KR101949199B1 - 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록매체 - Google Patents

임플란트 식립 플래닝 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록 매체에 관한 것으로서, 시술자는 상실 치아의 주변 치아 정보를 기초로 최소 3개의 점을 선택하는 간단한 조작으로서, 자동으로 임플란트 구성 객체의 크기, 위치, 식립 각도를 반영한 가이드 프레임을 형성할 수 있다. 이에 의해, 임플란트 플래닝 가이드 프로그램의 조작 편의성, 정밀성 등이 향상된다.

Description

임플란트 식립 플래닝 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록매체{DENTAL IMPLANT PLACEMENT PLANNING GUIDE METHOD, APPARATUS AND RECORDING MEDIUM THEREOF}
본 발명은 치과용 임플란트 플래닝 가이드 방법에 관한 것으로서, 소프트웨어를 통한 치과용 임플란트 계획시 시술을 수행하는 사용자에게 가이드를 제공해 주는 치과용 임플란트 플래닝 가이드 방법, 이를 위한 장치 및 기록 매체에 관한 것이다.
성공적인 임플란트 시술을 위해서 환자에게 최적화된 임플란트 식립 위치와 방향에 대한 계획을 수립하는 절차는 매우 중요하다. 숙련된 시술자는 환자 치아의 상태에 최적화된 임플란트의 크기, 식립 위치, 식립 방향, 임플란트 재질 등을 결정하고 시뮬레이션을 통해 이를 확인하고 최종적인 시술 계획을 확립한다.
임플란트 플래닝 프로그램은 환자의 치아 상태를 나타내는 파노라마 이미지 등을 제공하고, 시술자가 적절한 임플란트 객체 모형을 배치시킨 후 사용자 인터페이스를 조작하여 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 몇 가지 툴을 제공하고 있다. 예컨대, 임플란트 객체 모형의 크기를 조정하거나, 특정방향으로의 위치를 조정하거나, 회전시키는 등의 인터페이스 툴이 일반적으로 제공되고 있다.
특히, 상실 치아 영역에 적절한 임플란트 객체 모형을 배치하기 위해 표준화 통계정보를 기초로 임플란트 식립 위치를 가이드하기 위한 가이드 블록이 제공되는 경우가 있다. 가이드 블록은 시술자에 의해 조정 가능하고, 조정된 가이드 블록에 맞춤화된 임플란트 객체 모형이 추천되어 배치된다.
그러나 치아배열 상태, 치조골 밀도, 신경관의 위치 등 피시술자의 특수성으로 인하여 가이드 블록을 시술자가 일일이 수정하는 일이 빈번하게 일어나고 있으며, 이러한 작업이 시술자에게 더욱 번거로운 일이 되고 있는 실정이다.
따라서, 전문성을 갖춘 시술자가 자기의 실력과 직관으로 가이드 블록을 설계할 수 있도록 하여 임플란트 플래닝의 정밀성과 정확성을 향상시키고, 시술계획을 수립하는데 필요한 시간과 노력을 절감할 수 있는 사용자 인터페이스에 대한 보완과 개발이 요구된다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자가 간단한 조작에 의해서 임플란트 구성품별 크기, 위치, 방향을 설정할 수 있는 사용자 인터페이스를 포함하는 임플란트 플래닝 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법은, 환자의 치아 배열 이미지를 표시하는 단계; 상기 치아 배열 이미지 상에 사각 프레임의 모서리를 구성하는 제1 점, 제2 점, 제3 점을 입력받는 단계; 선택된 상기 제1 점, 제2 점, 제3 점을 기초로 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체의 위치를 가이드 하기 위한 사각 프레임을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 사각 프레임 내부에 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체가 생성되는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 점은 상기 치아 배열 이미지에서 치아 상실 영역 내에 제1 임플란트 객체의 상단 및 상기 사각 프레임의 일측 경계 정보를 포함하고, 상기 제2 점은 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체가 결합하는 경계 정보 및 상기 사각 프레임의 타측 경계 정보를 포함하고, 상기 제3 점은 상기 제2 임플란트 객체의 하단의 위치 정보를 포함 할 수 있다.
여기서, 상기 사각 프레임은 상기 제1 점과 상기 제3 점을 직선으로 연결하는 제1 세로선과, 상기 제1 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 지나는 제2 세로선과, 상기 제1 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제1 가로선과, 상기 제2 점을 기점으로 상기 제1 세로선과 수직인 제2 가로선과, 상기 제3 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제3 가로선으로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서 제1 점 및 제2 점 사이의 거리, 또는 상기 제3 점 및 상기 제2 점 사이의 거리에 기초하여, 상기 치아 상실 영역에 배치할 사각 프레임의 개수를 결정하는 단계; 상기 제1 점, 상기 제2 점, 상기 제 3점을 기초로 외곽 사각 프레임 라인을 형성하는 단계; 및 결정된 사각 프레임의 개수에 맞춰 상기 외곽 사각 프레임 라인을 분할하여 상기 결정된 사각 프레임의 개수를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 생성된 상기 다수의 사각 프레임의 교점에 상기 제1 점, 상기 제2 점, 상기 제3 점에 대응하는 점들을 생성하는 단계; 및 사용자가 상기 다수의 사각 프레임의 교점에 생성된 점들을 시프트하여 상기 다수의 사각 프레임을 독립적으로 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태는 상기 치아배열 이미지에 나타난 잇몸, 치조골, 신경관 위치 중 적어도 어느 하나의 요소를 고려하여 상기 제3 점을 이동하는 단계; 및 상기 이동된 제3 점에 의해 상기 사각 프레임을 재형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 사각 프레임을 재형성하는 단계는, 상기 제1 점으로부터 상기 잇몸까지 내린 수선인 제1 세로선과, 상기 제1 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 기점으로 하는 제2 세로선과, 상기 제1 점으로부터 상기 제2 세로선으로 내린 수선인 제1 가로선과, 상기 제2 점으로부터 상기 제1 세로선에 내린 수선인 제2 가로선으로 구성된 제1 사각 프레임을 형성하는 단계; 및 상기 제1 세로선과 상기 제2 가로선의 교점과 상기 이동된 제3 점을 연결하는 제3 세로선과, 상기 제3 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 기점으로 하는 제4 세로선과, 상기 이동된 제3 점으로부터 상기 제4 세로선까지 상기 제2 가로선과 평행하게 형성된 제3 가로선으로 구성된 제2 사각 프레임을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따른 임플란트 식립 플래닝 가이드 장치는, 환자의 다차원 치아 영상을 생성하는 영상생성부; 사용자의 입력을 받고 상기 영상생성부로부터 전송받은 영상을 표시하는 사용자 인터페이스부; 선택된 상기 제1 점, 제2 점, 제3 점을 기초로 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체의 위치를 가이드 하기 위한 사각 프레임을 형성하는 사각 프레임 형성부; 및 상기 사각 프레임 내부에 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체를 생성하는 객체 생성부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사각 프레임 형성부는, 상기 제1 점과 상기 제3 점을 직선으로 연결하는 제1 세로선과, 상기 제1 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 지나는 제2 세로선과, 상기 제1 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제1 가로선과, 상기 제2 점을 기점으로 상기 제1 세로선과 수직인 제2 가로선과, 상기 제3 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제3 가로선을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 시술자가 최소의 점만을 선택하도록 함으로써, 자동으로 임플란트의 식립 위치, 크기, 식립 각도 등을 생성할 수 있는 시술 계획 수립의 편의성이 향상된 사용자 인터페이스를 제공한다.
또한, 본 발명은 시술자가 환자의 치아 컨디션에 맞춤화된 크라운과 픽스처의 결합 각도를 결정하고, 이를 용이하게 설계할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 식립 플래닝 가이드 장치의 블록도;
도2는 본 발명의 실시예에 따라 상실치아가 하나일 때 3개의 점을 선택한 경우를 예시한 도면;
도3은 본 발명의 실시예에 따른 도2의 입력된 세 점을 기초로 사각 프레임 가이드를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면;
도4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 상실치아가 연속한 치아배열에 대해 시술자가 최소 3개의 점을 선택한 경우를 예시한 도면;
도5는 본 발명의 실시예에 따른 도4의 세 점을 기초로 사각 프레임 가이드를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면;
도6은 본 발명의 실시예에 따른 크라운과 픽스쳐가 경사를 이루어 결합되어야 하는 경우에 이미 형성된 사각 프레임을 제3 점의 이동에 따라 재형성하는 방법을 설명하기 위한 도면; 및
도7은 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 플래닝 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 식립 계획 가이드 장치의 블록 구성도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 식립 계획 가이드 장치는 영상생성부(10), 사용자 인터페이스부(20), 사각 프레임 형성부(30) 및 객체 생성부(40)를 포함하여 구성된다.
영상생성부(10)는 임플란트 식립 플래닝 가이드를 위해 환자의 치아 배열 이미지 또는 치아 배열 모델 영상을 제공하기 위한 것으로서, X-ray, CBCT, 구상 스캐너, MRI를 통해 획득한 치아 이미지를 저장하고, 이를 가공하여 파노라마 영상, 3D 모델링된 영상을 생성할 수 있다. 영상생성부(10)에서 제공되는 이미지를 기반으로 임플란트 플래닝이 수행되고, 영상생성부(10)는 플래닝 결과가 반영된 이미지를 추가로 저장하고 관리한다.
사용자 인터페이스부(20)는 시술자로부터 최소 3개의 점을 입력 받고, 환자의 치아 배열 이미지 및 시술자가 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 제공되는 이미지를 표시한다. 구체적으로, 마우스, 터치스크린, 에어 스크린 등의 입력 수단과 컴퓨터 시스템에 연결 가능한 일체의 평판 모니터 등의 출력수단을 통해 구현된다.
최소 3개의 점은 상실 치아와 그 인접 치아의 이미지 정보를 기초로 시술자가 경험과 직관으로 임플란트 객체의 크기, 식립 위치, 식립 방향 등을 결정할 수 있도록 선택되는 점이다. 최소 3개의 점에 대해서는 이하 상세하게 후술하도록 한다.
사각 프레임 형성부(30)는 최소 3개의 점을 기초로 제1 임플란트 객체와 제2 임플란트 객체의 위치를 가이드 하기 위한 프레임 가이드를 형성한다. 여기서, 제1 임플란트 객체는 임플란트의 크라운, 제2 임플란트 객체는 픽스처 또는 어버트먼트와 결합된 픽스처를 의미한다.
제1 임플란트 객체와 제2 임플란트 객체는 하나의 임플란트를 구성하며, 크라운은 사각 프레임 상측의 프레임, 픽스처는 하측의 프레임 내부에 배치된다.
객체 생성부(40)는 사각 프레임 형성부(30)에서 생성된 프레임 가이드의 크기에 적합한 임플란트 객체를 결정하고, 프레임에 맞춰 임플란트 객체가 표시되도록 한다. 임플란트의 재질 기타 속성은 미리 결정된 다른 기준 예컨대 시술자의 사용 빈도를 기준으로 디폴트로 결정되도록 할 수 있다.
이하, 도2 내지 도6을 참조로 시술자가 선택한 최소 3개의 점을 기초로 사각 프레임 형태의 가이드 블록을 생성하는 본 발명의 다양한 실시예를 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 상실치아가 하나일 때 3개의 점을 선택한 예를 도시한 것이다.
도2를 참조하면, 제1 점(P1)은 상실 치아의 인접 치아(a)의 풍융부 주변에서 선택되고, 제2 점(P2)은 반대편 잇몸 주변에서 선택되고, 제3 점(P3)은 제1 점(P1)의 하방 임플란트 객체의 최하단 지점에 선택된다.
제1 점(P1)은 상실 치아의 인접 치아(a) 풍융부 주변 임의의 위치로 선택된다. 제1 점(P1)은 임플란트 식립 크기의 상단 높이를 결정하는 것이므로 풍융부의 최상단에 위치하고, 동시에 인접 치아와의 중복되지 않는 위치를 결정하므로 풍융부의 최외측단 주변으로 선택된다. 여기에서 임의의 위치는 상기 조건을 충족하는 위치로서 시술자의 직관에 의해 선택되는 점이다.
제2 점(P2)은 상실 치아의 인접 치아(b)의 풍융부 최외측단(21)에서 잇몸(22)쪽으로 내린 수선(23)과 잇몸(22)의 교점 또는 그 주변의 임의의 위치로 선택된다. 제2 점(P2)은 크라운과 픽스처를 구별하는 중간선 높이를 의미하는 동시에 임플란트 측면 외곽선 정보로서 제1 점(P1)과 마주하는 반대편 측면 외곽선 정보를 나타낼 수 있도록 반대 측에서 선택되도록 한다.
제3 점(P3)은 임플란트 객체의 최하단 위치를 나타내는 것으로서, 상실 치아의 치근 최저점(24)에 해당하는 위치를 표시하며, 이는 제1 점(P1)과 연계되어 임플란트가 식립되는 기울기를 나타낼 수 있도록 선택된다. 즉, 제1 점(P1)에서 제3 점(P3)을 연결하는 직선(25)이 임플란트의 식립 방향과 평행한 측면 외곽선이 형성되도록, 제3 점(P3)은 제1 점(P1)의 하방에서 임플란트의 최하단 위치와의 교점에 대응하는 점 또는 그 주변의 임의의 점으로 선택된다.
도3은 도2의 입력된 세 점을 기초로 사각 프레임 가이드를 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
사각 프레임 형성부(30)는 시술자가 선택한 3개의 점(P1, P2, P3)을 기초로 도3에 개시된 사각 프레임 가이드를 생성한다.
프레임의 일측 세로선(301)은 제1 점(P1)과 제3 점(P3)을 연결하여 형성되는 선이다.프레임의 중간 가로선(203)은 제2 점(P2)으로부터 상기 일측 세로선(301)에 수직하게 연결된 수선으로 형성된다.
프레임의 상단 가로선(201)은 제1 점(P1)을 지나며 중간 가로선(203)과 평행한 선으로 형성되고, 프레임의 하단 가로선(205)은 제3 점(P3)을 지나며 중간 가로선(203)과 평행한 선으로 형성된다.
마지막으로, 프레임의 타측 세로선(303)은 제2 점(P2)을 지나며 상단 가로선(201)과 하단 가로선(205)에 수직한 선으로 형성된다.
이에 따라, 사각 프레임은 상단 가로선(201), 하단 가로선(205), 일측 세로선(301), 타측 세로선(303)이 최외곽 사각 프레임을 형성하고, 그 중간에 중간 가로선(203)이 연결되는 형태로 형성된다.
본 발명의 제1 실시예에서는 사용자로 하여금 3개의 점을 입력하도록 하는 간단한 조작으로 임플란트 객체의 크기, 위치, 식립 방향을 결정하는 가이드를 자동으로 제공하고, 중간 가로선(203)의 상부에는 크라운을 형성하고, 하부에는 픽스처를 배열하도록 구획하는 것이 가능하다. 이하, 본 발명의 제1 실시예와 같은 형태의 사각 프레임 형성 과정을 노멀 프레임 가이드 모드라고 하기로 한다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 상실치아가 연속한 치아배열에 대해 시술자가 최소 3개의 점을 선택한 경우를 예시한 도면이다.
도4를 참조하면, 제1 점(P11)은 일측 인접 잔존치아(c) 풍융부의 위치에서 선택된다. 제1 점(P11)은 임플란트 식립 크기의 상단 높이를 결정하는 것이므로 풍융부의 최상단에 위치하고, 동시에 인접 치아와의 중복되지 않는 위치를 결정하므로 풍융부의 최외측단 주변으로 선택된다.
제2 점(P32)은 상실 치아의 반대편 인접 잔존치아(d)의 풍융부 최외측단(41)에서 잇몸(22) 쪽으로 내린 수선(43)과 잇몸(22)의 교점 또는 그 주변의 위치로 선택된다. 제2 점(P32)은 제1 점(P11)과 마주하는 반대편 측면 외곽선 정보를 나타낼 수 있도록 반대 측에서 선택되도록 한다.
제3 점(P13)은 연속되는 임플란트 객체의 최하단 위치를 나타내는 것으로서, 연속되는 상실 치아의 치근 최저점(44)에 해당하는 위치를 표시하며, 이는 제1 점(P11)과 연계되어 임플란트가 식립되는 기울기를 나타낼 수 있도록 선택된다. 즉, 제1 점(P11)에서 제3 점(P13)을 연결하는 직선(45)이 임플란트의 식립 방향과 평행한 측면 외곽선이 형성되도록, 제3 점(P13)은 제1 점(P11)의 하방에서 임플란트의 최하단 위치와의 교점에 대응하는 점 또는 그 주변의 임의의 점으로 선택된다.
도5는 도4의 세 점을 기초로 사각 프레임을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
사각 프레임 형성부(30)는 시술자가 선택한 3개의 점(P11, P32, P13)을 기초로 연속한 상실 치아에 대응하는 임플란트 객체 모형을 배치할 수 있는 프레임을 자동으로 생성한다. 즉, 사각 프레임의 개수는 제1 점(P11)과 제2 점(P32) 사이의 거리를 기초로 산출한다. 제1 점(P11)과 제2 점(P32) 사이의 거리가 피시술자의 연령, 성별 등에 표준화된 정보와 견주어 상실 치아가 몇 개가 연속된 것인지를 판정하거나, 인접 치아의 크기에 비추어 상실 치아의 개수를 추론함으로써 사각 프레임의 개수를 결정할 수 있다.
먼저, 사각 프레임 형성부(30)는 제1 점(P11)과 제3 점(P13)을 연결하여 일측 세로선(501)을 형성하고, 제2 점(P32)으로부터 일측 세로선(501)에 수선을 그어 중간 가로선(403)을 형성한다.
그리고, 일측 세로선(501)과 평행하고 제2 점(P32)을 지나는 직선을 그어 타측 세로선(503)을 형성한 후, 제1 점(P11)과 제 3점(P13)으로부터 타측 세로선(503)에 수선을 그어 상단 가로선(401)과 하단 가로선(405)을 형성한다.
마지막으로, 산출된 사각 프레임의 개수 및 치아번호 등에 기초하여 적정 개수만큼, 양측 세로선에 평행하고 상측 가로선과 하측 가로선에 수직한 내부 세로선(505, 507)을 형성한다.
이에 따라 연속한 상실 치아에 대해 3개의 점(P11, P32, P13)으로 3개의 사각 프레임을 신속하게 형성할 수 있다.
나아가, 형성된 사각 프레임에 도5에 개시된 바와 같이, 중간 교점을 새롭게 형성하여 좌측 첫 번째 사각 프레임에 대응하는 3개의 점(P11, P12, P13), 중앙 두 번째 사각 프레임에 대응하는 3개의 점(P21, P22, P23), 우측 세 번째 사각 프레임에 대응하는 3개의 점(P31, P32, P33)을 자동 생성함으로써 시술자가 3개의 점을 수정할 때 3개의 사각 프레임이 독립적으로 크기 및 위치가 조절될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 중앙 사각 프레임을 독립적으로 높이를 더 크게 하려고 하는 경우, 중앙 사각 프레임에 대응하는 제1 점(P21)을 위쪽으로 드래그함으로써 높이를 조정할 수 있다. 또한, 중앙 사각 프레임에 대응하는 제3 점(P23)을 우측으로 이동시킬 때, 좌측 사각 프레임과 중앙 사각 프레임이 상호 분리되어 표현될 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 연속한 상실치아에 대응하는 사각 프레임 가이드를 3개의 점(P11, P32, P13)으로만 자동 생성한 후, 각 프레임당 2~3개의 점을 자동 생성하여 복수의 사각 프레임을 독립적으로 제어할 수 있도록 할 수 있다. 이하, 본 발명의 제2 실시예와 같은 형태의 사각 프레임 형성 과정을 멀티 프레임 가이드 모드라고 하기로 한다.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따라 크라운과 픽스쳐가 경사를 이루어 결합되어야 하는 경우에 이미 형성된 사각 프레임이 제3 점의 이동에 따라 재형성 된 모습을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 제1 실시예인 도3을 참조하면, 노멀 사각 프레임을 형성한 후, 피시술자의 신경관 위치, 인접치아의 치근, 치조골 밀도, 잇몸 등을 고려해 볼 때 제3 점(P3)의 위치가 적합하지 않은 경우에 제3 점(P3)의 이동이 요구된다. 예컨대, 인접치아의 치근과 노멀 사각 프레임의 경계가 겹치거나, 치조골의 밀도가 픽스처 식립에 적당하지 않아 사각 프레임 내부에 픽스처 식립이 어려운 경우 제3 점(P3)의 이동을 고려할 수 있다.
다시 도6을 참조하면, 전술한 바와 같이 시술자가 피시술자의 치조골 밀도, 신경관 등을 고려하여 잇몸 라인에 수직 방향이 아닌 우측으로 약간 이격된 지점으로 제3 점(P3')을 이동한 모습을 볼 수 있다.
이에 따라, 사각 프레임 형성부(30)는 제1 점(P1')과 제2 점(P2')을 꼭지점으로 하고, 잇몸 라인을 중간 가로선으로 하여 형성된 상부 사각 프레임과 독립적으로 제3 점(P3')과 제2 점(P2')을 대각선 꼭지점으로 하고 중간 가로선(203')을 한 변으로 하는 하측 평행사변형의 하부 사각 프레임을 재형성 한다.
구체적으로, 상측 직사각형의 사각 프레임은 제1 실시예와 같이, 제1 점(P1')에서 잇몸까지 수선을 내려 형성된 제1 세로선(301')과, 제1 세로선(301')과 평행하며 제2 점(P2')을 기점으로 하여 동일한 길이로 형성된 제2 세로선(303'), 제1 점(P1')을 기점으로 제2 세로선(303')과 수직이 되도록 형성된 제1 가로선(201'), 제2 점(P2')을 기점으로 제1 세로선(301')과 수직으로 형성된 제2 가로선(203')으로 구성된다.
하측 평행사변형의 하부 사각 프레임은 제2 가로선(203')과, 제1 세로선(301')과 제2 가로선(203')의 교점을 기점으로 하고 제3 점(P3')을 연결하는 제3 세로선(301'')과, 제3 세로선(301'')과 평행하고 제2 점(P2')을 기점으로 길이가 동일하게 형성된 제4 세로선(303''), 제3 세로선(301'')을 기점으로 제4 세로선(303'')을 연결하고 제2 가로선(203')과 평행하게 형성된 제3 가로선(205')으로 구성된다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는 피시술자의 환자의 구강 상태에 따른 신경관 위치, 치조골 밀도, 인접치아의 치근 등을 고려하여 픽스쳐의 식립 각도를 조정하고자 할 때에도 시술자가 간편한 조작으로 다양한 형태의 사각 프레임 가이드를 활용할 수 있도록 할 수 있다. 이하, 본 발명의 제3 실시예와 같은 형태의 사각 프레임 형성 과정을 경사진 프레임 가이드 모드 라고 하기로한다
도7는 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도7를 참조하여 임플란트 식립 플래닝 가이드 장치의 각 구성의 유기적인 동작을 살펴본다.
먼저, 영상생성부(10)가 환자의 치아배열 영상을 사용자 인터페이스부(20)의 디스플레이를 통해 시술자에게 제공하면서 임플란트 플래닝이 시작된다(S10).
치아배열 이미지를 기초로 시술자로부터 사용자 인터페이스부(20)를 통해 제1 점, 제2 점, 제3 점을 선택 받는다(S11).
사각 프레임 형성부(30)는 세 개의 점을 기초로 연속된 상실치아 개수를 산출하고(S12), 연속 상실 치아 개수를 확인하여 상실 치아의 수가 1개인지 판단한다(S13). 이에 따라, 사각 프레임 형성부(30)는 산출된 연속 상실 치아 개수에 따라 다양한 형태의 프레임 가이드를 생성한다.
환자의 상실치아가 하나일 때, 사각 프레임 형성부(30)는 입력된 세 점을 기초로 두 개의 직사각형으로 구성된 노멀 프레임 가이드를 생성한다(S14). 노멀 프레임 가이드에 임플란트 객체를 생성하기 전, 환자의 치아배열 이미지에 나타난 치조골 밀도, 신경관 위치, 잇몸의 상태에 따라 제3 점의 이동이 요구되는 경우가 있다. 이때, 사각 프레임 형성부(30)는 제2 임플란트 객체의 하단 위치를 나타내는 제3 점의 이동이 필요한지 여부를 판단한다(S15).
구체적으로 크라운과 픽스처가 경사를 이루어 결합되므로 제3 점의 이동이 필요한 경우, 본 발명의 제3 실시예와 같이, 사각 프레임 형성부(30)는 직사각형인 상측과 평행사변형인 하측으로 구성된 경사진 프레임 가이드를 생성한다(S16).
한편, 산출된 연속 상실치아 개수가 복수인 경우, 사각 프레임 형성부(30)는 선택된 세 점을 기초로 멀티 프레임 가이드를 생성한다(S17). 시술자가 복수의 사각 프레임을 개별적으로 제어할 수 있으며(S18), 시술자는 생성된 교점을 드래그하여 개별적으로 사각 프레임의 위치 및 크기를 조정할 수 있다(S19).
생성되는 프레임 가이드는 신경관을 포함하지 않도록 크기를 제한하는 것이 바람직하며, 이에 따라 프레임과 신경관의 교차 여부를 자동으로 검출하여 시술자에게 경고하도록 할 수 있다. 경고를 받으면 시술자는 프레임이 신경관을 포함하지 않도록 세 점을 인접 위치에 재선택하고, 이에 따라 환자 치아 상태에 적합한 프레임이 다시 형성될 수도 있다.
마지막으로, 객체 생성부(40)는 도2 내지 도6에 도시된 사각 프레임에 맞춰 임플란트 객체를 생성하고(S20), 이를 표시함으로써 시술자가 임플란트 식립 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 할 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)에 기록된 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(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 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 저장매체를 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: 영상 생성부 20: 사용자 인터페이스부
30: 사각 프레임 형성부 40: 객체 생성부

Claims (13)

  1. 환자의 치아 배열 이미지를 표시하는 단계;
    상기 치아 배열 이미지상에 외곽 사각 프레임 라인의 모서리를 구성하는 제1 점, 제2 점, 제3 점을 입력받는 단계;
    상기 제1 점과 상기 제2 점 사이의 거리, 또는 상기 제2 점과 상기 제3 점 사이의 거리에 기초하여, 각 사각 프레임별로 하나의 임플란트를 구성하는 서로 다른 종류의 제1 임플란트 객체와 제2 임플란트 객체의 위치를 가이드 하기 위한 상기 사각 프레임의 개수를 결정하는 단계;
    입력된 상기 제1 점, 상기 제2 점, 및 상기 제3 점을 기초로 외곽 사각 프레임 라인을 형성하는 단계;
    결정된 상기 사각 프레임의 개수에 대응하여 상기 외곽 사각 프레임 라인을 분할하여 결정된 상기 사각 프레임의 개수에 따른 상기 사각 프레임을 형성하는 단계; 및
    형성된 각 상기 사각 프레임의 내부에 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체가 생성되는 단계를 포함하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 점은 상기 치아 배열 이미지에서 치아 상실 영역 내에 상기 제1 임플란트 객체의 상단 및 상기 외곽 사각 프레임 라인의 일측 경계 정보를 포함하고,
    상기 제2 점은 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체가 결합하는 경계 정보 및 상기 외곽 사각 프레임 라인의 타측 경계 정보를 포함하고,
    상기 제3 점은 상기 제2 임플란트 객체의 하단의 위치 정보를 포함하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 점은 상기 치아 상실 영역의 일측 인접 치아의 풍융부에 인접한 점인 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 점은 상기 치아 상실 영역의 타측 인접 치아의 풍융부 하방의 잇몸 상측 라인 상의 점 또는 그 주변의 점인 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제3 점은 상기 제1 점의 하방에서 상기 제2 임플란트 객체의 최하단을 나타내는 점인 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외곽 사각 프레임 라인은 상기 제1 점과 상기 제3 점을 직선으로 연결하는 제1 세로선과, 상기 제1 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 지나는 제2 세로선과, 상기 제1 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제1 가로선과, 상기 제2 점을 기점으로 상기 제1 세로선과 수직인 제2 가로선과, 상기 제3 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제3 가로선으로 구성된 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    결정된 상기 사각 프레임의 개수에 따른 다수의 사각 프레임의 교점에 상기 제1 점, 상기 제2 점, 상기 제3 점에 대응하는 점들을 생성하는 단계; 및
    사용자가 상기 다수의 사각 프레임의 교점에 생성된 점들을 시프트하여 상기 다수의 사각 프레임을 독립적으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 치아배열 이미지에 나타난 잇몸, 치조골, 신경관 위치 중 적어도 어느 하나의 요소를 고려하여 상기 제3 점을 이동하는 단계; 및
    상기 이동된 제3 점에 의해 상기 외곽 사각 프레임 라인을 재형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 외곽 사각 프레임 라인을 재형성하는 단계는,
    상기 제1 점으로부터 상기 잇몸까지 내린 수선인 제1 세로선과, 상기 제1 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 기점으로 하는 제2 세로선과, 상기 제1 점으로부터 상기 제2 세로선으로 내린 수선인 제1 가로선과, 상기 제2 점으로부터 상기 제1 세로선에 내린 수선인 제2 가로선으로 구성된 제1 외곽 사각 프레임 라인을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 세로선과 상기 제2 가로선의 교점과 상기 이동된 제3 점을 연결하는 제3 세로선과, 상기 제3 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 기점으로 하는 제4 세로선과, 상기 이동된 제3 점으로부터 상기 제4 세로선까지 상기 제2 가로선과 평행하게 형성된 제3 가로선으로 구성된 제2 외곽 사각 프레임 라인을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법.
  11. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 따른 임플란트 식립 플래닝 가이드 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  12. 환자의 다차원 치아 영상을 생성하는 영상생성부;
    사용자의 입력을 받고 상기 영상생성부로부터 전송받은 영상을 표시하는 사용자 인터페이스부;
    상기 사용자 인터페이스부를 통한 사용자의 입력을 기초로 각 사각 프레임별로 하나의 임플란트를 구성하는 서로 다른 종류의 제1 임플란트 객체와 제2 임플란트 객체의 위치를 가이드 하기 위한 사각 프레임을 형성하는 사각 프레임 형성부; 및
    상기 사각 프레임 내부에 상기 제1 임플란트 객체와 상기 제2 임플란트 객체를 생성하는 객체 생성부를 포함하며,
    상기 사각 프레임 형성부는,
    상기 사용자 인터페이스부를 통하여 상기 다차원 치아 영상에 제1 점, 제2 점, 및 제3 점을 입력받아 상기 제1 점, 상기 제2 점, 및 상기 제3 점이 모서리를 구성하는 외곽 사각 프레임 라인을 형성하고, 상기 제1 점과 상기 제2 점 사이의 거리, 또는 상기 제2 점과 상기 제3 점 사이의 거리를 기초로 생성할 상기 사각 프레임의 개수를 결정하고, 결정된 상기 사각 프레임의 개수에 대응하여 상기 외곽 사각 프레임 라인을 분할하여 결정된 상기 사각 프레임의 개수에 따른 상기 사각 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 사각 프레임 형성부는,
    상기 제1 점과 상기 제3 점을 직선으로 연결하는 제1 세로선과, 상기 제1 세로선과 길이가 동일하고 평행하며 상기 제2 점을 지나는 제2 세로선과, 상기 제1 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제1 가로선과, 상기 제2 점을 기점으로 상기 제1 세로선과 수직인 제2 가로선과, 상기 제3 점을 기점으로 상기 제2 세로선과 수직인 제3 가로선을 형성하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 플래닝 가이드 장치.
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