 원(231)과 큰 원(231) 안에 들어간 작은 원(232)으로 구성될 수 있다. 작은 원(232)은 치아(210)의 윗면(211)에 형성된다. 더 나아가 작은 원(232)은 치아(210) 윗면(211)의 경계(212) 안에 형성되는 것이 바람직하다. 작은 원(232)이 치아(210) 윗면(211)의 경계(212)를 벗어나서 형성되는 경우에는 계산부(140)가 치아(210)를 잇몸(220)으로부터 정확히 분리하지 못할 수 있기 때문이다. 작은 원(232)이 치아(210) 윗면(211)에 형성되는 방법에 대해서는 도 5에서 다시 설명한다. 큰 원(231)은 치아 윗면(211)의 경계(212) 밖에 형성된다. 바람직하게는 큰 원(231)은 이웃한 치아의 윗면의 경계를 넘지 않는 것이 좋다. 치아 분할 마크(230)가 각각의 치아(210)에 형성되는 경우 자동으로 작은 원(232)과 큰 원(231) 안에는 다수의 점(2311, 2321)이 형성된다. 다수의 점(2311, 2321)은 치아 스캔 데이터를 구성하는 메쉬의 꼭지점에 해당한다. 즉 3차원 치아 스캔 데이터는 무수히 많은 메쉬로 구성되며 메쉬의 꼭지점 정보를 갖고 있다. 따라서 치아 분할 마크(230)가 각각의 치아에 형성되는 경우 작은 원(232)과 큰 원(231) 내에 다수의 점(2311, 2321)이 자동으로 선정되게 할 수 있다. 계산부(140)는 작은 원(232) 안에 자동으로 선정된 다수의 점(2321)과 큰 원(231)과 작은 원(232) 사이에 자동으로 선정된 다수의 점(2311)을 기준으로 계산하여 치아(210)와 잇몸(220)을 구분할 수 있다. 계산부(140)가 다수의 점(2311, 2321)으로부터 치아(210)와 잇몸(220)을 분할하는 알고리즘은 먼저 작은 원(232) 안에 포함되는 점(2321)에 1의 값을 주고, 큰 원(231)에 포함되는 점(2311) 중 큰 원(231)의 경계에 위치하는 점에 0의 값을 준다. 이후 메쉬 곡면상의 라플라스 방정식을 세운다. 이 때 각 점(2311, 2321)을 잇는 각 변에는 계수 값을 지정하는데, 오목한 곡면 부근의 변들에 작은 값을 주어 치아와 잇몸의 경계를 보다 명확히 구별할 수 있다. 라플라스 방정식의 해를 구하면, 큰 원(231)의 경계에 있는 것을 제외한 큰 원(231) 안에 포함된 점(2311)은 0과 1 사이의 실수값을 가지게 된다. 이 값들은 1의 값을 갖는 작은 원(232)의 점(2321)과 0의 값을 갖는 큰 원(231)의 경계에 있는 점(2311)들 사이를 보간하는 값이 된다. 마지막으로, 0과 1 사이의 적당한 실수 값을 선택하여 메쉬 곡면상의 등치선을 계산하면, 치아와 잇몸의 경계가 된다. 이 때, 등치선 계산에 사용하는 실수 값은 메쉬 정보를 이용해 자동으로 선택할 수 있다. 계산부(140)는 중앙처리장치(CPU) 일 수 있다. 계산부(140)에 의해 치아(210)가 잇몸(220)으로부터 분할된 후 데이터 생성부(150)는 분할된 치아(210)에 대한 정보를 이용하여 치아 스캔 데이터로부터 치아 모형 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 치아 모형 데이터는 저장부(160)에 저장되어 필요할 때 불러 사용할 수 있다. 또한 치아 분할 마크(230)의 형상으로 원을 도시하였지만 본 개시의 범위 내에서 사각형, 삼각형 또는 다각형 등 모든 도형이 가능하다. 즉 치아 분할 마크(230)는 큰 도형 안에 작은 도형이 들어간 형태이다.
도 5는 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 사용방법의 다른 예를 보여주는 도면이다.
치아 분할 마크(230)의 작은 원(232)을 오목한 부분이 있는 치아 윗면(211)에 형성하는 경우, 작은 원(232) 안에 도 5(b)와 같이 오목한 부분이 들어가도록 형성하는 것이 바람직하다. 도 5(a)와 같이 작은 원(232)이 오목한 부분 안쪽에 형성되는 경우에는 계산부(140)가 치아를 잇몸으로부터 정확히 분리하지 못할 수 있기 때문이다.
도 6은 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 사용방법의 또 다른 예를 보여주는 도면이다.
치아 분할 마크(230)의 작은 원(232)은 치아 윗면 뿐 아니라 도 6(a) 및 도 6(b)와 같이 치아면(213) 어디에도 형성될 수 있다. 다만 작은 원(232)은 형성된 치아면(213)이 포함된 치아(210)의 경계(212)를 벗어나서 형성되지 않는 것이 바람직하다. 또한 오목한 부분이 많이 포함된 치아 윗면에 작은 원(232)이 형성되는 것이 바람직하다. 또한 큰 원(231)은 작은 원(232)이 형성된 치아면(213)이 포함된 치아(210)의 경계(212)를 벗어나서 형성되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 개시에 따른 치아 분할 시스템의 사용방법의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
계산부에 의해 치아(210)와 잇몸(220)이 분할된 것을 도 7(a)와 같이 표시부에 치아 분할선(240)으로 표시될 수 있다. 도 7(a)의 치아 분할선(240)을 보면 치아 분할선(240)이 옆 치아를 침범한 부분(241)이 있다. 정확한 치아 분할을 위해 사용자는 입력부를 통해 도 7(b)와 같이 치아 분할선(240) 중 옆 치아를 침범한 부분(241)을 움직여 잘못된 부분을 수정할 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 치아 분할 시스템에 있어서, 치아 스캔 데이터를 로딩(Loading)하는 로딩부; 로딩부에 의해 로딩된 치아 스캔 데이터를 표시하는 표시부;로서, 치아와 잇몸을 표시하는 표시부; 표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크(Mark)를 입력하는 입력부; 그리고 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 계산부;를 포함하는 치아 분할 시스템.
(2) 계산부에 의해 잇몸으로부터 분할된 치아에 대한 치아 모형 데이터를 치아 스캔 데이터로부터 생성하는 데이터 생성부;를 추가로 포함하는 치아 분할 시스템.
(3) 치아 분할 마크는 큰 도형과 큰 도형 안에 들어간 작은 도형으로 구성된 치아 분할 시스템.
(4) 작은 도형이 각각의 치아면에 형성되는 치아 분할 시스템.
(5) 치아면에 오목한 부분이 있는 경우 작은 도형 안에 오목한 부분이 들어가도록 형성되는 치아 분할 시스템.
(6) 작은 도형이 치아면의 경계 안에 형성되는 치아 분할 시스템.
(7) 큰 도형은 각각의 치아면의 경계 밖에 형성되는 치아 분할 시스템.
(8) 작은 도형은 각각의 치아 윗면의 경계 안에 형성되고, 큰 도형은 각각의 치아 윗면의 경계 밖에 형성되는 치아 분할 시스템.
(9) 계산부는 작은 도형 안에 형성된 점과 작은 도형과 큰 도형 사이에 형성된 점을 기준으로 치아를 분할하는 치아 분할 시스템.
(10) 치아 분할 방법에 있어서, 로딩부가 치아 스캔 데이터를 로딩하는 단계; 표시부가 치아 스캔 데이터에 따라 치아와 잇몸을 표시하는 단계; 입력부가 표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크를 입력하는 단계; 그리고 계산부가 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 단계;를 포함하는 치아 분할 방법.
(11) 치아 분할 마크는 큰 도형과 큰 도형 안에 작은 도형으로 구성된 치아 분할 방법.
(12) 작은 도형은 치아면의 경계 안에 형성되고, 큰 도형은 치아면의 경계 밖에 형성되는 치아 분할 방법.
본 개시에 따르면, 사용자가 쉽게 사용하면서도 치아와 잇몸을 정확히 분할할 수 있는 치아 분할 시스템 및 방법을 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 치아 분할 시스템에 있어서,
    치아 스캔 데이터를 로딩(Loading)하는 로딩부;
    로딩부에 의해 로딩된 치아 스캔 데이터를 표시하는 표시부;로서, 치아와 잇몸을 표시하는 표시부;
    표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크(Mark)를 입력하는 입력부; 그리고
    치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 계산부;를 포함하는 치아 분할 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    계산부에 의해 잇몸으로부터 분할된 치아에 대한 치아 모형 데이터를 치아 스캔 데이터로부터 생성하는 데이터 생성부;를 추가로 포함하는 치아 분할 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    치아 분할 마크는 큰 도형과 큰 도형 안에 들어간 작은 도형으로 구성된 치아 분할 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    작은 도형이 각각의 치아면에 형성되는 치아 분할 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    치아면에 오목한 부분이 있는 경우 작은 도형 안에 오목한 부분이 들어가도록 형성되는 치아 분할 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    작은 도형이 치아면의 경계 안에 형성되는 치아 분할 시스템.
  7. 청구항 3에 있어서,
    큰 도형은 각각의 치아면의 경계 밖에 형성되는 치아 분할 시스템.
  8. 청구항 3에 있어서,
    작은 도형은 각각의 치아 윗면의 경계 안에 형성되고,
    큰 도형은 각각의 치아 윗면의 경계 밖에 형성되는 치아 분할 시스템.
  9. 청구항 3에 있어서,
    계산부는 작은 도형 안에 형성된 점과 작은 도형과 큰 도형 사이에 형성된 점을 기준으로 치아를 분할하는 치아 분할 시스템.
  10. 치아 분할 방법에 있어서,
    로딩부가 치아 스캔 데이터를 로딩하는 단계;
    표시부가 치아 스캔 데이터에 따라 치아와 잇몸을 표시하는 단계;
    입력부가 표시부에 표시된 각각의 치아에 치아 분할 마크를 입력하는 단계; 그리고
    계산부가 치아 분할 마크를 기준으로 치아를 잇몸으로부터 분할하는 단계;를 포함하는 치아 분할 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    치아 분할 마크는 큰 도형과 큰 도형 안에 작은 도형으로 구성된 치아 분할 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    작은 도형은 치아면의 경계 안에 형성되고, 큰 도형은 치아면의 경계 밖에 형성되는 치아 분할 방법
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102453932B1 (ko) * 2020-12-28 2022-10-14 주식회사 크리에이티브마인드 3차원 치아이미지에서 치아영역을 인식하는 방법 및 그 장치
KR102461283B1 (ko) * 2021-06-15 2022-11-01 이마고웍스 주식회사 딥러닝을 이용한 3차원 스캔 데이터의 치아 자동 분리 방법 및 이를 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체
KR102641953B1 (ko) 2021-06-22 2024-02-28 주식회사 쓰리디산업영상 치아 영상을 위한 치아 분할 장치 및 방법
WO2023018206A1 (ko) * 2021-08-10 2023-02-16 이노디테크 주식회사 3차원의 구강 스캔 데이터에서 치아 객체를 분리하고, 치아의 위치 이상을 자동으로 판별하여 교정 치료 계획을 추천하는 방법, 장치 및 컴퓨터-판독 가능 기록 매체
KR102620157B1 (ko) * 2021-08-24 2024-01-03 이노디테크 주식회사 치아의 3차원 치아부 스캔 이미지를 통한 치아의 위치 이상 자동 판별 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080030497A1 (en) * 2005-12-08 2008-02-07 Yangqiu Hu Three dimensional modeling of objects
JP2009146178A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Hitachi Medical Computer Systems Inc 医用画像診断支援装置及び医用画像診断支援プログラム
KR20130044932A (ko) * 2011-10-25 2013-05-03 (주)쓰리디아이티 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법 및 이를 이용한 치아교정용 장치의 제작방법
KR20130105519A (ko) * 2012-03-16 2013-09-25 케어스트림 헬스 인코포레이티드 치근 파절들의 대화형 3-d 검사
KR20180090308A (ko) * 2015-12-04 2018-08-10 쓰리세이프 에이/에스 디지털 치과 차트들을 파퓰레이팅하기 위한 치아 상태 정보의 도출

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7004754B2 (en) * 2003-07-23 2006-02-28 Orametrix, Inc. Automatic crown and gingiva detection from three-dimensional virtual model of teeth
US10517482B2 (en) * 2017-07-27 2019-12-31 Align Technology, Inc. Optical coherence tomography for orthodontic aligners
US11534974B2 (en) * 2017-11-17 2022-12-27 Align Technology, Inc. Customized fabrication of orthodontic retainers based on patient anatomy
ES2918623T3 (es) * 2018-01-30 2022-07-19 Dental Monitoring Sistema de mejora de un modelo dental digital

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080030497A1 (en) * 2005-12-08 2008-02-07 Yangqiu Hu Three dimensional modeling of objects
JP2009146178A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Hitachi Medical Computer Systems Inc 医用画像診断支援装置及び医用画像診断支援プログラム
KR20130044932A (ko) * 2011-10-25 2013-05-03 (주)쓰리디아이티 디지털 치아교정을 위한 영상 매칭정보 생성방법 및 이를 이용한 치아교정용 장치의 제작방법
KR20130105519A (ko) * 2012-03-16 2013-09-25 케어스트림 헬스 인코포레이티드 치근 파절들의 대화형 3-d 검사
KR20180090308A (ko) * 2015-12-04 2018-08-10 쓰리세이프 에이/에스 디지털 치과 차트들을 파퓰레이팅하기 위한 치아 상태 정보의 도출

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