KR102568558B1 - 턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 추적 피스들 - Google Patents

턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 추적 피스들 Download PDF

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Abstract

본 발명은 턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 맥락에서 사용되는 추적 피스들(110)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이러한 맥락에서 사용될 추적 피스(110)는 추적 피스(110)의 설계에 사람의 구강 내 해부학적 구조의 일부를 나타내는 표면 모델을 포함시킴으로써 환자-특정적으로 되도록 설계되며, 이 표면 모델은 해부학적 구조를 촬상함으로써 취득된 촬상 결과들에 기초하여 생성된다.

Description

턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 추적 피스들
본 발명은 턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 맥락에서 사용되는 추적 피스들, 특히 이러한 추적 피스들의 디지털 모델들을 생성하는 것, 이러한 추적 피스들을 제조하는 것, 및 이러한 추적 피스들을 설계 및 제조하는 것에 관련한 배열들뿐만 아니라 소프트웨어 제품들에 관한 것이다.
턱관절 장애의 진단 및 치료에 있어서, 턱 움직임들을 기록하는 것과 관련하여 다양한 방법들 및 디바이스들이 사용되어 왔다. 위턱 뼈에 비해 아래턱 뼈의 자세 및 움직임을 분석하는 것은 어려운데 왜냐하면 연조직의 층 뒤에 위치하는 해부학적 구조들을 시각적으로 관찰할 수 없기 때문이다. 사람의 턱의 움직임들을 기록하는 것과 관련하여 기계적, 전자적, 초음파, 전자기 및 광학 기술들을 이용하는 것들과 같은 다양한 시스템들이 사용되어 왔다. 하나의 전형적인 솔루션은 대용물이라고도 불릴 수 있는 물리적 마커들을 상악과 하악 둘 다에 부착하는 것과, 그들 각각의 상대적 움직임을 기록하는 것을 포함한다. 전형적으로 마커들은 사람의 입에서 연장되는 길쭉한 피스들이며 사람의 턱의 움직임에 의해 유도된 그들의 움직임이 관찰되고 기록된다. 다음에 이 움직임은 관련된 해부학적 구조의 디지털 모델에 적용되는 것과 같이, 디스플레이 상에 시각화될 수 있다.
이러한 절차들에 사용되는 기술에 관계없이, 관련된 작업 흐름은 별도의 장치와 개별적으로 수행되거나 서로 분리된 작업들을 사용하는 것을 포함할 수 있으므로 종종 시간 소모적이며 힘들다. 이들 작업은 마커들을 해부학적 구조에 부착하고, 턱 움직임들을 생성하고, 마커들의 움직임들을 검출 및 기록하고, 턱 움직임들을 시각화하는 모델을 생성하는 것을 포함할 수 있고, 다음에 그 시각화가 디스플레이 상에 표시될 수 있다. 이런 상황에서, 마커들의 움직임들과 관련한 촬상 결과들을 취득하는 것과 턱 움직임들의 시각화가 별도의 프로세스이고 턱 움직임의 디지털 모델을 향상시키기 위해, 추가의 움직임 정보가 필요했었을 것이거나 적어도 바람직하다는 것을 그 이후에야 실감한 경우에, 그러한 추가의 정보를 생성하는 것은 다음에 마커들을 동일한 사람에게 적용하고 새로운 마커 움직임들을 검출하고 기록할 수 있을 때까지는 불가능하다.
대용물들을 사람의 해부학적 구조에 부착하는 공지된 프로세스들은 접착제들 또는 다른 부착 방법들을 사용하는 것을 포함한다. 전체 프로세스는 대용물들과 해부학적 구조의 상대적 공간 위치들을 어떤 방식으로 분석하는 것을 필요로 한다. 임의의 교정 시스템은 부정확한 경향이 있으며, 종래 기술의 배열들의 많은 부분에 있어서, 후속 연구에서 대용물들과 해부학적 구조의 동일한 상대적 위치 설정을 정확히 반복하는 것은 사실상 불가능하다.
턱 움직임들을 추적하는 것에 관한 종래 기술의 예들은 특허 공보들 US 4,836,778, US 4,859,181, US 2013/0157218 및 WO 2013/0175018에 기재된 시스템들을 포함한다.
다음은 본 발명의 일부 양태들 또는 목적들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명의 핵심적인 또는 중요한 요소들을 식별하거나 본 발명의 범위를 기술하려는 것이 아니다.
본 발명의 목적은 새로운 형태의 추적 피스를 사용함으로써 사람의 턱의 경조직의 움직임들을 추적하기 위한 새로운 수단을 제공하는 것이며, 상기 신규성은 그러한 추적 피스들을 설계하기 위한 새로운 방법에 기초한다. 이 새로운 설계 방법은 사람의 해부학적 구조의 촬상 결과들로부터 생성된 디지털 모델을 사용하는 것에 기초하고, 환자-특정 추적 피스들을 제조할 수 있게 한다.
본 발명의 다양한 양태들은 첨부된 독립항들에 기술된 것을 특징으로 하는 방법들, 장치, 추적 피스, 배열 및 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 본 발명의 다른 양태들은 첨부된 종속 청구항들 및 하기의 보다 상세한 설명에서 개시된다.
본 발명의 하나 이상의 양태에 의해 제공되는 하나의 이점은 사람의 해부학적 구조 상에, 특히 아래턱의 치아들의 적어도 일부 상에, 완벽하게 맞는 쉘을 형성하는 환자-특정 추적 피스를 사용함으로써 턱의 경조직의 움직임을 추적할 수 있는 것을 포함한다. 이 완벽한 맞춤으로 인해, 추적 피스를 해부학적 구조에 단단히 맞추기 위해 추가의 접착제들이 필요하지 않거나 단지 최소 양의 접착제들만이 필요하게 된다. 본 발명에 따른 추적 피스가 해부학적 구조와 알려진 연결로 정확히 있을 때, 추적 피스를 사람의 해부학적 구조에 부착한 후에 별도의 교정 단계가 필요하지 않다. 또한, 동일한 추적 피스가 임의의 추가적인 교정 단계없이 여러 번 사용될 수 있다. 따라서, 경조직 움직임들을 추적하는 것이 단지 하나의 물리적 추적 피스로 유연하게 수행될 수 있으며 동일한 추적 피스는 심지어 오랜 기간 동안 여러 번 사용될 수 있다.
다음 도면은 본 발명의 다양한 실시예의 일부 양태들을 제시한다.
도 1은 사람의 아래턱에 부착된 추적 피스를 도시한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 설계 및 후속 제조 프로세스의 흐름도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 하나의 바람직한 배열의 부분들의 블록도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 맥락에서 사용하기 위해 적용 가능한 촬상 장치의 예를 도시한다.
도 5는 추적 피스가 2개의 카메라의 시야에서 하악에 부착되는 움직임 추적 촬상을 위한 하나의 원리적 배열을 예로서 도시한다.
도 6은 대용물들의 움직임들을 검출하고 턱의 경조직의 움직임들을 모델링하기 위한 원리적 추적 시스템을 도시한다.
하기는 본 발명의 실시예들의 예들이다. 명세서는 다양한 위치들에서 "하나의" 또는 "일부" 실시예(들)를 참조할 수 있지만, 반드시 각각의 그러한 참조가 동일한 실시예(들)이거나 실시예의 특징이 그 특정한 단일 실시예에만 적용된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 다양한 실시예들의 개별적인 특징들이 반드시 문자 그대로 상세하게 개시되지는 않은 실시예들을 제공하기 위해 결합되거나 생략될 수 있다.
도 1은 사람의 아래턱(120)에 부착된 물리적 추적 피스(110)를 측면도로 도시한다. 추적 피스(110)는 부목부(111) 및 적어도 하나의 돌출부(112)를 포함한다. 돌출부(112)는 사람의 입에서 연장되도록 구성된다. 도 1의 돌출부(112)는 적어도 하나의 추적 마커(113)를 더 포함한다. 추적 마커(113)는 돌출부(112)와 일체로 되거나 돌출부(112)에 가능하게는 착탈 가능하게 부착될 수 있도록 구성될 수 있다. 추적 마커(113)는 적어도 하나의 파장을 반사 또는 방출하도록 배열될 수 있고, 그것은 예를 들어, 적어도 하나의 LED, 적어도 하나의 IR 반사체 또는 적어도 하나의 광 반사체를 포함할 수 있다. 추적 마커(113)는 방사선 불투과성일 수 있거나 방사선 불투과성 부분을 포함할 수 있다.
도 1에 따른 물리적 추적 피스(110)는 그 부목부(111)에 대해 사람의 실제 해부학적 구조의 디지털 표면 데이터(3D 표면 모델)에 기초하여 설계된 추적 피스(110)의 디지털 모델을 먼저 생성함으로써 환자-특정 추적 피스로서 설계 및 제조될 수 있다. 표면 데이터를 생성하기 위한 영상 데이터는 해부학적 구조의 인상을 촬상하거나 사람의 해부학적 구조를 직접 촬상함으로써 취득될 수 있다. 구강 내 해부학적 구조와 일치시키기 위한 부목부(111)의 내부 표면은 다음에 사람의 해부학적 구조의 표면에 완벽하게 맞도록 설계될 수 있다. 부목부(111)의 전체 형상, 즉 사람의 해부학적 구조에 따르는 표면뿐만 아니라 부목부(111)의 다른 표면들을 포함하는 디지털 모델은 보다 자유롭게 설계될 수 있다.
추적 피스(110)의 전체 설계 프로세스는 부목부(111)에 부착되거나 그와 일체로 될 적어도 하나의 돌출부(112)의 디지털 모델을 설계하는 단계, 및/또는 부목부(111)에 적어도 하나의 돌출부(112)를 위한 적어도 하나의 연결 구조를 설계하는 단계를 더 포함할 수 있다. 따라서, 프로세스는 예를 들어, 특정 사람의 구강 내 해부학적 구조의 표면에 따르는 하나의 표면 영역을 갖는 부목부(111)의 디지털 모델을 설계하는 단계 및 추적 피스(110)의 디지털 모델을 형성하기 위해, 그 모델을 적어도 하나의 돌출부(112), 및 선택적으로 또한 적어도 하나의 추적 마커(113)의 또는 그에 관련한 구조들과 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
도 2는 추적 피스의 디지털 모델을 생성하는 것과 관련된 단계들의 예를 도시하는 흐름도이다.
도 2는 부목부 및 추가로 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 돌출부를 위한 적어도 하나의 연결 구조를 포함하는 물리적 추적 피스를 제조하는 후속 단계를 추가로 도시한다.
도 2에 도시된 프로세스와 관련하여, 단계(201)에서 사람의 구강 내 해부학적 구조의 적어도 일부, 또는 해부학적 구조의 인상이 촬상 결과를 취득하기 위해 촬상된다. 해부학적 구조는 예들로서, 치아의 적어도 일부, 치아 표면, 치은 또는 사람의 구강 내 해부학적 구조의 다른 세부 사항을 포함할 수 있다. 상기 촬상 결과들을 취득하는 단계는 광학적 구강 내 표면 스캐닝 디바이스 또는 CT 또는 CBCT 촬상 디바이스를 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(202)에서, 사람의 구강 내 해부학적 구조의 표면의 적어도 일부를 나타내는 제1 디지털 모델이 촬상 결과들에 기초하여 생성된다.
단계(203)에서, 부목부(111)를 나타내고 상기 제1 디지털 모델의 적어도 일부를 포함하는 제2 디지털 모델이 생성된다. 이 단계를 설명하는 한가지 방식은 부목부(111)의 모델이 해부학적 구조의 표면 모델을 시작 데이터로 취하여 부목부의 내부, 또는 바닥 면의 적어도 일부를 형성한 다음에, 해부학적 구조의 모델링된 표면 상에 부목부(111) 모델의 실제적인 전체 모양을 "구축"함으로써 생성된다는 것이다.
단계(204)에서, 적어도 하나의 돌출부(112) 또는 적어도 하나의 돌출부(112)를 위한 부착 구조를 나타내는 적어도 하나의 제3 디지털 모델이 생성된다.
단계(205)에서, 부목부(112)을 나타내는 제2 디지털 모델과 적어도 하나의 제3 디지털 모델은 결합되어 추적 피스(110)의 디지털 모델을 형성한다.
추적 피스의 디지털 모델을 생성하는 방법은 소정의 특정 개별 단계들(201) - (205)을 포함하는 것으로 도 2에 제시되지만, 물론, 모든 단계가 개별적으로 수행될 필요는 없다. 예로서, 상기 개시된 단계들(203) - (205)은 "상기 부목부(111) 및 상기 제1 디지털 모델의 적어도 일부를 나타내는 제2 디지털 모델과, 상기 제2 디지털 모델에 결합된 제3 디지털 모델 - 제3 디지털 모델은 적어도 하나의 돌출부(112) 또는 적어도 하나의 돌출부(112)를 위한 부착 구조를 나타냄 - 을 포함하는 추적 피스(110)의 디지털 모델을 생성하는" 것을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
돌출부(112)의 모델은 적어도 하나의 추적 마커(113)의 모델 또는 적어도 하나의 추적 마커(113)를 위한 부착 구조의 모델을 선택적으로 포함할 수 있다. 물론, 돌출부(112)의 모델은 임의의 그러한 모델 또는 모델들을 직접 포함하는 것으로서 생성될 수 있거나 또는 그러한 모델 또는 모델들이 개별적으로 설계된 다음에 돌출부(112)의 모델과 결합될 수 있다.
다시 말하면, 추적 마커들(113)의 하나의 또는 여러 모델이 돌출부(112)의 모델과 일체로 되거나 돌출부(112)에 부착되도록 설계될 수 있지만, "제3 디지털 모델"은 돌출부(112)뿐만 아니라 적어도 하나의 추적 마커(113) 또는 그 부착 구조를 포함할 수 있다.
추적 피스(110)의 디지털 모델 또는 추적 피스의 일부는 물리적 환자-특정 추적 피스(110) 또는 환자-특정 추적 피스의 일부를 제조하는 것과 같이, 추후 사용을 위해 저장될 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 양태에 따르면, 도 2의 단계(205) 다음에는 추적 피스(110)의 생성된 디지털 모델의 적어도 일부가 물리적 추적 피스(110), 또는 물리적 추적 피스의 일부를 제조하는데 사용되는 단계(206)가 따른다. 다시 말해서, 추적 피스(110)의 디지털 모델은 물리적 추적 피스(110) 또는 물리적 추적 피스의 일부의 후속 제조를 위한 베이스 데이터를 형성한다.
물리적 추적 피스(110)는 3D 프린터 또는 밀링 커터와 같은 장치를 포함하는 CAD/CAM 배열에서 제조될 수 있다.
물리적 추적 피스(110)는 추적 피스(110)의 부목부(111)를 설계하기 위해 사용되는 사람의 구강 내 해부학적 구조의 디지털 표면 모델에 관련한 적어도 하나의 추적 마커(113)의 위치가 알려지도록 설계 및 제조될 수 있다.
다른 한편으로, 설계에 따라, 사람의 구강 내 해부학적 구조의 특정 디지털 표면 모델에 관련한 위치가 알려진 추적 피스(110)의 일부 또는 일부들은 또한 도 1에 도시된 것과 같이 추적 마커(113)보다는 추적 피스(110)의 일부 다른 구조일 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명을 구현하기 위한 배열은 CT 또는 CBCT 촬상 디바이스, 도 2 및 상기 관련 텍스트 구절들을 참조하여 설명된 것과 같은 프로세스 단계들 중 적어도 일부를 구현하기 위한 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터, 및 예를 들어, 본 발명에 따라 설계된 물리적 대상물을 제조하기 위한 부가적 제조 기계 또는 밀링 기계를 포함할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 한 실시예는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에 구현된 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 프로그램은 도 2를 참조하여 논의된 단계들(201) - (205) 중 적어도 일부와 같은, 도 2와 관련하여 설명된 방법의 단계들 중 적어도 일부를 제어 및 실행하기 위한 프로그램 코드를 포함한다.
도 3에 도시된 본 발명을 구현하기 위한 하나의 배열(300)의 일반적인 구조는 검출기(311) 및 방사선 소스(312)를 포함하는 CBCT 스캐너일 수 있는 촬상 디바이스(310), 및 메모리(321) 및 스캐닝 결과 처리 유닛(322)을 포함할 수 있는 데이터 처리 시스템(320)을 포함한다. 스캐닝 결과 처리 유닛(322)은 스캐닝 결과들을 수치적으로 재구성하여 스캐닝된 해부학적 구조를 나타내는 3차원 픽셀들, 즉 복셀들(voxels)로 구성된 디지털 볼륨 또는 볼륨 데이터라고 하는 것을 생성하도록 구성될 수 있다. 데이터 처리 시스템(320)은 처리 유닛(322)에 의해 생성된 데이터와 상호 작용하여 스캐닝된 해부학적 구조들과 추적 피스(110)의 디지털 모델들을 생성하도록 구성된 모델링 유닛(223)을 더 포함할 수 있다. 데이터 처리 시스템(320)은 또한 이러한 모델들을 메모리(321)에 기록하도록 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같은 본 발명의 한 실시예는 제조 유닛(333), 예를 들어 모델링 유닛(323)에 의해 생성된 추적 피스(110)의 디지털 모델 또는 디지털 모델의 일부로부터 물리적 추적 피스(110) 또는 물리적 추적 피스(110)의 일부를 생성하도록 구성된 3D 프린터 또는 밀링 커터를 더 포함할 수 있다.
해부학적 구조의 표면 모델에 대한 촬상 결과들을 취득하기 위한 장치는 등록 상표 Planmeca PlanScan라는 이름으로 상업적으로 배포된 것과 같은 광학적 구강 내 스캐너일 수 있지만, 본 발명과 관련하여 사용하기 위해 적용 가능한 CBCT 장치의 예가 도 4에 도시된다. 도 4의 촬상 장치(410)는 환자 지지 수단(17)을 지지하는 암(12)이 그로부터 수평으로 뻗어 있는 수직 지지 구조(11) 및 장치의 촬상 수단을 지지하는 암부(14)를 지지하는 암부(13, 13')를 포함한다. 촬상 수단을 지지하는 암부(14)는 촬상 수단을 지지하는 암부(14)를 지지하는 암부(13, 13')와 같이 회전 가능하게 배열된다. (도 4는 촬상 수단을 지지하는 암부(14)를 지지하는 암부(13, 13')는 그 중 적어도 두 번째 부분(13')이 회전 가능하게 배열될 수 있는 2개의 부분으로 구성되지만, 그들 2개의 부분(13, 13')이 또한 단지 하나의 모놀리식 암부를 형성하도록 배열될 수 있는 장치를 도시한다.) 장치의 촬상 수단은 x-선 소스(15) 및 촬상 수단을 지지하는 암부(14) 상에 서로 간격을 두고 배열된 x-선 영상 정보의 수신기(21)를 포함한다. 촬상 수단은 촬상 스테이션(18)이 x-선 소스(15)와 x-선 영상 정보의 수신기(21) 사이의 영역 내에 생성되도록 환자 지지 수단(17)에 대해 위치되므로 x-선 소스(15)에 의해 생성된 빔은 상기 촬상 스테이션(18)을 통해 x-선 영상 정보의 수신기(21)를 향해 지향될 수 있다. 장치는 제어 수단을 포함하고 도 4는 이 제어 수단 중에서 동작 모드 선택 수단(19)을 포함할 수 있는, 환자 지지 수단(17)을 지지하는 암(12)에 배열된, 사용자 인터페이스(16)를 도시한다. x-선 영상 정보의 수신기(21)는 영상 정보의 수신기 모듈(20)의 일부로서, 즉 x-선 영상 정보의 수신기(21) 외에 하나 이상의 광학 카메라(후술됨)를 포함할 수 있는 검출기 모듈(20)로서 배열될 수 있다. 영상 정보를 처리하는 수단이 컴퓨터(30)에 배열되고, 컴퓨터(30)는 또한 디스플레이(31)와의 동작 접속으로 배열된다. 사용자 인터페이스(16)는 디스플레이도 구비할 수 있고, 촬상 장치의 일부 다른 구조에도 디스플레이가 배열될 수 있다.
구강 내 표면의 모델을 생성하기 위해 광학적 구강 내 스캐너가 사용되고 턱 뼈의 움직임들과 같이, 광학적 스캐너에서 볼 수 있는 것보다 턱의 다른 경조직의 움직임들도 전체적으로 디스플레이할 수 있기를 원하는 경우에, 전술한 CBCT 스캐너와 같은 일부 다른 적용 가능한 촬상 디바이스에 의해 생성된 동일한 해부학적 구조를 포함하는 모델과 그러한 표면 모델을 결합해야 한다. 사람의 해부학적 구조의 CBCT 또는 다른 적용 가능한 스캔이 이미 이루어진 경우에, 그러한 스캔의 데이터는 원하는 구강 내 표면 모델을 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 추가의 광학 스캐닝, 및 따라서 이러한 결합은 전혀 수행될 필요가 없다.
도 5는 본 발명의 맥락에서 사용하기 위해 적용 가능한 하나의 시스템에 따른 턱 움직임을 검출하기 위한 배열을 도시한다. 이 배열은 서로 떨어져 배열되고 사람의 머리를 촬영하기 위한 2개의 광학 카메라(501)를 포함한다. 본 발명에 따른 추적 피스(110)는 사람에게 부착되어, 턱을 움직일 때, 추적 피스(110)는 턱의 움직임들을 따른다. 도 5의 배열은 또한 카메라들(22)에 가까이 근접하여 배치되고 카메라들(22)이 겨냥하는 방향으로 본질적으로 광을 방출하는 광원(502)을 포함한다. 도 4에 도시된 것과 같은 x-선 촬상 장치는 위에 개시된 것과 같이 검출기 모듈에 광학 카메라들을 포함시키는 것과 같이, 도 5에 도시된 것과 같은 배열을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
전술한 것과 같이 두개골 경조직의 움직임을 묘사하는 디지털 모델을 생성하기 위한 정보를 취득하는 도 5에 따른 배열은 2개의 카메라를 사용하는 것에 기초하지만, 일부 다른 수의 카메라들을 사용하는 것에 기초한 배열이 역시 그 목적을 위해 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 양태는 사람의 턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 방법으로서, 사람의 해부학적 구조에 부착된 적어도 마커의 움직임들을 검출하는 단계 및 그들 움직임을 사람의 해부학적 구조에 매핑하는 단계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 마커는 전술한 것과 같이 제조된 추적 피스(110)의 일부이고 움직임들의 검출은 상기 추적 피스(110)의 설계에 기초로 되는 표면에 대응하는 해부학적 구조에 형상 맞춤 방식으로 부착되는 동안 추적 피스(110)의 움직임들을 검출하는 단계를 포함한다.
도 6은 도 4의 촬상 디바이스(610)의 일부로서 구현될 수 있는 추적 시스템(600)인 턱의 움직임을 검출하고 모델링하는 원리적 시스템을 도시한다. 추적 시스템(600)은 예를 들어, 추적 피스(110)의 적어도 하나의 돌출부(112) 또는 추적 마커(113)의 움직임들을 검출하고 상기 움직임들을 해부학적 구조의 가상 모델에 매핑함으로써 턱의 움직임들을 분석하도록 구성된다. 따라서, 추적 시스템(600)은 적어도 하나의 돌출부(112) 또는 추적 마커(113)의 움직임들을 검출하는 검출 수단(601)을 포함할 수 있다. 검출 수단(601)은 사람의 해부학적 구조에 부착될 때 물리적 추적 피스(110)의 (적어도 일부의) 움직임들을 검출하기 위한 도 5의 배열을 포함할 수 있으며, 물리적 추적 피스(110)는 해부학적 구조에 형상 맞춤으로서 설계되고 제조된다. 추적 시스템(600)은 검출된 움직임들을 저장하기 위한 메모리(602)를 더 포함할 수 있다. 추적 피스(110)의 움직임들뿐만 아니라 실제 해부학적 구조의 움직임들, 또는 단지 해부학적 구조의 움직임들도 디스플레이할 수 있도록 하기 위해, 도 6의 추적 시스템(600)은 사람의 구강 내 해부학적 구조의 촬상 결과들의 적어도 일부, 즉 물리적 환자-특정 추적 피스(110)를 제조하기 위해 사용된 해부학적 구조의 모델링된 표면의 적어도 일부에 추적 피스(110)의 움직임들을 매핑하기 위한 매핑 수단(603)을 포함한다.
기술이 진보함에 따라, 본 명세서에 개시된 발명 개념이 다양한 방식들로 구현될 수 있다는 것은 본 기술 분야의 기술자에게 분명할 것이다. 본 발명 및 그 실시예들은 상술한 예들로 한정되지 않고 첨부된 청구항들의 범위 내에서 변화할 수 있다.

Claims (14)

  1. 물리적 추적 피스(110) 또는 물리적 추적 피스(110)의 일부를 제조하는 방법으로서, 상기 물리적 추적 피스(110)는 돌출부(112) 및 부목부(111)를 포함하고, 상기 물리적 추적 피스(110)는 사람에게 부착되고 사람의 턱의 움직임들을 따르도록 구성되고, 상기 방법은
    - 촬상 결과들을 취득하기 위해 촬상 디바이스 또는 스캐닝 디바이스를 통해 사람의 구강 내 해부학적 구조의 적어도 일부 또는 상기 해부학적 구조의 인상을 촬상하는 단계;
    - 데이터 처리 시스템을 통해 상기 구강 내 해부학적 구조의 표면의 적어도 일부를 나타내는 제1 디지털 모델을 상기 촬상 결과들에 기초하여 생성하는 단계;
    - 데이터 처리 시스템을 통해 ⅰ) 상기 부목부(111)를 나타내고 상기 제1 디지털 모델의 적어도 일부를 포함하는 제2 디지털 모델과 ⅱ) 상기 제2 디지털 모델에 결합된 제3 디지털 모델을 포함하는 상기 추적 피스(110)의 디지털 모델을 생성하는 단계; 및
    - 상기 물리적 추적 피스(110) 또는 상기 물리적 추적 피스(110)의 상기 일부를 제조하는 데 상기 추적 피스(110)의 상기 디지털 모델의 적어도 일부를 사용하는 단계를 포함하고,
    상기 제3 디지털 모델은 적어도 하나의 돌출부(112)를 위한 부착 구조를 나타내며,
    상기 제2 디지털 모델을 생성하는 단계는 상기 제1 디지털 모델을 시작 데이터로서 취하여 상기 부목부(111)의 내부 표면의 적어도 일부분을 형성한 다음, 상기 구강 내 해부학적 구조의 표면의 적어도 일부를 나타내는 상기 제1 디지털 모델의 표면의 형상과 독립적으로, 상기 구강 내 해부학적 구조의 모델링된 표면 상에 상기 부목부(111)를 나타내는 상기 제2 디지털 모델의 실제적인 전체 형상을 구축하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방법은 데이터 처리 시스템을 통해 추적 마커(113) 또는 추적 마커(113)를 위한 부착 구조를 나타내는 제4 디지털 모델을 생성하는 단계 및 상기 제4 디지털 모델을 상기 돌출부(112)를 나타내는 상기 디지털 모델과 결합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 추적 마커(113)는 상기 돌출부(112)와 일체로 되거나 상기 돌출부(112)에 제거 가능하게 부착되고 상기 돌출부(112)와 일체로 되거나 상기 돌출부(112)에 부착된 상기 추적 마커(113)는 적어도 하나의 파장을 반사 또는 방출하기 위한 수단을 포함하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촬상 결과들을 취득하는 단계는 광학적 구강 내 표면 스캐닝 디바이스 또는 CT 또는 CBCT 촬상 디바이스를 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부가적 제조 기계, 3D 프린터, 또는 밀링 커터를 사용하여 상기 물리적 추적 피스(110) 또는 상기 물리적 추적 피스(110)의 상기 일부를 제조하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 추적 피스(110)의 디지털 모델 또는 추적 피스(110)의 일부의 디지털 모델을 생성하는 방법으로서, 상기 추적 피스(110)는 사람의 해부학적 구조에 부착되고 사람의 턱의 움직임들을 따르도록 구성되고, 상기 추적 피스(110)는 부목부(111) 및 돌출부(112), 또는 부목부(111) 및 상기 돌출부(112)를 위한 연결 구조를 포함하고, 상기 방법은
    - 촬상 결과들을 취득하기 위해 촬상 디바이스 또는 스캐닝 디바이스를 통해 사람의 구강 내 해부학적 구조의 적어도 일부 또는 상기 해부학적 구조의 인상을 촬상하는 단계;
    - 데이터 처리 시스템을 통해 상기 구강 내 해부학적 구조의 표면의 적어도 일부를 나타내는 제1 디지털 모델을 상기 촬상 결과들에 기초하여 생성하는 단계;
    - 데이터 처리 시스템을 통해 ⅰ) 상기 부목부(111)를 나타내고 상기 제1 디지털 모델의 적어도 일부를 포함하는 제2 디지털 모델과 ⅱ) 상기 제2 디지털 모델에 결합된 제3 디지털 모델을 포함하는 상기 추적 피스(110)의 디지털 모델을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 제3 디지털 모델은 적어도 하나의 돌출부(112)를 위한 부착 구조를 나타내며,
    상기 제2 디지털 모델을 생성하는 단계는 상기 제1 디지털 모델을 시작 데이터로서 취하여 상기 부목부(111)의 내부 표면의 적어도 일부분을 형성한 다음, 상기 구강 내 해부학적 구조의 표면의 적어도 일부를 나타내는 상기 제1 디지털 모델의 표면의 형상과 독립적으로, 상기 구강 내 해부학적 구조의 모델링된 표면 상에 상기 부목부(111)를 나타내는 상기 제2 디지털 모델의 실제적인 전체 형상을 구축하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 데이터 처리 시스템을 통해 추적 마커(113) 또는 추적 마커(113)를 위한 부착 구조를 나타내는 제4 디지털 모델을 생성하는 단계 및 상기 제4 디지털 모델을 상기 돌출부(112)를 나타내는 상기 디지털 모델과 결합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 사람의 턱의 경조직의 움직임들을 추적하는 방법으로서,
    검출 수단을 통해 사람의 해부학적 구조에 부착된 적어도 하나의 마커의 움직임들을 검출하는 단계 및 매핑 수단을 통해 상기 움직임들을 사람의 해부학적 구조에 매핑하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 마커는 제1항 또는 제2항에 따라 제조된 것과 같은 추적 피스(110)의 일부이고 상기 움직임들을 검출하는 단계는 상기 추적 피스(110)의 설계에 기초로 되는 표면에 대응하는 해부학적 구조에 형태 맞춤 방식으로 부착되는 동안 상기 추적 피스(110)의 움직임들을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제1항 또는 제2항의 방법을 구현하기 위한 장치이며, 상기 장치는,
    CT 촬상 디바이스 또는 광학적 구강 내 스캐너, 컴퓨터, CAD/CAM 제조 기계 및 소프트웨어 제품을 포함하는 장치.
  10. 사람에게 부착되고 턱의 움직임을 따르도록 설계된 추적 피스(110)로서,
    상기 추적 피스(110)는 부목부(111) 및 상기 부목부(111)로부터 돌출하는 적어도 하나의 부분(112)을 포함하고, 상기 추적 피스(110) 또는 상기 추적 피스(110)의 일부는 제6항 또는 제7항에 따라 생성된 디지털 모델에 기초하여 제조되는 추적 피스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 추적 피스(110) 또는 상기 추적 피스(110)의 상기 일부는 적어도 하나의 파장을 반사하거나 적어도 하나의 파장을 방출하는 적어도 하나의 추적 마커(113)를 포함하는 추적 피스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추적 마커(113)는 적어도 하나의 LED, 적어도 하나의 IR 반사체 또는 적어도 하나의 광 반사체를 포함하는 추적 피스.
  13. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추적 마커(113)는 상기 추적 마커(113) 또는 그 일부를 방사선 불투과성으로 만드는 X-선 흡수 재료의 피스로 만들어지거나 X-선 흡수 재료의 피스를 포함하는 추적 피스.
  14. 컴퓨터 프로그램이 구현된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 제6항 또는 제7항에 따른 방법을 실행하는 프로세스를 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 구현된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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