KR102043971B1 - 환자의 치과용 멤브레인 모양 추출 방법, 이를 이용한 멤브레인 제품 추천 방법, 그리고 이를 구현한 장치 - Google Patents

환자의 치과용 멤브레인 모양 추출 방법, 이를 이용한 멤브레인 제품 추천 방법, 그리고 이를 구현한 장치 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치로서, 환자의 CT 영상에서 시술 부위를 포함하는 일부 턱관절 영역 영상을 3차원 시술 영역 영상으로 추출하고, 상기 3차원 시술 영역 영상의 볼륨 데이터를 상기 환자의 3차원 메쉬 영상을 생성하는 턱관절 구조 추출부, 상기 3차원 메쉬 영상을 원환면(torus) 좌표계를 이용하여 2차원으로 펼쳐서 상기 환자의 평면 영상을 생성하는 평면 영상 생성부, 그리고 상기 평면 영상에서 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 환자의 멤브레인 모양으로 추출하는 멤브레인 모양 출력부를 포함한다.

Description

환자의 치과용 멤브레인 모양 추출 방법, 이를 이용한 멤브레인 제품 추천 방법, 그리고 이를 구현한 장치{METHOD FOR EXTRACTING DENTAL MEMBRANE SHAPE, METHOD FOR RECOMMENDING MEMBRANE PRODUCTS, AND APPARATUS IMPLEMENTING THE METHODS}
본 발명은 치과용 멤브레인에 관한 것이다.
치과용 멤브레인(Dental Membrane)은 구강 내 염증이나 외상, 임플란트 시술 등 골이식이 필요한 치과질환에서 사용된다. 치조골 일부가 결손된 부분에 골이식재(Bone Graft)를 채운 후, 골이식재가 형태를 유지하도록 하기 위하여 치과용 멤브레인을 덮는다. 치과용 멤브레인은 골이식재를 고정하고 외부 압력으로부터 골이식재를 보호한다. 즉, 치과용 멤브레인은 뼈가 자라는 속도와 잇몸이 자라는 속도가 달라서 잇몸이 골형성이 되어야 할 부분으로 자라 들어오지 못하도록 공간을 확보한다. 멤브레인은 비흡수성 소재나 흡수성 소재로 제작된다.
비흡수성 멤브레인은 대표적으로 티타늄 멤브레인이 있고, 충분한 기간 동안 공간 유지가 가능하지만 골형성이 완료된 후 멤브레인 제거를 위하여 광범위한 2차 수술이 필요하다. 또한 환자가 가지고 있는 결손부위와 동일한 형태의 멤브레인이 제공되지 않아 기술자에 의해 조작이 필요하고 상대적으로 실패율이 높다. 특히, 지금까지 의사가 환자의 환부를 육안으로 식별하여 환부의 크기와 유사한 모양의 멤브레인을 선택하고 있다. 따라서, 환자에 적합한 멤브레인 모양을 선택하는 것이 쉽지 않고, 선택한 멤브레인을 환자에게 실제 시술해봐야 적합 여부를 알 수 있는 단점이 있다.
흡수성 멤브레인은 다양한 환자의 상황에 맞게 이식 부위에 적합한 크기나 형상의 제작이 용이하며 완전히 녹아 흡수되기 때문에 멤브레인 제거를 위한 2차 수술이 필요 없어 많이 사용되고 있다. 다만, 흡수성 멤브레인은 강도가 약한 단점이 있다. 특히 흡수성 멤브레인의 경우, 의사가 환자의 환부를 육안으로 식별하여 환부의 크기와 유사한 모양의 멤브레인을 수작업으로 가위질하여 제작한다. 따라서, 환자에 적합한 멤브레인 모양을 제작하는 것이 쉽지 않고, 특히나 2차원의 멤브레인 페이퍼를 잘라서 3차원의 멤브레인 모양으로 제작하는 것이 어려워 반복 제작을 해야 할 수 있어서, 시간 및 재료 낭비의 단점이 있다.
이처럼, 지금까지의 치과용 멤브레인은 환자마다의 턱관절 구조를 고려하지않은 범용 제품으로 제작되고, 의사가 경험으로 환부의 모양과 유사한 기성 모델을 선택하거나 환부의 모양에 맞도록 멤브레인 페이퍼를 잘라서 제작해야 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 환자의 턱관절 구조를 기초로 시술 부위에 맞는 2차원 멤브레인 모양을 추출하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 추출된 2차원 멤브레인 모양을 기초로 시술 부위에 맞는 멤브레인 모양을 상용 멤브레인 제품들 중에서 선택하여 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
한 실시예에 따라 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치로서, 환자의 CT 영상에서 시술 부위를 포함하는 일부 턱관절 영역 영상을 3차원 시술 영역 영상으로 추출하고, 상기 3차원 시술 영역 영상의 볼륨 데이터를 상기 환자의 3차원 메쉬 영상을 생성하는 턱관절 구조 추출부, 상기 3차원 메쉬 영상을 원환면(torus) 좌표계를 이용하여 2차원으로 펼쳐서 상기 환자의 평면 영상을 생성하는 평면 영상 생성부, 그리고 상기 평면 영상에서 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 환자의 멤브레인 모양으로 추출하는 멤브레인 모양 출력부를 포함한다.
상기 턱관절 구조 추출부는 시술 영역 정보를 입력받고, 상기 CT 영상에서 상기 시술 영역 정보에 해당 일부 영상을 상기 3차원 시술 영역 영상으로 추출할 수 있다.
상기 평면 영상 생성부는 상기 3차원 메쉬 영상에서 복수의 기준 지점들을 선택하고, 상기 복수의 기준 지점들을 연결하는 평면에서 가상의 원환면을 배치할 수 있다.
상기 멤브레인 모양 출력부는 상기 평면 영상을 화면에 디스플레이하고, 사용자로부터 상기 멤브레인 모양을 상기 평면 영상에서 입력받을 수 있다.
상기 멤브레인 모양 출력부는 상기 평면 영상에서 치아나 관절의 위치를 확인하여 시술 부위를 추정하고, 추정한 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 멤브레인 모양으로 추출할 수 있다.
상기 멤브레인 모양 출력부는 추출한 상기 멤브레인 모양을 기초로 3D 프린팅을 위한 파일을 출력하거나, 멤브레인 페이퍼를 사용자가 자를 수 있는 2차원 도안을 출력할 수 있다.
상기 멤브레인 모양은 상용 멤브레인 제품들 중에서 상기 환자의 시술 부위에 유사한 모양의 멤브레인 제품을 선택하는데 사용될 수 있다.
다른 실시예에 따라 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 장치가 치과용 멤브레인 모양을 추출 방법으로서, 환자의 CT 영상을 입력받는 단계, 상기 CT 영상에서 시술 부위를 포함하는 일부 턱관절 영역 영상을 환자의 3차원 시술 영역 영상으로 추출하는 단계, 상기 3차원 시술 영역 영상의 볼륨 데이터를 표면 메쉬로 변환하여 상기 환자의 3차원 메쉬 영상을 생성하는 단계, 상기 3차원 메쉬 영상을 원환면(torus) 좌표계를 이용하여 2차원으로 펼쳐서 상기 환자의 평면 영상을 생성하는 단계, 그리고 상기 평면 영상에서 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 환자의 멤브레인 모양으로 추출하는 단계를 포함한다.
상기 3차원 시술 영역 영상으로 추출하는 단계는 사용자로부터 시술 영역 정보를 입력받고, 상기 CT 영상에서 상기 시술 영역 정보에 해당 일부 영상을 상기 3차원 시술 영역 영상으로 추출할 수 있다.
상기 평면 영상을 생성하는 단계는 상기 3차원 메쉬 영상에서 복수의 기준 지점들을 선택하는 단계, 상기 복수의 기준 지점들을 연결하는 평면에서 가상의 원환면을 배치하는 단계, 그리고 상기 원환면 좌표계를 이용하여 상기 원환면에 배치된 상기 3차원 메쉬 영상을 2차원의 상기 평면 영상으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멤브레인 모양으로 추출하는 단계는 상기 평면 영상을 화면에 디스플레이하고, 상기 평면 영상에서 사용자로부터 입력받은 모양을 상기 멤브레인 모양으로 추출할 수 있다.
상기 멤브레인 모양으로 추출하는 단계는 상기 평면 영상에서 치아나 관절의 위치를 확인하여 시술 부위를 추정하는 단계, 그리고 추정한 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 멤브레인 모양으로 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 치과용 멤브레인 모양 추출 방법은 추출한 상기 멤브레인 모양을 기초로 3D 프린팅을 위한 파일을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 치과용 멤브레인 모양 추출 방법은 추출한 상기 멤브레인 모양을 기초로 멤브레인 페이퍼를 사용자가 자를 수 있는 2차원 도안을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 장치가 치과용 멤브레인 제품을 추천하는 방법으로서, 상용 멤브레인 제품들의 모양 정보를 저장하는 단계, 환자의 멤브레인 모양을 입력받는 단계, 상기 상용 멤브레인 제품들 중에서 입력받은 상기 멤브레인 모양에 유사한 적어도 하나의 멤브레인 제품을 추출하는 단계, 그리고 추출한 상기 적어도 하나의 멤브레인 제품을 상기 환자의 시술 부위 모양에 유사한 제품으로 추천하는 단계를 포함한다. 입력받은 상기 멤브레인 모양은 상기 환자의 CT 영상으로부터 획득된 2차원 평면 영상에서 추출된다. 상기 평면 영상은 상기 환자의 턱관절 구조가 반영된 시술 부위 모양을 평면으로 변환한 영상이다.
상용 멤브레인 제품들의 모양 정보를 저장하는 단계는 각 상용 멤브레인 제품의 모양을 2차원 모양으로 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 환자의 시술 부위마다 요구되는 멤브레인 모양이 다르더라도, 해당 시술 부위에 적합한 멤브레인 모양을 제작하거나 상용 멤브레인 제품들 중에서 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 의사의 경험에 의존할 필요 없이 시술 부위에 적합한 멤브레인 모양을 추출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 시술 부위에 맞는 3차원 멤브레인 모양을 2차원 멤브레인 페이퍼로 쉽게 제작할 수 있어서, 반복 제작에 따른 시간 및 재료 낭비를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 멤브레인을 시술하기 전에 시술 부위에 맞는 멤브레인 모양을 선택할 수 있어서, 멤브레인 선택의 실패를 줄일 수 있다.
도 1은 치과용 멤브레인의 예시이다.
도 2는 한 실시예에 따른 치과용 멤브레인 모양 추출 장치의 블록도이다.
도 3은 한 실시예에 따라 3차원 메쉬 영상을 2차원 평면 영상으로 생성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 한 실시예에 따른 치과용 멤브레인 제품 추천 시스템의 블록도이다.
도 5는 한 실시예에 따른 턱관절 기반 치과용 멤브레인 모양 추출 방법의 흐름도이다.
도 6은 한 실시예에 따른 치과용 멤브레인 추천 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 치과용 멤브레인의 예시이다.
도 1을 참고하면, 치조골 일부가 결손된 경우, 결손 부분에 골이식재(Bone Graft)를 채워 골이식한다. 이때, 골이식재를 채운 후, 골이식재가 형태를 유지하도록 하기 위하여 치과용 멤브레인을 덮는다.
치과용 멤브레인은 사용 부위에 따라 요구되는 크기나 모양이 달라진다. 하지만 지금까지는 의사가 골이식 부위를 육안으로 식별한 후, 골이식 부위와 유사한 모양의 멤브레인을 상용 제품들 중에서 선택하거나, 2차원의 멤브레인 페이퍼를 직접 잘라서 골이식 부위와 유사한 멤브레인 모양을 수작업으로 제작한다. 골이식 부위는 골이식 위치마다 다르고, 환자마다 턱관절 구조가 다르기 대문에, 환자의 골이식 부위에 적합한 멤브레인을 제작하거나 선택하는 것이 쉽지 않다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 다음에서, 환자별 턱관절 구조를 기초로 환자의 시술 부위에 맞는 2차원 평면의 멤브레인 모양을 추출하는 발명에 대해 설명한다. 이를 기초로 사용자(의사)는 상용 제품들 중에서 환자의 시술 부위와 유사한 모양의 멤브레인을 고를 수 있고, 3D 프린터로 환자의 시술 부위 모양의 멤브레인을 제작하거나, 페이퍼 멤브레인을 잘라서 환자의 시술 부위 모양의 멤브레인을 손쉽게 제작할 수 있다.
도 2는 한 실시예에 따른 치과용 멤브레인 모양 추출 장치의 블록도이고, 도 3은 한 실시예에 따라 3차원 메쉬 영상을 2차원 평면 영상으로 생성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하고, CT 영상 입력부(110), 턱관절 구조 추출부(130), 평면 영상 생성부(150), 그리고 멤브레인 모양 출력부(170)를 포함한다.
CT 영상 입력부(110)는 환자의 CT 영상(10)을 입력받는다. CT 영상(10)은 콘빔 CT(cone beam computed tomography, CBCT) 영상일 수 있다. 콘빔 CT 영상으로부터 뼈조직의 모양을 정확하게 알 수 있다.
턱관절 구조 추출부(130)는 CT 영상(10)으로부터, 멤브레인으로 덮이는 시술부위를 포함하는 턱관절 영역 영상(시술 영역 영상)을 추출한다. 턱관절 구조 추출부(130)는 CT 영상(10)에서 기준값(threshold)으로 뼈 영역을 설정하고, 사용자로부터 시술 영역 정보를 입력받는다. 시술 영역 정보는 CT 영상을 출력한 화면에서 사용자에 의해 일부 영역이 선택될 수 있다. 턱관절 구조 추출부(130)는 입력받은 시술 영역 정보를 기초로 CT 영상(10)에서 3차원 시술 영역 영상(20)을 부분적으로 추출한다. 3차원 시술 영역 영상(20)은 시술 부위, 그리고 시술 부위 주변 치아와 관절을 포함하고, 3차원 시술 영역 영상(20)으로부터 시술 부위의 3차원 모양을 알 수 있다.
턱관절 구조 추출부(130)는 3차원 시술 영역 영상(20)을 3차원 메쉬 영상(30)으로 변환한다. 턱관절 구조 추출부(130)는 3차원 볼륨 데이터를 표면 메쉬(surfacemesh)로 변환하여 3차원 메쉬 영상(30)을 생성할 수 있다. 3차원 시술 영역 영상(20)은 볼륨 데이터이므로, 좌표상에서 계산 가능한 메쉬로 변환해야 2차원 평면으로 변환할 수 있다.
평면 영상 생성부(150)는 3차원 메쉬 영상(30)을 가상의 원환면(torus)에 배치하고, 원환면 좌표계를 이용하여 3차원 메쉬 영상(30)을 2차원으로 펼쳐서 평면 영상(40)을 생성한다.
도 3의 (a)를 참고하면, 평면 영상 생성부(150)는 3차원 메쉬 영상(30)에서 복수의 기준 지점들(예를 들면, p1, p2, p3)을 연결하는 평면에서, 복수의 기준 지점들을 중심으로 일정 크기의 가상 원을 회전하여 가상의 원환면을 생성한다.
도 3의 (b)와 (c)를 참고하면, 평면 영상 생성부(150)는 3차원 메쉬 영상(30)이 배치된 가상의 원환면의 좌표계를 설정하고, 원환면 좌표계를 이용하여 3차원 메쉬 영상(30)을 2차원으로 펼쳐서 평면 영상(40)을 생성한다. 구체적으로, 평면 영상 생성부(150)는 원환면 단면들을 추출하고, 각 단면에서, 원환면 표면에서 메쉬 영상의 표면까지의 거리를 측정하여 2차원의 거리맵을 생성한다.
평면 영상 생성부(150)에서 출력된 평면 영상(40)은 시술 부위(41)와 시술 부위 주변 치아와 관절을 평면적으로 보여준다.
멤브레인 모양 출력부(170)는 평면 영상 생성부(150)에서 출력된 평면 영상(40)에서 시술 부위(41)를 포함하는 일정 영역을 멤브레인 모양(50)으로 추출한다. 멤브레인 모양(50)은 치아나 관절을 기준으로 시술 부위(41)를 포함하도록 추출된다.
멤브레인 모양 출력부(170)는 수동 또는 자동으로 멤브레인 모양(50)을 추출할 수 있다. 수동 모드의 경우, 멤브레인 모양 출력부(170)는 평면 영상(40)을 화면에 디스플레이하고, 사용자(의사)로부터 멤브레인 모양(50)을 입력받을 수 있다. 즉, 의사는 평면 영상(40)에서 멤브레인 모양을 그려서 필요한 멤브레인 모양을 결정할 수 있다. 자동 모드의 경우, 멤브레인 모양 출력부(170)는 평면 영상(40)에서 치아나 관절의 위치를 확인하여 시술 부위(41)를 추정(예를 들면, 치아 사이의 일정 영역을 시술 부위로 추정)하고, 시술 부위(41)를 포함하는 일정 영역을 멤브레인 모양(50)으로 추출할 수 있다. 이때, 멤브레인 모양 출력부(170)는 턱관절 구조 추출부(130)의 3차원 시술 영역 영상(20)이나 3차원 메쉬 영상(30)을 이용하여 평면 영상(40)에서 치아나 관절의 위치, 시술 부위(41)를 추정할 수 있다. 멤브레인 모양 출력부(170)는 자동으로 멤브레인 모양을 추출한 후, 사용자(의사)가 멤브레인 모양을 변경할 수 있는 인터페이스 화면을 제공할 수 있다.
멤브레인 모양 출력부(170)는 멤브레인 모양(50)을 기초로 3D 프린팅을 위한 STL 파일을 출력할 수 있다. 멤브레인 모양 출력부(170)는 멤브레인 모양(50)을 기초로 멤브레인 페이퍼를 사용자가 직접 자를 수 있는 2차원 도안을 출력할 수 있다.
또한, 환자의 멤브레인 모양(50)은 상용 멤브레인 제품들 중에서 환자의 시술 부위에 유사한 모양의 멤브레인 제품을 선택하는데 사용될 수 있다.
도 4는 한 실시예에 따른 치과용 멤브레인 제품 추천 시스템의 블록도이다.
도 4를 참고하면, 치과용 멤브레인 제품 추천 시스템은 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)와 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)를 포함할 수 있다. 이때, 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)에 포함될 수 있고, 또는 원격 서버일 수 있다. 즉, 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)가 통신망을 통해 복수의 치과용 멤브레인 모양 추출 장치들과 통신할 수 있다.
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)가 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)와 연동하는 경우, 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)는 멤브레인 결정부(210), 그리고 상용 멤브레인 제품 데이터베이스(230)를 포함한다.
멤브레인 결정부(210)는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)로부터 환자의 2차원 멤브레인 모양을 입력받는다. 멤브레인 결정부(210)는 상용 멤브레인 제품 데이터베이스(230)를 참조하여, 상용 멤브레인 제품들 중에서 환자의 멤브레인 모양에 유사한 모양의 적어도 하나의 멤브레인 제품을 추출한다. 멤브레인 결정부(210)는 적어도 하나의 상용 멤브레인 제품 정보를 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)로 전송한다.
이를 위해, 상용 멤브레인 제품 데이터베이스(230)는 상용 멤브레인 제품들의 모양 정보를 저장한다. 상용 멤브레인 제품들의 모양 정보는 다양한 방법으로 획득될 수 있고, 예를 들면, 각 상용 멤브레인 제품의 데이터시트로부터 획득될 수 있다. 이때, 상용 멤브레인 제품 데이터베이스(230)는 환자의 평면 멤브레인 모양과 비교가 쉽도록, 상용 멤브레인 제품의 모양을 3차원 대신 2차원으로 저장할 수 있다.
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)로부터 추천된 적어도 하나의 상용 멤브레인 제품을 출력한다.
이때, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 추천된 적어도 하나의 상용 멤브레인 제품 중에서 특정 제품이 선택되면, 해당 제품을 주문할 수 있다. 주문 절차는 다양하게 구현될 수 있고, 예를 들면, 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)로부터 추천된 상용 멤브레인 제품은 주문 경로 주소가 포함될 수 있고, 사용자가 주문 선택하는 경우, 주문 경로 주소의 서버로 연결되어 주문 절차를 진행할 수 있다. 또는 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)가 주문 대행을 하는 경우, 사용자는 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)로부터 추천된 제품을 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)에 주문할 수 있다.
도 5는 한 실시예에 따른 턱관절 기반 치과용 멤브레인 모양 추출 방법의 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 환자의 CT 영상을 입력받는다(S110).
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 CT 영상으로부터, 멤브레인으로 덮이는 시술부위를 포함하는 턱관절 영역 영상을 환자의 시술 영역 영상으로 추출한다(S120). 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 CT 영상에서 기준값을 기준으로 뼈 영역을 설정하고, 사용자로부터 시술 영역 정보를 입력받을 수 있다.
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 볼륨 데이터인 3차원 시술 영역 영상을 3차원 메쉬 영상으로 변환한다(S130).
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 3차원 메쉬 영상을 가상의 원환면(torus)에 배치하고, 원환면 좌표계를 이용하여 3차원 메쉬 영상을 2차원으로 펼쳐서 환자의 평면 영상을 생성한다(S140).
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 환자의 평면 영상에서 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 환자의 멤브레인 모양으로 추출한다(S150). 멤브레인 모양은 치아나 관절을 기준으로 시술 부위를 포함하도록 추출되고, 사용자가 평면 영상에서 멤브레인 모양을 결정하거나, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)가 평면 영상에서 치아나 관절의 위치를 기준으로 시술 부위를 추정한 후, 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 멤브레인 모양으로 추출할 수 있다.
치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 환자의 멤브레인 모양을 멤브레인 제작 방법에서 요구되는 데이터로 출력한다(S160). 3D 프린팅에 의한 멤브레인 제작 방법이 선택된 경우, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 환자의 멤브레인 모양으로 3D 프린팅을 위한 3차원 STL 파일을 출력한다. 멤브레인 페이퍼를 통한 멤브레인 제작 방법이 선택된 경우, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)는 환자의 멤브레인 모양을 사용자가 직접 자를 수 있는 2차원 도안을 출력한다.
도 6은 한 실시예에 따른 치과용 멤브레인 추천 방법의 흐름도이다.
도 6을 참고하면, 치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)는 상용 멤브레인 제품들의 모양 정보를 저장한다(S210).
치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)로부터 환자의 멤브레인 모양을 입력받는다(S220). 환자의 멤브레인 모양은 환자의 CT 영상으로부터 획득된 2차원 평면 영상으로서, 환자의 턱관절 구조가 반영된 시술 부위 모양을 2차원 평면으로 변환한 것이다.
치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)는 상용 멤브레인 제품들 중에서 환자의 멤브레인 모양에 유사한 적어도 하나의 멤브레인 제품을 추출한다(S230). 모양 유사도를 판단하는 기준은 다양하게 설정될 수 있다.
치과용 멤브레인 제품 추천 장치(200)는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치(100)로 추출한 적어도 하나의 멤브레인 제품을 환자의 시술 부위 모양에 유사한 제품으로 추천한다(S240).
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 환자의 시술 부위마다 요구되는 멤브레인 모양이 다르더라도, 해당 시술 부위에 적합한 멤브레인 모양을 제작하거나 상용 멤브레인 제품들 중에서 선택할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 의사의 경험에 의존할 필요 없이 시술 부위에 적합한 멤브레인 모양을 추출할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 시술 부위에 맞는 3차원 멤브레인 모양을 2차원 멤브레인 페이퍼로 쉽게 제작할 수 있어서, 반복 제작에 따른 시간 및 재료 낭비를 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 멤브레인을 시술하기 전에 시술 부위에 맞는 멤브레인 모양을 선택할 수 있어서, 멤브레인 선택의 실패를 줄일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치로서,
    환자의 CT 영상에서 시술 부위를 포함하는 일부 턱관절 영역 영상을 3차원 시술 영역 영상으로 추출하고, 상기 3차원 시술 영역 영상의 볼륨 데이터를 상기 환자의 3차원 메쉬 영상을 생성하는 턱관절 구조 추출부,
    상기 3차원 메쉬 영상을 원환면(torus) 좌표계를 이용하여 2차원으로 펼쳐서 상기 환자의 평면 영상을 생성하는 평면 영상 생성부, 그리고
    상기 평면 영상에서 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 환자의 멤브레인 모양으로 추출하는 멤브레인 모양 출력부
    를 포함하는 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 턱관절 구조 추출부는
    시술 영역 정보를 입력받고, 상기 CT 영상에서 상기 시술 영역 정보에 해당 일부 영상을 상기 3차원 시술 영역 영상으로 추출하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 평면 영상 생성부는
    상기 3차원 메쉬 영상에서 복수의 기준 지점들을 선택하고, 상기 복수의 기준 지점들을 연결하는 평면에서 가상의 원환면을 배치하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 멤브레인 모양 출력부는
    상기 평면 영상을 화면에 디스플레이하고, 사용자로부터 상기 멤브레인 모양을 상기 평면 영상에서 입력받는, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 멤브레인 모양 출력부는
    상기 평면 영상에서 치아나 관절의 위치를 확인하여 시술 부위를 추정하고, 추정한 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 멤브레인 모양으로 추출하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 멤브레인 모양 출력부는
    추출한 상기 멤브레인 모양을 기초로 3D 프린팅을 위한 파일을 출력하거나, 멤브레인 페이퍼를 사용자가 자를 수 있는 2차원 도안을 출력하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 멤브레인 모양은 상용 멤브레인 제품들 중에서 상기 환자의 시술 부위에 유사한 모양의 멤브레인 제품을 선택하는데 사용되는, 치과용 멤브레인 모양 추출 장치.
  8. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 장치가 치과용 멤브레인 모양을 추출 방법으로서,
    환자의 CT 영상을 입력받는 단계,
    상기 CT 영상에서 시술 부위를 포함하는 일부 턱관절 영역 영상을 환자의 3차원 시술 영역 영상으로 추출하는 단계,
    상기 3차원 시술 영역 영상의 볼륨 데이터를 표면 메쉬로 변환하여 상기 환자의 3차원 메쉬 영상을 생성하는 단계,
    상기 3차원 메쉬 영상을 원환면(torus) 좌표계를 이용하여 2차원으로 펼쳐서 상기 환자의 평면 영상을 생성하는 단계, 그리고
    상기 평면 영상에서 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 환자의 멤브레인 모양으로 추출하는 단계
    를 포함하는 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 3차원 시술 영역 영상으로 추출하는 단계는
    사용자로부터 시술 영역 정보를 입력받고, 상기 CT 영상에서 상기 시술 영역 정보에 해당 일부 영상을 상기 3차원 시술 영역 영상으로 추출하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 평면 영상을 생성하는 단계는
    상기 3차원 메쉬 영상에서 복수의 기준 지점들을 선택하는 단계,
    상기 복수의 기준 지점들을 연결하는 평면에서 가상의 원환면을 배치하는 단계, 그리고
    상기 원환면 좌표계를 이용하여 상기 원환면에 배치된 상기 3차원 메쉬 영상을 2차원의 상기 평면 영상으로 변환하는 단계
    를 포함하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  11. 제8항에서,
    상기 멤브레인 모양으로 추출하는 단계는
    상기 평면 영상을 화면에 디스플레이하고, 상기 평면 영상에서 사용자로부터 입력받은 모양을 상기 멤브레인 모양으로 추출하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  12. 제8항에서,
    상기 멤브레인 모양으로 추출하는 단계는
    상기 평면 영상에서 치아나 관절의 위치를 확인하여 시술 부위를 추정하는 단계, 그리고
    추정한 시술 부위를 포함하는 일정 영역을 상기 멤브레인 모양으로 추출하는 단계
    를 포함하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  13. 제8항에서,
    추출한 상기 멤브레인 모양을 기초로 3D 프린팅을 위한 파일을 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  14. 제8항에서,
    추출한 상기 멤브레인 모양을 기초로 멤브레인 페이퍼를 사용자가 자를 수 있는 2차원 도안을 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 치과용 멤브레인 모양 추출 방법.
  15. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 장치가 치과용 멤브레인 제품을 추천하는 방법으로서,
    상용 멤브레인 제품들의 모양 정보를 저장하는 단계,
    환자의 멤브레인 모양을 입력받는 단계,
    상기 상용 멤브레인 제품들 중에서 입력받은 상기 멤브레인 모양에 유사한 적어도 하나의 멤브레인 제품을 추출하는 단계, 그리고
    추출한 상기 적어도 하나의 멤브레인 제품을 상기 환자의 시술 부위 모양에 유사한 제품으로 추천하는 단계를 포함하고,
    입력받은 상기 멤브레인 모양은 상기 환자의 CT 영상으로부터 획득된 2차원 평면 영상에서 추출되고, 상기 평면 영상은 상기 환자의 턱관절 구조가 반영된 시술 부위 모양을 평면으로 변환한 영상인, 치과용 멤브레인 제품 추천 방법.
  16. 제15항에서,
    상용 멤브레인 제품들의 모양 정보를 저장하는 단계는
    각 상용 멤브레인 제품의 모양을 2차원 모양으로 저장하는, 치과용 멤브레인 제품 추천 방법.
KR1020180027633A 2018-03-08 2018-03-08 환자의 치과용 멤브레인 모양 추출 방법, 이를 이용한 멤브레인 제품 추천 방법, 그리고 이를 구현한 장치 KR102043971B1 (ko)

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