KR20090007589A - 단층 촬영 화상법 - Google Patents

단층 촬영 화상법 Download PDF

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KR20090007589A KR1020087027595A KR20087027595A KR20090007589A KR 20090007589 A KR20090007589 A KR 20090007589A KR 1020087027595 A KR1020087027595 A KR 1020087027595A KR 20087027595 A KR20087027595 A KR 20087027595A KR 20090007589 A KR20090007589 A KR 20090007589A
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우베 문드리
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이미징 사이언시즈 인터내셔널, 인크.
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Abstract

본 발명은 단층 촬영 정보를 표시하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 화상형성된 표적 내의 밀집 영역이 한정된다. 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분을 보여주는 화상이 생성된다.
Figure P1020087027595
단층 촬영 정보, 밀집 영역, 표적, 화상, 보어.

Description

단층 촬영 화상법 {Tomographic imaging}
본 발명은 단층 촬영 화상법, 특히 이에 제한되는 것은 아니지만, x선 단층 촬영 치아 화상법(x-ray tomographic dental imaging)에 관한 것이다.
발명의 배경
물체내 공간에 따라 변하는 물체의 특성과 관련된 3차원 데이타 세트는 다양한 방법으로 수득할 수 있다. 예를 들면, 표적의 x선 화상은 표적을 x선 공급원과 x선 검출기 사이에 배치함으로써 수득할 수 있다. 전산화 단층 촬영(CT) 시스템에서, 표적의 일련의 x선 화상은 표적에 대해 상이하게 배향된 공급원에서 검출기로의 방향으로 촬영된다. 이러한 화상으로부터, 표적에서의 x선 흡수 물질의 밀도의 3차원 표시가 재구성될 수 있다. 자기 공명 화상법을 포함하여, 3차원 데이타세트를 생성하는 또 다른 방법이 공지되어 있거나, 차후에 개발될 수 있다.
데이타를 사용자, 예를 들면, 의사 또는 외과의에게 표시하기 위한 다양한 제안들이 이루어졌다. 최선의 공지된 표시방법은 표적의 하나 이상의 단면뷰(cross-sectional view)를 화상 장치의 주축에 평행한 평면에 제공하는 것이다. 그러나, 다른 표시 옵션이 사용되어 왔다. 예를 들면, 치과 분야에서는, 치열궁(dental arch)에 수직인 평면에서의 단면이 사용되어 왔다.
요약
본 발명의 한 가지 양태에 따르면, 화상형성된 표적내의 밀집 영역(compact region)을 한정하고, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분을 보여주는 화상이 생성하는, 단층 촬영 정보를 표시하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다.
밀집 영역은 제거되도록 계획된 화상형성된 표적의 부분, 예를 들면, 천공되도록 계획된 보어(bore)일 수 있으며, 지정된 부분을 제거한 후에 나타나는 바대로 표적을 보여주는 화상이 나타난다.
본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 표적은 인체 해부학적 구조의 일부, 예를 들면, 상악골 또는 하악골이고, 제거될 부분은 개념적으로는 천공되어 외과용 보철물(surgical prosthesis), 예를 들면, 치과용 임플란트를 설치하기 위한 보어를 형성한다. 이때, 나타나는 화상은 보어의 벽의 뷰일 수 있다. 천공 및 화상 표시가 가상(virtual)이기 때문에, 카메라를 천공된 보어에 단지 수 밀리미터 직경으로 삽입하는 데 있어서의 실제적인 어려움이 무시될 수 있다.
설치되도록 계획된 보어의 벽을 표시함으로써, 주변 뼈가 치과용 임플란트 또는 기타의 보철물에 건강한 토대를 제공하기에 충분히 조밀한지의 여부를 평가하는데 있어서 외과의에게 도움이 된다. 보어는 가상이기 때문에, 외과의는 계획된 임플란트를 위한 만족스러운 위치를 찾을 때까지 수회의 상이한 보어 위치를 시도 할 수 있다.
또 다른 양태에서, 표적은 외과용 보철물, 예를 들면, 치과용 임플란트가 이미 설치되어 있는 인체 해부학적 구조의 부분, 예를 들면, 상악골 또는 하악골이다. 이때, 나타나는 화상은 임플란트를 인접하여 둘러싸고 있는 뼈를 보여줄 수 있어, 외과의가 수술후 골유착(post-operative osseointegration)을 평가하는 것을 도와줄 수 있다.
골밀도, 또는 보어 또는 기타의 개념적으로 노출된 표면의 벽의 기타의 중요한 특성은, 예를 들면, 골밀도 카테고리를 지시하기 위한 색-부호화(color-coding)에 의해 표시될 수 있다. 몇몇 상황에서, 색-부호화는 단층 사진(tomogram)이 통상적으로 나타내는 회색 음영보다도 판독하기가 더 용이할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 방법에 따라 화상을 생성하기 위해 배치된 컴퓨터 소프트웨어 및 이러한 소프트웨어를 함유하는 컴퓨터-판독 가능한 매체를 제공한다. 소프트웨어는 단층 촬영 데이타를 프로세싱하는 기타의 통상적인 컴퓨터에서 실행하도록 기록(write)될 수 있다.
상기한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명 둘 다는 예시적인 것이며 청구된 바와 같은 본 발명의 추가의 설명을 제공하기 위한 것으로 이해해야 한다.
본 발명의 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되고 삽입되며 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은, 발명의 원리를 설명하기 위한 설명부와 함께 본 발 명의 양태를 예시한다.
도면에서,
도 1은 단층 촬영 화상을 생성하기 위한 장치의 개략도이다.
도 2는 플로우 차트이다.
도 3은 단층 촬영에 의해 생긴 천공된 보어의 개략적인 축방향 단면 뷰(section view)이다.
도 4는 개방 말단으로부터의 단층 촬영에 의해 생긴 천공된 보어의 사시도이다.
이하 본 발명의 다양한 양태에 대해 상세하게 설명될 것이며, 이의 예는 첨부된 도면에 예시되어 있다.
도면들, 먼저 도 1 및 2를 참조하면, 도면 부호(20)으로 일반적으로 나타낸 본 발명의 양태에 따르는 단층 촬영 장치의 한 가지 형태는 콘솔(26)에 의해 제어되는 컴퓨터(24) 및 스캐너(22)를 포함한다. 스캐너(22)는 x선 공급원(28), x선 검출기(30) 및 화상형성하고자 하는 물체를 위한 지지대(32)를 포함한다. 한 가지 양태에서, 스캐너(22)는 사람 환자(도시되지 않음)의 두부 또는 두부의 일부, 특히 턱 및 치아를 화상형성하도록 배치된다. 지지대(32)는 환자의 두부 또는 안면(도시되지 않음)용 받침대 또는 고정대(36)가 있는 대좌(seat)일 수 있다. x선 공급원(28) 및 검출기(30)는, 다른 것과 정렬시키면서, 환자의 두부의 위치 주위를 선회하도록 회전하는 캐리어(34) 위에 설치된다. 단계(102)에서, x선 검출기(30)는 상이한 각도로부터 환자의 두부의 x선 쉐도우그램(shadowgram)의 스트림을 기록한다. 컴퓨터(24)는 스캐너(22)로부터 x선 화상 데이타를 받아서, 단계(104)에서 x선 밀도의 3차원 공간 분포를 계산한다.
환자의 두부의 화상형성 및 공간 분포의 계산은 당해 기술분야에 이미 공지되어 있는 방법 및 장치에 의해 수행할 수 있으며, 간결함을 위해 여기서 추가로 기재하지는 않는다. 적합한 장치가 시판중이며, 예를 들면, 펜실베니아주 해트필드에 소재하는 이미징 사이언시즈 인터내셔널(Imaging Sciences International)로부터의 i-CAT Cone Beam 3-D 치과용 화상 시스템이다.
단계(106)에서, 현존 단층 촬영 화상 시스템은 전형적으로, 스캐닝 시스템(22)의 주축과 일직선을 이루는 슬라이스(slice) 또는 단면(section)으로서 콘솔(26)의 디스플레이(40) 상에 정보를 표시한다. 치과용 x선 시스템은 또한 치열궁을 따르는 곡면 위에 또는 치열궁과 직각으로 교차하는 평면에 단면을 제공할 수 있다. 단면은 또한 사용자에 의해 선택된 평면에서 촬영될 수 있다.
치과용 임플란트의 설치는 전형적으로 상악골 또는 하악골의 뼈에서 보어를 천공하고, 이후에 보철 치아가 장착될 노출된 외부면에 금속 포스트(metal post)를 삽입하는 것을 포함한다. 금속 포스트는, 예를 들면, 원통형 또는 원뿔형이거나, 또는 원뿔과 유사하지만 끝으로 갈수록 원뿔 각도가 증가하는 볼록형일 수 있다. 포스트가 적어도 부분적으로 원통형이거나 단지 약간 테이퍼형인 경우, 이것은 스크류 트레드(screw thread)될 수 있다. 포스트의 의도된 위치를 통해 단층 촬영 단면을 검사함으로써, 외과의는 포스트 주변에 충분한 두께의 뼈가 있는지를 보장할 수 있다. 그러나, 외과의는 계획된 임플란트 위치 주변에 이용 가능한 뼈의 두께 뿐만 아니라 포스트가 트레드될 골질(bone quality)도 평가하고 싶을지도 모른다. 평편 단면 또는 슬라이스로부터, 계획된 보어의 원통형 표면 주변의 골 분포의 선명한 사진을 수득하기란 쉽지 않다. 이식(implantation) 후, 외과의는 임플란트 위치에서의 골유착을 평가하고 싶을지도 모른다. 그러나, 금속 임플란트는 x선에 거의 완전히 불투명하다. 결과적으로, 임플란트는 임플란트 위치의 디렉트 뷰(direct view)를 방해한다. 단층 촬영 뷰에서, 금속 임플란트는 전형적으로 "헤일로(halo)"에 의해 둘러싸여 있으며, 이때 임플란트가 단층 촬영 데이타를 합성하는 x선 화상의 전부는 아니지만 일부를 방해하기 때문에 화상의 선명도가 떨어진다. 외과의는 금속 임플란트로부터의 방해 및 혼란과 임플란트 주변에 형성되는 "헤일로"를 최소화하면서 임플란트 위치를 검사하고 싶을지도 모른다.
따라서, 도 1에 도시된 컴퓨터(24)는 콘솔(26)의 사용자에 의해 지정된 중공 표면(hollow surface)에 단면의 형태로 단층 촬영 화상을 생성하도록 프로그래밍된다. 사용시, 중공 표면은 전형적으로 임플란트의 포스트를 위한 계획된 보어의 표면에 상응한다. 또는, 중공 표면은, 예를 들면, 스크류-트레드된 포스트가 절단하는 물질을 보여주기 위해 계획된 보어의 실제 표면의 약간 밖에서 촬영될 수 있다. 단계(108)에서, 사용자는, 예를 들면, 하나 이상의 통상의 단층 촬영 단면을 축에 따라 또는 축에 교차하여 배치하고 축의 위치 또는 축이 단면을 교차하는 지점의 위치를 마우스, 터치 스크린 스타일러스 또는 기타의 그래픽 사용자 인터페이스 툴(graphical user interface tool)로 표시함으로써 보어의 축을 나타낼 수 있다. 단계(110)에서, 보어의 직경은 숫자로 타이핑된 메뉴 또는 기타의 통상의 방법으로의 입력으로부터 선택될 수 있다. 보어가 원통형이 아닌 경우, 보어의 형태는 표준 형태의 메뉴로부터 선택될 수 있거나, 또는 적어도 부분적으로 숫자 또는 그래픽으로 도입될 수 있다. 보어의 선택된 위치 및 크기는 디스플레이(40)에서 단층 촬영 단면(들)에 겹쳐 보일 수 있다.
단층 촬영 데이타세트가 금속 임플란트를 이식한 후에 촬영한 스캔을 기초로 하는 경우, 중공 표면은 금속의 표면 바로 밖에 있는 이식된 포스트를 둘러싸고 있을 수 있으며, 헤일로가 가장 심한 용적을 배제한 작은 틈을 갖는다. 컴퓨터(24)는 금속 임플란트를 자동으로 검출하고 이 주변의 보어를 한정하도록 프로그래밍될 수 있다.
단계(110)에서, 컴퓨터(24)는 단층 촬영 데이타로부터, 지정된 중공 표면의 단면을 생성한다.
이제 도 3 및 4를 참조하면, 단면(202)은 중공 표면의 개방 말단 바로 위의 지점(204)으로부터의 사시도로서 나타내어져 있다. 도 3에서 화살표(206)로 나타낸 바와 같이, 원근법으로 인해, 반경 R 및 직경 D의 원통형 보어는 이러한 사시도에서 보어의 원통형 측벽(208)이 선명하게 육안으로 보이도록 나타내어질 수 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 개방 말단의 직경 D상부는 폐쇄 말단의 직경 D하부보다 더 크게 보이고, 단축법으로 그린 측벽(208)이 상부 직경과 하부 직경 사이의 고리 모양의 영역을 차지하고 있다. 보어(202)가 테이퍼형인 경우, D상부와 직경 D하부 사이의 실제 차이가 원급법의 효과와 조합하여, 측벽을 나타내는 고리 모양의 영역을 증가시킨다. 사시도에서 원뿔형 표면의 조망이 개선된다.
대안적으로, 바람직하게 다소 확대되어 있지만, 단면은 오목면으로부터의 3차원 뷰로서 나타낼 수 있으며, 사실상 천공한 후 보어 내부에서 뷰어(viewer)에 나타나는 바대로 계획된 보어의 벽을 보여준다. 이 경우에, 도 3에 나타낸 바와 같이 디스플레이(40)에 보어가 보이도록, 반원형 트로프(trough)를 나타내는 축의 아래에 구획된 보어의 반을 나타내는 것이 바람직하다. 이때 대조물이 콘솔(26) 위에 제공되어 단면의 평면이 축 주변을 회전하도록 하여 보어의 벽이 회전하는 외관을 스크린 상에 제공하고 사용자로 하여금 보어의 전체 내면을 조망할 수 있도록 한다. 보어 내부의 개념적 뷰어는 어느 때라도 보어의 벽의 거의 절반만 보여주고 저체 벽을 보기 위해서는 회전해야 하기 때문에, 이것은 상당히 사실적인 뷰이다.
대안적으로, 보어의 반쪽 둘 다가 나란히 보여지도록 하여 외과의가 한쪽 뷰에서 전체 보어를 볼 수 있도록 할 수 있다.
대안적으로, 전체 원통형 또는 원뿔형 벽은, 전체 벽을 하나의 뷰에서 볼 수 있도록, "현상(develop)"되거나 평편 화상(flat image)으로 펴질 수 있다. 벽이 "현상"될 수 없는 구형 요소를 갖는 만곡부를 갖는 경우, 이것은 평편 화상으로서 완전하게 표시될 수 없지만, 둥근 행성 지구의 플랫 맵(flat map)과 같이 비틀어진 현상 뷰가 여전히 유용할 수 있다. 다수의 치과의사들은 구강의 "파노라마식" 뷰[여기서, 이러한 치열궁의 뷰 또는 단층 촬영 단면(각각의 부분은 내부 또는 외부로부터 치열궁에 수직으로 보임)은 평편 화상으로 현상된다]를 사용하여 작업하는 데 익숙해져 있으며, 치과의사들은 이러한 현상된 화상이 쉽게 해석할 수 있을 정도로 충분히 친숙하다는 것을 알 것이다.
따라서, 외과의는 임플란트의 포스트의 삽입이 고려되는 보어의 전체 표면을 볼 수 있고, 골질이 확실하게 기초가 있는 임플란트를 위해 충분한지를 결정할 수 있다. 뷰가 단층 촬영에 의해 생성되기 때문에, 실제 수술을 수행하기 전에, 외과의는 단계(114)에서 본래 계획된 위치가 덜 만족스럽다고 결정되면 다른 위치를 시도할 수 있다. 실제, 외과의는 우수한 위치 또는 최선의 실용 위치가 확인될 때까지, 중첩되거나 교차된 위치를 포함할 수 있는 또 다른 위치를 어떠한 횟수로도 시도할 수 있다. 인지되는 바와 같이, 실제 보어를 각각의 가능한 위치에 천공시켜야 한다면, 이러한 접근법은 실용적이지 않다.
외과의가 가상 임플란트를 위치시키는 경우, 외과의는 전형적으로 일련의 거리 및 각도를 측정한다. 거리 측정은, 예를 들면, 최소 거리가 안면 신경 도관까지 확실히 유지되도록, 계획된 임플란트가 일부 다른 해부학적 구조에 얼마나 가까운지를 보여준다. 예를 들면, 특정 거리가 인접 치아로부터 유지될 수 있거나, 또는 임플란트 상의 크라운을 포함한 치열이 균일한 간격으로 떨어져 있도록, 표준 거리가 인접 치아들 사이에, 예를 들면, 미적인 이유로 유지될 수 있다. 외과의는 또한, 계획된 임플란트가 인접 치근(tooth root)을 건드리지 않는지 확인하고 싶을지도 모르는데, 그 이유는 이것이 인접 치아를 손상시키기 때문이다. 외과의는 전형적으로 또한 임플란트에 가해질 토르크를 평가하기 위해 각도 측정을 실시한다. 예를 들면, 임플란트가 무는 방향(bite direction)의 45도 각도로 턱에 배치된 다음 크라운이 임플란트 위에 배치되는 경우, 단단한 것을 깨물면 아래에 있는 임플란트에 상당한 측방향 응력이 가해질 것이다. 골유착이 적당하지 않고 임플란트 배치 각도가 너무 크면, 임플란트가 주위 골 구조를 파괴할 수 있다. 이러한 위험을 감소시키거나 피하기 위해, 외과의는 임플란트 정렬 각도를 무는 방향에 대해 최소로 유지되도록 하는 것을 목표로 하며, 각도 측정이 이러한 목표를 달성하는 데 도움이 된다. 이러한 과정을 돕기 위해, 디스플레이(40)가 개념적 보어 벽 표면의 뷰 이외에, 계획된 임플란트 위치가 표시되거나 중첩되어 있는 턱의 통상적인 단면 뷰를 보여주는 것이 바람직하다.
통상의 x선 단층촬영술에서, 각각의 3D 화소(voxel)는 위치 및 수치를 가지며, 이는 전형적으로 이러한 3D 화소를 차지하는 물질의 x선에 대한 밀도 또는 불투명도를 나타낸다. 단층촬영 슬라이스 또는 단면은 일반적으로 스크린 위에 나타나는데, 이때 단면 평면 상의 각각의 3D 화소는 화상 픽셀로 나타내어지고, 각 픽셀의 불투명도는 회색 음영으로 나타내어진다. 종래의 필름 x선과의 일관성을 위해, 가장 조밀한 물질이 통상적으로 가장 엷은 색조로 보여진다. 이용 가능한 회색 스케일의 효과적인 사용을 위해 휘도 및 콘트라스트를 조절할 수 있다. 예를 들면, 단지 뼈에만 관심을 두는 단층 촬영 사진에서, 회색 스케일은, 각종 골밀도를 회색 스케일로 눈대중하도록 설정될 수 있으며, 연조직은 모두 흑색으로 보인다. 연조직 구조가 중요한 단층 촬영 사진에서는, 뼈가 백색 또는 조금 엷은 색으로 되고 세부항목은 상실될지라도, 연조직이 보다 어두운 회색으로 보이도록 회색 스케일은 조절한다.
그러나, 골밀도의 최대 해상도를 제공하도록 회색 스케일을 설정하더라도, 회색 음영을 정확하게 해석하기가 어려울 수 있다. 치과용 임플란트를 위한 골질을 평가하는 경우, 다수의 목적을 위해 소수의 밀도 유형, 예를 들면, x선 밀도의 범위로서 정의된 네 가지 밀도 유형으로 분류하는 것으로 만족스러운 임플란트에 대한 가능성을 평가하기에 충분하다. 따라서, 단층 촬영 화상은 밀도 범위에 대한 변별적 음영(distinct shade)의 영역(210, 212, 214)(도 4 참조)을 사용하여 생성될 수 있다. 이러한 분류가 실제로 화상에서의 골밀도 정보의 양을 감소시키지만, 해석 용이성의 개선이 정보 손실을 능가하기에 충분할 수 있다. 임플란트는, 다른 요소들 중에서도, 최선의 가능한 "성장(growing in)" 또는 골유착에 대한 최대의 골 접촉을 달성하기 위해 배치되며, 이것은 이상적으로는 계획된 임플란트 위치의 모든 주변에서 단단한 뼈를 발견함으로써 달성된다. 이것은 종종 수득할 수 없으므로, 외과의는 색-부호화된 디스플레이에 위해 제공되는 신속한 가시화에 도움이 될 수 있는 최대 골 접촉 위치를 찾고 있다.
단지 소수의 변별적 밀도 유형이 표시되는 경우, 이 유형은 회색 음영 대신에, 변별적 색조의 영역(210)으로서 보여질 수 있다. 이때, 외과의는 얼핏 보기에 각각의 밀도 유형의 보어 비율을 추정하고 이에 따라 임플란트에 적합한 지지대가 있는지를 추정할 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 컴퓨터(24)는, 예를 들면, 각각의 밀도 유형 또는 기타의 카테고리의 표면의 비율을 기준으로 하는 규칙 또는 법칙을 적용함으로써 전반적인 중공 표면에 대한 품질 스코어를 계산하도록 프로그래밍될 수 있다.
골질이 균일하지 않은 경우, 특정 영역에 걸친 골밀도의 평균은 단지 불완전한 데이타를 제공한다. 그러나, 현 세대의 단층 촬영 치과용 x선 기기를 사용하여 수득 가능한 0.4mm의 3D 화소 피치를 갖는 단층 촬영 데이타세트로부터 생성된 화상은 외과의에게 이들이 대개의 경우에 필요로 하는 정보를 충분히 제공할 수 있다고 현재 믿어진다.
본 발명에서는 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 개질 및 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 및 이의 등가물의 범위내에 드는 한, 본 발명의 개질 및 변형을 포함하는 것으로 간주된다.
예를 들면, 컴퓨터(24)는 일반적인 데이타세트로부터 원통형 단층 촬영 화상을 생성하는 것으로 기재되어 있으며, 이것은 스캐너(22)의 주축과 정렬된 어레이에서의 정육면체 또는 직평행 육면체의 어레이로 이루어질 수 있다. 치과적 용도를 위해, 치열궁을 따라 이의 전반에 걸쳐 정렬된 주축을 갖는 단층 촬영 데이타세트가 바람직할 수 있다. 치과적 용도를 위해, 스캔은, 예를 들면, 상악골 및/또는 하악골 만을 커버하고 두부의 상부는 생략한 제한된 높이를 가질 수 있다. 단지 하나 또는 수 개의 치아만을 보여주는 제한된-직경의 스캔이 때때로 x선 노출을 감소시키는 데 바람직하다. 그러나, 전체 턱을 보여주는 전체-직경 스캔이 최근에는 바람직한데, 그 이유는 임플란트 외과의는 전형적으로 미적으로 만족스러울 뿐만 아니라 구조적으로 안전하다는 최종 결과를 제공하도록 턱에서 다른 치아에 대해 임플란트를 정렬하고 싶어 한다. 일단 외과의가 두부의 전체 데이타세트를 획득하면, 외과의는 해부학적 구조의 특정 서브세트만을 볼 것인지 전체 구강을 볼 것인지를 결정할 수 있는데, 그 이유는 전형적으로 외과의는 대칭 이유로 육안으로 구강의 죄측면과 우측면을 비교하기를 원하기 때문이다.
대안적으로, 특히 임플란트의 계획을 위해 환자에게 특수하게 x선이 조사되는 경우 또는 원래대로의 스캐너 데이타가 저장되고 단층 촬영 데이타세트가 특수하게 재생될 수 있는 경우, 단층 촬영 데이타세트는 특정 중공 단면을 위해 명확하게 최적화될 수 있다. 그러나, 특수하게 최적화된 데이타세트는 이들을 생성하기 위한 추가의 노력을 정당화하기에 좀처럼 충분히 유익하지 않으며, 임플란트를 위해 원래 계획된 위치가 불만족스러운 것으로 판명되고 상이한 보어 위치에서의 새로운 단면이 생성되어야 하는 경우에 실제로 불리할 수 있다.
예를 들면, 도 1은 도 2의 공정을 수행하는 컴퓨터(24)가 스캐너(22)에 연결되어 있는 것을 보여준다. 단일 컴퓨터(24)는 스캐너의 제어 및 도 2의 공정의 수행 둘 다를 수행할 수 있다. 대안적으로, 도 2의 공정의 일부 또는 전부는 별도의 컴퓨터에서 수행할 수 있다. 스캐너(22)로부터의 데이타는 컴퓨터의 통상의 단계에서 통상의 포멧, 예를 들면, DICOM 포맷으로 컴퓨터간에 전송될 수 있다. 데이타는, 예를 들면, 컴퓨터간에 직접적으로 전송되거나, 또는, 예를 들면, 저장 서버에로부터 업로드되거나 다운로드될 수 있다.
예를 들면, x선 단층 촬영 데이타로서 양태를 기재하였지만, 자기 공명 단층 촬영술 및 이후에 개발될 공정들을 포함하여 표적에 대한 적합한 데이타 어레이를 제공하는 기타의 공정을 사용하여, 본 발명의 공정 및 장치가 목적하는 중공 또는 사시도를 생성하는 데이타를 제공할 수 있다.

Claims (28)

  1. 화상형성된 표적(imaged target)내의 밀집 영역(compact region)을 한정하는 단계 및
    밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분을 보여주는 화상을 생성하는 단계를 포함하여, 단층 촬영 정보를 표시하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 밀집 영역이 천공될 보어를 나타내고, 생성된 화상이 보어의 개방 말단으로부터의 보어의 벽의 사시도를 보여주는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분의 품질을 평가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분의 품질이 불만족스러운 것으로 평가되는 경우, 표적내의 상이한 밀집 영역을 한정하는 단계, 및 상이한 밀집 영역에 대한 화상 생성을 반복하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 한정된 밀집 영역의 위치에서 표적에 보어를 천공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 표적이 해부학적 구조인 경우, 보어에 보철 임플란트를 설치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 밀집 영역이 천공될 보어를 나타내고, 생성된 화상이 보어내로부터의 보어의 벽을 보여주는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분의 품질을 평가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분의 품질이 불만족스러운 것으로 평가되는 경우, 표적내의 상이한 밀집 영역을 한정하는 단계, 및 상이한 밀집 영역에 대한 화상 생성을 반복하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제7항에 있어서, 한정된 밀집 영역의 위치에서 표적에 보어를 천공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 표적이 해부학적 구조인 경우, 보어에 보철 임플란트를 설치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 밀집 영역이 보철 성분을 나타내고, 생성된 화상이 보철 성 분으로부터 떨어져 보이는, 보철 성분을 둘러싸고 있는 표적을 보여주는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분을 시뮬레이션된 3차원 화상으로서 표시하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적을 현상된 화상(developed image)으로서 표시하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 밀집 영역을 한정하는 단계가 표적을 통한 하나 이상의 단면의 단층 촬영 화상을 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface) 위에 표시하는 단계, 및 밀집 영역의 축의 위치를 하나 이상의 상기 단면 위에 한정하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 표적을 형성하는 물질의 특성의 카테고리에 상응하는 변별적 외관(distinct appearance)을 화상의 상이한 부분에 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 특성이 골밀도이고, 변별적 외관이 상이한 색상인 방법.
  18. 제1항에 있어서, 표적을 스캐닝함으로써 화상을 생성하는 단층 촬영 데이타 를 수득하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 표적을 스캐닝하는 단계가 표적을 x선 처리함을 포함하는 방법.
  20. 사용자가 화상형성된 표적의 밀집 영역을 한정할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스 및
    밀집 영역을 둘러싸고 있는 표적의 부분을 보여주는 화상을 생성하도록 배치된 프로세서를 포함하는, 단층 촬영 정보를 표시하기 위한 장치.
  21. 제20항에 있어서, 프로세서가 밀집 영역을 천공된 보어의 형태에 허용하고 보어 내로부터 보어의 벽을 보여주는 화상을 생성하도록 배치되어 있는 장치.
  22. 제21항에 있어서, 프로세서가 보어의 벽의 부분을 사용자 인터페이서 상에 시뮬레이션된 3차원 화상으로서 표시하도록 배치되어 있는 장치.
  23. 제21항에 있어서, 프로세서가 보어의 벽을 현상된 화상으로서 표시하도록 배치되어 있는 장치.
  24. 제20항에 있어서, 사용자 인터페이스가 그래픽 사용자 인터페이스이고, 그 위에 프로세서가, 사용자가 밀집 영역의 축의 위치를 하나 이상의 단면 위에 한정할 수 있도록 배치된, 표적을 통한 하나 이상의 단면의 단층 촬영 화상을 표시하도록 배치되어 있는 장치.
  25. 제20항에 있어서, 표적을 스캐닝함으로써 화상을 생성하는 단층 촬영 데이타를 수득하도록 배치된 스캐너를 추가로 포함하는 장치.
  26. 제25항에 있어서, 표적을 스캐닝하는 단계가 표적을 x선 처리함을 포함하는 장치.
  27. 화상형성된 표적내의 밀집 영역을 한정하는 단계 및
    밀집 영역을 제거함으로써 남는 공간 내로부터 밀집 영역을 제거한 후에 나타나는 바대로 표적을 보여주는 화상을 생성하는 단계를 위한 지침을 포함하는, 단층 촬영 정보를 표시하기 위한 컴퓨터 프로그램.
  28. 제27항에 따르는 컴퓨터 프로그램을 함유하는 기계-판독 가능한 매체.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0712081A2 (pt) 2006-05-11 2012-01-17 Imaging Sciences International Inc método e equipamento de exibição de informações tomográficas, programa de computador e meio legìvel em máquina
EP2108328B2 (de) * 2008-04-09 2020-08-26 Brainlab AG Bildbasiertes Ansteuerungsverfahren für medizintechnische Geräte
EP2146321B1 (en) * 2008-07-14 2012-12-12 Cefla S.C. Dynamic error correction in radiographic imaging
DK2459070T3 (da) 2009-07-31 2020-06-02 Dental Imaging Technologies Corp Panorama-tandbilleddannelse med anvendelse af segmentering og en master-bue
US8831366B1 (en) * 2011-11-11 2014-09-09 Google Inc. Encoding and compressing three-dimensional (3D) object data models

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6084989A (en) * 1996-11-15 2000-07-04 Lockheed Martin Corporation System and method for automatically determining the position of landmarks in digitized images derived from a satellite-based imaging system
KR100338974B1 (ko) * 1999-03-15 2002-05-31 최은백, 이찬경 턱뼈의 뼈밀도를 확인하기 위한 시뮬레이션 방법 및 이를 실현시키기 위한 프로그램이 기록된 기록매체
US7630750B2 (en) * 2001-02-05 2009-12-08 The Research Foundation For The State University Of New York Computer aided treatment planning
JP3717505B2 (ja) * 2001-10-31 2005-11-16 イマグノーシス株式会社 医用画像処理装置、方法および処理プログラム
US20040122306A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Eastman Kodak Company Intra-oral imaging system and method for dimensional measurement below the gumline
US7616800B2 (en) * 2004-11-08 2009-11-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Polyp identification through subtraction of models of medical images
US7676022B2 (en) * 2005-05-02 2010-03-09 Oy Ajat Ltd. Extra-oral digital panoramic dental x-ray imaging system
BRPI0712081A2 (pt) 2006-05-11 2012-01-17 Imaging Sciences International Inc método e equipamento de exibição de informações tomográficas, programa de computador e meio legìvel em máquina

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