KR102122034B1 - Method for designing a dental surgical guide, apparatus, and recording medium thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 치과용 서지컬 가이드 설계 방법, 이를 위한 장치, 및 이를 기록한 기록매체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법에 의하면, 치과용 서지컬 가이드의 디지털 설계를 위한 효율적인 프로세스를 마련하였다는 점에서 기술적 의의가 존재한다.
이 밖에도, 크라운 라이브러리, 가이드 라이브러리, 언더컷 자동 반영 등을 통하여 영상 정합부터 임플란트 플래닝, 서지컬 가이드 디자인 단계에 이르는 전체 서지컬 가이드 설계 프로세스 상에서 사용자의 입력이 최소화됨으로써 설계 효율성이 크게 증대된다.The present invention relates to a method for designing a dental surgical guide, a device therefor, and a recording medium recording the same, according to a method for designing a dental surgical guide according to the present invention, an efficient process for digital design of a dental surgical guide Technical significance exists in that it has been prepared.
In addition, design efficiency is greatly increased by minimizing user input during the entire surgical guide design process, from image registration to implant planning and surgical guide design, through crown library, guide library, and automatic undercut reflection.
Description
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, a device therefor, and a recording medium recording the same, and more specifically, a method for digitally designing a surgical guide guiding an implant procedure, a device therefor, and a record therefor It is about the record carrier.
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.The implant procedure to replace the teeth involves cutting the Gingiva to expose the alveolar bone, and using a drill on it to form a hole in which the fixture is placed. In this way, when performing a hole forming hole, a surgical guide is used as an auxiliary device for guiding the position of the hole formed in the alveolar bone and the placement direction of the fixture.
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 치은이나 치아를 커버하고 서지컬 가이드의 본체 역할을 하는 가이드 서포트(1c)를 포함한다. 여기서 가이드 서포트는 전체 치아를 커버하도록 형성될 수도 있으나, 임플란트 시술대상 치아 개수와 위치 등에 따라 시술대상 치아와 가까이 위치한 주변 치아와 주변 치은 표면만을 커버하도록 부분적으로 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 1, a surgical guide covers a gingival or tooth and a guide hole (1a) in which a drill is inserted when forming a hole in the alveolar bone, a drill guide (1b) for guiding the position of the drill, and a gingival or tooth. It includes a guide support (1c) that serves as the main body of the curl guide. Here, the guide support may be formed to cover the entire tooth, but may be partially formed to cover only the peripheral tooth and the surrounding gingival surface located close to the target tooth according to the number and location of the implant target teeth.
서지컬 가이드는 소프트웨어 프로그램상에서 설계되고, 설계 결과물에 따라 3D 프린터 등으로 출력하여 실물로 생성된다. 서지컬 가이드의 디지털 설계는 프로그램마다 조금씩 상이하지만 일반적으로 환자 의료영상 촬영 등 데이터 사전 준비 단계, 크라운(Crown), 어버트먼트(Abutment), 픽스처를 비롯한 임플란트 객체의 식립 위치나 방향을 결정하는 임플란트 플래닝(Implant planning) 단계, 및 플래닝 결과를 기초로 서지컬 가이드를 디자인하는 디자인 단계를 거치게 된다.The surgical guide is designed on a software program, and output to a 3D printer or the like according to the design result, and is created in real life. Although the digital design of the surgical guide differs slightly from program to program, implants that determine the implantation position or orientation of implant objects, including crowns, abutments, and fixtures, are usually prepared in advance, such as patient medical imaging. Planning (Implant planning) step, and the design step of designing a surgical guide based on the planning result.
종래의 프로그램에 의하면, 각 단계에서 사용자가 직접 입력하거나 수행해야 하는 작업들이 매우 많다. 예를 들어, 임플란트 플래닝 단계에서는 사용자가 영상을 보고 치아가 상실된 영역에 직접 크라운을 삽입하고 치아 상실 영역의 크기에 맞추어 수동으로 크라운의 크기나 각도를 조정하고 있으며, 픽스처의 식립위치 및 식립각도도 사용자가 수동으로 조정하고 있다. 또한, 서지컬 가이드 디자인 단계에서도 치아 상실 영역의 개수와 위치에 따라 사용자가 수동으로 가이드 형상, 크기, 두께 등도 직접 결정하여 디자인하고 있다.According to a conventional program, there are many tasks that a user must input or perform in each step. For example, in the implant planning stage, the user sees the image and inserts the crown directly into the tooth loss area and manually adjusts the size or angle of the crown according to the size of the tooth loss area, and the placement position and angle of the fixture. The user is making manual adjustments. Also, in the surgical guide design stage, the user manually determines and designs the guide shape, size, and thickness according to the number and position of the tooth loss area.
이와 같이, 종래기술에 따르면, 서지컬 가이드 설계 프로세스 상에서 사용자에게 요구되는 입력이 다수이고, 각 환자마다 사용자가 일련의 작업을 반복해야 하므로 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.As described above, according to the prior art, there are a large number of inputs required by the user in the surgical guide design process, and a very cumbersome and time-consuming problem because the user must repeat a series of operations for each patient.
이에, 사용자 입력을 최소화하면서도 환자의 구강에 최적화된 서지컬 가이드를 디지털 설계할 수 있는 프로세스가 마련된다면 설계 효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.Accordingly, if a process is provided to digitally design a surgical guide optimized for the patient's mouth while minimizing user input, it is expected that design efficiency can be greatly improved.
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본 발명은 서지컬 가이드 디지털 설계 프로세스의 각 단계에서 사용자 입력이 다수 요구되어 번거롭고 설계 시간이 다수 소요되는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 각 단계에서 사용자의 입력을 최소화함으로써 사용자의 편의성을 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, which requires a lot of user input at each step of the surgical guide digital design process, which takes a lot of design time, and the user's convenience by minimizing the user's input at each step. It is an object of the present invention to provide a method for designing a dental surgical guide, an apparatus therefor, and a recording medium recording the same, as well as to improve the design efficiency throughout the process of designing the surgical guide.
상기한 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 서지컬 가이드의 디지털 설계를 제공하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치에 의하여 수행되는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법에 있어서, 환자의 구강 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 단계; 상기 CT 영상과 상기 스캔 영상을 정합하는 단계; 상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 치은 상부 경계에 대응되는 치은 평면을 생성하는 단계; 상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 상기 환자의 치열궁 라인을 생성하는 단계; 상기 치은 평면과 상기 치열궁 라인을 기초로 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 식립 위치와 각도를 결정하는 임플란트 플래닝을 수행하는 단계; 및 상기 임플란트 플래닝의 결과를 기초로 서지컬 가이드를 생성하는 단계를 포함하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법에 의하여 달성될 수 있다.The above object is a dental surgical guide design method performed by a dental surgical guide design device providing a digital design of a surgical guide according to an aspect of the present invention, the oral CT image of the patient and the oral scan image Obtaining a; Registering the CT image and the scanned image; Generating a gingival plane corresponding to the upper gingival boundary based on the CT image or the scanned image; Generating an arch form of the patient based on the CT image or the scanned image; Performing implant planning to determine an implantation position and angle of an implant object constituting the implant based on the gingival plane and the dental arch line; And generating a surgical guide based on the results of the implant planning.
여기서, 상기 CT 영상과 상기 스캔 영상을 정합하는 단계는, 상기 CT 영상의 영상 좌표계 정보를 기초로 상기 CT 영상에 대하여 서로 다른 방향에 각각 대응하는 복수의 뷰 영상을 생성하는 단계; 상기 스캔 영상의 영상 좌표계 정보를 기초로 상기 스캔 영상에 대하여 상기 서로 다른 방향에 각각 대응하는 복수의 뷰 영상을 생성하는 단계; 상기 CT 영상과 상기 스캔 영상에 대한 상기 뷰 영상을 분할된 화면에 디스플레이하는 단계; 상기 복수의 뷰 영상 내에서 사용자 인터페이스부를 통하여 영상 정합의 기준이 되는 특징점을 입력받는 단계; 및 상기 특징점을 기초로 상기 CT 영상과 상기 구강 스캔 영상의 정합을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of matching the CT image and the scanned image includes: generating a plurality of view images respectively corresponding to different directions for the CT image based on image coordinate system information of the CT image; Generating a plurality of view images respectively corresponding to the different directions with respect to the scanned image based on image coordinate system information of the scanned image; Displaying the CT image and the view image for the scanned image on a divided screen; Receiving a feature point serving as a reference for image registration through a user interface in the plurality of view images; And performing registration of the CT image and the oral scan image based on the feature point.
한편, 상기 치열궁 라인은 상기 치은 평면 상에 생성될 수 있다.Meanwhile, the dental arch line may be created on the gingival plane.
또한, 상기 임플란트 플래닝을 수행하는 단계는, 치아 상실 영역의 위치와 크기에 대응하여 크라운의 위치와 크기를 결정하는 단계; 및 상기 크라운의 위치를 기초로 픽스처의 위치와 식립 각도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of performing the implant planning, determining the position and size of the crown corresponding to the position and size of the tooth loss area; And determining the position of the fixture and the placement angle based on the position of the crown.
이때, 사용자 인터페이스부를 통하여 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계를 각각 입력받는 단계를 더 포함하며, 상기 크라운의 위치와 크기를 결정하는 단계는, 상기 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계까지의 상기 치열궁 라인의 길이를 산출하는 단계; 기준 치열궁의 길이에 따른 치아 번호별 크라운의 크기가 정의된 크라운 라이브러리를 기초로 상기 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계까지의 상기 치열궁 라인의 길이에 대응하는 상실된 치아 번호의 크라운 크기를 산출하는 단계; 및 산출된 상기 크기를 가지는 크라운을 상기 치아 상실 영역에 생성하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, further comprising receiving the boundary of the left and right second molars through the user interface, respectively, and determining the position and size of the crown, the dental arch to the boundary of the left and right second molars. Calculating the length of the line; Calculating the crown size of the missing tooth number corresponding to the length of the arch form to the distal boundary of the left and right second molars based on the crown library in which the size of the crown according to the number of teeth according to the length of the reference arch form is defined. ; And generating a crown having the calculated size in the tooth loss area.
아울러, 상기 픽스처의 위치와 식립 각도를 결정하는 단계는, 상기 크라운의 중심축과 상기 픽스처의 중심축이 일치되고, 상기 크라운의 상단부터 상기 픽스처의 상단 사이의 거리가 미리 결정된 기준 거리를 만족하도록 상기 픽스처의 위치와 식립 각도를 결정할 수 있다.In addition, the step of determining the position and the mounting angle of the fixture, the central axis of the crown and the central axis of the fixture coincide, the distance between the top of the crown and the top of the fixture to meet a predetermined reference distance The position of the fixture and the placement angle can be determined.
또한, 상기 서지컬 가이드를 생성하는 단계는, 임플란트 대상 치아 번호에 따른 서지컬 가이드의 형상 정보를 저장하는 가이드 라이브러리를 기초로 상기 환자의 상실된 치아 번호에 대응하는 상기 서지컬 가이드의 기본 형상을 결정하는 단계; 및 상기 치은 평면의 기울기를 기초로 상기 서지컬 가이드와 상기 환자의 구강 객체 사이에 갭이 부여되는 언더컷 영역을 산출하고, 상기 언더컷 영역을 반영하여 상기 서지컬 가이드의 내부 형상을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of generating the surgical guide determines the basic shape of the surgical guide corresponding to the missing tooth number of the patient based on a guide library storing shape information of the surgical guide according to the tooth number to be implanted. To do; And calculating an undercut region to which a gap is provided between the surgical guide and the oral object of the patient based on the inclination of the gingival plane, and determining the internal shape of the surgical guide by reflecting the undercut region. can do.
여기서, 상기 가이드 라이브러리는, 상기 서지컬 가이드의 형상에 대응하여 텍스트가 삽입되는 텍스트 바의 위치 정보와 시술시 상기 서지컬 가이드의 장착상태를 파악하도록 형성되는 개구에 해당하는 가이드 창의 위치 정보를 더 포함할 수 있다.Here, the guide library, the position information of the text bar in which text is inserted corresponding to the shape of the surgical guide and the position information of the guide window corresponding to the opening formed to grasp the mounting state of the surgical guide during the procedure are further added. It can contain.
한편, 상기 언더컷 영역을 산출하고, 상기 언더컷 영역을 반영하여 상기 서지컬 가이드의 내부 형상을 결정하는 단계는, 상기 치은 평면의 기울기를 기초로 상기 서지컬 가이드의 구강 삽입 방향을 결정하는 단계; 상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상에 상기 구강 삽입 방향에 대응하는 복수의 직선을 생성하는 단계; 상기 직선과 상기 영상의 구강 객체의 표면이 접하는 접점의 위치를 기초로 상기 언더컷 영역을 결정하는 단계; 및 상기 언더컷 영역에서 상기 구강 객체와 갭이 존재하도록 상기 서지컬 가이드의 내부 형상을 변형하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, calculating the undercut region, and determining the inner shape of the surgical guide by reflecting the undercut region, determining the oral insertion direction of the surgical guide based on the inclination of the gingival plane; Generating a plurality of straight lines corresponding to the oral insertion direction on the CT image or the scanned image; Determining the undercut region based on a position of a contact point between the straight line and the surface of the oral object of the image; And deforming an internal shape of the surgical guide so that a gap exists between the oral object and the undercut region.
또한, 상기 서지컬 가이드를 생성하는 단계는, 상기 치열궁 라인을 기초로 상기 서지컬 가이드의 생성 위치를 결정하는 단계; 및 상기 임플란트 플래닝에 따른 픽스처의 식립 위치에 대응하여 상기 서지컬 가이드 상의 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the generating of the surgical guide may include: determining a location of the surgical guide based on the dental arch line; And determining a position of a guide hole into which a drill for drilling an alveolar bone is inserted on the surgical guide in correspondence to an implantation position of a fixture according to the implant planning.
상기한 목적은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 서지컬 가이드의 디지털 설계를 제공하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치에 있어서, 환자의 구강 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 CT 영상과 상기 스캔 영상을 정합하는 영상정합부; 상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 치은 상부 경계에 대응되는 치은 평면을 생성하는 치은평면 생성부; 상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 상기 환자의 치열궁 라인을 생성하는 치열궁 생성부; 상기 치은 평면과 상기 치열궁 라인을 기초로 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 식립 위치와 각도를 결정하는 임플란트 플래닝을 수행하는 플래닝부; 및 상기 임플란트 플래닝의 결과를 기초로 서지컬 가이드를 생성하는 가이드 생성부를 포함하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치에 의해서도 달성될 수 있다.The above object is a dental surgical guide design device for providing a digital design of a surgical guide according to another aspect of the present invention, an image acquisition unit for acquiring an oral CT image and an oral scan image of a patient; An image matching unit matching the CT image and the scanned image; A gingival plane generating unit generating a gingival plane corresponding to the upper gingival boundary based on the CT image or the scanned image; An arch form generator for generating the arch form of the patient based on the CT image or the scan image; A planning unit performing implant planning to determine an implantation position and an angle of the implant object constituting the implant based on the gingival plane and the dental arch line; And it can be achieved by a dental surgical guide design device including a guide generator for generating a surgical guide based on the results of the implant planning.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 영상 정합 단계부터 서지컬 가이드 생성 단계에 이르는 전체 서지컬 가이드 설계 프로세스 상에서 사용자의 입력이 최소화됨으로써 설계 효율성이 크게 증대된다.As described above, according to the present invention, design efficiency is greatly increased by minimizing user input on the entire surgical guide design process, from the image matching step to the surgical guide generation step.
또한, 본 발명에 따르면, 크라운 라이브러리, 가이드 라이브러리, 언더컷 영역 자동 반영 등을 통하여 사용자의 편의성이 향상됨과 동시에 환자의 구강에 더욱 적합한 서지컬 가이드를 설계할 수 있다.In addition, according to the present invention, the user's convenience is improved through a crown library, a guide library, and automatic reflection of an undercut area, and a surgical guide that is more suitable for the patient's mouth can be designed.
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 치은평면 생성부에 의하여 생성되는 치은 평면을 설명하기 위한 참고도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치은 평면과 치열궁 라인이 생성된 구강 스캔 영상의 예;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법을 나타낸 흐름도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 정합 방법을 나타낸 흐름도;
도 7은 도 6의 실시예에 따른 영상 정합 과정에서 생성된 뷰 영상이 표시된 화면의 일 예;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 플래닝 방법에 관한 흐름도;
도 9는 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계를 입력받는 일 예시;
도 10은 크라운의 크기가 조정되는 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도;
도 11은 픽스처와 어버트먼트에 대한 임플란트 플래닝 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도;
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 서지컬 가이드 생성 방법을 나타낸 흐름도;
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 서지컬 가이드의 위치를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위한 참고도;
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 언더컷 영역의 산출 방법의 일 예를 나타낸 흐름도;
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 서지컬 가이드의 구강 삽입 방향의 결정 방법을 설명하기 위한 참고도;
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 언더컷 영역을 결정하는 방법을 설명하기 위한 참고도;
도 17은 산출된 언더컷 영역이 구강 영상에 표시된 화면의 일 예;
도 18은 언더컷 영역이 반영된 서지컬 가이드 형상의 일부에 대한 예시를 보여주는 도면; 및
도 19는 서지컬 가이드가 구강 영상에 생성된 예시를 보여주는 도면이다.1 shows a schematic structure of a surgical guide;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a dental surgical guide design device according to an embodiment of the present invention;
3 is a reference diagram for explaining the gingival plane generated by the gingival plane generating unit according to an embodiment of the present invention;
4 is an example of an oral scan image in which the gingival plane and the arch form are generated according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a flow chart showing a dental surgical guide design method according to an embodiment of the present invention;
6 is a flowchart illustrating an image matching method according to an embodiment of the present invention;
7 is an example of a screen in which a view image generated in an image matching process according to the embodiment of FIG. 6 is displayed;
8 is a flowchart of an implant planning method according to an embodiment of the present invention;
9 is an example of receiving the boundary of the distal surface of the left and right second molars;
10 is a reference diagram for explaining an example of a method of adjusting the size of the crown;
11 is a reference diagram for explaining an example of an implant planning method for fixtures and abutments;
12 is a flowchart illustrating a method for generating a surgical guide according to an embodiment of the present invention;
13 is a reference diagram for explaining a method for determining the position of a surgical guide according to an embodiment of the present invention;
14 is a flowchart illustrating an example of a method of calculating an undercut region according to an embodiment of the present invention;
15 is a reference diagram for explaining a method of determining the oral insertion direction of a surgical guide according to an embodiment of the present invention;
16 is a reference diagram for explaining a method of determining an undercut region according to an embodiment of the present invention;
17 is an example of a screen in which the calculated undercut region is displayed on the oral image;
18 is a view showing an example of a part of a surgical guide shape in which the undercut area is reflected; And
19 is a diagram illustrating an example in which a surgical guide is generated in an oral image.
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, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and accompanying drawings, detailed descriptions of well-known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention are omitted. In addition, it should be noted that the same components throughout the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible.
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 present specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor is appropriate as a concept of terms for explaining his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and can replace them at the time of this 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 작업시 드릴의 천공 위치, 천공 깊이, 픽스처 깊이 방향을 가이드 하기 위한 보조기구인 서지컬 가이드의 컴퓨터 지원 설계를 수행하는 것으로, 서지컬 가이드 설계 자체 뿐 아니라 서지컬 가이드 설계시 활용되는 영상 생성 및 처리, 임플란트 플래닝을 포함하여 서지컬 가이드 설계를 위하여 필요한 전반적인 프로세스를 지원한다.The surgical surgical guide design device for dentistry according to the present invention is to perform a computer-aided design of a surgical guide, which is an auxiliary device for guiding the puncture position, puncture depth, and fixture depth direction of a drill when drilling an alveolar bone for implant surgery, It supports not only the curl guide design itself, but also the overall process required for the design of the surgical guide, including image creation and processing, and implant planning, which are used when designing the surgical guide.
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), 영상획득부(20), 영상정합부(30), 치은평면 생성부(40), 치열궁 생성부(50), 플래닝부(60), 및 가이드 생성부(70)를 포함한다.2 is a block diagram showing the configuration of a dental surgical guide design device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the dental surgical
사용자 인터페이스부(10)는 사용자로부터 필요한 정보를 입력받고, 정보를 표시하기 위함으로, 마우스, 키보드, 버튼, 키패드 등의 정보 입력을 위한 입력수단, 입력 메뉴와 처리 결과 등을 비롯하여 각종 영상, 정보, GUI(Graphic User Interface)를 표시하는 디스플레이 수단, 입출력을 하나의 디바이스를 통해 제공하는 터치스크린 등을 비롯하여 다양한 입출력 수단으로 구현될 수 있다.The
영상획득부(20)는 환자의 구강이 나타난 구강 영상으로서, CT(Computed Tomography) 영상과 구강 스캔 영상을 획득한다. The
여기서, CT 영상은 CT 촬영 장비로 환자의 두경부를 360도 회전하면서 스캔한 스캔 데이터를 기초로 재구성하여 생성한 3차원 영상 및 단면 영상을 포함한다. 참고로, 촬영 장치를 통해 획득된 영상 데이터를 고속 퓨리에 변환(Fast Furier Transform, FFT) 등을 활용하여 3차원 영상을 재구성하거나 또는 각종 프로젝션(Projection)을 통하여 단면 영상을 재구성하기 위한 다면 재구성(Multi-planar reformation, MPR), 곡면 재구성(Curved-planar reformation, CPR) 알고리즘은 널리 알려져 있는바, 이에 관한 구체적인 설명은 간략화를 위하여 생략하기로 한다.Here, the CT image includes a 3D image and a cross-sectional image generated by reconstructing the patient's head and neck with a CT imaging device based on the scan data scanned while rotating 360 degrees. For reference, the 3D image is reconstructed by using the Fast Furier Transform (FFT) of the image data acquired through the imaging device, or the multi-face reconstruction is performed to reconstruct the cross-sectional image through various projections (Multi) The -planar reformation (MPR) and curved-planar reformation (CPR) algorithms are well known, and detailed descriptions thereof will be omitted for the sake of brevity.
구강 스캔 영상은 환자의 구강 내의 경조직과 연조직을 직접 스캔하는 구강 스캐너(Oral scanner), 또는 인상재를 이용하여 채득된 구강모형을 모델 스캐너(Model scanner)로 스캔하여 얻어진 영상을 포함한다. 스캐너를 통하여 획득된 이미지에 대하여 스테레오 정합을 수행하고, 삼각 측량법을 이용하여 획득된 깊이 정보를 반영하여 점군 데이터(Point cloud data)를 생성하고, 이를 기초로 메쉬 데이터(Mesh data)를 생성하여 3차원 구강 스캔 영상을 생성하는 일련의 알고리즘은 공지되어 있는바 이에 관한 상세한 설명은 간략화를 위하여 생략하기로 한다. The oral scan image includes an image obtained by scanning an oral model obtained by using an impression material or an oral scanner that directly scans hard and soft tissues in the patient's mouth with a model scanner. Stereo matching is performed on the image acquired through the scanner, and point cloud data is generated by reflecting the depth information obtained using triangulation, and mesh data is generated based on this. 3 A series of algorithms for generating dimensional oral scan images are well known, and detailed descriptions thereof will be omitted for simplicity.
영상획득부(20)는 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 따라 영상 크기의 확대/축소 및 영상 FOV(Field Of View)를 조정하고, 특정 방향에 대응하는 단면 영상 및 3차원 영상을 생성하여 제공한다.The
영상정합부(30)는 CT 영상과 구강 스캔 영상의 정합을 수행한다. 영상 정합은 서로 다른 좌표계에 따른 영상을 하나의 좌표계에서 나타내기 위한 처리를 말한다. 임플란트 플래닝 및 서지컬 가이드를 생성하기 위해서는 치아, 치조골 등의 경조직 뿐 아니라 치은을 포함한 연조직을 함께 고려하여야 하는데 CT 영상은 보철 등으로 인한 아티팩트(Artifact)가 다수 포함되므로 CT 영상 단독으로는 이를 파악하기 힘들기 때문에 연조직과 치아와 치은 간의 경계 등을 명확하게 파악할 수 있는 구강 스캔 영상과의 정합이 필요하다.The
영상정합부(30)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 CT 영상과 구강 스캔 영상으로부터 영상 정합에 활용할 서로 대응되는 위치의 특징점을 입력받고, 특징점에 기반한 공지된 다양한 영상 정합 알고리즘을 기초로 CT 영상과 구강 스캔 영상을 정합할 수 있다.The
또한, 전술된 바와 같이, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 특징점을 입력받지 않고 특징점 검출 알고리즘을 통하여 자동으로 특징점을 검출할 수도 있음은 물론이다. 예컨대, 영상정합부(30)는 영상에서 밝기, 색상, 구조 및 형태분석 등을 이용한 특징점 검출 알고리즘을 이용하여 CT 영상과 구강 스캔 영상에서 화소의 밝기값이 한 방향으로 급격히 변하는 부분인 에지(Edge)나 모든 방향으로 밝기값이 급격하게 변하는 부분인 코너(Corner)와 같이 영상 정합의 기준으로 적절한 특징점을 검출하고, 이를 기초로 CT 영상과 구강 스캔 영상을 정합할 수 있다. Also, as described above, the feature point may be automatically detected through the feature point detection algorithm without receiving the feature point through the
치은평면 생성부(40)는 구강 영상에 치은 평면을 생성한다. 치은 평면은 치은 상부 경계에 대응하는 평면을 의미한다. 치은 평면은 CT 영상 기반으로도 생성될 수는 있지만, 치은을 포함한 연조직이 선명하게 보이는 구강 스캔 영상을 기초로 생성되는 것이 바람직하다. 참고로, 하나의 구강 영상에 치은 평면을 생성하면, 영상 정합을 통하여 좌표계를 일치시킴으로써 다른 종류의 구강 영상에서도 생성된 치은 평면의 위치를 공유할 수 있게 된다. The gingival
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 치은평면 생성부(40)에 의하여 생성되는 치은 평면을 설명하기 위한 참고도이다.3 is a reference diagram for explaining the gingival plane generated by the gingival
도 3을 참조하면, 유리치은(Margin gingiva, 301)은 치아의 치경 부위(Cervical margin)를 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 Figure 3, the gingival (Margin gingiva, 301) is a collar-shaped gingiva surrounding the cervical margin of the tooth (Collar), the papillary gingiva (Papillary gingiva, 303) is the teeth and teeth of the free gingiva It means a pyramid-shaped gingiva that fills the triangular space (Embrasure) between them.
여기서, 치은 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 at least a portion of the gingival plane may be a boundary (b1) or a nipple gingival boundary (b2) where the tooth and the free gingiva contact.
이와 같이, 치은의 위치마다 그 높이가 상이하여 하나의 평면상에 존재하지 못하는 경우가 있을 수 있으므로 치은 평면은 모든 치은 상부 경계에 정확히 접하지 않더라도 평면의 일부가 적어도 어느 일부 치은 상부 경계에 접하도록 생성될 수 있다. As such, there may be cases where the height of each gingival is different, so that it may not exist on a single plane, so that even if the gingival plane does not exactly contact all upper gingival boundaries, a portion of the plane contacts at least some upper gingival boundaries. Can be created.
예컨대, 치은 평면은 임플란트 대상이 되는 상실 치아에 근접한 치은의 상부 경계에 접하고, 그 외 치은 상부 경계와 최대한 근접하게 위치하도록 적절한 기울기로 결정될 수 있다. 이와 같이 생성함으로써, 어버트먼트, 픽스처, 크라운 등의 임플란트 객체의 위치나 각도를 결정하는 임플란트 플래닝을 수행하거나 서지컬 가이드를 설계할 때에 치은 평면이 유용하게 활용될 수 있다.For example, the gingival plane may be determined with an appropriate slope to abut the upper boundary of the gingiva proximal to the missing tooth to be implanted, and to be positioned as close as possible to the other gingival upper boundary. By generating in this way, the gingival plane may be useful when performing implant planning to determine the position or angle of an implant object such as an abutment, fixture, crown, etc., or when designing a surgical guide.
치은평면 생성부(40)는 구강 영상의 밝기, 색상, 영상 객체의 형태 등을 분석하는 알고리즘을 기초로 크라운과 치은을 구분하는 치은 상부 경계 상의 점을 인식하거나 기계 학습(Machine learning)을 통하여 치은 상부 경계 상의 점을 자동으로 인식하여 해당 점들을 포함하거나 또는 이와 근접하게 치은 평면을 생성할 수 있다. 또는, 치은평면 생성부(40)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 치은 평면 생성의 기준이 되는 치은 경계 상의 점들을 입력받고, 이를 기초로 치은 평면을 생성할 수도 있다.The gingival
치은 평면을 생성하기 위하여 인식, 또는 입력되는 점의 개수가 특별히 한정되는 것은 아니나, 하나의 평면을 생성하기 위하여 3개의 점을 입력하는 것이 바람직하다. 만약 3개 미만의 점이 입력되거나 인식된 때에는 해당 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(40)는 치은 평면을 생성하기 위한 기준 데이터나 보간 알고리즘을 저장할 수 있다.The number of points to be recognized or input to create a gingival plane is not particularly limited, but it is preferable to input three points to create a single plane. If less than three points are input or recognized, a plane containing the point is generated, but the specific slope of the plane can be determined by applying statistical or reference data on the location 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 closest to the defined points can be determined by interpolation based on the position of the points. . To this end, the gingival
치열궁 생성부(50)는 CT 영상 또는 구강 스캔 영상을 기초로 환자의 치열이 형성하는 곡선인 치열궁 라인을 생성한다. 치열궁 라인은 CT 영상을 재구성하여 파노라마 영상(Panoramic image) 등의 생성시에도 활용되는 곡선으로 치열궁 라인의 생성을 위한 다양한 알고리즘이 공지되어 있다. 치열궁 라인은 밝기, 색상, 형상 등을 기반으로 한 영상 인식 알고리즘을 통하여 전치의 절연, 견치의 첨두, 대구치의 협측교두의 첨두 등을 인식하여 치열궁 라인을 생성하는 자동 생성 방식, 또는 전적으로 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 기반하여 생성하는 수동방식, 사용자로부터 일부 입력을 받고, 이를 이용하여 전체 치열궁 라인을 생성하는 반자동 방식으로 생성될 수도 있다.The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 치은 평면과 치열궁 라인이 생성된 구강 스캔 영상의 예를 보여준다.4 shows an example of an oral scan image in which the gingival plane and the arch form are generated according to an 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.Area A of the screen is the mandibular scan image where the gingival plane (GP) and the arch form (DL) are overlapped, and the area B is the mandibular scan image according to various angles, and the three points that are the basis for creating the gingival plane and the gingival plane. The positions 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. 참고로, 도 4에서는 치은 평면이 유두치은에 접하도록 생성된 예를 보여주지만, 전술된 바와 같이, 치은 평면은 치아와 유리치은의 경계에 접하도록 생성될 수도 있음은 물론이다.Referring to FIG. 4, the gingival plane is shown to include three points P1, P2, and P3, and it can be seen that P1, P2, and P3 are respectively located on the upper gingival boundary. For reference, FIG. 4 shows an example in which the gingival plane is created to contact the gingival gingiva, but as described above, the gingival plane may be created to contact the boundary between the teeth 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.If the points for generating the gingival plane exist on or near the upper gingival boundary, the location is not particularly limited, but in order for the gingival plane to reflect the entire gingival boundary as much as possible, as shown in FIG. It is desirable to do.
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, in FIG. 4, the arch form shows an example generated using three points as points between the anterior teeth (P4) and points between the molar teeth (P5, P6), but the position of the points or the number thereof are necessarily limited to this. It can be determined manually or automatically with an appropriate position and number so that the arch form is formed close to the patient's arch form.
치열궁 생성부(50)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
한편, 도 4에서는 구강 스캔 영상 기반으로 치열궁 라인이 생성된 예를 보여주지만, 치열궁 라인은 CT 영상 기반으로 생성될 수도 있다. 이때에도, 영상 인식을 통한 자동 생성 방식, 수동 생성 방식, 또는 반자동 생성 방식을 통하여 생성될 수 있음은 동일하다. 한편, 치열궁 라인을 생성할 때 치열궁 라인은 치은 평면 상에서 생성될 수 있다. 이와 같이 함으로써 CT 영상 데이터에서 치열궁 라인을 생성할 슬라이스(Slice)를 찾는 과정이 생략될 수 있다. 또한, 구강 스캔 영상과 CT 영상 중 어느 하나의 영상을 기반으로 치열궁 라인을 생성하더라도 영상정합부(30)에 의한 영상 정합을 통하여 좌표계가 서로 일치된 상태에서는 어느 한쪽 영상에서 생성된 치열궁 라인의 위치가 다른 영상에서도 공유될 수 있음은 물론이다.Meanwhile, FIG. 4 shows an example in which an arch form is generated based on an oral scan image, but an arch form may also be generated based on a CT image. At this time, the same may be generated through an automatic generation method through image recognition, a manual generation method, or a semi-automatic generation method. On the other hand, when creating an arch form, the arch form may be created on the gingival plane. By doing so, a process of finding a slice to generate an arch form in the CT image data can be omitted. In addition, even if the dental arch line is generated based on any one of the oral scan image and the CT image, the dental arch line generated from either image in the state where the coordinate systems are matched to each other through the image matching by the
플래닝부(60)는 파노라마 영상, 다면 재구성 영상 등과 같이 CT 데이터를 기초로 재구성된 3차원 또는 단면 영상을 포함하는 CT 영상, 구강 스캔 영상, 두 영상을 정합한 영상 등을 기초로 임플란트 객체의 크기, 위치, 각도 등을 결정하는 임플란트 플래닝을 수립한다. 임플란트 객체는 임플란트를 구성하는 요소로서 픽스처, 크라운, 어버트먼트 등을 포함한다.The
플래닝부(60)는 치은 평면과 치열궁 라인의 위치를 고려하여 각 임플란트 객체의 위치나 각도를 결정하며, 이러한 임플란트 플래닝 과정은 크라운의 위치와 크기를 먼저 결정하고 크라운에 대한 플래닝 결과를 기초로 픽스처와 어버트먼트의 위치와 각도를 결정하는 순서로 진행된다.The
이와 같이 크라운에 대한 플래닝을 수행하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100)는 크라운 라이브러리(61)를 포함할 수 있다.To perform the planning for the crown as described above, the dental surgical
크라운 라이브러리(61)는 기준 치열궁의 길이에 따른 치아 번호별 크라운의 크기를 정의하고 있다. 여기서, 기준 치열궁의 길이는 한쪽 제2 대구치의 원심면으로부터 전체 치아를 지나 반대쪽 제2 대구치의 원심면을 잇는 치열궁의 표준 길이로서, 다수의 일반인들의 통계적인 길이 값이 적용될 수 있다.
크라운 라이브러리(61)는 예컨대, 기준 치열궁 길이가 20cm라고 가정할 때 20cm 치열궁을 구성하는 전치부터 제2 대구치까지의 전체 치아, 즉, 치아 번호 구분에 따르면 상악의 경우 11번부터 28번까지의 치아, 하악의 경우 31번부터 48번까지의 치아 번호별 크라운의 크기를 정의하고 있으며, 이러한 크라운 라이브러리(61)는 실험적, 통계적인 치아 크기 값을 기초로 구축될 수 있다.
이때, 기준 치열궁의 길이 및 치아 번호별 크라운의 크기는 상악과 하악에 대하여 각각 마련될 수 있으며, 기준 치열궁의 길이가 20cm, 22cm, 24cm 등 다양한 기준 치열궁 길이 케이스별로 정의될 수 있다. 또한, 치열궁의 길이는 성별, 연령, 인종 등에 따라 차이가 존재하고, 치열궁의 길이에 따라 크라운의 크기가 달라짐을 반영하여 크라운 라이브러리(61)는 환자의 성별, 연령, 인종 등에 따라 치아 번호별 크라운의 크기를 각각 저장할 수 있으며, 기준 치열궁 길이뿐 아니라 치열궁을 가로지른 거리인 치열궁 폭경을 함께 고려하여 치아 번호별 크라운의 크기를 정의할 수도 있다. 예컨대, 기준 치열궁 길이 20cm, 치열궁 폭경 12cm인 제1 케이스, 기준 치열궁 길이 21cm, 치열궁 폭경 13cm인 제2 케이스 등과 같이 두 가지 항목을 동시에 고려하여 케이스를 분류하고 각 케이스에 상응하는 치아 번호별 크라운의 크기를 정의할 수 있을 것이다. At this time, the length of the reference dental arch and the size of the crown for each tooth number may be provided for the maxilla and the mandible, respectively, and the length of the reference dental arch may be defined for various reference arch length cases, such as 20cm, 22cm, 24cm. In addition, the length of the arch form differs according to gender, age, race, etc., and the
또한, 크라운 라이브러리(61)는 치열궁의 형태를 더 포함하여 치아 번호별 크라운의 크기를 정의할 수도 있다. 예를 들어, 치열궁의 형태에 따라 사각형(Square), 뾰족형(Tapered), 계란형(Oval) 등으로 구분이 가능하며, 크라운 라이브러리(61)는 기준 치열궁 길이가 동일하더라도 구체적인 치열궁 형태에 따라 크라운의 크기를 각각 정의할 수도 있다.In addition, the
이와 같은 크라운 라이브러리(61)는 플래닝부(60)가 치아 상실 영역의 위치와 크기에 대응하는 크라운에 대한 플래닝을 수행할 때 활용된다.The
플래닝부(60)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계를 각각 입력 받고, 입력된 좌우측 경계까지의 치열궁 라인의 길이를 측정하고, 이를 크라운 라이브러리(61)에 적용하여 상실 치아 번호의 크라운의 크기를 결정한다. 이는 치열궁 상에 전체 치아가 배치되므로 치열궁 길이와 각 크라운의 크기가 상관성이 있음을 반영한 것이다. 참고로, 치열궁 라인의 길이 측정은 예컨대, 정적분에 기반한 길이 산출 알고리즘을 비롯하여 곡선의 길이를 산출하는 공지된 다양한 알고리즘을 기초로 이루어질 수 있는 것으로 설명의 간략화를 위하여 상세한 설명은 생략하기로 한다. The
플래닝부(60)는 크라운 라이브러리(61)를 기초로 결정된 크기를 가지는 크라운을 치아 상실 영역에 생성하고, 치아 상실 영역에 인접한 치아 경계와 치은 경계 등을 반영하여 크라운의 위치와 크기를 조정하여 크라운에 대한 플래닝을 완료한다. 이때, 치아의 경계나 치은 경계 부근에서는 영상에서 나타나는 색상이나 밝기 값이 변함을 이용하여 영상의 픽셀이나 복셀 값을 기초로 치아의 경계나 치은 경계를 자동으로 검출하거나 기계 학습을 통하여도 자동 검출이 가능하다.The
플래닝부(60)는 선행된 크라운 플래닝 결과를 기초로 픽스처, 어버트먼트의 위치와 식립각도를 결정한다. 플래닝부(60)는 크라운의 중심축과 픽스처의 중심축이 일치되도록 픽스처를 식립하는 등의 크라운의 중심축 대비 픽스처의 식립각도, 크라운-픽스처 간 거리, 크라운-어버트먼트 간 거리와 같이 하나의 임플란트를 구성하는 각 객체 간 거리, 인접 픽스처 간 거리와 같이 인접한 위치에 식립되는 동종 객체 간 거리 등에 관한 기준 정보를 미리 저장하고 이를 기초로 픽스처, 어버트먼트의 위치와 식립각도를 결정할 수 있다.The
가이드 생성부(70)는 플래닝부(60)에 의한 임플란트 플래닝 결과를 반영하여 서지컬 가이드를 생성하는 것으로, 가이드 생성부(70)는 서지컬 가이드의 위치, 서지컬 가이드의 형상, 가이드 홀의 위치, 언더컷 영역 등을 결정한다. The
여기서, 가이드 홀은 임플란트 시술시 치조골 천공을 위한 드릴과 임플란트 객체가 삽입되는 홀을 의미한다. 한편, 치아가 목(Neck) 부분인 치경을 향하여 점차 좁아지는 형상을 가지기 때문에 치아 형상에 맞추어 서지컬 가이드를 제작하면 구강에 장착시 손상을 입을 수 있다. 이에, 언더컷 영역은 구강 내 원활한 장착을 위하여 서지컬 가이드와 환자의 구강 객체의 표면 사이에 소정의 갭(Gap)이 부여되는 영역을 의미하는 것으로, 언더컷 영역은 환자에게 서지컬 가이드가 실제 장착될 때, 치은과 치아 등 환자의 구강 객체와 직접 접촉되는 서지컬 가이드의 내부 형상과 관계된다.Here, the guide hole means a hole into which a drill and an implant object are inserted for drilling of the alveolar bone during the implant operation. On the other hand, since the tooth has a shape that gradually narrows toward the neck, which is the neck portion, manufacturing a surgical guide according to the shape of the tooth may damage the oral cavity. Accordingly, the undercut region refers to an area in which a predetermined gap is provided between the surgical guide and the surface of the patient's oral object for smooth mounting in the oral cavity, and the undercut region is to be actually mounted with the surgical guide to the patient. At this time, it relates to the internal shape of the surgical guide in direct contact with the patient's oral object, such as gingiva and teeth.
이와 같이, 서지컬 가이드의 생성을 위하여 가이드 생성부(70)는 가이드 라이브러리(71)를 활용할 수 있다.As described above, the
가이드 라이브러리(71)는 임플란트 대상 치아 번호에 따른 서지컬 가이드의 형상 정보를 보유하고 있다.The
예를 들어서, 하악 좌측 제1 대구치인 36번 치아가 상실되어 임플란트 시술이 필요하다고 가정할 때, 서지컬 가이드는 하악 전체를 커버하는 형상이 아닌 36번 치아 부근의 일부 하악을 커버하는 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 이와는 달리, 36번 치아 외에도 우측의 제2 대구치인 47번 치아가 추가로 상실되었다면 좌측과 우측을 모두 커버할 수 있도록 서지컬 가이드가 전체 하악의 치열궁에 대응하는 형상을 가질 필요가 있다.For example, assuming that the first molar on the left side of the mandible has lost tooth 36 and needs an implant procedure, the surgical guide has a shape that covers some of the mandible near tooth 36, not the shape that covers the entire mandible. Can be formed. On the other hand, if the second molar on the right side, the 47th tooth, in addition to the 36th tooth, is additionally lost, the surgical guide needs to have a shape corresponding to the entire arch of the mandible so as to cover both the left and right sides.
이처럼, 가이드 라이브러리(71)는 치아가 상실되어 임플란트 시술 대상이 되는 치아 번호 케이스에 각각 대응되는 서지컬 가이드의 형상 정보, 예컨대, 전체 형상/일부 형상과 같이 커버하는 면적, 가이드 크기, 형상 곡률, 가이드 높이, 가이드 두께, 가이드 폭 등에 관한 정보를 포함한다. 서지컬 가이드의 형상은 하악 또는 상악 전체를 커버하는 전체 형상 또는 일부를 커버하는 일부 형상으로 크게 구분할 수 있고, 일부 형상에 대해서도 시술 대상 치아 번호에 따라 커버되는 면적, 형상의 곡률이 달라질 수 있다. 또한, 가이드 라이브러리(71)는 상악과 하악을 구분하여 각각 형상 정보를 보유할 수 있으며, 환자의 성별, 연령, 인종에 따라서도 각각 마련될 수 있다. 이는 성별, 연령, 인종에 따라 치열궁의 곡률이나 길이 등이 서로 상이함을 반영한 것이다. In this way, the
뿐만 아니라, 가이드 라이브러리(71)는 치열궁의 형태에 따라 치아 번호 케이스에 대응되는 서지컬 가이드 형상 정보를 각각 보유할 수도 있다. 예를 들어, 치열궁은 사각형, 뾰족형, 계란형 등의 형태로 구분이 가능하며, 이와 같은 치열궁 형태는 서지컬 가이드의 곡률 등과 밀접한 연관이 있음을 반영한 것이다.In addition, the
가이드 라이브러리(71)는 다양한 임상 케이스를 통하여 축적된 통계적, 실험적인 데이터를 기초로 구축될 수 있으며, 사용자의 서지컬 가이드 설계 히스토리를 반영하여 가이드 라이브러리(71)에 새로운 형상 정보가 추가되거나 지속적으로 갱신될 수도 있음은 물론이다.The
한편, 전술된 가이드 형상 정보 외에도 가이드 라이브러리(71)는 서지컬 가이드의 형상에 대응하여 서지컬 가이드 상에 생성되는 텍스트 바와 가이드 창의 위치 정보를 포함할 수도 있다. 이를 통하여, 가이드 생성부(70)는 가이드 라이브러리(71)로부터 서지컬 가이드의 기본 형상뿐 아니라 텍스트 바와 가이드 창도 한번에 생성할 수 있게 된다. 여기서, 텍스트 바는 환자이름, 병원명, 차트 번호 등 서지컬 가이드를 관리하는데 필요한 각종 텍스트 데이터가 기입되는 라벨의 일종이며, 가이드 창은 임플란트 시술시 서지컬 가이드의 장착상태를 파악하기 위하여 임플란트 시술 대상 영역 주변으로 형성되는 개구를 의미한다. On the other hand, in addition to the guide shape information described above, the
예컨대, 텍스트 바는 서지컬 가이드가 하악 또는 상악의 전체를 커버하는 전체 형상을 가질 때에는 혀(Tongue) 또는 구개(Palate)를 가로질러 좌측과 우측을 연결하는 곳에 위치할 수 있으며, 부분 형상의 경우 시술시 방해가 되지 않도록 시술 대상 치아를 벗어난 곳에 위치할 수 있을 것이다. 또한, 가이드 창은 시술 대상 치아에 인접한 2개의 연속 치아 사이를 파악할 수 있는 곳에 위치할 수 있다.For example, the text bar may be positioned where the left and right sides are crossed across the tongue or palate when the surgical guide has the entire shape covering the entire mandible or maxilla. It may be located outside the tooth to be treated so as not to interfere with the procedure. In addition, the guide window may be positioned where it is possible to grasp between two consecutive teeth adjacent to the target tooth.
가이드 생성부(70)는 가이드 라이브러리(71)로부터 구강 영상에서 상실된 치아 번호에 대응되는 서지컬 가이드의 기본 형상을 결정하고, 결정된 형상에 따른 서지컬 가이드를 생성한다. 이때, 서지컬 가이드가 치은이나 치아에 직접 접촉되는 내부 형상에는 언더컷 영역이 반영된다. The
가이드 생성부(70)는 치은평면 생성부(40)에 의하여 생성된 치은 평면의 기울기를 기초로 서지컬 가이드의 구강 삽입 방향을 결정하고, 구강 삽입 방향의 복수의 직선을 CT 영상 또는 구강 스캔 영상에 생성하여 직선과 영상 객체에 해당하는 구강 객체의 표면이 접하는 접점의 위치를 기초로 언더컷 영역을 산출할 수 있다. 언더컷 영역에서는 구강 객체와 소정 거리 이격된 갭이 부여되도록 내부 형상 일부가 제거됨으로써 시술시 서지컬 가이드가 환자의 구강에 원활하게 장착되도록 할 수 있다. 이와 같이 언더컷 영역을 내부 형상에 반영시, 서지컬 가이드의 외부 형상은 그대로 두고 내부 형상만 변경될 수도 있으나, 이 과정에서 서지컬 두께가 다른 부분에 비하여 얇아질 수 있으므로 서지컬 두께가 전체적으로 균등하게 유지되도록 외부 형상도 함께 변경될 수도 있음은 물론이다. The
한편, 가이드 생성부(70)가 가이드 라이브러리(71)로부터 가이드의 형상을 불러와 서지컬 가이드를 생성할 때, 서지컬 가이드의 위치는 서지컬 가이드의 중심 라인과 치열궁 생성부(50)에 의한 치열궁 라인이 대응되도록 결정될 수 있다. On the other hand, when the
또한, 서지컬 가이드의 높이는 임플란트 시술에 있어서 중요한데, 예컨대, 가이드 높이가 지나치게 낮으면 서지컬 가이드가 환자 구강에 잘 고정되지 않아 드릴링시 가이드가 움직일 수 있는 위험이 존재하며, 반대로 높이가 너무 높으면 환자 치은에 통증을 유발할 가능성이 있다. 이에, 가이드 생성부(70)는 치은평면 생성부(40)를 통해 생성된 치은 평면의 위치를 기초로 서지컬 가이드의 높이를 결정함으로써 사용자가 임의로 가이드 높이를 결정하는 종래기술에 비하여 환자의 구강에 맞춤화된 서지컬 가이드를 설계할 수 있다.In addition, the height of the surgical guide is important in the implant procedure. For example, if the guide height is too low, there is a risk that the surgical guide may move when drilling because the surgical guide is not well fixed to the patient's mouth. There is a possibility of causing gingival pain. Accordingly, the
한편, 전술된 바와 같이, 가이드 생성부(70)는 서지컬 가이드의 기본 형상은 가이드 라이브러리(71)를 기초로 결정하고, 서지컬 가이드에 형성되는 가이드 홀은 플래닝부(60)에 의하여 플래닝된 픽스처의 식립위치를 고려하여 결정한다. 가이드 생성부(70)는 가이드 홀의 위치는 플래닝부(60)에 의한 픽스처 식립위치에 대응되도록 결정하고 가이드 홀의 직경은 픽스처의 너비에 의하여 결정할 수 있다.On the other hand, as described above, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100)는 크라운 라이브러리(61)와 가이드 라이브러리(71)를 활용함으로써 서지컬 가이드 설계 프로세스 상에서 사용자로부터 임플란트 객체의 크기나 식립각도, 서지컬 가이드의 형상 등을 결정하기 위한 별도의 입력을 받지 않고도 환자의 구강에 적합한 서지컬 가이드를 설계할 수 있게 된다.As described above, the dental surgical
다만, 가이드 라이브러리(71)는 다수 일반인들의 구강 크기나 형태에 기반하여 생성된 것으로서, 구강 형태나 형상이 일반적인 범주에서 벗어나 가이드 라이브러리(71)의 형상이 환자에 정확하게 맞지 않는 케이스가 존재할 수도 있다. 이를 위하여, 가이드 생성부(70)는 환자의 구강 영상에 서지컬 가이드를 최종적으로 생성하기 전에 가이드 라이브러리(71)에 따른 가이드 형상을 그대로 활용하지 않고 환자의 치열궁 라인의 길이, 곡률 등을 기초로 가이드 형상을 보정하여 환자에 보다 적합하게 커스터마이징(Customizing)할 수도 있다.However, the
예를 들어, 가이드 라이브러리(71)에 따른 가이드 형상의 기준이 된 치열궁 라인의 길이에 비하여 환자의 실제 치열궁 라인의 길이가 기설정된 기준치 이상 짧은 경우 가이드 형상의 길이를 축소할 수 있고, 반대로 기준치 이상 긴 경우 가이드 형상의 길이를 연장할 수 있을 것이다. 또한, 환자의 실제 치열궁 곡률이 가이드 라이브러리(71)에 따른 가이드 형상의 기준 곡률보다 기준치 이상 크거나 작은 경우, 이에 대응하여 가이드 형상의 곡률을 조정할 수 있다. For example, when the length of the actual arch form of the patient is shorter than a predetermined reference value, compared to the length of the arch form, which is the standard of the guide form according to the
가이드 생성부(70)를 통하여 최종적으로 생성된 서지컬 가이드는 구강 스캔 영상, CT 영상, 또는 정합된 영상 등에 중첩되어 표시되고, 사용자는 서지컬 가이드를 수정하거나 보완할 수 있다.The surgical guide finally generated through the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하, 도 5를 참조하여, 전술된 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100) 구성의 유기적인 동작을 살펴보기로 한다.5 is a flowchart illustrating a method for designing a dental surgical guide according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 5, the organic operation of the above-described dental surgical
도 5를 참조하면, 영상획득부(20)가 CT 장비와 구강 스캐너 등의 촬영 장치를 통하여 임플란트 시술이 필요한 환자의 치아배열이 나타난 구강 CT 영상, 구강 스캔 영상을 획득하는 것이 전제된다(S10). 이와 더불어, 촬영된 영상에서 노이즈를 처리하거나 기울기 등을 보정하는 등의 영상 전처리 과정, 영상을 3차원 영상 및 단면 영상으로 재구성하는 과정이 수반될 수 있다.Referring to FIG. 5, it is presumed that the
경조직과 연조직을 모두 고려하여 임플란트 플래닝과 서지컬 가이드 설계를 수행하기 위하여, 영상정합부(30)를 통하여 CT 영상과 스캔 영상을 정합하는 과정이 필요하다(S20).In order to perform implant planning and surgical guide design in consideration of both hard tissue and soft tissue, a process of matching the CT image and the scanned image through the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 정합 방법을 나타낸 흐름도이다6 is a flowchart illustrating an image matching method according to an embodiment of the present invention
도 6을 참조하면, CT 영상 데이터의 영상 좌표계 정보와 스캔 영상의 영상 좌표계 정보를 각각 획득하고, 이를 기초로 CT 영상과 스캔 영상 각각에 대하여 복수의 뷰(View) 영상을 생성한다(S200). 여기서, 뷰 영상은 소정의 방향 내지는 각도에서 객체를 바라본 영상으로서, 예컨대, 뷰 영상은 좌측면 영상, 우측면 영상, 정면 영상 등을 포함할 수 있으며, 반드시 위 3개 방향에 한정되는 것이 아니고, 상면 방향, 저면 방향 등을 비롯하여 다양한 방향 및 각도에 따른 영상을 포함할 수 있다. 생성되는 각 뷰 영상은 서로 다른 방향에 대응된다. 참고로, 영상 좌표계를 기준으로 소정의 방향으로 객체가 표현된 뷰 영상을 생성하는 것은 공지된 알고리즘이므로 설명의 간략화를 위하여 상세한 설명은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 6, image coordinate system information of CT image data and image coordinate system information of a scanned image are respectively obtained, and a plurality of view images are generated for each of the CT image and the scanned image (S200). Here, the view image is an image looking at an object from a predetermined direction or angle. For example, the view image may include a left side image, a right side image, and a front image, and is not necessarily limited to the above three directions. It may include images according to various directions and angles, including directions, bottom directions, and the like. Each view image generated corresponds to a different direction. For reference, since it is a known algorithm to generate a view image in which an object is expressed in a predetermined direction based on an image coordinate system, a detailed description will be omitted to simplify the description.
생성된 뷰 영상은 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 디스플레이되어 사용자에게 제공된다(S210).The generated view image is displayed through the
사용자가 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 뷰 영상에 특징점을 입력하면, 영상정합부(30)는 입력된 특징점을 기준으로 두 영상을 정합한다(S220, S230). 영상 정합은 특징점을 기반으로 하는 다양한 영상 정합 알고리즘에 의할 수 있음은 전술된 바와 같다.When the user inputs a feature point to the view image through the
도 7은 도 6의 실시예에 따른 영상 정합 과정에서 생성된 뷰 영상이 표시된 화면의 일 예를 보여준다.7 shows an example of a screen on which a view image generated in the image matching process according to the embodiment of FIG. 6 is displayed.
도 7의 A 영역은 스캔 영상에 대한 뷰 영상(701, 702, 703)이 표시된 영역이고, B 영역은 CT 영상에 대한 뷰 영상(704, 705, 706)이 표시된 영역으로서, 왼편부터 순서대로 우측 방향, 정면 방향, 좌측 방향에 따른 뷰 영상(701 내지 706)이 분할된 화면에 표시된 예를 보여준다.Area A of FIG. 7 is an area in which view
도 7과 같이, CT 영상에 대한 뷰 영상과 스캔 영상에 대한 뷰 영상은 서로 동일한 방향에 대하여 생성된다. 예컨대, CT 영상에 대하여 좌측면 영상, 우측면 영상, 정면 영상으로 3개의 뷰 영상이 생성되었다고 가정하였을 때, 스캔 영상에 대한 뷰 영상도 이와 동일하게 좌측면, 우측면, 정면에 대응하는 뷰 영상이 생성된다.As shown in FIG. 7, the view image for the CT image and the view image for the scan image are generated with respect to the same direction. For example, when it is assumed that three view images are generated as a left image, a right image, and a front image for a CT image, the view images for the scanned image are also generated for the left, right, and front views. do.
CT 영상과 스캔 영상의 각 뷰 영상 중 동일한 방향에 따른 뷰 영상은 서로 대응되는 위치에 표시되어 있다. 예컨대, 스캔 영상에 대한 우측 방향 뷰 영상(701)과 CT 영상에 대한 우측 방향 뷰 영상(704)이 아래 위로 서로 대응되는 위치에 표시되어 있다. 이를 통해, 사용자가 두 구강 영상에 대해서 동일 위치에 대응하는 특징점을 쉽게 파악할 수 있다. 또한, 두 구강 영상의 스케일도 서로 대응되도록 뷰 영상을 생성함으로써 사용자가 더 직관적으로 특징점을 파악하도록 할 수 있다.Among the view images of the CT image and the scan image, the view images along the same direction are displayed at positions corresponding to each other. For example, the right-
참고로, 6개의 뷰 영상(701 내지 706)에 입력된 점(c1 내지 c6)은 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력된 특징점의 예시를 보여준다.For reference, points c1 to c6 input to the six
영상 정합 결과는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자에게 제공될 수 있으며, 사용자는 제공된 결과 영상을 기초로 정합 결과를 평가하여 필요한 경우에는 특징점의 위치를 변경하거나 새로운 특징점을 추가하여 종전의 영상 정합 결과를 수정할 수 있다. 또는 이와는 달리 영상 정합 결과가 사용자에게 제공되지 않고 다음 단계로 넘어갈 수도 있음은 물론이다.The image registration result can be provided to the user through the
도 6에서는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 정합에 활용되는 특징점을 사용자로부터 직접 입력받는 예가 설명되었으나, 영상의 밝기, 색상 등을 분석하여 에지, 코너와 같이 영상 정합에 적절한 특징점을 자동으로 검출할 수도 있음은 전술된 바와 같다.In FIG. 6, an example in which a feature point used for registration is directly input from a user through the
이와 같이, 구강 CT 영상과 구강 스캔 영상의 정합이 완료되면, 구강 영상에 치은 평면과 치열궁 라인이 생성된다(S30).As described above, when registration of the oral CT image and the oral scan image is completed, the gingival plane and the dental arch line are generated in the oral image (S30).
치은평면 생성부(40)는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 입력된 점을 기초로 치은 상부 경계에 대응되는 치은 평면을 생성할 수 있으며, 또는, 구강 영상에서 밝기, 색상이나 객체 형상 등을 기초로 치은 상부 경계상의 점들을 인식하여 자동으로 치은 평면을 생성하도록 구현될 수도 있다. The gingival
한편, 치은 평면이 임플란트 플래닝을 위한 시뮬레이션과 서지컬 가이드 설계 시에도 활용되는 것을 감안하면 임플란트 대상인 상실 치아에 근접한 치은의 경계에 접하도록 생성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 치은평면 생성부(40)는 치아가 상실된 영역을 인식하고, 해당 영역 주변으로 점이 입력될 영역을 가이드 하기 위한 가이드 박스를 표시하여 치아 상실 영역 주변에서 점이 입력될 수 있도록 유도할 수도 있을 것이다. 또한, 3개 이상의 점이 입력되어 보간이 필요할 때에도 치아 상실 영역과의 거리의 근접 여부에 따라 보간시 가중치를 달리 적용할 수도 있다.On the other hand, considering that the gingival plane is also used in designing a simulation and surgical guide for implant planning, it is preferable that the gingival plane is created to contact the gingival boundary close to the missing tooth, which is the target of the implant. To this end, the gingival
치열궁 생성부(50)는 치열궁 라인을 생성하기 위한 공지된 다양한 알고리즘을 적용하여 치열궁 라인을 생성할 수 있다. 예컨대, 치열궁 라인은 홀 필링(Hole filling), 연결 성분 분석(Connected Component Analysis), 세선화 작업, 곡선 적합(Curve fitting) 등의 과정을 거쳐 자동으로 생성될 수 있다. 참고로, 홀 필링은 치아가 결손된 부위나 치아 근관 부위 등의 빈 영역을 채우기 위한 처리이며, 연결 성분 분석은 개별 치아의 연결 성분을 추출하기 위한 처리이고, 세선화 작업은 연결 성분에 세선화 작업을 수행하는 것으로 연결 성분의 중심선을 기초로 치열궁 라인을 생성할 수 있다. 곡선 적합은 세선화 작업을 통해 일차적으로 생성된 치열궁 라인에 소정 함수식을 적용하여 부드러운 곡선 형태의 치열궁 라인을 얻기 위한 처리이다. 이와 같은 자동 생성 방식 외에도 치열궁 생성부(50)는 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 기반하여 수동으로 치열궁 라인을 생성할 수도 있다.The
이어서, 플래닝부(60)를 통하여 크라운, 픽스처, 어버트먼트 등 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 위치, 크기, 각도를 결정하기 위한 임플란트 플래닝이 이루어진다(S40). 임플란트 플래닝은 구강 스캔 영상, CT 데이터를 재구성한 3차원 영상, 단면 영상, 및 스캔 영상과 CT 영상을 정합한 정합 영상 등을 기반으로 이루어질 수 있다. Subsequently, the implant planning for determining the position, size, and angle of the implant object constituting the implant, such as a crown, fixture, abutment, is performed through the planning unit 60 (S40 ). Implant planning may be performed based on an oral scan image, a 3D image reconstructed from CT data, a cross-sectional image, and a matched image obtained by matching a scan image with a CT image.
예컨대, 크라운, 어버트먼트, 픽스처에 대한 플래닝시 치조골 등의 경조직이 잘 나타나는 CT 영상을 기반으로 수행될 수도 있지만, 크라운에 대한 플래닝은 치은 경계나 인접 치아 경계와의 관계가 중요함을 감안하여 치아 경계나 연조직이 잘 나타난 구강 스캔 영상에서 이루어질 수도 있다. 이처럼, 각 객체마다 서로 다른 종류의 영상에서 플래닝이 이루어질 수도 있으며, 영상 정합을 통하여 다른 영상에서 이루어진 플래닝 결과가 공유될 수 있음은 물론이다.For example, when planning for a crown, abutment, or fixture, hard tissue such as alveolar bone may be performed based on a CT image, but planning for the crown takes into account that the relationship between the gingival border and the adjacent tooth border is important. It can also be done on an oral scan image that shows the teeth or soft tissue. As described above, planning may be performed on different types of images for each object, and of course, planning results made on other images may be shared through image matching.
임플란트 플래닝은 치아 상실 영역에 맞추어 크라운의 위치와 크기를 먼저 결정한 후, 크라운에 대응하여 픽스처와 어버트먼트의 위치 및 식립각도가 결정되는 방식으로 진행된다. 위 과정은 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력에 따라 수동으로 이루어지거나 또는, 영상 인식 알고리즘을 이용하여 치아 상실 영역을 검출하고, 하나의 임플란트를 구성하는 각 객체 간 거리, 인접한 위치에 식립되는 동종 객체 간 거리 등에 관한 기준 정보를 미리 저장하고 이를 기초로 자동으로 플래닝이 이루어질 수도 있음은 전술된 바와 같다.Implant planning is performed in such a way that the position and size of the fixture and the abutment are determined in response to the crown, after first determining the position and size of the crown according to the tooth loss area. The above process is performed manually according to a user input through the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 임플란트 플래닝 방법에 관한 흐름도이다.8 is a flowchart of an implant planning method according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계를 입력받는다(S400).Referring to FIG. 8, a centrifugal surface boundary of the left and right second molars is input through the user interface unit (S400 ).
도 9는 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계를 입력받는 일 예시로서, 도 9를 참조하면, 치열궁 라인의 좌우측에 컨트롤 바(CB)를 생성하여 제공하고, 사용자가 컨트롤 바(CB)를 제2 대구치의 원심면 경계에 대응되는 지점까지 이동시키는 방식으로 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계(901,902)를 입력받도록 구현될 수 잇다.9 is an example of receiving the boundary of the distal surface of the left and right second molar teeth. Referring to FIG. 9, the control bar CB is generated and provided on the left and right sides of the arch form, and the user provides the control bar CB. It may be implemented to receive the left and right second molar
이어서, 플래닝부(60)는 치열궁 라인의 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계까지의 길이를 산출한다(S410). Subsequently, the
이와 같이, 치열궁 라인의 길이가 산출되면, 플래닝부(60)는 기준 치열궁 라인의 길이에 따라 치아 번호별 크라운의 크기를 정의하고 있는 크라운 라이브러리(61)에 산출된 치열궁 라인의 길이를 적용하여 상실 치아 번호에 대응되는 크라운의 크기를 결정한다(S420). 이때, 크라운 라이브러리(61)의 정의에 따라 치열궁 라인의 길이 외에도 환자의 성별, 연령, 인종, 환자의 구체적인 치열궁의 형태 등의 추가 정보가 함께 활용될 수 있음은 물론이다. As described above, when the length of the arch form is calculated, the
다만, 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계까지의 측정된 치열궁 라인의 길이가 크라운 라이브러리(61)에 존재하지 않을 때에는, 플래닝부(60)는 크라운 라이브러리(61)로부터 측정된 길이와 가장 가까운 기준 치열궁 라인의 길이에 대응하는 크라운 크기 값으로 결정할 수 있으며, 또는 측정된 길이에 근접한 기준 치열궁 라인의 길이에 대응하는 크라운 크기 값을 기초로 보간을 수행하여 해당 측정 길이에 상응하는 크라운 크기를 산출할 수도 있을 것이다.However, when the length of the arch form measured from the left and right second molars to the boundary of the distal surface of the second molar does not exist in the
여기서, 상실 치아 번호는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자에게 직접 입력받거나, 환자 내원에 따라 환자의 진료 정보, 치아 상태 등이 기록된 차트 데이터를 관리하는 전자의무기록(Electronic Medical Record, EMR) 서버 등과 연동되어 상실 치아 번호에 관한 정보를 수신할 수도 있다. Here, the missing tooth number is directly input to the user through the
또는, 플래닝부(60)는 치아간 경계에서는 색상이나 밝기 값이 변함을 이용하여 각 치아 영역을 분할(Segmentation)한 후 분할된 치아 영역마다 치아 번호를 할당하고, 상실된 치아 영역과 치아가 존재하는 다른 영역 간 색상이나 밝기가 서로 다르게 나타남을 이용하여 영상의 픽셀이나 복셀 값을 기초로 치아 상실 영역을 검출하여 상실 치아 번호를 파악할 수도 있을 것이다. 예컨대, 치아가 상실된 부분과 치아가 존재하는 부분은 밀도가 상이하기 때문에, X선의 감쇄율이 달라 CT 영상에서 밝기가 서로 다르게 나타난다. 치아가 상실된 부분이 상대적으로 어둡게 나타나게 된다. 참고로, 치아 영역 분할은 클러스터링 기법(Clustering method), 압축 기반 기법(Compression-based method), 히스토그램 기반 기법(Histogram-based method), 윤곽선 검출 기법(Edge detection method), 영역 성장 기법(Region growing method) 등 다양한 공지된 영상 분할 기법을 이용하여 분할할 수 있다.Alternatively, the
전술된 단계를 통하여, 상실 치아 번호에 대응하는 크라운의 크기가 결정되면, 플래닝부(60)는 결정된 크기를 가지는 크라운을 치아 상실 영역에 생성한다(S430). 이때, 플래닝부(60)는 치열궁 라인 상에 크라운을 생성할 수 있으며, 크라운의 하부는 치은 평면을 미리 결정된 기준 이상 넘어서 내려가지 않도록 하고, 또한 크라운의 상부는 교합 평면을 미리 결정된 기준 이상 넘어서 올라가지 않도록 제한할 수 있다. 또한, 치은 평면이 임플란트 대상이 되는 상실 치아의 치은 상부 경계에 접하도록 생성된 경우에는 크라운의 하부가 치은 평면에 접하도록 생성할 수도 있다.When the size of the crown corresponding to the missing tooth number is determined through the above-described steps, the
참고로, 교합 평면은 상하 치열이 만나는 교합면이 이루는 평면으로서, 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 교합면 상의 점을 입력받고 해당 점들을 포함하는 평면으로 생성되거나 또는 영상 인식을 통하여 하악중절치의 절연, 하악의 좌우측 제2 대구치의 협측 원심교두점을 인식하여 위 점을 연결하는 평면으로서 자동으로 생성될 수도 있다.For reference, the occlusal plane is a plane formed by the occlusal surface where the upper and lower dentition meets, and a point on the occlusal surface is input through the
크라운 라이브러리(61)는 다수 일반인들의 평균적인 치아 크기에 기반한 것이므로, 환자에 따라 세밀한 조정이 필요한 경우가 있다. 이에, 치아 상실 영역의 치은 경계, 인접 치아 경계를 기초로 생성된 크라운의 크기를 조정하는 과정이 수반될 수도 있다. 크기 조정은 자동으로 또는 사용자 인터페이스부(10)를 통한 사용자 입력으로 수동으로 이루어질 수도 있다. Since the
도 10은 크라운의 크기가 조정되는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 10 is a reference diagram for explaining a method of adjusting the size of the crown.
도 10을 참조하면, 플래닝 대상인 크라운(C)의 하단(CL)는 치은 평면(GP)에 접하도록 생성될 수 있으며, 크라운의 근심면(Mesial) 경계(CM)와 원심면(Distal) 경계(CD)가 각각 인접한 치아(1005, 1007)와 접하도록 크기가 조정될 수 있다. Referring to FIG. 10, the lower end C L of the crown C, which is a planning target, may be created to contact the gingival plane GP, and the mesial boundary C M and the distal surface of the crown are distal. Sizes may be adjusted such that the borders C D contact the
도 10에서는 크라운이 근심 방향으로만 크기가 확대되는 예를 보여주고 있다. 이와 같이, 어느 한 방향으로만 크라운의 크기가 확대/축소될 수도 있지만, 근심, 원심, 설측, 협측, 즉 모든 방향으로 균등한 비율로 크라운의 크기가 확대/축소될 수도 있다. 이와 같이, 모든 방향으로 함께 확대/축소 될 때에도, 협측/설측 방향으로는 협측의 치아 풍융부를 연결한 협측 풍융라인(1009)과 설측의 치아 풍융부를 연결한 설측 풍융라인(1010)을 넘어서 확대되지 않도록 제한될 수 있으며, 근심/원심 방향으로는 인접 치아 경계를 넘어서지 않도록 하되, 치열의 맨 끝에 위치하여 한쪽 인접 치아가 존재하지 않는 제2 대구치의 경우에는 사용자 인터페이스부(10)를 통해 입력된 제2 대구치의 원심면 경계를 넘어서지 않도록 확대가 제한될 수 있다.10 shows an example in which the crown is enlarged only in the mesial direction. As described above, the size of the crown may be enlarged/reduced in only one direction, but the size of the crown may be enlarged/reduced at an equal ratio in all directions in the mesial, centrifugal, lingual, buccal, ie. As such, even when enlarged/reduced together in all directions, the buccal/lingual direction is not enlarged beyond the
한편, 복수 개의 연속되는 크라운에 대한 플래닝을 수행할 때에도 도 10을 참조하여 전술된 바와 같이 각 크라운에 대해서 그 크기가 개별적으로 조정될 수 있음은 물론이다. 뿐만 아니라, 연속되는 크라운 중 하나의 크라운의 크기가 변경되면 이에 인접한 크라운의 크기도 함께 변경되는 케이스가 많음을 고려하여 연속되는 크라운을 그룹핑하고 하나의 객체로 인식하여 복수 개의 크라운의 확대/축소가 함께 이루어지도록 함으로써 플래닝 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.On the other hand, when planning for a plurality of consecutive crowns, it is needless to say that the size of each crown can be individually adjusted as described above with reference to FIG. 10. In addition, if the size of one of the consecutive crowns is changed, considering that there are many cases where the size of the adjacent crown is also changed, grouping of consecutive crowns and recognizing it as one object makes it possible to enlarge/reduce multiple crowns. By working together, planning efficiency can be improved.
전술된 바와 같이, 크라운에 대한 임플란트 플래닝이 완료되면, 이어서, 이를 기초로 픽스처와 어버트먼트에 대한 임플란트 플래닝 절차가 후속된다(S440). 이를 위하여, 플래닝부(60)는 크라운, 어버트먼트, 픽스처 간 거리에 관한 기준 정보를 저장하고, 이를 기초로 각 객체별 적절한 위치를 설정할 수 있다. 예컨대, 플래닝부(60)는 크라운의 상단부터 픽스처의 상단 사이의 거리가 미리 결정된 기준 거리를 만족하도록 픽스처와 어버트먼트의 위치를 결정할 수 있다.As described above, when the implant planning for the crown is completed, the implant planning procedure for the fixture and the abutment is subsequently followed (S440). To this end, the
도 11은 픽스처와 어버트먼트에 대한 임플란트 플래닝 방법의 일 예를 설명하기 위한 참고도이다.11 is a reference diagram for explaining an example of an implant planning method for fixtures and abutments.
도 11을 참조하면, 플래닝부(60)는 크라운(C)의 중심축(C0)과 픽스처(F)의 중심축(F0)이 서로 일치되도록 픽스처(F)의 식립각도를 결정할 수 있다. 또한, 어버트먼트(AB)의 상단으로부터 크라운의 중심축(C0) 상의 상단까지의 간격 d1에 관한 어버트먼트 체결 기준 정보, 치은 경계(1101)로부터 크라운(C)의 중심축(C0) 상의 상단까지 크라운(C)이 치은 경계(1101) 위로 노출되는 크라운(C)의 높이 d3에 관한 크라운 높이 기준 정보, 치은 경계(1101)로부터 치조골에 식립되는 픽스처(F)의 최상단까지의 수직 거리인 d4에 관한 픽스처 식립 높이 기준 정보를 미리 저장하고, 이에 부합하도록 플래닝을 수행할 수 있다. Referring to FIG. 11, the
이에 따르면, d1과 d3 거리가 저장된 기준 정보를 만족하도록 정해지면 어버트먼트(AB)가 크라운(C)과 체결되는 길이인 d2는 자동적으로 결정된다. 한편, 치은 경계(1101)와 치조골 경계(1103) 사이의 거리 d5는 환자의 구강구조에 따라 고정된 값이므로 기준 정보에 따른 d4를 만족하기 위하여 치조골 경계(1103)와 픽스처 최상단까지의 거리 d6가 가변된다. According to this, when the distance d1 and d3 is determined to satisfy stored reference information, d2, which is the length at which the abutment AB is engaged with the crown C, is automatically determined. On the other hand, since the distance d5 between the
한편, 이와 같은 기준 거리정보는 치아 번호별로 각각 마련될 수도 있으며, 또는 전치부와 구치부로 치아 그룹을 나누어 그룹별로 마련될 수도 있을 것이다. 또한, 구체적인 거리 값은 시멘트 타입(Cement type), 스크류 타입(Screw type), SCRP 타입(Screw and cement retained prosthesis type) 등 임플란트 타입에 따라 달리 설정될 수 있다. Meanwhile, the reference distance information may be provided for each tooth number, or may be provided for each group by dividing the tooth group into anterior and posterior teeth. In addition, specific distance values may be set differently according to implant types such as cement type, screw type, and screw and cement retained prosthesis type.
예컨대, 시멘트 타입에 대해서 구치부의 경우에는 크라운 상단부터 픽스처 상단까지의 거리에 해당하는 d3와 d4의 합이 9mm로서 d1 2mm, d3 6mm, d4 3mm를 기준 정보로서 저장하고, 전치부의 경우에는 d3와 d4의 합이 10mm로서 d1 2mm, d3 6mm, d4 4mm를 기준 정보로서 저장될 수 있다. For example, for cement type, the sum of d3 and d4 corresponding to the distance from the top of the crown to the top of the fixture is 9mm, and d1 2mm, d3 6mm, and d4 3mm are stored as reference information. The sum of d4 is 10mm, and d1 2mm, d3 6mm, and d4 4mm can be stored as reference information.
다시 도 5를 참조하여, 전술된 바와 같이, 각 임플란트 객체에 대한 플래닝이 완료되면, 이어서, 가이드 생성부(70)는 플래닝 결과에 기초하여 서지컬 가이드를 설계한다(S50).Referring to FIG. 5 again, as described above, when planning for each implant object is completed, the
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 서지컬 가이드 생성 방법을 나타낸 흐름도이다. 12 is a flowchart illustrating a method for generating a surgical guide according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 먼저 가이드 라이브러리(71)를 기초로 구강 영상에서 상실된 치아 번호에 대응되는 서지컬 가이드의 기본 형상을 결정한다(S500). 가이드 라이브러리(71)는 서지컬 가이드의 기본 형상에 따른 텍스트 바와 가이드 창의 위치 정보를 포함함으로써 기본 형상과 함께 텍스트 바와 가이드 창의 위치도 함께 결정될 수 있다.Referring to FIG. 12, first, based on the
가이드 라이브러리(71)의 구축형태에 따라 서지컬 가이드의 기본 형상 결정시 상실 치아 번호 외에도 환자의 성별, 연령, 인종, 환자의 구체적인 치열궁의 형태 등의 추가 정보가 함께 활용될 수도 있을 것이다.When determining the basic shape of the surgical guide according to the construction form of the
한편, 가이드 라이브러리(71)를 기초로 가이드 기본 형상을 결정하는 것과 함께 서지컬 가이드 상의 가이드 홀의 위치, 서지컬 가이드의 위치, 높이 등의 결정이 함께 이루어질 수 있다(S510).On the other hand, along with determining the basic shape of the guide based on the
가이드 홀의 위치는 임플란트 플래닝에 따른 픽스처의 식립위치에 대응하여 결정될 수 있다. 예컨대, 가이드 홀의 위치는 픽스처의 중심축과 가이드 홀의 중심이 서로 일치되도록 결정될 수 있으며, 가이드 홀의 크기는 픽스처의 너비를 기초로 결정될 수 있다. 한편, 서지컬 가이드의 위치는 서지컬 가이드의 중심 라인이 치열궁 라인에 대응되는 위치로 결정될 수 있다.The position of the guide hole may be determined in correspondence with the placement position of the fixture according to the implant planning. For example, the position of the guide hole may be determined such that the center axis of the fixture and the center of the guide hole coincide with each other, and the size of the guide hole may be determined based on the width of the fixture. Meanwhile, the position of the surgical guide may be determined as a position where the center line of the surgical guide corresponds to the dental arch line.
도 13은 서지컬 가이드의 위치를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위한 참고도로서, 도 13을 참조하면, 서지컬 가이드의 중심라인(OL)이 치열궁 라인(DL)과 완전히 일치하기는 사실상 힘드므로 서지컬 가이드의 중심라인(OL) 상의 미리 결정된 지점(1301,1303)이 치열궁 라인(DL)상에 위치되도록 서지컬 가이드의 생성 위치를 결정할 수 있다. 참고로, 치열궁 라인 대비 서지컬 가이드의 위치를 잡기 위한 기준이 되는 지점의 위치나 개수는 도 13에 예시 외에도 설정에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.FIG. 13 is a reference diagram for explaining a method for determining the position of the surgical guide. Referring to FIG. 13, it is difficult for the central line OL of the surgical guide to completely coincide with the arch form DL. Therefore, it is possible to determine where the surgical guide is generated such that
또한, 서지컬 가이드의 높이는 가이드 라이브러리(71)에서 디폴트(Default)로 정해진 기본 높이를 적용할 수도 있으나, 치은 평면의 위치를 기초로 서지컬 가이드의 구체적인 높이를 결정할 수 있다. 예컨대, 치은 평면의 위치와 동일한 높이까지 치은을 덮도록 서지컬 가이드의 높이를 결정할 수도 있고, 또는 치은 평면의 위치보다 기설정된 거리만큼 치은을 더 덮도록 생성될 수도 있으며, 또는 치은 평면보다 치아 방향으로 더 올라간 위치에 생성할 수도 있을 것이다.In addition, the height of the surgical guide may apply a default height determined as the default in the
이처럼, 서지컬 가이드의 높이는 치은 평면의 위치를 기준으로 생성될 수 있지만, 사용자나 장치 설정에 따라 치은 평면 위치 대비 구체적인 높이는 달리 결정될 수 있다. As described above, the height of the surgical guide may be generated based on the location of the gingival plane, but a specific height may be determined differently from the location of the gingival plane according to a user or device setting.
전술된 단계를 통하여, 서지컬 가이드의 기본 형상이 결정되면, 가이드 생성부(70)는 서지컬 가이드의 언더컷 영역을 산출하고, 이를 서지컬 가이드 형상에 반영한다(S520, S530). When the basic shape of the surgical guide is determined through the above-described steps, the
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 언더컷 영역의 산출 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이고, 도 15와 도 16은 도 14에 따른 언더컷 영역의 산출 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 14 is a flowchart illustrating an example of a method of calculating an undercut region according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 15 and 16 are reference diagrams for explaining a method of calculating an undercut region according to FIG. 14.
먼저, 도 14을 참조하면, 치은 평면의 기울기를 기초로 서지컬 가이드의 구강 삽입 방향을 결정한다(S521). First, referring to FIG. 14, the oral insertion direction of the surgical guide is determined based on the inclination of the gingival plane (S521 ).
도 15는 서지컬 가이드의 구강 삽입 방향의 결정 방법을 설명하기 위한 참고도로서, 도 15를 참조하면, 서지컬 가이드의 구강 삽입은 기본적으로 교합 평면(OP)으로부터 치은 평면(GP) 방향으로 삽입되는 것으로 하되, 구체적인 방향은 치은 평면(GP)에 수직 방향으로 삽입되도록 정해지는 것으로 결과적으로 치은 평면의 기울기에 따라 결정된다. 결정된 삽입 방향은 구강 영상에 표시될 수 있으며, 사용자는 이를 확인하고 방향을 수정할 수도 있다.15 is a reference diagram for explaining a method of determining the oral insertion direction of the surgical guide. Referring to FIG. 15, oral insertion of the surgical guide is basically inserted from the occlusal plane OP to the gingival plane GP. However, the specific direction is determined to be inserted in the perpendicular direction to the gingival plane GP, and consequently determined according to the inclination of the gingival plane. The determined insertion direction may be displayed on the oral image, and the user may check it and correct the direction.
가이드 삽입 방향이 결정되면, 이어서 구강 영상 내 구강 객체에 대하여 결정된 삽입 방향에 대응하는 복수의 직선들을 생성한다(S523).When the guide insertion direction is determined, a plurality of straight lines corresponding to the determined insertion direction for the oral object in the oral image are then generated (S523).
언더컷 영역은 생성된 직선과 구강 객체의 표면이 접하는 접점의 위치를 기초로 결정된다(S525).The undercut region is determined based on the position of the contact point where the generated straight line and the surface of the oral object contact (S525).
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 언더컷 영역을 결정하는 방법을 설명하기 위한 참고도로서, 설측/협측 방향으로의 상악 치아 객체 단면을 보여준다. 도 16을 참조하면, 구강 객체의 일부에 해당하는 하나의 치아 객체(T1)에 대하여 구강 삽입 방향에 대응하는 직선(L1,L2,L3,L4)이 생성되었다고 가정할 때, 직선 L1은 치아 객체(T1)의 표면과 접점 CP1을 가지고, 직선 L3는 치아 객체(T1)의 표면과 접점 CP2를 가진다. 서지컬 가이드의 삽입 방향을 기준으로 접점(CP1, CP2)의 위치보다 아래쪽에 해당하는 영역을 언더컷 영역(UC)으로 산출할 수 있다. 16 is a reference diagram for explaining a method for determining an undercut region according to an embodiment of the present invention, and shows a cross section of the maxillary tooth object in the lingual/narrow direction. Referring to FIG. 16, when it is assumed that straight lines L1, L2, L3, and L4 corresponding to the oral insertion direction are generated for one dental object T1 corresponding to a part of the oral object, the straight line L1 is a dental object The surface of (T1) has a contact CP1, and the straight line L3 has the surface of the tooth object (T1) and a contact CP2. Based on the insertion direction of the surgical guide, an area corresponding to the position below the positions of the contacts CP1 and CP2 may be calculated as the undercut area UC.
도 17은 산출된 언더컷 영역이 구강 영상에 표시된 화면의 일 예를 보여준다. 도 17과 같이, 영상에서 붉은 색으로 표시된 부분이 산출된 언더컷 영역을 나타낸다. 이와 같이, 구강 영상에 언더컷 영역을 표시하여 제공하고 사용자가 이를 확인하고 수정할 수 있는 기회를 부여할 수 있다.17 shows an example of a screen in which the calculated undercut region is displayed on the oral image. As shown in FIG. 17, an undercut region in which a portion indicated by a red color in the image is calculated. In this way, the undercut area is displayed on the oral image and provided, and the user can be given an opportunity to check and correct it.
가이드 생성부(70)는 이와 같이 산출된 언더컷 영역을 서지컬 가이드의 내부 형상에 반영한다.The
도 18은 언더컷 영역이 반영된 서지컬 가이드 형상의 일부에 대한 예시를 보여준다.18 shows an example of a part of the surgical guide shape in which the undercut region is reflected.
도 18를 참조하면, 도 16에서 언더컷 영역으로 산출된 접점(CP1,CP2)의 위치보다 아래쪽에 해당하는 서지컬 가이드(S)의 내부 형상(SIN)이 접점(CP1,CP2)에 대응되는 내부 형상(SIN)의 너비에 대응되도록 제거된 모습을 보여준다. 제거된 부분은 구강 객체(T1)와 소정의 갭을 가지게 된다, 여기서, 갭의 크기는 접점과 구강 객체에 접하는 직선과의 거리를 기초로 각각 결정될 수 있다. 이와 같이 언더컷 영역을 서지컬 가이드의 내부 형상에 반영하여 여유공간을 줌으로써 서지컬 가이드가 실제 구강에 삽입될 때 치아의 최대풍융부 등에 걸리지 않고 용이하게 삽입될 수 있다. Referring to FIG. 18, the internal shape S IN of the surgical guide S corresponding to a position below the positions of the contacts CP1 and CP2 calculated as the undercut area in FIG. 16 corresponds to the contacts CP1 and CP2. It shows the removed shape to correspond to the width of the inner shape (S IN ). The removed portion will have a predetermined gap with the oral object T1, where the size of the gap can be determined based on the distance between the contact point and the straight line contacting the oral object. In this way, the undercut region is reflected in the internal shape of the surgical guide to give a free space, so that when the surgical guide is actually inserted into the oral cavity, it can be easily inserted without getting caught in the maximum swelling of the tooth.
참고로, 도 18에서는 언더컷 영역의 반영에 대응하여 내부 형상의 일부가 제거되면서 가이드 두께가 다른 부분에 비하여 얇아짐에 따라 전체적으로 균등한 가이드 두께가 유지되도록 외부 형상(SOUT)도 바깥쪽으로 함께 변경된 예를 보여주지만, 외부 형상의 변경 없이 내부 형상에만 언더컷 영역이 반영될 수도 있음은 물론이다.For reference, in FIG. 18, the outer shape S OUT is also changed outwardly so that as the guide thickness becomes thinner compared to other portions while the portion of the inner shape is removed in response to the reflection of the undercut region, the overall guide thickness is maintained. Although an example is shown, it is needless to say that the undercut region may be reflected only in the inner shape without changing the outer shape.
다시 도 12를 참조하면, 전술된 단계에서 언더컷 영역까지 반영되어 서지컬 가이드의 형상이 완성되면, 결정된 형상에 따른 서지컬 가이드를 구강 영상에 생성하여 제공한다(S540). Referring back to FIG. 12, when the shape of the surgical guide is completed by reflecting the undercut region in the above-described step, a surgical guide according to the determined shape is generated and provided in the oral image (S540 ).
도 19는 서지컬 가이드가 구강 영상에 생성된 예시를 보여준다.19 shows an example in which a surgical guide is generated in an oral image.
도 19을 참조하면, 서지컬 가이드(S)는 환자의 구강에 실제 장착된 것과 같이 구강 영상의 구강 객체를 덮고 있는 형태로 표시될 수 있다. 도 19에서는 가이드 라이브러리(71)에 따른 서지컬 가이드(S)의 형상, 텍스트 바(1901), 가이드 창(1903)의 위치를 확인할 수 있다. 여기서, 환자 정보를 관리하는 PMS 시스템(Patient Management System)과 연동되어 텍스트 바에는 환자의 성명, 차트 번호 등과 같이 필요한 텍스트 정보가 자동으로 삽입되도록 구현될 수 있다.Referring to FIG. 19, the surgical guide S may be displayed in a form that covers an oral object of an oral image as if it is actually mounted on the patient's oral cavity. 19, the shape of the surgical guide S according to the
사용자는 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 생성된 서지컬 가이드의 형상이나 높이 등을 수정할 수 있다. 사용자 수정에 따라 최종 완료된 서지컬 가이드의 형상은 사용자 선택에 따라 가이드 라이브러리(71)에 추가되거나 기존 정보를 갱신하는데 활용될 수 있을 것이다.The user may modify the shape or height of the surgical guide generated through the
이상에서 설명된 각 단계는 필요에 따라 수정, 추가되거나 그 순서가 변경되어 적용될 수 있음은 물론이다.Of course, each of the steps described above can be modified, added, or the order can be changed and applied as needed.
예컨대, 전술된 실시예에서는 CT 영상과 구강 스캔 영상의 정합을 먼저 수행하고, 치은 평면과 치열궁 라인을 생성하는 것으로 설명되었으나, 구강 스캔 영상 또는 CT 영상을 기초로 치은 평면과 치열궁 라인을 먼저 생성하고, 그 후에 영상 정합을 수행할 수도 있음은 물론이다. 이와 같이 하더라도 영상 정합을 통하여 다른 영상에서 생성된 치은 평면과 치열궁 라인의 위치가 공유될 수 있다. For example, in the above-described embodiment, it has been described that the registration of the CT image and the oral scan image is performed first, and the gingival plane and the dental arch line are described. Of course, it is possible to generate and then perform image registration. Even in this way, the location of the gingival plane and the arch form created by another image through image registration can be shared.
또한, 임플란트 플래닝을 자동으로 수행하고, 임플란트 플래닝이 완료되면, 플래닝 결과 영상을 사용자 인터페이스부(10)를 통하여 사용자에게 제공함으로써 각 객체의 식립각도나 위치에 대한 수정기회를 부여하는 단계가 추가될 수 있다. In addition, an implant planning is automatically performed, and when the implant planning is completed, a step of providing a correction opportunity for the placement angle or position of each object is added by providing the planning result image to the user through the
이와는 달리, 임플란트 플래닝이 완료되더라도 플래닝 결과 영상을 제공하는 과정을 생략하고 서지컬 가이드 설계 단계까지 모두 완료된 이후 플래닝 결과 영상과 서지컬 가이드 생성 영상을 한 화면에서 함게 제공할 수도 있다. 사용자는 해당 화면에서 서지컬 가이드뿐 아니라 임플란트 플래닝 결과를 수정할 수 있다. 여기서, 사용자가 픽스처의 식립위치나 각도를 수정하면, 해당 수정 내용에 따라 서지컬 가이드의 가이드 홀의 위치 등이 자동으로 변경되도록 구현될 수 있다.Alternatively, even if the implant planning is completed, the process of providing the planning result image may be omitted, and the planning result image and the surgical guide generation image may be provided together on one screen after completing the surgical guide design step. The user can modify the implant planning result as well as the surgical guide on the corresponding screen. Here, when the user corrects the placement position or angle of the fixture, the position of the guide hole of the surgical guide may be automatically changed according to the correction.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 장치(100) 및 방법에 의하면, 영상 정합 단계부터 서지컬 가이드 생성 단계에 이르는 전체 서지컬 가이드 설계 프로세스 상에서 사용자의 입력이 최소화됨으로써 설계 효율성이 크게 증대됨과 동시에 환자의 구강에 적합한 서지컬 가이드를 설계할 수 있다. As described above, according to the dental surgical
한편, 본 발명에 따른 치과용 서지컬 가이드 설계 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장 매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.On the other hand, the dental surgical guide design method according to the present invention is written in a program that can be executed on a computer, and can also be implemented with 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 combinations thereof. Implementations are computer program products, ie information carriers, eg machine readable storage, for processing by, or controlling, the operation of a data processing apparatus, eg a programmable processor, a computer, or multiple computers It can be embodied as a computer program recorded on a device (computer readable medium). Computer programs, such as the computer program(s) described above, can be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and as a standalone program or in a module, component, subroutine, or computing environment. 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 processing 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. Generally, the processor will receive instructions and data from read-only memory or random access memory or both. Elements of a computer may include at least one processor executing instructions and one or more memory devices storing instructions and data. Generally, 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 or transmit data to them, or both. It may be combined as possible. 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 tapes, CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory). ), Optical Media such as DVD (Digital Video Disk), Magnetic-Optical Media such as Floptical Disk (Magneto-Optical Media), ROM (ROM, Read Only Memory), RAM (RAM) , Random Access Memory), Flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. The processor and memory may be supplemented by, or incorporated in, 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.Also, 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.This specification includes details of many specific implementations, but these should not be understood as limiting on the scope of any invention or claim, but rather as a description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention. It should 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. Further, although 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, and the claimed combination subcombined. Or sub-combinations.
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 particular order, it should not be understood that such operations should be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all shown actions should be performed in order to obtain desirable results. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. In addition, the separation of 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 in multiple software products. You should understand that you 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 as specific examples for ease of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains that other modified examples based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
10: 사용자 인터페이스부 20: 영상획득부
30: 영상정합부 40: 치은평면 생성부
50: 치열궁 생성부 60: 플래닝부
70: 가이드 생성부10: user interface unit 20: image acquisition unit
30: image registration unit 40: gingival plane generation unit
50: dental arch generating unit 60: planning unit
70: guide generation unit
Claims (12)
환자의 구강 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 단계;
상기 CT 영상과 상기 스캔 영상을 정합하는 단계;
상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 치은 상부 경계에 대응되는 치은 평면을 생성하는 단계;
상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 상기 환자의 치열궁 라인을 생성하는 단계;
상기 치은 평면과 상기 치열궁 라인을 기초로 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 식립 위치와 각도를 결정하는 임플란트 플래닝을 수행하는 단계; 및
상기 임플란트 플래닝의 결과를 기초로 서지컬 가이드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
In the dental surgical guide design method performed by a dental surgical guide design device for providing a digital design of the surgical guide,
Obtaining an oral CT image and an oral scan image of the patient;
Registering the CT image and the scanned image;
Generating a gingival plane corresponding to the upper gingival boundary based on the CT image or the scanned image;
Generating an arch form of the patient based on the CT image or the scanned image;
Performing implant planning to determine an implantation position and angle of an implant object constituting an implant based on the gingival plane and the dental arch line; And
And generating a surgical guide based on the results of the implant planning.
상기 CT 영상과 상기 스캔 영상을 정합하는 단계는,
상기 CT 영상의 영상 좌표계 정보를 기초로 상기 CT 영상에 대하여 서로 다른 방향에 각각 대응하는 복수의 뷰 영상을 생성하는 단계;
상기 스캔 영상의 영상 좌표계 정보를 기초로 상기 스캔 영상에 대하여 상기 서로 다른 방향에 각각 대응하는 복수의 뷰 영상을 생성하는 단계;
상기 CT 영상과 상기 스캔 영상에 대한 상기 뷰 영상을 분할된 화면에 디스플레이하는 단계;
상기 복수의 뷰 영상 내에서 사용자 인터페이스부를 통하여 영상 정합의 기준이 되는 특징점을 입력받는 단계; 및
상기 특징점을 기초로 상기 CT 영상과 상기 구강 스캔 영상의 정합을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
According to claim 1,
The step of matching the CT image and the scanned image is
Generating a plurality of view images respectively corresponding to different directions for the CT image based on the image coordinate system information of the CT image;
Generating a plurality of view images respectively corresponding to the different directions with respect to the scanned image based on image coordinate system information of the scanned image;
Displaying the CT image and the view image for the scanned image on a divided screen;
Receiving a feature point serving as a reference for image registration through a user interface in the plurality of view images; And
And a step of performing registration of the CT image and the oral scan image based on the feature points.
상기 치열궁 라인은 상기 치은 평면 상에 생성되는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
According to claim 1,
The dental arch guide line is a dental surgical guide design method characterized in that generated on the gingival plane.
상기 임플란트 플래닝을 수행하는 단계는,
치아 상실 영역의 위치와 크기에 대응하여 크라운의 위치와 크기를 결정하는 단계; 및
상기 크라운의 위치를 기초로 픽스처의 위치와 식립 각도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
According to claim 1,
The step of performing the implant planning,
Determining the position and size of the crown corresponding to the position and size of the tooth loss area; And
And determining a position and an angle of the fixture based on the position of the crown.
사용자 인터페이스부를 통하여 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계를 각각 입력받는 단계를 더 포함하며,
상기 크라운의 위치와 크기를 결정하는 단계는,
상기 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계까지의 상기 치열궁 라인의 길이를 산출하는 단계;
기준 치열궁의 길이에 따른 치아 번호별 크라운의 크기가 정의된 크라운 라이브러리를 기초로 상기 좌우측 제2 대구치의 원심면 경계까지의 상기 치열궁 라인의 길이에 대응하는 상실된 치아 번호의 크라운 크기를 산출하는 단계; 및
산출된 상기 크기를 가지는 크라운을 상기 치아 상실 영역에 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 4,
Further comprising the step of receiving the boundary of each of the left and right second molar through the user interface, respectively,
Determining the position and size of the crown,
Calculating a length of the arch form of the left and right second molars to a boundary of the distal surface;
Calculating the crown size of the missing tooth number corresponding to the length of the arch form to the distal boundary of the left and right second molars based on the crown library in which the size of the crown according to the number of teeth according to the length of the reference arch form is defined. ; And
And generating the calculated crown having the size in the tooth loss region.
상기 픽스처의 위치와 식립 각도를 결정하는 단계는,
상기 크라운의 중심축과 상기 픽스처의 중심축이 일치되고, 상기 크라운의 상단부터 상기 픽스처의 상단 사이의 거리가 미리 결정된 기준 거리를 만족하도록 상기 픽스처의 위치와 식립 각도를 결정하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 4,
Determining the position and the mounting angle of the fixture,
The center axis of the crown and the center axis of the fixture are coincident, and the distance between the top of the crown and the top of the fixture determines the position and placement angle of the fixture so as to satisfy a predetermined reference distance Surgical guide design method.
상기 서지컬 가이드를 생성하는 단계는,
임플란트 대상 치아 번호에 따른 서지컬 가이드의 형상 정보를 저장하는 가이드 라이브러리를 기초로 상기 환자의 상실된 치아 번호에 대응하는 상기 서지컬 가이드의 기본 형상을 결정하는 단계; 및
상기 치은 평면의 기울기를 기초로 상기 서지컬 가이드와 상기 환자의 구강 객체 사이에 갭이 부여되는 언더컷 영역을 산출하고, 상기 언더컷 영역을 반영하여 상기 서지컬 가이드의 내부 형상을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
According to claim 1,
The step of generating the surgical guide,
Determining a basic shape of the surgical guide corresponding to the missing tooth number of the patient based on a guide library storing shape information of the surgical guide according to the tooth number to be implanted; And
Comprising the step of calculating an undercut region to which a gap is provided between the surgical guide and the oral object of the patient based on the inclination of the gingival plane, and determining the internal shape of the surgical guide by reflecting the undercut region. Dental surgical guide design method, characterized in that.
상기 가이드 라이브러리는, 상기 서지컬 가이드의 형상에 대응하여 텍스트가 삽입되는 텍스트 바의 위치 정보와 시술시 상기 서지컬 가이드의 장착상태를 파악하도록 형성되는 개구에 해당하는 가이드 창의 위치 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 7,
The guide library further includes location information of a text bar in which text is inserted corresponding to the shape of the surgical guide, and location information of a guide window corresponding to an opening formed to grasp the mounting state of the surgical guide during the procedure. Dental surgical guide design method, characterized in that.
상기 언더컷 영역을 산출하고, 상기 언더컷 영역을 반영하여 상기 서지컬 가이드의 내부 형상을 결정하는 단계는,
상기 치은 평면의 기울기를 기초로 상기 서지컬 가이드의 구강 삽입 방향을 결정하는 단계;
상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상에 상기 구강 삽입 방향에 대응하는 복수의 직선을 생성하는 단계;
상기 직선과 상기 영상의 구강 객체의 표면이 접하는 접점의 위치를 기초로 상기 언더컷 영역을 결정하는 단계; 및
상기 언더컷 영역에서 상기 구강 객체와 갭이 존재하도록 상기 서지컬 가이드의 내부 형상을 변형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
The method of claim 7,
The step of calculating the undercut area and determining the internal shape of the surgical guide by reflecting the undercut area,
Determining an oral insertion direction of the surgical guide based on the inclination of the gingival plane;
Generating a plurality of straight lines corresponding to the oral insertion direction on the CT image or the scanned image;
Determining the undercut region based on a position of a contact point between the straight line and the surface of the oral object of the image; And
And modifying the internal shape of the surgical guide so that a gap exists between the oral object and the oral cut object in the undercut region.
상기 서지컬 가이드를 생성하는 단계는,
상기 치열궁 라인을 기초로 상기 서지컬 가이드의 생성 위치를 결정하는 단계; 및
상기 임플란트 플래닝에 따른 픽스처의 식립 위치에 대응하여 상기 서지컬 가이드 상의 치조골 천공을 위한 드릴이 삽입되는 가이드 홀의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 방법.
According to claim 1,
The step of generating the surgical guide,
Determining a generation position of the surgical guide based on the arch form; And
And determining a position of a guide hole into which a drill for drilling an alveolar bone is inserted on the surgical guide in response to the implantation position of the fixture according to the implant planning.
A computer-readable recording medium in which a program for executing the dental surgical guide design method according to any one of claims 1 to 10 is recorded.
환자의 구강 CT 영상과 구강 스캔 영상을 획득하는 영상획득부;
상기 CT 영상과 상기 스캔 영상을 정합하는 영상정합부;
상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 치은 상부 경계에 대응되는 치은 평면을 생성하는 치은평면 생성부;
상기 CT 영상 또는 상기 스캔 영상을 기초로 상기 환자의 치열궁 라인을 생성하는 치열궁 생성부;
상기 치은 평면과 상기 치열궁 라인을 기초로 임플란트를 구성하는 임플란트 객체의 식립 위치와 각도를 결정하는 임플란트 플래닝을 수행하는 플래닝부; 및
상기 임플란트 플래닝의 결과를 기초로 서지컬 가이드를 생성하는 가이드 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 서지컬 가이드 설계 장치.In the surgical surgical guide design device for providing a digital design of the surgical guide,
An image acquisition unit acquiring an oral CT image and an oral scan image of the patient;
An image matching unit matching the CT image and the scanned image;
A gingival plane generating unit generating a gingival plane corresponding to the upper gingival boundary based on the CT image or the scanned image;
An arch form generator for generating the arch form of the patient based on the CT image or the scan image;
A planning unit performing implant planning to determine an implantation position and angle of an implant object constituting an implant based on the gingival plane and the dental arch line; And
A surgical surgical guide design device comprising a guide generating unit for generating a surgical guide based on the results of the implant planning.
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