KR20180059326A - Quantitative system and method for alveolar bone dnesity using computed tomography - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정확한 치아의 골밀도를 정량적으로 확인할 수 있는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a method for quantifying an alveolar bone density using a computed tomography, and more particularly, to a system and a method for quantifying an alveolar bone density using a computed tomography that can quantitatively confirm a bone density of an accurate tooth.
임플란트는 기본적으로 골 내에 위치하며 골조와 융합이 되어야 기능을 할 수 있어 골의 생리나 특성 등을 잘 이해해야 한다. 임플란트 성공률에 가장 중요한 요인 중의 하나가 바로 골량(bone quantity)과 골질(bone quality)이다.Implants are basically located in the bone and should be fused with the bone to function, so that the physiology and characteristics of the bone should be well understood. One of the most important factors for implant success rate is bone quantity and bone quality.
골량은 임플란트 식립 시 유용한 골의 양을 나타내고, 골질은 골의 생리, 광화 작용의 정도 등 다양한 면을 종합적으로 평가한다. 임플란트의 형태를 결정할 때에도 골질이 고려되어야 하며, 또 그에 따라 수술 방법을 달리해야 할 뿐만 아니라 치유기간이나 하중을 가하는 시간, 방법 등도 달리 적용해야 한다.The bone mass represents the amount of bone useful for implant placement, and the bone quality comprehensively assesses various aspects such as bone physiology and degree of mineralization. When determining the shape of the implant, the bone quality must be taken into consideration. In addition to the different methods of operation, the time and method of applying the healing period and the load should be applied differently.
임플란트 시술을 위한 골량과 골질을 측정하기 위해서 많은 임상의들은 관련 측정법을 제시하고 있다. 1985 년 스웨덴의 Lekholm 과 Zarb 은 방사선학적으로 피질골과 해면골의 양을 비교하여 4 가지 형태로 골질을 분류하였으며, 1993 년 미국 Misch는 드릴링(drilling) 시술자가 느끼는 감각에 따라 4 가지 골질로 분류하였다.In order to measure bone mass and bone quality for implant surgery, many clinicians suggest related measurement methods. In 1985, Lekholm and Zarb in Sweden classified the bone masses into four types by radiologically comparing the amounts of cortical bone and cancellous bone. In 1993, Misch was classified into four bone types according to the feeling felt by the drilling operator.
2001년 Norton 과 Gamble 은 골밀도 분석에 CT 를 이용하여 객관적으로 골질의 분류를 시도하였으며, 2007년 Turkyilmaz 등도 악골 부위를 하악전치부, 하악구치부, 상악전치부, 상악구, 치부 이렇게 4 부위로 나누고 CT 를 이용하여 각 부위의 골질을 Hounsfield unit(HU)로 평가하여 보고하고 있다.In 2001, Norton and Gamble attempted objectively to classify the bones using CT for bone density analysis. In 2007, Turkyilmaz also divided the jaw parts into four parts as lower anterior teeth, lower anterior teeth, maxillary anterior teeth, And the bone quality of each region was evaluated by Hounsfield unit (HU).
정밀한 임플란트 시술에 활용하기 위하여 치아 골밀도를 측정하는 많은 방법이 제시되고 있으나, 현재까지 실제 임상의들이 임플란트 시술에서 가장 많이 활용하는 골밀도는 시술자들의 경험과 그로 인한 감각에 의해 주관적으로 결정하고 있다.There are many ways to measure bone density in order to use it for precise implant surgery. However, up to now, bone density, which is practically used by practitioners in implant surgery, has been determined subjectively by the experiences of the practitioners and their senses.
그러나 이러한 분류는 객관적으로 할 수 있는 것이 아니고 어디까지나 임상의가 자신의 경험을 토대로 판단하는 것이므로 지극히 주관적일 수밖에 없으며, 또한 그 분포도는 어떤 원인에 의해 발치를 했는가에 따라 각양각색으로 나타날 수 있다. 따라서, 경험이 많은 임상의는 최초 드릴링(Initial Drilling)이나 태핑(Tapping)을 할 때의 저항감을 감안하여 평가하는 것이 현재 시술 방법이다.However, this classification can not be done objectively, but only because the clinician judges based on his / her own experience. Therefore, the classification can be very subjective, and the distribution can be varied depending on the cause of the extraction. Therefore, experienced clinicians are currently evaluating the method in view of resistance to initial drilling or tapping.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 환자의 치아 골밀도를 객관적으로 평가할 수 있는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system for quantifying alveolar bone density using a computed tomography that can objectively evaluate a tooth bone density of a patient.
또한, 본 발명의 다른 목적은 환자의 치아 골밀도를 객관적으로 평가할 수 있는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of quantifying alveolar bone density using a computed tomography, which can objectively evaluate a tooth bone density of a patient.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템은 치아골의 양과 질에 따라 구분되는 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀, X선을 조사하고, 피검체와 상기 팬텀을 투과한 X선을 검출하는 촬영부, 상기 촬영부에서 촬영한 영상으로부터 상기 피검체 및 상기 팬텀의 밀도값을 비교하고, 상기 비교된 밀도값을 표시할 이미지를 생성하는 제어부 및 상기 제어부에서 생성된 이미지를 표시하는 표시부를 포함한다. In order to achieve the object of the present invention, a system for quantifying alveolar bone density using computed tomography (CT) is provided with a phantom and an X-ray having a bone mass and bone quality corresponding to teeth of a plurality of teeth classified according to the quantity and quality of a tooth bone An imaging unit for detecting X-rays transmitted through the subject and the phantom, a density value of the subject and the phantom from an image taken by the imaging unit, and generating an image for displaying the compared density value And a display unit for displaying an image generated by the control unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 단계는 치아골의 양 및 질에 따라 제1, 제2, 제3 및 제4 단계로 구분될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the plurality of steps may be divided into first, second, third, and fourth steps according to the amount and quality of the tooth bone.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 팬텀은 상기 제1 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제1 팬텀, 상기 제2 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제2 팬텀, 상기 제3 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제3 팬텀 및 상기 제4 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제4 팬텀을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the phantom includes a first phantom having a structure corresponding to the tooth bone in the first step, a second phantom having a structure corresponding to the tooth bone in the second step, A third phantom having a structure corresponding to the tooth bone of the fourth step, and a fourth phantom having a structure corresponding to the tooth bone of the fourth step.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 팬텀들은 서로 이격되어 배치될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first to fourth phantoms may be spaced apart from each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 팬텀들은 일체로 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the first to fourth phantoms may be integrally formed.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 피검체 및 상기 팬텀의 밀도값을 측정하는 데이터 측정부, 상기 데이터 측정부에서 측정된 상기 피검체의 밀도값 및 상기 팬텀의 밀도값을 비교하여 분석하는 데이터 분석부 및 상기 데이터 분석부에서 분석된 데이터를 바탕으로 표시할 이미지를 생성하는 이미지 처리부를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the control unit includes a data measuring unit for measuring a density value of the subject and the phantom, a density value of the subject measured by the data measuring unit, and a density value of the phantom And an image processing unit for generating an image to be displayed based on the data analyzed by the data analysis unit.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법은 치아골의 양과 질에 따라 구분되는 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀 및 피검체를 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영하는 단계, 상기 피검체의 측정하고자 하는 영역의 밀도값을 측정하는 단계, 상기 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계, 상기 측정된 피검체의 측정하고자 하는 영역의 밀도값과 상기 측정된 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀의 밀도값을 비교하는 단계 및 상기 비교된 밀도값을 표시할 이미지를 생성하고, 상기 생성된 이미지를 표시하는 단계를 포함할 수 있다. Another object of the present invention is to provide a method for quantifying alveolar bone density using computed tomography, which comprises the steps of: preparing a phantom having a bone mass and bone quality corresponding to teeth of a plurality of teeth, Measuring a density value of a region to be measured of the subject, measuring a density value of a phantom having a bone mass and bone quality corresponding to teeth of each of the plurality of steps, Comparing a density value of a region to be measured of the measured body with a density value of a phantom having a bone mass and a bone quality corresponding to the teeth bone of each of the plurality of measured steps, Generating an image, and displaying the generated image.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 복수의 단계는 치아골의 양 및 질에 따라 제1, 제2, 제3 및 제4 단계로 구분될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the plurality of steps may be divided into first, second, third, and fourth steps according to the amount and quality of the tooth bone.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 팬텀은 상기 제1 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제1 팬텀, 상기 제2 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제2 팬텀, 상기 제3 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제3 팬텀 및 상기 제4 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제4 팬텀을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the phantom includes a first phantom having a structure corresponding to the tooth bone in the first step, a second phantom having a structure corresponding to the tooth bone in the second step, A third phantom having a structure corresponding to the tooth bone of the fourth step, and a fourth phantom having a structure corresponding to the tooth bone of the fourth step.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 치아골의 양과 질에 따라 구분되는 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀 및 피검체를 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영하는 단계는 상기 제1 내지 제4 팬텀들을 상기 피검체와 인접하게 배치하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of photographing a phantom and a subject having bone masses and bone quality corresponding to teeth of a plurality of teeth classified according to the amount and quality of the tooth bone using a computer tomography, And arranging the first to fourth phantoms adjacent to the subject.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피검체의 측정하고자 하는 영역의 밀도값을 측정하는 단계는 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 피검체를 촬영한 영상을 획득하는 단계, 상기 획득된 영상에서 측정하고자 하는 영역을 선택하는 단계 및 상기 측정하고자 하는 영역의 밀도값을 측정하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of measuring the density value of the region to be measured of the test body includes the steps of acquiring an image of the test body using a computer tomography, Selecting a region and measuring a density value of the region to be measured.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결정된 단계를 표시할 이미지를 생성하는 단계는 상기 이미지를 컬러 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, generating an image to display the determined step may include color mapping the image.
본 발명에 따르면, 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법은 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계에 상응하는 팬텀과 피검체를 함께 촬영하고, 피검체의 관심 영역의 밀도값과 팬텀의 밀도값을 비교하여 피검체의 관심 영역의 밀도값이 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지 판단한다. 따라서, 측정하고자 하는 피검체의 정량적인 값과 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계에 해당되는 정량적인 값을 비교하므로, 측정하고자 하는 피검체의 골량 및 골질이 상기 D1, D2, D3 및 D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지 정확히 파악할 수 있다.According to the present invention, a method for quantifying alveolar bone density using a computed tomography is performed by photographing a phantom and a subject corresponding to the D1, D2, D3 and D4 phases of the bone mass classified by Misch together and comparing the density value of the region of interest The density value of the phantom is compared to determine whether the density value of the region of interest of the subject corresponds to the D1, D2, D3 or D4 stage of the bone mass classified by Misch. Therefore, since the quantitative values of the subject to be measured and the quantitative values corresponding to the D1, D2, D3 and D4 levels of the bone mass classified by Misch are compared, the bone mass and bone quality of the subject to be measured are D1, D2 , D3, and D4 of FIG.
따라서, 임플란트 시술 전, 환자의 치아 골밀도를 정량적으로 알 수 있어, 시술 정확도를 높일 수 있다.Therefore, it is possible to quantitatively determine the bone mineral density of the patient before implantation, thereby improving the accuracy of the procedure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 팬텀을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 팬텀을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 드릴링 시술자가 느끼는 감각에 따라 분류되는 네 가지의 골질을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6의 밀도값을 측정하는 단계를 나타내는 순서도이다.1 is a block diagram illustrating a system for quantifying an alveolar bone density using a computed tomography according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the phantom of FIG.
3 is a block diagram showing the phantom of Fig.
4 is a block diagram showing the control unit of Fig.
5 is a view showing four bone qualities classified according to the feeling felt by the drilling operator.
6 is a flowchart illustrating a method of quantifying alveolar bone density using a computed tomography according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the step of measuring the density value of FIG. 6; FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the term "comprises" or "comprising ", etc. is intended to specify that there is a stated feature, figure, step, operation, component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 팬텀을 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 1의 팬텀을 나타내는 블록도이다. 도 4는 도 1의 제어부를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a system for quantifying an alveolar bone density using a computed tomography according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram showing the phantom of FIG. 3 is a block diagram showing the phantom of Fig. 4 is a block diagram showing the control unit of Fig.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템(10)은 팬텀(100), 촬영부(200), 제어부(300) 및 표시부(400)를 포함한다.1 to 4, the alveolar bone
상기 팬텀(100)은 치아골의 양과 질에 따라 구분되는 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖도록 형성될 수 잇다. Misch는 드릴링(drilling) 시술자가 느끼는 감각에 따라 4 가지 골질로 분류하고 있으며, 각 단계는 제1 단계(D1), 제2 단계(D2), 제3 단계(D3) 및 제4 단계(D4)로 구분될 수 있다. Misch가 분류한 제1 내지 제4 단계(D1-D4)에 대하여는 도 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. The
상기 팬텀(100)은 각각 상기 제1 단계(D1), 제2 단계(D2), 제3 단계(D3) 및 제4 단계(D4)에 상응하는 제1 팬텀(110), 제2 팬텀(120), 제3 팬텀(130) 및 제4 팬텀(140)을 포함할 수 있다. 상기 제1 팬텀(110)은 상기 제1 단계(D1)의 치아 골밀도와 동일한 치아 골밀도를 갖도록 형성되고, 상기 제2 팬텀(120)은 상기 제2 단계(D2)의 치아 골밀도와 동일한 치아 골밀도를 갖도록 형성되고, 상기 제3 팬텀(130)은 상기 제3 단계(D3)의 치아 골밀도와 동일한 치아 골밀도를 갖도록 형성되고, 상기 제4 팬텀(140)은 상기 제4 단계(D4)의 치아 골밀도와 동일한 치아 골밀도를 갖도록 형성된다.The
상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)은 도 2에 도시된 것처럼 일체로 형성될 수도 있고, 도 3에 도시된 것처럼 서로 이격되어 배치될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)은 바이트 블록(bite block) 또는 턱받이 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 컴퓨터 단층촬영 영상안에 포함될 수만 있다면, 다양한 형태로 구성될 수 있다. The
상기 촬영부(200)는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 피검체를 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영한다. 즉, 상기 촬영부(200)는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 피검체를 함께 촬영한다. 예를 들어, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)은 입에 무는 바이트 형태로 구성될 수 있으며, 바이트 형태로 구성되는 경우, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)을 입에 문 상태에서 촬영할 수 있다.The photographing
상기 제어부(300)는 데이터 측정부(310), 데이터 분석부(320) 및 이미지 처리부(330)를 포함할 수 있다. The
상기 데이터 측정부(310)는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 상기 피검체의 밀도값을 측정한다. 상기 피검체의 밀도값은 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영한 영상으로부터 관심 영역을 선택하고, 선택된 관심 영역의 밀도값을 측정할 수 있다. The
상기 데이터 분석부(320)에서는 데이터 측정부(200)에서 측정된 상기 피검체의 밀도값 및 상기 팬텀의 밀도값을 비교하여 분석할 수 있다. 즉, 상기 데이터 분석부(320)에서는 상기 데이터 측정부(200)에서 측정된 피검체의 밀도값과 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)의 밀도값과 비교하여, 측정하고자 하는 영역의 밀도값과 동일한 값을 갖는 팬텀을 결정한다. 따라서, 측정하고자 하는 치아골의 양과 질이 Misch가 분류한 D1-D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지를 결정할 수 있다. The data analyzer 320 may compare the density value of the subject and the density value of the phantom measured by the
상기 이미지 처리부(330)에서는 상기 데이터 분석부(320)에서 결정한 D1-D4 단계 중 어느 한 단계를 표시할 이미지를 생성한다. 상기 이미지는 D1-D4 단계 중 어느 한 단계를 문자 형식으로 표시할 수 있다. 또한, 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)들을 컬러 매핑(color mapping)한 이미지를 생성할 수 도 있다. 따라서, 각 팬텀들을 다른 색으로 구분할 수 있으며, 피검체과의 비교가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.The
상기 표시부(400)에서는 상기 이미지 처리부(330)에서 생성한 이미지를 표시한다. 상기 표시부(400)에서 표시하는 이미지는 문자 형상의 이미지일 수도 있고, 컬러 매핑된 이미지일 수도 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이미지는 D1-D4 단계 중 어느 한 단계를 표시하는 다양한 형상으로 표시될 수 있다.The
도 5는 드릴링 시술자가 느끼는 감각에 따라 분류되는 네 가지의 골질을 나타내는 도면이다.5 is a view showing four bone qualities classified according to the feeling felt by the drilling operator.
도 5를 참조하면, Misch가 드릴링 시술자가 느끼는 감각에 따라 골질을 분류하였으며, 골질을 D1, D2, D3 및 D4의 네 가지로 분류할 수 있다.Referring to FIG. 5, Misch classifies the bone quality according to the feeling felt by the drilling operator, and classifies the bone quality into four types of D1, D2, D3 and D4.
먼저, 상기 D1은 긴밀한 치밀골로서, 하악 전치부에 상대적으로 많이 존재하고 영양관이 감소되어 있고 골소주가 적은 단계이다. D1의 경우 임플란트 식립 시 초기 고정이 우수하고, 교합력의 분산 효과가 좋으나, 임플란트 주위의 골 접촉률은 80%에 이르고 절삭시 과열될 위험성이 있다. D1은 1,260 Hounsfield units에 해당된다.First, the D1 is a compact dense bone, relatively present in the lower anterior portion, having a reduced nutrient tube, and having less bone ankle. In the case of D1, the initial fixation is excellent and the effect of dispersion of the occlusal force is good. However, the bone contact ratio around the implant is 80%, and there is a risk of overheating during cutting. D1 corresponds to 1,260 Hounsfield units.
D2는 두꺼운 다공성 치밀골과 거친 골소두로 구성된 골로서, 하악 전치부, 하악 구치부, 일부 상악 전치부에 존재하고 임플란트 초기 고정 우수한 단계이다. D2의 경우, 약 75%의 골 접촉률에 이르고, 혈액 공급이 풍부하여 골의 치유가 원활하다. D2는 850 ~ 1,250 Hounsfield units에 해당된다.D2 is a bone composed of thick porous bone and coarse bone and is present in the mandibular anterior teeth, mandibular posterior teeth, and some maxillary anterior teeth, and is an excellent stage for early implant fixation. In the case of D2, the bone contact rate reaches about 75%, and the blood supply is abundant, and healing of the bone is smooth. D2 corresponds to 850 ~ 1,250 Hounsfield units.
D3는 다공성 치밀골과 미세한 골소주로 구성된 골로서, 상악 전치부, 일부 상악 구치부에 존재하고, 100rpm 이하의 속도로 절삭한다. D3에서는 Countersink Drill 은 사용하지 않고, 정확한 절삭로(drilling Path) 유지가 필요하며, 6 개월 이상의 골 치유시간이 부여될 수 있다. D3는 350 ~ 850 Hounsfield units에 해당된다. D3 is a bone composed of a porous compact bone and a fine bone rim, which is present in the maxillary anterior teeth and some maxillary molars, and is cut at a speed of 100 rpm or less. In D3, countersink drill is not used, it is necessary to maintain the drilling path correctly, and bone healing time over 6 months may be given. D3 corresponds to 350 ~ 850 Hounsfield units.
D4는 미세한 골소주로 구성된 골로서, 장기간 무치악 상태의 상악 구치부에 존재하며, 치밀골이 매우 얇거나 없으며 골밀도가 대단히 낮고, 임플란트 초기조정 시 불량이 발생될 수 있다. Self-Tapping 및 표면 거칠기가 증가된 임플란트를 사용하는 것이 좋으며, 임플란트 식립 후 8 개월 이상의 치유기간을 두는 것이 바람직하다. D4는 150 ~ 300 Hounsfield units에 해당된다.D4 is a bone composed of fine bone trabeculae. It exists in the maxillary posterior part of the long - term edentulous state, and the very fine bone is very thin or absent, the bone density is very low, and defects may occur at the time of initial adjustment of the implant. It is recommended to use an implant with increased self-tapping and surface roughness. It is desirable to have a healing time of 8 months or more after implant placement. D4 corresponds to 150 ~ 300 Hounsfield units.
상기 Misch가 분류한 드릴링 시술자가 느끼는 감각에 따라 분류된 D1, D2, D3 및 D4의 네 가지의 골질에 따라, 드릴링의 단계가 선택될 수 있다. Depending on the four bone qualities of D1, D2, D3 and D4 classified according to the sensation felt by the Misch-classified drilling practitioner, the step of drilling can be selected.
따라서, 정확한 드릴링의 선택을 위해서는 환자의 실제 골밀도를 정확히 측정하는 것이 중요하다. 그러나, 현재 기존 CT 에서 HU 값을 통해 가이드를 알려 주고 있지만 환자의 실제 골밀도와는 차이가 있어 실제 임플란트 시술 시에는 임상 시술자의 축적된 경험에 의한 감각에만 의존하여 임플란트를 식립하고 있기 때문에 매우 부정확하다. Therefore, for accurate selection of drilling, it is important to accurately measure the patient's actual bone density. However, it is very inaccurate because the implant is placed only depending on the sensation of the experience of the clinical practitioner during the real implantation because it is different from the actual bone density of the patient, .
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법은 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계에 상응하는 팬텀과 피검체를 함께 촬영하고, 피검체의 관심 영역의 밀도값과 팬텀의 밀도값을 비교하여 피검체의 관심 영역의 밀도값이 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지 판단한다. 따라서, 측정하고자 하는 피검체의 정량적인 값과 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계에 해당되는 정량적인 값을 비교하므로, 측정하고자 하는 피검체의 골량 및 골질이 상기 D1, D2, D3 및 D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지 정확히 파악할 수 있다. However, in the method of quantifying alveolar bone density using a computed tomography according to an embodiment of the present invention, phantoms corresponding to the D1, D2, D3, and D4 phases of the bone mass classified by Misch are simultaneously photographed with the subject, The density value of the region is compared with the density value of the phantom to determine whether the density value of the region of interest of the subject corresponds to the D1, D2, D3, or D4 stage of the bone mass classified by Misch. Therefore, since the quantitative values of the subject to be measured and the quantitative values corresponding to the D1, D2, D3 and D4 levels of the bone mass classified by Misch are compared, the bone mass and bone quality of the subject to be measured are D1, D2 , D3, and D4 of FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법을 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for quantifying alveolar bone density using a computed tomography according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법은 피검체 및 팬텀을 촬영하는 단계(S100), 피검체 및 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계(S200), 상기 데이터 측정부에서 측정된 피검체의 밀도값과 팬텀의 밀도값을 비교하는 단계(S300) 및 상기 결정된 단계를 표시할 이미지를 생성하고, 상기 생성된 이미지를 표시하는 단계(S400)를 포함한다. Referring to FIG. 6, a method for quantifying alveolar bone density using a computed tomography (CT) according to an embodiment of the present invention includes steps of photographing a subject and a phantom (S100), measuring density values of a subject and a phantom (S200) , Comparing the density value of the subject measured by the data measuring unit with the density value of the phantom (S300), and generating an image to display the determined step and displaying the generated image (S400) do.
상기 피검체 및 팬텀을 촬영하는 단계(S100)에서는 치아골의 양과 질에 따라 구분되는 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀 및 피검체를 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영한다. In the step of photographing the subject and the phantom (S100), the phantom and the subject having a bone mass and a bone quality corresponding to a plurality of teeth of each stage classified according to the quantity and quality of the tooth bone are photographed using a computer tomography .
상기 촬영부(200)는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 피검체를 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영한다. 즉, 상기 촬영부(200)는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 피검체를 함께 촬영한다. 예를 들어, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)은 입에 무는 바이트 형태로 구성될 수 있으며, 바이트 형태로 구성되는 경우, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)을 입에 문 상태에서 촬영할 수 있다.The photographing
상기 피검체 및 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계(S200)에서는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 상기 피검체의 밀도값을 측정한다. 상기 피검체의 밀도값은 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영한 영상으로부터 관심 영역을 선택하고, 선택된 관심 영역의 밀도값을 측정할 수 있다. In step S200 of measuring density values of the inspected object and the phantom, the
상기 데이터 측정부에서 측정된 피검체의 밀도값과 팬텀의 밀도값을 비교하는 단계(S300)에서는 데이터 측정부(200)에서 측정된 상기 피검체의 밀도값 및 상기 팬텀의 밀도값을 비교하여 분석할 수 있다. 즉, 상기 데이터 측정부(200)에서 측정된 피검체의 밀도값과 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)의 밀도값과 비교하여, 측정하고자 하는 영역의 밀도값과 동일한 값을 갖는 팬텀을 결정한다. 따라서, 측정하고자 하는 치아골의 양과 질이 Misch가 분류한 D1-D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지를 결정할 수 있다. In step S300 of comparing the density value of the subject measured by the data measuring unit with the density value of the phantom, the density value of the subject and the density value of the phantom measured by the
상기 결정된 단계를 표시할 이미지를 생성하고, 상기 생성된 이미지를 표시하는 단계(S400)에서는 상기 데이터 분석부(320)에서 결정한 D1-D4 단계 중 어느 한 단계를 표시할 이미지를 생성한다. 상기 이미지는 D1-D4 단계 중 어느 한 단계를 문자 형식으로 표시할 수 있다. 또한, 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)들을 컬러 매핑(color mapping)한 이미지를 생성할 수 도 있다. 따라서, 각 팬텀들을 다른 색으로 구분할 수 있으며, 피검체과의 비교가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.In step S400, an image for displaying one of the steps D1-D4 determined by the
도 7은 도 6의 밀도값을 측정하는 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart showing the step of measuring the density value of FIG. 6; FIG.
도 7을 참조하면, 상기 피검체 및 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계(S200)는 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 피검체 및 팬텀을 촬영한 영상을 획득하는 단계(S210), 상기 획득한 영상에서 관심 영역을 선택하는 단계(S220), 상기 피검체의 관심 영역의 밀도값을 측정하는 단계(S230) 및 상기 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계(S240)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the step S200 of measuring the density values of the subject and the phantom may include acquiring an image of the subject and the phantom using a CT (S210) A step S230 of measuring a density value of a region of interest of the subject, and a step S240 of measuring a density value of the phantom.
상기 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 피검체 및 팬텀을 촬영한 영상을 획득하는 단계(S210)에서는 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130), 상기 제4 팬텀(140) 및 피검체를 함께 촬영한다. 예를 들어, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)은 입에 무는 바이트 형태로 구성될 수 있으며, 바이트 형태로 구성되는 경우, 상기 제1 팬텀(110), 상기 제2 팬텀(120), 상기 제3 팬텀(130) 및 상기 제4 팬텀(140)을 입에 문 상태에서 촬영할 수 있다.The
상기 획득한 영상에서 관심 영역을 선택하는 단계(S220)에서는 상기 획득된 영상에서 측정하고자 하는 영역을 선택한다. 이후, 상기 피검체의 관심 영역의 밀도값을 측정하는 단계(S230)에서 피검체의 관심 영역의 밀도값을 측정한다. 상기 밀도값은 Hounsfield unit(HU)로 표현될 수 있다. 또한, 상기 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계(S240)에서 상기 팬텀의 밀도값을 측정하여, 상기 피검체의 관심 영역의 밀도값과 상기 팬텀의 밀도값을 비교한다. In step S220, a region to be measured is selected from the acquired image. Thereafter, the density value of the region of interest of the subject is measured in step S230 of measuring the density value of the region of interest of the subject. The density value can be expressed as a Hounsfield unit (HU). Also, the density value of the phantom is measured in step S240 of measuring the density value of the phantom, and the density value of the phantom is compared with the density value of the region of interest of the subject.
본 발명에 따르면, 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법은 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계에 상응하는 팬텀과 피검체를 함께 촬영하고, 피검체의 관심 영역의 밀도값과 팬텀의 밀도값을 비교하여 피검체의 관심 영역의 밀도값이 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지 판단한다. 따라서, 측정하고자 하는 피검체의 정량적인 값과 Misch가 분류한 골질의 D1, D2, D3 및 D4 단계에 해당되는 정량적인 값을 비교하므로, 측정하고자 하는 피검체의 골량 및 골질이 상기 D1, D2, D3 및 D4 단계 중 어느 단계에 해당되는지 정확히 파악할 수 있다.According to the present invention, a method for quantifying alveolar bone density using a computed tomography is performed by photographing a phantom and a subject corresponding to the D1, D2, D3 and D4 phases of the bone mass classified by Misch together and comparing the density value of the region of interest The density value of the phantom is compared to determine whether the density value of the region of interest of the subject corresponds to the D1, D2, D3 or D4 stage of the bone mass classified by Misch. Therefore, since the quantitative values of the subject to be measured and the quantitative values corresponding to the D1, D2, D3 and D4 levels of the bone mass classified by Misch are compared, the bone mass and bone quality of the subject to be measured are D1, D2 , D3, and D4 of FIG.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood.
100: 팬텀
200: 촬영부
300: 제어부
400: 표시부
110: 제1 팬텀
120: 제2 팬텀
130: 제3 팬텀
140: 제4 팬텀
310: 데이터 측정부
320: 데이터 분석부
330: 이미지 처리부100: phantom 200: photographing part
300: control unit 400: display unit
110: first phantom 120: second phantom
130: Third phantom 140: Fourth phantom
310: Data measurement unit 320: Data analysis unit
330:
Claims (12)
X선을 조사하고, 피검체와 상기 팬텀을 투과한 X선을 검출하는 촬영부;
상기 촬영부에서 촬영한 영상으로부터 상기 피검체 및 상기 팬텀의 밀도값을 비교하고, 상기 비교된 밀도값을 표시할 이미지를 생성하는 제어부; 및
상기 제어부에서 생성된 이미지를 표시하는 표시부를 포함하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템.A phantom having a bone mass and bone quality corresponding to teeth of a plurality of stages classified according to the amount and quality of tooth bone;
An imaging unit for irradiating X-rays and detecting X-rays transmitted through the subject and the phantom;
A control unit for comparing the density values of the subject and the phantom from the image taken by the photographing unit and generating an image to display the compared density value; And
And a display unit for displaying the image generated by the control unit.
상기 제1 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제1 팬텀;
상기 제2 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제2 팬텀;
상기 제3 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제3 팬텀; 및
상기 제4 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제4 팬텀을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템.In the second aspect,
A first phantom having a structure corresponding to the teeth of the first stage;
A second phantom having a structure corresponding to the teeth of the second stage;
A third phantom having a structure corresponding to the tooth bone in the third step; And
And a fourth phantom having a structure corresponding to the tooth bone of the fourth step.
상기 피검체 및 상기 팬텀의 밀도값을 측정하는 데이터 측정부;
상기 데이터 측정부에서 측정된 상기 피검체의 밀도값 및 상기 팬텀의 밀도값을 비교하여 분석하는 데이터 분석부; 및
상기 데이터 분석부에서 분석된 데이터를 바탕으로 표시할 이미지를 생성하는 이미지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 시스템.The apparatus of claim 1,
A data measuring unit for measuring a density value of the subject and the phantom;
A data analyzer for comparing and analyzing the density value of the subject and the density value of the phantom measured by the data measuring unit; And
And an image processor for generating an image to be displayed on the basis of the data analyzed by the data analyzer.
상기 피검체의 측정하고자 하는 영역의 밀도값을 측정하는 단계;
상기 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀의 밀도값을 측정하는 단계;
상기 측정된 피검체의 측정하고자 하는 영역의 밀도값과 상기 측정된 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀의 밀도값을 비교하는 단계; 및
상기 비교된 밀도값을 표시할 이미지를 생성하고, 상기 생성된 이미지를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법.Capturing a phantom and a subject having bone masses and bone quality corresponding to teeth of a plurality of stages classified according to the quantity and quality of tooth bone using a computer tomography;
Measuring a density value of a region to be measured of the inspected object;
Measuring a density value of a phantom having a bone mass and bone quality corresponding to teeth of each of the plurality of steps;
Comparing a density value of a region to be measured of the measured body with a density value of a phantom having a bone mass and a bone quality corresponding to the teeth bone of each of the plurality of measured phases; And
Generating an image to display the compared density value, and displaying the generated image. ≪ RTI ID = 0.0 > 15. < / RTI >
상기 제1 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제1 팬텀;
상기 제2 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제2 팬텀;
상기 제3 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제3 팬텀; 및
상기 제4 단계의 치아골에 상응하는 구조를 갖는 제4 팬텀을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법.9. The apparatus of claim 8,
A first phantom having a structure corresponding to the teeth of the first stage;
A second phantom having a structure corresponding to the teeth of the second stage;
A third phantom having a structure corresponding to the tooth bone in the third step; And
And a fourth phantom having a structure corresponding to the tooth bone of the fourth step.
상기 치아골의 양과 질에 따라 구분되는 복수의 각 단계의 치아골에 상응하는 골량과 골질을 갖는 팬텀 및 피검체를 컴퓨터 단층촬영을 이용하여 촬영하는 단계는,
상기 제1 내지 제4 팬텀들을 상기 피검체와 인접하게 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법.10. The method of claim 9,
The step of photographing a phantom and a subject having bone masses and bone quality corresponding to teeth of each of a plurality of steps classified according to the quantity and quality of the tooth bone using a computer tomography,
And arranging the first to fourth phantoms adjacent to the subject to be measured.
상기 피검체의 측정하고자 하는 영역의 밀도값을 측정하는 단계는,
컴퓨터 단층촬영을 이용하여 피검체를 촬영한 영상을 획득하는 단계;
상기 획득된 영상에서 측정하고자 하는 영역을 선택하는 단계; 및
상기 측정하고자 하는 영역의 밀도값을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법.8. The method of claim 7,
The step of measuring the density value of the area to be measured of the inspected object may include:
Obtaining an image of a subject by using a computer tomography;
Selecting an area to be measured in the acquired image; And
And measuring a density value of the area to be measured. The method of claim 1, wherein the density of the alveolar bone density is measured using a computed tomography.
상기 이미지를 컬러 매핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영을 이용한 치조골밀도 정량화 방법.8. The method of claim 7, wherein generating the image to display the determined step further comprises:
And performing color mapping of the image. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
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|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200062538A (en) | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 레이 | Estimation method and estimation apparatus of alveolar bone density using cone-beam computerized tomography system |
| KR20200102028A (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | Method for converting scan information of computed tomography scanner into bone parameters |
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2017
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| KR20200062538A (en) | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 레이 | Estimation method and estimation apparatus of alveolar bone density using cone-beam computerized tomography system |
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