KR102013667B1 - Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof - Google Patents

Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102013667B1
KR102013667B1 KR1020170090365A KR20170090365A KR102013667B1 KR 102013667 B1 KR102013667 B1 KR 102013667B1 KR 1020170090365 A KR1020170090365 A KR 1020170090365A KR 20170090365 A KR20170090365 A KR 20170090365A KR 102013667 B1 KR102013667 B1 KR 102013667B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
surgical guide
plane
gingival
scan image
Prior art date
Application number
KR1020170090365A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190008686A (en
Inventor
허희석
조상형
Original Assignee
오스템임플란트 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오스템임플란트 주식회사 filed Critical 오스템임플란트 주식회사
Priority to KR1020170090365A priority Critical patent/KR102013667B1/en
Publication of KR20190008686A publication Critical patent/KR20190008686A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102013667B1 publication Critical patent/KR102013667B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0089Implanting tools or instruments
    • A61C8/009Implanting tools or instruments for selecting the right implanting element, e.g. templates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B6/14
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/51Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046Data acquisition means or methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/108Computer aided selection or customisation of medical implants or cutting guides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

본 발명은 치과용 서지컬 가이드 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법에 의하면, CT 영상을 재구성하여 파노라마 영상 생성시 구강 스캔 영상에서 생성된 치은 평면과 치열궁 라인을 활용하여 생성한다. 또한, 치은 평면을 임플란트 식립 시뮬레이션과 서지컬 가이드 설계시에도 활용한다.
이에 따르면, 파노라마 영상을 더욱 정확하게 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 서지컬 가이드의 디지털 설계 프로세스 전반의 효율성을 도모할 수 있다.
The present invention relates to a method for designing a dental surgical guide, an apparatus therefor, and a recording medium recording the same. According to the method for designing a dental surgical guide according to the present invention, an oral scan image is generated when a panoramic image is generated by reconstructing a CT image. It is created using the gingival plane and the arch line generated in. The gingival plane is also used in implant placement simulation and surgical guide design.
According to this, not only can the panorama image be more accurately generated, but also the efficiency of the overall digital design process of the surgical guide can be achieved.

Figure R1020170090365
Figure R1020170090365

Description

치과용 서지컬 가이드 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체{METHOD FOR DESIGNING A DENTAL SURGICAL GUIDE, APPARATUS, AND RECORDING MEDIUM THEREOF}TECHNICAL FOR DESIGNING A DENTAL SURGICAL GUIDE, APPARATUS, AND RECORDING MEDIUM THEREOF}

본 발명은 치과용 서지컬 가이드 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 임플란트 시술을 가이드 하는 서지컬 가이드를 디지털 설계하는 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for designing a dental surgical guide, an apparatus for the same, and a recording medium recording the same, and more particularly, a method for digitally designing a surgical guide for guiding an implant procedure, an apparatus for the same, and recording the same. It relates to a recording medium.

치아를 대체하기 위한 임플란트 시술에는 치은(Gingiva)을 절개하여 치조골을 노출시키고, 그 위에 드릴을 이용하여 픽스처(Fixture)가 식립되는 홀(Hole)을 형성하는 과정이 수반된다. 이와 같이 홀을 형성하는 천공작업 수행 시 시술자가 치조골에 형성하는 홀의 위치 및 픽스처의 식립방향을 가이드하기 위한 보조기구로 서지컬 가이드가 활용된다.An implant procedure for replacing a tooth involves dissecting a gingiva to expose the alveolar bone, and using a drill to form a hole in which a fixture is placed. As described above, the surgeon guide is used as an auxiliary device for guiding the position of the hole formed in the alveolar bone and the implantation direction of the fixture when the operator forms the hole.

도 1은 서지컬 가이드의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic structure of a surgical guide.

도 1을 참조하면, 서지컬 가이드는 치조골에 홀을 형성할 때 드릴이 삽입되는 가이드 홀(Guide hole, 1a)과 드릴의 위치를 안내하는 드릴 가이드(1b), 및 드릴 가이드를 지지하는 가이드 지지대(1c)를 포함한다. 여기서 가이드 지지대는 전체 치아를 덮도록 형성될 수도 있으나, 임플란트 시술대상 치아 개수와 위치 등에 따라 시술대상 치아와 가까이 위치한 주변 치아와 주변 치은 표면만을 덮도록 부분적으로 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 1, a surgical guide includes a guide hole 1a through which a drill is inserted when forming a hole in an alveolar bone, a drill guide 1b for guiding a drill position, and a guide support for supporting the drill guide. (1c). Here, the guide support may be formed to cover the entire tooth, but may be partially formed to cover only the peripheral teeth and the surrounding gingival surfaces positioned close to the target tooth according to the number and position of the implant target tooth.

서지컬 가이드는 소프트웨어 프로그램상에서 설계되고, 설계 결과물에 따라 3D 프린터 등으로 출력하여 실물로 생성된다. 서지컬 가이드의 디지털 설계는 프로그램마다 조금씩 상이하지만 일반적으로 데이터 사전 준비, 임플란트 플래닝(Implant planning), 및 서지컬 가이드 디자인 단계를 거친다. The surgical guide is designed on a software program, and is actually generated by outputting it to a 3D printer or the like according to the design result. The digital design of the surgical guides varies slightly from program to program, but generally goes through data pre-preparation, implant planning, and surgical guide design.

여기서, 크라운(Crown), 어버트먼트(Abutment), 픽스처를 비롯한 임플란트 객체의 식립 위치나 방향을 결정하는 임플란트 플래닝을 수행할 때 치아 파노라마 영상(Panoramic image)이 활용되는데, 종래기술에 따르면, CT 데이터에서 사용자가 파노라마 영상을 생성할 축단면 영상(Axial image)을 결정하고, 해당 축단면 영상에서 정의된 치열궁 라인(Dental arch)을 기초로 파노라마 영상 생성이 이루어진다.Here, a tooth panoramic image is utilized when performing implant planning to determine the position or orientation of implantation, including crowns, abutments, and fixtures. According to the prior art, CT From the data, the user determines an axial image to generate a panoramic image, and a panoramic image is generated based on the dental arch defined in the corresponding axial sectional image.

이처럼, 종래기술에 따르면, 전적으로 CT 데이터에 기초하여 파노라마 영상이 생성되고 있다. 그러나, 임플란트 시술 환자들은 보철 치료 경험이 존재하는 경우가 대부분이어서, 환자의 CT 데이터에는 보철로 인한 아티팩트(Artifact)가 다수 포함되기 때문에 정확한 치열궁 라인을 정의하는데 많은 어려움이 존재한다. 이로 인하여 종래기술에 따라 생성된 파노라마 영상에는 많은 오차가 발생되며, 이는 곧 전체 설계 프로세스에 영향을 미쳐 서지컬 가이드의 설계 정확도가 떨어지고 결국에는 임플란트 시술 만족도가 저해되는 요인이 있다.As described above, according to the prior art, a panoramic image is generated entirely based on CT data. However, most implant patients have experienced prosthetic treatments, and thus, since the patient's CT data includes many artifacts due to prostheses, there are many difficulties in defining an accurate dental arch line. As a result, a large number of errors are generated in the panorama image generated according to the prior art, which affects the overall design process, thereby lowering the accuracy of the design of the surgical guide and ultimately impairing the satisfaction of the implant procedure.

[선행기술문헌] 한국등록특허 제10-1706335호
[Previous Technical Document] Korean Patent Registration No. 10-1706335

본 발명은 전적으로 CT 데이터에 기초하여 생성된 파노라마 영상을 기초로 임플란트 플래닝을 수행함으로써 서지컬 가이드의 설계 정확성이 떨어지고, 이로 인하여 임플란트 시술 만족도가 저해되는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 파노라마 영상 생성 시 정확도를 향상시킬 뿐만 아니라, 서지컬 가이드를 설계하는 프로세스 전반에서 설계 효율성을 도모할 수 있는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is proposed to solve the problem of the prior art that the accuracy of the design of the surgical guide is reduced by performing the implant planning based on the panoramic image generated solely based on the CT data, thereby impairing the satisfaction of the implant procedure, To provide a method for designing a dental surgical guide, a device therefor, and a recording medium recording the same, which can improve the accuracy in generating a panoramic image and improve the design efficiency throughout the process of designing the surgical guide. do.

본 발명의 일 양태에 따른 서지컬 가이드 설계 방법은 컴퓨터상에서 치과용 서지컬 가이드를 디지털 설계하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법에 있어서, 환자의 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 단계; 상기 구강 스캔 영상에서 적어도 하나 이상의 점을 정의하는 단계; 정의된 상기 점을 기초로 상기 구강 스캔 영상에 적어도 평면의 일부분이 치은 상부 경계에 접하는 치은 평면을 생성하는 단계; 상기 구강 스캔 영상에 치열궁 라인을 생성하는 단계; 상기 구강 스캔 영상과 상기 CT 영상을 정합하는 단계; 및 상기 정합에 의하여 도출된 상기 구강 스캔 영상의 치은 평면에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치은 평면과 상기 구강 스캔 영상의 치열궁 라인에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치열궁 라인을 기초로 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of designing a surgical guide, the method for designing a dental surgical guide digitally on a computer, the method comprising: obtaining a CT image and an oral scan image of a patient; Defining at least one dot on the oral scan image; Generating a gingival plane in which the at least a portion of the plane abuts the gingival upper boundary based on the defined point; Generating an arch form line on the oral cavity scan image; Registering the oral cavity scan image and the CT image; And a panoramic image based on the gingival plane in the CT image corresponding to the gingival plane of the oral cavity scan image derived by the registration and the dental arch line in the CT image corresponding to the dental arch line of the oral cavity scan image. It may comprise the step of generating.

여기서, 상기 구강 스캔 영상에서 적어도 하나 이상의 점을 정의하는 단계는, 사용자 인터페이스부를 통한 입력에 의하거나 또는 사전에 마련된 기준에 따라 상기 점을 자동 인식하여 수행될 수 있다.Here, the step of defining at least one or more points in the oral scan image may be performed by automatically recognizing the points by an input through a user interface unit or according to a pre-set reference.

또한, 상기 치은 평면을 생성하는 단계는, 상기 치은 평면의 적어도 일부분이 임플란트 대상에 해당하는 유실 치아에 근접한 치은의 상부 경계에 접하도록 생성할 수 있다.In addition, the generating of the gingival plane may be performed such that at least a portion of the gingival plane is in contact with the upper boundary of the gingiva close to the missing tooth corresponding to the implant target.

아울러, 상기 치은 평면의 적어도 일부분이 접하는 상기 치은 상부 경계는 유리치은과 치아의 경계 또는 유두치은의 경계가 적용될 수 있다.In addition, the upper gingiva boundary which at least a portion of the gingiva plane is in contact with the free gingiva and the boundary of the tooth or the boundary of the teat gingiva may be applied.

한편, 상기 치과용 서지컬 가이드 설계 방법은 상기 구강 스캔 영상 또는 상기 CT 영상에서 치아가 유실된 영역에 크라운을 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 크라운은 상기 치열궁 라인 상에 위치하도록 생성될 수 있다.The dental surgical guide design method may further include generating a crown in a region where a tooth is missing from the oral cavity scan image or the CT image, and the crown may be generated to be positioned on the arch line. have.

이때, 상기 크라운을 생성하는 단계에서 상기 크라운은 상기 크라운의 하부가 상기 치은 평면을 미리 결정된 기준 이상 넘어서지 않도록 생성될 수 있다.In this case, in the generating of the crown, the crown may be generated so that the lower portion of the crown does not exceed the gingival plane more than a predetermined reference.

또한, 상기 치과용 서지컬 가이드 설계 방법은 상기 구강 스캔 영상, 상기 파노라마 영상, 및 상기 CT 영상 중 적어도 하나의 영상을 기초로 임플란트 객체의 위치, 크기, 각도를 결정하기 위한 임플란트 식립 시뮬레이션을 제공하는 단계; 및 상기 임플란트 식립 시뮬레이션의 결과에 기초하여 서지컬 가이드를 설계하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the dental surgical guide design method provides an implant placement simulation for determining the position, size, angle of the implant object based on at least one of the oral scan image, the panoramic image, and the CT image. step; And designing a surgical guide based on a result of the implant placement simulation.

여기서, 상기 서지컬 가이드를 설계하는 단계는, 상기 치은 평면의 위치를 기초로 환자의 치은을 커버하기 위한 상기 서지컬 가이드의 지지대의 두께를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The designing of the surgical guide may include determining a thickness of the support of the surgical guide for covering the gingival of the patient based on the position of the gingival plane.

한편, 본 발명의 또 다른 양태에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치는 치과용 서지컬 가이드의 컴퓨터 지원 설계를 수행하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치에 있어서, 환자의 구강 스캔 영상에서 정의된 적어도 하나 이상의 점을 기초로 상기 구강 스캔 영상에 적어도 평면의 일부분이 치은의 상부 경계에 접하는 치은 평면을 생성하는 치은평면 생성부; 상기 구강 스캔 영상에 치열궁 라인을 생성하는 치열궁 생성부; 상기 구강 스캔 영상과 상기 환자의 CT 영상을 정합하는 영상정합부; 및 상기 영상정합부를 통한 정합에 의하여 도출된 상기 구강 스캔 영상의 치은 평면에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치은 평면과 상기 구강 스캔 영상의 치열궁 라인에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치열궁 라인을 기초로 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상생성부를 포함할 수 있다.On the other hand, the dental surgical guide design apparatus according to another aspect of the present invention is a dental surgical guide design device for performing a computer-aided design of the dental surgical guide, at least one defined in the oral scan image of the patient A gingival plane generating unit generating a gingival plane in which at least a portion of the plane is in contact with the upper boundary of the gingiva on the oral cavity scan image based on the above points; An arch arch generating unit generating an arch arch line on the oral cavity scan image; An image registration unit matching the oral scan image and the CT image of the patient; And a base of the dental arch in the CT image corresponding to the gingival plane of the CT image corresponding to the gingival plane of the oral cavity scan image derived by registration through the image registration unit and the dental arch line of the oral scan image. And a panorama image generator for generating a panorama image.

또한, 상기 치과용 서지컬 가이드 설계 장치는 임플란트 객체의 위치, 크기, 각도를 결정하기 위한 임플란트 식립 시뮬레이션을 제공하는 시뮬레이션 제공부; 및 상기 시뮬레이션 제공부에 의한 임플란트 식립 시뮬레이션의 결과를 기초로 서지컬 가이드를 설계하는 가이드 설계부를 더 포함할 수 있다.In addition, the dental surgical guide design apparatus includes a simulation providing unit for providing an implant placement simulation for determining the position, size, angle of the implant object; And a guide design unit configured to design a surgical guide based on a result of the implant placement simulation by the simulation provider.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구강 스캔 영상에 나타난 전체 치아의 완전한 형태를 기초로 정의되는 치열궁 라인을 이용하여 정확한 파노라마 영상을 생성할 수 있으며, 이를 통해 임플란트 플래닝과 서지컬 가이드 디자인의 정확도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, an accurate panoramic image can be generated using an arch line line defined on the basis of the complete shape of the entire tooth shown in the oral scan image, through which implant planning and surgical guide are performed. Improve the accuracy of your design.

또한, 본 발명에 따르면, 구강 스캔 영상에서 정의된 평면을 기초로 파노라마 영상 생성, 임플란트 플래닝, 및 서지컬 가이드 디자인시 활용함으로써 설계 프로세스 전반의 효율성을 도모할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to improve efficiency throughout the design process by utilizing the panoramic image generation, implant planning, and surgical guide design based on the plane defined in the oral scan image.

도 1은 서지컬 가이드의 개략적인 구조를 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치의 구성을 나타낸 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치은 평면을 설명하기 위한 참고도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치은 평면과 치열궁 라인이 생성된 구강 스캔 영상이 표시된 화면의 예;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법의 흐름도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 과정에서 작성되는 수술 정보가 표시된 화면의 예; 및
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 과정에서 서지컬 가이드의 영역을 정의하기 위한 화면의 예이다.
1 shows a schematic structure of a surgical guide;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a dental surgical guide design apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a reference diagram for explaining the gingival plane according to an embodiment of the present invention;
4 is an example of a screen displaying an oral scan image in which a gingival plane and an arch line are generated according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart of a method for designing a dental surgical guide according to an embodiment of the present invention;
6 is an example of a screen displaying the surgical information created in the dental surgical guide design process according to an embodiment of the present invention; And
7 is an example of a screen for defining an area of a surgical guide in a dental surgical guide design process according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and the accompanying drawings, detailed descriptions of well-known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. In addition, it should be noted that like elements are denoted by the same reference numerals as much as possible throughout the drawings.

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.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors are appropriate as concepts of terms for explaining their own invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts in accordance with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various alternatives may be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치는 임플란트 시술을 위한 치조골 천공 작업 시 드릴의 천공 위치, 천공 깊이, 픽스처 식립 방향을 가이드 하기 위한 보조기구인 서지컬 가이드의 컴퓨터 지원 가상 설계를 수행하는 것으로, 서지컬 가이드 설계 자체뿐 아니라, 서지컬 가이드 설계 시 활용되는 영상 생성 및 처리, 임플란트 플래닝을 포함하여 서지컬 가이드 설계를 위하여 필요한 전체 프로세스를 제공한다.Dental surgical design device according to the present invention is to perform a computer-assisted virtual design of the surgical guide as an aid for guiding the drilling position, the drilling depth, the fixture placement direction of the drill when drilling the alveolar bone for implant treatment, In addition to the surgical guide design itself, it provides the entire process required for the surgical guide design, including imaging and processing and implant planning used in the surgical guide design.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100)는 사용자 인터페이스부(10), 치은평면 생성부(20), 치열궁 생성부(30), 영상정합부(40), 파노라마 영상생성부(50), 시뮬레이션 제공부(60), 및 가이드 설계부(70)를 포함한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a dental surgical guide design apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the surgical guide apparatus 100 for dental surgery according to the embodiment of the present invention includes a user interface unit 10, a gingival plane generating unit 20, an arch form generating unit 30, and an image matching unit. 40, a panoramic image generating unit 50, a simulation providing unit 60, and a guide designing unit 70.

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.The user interface unit 10 inputs necessary information from the user and displays various types of information, including input means for inputting information such as a mouse, keyboard, buttons, keypad, input menu and processing results, and the like. It can be implemented as a variety of input and output means, including a display means, a touch screen for providing input and output through one device.

치은평면 생성부(20)는 환자의 구강을 스캔한 구강 스캔 영상에서 정의된 적어도 하나 이상의 점을 기초로 치은 평면을 생성한다. 참고로, 구강 스캔 영상은 구강 스캐너(Oral Scanner) 또는 모델 스캐너(Model Scanner) 등을 통해 스캔하여 획득할 수 있다. The gingival plane generating unit 20 generates a gingival plane based on at least one or more points defined in the oral scan image scanning the oral cavity of the patient. For reference, the oral scan image may be obtained by scanning through an oral scanner or a model scanner.

치은 평면은 치은 상부 경계에 대응하는 평면으로서, 치은 평면의 적어도 일부분은 치은 상부 경계에 접하게 된다. The gingival plane is a plane corresponding to the gingival upper boundary, at least a portion of the gingival plane abuts the gingival upper boundary.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치은 평면을 설명하기 위한 참고도이다.3 is a reference diagram for describing a gingival plane according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 유리치은(Margin gingiva, 301)은 치아의 치경 부위를 둘러싸고 있는 깃(Collar) 모양의 치은이고, 유두치은(Papillary gingiva, 303)은 유리치은 중 치아와 치아 사이의 삼각형의 공간(Embrasure)을 채우고 있는 피라미드 모양의 치은을 의미한다.Referring to FIG. 3, Margin gingiva 301 is a collar-shaped gingival surrounding an alveolar region of a tooth, and Papillary gingiva 303 is a triangle between a tooth and a tooth. Pyramid-shaped gingiva that fills the space.

여기서, 잇몸 평면의 적어도 일부분이 접하는 치은 상부 경계는 치아와 유리치은이 접하는 경계(b1) 또는 유두치은의 경계(b2)가 될 수 있다.Here, the upper gingival boundary of at least a portion of the gum plane may be the boundary b1 between the tooth and the free gingiva or the boundary b2 of the nipple gingiva.

한편, 치은의 위치마다 그 높이가 상이하여 하나의 평면상에 존재하지 못하는 것이 자명하기 때문에 치은 평면은 모든 치은 상부 경계에 접할 필요가 없으며 평면의 일부가 어느 일부 치은 상부 경계에 접하도록 생성될 수 있다. 이때, 치은 평면은 임플란트 대상이 되는 유실 치아에 근접한 치은의 상부 경계에 접하도록 생성될 수 있다. 이와 같이 생성함으로써, 추후 임플란트 시술 플래닝을 수행하거나 서지컬 가이드를 설계할 때에도 치은 평면이 유용하게 활용될 수 있다.On the other hand, since it is obvious that the heights of the gingiva are different so that they do not exist on one plane, the gingival plane does not need to touch all the gingival upper boundaries, and a part of the planes may be created to contact some gingival upper boundaries. have. In this case, the gingival plane may be generated to contact the upper boundary of the gingiva close to the missing tooth to be implanted. In this manner, the gingival plane may be usefully used when performing implant procedure planning or designing a surgical guide.

한편, 적어도 하나 이상의 점은 사용자 인터페이스부(10)를 통해 사용자가 직접 입력할 수도 있고, 또는 사전에 마련된 기준에 따라 해당 위치를 자동 인식하여 정의될 수도 있다. 정의되는 점의 개수가 특별히 한정되는 것은 아니나, 하나의 평면을 생성하기 위하여 3개의 점을 입력하는 것이 바람직하다. On the other hand, the at least one or more points may be directly input by the user through the user interface unit 10, or may be defined by automatically recognizing the corresponding location according to a pre-set criteria. Although the number of points to be defined is not particularly limited, it is preferable to input three points to generate one plane.

만약 3개 미만의 점이 입력된 때에는 입력된 점을 포함하는 평면을 생성하되, 평면의 구체적인 기울기는 치은의 위치나 각도에 관한 통계 데이터나 기준 데이터를 적용하여 결정될 수 있다. 또한, 3개를 넘어서는 점이 정의된 때에는 모든 점을 포함하는 평면이 존재하지 않을 수 있는데, 이 경우에는 점들의 위치를 기초로 보간(Interpolation)하여 최대한 정의된 점들에 근접한 하나의 평면을 결정할 수 있다. 이를 위하여, 치은평면 생성부(20)는 치은 평면을 생성하기 위한 기준 데이터나 보간 알고리즘을 저장할 수 있다.If less than three points are input, a plane including the input points is generated, and the specific slope of the plane may be determined by applying statistical data or reference data regarding the position or angle of the gingiva. In addition, when more than three points are defined, a plane including all points may not exist. In this case, one plane that is closest to the most defined points may be determined by interpolating based on the positions of the points. . To this end, the gingival plane generator 20 may store reference data or an interpolation algorithm for generating the gingival plane.

치열궁 생성부(30)는 구강 스캔 영상에 치열궁 라인을 생성한다. 치열궁 라인은 치열이 그리는 곡선으로서, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자가 입력한 점이나 영상 처리를 통하여 인식된 점을 기초로 생성될 수 있다. 예컨대, 치열궁 생성부(30)는 전치의 절연, 견치의 첨두, 대구치의 협측교두의 첨두 등을 인식하여 치열궁 라인을 생성할 수 있다.The arch generating unit 30 generates an arch form line on the oral scan image. The arch line is a curve drawn by the teeth, and may be generated based on a point input by the user through the user interface unit 10 or a point recognized through image processing. For example, the arch form generating unit 30 may generate an arch form by recognizing an insulator of an anterior tooth, a peak of a canine, a peak of a buccal cusp of a molar tooth, and the like.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치은 평면과 치열궁 라인이 생성된 구강 스캔 영상이 표시된 화면의 예를 보여준다.4 illustrates an example of a screen displaying an oral scan image in which a gingival plane and an arch line are generated according to an exemplary embodiment of the present invention.

화면의 A 영역은 치은 평면(GP)과 치열궁 라인(DL)이 중첩 표시된 하악 스캔 영상이고, B 영역은 여러 각도에 따른 하악 스캔 영상으로서 치은 평면과 치은 평면을 생성하는 기준이 된 세 개의 점(P1, P2, P3)의 위치를 파악할 수 있다.The area A on the screen is a mandibular scan image in which the gingival plane (GP) and the dental arch line (DL) are overlapped, and the area B is a mandibular scan image according to various angles. The position of (P1, P2, P3) can be grasped.

도 4를 참조하면, 치은 평면이 세 개의 점(P1, P2, P3)을 포함하도록 형성된 것을 보여주는 것으로, P1, P2, P3은 치은 상부 경계상에 각각 위치한 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, it is shown that the gingival plane is formed to include three points P1, P2, and P3. It can be seen that P1, P2, and P3 are located on the upper gingival boundary, respectively.

참고로, 도 4에서는 잇몸 평면이 유두치은에 접하도록 생성된 예를 보여주지만, 전술된 바와 같이, 잇몸 평면은 치아와 유리치은의 경계에 접하도록 생성될 수도 있음은 물론이다. For reference, FIG. 4 shows an example in which the gum plane is generated to contact the nipple gingiva, but as described above, the gum plane may be generated to contact the boundary between the tooth and the free gingiva.

치은 평면을 생성하기 위한 점은 치은 상부 경계상에 또는 이에 근접하게 존재한다면 그 위치는 특별히 한정되지 않으나 치은 평면이 최대한 전체 치은 경계를 반영하기 위해서는 도 4와 같이 복수의 점이 서로 이격된 위치에 존재하는 것이 바람직하다.The point for creating the gingival plane is not particularly limited as long as it exists on or near the upper gingival boundary, but the gingival plane is located at a plurality of points spaced apart from each other as shown in FIG. 4 to reflect the entire gingival boundary as much as possible. It is desirable to.

한편, 도 4에서 치열궁 라인은 전치 사이의 점(P4), 대구치 사이의 점(P5, P6)으로서 3개의 점을 이용하여 생성된 예를 보여주지만, 점의 위치나 그 개수는 반드시 이에 한정되는 것이 아니고 치열궁 라인이 환자의 치열궁에 가깝게 형성되도록 수동 또는 자동으로 적절한 위치 및 개수로 결정될 수 있다.On the other hand, the arch line in Figure 4 shows an example created using three points as the point (P4) between the anterior teeth, the point (P5, P6) between the molar tooth, but the position and the number of the point is necessarily limited thereto. Rather, the arch line may be determined manually or automatically in the appropriate position and number so that the arch line is formed close to the patient's arch form.

치열궁 생성부(30)는 도 4와 같이 생성된 치열궁 라인상에 컨트롤 포인트(Control Point, CP)를 배치하여 사용자가 치열궁 라인의 형태나 길이를 조정하도록 할 수 있다.The arch arch generating unit 30 may arrange a control point (CP) on the arch line line generated as shown in FIG. 4 to allow the user to adjust the shape or length of the arch line.

영상정합부(40)는 구강 스캔 영상과 CT 영상을 정합한다. 참고로, CT 영상은 CBCT(Cone Beam Computed Tomography) 장비를 비롯한 각종 CT 장비를 통해 촬영하여 획득될 수 있다.The image registration unit 40 registers the oral scan image and the CT image. For reference, the CT image may be obtained by photographing through various CT equipment including CBCT (Cone Beam Computed Tomography) equipment.

영상정합부(40)는 사용자 인터페이스부(10)를 통해 사용자로부터 영상 정합의 기준이 되는 특징점을 입력 받거나 또는 각 영상에서 화소의 밝기값이 한 방향으로 급격히 변하는 에지(Edge)나 모든 방향으로 밝기값이 변하는 부분인 코너(Corner) 등 영상 정합의 기준이 되는 포인트를 자동으로 인식하여 두 영상을 정합할 수 있다. 정합은 영상의 특징을 바탕으로 한 다양한 정합 알고리즘에 의하여 수행될 수 있으며 특정 방식에 한정되지 않는다.The image matching unit 40 receives a feature point, which is a reference for image matching, from the user through the user interface unit 10, or brightness in all directions or edges in which the brightness value of the pixel is rapidly changed in one direction. The two images may be matched by automatically recognizing the point of the image matching, such as the corner, which is a value change portion. Matching may be performed by various matching algorithms based on the characteristics of the image, and is not limited to a specific scheme.

파노라마 영상생성부(50)는 CT 영상을 재구성하여 파노라마 영상을 생성한다. 참고로, 파노라마 영상은 전체 치아의 상태를 관찰하기 위하여 치과 진단시 널리 활용되는 영상으로서, CT 영상으로부터 치아 파노라마 영상을 생성하는 여러 기술들이 소개되어 있다.The panoramic image generator 50 generates a panoramic image by reconstructing the CT image. For reference, the panoramic image is an image widely used in dental diagnosis to observe the state of the entire tooth, and various techniques for generating the tooth panoramic image from the CT image have been introduced.

CT 영상을 재구성하여 파노라마 영상을 생성할 때에는 파노라마 영상을 생성할 축단면과 치열궁 라인이 필요하다. 파노라마 영상생성부(50)는 구강 스캔 영상에서 생성된 치은 평면에 대응하는 CT 영상에서의 치은 평면과 구강 스캔 영상에서 생성된 치열궁 라인에 대응하는 CT 영상에서의 치열궁 라인을 기초로 파노라마 영상을 생성한다. 여기서, 구강 스캔 영상에서 생성된 치은 평면 및 치열궁 라인과 대응되는 CT 영상에서의 치은 평면과 치열궁 라인은 영상 정합 결과를 기초로 쉽게 도출 가능하다.When reconstructing a CT image to generate a panoramic image, an axis section and an arch line to generate the panoramic image are required. The panoramic image generating unit 50 is a panoramic image based on the gingival line in the CT image corresponding to the gingival plane generated from the oral cavity scan image and the dental arch line in the CT image corresponding to the dental arch line generated in the oral cavity scan image. Create Here, the gingival plane and the arch line in the CT image corresponding to the gingival plane and the arch line generated in the oral scan image can be easily derived based on the image registration result.

파노라마 영상 생성부(50)는 3차원 CT 영상을 재구성하여 2차원 파노라마 영상을 생성하기 위한 각종 프로젝션(Projection) 기법을 적용하여 구강 스캔 영상의 치은 평면에 대응하는 CT 영상에서의 평면상에서 구강 스캔 영상의 치열궁 라인에 대응하는 곡선을 기초로 파노라마 영상을 생성할 수 있다. The panoramic image generating unit 50 applies various projection techniques for reconstructing the three-dimensional CT image to generate a two-dimensional panoramic image, so that the oral scan image is on the plane in the CT image corresponding to the gingival plane of the oral scan image. The panoramic image may be generated based on a curve corresponding to the arch line of the.

이에 의하면, 종래기술과 같이 CT 영상에서 파노라마 영상을 생성할 축단면을 일일이 찾아 선택하는 번거로움이 없어 사용자의 편의성이 크게 향상될 뿐 아니라, 치은과 같은 연조직(Soft tissue)이 명확하게 드러나고 보철에 의한 아티팩트가 존재하지 않는 구강 스캔 영상에서 정의된 치은 평면과 치열궁 라인을 이용함으로써 더욱 선명하고 명확한 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 파노라마 영상은 후속될 임플란트 식립 시뮬레이션 시에도 활용되기 때문에 임플란트 시술 플래닝의 정확도와 직결되는 것으로 그 중요성이 크다.According to the present invention, the user's convenience is greatly improved because there is no need to find and select an axis cross section for generating a panoramic image from a CT image as in the prior art, and soft tissues such as gingiva are clearly revealed and prosthetic By using the defined gingival plane and the arch line in the oral scan image that does not exist due to the artifacts, it is possible to generate a clearer and clearer panoramic image. Since panoramic images are also used in subsequent implant placement simulations, the importance of the panorama image is directly related to the accuracy of implant planning.

시뮬레이션 제공부(60)는 구강 스캔 영상, CT 영상, 두 영상을 정합한 영상, 및 파노라마 영상과 다면 재구성(Multi Planar Reformation, MPR) 영상을 비롯하여 CT 영상을 재구성한 영상을 기초로 임플란트 객체의 크기, 위치, 각도 등을 결정하기 위한 임플란트 식립 시뮬레이션을 제공한다. 참고로, 임플란트 객체는 임플란트를 구성하는 객체로서 픽스처, 크라운, 어버트먼트(Abutment) 등을 포함한다.The simulation provider 60 measures the size of the implant object based on the reconstructed CT image including the oral scan image, the CT image, the image of the two images, and the panoramic image and the Multi Planar Reformation (MPR) image. Implant placement simulation is provided to determine the location, angle, and the like. For reference, the implant object is an object constituting the implant and includes a fixture, a crown, an abutment, and the like.

시뮬레이션 제공부(60)는 임플란트 객체를 영상에 배치하고, 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 대응하여 객체의 위치, 크기, 각도 등을 변경한다. 이때, 구강 스캔 영상과 CT 영상이 정합되어 좌표계가 서로 공유된 상태이므로 구강 스캔 영상과 CT 영상 중 어느 하나의 영상에서 시뮬레이션이 수행되면, 다른 하나의 영상에도 시뮬레이션 결과가 반영되도록 구현될 수 있다. The simulation provider 60 arranges the implant object in an image and changes the position, size, angle, etc. of the object in response to a user input through the user interface 10. In this case, since the oral scan image and the CT image are matched and the coordinate systems are shared with each other, when the simulation is performed on any one of the oral scan image and the CT image, the simulation result may be reflected on the other image.

시뮬레이션 제공부(60)는 영상 인식 등을 통하여 검출된 치아 유실 영역에 임플란트 객체를 배치할 수 있으며, 이때, 인접 치아와 픽스처 간의 거리, 인접한 픽스처 간의 거리, 치아별 크기, 유실된 치아번호에 적합한 임플란트 객체를 선택하기 위한 정보 등 의학적으로 검증되어 업계에서 통용되는 권장 시술 가이드 정보 또는 사용자로부터 경험적으로 검증되어 입력된 기준 정보나 통계정보를 저장하여 이를 기초로 적절한 위치에 배치할 수 있다. The simulation provider 60 may place an implant object in the missing region detected through image recognition, and at this time, the distance between adjacent teeth and fixtures, the distance between adjacent fixtures, the size of each tooth, and the missing tooth number are suitable. Medically verified and recommended procedure guide information such as information for selecting an implant object or reference information or statistical information empirically verified by a user may be stored and placed in an appropriate location based on the information.

이와 같이, 시뮬레이션 제공부(60)는 임플란트 객체의 식립 시뮬레이션을 위한 각종 기능을 제공할 수 있으며, 이하에서는, 설명의 간략화를 위하여 종래 시뮬레이션 프로그램과 차별화되는 요소를 중심으로 설명하기로 한다.As such, the simulation provider 60 may provide various functions for implantation simulation of the implant object. Hereinafter, for simplicity, the description will be mainly focused on elements that are different from the conventional simulation program.

시뮬레이션 제공부(60)는 구강 스캔 영상이나 CT 영상에서 치아가 유실된 영역에 크라운을 생성하는데, 이때, 구강 스캔 영상에서 정의된 치열궁 라인 상에 위치하도록 크라운을 생성한다. 예컨대, 시뮬레이션 제공부(60)는 크라운의 중심이 치열궁 라인을 지나도록 크라운을 배치할 수 있다.The simulation provider 60 generates a crown in a region where a tooth is missing from an oral scan image or a CT image. In this case, the simulation provider 60 generates a crown to be positioned on the dental arch line defined in the oral scan image. For example, the simulation provider 60 may place the crown such that the center of the crown crosses the arch line.

또한, 시뮬레이션 제공부(60)는 크라운의 하부가 치은 평면을 미리 결정된 기준 이상 넘어서지 않도록 생성한다. 크라운은 사실상 치은 위에 위치하는 것으로 치은 영역을 많이 침범할 수 없기 때문이다. 이와 같이, 시뮬레이션 제공부(70)는 크라운의 하부가 위치할 수 있는 최대 범위를 결정하는데 치은 평면을 활용함으로써, 사용자가 대략적으로 치은의 위치를 판단하고 크라운을 배치하는 종래기술에 비하여 수정 작업을 최소화할 수 있으며, 크라운의 위치를 더욱 정확하게 결정할 수 있게 된다. In addition, the simulation provider 60 generates the lower portion of the crown so that the gingival plane does not exceed a predetermined reference. This is because the crown is virtually above the gingival and cannot invade much of the gingival area. As such, the simulation providing unit 70 utilizes the gingival plane to determine the maximum range in which the lower part of the crown can be located, thereby allowing the user to roughly determine the position of the gingival and to correct the operation compared to the prior art of arranging the crown. This can be minimized and the crown position can be more accurately determined.

시뮬레이션 제공부(60)는 배치된 크라운의 위치를 기초로 픽스처, 어버트먼트 등의 길이, 크기, 위치 등을 결정하기 위한 다른 임플란트 객체의 식립 시뮬레이션을 제공한다. 크라운의 위치에 대응하여 픽스처와 어버트먼트가 자동 배치되고, 사용자는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 임플란트 객체의 길이, 크기, 위치 등을 수정할 수 있다. The simulation provider 60 provides an implantation simulation of another implant object for determining the length, size, position, etc. of the fixture, abutment, etc. based on the position of the crown arranged. Fixtures and abutments are automatically arranged in correspondence with the crown position, and the user may modify the length, size, position, etc. of the implant object through the user interface unit 10.

가이드 설계부(70)는 시뮬레이션 제공부(60)에 따른 임플란트 식립 시뮬레이션 결과에 기초하여 서지컬 가이드를 설계한다. 가이드 설계부(70)는 픽스처 식립 위치에 대응하여 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀, 내부에 가이드 홀을 포함하는 기둥형태로서 드릴의 위치를 안내하기 위한 드릴 가이드, 치은을 커버하여 드릴 가이드를 지지하는 가이드 지지대 등을 설계한다. The guide design unit 70 designs the surgical guide based on the implant placement simulation result of the simulation providing unit 60. The guide design unit 70 is a guide hole into which a drill for drilling the alveolar bone is inserted corresponding to the fixture insertion position, a pillar shape including a guide hole therein, a drill guide for guiding the drill's position, and a cover to the gingiva to cover the drill guide. Design guide supports, etc. to support.

한편, 가이드 지지대의 두께는 임플란트 시술에 있어서 중요한데, 예컨대, 지지대 두께가 지나치게 얇으면 서지컬 가이드가 환자 구강에 잘 고정되지 않아 드릴 구동시 가이드가 움직일 수 있는 위험이 존재하며, 반대로 두께가 지나치게 두꺼우면 시술시 환자에게 통증을 유발할 가능성이 있다. 따라서, 가이드 지지대의 두께를 적절하게 결정할 필요가 있다.On the other hand, the thickness of the guide support is important in the implant procedure, for example, if the support is too thin, there is a risk that the guide may not move when the drill is driven because the surgical guide is not well fixed to the patient's mouth, on the contrary, the thickness is too thick. There is a possibility of causing pain in the patient during the procedure. Therefore, it is necessary to appropriately determine the thickness of the guide support.

가이드 설계부(70)는 가이드 지지대 설계시 치은평면 생성부(20)를 통해 생성된 치은 평면의 위치를 기초로 가이드 지지대의 두께를 결정한다. 이에 의하면, 사용자가 임의로 가이드 지지대의 두께를 결정하는 종래기술에 비하여 환자의 구강에 맞춤화된 서지컬 가이드를 설계할 수 있다.The guide design unit 70 determines the thickness of the guide support based on the position of the gingiva plane generated by the gingival plane generating unit 20 when designing the guide support. This allows the user to design a surgical guide tailored to the oral cavity of the patient as compared to the prior art in which the user arbitrarily determines the thickness of the guide support.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법의 흐름도이고, 도 6과 도 7은 치과용 서지컬 가이드 설계 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 이하, 도 5 내지 도 7을 함께 참조하여, 전술된 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100)의 유기적 동작을 살펴본다.5 is a flowchart of a method for designing a dental surgical guide according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are reference diagrams for explaining a method for designing a dental surgical guide. Hereinafter, the organic operation of the dental surgical guide design apparatus 100 described above will be described with reference to FIGS. 5 to 7.

먼저, 도 5를 참조하면, 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100)가 CT 장비나 구강 스캐너 등을 통하여 임플란트 시술이 필요한 환자의 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 것이 전제된다(S10). 이와 함께 CT 영상과 구강 스캔 영상에서 노이즈를 처리하거나 기울기 등을 보정하는 등의 영상 전처리 과정이 수행될 수 있으며, 또한, 환자의 개인정보를 비롯하여 서지컬 가이드 설계 전에 필요하거나 설계 관련하여 기 결정된 정보, 예컨대, 임플란트 시술에 사용할 키트 타입(Kit type), 픽스처 타입, 가이드 홀 타입, 슬리브 타입(Sleeve type) 등 임플란트 시술정보를 작성하는 과정이 선행될 수도 있다.First, referring to FIG. 5, it is assumed that the dental surgical guide design apparatus 100 acquires a CT image and an oral scan image of a patient who needs an implant procedure through a CT device or an oral scanner (S10). In addition, image preprocessing processes such as noise processing or correction of tilt in CT images and oral scan images can be performed.In addition, information necessary for the patient's personal information and the design of surgical guides or predetermined information related to the design can be performed. For example, a process of creating implant procedure information such as a kit type, a fixture type, a guide hole type, a sleeve type, etc. to be used for the implant procedure may be preceded.

도 6은 전술된 바와 같이, 작성된 수술 정보가 표시된 화면의 일 예를 보여준다.6 shows an example of a screen on which the created surgical information is displayed as described above.

이어서, 구강 스캔 영상에서 치은 평면과 치열궁 라인이 생성된다(S20).Subsequently, the gingival plane and the arch line are generated from the oral cavity scan image (S20).

치은 평면 생성부(20)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력된 점을 기초로 적어도 평면의 일부분이 일부의 치은 상부 경계에 접하는 치은 평면을 생성할 수 있으며, 또는, 구강 스캔 영상에서 색상이나 형상 등의 처리를 통해 치은 상부 경계상의 점들을 인식하여 자동으로 치은 평면을 생성하도록 구현될 수도 있다. The gingival plane generating unit 20 may generate a gingival plane in which at least a portion of the plane is in contact with a portion of the gingival upper boundary, based on a point input through the user interface unit 10, or in the oral scan image. It may be implemented to recognize the points on the gingival upper boundary through processing such as shape to automatically generate the gingival plane.

한편, 치은 평면이 임플란트 플래닝을 위한 시뮬레이션과 서지컬 가이드 설계 시에 활용되는 것을 감안하면 임플란트 대상인 유실 치아에 근접한 치은의 경계에 접하도록 생성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 치은 평면 생성부(20)는 치아가 유실된 영역을 인식하고, 해당 영역 주변으로 점이 입력될 영역을 가이드 하기 위한 가이드 박스를 표시하여 치아 유실 영역 주변에서 점이 입력될 수 있도록 유도할 수도 있을 것이다. 또한, 3개 이상의 점이 입력되어 보간이 필요할 때에도 치아 유실 영역과의 거리의 근접 여부에 따라 보간시 가중치를 달리 적용할 수도 있다.On the other hand, considering that the gingival plane is utilized in the simulation and implant guide design for implant planning, it is preferable that the gingiva plane is generated to contact the boundary of the gingiva close to the missing tooth to be implanted. To this end, the gingival plane generating unit 20 may recognize a region where a tooth is missing and may display a guide box for guiding an area in which a point is to be input around the corresponding area to induce a point to be input around the tooth loss area. There will be. In addition, even when three or more points are input and interpolation is required, weights may be differently applied depending on whether the distance to the tooth loss area is close.

치열궁 생성부(30)는 치은 평면과 마찬가지로 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자가 입력한 점이나 영상 처리를 통하여 인식된 점을 기초로 치열궁 라인을 생성할 수 있다. Like the gingival plane, the arch arch generating unit 30 may generate an arch arch line based on a point input by a user through the user interface unit 10 or a point recognized through image processing.

이와 같이, 구강 스캔 영상에서 치은 평면과 치열궁 라인이 생성되면, 이어서, 영상정합부(40)를 통하여 구강 스캔 영상과 CT 영상의 정합이 이루어진다(S30). As such, when the gingival plane and the arch line are generated from the oral scan image, registration of the oral scan image and the CT image is performed through the image matching unit 40 (S30).

구강 스캔 영상과 CT 영상의 정합은 영상의 특징을 기초로 한 다양한 정합 알고리즘에 의하여 수행될 수 있으며, 이때, 정합의 기준이 되는 특징점은 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 의하거나 영상분석을 통해 두 영상에서 서로 대응되는 위치가 자동 추출될 수 있다. 이때, 특징점으로 치은 평면 생성시 활용된 점들이 이용될 수도 있으며, 이를 위하여, 영상정합부(40)는 구강 스캔 영상에서 치은 평면 생성시 활용된 점들을 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 의하면, 사용자가 입력해야 할 특징점의 개수가 감소하기 때문에 편의성이 증대된다.The registration of the oral cavity scan image and the CT image may be performed by various matching algorithms based on the characteristics of the image. In this case, the feature point, which is a reference of the matching, may be determined by a user input through the user interface unit 10 or image analysis. Through this, positions corresponding to each other in two images may be automatically extracted. In this case, the points utilized in generating the gingival plane may be used as the feature point. For this purpose, the image matching unit 40 may provide the user with the points utilized in the gingival plane generation in the oral scan image. According to this, convenience is increased because the number of feature points to be input by the user is reduced.

정합이 완료되면, 영상 정합 결과를 통하여 구강 스캔 영상에서 생성된 치은 평면과 치열궁 라인에 대응하는 CT 영상에서의 평면과 라인을 파악할 수 있다. 이를 이용하여, 파노라마 영상생성부(50)는 구강 스캔 영상의 치은 평면에 대응하는 CT 영상에서의 치은 평면과 구강 스캔 영상의 치열궁 라인에 대응하는 CT 영상에서의 치열궁 라인을 기초로 파노라마 영상을 생성한다(S40).When the registration is completed, the plane and the line in the CT image corresponding to the gingival plane and the arch line generated in the oral cavity scan image can be identified through the image registration result. Using this, the panoramic image generation unit 50 may use the panoramic image based on the gingival plane in the CT image corresponding to the gingival plane of the oral scan image and the dental arch line in the CT image corresponding to the dental arch line of the oral scan image. To generate (S40).

이어서, 시뮬레이션 제공부(60)를 통하여 크라운, 픽스처, 어버트먼트 등 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 위치, 크기, 각도를 결정하기 위한 임플란트 식립 시뮬레이션이 이루어진다(S50). 시뮬레이션은 구강 스캔 영상, 재구성된 영상을 포함하는 CT 영상, 파노라마 영상, 정합 영상 등을 기초로 이루어질 수 있다.Subsequently, implant placement simulation is performed to determine the position, size, and angle of the implant object constituting the implant, such as a crown, fixture, or abutment, through the simulation provider 60 (S50). The simulation may be based on oral scan images, CT images including reconstructed images, panoramic images, registration images, and the like.

시뮬레이션 과정에서, 시뮬레이션 제공부(60)는 생성된 치열궁 라인상에 크라운을 생성하되, 크라운의 하부가 치은 평면을 미리 결정된 기준 이상 넘어서 내려가지 않도록 생성할 수 있다.In the simulation process, the simulation provider 60 may generate a crown on the generated arch line, but may not generate a lower portion of the crown so as not to fall beyond the predetermined reference.

더 나아가, 시뮬레이션 제공부(60)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 미리 결정된 기준 이상을 넘어서 치은 평면 밑으로 크라운의 위치 수정이 이루어지는 경우, 사용자에게 이에 관한 알람 메시지를 제공하여 더욱 성공적인 임플란트 플래닝을 도모할 수 있을 것이다.Furthermore, the simulation providing unit 60 provides a user with an alarm message about the crown correction when the position of the crown under the gingival plane exceeds a predetermined reference or more through the user interface unit 10, thereby achieving more successful implant planning. You can plan.

크라운에 이어서, 픽스처, 어버트먼트 등 다른 임플란트 객체의 식립 시뮬레이션도 완료되면, 이어서, 시뮬레이션 결과에 기초하여 서지컬 가이드의 설계가 이루어진다(S60). 이때, 가이드 설계부(70)는 치은 평면의 위치를 기초로 환자의 치은을 커버하기 위한 지지대의 두께를 결정한다.Next to the crown, when the implantation simulation of other implant objects such as fixtures and abutments is also completed, the surgical guide is then designed based on the simulation result (S60). At this time, the guide design unit 70 determines the thickness of the support for covering the gingiva of the patient based on the position of the gingiva plane.

도 7은 서지컬 가이드 설계 과정에서 제공되는 화면의 일 예로, 서지컬 가이드의 영역을 정의하기 위한 화면을 보여준다.7 is an example of a screen provided in a surgical guide design process, and illustrates a screen for defining an area of a surgical guide.

도 7을 참조하면, 서지컬 가이드의 영역(R)은 치은을 덮는 형태로 환자의 구강에 서지컬 가이드가 장착되는 영역으로서, 초록색으로 표시된 영역이다. Referring to FIG. 7, the region R of the surgical guide is an area in which the surgical guide is mounted on the oral cavity of the patient in the form of covering the gingival, and is indicated in green.

도 7에서 우측에 표시된 영상(701, 703)을 통해서 서지컬 가이드의 영역(R)을 측면에서 확인할 수 있다. 두 영상(701, 703)에 나타난 바와 같이, 치은을 덮는 정도에 해당하는 서지컬 가이드의 영역(R)의 두께는 구강 스캔 영상에서 생성된 치은 평면(GP)의 위치에 대응하여 설정될 수 있다.In FIG. 7, the region R of the surgical guide may be viewed from the side through the images 701 and 703 displayed on the right side. As shown in the two images 701 and 703, the thickness of the region R of the surgical guide corresponding to the extent of covering the gingiva may be set corresponding to the position of the gingival plane GP generated from the oral scan image. .

참고로, 도 7에서는 서지컬 가이드의 영역(R)의 두께가 치은 평면(GP)의 위치와 일치하도록 설정된 예를 보여주지만, 치은 평면(GP)의 위치보다 기 설정된 거리만큼 치은을 더 덮도록 생성될 수도 있고, 또는 치은 평면(GP)보다 치아 방향으로 더 올라간 위치에 생성될 수도 있을 것이다. For reference, FIG. 7 shows an example in which the thickness of the region R of the surgical guide is set to match the position of the gingival plane GP, but covers the gingival by a predetermined distance more than the position of the gingival plane GP. It may be created or may be created at a position raised higher in the tooth direction than the gingival plane GP.

이처럼, 서지컬 가이드의 영역(R)의 두께는 치은 평면(GP)의 위치를 기준으로 생성되지만, 사용자나 장치 설정에 따라 치은 평면(GP)의 위치 대비 구체적인 지지대의 두께는 달리 결정될 수 있다. 또한, 치은 평면(GP)의 위치나 치열궁 형태를 기초로 1차적으로 자동 설정된 서지컬 가이드의 영역(R)을 사용자가 조정할 수 있음은 물론이다. 한편, 조정 시에도 서지컬 가이드 설계를 위한 영상에 치은 평면의 위치를 표시하여 사용자가 참고하도록 할 수 있으며, 사용자가 치은 평면과 기 설정된 거리 이상 이격되도록 지지대 두께를 조정할 때에는 이에 관한 알람 메시지를 제공할 수 있을 것이다. As such, although the thickness of the region R of the surgical guide is generated based on the position of the gingival plane GP, the thickness of the specific support relative to the position of the gingival plane GP may be determined differently according to a user or device setting. In addition, it is a matter of course that the user can adjust the area R of the surgical guide primarily automatically set based on the position of the gingival plane GP or the form of the arch form. On the other hand, the user can refer to the location of the gingival plane on the image for the design of the surgical guide during adjustment, and when the user adjusts the thickness of the support so as to be spaced apart from the gingival plane by a predetermined distance, an alarm message is provided. You can do it.

한편, 전술된 각 단계는 필요에 따라 수정, 추가되거나 그 순서가 변경되어 적용될 수 있다.Meanwhile, each of the above-described steps may be modified, added or changed in order as necessary.

예컨대, 도 5의 흐름도에서는 영상 정합 후 임플란트 식립 시뮬레이션이 이루어지는 것으로 설명되었지만, 구강 스캔 영상에서 크라운의 위치 및 크기 설정이 선행되고, 그 이후에 영상 정합을 수행하여 픽스처 등 다른 임플란트 객체에 대한 시뮬레이션을 수행하도록 구현될 수도 있다. 이처럼 임플란트 식립 시뮬레이션은 임플란트 객체 별로 영상 정합 전 또는 후에 분리되어 수행될 수 있으며, 모든 임플란트 객체에 대한 시뮬레이션이 반드시 연속되어 수행되지 않아도 된다.For example, in the flowchart of FIG. 5, the implant placement simulation is performed after the image registration, but the position and size of the crown is preceded in the oral scan image, and then the image registration is performed to perform simulation on another implant object such as a fixture. It may be implemented to perform. As such, the implant placement simulation may be performed before or after image registration for each implant object, and the simulation of all the implant objects may not necessarily be performed continuously.

종래기술에 따르면, CT 영상에 전적으로 기반하여 파노라마 영상을 생성함으로써, 보철물에 의한 아티팩트로 인하여 파노라마 영상 생성 및 크라운 위치 설정을 위한 치열궁 라인을 정확하게 그리기 어렵고, CT 영상에서 파노라마 영상을 생성할 축단면을 사용자가 일일이 찾아야 하는 문제점이 있었다.According to the related art, by generating a panoramic image based solely on a CT image, it is difficult to accurately draw an arch form line for generating a panoramic image and setting a crown position due to artifacts caused by a prosthesis, and to generate a panoramic image from a CT image. There was a problem that the user must find one by one.

그러나, 본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치 및 방법에 의하면, 구강 스캔 영상에서 생성한 치열궁 라인과 치은 평면을 기초로 파노라마 영상을 생성함으로써 종래기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있으며, 치은 평면을 파노라마 영상 생성시뿐 아니라 임플란트 식립 시뮬레이션, 및 서지컬 가이드 설계 시에도 활용함으로써 설계 프로세스 전반에서 정확성과 효율성을 도모할 수 있다. However, according to the apparatus and method for designing a dental surgical guide according to the present invention, it is possible to effectively solve the problems of the prior art by generating a panoramic image based on the dental arch line and the gingival plane generated from the oral cavity scan image, It can be used not only for generating panoramic images, but also for implant placement simulation and surgical guide design, thereby improving accuracy and efficiency throughout the design process.

한편, 본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다. Meanwhile, the method for designing a dental surgical guide according to the present invention may be implemented as a program that can be executed in a computer, and may be implemented as various recording media such as a magnetic storage medium, an optical reading medium, and a digital storage medium.

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.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or in combinations of them. Implementations may be implemented for processing by, or to control the operation of, a data processing device, eg, a programmable processor, a computer, or multiple computers, a computer program product, ie an information carrier, for example a machine readable storage. It may be embodied as a computer program recorded on a device (computer readable medium). Computer programs, such as the computer program (s) described above, may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be written as standalone programs or in modules, components, subroutines, or computing environments. It can be deployed in any form, including as other units suitable for use. The computer program can be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.

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.Processors suitable for the processing of a computer program include, by way of example, both general purpose and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. In general, a processor will receive instructions and data from a read only memory or a random access memory or both. Elements of a computer may include at least one processor that executes instructions and one or more memory devices that store instructions and data. In general, a computer may include one or more mass storage devices that store data, such as magnetic, magneto-optical disks, or optical disks, or receive data from, transmit data to, or both. It may be combined to be. Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, compact disk read only memory. ), Optical media such as DVD (Digital Video Disk), magneto-optical media such as floppy disk, ROM (Read Only Memory), RAM , Random Access Memory, Flash Memory, Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), and the like. The processor and memory may be supplemented by or included by special purpose logic circuitry.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.In addition, the computer readable medium may be any available medium that can be accessed by a computer, and may include both computer storage media and transmission media.

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.Although the specification includes numerous specific implementation details, these should not be construed as limiting to any invention or the scope of the claims, but rather as a description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention. It must be understood. Certain features that are described in this specification in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments individually or in any suitable subcombination. Furthermore, while the features may operate in a particular combination and may be initially depicted as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, the claimed combination being a subcombination Or a combination of subcombinations.

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.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a specific order, it should not be understood that such operations must be performed in the specific order or sequential order shown in order to obtain desirable results or that all illustrated operations must be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the separation of the various device components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and devices will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products. It should be understood that it can.

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.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples for clarity and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

10: 사용자 인터페이스부 20: 치은평면 생성부
30: 치열궁 생성부 40: 영상정합부
50: 파노라마 영상생성부 60: 시뮬레이션 제공부
70: 가이드 설계부
10: user interface unit 20: gingiva plane generating unit
30: dental arch generator 40: image registration unit
50: panorama image generating unit 60: simulation provider
70: guide design

Claims (11)

컴퓨터상에서 치과용 서지컬 가이드를 디지털 설계하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법에 있어서,
환자의 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 단계;
상기 구강 스캔 영상에서 적어도 하나 이상의 점을 정의하는 단계;
정의된 상기 점을 기초로 상기 구강 스캔 영상에 적어도 평면의 일부분이 치은 상부 경계에 접하는 치은 평면을 생성하는 단계;
상기 구강 스캔 영상에 치열궁 라인을 생성하는 단계;
상기 구강 스캔 영상과 상기 CT 영상을 정합하는 단계; 및
상기 정합에 의하여 도출된 상기 구강 스캔 영상의 치은 평면에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치은 평면과 상기 구강 스캔 영상의 치열궁 라인에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치열궁 라인을 기초로 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
In the dental surgical guide design method of digitally designing the dental surgical guide on a computer,
Obtaining a CT image and an oral scan image of the patient;
Defining at least one dot on the oral scan image;
Generating a gingival plane in which the at least a portion of the plane abuts the gingival upper boundary based on the defined point;
Generating an arch form line on the oral cavity scan image;
Registering the oral cavity scan image and the CT image; And
Generating a panoramic image based on the gingival plane in the CT image corresponding to the gingival plane of the oral cavity scan image derived by the registration and the dental arch line in the CT image corresponding to the dental arch line of the oral scan image Dental surgical guide design method comprising the steps of.
제1항에 있어서,
상기 구강 스캔 영상에서 적어도 하나 이상의 점을 정의하는 단계는,
사용자 인터페이스부를 통한 입력에 의하거나 또는 사전에 마련된 기준에 따라 상기 점을 자동 인식하여 수행되는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 1,
Defining at least one point in the oral scan image,
The dental surgical guide design method, characterized in that performed by the user through the input through the user interface unit or in accordance with the criteria provided in advance.
제1항에 있어서,
상기 치은 평면을 생성하는 단계는,
상기 치은 평면의 적어도 일부분이 임플란트 대상에 해당하는 유실 치아에 근접한 치은의 상부 경계에 접하도록 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 1,
Generating the gingival plane,
And wherein at least a portion of the gingiva plane is created to abut the upper boundary of the gingiva close to the missing tooth corresponding to the implant subject.
제1항에 있어서,
상기 치은 평면의 적어도 일부분이 접하는 상기 치은 상부 경계는 유리치은과 치아의 경계 또는 유두치은의 경계인 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 1,
And wherein the upper gingiva boundary where at least a portion of the gingiva plane contacts is the boundary between the free gingiva and the tooth boundary or the papillary gingiva.
제1항에 있어서,
상기 구강 스캔 영상 또는 상기 CT 영상에서 치아가 유실된 영역에 크라운을 생성하는 단계를 더 포함하며,
상기 크라운은 상기 치열궁 라인 상에 위치하도록 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 1,
Generating a crown in an area where a tooth is missing from the oral cavity scan image or the CT image,
And wherein the crown is created to be positioned on the arch line.
제5항에 있어서,
상기 크라운을 생성하는 단계에서 상기 크라운은 상기 크라운의 하부가 상기 치은 평면을 미리 결정된 기준 이상 넘어서지 않도록 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 5,
And in the step of generating the crown, the crown is generated such that the lower portion of the crown does not exceed the gingival plane above a predetermined reference.
제1항에 있어서,
상기 구강 스캔 영상, 상기 파노라마 영상, 및 상기 CT 영상 중 적어도 하나의 영상을 기초로 임플란트 객체의 위치, 크기, 각도를 결정하기 위한 임플란트 식립 시뮬레이션을 제공하는 단계; 및
상기 임플란트 식립 시뮬레이션의 결과에 기초하여 서지컬 가이드를 설계하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 1,
Providing an implant placement simulation for determining the position, size, and angle of an implant object based on at least one of the oral cavity scan image, the panoramic image, and the CT image; And
And further designing a surgical guide based on a result of the implant placement simulation.
제7항에 있어서,
상기 서지컬 가이드를 설계하는 단계는,
상기 치은 평면의 위치를 기초로 환자의 치은을 커버하기 위한 상기 서지컬 가이드의 지지대의 두께를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 7, wherein
Designing the surgical guide,
And determining the thickness of the support of the surgical guide to cover the gingiva of the patient based on the location of the gingival plane.
제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 실행가능한 기록매체.
A computer-executable recording medium having recorded thereon a program for executing the method for designing a dental surgical guide according to any one of claims 1 to 8.
치과용 서지컬 가이드의 컴퓨터 지원 설계를 수행하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치에 있어서,
환자의 구강 스캔 영상에서 정의된 적어도 하나 이상의 점을 기초로 상기 구강 스캔 영상에 적어도 평면의 일부분이 치은의 상부 경계에 접하는 치은 평면을 생성하는 치은평면 생성부;
상기 구강 스캔 영상에 치열궁 라인을 생성하는 치열궁 생성부;
상기 구강 스캔 영상과 상기 환자의 CT 영상을 정합하는 영상정합부; 및
상기 영상정합부를 통한 정합에 의하여 도출된 상기 구강 스캔 영상의 치은 평면에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치은 평면과 상기 구강 스캔 영상의 치열궁 라인에 대응하는 상기 CT 영상에서의 치열궁 라인을 기초로 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치.
A dental surgical guide design device for performing computer assisted design of a dental surgical guide,
A gingiva plane generating unit configured to generate a gingival plane in which at least a portion of the plane contacts the upper boundary of the gingiva in the oral scan image based on at least one or more points defined in the oral scan image of the patient;
An arch arch generating unit generating an arch arch line on the oral cavity scan image;
An image registration unit matching the oral scan image and the CT image of the patient; And
Based on the gingival plane in the CT image corresponding to the gingival plane of the oral cavity scan image derived by registration through the image registration unit and the arch line in the CT image corresponding to the dental arch line of the oral scan image And a panoramic image generation unit for generating a panoramic image.
제10항에 있어서,
임플란트 객체의 위치, 크기, 각도를 결정하기 위한 임플란트 식립 시뮬레이션을 제공하는 시뮬레이션 제공부; 및
상기 시뮬레이션 제공부에 의한 임플란트 식립 시뮬레이션의 결과를 기초로 서지컬 가이드를 설계하는 가이드 설계부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치.
The method of claim 10,
A simulation provider for providing an implant placement simulation for determining the position, size, and angle of an implant object; And
And a guide design unit for designing a surgical guide based on a result of the implant placement simulation by the simulation providing unit.
KR1020170090365A 2017-07-17 2017-07-17 Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof KR102013667B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170090365A KR102013667B1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170090365A KR102013667B1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190008686A KR20190008686A (en) 2019-01-25
KR102013667B1 true KR102013667B1 (en) 2019-08-26

Family

ID=65280390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170090365A KR102013667B1 (en) 2017-07-17 2017-07-17 Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102013667B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220024350A (en) * 2019-12-20 2022-03-03 오스템임플란트 주식회사 Method for guide design for implant surgery and apparatus thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102236359B1 (en) * 2019-03-12 2021-04-06 오스템임플란트 주식회사 Method for selecting tooth number using panoramic image and medical image processing apparatus for the same
CN110314002A (en) * 2019-07-05 2019-10-11 四川大学 Digitize titanium alloy implant operation guide plate and preparation method thereof
CN110507436A (en) * 2019-08-21 2019-11-29 北京市海龙达义齿科技有限责任公司 One tooth-implanting surgical guide and its manufacturing method
KR102484571B1 (en) * 2020-05-26 2023-01-04 오스템임플란트 주식회사 Method for designing structure of guide for implant surgery and apparatus thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101544776B1 (en) * 2015-04-06 2015-08-17 주식회사 디오 method for manufacturing dual guide and crown, abutment in mouth for dental implant
KR101706335B1 (en) * 2015-11-16 2017-02-14 주식회사 디오 method for providing guide information of operation using surgical guide
KR101723652B1 (en) * 2016-04-22 2017-04-06 오스템임플란트 주식회사 Method for generating a tooth chart, apparatus and recording medium thereof
WO2017105031A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 오스템임플란트 주식회사 Method for configuring dental stent, apparatus therefor, and recording medium having method recorded thereon

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3621146B2 (en) * 1995-02-16 2005-02-16 東芝医用システムエンジニアリング株式会社 Diagnostic imaging equipment
KR102114015B1 (en) * 2011-12-21 2020-05-25 쓰리세이프 에이/에스 Virtually designing a customized healing abutment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101544776B1 (en) * 2015-04-06 2015-08-17 주식회사 디오 method for manufacturing dual guide and crown, abutment in mouth for dental implant
KR101706335B1 (en) * 2015-11-16 2017-02-14 주식회사 디오 method for providing guide information of operation using surgical guide
WO2017105031A1 (en) 2015-12-15 2017-06-22 오스템임플란트 주식회사 Method for configuring dental stent, apparatus therefor, and recording medium having method recorded thereon
KR101723652B1 (en) * 2016-04-22 2017-04-06 오스템임플란트 주식회사 Method for generating a tooth chart, apparatus and recording medium thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220024350A (en) * 2019-12-20 2022-03-03 오스템임플란트 주식회사 Method for guide design for implant surgery and apparatus thereof
KR102389747B1 (en) 2019-12-20 2022-04-22 오스템임플란트 주식회사 Method for guide design for implant surgery and apparatus thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190008686A (en) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102013667B1 (en) Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof
US10898077B2 (en) Identification of intraoral areas of interest
KR102122034B1 (en) Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof
KR101985919B1 (en) Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof
JP2017006658A (en) Generating design for dental restorative product from dental images
KR102248604B1 (en) Apparatus for planning implant placement capable of recommendation of optimized abutment and prosthesis replacement type and method thereof
KR102232293B1 (en) Method for planning implant surgery using automatic implant creation, method for providing user interface and dental image processing device for the same
KR102410408B1 (en) Method for designing implant surgical guide to suggest optimized abutment and apparatus thereof
KR102239358B1 (en) Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same
KR102350098B1 (en) Method for generating arch line and dental image processing apparatus therefor
KR102615791B1 (en) Method for displaying panoramic image and dental image processing apparatus therefor
KR102416168B1 (en) Method for sinus bone graft simulation and apparatus thereof
KR102304435B1 (en) Method for anchor pin placement and guide design apparatus for implant surgery
KR102573907B1 (en) Method for editing arch line and tooth arrangement design apparatus thereof
KR102482953B1 (en) Method, device and computer program stored in recording medium for obtaining a dental arch
KR102389747B1 (en) Method for guide design for implant surgery and apparatus thereof
KR102418809B1 (en) Method and apparatus for designing margin line of Inlay or Onlay
KR102586205B1 (en) Method and apparatus for simulatiing of teeth treatment
KR102378382B1 (en) Method and apparatus for matching medical images
CN118615034A (en) Method and terminal equipment for generating operation guide plate model

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant