KR101873332B1 - 치아쌍 단면 영상 생성 방법, 장치, 및 이를 기록한 기록 매체 - Google Patents

치아쌍 단면 영상 생성 방법, 장치, 및 이를 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치아쌍 단면 영상 생성 방법, 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 본 발명에 다른 치아쌍 단면 영상 생성 방법에 의하면, 악궁 라인에 수직인 횡단면선을 기초로 정의되는 단면을 적용하여 치아쌍 단면 영상을 생성한다.
이에 따르면, 사용자의 입력을 최소화하여 편의성이 증대되고, 신속하게 영상을 생성할 수 있다.

Description

치아쌍 단면 영상 생성 방법, 장치, 및 이를 기록한 기록 매체{Method For Generating Sectional Image Of Tooth Pairs Apparatus, And Recording Medium Thereof}
본 발명은 치아쌍 단면 영상 생성 방법, 장치, 및 기록 매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 컴퓨터 단층촬영 영상(Computed Tomography, CT) 영상을 재구성하여 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법, 장치, 및 기록 매체에 관한 것이다.
최근 치과 분야에서는 X-ray, 파노라마 영상(Panoramic image) 등 2차원 영상을 통해 진단이 힘든 병소는 CT 장비로 촬영된 단층 영상을 재구성한 3차원 영상을 활용하여 더욱 정밀하고 만족도 높은 진료를 수행하고 있다.
CT 영상은 필요에 따라 적절한 기법을 통해 재구성되어 활용된다. 그 일 예로서 도 1과 같은 치아쌍 단면 영상을 들 수 있다. 위와 같은 치아쌍 단면 영상은 치조골의 순/설면 피질판의 위치 파악과 더불어 치아의 교합상태 및 비대칭성 등을 파악할 수 있어 치열 교정을 위한 치료계획 수립에 활용되고 있다.
CT 재구성 기법 중 하나인 다면 재구성(Multi Planar Reformation, MPR) 기법은 일 평면에 따른 단면 영상을 생성하는 것으로, 도 1과 같이 치아쌍을 하나의 이미지상에 나타낼 수 없기 때문에, 종래 기술에 따르면, 곡면 재구성(Curved Planar Reformation, CPR) 기법을 이용하여 치아쌍을 하나의 이미지 내에서 가시화(Visualize)하고 있다.
종래 3D 뷰어(Viewer)에서 하나의 치아쌍 단면 영상을 생성하는 모습을 살펴보면, 축단면(Axial) 영상에서 오른쪽 왼쪽에 대하여 각각 커브(Curve) 시작점과 끝점 4개의 점을 사용자로부터 입력 받고, 입력 받은 4개의 점을 기준으로 생성된 커브를 이용하여 곡면 재구성 기법을 통해 치아쌍 단면 영상을 생성한다.
이에 따르면, 하나의 영상을 생성할 때 4개의 점을 입력해야 하므로 전체 치아에 대한 영상을 생성하기 위해서는 더 많은 입력이 필요하다. 예컨대, 치아쌍 단면 영상을 중절치(Central incisor), 측절치(Lateral incisor), 견치(Canine), 제1 및 제2 소구치(Premolar), 제1 및 제2 대구치(Molar)에 대해서 각각 생성한다고 가정할 때, 사용자는 총 28개의 점을 입력해야 한다.
위와 같이 종래 기술에 따르면, 치아쌍 단면 영상을 생성하는데 사용자가 많은 점을 입력해야 하므로 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.
따라서, 치아쌍 단면 영상 생성시 사용자의 작업을 최소화하고 시간을 단축시킬 수 있는 효과적인 영상 생성 방법이 요구된다.
본 발명은 치아쌍 단면 영상 생성시 사용자에게 많은 입력을 요구함으로 인하여 번거롭고, 영상 생성 시간이 많이 소요되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 편리하게 치아쌍 단면 영상을 생성할 수 있는 영상 생성 방법, 장치, 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 단층촬영 영상을 재구성하여 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법은, 단층촬영 영상에서 각 개별 치아를 분할하는 단계; 분할된 상기 개별 치아를 기초로 악궁 라인을 생성하는 단계; 복수의 상기 개별 치아 중 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 치아쌍을 구성하는 2개의 개별 치아의 각 중심점을 지나면서 상기 악궁 라인에 수직한 제1 횡단면선과 제2 횡단면선을 생성하는 단계; 및 상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선, 및 상기 제1 횡단면선과 상기 제2 횡단면선을 서로 연결하는 설측 직선에 의해 정의되는 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개별 치아의 위치를 기초로 치아쌍 단면 영상의 생성을 위한 상기 치아쌍을 인식하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 치아쌍 단면 영상의 생성을 위한 상기 치아쌍을 인식하는 단계는, 치아 악궁의 정중선을 기준으로 대칭적인 위치에 존재하는 2개의 상기 개별 치아를 인식할 수 있다.
한편, 상기 개별 치아의 중심점은 교합평면, 또는 최대 풍융부를 포함하는 평면상에서 인식될 수 있다.
그리고, 상기 치아쌍 단면 영상을 생성하는 단계는, 상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선과 상기 설측 직선을 기초로 곡면을 생성하는 단계; 및 상기 곡면을 기초로 곡면 재구성 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또는, 상기 치아쌍 단면 영상을 생성하는 단계는, 상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선 및 상기 설측 직선에 따른 단면 영상을 서로 결합하여 생성할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따른 단층촬영 영상을 재구성하여 치아쌍 단면 영상 생성 장치는, 상기 단층촬영 영상에서 각 개별 치아를 분할하는 치아 분할부; 분할된 상기 개별 치아를 기초로 악궁 라인을 생성하는 악궁 라인 생성부; 복수의 상기 개별 치아 중 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 치아쌍을 구성하는 2개의 개별 치아의 각 중심점을 지나면서 상기 악궁 라인에 수직한 제1 횡단면선과 제2 횡단면선을 생성하는 횡단면선 생성부; 및 상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선, 및 상기 제1 횡단면선과 상기 제2 횡단면선을 서로 연결하는 설측 직선에 의해 정의되는 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개별 치아의 위치를 기초로 치아쌍 단면 영상의 생성을 위한 상기 치아쌍을 인식하는 치아쌍 인식부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 단층촬영 영상의 기울어짐을 보정하는 영상보정부를 더 포함하며, 상기 악궁 라인 생성부는 보정된 영상을 기초로 상기 악궁 라인을 생성하도록 구현될 수 있다.
이때, 상기 영상 보정부는, 상기 단층촬영 영상의 축단면 영상에서 정중시상선이 수직이 되도록 보정하고, 상기 단층촬영 영상의 시상면 영상에서 상악과 하악의 교합면이 수평이 되도록 보정하며, 상기 단층촬영 영상의 관상면 영상에서 IOML(Infraorbito meatal line)이 수평이 되도록 보정할 수 있다.
한편, 상기 악궁 라인 생성부는, 교합평면, 다수의 교합 지점을 포함하는 축평면, 상기 개별 치아의 최대 풍융부를 포함하는 축평면, 및 상기 개별 치아의 풍융부를 포함하면서 일정 각도로 경사진 평면 중 하나의 평면상에서 상기 악궁 라인을 생성할 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자의 입력을 최소화하여 편의성이 증대되고, 신속하게 치아쌍 단면 영상을 생성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 치아쌍 단면 영상의 일 예;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 영상 생성장치의 구성을 나타낸 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치아 분할부에 의하여 개별 치아가 분할된 결과를 나타내는 영상;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 악궁 라인 생성부에 의한 악궁 라인이 생성되는 평면의 일 예가 나타난 영상;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 인식부가 치아쌍을 인식하는 방법의 예를 설명하기 위한 참고도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 횡단면선 생성부에 의하여 생성되는 횡단면선을 설명하기 위한 참고도;
도 7은 영상의 기울어짐 여부에 따른 치아쌍 단면 영상의 예;
도 8은 영상의 기울어짐을 보정하는 일 예를 설명하기 위한 참고도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 영상 생성방법의 흐름도;
도 10은 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 단면을 정의하는 예를 설명하기 위한 참고도;
도 11은 복수의 치아쌍에 대해서 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 단면이 정의된 예;
도 12는 정의된 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법의 예를 설명하기 위한 참고도; 및
도 13은 정의된 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법의 또 다른 예를 설명하기 위한 참고도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 치아쌍 단면 영상 생성장치는 CT 영상을 재구성하여 치아쌍 단면 영상을 생성한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 영상 생성장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 영상 생성 장치(100)는 사용자 인터페이스부(10), 치아 분할부(20), 악궁 라인 생성부(30), 치아쌍 인식부(40), 횡단면선 생성부(50), 영상 생성부(60), 및 영상 보정부(70)를 포함한다.
사용자 인터페이스부(10)는 사용자로부터 필요한 정보를 입력 받고, 정보를 표시하기 위함으로, 마우스, 키보드, 버튼, 키패드 등의 정보 입력을 위한 입력수단, 입력 메뉴와 처리 결과 등을 비롯하여 각종 정보를 표시하는 디스플레이 수단, 입출력을 하나의 디바이스를 통해 제공하는 터치스크린 등을 비롯하여 다양한 입출력 수단으로 구현될 수 있다.
치아 분할부(20)는 로딩된 치아 영상에서 각 개별 치아를 분할한다.
도 3은 치아 분할부(20)에 의하여 개별 치아가 분할된 결과 영상의 예로서, 분할된 각 개별 치아를 서로 다른 색상으로 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 개별 치아의 분할을 위한 영상 처리는 다면 재구성 기법에 의한 축단면 영상과 같이 전체 치아가 모두 보이는 뷰(View)에서 이루어진다. 치아 분할부(20)는 픽셀(Pixel) 밝기를 기초로 임계값(Threshold) 기법, 에지(Edge) 검출 기법 등 영역 분할(Segmentation)을 위한 각종 영상 분할 알고리즘을 적용하여 각 개별 치아를 분할할 수 있다.
악궁 라인 생성부(30)는 치아 분할부(20)에 의하여 분할된 개별 치아의 배열을 기초로 악궁 라인을 생성한다. 악궁 라인은 전체 치아의 상태를 관찰하기 위하여 치과 진단시 널리 활용되는 치아 파노라마 영상을 생성하는데에도 활용되는 선으로서, 다양한 영상 처리 알고리즘을 기초로 생성될 수 있다.
악궁 라인은 경사가 없는 축평면 상에서 생성될 수도 있지만, 소정 각도 경사진 평면상에서도 생성될 수 있다.
도 4는 악궁 라인 생성부(30)에 의한 악궁 라인이 생성되는 평면(P)의 일 예를 나타낸 것이다. 참고로, 도 4에 도시된 평면(P)은 입을 다물 때 상하 치열이 서로 교합되는 교합면이 형성하는 가상평면인 교합평면을 보여준다.
도 4의 교합평면과 같이, 악궁 라인은 수평면에 해당하는 축평면을 기준으로 소정의 기울기를 갖도록 경사진 평면상에서 정의될 수도 있다. 이 외에도 악궁 라인은 교합평면은 아니지만 상하 치열의 최대한 다수의 교합 지점을 포함하는 축평면, 치아의 최대 풍융부를 포함하는 축평면, 또는 교합평면이 Z축 방향으로 이동한 평면과 같이 치아의 풍융부를 포함하면서 일정 각도로 경사진 평면 등 다양한 평면상에서 정의될 수 있다.
치아쌍 인식부(40)는 각 개별 치아의 위치를 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성할 치아쌍(Tooth pair)을 인식한다. 하나의 치아쌍은 2개의 개별 치아로 구성되며, 하나의 치아쌍에 대하여 하나의 치아쌍 단면 영상이 생성된다.
도 5는 치아쌍 인식부(40)가 치아쌍을 인식하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5를 참조하면, 치아쌍 인식부(40)는 치아 악궁의 정중선(Median line 또는 M)을 기준으로 대칭적인 위치에 존재하는 2개의 개별 치아를 하나의 치아쌍(TP1~TP7)으로 인식할 수 있다. 도 5에서는 상악에 대해서만 치아쌍(TP1~TP7)을 표시하였지만, 하악도 상악과 동일하게 정중선(M)을 기준으로 치아쌍을 인식할 수 있다.
참고로, 정중선은 사용자 인터페이스부(10)를 통한 입력에 기초하여 결정될 수도 있으나, 영상 처리를 통해 자동으로 인식될 수도 있다. 예컨대, 영상 촬영시 환자에 장착된 바이트 블록(Bite block)을 검출하거나 영상에서 절치공(Incisive Foramen), 전비극(Anterior Nasal Spine), 비와(Nasal Fossa), 또는 비중격(Nasal Septum) 등의 해부학적 구조물을 검출하고, 해당 구조물을 기초로 좌측과 우측을 구분하는 정중선을 인식할 수 있을 것이다.
횡단면선 생성부(50)는 치아쌍 인식부(40)를 통해 인식된 치아쌍을 구성하는 2개의 개별 치아의 각 중심점을 지남과 동시에 악궁 라인에 수직한 제1 횡단면선과 제2 횡단면선을 생성한다. 여기서, 각 개별 치아의 중심점은 치아 분할부(20)를 통해 분할된 각 개별 치아에 대해서 교합평면, 또는 최대 풍융부를 포함하는 평면상에서 인식될 수 있다.
도 6은 횡단면선 생성부(50)에 의하여 생성되는 횡단면선을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6을 참조하면, 대구치(m1, m2)에 대한 치아쌍 단면 영상을 생성한다고 할 때, 대구치(m1, m2)의 각 중심점(Om1, Om2)을 지나면서 악궁 라인(PL)에 수직인 제1 횡단면선(s1)과 제2 횡단면선(s2)이 축면 영상에 생성된 예를 보여준다.
횡단면선 생성부(50)는 치아쌍 인식부(40)를 통해 인식된 각 치아쌍에 대해서 횡단면선을 도출한다. 이에 따르면, 하나의 치아쌍에 대하여 2개의 횡단면선이 도출된다.
영상 생성부(60)는 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 단면을 정의하고, 이를 기초로 영상을 생성한다. 영상 생성부(60)는 각 치아쌍에 대응하는 2개의 횡단면선과 2개의 횡단면선을 설측에서 서로 연결하는 수평선인 설측 직선을 기초로 정의되는 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성한다. 생성된 치아쌍 단면 영상은 사용자 인터페이스부(10)를 통해 사용자에게 제공된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 생성 장치(100)는 횡단면선을 이용하여 정의되는 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성함으로써, 하나의 영상을 생성하기 위하여 사용자로부터 4개의 점을 입력 받았던 종래기술에 비하여 사용자의 편의성이 크게 증대된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 생성 장치(100)는 영상의 기울어짐을 보정하는 영상 보정부(70)를 더 포함할 수 있다.
도 7은 영상의 기울어짐 여부에 따른 치아쌍 단면 영상의 예를 보여준다. 도 7을 참조하면, (a)는 환자 자세가 틀어져 기울어진 영상을 그대로 적용하여 생성된 치아쌍 단면 영상이고, (b)는 기울어짐이 보정된 영상을 적용하여 생성한 치아쌍 단면 영상이다.
(a)에 따르면, 치아쌍 단면 영상이 기울어져 치열 상태를 정확히 평가하기 어렵지만, (b)는 치아쌍의 단면이 수평적으로 위치하여 교합상태나 대칭성 여부를 쉽게 파악할 수 있음을 알 수 있다.
영상 보정부(70)는 축단면, 시상면(Sagittal), 관상면(Coronal) 영상에서 각각 영상의 기울어짐에 대한 보정을 수행한다.
도 8은 영상의 기울어짐을 보정하는 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 8을 참조하면, 영상 보정부(70)는 단층촬영 영상의 관상면 영상(A)에서는 IOML이 수평이 되도록 보정하여 환자 정면을 기준으로 좌/우로 기울어진 자세를 교정할 수 있으며, 축단면 영상(B)에서는 정중시상선(Median sagittal line, ML)이 수직이 되도록 영상을 보정하여 환자 정면을 기준으로 좌/우로 회전된 상태를 교정할 수 있다. 또한, 시상면 영상(C)에서는 상악과 하악의 교합면(OP)이 수평을 이루도록 보정하여 환자 정면을 기준으로 위로 젖혀지거나 아래로 숙여진 자세를 교정할 수 있다.
도 8에 도시된 기준선은 예시이므로 반드시 이에 한정되지 않고 각 단면 영상에 따라 마련된 기준선을 기초로 자동으로 기울어짐이 보정되도록 할 수 있으며, 또는 사용자 인터페이스부(10)를 통한 입력에 대응하여 기울어짐이 보정되도록 할 수도 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법의 흐름도이고, 도 10 내지 도 13은 치아쌍 단면 영상 생성방법의 각 과정에 따른 예를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 9와 도 10 내지 도 13을 함께 참조하여 전술된 치아쌍 단면 영상 생성 장치(100)의 동작을 살펴본다.
먼저, 도 9를 참조하면, 치아 분할부(20)는 단층촬영 영상 중 축단면 영상과 같이 전체 치아가 모두 보이는 뷰 영상에서 영상 분할 알고리즘을 적용하여 각 개별 치아를 분할한다(S10).
이어서, 각 개별 치아의 배열에 기초하여 악궁 라인을 생성한다(S20). 악궁 라인은 치아 파노라마 영상 생성을 위하여도 활용되는 것으로, 파노라마 곡선(Panoramic line)으로도 지칭될 수 있다. 전술된 바와 같이, 악궁 라인 생성부(30)는 공지된 영상 처리 알고리즘을 기초로 악궁 라인을 생성할 수 있다. 예컨대, 악궁 라인은 홀 필링(Hole filling), 연결 성분 분석(Connected Component Analysis), 세선화 작업, 곡선 적합(Curve fitting) 등의 과정을 거쳐 자동으로 생성될 수 있다. 또는 사용자가 직접 악궁 라인을 생성하는 수동방식 또는 사용자로부터 일부 입력을 받고, 이를 이용하여 전체 악궁 라인을 생성하는 반자동 방식으로 생성될 수도 있다.
참고로, 홀 필링은 치아가 결손된 부위나 치아 근관 부위 등의 빈 영역을 채우기 위한 처리이며, 연결 성분 분석은 개별 치아의 연결 성분을 추출하기 위한 처리이고, 세선화 작업은 연결 성분에 세선화 작업을 수행하는 것으로 연결 성분의 중심선을 기초로 악궁 라인을 생성할 수 있다. 곡선 적합은 세선화 작업을 통해 일차적으로 생성된 악궁 라인에 소정 함수식을 적용하여 부드러운 곡선 형태의 악궁 라인을 얻기 위한 처리이다.
악궁 라인을 생성한 후, 치아쌍 단면 영상을 생성할 치아쌍을 구성하는 2개의 개별 치아의 각 중심점을 지나면서 악궁 라인에 수직한 횡단면선을 생성한다(S30). 여기서, 치아쌍은 사용자 인터페이스부(10)를 통해서 입력받을 수도 있으나, 정중선을 기준으로 대칭적인 위치에 존재하는 개별 치아를 기초로 치아쌍을 자동으로 인식하도록 구현될 수 있다.
이와 같이, 각 치아쌍에 대해서 2개의 횡단면선이 정의되면, 영상 생성부(60)는 해당 치아쌍에 대응하는 2개의 횡단면선과, 2개의 횡단면선을 설측에서 서로 연결하는 설측 직선을 기초로 단면을 정의한다(S40). 여기서, 설측이란, 혀가 닿는 치아의 안쪽 방향을 의미한다.
도 10은 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 단면을 정의하는 예를 설명하기 위한 참고도이다. 도 10을 참조하면, 대구치(m1, m2)로 구성되는 치아쌍에 대응한 단면을 정의하기 위한 3개의 직선이 도출된 모습을 보여준다.
영상 생성부(60)는 대구치(m1)의 중심점(Om1)을 지나는 제1 횡단면선(s1)과 대구치(m2)의 중심점(Om2)을 지나는 제2 횡단면선(s2), 제 횡단면선(s1)과 제2 횡단면선(s2)을 서로 연결하는 설측 방향의 수평선을 설측 직선(l)으로 설정한다. 설측 직선(l)는 제1 횡단면선(s1)과 제2 횡단면선(s2)의 설측 방향의 끝점(p1, p2)을 서로 연결하는 선으로 결정될 수 있다.
이때, 제1 횡단면선(s1)과 제2 횡단면선(s2)의 길이는 선택된 치아의 협측 경계선(a1, a2) 및 설측 경계선(b1, b2)으로부터 소정 길이를 연장한 것으로 결정된다. 이때, 연장되는 길이는 영상 인식을 통하여 치아의 협측 경계선(a1, a2)과 설측 경계선(b1, b2)을 파악하고 파악된 경계선으로부터 소정의 길이를 부여하거나 또는 치아마다 미리 설정된 길이를 일괄적으로 적용할 수도 있을 것이다. 참고로, 협측은 전술된 설측과 반대방향을 가리키는 것으로 혀 쪽이 아닌 얼굴과 맞닿는 방향을 의미한다.
도 11은 전술된 방법으로 복수의 치아쌍에 대해서 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 단면이 정의된 예를 보여준다.
도 11을 참조하면, 중절치(701,703), 측절치(705, 707), 견치(709, 711), 제1 대구치(713, 715) 총 4개의 치아쌍에 대해서 각각 2개의 횡단면선 및 설측 직선으로 이루어지는 단면(1,2,3,4)이 정의된 것을 확인할 수 있다.
영상 생성부(60)는 영상 생성 전에 사용자 인터페이스부(10)를 통해 치아쌍에 대해서 정의된 단면이 표시된 영상을 제공함으로써, 사용자가 단면을 확인하고 이를 수정할 수 있는 기회를 부여할 수도 있을 것이다.
위와 같이 단면이 정의되면, 영상 생성부(60)는 정의된 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성한다(S50).
도 12 및 도 13은 정의된 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법의 예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 12을 참조하면, 도 12의 (a)와 같이 전술된 단계에서 도출된 제1 횡단면선(s1), 제2 횡단면선(s2)과 설측 직선(l)을 기초로 1차적으로 정의된 단면을 기초로 곡면(C)을 생성하고, 곡면(C)을 기초로 곡면 재구성 기법을 이용하여 도 12의 (b)와 같은 치아쌍 단면 영상을 생성할 수 있다.
치아쌍 단면 영상을 생성하는 또 다른 예로서, 도 13을 참조하면, 도 13의 (a)와 같이 정의된 단면을 구성하는 제1 횡단면선(s1), 제2 횡단면선(s2), 설측 직선(l)의 3개 직선에 따른 단면 영상을 서로 결합하여 치아쌍 단면 영상을 생성할 수 있다. 도 13의 (b)는 단면 영상을 결합하여 생성된 치아쌍 단면 영상으로서, 각각 a영역은 제1 횡단면선(s1), c영역은 제2 횡단면선(s2), b영역은 설측 직선(l)에 따른 단면 영상에 해당하는 부분이다.
도 12의 (b), 도 13의 (b)의 치아쌍 단면 영상은 전술된 바와 같이 서로 다른 방법으로 생성되었으나, 치아의 대칭성 및 교합상태를 파악하는데 차이가 없어 두 영상 모두 진단에 유용하게 활용될 수 있다.
이상에서 전술된 단계는 필요에 따라 적절히 추가되거나 수정되어 적용될 수 있다.
일 예로, 영상 보정부(70)에 의하여 축단면, 시상면, 관상면 등 단면 영상에서 각각 영상의 기울어짐을 보정하는 것이 선행되고, 그 이후에 치아 분할, 악궁 라인 및 횡단면선 생성 등의 일련의 단계가 진행되도록 구현될 수 있을 것이다.
이상의 설명을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 치아쌍 단면 영상 생성 장치(100), 및 방법에 의하면, 악궁 라인과 이에 수직인 횡단면선을 활용함으로써 종래에 치아쌍 단면 영상 생성시 요구되었던 사용자 입력을 줄여 편의성을 효과적으로 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 치아쌍 단면 영상 생성 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(Read Only Memory, ROM), 램(Random Access Memory, RAM), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 사용자 인터페이스부 20: 치아 분할부
30: 악궁 라인 생성부 40: 치아쌍 인식부
50: 횡단면선 생성부 60: 영상 생성부
70: 영상 보정부

Claims (14)

  1. 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 단층촬영 영상을 재구성하여 치아쌍 단면 영상을 생성하는 방법에 있어서,
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 단층촬영 영상에서 각 개별 치아를 분할하는 단계;
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 분할된 상기 개별 치아를 기초로 악궁 라인을 생성하는 단계;
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 복수의 상기 개별 치아 중 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 치아쌍을 구성하는 2개의 개별 치아의 각 중심점을 지나면서 상기 악궁 라인에 수직한 제1 횡단면선과 제2 횡단면선을 생성하는 단계; 및
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선, 및 상기 제1 횡단면선과 상기 제2 횡단면선을 서로 연결하는 설측 직선에 의해 정의되는 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 개별 치아의 위치를 기초로 치아쌍 단면 영상의 생성을 위한 상기 치아쌍을 인식하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 치아쌍 단면 영상의 생성을 위한 상기 치아쌍을 인식하는 단계는,
    치아 악궁의 정중선을 기준으로 대칭적인 위치에 존재하는 2개의 상기 개별 치아를 인식하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개별 치아의 중심점은 교합평면, 또는 최대 풍융부를 포함하는 평면상에서 인식되는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 치아쌍 단면 영상을 생성하는 단계는,
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선과 상기 설측 직선을 기초로 곡면을 생성하는 단계; 및
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 곡면을 기초로 곡면 재구성 영상을 생성하는 단계를 포함하는 치아쌍 단면 영상 생성 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 치아쌍 단면 영상 생성 장치가 상기 치아쌍 단면 영상을 생성하는 단계는,
    상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선 및 상기 설측 직선에 따른 단면 영상을 서로 결합하여 생성하는 치아쌍 단면 영상 생성 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 따른 치아쌍 단면 영상 생성 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  8. 단층촬영 영상을 재구성하여 치아쌍 단면 영상을 생성하는 장치에 있어서,
    상기 단층촬영 영상에서 각 개별 치아를 분할하는 치아 분할부;
    분할된 상기 개별 치아를 기초로 악궁 라인을 생성하는 악궁 라인 생성부;
    복수의 상기 개별 치아 중 치아쌍 단면 영상을 생성하기 위한 치아쌍을 구성하는 2개의 개별 치아의 각 중심점을 지나면서 상기 악궁 라인에 수직한 제1 횡단면선과 제2 횡단면선을 생성하는 횡단면선 생성부; 및
    상기 제1 횡단면선, 상기 제2 횡단면선, 및 상기 제1 횡단면선과 상기 제2 횡단면선을 서로 연결하는 설측 직선에 의해 정의되는 단면을 기초로 치아쌍 단면 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 개별 치아의 위치를 기초로 치아쌍 단면 영상의 생성을 위한 상기 치아쌍을 인식하는 치아쌍 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단층촬영 영상의 기울어짐을 보정하는 영상보정부를 더 포함하며,
    상기 악궁 라인 생성부는 보정된 영상을 기초로 상기 악궁 라인을 생성하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 영상 보정부는,
    상기 단층촬영 영상의 축단면 영상에서 정중시상선이 수직이 되도록 보정하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 영상 보정부는,
    상기 단층촬영 영상의 시상면 영상에서 상악과 하악의 교합면이 수평이 되도록 보정하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 영상 보정부는,
    상기 단층촬영 영상의 관상면 영상에서 IOML이 수평이 되도록 보정하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 악궁 라인 생성부는,
    교합평면, 다수의 교합 지점을 포함하는 축평면, 상기 개별 치아의 최대 풍융부를 포함하는 축평면, 및 상기 개별 치아의 풍융부를 포함하면서 일정 각도로 경사진 평면 중 하나의 평면상에서 상기 악궁 라인을 생성하는 것을 특징으로 하는 치아쌍 단면 영상 생성 장치.

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