KR20170035763A - 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템 - Google Patents

조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템 Download PDF

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둥펑 장
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Abstract

본 발명은 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템을 공개한다. 상기 방법에는, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는 단계; 환자의 조직 결손 위치의 초기 영상 데이터를 수집하고, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응하는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는 단계; 봉합될 결손 부분의 3차원 모형과 조직 결손 후의 모형에 따라 시뮬레이션 매칭을 진행하는 단계; 및 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득하고, 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 단계; 가 포함된다. 본 발명은, 결손 조직의 구조적 특징에 따라 봉합될 결손 부분을 계획 및 디자인하여 생성하여, 이를 기존의 생체구조와 매칭하도록 하고, 3D 프린터로 봉합될 결손 부분을 출력하여 결손 부분의 충전 및 보수에 사용하므로, 전체적인 조직 구조를 완벽하게 재현할 수 있고, 결손 전의 완벽한 상태를 마련할 수 있으며, 큰 부피 또는 큰 면적의 임의의 복잡한 결손 부분을 개별적으로 보수할 수 있다.

Description

조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템{SUTURE CONSTRUCTION METHOD FOR DAMAGED INTERNAL ORGANS AND TISSUES, AND CONSTRUCTION SYSTEM THEREOF}
본 발명은 조직공학 보수기술 분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조직 또는 기관（組織器官）결손 부위용 봉합물(彌合物)의 구축 방법 및 시스템에 관한 것이다.
재생형 바이오 보강편(補片)은 첨단의 크로스 링키지 고정（交聯固定）및 다양한 항원 제거 등 여러 가지 기술을 통하여 천연 생물 중에서 추출됨으로써 “세포 스탠드”로 이해될 수 있다. 이는 재생의학적, 분자생물학적 및 면역학적 원리에 따라 생체에 이식된 후, 우수한 스탠드 역할을 할 수 있고, 손상된 부위의 결손 조직을 보완할 수 있으며, 해당 소재의 유도하에 인체 자체의 회복 기능으로 인하여 새 조직이 원래 위치에서 생장하면서 바이오 소재를 교체하여 장기 또는 조직의 재생 과정을 완성시킨다. 초기에는 주로 신경외과, 내뇌막의 복원, 식도암 절제 후 보수, 몸체 연결 유아의 분리 수술 후의 피부 복원, 흉막 복원, 두골 복원, 산부인과, 남성비뇨기과, 폐암, 종양 등 분야 및 대면적 화상 환자의 구조에 사용하였으며, 현재는 성형 미용 분야에서의 용도를 탐구하고 있다.
조직 결손의 보수는 세계적으로 어려운 의학과제로서, 현재 보강편만으로 결손된 표면을 가릴 수 있으나, 결손 부분의 복잡한 생체구조를 충족시키지 못할 뿐만 아니라며, 불규칙 부위를 충전할 수 없고 큰 부피, 큰 면적, 개체적 요구에 따라 결손 부분을 매칭할 수 없다. 그리고 보강편 제품의 종류도 적고 임의의 조직 결손의 요구를 충족시킬 수 없으며, 개체적인 요구도 충족시킬 수 없다.
그러므로, 종래 기술을 개선 및 향상시킬 필요가 있다.
종래 기술 중의 개선점을 감안하여, 본 발명의 목적은 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템을 제공함으로써, 종래 기술에서 의학적 보강편이 결손된 조직 표면만 가릴 수 있고, 불규칙 부위를 충전할 수 없고, 큰 부피, 큰 면적의 결손 부분을 매칭할 수 없는 문제점을 해결하려는 것이다.
본 발명에 따른 기술 방안은 다음과 같다.
조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법에 관한 것으로, 상기 방법은,
(A) 의학적 조영기술을 통하여 획득한 환자의 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생체구조(生理結構) 및 해부구조 데이터를 미리 저장하는 단계;
(B) 환자 현재 검사한 조직의 실제 영상 데이터를 획득하고, 미리 저장된 의학 영상 데이터와 비교하여, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는 단계;
(C) 미리 저장된 초기의 의학 영상 데이터를 3차원 이미지로 전환하여 환자의 조직 결손 위치의 초기 영상 데이터를 수집하고, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응하는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 상기 결손 부분의 3차원 이미지에 근거하여 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는 단계;
(D) 봉합될 결손 부분의 3차원 모형 및 조직 결손 후의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조 특징이 결손 전의 전체 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 단계; 및
(E) 결손 부위를 제거 후 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득하고 저장하며, 다차원 프린터로 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 단계; 를 포함한다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법은 상기 (E) 단계 후에,
(F) 봉합물 실물 모형을 결손 조직 부위의 봉합 요구에 따라 표면처리를 진행하는 단계; 를 포함한다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법은 상기 (F) 단계 후에,
(F1) 봉합물 실물 모형을 3차원 스캔하여 획득한 3차원 이미지를 미리 저장된 결손된 원모양과 비교 측정하거나, 또는 봉합물 실물 모형을 3차원 프린팅 결손 모형과 매칭하여, 3차원 프린팅 봉합물이 미리 설정된 디자인 요구를 충족시킬수 있는 지를 판단하는 단계;
(F2) 만약 디자인 요구를 충족시키면, 합격품으로 판정하는 단계; 및
(F3) 만약 디자인 요구를 충족시키지 않으면, 봉합물 실물 모형을 재출력하는 단계; 를 더 포함한다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법에 있어서, 상기 (D) 단계는 구체적으로,
(D1) 봉합될 결손 부위의 3차원 모형 및 조직 결손 부위에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하여 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조를 획득하는 단계; 및
(D2) 시뮬레이션 매칭을 진행하는 과정에서 여러 번 반복적으로 중첩하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체 조직 구조와 완전 매칭 및 완전 봉합될 때까지 진행하는 단계; 를 포함한다.
임의의 한 항에 따른 상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법에 있어서, 상기 의학적 조영기술에는 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, 컴퓨터 단층촬영(CT), 핵자기공명 영상(MRI), 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(PET-CT); 이 포함된다.
조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은,
의학적 조영기술을 통하여 획득한 환자의 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생체구조 및 해부구조 데이터를 미리 저장하는데 사용되는 사전 저장 모듈;
현재 검사한 환자의 조직의 실제 영상 데이터를 획득하고, 미리 저장된 의학 영상 데이터와 비교하여, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는데 사용되는 조직 결손 위치 획득 모듈;
미리 저장된 초기의 의학 영상 데이터를 3차원 이미지로 전환하고, 조직 결손 위치의 환자의 초기 영상 데이터를 수집하며, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응되는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 상기 결손 부분의 3차원 이미지에 근거하여 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는데 사용되는 이미지 처리 및 저장 모듈;
봉합될 결손 부분의 3차원 모형과 조직 결손 후의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하는 것으로, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체적 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 것에 사용되는 시뮬레이션 매칭 모듈;
결손 부위를 제거 후 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득 및 저장하며, 다차원 프린터로 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 것에 사용되는 봉합물 모형 출력 모듈; 을 포함한다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템은 봉합물 실물 모형을 결손 조직 부위의 봉합 요구에 따라 표면 처리를 진행하는 것에 사용되는 표면 처리 모듈; 을 더 포함한다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템은,
봉합물 실물 모형을 3차원 스캔하여 획득한 3차원 이미지를 미리 저장된 결손 원모양과 측정 비교하거나 봉합물 실물 모형을 3차원 프린팅 결손 모형과 매칭하여, 3차원 프린팅 봉합물이 미리 설정된 디자인 요구를 충족시킬 수 있는 지를 판단하는 것에 사용되는 비교 모듈;
디자인 요구를 충족시키면, 합격품으로 판정하는 것에 사용되는 판단 모듈;
디자인 요구를 충족시키지 않으면, 봉합물 실물 모형을 재출력하는 것에 사용되는 제어 모듈; 을 더 포함한다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템에 있어서, 상기 시뮬레이션 매칭 모듈은 구체적으로,
매칭 유닛을 포함하고, 상기 매칭 유닛은 봉합될 결손 부위의 3차원 모형 및 조직 결손 부위에 따라 시뮬레이션 매칭을 진행하여 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조를 획득하는 것에 사용되는 매칭 유닛; 및
시뮬레이션 매칭을 진행하는 과정에서 여러 번 반복적으로 중첩하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체적 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 것에 사용되는 정합 및 적층 유닛; 을 포함한다.
임의의 한 항에 따른 상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템에 있어서, 상기 의학적 조영기술에는 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, 컴퓨터 단층촬영(CT), 핵자기공명 영상(MRI), 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(PET-CT); 이 포함된다.
본 발명은 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템을 공개한다. 상기 방법에는, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는 단계; 환자의 조직 결손 위치의 초기 영상 데이터를 수집하고, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응하는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는 단계; 봉합될 결손 부분의 3차원 모형과 조직 결손 후의 모형에 따라 시뮬레이션 매칭을 진행하는 단계; 및 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득하고, 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 단계; 가 포함된다. 본 발명은, 결손 조직의 구조적 특징에 따라 봉합될 결손 부분을 계획 및 디자인하여 생성하여, 이를 기존의 생체구조와 매칭하도록 하고, 3D 프린터로 봉합될 결손 부분을 출력하여 결손 부분의 충전 및 보수에 사용하므로, 전체적인 조직 구조를 완벽하게 재현할 수 있고, 결손 전의 완벽한 상태를 마련할 수 있으며, 큰 부피 또는 큰 면적의 임의의 복잡한 결손 부분을 개별적으로 보수할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법의 바람직한 실시예를 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법을 구제적으로 응용한 실시예의 조직 결손 특징을 계산 및 표시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법을 구제적으로 응용한 실시예의 조직 결손 위치를 인식 및 비교한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법을 구제적으로 응용한 실시예의 결손 부분을 복원 및 매칭한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법을 구제적으로 응용한 실시예의 봉합물을 생성한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물을 구축하는 시스템의 바람직한 실시예의 기능 및 원리 블록도.
본 발명의 목적, 기술내용 및 효과를 더욱 명확하기 위하여 아래와 같이 본 발명에 대하여 더욱 자세하게 설명하기로 한다. 한편, 본 발명에서 설명한 구체적인 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 것 이고, 본 발명의 범위에 대하여 제한하려는 것이 아니다.
본 발명은 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법의 바람직한 실시 예를 제공하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
S100 단계, 즉, 의학적 조영기술을 통하여 획득한 환자의 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생체구조(生理結構) 및 해부구조(解剖結構) 데이터를 미리 저장하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, 의학적 조영기술을 통하여 환자의 정상적일 때의 각 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생리 구조 및 해부 구조 데이터를 미리 획득한다. 의학적 조영기술에는 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomography, CT), 핵자기공명 영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI), 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(Positron Emission Computed Tomography, PET-CT)이 포함된다. 구체적으로, 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, CT, MRI, PET-CT 등 의학 영상 및 초기데이터를 획득하여, 그 생리 조직 구조 및 해부 구조를 분석한다.
S200 단계, 즉, 환자의 현재 검사한 조직의 실제 영상 데이터를 획득하여, 미리 저장된 의학 영상 데이터와 비교하여, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, 도 2에 도시된 바와 같이, 결손 부위를 확인하며, 그 특징을 산출하여 영상을 3차원 이미지로 전환하며 수집된 환자 병소의 초기 영상 CT 데이터를 2차원으로 표시하고, 컴퓨터에 입력하여, 조직의 3차원 이미지 및 결손된 구체적 부위의 이미지를 정밀하게 복원하여 획득하는 단계; 를 포함한다.
S300 단계, 즉, 미리 저장된 초기 의학 영상 데이터를 3차원 이미지로 전환하여 환자의 조직 결손 위치의 초기 영상 데이터를 수집하고, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응하는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 상기 결손 부분의 3차원 이미지에 근거하여 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, 도 3에 도시된 바와 같이, 획득한 초기 데이터를 기계 인식시키며 여러 번 특징 비교를 진행하여, 3차원 모형을 재구성 및 생성한다. 상기 3차원 이미지를 분석 및 분해하여, 결손 부위를 계획하고, 나머지 부위와 정밀하게 매칭하는 역방향(反向) 데이터를 생성하여, 결손 부위 및 나머지 부위의 3차원 모형을 디자인한다. 3차원 모형을 저장하거나 또는 stl, stp, obj, max, 3ds, ma, vtk, Igs 등 격식의 파일로 전환한다.
S400 단계, 즉, 봉합될 결손 부분의 3차원 모형 및 조직 결손 후의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조 특징이 결손 전의 전체 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, 상기 S400 단계는 구체적으로 다음과 같은 단계를 포함한다.
S401 단계, 즉, 봉합될 결손 부위의 3차원 모형 및 조직 결손 부위에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하여 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조를 획득하는 단계; 및
S402 단계, 즉, 시뮬레이션 매칭을 진행하는 과정에서 여러 번 반복적으로 중첩하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체 조직 구조와 완전 매칭 및 완전 봉합될 때까지 진행하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, 도 4에 도시된 바와 같이, 3D 프린팅 모형의 결손 부위 및 나머지 부위의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭하고, 결손 부분의 특징에 근거하여 결손 전 원모양 시뮬레이션을 진행하여, 결손 전 전체 조직 구조 및 3차원 구조의 초기 특징을 획득하여 보충 및 보수된 구조가 결손된 부분과 완벽하게 매칭 및 봉합할 수 있도록 한다. 개별 조직 구조 데이터, 장기의 생체구조 데이터 또는 구조에 근거하여, 3차원 구조의 부분적 결손 조직 또는 기관의 윤곽을 구축하고, 구조 부분을 완벽하게 대칭시키고, 조직 결손 전의 원모양을 시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 매칭 과정에서, 여러 번 반복적으로 중첩하여, 결손 부분 및 보수 충전 부분이 요구를 충족시킬 수 있도록 하여, 봉합될 결손 3차원 구조를 획득한다.
S500 단계, 즉, 결손 부위를 제거 후 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득하고 저장하며, 다차원 프린터로 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, 도 5에 되시된 바와 같이, 결손 부분을 제거하고, 봉합될 결손 부분을 남기고, 이를 stl, stp, obj, max, 3ds, ma, vtk, igs 등 형식의 파일로 저장하여, 전송, 저장, 열람, 검사, 수정 및 생산에 사용한다. 3D 프린터로 봉합될 결손 부분을 출력하여, 실물 모형을 빨리 실현할 수 있다. 3D 프린터 또는 기타 다차원 프린터, 예를 들면 4D 프린터, 5D 프린터 등으로 봉합될 결손 부분을 출력하여 1:1의 실물 모형을 생산할 수 있다.
나아가, 상기 S500 단계 후에 다음과 같은 단계를 포함한다.
S600 단계, 즉, 봉합물 실물 모형에 대하여 결손 조직 부위와 봉합하는 요구에 따라 표면처리를 진행하는 단계; 가 포함된다. 구체적으로, 3D 프린터의 출력 효과에 따라, 실물 모형에 대하여 적당한 표면처리를 진행하여, 사용 요구를 충족시킬 수 있도록 하여, 실물 모형이 더욱 완벽하게 결손된 조직과 매칭 및 보철할 수 있도록 한다.
구체적으로 실시 시, 상기 S600 단계 후에 다음과 같은 단계를 포함한다.
S701 단계, 즉, 봉합물 실물 모형을 3차원 스캔하여 획득한 3차원 이미지를 미리 저장된 결손된 원모양과 비교 측정하거나, 또는 봉합물 실물 모형을 3차원 프린팅 결손 모형과 매칭하여, 3차원 프린팅 봉합물이 미리 설정된 디자인 요구를 충족시킬수 있는 지를 판단하는 단계; 및
S702 단계, 즉, 만약 디자인 요구를 충족시키면, 합격품으로 판정하는 단계; 및
S703 단계, 즉, 만약 디자인 요구를 충족시키지 않으면, 봉합물 실물 모형을 재출력하는 단계; 를 포함한다.
구체적으로 실시 시, (1) 3D 프린팅된 봉합될 결손 모형에 대하여 3D 스캔하여, 획득한 3차원 이미지를 컴퓨터에서 디자인된 원모양과 측정 비교하여, 디자인하기 전의 요구를 충족시킬 수 있는지를 검사하고, (2) 3D 프린팅된 봉합될 결손 모형을 3D 프린팅된 결손 모형과 매칭 시험을 진행하여, 디자인하기 전의 요구를 충족시킬 수 있는지를 검사한다. 만약 디자인 요구를 충족시키면, 합격품으로 판정하고, 만약 디자인 요구를 충족시키지 않으면,봉합물 실물 모형을 재출력하여, 생산된 봉합물 실물 모형이 실제 요구를 충족시키도록 보증하고, 인간의 신체에 악영향을 주는 것을 막을 수 있다.
위와 같은 방법에 따른 실시 예에 의하여, 본 발명은 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법을 제공함에 있어서, 결손 조직의 구조적 특징에 따라, 봉합될 결손 부분을 계획 및 디자인 하여 생성하여 이를 기존의 생체구조와 매칭하도록 하며, 3D 프린터로 봉합될 결손 부분을 출력하여 결손 부분의 충전 및 보수에 사용하도록 하여, 전체적인 조직 구조를 완벽하게 재현할 수 있어 결손 전의 완벽한 상태를 마련할 수 있으며, 큰 부피 또는 큰 면적의 임의의 복잡한 결손 부분을 개별적으로 보수할 수 있다.
위와 같은 방법에 따른 실시 예를 기반으로 하여, 본 발명은 또한 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물 구축 시스템의 바람직한 실시예의 기능 및 원리 블록도를 제공한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은, 다음과 같은 구성을 포함한다.
사전 저장 모듈(100)을 포함하며, 상기 사전 저장 모듈(100)은 의학적 조영기술을 통하여 획득한 환자의 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생체구조 및 해부구조 데이터를 미리 저장하는데 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같고,
조직 결손 위치 획득 모듈(200)을 포함하며, 상기 조직 결손 위치 획득 모듈(200)은 현재 검사한 환자의 조직의 실제 영상 데이터를 획득하고, 미리 저장된 의학 영상 데이터와 비교하여, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는데 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같으며,
이미지 처리 및 저장 모듈(300)을 포함하며, 상기 이미지 처리 및 저장 모듈(300)은 미리 저장된 초기의 의학 영상 데이터를 3차원 이미지로 전환하고, 조직 결손 위치의 환자의 초기 영상 데이터를 수집하며, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응되는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 상기 결손 부분의 3차원 이미지에 근거하여 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는데 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같으며,
시뮬레이션 매칭 모듈(400)을 포함하며, 상기 시뮬레이션 매칭 모듈(400)은 봉합될 결손 부분의 3차원 모형과 조직 결손 후의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하는 것으로, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체적 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같으며,
봉합물 모형 출력 모듈(500)을 포함하며, 상기 봉합물 모형 출력 모듈(500)은 결손 부위를 제거 후 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득 및 저장하며, 다차원 프린터로 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 것에 사용봉합물되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물 구축 시스템은 또한,
표면 처리 모듈을 포함하며, 상기 표면 처리 모듈은 봉합물 실물 모형을 결손 조직 부위와 봉합하는 요구에 따라 표면 처리를 진행하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물 구축 시스템은 또한,
비교 모듈을 포함하고, 상기 비교 모듈은 봉합물 실물 모형을 3차원 스캔하여 획득한 3차원 이미지를 미리 저장된 결손 원모양과 측정 비교하거나 봉합물 실물 모형을 3차원 프린팅 결손 모형과 매칭하여, 3차원 프린팅 봉합물이 미리 설정된 디자인 요구를 충족시킬 수 있는 지를 판단하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같고,
판단 모듈을 포함하고, 상기 판단 모듈은 만약 디자인 요구를 충족시키면 합격품으로 판정하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같고,
제어 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은 만약 디자인 요구를 충족시키지 않으면, 봉합물 실물 모형을 재출력하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같다.
상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물 구축 시스템에 있어서, 상기 시뮬레이션 매칭 모듈은 구체적으로,
매칭 유닛을 포함하고, 상기 매칭 유닛은 봉합될 결손 부위의 3차원 모형 및 조직 결손 부위에 따라 시뮬레이션 매칭을 진행하여 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조를 획득하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같고,
정합 및 적층 유닛을 포함하고, 상기 정합 및 적층 유닛은 시뮬레이션 매칭을 진행하는 과정에서 여러 번 반복적으로 중첩하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체적 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 것에 사용되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같다.
위에서 서술한 임의의 한 항의 상기 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물 구축 시스템에 있어서, 상기 의학적 조영기술에는 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, 컴퓨터 단층촬영(CT), 핵자기공명 영상(MRI), 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(PET-CT)이 포함되며, 구체적인 내용은 위에서 서술한 바와 같다.
종합하면, 본 발명은 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법 및 시스템을 제공하는 것에 관한 것으로, 상기 방법에는, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는 단계; 환자의 조직 결손 위치의 초기 영상 데이터를 수집하고, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응하는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는 단계; 봉합될 결손 부분의 3차원 모형과 조직 결손 후의 모형에 따라 시뮬레이션 매칭을 진행하는 단계; 및 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득하고, 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 단계; 가 포함된다. 본 발명은, 결손 조직의 구조적 특징에 따라 봉합될 결손 부분을 계획 및 디자인하여 생성하여, 이를 기존의 생체구조와 매칭하도록 하고, 3D 프린터로 봉합될 결손 부분을 출력하여 결손 부분의 충전 및 보수에 사용하므로, 전체적인 조직 구조를 완벽하게 재현할 수 있고, 결손 전의 완벽한 상태를 마련할 수 있으며, 큰 부피 또는 큰 면적의 임의의 복잡한 결손 부분을 개별적으로 보수할 수 있다.
본 발명의 응용은 상기 실시 예에 국한되는 것이 아니며, 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 상기 설명에 따라 개선 또는 변형을 할 수 있을 것이며, 이러한 개선 또는 변형은 본 발명의 첨부된 청구범위 내에 포함되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법에 관한 것으로, 상기 방법은,
    (A) 의학적 조영기술을 통하여 획득한 환자의 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생체구조 및 해부구조 데이터를 미리 저장하는 단계;
    (B) 환자의 현재 검사한 조직의 실제 영상 데이터를 획득하고, 미리 저장된 의학 영상 데이터와 비교하여, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는 단계;
    (C) 미리 저장된 초기의 의학 영상 데이터를 3차원 이미지로 전환하여 환자의 조직 결손 위치의 초기 영상 데이터를 수집하고, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응하는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 상기 결손 부분의 3차원 이미지에 근거하여 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는 단계;
    (D) 봉합될 결손 부분의 3차원 모형 및 조직 결손 후의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조 특징이 결손 전의 전체 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 단계; 및
    (E) 결손 부위를 제거 후 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득하고 저장하며, 다차원 프린터로 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (E) 단계 후에,
    (F) 봉합물 실물 모형을 결손 조직 부위의 봉합 요구에 따라 표면처리를 진행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 (F) 단계 후에,
    (F1) 봉합물 실물 모형을 3차원 스캔하여 획득한 3차원 이미지를 미리 저장된 결손된 원모양과 비교 측정하거나, 또는 봉합물 실물 모형을 3차원 프린팅 결손 모형과 매칭하여, 3차원 프린팅 봉합물이 미리 설정된 디자인 요구를 충족시킬수 있는 지를 판단하는 단계;
    (F2) 만약 디자인 요구를 충족시키면, 합격품으로 판정하는 단계; 및
    (F3) 만약 디자인 요구를 충족시키지 못하면, 봉합물 실물 모형을 재출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 (D) 단계는 구체적으로,
    (D1) 봉합될 결손 부위의 3차원 모형 및 조직 결손 부위에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하여 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조를 획득하는 단계; 및
    (D2) 시뮬레이션 매칭을 진행하는 과정에서 여러 번 반복적으로 중첩하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체 조직 구조와 완전 매칭 및 완전 봉합될 때까지 진행하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 임의의 어느 한 항에 있어서,
    상기 의학적 조영기술에는 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, 컴퓨터 단층촬영(CT), 핵자기공명 영상(MRI), 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(PET-CT);
    이 포함되는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 방법.
  6. 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은,
    의학적 조영기술을 통하여 획득한 환자의 인체 조직 또는 기관의 의학 영상 데이터, 그리고 조직 또는 기관의 생체구조 및 해부구조 데이터를 미리 저장하는데 사용되는 사전 저장 모듈;
    현재 검사한 환자의 조직의 실제 영상 데이터를 획득하고, 미리 저장된 의학 영상 데이터와 비교하여, 환자의 조직 결손 위치를 획득하는데 사용되는 조직 결손 위치 획득 모듈;
    미리 저장된 초기의 의학 영상 데이터를 3차원 이미지로 전환하고, 조직 결손 위치의 환자의 초기 영상 데이터를 수집하며, 조직 결손 위치의 초기 3차원 이미지 및 결손 위치에 대응되는 결손 부분의 3차원 이미지를 복원하고, 상기 결손 부분의 3차원 이미지에 근거하여 봉합될 결손 부분의 3차원 모형을 생성 및 저장하는데 사용되는 이미지 처리 및 저장 모듈;
    봉합될 결손 부분의 3차원 모형과 조직 결손 후의 모형에 근거하여 시뮬레이션 매칭을 진행하는 것으로, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체적 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 것에 사용되는 시뮬레이션 매칭 모듈;
    결손 부위를 제거 후 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 획득 및 저장하며, 다차원 프린터로 봉합될 결손 부위의 3차원 모형을 출력하여, 봉합물의 실물 모형을 생성하는 것에 사용되는 봉합물 모형 출력 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    봉합물 실물 모형을 결손 조직 부위의 봉합 요구에 따라 표면 처리를 진행하는 것에 사용되는 표면 처리 모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    봉합물 실물 모형을 3차원 스캔하여 획득한 3차원 이미지를 미리 저장된 결손 원모양과 측정 비교하거나 봉합물 실물 모형을 3차원 프린팅 결손 모형과 매칭하여, 3차원 프린팅 봉합물이 미리 설정된 디자인 요구를 충족시킬 수 있는 지를 판단하는 것에 사용되는 비교 모듈;
    디자인 요구를 충족시키면, 합격품으로 판정하는 것에 사용되는 판단 모듈;
    디자인 요구를 충족시키지 못하면, 봉합물 실물 모형을 재출력하는 것에 사용되는 제어 모듈;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 매칭 모듈은 구체적으로,
    매칭 유닛을 포함하고, 상기 매칭 유닛은 봉합될 결손 부위의 3차원 모형 및 조직 결손 부위에 따라 시뮬레이션 매칭을 진행하여 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조를 획득하는 것에 사용되는 매칭 유닛; 및
    시뮬레이션 매칭을 진행하는 과정에서 여러 번 반복적으로 중첩하여, 시뮬레이션 매칭 후의 3차원 구조적 특징이 결손 전의 전체적 조직 구조와 완전 매칭 및 봉합될 때까지 진행하는 것에 사용되는 정합 및 적층 유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템.
  10. 제6항 내지 제9중 임의의 어느 한 항에 있어서,
    상기 의학적 조영기술에는 엑스레이 이미징, 초음파 이미징, 컴퓨터 단층촬영(CT), 핵자기공명 영상(MRI), 양전자 방출 컴퓨터 단층촬영(PET-CT);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 조직 또는 기관 결손 부위용 봉합물의 구축 시스템.
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