KR20190131796A - 코 보형물 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코 보형물 제작방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 코 보형물 제작방법은 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상을 획득하는 단계, 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상에 코뼈와 비강과 코연골 사이의 해부학 정보를 적용하여 코연골을 모델링하는 단계 및 코뼈의 3차원 영상 및 모델링된 코연골로부터 보형물이 안착되는 내형을 모델링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

코 보형물 제작방법{METHOD FOR MANUFACTURING NOSE IMPLANT}
본 발명은 코 보형물 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코 성형 수술에 사용되는 보형물을 환자 맞춤형으로 제작할 수 있는 코 보형물 제작방법에 관한 것이다.
최근 미용에 대한 관심의 증가와 함께 성형에 대한 관심도 폭발적으로 증가하고 있다. 얼굴부분 가운데 코 성형도 예전부터 지금까지 널리 성행하고 있는데, 코 성형은 코 내부에 실리콘과 같은 인공의 보형물을 삽입하여 코의 외형을 높이는 융비술이 일반적으로 많이 사용된다.
종래에 코 성형 수술은 다양한 길이 및 두께를 가지는 보형물 셋으로부터 환자의 코의 형상에 부합하는 보형물을 시술자가 선택하고, 수술 중에 코뼈 및 연골의 굴곡을 확인하며 보형물이 안착되는 내형을 수술자가 직접 조각하여 제작하는 방법으로 진행되었다.
하지만, 이 방법은 조각하는데 많은 시간이 소요되고 수작업인 조각으로 원하는 형태의 보형물을 제작하는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있었다. 또한, 보형물이 코뼈 및 연골에 밀착되도록 안착되지 않고 사이에 공간을 형성하게 되면 감염, 위치 변형 등의 부작용이 발생하게 된다.
대한민국 공개특허 10-2006-0111375호
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CT 영상으로부터 확인되지 않는 코연골의 형상을 CT 영상으로부터 세그멘테이션된 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상으로부터 해부학 정보를 적용하여 연골의 형태를 모델링하고, 모델링된 연골을 형상을 반영하여 보형물이 안착되는 보형물의 내형을 환자맞춤형으로 모델링함으로써, 수술시간을 줄이고, 코뼈 및 연골에 밀착시킬 수가 있어서 감염, 위치변형 등의 부작용이 발생하지 않는 코 보형물 제작방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상을 획득하는 단계; (b) 상기 코뼈의 3차원 영상 및 상기 비강의 3차원 영상에 상기 코뼈와 상기 비강과 코연골 사이의 해부학 정보를 적용하여 상기 코연골을 모델링하는 단계; 및 (c) 상기 코뼈의 3차원 영상 및 모델링된 상기 코연골로부터 보형물이 안착되는 내형을 모델링하는 단계를 포함하는 코 보형물 제작방법에 의해 달성될 수가 있다.
여기서, 상기 (a) 단계는 CT 영상을 획득하는 단계; 및 상기 CT 영상으로부터 상기 코뼈의 3차원 영상 및 상기 비강의 3차원 영상을 세그멘테이션하는 단계를 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 (b) 단계는 상기 비강의 3차원 영상에 옵셋(offset)을 적용하여 정비율로 확대시키는 단계; 및 확대된 비강의 3차원 영상과 상기 코뼈의 3차원 영상을 비교하여 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치하는 지를 비교하는 단계를 반복하여, 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치하도록 하는 제 1 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상을 구하는 단계를 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 (b) 단계 전에, 상기 비강의 3차원 영상에서 좌우 비강 중 해부학적으로 정상에 가까운 비강의 형태를 기준으로 좌우 대칭이 되도록 복제하는 단계를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 비강의 3차원 영상에 상기 제 1 옵셋에서 코연골의 두께에 해당되는 값이 차감된 제 2 옵셋을 적용하여 정비율로 확대된 비강의 3차원 영상을 구하는 단계; 상기 제 2 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상의 표면에서 콧망울 연골(Lower lateral cartilage or Alar cartilage) 및 가쪽 코연골(Upper lateral cartilage)의 외곽라인을 생성하는 단계; 및 상기 외곽라인에 상기 코연골의 두께를 적용하여 상기 콧망울 연골과 상기 가쪽 코연골의 3차원 형태를 모델링하는 단계를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 제 2 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상을 구하는 단계 이후에, 상기 제 2 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상에 대하여 해부학적인 구조에 따라 비강의 형태를 보정하는 단계를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 비강의 3차원 영상으로부터 제 3 옵셋을 적용하여 비중격 연골(septal nasal cartilage)의 양측면을 모델링하는 단계; 및상기 모델링된 가쪽 코연골의 끝점의 위치와 코중격뼈의 끝점을 연결하는 라인에 따라 상기 비중격 연골의 콧등 라인을 모델링하여 상기 비중격 연골의 3차원 형태를 모델링하는 단계를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 (c) 단계는 상기 코뼈의 3차원 영상에서의 뼈 라인 및 모델링된 코연골의 라인을 연결시켜 보형물의 내형 라인을 생성시키는 단계; 상기 뼈 라인과 코연골 라인이 연결된 영상에 점막의 두께에 해당되는 제 4 옵셋을 적용하여 정비율로 확대시키는 단계; 및 상기 제 4 옵셋을 적용하여 정비율로 확대된 영상으로부터 상기 보형물의 내형을 모델링하는 단계를 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 보형물의 외형을 모델링하는 단계를 포함하여 보형물 전체를 모델링하는 단계; 상기 모델링된 보형물의 형상을 제작하기 위한 몰드를 모델링하는 단계; 상기 몰드를 제작하는 단계; 및 상기 몰드에 실리콘을 주입시켜 상기 코 보형물을 제작하는 단계를 더 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 보형물의 외형을 모델링하는 단계는 상기 보형물의 코 길이 방향의 수직하는 각 단면에 대하여 성형 수술 전의 스킨과 성형 수술 후의 스킨 사이의 콧등 지점의 높이차로부터 상기 보형물의 내형과 외형 사이의 높이를 구하는 단계; 및 상기 보형물의 콧등 지점과 상기 보형물의 내형 가장자리 사이를 상기 성형 수술 후의 스킨의 형태에 따라 자유곡선 모델링을 하는 단계를 포함할 수가 있다.
여기서, 상기 몰드를 제작하는 단계는 3D 프린터를 이용하여 제작할 수가 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 코 보형물 제작방법에 따르면 3차원 이미징 기술을 이용하여 환자 개개인의 맞춤형으로 코 보형물을 제작할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 코연골과 보형물 사이의 틈을 최소화하여 밀착시킬 수가 있으므로, 염증, 위치 변형 등의 부작용을 최소화할 수 있다는 장점도 있다.
또한, 수술 중에 수술자가 보형물을 조각할 필요가 없어서 수술시간을 단축시킬 수 있다는 장점도 있다.
또한, 3차원 이미지를 기반으로 코 보형물을 제작하므로 환자의 수술 결과를 보다 정확하게 예측할 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 얼굴의 측면 및 턱 아래에서의 CT 영상을 각각 도시한다.
도 2는 도 1의 CT 영상을 세그멘테이션하여 획득한 피부, 뼈 및 비강의 3차원 영상을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 콧망울 연골 및 가쪽 코연골을 모델링하는 과정의 일부를 도시한다.
도 4는 제 1 옵셋을 적용하여 확대된 비강의 3차원 영상과 코뼈의 3차원 영상으로부터 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치하는지를 비교하는 영상의 도면이다.
도 5는 도 3에 이어서 콧망울 연골 및 가쪽 코연골을 모델링하는 과정의 일부를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 모델링된 콧망울 연골 및 가쪽 코연골과 실제 코연골 사진을 비교하여 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 비중격 연골을 모델링하는 과정의 일부를 도시한다.
도 8은 도 7에 따라 비중격 연골의 양측면을 모델링한 후에 콧등 라인을 모델링 하여 최종적으로 모델링된 비중역 연골을 모델링된 콧망울 연골과 가쪽 코연골과 함께 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 모델링된 연골을 이용하여 보형물이 안착되는 내형의 기준 형상을 모델링하는 과정의 일부를 도시한다.
도 10은 점막을 모델링한 이후에 가쪽 코연골 사이의 오목한 부분을 볼록하게 수정하는 전후의 모습을 도시한다.
도 11은 도 10의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 10에서의 기준 형상에 따라 보형물의 내형을 모델링하는 과정을 도시한다.
도 13은 성형 전 코의 3차원 모습 및 성형 후 요구되는 코의 3차원 모습을 모델링하여 함께 도시하는 도면이다.
도 14는 코 보형물의 외형을 모델링하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라서 최종적으로 모델링된 코 보형물을 도시한다.
도 16은 도 15의 코 보형물을 제작하기 위해 모델링된 몰드를 도시한다.
도 17은 종래의 코 보형물과 본 발명에 따른 코 보형물을 코에 안착시킨 모습을 도시한다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 코 보형물 제작방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코 보형물 제작방법은 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상을 획득하는 단계, 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상을 이용하여 코연골을 모델링하는 단계 및 코뼈의 3차원 영상 및 모델링된 코연골로부터 보형물이 안착되는 내형을 모델링하는 단계를 포함하여 구성될 수가 있다. 또한, 보형물의 외형을 포함하여 보형물 전체를 모델링하는 단계, 모델링된 보형물의 형상을 제작하기 위한 몰드를 모델링하는 단계, 몰드를 제작하는 단계, 및 몰드에 실리콘을 주입시켜 코 보형물을 제작하는 단계를 더 포함할 수가 있다.
도 1은 얼굴의 측면 및 턱 아래에서의 CT 영상을 각각 도시하고, 도 2는 도 1의 CT 영상을 세그멘테이션하여 획득한 피부, 뼈 및 비강의 3차원 영상을 도시한다.
도 1의 (a)는 얼굴의 측면을, 도 1의 (b)는 턱 아래에서 찍은 CT 영상을 도시하는데, 일반적으로 CT 영상으로부터 뼈, 체 내의 빈 공간, 피부는 파악할 수는 있으나 연골은 파악되지 않는다. 참고로, 여기서 뼈라고 하면 연골이 아닌 CT 상에서 파악이 되는 경골을 의미한다. 이에, 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 CT 영상에서 확인이 되지 않는 코연골의 형상을 CT 영상으로부터 파악되는 영상에 대하여 해부학적 요소를 적용하여 모델링하고, 모델링된 코연골을 기초로 코 보형물의 안착면인 내형을 모델링하도록 한다.
먼저, 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상을 획득한다. 나아가, 코 보형물의 외형을 모델링하기 위해 피부의 3차원 영상도 획득할 수가 있다. 이때, CT 영상에서 HU(Housefield Unit) 값을 조절하여 세그멘테이션하는 방법으로 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 코 주위의 3차원 피부 영상(도 2의 (a)), 3차원 코뼈 영상(도 2의 (b)) 및 3차원의 비강 영상(도 2의 (c))을 획득할 수가 있다. HU 값을 조절하여 영상을 획득하는 방법은 공지된 기술을 이용하는 것으로 이에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다음, 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상에 해부학 정보를 적용하여 코연골을 모델링한다. 코연골을 모델링하는 과정은 도 3 내지 도 8을 참조로 이하 상술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 콧망울 연골 및 가쪽 코연골을 모델링하는 과정의 일부를 도시하고, 도 4는 제 1 옵셋을 적용하여 확대된 비강의 3차원 영상과 코뼈의 3차원 영상으로부터 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치하는지를 비교하는 영상의 도면이고, 도 5는 도 3에 이어서 콧망울 연골 및 가쪽 코연골을 모델링하는 과정의 일부를 도시하고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 모델링된 콧망울 연골 및 가쪽 코연골과 실제 코연골 사진을 비교하여 도시하고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 비중격 연골을 모델링하는 과정의 일부를 도시하고, 도 8은 도 7에 따라 비중격 연골의 양측면을 모델링한 후에 콧등 라인을 모델링 하여 최종적으로 모델링된 비중역 연골을 모델링된 콧망울 연골과 가쪽 코연골과 함께 도시한다.
코연골은 콧망울 연골(Lower lateral cartilage or Alar cartilage), 가쪽 코연골(Upper lateral cartilage) 및 비중격 연골(septal nasal cartilage)로 구성되는데, 먼저 콧망울 연골과 가쪽 코연골을 모델링하는 과정을 설명하기로 한다.
본 발명에서는 CT 영상에서 세그멘테이션하여 획득한 비강의 3차원 영상 및 코뼈의 3차원 영상을 이용하여 코연골을 모델링한다. 도 3의 (a)에서와 같이 CT 영상으로부터 획득한 비강의 영상이 좌우 대칭이 되지 않는 경우, 좌우 비강의 영상 중에서 해부학적으로 정상에 가까운 형태의 비강을 중심으로 좌우 대칭이 되도록 비강의 영상을 복제할 수가 있다(도 3의 (b)). 도 3에서는 우측의 비강(피시술자의 좌측 비강에 해당) 형태가 해부학적으로 정상에 가까운 형태를 가지므로 좌측의 비강을 우측에 대칭이 되도록 복제시키도록 하였다.
다음, 도 3의 (b) 영상에 적정한 값의 옵셋(offset)을 적용하여 비강의 영상을 정비율로 확대시켜 비강의 크기를 확대시킨다(도 3의 (c)). 이때, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 코뼈의 3차원 영상과 옵셋을 적용하여 확대시킨 비강의 영상을 중첩시킨 상태에서 확대된 비강이 코뼈의 높이가 일치하는지를 비교(도 4에서 동그라미로 표시된 부분)하고, 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치(이는 확대된 비강과 코뼈가 단차 없이 자연스럽게 연결되는 것을 의미할 수가 있다.)하도록 옵셋 값을 조정하며 확대된 비강의 영상을 획득한다.
해부학적으로 코뼈와 코연골은 자연스럽게 연장되는 형태를 가지고 코연골은 소정 두께(약 0.5mm)의 얇은 막 형태로 비강의 가장자리 형태와 유사한 형태를 가진다. 따라서 상기 옵셋을 적용하여 확대된 비강의 면은 코연골의 외측면의 모델링 형상을 포함할 수가 있다.
이때, 옵셋의 값은 1.5mm 내외의 값을 가질 수가 있는데, 이는 임상을 통해 평균적으로 비강의 영상에 1.5 mm 옵셋을 적용하여 영상을 확대시키는 경우 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치함을 확인하여 얻은 결과이다. 따라서, 1.5mm 값을 기준으로 옵셋값을 조정하며 상기 조건의 확대된 비강의 영상을 획득할 수가 있다. 이하 설명에서는 코뼈와 비강의 높이가 일치하도록 비강의 영상을 확대할 때 적용되는 옵셋값을 제 1 옵셋이라고 칭하고 이하 설명하기로 한다.
다음, 제 1 옵셋에 코연골의 두께에 해당하는 소정의 값을 차감한 제 2 옵셋을 도 3의 (b) 영상에 적용하여 또 다른 확대된 비강의 영상을 획득할 수가 있다(도 3의 (d). 이때, 코연골의 두께의 값으로 0.5mm를 설정할 수가 있는데, 이는 임상으로 확인된 콧망울 연골과 가쪽 코연골의 평균 두께에 따른 값이다. 따라서, 제 2 옵셋은 제 1 옵셋에서 0.5mm를 차감한 값일 수가 있다. 예를 들어 제 1 옵셋의 값이 1.5mm인 경우 제 2 옵셋의 값은 1mm 일 수가 있다.
따라서, 도 3의 (d)는 코연골의 저면이 위치하는 기준면을 형성하고, 전술한 도 3의 (c)는 코연골의 상면이 위치하는 기준면을 형성하는 것으로, 두 기준면 사이에 모델링된 코연골이 위치하게 된다.
도 5의 (a)는 도 3의 (d)에서와 같이 제 2 옵셋을 적용하여 확대된 비강이 도시된 영상을 나타내는데, 본 실시예에서는 제 2 옵셋이 적용되어 확대된 비강의 3차원 영상을 비강의 해부학적인 구조에 따라서 비강의 형태를 보정할 수가 있다(도 5의 (b)). 이때, 일반적으로 알려진 비강의 해부학 구조와 비교하여 과도하게 움푹 들어가거나 찌그러진 부분은 왜곡되지 않는 부분의 끝점을 연결하여 자연스럽게 볼륨을 주어 매끄러운 형태로 보정시킬 수가 있다.
다음, 보정된 영상으로부터 3차원 영상의 표면에서 가장 도드라지게 돌출된 영역을 기준으로 하여 콧망울 연골 및 가쪽 코연골의 외곽라인을 생성한다(도 5의 (c)).
다음, 전술한 바와 같이 임상의 평균에 따르면 연골의 두께는 0.5mm 이므로 상기 외곽라인에 두께 0.5mm를 적용하여 최종적으로 콧망울 연골 및 가쪽 코연골을 모델링할 수가 있다.
도 6은 본 발명에 따라 모델링된 콧망울 연골 및 가쪽 코연골과 실제 코연골 사진을 비교하여 도시하는데, 본 발명에 따라 모델링된 콧망울 연골 및 가쪽 코연골은 실제 코연골과 해부학적으로 거의 동일하게 모델링됨을 확인할 수가 있다.
본 실시예에서는 콧망울 연골과 가쪽 코연골을 전체 모델링하는 과정을 도면과 함께 설명하였으나, 실제 코 보형물이 안착되는 것은 콧망울 연골과 가쪽 코연골의 상면이므로, 도 4에서와 같이 제 1 옵셋이 적용된 영상으로부터 코연골의 상면만 모델링하여 후술하는 바와 같이 코 보형물의 내형을 모델링하는데 이용할 수도 있다.
이하, 비중격 연골을 모델링하는 과정을 설명하기로 한다.
해부학적으로 코 보형물이 안착되는 내형의 면 대부분은 콧망울 연골 및 가쪽 코연골로부터 지지되나, 본 실시예에서는 코 보형물의 모델링 정확도를 높이기 위해 비중격 연골을 모델링하는 과정을 더 포함할 수가 있다.
도 7의 (a)에 도시되어 있는 것과 같이 CT 영상으로부터 앞서 모델링된 콧망울 연골 및 가쪽 코연골을 표시하도록 하고, 양쪽 비강 사이에 비중격 연골이 위치할 수 있는 영역을 선택한다(도 7의 (b)). 다음, 양쪽 비강의 가장자리 선에 제 3 옵셋을 적용하여 비중격 연골의 양측면을 모델링할 수가 있다(도 7의 (c)). 이때, 비중격 연골은 0.5~1mm의 두께를 가지므로 상기 영상에서 이를 고려하여 제 3 옵셋을 설정할 수가 있다. 양쪽 비강 사이에 위치하는 비중격 연골의 경우에도 비중격 연골에 인접하는 양쪽 비강의 가장자리 선과 거의 일치한다는 해부학적 내용을 반영하여 본 실시예에서는 비강의 양측면을 모델링한다.
다음, 도 8에서와 같이 비중격 연골의 콧등 라인의 상부는 양쪽의 가쪽 코연골 사이에 소정의 높이로 약간 돌출되도록 형성되고 비중격 연골의 콧등 라인의 하부는 모델링된 가쪽 코연골의 하부 끝점의 위치와 코중격뼈의 끝점을 연결하는 라인으로 절단하는 방법으로 모델링될 수가 있다. 도 8에서는 상기와 같은 방법으로 최종적으로 모델링된 비중격 연골 및 앞서 모델링된 콧망울 연골과 가쪽 코연골을 함께 도시한다.
전술한 방법으로 코연골을 모델링한 이후에 코뼈의 3차원 영상 및 모델링된 코연골의 형상을 이용하여 보형물이 안착되는 내형을 모델링한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 모델링된 연골을 이용하여 보형물이 안착되는 내형의 기준 형상을 모델링하는 과정의 일부를 도시하고, 도 10은 점막을 모델링한 이후에 가쪽 코연골 사이의 오목한 부분을 볼록하게 수정하는 전후의 모습을 도시하고, 도 11은 도 10의 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 10에서의 기준 형상에 따라 보형물의 내형을 모델링하는 과정을 도시하고, 도 13은 성형 전 코의 3차원 모습 및 성형 후 요구되는 코의 3차원 모습을 모델링하여 함께 도시하는 도면이고, 도 14는 코 보형물의 외형을 모델링하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라서 최종적으로 모델링된 코 보형물을 도시하고, 도 16은 도 15의 코 보형물을 제작하기 위해 모델링된 몰드를 도시한다.
먼저, 도 9의 (a)에서와 같이 코뼈의 3차원 영상 및 모델링된 연골을 중첩시켜 위치시키고, 코뼈와 연골의 라인들을 연결하여 일체화시키는 방법(merge)으로 도 9의 (b)에서와 같이 보형물의 내형 라인을 생성시킨다.
전술한 바와 같이 제 1 옵셋에 의해 비강을 확대한 영상은 보형물이 안착되는 콧망울 연골 및 가쪽 코연골의 상면을 형성하므로, 제 1 옵셋에 의해 확대한 영상과 뼈의 영상을 연결하여 일체화시키도록 하여 보형물의 내형 라인을 생성시킬 수도 있다.
다음, 도 9의 (b) 영상에서 점막의 두께에 해당하는 제 4 옵셋을 적용하여 전술한 방법과 마찬가지의 방법으로 정비율로 확대시킨다(도 9의 (c)). 이는 코뼈와 연골 위에 소정 두께의 점막이 형성되는데, 이를 고려하기 위함이다. 임상 평균에 따르면 점막의 두께는 0.3mm일 수가 있다.
따라서, 코뼈와 모델링된 연골의 3차원 이미지를 연결시켜 일체화시키고 제 3 옵셋을 적용하여 확대된 영상(도 9의 (c))이 최종적으로 코 보형물의 내형의 기준면이 될 수가 있다.
바람직하게는, 도 10 내지 도 11에 도시되어 있는 것과 같이 모델링된 가쪽 코연골 사이에 오목하게 들어간 부분을 도 11에 도시되어 있는 것과 같이 주위 점막(가쪽 코연골)의 라인을 따라서 자연스럽게 연장하여 볼록 튀어나도록 보정할 수가 있다.
다음, 도 12에 도시되어 있는 것과 같이 코뿌리에서 코끝까지 연장되는 보형물 베이스(100)를 생성하고, 점막의 두께를 고려하여 최종적으로 모델링된 보형물 내형의 기준면을 중첩시켜 중첩된 부분을 제거시키는 방법으로 보형물의 내형을 모델링할 수가 있다.
보형물의 내형이 모델링된 이후에 보형물의 외형을 모델링하게 되는데, 코 보형물의 외형은 성형 수술 후에 코의 외부 형태를 결정 짓는 것으로 피시술자의 요구사항 및/또는 시술자의 의견을 반영하여 디자인할 수가 있다.
이때, 내형이 모델링된 보형물의 내형을 기준으로 소정의 두께(예를 들어, 4mm 내외의 두께)를 생성시키도록 하고, 피시술자의 요구사항 및/또는 시술자의 의견이 반영된 보형물의 외형의 형태를 도출하여 모델링할 수가 있다. 이 과정에서, 코 수술 전의 코와 코 수술 후의 형태로 모델링된 코 사이의 부피 차이를 구하여, 증가된 부피를 보형물의 부피와 유사한 값을 가지도록 보형물의 외형을 설계하는 것이 바람직하다.
코 보형물의 외형을 모델링하는 일 실시예로서, 먼저 도 13에 도시되어 있는 것과 같이 성형 전의 3차원 영상 및 피시술자의 요구사항 및/또는 시술자의 의견이 반영된 성형 후의 3차원 영상을 모델링하여 이를 중첩시켜 표시할 수가 있다.
다음, 보형물의 코 길이 방향의 수직하는 각 단면에 대하여 보형물의 외곽라인을 모델링한다. 도 14에서는 성형 전의 피부와 성형 후의 피부 및 성형 전의 피부에서 성형 후의 피부로 변형시키기 위해 전술한 방법으로 내형이 모델링된 보형물이 점막 위에 안착된 단면을 도시하는데, 콧등 지점에 대하여 성형 전과 성형 후 사이의 높이차를 구할 수가 있고 이로부터 콧등 지점에 대응하는 보형물의 높이를 구할 수가 있다. 다음, 상기 방법으로 구해진 보형물의 콧등 지점과 상기 방법으로 모델링된 보형물의 내형 가장자리 사이를 성형 수술 후의 스킨의 형태를 기준으로 자유곡선 모델링을 하는 방법으로 코 보형물의 외곽 라인을 모델링할 수가 있다. 이와 같은 방법으로 각 단면에 대하여 외곽 라인을 모델링하고, 각 단면에 대하여 구해진 외곽 라이들을 스무스하게 연장하는 방법으로 코 보형물의 외형을 최종적으로 모델링할 수가 있다.
도 15는 상기의 방법으로 최종적으로 모델링된 코 보형물(200) 형상의 일 실시예를 도시한다.
다음, 모델링된 코 보형물(200)의 형태로 코 보형물을 제작하기 위한 몰드(300)를 도 16에서와 같이 모델링한다. 보형물 몰드(300)의 상하 위치에는 각각 코 보형물을 제작하기 위한 실리콘을 주입시키고 배출시키는 주입구(310) 및 배출구(320)가 형성될 수가 있다. 상기와 같이 모델링된 몰드(300)는 3D 프린터를 이용하여 제작될 수가 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 17은 종래의 코 보형물과 본 발명에 따른 코 보형물을 코에 안착시킨 모습을 도시한다. 도 17의 (a)는 종래의 코 보형물 셋에서 선정된 코 보형물을 코에 안착시킨 모습을 도시하고, 도 17의 (b)는 본 발명에 따라 환자 맞춤형으로 제작된 코 보형물을 코에 안착시킨 모습을 도시하는데, 종래의 경우 코 보형물이 연골 위에 밀착되지 않아서 사이에 공간을 형성하는데 반하여, 본 발명의 경우 환자 맞춤형으로 제작된 코 보형물을 연골 위에 밀착시킬 수가 있어서 염증 또는 위치 변형 등의 부작용을 최소화할 수가 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 보형물 베이스
200: 코 보형물
300: 몰드
310: 주입구
320: 배출구

Claims (11)

  1. (a) 코뼈의 3차원 영상 및 비강의 3차원 영상을 획득하는 단계;
    (b) 상기 코뼈의 3차원 영상 및 상기 비강의 3차원 영상에 상기 코뼈와 상기 비강과 코연골 사이의 해부학 정보를 적용하여 상기 코연골을 모델링하는 단계; 및
    (c) 상기 코뼈의 3차원 영상 및 모델링된 상기 코연골로부터 보형물이 안착되는 내형을 모델링하는 단계를 포함하는 코 보형물 제작방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    CT 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 CT 영상으로부터 상기 코뼈의 3차원 영상 및 상기 비강의 3차원 영상을 세그멘테이션하는 단계를 포함하는 코 보형물 제작방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 비강의 3차원 영상에 옵셋(offset)을 적용하여 정비율로 확대시키는 단계; 및
    확대된 비강의 3차원 영상과 상기 코뼈의 3차원 영상을 비교하여 확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치하는 지를 비교하는 단계를 반복하여,
    확대된 비강이 코뼈의 높이와 일치하도록 하는 제 1 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상을 구하는 단계를 포함하는 코 보형물 제작방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (b) 단계 전에,
    상기 비강의 3차원 영상에서 좌우 비강 중 해부학적으로 정상에 가까운 비강의 형태를 기준으로 좌우 대칭이 되도록 복제하는 단계를 더 포함하는 코 보형물 제작방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 비강의 3차원 영상에 상기 제 1 옵셋에서 코연골의 두께에 해당되는 값이 차감된 제 2 옵셋을 적용하여 정비율로 확대된 비강의 3차원 영상을 구하는 단계;
    상기 제 2 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상의 표면에서 콧망울 연골(Lower lateral cartilage or Alar cartilage) 및 가쪽 코연골(Upper lateral cartilage)의 외곽라인을 생성하는 단계; 및
    상기 외곽라인에 상기 코연골의 두께를 적용하여 상기 콧망울 연골과 상기 가쪽 코연골의 3차원 형태를 모델링하는 단계를 더 포함하는 코 보형물 제작방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상을 구하는 단계 이후에, 상기 제 2 옵셋이 적용된 확대된 비강의 3차원 영상에 대하여 해부학적인 구조에 따라 비강의 형태를 보정하는 단계를 더 포함하는 코 보형물 제작방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 비강의 3차원 영상으로부터 제 3 옵셋을 적용하여 비중격 연골(septal nasal cartilage)의 양측면을 모델링하는 단계; 및상기 모델링된 가쪽 코연골의 끝점의 위치와 코중격뼈의 끝점을 연결하는 라인에 따라 상기 비중격 연골의 콧등 라인을 모델링하여 상기 비중격 연골의 3차원 형태를 모델링하는 단계를 더 포함하는 코 보형물 제작방법.
  8. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    상기 코뼈의 3차원 영상에서의 뼈 라인 및 모델링된 코연골의 라인을 연결시켜 보형물의 내형 라인을 생성시키는 단계;
    상기 뼈 라인과 코연골 라인이 연결된 영상에 점막의 두께에 해당되는 제 4 옵셋을 적용하여 정비율로 확대시키는 단계; 및
    상기 제 4 옵셋을 적용하여 정비율로 확대된 영상으로부터 상기 보형물의 내형을 모델링하는 단계를 포함하는 코 보형물 제작방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보형물의 외형을 모델링하는 단계를 포함하여 보형물 전체를 모델링하는 단계;
    상기 모델링된 보형물의 형상을 제작하기 위한 몰드를 모델링하는 단계;
    상기 몰드를 제작하는 단계; 및
    상기 몰드에 실리콘을 주입시켜 상기 코 보형물을 제작하는 단계를 더 포함하는 코 보형물 제작방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보형물의 외형을 모델링하는 단계는
    상기 보형물의 코 길이 방향의 수직하는 각 단면에 대하여
    성형 수술 전의 스킨과 성형 수술 후의 스킨 사이의 콧등 지점의 높이차로부터 상기 보형물의 내형과 외형 사이의 높이를 구하는 단계; 및
    상기 보형물의 콧등 지점과 상기 보형물의 내형 가장자리 사이를 상기 성형 수술 후의 스킨의 형태에 따라 자유곡선 모델링을 하는 단계를 포함하는 코 보형물 제작방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 몰드를 제작하는 단계는 3D 프린터를 이용하여 제작하는 코 보형물 제작방법.
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