KR20130142627A

KR20130142627A - 안면 측정기

Info

Publication number: KR20130142627A
Application number: KR1020120065992A
Authority: KR
Inventors: 황순정; 이인복; 양훈주
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2012-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2013-12-30
Also published as: KR101376542B1

Abstract

본 발명은 자연스러운 머리자세 (natural head position)을 취한 상태에서 안면 분석이 필요한 부위를 측정할 수 있는 안면 측정기에 관한 것으로, 광학 조준기;눈금을 구비하고 상기 광학 조준기가 이동 가능하게 부착된 제1 선형부재; 눈금을 구비하고 상기 제1 선형부재가 그 길이방향에 수직으로 이동 가능하게 부착되는 제2 선형부재; 및 상기 제2 선형부재의 일 말단이 부착되는 베이스부재를 포함한다. 본 발명에 따른 안면 측정기는 광학 조준기를 일정한 형상의 틀에서 연직선 방향 및 수평 방향으로 움직여서, 측정하고자 하는 특정 부위가 상기 광학 조준기를 통해 관측되는 한 점과 겹쳐 보이도록 위치시킨 상태의 좌표를 측정할 수 있도록 함으로써, 임상에서 사용될 수 있는 정확한 안면의 계측값을 얻을 수 있다.

Description

안면 측정기 {Face Measuring Device}

본 발명은 안면 측정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 안면 각 부분의 비대칭 정도와 중심선의 변위량은 물론 각 부위의 길이와 폭에 대한 분석을 하는 안면 측정기에 관한 것이다.

안면영역에 치료를 하는 구강악안면외과, 성형외과, 이비인후과나 안면 성장과 외형에 대한 분석이 필요한 치과교정과 소아치과 등에서 치료계획을 세우기 위해서는 안면의 각 부분에 대한 정확한 위치 정보가 필요하다.

특히 턱교정 수술 대상 환자의 경우에는 수술전 교정할 부위의 골격 구조를 정확히 조사하는 것이 수술 계획 수립에 있어 가장 중요하다. 이러한 조사는 양측 눈의 비대칭 정도, 코와 인중의 비대칭 정도, 안면 중심선에 대한 위턱 중심선의 변위량, 위턱 교합면의 기울기 등의 측정을 통해 수행되며, 기타 귀, 이마, 턱, 광대와 눈에 대한 길이와 폭에 대한 측정도 중요하다. 상기와 같은 측정을 통해 안면 각 부분에 대한 조사 후에 수술적 또는 교정적 치료를 통한 이동량을 결정하게 되고, 수술 또는 교정치료를 진행하게 된다.

하지만 특정 환자가 갖는 자연스러운 머리자세는 개인별로 상이하다. 그 이유는 경추의 좌우 경사도, 전후방 경사도, 그리고 습관적인 자세(안면비대칭 환자에서는 비대칭의 보상을 위하여 머리가 비스듬하게 된 경우가 많음)에 의하여 머리의 X, Y, Z 축에 대한 경사도가 달라져서 안면의 수직 및 수평적 중심선의 기준이 달라지기 때문이다. 따라서 환자 고유의 안정되고 편안하며, 가능한 비대칭이 없는 자세이면서 이를 반복해서 재현할 수 있는 위치에서 안면측정이 이루어져야 하며, 이러한 자세를 자연스러운 머리자세 (Natural head position(NHP))이라고 한다. 이러한 각 개인에 특이적인 자연스러운 머리자세를 파악하는 것이 성공적인 수술을 위해 중요하다.

안면 각 부분에 대한 측정을 위해서 다양한 방법이 시도되었으며, (1)자(버니어 캘리퍼스)나 컴퍼스를 이용하여 측정하는 방법, (2)2차원적인 두부(머리부위)계측 방사선촬영(cephalogram)을 이용하여 측정(한국 공개특허 10-2011-0077997)하는 방법, (3)안면 사진을 이용하여 측정하는 방법(Hadlock TA, Urban LS. Toward a Universal, Automated Facial Measurement Tool in Facial Reanimation. Arch Facial Plast Surg. 2012 Apr 16. [Epub ahead of print]) 및 (4)3차원 스캐닝(한국 공개특허 10-2012-00478732, 한국 공개특허 10-2004-0089816 등) 또는 3차원 CT 이미지에서 측정하는 방법 등이 있다.

임상적으로, (1)자(버니어 캘리퍼스)나 컴퍼스를 이용하여 측정하는 방법의 문제점은 자나 컴퍼스가 안면과 대향하는 평면에 투영되는 2차원상의 거리를 측정하는 것이 아니라 안면 윤곽을 따라 기울어진 길이를 측정하게 되어 오차가 많게 된다. 또한, 이 방법으로 측정할 때, 환자들이 머리를 움직이기 때문에 정확한 값을 얻기 어렵고, 눈꼬리와 같이 미세한 점에 기구가 접촉을 하면 환자들이 놀라거나 반사작용을 보여 측정값에 오차가 생기게 되므로, 이 방법으로 측정한 값은 동일한 측정자가 반복 측정을 할 때에도 오차가 많고, 다수의 측정자가 측정을 할 때에는 많은 차이를 보이게 된다.

(2) 2차원적인 두부계측방사선촬영(cephalogram)을 이용한 측정 방법에서는, 치료전후에 촬영하는 방사선사진에서의 머리 위치를 동일하게 하기 위하여 귀에 ear rod를 꽂아서 측정을 하지만, 사람에 따라 좌우 외이도(귀구멍)의 높낮이와 전후방 위치 차이가 큰 경우가 있어서 환자가 자연스러운 머리 자세(natural head position, NHP)에 두는 경우라도 ear rod를 귀에 꽂는 순간 머리가 회전하게 되어 NHP의 머리위치에서 촬영이 되지 못하기도 한다. 또한, 치아가 겹쳐서 나타나 정확한 측정이 어렵고, 환자의 연조직 위치가 정확하게 판별되지 않기 때문에 수술 도중에 환자의 연조직에서 측정하는 수치에 대한 비교자료를 제시하지 못하는 문제점을 가진다.

(3) 안면사진을 이용하여 측정하는 방법은 안면사진의 크기를 실물과 동일하게 만드는 과정에서 오차가 많이 생기는 문제가 있다. 사진을 촬영할 때 사진기를 절대적 수평을 이루게 한 상태에서 위아래, 좌우로 이동하면서 찍을 수 있는 특수고정장치가 필요한데 실제로는 이러한 장치가 없이 측정되고 있어 오차가 많이 발생한다. 안면사진은 정지된 한 순간만의 얼굴만 보여주므로, 잘못된 머리위치에서 사진 촬영을 하면 올바른 측정을 할 수 없으며, 환자의 표정과 미세한 움직임, 다양한 각도에서의 머리자세 등을 고려하여 서로 연관된 수치가 연관성을 보이지 않으면 그 자리에서 반복하여 측정을 하여 오차를 최대한 줄이는 환자에 대한 실측과 달리, 한 순간만 보는 사진촬영에서는 이러한 오차 감소가 불가능하다. 또한, 사진으로는 환자의 입체적인 안면상태에 대한 평가를 할 수 없으며, 웃을 때의 입술상태나 볼상태, 치아 노출 등 반복파악을 하면서 이루어지는 동적인 변화에 대한 평가를 할 수 없는 문제가 있다.

(4) 3차원 스캐닝 또는 3차원 CT 이미지에서 측정하는 방법은 촬영시간이 오래 걸려서 촬영 도중 머리가 움직이기 때문에 이에 따른 부정확한 이미지가 생기고, 머리가 자연적인 위치에 놓이지 않은 상태로 촬영되어 잘못 경사된 두개골의 이미지로 분석을 하게 될 수 있다. 또한 웃을 때의 입술상태나 볼상태, 치아 노출 등 반복파악을 하면서 이루어지는 동적인 변화에 대한 평가를 할 수 없는 문제가 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 임상적으로 안면의 계측을 정확하게 할 수 있도록, 실측하여 좌표화가 가능한 장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자연스러운 머리자세(Natural Head Position)를 취한 상태에서 안면 분석이 필요한 부위를 좌표식으로 측정할 수 있는 안면 측정기를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안면 측정기는 광학 조준기; 눈금을 구비하고 상기 광학 조준기가 이동 가능하게 부착된 제1 선형부재; 눈금을 구비하고 상기 제1 선형부재가 그 길이방향에 수직으로 이동 가능하게 부착되는 제2 선형부재; 및 상기 제2 선형부재의 일 말단이 부착되는 베이스부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안면 측정기는 궤도를 추가로 포함하며, 상기 베이스부재는 상기 궤도를 따라 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 궤도는 곡선 궤도인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1 선형부재는 그 길이가 수평방향으로 위치하고, 수준기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안면 측정기는 두 개의 제2 선형부재를 포함하고, 상기 제2 선형부재는 상기 제1 선형부재의 양 말단에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안면 측정기는 두 개의 지지대를 추가로 포함하며, 상기 지지대는 제2 선형부재의 양 말단에 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안면 측정기는 상기 제1 선형부재가 상기 제2 선형부재의 길이를 따라 이동하면서 특정 위치에 멈출 수 있도록 하는 정지수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 정지수단은, 추가 구비된 도르레를 사용하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 광학 조준기는 리플렉스 사이트(reflex sight)인 것을 특징으로한다.

또한, 기 광학 조준기는 상기 제1 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 선형부재는 상기 제2 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 안면 측정기는 레이저 표시기를 추가로 포함하며, 상기 레이저 표시기는 안면의 특정 부위에 도형을 형성하거나 서로 교차하는 두 개의 직선을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이저 표시기는 상기 제2 선형부재와 직교하는 형태로 부착된 제4 선형부재에 부착되어, 도형을 상으로 맺히게 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 레이저 표시기는 두 개로 구성되며, 각각의 레이저 표시기에서 출사하는 레이저 광이 서로 교차하는 두 개의 직선을 형성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 레이저 표시기의 레이저 광은 적색광인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레이저 표시기의 레이저 광원은 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 안면 측정기는 눈금이 표시된 제3 선형부재를 추가로 포함하며, 상기 제3 선형부재는 상기 제1 선형부재의 길이방향과 수직한 방향으로 이동 가능하게 상기 광학 조준기에 부착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 안면 측정기는 환자의 안정된 자연스러운 머리 자세에서 안면의 각 위치를 측정하는 장치로, 광학 조준기를 일정한 형상의 틀에서 연직선 방향 및 수평 방향으로 움직여서, 측정하고자 하는 특정 부위가 상기 광학 조준기를 통해 관측되는 한 점과 겹쳐 보이도록 위치시킨 상태의 좌표를 측정할 수 있도록 함으로써, 임상적으로 정확한 안면의 계측값을 얻을 수 있게 된다.

도 1은 두 개의 제2 선형부재와 두 개의 지지대가 사각 형상을 이루는 안면 측정기의 사시도이다.
도 2는 한 개의 제2 선형부재가 사용된 안면 측정기의 사시도이다.
도 3은 두 개의 제2 선형부재가 사용된 안면 측정기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안면 측정기가 궤도에 장착된 형상을 나타내는 사시도이다.
도 5는 제3 선형부재가 추가로 구비된 안면 측정기의 사시도이다.
도 6은 제4 선형부재에 부착된 레이저 표시기가 추가로 구비된 안면 측정기의 사시도이다.
도 7은 두개의 레이저 표시기가 추가로 구비된 안면 측정기의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1 내지 도 3, 도 5 내지 도 7은 각각 본 발명의 일실시예에 따른 안면 측정기의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안면 측정기가 궤도에 장착된 형상을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 안면 측정기(1)는 광학 조준기(11), 눈금을 구비하고 상기 광학 조준기가 이동 가능하게 부착된 제1 선형부재(12), 눈금을 구비하고 상기 제1 선형부재가 그 길이방향에 수직으로 이동 가능하게 부착되는 제2 선형부재(13), 및 상기 제2 선행부재의 일 말단이 부착되는 베이스부재(14)를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 광학 조준기(11)는 렌즈를 이용한 조준기로 기계식 또는 전자식 메카니즘과 빛의 반사를 이용해 조준점의 상을 관측자 쪽에 위치한 대안렌즈부에서 볼 수 있도록 투영하는 조준장치이다. 본 발명의 일 실시예에서는 광학 조준기로 리플렉스 사이트(Reflex sight)를 채택한다. 리플렉스 사이트는 조준장치 내에 조준점을 띄우므로, 레이저를 직접 목표물에 비추는 장치인 레이저 사이트(laser sight)와 달리, 상대방에게는 레이저가 닿거나 조준점이 보이지 않는다. 즉 리플렉스 사이트(Reflex sight)는 관측자의 눈에 시차가 없는 가상의 조준점을 만들어 내기 때문에, 관찰자는 눈의 위치에 상관없이 언제나 조준한 곳에 놓여있는 조준점을 보게 된다. 리플렉스 사이트는 1970년대 초에 W. R. Weaver사에 의해 최초로 개발되었으며, 군사용뿐 아니라 관측 장비, 광학 현미경 및 카메라 등에 응용되는 기술로 본 발명의 효과를 달성하는 한 다양한 리플렉스 사이트가 본 발명에 사용될 수 있다. 하지만 경우에 따라서는 상술한 바와 다르게 레이저 사이트(laser sight)를 광학 조준기로 채택하는 것도 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 광학 조준기(11)는 제1 선형부재(12)에 이동 가능하게 부착되며, 상기 제1 선형부재는 위치 식별이 가능한 눈금을 구비하고 있다. 따라서 상기 광학 조준기는 상기 제1 선형부재의 길이 방향을 따라 이동 가능하다. 또한, 상기 제1 선형부재(12)는 위치 식별이 가능한 눈금을 구비하고, 상기 광학 조준기는 상기 제1 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 구비할 수 있으므로 광학 조준기가 제1 선형부재의 길이 방향을 따라 이동한 경우, 이동 전과 이동후의 위치별 거리를 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 제1 선형부재는 수평상태를 조사하는 수준기(15)를 구비하고, 상기 수준기를 이용하여 제1 선형부재를 수평으로 맞추어 광학 조준기가 수평 방향으로 이동할 수 있도록 하여 수평 방향을 x 좌표로 설정한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제1 선형부재는 그 길이방향에 수직으로 이동 가능하게 그 양 말단이 두 개의 제2 선형부재(13)에 부착되고, 상기 두 개의 제2 선형부재는 위치 식별이 가능한 눈금을 구비하고 있다. 따라서 상기 제1 선형부재는 상기 제2 선형부재의 길이 방향을 따라 이동 가능하다. 또한 상기 제2 선형부재(13)는 위치 식별이 가능한 눈금을 구비하고, 상기 제1 선형부재는 상기 제2 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 구비할 수 있으므로 제1 선형부재가 제2 선형부재의 길이방향을 따라 이동한 경우, 이동 전과 이동 후의 위치별 거리를 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 제1 선형부재를 수평 방향으로 조정하고, 상기 제2 선형부재를 중력과 일직선상에 있는 연직 방향으로 오도록 하여, 연직 방향을 y좌표로 설정한다.

본 발명에 따른 제1 선형부재 및 제2 선행부재는 금속 또는 불투명한 재질로 제작될 수 있으며, 제2 선형부재는 1개 이상 포함된다. 한 구현예에서는 도 1에 표시된 바와 같이 두 개의 제2 선형부재를 포함하고, 다른 구현예에서는 도 2에 표시된 바와 같이 한 개의 제2 선형부재를 포함한다. 한 개의 상기 제1 선형부재 및 제2 선형부재에 눈금은 안면의 좌표를 측정하기 위한 것으로, 다양한 단위로 표시될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제1 선형부재가 상기 제2 선형부재의 길이를 따라 이동하면서 특정 위치에 멈출 수 있도록 하는 정지수단을 포함하며, 상기 정지 수단으로는 추(17)가 구비된 도르래(18), 톱니형 기어, 기타 상기 제1 선형부재가 수평상태를 유지하면서 이동하다가 정지 상태를 유지시킬 수 있는 모든 정지수단이 사용될 수 있고, 정지 상태를 고정할 수 있는 별도의 수단을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 제2 선형부재는 그 일 말단이 베이스부재 상부(14a)에 부착되고, 상기 베이스부재의 상부(14a) 평면과 상기 제2 선형부재의 길이 방향은 서로 수직하다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 베이스부재는 그 상판에 수평상태를 조사하는 수준기(15)와, 상기 수준기를 사용하여 상판을 수평상태로 조정할 수 있는 높낮이 조절 장치(16)를 구비한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 높낮이 조절 장치(16)는 2개 내지 4개가 될 수 있으며, 상기 베이스 부재 상판(14a)에 구비된 수준기는 평면 수평을 위해 서로 평행하지 않은 방향으로 2개가 구비될 수 있다. 높낮이 조절 장치가 2개로 되는 경우, 상기 2개의 높낮이 조절 장치는 상기 베이스 부재 상판의 한쪽 면 위에 위치하고, 다른 쪽 베이스 부재 상판(14a)과 하판(14b) 사이에는 상기 상판과 상기 하판을 서로 연결해주는 체결구가 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 체결구는 경첩이 될 수 있다. 따라서 상기 높낮이 조절 장치(16)를 사용하여 베이스 부재 상판을 수평상태로 유지할 수 있으며, 상기 베이스 부재 상판(14a)이 수평상태로 되면 이와 수직하게 부착된 상기 제2 선형부재의 길이 방향은 연직 방향을 향하게 된다.

본 발명의 장치는 1개 이상의 지지대 (19)를 포함하거나, 포함하지 않을 수 있다. 지지대는 제2 선형 부재의 위치를 안정되게 고정하기 위한 것으로 특히 2개의 제2 선형부재가 경우에 구비될 수 있다. 한 구현예에서는 도 1에 표시된 바와 같이 두 개의 지지대를 포함하며, 이 경우, 두 개의 지지대는 제1 선형부재의 이동을 방해하지 않는 범위에서 상기 제2 선형부재의 양 말단 부근에 위치할 수 있으며, 두 개의 지지대와 제2 선형부재가 사각 형상을 이룬다. 다른 구현예에서는 도 3에 기재된 바와 같이 지지대를 포함하지 않는다. 도 2 및 도 3의 장치는 안면 각 부위의 좌표를 측정함에 있어서는 앞서 도 1에서 설명한 것과 같다.

도 4는 본 발명의 또 다른 구현예로, 본 발명의 안면 측정기(1)는 궤도(20)를 추가로 포함하며, 본 발명의 베이스부재(14)는 상기 궤도(20)를 따라 이동하게 된다. 따라서 안면 측정기를 이동하면서, 다양한 측면에서 안면 각 부위의 좌표를 측정할 수 있다. 상기 궤도는 곡선 궤도일 수 있으며, 특히 원의 호 형상을 이루는 궤도일 수 있다. 이와 같은 곡선 궤도에서 정면을 기준으로 30도, 45도, 60도 및 90도 위치에서 상기 베이스부재(14)를 고정시키는 장치를 포함 할 수 있다. 하지만 경우에 따라서는 상술한 바와 다르게 착탈식으로 정면, 좌우 측면(90도), 45도, 30도 및 60도 측면에서 장치물을 이동하여 측정할 수 있는 것도 포함하는 것이다.

본 발명의 안면 측정기는 소독을 위해 각 부재가 소독 가능한 재질, 예를 들면 EO Gas(Ethylene Oxide)로 소독 가능한 재질을 사용하여 제작될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 구현예로, 본 발명의 안면 측정기는 눈금이 표시된 제3 선형부재(100)를 추가로 포함하며, 상기 제3 선형부재는 상기 제1 선형부재(12)의 길이방향과 수직한 방향으로 이동 가능하게 상기 광학 조준기(11)에 부착된다. 따라서 안면 측정기로 2차원 좌표를 측정하면서 동시에 안면 윤곽의 높낮이를 측정할 수 있다. 즉, 상기 제3 선형부재(100)는 상기 제1 선형부재의 길이방향과 수직한 방향(z 축)으로 이동 가능하므로 상기 제3 선형부재(100)의 안면을 향한 일 단면을 안면 부위에 접촉하고 그 값을 z 좌표 값으로 표시하면, 안면 각 부위에 대한 3차원 좌표값을 구할 수 있게 된다.

본 발명의 한 구현예에서 제3 선형부재(100)의 안면과 접촉하는 일 말단은 안면의 어느 한 부위를 특정할 수 있도록 끝이 가늘고, 사람의 피부에 접촉할 경우에도 상처가 생기지 않도록 부드러운 재질을 사용한다. 또한, 상기 제3 선형부재(100)의 일 말단이 피부와 접촉하는 점에 광학 조준기의 조준점이 오도록 조절하여 안면 각 부위의 정확한 좌표값을 측정한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 구현예로, 본 발명의 안면 측정기는 레이저 표시기(23)를 추가로 포함하며, 상기 레이저 표시기는 제4 선형부재(22)에 부착되어 있다. 상기 제4 선형부재는 위치를 고정할 수 있으며 제1 선형부재의 움직임을 방해하지 않도록 위치하고, 상기 제4 선형부재에 부착된 레이저 표시기(23)는 레이저 광원(laser source)으로 인체에 무해한 적색광 레이저 다이오드(Laser Diode) 등 반도체레이저가 사용될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서는 상기 레이저 표시기에서 출사된 레이저광이 광 궤적(24)을 지나 관측대상 환자의 안면 특정부위, 예를 들어 이마부위에 일정한 모양, 예를 들어 삼각형(25)을 형성한다. 환자의 안면 특정 부위에 형성된 도형을 따라 안면에 표시를 해 두면 측정 도중 환자의 안면 위치가 변화하더라도 상기 형성된 도형에 맞추어 얼굴 위치를 조절하면 원래 위치로 돌아오게 할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 레이저 표시기(23)는 임의의 위치에 놓이는 것이 가능하며, 상기 레이저 표시기에서 출사된 레이저가 도달하는 안면 부위는 볼, 턱 또는 코 등 임의의 부위가 될 수 있으며, 상기 레이저가 안면 특정 부위에 형성하는 도형은 직선, 사각형 또는 오각형 등 임의의 도형이 될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 구현예로, 본 발명의 안면 측정기는 두 개의 레이저 표시기(32, 42)를 추가로 포함하며, 상기 레이저 표시기 중 하나는 안면측정기의 x좌표 상에 위치(32)하고 다른 하나는 y좌표 상에 위치(42)한다. 상기 x 좌표 상에 레이저 표시기(32)가 위치하기 위해서 베이스 부재에 위치할 수도 있고, 지지대가 있는 경우 지지대(19) 위에 위치할 수도 있다. 상기 y 좌표 상에 레이저 표시기(42)가 위치하기 위해서 제2 선형부재(13) 상의 임의의 공간에 위치할 수 있다. 상기 레이저 표시기(32, 42)는 위치를 고정할 수 있으며 제1 선형부재의 움직임을 방해하지 않도록 위치하고, 상기 레이저 표시기(32, 42)는 레이저 광원(laser source)으로 인체에 무해한 적색광 레이저 다이오드(Laser Diode) 등 반도체레이저가 사용될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서는 상기 레이저 표시기에서 출사된 레이저광이 광 궤적(33, 43)을 지나 관측대상 환자의 안면에 연직방향 직선(34) 및 수평방향 직선(44)을 형성한다. 양 직선이 교차하는 안면의 특정부위, 예를 들어 코 또는 입술부위에 표시를 해 두면 측정 도중 환자의 안면 위치가 변화하더라도 상기 표시에 맞추어 얼굴 위치를 조절하면 원래 위치로 돌아오게 할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 레이저 표시기(32, 42)는 임의의 위치에 놓이는 것이 가능하며, 상기 레이저 표시기에서 출사된 레이저의 교차점이 도달하는 안면 부위는 코, 인중 또는 입술 등 임의의 부위가 될 수 있으며, 상기 레이저의 교차점 뿐 아니라 양 직선 상의 임의의 부분에 표시를 할 수도 있다.

이하, 본 발명의 안면 측정기를 이용한 안면 부위 측정의 예시적 방법을 도 1 내지 도 7을 참조 하여 설명한다.

먼저, 환자가 자연스러운 머리 위치(NHP)를 안정되게 취하도록 하고, 안면 측정기 앞에 안정된 자세로 앉는다. 본 발명의 일 구현예에서는, 자연스러운 머리 위치(NHP)의 재현을 위한 머리고정 베개(구슬형 스티로폼 베개에서 공기를 빼면 머리형태가 재현되는 베개) 또는 장치(환자가 NHP 위치를 취하면 환자의 머리위치를 변하지 않게 하면서, 뒷머리 또는 옆머리를 지지하는 판 또는 작은 기둥이 위치하도록 하는 장치)를 포함 할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서는 환자의 안면이 두 개의 제2 선형부재(13)와 두 개의 지지대(19)로 구성된 사각형 틀 안에 놓이도록 안면 측정기를 위치시킨다. 이때 베이스부재 상판(14a)에 구비된 수준기(15)와 높낮이 조절 장치(16)를 조절해 상기 베이스부재 상판의 수평을 맞춘다. 또한, 제1 선형부재(12)에 구비된 수준기(15)를 이용해 상기 제1 선형부재 길이 방향의 수평을 맞춘다.

광학 조준기(11)인 리플렉스 사이트(Reflex sight)를 제1 선형부재 길이 방향을 따라 수평 방향(x 축)으로 이동시키고, 상기 제1 선형부재를 제2 선형부재의 길이 방향을 따라 연직 방향(y 축)으로 이동시켜 원하는 안면 부위에 광학 조준기인 리플렉스 사이트(Reflex sight)의 조준점을 위치시킨다.

상기 광학 조준기가 구비한 상기 제1 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재와, 상기 제1 선형부재가 구비한 상기 제2 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 이용해 상기 조준점을 위치시킨 지점에서의 위치에 대한 좌표를 기록한 뒤, 다음 안면 부위로 광학 조준기인 리플렉스 사이트(Reflex sight)의 조준점을 이동시켜 그 지점에서의 위치에 대한 좌표를 기록한다. 리플렉스 사이트(Reflex sight)에서는 레이저가 환자의 얼굴에 도달하지 않고, 리플렉스 사이트와 마주하는 환자의 안면 측정 부위에 위치하는 가상의 조준점이 측정자의 눈에 보이게 되므로, 측정자 눈의 위치가 변화하거나 측정자가 바뀌는 경우에도 조준점의 위치가 변화하지 않아서 안면 측정 부위는 변하지 않게 된다. 레이저 사이트를 이용하는 경우에는 레이저가 환자의 눈 부위 등에 접촉하여 눈을 찡그리는 등으로 인해 안면 부위가 변형되지 않도록 한다.

본 발명의 다른 구현예에서는 전술한 2차원 평면 좌표를 측정과 함께, 제1 선형부재의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동 가능하게 위치한 제3 선형부재(100)의 일 말단을 광학 조준기의 조준점이 위치하는 안면 부위에 접촉시켜 그 지점에서의 위치에 대한 좌표를 기록한다.

본 발명의 일 구현예에서는, 안면을 정면에서 측정하는 것뿐만 아니라, 측면 그리고 45도 각도에서도 측정하기 위하여 상기 안면 측정기(1)를 궤도(20)상에서 회전하게 하거나 착탈식으로 정면, 좌우 측면, 45도 측면에서 장치물을 이동하여 측정할 수도 있다.

본 발명의 일 구현예에서는, 안면을 측정하는 환자의 머리를 고정하기 위해서 추가로 레이저 표시기를 사용한다. 전술한 자연스러운 머리 위치(NHP)의 재현을 위한 머리고정 베개(구슬형 스티로폼 베개에서 공기를 빼면 머리형태가 재현되는 베개) 또는 장치(환자가 NHP 위치를 취하면 환자의 머리위치를 변하지 않게 하면서, 뒷머리 또는 옆머리를 지지하는 판 또는 작은 기둥이 위치하도록 하는 장치)를 사용하더라도 사람에 따라 머리가 계속해서 미세하게 움직일 수 있기 때문이다. 본 발명의 안면 측정기는 안면의 두 지점을 시차를 두고 측정하기 때문에, 첫 번째 안면 부위 측정과 두 번 째 안면 부위 측정 사이에 얼굴이 미세하게라도 움직이게 되면 오차가 발생할 수 있다. 문제는 안면측정기를 이용해서 측정할 때, 그런 움직임이 있었는지 여부를 알 수가 없다는 것이어서, 이를 확인하기 위해 레이저 표시기를 사용한다.

도 6과 도 7에 도시된 레이저 표시기(23, 32, 42)는 각각 안면의 특정부위에 레이저로 도형(25)을 형성하거나 또는 서로 교차하는 두 개의 직선(34, 44)을 형성한다. 본 발명의 일 구현예에서는 상기 레이저 표시기에서 출사된 레이저광이 광 궤적(24, 33, 43)을 지나 관측대상 환자의 안면 특정부위에 도형이나 두 개의 직선을 형성한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 도형은 안면 부위 중 연조직의 두께가 얇은 부위에 형성될 수 있으며, 연조직의 두께가 얇은 부위란 예를 들면, 광대뼈 부위, 턱 중앙 또는 이마부위에 일정한 모양, 예를 들어 삼각형(25)을 형성한다. 상기 환자의 안면 특정 부위에 형성된 도형을 따라 안면에 표시를 해 두면 측정 도중 환자의 안면 위치가 변화하더라도 상기 형성된 도형에 맞추어 얼굴 위치를 조절하면 원래 위치로 돌아오게 할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에서 상기 서로 교차하는 두 개의 직선이 교차하는 안면의 특정부위는 안면 부위 중 연조직의 두께가 얇은 부위에 형성될 수 있으며, 상기 부위에 형성된 교차점에 표시를 해 두면 측정 도중 환자의 안면 위치가 변화하더라도 상기 표시에 맞추어 얼굴 위치를 조절하면 원래 위치로 돌아오게 할 수 있다. 특히 두 개의 직선 중 연직 방향 직선을 얼굴 중앙에 오게 하면 코와 인중의 뒤틀림도 시각적으로 인지하면서 측정하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 구현예에서는, 수술 후 계획된 위치로 안면 구조물이 위치되었는지를 확인하는데 사용할 수 있다. 환자가 누운 상태에서도 안면 부위를 측정할 수 있도록 안면 측정기의 제1 선형부재(12)와 제2 선형부재(13)가 수평면에 위치할 수 있도록 수술침대에 고정한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않는다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

예를 들어, 전술한 설명에서는 본 발명의 안면 측정기가 안면영역에 치료를 하는 구강악안면외과, 성형외과, 이비인후과나 안면 성장과 외형에 대한 분석이 필요한 치과교정과 소아치과 등에서 치료계획을 세우기 위해서는 안면의 각 부분에 대한 평가를 위해 사용한다고 기재되어 있지만, 안면 각 부위 측정값이 필요한 다양한 산업군에 모두 사용할 수 있음은 물론이다.

1 안면 측정기 11 광학 조준기
12 제1 선형부재 13 제2 선형부재
14 베이스부재 14a 베이스부재 상판
14b 베이스부재 하판 15 수준기
16 높낮이 조절장치 17 추
18 도르래 19 지지대
20 궤도 30 안면 측정기 테이블
100 제3 선형부재 22 제4 선형부재
23, 32, 42 레이저 표시기 24, 33, 43 광궤적
25 레이저 광형성 도형 34, 44 레이저 광형성 직선

Claims

광학 조준기;
눈금을 구비하고 상기 광학 조준기가 이동 가능하게 부착된 제1 선형부재;
눈금을 구비하고 상기 제1 선형부재가 그 길이방향에 수직으로 이동 가능하게 부착되는 제2 선형부재; 및
상기 제2 선형부재의 일 말단이 부착되는 베이스부재를 포함하는, 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 안면 측정기는 궤도를 추가로 포함하며, 상기 베이스부재는 상기 궤도를 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제2항에 있어서,
상기 궤도는 곡선 궤도인 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 제1 선형부재는 그 길이가 수평방향으로 위치하고, 수준기와 수평조절 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제4항에 있어서,
상기 안면 측정기는 두 개의 제2 선형부재를 포함하고, 상기 제2 선형부재는 상기 제1 선형부재의 양 말단에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제5항에 있어서,
상기 안면 측정기는 두 개의 지지대를 추가로 포함하며, 상기 지지대는 제2 선형부재의 양 말단에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 안면 측정기는 상기 제1 선형부재가 상기 제2 선형부재의 길이를 따라 이동하면서 특정 위치에 멈출 수 있도록 하는 정지수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제7항에 있어서,
상기 정지수단은, 추가 구비된 도르레를 사용하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 광학 조준기는 리플렉스 사이트(reflex sight)인 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 베이스부재는 수준기와 수평 조절 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 광학 조준기는 상기 제1 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 제1 선형부재는 상기 제2 선형부재 상의 눈금을 지시하는 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항에 있어서,
상기 안면 측정기는 레이저 표시기를 추가로 포함하며, 상기 레이저 표시기는 안면의 특정 부위에 도형을 형성하거나 서로 교차하는 두 개의 직선을 형성하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제13항에 있어서,
상기 레이저 표시기는 상기 제2 선형부재와 직교하는 형태로 부착된 제4 선형부재에 부착되어, 도형을 상으로 맺히게 하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제13항에 있어서,
상기 레이저 표시기는 두 개로 구성되며, 각각의 레이저 표시기에서 출사하는 레이저 광이 서로 교차하는 두 개의 직선을 형성하는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제13항에 있어서,
상기 레이저 표시기의 레이저 광은 적색광인 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제13항에 있어서,
상기 레이저 표시기의 레이저 광원은 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 안면 측정기.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안면 측정기는 눈금이 표시된 제3 선형부재를 추가로 포함하며, 상기 제3 선형부재는 상기 제1 선형부재의 길이방향과 수직한 방향으로 이동 가능하게 상기 광학 조준기에 부착되는 것을 특징으로 하는 안면 측정기.