KR101812484B1 - 임플란트 진단용 영상 생성 시스템 및 그 생성방법 - Google Patents

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박광범
김종철
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주식회사 메가젠임플란트
김종철
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Abstract

임플란트 진단용 영상 생성 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템은, 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득장치와, 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득장치와, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 데이터 처리장치를 포함하며, 데이터 처리장치는, 통합 입체 영상 데이터에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어를 중첩시키되 가상의 픽스츄어를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시한다.

Description

임플란트 진단용 영상 생성 시스템 및 그 생성방법{Image Generation System for implant Diagnosis and the same}
본 발명은, 임플란트 진단용 영상 생성 시스템 및 그 생성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 치과용 임플란트의 진단 및 시술계획에 사용되는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템 및 그 생성방법에 관한 것이다.
치과용 임플란트는 원래 인체조직이 상실되었을 때, 회복시켜 주는 대치물을 의미하지만, 치과에서는 인공으로 만든 치아를 이식하는 일련의 시술을 가리킨다.
상실된 치근(뿌리)을 대신할 수 있도록 인체에 거부반응이 없는 티타늄(titanium) 등으로 만든 치근인 픽스츄어(fixture)를 치아가 빠져나간 치조골에 심은 뒤, 인공치아를 고정시켜 치아의 기능을 회복하도록 하는 시술이다.
일반 보철물이나 틀니의 경우, 시간이 지나면 주위 치아와 뼈가 상하지만 임플란트는 주변 치아조직을 상하지 않게 하며, 자연치아와 기능이나 모양이 같으면서도 충치가 생기지 않으므로 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
인공치아 시술(임플란트 또는 임플란트 시술이라고도 함)은, 픽스츄어의 종류에 따라 다양하지만 소정의 드릴을 사용하여 식립위치를 천공한 후 픽스츄어를 치조골에 식립하여 뼈에 골융합시킨 다음, 픽스츄어에 지대주(abutment)를 결합시킨 후에, 지대주에 최종 보철물을 씌움으로써 완료되는 것이 일반적이다.
치과용 임플란트는 단일 결손치 수복은 물론이거니와 부분 무치아 및 완전 무치아 환자에게 의치의 기능을 증진시키고, 치아 보철 수복의 심미적인 면을 개선시키며, 나아가 주위의 지지골 조직에 가해지는 과도한 응력을 분산시킴과 아울러 치열의 안정화에 도움을 준다.
이러한 치과용 임플란트는 일반적으로, 인공 치근으로서 식립되는 픽스츄어(Fixture)와, 픽스츄어 상에 결합되는 지대주(Abutment)와, 지대주를 픽스츄어에 고정하는 지대주 스크류(Abutment Screw)와, 지대주에 결합되는 인공치아를 포함한다. 여기서, 지대주를 픽스츄어에 결합시키기 전에, 즉 치조골에 픽스츄어가 골융합되기까지의 기간 동안에 지대주가 픽스츄어에 결합되어 결합 상태를 유지하기도 한다.
치과용 임플란트의 한 구성요소인 픽스츄어는, 임플란트가 시술되는 위치에 드릴 등을 이용하여 치조골에 형성된 드릴 홀에 식립되는 부분으로서 인공 치근의 역할을 담당한다. 따라서 픽스츄어는 치조골에 견고하게 식립되어야 한다.
이러한 임플란트의 식립은 환자마다 많은 차이가 있는데 이는 환자의 치아의 상태, 임플란트 시술이 필요한 치아의 위치, 환자의 치조골의 상태 등 다양한 요인에 의해 임플란트의 식립 위치 등이 결정되기 때문이다.
특히 치조골의 골밀도는 임플란트 식립 시 매우 중요한 요소이며, 환자의 골밀도의 상태에 따라 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정하게 되는데 이는 환자의 특성을 고려하여 신중하게 결정하여야 한다.
한편, 상술한 바와 같이 임플란트의 식립은 환자마다 많은 차이가 있으므로, 종래에 이러한 차이를 의사가 정확하게 인지할 수 있도록 도와주는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템이 개발되어 왔다.
종래기술에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템은, 컴퓨터 단층촬영(CT) 등을 활용하여 환자의 구강 영역을 시각적으로 표시하여 모의 시술 등에 도움을 주는데, 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정하는데 매우 중요한 치조골의 골밀도에 대한 표시가 부정확하고 의사가 인지하기 어려운 상태로 제공되는 문제점이 있다.
특히, 종래기술에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템은 치조골의 골밀도를 무채색의 명암으로만 표시하여 의사가 치조골의 골밀도를 빠르게 인식하기 어렵게 하며, 전체적인 치조골의 골밀도만을 표시할 뿐 임플란트가 식립될 가상의 위치들에 대한 골밀도를 개별적으로 제공하지 않아 의사가 최적의 임플란트 식립 위치를 파악하는 시간이 길어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0133921호, (2010.12.22.)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 픽스츄어를 기준으로 하여 픽스츄어가 식립될 가상의 위치 주변의 치조골 골밀도를 시각적으로 표시할 수 있는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템 및 그 생성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득장치; 상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득장치; 및 상기 제1 입체 영상 데이터 및 상기 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 데이터 처리장치를 포함하며, 상기 데이터 처리장치는, 상기 통합 입체 영상 데이터에 상기 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어가 중첩되면, 상기 가상의 픽스츄어를 기준으로 하여 상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템이 제공될 수 있다.
상기 데이터 처리장치는, 상기 가상의 픽스츄어의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 시각적으로 표시할 수 있다
상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도는, 상기 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시될 수 있다
상기 색상은 유채색일 수 있다
상기 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)에는 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 정합용 기준 마커(marker)가 마련될 수 있다
상기 정합용 기준 마커는 다수개로 마련되며, 상호 이격되어 배치될 수 있다
상기 데이터 처리장치는, 사용자로부터 정보를 입력받는 입력부; 상기 통합 입체 영상 데이터를 생성하며, 상기 입력부에 전기적으로 연결되어 상기 사용자로부터 입력된 정보에 따라 상기 통합 입체 영상 데이터를 보정하는 연산부; 및 상기 연산부에 전기적으로 연결되며, 상기 통합 입체 영상 데이터와 상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
상기 데이터 처리장치는, 상기 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(marker)의 좌표를 기준으로 하여 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)하는 선(先) 정합단계 후, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 상기 제2 입체 영상 데이터를 상기 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합하는 정밀 정합단계를 거쳐 상기 통합 입체 영상 데이터를 생성할 수 있디.
상기 선(先) 정합단계에서 상기 연산부는 , 상기 표시부의 표시영역을 상기 제1 입체 영상 데이터 중 상기 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역과, 상기 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역과, 상기 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역으로 구획하며, 상기 입력부를 통해 상기 제2 입체 영상 데이터 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표를 입력받고, 상기 입력부를 통해 상기 치아 영역 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표를 입력받으며, 입력된 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표와 상기 가상의 좌표를 정합하여 상기 통합 입체 영상 데이터 표시구역에 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시할 수 있다.
상기 정밀 정합단계에서 상기 연산부는 , 상기 표시부의 표시영역을 다수개의 분할영역으로 구획하며, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들을 상기 다수개의 분할영역들에 배치하고, 상기 입력부를 통해 상기 각각의 분할영역에서 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 정합된 상태를 입력받을 수 있다.
상기 다수개의 분할영역들은, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 제1축과 상기 제1축에 교차하는 제2축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제1 영역; 상기 제1 영역에 표시되는 제1 이동점의 위치에서 상기 제2축과 상기 제2축에 교차하는 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제2 영역; 상기 제1 이동점의 위치에서 상기 제1축과 상기 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제3 영역;
상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제4 영역; 상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제1축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제5 영역; 및 상기 제1 영역에 표시되는 제3 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제6 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 이동점은, 상기 사용자의 조작에 의해 이동가능하며, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역의 이미지는 상기 제1 이동점의 이동에 연동되어 가변되며, 상기 제4 영역 및 상기 제5 영역의 이미지는 상기 제2 이동점의 이동에 연동되어 가변되며, 상기 제6 영역의 이미지는 상기 제3 이동점의 이동에 연동되어 가변될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득단계; 상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득단계; 상기 제1 입체 영상 데이터 및 상기 제2 입체 영상 데이터를 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 통합 입체 영상 데이터 획득단계; 및 상기 통합 입체 영상 데이터에 상기 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어를 중첩시키되, 상기 가상의 픽스츄어를 기준으로 하여 상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하는 골밀도 표시단계를 포함하는 임플란트 진단용 영상 생성방법이 제공될 수 있다.
상기 골밀도 표시단계는, 상기 가상의 픽스츄어의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 시각적으로 표시할 수 있다
상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도는, 상기 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시될 수 있다
상기 색상은 유채색일 수 있다
상기 제2 영상정보 획득단계는, 상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 생성하는 단계; 상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)에 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 정합용 기준 마커(marker)를 마련하는 단계; 및 상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하는 단계를 포함할 수 있다
상기 정합용 기준 마커는 다수개로 마련되며, 상호 이격되어 배치될 수 있다
상기 통합 입체 영상 데이터 획득단계는, 상기 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(marker)의 좌표를 기준으로 하여 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)하는 선 정합단계; 및 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 상기 제2 입체 영상 데이터를 상기 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합하는 정밀 정합단계를 포함할 수 있다
상기 선 정합단계는, 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역을 상기 제1 입체 영상 데이터 중 상기 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역과, 상기 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역과, 상기 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역으로 구획하는 단계; 상기 제2 입체 영상 데이터 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표가 입력되는 기준 마커 좌표 입력단계; 상기 치아 영역 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표가 입력되는 가상 좌표 입력단계; 및 입력된 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표와 상기 가상의 좌표를 정합하여 상기 통합 입체 영상 데이터 표시구역에 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시하는 단계를 포함할 수 있다
상기 정밀 정합단계는, 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역이 다수개의 분할영역으로 구획되며, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들이 상기 다수개의 분할영역들에 배치되는 단계; 및 상기 각각의 분할영역에서 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 정합되도록 보정되는 단계를 포함할 수 있다
상기 다수개의 분할영역들은, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 제1축과 상기 제1축에 교차하는 제2축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제1 영역; 상기 제1 영역에 표시되는 제1 이동점의 위치에서 상기 제2축과 상기 제2축에 교차하는 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제2 영역; 상기 제1 이동점의 위치에서 상기 제1축과 상기 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제3 영역; 상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제4 영역; 상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제1축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제5 영역; 및 상기 제1 영역에 표시되는 제3 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제6 영역을 포함할 수 있다
상기 제1 내지 제3 이동점은, 상기 사용자의 조작에 의해 이동가능하며, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역의 이미지는 상기 제1 이동점의 이동에 연동되어 가변되며, 상기 제4 영역 및 상기 제5 영역의 이미지는 상기 제2 이동점의 이동에 연동되어 가변되며, 상기 제6 영역의 이미지는 상기 제3 이동점의 이동에 연동되어 가변될 수 있다
본 발명의 실시예들은, 통합 입체 영상 데이터에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어가 중첩되면 가상의 픽스츄어를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시함으로써, 사용자가 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 직관적으로 인식할 수 있게 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 치아 석고 본이 도시된 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 표시부에 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도가 시각적으로 표시된 도면이다.
도 5는 도 1의 임플란트 진단용 영상 생성 시스템에 따른 임플란트 진단용 영상 생성방법이 도시된 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 통합 입체 영상 데이터 획득단계 중 선 정합단계에서 표시부의 화면이 도시된 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 5의 통합 입체 영상 데이터 획득단계 중 정밀 정합단계에서 표시부의 화면이 도시된 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서 제1축은 X축을, 제2축은 Y축을, 제3축은 Z축을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템이 도시된 도면이고, 도 2는 도 1의 치아 석고 본이 도시된 도면이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 표시부에 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도가 시각적으로 표시된 도면이다.
본 실시예에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템은, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득장치(110)와, 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth, G)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득장치(120)와, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 데이터 처리장치(130)를 포함한다.
제1 영상정보 획득장치(110)는 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득한다. 본 실시예의 제1 영상정보 획득장치(110)는 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, CT)을 포함하며 본 실시예의 제1 입체 영상 데이터는 복수의 단면 영상을 이용하여 구현된 입체 영상을 의미하는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되지 않으며 자기공명영상(magnetic resonance imaging) 장치 등 다양한 입체 영상 획득장치가 본 실시예의 제1 영상정보 획득장치(110)로 사용될 수 있다.
제2 영상정보 획득장치(120)는 피시술자의 치아 석고 본(G)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득한다.
본 실시예의 치아 석고 본(G)은, 피시술자의 치아 및 잇몸에 대한 형태로 형성되는데, 인상재가 마련된 트레이가 파시술자의 구강 내로 삽입된 후 피시술자의 치아가 인상재를 눌러 인상된 치아와 주변 잇몸의 형상으로 제작된다.
본 실시예의 치아 석고 본(G)에는 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 정합용 기준 마커(G2)가 마련된다.
이러한 정합용 기준 마커(G2)는 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 기준좌표가 되는 것으로서, 데이터 처리장치(130)를 통해 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(G2)의 좌표와 제1 입체 영상 데이터에서 정합용 기준 마커(G2)에 해당되는 가상의 위치좌표의 정합을 통해 통합 입체 영상 데이터를 생성할 때에 사용된다.
본 실시예의 정합용 기준 마커(G2)는 다수개로 마련되며, 상호 이격되어 배치된다. 본 실시예에서 정합용 기준 마커(G2)는 적어도 3개 이상으로 마련되며, 3개 이상의 정합용 기준 마커(G2)는 상호 이격되어 배치된다.
이러한 정합용 기준 마커(G2)는 제2 입체 영상 데이터에서 치아 석고 본 본체(G1)와 구별될 수 있는 구조 또는 재질로 마련된다.
제2 영상정보 획득장치(120)는 치아 석고 본(G)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 3차원 스캐너(미도시)를 포함한다. 본 실시예의 제2 입체 영상 데이터는 스테레오리소그라피(stereolithography, STL) 데이터를 포함하며, 스테레오리소그라피(STL) 데이터는 아스키(ASCII) 또는 바이너리(binary) 형식을 가질 수 있으며, 3D(Dimension) 프로그램에서 입체물의 모델링 데이터를 다른 종류의 3D 프로그램에서 인식하는데 용이하도록 입체물의 표면을 다각형화된 폴리곤(Polygon)으로 표현하는 데이터이다.
한편 데이터 처리장치(130)는, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성한다.
이러한 데이터 처리장치(130)는, 사용자로부터 정보를 입력받는 입력부(131)와, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 연산부(132)와, 연산부(132)에 전기적으로 연결되며 통합 입체 영상 데이터를 시각적으로 표시하는 표시부(133)를 포함한다.
입력부(131)는 연산부(132)에 전기적으로 연결되어 사용자로부터의 제어정보를 입력받아 연산부(132)에 전달한다.
연산부(132)는, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 통합 입체 영상 데이터를 생성하여 표시부(133)에 시각적으로 표시한다.
즉 통합 입체 영상 데이터의 생성은, 입력부(131), 표시부(133) 및 연산부(132)의 유기적인 연계에 의해 이루어진다.
이러한 통합 입체 영상 데이터의 생성은, 아래에서 자세히 후술하겠지만 여기서 먼저 간단히 설명한다.
컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, CT)기구와 같은 제1 영상정보 획득장치(110)로부터 획득된 제1 입체 영상 데이터는, 피시술자의 뼈 형상 등을 정확하게 파악할 수 있는 장점에 비하여, 피시술자의 구강 내부에 마련되는 다양한 형태의 보철물 및 보형물에 의해 영상이 왜곡될 수 있는 문제가 있다.
따라서 피시술자의 치아 석고 본(G)을 스캔함으로써 피시술자의 구강 내부 구조에 대한 매우 정확한 정보를 담고 있는 제2 입체 영상 데이터와 피시술자의 뼈 형상 등에 대한 정확한 정보를 담고 있는 제1 입체 영상 데이터가 중첩된 통합 입체 영상 데이터가 생성되어야 하고, 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 중첩을 위해 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 정합하는 과정이 필요하다.
제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 정합하는 과정은, 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(G2)의 좌표를 기준으로 하여 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)하는 선 정합단계와, 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 제2 입체 영상 데이터를 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합하는 정밀 정합단계를 포함한다.
선 정합단계는 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 대략적으로 빠르게 정합하는 방식으로, 이러한 선 정합단계에서는, 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(G2)의 좌표를 기준으로 하여 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)한다.
이러한 선 정합단계에서 표시부(133)의 화면에는, 도 6 내지 7에 도시된 바와 같은 화면이 사용자에게 제공된다. 이러한 화면에는 제1 입체 영상 데이터 중 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역(Z1)과, 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)과, 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)이 표시된다.
치아 영역 표시구역(Z1)에는 제1 입체 영상 데이터 중 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시된다. 치아 영역 표시구역(Z1)에 표시되는 피시술자의 치아 영역은 사용자의 입력부(131)를 통한 제어신호에 의해 그 영역이 선택될 수 있다.
또한, 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에는 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되며, 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에는 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시된다.
도 6에 도시된 표시부(133)의 화면에서 사용자가 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에서 정합용 기준 마커(G2)의 좌표를 연산부(132)에 입력한다. 즉 사용자가 입력부(131), 예를 들어 마우스를 통해 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에 표시된 3개의 정합용 기준 마커(G2)를 클릭하면, 클릭된 좌표가 연산부(132)에 전달된다.
이후 사용자가 치아 영역 표시구역(Z1)에서 정합용 기준 마커(G2)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표를 연산부(132)에 입력한다. 즉, 사용자가 치아 영역 표시구역(Z1)에 표시된 치아 영역의 이미지와 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에 표시된 치아 석고 본(G)의 이미지를 비교한 후 치아 영역 표시구역(Z1)에 표시된 치아 영역의 이미지에 정합용 기준 마커(G2)의 위치에 해당하는 가상의 위치를 클릭하면, 클릭된 좌표가 연산부(132)에 전달된다.
이후 연산부(132)에서는 입력된 정합용 기준 마커(G2)의 좌표와 가상의 좌표를 비교하여 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 중첩시킨 후 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 중첩된 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시한다.
도 6의 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에는 사용자에 의한 좌표입력이 수행되지 않아 제1 입체 영상 데이터만 표시되어 있지만, 도 7의 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에는 정합용 기준 마커(G2)의 좌표와 정합용 기준 마커(G2)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표가 입력됨에 따라 제2 입체 영상 데이터가 제1 입체 영상 데이터에 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터가 표시된다.
이러한 선 정합단계는 사용자가 치아 영역 표시구역(Z1)의 이미지와 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)의 이미지를 비교하여 치아 영역 표시구역(Z1)의 이미지에 정합용 기준 마커(G2)가 있을 가상의 위치를 클릭하는 방식을 취하므로, 선 정합단계를 거친 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 정합도는 완벽한 상태는 아니지만 선 정합단계를 거친 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터는 거의 정합된 상태이다.
따라서 정밀 정합단계에서는 거의 정합된 상태인 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 제2 입체 영상 데이터를 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합시킨다.
이러한 정밀 정합단계에서 표시부(133)의 화면에는, 도 8 내지 9에 도시된 바와 같은 화면이 사용자에게 제공된다. 즉 정밀 정합단계에서 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면에는, 다수개의 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)이 표시된다. 이러한 다수개의 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에는 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들이 배치된다.
이때 다수개의 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에 표시되는 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 평면 영상들은 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 구분이 가능하도록 하여(예를 들어, 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 외관라인이 서로 다른 색으로 표현됨) 사용자가 시각적으로 정합여부를 알 수 있도록 한다.
도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 정밀 정합단계에서 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역은 제1 내지 제6 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)으로 구획된다.
제1 분할영역은(D1)은 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 평면이며 사용자의 조작화면에 해당된다. 본 실시예에서 제1 분할영역은 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 X-Y축 평면으로 자른 이미지가 표시된다.
제1 분할영역에는 3개의 이동점(M1, M2, M3)이 표시되는데, 사용자가 마우스 등의 입력부(131)를 통해 입력점을 이동시키면 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)의 이미지가 변경된다.
제2 분할영역(D2)에는, 제1 분할영역(D1)의 제1 이동점(M1)의 위치에서 Y-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다. 제3 분할영역(D3)에는, 제1 분할영역(D1)의 제1 이동점(M1)의 위치에서 X-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다.
제2 분할영역(D2) 및 제3 분할영역(D3)의 이미지는 제1 분할영역(D1)의 제1 이동점(M1)의 이동에 따라 이동된 제1 이동점(M1)의 위치에서의 평면 이미지로 가변된다.
제4 분할영역(D4)에는, 제1 분할영역은(D1)의 제2 이동점(M2)의 위치에서 Y-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다. 제5 분할영역(D5)에는, 제1 분할영역(D1)의 제2 이동점(M2)의 위치에서 X-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다.
제4 분할영역(D4) 및 제5 분할영역(D5)의 이미지는 제1 분할영역(D1)의 제2 이동점(M2)의 이동에 따라 이동된 제2 이동점(M2)의 위치에서의 평면 이미지로 가변된다.
제6 분할영역(D6)에는, 제1 분할영역(D1)의 제3 이동점(M3)의 위치에서 Y-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다. 제6 분할영역(D6)의 이미지는 제1 분할영역(D1)의 제3 이동점(M3)의 이동에 따라 이동된 제3 이동점(M3)의 위치에서의 평면 이미지로 가변된다.
도 8과 도 9를 비교하여 보면 제1 내지 제3 이동점(M1, M2, M3)의 위치 변화에 따라 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)의 이미지가 변경된 것을 볼 수 있다.
한편, 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)의 이미지들은 사용자의 입력부(131)를 통한 조작에 영향을 받는다. 즉 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)에 표시된 제2 입체 영상 데이터의 위치 및 자세 등의 이미지가 사용자의 조작에 의해 변화될 수 있다.
따라서 사용자는 제1 내지 제3 이동점(M1, M2, M3)을 이동시키며 여러 부위에서 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 평면 영상에서 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 정합 여부를 확인하고 입력부(131)를 통해 제2 입체 영상 데이터를 제1 입체 영상 데이터에 대해 상대 이동시켜 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 정밀하게 정합한다.
이때, 상술한 바와 같이 제1 내지 제6 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에 표시된 평면 영상들은 외관라인이 서로 다른 색으로 표현되어 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 구분이 가능하므로, 사용자는 마우스와 같은 입력부(131)를 통해 제2 입체 영상 데이터를 클릭한 후 이를 드래그(drag)하는 방식으로 정밀 정합한다.
사용자가 입력부(131)를 이용하여 제1 입체 영상 데이터의 이미지에 제2 입체 영상 데이터의 이미지를 정밀 정합한 상태의 정보는 연산부(132)에 입력되고, 입력부(131)는 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 입력부(131)에 의해 입력된 정밀 정합된 상태의 정보에 따라 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 보정하여 정밀 정합된 통합 입체 영상 데이터를 생성한다.
이러한 정밀 정합된 통합 입체 영상 데이터 생성 후, 연산부(132)는 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터에 중첩하고, 제1 입체 영상 데이터 중 제2 입체 영상 데이터에 해당하는 부분을 제2 입체 영상 데이터로 대체하여 최종적인 통합 입체 영상 데이터를 생성한다.
상술한 바와 같은 통합 입체 영상 데이터의 생성이 완료된 후, 통합 입체 영상 데이터에서 피시술자에게 식립될 픽스츄어(P)의 위치를 결정한다. 이때, 사용자는 표시부(133)에 표시되는 통합 입체 영상 데이터의 여러 위치에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어(P)를 중첩시켜 보며 픽스츄어(P)의 위치를 결정한다.
본 실시예의 데이터 처리장치(130)는, 통합 입체 영상 데이터에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어(P)가 중첩되면 가상의 픽스츄어(P)를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 시각적으로 표시한다.
즉 본 실시예에서 연산부(132)는, 통합 입체 영상 데이터에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어(P)가 중첩되면, 가상의 픽스츄어(P)를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 계산한다.
본 실시예에서 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도는, 가상의 픽스츄어(P)의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 말하는 것으로, 픽스츄어(P)의 나사산 외곽라인이 위치되는 부위의 골밀도이다.
표시부(133)는, 연산부(132)에 전기적으로 연결되며 통합 입체 영상 데이터를 시각적으로 표시한다(즉, 2차원 평면 이미지 및 3차원 이미지 등으로 표시한다). 이러한 표시부(133)는 통합 입체 영상 데이터뿐만 아니라 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터도 시각적 이미지로 표시할 수 있다.
또한 본 실시예의 표시부(133)는, 연산부(132)에서 연산된 가상의 픽스츄어(P)를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 시각적으로 표시한다.
즉 표시부(133)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연산부(132)에서 계산된 가상의 픽스츄어(P)의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 시각적으로 표시한다. 본 실시예에서 표시부(133)에 표시되는 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도는, 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시된다.
또한, 본 실시예에서 골밀도의 수치에 따라 표시부(133)에 표시되는 색상은 유채색으로 이루어진다. 이와 같이 본 실시예의 임플란트 진단용 영상 생성 시스템은, 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 유채색의 색상으로 표시함으로써, 사용자가 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 직관적으로 인식할 수 있게 하는 이점이 있다.
본 실시예에서 높은 골밀도 수치는 노란색 또는 녹색으로 표시되고 낮은 골밀도 수치는 붉은색이나 푸른색으로 표시되는데, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 골밀도의 수치를 다른 다양한 색상으로 표시할 수 있다.
이하에서 본 실시예의 임플란트 진단용 영상 생성 시스템에 따른 임플란트 진단용 영상 생성방법을 도 1 내지 도 9를 참조하여 도 5 내지 도 9를 위주로 설명한다.
도 5는 도 1의 임플란트 진단용 영상 생성 시스템에 따른 임플란트 진단용 영상 생성방법이 도시된 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 5의 통합 입체 영상 데이터 획득단계 중 선 정합단계에서 표시부의 화면이 도시된 도면이며, 도 8 및 도 9는 도 5의 통합 입체 영상 데이터 획득단계 중 정밀 정합단계에서 표시부의 화면이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 임플란트 진단용 영상 생성방법은, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득단계(S110)와, 피시술자의 치아 석고 본(G)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득단계(S120)와, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 통합 입체 영상 데이터 획득단계(S130)와, 통합 입체 영상 데이터에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어(P)가 중첩되면 가상의 픽스츄어(P)를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하는 골밀도 표시단계(S140)를 포함한다.
제1 영상정보 획득단계(S110)에서는 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득된다. 이러한 제1 영상정보 획득단계(S110)에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 영상정보 획득장치(110)가 피시술자의 구강 영역을 촬영하여 제1 입체 영상 데이터를 획득한다.
제2 영상정보 획득단계(S120)에서는, 제2 영상정보 획득장치(120)가 피시술자의 치아 석고 본(G)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득된다.
더욱 자세하게 설명하면, 본 실시예의 제2 영상정보 획득단계(S120)는, 피시술자의 치아 석고 본(G)을 생성하는 단계와, 피시술자의 치아 석고 본(G)에 정합용 기준 마커(G2)를 마련하는 단계와, 정합용 기준 마커(G2)가 마련된 치아 석고 본(G)을 스캔하는 단계를 포함한다.
정합용 기준 마커(G2)를 마련하는 단계에서는, 치아 석고 본(G)을 생성하는 단계에서 제작된 피시술자의 치아 석고 본 본체(G1)에 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 정합용 기준 마커(G2)를 형성한다.
치아 석고 본 본체(G1)에 마련된 정합용 기준 마커(G2)는 통합 입체 영상 데이터 획득단계(S130)에서 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 기준좌표로 활용된다.
통합 입체 영상 데이터 획득단계(S130)에서는, 제1 입체 영상 데이터 및 제2 입체 영상 데이터를 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성한다.
컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, CT)기구와 같은 제1 영상정보 획득장치(110)로부터 획득된 제1 입체 영상 데이터는, 피시술자의 뼈 형상 등을 정확하게 파악할 수 있는 장점에 비하여, 피시술자의 구강 내부에 마련되는 다양한 형태의 보철물 및 보형물에 의해 영상이 왜곡될 수 있는 문제가 있다.
따라서 피시술자의 치아 석고 본(G)을 스캔함으로써 피시술자의 구강 내부 구조에 대한 매우 정확한 정보를 담고 있는 제2 입체 영상 데이터와 피시술자의 뼈 형상 등에 대한 정확한 정보를 담고 있는 제1 입체 영상 데이터가 중첩된 통합 입체 영상 데이터가 생성되어야하고, 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 중첩을 위해 필수적으로 수반되어야 하는 매칭과정이 통합 입체 영상 데이터 획득단계(S130)에서 수행된다.
이러한 통합 입체 영상 데이터 획득단계(S130)는, 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(G2)의 좌표를 기준으로 하여 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)하는 선 정합단계(S131)와, 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 제2 입체 영상 데이터를 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합하는 정밀 정합단계(S132)를 포함한다.
선 정합단계(S131)는 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 대략적으로 빠르게 정합하는 방식으로, 이러한 선 정합단계(S131)에서는, 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(G2)의 좌표를 기준으로 하여 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)한다.
이러한 선 정합단계(S131)는, 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역을 제1 입체 영상 데이터 중 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역(Z1), 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2), 그리고 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)으로 구획하는 단계와, 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에서 정합용 기준 마커(G2)의 좌표가 입력되는 기준 마커 좌표 입력단계와, 치아 영역 표시구역(Z1)에서 정합용 기준 마커(G2)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표가 입력되는 가상 좌표 입력단계와, 입력된 정합용 기준 마커(G2)의 좌표와 가상의 좌표를 정합하여 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시하는 단계를 포함한다.
도 6 내지 7을 참고하여 선 정합단계(S131)를 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역은, 제1 입체 영상 데이터 중 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역(Z1)과, 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)과, 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)으로 구획된다.
치아 영역 표시구역(Z1)에는 제1 입체 영상 데이터 중 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시된다. 치아 영역 표시구역(Z1)에 표시되는 피시술자의 치아 영역은 사용자의 입력부(131)를 통한 제어신호에 의해 그 영역이 선택될 수 있다.
또한, 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에는 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되며, 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에는 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시된다.
치아 영역 표시구역(Z1)에 표시된 피시술자의 치아 영역과 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에 표시된 제2 입체 영상 데이터는 모두 피시술자의 구강 영역의 구조를 나타내는 것으로, 상술한 바와 같이 피시술자의 구강 영역의 구조에 대해서는 제2 입체 영상 데이터가 더욱 정확한 정보를 갖고 있으므로, 통합 입체 영상 데이터를 생성할 때에는 제1 입체 영상 데이터 중 피시술자의 구강영역에 대한 구조는 제2 입체 영상 데이터로 대체된다. 이러한 대체를 위해서는 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터가 기준 마커 좌표 입력단계와 가상 좌표 입력단계를 통해 정합되어야 한다.
기준 마커 좌표 입력단계에서는, 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에서 정합용 기준 마커(G2)의 좌표가 입력된다. 즉 사용자가 입력부(131), 예를 들어 마우스를 통해 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에 표시된 3개의 정합용 기준 마커(G2)를 클릭하면, 클릭된 좌표가 연산부(132)에 전달된다.
가상 좌표 입력단계에서는, 치아 영역 표시구역(Z1)에서 정합용 기준 마커(G2)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표가 입력된다. 즉, 사용자가 치아 영역 표시구역(Z1)에 표시된 치아 영역의 이미지와 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)에 표시된 치아 석고 본(G)의 이미지를 비교한 후 치아 영역 표시구역(Z1)에 표시된 치아 영역의 이미지에 정합용 기준 마커(G2)의 위치에 해당하는 가상의 위치를 클릭하면, 클릭된 좌표가 연산부(132)에 전달된다.
이후 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시하는 단계에서는, 연산부(132)에 입력된 정합용 기준 마커(G2)의 좌표와 가상의 좌표를 비교하여 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 중첩시킨 후 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 중첩된 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시한다.
도 6의 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에는 아직 기준 마커 좌표 입력단계와 가상 좌표 입력단계가 수행되지 않아 제1 입체 영상 데이터만 표시되어 있지만, 도 7의 통합 입체 영상 데이터 표시구역(Z3)에는 기준 마커 좌표 입력단계와 가상 좌표 입력단계의 수행에 따라 제2 입체 영상 데이터가 제1 입체 영상 데이터에 중첩된 통합 입체 영상 데이터의 이미지가 표시된 것을 볼 수 있다.
상술한 선 정합단계(S131)의 가상 좌표 입력단계에서는, 사용자가 치아 영역 표시구역(Z1)의 이미지와 제2 입체 영상 데이터 표시구역(Z2)의 이미지를 비교하여 치아 영역 표시구역(Z1)의 이미지에 정합용 기준 마커(G2)가 있을 가상의 위치를 클릭하는 방식을 취하므로, 선 정합단계(S131)를 거친 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 정합도는 완벽한 상태는 아니지만 선 정합단계(S131)를 거친 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터는 거의 정합된 상태이다.
따라서 정밀 정합단계(S132)에서는, 거의 정합된 상태인 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 제2 입체 영상 데이터를 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합시킨다.
정밀 정합단계(S132)는, 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역이 다수개의 분할영역으로 구획되며 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들이 다수개의 분할영역들에 배치되는 단계와, 각각의 분할영역에서 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 정합되도록 보정되는 단계를 포함한다.
도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 정밀 정합단계(S132)에서 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역은 다수개의 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)으로 구획된다. 이러한 다수개의 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에는 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들이 배치된다.
이때 다수개의 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에 표시되는 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 평면 영상들은 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 구분이 가능하도록 하여(예를 들어, 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 외관라인이 서로 다른 색으로 표현됨) 사용자가 시각적으로 정합여부를 알 수 있도록 한다.
도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 정밀 정합단계(S132)에서 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역은 제1 내지 제6 분할영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)으로 구획된다.
제1 분할영역은(D1)은 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 평면이며 사용자의 조작화면에 해당된다. 본 실시예에서 제1 분할영역은 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 X-Y축 평면으로 자른 이미지가 표시된다.
제1 분할영역에는 3개의 이동점(M1, M2, M3)이 표시되는데, 사용자가 마우스 등의 입력부(131)를 통해 입력점을 이동시키면 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)의 이미지가 변경된다.
제2 분할영역(D2)에는, 제1 분할영역(D1)의 제1 이동점(M1)의 위치에서 Y-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다. 제3 분할영역(D3)에는, 제1 분할영역(D1)의 제1 이동점(M1)의 위치에서 X-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다.
제2 분할영역(D2) 및 제3 분할영역(D3)의 이미지는 제1 분할영역(D1)의 제1 이동점(M1)의 이동에 따라 이동된 제1 이동점(M1)의 위치에서의 평면 이미지로 가변된다.
제4 분할영역(D4)에는, 제1 분할영역은(D1)의 제2 이동점(M2)의 위치에서 Y-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다. 제5 분할영역(D5)에는, 제1 분할영역(D1)의 제2 이동점(M2)의 위치에서 X-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다.
제4 분할영역(D4) 및 제5 분할영역(D5)의 이미지는 제1 분할영역(D1)의 제2 이동점(M2)의 이동에 따라 이동된 제2 이동점(M2)의 위치에서의 평면 이미지로 가변된다.
제6 분할영역(D6)에는, 제1 분할영역(D1)의 제3 이동점(M3)의 위치에서 Y-Z축 평면으로 자른 이미지가 표시된다. 제6 분할영역(D6)의 이미지는 제1 분할영역(D1)의 제3 이동점(M3)의 이동에 따라 이동된 제3 이동점(M3)의 위치에서의 평면 이미지로 가변된다.
도 8과 도 9를 비교하여 보면 제1 내지 제3 이동점(M1, M2, M3)의 위치 변화에 따라 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)의 이미지가 변경된 것을 볼 수 있다.
한편, 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)의 이미지들은 사용자의 입력부(131)를 통한 조작에 영향을 받는다. 즉 제2 내지 제6 분할영역(D2, D3, D4, D5, D6)에 표시된 제2 입체 영상 데이터의 위치 및 자세 등의 이미지가 사용자의 조작에 의해 변화될 수 있다.
따라서 사용자는 제1 내지 제3 이동점(M1, M2, M3)을 이동시키며 여러 부위에서 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 평면 영상에서 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 정합 여부를 확인하고 입력부(131)를 통해 제2 입체 영상 데이터를 제1 입체 영상 데이터에 대해 상대 이동시켜 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 정밀하게 정합한다.
한편, 사용자는 표시부(133)를 통해 사용자에게 제공되는 화면의 표시영역에 표시된 스케일 조작부(S)를 통해 제1 입체 영상 데이터의 스케일을 조작할 수 있다. 이러한 제1 입체 영상 데이터의 스케일 조작은, 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터 사이에 전체적인 크기 차이가 있을 때에 제1 입체 영상 데이터의 전체적인 크기를 제2 입체 영상 데이터에 대하여 상대적으로 가변시켜 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터의 정밀 정합 조작을 더욱 용이하게 한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 임플란트 진단용 영상 생성방법은, 제1 입체 영상 데이터와 제2 입체 영상 데이터를 대략적으로 빠르게 선 정합한 후 대략적으로 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 다시 정밀 정합함으로써, 전체적인 정합 시간을 단축하면서도 정합 정확도를 높일 수 있다.
다음, 정밀 정합단계(S132)를 거쳐 통합 입체 영상 데이터 획득단계(S130)가 완성된 후 사용자는 시술계획을 수립한다. 이러한 시술계획 시 피시술자의 치조골 등의 골밀도는 매우 중요한 요소이며, 피시술자의 골밀도의 상태에 따라 임플란트의 식립 위치 및 깊이와 방향을 결정하게 된다.
따라서 픽스츄어(P) 식립 부위의 골밀도가 매우 중요한데, 본 실시예의 골밀도 표시단계(S140)에서는 픽스츄어(P) 식립 부위의 골밀도를 매우 직관적으로 표시하여 준다.
즉 본 실시예의 골밀도 표시단계(S140)에서는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 통합 입체 영상 데이터에 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어(P)를 중첩시키되 가상의 픽스츄어(P)를 기준으로 하여 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 시각적으로 표시한다.
이러한 골밀도 표시단계(S140)에서는, 연산부(132)에서 계산된 가상의 픽스츄어(P)의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 임플란트 진단용 영상 생성 시스템 및 생성방법은, 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시함으로써, 사용자가 가상의 픽스츄어(P) 주위의 골밀도를 직관적으로 인식할 수 있게 하는 이점이 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110: 제1 영상정보 획득장치 120: 제2 영상정보 획득장치
130: 데이터 처리장치 131: 입력부
132: 연산부 133: 표시부
P: 픽스츄어 G: 치아 석고 본
G2: 정합용 기준 마커 Z1: 치아 영역 표시구역
Z2: 제2 입체 영상 데이터 표시구역
Z3: 통합 입체 영상 데이터 표시구역

Claims (23)

  1. 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득장치;
    상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득장치; 및
    상기 제1 입체 영상 데이터 및 상기 제2 입체 영상 데이터를 전달받아 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 데이터 처리장치를 포함하며,
    상기 데이터 처리장치는,
    상기 통합 입체 영상 데이터에 상기 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어가 중첩되면, 상기 가상의 픽스츄어를 기준으로 하여 상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하며,
    상기 데이터 처리장치는,
    사용자로부터 정보를 입력받는 입력부;
    상기 통합 입체 영상 데이터를 생성하며, 상기 입력부에 전기적으로 연결되어 상기 사용자로부터 입력된 정보에 따라 상기 통합 입체 영상 데이터를 보정하는 연산부; 및
    상기 연산부에 전기적으로 연결되며, 상기 통합 입체 영상 데이터와 상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 데이터 처리장치는,
    상기 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(marker)의 좌표를 기준으로 하여 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)하는 선(先) 정합단계 후, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 상기 제2 입체 영상 데이터를 상기 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합하는 정밀 정합단계를 거쳐 상기 통합 입체 영상 데이터를 생성하며,
    상기 정밀 정합단계에서 상기 연산부는,
    상기 표시부의 표시영역을 다수개의 분할영역으로 구획하며,
    상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들을 상기 다수개의 분할영역들에 배치하고,
    상기 입력부를 통해 상기 각각의 분할영역에서 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 정합된 상태를 입력받는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리장치는, 상기 가상의 픽스츄어의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도는,
    상기 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 색상은 유채색인 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정합용 기준 마커(marker)는, 상기 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)에 마련되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정합용 기준 마커는 다수개로 마련되며, 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 선(先) 정합단계에서 상기 연산부는,
    상기 표시부의 표시영역을 상기 제1 입체 영상 데이터 중 상기 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역과, 상기 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역과, 상기 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역으로 구획하며,
    상기 입력부를 통해 상기 제2 입체 영상 데이터 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표를 입력받고,
    상기 입력부를 통해 상기 치아 영역 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표를 입력받으며,
    입력된 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표와 상기 가상의 좌표를 정합하여 상기 통합 입체 영상 데이터 표시구역에 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 분할영역들은,
    상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 제1축과 상기 제1축에 교차하는 제2축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제1 영역;
    상기 제1 영역에 표시되는 제1 이동점의 위치에서 상기 제2축과 상기 제2축에 교차하는 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제2 영역;
    상기 제1 이동점의 위치에서 상기 제1축과 상기 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제3 영역;
    상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제4 영역;
    상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제1축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제5 영역; 및
    상기 제1 영역에 표시되는 제3 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제6 영역을 포함하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 이동점은,
    상기 사용자의 조작에 의해 이동가능하며,
    상기 제2 영역 및 상기 제3 영역의 이미지는 상기 제1 이동점의 이동에 연동되어 가변되며,
    상기 제4 영역 및 상기 제5 영역의 이미지는 상기 제2 이동점의 이동에 연동되어 가변되며,
    상기 제6 영역의 이미지는 상기 제3 이동점의 이동에 연동되어 가변되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성 시스템.
  13. 피시술자의 구강 영역에 대한 제1 입체 영상 데이터를 획득하는 제1 영상정보 획득단계;
    상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하여 제2 입체 영상 데이터를 획득하는 제2 영상정보 획득단계;
    상기 제1 입체 영상 데이터 및 상기 제2 입체 영상 데이터를 정합(matching)하여 통합 입체 영상 데이터를 생성하는 통합 입체 영상 데이터 획득단계; 및
    상기 통합 입체 영상 데이터에 상기 피시술자에게 식립될 가상의 픽스츄어를 중첩시키되, 상기 가상의 픽스츄어를 기준으로 하여 상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도를 시각적으로 표시하는 골밀도 표시단계를 포함하며,
    상기 제2 영상정보 획득단계는,
    상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 생성하는 단계;
    상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)에 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터의 정합을 위한 정합용 기준 마커(marker)를 마련하는 단계; 및
    상기 피시술자의 치아 석고 본(Plaster Patterns of Teeth)을 스캔하는 단계를 포함하고,
    상기 통합 입체 영상 데이터 획득단계는,
    상기 제2 입체 영상 데이터의 정합용 기준 마커(marker)의 좌표를 기준으로 하여 상기 제1 입체 영상 데이터와 상기 제2 입체 영상 데이터를 선(先) 정합(pre-matching)하는 선 정합단계; 및
    상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터에서 상기 제2 입체 영상 데이터를 상기 제1 입체 영상 데이터에 정밀 정합하는 정밀 정합단계를 포함하며,
    상기 정밀 정합단계는,
    사용자에게 제공되는 화면의 표시영역이 다수개의 분할영역으로 구획되며, 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터의 서로 다른 평면 영상들이 상기 다수개의 분할영역들에 배치되는 단계; 및
    상기 각각의 분할영역에서 제1 입체 영상 데이터에 제2 입체 영상 데이터가 정합되도록 보정되는 단계를 포함하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 골밀도 표시단계는, 상기 가상의 픽스츄어의 외곽 컨투어(contour)에 접하는 영역의 골밀도를 시각적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 가상의 픽스츄어 주위의 골밀도는,
    상기 골밀도의 수치에 따라 서로 다른 색상으로 표시되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 색상은 유채색인 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  17. 삭제
  18. 제13항에 있어서,
    상기 정합용 기준 마커는 다수개로 마련되며, 상호 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  19. 삭제
  20. 제13항에 있어서,
    상기 선 정합단계는,
    사용자에게 제공되는 화면의 표시영역을 상기 제1 입체 영상 데이터 중 상기 피시술자의 치아 영역이 시각적으로 표시되는 치아 영역 표시구역과, 상기 제2 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 제2 입체 영상 데이터 표시구역과, 상기 통합 입체 영상 데이터가 시각적으로 표시되는 통합 입체 영상 데이터 표시구역으로 구획하는 단계;
    상기 제2 입체 영상 데이터 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표가 입력되는 기준 마커 좌표 입력단계;
    상기 치아 영역 표시구역에서 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표에 해당되는 가상의 좌표가 입력되는 가상 좌표 입력단계; 및
    입력된 상기 정합용 기준 마커(marker)의 좌표와 상기 가상의 좌표를 정합하여 상기 통합 입체 영상 데이터 표시구역에 상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 표시하는 단계를 포함하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  21. 삭제
  22. 제13항에 있어서,
    상기 다수개의 분할영역들은,
    상기 선(先) 정합(pre-matching)된 통합 입체 영상 데이터를 제1축과 상기 제1축에 교차하는 제2축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제1 영역;
    상기 제1 영역에 표시되는 제1 이동점의 위치에서 상기 제2축과 상기 제2축에 교차하는 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제2 영역;
    상기 제1 이동점의 위치에서 상기 제1축과 상기 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제3 영역;
    상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제4 영역;
    상기 제1 영역에 표시되는 제2 이동점의 위치에서 상기 제1축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제5 영역; 및
    상기 제1 영역에 표시되는 제3 이동점의 위치에서 상기 제2축과 제3축으로 자른 평면 이미지가 도시된 제6 영역을 포함하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 이동점은,
    상기 사용자의 조작에 의해 이동가능하며,
    상기 제2 영역 및 상기 제3 영역의 이미지는 상기 제1 이동점의 이동에 연동되어 가변되며,
    상기 제4 영역 및 상기 제5 영역의 이미지는 상기 제2 이동점의 이동에 연동되어 가변되며,
    상기 제6 영역의 이미지는 상기 제3 이동점의 이동에 연동되어 가변되는 것을 특징으로 하는 임플란트 진단용 영상 생성방법.
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