KR20180008532A - Tooth correction guide device method - Google Patents
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Abstract
치아교정을 위한 가이드 장치에 연관되며, 보다 상세하게는 브라켓을 치아에 접착하는 치아 교정 과정에서 의료인에게 시각적 가이드와 피드백을 제공하는 장치에 관한 것으로서, 일측에 따른 치아 교정 가이드 장치는 치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치를 포함하는 가이드와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 프로세서, 및 상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩하는 제어부를 포함한다.And more particularly to a device for providing visual guidance and feedback to a medical practitioner in a procedure of orthodontic bonding of a bracket to a tooth, wherein the orthodontic guide device according to one of the aspects is used for orthodontic planning And a controller for overlapping the guide with the tooth image based on the generated matching information. According to another aspect of the present invention,
Description
치아교정을 위한 가이드 장치에 연관되며, 보다 상세하게는 브라켓을 치아에 접착하는 치아 교정 과정에서 의료인에게 시각적 가이드와 피드백을 제공하는 장치에 연관된다.Relates to a guide device for orthodontics, and more particularly to a device for providing visual guidance and feedback to a medical practitioner during orthodontic procedures to attach a bracket to a tooth.
교정치료는 치아 배열의 이상에 대해 예방하거나 치료하는 일련의 시술을 의미한다.Orthodontic treatment refers to a series of procedures for preventing or treating abnormalities in the tooth arrangement.
특히, 교정치료란 단순히 비뚤어진 치아를 가지런히 하는 것을 포함하여 성장 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 골격적 부조화를 바로잡아 정상적인 기능을 발휘할 수 있도록 하여 건강한 구강 조직으로 교정해 주는 것을 의미한다.In particular, orthodontic treatment means correcting various skeletal mismatches that may occur during the growth process, including simply arranging crooked teeth, and correcting them to healthy oral tissues so that they can perform their normal functions.
소아나 청소년의 교정 치료는 악골 성장이 완료되기 전의 교정에 해당하기 때문에, 악골 성장을 조절하면서 교정을 할 수 있다. 그러나, 성인 등 악골 성장이 완료된 후에는 고정식 교정기나 가철식 교정기 등을 이용하여 치열의 위치를 바로 잡아주는 교정치료가 필요하다.Because orthodontic treatment in children and adolescents corresponds to the correction before the completion of jaw growth, correction can be made while controlling the jaw growth. However, after completing the growth of the adult jaw, orthodontic treatment is needed to fix the position of the dentition using a fixed brace or a removable brace.
교정치료를 위해서는, 교정 플랜에 따라 플래닝된 치아별 위치에 브라켓을 고정시키는 과정이 필요하다.For orthodontic treatment, it is necessary to fix the bracket to the planned tooth position according to the calibration plan.
이러한 과정을 위해서, 치아와 브라켓 간 접착제를 통해 접착하는 방법이 주로 사용된다.For this process, a method of bonding through the adhesive between the teeth and the bracket is mainly used.
일측에 따르면, 컴퓨팅 단말에 의해 구현되는 치아 교정 가이드 장치는 치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치 및 방향을 포함하는 가이드와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 프로세서, 및 상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩하는 제어부를 포함한다.According to one aspect, a tooth calibration guide device implemented by a computing terminal includes a processor that generates matching information between a guide and a tooth image that includes an adhesion location and orientation of the bracket in accordance with the orthodontic planning, and based on the generated matching information, And a controller for overlapping the guide with the tooth image.
일실시예에서, 상기 브라켓의 접착 위치 및 방향은 십자를 포함하는 증강현실로 구현된 영상으로 나타날 수 있다. 일실시예에서, 상기 브라켓의 접착 위치 및 방향은 상기 브라켓의 3D 이미지가 상기 브라켓이 접착될 위치에 증강현실로 구현된 영상으로 나타날 수 있다.In one embodiment, the attachment position and orientation of the bracket may appear as an image implemented as an augmented reality including a cross. In one embodiment, the attachment position and orientation of the bracket may appear as an image of the augmented reality at the location where the bracket is to be adhered to the 3D image of the bracket.
일실시예에서, 상기 치아 교정 가이드 장치는 상기 가이드가 오버랩된 치아 영상을 제공하는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 디스플레이는 카메라를 구비한 안경형 웨어러블 기기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the orthodontic guide device further comprises a display on which the guide provides an overlapped tooth image, the display including a spectacles wearable device having a camera.
다른 일실시예에서, 상기 치아 교정 가이드 장치는 상기 가이드가 오버랩된 치아 영상을 제공하는 디스플레이를 더 포함하고, 상기 디스플레이는 카메라 및 상기 카메라와 연동된 외부형 디스플레이를 포함할 수 있다.In another embodiment, the orthodontic appliance further comprises a display wherein the guide provides an overlapped tooth image, the display including a camera and an external display associated with the camera.
일실시예에서, 상기 프로세서는 상기 치아 영상에서 치아에 연관되는 복수 개의 포인트들을 식별하고, 상기 식별된 포인트들의 위치들을 상기 매칭 정보로 생성한다.In one embodiment, the processor identifies a plurality of points associated with teeth in the tooth image, and generates positions of the identified points with the matching information.
일실시예에서, 상기 복수 개의 포인트들은 잇몸 및 치아 중 적어도 하나에 포함되는 특징점이다.In one embodiment, the plurality of points are feature points included in at least one of the gums and the teeth.
일실시예에서, 상기 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 배치되는 래이디오패이크 물질(radiopaque material)에 대응한다.In one embodiment, at least one of the plurality of points corresponds to a radiopaque material disposed in the gum or tooth.
일실시예에서, 상기 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 배치되는 양형 돌출부 블록 또는 음형의 함몰부에 대응한다.In one embodiment, at least one of the plurality of points corresponds to a depression of a pattern or protrusion block disposed in the gum or tooth.
일실시예에서, 상기 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 미리 착색되는 타투 포인트 및 부착되는 칼라 테이프 중 적어도 하나에 대응하는 치아 교정 가이드 장치.In one embodiment, at least one of the plurality of points corresponds to at least one of a tattoo point and a color tape to be pre-colored on the gums or teeth.
다른 일측에 따르면, 컴퓨팅 단말에 의해 구현되는 치아 교정 가이드 장치는, 치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치 및 치아 영상 내의 브라켓의 위치 간의 오차를 계산하는 프로세서, 및 상기 오차가 임계값 이하인 경우 시술자에게 알림을 제공하기 위한 컨트롤 신호를 발생시키는 신호 생성부를 포함한다.According to another aspect, a tooth calibration guide device implemented by a computing terminal includes a processor for calculating an error between an adhesion position of the bracket and a position of the bracket in the tooth image according to the orthodontic planning, and a processor And a signal generator for generating a control signal for providing a notification.
일실시예에서, 상기 알림은 증강현실로 구현된 시각적 표식이 디스플레이를 통해 제공되는 것을 포함하는 치아 교정 가이드 장치. 일실시예에서, 상기 알림은 상기 시술자에게 제공되는 효과음을 포함하는 치아 교정 가이드 장치.In one embodiment, the notification comprises that a visual indicia implemented as an augmented reality is provided through a display. In one embodiment, the notification includes an effect tone provided to the practitioner.
다른 일측에 따르면, 광중합기 제어 장치 컴퓨팅 단말에 의해 구현되는 광중합기 제어 장치는 치아에 대한 브라켓의 위치를 기반으로 광중합기의 활성화를 결정하는 처리부, 및 상기 광중합기가 활성화된 경우, 컨트롤 신호에 응답하여 상기 브라켓에 광을 조사하도록 상기 광중합기를 제어하는 제어부를 포함한다.According to another aspect, a light curing unit control device implemented by a computing terminal of a light curing unit control device includes a processing unit that determines activation of a light curing unit based on a position of a bracket with respect to a tooth, And controlling the light curing unit to irradiate the bracket with light.
일실시예에서, 상기 처리부는, 상기 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하는 경우, 상기 광중합기의 활성화를 결정한다.In one embodiment, the processing unit determines activation of the light curing unit when the position of the bracket with respect to the tooth meets a predetermined criterion.
일실시예에서, 상기 처리부는, 치아 교정 플래닝에 따라 상기 치아에 설정된 치아 교정 위치와 상기 브라켓의 위치가 임계값 이상으로 중첩되는 경우, 상기 미리 지정된 기준에 부합하는 것으로 판단한다.In one embodiment, the processing unit determines that the tooth calibration position and the bracket position set in the tooth according to the orthodontic planning match the predetermined criteria when the position of the bracket overlaps the threshold value or more.
일실시예에서, 상기 컨트롤 신호는 상기 광중합기와 유무선으로 연결되는 스위칭 모듈에 의해 생성된다.In one embodiment, the control signal is generated by a switching module that is wired or wirelessly connected to the light curing unit.
일실시예에서, 상기 스위칭 모듈은, 풋 스위치(foot switch)에 의해 온 오프 제어되고, 상기 온 오프 제어에 따라 상기 컨트롤 신호의 생성을 제어한다.In one embodiment, the switching module is on / off controlled by a foot switch, and controls the generation of the control signal in accordance with the on-off control.
일실시예에서, 상기 스위칭 모듈은, 미리 지정된 음성신호에 응답하여 상기 컨트롤 신호를 생성한다.In one embodiment, the switching module generates the control signal in response to a predetermined voice signal.
일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 컨트롤 신호에 따라, 조사량 및 조사시점 중에서 적어도 하나를 제어하여 상기 광을 조사하도록 상기 광중합기를 제어한다.In one embodiment, the control unit controls the light curing unit to control at least one of the irradiation amount and the irradiation time according to the control signal to irradiate the light.
다른 일측에 따르면, 컴퓨팅 단말에 의해 구현되는 치아 교정 가이드 장치의 동작 방법은 치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치를 포함하는 가이드와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩하는 단계를 포함한다.According to another aspect, a method of operating a tooth correction guide apparatus implemented by a computing terminal includes generating matching information between a guide and a tooth image including an adhesion position of a bracket according to a tooth correction plan, And superimposing the guide on the tooth image based on the tooth image.
다른 일측에 따르면, 컴퓨팅 단말에 의해 구현되는 광중합기 제어 방법은 처리부에서, 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하는 경우, 광중합기의 활성화를 결정하는 단계, 및 제어부에서, 상기 광중합기가 활성화된 경우, 컨트롤 신호에 응답하여 상기 브라켓에 광을 조사하도록 상기 광중합기를 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect, a method of controlling a light curing unit implemented by a computing terminal includes the steps of: determining, in a processing unit, activation of a light curing unit when a position of a bracket with respect to a tooth meets a predetermined criterion; And when activated, controlling the light curing unit to irradiate light to the bracket in response to the control signal.
다른 일측에 따르면, 컴퓨팅 단말에 의해 구현되는 치아 교정 가이드 장치는 치근을 포함하는 치아의 3D 이미지와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 프로세서, 및 상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 치근을 나타내는 이미지를 상기 치아 영상에 오버랩하는 제어부를 포함한다.According to another aspect, a tooth correction guide device implemented by a computing terminal includes a processor for generating matching information between a 3D image of a tooth including a tooth root and a tooth image, and an image representing the root, based on the generated matching information, To the tooth image.
일실시예에서, 상기 프로세서는 CT 영상으로부터 상기 치아의 3D 이미지를 추출하고, 상기 치아의 3D 이미지와 대응되는 상기 치아 영상 내의 치아를 식별하여 상기 매칭 정보를 생성한다.In one embodiment, the processor extracts a 3D image of the tooth from a CT image, and identifies teeth in the tooth image corresponding to the 3D image of the tooth to generate the matching information.
일실시예에서, 상기 프로세서는 치아 교정 플래닝에 따른 스크류 식립 위치 가이드를 생성하고, 상기 제어부는 상기 스크류 식립 위치 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩한다.In one embodiment, the processor creates a screw placement position guide in accordance with the orthodontic planning, and the control portion overlaps the screw placement position guide with the tooth image.
도 1은 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치를 도시한다.
도 2a는 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치에 의해 디스플레이 장치에 가이드가 증강현실로 구현되는 모습을 도시한다.
도 2b는 일실시예에 따른 가이드에 따라 브라켓을 접착하는 실시예를 도시한다.
도 3a는 입천장의 루게(palatal rugae) 상에 특징 포인트를 표시하여 가이드와 치아 영상을 매칭하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 치아 상에 특징 포인트를 표시하여 가이드와 치아 영상을 매칭하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3c는 하나의 치아의 정보에 포함된 특징 포인트를 이용하여 가이드와 치아 영상을 매칭하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3d는 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치에 의해 치근 및 교정용 스크류의 식립 위치를 증강현실로 가이드하는 모습을 도시한다.
도 3e는 일실시예에 따른 오브젝트 좌표계의 식별 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 광중합기 제어 장치를 도시한다.
도 5는 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 일실시예에 따른 광중합기 제어 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.1 shows a tooth alignment guide device according to one embodiment.
FIG. 2A is a view showing a guide implemented in a display device as an augmented reality by the orthodontic appliance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B illustrates an embodiment of bonding the bracket according to the guide according to an embodiment.
3A is a view for explaining an embodiment in which feature points are displayed on a palatal rugae of a palate to match a guide and a tooth image.
FIG. 3B is a view for explaining an embodiment in which feature points are displayed on a tooth to match a guide and a tooth image.
FIG. 3C is a view for explaining an embodiment in which a guide and a tooth image are matched using characteristic points included in information of one tooth. FIG.
FIG. 3D shows a state in which the placement position of the root and the orthodontic screw is guided to the augmented reality by the orthodontic guide apparatus according to one embodiment.
FIG. 3E is a diagram for explaining an identification process of an object coordinate system according to an embodiment.
4 shows a light curing device control apparatus according to one embodiment.
5 is a flow chart illustrating a method of operating the orthodontic appliance according to one embodiment.
6 is a flowchart showing an operation method of the light curing unit control apparatus according to one embodiment.
이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the rights is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the following description are chosen to be generic and universal in the art to which they are related, but other terms may exist depending on the development and / or change in technology, customs, preferences of the technician, and the like. Accordingly, the terminology used in the following description should not be construed as limiting the technical thought, but should be understood in the exemplary language used to describe the embodiments.
또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.Also, in certain cases, there may be a term chosen arbitrarily by the applicant, in which case the meaning of the detailed description in the corresponding description section. Therefore, the term used in the following description should be understood based on the meaning of the term, not the name of a simple term, and the contents throughout the specification.
도 1은 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치(100)를 도시한다.FIG. 1 illustrates a tooth
치아 교정 가이드 장치(100)는 프로세서(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 장치(100)는 컴퓨팅 단말에 의해 적어도 일시적으로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 단말은 퍼스널 컴퓨터, 의료용 기기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 웨어러블 디바이스 등 임의의 형태의 전자 기기를 포함한다. 프로세서(110) 및 제어부(120)는 각각 이러한 전자 기기에 포함되는 물리적 및/또는 논리적 엘리먼트일 수 있다. 이를테면 전용 하드웨어(dedicated hardware) 또는 소프트웨어나 오퍼레이팅 시스템에 의해 제어되는 범용 연산 자원에 의해 프로세서(110) 및 제어부(120)가 구현될 수 있다. 또한 프로세서(110)와 제어부(120)가 하나의 칩에서 함께 구현되는, 따라서 물리적으로 구분되지 않는 것일 수도 있으며, 이러한 하드웨어 자원의 구현은 기술의 발달이나 설계 변경에 의해 얼마든지 변경될 수 있다. 따라서 프로세서(110)와 제어부(120)의 기능과 동작 및 구조가 서로 구분되는 것으로 이해되지만 실시예에 따라 이러한 구분이 다르게 해석되는 경우도 있을 수 있다.The
프로세서(110)는 치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치를 포함하는 가이드와 치아 영상간 매칭 정보를 생성한다. 또한, 제어부(120)는 생성된 매칭 정보에 기초하여, 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩한다.The
일실시예에 따르면 장치에 치아 영상이 입력된다. 입력되는 치아 영상은 예시적으로, 그러나 한정되지 않게, 치아 교정을 기다리고 있는 교정 환자의 치아를 촬영한 영상이다. 치아 영상은 장치(100)가 동작하고 있는 순간 실시간으로 환자의 치아를 촬영하고 있는 영상일 수 있다.According to one embodiment a tooth image is input to the device. The input tooth image is illustratively, but not exclusively, an image of a tooth of a calibrating patient awaiting tooth correction. The tooth image may be a video image of the patient's teeth in real time as soon as the
이 환자에 대해 각 치아별 브라켓의 접착 위치는 미리 플래닝되어 있을 수 있다. 이러한 플래닝은 환자의 치아 상태를 촬영한 의료 영상 데이터를 이용하여 소프트웨어에 의해 자동으로 생성된 것일 수도 있고, 및/또는 의료인이 이러한 데이터를 참고하여 매뉴얼하게 생성해 놓은 수술 계획을 포함하기도 한다.For this patient, the adhesive location of each bracket by each tooth may be preplanned. Such planning may be automatically generated by the software using the medical image data of the patient's tooth condition, and / or may include a surgical plan that the medical person has manually generated with reference to such data.
교정수술 전까지의 과정에서, 의료인이 구강 인상을 채득하고 모델을 제작한 다음 스캔 데이터를 확보한다. 이 때 필요 시 래이디오패이크 포인트를 부착하여 진행한다. 그리고 CT 촬영을 하고, 스캔 데이터와 CT 촬영 결과를 정합하여 각 치아별 브라켓의 접착 위치를 플래닝 하는 것이다. 플래닝에는 여러 가지가 있지만 본 명세서 전반적으로는 플래닝이, 각 치아별 어느 위치에서 어떠한 종류의 브라켓을 접착할 것인지에 대한 계획을 포함하는 것으로 이해된다.In the course of the correction, the surgeon obtains the oral impression, creates the model, and obtains the scan data. At this time, attach a laser diode point if necessary. Then, CT scan is performed, and scan positions and CT scan results are matched with each other to plan the adhesion position of each bracket. Although there are a variety of plans, it is understood that planning in general throughout this specification encompasses planning for what kind of brackets to adhere to at each position of each tooth.
한편 이렇게 플래닝이 되고 나면 수술 직전 수술 부위에 매칭 마커가 부착될 수 있다. 인상 채득 후 스캔 하거나 구강 스캔하여 데이터를 확보하고 이 데이터를 앞서 말한 스캔 데이터와 CT 촬영 결과의 매칭과 일치시킨다. 나중에 실제 수술 시에는 촬영된 영상이 이 데이터와 정합되어 영상으로 나타난다.On the other hand, a matching marker can be attached to the operation site just before the surgery. After the impression is taken, a scan or a mouth scan is performed to acquire the data, and the data is matched with the scan data and the CT scan result. Later, during the actual operation, the photographed image is matched with this data and displayed as an image.
치아 교정 가이드 장치(100)는 현재 촬영되어 입력되고 있는 치아 영상을 이용하여 카메라 시점 (오브젝트 시점이라고 한다)의 좌표계와 상기 플래닝에서의 3D 좌표의 기준이 되는 기준 좌표계 사이의 차이를 인식한다. 이러한 과정은 상기 기준 좌표계와 상기 오브젝트 좌표계 사이의 좌표 변환 함수 (또는 변환 벡터)를 계산하는 것으로 이해될 수 있다. 증강 현실이 정밀하게 제공되기 위해 실제 오브젝트 또는 오브젝트의 영상 위에 가상 정보를 합성하여 제공하기 위해 이러한 좌표 변환을 하는 것이다.The tooth
도 2a는 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치에 의해 디스플레이 장치(210)에 가이드(220)가 증강현실로 구현되는 모습을 도시한다.FIG. 2A illustrates a
이러한 촬영은 따로 배치된(stand alone) 카메라에 의해서 수행될 수도 있으나, 일실시예에 따르면 의료인이 착용하는 증강현실용 안경에 부착된 카메라에서 수행될 수도 있다. 본 발명이 웨어러블 기기, 이를테면 안경 형태의 웨어러블 기기에서 영상을 촬영하고 증강현실을 이 기기에서 제공하는 것에 한정되는 것은 아니다. 그러나 하나의 구현 가능한 실시예로서 안경 형태의 웨어러블 기기를 이하에서 설명하기로 한다. 다시 강조하건대 이러한 웨어러블 기기는 하나의 예시적 응용에 불과하다.Such a photographing may be performed by a stand alone camera, but may be performed in a camera attached to an augmented reality glasses worn by a medical practitioner according to an embodiment. The present invention is not limited to photographing an image in a wearable device, such as a wearable device in the form of a spectacle, and providing an augmented reality in the device. However, as a possible embodiment, a wearable device in the form of a pair of glasses will be described below. Again, these wearable devices are just one example application.
한편, 다른 응용에서는 투명한 디스플레이(transparent display) 형태의 기기도 가능하다. 수술을 집도하는 의료인과 환자 사이에 위치하는 투명한 디스플레이 형태가 되면 의료인은 더욱 자유롭고 편하게 수술할 수 있다.In other applications, transparent display devices are also possible. Transparent display forms placed between the patient and the surgeon who is performing the surgery can make the surgeon more free and comfortable.
도 2a는 이러한 예시적인 응용에 따라 안경형 웨어러블 기기에서 증강 현실 기법으로 치아 교정을 위한 가이드가 이루어지는 모습이 도시된다.FIG. 2A shows a guide for performing orthodontic correction using an augmented reality technique in a spectacled wearable device according to this exemplary application.
가이드(220)는 교정 플래닝에 기초하여 각 치아별 브라켓의 접착 위치를 나타내는 정보로서, 도 2a의 실시예에서는 점선으로 표현된다. 가이드(220)는 구강 내의 특징점을 기준으로 치아 배열에 따라 분포할 수 있는데, 가이드의 생성에 사용된 특징점과, 현재 디스플레이 장치(210)를 통해 확인되는 치아 영상(또는 구강 내 영상)에서의 특징점을 서로 매칭 시킴으로써, 가이드가 접착 위치를 정확하게 지시할 수 있다.The
일실시예에 따른 가이드(220)는 브라켓의 접착 위치의 일측에 표시되는 브라켓 순서를 더 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 브라켓의 종류, 접착 순서 등의 관련 정보들을 더 포함할 수 있다.The
도 2b는 일실시예에 따른 가이드에 따라 브라켓(230)을 접착하는 실시예를 도시한다.FIG. 2B illustrates an embodiment of bonding the
시술자는, 브라켓 홀더를 이용해서 브라켓(230)을 증강현실 형태로 표시되는 가이드를 따라 접착 위치에 정확하게 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 치아 교정 가이드 장치는 가이드와 브라켓 간의 중첩률을 산출하고, 산출된 중첩률을 가이드에 업데이트할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치는 브라켓과 가이드가 얼마나 중첩되었는지, 즉 어느 정도의 정확도로 접착되는지를 실시간으로 표시할 수 있다.The practitioner can use the bracket holder to accurately position the
다른 일례로, 본 발명에 따른 치아 교정 가이드 장치는 현재 위치에서의 브라켓 접착이 완료되면, 다음 순서에 해당하는 가이드를 점멸하거나, 굵기를 다르게 표시하는 등의 효과를 주어 브라켓의 접착 순서를 시술자에게 가이드 해줄 수도 있다.In another example, when the bracket bonding at the current position is completed, the orthodontic appliance guide device according to the present invention gives the effect of blinking the guide corresponding to the next procedure, displaying the thickness differently, You can also guide me.
가이드가 브라켓의 접착 위치를 정확하게 가이드 하기 위해서는, 가이드와 치아 영상 간의 정확한 매칭이 필요하다. 이를 위해, 구강 내의 특징 포인트를 지정하고 이 특징 포인트를 이용하여 치아 영상과의 매칭이 가능하다. Accurate matching between the guide and the tooth image is necessary for the guide to accurately guide the location of the bracket's gluing. For this purpose, feature points in the oral cavity can be specified, and matching with teeth images is possible using these feature points.
도 3a는 입천장의 루게(palatal rugae) 상에 특징 포인트(310)를 표시하여 가이드와 치아 영상을 매칭하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 3b는 치아 상에 특징 포인트(320)를 표시하여 가이드와 치아 영상을 매칭하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 한편, 도 3c는 하나의 치아의 정보에 포함된 특징 포인트(330)를 이용하여 가이드와 치아 영상을 매칭하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 각각의 치아들은 그 형태 및 크기가 서로 다르기 때문에 하나의 치아의 정보만을 이용한 매칭도 가능하다. 하나의 치아의 정보는 예를 들어 동일한 선상에 있지 않은 세 개 이상의 특징 포인트를 포함할 수 있다. 일반적으로 브라켓의 접착 시에는 정밀한 취급이 요구되어 치아 하나를 클로즈업하게 마련이므로 주변의 치아와 무관하게 하나의 치아에 대한 정보를 이용하여 브라켓 접착 대상 치아를 클로즈업하여 촬영한 영상과 매칭하는 실시예가 효과적으로 이용될 수 있다.3A is a view for explaining an embodiment in which a
웨어러블 기기에 연동되는 카메라가 환자의 치아 영상을 촬영하여 보내오면, 치아 교정 가이드 장치는 치아 영상에 포함된 복수 개의 특징점들을 이용하여 카메라 시점의 오브젝트 좌표계를 인식한다. 치아 영상이라 함은 치아만을 포함하는 영상이 아니고, 치아를 포함하는 구강 내를 촬영한 영상으로 해석될 수 있다.When a camera interlocked with the wearable device photographs and sends a tooth image of a patient, the tooth correction guide device recognizes an object coordinate system of the camera viewpoint using a plurality of minutiae included in the tooth image. The tooth image is not an image including only a tooth but can be interpreted as an image taken in an oral cavity including a tooth.
특징점들은 마커 기반의 인식 또는 마커리스 기반의 인식 어느 쪽도 가능하다. 먼저 마커리스 기반의 인식을 설명한다. 일실시예에 따르면 상기 복수 개의 포인트들은 잇몸 및 치아 중 적어도 하나에 포함되는 특징점이다. 참고로 잇몸은 통상적으로 치조골을 싸고 있는 연조직을 의미하나, 연조직(soft tissue)과 치조골(hard tissue) 둘 다를 의미할 수도 있다. 상기와 같은 특징점은 치아의 모서리, 치아와 치아 사이의 치간 포인트, 입천장의 루게(palatal rugae), 파필라(palatal incisal paplla) 일 수 있다. Feature points can be either marker based or marker based based recognition. First, we describe the markerless based recognition. According to an embodiment, the plurality of points are minutiae included in at least one of the gums and the teeth. For reference, the gum usually refers to the soft tissue surrounding the alveolar bone, but it may also refer to both soft tissue and hard tissue. Such features may be the edges of the teeth, the interdental points between the teeth and teeth, the palatal rugae of the palate, and the palatal incisal papilla.
현재 존재하는 치아들에서 다차원의 특징점들이 꽤 정교한 정도로 추출되기 때문에 이러한 마커리스 기반의 실시예가 가능하다. 특히 치아는 외부로 돌출되어 있고 그 자체로 X-레이나 CT 등 의료 영상을 3D로 구현한 데이터 내에도 공통적으로 존재하므로, 치아 영상에서 치아 특징점들을 추출해서 3D 데이터와 매칭하는 것이 매우 쉽다.This markerless based embodiment is possible because the multidimensional feature points are extracted to a fairly sophisticated degree in existing teeth. Particularly, since the teeth protrude to the outside, and the medical images such as X-rays and CTs themselves are commonly present in the data in 3D, it is very easy to extract the tooth characteristic points from the teeth image and match with the 3D data.
한편, 이러한 마커리스 기반의 인식을 대신하여 또는 이와 함께, 마커 기반의 인식도 가능하다. 환자의 구강을 X-레이나 CT로 촬영해도 이러한 마커가 촬영 되어야 특징점의 매칭 및 좌표 변환이 용이하기 때문에, 사용되는 물질은 방사선 불투과성 또는 방사선 컨트라스트 특성을 갖는 물질일 수 있다. 이를테면 도 3a의 도면부호 310과 같이 이러한 포인트는 의료인이 환자의 잇몸이나 입천장 등에 미리 배치시켜 놓은 래이디오패이크 물질(radiopaque material)로 된 포인트들일 수 있다. 예를 들면 가타포처나 불투과성 레진 블록(resin block) 등이다.On the other hand, marker-based recognition is possible instead of or in addition to such markerless-based recognition. Even when the patient's oral cavity is photographed by X-ray or CT, the material used may be a material having radiopaque property or radiation contrast property because matching of the feature point and coordinate conversion are easy to be performed when these markers are photographed. Such points, such as 310 in FIG. 3A, may be points made of radiopaque material that a medical person has previously placed in the patient's gums or palate. Such as, for example, garapata or impermeable resin blocks.
또 다른 실시예에서, 도 3b의 도면부호 320과 같이 의료인이 잇몸 또는 치아에 미리 타투(tattoo)를 착색시켜 놓은 포인트들이 이용될 수도 있다. 이와 유사한 다양한 실시예들이 존재할 수 있으며 열거된 실시예들은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것이다.In yet another embodiment, points may be used, such as a
이러한 마커들에 있어서, CT 영상과 구강 이미지 스캔 영상은 정합되어 있으므로, 수술 전에 이렇게 마커를 추가 배치하고 스캔을 다시 함으로써 수술 중 실시간 촬영되는 영상과 CT 영상 데이터 사이의 정합이 정교하게 이루어질 수 있다.In these markers, since the CT image and the oral image scan image are matched, the marker can be additionally disposed before the operation and the scan can be performed again, so that the matching between the real-time image and the CT image data during the operation can be elaborated.
치아 영상에 오버랩되는 가이드는 점선, 실선, 화살표, 실제 브라켓 모양 등 다양한 형태일 수 있다. 또한, 가이드는 브라켓의 접착 위치를 알려주는 정보 이외에도 다양한 정보들이 함께 텍스트나 이미지로 표시될 수도 있다. 예를 들어, 환자의 이름, 성별, 나이, 질병 분류, 현재 접착을 준비하고 있는 치아가 몇 번 치아 번호인지, 이전에 의료인이 남겨 둔 특이사항의 코멘트 등이 선택적으로 제시될 수도 있다. 이러한 다양한 시각적 처리는 의료인의 치료를 보조하고 혹시 있을 지 모를 의료적인 실수를 방지하기 위해 여러 가지로 준비될 수 있다. 나아가 시각적 가이드 라인과 함께 또는 선택적으로 음성으로 가이드라인 정보가 제시될 수도 있다.The guide that overlaps the teeth image can be various forms such as dotted line, solid line, arrow, actual bracket shape. In addition, the guide may display various information together with text or image in addition to the information indicating the bonding position of the bracket. For example, the patient's name, gender, age, disease classification, number of teeth that are currently preparing for bonding, number of teeth, comments of uniqueness previously left by the healthcare provider, etc. may optionally be presented. These diverse visualizations can be prepared in many ways to assist medical care and prevent any possible medical mistakes. Furthermore, the guideline information may be presented with the visual guidance or alternatively by voice.
도 3d는 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치에 의해 치근 및 교정용 스크류의 식립 위치를 증강현실로 가이드하는 모습을 도시한다. 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치는 교정용 스크류를 환자의 치조골에 식립하는 경우에 시술자가 환자의 치근을 손상시키지 않으면서 식립하는 것을 돕는 데 이용될 수 있다.FIG. 3D shows a state in which the placement position of the root and the orthodontic screw is guided to the augmented reality by the orthodontic guide apparatus according to one embodiment. The orthodontic guide device according to one embodiment can be used to help the practitioner to arrange the orthodontic screw without damaging the patient's root when the orthodontic screw is placed on the patient's alveolar bone.
교정용 스크류는 일반적으로 앵커리지 로스(anchorage loss) 없이 치아를 원하는 방향으로 이동시키기 위해 치근들 사이의 치조골에 식립된다. 그러나, 치근들 사이가 좁은 경우가 많아 시술자의 예측에 의존하여 교정용 스크류를 식립하는 경우 환자의 치근이 손상될 우려가 있다. 따라서, 교정용 스크류를 식립할 때 환자의 치근의 위치를 증강현실을 통해 시술자가 확인할 수 있도록 한다면 환자의 치근이 손상될 우려를 대폭 감소시킬 수 있다.The orthodontic screw is usually placed in the alveolar bone between the roots to move the tooth in the desired direction without anchorage loss. However, since the distance between the roots is often narrow, depending on the operator's prediction, when the orthodontic screw is placed, the root of the patient may be damaged. Therefore, if the practitioner can confirm the position of the root of the patient when the orthodontic screw is placed through the augmented reality, the risk of damage to the root of the patient can be greatly reduced.
일실시예에서, 치아교정 가이드 장치는 환자의 구강을 실시간으로 촬영한 치아 영상 내에 환자의 치근을 나타내는 치근 이미지(340)를 오버랩하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 3d에 도시된 바와 같이 환자의 구강을 실시간으로 촬영한 치아 영상 내에 환자의 치근 이미지(340) 및/또는 스크류 식립 위치 가이드(350)가 증강현실로 구현될 수 있다. 이와 같이, 시술자가 환자의 치근의 위치를 용이하게 확인할 수 있도록 함으로써, 교정용 스크류 식립 시에 환자의 치근 손상을 방지할 수 있다.In one embodiment, the orthodontic appliance can display an overlapping
일실시예에서, 증강현실 구현을 위한 치근 이미지를 얻기 위하여 CT 영상을 이용할 수 있다. 예를 들어, CT 영상으로부터 치아의 3D 이미지를 추출하고 추출된 치아의 3D 이미지의 치관 부위와 구강을 촬영한 치아 영상 내의 치관 부위를 매칭시키는 방식이 이용될 수 있다. 구체적으로, 환자의 시술 대상 부위인 치아 및 잇몸을 촬영한 치아 영상과 CT 영상으로부터 추출된 치아의 3D 이미지가 매칭되면, 치아 영상 내의 각 치아에 대응되는 치근 이미지를 생성하여, 치아 영상 내에 치근 이미지가 증강현실로 오버랩되어 나타나도록 할 수 있다. 또한, 치아의 3D 이미지에 기초하여 치아 교정 플래닝에 따라 치근 손상을 방지할 수 있는 스크류 식립 위치 가이드(350)를 생성하고 이를 치아 영상 내에 오버랩 할 수 있다.In one embodiment, a CT image may be used to obtain a root image for an augmented reality implementation. For example, a method of extracting a 3D image of a tooth from a CT image and matching the crown region of the 3D image of the extracted tooth with the crown region of the tooth image of the oral cavity can be used. Specifically, when the 3D image of the tooth extracted from the CT image is matched with the teeth image of the patient's treatment target tooth and gum, a root image corresponding to each tooth in the tooth image is generated, May overlap with the augmented reality. Also, based on the 3D image of the tooth, a screw placement position guide 350 that can prevent root damage in accordance with orthodontic planning can be created and overlapped within the tooth image.
일실시예에서, 증강현실 구현을 위하여 브라켓(360)을 마커로 활용할 수 있다. 일반적으로 교정용 스크류는 브라켓 및 와이어를 장착한 후에 식립되는 경우가 많으므로, 치아 영상 내의 브라켓(360)을 마커로서 활용하여 매칭 단계에서 치아 인식의 정확도를 높일 수 있다.In one embodiment, the
도 3e는 일실시예에 따른 오브젝트 좌표계의 식별 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3E is a diagram for explaining an identification process of an object coordinate system according to an embodiment.
동일한 선상에 있지 않은 곳에 세 개 이상의 포인트를 배치하는 경우, 이들이 3D 데이터에 반영되고 실시간 촬영 영상에도 반영 됨으로써, 가이드와 치아 영상 간의 정확한 매칭이 가능하다.If three or more points are placed on the same line, they are reflected in the 3D data and reflected in the real-time shot image, so that accurate matching between the guide and the tooth image is possible.
일실시예에 따르면 연산양을 줄이고 계산이 정확하게 되기 위해 정삼각형 형태로 각 꼭지점에 마커를 표시할 수 있다. 그리고 이러한 정삼각형 형태의 마커 부분을 두 곳 이상 두어서 영상 인식의 정확도를 높일 수 있다. 상술한 바와 같이 환자의 구강을 X-레이나 CT로 촬영해도 이러한 마커가 촬영 되어야 특징점의 매칭 및 좌표 변환이 용이하기 때문에, 마커로 사용되는 물질은 방사선 불투과성 또는 방사선 컨트라스트 특성을 갖는 물질일 수 있다. 이를테면 이러한 포인트는 의료인이 환자의 잇몸이나 입천장 등에 미리 배치시켜 놓은 래이디오패이크 물질(radiopaque material)로 된 포인트들일 수 있다.According to one embodiment, markers can be displayed on each vertex in the form of an equilateral triangle to reduce the amount of computation and make the calculations accurate. In addition, it is possible to increase the accuracy of image recognition by placing two or more markers of the equilateral triangle shape. As described above, even when the patient's mouth is photographed by X-ray or CT, since the matching of the feature points and the coordinate transformation are easy to be performed, the substance used as the marker may be a substance having radiopaque property or radiation contrast property . Such points may be, for example, points made of radiopaque material that a medical person has previously placed in the patient's gums or palate.
본 발명에 따른 프로세서가 영상 인식을 할 때 특징점들의 복잡도가 높아질수록 인식 정확도가 높아진다. 마커로는 가타포처, 핀, 타투 등이 이용될 수 있다. 가타포처는 종래 치과 용품으로 사용되는 것인데 실시예들에 따른 마커로 이용될 수 있다. 또한 헤드 부분에 래이디오패이크 물질이 배치된 핀이 활용될 수도 있고, 물리적 형태를 환자 잇몸에 박아 넣는 것이 어려운 경우에는 의료인이 잇몸 또는 치아에 미리 타투(tattoo)를 착색시켜 놓은 포인트들이 이용될 수도 있다. 이와 유사한 다양한 실시예들이 존재할 수 있으며 열거된 실시예들은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것이다.When the processor according to the present invention performs image recognition, the higher the complexity of the feature points, the higher the recognition accuracy. The marker may be a katapocha, a pin, a tattoo, or the like. Kataphora is conventionally used as a dental product and can be used as a marker according to embodiments. In addition, pins with radio-paced material disposed on the head may be utilized, and points where the medical person paints the tattoo on the gums or teeth are used when it is difficult to insert the physical form into the patient's gums It is possible. Various similar embodiments may exist and the enumerated embodiments are illustrative rather than limiting.
이하에서는, 오브젝트 좌표계의 식별 과정을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the identification process of the object coordinate system will be described in more detail.
치아 영상에서 프로세서에 의해 특징점들이 인식되면 이들의 노말 방향이 계산될 수 있다. 증강현실을 위해 치아 영상을 제공하는 카메라의 위치 벡터 라고 하고, 벡터 로부터 제1 마커의 위치로의 방향 벡터를 제2 마커의 위치로의 방향 벡터를 제3 마커의 위치로의 방향 벡터를 으로 표현하면, 각 마커들의 위치 벡터 및 는 아래 수학식과 같이 표현된다. 스칼라 값 r, s 및 t는 카메라 위치와 마커들 사이의 거리이다. 물론 마커가 하나인 예에서 이 벡터들은 마커 내의 복수 개의 포인트들에 대응할 수도 있다.When the feature points are recognized by the processor in the tooth image, their normal direction can be calculated. The position vector of the camera that provides the tooth image for the augmented reality And the vector To the position of the first marker The direction vector to the position of the second marker is The direction vector to the position of the third marker is , The position vector of each marker And Is expressed by the following equation. The scalar values r, s, and t are the distance between the camera position and the markers. Of course, in the example of a single marker, these vectors may correspond to a plurality of points in the marker.
그러면, 스칼라 r, s 및 t는 아래 수학식 2의 방정식을 풀어서 구할 수 있다.Then, the scalar r, s, and t can be obtained by solving the following equation (2).
이렇게 마커의 위치 벡터들 및 가 구해지면, 포인팅 위치의 위치 벡터 가 구해질 수 있다. 그러면, 마커들 위치의 중심점으로부터, 노말(normal) 방향으로 h 만큼 떨어져 있다. 벡터 는 마커들 위치가 이루는 평면의 노말 벡터이다. 그리고 아래 수학식을 참조하면 마커의 위치 벡터들 및 로부터 주방향 벡터 를 구할 수 있다.The position vectors of the markers And The position vector of the pointing position Can be obtained. Then, from the center point of the position of the markers, it is spaced by h in the normal direction. vector Is the plane normal vector formed by the positions of the markers. Then, referring to the following equation, the position vectors of the markers And Lt; RTI ID = 0.0 & Can be obtained.
상기와 같이 주방향 벡터 를 하나 이상에 대해 구하고, 원래 3D 데이터가 구축된 기준 좌표계에서의 벡터와 비교하면 벡터 연산을 이용하여 좌표계 간의 변환 벡터 를 구할 수 있다. 이 를 이용하여 오브젝트 좌표계를 기준 좌표계로 변환할 수 있고, 반대로 의 역인 을 이용하여 기준 좌표계 상의 플래닝 가이드를 현실의 오브젝트 좌표계 쪽으로 변환할 수도 있다.As described above, Is compared with the vector in the reference coordinate system in which the original 3D data is constructed, and then the transformation vector between the coordinate systems Can be obtained. this The object coordinate system can be converted into the reference coordinate system, and conversely, Inverse of The planning guide on the reference coordinate system can be converted to the actual object coordinate system.
도 4는 일실시예에 따른 광중합기 제어 장치(400)를 도시한다.4 shows a light curing
일실시예에 따른 광중합기 제어 장치(400)는 브라켓이 교정 플래닝에 기초하여 치아 상에 적절하게 위치 하였는지를 판단할 수 있다. 또한, 판단 결과 적절하게 위치 한 경우 하여 자외선을 조사하도록 광원을 제어할 수 있다.The light curing
이를 위해, 광중합기 제어 장치(400)는 처리부(410)와 제어부(420)를 포함할 수 있다.To this end, the light curing
처리부(410)는 치아에 대한 브라켓의 위치를 기반으로 광중합기의 활성화를 결정한다. 즉, 처리부(410)는 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하는 경우, 광중합기의 활성화를 결정할 수 있다. 예를 들어, 교정 플랜에 따라 치아에 설정된 교정 위치가 미리 결정될 수 있는데, 처리부(410)는 브라켓이 교정 위치에 적절하게 위치 하였는지를 판단하는 것으로 미리 지정된 기준에 부합되었는지를 판단할 수 있다. The
구체적으로, 처리부(410)는 치아에 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이상으로 중첩되는 경우, 미리 지정된 기준에 부합하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 처리부(410)는 치아에 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이하의 오차를 갖는 경우에 미리 지정된 기준에 부합하는 것으로 판단할 수도 있다.Specifically, when the position of the calibration position set in the tooth and the position of the bracket are overlapped by more than the threshold value, the
제어부(420)는 광중합기가 활성화된 경우, 컨트롤 신호에 응답하여 브라켓에 자외선을 조사하도록 광중합기를 제어한다. 일례로, 제어부(420)는 컨트롤 신호에 따라, 조사량 및 조사시점 중에서 적어도 하나를 제어하여 자외선을 조사하도록 광중합기를 제어할 수 있다.When the light curing unit is activated, the
컨트롤 신호는 광중합기와 유무선으로 연결되는 스위칭 모듈(430)에 의해 생성될 수 있다.The control signal may be generated by a
특히, 풋 스위치(foot switch)에 의해 온 오프 제어되는 스위칭 모듈(430)에 따라 컨트롤 신호의 생성이 제어될 수 있다.In particular, the generation of the control signal can be controlled according to the
다른 예로, 컨트롤 신호는 미리 지정된 음성신호에 응답하는 스위칭 모듈(430)을 통해서 생성될 수도 있다.As another example, the control signal may be generated via the
도 5는 일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.5 is a flow chart illustrating a method of operating the orthodontic appliance according to one embodiment.
일실시예에 따른 치아 교정 가이드 장치의 동작 방법 또는 치아 교정 가이드 방법은 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치를 포함하는 가이드 정보와 치아 영상간 매칭 정보를 생성한다(단계 501).The operation method or the orthodontic guide method of the orthodontic appliance according to an exemplary embodiment of the present invention generates the matching information between the guide information and the dental image including the bonding position of the bracket according to the orthodontic planning (step 501).
예를 들어, 치아 교정 가이드 방법은 입력 영상에서 치아에 연관되는 복수 개의 포인트들 식별하고, 상기 식별된 포인트들의 위치들을 상기 매칭 정보로 생성할 수 있다. 뿐만 아니라, 잇몸 및 치아 중 적어도 하나에 포함되는 특징점을 포인트들로 활용할 수 있다. 이때, 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 배치되는 래이디오패이크 물질(radiopaque material)에 대응할 수도 있고, 잇몸 또는 치아에 미리 착색되는 타투 포인트 및 부착되는 칼라 테이프 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.For example, a tooth calibration guide method may identify a plurality of points associated with a tooth in an input image, and generate positions of the identified points with the matching information. In addition, the characteristic points included in at least one of the gums and the teeth can be utilized as points. At least one of the plurality of points may correspond to a radiopaque material disposed on the gum or tooth and may correspond to at least one of a tattoo point pre-colored on the gum or tooth and a color tape attached thereto have.
또한, 치아 교정 가이드 방법은 생성된 매칭 정보에 기초하여, 가이드 정보에 상기 치아 영상에 오버랩할 수 있다(단계 502). 이후, 치아 교정 가이드 방법은 브라켓과 가이드 정보 간의 매칭 과정을 출력한다(단계 503). 예를 들어, 치아 교정 가이드 방법은 브라켓과 가이드된 접착 위치 간의 중첩률을 %로 표시하고, 시술자는 표시되는 중첩률을 확인하여 브라켓의 위치 설정에 활용함으로써, 접착에 따른 정확도를 향상시킬 수 있다.Further, the tooth calibration guide method can overlap the tooth information with the guide information based on the generated matching information (step 502). Thereafter, the tooth calibration guide method outputs a matching process between the bracket and the guide information (step 503). For example, the orthodontic guide method shows the overlap rate between the bracket and the guided bonding position in%, and the practitioner can improve the accuracy of the bonding by confirming the displayed overlap rate and using it to position the bracket .
도 6은 일실시예에 따른 광중합기 제어 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.6 is a flowchart showing an operation method of the light curing unit control apparatus according to one embodiment.
일실시예에 따른 광중합기 제어 장치의 동작 방법 또는 광중합기 제어 방법은 치아에 대한 브라켓의 위치를 확인한다(단계 601). 치아에 설정된 교정 위치는 교정 플랜에 따라 미리 결정될 수 있고, 일실시예에 따른 광중합기 제어 방법은 교정 플랜에 따라 결정된 교정 위치와 트래킹되는 브라켓의 상대적인 위치를 실시간으로 모니터링할 수 있다.The operation method of the light curing unit control device or the method of controlling the light curing unit according to the embodiment confirms the position of the bracket with respect to the tooth (Step 601). The calibration position set on the tooth may be predetermined according to the calibration plan, and the method of controlling the light curing unit according to an embodiment may monitor the relative position of the calibration position determined according to the calibration plan and the bracket to be tracked in real time.
다음으로, 광중합기 제어 방법은 단계 601에서 확인된 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합되는지 여부를 판단한다(단계 602).Next, the light curing control method determines whether the position of the bracket with respect to the tooth identified in
일례로, 교정 플랜에 따라 치아에 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이상으로 중첩되는지 여부를 판단하거나, 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이하의 오차가 있는지 여부를 판단하여 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합되는지 여부를 판단할 수 있다.For example, it is determined whether or not the calibration position set in the tooth and the position of the bracket overlap with the threshold value or not based on the calibration plan, or whether the set calibration position and the position of the bracket have an error below the threshold value, It is possible to judge whether or not the predetermined criterion is met.
광중합기 제어 방법은 단계 602의 판단 결과, 확인된 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하는 경우 광중합기가 활성화되도록 제어할 수 있다(단계 603).As a result of the determination in
즉, 광중합기 제어 방법은 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이상으로 중첩되는 경우 또는 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이하의 오차가 있는 경우에 광중합기가 활성화되도록 제어할 수 있다.That is, the control method of the light curing unit can control the light curing unit to be activated when the set calibration position and the position of the bracket are overlapped by more than the threshold value, or when the set calibration position and the position of the bracket have errors below the threshold value.
한편, 광중합기 제어 방법은 단계 602의 판단 결과, 확인된 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하지 않는 경우에는 단계 601로 분기하여 치아에 대한 브라켓의 위치를 확인하는 과정을 수행할 수 있다. On the other hand, if it is determined in
즉, 광중합기 제어 방법은 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이하로 중첩되거나, 설정된 교정 위치와 브라켓의 위치가 임계값 이상의 오차가 있는 경우에 단계 601로 분기하여 치아에 대한 브라켓의 위치를 확인하는 과정을 수행할 수 있다.That is, when the set calibration position and the position of the bracket overlap below the threshold value, or if the set calibration position and the position of the bracket have an error of more than the threshold value, the process goes to step 601 and the position of the bracket with respect to the tooth Can be performed.
광중합기가 활성화되는 경우에만, 광중합기는 자외선을 조사할 수 있다.Only when the photopolymerizable group is activated, the photopolymerizable group can irradiate ultraviolet rays.
광중합기 제어 방법은 광중합기가 활성화되면, 스위칭 모듈로부터 컨트롤 신호 수신하고(단계 604), 수신된 컨트롤 신호에 따라 브라켓에 자외선을 조사하도록 광중합기를 제어한다(단계 605).When the light curing unit is activated, a control signal is received from the switching module (step 604), and the light curing unit is controlled to irradiate ultraviolet rays to the bracket according to the received control signal (step 605).
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (25)
치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치 및 방향을 포함하는 가이드와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 프로세서; 및
상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩하는 제어부
를 포함하는 치아 교정 가이드 장치.A tooth calibration guide device implemented by a computing terminal,
A processor for generating matching information between a guide and a tooth image including an adhesion position and a direction of the bracket according to the orthodontic planing; And
Based on the generated matching information, a control unit for overlapping the guide with the tooth image,
The orthodontic appliance comprising:
상기 브라켓의 접착 위치 및 방향은 십자를 포함하는 증강현실로 구현된 영상으로 나타나는 것을 특징으로 하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bracket is attached to the bracket and the bracket is attached to the bracket.
상기 브라켓의 접착 위치 및 방향은 상기 브라켓의 3D 이미지가 상기 브라켓이 접착될 위치에 증강현실로 구현된 영상으로 나타나는 것을 특징으로 하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 1,
Wherein a position and direction of the bracket are indicated by the 3D image of the bracket as an image realized as an augmented reality at a position where the bracket is to be adhered.
상기 가이드가 오버랩된 치아 영상을 제공하는 디스플레이를 더 포함하고,
상기 디스플레이는 카메라를 구비한 안경형 웨어러블 기기를 포함하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 1,
Wherein the guide further comprises a display providing an overlapped tooth image,
Wherein the display comprises a spectacles wearable device having a camera.
상기 가이드가 오버랩된 치아 영상을 제공하는 디스플레이를 더 포함하고,
상기 디스플레이는 카메라를 구비한 안경형 웨어러블 기기를 포함하는 치아 교정 가이드 장치.
상기 정보를 제공하는 디스플레이는 카메라 및 상기 카메라와 연동된 외부형 디스플레이를 포함하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 1,
Wherein the guide further comprises a display providing an overlapped tooth image,
Wherein the display comprises a spectacles wearable device having a camera.
Wherein the display providing the information comprises a camera and an external display associated with the camera.
상기 프로세서는 상기 치아 영상에서 치아에 연관되는 복수 개의 포인트들을 식별하고, 상기 식별된 포인트들의 위치들을 상기 매칭 정보로 생성하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 1,
Wherein the processor identifies a plurality of points associated with a tooth in the tooth image and generates positions of the identified points as the matching information.
상기 복수 개의 포인트들은 잇몸 및 치아 중 적어도 하나에 포함되는 특징점인 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 6,
Wherein the plurality of points are feature points included in at least one of the gums and the teeth.
상기 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 배치되는 래이디오패이크 물질(radiopaque material)에 대응하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 6,
Wherein at least one of the plurality of points corresponds to a radiopaque material disposed in the gum or tooth.
상기 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 배치되는 양형 돌출부 블록 또는 음형의 함몰부에 대응하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 6,
Wherein at least one of the plurality of points corresponds to a depression in the gum or tooth or a depression in the gum.
상기 복수 개의 포인트들 중 적어도 하나는 잇몸 또는 치아에 미리 착색되는 타투 포인트 및 부착되는 칼라 테이프 중 적어도 하나에 대응하는 치아 교정 가이드 장치.The method according to claim 6,
Wherein at least one of the plurality of points corresponds to at least one of a tattoo point and a color tape to be pre-colored on the gums or teeth.
치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치 및 치아 영상 내의 브라켓의 위치 간의 오차를 계산하는 프로세서; 및
상기 오차가 임계값 이하인 경우 시술자에게 알림을 제공하기 위한 컨트롤 신호를 발생시키는 신호 생성부
를 포함하는 치아 교정 가이드 장치.A tooth calibration guide device implemented by a computing terminal,
A processor for calculating an error between the position of the bracket adhered to the tooth correction plan and the position of the bracket in the tooth image; And
A signal generator for generating a control signal for providing a notification to the operator when the error is equal to or less than a threshold value,
The orthodontic appliance comprising:
상기 알림은 증강현실로 구현된 시각적 표식이 디스플레이를 통해 제공되는 것을 포함하는 치아 교정 가이드 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the notification includes providing a visual indicator implemented as an augmented reality through a display.
상기 알림은 상기 시술자에게 제공되는 효과음을 포함하는 치아 교정 가이드 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the notification includes an effect sound provided to the practitioner.
치아에 대한 브라켓의 위치를 기반으로 광중합기의 활성화를 결정하는 처리부; 및
상기 광중합기가 활성화된 경우, 컨트롤 신호에 응답하여 상기 브라켓에 광을 조사하도록 상기 광중합기를 제어하는 제어부
를 포함하는 광중합기 제어 장치.CLAIMS 1. A light curing unit control device implemented by a computing terminal,
A processor for determining the activation of the light curing unit based on the position of the bracket relative to the tooth; And
A control unit for controlling the light curing unit to irradiate light to the bracket in response to a control signal when the light curing unit is activated,
And a light control unit.
상기 처리부는,
상기 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하는 경우, 상기 광중합기의 활성화를 결정하는 광중합기 제어 장치.15. The method of claim 14,
Wherein,
Wherein the activation of the light curing unit is determined when the position of the bracket with respect to the tooth meets a predetermined criterion.
상기 처리부는,
치아 교정 플래닝에 따라 상기 치아에 설정된 치아 교정 위치와 상기 브라켓의 위치가 임계값 이상으로 중첩되는 경우, 상기 미리 지정된 기준에 부합하는 것으로 판단하는 광중합기 제어 장치.15. The method of claim 14,
Wherein,
And judges that the tooth calibration position and the position of the bracket are overlapped with each other by a threshold value or more according to the orthodontic treatment planning.
상기 컨트롤 신호는 상기 광중합기와 유무선으로 연결되는 스위칭 모듈에 의해 생성되는 광중합기 제어 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the control signal is generated by a switching module connected to the light curing unit by wire or wire.
상기 스위칭 모듈은,
풋 스위치(foot switch)에 의해 온 오프 제어되고, 상기 온 오프 제어에 따라 상기 컨트롤 신호의 생성을 제어하는 광중합기 제어 장치.18. The method of claim 17,
The switching module includes:
Off control by a foot switch and controls the generation of the control signal in accordance with the on-off control.
상기 스위칭 모듈은,
미리 지정된 음성신호에 응답하여 상기 컨트롤 신호를 생성하는 광중합기 제어 장치.18. The method of claim 17,
The switching module includes:
And said control signal is generated in response to a pre-designated speech signal.
상기 제어부는,
상기 컨트롤 신호에 따라, 조사량 및 조사시점 중에서 적어도 하나를 제어하여 상기 광을 조사하도록 상기 광중합기를 제어하는 광중합기 제어 장치.15. The method of claim 14,
Wherein,
And controls the light curing unit to control at least one of the irradiation amount and the irradiation time according to the control signal to irradiate the light.
치아 교정 플래닝에 따른 브라켓의 접착 위치를 포함하는 가이드와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩하는 단계
를 포함하는 치아 교정 가이드 장치의 동작 방법.CLAIMS 1. A method of operating a tooth calibration guide device implemented by a computing terminal,
Generating matching information between a guide and a tooth image including an adhesion position of the bracket due to tooth correction planning; And
Based on the generated matching information, overlapping the guide with the tooth image
Wherein the method comprises the steps of:
처리부에서, 치아에 대한 브라켓의 위치가 미리 지정된 기준에 부합하는 경우, 광중합기의 활성화를 결정하는 단계; 및
제어부에서, 상기 광중합기가 활성화된 경우, 컨트롤 신호에 응답하여 상기 브라켓에 광을 조사하도록 상기 광중합기를 제어하는 단계
를 포함하는 광중합기 제어 방법.A method of controlling a light curing unit implemented by a computing terminal,
In the processing section, if the position of the bracket with respect to the teeth conforms to a predetermined criterion, determining activation of the light curing unit; And
Controlling the light curing unit to irradiate light to the bracket in response to a control signal when the light curing unit is activated,
And controlling the light amount of the light.
치근을 포함하는 치아의 3D 이미지와 치아 영상간 매칭 정보를 생성하는 프로세서; 및
상기 생성된 매칭 정보에 기초하여, 상기 치근을 나타내는 이미지를 상기 치아 영상에 오버랩하는 제어부
를 포함하는 치아 교정 가이드 장치.A tooth calibration guide device implemented by a computing terminal,
A processor for generating matching information between the 3D image of the tooth including the root and the tooth image; And
Based on the generated matching information, a control unit for overlapping an image representing the tooth root with the tooth image,
The orthodontic appliance comprising:
상기 프로세서는 CT 영상으로부터 상기 치아의 3D 이미지를 추출하고, 상기 치아의 3D 이미지와 대응되는 상기 치아 영상 내의 치아를 식별하여 상기 매칭 정보를 생성하는, 치아 교정 가이드 장치.24. The method of claim 23,
Wherein the processor extracts a 3D image of the tooth from a CT image and identifies a tooth in the tooth image corresponding to the 3D image of the tooth to generate the matching information.
상기 프로세서는 치아 교정 플래닝에 따른 스크류 식립 위치 가이드를 생성하고,
상기 제어부는 상기 스크류 식립 위치 가이드를 상기 치아 영상에 오버랩하는, 치아 교정 가이드 장치.24. The method of claim 23,
The processor creates a screw placement position guide in accordance with the orthodontic planning,
Wherein the controller overlaps the screw placement position guide with the tooth image.
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