KR102239358B1 - Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same - Google Patents
Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102239358B1 KR102239358B1 KR1020190031157A KR20190031157A KR102239358B1 KR 102239358 B1 KR102239358 B1 KR 102239358B1 KR 1020190031157 A KR1020190031157 A KR 1020190031157A KR 20190031157 A KR20190031157 A KR 20190031157A KR 102239358 B1 KR102239358 B1 KR 102239358B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- implant
- tooth
- center line
- extracted
- alveolar bone
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 title description 10
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 59
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 claims description 23
- 210000002050 maxilla Anatomy 0.000 claims description 16
- 210000004373 mandible Anatomy 0.000 claims description 15
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 6
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 description 3
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
-
- A61B6/14—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
- A61B6/5217—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
- A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
- A61C9/0046—Data acquisition means or methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
- A61B2034/101—Computer-aided simulation of surgical operations
- A61B2034/102—Modelling of surgical devices, implants or prosthesis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
- A61B2034/101—Computer-aided simulation of surgical operations
- A61B2034/105—Modelling of the patient, e.g. for ligaments or bones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
- A61B2034/107—Visualisation of planned trajectories or target regions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
- A61B2034/108—Computer aided selection or customisation of medical implants or cutting guides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30036—Dental; Teeth
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
임플란트 중심선을 이용한 임플란트 식립 계획 수립 방법 및 이를 위한 치과영상 처리장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 임플란트 식립 계획 수립 방법은, 치과영상 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 치과영상 데이터를 대상으로 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정하여 임플란트를 식립하는 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함한다.Disclosed are a method of establishing an implant placement plan using an implant center line, and a dental image processing apparatus therefor. An implant placement plan establishment method according to an embodiment includes the steps of acquiring dental image data, and an implant to be placed based on the relationship information between the occlusal teeth and the surrounding structures including the state of the alveolar bone for the acquired dental image data. It includes the step of performing a simulation to place the implant by determining the position and angle of.
Description
본 발명은 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 기술을 포함한 치과영상 처리 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a dental image processing technology including a guide design technology for dental implant surgery.
소프트웨어를 이용한 임플란트 수술 과정은 소프트웨어 상에서 환자의 해부학적 구조물을 고려하여 임플란트 식립 계획을 수립한 후, 임플란트 수술을 진행한다. 소프트웨어를 이용한 임플란트 식립 계획을 수립하는 과정에서, 수술할 치아번호 별 크라운의 위치를 우선적으로 결정하고 크라운의 기준 축과 동일한 축으로 임플란트의 초기 식립 위치가 결정된다. 이후 사용자 조정을 통하여 최종 위치를 결정하는 방식을 기본으로 한다.In the procedure of implant surgery using software, after establishing an implant placement plan in consideration of the patient's anatomical structure on the software, implant surgery is performed. In the process of establishing an implant placement plan using software, the position of the crown for each tooth number to be operated on is first determined, and the initial placement position of the implant is determined on the same axis as the reference axis of the crown. After that, it is based on a method of determining the final position through user adjustment.
이에 따라, 소프트웨어에서 크라운 기준 축과 동일한 축으로만 임플란트의 초기 위치를 결정하여 제공하고, 그 이외의 작업은 사용자가 수동으로 직접 수정하여 임플란트 최종 위치를 결정한다. 사용자의 수동 작업이 많아질수록 정확한 시뮬레이션 결과를 얻기 어렵다. 또한, 식립 각도에 따라 임플란트의 스펙이 달라지는 문제가 발생하게 된다.Accordingly, the software determines and provides the initial position of the implant only on the same axis as the crown reference axis, and other operations are manually corrected by the user to determine the final position of the implant. The more manual work of the user is, the more difficult it is to obtain accurate simulation results. In addition, there is a problem that the specifications of the implant vary depending on the placement angle.
일 실시 예에 따라, 임플란트 식립 각도를 가이드하여 정확하면서도 자동으로 임플란트 식립이 가능하게 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법 및 이를 위한 치과영상 처리장치를 제안한다.According to an exemplary embodiment, a method for establishing an implant placement plan and a dental image processing apparatus for the same, which guides an implant placement angle to enable accurate and automatic implant placement, is proposed.
일 실시 예에 따른 임플란트 식립 계획 수립 방법은, 치과영상 데이터를 획득하는 단계와, 획득된 치과영상 데이터를 대상으로 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정하여 임플란트를 식립하는 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함한다.An implant placement plan establishment method according to an embodiment includes the steps of acquiring dental image data, and an implant to be placed based on the relationship information between the occlusal teeth and the surrounding structures including the state of the alveolar bone for the acquired dental image data. It includes the step of performing a simulation to place the implant by determining the position and angle of.
치과영상 데이터를 획득하는 단계는, 환자의 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터로부터 파노라믹 영상을 생성하는 단계와, 파노라믹 영상을 대상으로 치아 분할을 수행하여 치아영역들을 분리하는 단계와, 분리된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역을 결정하는 단계와, 결정된 치아영역의 장 축의 중앙을 기준으로 단면 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Acquiring dental image data includes generating a panoramic image from CT data or oral model data of a patient, dividing tooth regions by performing tooth segmentation on the panoramic image, and separating tooth regions. It may include determining a predetermined tooth region in which the implant is to be placed among the tooth regions, and generating a cross-sectional image based on the center of a long axis of the determined tooth region.
시뮬레이션을 수행하는 단계는, 치과영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 각각 추출하는 단계와, 추출된 치아 및 치조골의 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 단계와, 생성된 임플란트 중심선을 따라서 임플란트를 식립하는 단계를 포함할 수 있다.The steps of performing the simulation include extracting the outlines of the teeth and alveolar bone from the dental image, generating the implant center line based on the outlines of the extracted teeth and alveolar bone, and placing the implant along the generated implant center line. It may include steps.
임플란트 중심선을 생성하는 단계는, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우, 추출된 하악의 치조골을 기준으로 추출된 상악 대합치의 설측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하는 단계와, 대상 치아가 상악의 자연치인 경우, 추출된 상악의 치조골을 기준으로 추출된 하합 대합치의 협측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating the implant center line includes: if the target tooth to be implanted is a natural tooth of the mandible, generating the center line of the implant to face the lingual cusp of the maxillary antagonist extracted based on the extracted alveolar bone of the mandible, and the target tooth In the case of the natural teeth of the maxilla, generating the centerline of the implant to face the buccal cusps of the extracted lower antagonist based on the extracted alveolar bone of the maxilla.
임플란트 중심선을 생성하는 단계는, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 손상된 치아인 경우 추출된 대합치의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트를 설정하는 단계와, 추출된 치조골의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트를 설정하는 단계와, 설정된 대합치의 설측 교두 포인트와 치조골 중앙 지점 포인트를 연결하는 임플란트 중심선을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating the implant center line includes setting a predetermined point on the lingual cusp from the outline of the extracted opposing tooth when the target tooth to be implanted is a damaged tooth, and a predetermined point at the center point of the outline of the extracted alveolar bone. And generating an implant center line connecting the lingual cusp point and the alveolar bone center point of the set antagonist tooth.
시뮬레이션을 수행하는 단계는, 크라운의 중심 축을 기준으로 동일한 중심 축을 가지고 크라운의 중심에 위치하도록 임플란트의 초기 위치를 결정하여 제공하는 단계와, 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 파악하는 단계와, 파악된 주변 구조물과의 관계정보를 반영하여 임플란트의 초기 위치를 수정함에 따라 임플란트의 최종 위치를 결정하여 제공하는 단계를 포함할 수 있다.The step of performing the simulation includes determining and providing the initial position of the implant to be located in the center of the crown with the same central axis based on the central axis of the crown, and relationship information between the occlusal teeth and the surrounding structures including the state of the alveolar bone. The step of grasping and the step of determining and providing the final position of the implant by modifying the initial position of the implant by reflecting the determined relationship information with the surrounding structure.
다른 실시 예에 따른 치과영상 처리장치는, 치과영상 데이터를 획득하는 데이터 획득부와, 획득된 치과영상을 대상으로 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정하는 시뮬레이션을 수행하는 제어부와, 치과영상에 위치 및 각도가 결정된 임플란트를 식립하여 화면에 표시하는 출력부를 포함한다.A dental image processing apparatus according to another embodiment includes a data acquisition unit for acquiring dental image data, and an implant to be placed based on relationship information between an occlusal tooth and a surrounding structure including a state of an alveolar bone for the acquired dental image. It includes a control unit that performs a simulation to determine the position and angle of the dental image, and an output unit to place an implant whose position and angle is determined in the dental image and display it on a screen.
제어부는, 획득된 치과영상 데이터를 데이터 처리하여 단면 영상을 생성하는 데이터 처리부와, 단면 영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 각각 추출하는 외곽선 추출부와, 추출된 치아 및 치조골의 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 중심선 생성부와, 생성된 임플란트 중심선을 따라서 임플란트를 식립하는 임플란트 식립부를 포함할 수 있다.The control unit includes a data processing unit that processes the acquired dental image data to generate a cross-sectional image, an outline extraction unit that extracts outlines of teeth and alveolar bone from the cross-sectional image, and an implant center line based on the outlines of the extracted teeth and alveolar bones. It may include a center line generating unit for generating a, and an implant placement unit for placing the implant along the generated implant center line.
데이터 처리부는, 환자의 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터로부터 파노라믹 영상을 생성하고, 파노라믹 영상을 대상으로 치아 분할을 수행하여 치아영역들을 분리하고, 분리된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역을 결정하며, 결정된 치아영역의 장 축의 중앙을 기준으로 단면 영상을 생성할 수 있다.The data processing unit generates a panoramic image from the patient's CT data or oral model data, separates tooth regions by performing tooth segmentation on the panoramic image, and places an implant from among the separated tooth regions. The tooth region of is determined, and a cross-sectional image can be generated based on the center of the long axis of the determined tooth region.
중심선 생성부는, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우, 추출된 하악의 치조골을 기준으로 추출된 상악 대합치의 설측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하고, 대상 치아가 상악의 자연치인 경우, 추출된 상악의 치조골을 기준으로 추출된 하합 대합치의 협측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성할 수 있다.The center line generator generates the center line of the implant to face the lingual cusp of the maxillary antagonist extracted based on the extracted alveolar bone of the mandible, and the target tooth is the natural teeth of the maxilla when the target tooth to be implanted is a natural tooth of the mandible. , The center line of the implant can be created to face the buccal cusps of the extracted lower antagonist based on the extracted alveolar bone of the maxilla.
중심선 생성부는, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 손상된 치아인 경우 추출된 대합치의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트를 설정하고, 추출된 치조골의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트를 설정하며, 설정된 대합치의 설측 교두 포인트와 치조골 중앙 지점 포인트를 연결하는 임플란트 중심선을 생성할 수 있다.The center line generator sets a predetermined point on the lingual cusp from the outline of the extracted antagonist when the target tooth to be implanted is a damaged tooth, sets a predetermined point at the center point of the outline of the extracted alveolar bone, and It is possible to create an implant centerline connecting the lingual cusp point of the congruence and the center point of the alveolar bone.
일 실시 예에 따른 임플란트 식립 계획 수립 방법 및 이를 위한 치과영상 처리장치에 따르면, 시뮬레이션을 통한 임플란트 식립 계획 수립 시에 대합치 및 치조골의 상태를 반영하여 임플란트의 식립 각도를 가이드함에 따라 정확하면서도 자동으로 임플란트 식립이 가능하다.According to a method for establishing an implant placement plan and a dental image processing apparatus therefor according to an embodiment, when establishing an implant placement plan through simulation, the state of the antagonist and alveolar bone is reflected to guide the placement angle of the implant accurately and automatically. Implant placement is possible.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과영상 처리장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 제어부의 세부 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 치아영역으로 분할된 파노라믹 영상을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 결정된 치아영역을 기준으로 생성된 단면 영상을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면 영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 추출하는 예를 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추출된 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 예를 보여주는 단면 영상을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 추출된 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 예를 보여주는 단면 영상을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 중심선을 따라 임플란트가 식립된 단면 영상을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 식립 계획 수립 방법을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a dental image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a detailed configuration of the control unit of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a panoramic image divided into a plurality of tooth regions according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram showing a cross-sectional image generated based on a determined tooth region according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram illustrating an example of extracting outlines of teeth and alveolar bone from a cross-sectional image according to an embodiment of the present invention;
6 and 7 are diagrams showing cross-sectional images showing an example of generating an implant center line based on an extracted outline according to an embodiment of the present invention;
8 is a view showing a cross-sectional image showing an example of generating an implant center line based on an extracted outline according to another embodiment of the present invention;
9 is a view showing a cross-sectional image in which an implant is placed along an implant center line according to an embodiment of the present invention;
10 is a view showing a method of establishing an implant placement plan according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted, and terms to be described later are These terms are defined in consideration of the functions of the user and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Combinations of each block of the attached block diagram and each step of the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engine), and these computer program instructions are used on a processor of a general-purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing device. As can be mounted, the instructions executed by the processor of a computer or other programmable data processing device generate means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing device to implement a function in a particular manner, so that the computer-usable or computer-readable memory It is also possible to produce an article of manufacture in which the instructions stored in the block diagram contain instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.In addition, since computer program instructions can be mounted on a computer or other programmable data processing device, a series of operation steps are performed on a computer or other programmable data processing device to create a computer-executable process. It is also possible that the instructions for performing the data processing apparatus provide steps for executing the functions described in each block in the block diagram and in each step in the flowchart.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code containing one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments mentioned in the blocks or steps. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, and the blocks or steps may be performed in the reverse order of a corresponding function as necessary.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치과영상 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a dental image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
치과영상 처리장치(1)는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로그램과 같은 치과영상 처리 프로그램을 실행 가능한 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다. 치과영상 처리 프로그램은 가이드 디자인 프로그램 이외에, 스캔 프로그램, CAD 프로그램 등이 있다. 또한, 치과 임플란트 수술용 이외에 다른 일반적인 의료영상 처리를 위한 프로그램에 적용될 수 있다.The dental image processing apparatus 1 is an electronic device capable of executing a dental image processing program such as a guide design program for dental implant surgery. Electronic devices include computers, notebook computers, laptop computers, tablet PCs, smartphones, mobile phones, personal media players (PMPs), personal digital assistants (PDAs), and the like. In addition to the guide design program, dental image processing programs include scan programs and CAD programs. In addition, it can be applied to programs for general medical image processing other than for dental implant surgery.
치과영상 처리 프로그램을 이용한 영상처리 과정은, 수술 환자 등록, 등록된 환자의 CT 데이터 및 구강 모델 데이터 획득, CT 데이터 및 구강 모델 데이터의 정합, CT 데이터 또는 구강 모델 데이터에서 악궁 라인 생성 및 악궁 라인을 이용한 파노라믹 영상(panoramic image) 생성, 환자의 구강 모델 데이터에서 크라운 모델 위치 및 크기 결정, 환자의 CT 데이터에서 임플란트 구조물 위치 결정, 가이드 형상 디자인, 최종 가이드 출력을 포함한 일련의 과정으로 구성된다.The image processing process using the dental image processing program includes registration of a surgical patient, acquisition of CT data and oral model data of the registered patient, registration of CT data and oral model data, generation of arch lines from CT data or oral model data, and arch lines. It consists of a series of processes including creating a panoramic image using, determining the position and size of the crown model from the patient's oral model data, determining the position of the implant structure from the patient's CT data, designing the guide shape, and outputting the final guide.
본 발명은 위 과정 중에서 환자의 CT 데이터 또는 파노라믹 영상으로부터 단면 영상을 생성하고 생성된 단면 영상에서 임플란트 식립 각도를 결정하여 자동으로 식립하는 과정에 해당한다. 이하, 전술한 특징을 가진 치과영상 처리장치(1)의 구성에 대해 후술한다.The present invention corresponds to a process in which a cross-sectional image is generated from CT data or a panoramic image of a patient, and an implant placement angle is determined from the generated cross-sectional image, and then is automatically placed. Hereinafter, the configuration of the dental image processing apparatus 1 having the above-described features will be described later.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 치과영상 처리장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a dental image processing apparatus 1 according to an embodiment includes a
데이터 획득부(10)는 환자로부터 영상 데이터를 획득한다. 임플란트 식립을 위해 필요한 영상 데이터는 CT 데이터, 구강 모델 데이터 등이 있다. 데이터 획득부(10)는 CT 데이터와 구강 모델 데이터를 프로그램에서 실행하거나 웹 페이지 및 서버에 저장된 데이터를 로딩할 수 있다.The
구강 모델 데이터는 손상된 치아를 포함한 실제 치아들의 정보를 가진 데이터이다. 구강 모델 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득될 수 있다. 다른 예로서, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득될 수 있다. 획득된 구강 모델 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.The oral model data is data with information on actual teeth including damaged teeth. Oral model data may be obtained by scanning a plaster model created after a patient's mouth with a 3D scanner. As another example, it may be obtained by scanning the inside of the patient's oral cavity using a 3D intra-oral scanner. The obtained oral model data may be stored in the
CT 데이터는 CT(computed tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 이미지들을 생성하고, 각각의 단층 이미지에서 치아 부분의 경계를 구분(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 이러한 구강 모델 데이터와 CT 데이터는 환자가 입을 벌린 상태에서 상악 치아 아래에서 상악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 벌린 상태에서 하악 치아 위에서 하악 치아를 촬영하여 얻은 영상, 입을 다문 상태에서 국소부위를 촬영하여 얻은 영상, 구강 방사선 사진 등을 포함한다. 획득된 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.CT data can be obtained by generating a patient's head tomography images using computed tomography (CT), segmenting the boundary of the tooth from each tomography image, and then combining them into one. These oral model data and CT data are images obtained by photographing the maxillary teeth under the maxillary teeth with the patient's mouth open, the images obtained by photographing the mandibular teeth above the mandibular teeth with the mouth open, and the local area with the mouth closed. Includes images obtained, oral radiographs, etc. The acquired CT data may be stored in the
저장부(12)에는 치과영상 처리장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보 등의 각종 데이터가 저장된다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 개별 환자의 구강 모델 데이터와 CT 데이터가 저장되고, 치과 치료 시뮬레이션 시 전체 구강 모델 데이터들 및 CT 데이터들 중에서 특정 환자의 구강 모델 데이터 및 CT 데이터를 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다. 이때, 저장부(12)에는 개별 환자의 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상이 저장되어 있고, 특정 환자의 구강 모델 데이터 및 CT 데이터에 매칭되는 상측 치열의 영상 및 하측 치열의 영상을 사용자 요청에 따라 제어부(14)에 제공할 수 있다.The
제어부(14)는 컴퓨터 프로그램에 의한 제어를 통하여 임플란트 식립 계획을 수립하면서 각 구성요소를 제어한다. 제어부(14)는 출력부(18)를 통해 화면에 보이는 화면정보를 관리하고, 치과영상에 가상의 임플란트 객체를 식립하는 시뮬레이션을 수행한다. 가상의 임플란트 객체가 식립되는 치과영상은 임플란트 수술 계획 수립을 위해 생성된 환자의 치아 배열이 나타난 2차원, 3차원 등의 다차원 영상을 의미한다. 임플란트 수술 계획에는 X-ray, CT, MRI, 파노라믹 영상, 구강 스캔 영상, 재구성을 통해 생성된 영상, 복수의 영상을 정합한 영상 등 다양한 종류의 영상이 활용될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 환자의 CT 데이터 및 구강 모델 데이터를 획득하여 CT 데이터 및 구강 모델 데이터를 정합하고 정합 데이터에서 악궁 라인(arch line)을 생성한 후 악궁 라인을 이용하여 파노라믹 영상(panoramic image)을 생성한다. 그리고 생성된 파노라믹 영상에서 사용자가 진료 또는 수술할 치아영역을 선택할 수 있도록 파노라믹 영상을 치아번호 별 치아영역으로 분할(segmentation) 한다. 이때, 파노라믹 영상에 분할된 치아영역들을 가상의 객체(예를 들어, 박스 형태)로 화면에 표시할 수 있다. 사용자는 화면에 표시되는 가상의 객체를 확인하면서 수술 또는 진료할 대상치아를 선택한다. 파노라믹 영상에서 선택된 대상치아는 임플란트 구조물을 식립할 치아로 사용될 수 있다.According to an embodiment, the
제어부(14)는 파노라믹 영상에서 진료 또는 수술할 치아영역이 선택된 이후, 파노라믹 영상에서 시뮬레이션을 통한 크라운 모델 위치 및 크기 결정, 임플란트 위치 및 각도 결정, 가이드 형상 디자인, 최종 가이드 출력을 진행한다.After selecting a tooth area to be treated or operated in the panoramic image, the
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 획득된 치과영상을 대상으로 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정하여 시뮬레이션을 수행한다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 크라운의 중심 축을 기준으로 동일한 중심 축을 가지고 크라운의 중심에 위치하도록 임플란트의 초기 위치를 결정하여 제공하고, 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 파악한다. 그리고 파악된 주변 구조물과의 관계정보를 반영하여 임플란트의 초기 위치를 수정함에 따라 임플란트의 최종 위치를 결정하여 제공한다. 제어부(14)의 세부 구성은 도 2를 참조로 하여 후술한다.The
입력부(16)는 사용자 조작신호를 입력받는다. 예를 들어, 제어부(14)에 의해 식립 정보가 결정되어 출력부(18)를 통해 화면에 표시되는 임플란트를 포함한 영상 데이터에 대하여 필요할 경우 미세조정을 위한 사용자 조작을 입력받아 임플란트 위치 및 각도 등을 조정할 수 있다.The
출력부(18)는 화면을 표시한다. 이때, 출력부(18)는 영상 데이터를 화면에 표시한다. 영상 데이터는 CT 영상, CT 영상을 통해 재구성된 파노라믹 영상, 파노라믹 영상으로부터 생성된 CT 단면(Cross-section) 영상 등이 있다. 또한, 출력부(18)는 시뮬레이션을 통한 임플란트 식립 결과를 화면 내 영상에 표시한다.The
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 제어부의 세부 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a detailed configuration of the control unit of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제어부(14)는 데이터 처리부(140), 외곽선 추출부(142), 중심선 생성부(144) 및 임플란트 식립부(146)를 포함한다.1 and 2, the
데이터 처리부(140)는 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 치과영상 데이터를 데이터 처리하여 단면 영상을 생성한다. 예를 들어, 데이터 처리부(140)는 환자의 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터로부터 파노라믹 영상을 생성하고, 파노라믹 영상을 치아번호 별 치아영역으로 분할한다. 이어서, 분할된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 치아영역을 결정하고, 결정된 치아영역의 장 축(major axis)의 중앙을 기준으로 CT 단면 영상을 생성한다. 이에 대한 실시 예는 도 3 및 도 4를 참조로 하여 후술한다.The
외곽선 추출부(142)는 데이터 처리부(140)를 통해 생성된 단면 영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 각각 추출한다. 예를 들어, 단면 영상의 하운스필드 단위 값(Hounsfield Unit: HU, 이하, 'HU'라 칭함)을 이용하여 소정의 HU 값을 가지는지에 따라 치아 및 치조골의 외곽선을 추출한다. 이에 대한 실시 예는 도 5를 참조로 하여 후술한다.The
중심선 생성부(144)는 외곽선 추출부(142)를 통해 추출된 치아 및 치조골의 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성한다. 예를 들어, 중심선 생성부(144)는 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우 외곽선 추출부(142)에서 추출된 상악 대합치의 설측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성한다. 대상치아가 상악의 자연치인 경우 외곽선 추출부(142)에서 추출된 하합 대합치의 협측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성한다. 이에 대한 실시 예는 도 6 및 도 7을 참조로 하여 각각 후술한다.The center
다른 예로, 중심선 생성부(144)는 대상치아가 손상된 치아인 경우 추출된 대합치의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트를 설정한다. 그리고 추출된 치조골의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트를 설정한다. 이후, 설정된 대합치의 설측 교두 포인트와 치조골 중앙 지점 포인트를 연결하는 임플란트 중심선을 생성한다. 이에 대한 실시 예는 도 8을 참조로 하여 후술한다.As another example, when the target tooth is a damaged tooth, the
임플란트 식립부(146)는 중심선 생성부(144)를 통해 생성된 임플란트 중심선을 따라서 임플란트를 식립한다. 이에 대한 실시 예는 도 9를 참조로 하여 후술한다.The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 치아영역으로 분할된 파노라믹 영상을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a panoramic image divided into a plurality of tooth regions according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 3을 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 CT 영상 또는 구강 데이터로부터 아치라인을 생성하고 생성된 아치라인을 이용하여 파노라믹 영상(3)을 재구성한다. 그리고 파노라믹 영상(3)을 대상으로 치아 분할(Tooth Segmentation)을 수행하여 치아영역들(30)을 분리한다. 이어서, 분리된 치아영역들(30) 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역(32)을 결정한다. 임플란트를 식립할 치아영역(32)은 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 파노라믹 영상 화면에서 사용자의 마우스 조작에 의해 커서가 가리키는 위치의 치아영역을 사용자 조작에 의해 선택 받는다.1 and 3, the dental image processing apparatus 1 generates an arch line from a CT image or oral data, and reconstructs a
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 결정된 치아영역을 기준으로 생성된 단면 영상을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a cross-sectional image generated based on a determined tooth region according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 4를 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 파노라믹 영상(3) 내 치아 분할된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역(32)의 장 축의 중앙(320)을 기준으로 CT 단면(Cross-section) 영상(4)을 생성한다. CT 단면 영상(4)은 상악 및 하악에 동일한 방법으로 생성된다.Referring to FIGS. 1 and 4, the dental image processing apparatus 1 includes a
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면 영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 추출하는 예를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of extracting an outline of a tooth and an alveolar bone from a cross-sectional image according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 5를 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 단면 영상(4)에서 치조골(410, 420)의 외곽선(412, 422) 및 치아(430)의 외곽선(432)을 각각 추출한다. 치조골(410, 420)은 각각 상악골(상악뼈) 및 하악골(아래턱뼈)에서 돌출된 부분으로, 치아를 지지하는 역할을 한다. 치조골(410, 420) 및 치아(430)를 포함한 경 조직(hard tissue)는 미리 설정된 소정의 HU 값 이상을 가진다. 이때, 치조골(410, 420)과 치아(430)는 각각 고유의 HU 값을 가지는데, 유사한(동일하거나 미리 설정된 값 이내의 범이 내) HU 값을 가지는 영역끼리를 클러스터링(clustering) 함에 따라 외곽선을 추출할 수 있다. 예를 들어, 치아(430)의 HU 값을 따라 치아 외곽선(432)을 추출하고, 치조골(410, 420)의 HU 값을 따라 치조골 외곽선(412, 422)을 각각 추출한다.1 and 5, the dental image processing apparatus 1 extracts the
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추출된 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 예를 보여주는 단면 영상을 도시한 도면이다.6 and 7 are diagrams showing cross-sectional images showing an example of generating an implant center line based on an extracted outline according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 6을 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 단면 영상에서, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우, 추출된 하악의 치조골(620)을 기준으로 추출된 상악 대합치(610)의 설측 교두(612)를 향하도록 임플란트 중심선(610)을 생성한다.1 and 6, in a cross-sectional image, when the target tooth to be implanted is a natural tooth of the mandible, the dental image processing apparatus 1 extracts a maxillary antagonist tooth based on the extracted
도 1 및 도 7을 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 단면 영상에서, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 상악의 자연치인 경우, 추출된 상악의 치조골(720)을 기준으로 추출된 하합 대합치(710)의 협측 교두(712)를 향하도록 임플란트 중심선(710)을 생성한다.Referring to FIGS. 1 and 7, the dental image processing apparatus 1 includes a lower antagonist tooth extracted based on the extracted
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 추출된 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 예를 보여주는 단면 영상을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a cross-sectional image showing an example of generating an implant center line based on an extracted outline according to another embodiment of the present invention.
도 1 및 도 8을 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 단면 영상에서, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 손상된 치아인 경우 추출된 대합치(830)의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트(850)를 설정한다. 그리고 추출된 치조골(820)의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트(840)를 설정한다. 이어서, 설정된 대합치의 설측 교두 포인트(850)와 치조골 중앙 지점 포인트(840)를 연결하는 임플란트 중심선(860)을 생성한다.1 and 8, the dental image processing apparatus 1 includes a
도 8의 예는, 환자가 하악의 대구치가 결손된 예를 가정한 경우로, 임플란트 중심선(860)은 상악 대구치(850)의 설측 교두를 향하도록 한다. 따라서, 추출한 하악 치조골(840)의 외곽선의 중심(840)과 상악 대구치(830)의 설측 교두 포인트(8580)를 연결하여 임플란트 중심선(860)을 생성한다.In the example of FIG. 8, it is assumed that the patient has a missing mandible molar, and the
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 중심선을 따라 임플란트가 식립된 단면 영상을 도시한 도면이다.9 is a view showing a cross-sectional image in which an implant is placed along an implant center line according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 9를 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 생성된 중심선(860)을 따라 임플란트(900)를 식립한다. 이에 따라, 임플란트(900) 식립 시에, 협설측 관점에서 각도를 자동으로 고려하여 임플란트(900)를 자동으로 식립하기 때문에, 사용자가 수동으로 식립할 때 발생하는 불편함 및 부정확함을 해결할 수 있다.1 and 9, the dental image processing apparatus 1 places an
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 식립 계획 수립 방법을 도시한 도면이다.10 is a view showing a method of establishing an implant placement plan according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 10을 참조하면, 치과영상 처리장치(1)는 치과영상 데이터를 획득한다(S1010). 치과영상 데이터 획득 단계(S1010)에서, 일 실시 예에 따른 치과영상 처리장치(1)는 환자의 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터로부터 파노라믹 영상을 생성한다. 그리고 파노라믹 영상을 대상으로 치아 분할을 수행하여 치아영역들을 분리한다. 이어서, 분리된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역을 결정하고, 결정된 치아영역의 장 축의 중앙을 기준으로 단면 영상을 생성한다.1 and 10, the dental image processing apparatus 1 acquires dental image data (S1010). In the dental image data acquisition step (S1010 ), the dental image processing apparatus 1 according to an exemplary embodiment generates a panoramic image from CT data or oral model data of a patient. Then, tooth regions are separated by performing tooth segmentation on the panoramic image. Subsequently, a predetermined tooth region in which an implant is to be placed among the separated tooth regions is determined, and a cross-sectional image is generated based on the center of the long axis of the determined tooth region.
이어서, 치과영상 처리장치(1)는 획득된 치과영상 데이터를 대상으로 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 파악한다(S1020). 예를 들어, 단면 영상에서 치아 및 치조골 영역을 추출하고 추출된 치아 및 치조골 영역의 외곽선을 각각 추출한다.Subsequently, the dental image processing apparatus 1 grasps the relationship information between the occlusal teeth and the surrounding structures, including the state of the alveolar bone, for the acquired dental image data (S1020). For example, tooth and alveolar bone regions are extracted from a cross-sectional image, and outlines of the extracted tooth and alveolar bone regions are extracted, respectively.
이어서, 치과영상 처리장치(1)는 파악된 주변 구조물과의 관계정보를 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정한다(S1030). 예를 들어, 추출된 치아 및 치조골의 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성한다.Subsequently, the dental image processing apparatus 1 determines the position and angle of the implant to be placed based on the determined relationship information with the surrounding structures (S1030). For example, an implant center line is created based on the outline of the extracted tooth and alveolar bone.
임플란트 중심선 생성 방법 중 하나는, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우, 추출된 하악의 치조골을 기준으로 추출된 상악 대합치의 설측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성한다. 다른 예로, 대상 치아가 상악의 자연치인 경우, 추출된 상악의 치조골을 기준으로 추출된 하합 대합치의 협측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성한다. One of the methods of generating an implant center line is to generate an implant center line so as to face the lingual cusp of the maxillary antagonist extracted based on the extracted alveolar bone of the mandible when the target tooth to be implanted is a natural tooth of the mandible. As another example, when the target tooth is a natural tooth of the maxilla, the centerline of the implant is generated so as to face the buccal cusps of the extracted lower opposing tooth based on the extracted alveolar bone of the maxilla.
또 다른 예로, 임플란트 식립이 되는 대상 치아가 손상된 치아인 경우, 추출된 대합치의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트를 설정한다. 그리고 추출된 치조골의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트를 설정한다. 이어서, 설정된 대합치의 설측 교두 포인트와 치조골 중앙 지점 포인트를 연결하는 임플란트 중심선을 생성한다.As another example, when the target tooth to be implanted is a damaged tooth, a predetermined point is set on the lingual cusp at the outline of the extracted antagonist tooth. Then, a predetermined point is set at the central point of the outline of the extracted alveolar bone. Subsequently, an implant center line connecting the lingual cusp point of the set antagonist and the center point of the alveolar bone is created.
이어서, 치과영상 처리장치(1)는 임플란트를 식립하는 시뮬레이션을 수행한다(S1040). 예를 들어, 생성된 임플란트 중심선을 따라서 임플란트를 식립한다.Subsequently, the dental image processing apparatus 1 performs a simulation in which an implant is placed (S1040). For example, the implant is placed along the center line of the created implant.
일 실시 예에 따른 치과영상 처리장치(1)는 크라운의 중심 축을 기준으로 동일한 중심 축을 가지고 크라운의 중심에 위치하도록 임플란트의 초기 위치를 결정하여 제공한 후, 교합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 파악하여 파악된 주변 구조물과의 관계정보를 반영하여 임플란트의 초기 위치를 수정함에 따라 임플란트의 최종 위치를 결정하여 제공한다.The dental image processing apparatus 1 according to an embodiment determines and provides the initial position of the implant so that it is located at the center of the crown with the same central axis with respect to the central axis of the crown, and then provides the surrounding structures including the state of the occlusal teeth and the alveolar bone. The final position of the implant is determined and provided by revising the initial position of the implant by reflecting the relationship information with the identified surrounding structures by grasping the relationship information with the family.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at around the embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from a descriptive point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (11)
획득된 치과영상 데이터를 대상으로 임플란트 식립이 되는 대상치아의 대합치 및 치조골 간을 연결하는 임플란트 중심선을 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정하여 임플란트를 식립하는 시뮬레이션을 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법.Obtaining dental image data; And
Performing a simulation of placing the implant by determining the position and angle of the implant to be placed based on the center line of the implant connecting the opposing teeth of the target tooth to be implanted and the alveolar bone based on the acquired dental image data;
Implant placement plan establishment method comprising a.
환자의 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터로부터 파노라믹 영상을 생성하는 단계;
파노라믹 영상을 대상으로 치아 분할을 수행하여 치아영역들을 분리하는 단계;
분리된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역을 결정하는 단계; 및
결정된 치아영역의 장 축의 중앙을 기준으로 단면 영상을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법.The method of claim 1, wherein the obtaining of dental image data comprises:
Generating a panoramic image from CT data or oral model data of the patient;
Separating tooth regions by performing tooth segmentation on the panoramic image;
Determining a predetermined tooth region in which the implant is to be placed from among the separated tooth regions; And
Generating a cross-sectional image based on the center of the long axis of the determined tooth region;
Implant placement plan establishment method comprising a.
치과영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 각각 추출하는 단계;
추출된 치아 및 치조골의 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 단계; 및
생성된 임플란트 중심선을 따라서 임플란트를 식립하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법.The method of claim 1, wherein performing the simulation
Extracting the outlines of the teeth and the alveolar bone from the dental image, respectively;
Generating an implant center line based on the extracted tooth and the outline of the alveolar bone; And
Placing an implant along the created implant center line;
Implant placement plan establishment method comprising a.
임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우, 추출된 하악의 치조골을 기준으로 추출된 상악 대합치의 설측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하는 단계; 및
대상 치아가 상악의 자연치인 경우, 추출된 상악의 치조골을 기준으로 추출된 하합 대합치의 협측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법.The method of claim 3, wherein the step of generating the implant centerline
Generating an implant centerline so as to face the lingual cusp of the maxillary antagonist extracted based on the extracted alveolar bone of the mandible when the target tooth to be implanted is a natural mandible tooth; And
If the target tooth is a natural tooth of the maxilla, generating an implant centerline so as to face the buccal cusps of the extracted lower antagonist based on the extracted alveolar bone of the maxilla;
Implant placement plan establishment method comprising a.
임플란트 식립이 되는 대상 치아가 손상된 치아인 경우 추출된 대합치의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트를 설정하는 단계;
추출된 치조골의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트를 설정하는 단계; 및
설정된 대합치의 설측 교두 포인트와 치조골 중앙 지점 포인트를 연결하는 임플란트 중심선을 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법.The method of claim 3, wherein the step of generating the implant centerline
Setting a predetermined point on the lingual cusp at the outline of the extracted opposing tooth when the target tooth to be implanted is a damaged tooth;
Setting a predetermined point at a central point of an outline of the extracted alveolar bone; And
Generating an implant center line connecting the lingual cusp point of the set antral tooth and the center point of the alveolar bone;
Implant placement plan establishment method comprising a.
크라운의 중심 축을 기준으로 동일한 중심 축을 가지고 크라운의 중심에 위치하도록 임플란트의 초기 위치를 결정하여 제공하는 단계;
대합치와 치조골의 상태를 포함한 주변 구조물과의 관계정보를 파악하는 단계; 및
파악된 주변 구조물과의 관계정보를 반영하여 임플란트의 초기 위치를 수정함에 따라 임플란트의 최종 위치를 결정하여 제공하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 식립 계획 수립 방법.The method of claim 1, wherein performing the simulation
Determining and providing an initial position of the implant to be located at the center of the crown with the same central axis with respect to the central axis of the crown;
Determining relationship information between the antagonist teeth and surrounding structures including the state of the alveolar bone; And
Determining and providing a final position of the implant by modifying the initial position of the implant by reflecting the determined relationship information with the surrounding structures;
Implant placement plan establishment method comprising a.
획득된 치과영상을 대상으로 임플란트 식립이 되는 대상치아의 대합치 및 치조골 간을 연결하는 임플란트 중심선을 기반으로 식립하고자 하는 임플란트의 위치 및 각도를 결정하는 시뮬레이션을 수행하는 제어부; 및
치과영상에 위치 및 각도가 결정된 임플란트를 식립하여 화면에 표시하는 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과영상 처리장치.A data acquisition unit for acquiring dental image data;
A controller for performing a simulation for determining the position and angle of the implant to be placed based on the implant center line connecting the opposing teeth of the target tooth to be implanted and the alveolar bone on the acquired dental image; And
An output unit for placing an implant whose position and angle is determined in the dental image and displaying it on a screen;
Dental image processing apparatus comprising a.
획득된 치과영상 데이터를 데이터 처리하여 단면 영상을 생성하는 데이터 처리부;
단면 영상에서 치아 및 치조골의 외곽선을 각각 추출하는 외곽선 추출부;
추출된 치아 및 치조골의 외곽선을 기준으로 임플란트 중심선을 생성하는 중심선 생성부; 및
생성된 임플란트 중심선을 따라서 임플란트를 식립하는 임플란트 식립부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과영상 처리장치.The method of claim 7, wherein the control unit
A data processing unit that processes the acquired dental image data to generate a cross-sectional image;
An outline extracting unit for extracting outlines of teeth and alveolar bones from the cross-sectional image, respectively;
A center line generator for generating an implant center line based on the extracted tooth and alveolar bone outlines; And
An implant placement unit for placing an implant along the generated implant center line;
Dental image processing apparatus comprising a.
환자의 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터로부터 파노라믹 영상을 생성하고, 파노라믹 영상을 대상으로 치아 분할을 수행하여 치아영역들을 분리하고, 분리된 치아영역들 중에서 임플란트를 식립할 소정의 치아영역을 결정하며, 결정된 치아영역의 장 축의 중앙을 기준으로 단면 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 치과영상 처리장치.The method of claim 8, wherein the data processing unit
A panoramic image is generated from the patient's CT data or oral model data, tooth segmentation is performed on the panoramic image to separate tooth regions, and a predetermined tooth region to place an implant from among the separated tooth regions. And generating a cross-sectional image based on the center of the long axis of the determined tooth region.
임플란트 식립이 되는 대상 치아가 하악의 자연치인 경우, 추출된 하악의 치조골을 기준으로 추출된 상악 대합치의 설측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하고,
대상 치아가 상악의 자연치인 경우, 추출된 상악의 치조골을 기준으로 추출된 하합 대합치의 협측 교두를 향하도록 임플란트 중심선을 생성하는 것을 특징으로 하는 치과영상 처리장치.The method of claim 8, wherein the center line generating unit
When the target tooth to be implanted is a natural mandible tooth, an implant center line is created to face the lingual cusp of the maxillary antagonist extracted based on the extracted mandibular alveolar bone,
When the target tooth is a natural tooth of the maxilla, an implant center line is generated to face the buccal cusps of the extracted lower antagonist based on the extracted alveolar bone of the maxilla.
임플란트 식립이 되는 대상 치아가 손상된 치아인 경우 추출된 대합치의 외곽선에서 설측 교두에 소정의 포인트를 설정하고,
추출된 치조골의 외곽선의 중앙 지점에 소정의 포인트를 설정하며,
설정된 대합치의 설측 교두 포인트와 치조골 중앙 지점 포인트를 연결하는 임플란트 중심선을 생성하는 것을 특징으로 하는 치과영상 처리장치.The method of claim 8, wherein the center line generating unit
If the target tooth for implant placement is a damaged tooth, a predetermined point is set on the lingual cusp at the outline of the extracted antagonist tooth,
A predetermined point is set at the center point of the outline of the extracted alveolar bone,
A dental image processing apparatus comprising generating an implant center line connecting the lingual cusp point of the set antagonist tooth and the central point of the alveolar bone.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190031157A KR102239358B1 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same |
PCT/KR2020/002896 WO2020189917A1 (en) | 2019-03-19 | 2020-02-28 | Method for establishing implant placement plan using implant centerline, and dental image processing apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190031157A KR102239358B1 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200113039A KR20200113039A (en) | 2020-10-06 |
KR102239358B1 true KR102239358B1 (en) | 2021-04-14 |
Family
ID=72520390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190031157A KR102239358B1 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102239358B1 (en) |
WO (1) | WO2020189917A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113842216B (en) * | 2021-12-01 | 2022-02-22 | 极限人工智能有限公司 | Upper and lower tooth involution simulation method and device and electronic equipment |
CN115984470B (en) * | 2022-12-30 | 2023-11-28 | 江苏创英医疗器械有限公司 | Dental implant modeling method and system based on image recognition technology |
CN115969405B (en) * | 2023-03-17 | 2023-05-23 | 深圳卡尔文科技有限公司 | Oral cavity planting precision evaluation method based on CT image |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101623356B1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-05-24 | 오스템임플란트 주식회사 | Dental implant planning guide method, apparatus and recording medium thereof |
KR101675503B1 (en) * | 2015-07-10 | 2016-11-11 | 주식회사 디오 | reference wire attached in mouth and method for manufacturing surgical guide and crown, abutment using thereof for dental implant |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0514554D0 (en) * | 2005-07-15 | 2005-08-24 | Materialise Nv | Method for (semi-) automatic dental implant planning |
KR101375065B1 (en) * | 2013-11-30 | 2014-03-17 | 정재봉 | Drill guide device for implant positioning |
KR101834435B1 (en) * | 2015-12-28 | 2018-04-13 | 오스템임플란트 주식회사 | Dental implant planning method, apparatus and recording medium thereof |
KR101873332B1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 오스템임플란트 주식회사 | Method For Generating Sectional Image Of Tooth Pairs Apparatus, And Recording Medium Thereof |
-
2019
- 2019-03-19 KR KR1020190031157A patent/KR102239358B1/en active IP Right Grant
-
2020
- 2020-02-28 WO PCT/KR2020/002896 patent/WO2020189917A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101623356B1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-05-24 | 오스템임플란트 주식회사 | Dental implant planning guide method, apparatus and recording medium thereof |
KR101675503B1 (en) * | 2015-07-10 | 2016-11-11 | 주식회사 디오 | reference wire attached in mouth and method for manufacturing surgical guide and crown, abutment using thereof for dental implant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020189917A1 (en) | 2020-09-24 |
KR20200113039A (en) | 2020-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102221530B1 (en) | Design method and apparatus for guiding a dental implant surgery that determines a crown position by reflecting a relationship between adjacent teeth and a an antagonistic teeth | |
KR102248604B1 (en) | Apparatus for planning implant placement capable of recommendation of optimized abutment and prosthesis replacement type and method thereof | |
KR102243185B1 (en) | Method for planning implant surgery using artificial intelligence and medical image processing device for the same | |
KR102236359B1 (en) | Method for selecting tooth number using panoramic image and medical image processing apparatus for the same | |
KR102239358B1 (en) | Method for planning implant surgery using implant center line and dental image processing device for the same | |
KR102314890B1 (en) | Method and apparatus for superimposition of medical images | |
KR102234426B1 (en) | Method for numbering teeth number and image processing apparatus for performing the method | |
KR102339827B1 (en) | Method for creating nerve tube line and dental implant surgery planning device therefor | |
KR102292872B1 (en) | Method for designing prosthetic material and apparatus thereof | |
KR102232293B1 (en) | Method for planning implant surgery using automatic implant creation, method for providing user interface and dental image processing device for the same | |
KR102350098B1 (en) | Method for generating arch line and dental image processing apparatus therefor | |
KR102237711B1 (en) | Neural tube line generation method and medical image processing apparatus therefor | |
KR102197309B1 (en) | A guide design method and apparatus for dental implant surgery using fixture invasion area segmentation for maxillary sinus lifting | |
KR102231215B1 (en) | Automatic generation method of neural tube line and medical image processing apparatus therefor | |
KR20210028328A (en) | Method for segmenting sinus area and dental image processing apparatus therefor | |
KR102251651B1 (en) | Method for generating curve line automatically for panoramic image generation and dental image processing apparatus for the same | |
KR102389747B1 (en) | Method for guide design for implant surgery and apparatus thereof | |
CN114096209B (en) | Dental implant operation planning method by automatic implantation of dental implant structure, method of providing user interface therefor, and dental image processing apparatus thereof | |
KR102378382B1 (en) | Method and apparatus for matching medical images | |
KR102474298B1 (en) | Method for designing prosthetic model and apparatus thereof | |
KR102615791B1 (en) | Method for displaying panoramic image and dental image processing apparatus therefor | |
KR102304435B1 (en) | Method for anchor pin placement and guide design apparatus for implant surgery | |
KR102573907B1 (en) | Method for editing arch line and tooth arrangement design apparatus thereof | |
KR20200118517A (en) | Method for planning fixture placement by automatic determining dental formula and a dental image processing device for the same | |
KR20220104427A (en) | Method for creating nerve tube line and dental implant surgery planning device therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |