KR101853297B1 - 환자 맞춤형 귀 보형물 제작시스템 및 이를 이용한 귀 보형물 제작방법 - Google Patents

Abstract

귀 보형물 제작 시스템 및 이를 이용한 귀 보형물 제작방법에서, 상기 귀 보형물 제작 시스템은 입력부, 1차 모델링부, 2차 모델링부, 모델 검증부, 적합 모델 수정부 및 출력부를 포함한다. 상기 입력부는 환자로부터 촬영된 의료 영상을 입력받는다. 상기 1차 모델링부는 상기 의료 영상으로부터 귀 영역을 분할하여 모델을 생성한다. 상기 2차 모델링부는 상기 생성된 모델을 재건이 필요한 반대측 귀에 대응되는 최종 귀 모델로 생성한다. 상기 모델 검증부는 상기 2차 모델링부에서 생성된 최종 귀 모델을 검증하여 저장한다. 상기 적합 모델 수정부는 상기 저장된 최종 귀 모델을 수술 적합성을 고려하여 수정한다. 상기 출력부는 상기 수정된 최종 귀 모델을 3D 프린터로 출력한다.

Description

환자 맞춤형 귀 보형물 제작시스템 및 이를 이용한 귀 보형물 제작방법{FABRICATION SYSTEM FOR AN EAR IMPLANT AND A METHOD FOR FABRICATING THE EAR IMPLANT}

본 발명은 귀 보형물 제작시스템 및 이를 이용한 귀 보형물 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소이증과 같은 귀 기형이 발생한 경우, 기형 귀를 대체하기 위한 귀 보형물을 환자에 적합하도록 제작할 수 있는 환자 맞춤형 귀 보형물 제작시스템 및 이를 이용한 귀 보형물 제작방법에 관한 것이다.

태아 초기에 귀를 형성하는 조직이 덜 발달되어 초래되는 소이증(microtia)과 같은 기형이나, 사고나 병변 등으로 귀에 기형이나 변형이 발생한 경우, 이를 정상 귀의 형태로 재건하는 방법으로 현재까지는 갈비뼈 연골을 이용하는 수술법이 사용되어 왔다.

즉, 환자의 갈비뼈 연골을 채취하여 귀 형상의 재건에 사용하는 수술법으로, 다만, 이러한 갈비뼈 연골을 이용한 수술법의 경우 수차례 반복적인 수술이 수행되어야 하며, 정상 귀의 형상을 갖도록 재건하는 것이 어려운 문제가 있어 왔다.

한편, 귀 형상의 재건과 관련된 특허 문헌으로, 대한민국 특허공개 제10-2006-0037855호에서는 중이염 환자에서 병변이 있는 외이도가 제거된 경우 실리콘을 이용하여 외이도를 재건하는 장치에 관한 기술을 개시하고 있으며, 미국 특허공개 US 2016/0057552호에서는 외이도 및 고막 재건 부재로서 귀의 내부에 성형체가 고정되어 고막을 재건하는 기술을 개시하고 있다.

그러나, 상기 특허문헌에 개시되고 있는 바와 같이, 현재까지는 귀 형상의 재건과 관련하여, 귀 형상 또는 귀 내부 조직의 일부 형상을 재건하기 위한 구조나 장치만 개발되고 있을 뿐, 귓바퀴 형상 전체에 대한 재건 방법 또는 장치 등과 관련된 기술은 개발이 미흡한 상황이다.

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2006-0037855호

(특허문헌 2) 미국 공개특허 US 2016/0057552

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 환자 적합성을 향상시키고 수술 용이성을 향상시킨 환자 맞춤형 귀 보형물 제작시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 귀 보형물 제작시스템을 이용한 귀 보형물 제작방법에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 귀 보형물 제작 시스템은 입력부, 1차 모델링부, 2차 모델링부, 모델 검증부, 적합 모델 수정부 및 출력부를 포함한다. 상기 입력부는 환자로부터 촬영된 의료 영상을 입력받는다. 상기 1차 모델링부는 상기 의료 영상으로부터 귀 영역을 분할하여 모델을 생성한다. 상기 2차 모델링부는 상기 생성된 모델을 재건이 필요한 반대측 귀에 대응되는 최종 귀 모델로 생성한다. 상기 모델 검증부는 상기 2차 모델링부에서 생성된 최종 귀 모델을 검증하여 저장한다. 상기 적합 모델 수정부는 상기 저장된 최종 귀 모델을 수술 적합성을 고려하여 수정한다. 상기 출력부는 상기 수정된 최종 귀 모델을 3D 프린터로 출력한다.

일 실시예에서, 상기 1차 모델링부는, 상기 의료 영상으로부터 정상 귀 형태를 기반으로 귀 영역을 분할하는 영역 분할부, 및 상기 분할된 귀 영역을 3차원 모델로 생성하는 베이스 모델 생성부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 2차 모델링부는, 상기 베이스 모델 생성부에서 생성된 모델을 반대측 귀에 대응되도록 변형하는 모델 변형부, 및 상기 모델 변형부에서 변형된 결과를 바탕으로 최종 귀를 3차원 모델로 생성하는 타겟 모델 생성부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모델 변형부는, 상기 베이스 모델 생성부에서 생성된 모델을 반대측으로 복사하여, 환자의 얼굴 형상 및 위치에 따라 좌표 및 형상을 변형할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 모델 변형부는, 환자의 귀를 덮는 피부의 두께를 고려하여 생성된 모델의 형상을 변형할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 적합 모델 수정부는, 상기 최종 귀 모델이 귓바퀴부, 및 상기 귓바퀴부에 연결된 이주를 포함하며, 상기 귓바퀴부와 상기 이주의 사이는 환자의 고막에 대응되는 공간부가 형성되도록 수정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 3D 프린터는, 상기 수정된 최종 귀 모델을 바탕으로 내부에 다공부가 형성되도록 귀 보형물을 프린팅할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 귀 보형물 제작방법에서, 환자로부터 촬영된 의료 영상을 입력받는다. 상기 의료 영상으로부터 귀 영역을 분할하여 모델을 생성한다. 상기 생성된 모델을 재건이 필요한 반대측 귀에 대응되는 최종 귀 모델로 생성한다. 상기 생성된 최종 귀 모델을 검증하여 저장한다. 상기 저장된 최종 귀 모델을 수술 적합성을 고려하여 수정한다. 상기 수정된 최종 귀 모델을 출력하여 3D 프린터로 프린팅한다.

일 실시예에서, 상기 귀 영역을 분할하여 모델을 생성하는 단계는, 상기 의료 영상으로부터 정상 귀 형태를 기반으로 귀 영역을 분할하는 단계, 및 상기 분할된 귀 영역을 3차원 모델로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 최종 귀 모델로 생성하는 단계는, 상기 생성된 모델을 반대측 귀에 대응되도록 변형하는 단계, 및 상기 변형된 결과를 바탕으로 최종 귀를 3차원 모델로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 귀 전체의 형상을 모델링하여 3D 프린터로 제작함으로써 종래 갈비뼈 연골을 채취하여 귀 재건을 수행하는 방법과 달리 하나의 귀 보형물을 삽입하는 수술로 귀 재건 수술을 수행할 수 있어, 수술 용이성 및 귀 재건의 완성도가 향상된다.

특히, 환자의 정상 귀 데이터를 바탕으로 재건이 필요한 반대측 귀의 모델을 생성하므로 환자 적합성이 향상되며, 얼굴 형상 및 위치에 따라 반대측 귀 모델을 변형함으로써 귀 보형물의 환자 적합성이 더욱 향상될 수 있다.

나아가, 반대측 귀의 모델을 생성하는 경우, 환자의 귀를 덮는 피부의 두께를 고려하여 모델의 형상을 변형하므로, 양쪽 귀의 대칭성을 높여 환자 적합성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 최종 귀 모델을 이주를 포함하도록 수정함으로써, 실제 귀 보형물의 삽입 수술에서 수술의 용이성을 향상시킬 수 있다.

또한, 3D 프린터를 통해 제작되는 귀 보형물이 내부에 다공부가 형성되도록 함으로써 다공부에 연골과 같은 생체 조직을 삽입할 수 있어, 귀 보형물의 생체 적응성도 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 귀 보형물 제작시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 귀 보형물 제작시스템을 이용한 귀 보형물 제작방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 귀 영역을 분할하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다.
도 4는 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 분할된 귀 영역을 3차원 모델로 생성하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 생성된 모델을 변형하는 단계의 결과를 도시한 이미지들이다.
도 7은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 최종 귀 모델로 생성하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다.
도 8은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 최종 귀 모델을 수정하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다.
도 9는 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 수정 귀 모델을 프린팅하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다.
도 10a 내지 도 10d는 도 2의 귀 보형물 제작방법으로 제작된 귀 보형물을 이용하여 귀 재건술을 수행하는 단계를 도시한 순서도들이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 귀 보형물 제작시스템을 도시한 블록도이다. 도 2는 도 1의 귀 보형물 제작시스템을 이용한 귀 보형물 제작방법을 도시한 흐름도이다.

도 3은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 귀 영역을 분할하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다. 도 4는 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 분할된 귀 영역을 3차원 모델로 생성하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다. 도 5 및 도 6은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 생성된 모델을 변형하는 단계의 결과를 도시한 이미지들이다. 도 7은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 최종 귀 모델로 생성하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다. 도 8은 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 최종 귀 모델을 수정하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다. 도 9는 도 2의 귀 보형물 제작방법에서 수정 귀 모델을 프린팅하는 단계의 결과를 도시한 이미지이다.

이하에서는, 상기 도면들을 참조하여, 본 실시예에 의한 귀 보형물 제작시스템(100) 및 상기 귀 보형물 제작시스템(100)을 이용한 귀 보형물 제작방법을 동시에 설명한다.

보다 구체적으로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 우선, 입력부(110)를 통해 의료 영상을 입력받는다(단계 S10).

상기 입력부(110)를 통해 입력받는 의료 영상(101)은 CT, MRI 등의 영상일 수 있으며, 정상 귀가 포함된 두뇌 전체의 영상일 수 있다.

이 후, 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 1차 모델링부(120)는 상기 입력된 의료 영상(101)으로부터 귀 영역을 분할하여 모델을 생성한다(단계 S20).

보다 구체적으로, 상기 1차 모델링부(120)는 영역 분할부(121) 및 베이스 모델 생성부(122)를 포함하며, 상기 영역 분할부(121)는 상기 의료 영상(101)으로부터 정상 귀 형태를 기반으로 귀 영역(102)을 분할하고(단계 S21), 상기 베이스 모델 생성부(122)는 상기 분할된 귀 영역(102)을 3차원 모델(103)로 생성한다(단계 S22).

즉, 상기 영역 분할부(121)에서는 후술되는 단계에서 반대측 귀에 대한 모델을 위해 의료 영상으로부터 정상 귀 형태를 바탕으로 귀 영역(102)만 분할하고, 상기 베이스 모델 생성부(122)에서는 상기 분할된 정상 귀 형태의 귀 영역(102)을 재구성하여 3차원 모델(103), 즉, 정상 귀의 3차원 모델을 생성한다.

예를 들어, 상기 의료 영상(101)이 2차원 이미지가 깊이 방향으로 축적된 영상인 경우라면, 상기 베이스 모델 생성부(122)에서는 상기 분할된 정상 귀 형태의 귀 영역(102)에서 2차원 이미지를 재구성하여 3차원 모델을 생성하게 된다.

이 후, 도 1, 도 2, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 2차 모델링부(130)에서는 상기 1차 모델링부(120)의 베이스 모델 생성부(122)에서 생성된 3차원 모델(103)을 재건이 필요한 반대측 귀에 대응되는 최종 귀 모델(104)로 생성한다(단계 S30).

보다 구체적으로, 상기 2차 모델링부(130)는 모델 변형부(131) 및 타겟 모델 생성부(132)를 포함하며, 상기 모델 변형부(131)는 상기 생성된 3차원 모델(103)을 반대측 귀에 대응되도록 변형하고(단계 S31), 상기 타겟 모델 생성부(132)는 상기 모델 변형부(131)에서 변형된 결과를 바탕으로 최종 귀를 3차원 모델(104)로 생성한다(단계 S32).

즉, 상기 모델 변형부(131)는 상기 입력부(110)로부터 입력된 의료 영상(101)을 기초로, 정상 귀에 대하여 생성된 3차원 모델(103)을 반대측 귀, 즉, 재건이 필요한 귀에 대응되도록 변형한다.

이 경우, 상기 모델 변형부(131)는 단순히, 상기 정상 귀에 대한 3차원 모델(103)을 좌우 반대로 변형하여 반대측 귀로 복사하는 것은 물론이며, 상기 복사된 반대측 귀를 상기 의료 영상(101)의 환자의 두개골 또는 얼굴의 형상 및 반대측 귀가 위치할 위치를 바탕으로 상기 복사된 반대측 귀의 좌표 및 형상을 변형한다.

나아가, 본 실시예를 통해 최종 제작되는 귀 보형물은 재건이 필요한 귀의 뼈대 또는 골격에 해당되는 것으로, 실제 재건된 귀가 갖는 피부를 포함하고 있지 않는다.

한편, 상기 정상 귀에 대한 3차원 모델(103)의 경우 의료 영상(101)으로부터 추출된 것으로, 실제 환자의 피부를 포함하게 된다.

이에 따라, 상기 모델 변형부(131)는 상기 의료 영상(101)으로부터 환자의 피부의 두께를 고려하여, 상기 정상 귀에 대한 3차원 모델(103)로부터 변형된 상기 반대측 귀를 추가로 변형한다.

즉, 상기 환자의 피부의 두께를 제외하도록 상기 반대측 귀 형상을 변형시킨다.

그리하여, 상기 타겟 모델 생성부(132)에서는 상기 모델 변형부(131)에서 변형된 결과를 바탕으로 최종 귀를 3차원 모델(104)로 생성한다.

이 후, 도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 모델 검증부(140)에서 상기 2차 모델링부(130)에서 생성된 최종 귀 모델을 검증하여 저장한다(단계 S40).

이 경우, 상기 모델 검증부(140)에서 검증된 결과에 따라 귀 모델에 대한 추가 변형이 필요하다면 상기 2차 모델링부(130)는 생성된 귀 모델을 수정 또는 변경할 수 있으며 상기 모델 검증부(140)에서의 검증이 종료되면 상기 모델 검증부(140)는 상기 최종 귀 모델을 저장한다.

한편, 상기 타겟 모델 생성부(132)에서는 환자의 피부의 두께를 제외하여 반대측 귀 형상을 변형하여 최종 귀를 3차원 모델(104)로 형성하는데, 상기 모델 검증부(140)에서는 상기 최종 귀에 대한 3차원 모델(104)을 피부의 두께를 고려하도록 도 7에 도시된 바와 같이 시각화할 수 있다.

또한, 상기 모델 검증부(140)에서는 상기 의료 영상(101)에서 최초로 추출된 정상 귀 형태와 비교하여 상기 최종 귀에 대한 3차원 모델(104)의 특이한 변형은 없는지 여부를 검증할 수 있다.

이 후, 도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 적합 모델 수정부(150)에서 상기 저장된 최종 귀 모델(104)을 수술 적합성을 고려하여 수정하여 수정된 최종 귀 모델(300)을 생성한다(단계 S50).

상기 수정된 최종 귀 모델(300)은 귓바퀴의 형태와 동일하게 형성된 귓바퀴부(310), 및 상기 귓바퀴부(310)의 하부 끝단으로부터 상부로 연장된 이주(耳柱, tragus)(320)를 포함하도록 수정된다.

그리하여, 상기 귓바퀴부(310)의 내측부와 상기 이주(320)의 사이에는 공간부(301)가 형성되며, 상기 공간부(301)는 실제 환자의 귀에서 고막에 대응된다.

이와 같이, 상기 최종 귀 모델(104)을 귓바퀴부(310) 및 이주(320)를 포함하며 공간부(301)가 형성되도록 수정함에 따라, 실제 귀 보형물을 통한 귀 재건술의 수술 적합성 및 수술 용이성을 향상시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 도 10a 내지 도 10d는 도 2의 귀 보형물 제작방법으로 제작된 귀 보형물을 이용하여 귀 재건술을 수행하는 단계를 도시한 순서도들이다.

도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 귀 보형물을 이용한 귀 재건술의 경우, 귀 보형물의 끝단에 형성된 상기 이주(320)를 통해 귀의 피부 조직을 관통하며 상기 귀 보형물이 귀의 피부 내부로 삽입되도록 수술이 진행된다.

이와 같이 귀 보형물 전체를 귀의 피부 내부로 삽입되도록 수술하지 않고, 이주를 통해 귀 보형물이 회전하여 귀의 피부 내부로 삽입되도록 수술함에 따라, 귀의 피부의 절개를 최소화하면서도 효과적으로 귀 재건술을 수행할 수 있다.

따라서, 본 실시예에서, 상기 적합 모델 수정부(150)에서는 상기 이주(320)를 포함하도록 상기 최종 귀 모델(104)을 수정하여, 본 실시예를 통해 제작된 귀 보형물을 통한 귀 재건 수술에서의 수술 적합성 및 수술 용이성을 향상시킬 수 있다.

이 후, 도 1, 도 2 및 도 9를 참조하면, 출력부(160)에서는 상기 수정된 최종 귀 모델(300)을 3D 프린터(200)로 출력하며(단계 S60), 상기 3D 프린터(200)는 상기 수정된 최종 귀 모델(300)을 프린팅하여 귀 보형물(400)을 제작한다.

이 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 제작된 귀 보형물(400)은 상기 수정된 최종 귀 모델(300)과 형상을 동일하지만, 내부에 다공부가 형성되도록 제작된다.

이와 같이, 상기 귀 보형물(400)이 다공부가 형성되도록 제작됨에 따라, 상기 다공부에 연골과 같은 생체 조직을 삽입할 수 있으며, 이렇게 삽입된 생체 조직은 상기 귀 재건술 이후 귀의 내부 생체 조직과 연계되어 생체 적합성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 다공부에 연골과 같은 생체 조직을 삽입하는 경우, 수술시 즉각적으로 생체 조직을 삽입할 수 있어 수술 용이성이 향상되며, 별도의 허가가 필요 없으므로 범용성 및 사용성이 향상될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 귀 전체의 형상을 모델링하여 3D 프린터로 제작함으로써 종래 갈비뼈 연골을 채취하여 귀 재건을 수행하는 방법과 달리 하나의 귀 보형물을 삽입하는 수술로 귀 재건 수술을 수행할 수 있어, 수술 용이성 및 귀 재건의 완성도가 향상된다.

특히, 환자의 정상 귀 데이터를 바탕으로 재건이 필요한 반대측 귀의 모델을 생성하므로 환자 적합성이 향상되며, 얼굴 형상 및 위치에 따라 반대측 귀 모델을 변형함으로써 귀 보형물의 환자 적합성이 더욱 향상될 수 있다.

나아가, 반대측 귀의 모델을 생성하는 경우, 환자의 귀를 덮는 피부의 두께를 고려하여 모델의 형상을 변형하므로, 양쪽 귀의 대칭성을 높여 환자 적합성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 최종 귀 모델을 이주를 포함하도록 수정함으로써, 실제 귀 보형물의 삽입 수술에서 수술의 용이성을 향상시킬 수 있다.

또한, 3D 프린터를 통해 제작되는 귀 보형물이 내부에 다공부가 형성되도록 함으로써 다공부에 연골과 같은 생체 조직을 삽입할 수 있어, 귀 보형물의 생체 적응성도 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 귀 보형물 제작시스템 및 이를 이용한 귀 보형물 제작방법은 귀 재건 수술에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

100 : 귀 보형물 제작시스템
110 : 입력부 120 : 1차 모델링부
121 : 영역 분할부 122 : 베이스 모델 생성부
130 : 2차 모델링부 131 : 모델 변형부
132 : 타겟 모델 생성부 140 : 모델 검증부
150 : 적합 모델 수정부 160 : 출력부
200 : 3D 프린터 300 : 수정된 최종 귀 모델
310 : 귓바퀴부 320 : 이주
301 : 공간부 400 : 귀보형물

Claims (10)

1. 환자로부터 촬영된 의료 영상을 입력받는 입력부;
   상기 의료 영상으로부터 귀 영역을 분할하여 모델을 생성하는 1차 모델링부;
   상기 생성된 모델을 재건이 필요한 반대측 귀에 대응되는 최종 귀 모델로 생성하는 2차 모델링부;
   상기 2차 모델링부에서 생성된 최종 귀 모델을 검증하여 저장하는 모델 검증부;
   상기 저장된 최종 귀 모델을 수술 적합성을 고려하여 수정하는 적합 모델 수정부; 및
   상기 수정된 최종 귀 모델을 3D 프린터로 출력하는 출력부를 포함하고,
   상기 적합 모델 수정부는, 상기 최종 귀 모델이 귓바퀴부, 및 상기 귓바퀴부에 연결된 이주를 포함하며, 상기 귓바퀴부와 상기 이주의 사이는 환자의 고막에 대응되는 공간부가 형성되도록 수정하고,
   상기 이주를 통해 귀 보형물이 회전되어 귀의 피부 내부로 삽입 수술되는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차 모델링부는,
   상기 의료 영상으로부터 정상 귀 형태를 기반으로 귀 영역을 분할하는 영역 분할부; 및
   상기 분할된 귀 영역을 3차원 모델로 생성하는 베이스 모델 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 2차 모델링부는,
   상기 베이스 모델 생성부에서 생성된 모델을 반대측 귀에 대응되도록 변형하는 모델 변형부; 및
   상기 모델 변형부에서 변형된 결과를 바탕으로 최종 귀를 3차원 모델로 생성하는 타겟 모델 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 모델 변형부는,
   상기 베이스 모델 생성부에서 생성된 모델을 반대측으로 복사하여, 환자의 얼굴 형상 및 위치에 따라 좌표 및 형상을 변형하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 모델 변형부는,
   환자의 귀를 덮는 피부의 두께를 고려하여 생성된 모델의 형상을 변형하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 3D 프린터는,
   상기 수정된 최종 귀 모델을 바탕으로 내부에 다공부가 형성되도록 귀 보형물을 프린팅하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작시스템.
8. 환자로부터 촬영된 의료 영상을 입력받는 단계;
   상기 의료 영상으로부터 귀 영역을 분할하여 모델을 생성하는 단계;
   상기 생성된 모델을 재건이 필요한 반대측 귀에 대응되는 최종 귀 모델로 생성하는 단계;
   상기 생성된 최종 귀 모델을 검증하여 저장하는 단계;
   상기 저장된 최종 귀 모델을 수술 적합성을 고려하여, 귓바퀴부, 및 상기 귓바퀴부에 연결된 이주를 포함하며, 상기 귓바퀴부와 상기 이주의 사이는 환자의 고막에 대응되는 공간부가 형성되도록 수정하는 단계; 및
   상기 수정된 최종 귀 모델을 출력하여 3D 프린터로 프린팅하는 단계를 포함하고,
   상기 이주를 통해 귀 보형물이 회전되어 귀의 피부 내부로 삽입 수술되는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 귀 영역을 분할하여 모델을 생성하는 단계는,
   상기 의료 영상으로부터 정상 귀 형태를 기반으로 귀 영역을 분할하는 단계; 및
   상기 분할된 귀 영역을 3차원 모델로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 최종 귀 모델로 생성하는 단계는,
    상기 생성된 모델을 반대측 귀에 대응되도록 변형하는 단계; 및
    상기 변형된 결과를 바탕으로 최종 귀를 3차원 모델로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 귀 보형물 제작방법.
    

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