KR102583796B1 - 골 이식량 결정 방법 및 장치, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents
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Abstract
실시예는 가상 픽스쳐 주변의 골 이식 부위 및 골 이식량을 측정하기 위한 방법을 제공할 수 있다.
이를 위해 실시예는 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 정보를 기초로 골 결손 종류를 판별하고, 판별된 골 결손 종류에 따라 골 이식 부위 및 골 이식량을 결정할 수 있다.
실시예는 임플란트 시술 시 사용자에게 정확한 시술이 가능하도록 정확한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이를 위해 실시예는 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 정보를 기초로 골 결손 종류를 판별하고, 판별된 골 결손 종류에 따라 골 이식 부위 및 골 이식량을 결정할 수 있다.
실시예는 임플란트 시술 시 사용자에게 정확한 시술이 가능하도록 정확한 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
Description
실시예는 골 이식량 결정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하기 위한 골 이식량 결정 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 소프트웨어를 이용한 임플란트 수술용 가이드를 디자인하는 과정에서, 픽스쳐를 포함한 임플란트 구조물에 대한 식립 계획을 수립하고, 수립된 식립 계획에 따라 임플란트 수술이 수행된다.
임플란트 구조물에 대한 식립 계획을 수립하는 과정은 시술자가 식립을 시도하려는 위치에 가상 픽스쳐를 배치시켜 보는 작업들을 포함하는데, 가상 픽스쳐가 배치되는 위치의 치조골 상태에 따라 골 이식이 필요한 경우가 종종 발생한다.
통상적으로 발치된 부위의 뼈는 오랜 기간 동안에 걸쳐 흡수되며 따라서 치조골 두께는 전체적으로 얇아지기 때문에, 오래 전에 발치된 구치부에 픽스쳐를 식립하고자 할 경우에, 식립 부위와 상악동 막까지의 치조골 두께가 충분하지 않은 경우가 많다. 이런 경우에는 상악동 거상술로 상악동 일부에 골 이식을 해야 한다.
상악동 거상술의 술식은 사실상 표준화되어 있어서, 상악동 거상술로 상악동에 이식할 골 이식량은 식립 계획 수립 과정 중에 식립 부위와 상악동 막까지의 치조골 두께만으로도 어렵지 않게 결정될 수 있다.
실시예는 하악 또는 전치부에서 골 이식 부위 및 골 이식량을 정확하게 결정하지 못하는 문제점을 해결하기 위해, 가상 픽스쳐가 식립될 위치의 주변 골밀도 분포도를 이용하여 골 결손 종류를 효과적으로 판별하기 위한 골 이식량 결정 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 실시예는 골 결손 종류를 기초로 골 이식 부위 측정 및 골 이식량을 결정하기 위한 골 이식량 측정 방법 및 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
실시예에 따른 골 이식량 결정 방법은 치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계와, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계와, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계와, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 골 결손 종류를 판별하는 단계는, 상기 가상 픽스쳐의 외곽으로부터 소정 거리만큼 떨어진 프로파일 영역을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도는 상기 프로파일 영역의 골밀도 분포도일 수 있다.
상기 골 결손 종류는 내부 골 결손, 수평적 골 결손 및 수직적 골 결손을 포함할 수 있다.
상기 골 이식량을 결정하는 단계는, 상기 가상 픽스쳐를 기준으로 골 이식 판단 범위를 지정하고, 상기 골 이식 판단 범위 내에 이식될 상기 골 이식량을 결정할 수 있다.
상기 골 이식 판단 범위는 상기 가상 픽스쳐의 일측방과 제1 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 타측방과 제2 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 하방과 제3 범위의 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 상방과 제4 범위의 간격을 가질 수 있다.
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서, 상기 골 결손 종류가 내부 골 결손인 경우, 적어도 두 개 이상의 치조골 상단부 영역을 연결하여 골 결손 영역의 부피를 측정하고, 상기 골 결손 영역의 부피에서 상기 가상 픽스쳐의 부피를 제외한 나머지 영역에 대한 골 이식량을 결정할 수 있다.
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서, 상기 골 결손 종류가 수평적 골 결손이고, 상기 골 이식 판단 범위의 상면이 치조골의 최상단 보다 낮은 위치에 있을 경우, 상기 골 이식 판단 범위의 제4 범위의 간격은 상기 가상 픽스쳐의 상방과 상기 치조골의 최상단 지점까지로 변경되고, 변경된 제4 범위의 간격에 따른 변경된 골 이식 판단 범위 내부 영역에 채워지는 부피에서 상기 가상 픽스쳐의 부피를 제외한 나머지 영역에 대한 부피를 기초로 골 이식량을 결정할 수 있다.
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서, 상기 골 결손 종류가 수직적 골 결손일 경우, 상기 골 이식 판단 범위의 제4 범위의 간격은 상기 가상 픽스쳐의 일측 방향에서 인접하는 치조골의 최상단 지점과 가상 픽스쳐의 타측 방향에서 인접하는 치조골의 최상단 지점을 서로 연결한 라인으로 변경되고, 변경된 제4 범위의 간격에 따른 변경된 골 이식 판단 범위 내부 영역에 채워지는 부피에서 상기 가상 픽스쳐의 부피를 제외한 나머지 영역에 대한 부피를 기초로 골 이식량을 결정할 수 있다.
상기 골 이식량을 결정하는 단계 이후, 결정된 상기 골 이식량에 대한 소정 비율에 해당하는 골 이식량을 기초로 상기 골 결손 영역에 이식될 최종 골 이식량을 결정할 수 있다.
실시예에 따른 골 이식량 결정 방법은 치아가 상실된 현재 치아 상태가 표시된 제1 영상 데이터와, 치아가 상실되기 전의 제2 영상 데이터를 수집하는 단계와, 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터를 정합하여 가상 치조골의 외형 정보를 획득하는 단계와, 상기 가상 치조골의 외형 정보를 기초로 골 이식량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 영상 데이터는 제1 영상 데이터를 치아 영상 복구 신경망의 입력으로 전달하여 상기 치아 영상 복구 신경망으로부터 출력된 것이며, 상기 치아 영상 복구 신경망은, 복수의 환자에 대하여 얻어진 치아가 상실되기 전의 복수의 학습용 치아 영상 데이터 및 치아가 상실된 이후의 복수의 학습용 상실 치아 영상 데이터를 레이블 데이터 및 입력 데이터로서 이용하여 기학습된 것일 수 있다.
상기 제2 영상 데이터는 상기 제1 영상 데이터의 대상인 환자가 치아를 상실하기 전에 촬상에 의해 얻어진 것일 수 있다.
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서, 상기 골 이식량은 상기 가상 치조골의 외형 정보에서 현재의 치조골의 외형 정보를 제외한 영역에서 가상 픽스쳐가 식립된 영역을 제외한 영역의 부피를 기초로 상기 골 이식량을 결정할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 골 이식량 결정 장치는 골 이식량 결정을 위한 시뮬레이션 제어 프로그램이 저장된 메모리와, 상기 메모리에 저장된 상기 시뮬레이션 제어 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하고, 상기 가상 픽스쳐 주변 영역의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하고, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하고, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 이식량을 결정할 수 있다.
상기 가상 픽스쳐의 외곽으로부터 소정 거리만큼 떨어진 프로파일 영역을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도는 상기 프로파일 영역의 골밀도 분포도일 수 있다.
상기 골 결손 종류는 내부 골 결손, 수평적 골 결손 및 수직적 골 결손을 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 가상 픽스쳐를 기준으로 골 이식 판단 범위를 지정하고, 상기 골 이식 판단 범위 내에 이식될 상기 골 이식량을 결정할 수 있다.
상기 골 이식 판단 범위는 상기 가상 픽스쳐의 일측방과 제1 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 타측방과 제2 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 하방과 제3 범위의 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 상방과 제4 범위의 간격을 가질 수 있다.
또한, 실시예는 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계와, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계와, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계와, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 실시예는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계와, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계와, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계와, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예는 가상 픽스쳐 주변의 골 결손 종류를 판별함으로써, 골 이식 부위를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 실시예는 골 결손 종류에 기초하여 골 이식량을 측정함으로써, 골 결손 영역에 이식해야 할 골 이식량을 정확하게 결정할 수 있다.
또한, 실시예는 치조골 가장자리 영역과 치조골의 골밀도 분포도를 측정함으로써, 치조골의 외형 정보를 획득할 수 있다.
또한, 실시예는 치아를 상실하기 전의 CT 데이터 정보와 현재의 CT 데이터 정보를 이용함으로써, 치조골의 외형 정보를 획득할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 골 이식량 결정 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 방법에 있어서, 정합 영상에 가상 크라운이 배치된 화면의 예시이다.
도 4는 실시예에 따른 방법에 있어서, 정합된 단면 영상에 가상 픽스쳐가 배치된 화면을 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 방법에 의한 치조골의 가장자리 영역을 측정하는 시뮬레이션 화면을 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 가상 픽스쳐 주변의 골밀도 값을 컬러 맵을 통해 표현한 화면의 예시이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 실시예에 따른 HU 값의 범위에 대한 골밀도 등급을 예시한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 치조골 경계 영역이 검출된 화면의 예시이다.
도 9는 실시예에 따른 방법에 의해 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 13은 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 이용하여 치조골 영역을 검출하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 실시예에 따른 방법에 의해 가상 픽스쳐를 분할한 모습을 나타낸 도면이다.
도 15는 실시예에 따른 방법의 골 결손의 종류를 설명하는 도면이다.
도 16은 실시예에 따른 방법의 골 이식 판단 범위를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 발치와 내의 내부 골 결손인 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 도면이다.
도 19 및 도 20은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 발치와 내의 내부 골 결손인 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 도면이다.
도 21 및 도 22는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 23 및 도 24는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 다른 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 25 내지 도 27은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 또 다른 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 28 내지 도 30는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수직적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 31은 다른 실시예에 따른 방법에 의해 골 이식량을 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 32 내지 도 34는 치조골의 외형 정보를 추측하는 방법을 설명하기 위한 시뮬레이션 화면이다.
도 35는 실시예에 따른 골 이식량 결정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 방법에 있어서, 정합 영상에 가상 크라운이 배치된 화면의 예시이다.
도 4는 실시예에 따른 방법에 있어서, 정합된 단면 영상에 가상 픽스쳐가 배치된 화면을 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 방법에 의한 치조골의 가장자리 영역을 측정하는 시뮬레이션 화면을 도시한다.
도 6은 실시예에 따른 가상 픽스쳐 주변의 골밀도 값을 컬러 맵을 통해 표현한 화면의 예시이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 실시예에 따른 HU 값의 범위에 대한 골밀도 등급을 예시한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 치조골 경계 영역이 검출된 화면의 예시이다.
도 9는 실시예에 따른 방법에 의해 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 13은 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 이용하여 치조골 영역을 검출하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 실시예에 따른 방법에 의해 가상 픽스쳐를 분할한 모습을 나타낸 도면이다.
도 15는 실시예에 따른 방법의 골 결손의 종류를 설명하는 도면이다.
도 16은 실시예에 따른 방법의 골 이식 판단 범위를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 발치와 내의 내부 골 결손인 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 도면이다.
도 19 및 도 20은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 발치와 내의 내부 골 결손인 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 도면이다.
도 21 및 도 22는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 23 및 도 24는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 다른 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 25 내지 도 27은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 또 다른 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 28 내지 도 30는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수직적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 31은 다른 실시예에 따른 방법에 의해 골 이식량을 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 32 내지 도 34는 치조골의 외형 정보를 추측하는 방법을 설명하기 위한 시뮬레이션 화면이다.
도 35는 실시예에 따른 골 이식량 결정 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 골 이식량 결정 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 골 이식량 결정 방법은 가상 크라운을 배치하는 단계(S100)와, 가상 픽스쳐를 배치하는 단계(S200)와, 치조골 가장자리 영역을 검출하는 단계(S300)와, 골 결손 종류를 판별하는 단계(S400)와, 골 이식량을 결정하는 단계(S500)와, 골 이식량을 사용자에게 제공하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은 실시예에 따른 방법에 있어서, 정합 영상에 가상 크라운이 배치된 화면의 예시이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단계(S100)에서 가상 크라운(C)은 정합 영상에 배치될 수 있다. 가상 크라운(C)은 대합되는 치아(20)에 대응되도록 배치될 수 있다. 여기서, 정합 영상은 스캔 데이터와 CT 데이터가 정합된 제1 영상일 수 있다. 단계(S100)는 상악 또는 하악의 스캔 데이터에서 수행될 수 있다.
가상 크라운(C)의 AA(Axial Axis) 방향에 따른 길이는 잇몸(10)과 대합치(20) 사이의 거리 정보로부터 설정될 수 있다. 스캔 데이터 가상 크라운(C)의 협측 및 설측 폭경은 대합치(20)의 협측 및 설측의 폭경으로부터 결정될 수 있다. 가상 크라운(C)의 근심 및 원심 폭경은 가상 크라운(C)에 인접하는 양측의 인접치(30)를 기준으로 결정될 수 있다.
상기와 같이, 가상 크라운(C)의 길이 및 폭경이 결정되면, 결정된 가상 크라운(C)의 길이 및 폭경 정보를 기초로 도 3에 도시된 바와 같이, 가상 크라운(C)이 배치된 단면 영상을 축(Axial) 방향, 근심-원심 방향(Cross) 및 협측-설측(Parallel)에 수직한 단면 영상으로서, 협측-설측 방향으로 생성할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 단계(S200)에서 가상 픽스쳐는 가상 크라운에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 가상 픽스쳐의 위치는 소프트웨어에 의해 자동으로 또는 사용자에 의해 수동으로 결정되어 단면 영상에 배치된 것이 디스플레이 장치를 통해 디스플레이될 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 방법에 있어서, 정합된 단면 영상에 가상 픽스쳐가 배치된 화면을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)는 가상 크라운(C)의 치축(Ax) 상에 배치될 수 있다. 가상 픽스쳐(F)는 잇몸 라인을 기준으로 제1 길이 예컨대, 3mm 하방에 배치될 수 있다. 물론, 제1 길이는 이에 한정되지 않는다. 가상 픽스쳐(F)의 주변에는 픽스쳐 충돌 감지 영역(40)이 표시될 수 있다.
도 1로 돌아가서, 단계(S300)에서 소프트웨어는 가상 픽스쳐가 배치된 단면 영상에서 치조골의 가장자리 영역을 검출할 수 있다. 이때, 소프트웨어는 치조골 가장자리 영역은 하운스 필드 유닛(Hounsfield Unit; HU, 이하 'HU'라 칭함)값을 이용하여 검출할 수 있다. 소프트웨어는 실시예에 따른 방법을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있다가, 프로세서에 의해 로딩될 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 방법에 의한 치조골의 가장자리 영역을 측정하는 시뮬레이션 화면을 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 치조골의 가장자리 영역은 적어도 하나 이상의 가상의 수평 라인(L1)을 기준으로 측정된 HU값을 기초로 소프트웨어에 의해 측정될 수 있다. 치조골의 가장자리를 이루고 있는 피질골(Cortical Bone)의 HU 값은 치조골의 가장자리 외 다른 영역의 HU 값 보다 높기 때문에 여러 가상의 수평 라인을 따라 HU값을 측정하게 되면, 치조골의 가장자리 영역이 검출될 수 있다.
도 6은 실시예에 따른 가상 픽스쳐 주변의 골밀도 값을 컬러 맵을 통해 표현한 화면의 예시이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 치조골의 각 영역은 다양한 컬러 색상으로 표시할 수 있다. 컬러 색상은 골밀도 등급에 따라 결정될 수 있다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 실시예에 따른 HU 값의 범위에 대한 골밀도 등급을 예시한 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 골밀도 등급은 5개의 등급으로 분류될 수 있다. D1은 1250 HU 이상의 범위일 수 있으며, D2는 850 HU 내지 1250 사이의 범위일 수 있으며, D3는 350 HU 내지 850 HU 사이의 범위일 수 있으며, D4는 150 HU 내지 350 HU 사이의 범위일 수 있으며, D5는 150 HU 이하의 범위일 수 있다.
이와 다르게 도 7b에 도시된 바와 같이, 골밀도 등급은 3개의 등급으로 분류될 수 있다. 소프트 본(Soft Bone)은 150 HU 내지 350 HU, 노멀 본(Normal Bone)은 350 HU 내지 1250 HU, 하드 본(Hard Bone)은 1250 HU 이상일 수 있다.
영상에는D1 내지 D5 또는 소프트 본, 노멀 본, 하드 본의 등급에 따라 서로 다른 컬러 색상이 표시될 수 있다. 사용자는 컬러 색상만 보고도 골밀도 등급을 유추할 수 있다.
상기에서는 골밀도 등급을 3개의 등급 또는 5개의 등급으로 분류하였으나, 등급을 분류하는 기준은 이에 한정되지 않는다.
도 8은 실시예에 따른 치조골 경계 영역이 검출된 화면의 예시이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 소프트웨어는 단계(S300)에서 검출된 치조골의 가장자리 영역(60)은 단면 영상에서 흰색 라인으로 표시되도록 디스플레이할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 단계(S400)는 가상 픽스쳐 주변의 골밀도 분포도와 치조골의 가장자리 영역 정보를 이용하여 골 결손 종류를 판별할 수 있다. 골밀도 분포도는 복수의 단면 영상을 이용하여 측정할 수 있다.
예컨대, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상을 이용하여 가상 픽스쳐 주변의 골밀도 분포도를 측정할 수 있다. 가상 픽스쳐 주변의 골밀도 분포도를 측정하는 단면 영상은 교차(Cross) 방향, 평행(Parallel) 방향에서 바라본 단면 영상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 9는 실시예에 따른 방법에 의해 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 나타내는 프로파일 영역(PF)은 가상 픽스쳐(F)의 표면으로부터 소정 거리만큼 이격된 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 프로파일 영역(PF)은 가상 픽스쳐(F) 외곽에서 일측방 및 타측방으로 각각 제1 거리(d1) 및 제2 거리(d2)만큼 이격될 수 있다. 프로파일 영역(PF)은 가상 픽스쳐(F) 하단에서 하방으로 제3 거리(d3)만큼 이격될 수 있다. 프로파일 영역(PF)은 가상 픽스쳐(F)의 상단에서 상방으로 제4 거리(d4)만큼 이격될 수 있다.
제1 거리(d1), 제2 거리(d2), 제3 거리(d3) 및 제4 거리(d4)는 수 mm를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 각각 5mm일 수 있다. 제3 거리(d3)는 2mm일 수 있다. 제4 거리(d4)는 1mm일 수 있다. 제1 거리(d1), 제2 거리(d2), 제3 거리(d3) 및 제4 거리(d4) 값은 이에 한정되지 않는다.
도 10 내지 도 13은 골밀도 분포도를 측정하는 범위를 이용하여 치조골 영역을 검출하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 프로파일 영역(PF) 내의 범위에서 가상의 수평 라인을 기준으로 가상 픽스쳐(F) 주변 치조골(50)의 골밀도 분포도를 측정하여 치조골(50)의 좌표를 측정할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 측정된 치조골(50)의 좌표와 가상 픽스쳐(F) 위치 좌표를 이용하여 치조골(50)과 가상 픽스쳐(F)와의 위치 관계를 확인할 수 있다. 이때, 치조골의 가장 자리 영역인 피질골 영역에서는 골밀도 값이 높게 측정됨을 알 수 있으며, 가상 픽스쳐(F)와 치조골이 닿지 않을 경우 골밀도 값이 낮게 측정됨을 알 수 있다. 이에 따라, 측정된 골밀도 값에 의해 가상 픽스쳐(F)와 치조골(50)의 접촉 여부를 확인할 수 있게 된다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, a 지점 이후부터는 가상 픽스쳐(F)와 치조골(50)이 접촉하고 있지 않기 때문에 HU 값이 급격하게 떨어지는 것을 알 수 있다.
다른 예로, 골밀도 분포도는 아래와 같이 측정될 수 있다.
도 14는 실시예에 따른 방법에 의해 가상 픽스쳐를 분할한 모습을 나타낸 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 단면 영상은 가상 픽스쳐(F)의 길이 방향으로 복수의 영역으로 분할될 수 있다. 예컨대, 단면 영상은 제1 영역(A10), 제2 영역(A20) 및 제3 영역(A30)으로 분할될 수 있다.
이어서, 제1 영역(A10), 제2 영역(A20) 및 제3 영역(A30)에 대한 골밀도 분포도를 측정할 수 있다. 측정된 제1 영역(A10), 제2 영역(A20) 및 제3 영역(A30)에 대한 골밀도 분포도를 이용하여 전체 골밀도 분포도를 측정할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 단계(S400)는 앞서 측정한 골밀도 분포도와 치조골의 가장 자리 영역 정보를 이용하여 치조골의 전체 영역을 검출할 수 있게 되며, 검출된 치조골 영역의 형상과 가상 픽스쳐의 위치 관계에 따라 골 결손 종류를 판별할 수 있다.
도 15는 실시예에 따른 방법의 골 결손의 종류를 설명하는 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 골 결손은 가상 픽스쳐(F)를 감싸는 치조골(50)의 일부가 결손된 구조를 의미할 수 있다.
도 15a에 도시된 바와 같이, 골 결손 종류는 내부 골 결손 예컨대, 치아가 발치된 후 생성된 발치와 내의 골결손일 수 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 골 결손 종류는 수평 영역의 골이 결손된 수평적 골 결손일 수 있다. 도 15c에 도시된 바와 같이, 골 결손 종류는 수직적 골 결손일 수 있다.
도 1로 돌아가서, 단계(S500)는 골 결손 영역에 대한 골 이식량을 결정할 수 있다. 골 결손 종류에 따라 골 이식량을 결정하는 방식은 상이할 수 있다. 단계(S500)는 골 이식 판단 범위를 지정할 수 있으며, 골 이식 판단 범위 내에 이식될 골 이식량을 결정할 수 있다.
도 16은 실시예에 따른 방법의 골 이식 판단 범위를 나타낸 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 골 이식 판단 범위(70)는 가상 픽스쳐(F) 주변의 사각 박스 형상으로 개략적으로 형성될 수 있다. 골 이식 판단 범위(70)는 가상 픽스쳐(F)와 일측방과 제1 범위 예컨대 2mm 간격을 가지며, 가상 픽스쳐(F)와 타측방과 제2 범위 예컨대, 2mm 간격을 가지며, 가상 픽스쳐(F)의 하방과 제3 범위 예컨대, 2mm 간격을 가지며, 가상 픽스쳐(F)의 상방과 제4 범위 예컨대, 1mm 간격을 가질 수 있다. 제1 범위 내지 제4 범위는 이에 한정되지 않는다.
골 결손 종류가 내부 골 결손 예컨대, 발치와 내의 골 결손일 경우, 아래와 같이 골 이식량을 결정할 수 있다.
도 17 및 도 18은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 발치와 내의 내부 골 결손인 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 최외곽 좌표로부터 이격 거리가 2mm 미만에서 HU 값이 낮아졌다가 다시 높아지고, 가상 픽스쳐(F)의 최외곽 좌표로부터 잔존골의 골폭(d6)이 2mm 이상이면 치조골(50) 상단부 영역(P1, P2)을 연결하여 내부 골 결손 영역의 부피를 측정하고, 측정된 내부 골 결손 영역의 부피에서 가상 픽스쳐(F)의 부피를 제외한 나머지 영역에 기초하여 골 이식량(80)을 결정할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 최외곽 좌표로부터 이격 거리(d5)가 2mm 이상에서 HU 값이 낮아 졌다가 다시 높아지고, 골폭(d6)이 2mm 이상이면 앞서 설명한 방법과 같이, 치조골(50) 상단부 영역을 연결하여 내부 골 결손 영역의 부피를 측정하고, 측정된 내부 골 결손 영역의 부피에서 가상 픽스쳐(F)의 부피를 제외한 나머지 영역을 기초하여 골 이식량(80)을 결정할 수 있다.
도 19 및 도 20은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 발치와 내의 내부 골 결손인 경우, 골 이식량을 결정하는 다른 과정을 설명한 도면이다.
도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 최외곽 좌표로부터 이격 거리(d5)가 2mm 이상 또는 2mm 미만 에서 HU 값이 낮아졌다가 다시 높아지고, 골폭(d6)이 2mm 미만이면, 앞서 설명한 방법과 같이, 치조골(50) 상단부 영역을 연결하여 내부 골 결손 영역의 부피를 측정하고, 측정된 내부 골 결손 영역의 부피에서 가상 픽스쳐(F)의 부피를 제외한 나머지 영역을 기초로 골 이식량(80)을 결정할 수 있다.
또한, 골폭(d6)이 2mm 미만인 영역에 대해 치조골(50)의 외곽에 치조골(50)의 골폭(d6)이 2mm가 되도록 골 이식량(80)을 결정할 수 있다.
골 결손 종류가 수평적 골 결손일 경우, 아래와 같이 골 이식량을 결정할 수 있다.
도 21 및 도 22는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 상단부가 치조골(50)에 묻혔으나, 가상 픽스쳐(F)의 상단부가 골 이식 판단(70) 범위 기준에 못 미쳤을 경우, 도 22에 도시된 바와 같이, 골 이식 판단 범위(70) 내부에 채워지는 골의 이식량을 결정할 수 있다. 이때, 가상 픽스쳐(F)의 상면과 대응되는 상단부(90)는 이후 드릴링 작업에 의해 삭제될 영역이기 때문에 가상 픽스쳐(F)의 상단부(90)에 대한 골 이식량은 제외할 수 있고, 가상 픽스쳐(F)의 부피를 제외한 나머지 영역을 기초로 골 이식량(80)을 결정할 수 있다.
도 23 및 도 24는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 다른 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 23에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 일측방의 치조골(50)이 결손되어 가상 픽스쳐(F)의 일 측방이 골 이식 판단 범위 기준에 못 미쳤을 경우, 도 24의 도시된 바와 같이, 골 이식 판단 범위(70) 내부에 채워지는 골의 이식량(80)을 결정할 수 있다. 이때, 가상 픽스쳐(F)의 상면과 대응되는 상단부(90)는 이후 드릴링 작업에 의해 삭제될 영역이기 때문에 가상 픽스쳐(F)의 상단부(90)에 대한 골 이식량을 제외할 수 있고, 가상 픽스쳐(P)의 부피를 제외한 나머지 영역을 골 이식량(80)으로 결정할 수 있다.
도 25 내지 도 27은 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수평적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 또 다른 과정을 설명한 시뮬레이션 화면이다.
도 25에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F) 일측방의 치조골(50)이 결손되고, 골 이식 판단 범위(70)의 상면이 치조골(50)의 최상단 보다 낮은 위치에 있을 경우, 도 26에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 일측방 및 가상 픽스쳐(F)의 상단부는 골 이식 판단 범위(70) 내부에 채워지는 골 이식량을 결정하고, 도 27에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 상단부는 치조골(50)의 최상단 지점까지 골 이식 판단 범위(70)를 변경하여 변경된 골 이식 판단 범위(70) 내부에 채워지는 골 이식량을 결정할 수 있고, 가상 픽스쳐(F)의 부피를 제외한 나머지 영역을 골 이식량(80)으로 결정할 수 있다.
골 결손 종류가 수직적 골 결손일 경우, 아래와 같이 골 이식량을 결정할 수 있다.
도 28 내지 도 30는 실시예에 따른 방법에 의해 골 결손의 종류가 수직적 골 결손일 경우, 골 이식량을 결정하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 상단부에 대응되는 위치의 치조골(50)이 결손되었을 경우, 도 29에 도시된 바와 같이, 골 이식 판단 범위(70) 내부에 채워지는 골의 이식량을 결정할 수 있다. 이때, 도 30에 도시된 바와 같이, 가상 픽스쳐(F)의 일측 방향에서 인접하는 치조골의 최상단 지점(b1)과 가상 픽스쳐(F)의 타측 방향에서 인접하는 치조골의 최상단 지점(b2)을 서로 연결한 라인을 생성하고, 생성된 라인을 따라 골 이식 판단 범위(70)를 조정할 수 있다. 최종적으로 변경된 골 이식 판단 범위에 채워지는 골 이식량을 결정할 수 있고, 가상 픽스쳐(F)의 부피를 제외한 나머지 영역을 기초로 골 이식량(80)을 결정할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 단계(S600)는 결정된 골 이식량에 대해 예를 들어 약 120%의 골 이식량을 계산하여 사용자에게 최종적으로 제공할 수 있다. 예컨대, 골 이식 후 뼈가 되는 과정에서 일부 골은 흡수되기 때문에 최종 골 이식량은 결정된 골 이식량 보다 많은 게 효과적이다.
한편, 치조골의 외형 정보는 미리 수집된 데이터를 통해 얻을 수 있다. 예컨대, 치아를 상실하기 전의 CT 데이터들이 있다면 현재 환자 상태 영상과의 정합을 통해 가상의 치조골의 외형 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 치조골의 외형 정보는 치조골의 가장 자리 영역과 치조골의 골밀도 정보를 포함하는 정보일 수 있다.
이를 이용하여 가상의 치조골 외형 정보를 사용자에게 라인으로 제공할 수 있다.
또한, 축방향, 교차 방향, 수평 방향에서의 영상 또는 3D 영상을 중첩하게 되면 현재 환자의 상태 정보를 알 수 있는데, 가상 픽스쳐의 부피 뿐만 아니라 이러한 현재 환자의 상태 정보를 제외하면서 골 이식량을 결정할 수도 있다.
이와 다르게, 미리 수집된 데이터가 없다면 2D 영상에서 다음과 같이 치조골 외형 정보를 측정할 수 있으며, 이를 통해 골 이식량을 결정할 수 있다.
도 31은 다른 실시예에 따른 방법에 의해 골 이식량을 결정하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 32 내지 도 34는 치조골의 외형 정보를 추측하는 방법을 설명하기 위한 시뮬레이션 화면이다.
도 31에 도시된 바와 같이, 골 이식량을 결정하는 방법은 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터를 수집하는 단계(S1000)와, 수집된 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 이용하여 가상 치조골의 외형 정보를 획득하는 단계(S2000)와, 치조골의 외형 정보를 기초로 골 이식량을 결정하는 단계(S3000)를 포함할 수 있다.
단계(S1000)에서, 제1 영상 데이터는 치아가 상실된 현재의 치아 상태가 표시된 환자의 치아 영상일 수 있다. 제2 영상 데이터는 치아를 상실하기 전의 환자의 치아 영상일 수 있다. 제2 영상 데이터는 치아를 상실하기 전에 촬상에 의해 얻어진 치아 영상일 수 있다.
이와 다르게, 단계(S1000)에서, 제2 영상 데이터는 치아 영상 복구 신경망으로부터 획득된 데이터일 수 있다. 치아 영상 복구 신경망은 제1 영상 데이터를 입력으로 하여 제2 영상 데이터를 출력할 수 있다.
치아 영상 복구 신경망은 복수의 환자에 대하여 얻어진 치아가 상실되기 전의 복수의 학습용 치아 영상 데이터 및 치아가 상실된 이후의 복수의 학습용 상실 치아 데이터를 레이블 데이터 및 입력 데이터로서 이용하여 기학습될 수 있다.
단계(S2000)에서, 가상 치조골의 외형 정보는 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터가 정합된 영상을 이용하여 획득할 수 있다.
도 32에 도시된 바와 같이, 수평 방향의 2D 단면 영상에서 양 측에 인접치가 있다면 인접치의 치조골 최상단 지점(b1, b2)을 직선으로 연결할 수 있다.
도 33에 도시된 바와 같이, 최후방에 치아가 없는 경우, 인접치의 치조골 최상단 지점을 기준으로 교합 평면(L2)과 평행한 라인(L3)을 생성하여 가상 치조골의 외형 정보를 추측할 수 있다.
또한, 도 34에 도시된 바와 같이, 축 방향의 2D 단면 영상에서 덴탈 아치(L6)를 기준으로 평행하게 협측의 라인(L4)과 설측의 라인(L5)을 형성하여 가상 치조골의 외형 정보를 추측할 수 있다.
도 31로 돌아가서, 단계(S3000)는 가상 치조골의 외형 정보에서 현재 치조골의 외형 정보를 뺀 영역과 가상 픽스쳐가 배치된 영역을 제외한 영역을 기초로 골 이식량을 결정할 수 있다.
도 35는 실시예에 따른 골 이식량 결정 장치를 나타낸 도면이다.
도 35를 참조하면, 실시예에 따른 골 이식량 결정 장치(1000)는 입력부(1100), 출력부(1200), 메모리(1300), 통신부(1400) 및 프로세서(1500)를 포함할 수 있다.
입력부(1100)는 사용자의 선택 정보를 입력받기 위한 입력 인터페이스 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 입력 인터페이스가 예를 들면 마우스인 경우, 입력부(1100)는 사용자의 마우스 클릭 또는 마우스의 드래그로 인한 영역 지정을 통해 사용자의 선택 정보를 인식할 수 있다.
또한, 입력부(1100)는 유선 또는 무선으로 다중 골밀도 표시 정보 및 환자의 상태 정보를 수신하기 위한 통신기, 환자의 상태 정보, 검색어 또는 문장을 입력받기 위한 키보드 또는 마이크를 포함할 수도 있다.
또한, 입력부(1100)는 자동 골 이식량 결정 모드 또는 수동 골 이식량 결정 모드로 진입하기 위한 조작신호를 입력받을 수 있다.
출력부(1200)는 프로세서(1500)에 의해 생성되는 정보들로 구성되는 프로그램 화면을 표시할 수 있다.
출력부(1200)는 입력부(1100)로부터 입력된 정보를 기초로 프로세서(1500)가 생성한 화면들을 출력할 수 있다. 출력부(1200)는 골 결손에 따른 골 이식 부위 및 골 이식량이 표시된 영상들을 출력할 수 있다.
출력부(1200)는 자동 골 이식량 결정 모드 또는 수동 골 이식량 결정 모드 진입을 위한 사용자 인터페이스를 표시하는 터치패드를 포함할 수 있고, 이 경우 터치패드는 출력부(1200)인 동시에 입력부(1100)일 수도 있다.
출력부(1200)는 사용자의 뷰 모드 (View Mode) 선택에 따라 축 뷰, 관상면 뷰, 시상면 뷰 중 어느 하나의 형태로 골 이식 부위 및 골 이식량을 표시할 수 있다. 나아가, 사용자의 다중 모드(Multi-Mode) 선택에 따라 출력부(1200)는 연속된 다수의 단면 영상을 통해 골 이식 부위 및 골 이식량을 표시할 수 있다.
메모리(1300)는 다중 골밀도 표시 제어 프로그램 등 전반적인 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 메모리(1300)에는 골 이식량 결정 장치(1000)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램, 골 이식량 결정 장치(1000)의 동작을 위한 데이터 및 명령어를 저장할 수 있다.
메모리(1300)는 환자의 치아 영상 데이터를 저장할 수 있다. 치아 영상 데이터는 X-ray 데이터, CT 데이터, 구강 모델 데이터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
메모리(1300)에 저장된 환자의 치아 영상 데이터를 이용하여 치아를 상실하기 전의 데이터와 현재 환자 상태 영상과의 정합을 통해 골밀도 표시 제어 프로그램은 가상의 치조골 외형 정보를 얻을 수 있으며 이를 활용하여 골 이식량을 결정할 수 있다.
메모리(1300)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(1400)는 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.
통신부(1400)는 골 이식 부위 및 골 이식량 정보가 표시된 화면 및 환자 정보들과 관련된 데이터 신호 또는 제어신호를 송수신할 수도 있다.
통신부(1400)는 3G, LTE 및 5G 뿐만 아니라, NB-IoT, LoRa, SigFox, LTE-CAT1 과 같은 LPWN(Low Power Wireless Network) 및 LPWAN(Low Power Wide Area Network)을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
통신부(1400)는 유선 LAN(Local Area Network) 뿐만 아니라 WiFi 802.11a/b/g/n 와 같은 무선 LAN을 이용한 통신 방법을 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 이 외에도 통신부(1400)는 NFC, Bluetooth와 같은 통신 방법을 이용하여 전기레인지 또는 외부 장치와 통신을 수행할 수도 있다.
여기서, 통신부(1400)는 골 이식량 결정 장치(1000)의 필수적인 구성이 아니며, 필요에 따라 골 이식량 결정 장치(1000)에 장착되거나 장착되지 않고 분리된 독립 장치의 형태를 가질 수 있다.
프로세서(1500)는 일종의 중앙처리장치로서 골 이식량 결정 장치의 전체 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(1500)는 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로서, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(1500)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
프로세서(1500)는 골 이식량 결정을 위한 제어 프로그램을 실행시킬 수 있다. 프로세서(1500)는 실시예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
다시 설명하면, 프로세서(1500)는 치아 영상에 가상 크라운을 배치시킬 수 있다. 프로세서(1500)는 가상 크라운에 대응되는 위치에 가상 픽스쳐를 배치하여, 가상 픽스쳐의 식립 위치를 표시하도록 제어할 수 있다.
프로세서(1500)는 가상 픽스쳐 주변 영역의 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하도록 제어할 수 있다.
프로세서(1500)는 복수의 방향에서 바라본 단면 영상으로부터 골밀도 분포도를 측정하도록 제어할 수 있다. 프로세서(1500)는 골밀도 분포도를 측정하는 범위인 프로파일 영역을 형성하고, 프로파일 영역에서 측정된 골밀도 분포도를 기초로 골 결손 종류를 판별하도록 제어할 수 있다.
프로세서(1500)는 골 결손의 종류에 기초하여 골 결손이 발생한 영역에 이식될 골 이식량을 결정하도록 제어할 수 있다.
최종적으로, 프로세서(1500)는 결정된 골 이식량을 사용자에게 영상을 통해 제공하도록 출력부(1200) 및 통신부(1400)를 제어할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터) 판독 가능한 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 메모리(내장 메모리 또는 외장 메모리))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치를 포함할 수 있다. 상기 명령이 제어부에 의해 실행될 경우, 제어부가 직접, 또는 상기 제어부의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기 판독 가능한 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, 비일시적 저장매체는 신호(signal)를 전달하는 매체를 포함하지 않다는 것을 의미할 뿐 데이터는 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은, 기기 판독 가능한 저장매체에 기록된 컴퓨터 프로그램(computer program)에 의해 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 기기 판독 가능한 저장매체(예: 컴퓨터 판독 가능한 기록매체)는, 일 실시예에 따른 골 이식량 결정 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 명령어를 포함한 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다. 이때, 골 이식량 결정 방법은 치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계와, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계와, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계와, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램은 일 실시예에 따른 골 이식량 결정 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 명령어를 포함할 수 있다. 이때, 골 이식량 결정 방법은 치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계와, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계와, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계와, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
1000: 골 이식량 결정 장치
1100: 입력부
1200: 출력부
1300: 메모리
1400: 통신부
1500: 프로세서
1100: 입력부
1200: 출력부
1300: 메모리
1400: 통신부
1500: 프로세서
Claims (20)
- 골 이식량 결정 장치에 의해 수행되는 골 이식량 결정 방법에 있어서,
치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계;
상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계;
복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계; 및
상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계;
를 포함하는 골 이식량 결정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 골 결손 종류를 판별하는 단계는,
상기 가상 픽스쳐의 외곽으로부터 소정 거리만큼 떨어진 프로파일 영역을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도는 상기 프로파일 영역의 골밀도 분포도인 골 이식량 결정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 골 결손 종류는 내부 골 결손, 수평적 골 결손 및 수직적 골 결손을 포함하는 골 이식량 결정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 골 이식량을 결정하는 단계는,
상기 가상 픽스쳐를 기준으로 골 이식 판단 범위를 지정하고, 상기 골 이식 판단 범위 내에 이식될 상기 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 방법. - 제4항에 있어서,
상기 골 이식 판단 범위는 상기 가상 픽스쳐의 일측방과 제1 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 타측방과 제2 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 하방과 제3 범위의 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 상방과 제4 범위의 간격을 가지는 골 이식량 결정 방법. - 제5항에 있어서,
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서,
상기 골 결손 종류가 내부 골 결손인 경우,
적어도 두 개 이상의 치조골 상단부 영역을 연결하여 골 결손 영역의 부피를 측정하고, 상기 골 결손 영역의 부피에서 상기 가상 픽스쳐의 부피를 제외한 나머지 영역에 대한 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 방법. - 제5항에 있어서,
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서,
상기 골 결손 종류가 수평적 골 결손이고, 상기 골 이식 판단 범위의 상면이 치조골의 최상단 보다 낮은 위치에 있을 경우,
상기 골 이식 판단 범위의 제4 범위의 간격은 상기 가상 픽스쳐의 상방과 상기 치조골의 최상단 지점까지로 변경되고, 변경된 제4 범위의 간격에 따른 변경된 골 이식 판단 범위 내부 영역에 채워지는 부피에서 상기 가상 픽스쳐의 부피를 제외한 나머지 영역에 대한 부피를 기초로 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 방법. - 제5항에 있어서,
상기 골 이식량을 결정하는 단계에서,
상기 골 결손 종류가 수직적 골 결손일 경우,
상기 골 이식 판단 범위의 제4 범위의 간격은 상기 가상 픽스쳐의 일측 방향에서 인접하는 치조골의 최상단 지점과 가상 픽스쳐의 타측 방향에서 인접하는 치조골의 최상단 지점을 서로 연결한 라인으로 변경되고, 변경된 제4 범위의 간격에 따른 변경된 골 이식 판단 범위 내부 영역에 채워지는 부피에서 상기 가상 픽스쳐의 부피를 제외한 나머지 영역에 대한 부피를 기초로 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 방법. - 제1항에 있어서,
상기 골 이식량을 결정하는 단계 이후,
결정된 상기 골 이식량에 대한 소정 비율에 해당하는 골 이식량을 기초로 상기 골 결손 영역에 이식될 최종 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 골 이식량 결정을 위한 시뮬레이션 제어 프로그램이 저장된 메모리; 및
상기 메모리에 저장된 상기 시뮬레이션 제어 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하고, 상기 가상 픽스쳐 주변 영역의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하고, 복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하고, 상기 골 결손 종류를 기초로 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 장치. - 제14항에 있어서,
상기 가상 픽스쳐의 외곽으로부터 소정 거리만큼 떨어진 프로파일 영역을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도는 상기 프로파일 영역의 골밀도 분포도인 골 이식량 결정 장치. - 제14항에 있어서,
상기 골 결손 종류는 내부 골 결손, 수평적 골 결손 및 수직적 골 결손을 포함하는 골 이식량 결정 장치. - 제14항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 가상 픽스쳐를 기준으로 골 이식 판단 범위를 지정하고, 상기 골 이식 판단 범위 내에 이식될 상기 골 이식량을 결정하는 골 이식량 결정 장치. - 제17항에 있어서,
상기 골 이식 판단 범위는 상기 가상 픽스쳐의 일측방과 제1 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 타측방과 제2 범위 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 하방과 제3 범위의 간격을 가지며, 상기 가상 픽스쳐의 상방과 제4 범위의 간격을 가지는 골 이식량 결정 장치. - 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계;
상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계;
복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계; 및
상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계;
를 포함하는 동작을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체. - 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
치아 영상에 가상 픽스쳐를 배치하는 단계;
상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도를 기초로 치조골의 가장자리 영역을 검출하는 단계;
복수의 방향에서 바라본 단면 영상들 중 적어도 하나의 단면 영상으로부터 상기 가상 픽스쳐 주변의 치조골 골밀도 분포도를 측정하고, 상기 치조골 골밀도 분포도 및 상기 치조골의 가장자리 영역을 기초로 상기 치조골의 골 결손 종류를 판별하는 단계; 및
상기 골 결손 종류를 기초로 골 결손 영역에 이식될 골 이식량을 결정하는 단계;
를 포함하는 동작을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
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