CN109152620B - 基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法。根据本发明的一实施例，基于参考标记生成设计图像的图像处理方法包括：接收步骤，从至少一个外部装置接收口腔内部附着有多个参考标记的受术者的断层摄影图像及多个口腔扫描图像；生成整合图像的步骤，基于多个所述图像中检测出的多个所述参考标记的位置，来对所述图像进行整合，从而生成整合图像；确定牙列轮廓步骤，基于所述整合图像，来确定所述受术者的口腔内部的牙列轮廓；以及生成设计图像的步骤，基于所述牙列轮廓，生成与所述口腔内部相关的设计图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法，更详细而言，涉及一种通过对于附着参考标记的受术者的口腔内部的断层摄影图像和口腔扫描图像来生成整合图像，利用该整合图像来生成设计图像的图像处理装置及方法。
背景技术
通常，植入物(implant)是指当丧失原来的人体组织时，能够代替人体组织的替代物，尤其在牙科是指，将利用包括种植体(fixture)、基台(abutment)及牙冠(crown)的假体来人工制作的牙齿移植在实际牙齿的位置。
种植牙手术，以在牙槽骨形成孔眼，孔眼中植入种植体，种植体与牙槽骨融合后，将基台和牙冠与种植体结合的方式进行手术。在牙科，为使种植牙的手术更准确，利用植牙手术导板。
通常，牙冠和植牙手术导板是基于将从断层摄影图像获得的信息和从三维口腔扫描图像获得的信息结合而生成的图像来制作的。此时，在受术者的口腔内部设置结构物，在上颌和下颌咬合的状态下拍摄口腔扫描图像，利用该口腔扫描图像来设计牙冠的形状。
然而，在口腔内部咬住结构物的状态下，无法对牙列内侧进行口腔扫描，因此与去除结构物的状态的牙列内侧的口腔扫描图像进行综合，而在该综合过程中会产生误差，导致图像准确性大幅下降。另外，口腔扫描图像是从沿受术者的口腔内部移动口腔扫描仪来扫描的信息中获得的，因此牙列的曲度等会失真，而与实际内部不同。因此，存在利用断层摄影图像和口腔扫描图像生成的牙冠和植牙手术导板的准确度下降的问题。
发明内容
发明要解决的问题
为了解决这些现有问题的本发明的各种实施例提供一种基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法，具体基于断层摄影图像和口腔扫描图像来生成整合图像。
另外，本发明的各种实施例提供一种基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法，具体地，关于受术者的种植牙手术，生成与口腔内部或植入人工牙齿的植入位置相关的结构物的设计图像。
用于解决问题的手段
根据本发明的一实施例，一种基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，包括：接收步骤，从至少一个外部装置接收口腔内部附着有多个参考标记的受术者的断层摄影图像及多个口腔扫描图像；生成整合图像的步骤，基于多个所述图像中检测出的多个所述参考标记的位置，来对所述图像进行整合，从而生成整合图像；确定牙列轮廓步骤，基于所述整合图像，来确定所述受术者的口腔内部的牙列轮廓；以及生成设计图像的步骤，基于所述牙列轮廓，生成与所述口腔内部相关的设计图像。
另一方面，根据本发明的一实施例，基于参考标记生成设计图像的图像处理装置包括：通信部，从至少一个外部装置接收口腔内部附着有多个参考标记的受术者的断层摄影图像及多个口腔扫描图像；以及处理部，基于所接收到的多个所述图像中检测出的参考标记的位置，来对所述图像进行整合，从而生成整合图像，并基于所述整合图像来确定所述受术者的口腔内部的牙列轮廓，在基于所述牙列轮廓来生成所述口腔内部的设计图像。
发明的效果
如上所述，本发明的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法，在受术者的口腔内部或可变对齐咬合件上附着多个参考标记，来获取口腔内部的断层摄影图像和口腔扫描图像，并以参考标记为基准来生成整合图像，从而能够细致且准确地整合图像。
另外，本发明的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置及其方法，以能够详细体现出受术者口腔内部的咬合信息的整合图像为基准，来生成在口腔内部待植入人工牙齿的植入位置的牙冠以及引导用于固定牙冠的种植体的孔眼的钻孔的植牙手术导板的设计图像，从而能够制作更准确的植牙手术导板。
附图说明
图1示出本发明一实施例的图像处理装置的构件。
图2是本发明一实施例的输入到图像处理装置的断层摄影图像。
图3是本发明一实施例的输入到图像处理装置的口腔张开扫描图像。
图4是本发明一实施例的输入到图像处理装置的口腔闭合扫描图像。
图5是本发明一实施例的输入到图像处理装置的口腔扫描图像的剖视图。
图6是本发明一实施例的输入到图像处理装置的可变对齐咬合件的图像。
图7是示出本发明一实施例的输入到图像处理装置的口腔扫描图像中的下颌形状的图。
图8是对输入到本发明一实施例的图像处理装置的口腔扫描图像中发生失真的形状进行补正的图。
图9示出本发明一实施例的图像处理装置中对断层摄影图像和口腔扫描图像整合后的整合图像。
图10是本发明一实施例的图像处理装置中基于整合图像或牙列轮廓来生成的结构物的设计图像。
图11示出本发明一实施例的图像处理装置中利用断层摄影图像及口腔扫描图像来生成有关受术者的口腔内部的设计图像的工作流程。
图12示出本发明一实施例的口腔内部附着用参考标记及用于排出参考标记的注射器。
图13示出本发明一实施例的口腔内部附着用参考标记及用于固化参考标记的光固化机。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的各种实施例进行详细说明。附图中，为了明确说明本发明，可省略与说明无关的部分。另外，在整个说明书中，对相同或者类似的构件使用相同的附图标记。
在本发明的各种实施例中，“或者”、“至少一个”等表述可表示一同列举的单词中的一个，或者两个以上的组合。
本发明的各种实施例中所使用的术语用于说明特定的一实施例，不应解释为限定本发明，例如，单数的表述在只要上下文中未明确表示为其他意思，则可以包括复数的意思。
本发明的各种实施例的装置是关于为了制造种植牙手术中设置在口腔内部的结构物的用于处理图像的装置(以下，图像处理装置)及其工作方法，所述结构物例如为种植牙的牙冠或医疗用植牙手术导板(surgical guide)。此时，图像处理装置可从图像中检测出附着在受术者的口腔内部的参考标记，执行对结构物的图像处理。
其中，种植牙手术包括如下过程：利用牙钻机在种植牙植入位置上孔眼，将种植体植入所述孔眼。此时，植牙手术导板应理解为用于引导孔眼的钻孔以及种植体紧固时的位置及方向的装置。
其中，受术者的口腔内部应理解为包括牙齿、牙龈牙槽骨，上颚等，这里的牙齿包括自然牙齿或人工牙齿。另外，种植牙植入位置应理解为丧失功能的牙齿被拔掉的拔牙部位或者需要拔牙的部位中受术者希望进行种植牙手术的位置。
图1示出本发明一实施例的图像处理装置100的构件。图像处理装置100包括处理部101、输入部103、输出部105、通信部107及存储部109中至少一个构件。
处理部101可从前述的其他构件(例如输入部103、输出部105、通信部107及存储部109)接收数据，并确认所接收的数据，对所确认的数据进行处理。
根据一实施例，处理部101接收通过输入部103输入的图像。或者通过通信部107从至少一个外部装置130接收图像。
图像处理装置100所接收的图像可以以与种植牙受术者的口腔内部相关的断层摄影图像或口腔扫描图像来提供。
其中，断层摄影图像200是通过利用射线的计算机断层摄影(computedtomography，CT)装置拍摄的图像。即，断层摄影图像基于射线透射率，可表示口腔内部中牙冠、牙根及牙槽骨等内部组织分布及骨密度信息。就断层摄影图像而言，即使拍摄时因金属假体产生光散射，也可以明确示出参考标记。
并且，口腔扫描图像是通过口腔扫描仪(例如口腔扫描(oral-scanning)装置)拍摄的图像。即，口腔扫描图像与牙齿的牙冠外形一同，示出通过断层拍摄很难获得的软组织即牙龈的外形的整体形状。
进一步地，口腔扫描图像可包括：受术者打开上下颌的状态的口腔张开扫描图像；以及闭合上下颌的状态的口腔闭合扫描图像。
其中，口腔张开扫描图像和口腔闭合扫描图像可以以分别对上颌及下颌进行口腔扫描的图像来提供。处理部101可通过结合各口腔扫描图像来生成具有上下颌的一个口腔扫描图像。
另外，口腔闭合扫描图像可以提供为在受术者闭合上下颌的状态且设置有与咬合高度对应地配置的可变对齐咬合件的状态下，拍摄受术者的口腔内部结构的口腔扫描图像。处理部101可接收拍摄后的从受术者的口腔分离的可变对齐咬合件的至少一个外形图像。
其中，可变对齐咬合件可包括本体部及咬合底座。本体部包括与受术者的口腔内部牙冠或牙龈的至少一部分相配(形状相配)的对模槽部。另外，可在本体部的与对模槽部相反的一面形成咬合底座，在咬合底座的上表面进一步形成有可固化印模树脂。设置可变对齐咬合件时，对模槽部与受术者的牙齿植入对象部(或者牙齿对象部)的外表面相配(形状相配)。其中，可在可变对齐咬合件的本体部或咬合底座形成至少一个参考标记。
设置于受术者的口腔内部的可变对齐咬合件的咬合底座被设置为在上颌及下颌咬合时使对合牙齿位于咬合底座的上表面。此时，在咬合底座的上表面形成与对合牙齿的端部相配(形状相配)的咀嚼槽。其中，形成于可变对齐咬合件的咀嚼槽的形状可以起到确定对合牙齿的准确的咬合高度，且确定牙冠形状的引导作用。
处理部101基于所接收的口腔闭合扫描图像或者口腔张开扫描图像，可获得受术者的牙齿植入对象部侧外表面和与该外表面对应的对合牙齿侧外表面的图像。另外，处理部101基于口腔闭合扫描图像及口腔张开扫描图像，可确认对于上颌及下颌的咀嚼运动的咬合图像。
此时，被图像拍摄的受术者的口腔内部是附着有至少一个参考标记的状态。因此，断层摄影图像及口腔扫描图像中可以示出附着在受术者的口腔内部的至少一个参考标记。
其中，参考标记可由树脂标识形成，所述树脂标识包括射线屏蔽树脂结构及用于将树脂结构附着在口腔内部的加固粘合剂(或者粘合层)。即，参考标记含射线屏蔽材质。因此，参考标记不仅可以在拍摄口腔内部表面的口腔扫描图像中明显显示出来，而且在利用射线的断层摄影图像中也明显显示出来。
参考标记可沿受术者的口腔内部的牙齿、牙龈及金属假体的表面多处形成。另外，参考标记可限制在与种植牙植入位置相邻的指定区域，紧密形成多个。
附着在受术者口腔内部的参考标记在生成过程中可能形成凹陷部。所形成的凹陷部在口腔扫描图像或断层摄影图像上因为密度和光反射量等，可能显示为比周围暗。基于此，处理部101通过检测口腔扫描图像和断层摄影图像，或者图像整合过程中所利用的图像的凹陷部，能够检测出显示于图像的参考标记。另外，处理部101从口腔扫描图像中检测出参考标记时，可以一同检测出形成在可变对齐咬合件的参考标记。
处理部101利用显示在各图像的参考标记来确认相同位置的参考标记。处理部101基于在各图像检测到的相同位置的参考标记，对断层摄影图像和口腔扫描图像进行整合。
根据一实施例，处理部101将各图像所含的参考标记中至少一部分确定为用于整合图像的整合点。处理部101对所确定的整合点中相同位置的参考标记进行匹配，使其对齐在一点上。
其中，处理部101可以将成为基准的图像，例如将断层摄影图像确定为基准。处理部101可将口腔扫描图像的参考标记与示于断层摄影图像的参考标记对应重合或者相互位于指定误差范围内的情况对齐(或者匹配，matching)在一点上。
处理部101可以将图像中示出的受术者的口腔结构的上颌及下颌分开来匹配参考标记。并且，处理部101可以执行已匹配的图像整合。
图像整合时，如果各图像所含的相同位置的参考标记未匹配在一点上，则处理部101可以执行图片补正。其中，图像补正可以是对图像的比例、倍率、方向、牙齿的配置、大小中的至少一部分进行的控制。另外，图像补正也可以是对参考标记及指定的周边区域的扭曲，或者位置的移动，另外，也可如上所述般是对比例、倍率、方向中的至少一部分进行的控制。
根据一实施例，处理部101在断层摄影图像与口腔扫描图像重合的状态下，可以判断相同位置的两个以上的参考标记是否匹配在一点上。处理部101可以执行使相应的两个以上的参考标记未以整合基准点匹配在一点上的剩下的参考标记对齐的图像补正。
其中，图像补正可以是对断层摄影图像或口腔扫描图像中示出的牙列曲度进行的补正。
处理部101对断层摄影图像和口腔扫描图像进行整合来生成整合图像。根据一实施例，处理部101在断层摄影图像和口腔扫描图像中所含的相同位置的参考标记对齐在一点的情况下，对图像进行整合，从而能够生成一个整合图像。
处理部101可以利用整合图像来生成受术者的牙列轮廓。其中，牙列轮廓可以定义为从对应于牙齿植入对象部的牙列曲线延伸至受术者的舌及面颊侧的区域。另外，牙齿植入对象部可以定义为包括受术者的牙齿30以及金属假体、人工牙齿、待植入人工牙齿的种植牙植入位置3的范围。
牙列轮廓包含基于整合后的图像和图像所含的参考标记的受术者的口腔结构的详细信息。例如，可包含以种植牙植入位置为中心的其周边的牙列、牙冠、牙龈相关的信息以及牙龈内部的牙槽骨、牙根相关的信息。另外，这些图像可以以三维图像提供。
其中，如上所述，牙列轮廓可以基于整合图像来生成，也可以对受术者已生成的牙列轮廓进行再生或者更新来生成。例如，就受术者已生成的牙列轮廓而言，可以利用人的一般口腔结构图像、断层拍摄的口腔结构图像、或者进行口腔扫描的口腔结构图像来生成。
此时，已生成的牙列轮廓中形成于受术者的口腔内部的参考标记的位置可示于图像中，或者对至少一个参考标记设定坐标。处理部101可以基于整合图像，来对已生成的牙列轮廓进行更新。
处理部101可以基于牙列轮廓，来设计将在受术者的牙齿植入对象部上手术的假体的形状。例如，处理部101可以基于牙列轮廓对植入于各种植牙植入位置的种植体、基台或牙冠进行配置。
处理部101可以基于口腔张开扫描图像、口腔闭合扫描图像和/或形成有咀嚼槽的可变对齐咬合件的图像以及通过图像整合生成的整合图像中的至少一部分，来确定配置于受术者的种植牙植入位置的牙冠形状。
另外，如上所述，处理部101并非限定于利用牙列轮廓来确定将在种植牙植入位置上手术的牙冠的形状，可有各种实施例。例如，处理部101可以基于口腔张开扫描图像、口腔闭合扫描图像以及利用这些图像的整合图像，还可以基于可变对齐咬合件的图像，来确定牙冠的形状。根据一实施例，可变对齐咬合件的图像在受术者的上下颌咬合的状态下可包括与种植牙植入位置对应的对合牙齿的咀嚼槽。处理部101可以基于咀嚼槽的形状，来确定咬合高度，可以确定将在种植牙植入位置上手术的牙冠的高度及形状。
根据一实施例，处理部101可以将所生成的牙冠的形状配置于整合图像的相应的种植牙植入位置上。处理部101通过确认所配置的牙冠的形状和对合牙齿的咬合情况，来修改牙冠的局部形状或者可以在种植牙植入位置精准地控制待进行牙冠手术的位置。
处理部101基于如上所述生成的整合图像或牙列轮廓来生成与受术者的种植牙手术相关的结构物的设计图像。根据一实施例，处理部101生成对于植牙手术导板或牙冠的设计图像，设计图像可以包括三维设计图。
其中，植牙手术导板在种植牙手术中，可以以用于引导钻孔的结构物来提供，钻孔是为了插入种植体。植牙手术导板可包括引导钻孔的至少一个导孔。
根据一实施例，如上所述，处理装置100可以在牙冠配置已确定的整合图像中，基于牙列轮廓，来确定种植体的固定位置。
例如，种植体的固定位置可基于植入于受术者的牙槽骨的方向、深度等信息来确定。在种植牙的手术中，若牙冠的形状或固定牙冠的位置改变，则成为牙冠基础的种植体的固定位置也会改变。因此，处理部101可根据如上所述确定的牙冠的形状及位置，精确地确定种植体的固定位置。
通过处理部101生成的植牙手术导板的设计图像以能够与种植牙植入位置的牙龈外表面相配(形状相配)的方式生成结构物的形状。其中，结构物的形状包括导孔，以便可以对所确定的种植体的固定位置准确地进行钻孔，可在导孔的一面形成用于放置牙钻机的放置部。
另外，如上所述，在确定种植体的固定位置时，不限于考虑牙冠，还可考虑与牙冠或种植体结合的基台的形状。
处理部101通过通信部将所生成的牙冠的设计图像及植牙手术导板的设计图像中的至少一部分传送至外部装置130来进行三维输出。
输入部103是用于输入信息和/或控制命令的构件，可包括例如键盘、数字键盘、触摸屏、至少一个按钮及话筒中的至少一个，所述信息和/或控制命令用于对通过通信部107接收的图像，例如，断层摄影图像或口腔扫描图像进行处理。
输出部105输出通过处理部101处理的数据，例如，所有所输入的断层摄影图像和口腔扫描图像，或者其一部分区域。例举一实施例，输出部105可包括显示器及扬声器中的至少一个装置。
输出部105设置为显示器的情况下，通过处理部101传送至显示器的数据可以以图形用户界面(graphic user interface)显示。本发明的各种实施例中，图像处理装置100可通过输出部105执行显示或输出图像的工作。
另外，输出部105设置为扬声器的情况下，通过处理部101传送至扬声器的数据可以以音频输出。
通信部107可以连接图像处理装置100与外部的通信。例如，通信部107通过无线通信或有线通信与网络120连接，和/或可以与外部装置130通信。根据本发明的一实施例，网络120可以为通信网络(telecommunications network)。
虽然示出为外部装置130通过通信部107与图像处理装置100直接通信，但不限定于此，可以通过网络120与图像处理装置100通信是显而易见的。
外部装置130可通过无线通信和/或有线通信与图像处理装置100连接，可以以与图像处理装置100相同或类似的装置来提供。另外，外部装置130可以以图像处理装置100，或者其构件中的一个或一个以上的组合构成。
根据一实施例，如上所述，外部装置130可以以对受术者的口腔内部执行断层拍摄或口腔扫描的影像获取装置来提供。另外，外部装置130可以以三维打印机来提供，所述三维打印机将所生成的设计图像进行三维输出，来生成植牙手术导板。
存储部109中可存储从处理部101或其他构件接收或者通过处理部101或其他构件生成的命令和/或数据。
进一步地，存储部109中可存储通过输入部103和/或通信部107输入的数据，例如，从外部装置130接收的断层摄影图像或口腔扫描图像。另外，存储部109中可存储通过处理部101处理的部分图像、所生成的整合图像中的至少一部分。
以下，参照图2至图6，对图像处理装置100利用参考标记来生成整合图像的过程进行说明。并且，对图像处理装置100基于整合图像来生成口腔内部的结构物的设计图像的过程进行说明。
以下说明中，本发明的各种实施例被说明为是通过图像处理装置100来进行的。如上所述，图像处理装置100的工作可通过处理部101、输入部103、输出部105、通信部107及存储部109中的至少一个构件或两个以上的组合来执行。
图2是本发明一实施例的输入到图像处理装置的断层摄影图像200。图3是本发明一实施例的输入到图像处理装置的口腔张开扫描图像300-1。
图像处理装置100检测分别示于断层摄影图像200及口腔张开扫描图像300-1中的参考标记1。此时，从实质上附着在相同位置的参考标记获得与示于断层摄影图像200的参考标记匹配的口腔张开扫描图像300-1的参考标记。
例如，示于断层摄影图像200的参考标记201和示于口腔张开扫描图像300-1的参考标记301是对受术者的口腔内部形成的相同的参考标记拍摄的形状。同样地，与断层摄影图像200的参考标记203、205、211、212、213、214匹配的口腔张开扫描图像300-1的参考标记303、305、311、312、313、314，以及其它各图像中相互匹配的参考标记均是对受术者的口腔内部形成的相同的参考标记拍摄的形状。
图像处理装置100将在相同位置上相互匹配的多个参考标记1中的两个以上参考标记1确定为作为图像整合基准的整合点。
参照图2及图3，图像处理装置100可以将断层摄影图像200的参考标记201、203、211和与其相匹配的口腔张开扫描图像300-1的参考标记301、303、311确定为整合点。
此时，可以将各图像中相互匹配的多个参考标记设为一组(set)，将两个以上的参考标记组确定为作为图像整合基准的整合点。例如，处理部101可以将参考标记201、301、参考标记203、303及参考标记205、305的组中两个以上的参考标记组确定为整合点。其中，被确定为整合点的参考标记组可以是位于指定距离内或者接近指定位置的参考标记。
如上所述，图像处理装置100以未对图像的一部分进行扭曲或变更的情况下相互匹配的两个以上剩下的参考标记组为基准，确认剩下的参考标记的位置是否匹配。
在剩下的参考标记匹配的情况下，图像处理装置100对多个图像进行整合，来生成整合图像。相反，剩下的参考标记中的至少一部分不匹配的情况下，对至少一个图像进行补正，以使多个参考标记能够在一点上匹配。
输入到图像处理装置100的断层摄影图像或口腔张开扫描图像可以以包含受术者的口腔内部的一部分区域的多个图像来提供。
尤其，口腔张开扫描图像300-1是通过结合多个通过移动口腔扫描仪来拍摄得到的连续图像来形成的。此时，无牙颌患者因可移动的牙龈表面，很难确定连续图像之间的结合基准点。
图像处理装置100在结合所输入的多个图像来生成一个断层摄影图像或口腔张开扫描图像时，如上所述那样，基于图像中示出的参考标记1，对图像进行结合，从而能够使图像匹配的误差达到最小。
即，就被确定为多个参考标记1的组的整合点而言，绝大部分能够明确提供图像间的结合基准点。图像处理装置100通过利用各图像中确定为整合点的参考标记1来执行图像整合，从而能够改善断层摄影图像或口腔张开扫描图像的图像整合结果的准确性。
进一步地，图像处理装置100在整合图像时，利用参考标记1以及与检测的口腔内部相关地检出的的各种信息，来对图像进行匹配及整合。
例如，图像处理装置100可以从断层摄影图像200中检测出牙冠、牙根、拔牙部的形状或形态、牙齿排列结构等口腔内要素。另外，图像处理装置100可以从口腔张开扫描图像300-1中检测出牙冠、牙龈、拔牙部的形状或形态，牙齿排列结构等口腔内要素。
图像处理装置100可以通过对所检测出的口腔内要素进行匹配来整合断层摄影图像200及口腔张开扫描图像300-1。此时，图像处理装置100可以在相同位置上对非共同的类似的形状及形态进行比较。例如，断层摄影图像200的牙冠及牙槽骨区域和口腔张开扫描图像300-1的牙龈区域是对相同位置的不同特性的形状体现。但是，图像处理装置100对于这些区域，基于共同的要素(例如牙冠)的形状及形态来比较图像，实施匹配。
如上所述，图像处理装置100对从各断层摄影图像200及口腔张开扫描图像300-1中检测到的口腔内要素进行比较，基于相同或类似的要素来确定整合位置。
图像处理装置100在执行图像整合时，可将断层摄影图像200中连接于牙冠的牙根及牙槽骨的信息与口腔张开扫描图像300-1中结合于牙根及牙槽骨的牙龈的信息进行匹配，来获得综合的信息。
如上所述，图像处理装置100对所确定的整合点以及示于图像的构件进行比较，来精确地确定整合位置，在所确定的位置上整合图像，如图9所示，能够生成整合图像900。
根据各种实施例，图像处理装置100可将口腔张开扫描图像及断层摄影图像中示出的受术者的口腔内部结构中的上颌与下颌分开来对参考标记进行匹配。
例如，在拍摄断层摄影图像200及口腔张开扫描图像300-1时，根据拍摄状况，受术者张嘴程度可能会有所差异。因此，断层摄影图像200和口腔张开扫描图像300-1中示出的受术者的口腔内部结构中的上颌及下颌的间隔状态可能会有所差异。
在对上颌及下颌的间隔状态存在差异的断层摄影图像及口腔张开扫描图像无补正地进行整合的情况下，因整合点未对齐，所以在生成的整合图像600中的表示受术者的口腔内部结构的区域可能会发生严重失真。因此，为了使这种失真达到最小，图像处理装置100可执行对断层摄影图像200和口腔张开扫描图像300-1中的上颌及下颌之间产生的间隔进行补正的工作。
此时，如图3及图4所示，图像处理装置100将口腔张开扫描图像300中示出的受术者的口腔内部结构以上颌形状21及下颌形状23分开来与断层摄影图像的口腔内部结构进行比较。其中，如上颌形状或下颌形状，“形状”可以解释为包含该相应形状的图像。
图像处理装置100可对口腔扫描图像300-1的上颌形状21或下颌形状23进行控制，来执行断层摄影图像200和参考标记1的匹配。例如，图像处理装置100可对上颌形状21或下颌形状23进行位置移动，来执行断层摄影图像200和参考标记1的匹配。此时，图像处理装置100可对上颌形状21或下颌形状23中的至少一部分进行补正。
图像处理装置100执行参考标记1的匹配和图像整合，基于所生成的整合图像来生成牙列轮廓。并且，图像处理装置100基于所生成的轮廓，来确定将在种植牙植入位置3上手术的牙冠的形状。
图像处理装置100可基于受术者的上下颌的咬合以及与牙冠咬合的对合牙齿的形状，来确定牙冠的形状。此时，为了设计在受术者上下颌咬合的状态下能够与对合牙齿精确咬合的牙冠的形状，则需要受术者上下颌咬合状态下的口腔扫描图像。以下，参照图4至图6，说明图像处理装置100对口腔扫描图像及可变对齐咬合件的图像进行处理的多种实施例。
图4是本发明一实施例的输入到图像处理装置100的口腔闭合扫描图像300-3。图5是本发明一实施例的输入到图像处理装置100的口腔闭合扫描图像300-3的剖视图。图6是本发明一实施例的输入到图像处理装置100的可变对齐咬合件50的图像。
如上所述，口腔闭合扫描图像300-3可以以在受术者的口腔内部设置(或者安装)有可变对齐咬合件50的状态下拍摄的口腔扫描图像来提供。口腔闭合扫描图像300-3可以以受术者的种植牙植入位置3侧外表面和与其对应的对合牙齿t侧外表面相咬合的状态下的口腔扫描图像提供。
根据一实施例，如图4及图5所示，可变对齐咬合件50中本体部60上层叠有咬合底座61。
根据一实施例，本体部60可以由热可塑性树脂材质形成。例如，本体部60可包含选自由聚醚、聚氨酯或聚已内脂及它们的混合物组成的组中的热可塑性合成树脂材质。
其中，热可塑性合成树脂材质可定义为，在既定温度以下时呈弹性和变形最小的固态，若处于既定温度以上时，被软化而通过手术者的加压操作(例如用手按压)，而形状发生弹性变形的材质。
由此，将本体部60加温处理至既定温度以上而使其软化后，加压结合到受术者的口腔内部，形成与在口腔内部例如，牙冠、牙龈和/或种植牙植入位置3的牙龈相配(形状相配)的对模槽部60a。此时，本体部60的形成有对模槽部60a的一面的相反面上层叠设置有可变对齐咬合件50结合时与对合牙齿t咬合的咬合底座61。
根据各种实施例，可变对齐咬合件50的本体部60可形成为条(bar)状以及球状、与牙弓对应的拱形或非定型，可摘下所需的量，加压结合到受术者的口腔内部。即，只要为容易进行加压操作及附着到受术者的口腔内部的形状，可以为各种形态。
而且，成为本体部60的材料的热可塑性合成树脂可以呈填充在注射器内部的状态。例如，若将注射器自身处理为既定温度以上，则填充在内部的热可塑性合成树脂就会软化。并且，按压注射器，使填充在内部的材料被排出到受术者的口腔内部，在该状态下进行加压则能够形成与口腔内部相配(形状相配)的本体部60。
此时，为了将热可塑性合成树脂材质的本体部加热至既定温度以上，可使用各种装置。然而，为使准备及操作便捷，可使用加热的温水。即，将本体部60浸入于加热至既定温度以上的温水中，则本体部60可通过温水的温度而被软化。
其中，温水可为45～70℃，浸入于上述温水的本体部60被软化的同时被加热至低于温水的温度。由此，即使将被软化的本体部60直接与口腔内部加压结合，也能够防止受术者烫伤危险、因高温带来的痛苦及损伤。由此，热可塑性合成树脂代替以往在聚合过程中高温发热导致烫伤危险的树脂材料，可直接与受术者的口腔内部加压结合，因此能够显著提高安全性及手术便利性。
另外，本体部60与口腔内部加压结合的同时可迅速固化，而被制造为可变对齐咬合件50。由此，可以以形成有转印了受术者的口腔内部形状的对模槽部60a的状态迅速分离，因此制造可变对齐咬合件50时，能够显著缩短受术者的等待时间，使不适感达到最小。进一步地，为了更快速固化，通过牙科用清洗器来喷射清洗水和空气，来迅速冷却本体部60。
而且，可变对齐咬合件50可通过在与牙齿植入对象部s相邻的口腔内部直接加压结合本体部60的方法来迅速制造。由此，省略了印模采集及制作石膏模型来制作咬合引导构件的复杂过程，能够显著地缩短种植牙手术时长及费用。
另外，即使可变对齐咬合件50制作得不太准确，但若加热则会再次软化，而可以迅速简便地执行维修作业，不需要再次作业所需的额外材料，因此经济实惠。
如图4所示，如上所述生成的可变对齐咬合件50设置在种植牙植入位置3，上下颌咬合。并且，咬合底座61的厚度，可根据受术者感受到的咀嚼感，以适合咬合的高度形成。此时，咬合底座61可以采用石蜡及蜡等既能够维持既定形态有能够通过压力以及切削力而容易发生形态变化的材质，以便可根据受术者的咀嚼感，来容易选择性调整厚度。
根据一实施例，若在设有可变对齐咬合件50的状态下上下颌咬合，则在咬合底座61的上表面形成与对合牙齿t的端部对应的咀嚼痕。并且，可以与所形成的咀嚼痕的深度对应地调整咬合底座61的厚度来设定咬合高度，使受术者感到舒适。
由此，即使是失去大部分周边牙齿的患者，也可以为其提供咬合高度调为最佳的可变对齐咬合件50，因此可以以准确的实际咬合高度来引导上下颌咬合。图像处理装置100可以从对这种咬合状态进行口腔扫描来获得的口腔闭合扫描图像300-3中计算出准确的垂直高度值。由此，图像处理装置100能够显著的改善所设计的牙冠及植牙手术导板的精确度及可靠度。
此时，还可包括在可变对齐咬合件50的咬合底座61上表面涂布可固化对齐印模材料63的步骤，可固化对齐印模材料63用于表示对合牙齿t的咀嚼痕，以引导与对合牙齿t的咬合位置。
此时，将在咬合底座61的上表面涂布有可塑性印模树脂的可变对齐咬合件50设置在受术者的口腔，当上下颌咬合时，会形成对合牙齿t的咀嚼痕。参照图6，咀嚼痕如排列印模材料63和/或咬合底座61上的咀嚼槽63a般形成。由此，进行口腔扫描时，若设置可变对齐咬合件50，则对合牙齿t的端部限制于咀嚼槽63a，从而能够确定准确的咬合位置。
如上所述，图像处理装置100可以对在设有可变对齐咬合件50的状态下拍摄的口腔闭合扫描图像300-3，执行与处理口腔张开扫描图像300-1的工作相同或类似的工作。例如，图像处理装置100可以检测口腔闭合扫描图像300-3中所含的参考标记。
图像处理装置100可以对与口腔张开扫描图像300-1的多个参考标记1分别对应的口腔闭合扫描图像300-3的多个参考标记进行匹配。例如，图像处理装置100可以对口腔张开扫描图像300-1的上颌形状及下颌形状上显示的参考标记301、303、305、311、312、313、314中的被指定的两个以上参考标记，与口腔闭合扫描图像300-3的参考标记401、403、405、411、412、413、414中的相同的参考标记进行匹配。例如，图像处理装置100可以将被确认为是相同参考标记的多个参考标记的位置进行对齐排列配置。
进一步地，图像处理装置100除了参考标记，还可以比较口腔扫描图像300-1、300-3中共同的部分来对准配置图像。其中，图像300-1、300-3的共同的部分可以定义为如除牙龈等的柔软的组织以外的牙冠等几乎没有移动的部分。
如上所述，图像处理装置100可以将口腔扫描图像300-1、300-3中的上颌形状21及下颌形状23分开来对准配置。此时，图像处理装置100可以将口腔张开扫描图像300-1的上颌形状及下颌形状与口腔闭合扫描图像300-3的上颌形状及下颌形状对应地实施对准，并删除口腔闭合扫描图像300-3或可变对齐咬合件50的图像。
即，图像处理装置100可以获得已对准的能够与受术者的上颌和下颌的咬合高度相对应的，且将上颌及下颌各外表面的实际形状以三维方式显示的口腔内部的口腔扫描图像。
如上所述，通过获得口腔内部的口腔扫描图像，能够容易地确认在受术者的口腔内部设有可变对齐咬合件50的状态下不易确认的部分，例如被可变对齐咬合件50遮挡的部分和牙列内侧面的图像。
另外，图像处理装置100可以变更断层摄影图像200及口腔扫描图像中显示的受术者的口腔内部结构中的一部分的牙列曲度。
例如，口腔扫描图像300-1是通过结合利用沿受术者的口腔内部移动的口腔扫描仪来连续拍摄的图像来获得的。因此，口腔扫描图像300-1中显示的牙列的曲度可能会失真显示而与实际口腔内部的牙列的曲度不同。相反，断层摄影图像200虽不能够明显示出牙龈等软组织的信息，但确实会准确显示牙列的曲度。
利用与实际受术者的口腔内部的牙列的曲度相比而发生失真的口腔扫描图像来执行图像整合时，可能会生成失真区域扭曲或者整体区域发生失真的整合图像。
因此，图像处理装置100执行对口腔扫描图像300-1中发生的牙列的曲度进行补正来与所述断层摄影图像200结合的影像整合过程。
为此，为了确认受术者的牙列，图像处理装置100可以改变拍摄口腔内部结构的图像的角度及方向。图7是示出本发明一实施例的输入到图像处理装置的口腔扫描图像中的下颌形状的图。
断层摄影图像200及口腔扫描图像300-1可以以从不同方向拍摄受术者的口腔内部的多个图像或者利用多个图像的三维图像来提供。
因此，图像处理装置100控制这些断层摄影图像200及口腔扫描图像300-1的显示方向。并且，图像处理装置100可以输出牙列曲度补正所需方向的受术者的口腔内部结构的图像。
首先，图像处理装置100为了在口腔扫描图像300-1中确认下颌牙列，可以变更下颌形状23的方向(或者显示方向)。例如，图像处理装置100可以变更下颌形状23的方向，如图7的下颌形状700那样显示。
图像处理装置100基于所示的下颌形状700，可以确认受术者的下颌牙列310。例如，图像处理装置100可基于在下颌形状700中确认到的牙冠的排列和/或附着在牙冠的参考标记311、312、313、314中的至少一部分，来确认口腔扫描图像的下颌牙列310。
根据各种实施例，图像处理装置100可以利用如上所述的相同或类似的方法，来变更断层摄影图像中的下颌形状的显示方向，从而能够确定断层摄影图像的下颌牙列。
图像处理装置100可以比较所确定的口腔扫描图像的下颌牙列310与断层摄影图像的下颌牙列，关于如图8所示那样不对齐的部分，可以对口腔扫描图像进行补正。图8示出对输入到本发明一实施例的图像处理装置的口腔扫描图像中发生失真的形状进行补正的图。
根据一实施例，图像处理装置100可以对口腔扫描图像的下颌牙列310与断层摄影图像的下颌牙列整体的曲度及部分曲度进行比较，来确认不一致的部分。
图像处理装置100对曲度不一致的部分，以断层摄影图像200为基准，对口腔扫描图像700进行补正。例如，如图8所示，图像处理装置100可以确定断层摄影图像200与口腔扫描图像700中曲度不一致的部分。此时，在曲度不一致的部分包含参考标记的情况下，图像处理装置100可以确定相关的参考标记213、313。
图像处理装置100对口腔扫描图像700进行补正，以使能够与断层摄影图像的牙冠的形状、曲度及参考标记213的位置相匹配。例如，图像处理装置100可以对图像实施扭曲，以使口腔扫描图像700的参考标记313的位置与断层摄影图像的参考标记213的位置对齐。另外，图像处理装置100可以对图像实施扭曲，以使口腔扫描图像700中附着有参考标记313的牙冠附近的曲度与断层摄影图像200中附着有参考标记213的牙冠附近的曲度一致，并生成补正后的口腔扫描图像800。此时，图像处理装置100可以控制图像的比例、倍率、方向以及牙齿30的配置、大小中的至少一部分。
当图像处理装置100确认到口腔扫描图像中显示的口腔内部结构与断层摄影图像中显示的口腔内部结构相匹配时，会将断层摄影图像200与补正后的口腔扫描图像800进行整合来生成整合图像。根据一实施例，如上所述般在下颌形状23补正后，图像处理装置100可以生成对受术者的上颌及下颌已实施对准后的口腔扫描图像21、800，对准后的口腔扫描图像21、800包括上颌形状21的图像和对下颌补正后的口腔扫描图像800。
图像处理装置100可以基于对准后的口腔扫描图像，来生成整合图像。例如，图像处理装置100可以将对准后的口腔扫描图像21、800与断层摄影图像200中所含的参考标记进行匹配，来生成整合图像。
图9示出本发明一实施例的图像处理装置100对断层摄影图像和口腔扫描图像整合后的整合图像900。图像处理装置100通过整合图像900可以确认在断层摄影图像200确认到的口腔内部结构、在口腔扫描图像确认到的口腔内部结构，或者整合后的口腔内部结构以及受术者的牙列。
图像处理装置100可基于所生成的整合图像900，来生成受术者的牙列轮廓。其中，牙列轮廓可包括受术者的种植牙植入位置3及其周边区域的牙槽骨的结构和形状、形成于牙槽骨的牙龈的形状、周边牙齿的牙根及牙冠的形状、牙齿的排列等图像及相关信息。进一步地，牙列轮廓不仅包括牙列相关的图像及信息以外，还可以包括对口腔内部的形状、尺寸的图像和/或信息。
图像处理装置100通过牙列轮廓，不仅可以确认与口腔内部或内部要素(例如牙槽骨、牙根等)相关的形状(或者外形)以外，可以确认牙龈的组织状态、牙槽骨的骨密度、牙龈的厚度、牙槽骨的厚度、特定位置之间的距离等信息。
图像处理装置100基于整合图像900或牙列轮廓，来生成为了受术者的种植牙手术而安装到口腔内部的结构物，例如，牙冠或植牙手术导板的设计图像。
根据一实施例，图像处理装置100可基于整合图像900中所含的口腔扫描图像21、800，来确认将在种植牙植入位置3上手术的牙冠c1、c2、c3中的至少一个的形状。
例如，设计牙冠c3的形状时，图像处理装置100可基于对准后的口腔扫描图像21、800，来确认与对合牙齿t的咬合高度。图像处理装置100可根据所确定的咬合高度和可变对齐咬合件50的图像中显示的对合牙齿t的咀嚼槽，来确定牙冠c3的咀嚼面高度和形状。
如上所述那样，图像处理装置100可以确定剩下的牙冠c1、c2的形状。图像处理装置100如整合图像900那样，可以配置所设计的牙冠c1、c2、c3。图像处理装置100可考虑牙冠c1、c2、c3的配置、相邻的牙齿，来修改牙冠的高度或形状。
即，图像处理装置100在对图像的对准及整合进行处理时，关于对合牙齿，可计算出适合的咬合高度，基于该咬合高度，可以准确且精确的制造牙冠c1、c2、c3。由此，重新设计及重新设置牙冠的可能性尽可能地小，使手术消耗的时间和费用的浪费达到最小，能够进行有效且迅速的手术。
另外，图像处理装置100在确认牙冠信息的同时，还确认与种植牙手术中使用的基台a1或种植体f1的植入相关的信息，并将其反映到结构物的设计图像中。图10是本发明一实施例的图像处理装置100中基于整合图像或牙列轮廓来生成的结构物的设计图像。
根据一实施例，结构物的设计图像1000可以包括至少一个导孔1010、1030、1050，所述导孔1010、1030、1050在种植牙手术时，用于引导钻孔，使种植体能够插入口腔内部的种植牙植入位置3。
设计图像1000中设有与植牙手术导板和外表面轮廓相配(形状相配)的固定槽部的形状信息，以便与示于整合图像900的牙列轮廓中外表面轮廓的至少一部分相配(形状相配)。
例如，固定槽部可以利用示于整合图像900或牙列轮廓的牙冠及牙龈的外表面轮廓信息，来设定为与种植牙植入位置3的牙龈轮廓、种植牙植入位置3的周边牙冠及牙龈轮廓对应。
另外，设计图像1000根据在牙列轮廓既定的种植牙植入位置3，来设定导孔1010、1030、1050的位置信息。其中，导孔1010、1030、1050可以被设计为支撑牙钻机，且在受术者的牙槽骨形成孔眼时，能够精准地引导孔眼的方向及深度，另外，导孔1010、1030、1050设计成贯穿植牙手术导板的一部分。
例如，导孔1010、1030、1050可以在植牙手术导板与种植牙植入位置3对应的部分，根据孔眼的方向/直径来设定。此时，孔眼的方向/直径可通过示于整合图像的种植牙植入位置3的牙槽骨形状、骨密度、与周边牙根的距离等来确定。上述的导孔1010、1030、1050的设计信息可考虑植牙手术导板通过固定槽部固定于口腔内部的状态及牙钻机被植牙手术导板支撑的状态来确定。
图像处理装置100将设计图像传送至三维打印机，使其能够输出基于设计图像1000的植牙手术导板。根据设计图像1000形成的植牙手术导板在固定于受术者的口腔内部的状态下，可以引导钻孔及种植体植入等手术。
如上所述，基于图像整合的精确性改善来整合图像，且生成以图像整合结果为基础设计的植牙手术导板的设计图像，从而能够改善设计准确性。因此，通过植牙手术导板能够准确地引导孔眼的钻孔/种植体紧固等种植牙手术，能够改善种植牙手术的安全性及完成度。
图11示出本发明一实施例的图像处理装置100中利用断层摄影图像及口腔扫描图像来生成有关受术者的口腔内部的设计图像的工作流程。
图像处理装置100接收多个图像(S1101)。多个图像可包括对受术者的口腔内部的断层摄影图像和口腔扫描图像。其中，口腔扫描图像可包括受术者打开上下颌的状态的口腔张开扫描图像或者上下颌咬合的状态的口腔闭合扫描图像。口腔闭合扫描图像可包括受术者的种植牙植入位置上设有可变对齐咬合件的状态的图像。
图像处理装置100从至少一个外部装置130接收断层摄影图像及多个口腔扫描图像。根据一实施例，图像处理装置100从通过通信部107连接的至少一个影像获取装置中获取图像，例如，影像获取装置可以以断层拍摄(CT)装置或口腔扫描装置中的至少一个来提供。
图像处理装置100生成整合图像(S1103)。整合图像可以是对断层摄影图像和口腔扫描图像中匹配的至少一部分区域进行整合来生成的图像。图像处理装置100从所接收的各图像中检测出多个参考标记，并基于检测到的参考标记来对图像进行整合，从而生成整合图像。
根据一实施例，图像处理装置100可以检测出显示在所输入的各断层摄影图像及口腔扫描图像中的参考标记。图像处理装置100在检测参考标记时，可利用指定的形状、颜色及形成于树脂结构的凹陷部来检测参考标记。
图像处理装置100利用从各图像中检测到的多个参考标记来匹配图像，并对图像进行整合，从而生成整合图像。
图像处理装置100在匹配参考标记时，可以执行用于生成受术者的上下颌咬合的状态的整合图像的工作。例如，图像处理装置100控制口腔张开扫描图像所含的上颌形状和下颌形状与口腔闭合扫描图像的上颌形状和下颌形状相匹配。图像处理装置100可利用从各图像中检测到的参考标记来匹配图像。
其中，图像处理装置100可以变更(或者修改)部分上颌形状或下颌形状。例如，图像处理装置100可以控制上颌形状或下颌形状的牙列曲度、部分区域的倍率、显示方向等信息来进行匹配。此时，图像处理装置100可将图像所含的上颌形状及下颌形状分开来进行处理。
例如，图像处理装置100在确认到牙列曲度不一致的图像的情况下，以断层摄影图像中显示的牙列的曲度为基准，对口腔张开扫描图像或口腔闭合扫描图像中显示的牙列曲度进行补正。
图像处理装置100可以从已匹配有口腔张开扫描图像的口腔闭合扫描图像中删除可变对齐咬合件的图像。如上所述，图像处理装置100可以生成受术者上下颌咬合的状态下的口腔内部的口腔扫描图像。图像处理装置100包括所生成的口腔内部的口腔扫描图像，对断层摄影图像及口腔内部的口腔扫描图像进行整合，从而生成整合图像。
图像处理装置100确定轮廓(S1105)。其中，轮廓可包括基于整合图像的受术者的口腔内部的牙列轮廓。根据一实施例，牙列轮廓可包括受术者的口腔内部结构的表面及内部的形状。例如，可包括口腔内部的尺寸、牙龈的形状、牙槽骨的形状、牙列的形状、牙列、各牙齿的形状、种植牙植入位置的骨密度、相对于种植牙植入位置的对合牙齿的形状相关的信息中的至少一部分。
图像处理装置100生成设计图像(S1107)。其中，设计图像可包括基于整合图像所含的受术者口腔内部的牙列轮廓而与口腔内部相配(形状相配)的结构物的设计图像。其中，结构物可包括将在种植牙植入位置上手术的牙冠、基台及种植体中的至少一个。另外，结构物可包括设置于种植牙植入位置且用于引导形成种植体的孔眼的植牙手术导板。
根据一实施例，图像处理装置100可基于整合图像，详细而言，可基于整合图像的牙列轮廓，来确定牙冠的形状。例如，图像处理装置100通过牙列轮廓，可确认相对于种植牙植入位置的对合牙齿的形状、咬合高度。图像处理装置100确定相对于咬合高度的牙冠的高度，可考虑对合牙齿的咀嚼运动来确定牙冠的形状。图像处理装置100可基于所确定的牙冠的形状及高度，来生成牙冠的设计图像。
另外，图像处理装置100可基于整合图像来生成植牙手术导板的设计图像。整合图像中，在种植牙识别位置中的至少一部分上可配置有对应生成的牙冠的形状。例如，整合图像的牙列轮廓中可配置有将在种植牙植入位置上手术的种植体、基台及牙冠的结合图像。
图像处理装置100基于所配置的牙冠的位置及牙冠的形状，可在受术者的牙槽骨上标记用于固定牙冠的种植体的固定位置。其中，种植体的固定位置可包括种植体植入牙槽骨的方向、用于植入种植体的孔眼的深度中的至少一部分。
为了根据所形成的种植体的固定位置来形成孔眼，图像处理装置100可形成用于引导钻孔的导孔。图像处理装置100生成植牙手术导板的设计图像，设计图像中的植牙手术导板与受术者的种植牙植入位置的外表面相配(形状相配)且带导孔。
进一步地，图像处理装置100可通过通信部107将所生成的设计图像传送至三维打印机并使其输出。
以下，参照图12及图13，对参考标记及参考标记的形成过程进行详细说明。
根据一实施例，形成于受术者的口腔内部的参考标记1可包含树脂结构及加固粘合剂。此时，参考标记1可通过至少一个注射器来形成。
图12示出用于排出本发明一实施例的口腔内部附着用树脂粘合剂的注射器及被排出的树脂粘合剂。
根据一实施例，参考标记1的树脂结构通过被排出的树脂粘合剂固化来形成。用于排出树脂粘合剂的第一注射器70包括主体71、嘴部73及推杆75。其中，主体71中形成有用于填充树脂粘合剂的填充空间。
嘴部73设置在主体71的一侧且形成有与填充空间连通的开口。并且，推杆75结合在主体71的另一侧且从一侧方向插入，从而能够将填充在填充空间的树脂粘合剂向嘴部73的开口推出。
此时，第一注射器70通过在种植牙植入位置3对推杆75进行加压，通过嘴部73排出所填充的树脂粘合剂。即，将第一注射器70的嘴部73配置于牙齿30及牙龈40的表面侧之后，对推杆75加压，从而排出树脂粘合剂，使其附着在受术者的口腔内部。
另一方面，利用树脂粘合剂的参考标记1的形成过程中可形成利用加固粘合剂的加固粘合层，以使树脂粘合剂在湿润的口腔内部环境中也能够迅速固化而牢固地附着在受术者的口腔内部，从而形成树脂结构。
根据一实施例，可在以半球形粘合在口腔内部的树脂粘合剂的边缘侧，配置填充有加固粘合剂的注射器(第二注射器)的嘴部，排出加固粘合剂。其中，应理解，第二注射器的结构实际上对应于第一注射器70，只是根据填充在内部填充空间的填充物来区分。
此时，分别填充有树脂粘合剂和加固粘合剂的注射器，可通过标在注射器的主体的刻度，来肉眼确认树脂粘合剂和加固粘合剂的各排出量。或者可以将各注射器被加压1次时排出量调整为与指定的体积比对应。
另外，各注射器可设置成向主体内侧加压，也可以根据情况，主体由柔软的合成树脂材质构成，通过对主体加压来使各粘合剂经由一侧凸设延伸的嘴部来排出。
以下，对构成参考标记1的树脂结构及加固粘合剂的一实施例进行详细说明。
树脂结构以指定的形态排出，呈现为固化的树脂粘合剂。其中，树脂粘合剂可以以用于牙科手术的活体用粘合剂来提供。例如，树脂粘合剂可以以对人体无害，在固化状态下具有规定数值以上的粘度且能够在口腔内部的湿度范围内稳定地固化的粘合剂来提供。
根据一实施例，树脂粘合剂可以包括基底混合物、粘合单体、亲水性单体，光引发剂及稀释溶剂中的至少一部分。更详细而言，树脂粘合剂可包括1～55重量％的基底混合物、1～25重量％的粘合单体、1～15重量％的亲水性单体，0.1～15重量％的光引发剂及10～65重量％的稀释溶剂。
根据基底混合物的一实施例，可在双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯(BisphenolAglycidyl methacrylate，Bis-GMA)中混合三甲基丙烯酸缩水甘油酯(Tri-GMA)及四甲基丙烯酸缩水甘油酯(Tetra-GMA)中的至少一种来提供。
此时，基底混合物小于1重量％的情况下，射线屏蔽性降低，而在断层摄影图像中参考标记不明显。相反，基底混合物大于55重量％的情况下，因粘性过度，最初粘合的树脂粘合剂的形状变形，导致用于影像整合的整合点不易被识别。
例如，树脂粘合剂附着在受术者的口腔内部时，使粘合在口腔内部的部分以外的表面整体呈半球形且圆润，以使表面张力最小。此时，如果树脂粘合剂的粘性过度，则不能呈现为如上述的半球形，从而作为用于影像整合的基准的机能会降低。
因此，树脂粘合剂的基底混合物以1～55重量％混合，以使固化的树脂粘合剂稳定地形成半球形形状，使其在断层摄影图像中明显显现。
根据粘合单体的一实施例，可包含羧酸及其衍生物、磷酸基团、磺酸基团等功能性基团。
例如，粘合单体可包括单羧酸、二羧酸、三羧酸、甲基丙烯酸、马来酸，对乙烯基苯甲酸、11-甲基丙烯酰氧基-1,1-十一烷二羧酸、1,4-二甲基丙烯酰氧基乙基均苯四甲酸(1,4-di(meth)acryloyloxyethyl pyromellitic acid)、甲基丙烯酸2-羟乙酯及均苯四甲酸二酐(PMDM)的添加剂、2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、2-及3-甲基丙烯酰氧基丙基磷酸酯等中一个或两个以上的混合物。
此时，粘合单体混合形成规定的粘合力。因此，粘合单体可以使向口腔内部以半球形排出的树脂粘合剂因重量及粘性而流动最小。
另外，根据亲水性单体的一实施例，可以由甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)构成，具有在口腔内部的湿润状态下能够改善粘合力的效果。
若亲水性单体小于1重量％，则其自身的效果不足，若超过15重量％，则因过度的亲水化可能导致粘合力下降。
并且，根据光引发剂的一实施例，可以包含樟脑醌(camphorquinone，CQ)等。另外，光引发剂可包含甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)或对二甲氨基苯甲酸乙酯(EDMAB)等还原剂。
若光引发剂小于0.1重量％，则因聚合速度降低，可能会在受术者的口腔内移动。另外，拍摄图像时，因树脂粘合剂的移动变形，导致所拍摄的图像中显示的参考标记1组的图像的准确度下降。若光引发剂超过15重量％，则单体不会聚合成一个，粘合强度可能会下降。
根据一实施例，树脂粘合剂所包含的光引发剂可利用后述的光固化机的特定波长范围的光，使树脂粘合剂固化。
进一步地，根据稀释溶剂的一实施例，可包含水、乙醇及丙酮，为了去除口腔内部的水分，更优选包含高挥发性物质。通过稀释溶剂去除树脂粘合剂与口腔内部的表面之间水分膜，从而能够显著地改善树脂粘合剂的粘合力。
另一方面，如图13所示，附着在受术者的口腔内部的树脂粘合剂被光固化机80固化，形成树脂结构。图13示出本发明一实施例的口腔内部附着用参考标记及用于固化参考标记的光固化机。
根据一实施例，在光固化机80的端部具有对树脂粘合剂的表面加压的楔部81。楔部81可对树脂粘合剂的表面加压，来形成与树脂粘合剂接触的楔部81形状的凹陷部5。
从光固化机80照射的光线的波长可根据树脂粘合剂所含的光引发剂的种类而不同。例如，在树脂粘合剂为可见光固化系列的情况下，从光固化机80射出的光可设定为可见光。另外，在树脂粘合剂为紫外线固化系列的情况下，射出的光可设定为紫外线波长，在红外线固化系列的情况下，可设定为红外线波长。
其中，楔部81由能够使光固化机80射出的光源透过的透明或半透明材质构成，可设置为越朝向端部面积越窄的薄尖的形状，例如，圆锥形状。
在用楔部81对树脂粘合剂的表面加压而形成凹陷部5的状态下，从光固化机80射出透过楔部81照射的光使树脂粘合剂固化，另外，利用形成凹陷部5的加压力，能够进一步改善基于加固粘合层的树脂粘合剂的附着及所形成的树脂结构的固定力。
其中，所形成的凹陷部5在口腔扫描图像及断层摄影图像中因为密度和光反射量等，可能会显示为比周围暗。由此，图像处理装置100在口腔扫描图像和断层摄影图像的图像整合过程中，检测出形成于树脂结构的凹陷部5，可基于凹陷部5，再检测出显示在图像中的参考标记1。图像处理装置100可以将检测到的参考标记1中的至少一部分确定为整合点。
根据一实施例，加固粘合剂可包含氰基丙烯酸酯(cyanoacrylate)单体，呈液态(liquid)。
其中，加固粘合剂可包含正丁基-2-氰丙烯酸盐(N-butyl-2-cyanoacrylate)、氰基丙烯酸乙酯(ethyl-2-cyanoacrylate)、2-氰基丙烯酸辛酯(2-octyl-cyanoacrylate)等氰基丙烯酸烷基酯(Alkyl cyanoacrylate)。
例如，加固粘合剂可以使用以氰基丙烯酸正丁酯为主要成分的活体用粘合剂即组织胶水(Histoacryl)或以辛基-2-氰基丙烯酸酯为主要成分的活体用粘合剂即皮肤粘合剂(Dermabond)等。
这种加固粘合剂实质上呈液态(liquid)，从而能够渗入口腔内部表面与树脂粘合剂之间的间隙而使树脂粘合剂迅速固化。因此，在树脂粘合剂固化的期间，加固粘合剂被瞬间固化而固定于口腔内部，因此在获取断层图像及口腔扫描图像时，能够防止树脂结构从口腔内部分离或脱离。
进一步地，液态的加固粘合剂容易渗透到口腔内部的表面与树脂粘合剂之间的微细间隙中。另外，加固粘合剂以薄膜状形成，因此树脂结构实际上紧贴固定在口腔内部，从而能够使用于图像整合的整合点的位置在口腔内部中明显显示。
另外，通过在加固粘合剂中进一步包含既定颜色的涂料，从而能够可视地明显显示出排出及形成有加固粘合剂的部分和不这样的部分。因此，能够显著地提高手术者的手术便利性。
另外，加固粘合剂由比所述树脂粘合剂更强的粘合性及迅速的可固化性的同时，还能够在口腔内部微生物分解的成分构成。
例如，加固粘合剂还可包含对活体用粘合剂有效的蛋白质成分以及能够分解该蛋白质成分的微生物分解性高分子物质。根据一实施例，通过包含丙交酯(lactide)、己内酯(caprolacton)等成分，即使所述加固粘合剂粘结在口腔内部的一部分上，也会自然地进行微生物分解去除，因此能够使受术者的不适感最小。
而且，即使所述树脂粘合剂形成于口腔内部的牙龈、牙齿及金属假体中的至少一部分的表面，也能够通过加固粘合剂而被迅速牢固固定，因此通过显示有所述参考标记的图像的影像整合的可靠度显著提高。
在受术者的口腔内部，树脂粘合剂和加固粘合剂分别以指定的体积比被排出，可形成参考标记1。根据一实施例，优选树脂粘合剂和加固粘合剂以1：0.05～0.2的体积比被排出。
[表1]
| 加固粘合剂 | 小于0.05 | 0.05～0.2 | 大于0.2 |
| 粘合力 | 不良(树脂整合部分离) | 良好 | 良好(树脂整合部不易分离) |
另一方面，表1是示出随相对树脂粘合剂排出的加固粘合剂的体积比的粘合力的表。其中，表1的粘合力测试通过准备湿度及温度与口腔内部环境类似的试片，在试片的表面排出多处相同量的树脂粘合剂，并以与表1相同的条件排出加固粘合剂之后，肉眼观察随外部冲击及振动变化的树脂粘合剂的粘合状态来评价。
如表1所示，树脂粘合剂及加固粘合剂分别以小于1：0.05的体积比分别排出，则粘合力下降，可能因外部冲击及振动而容易从试片分离。
另外，若树脂粘合剂及加固粘合剂分别超过1：0.2的体积比而被排出，则虽然粘合力良好，但是测试后，不容易从试片分离树脂粘合剂。另外，由于不必要地增加加固粘合体的使用量，因此不经济。
因此，相对于树脂粘合剂的用于形成加固粘合层的加固粘合剂，若以1：0.05～0.2的体积比被排出，则具有不仅防止树脂粘合剂的分离及流动而且在获取图片后施加一定的力就能够自然去除树脂粘合剂的固定力。因此，对断层摄影图像及口腔扫描图像进行图像整合时能够显著提高精确度。其中，一定的力应理解为大于口腔内部的一般活动产生的力。
另一方面，本说明书和附图中公开的本发明的各种实施例仅仅是用于容易说明本发明技术内容，有助于理解本发明而示出的特定例，并非限定本发明的保护范围。
即，对于本领域技术人员而言，可以实施以本发明的技术思想为基础的其他变形例示显而易见的。
Claims (12)
1.一种基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，其特征在于，包括：
接收步骤，从至少一个外部装置接收口腔内部附着有多个参考标记的受术者的断层摄影图像及多个口腔扫描图像；
检测步骤，从所述断层摄影图像和所述口腔扫描图像中检测出所述多个参考标记和包括牙冠、拔牙部以及牙齿排列结构的匹配要素；
生成整合图像的步骤，基于多个所述图像中检测出的多个所述参考标记的位置和所述匹配要素，来对所述图像进行整合，从而生成整合图像；
确定牙列轮廓步骤，基于所述整合图像，来确定所述受术者的口腔内部的牙列轮廓；以及
生成设计图像的步骤，基于所述牙列轮廓，生成与所述口腔内部相关的设计图像。
2.根据权利要求1所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，其特征在于，
生成所述整合图像的步骤包括：
在所述图像中，将从所述断层摄影图像和所述口腔扫描图像中检测出的所述多个参考标记中的至少两个参考标记确定为整合点的步骤。
3.根据权利要求2所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，其特征在于，
生成所述整合图像的步骤包括：对将口腔扫描图像的牙列曲度进行补正，以与所述断层摄影图像的牙列曲度相同。
4.根据权利要求3所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，其特征在于，
对将口腔扫描图像的牙列曲度进行补正，以与所述断层摄影图像的牙列曲度相同的步骤包括：
对所述口腔图像的牙齿的大小、牙齿的配置、图像的方向、图像的比例以及图像的倍率中的至少一部分进行补正的步骤。
5.根据权利要求4所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，其特征在于，
包括：确定与所述牙列轮廓的至少一部分相配的固定槽部的形状信息和引导在既定的种植牙植入位置上钻孔的导孔的位置信息的步骤。
6.根据权利要求5所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理方法，其特征在于，
所述设计图像包括将在所述受术者的种植牙植入位置上手术的牙冠的图像，所述牙冠的图像与基于相对于所述种植牙植入位置的对合牙齿的形状来确定的牙冠的形状对应。
7.一种基于参考标记生成设计图像的图像处理装置，其特征在于，包括：
通信部，从至少一个外部装置接收口腔内部附着有多个参考标记的受术者的断层摄影图像及多个口腔扫描图像；以及
处理部，从所述断层摄影图像和所述口腔扫描图像中检测出所述多个参考标记和包括牙冠、拔牙部以及牙齿排列结构的匹配要素，基于从所述图像中检测出的参考标记的位置和所述匹配要素，来对所述图像进行整合，从而生成整合图像，并基于所述整合图像来确定所述受术者的口腔内部的牙列轮廓，在基于所述牙列轮廓来生成所述口腔内部的设计图像。
8.根据权利要求7所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置，其特征在于，
所述处理部，在所述图像中，将从所述断层摄影图像和所述口腔扫描图像中检测出的所述多个参考标记中的至少两个参考标记确定为整合点。
9.根据权利要求8所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置，其特征在于，
所述处理部对口腔扫描图像的牙列曲度进行补正，以与所述断层摄影图像的牙列曲度相同。
10.根据权利要求9所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置，其特征在于，
所述处理部对所述口腔图像的牙齿的大小、牙齿的配置、图像的方向、图像的比例以及图像的倍率中的至少一部分进行补正。
11.根据权利要求10所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置，其特征在于，
所述处理部确定与所述牙列轮廓的至少一部分相配的固定槽部的形状信息和引导在既定的种植牙植入位置上钻孔的导孔的位置信息。
12.根据权利要求11所述的基于参考标记生成设计图像的图像处理装置，其特征在于，
所述设计图像包括将在所述受术者的种植牙植入位置上手术的牙冠的图像，所述牙冠的图像与基于相对于所述种植牙植入位置的对合牙齿的形状确定的牙冠的形状对应。
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