KR20200118327A - Method and apparatus for designing implant surgery guide using drilling simulation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 기술을 포함한 의료영상 처리 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a medical image processing technology including a guide design technology for dental implant surgery.
프로그램을 이용한 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인을 하는 과정에서 픽스쳐를 포함한 임플란트 구조물의 식립 위치에 대한 계획이 완료되면 가이드 형상을 디자인하여 생성하고, 생성된 가이드 형상에 픽스쳐의 위치를 기준으로 하는 가이드 홀이 생성된다. 가이드를 이용한 임플란트 수술은 가이드에 생성된 드릴링 홀을 이용하여 드릴링을 진행해야 계획한 수술 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 환자의 개구량 등 해부학적 구조물에 영향을 받으면 예상하지 못한 문제가 발생하여 가이드 사용을 하지 못하는 경우가 종종 발생한다.In the process of designing a guide for dental implant surgery using a program, when the plan for the placement position of the implant structure including the fixture is completed, the guide shape is designed and created, and a guide hole based on the position of the fixture is formed in the created guide shape. Is created. In the case of implant surgery using a guide, a planned surgical result can be obtained only when drilling is performed using a drilling hole created in the guide. Therefore, when an anatomical structure such as the amount of opening of the patient is affected, unexpected problems occur and the guide cannot be used often.
일 실시 예에 따라, 프로그램을 이용하여 디자인 된 임플란트 수술용 가이드를 이용한 수술 시, 드릴링 되는 위치 및 방향을 확인할 수 있도록 드릴의 실 모형 이미지를 제공하고 이를 이용한 드릴링 시뮬레이션을 통하여 수술 과정에서 문제가 될 수 있는 부분들을 미리 참고하여 수술 계획을 할 수 있도록 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치를 제안한다.According to an embodiment, a thread model image of a drill is provided so that the position and direction of drilling can be confirmed during using a guide for implant surgery designed using a program, and through a drilling simulation using this, it will become a problem in the surgical process. We propose a guide design method and apparatus for implant surgery that enable surgical planning by referring to possible parts in advance.
일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법은, 픽스쳐의 식립 위치를 결정하는 단계와, 결정된 픽스쳐 식립 위치를 기준으로 가이드 홀을 포함한 가이드를 생성하는 단계와, 생성된 가이드 홀의 가이드에 따라 드릴링하는 드릴의 드릴링 순서 및 방향을 포함한 드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계와, 결정된 드릴링 가이드 정보를 실 모형의 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서에 따라 시뮬레이션 하는 단계를 포함한다.A method of designing a guide for implant surgery according to an embodiment includes determining an placement position of a fixture, generating a guide including a guide hole based on the determined fixture placement position, and drilling according to the guide of the generated guide hole. Determining drilling guide information including the drilling sequence and direction of the drill, and simulating the determined drilling guide information together with a drill image of a real model according to the drilling sequence.
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계는, 픽스쳐와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리를 등록하는 단계와, 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러오는 단계를 포함할 수 있다.The steps of determining the drilling guide information include registering a drilling library in which the fixture and drilling sequence are matched, and when designing the guide for implant surgery, checking the fixture placement design information and loading the matching drilling sequence information from the drilling library. Can include.
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계는, 식립되는 픽스쳐가 치조골과 맞닿는 영역의 골밀도를 계산하고 계산된 골밀도를 이용하여 골질상태를 분류하는 단계와, 분류된 골질상태와 드릴링 순서를 매칭하여 드릴링 라이브러리에 등록하는 단계와, 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러오는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계는, 사용자로부터 골질상태를 선택 입력 받는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of determining the drilling guide information includes calculating the bone density of the area where the fixture to be placed contacts the alveolar bone, and classifying the bone quality using the calculated bone density, and matching the classified bone quality and the drilling sequence and registering it in the drilling library. And, when designing the guide for implant surgery, it may include checking the bone quality of the patient and calling the matching drilling sequence information from the drilling library. In this case, the step of determining the drilling guide information may further include receiving a selection input of a bone quality state from a user.
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계는, 영상 데이터에 배치되는 픽스쳐 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 픽스쳐 기준 축을 결정하는 단계와, 영상 데이터에 배치될 드릴 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 드릴 기준 축을 결정하는 단계와, 픽스쳐의 기준 축과 일치하도록 드릴 이미지의 기준 축의 방향을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The determining of the drilling guide information includes determining a reference axis for a fixture connecting the center point of the lowest point and the center point of the uppermost point of the fixture image disposed in the image data, and the center point and the uppermost point of the lowest point of the drill image to be placed in the image data. It may include determining a drill reference axis connecting the center point of the fixture, and determining a direction of the reference axis of the drill image to coincide with the reference axis of the fixture.
시뮬레이션 하는 단계는, 방향이 결정된 드릴 기준 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 배치하는 단계와, 픽스쳐의 식립 방향 변경 시 변경된 픽스쳐 이미지의 기준 축을 따라 드릴 기준 축의 방향을 재결정하고 재결정된 드릴 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 재배치하는 단계를 포함할 수 있다.The simulation includes arranging a drill image having a drill reference axis whose direction is determined in the image data, and re-determining the direction of the drill reference axis along the reference axis of the changed fixture image when the fixture placement direction is changed, and the drill image having the re-determined drill axis. It may include relocating to the image data.
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계에서, 가이드 홀의 최상단을 드릴의 스톱 위치로 결정하여 드릴의 스토퍼가 가이드 홀의 최상단에 맞닿도록 하되, 드릴의 스토퍼를 하나의 기준 축으로 하여 스토퍼 기준 축과 가이드 홀의 최상단이 일직선이 되는 위치에 드릴이 배치되도록 드릴 스톱 위치를 결정할 수 있다.In the step of determining the drilling guide information, the top end of the guide hole is determined as the stop position of the drill so that the stopper of the drill abuts the top end of the guide hole, but the stopper of the drill is used as one reference axis, and the stopper reference axis and the top end of the guide hole are The drill stop position can be determined so that the drill is placed in a straight line.
시뮬레이션 하는 단계는, 드릴 이미지의 결정된 드릴 스톱 위치를 영상 데이터에 표시하는 단계와, 픽스쳐의 식립 위치 변경 시 가이드 홀의 위치 변경에 의해 변경된 가이드 홀의 위치에 따라 드릴의 스톱 위치를 영상 데이터에 재표시하는 단계를 포함할 수 있다.The simulation includes displaying the determined drill stop position of the drill image in the image data, and redisplaying the drill stop position in the image data according to the position of the guide hole changed by the change of the guide hole position when the fixture is placed. It may include steps.
시뮬레이션 하는 단계는, 영상 데이터에 드릴 위치 및 드릴 방향이 결정된 실 모형의 드릴 이미지를 표시하는 단계와, 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하는 단계와, 제공된 드릴링 순서 이미지들 중 선택된 드릴링 순서 이미지에 해당하는 실 모형의 이미지를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.The step of simulating includes displaying a drill image of a real model in which a drill position and a drill direction are determined in image data, displaying drilling order images representing the drilling order together with the drill image, and selected from among the provided drilling order images. It may include displaying an image of a real model corresponding to the drilling sequence image.
시뮬레이션 하는 단계는, 골질상태를 선택하기 위한 골질상태 정보를 표시하는 단계와, 사용자에 의해 소정의 골질상태 정보가 선택 입력되면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.The step of simulating includes displaying bone quality information for selecting a bone quality state, and when predetermined bone quality information is selected and input by a user, displaying a drilling sequence matching the selected bone quality state on the screen. I can.
시뮬레이션 하는 단계는, 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하는 단계와, 필요 없는 드릴링 순서 이미지를 사용자의 수동 선택 입력에 의해 드릴링 순서 이미지에서 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The step of simulating may include displaying drilling sequence images representing the drilling sequence together with the drill image, and removing unnecessary drilling sequence images from the drilling sequence image by a user's manual selection input.
다른 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치는, 픽스쳐의 식립 위치를 결정하고 결정된 픽스쳐 식립 위치를 기준으로 가이드 홀을 포함한 가이드를 생성하며 생성된 가이드 홀의 가이드에 따라 드릴링하는 드릴의 드릴링 순서 및 방향을 포함한 드릴링 가이드 정보를 결정한 후 결정된 드릴링 가이드 정보를 실 모형의 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서에 따라 시뮬레이션 하도록 화면을 구성하는 제어부와, 실 모형의 드릴 이미지 및 드릴링 가이드 정보를 포함한 데이터를 시뮬레이션 형태로 표시하는 출력부를 포함한다.In the guide design apparatus for implant surgery according to another embodiment, a guide design including a guide hole is determined based on the determined fixture placement position, and a drilling sequence and direction of a drill drilling according to the guide of the generated guide hole After determining the drilling guide information including, the control unit that configures the screen to simulate the determined drilling guide information along with the drill image of the real model according to the drilling sequence, and the data including the drill image of the real model and drilling guide information are displayed in a simulation form It includes an output section.
임플란트 수술용 가이드 디자인 장치는, 픽스쳐와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리가 저장되는 저장부를 더 포함하며, 제어부는 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러올 수 있다.The guide design device for implant surgery further includes a storage unit in which a drilling library matching the fixture and drilling sequence is stored, and the control unit checks the fixture placement design information when designing the guide for implant surgery and retrieves the matching drilling sequence information. You can call it from.
임플란트 수술용 가이드 디자인 장치는, 골질상태와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리가 저장되는 저장부를 더 포함하며, 제어부는 식립되는 픽스쳐가 치조골과 맞닿는 영역의 골밀도를 계산하고 계산된 골밀도를 이용하여 골질상태를 분류하고, 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러올 수 있다.The guide design device for implant surgery further includes a storage unit for storing a drilling library matching the bone quality and the drilling sequence, and the control unit calculates the bone density of the area where the fixture to be placed contacts the alveolar bone, and uses the calculated bone density. When designing a guide for implant surgery, it is possible to check the bone quality of the patient and retrieve matching drilling sequence information from the drilling library.
제어부는 영상 데이터에 배치되는 픽스쳐 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 픽스쳐 기준 축을 결정하고, 영상 데이터에 배치될 드릴 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 드릴 기준 축을 결정하며, 픽스쳐의 기준 축과 일치하도록 드릴 이미지의 기준 축의 방향을 결정할 수 있다.The control unit determines the reference axis of the fixture connecting the center point of the lowermost point and the center point of the uppermost point of the fixture image disposed in the image data, and determines the reference axis of the drill connecting the center point of the lowermost point and the center point of the uppermost point of the drill image to be placed in the image data. And, it is possible to determine the direction of the reference axis of the drill image to coincide with the reference axis of the fixture.
출력부는 방향이 결정된 드릴 기준 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 배치하고, 픽스쳐의 식립 방향 변경 시 변경된 픽스쳐 이미지의 기준 축을 따라 드릴 기준 축의 방향을 재결정하고 재결정된 드릴 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 재배치할 수 있다.The output unit arranges the drill image having the determined drill axis in the image data, re-determines the direction of the drill reference axis along the reference axis of the changed fixture image when the fixture placement direction is changed, and rearranges the drill image having the re-determined drill axis to the image data. can do.
제어부는 가이드 홀의 최상단을 드릴의 스톱 위치로 결정하여 드릴의 스토퍼가 가이드 홀의 최상단에 맞닿도록 하되, 드릴의 스토퍼를 하나의 기준 축으로 하여 스토퍼 기준 축과 가이드 홀의 최상단이 일직선이 되는 위치에 드릴이 배치되도록 드릴 스톱 위치를 결정하여 출력부를 통해 표시할 수 있다.The control unit determines the top end of the guide hole as the stop position of the drill so that the stopper of the drill abuts the top end of the guide hole, but the stopper of the drill is used as one reference axis, and the drill is placed in a straight line between the stopper reference axis and the top end of the guide hole. The drill stop position can be determined to be placed and displayed through the output unit.
출력부는 드릴 이미지의 결정된 드릴 스톱 위치를 영상 데이터에 표시하고, 픽스쳐의 식립 위치 변경 시 가이드 홀의 위치 변경에 의해 변경된 가이드 홀의 위치에 따라 드릴의 스톱 위치를 영상 데이터에 재표시 할 수 있다.The output unit may display the determined drill stop position of the drill image on the image data, and may redisplay the stop position of the drill in the image data according to the position of the guide hole changed by the change of the position of the guide hole when the position of the fixture is changed.
출력부는 영상 데이터에 드릴 위치 및 드릴 방향이 결정된 실 모형의 드릴 이미지를 표시하고, 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하며, 제공된 드릴링 순서 이미지들 중 선택된 드릴링 순서 이미지에 해당하는 실 모형의 이미지를 표시할 수 있다.The output unit displays a drill image of a real model in which the drill position and drilling direction are determined in the image data, displays drilling order images indicating the drilling order along with the drill image, and the thread corresponding to the selected drilling order image among the provided drilling order images. The image of the model can be displayed.
출력부는 골질상태를 선택하기 위한 골질상태 정보를 표시하고, 사용자에 의해 소정의 골질상태 정보가 선택 입력되면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 표시할 수 있다.The output unit displays bone quality information for selecting a bone quality state, and when predetermined bone quality information is selected and input by a user, the drilling sequence matching the selected bone quality state may be displayed on the screen.
출력부는 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하고, 필요 없는 드릴링 순서 이미지를 사용자의 수동 선택 입력에 의해 드릴링 순서 이미지에서 제거할 수 있다.The output unit may display drilling sequence images representing the drilling sequence together with the drill image, and may remove unnecessary drilling sequence images from the drilling sequence image by a user's manual selection input.
일 실시 예에 따른 드릴링 시뮬레이션을 이용한 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법 및 그 장치에 따르면, 프로그램을 이용한 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 과정에서 임플란트 구조물의 식립 위치에 따라 생성되는 가이드 홀의 위치와 실제 사용되는 드릴의 실 모형을 이용한 시뮬레이션을 제공하여 수술 과정에서 발생할 수 있는 돌발상황을 사전에 예방하며 수술 계획을 수립할 수 있도록 한다. 이에 따라, 사용자가 드릴링 시뮬레이션을 통해 드릴링 되는 위치 및 방향을 확인할 수 있고 수술 과정에서 문제가 될 수 있는 부분들을 미리 참고하여 수술 계획을 수립할 수 있다.According to the method and apparatus for designing a guide for implant surgery using a drilling simulation according to an embodiment, the position of the guide hole generated according to the placement position of the implant structure in the process of designing a guide for dental implant surgery using a program and the actual drill A simulation using a real model is provided to prevent unexpected situations that may occur in the surgical process in advance and to establish a surgical plan. Accordingly, the user can check the location and direction to be drilled through the drilling simulation, and can establish a surgery plan by referring in advance to parts that may be problematic during the surgery.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 생성 화면을 도시한 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 픽스쳐에 따른 드릴링 라이브러리를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴링 시뮬레이션 시 드릴링 방향을 확인할 수 있는 시뮬레이션 화면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴의 스톱 위치를 확인할 수 있는 시뮬레이션 화면을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴링 시뮬레이션 화면을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a guide design device for implant surgery according to an embodiment of the present invention,
2 is a diagram showing a guide generation screen according to an embodiment of the present invention;
3 and 4 are views showing a drilling library according to a fixture according to various embodiments of the present invention;
5 is a view showing a simulation screen for confirming the drilling direction during drilling simulation according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a simulation screen for confirming the stop position of the drill according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a drilling simulation screen according to an embodiment of the present invention;
8 is a view showing the flow of a guide design method for implant surgery according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted, and terms to be described later are in the embodiments of the present invention. These terms are defined in consideration of the function of the user and may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Combinations of each block in the attached block diagram and each step in the flowchart may be executed by computer program instructions (execution engines), and these computer program instructions are provided on a processor of a general purpose computer, special purpose computer or other programmable data processing device. As it may be mounted, its instructions executed by the processor of a computer or other programmable data processing device generate means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flowchart.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing device to implement a function in a particular way, so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow chart.
그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.In addition, since computer program instructions can be mounted on a computer or other programmable data processing device, a series of operation steps are performed on a computer or other programmable data processing device to create a computer-executable process. It is also possible for the instructions to perform the data processing apparatus to provide steps for executing the functions described in each block of the block diagram and each step of the flowchart.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code containing one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments mentioned in the blocks or steps. It should be noted that it is also possible for functions to occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, and the blocks or steps may be performed in the reverse order of a corresponding function as necessary.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art to which this invention pertains.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a guide design device for implant surgery according to an embodiment of the present invention.
임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로그램과 같은 의료영상 처리 프로그램을 실행 가능한 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다. 의료영상 처리 프로그램은 가이드 디자인 프로그램 이외에, 스캔 프로그램, CAD 프로그램 등이 있다. 또한, 치과 임플란트 수술용 이외에 다른 일반적인 의료영상 처리를 위한 프로그램에 적용될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 치과 임플란트 수술용 가이드 디자인 프로그램을 예로 들어 설명하고자 하나, 영상처리가 가능하면 다른 프로그램에도 동일하게 적용 가능함은 물론이다.The
프로그램을 이용한 영상처리 과정은 수술 환자 등록, 등록된 환자의 CT 데이터 및 구강 모델 데이터 획득, CT 데이터 및 구강 모델 데이터의 정합, 정합된 영상 데이터에서 악궁 라인 생성 및 악궁 라인을 이용한 파노라믹 영상(panoramic image) 생성, 환자의 구강 모델 데이터에서 크라운 모델 위치 및 크기 결정, 환자의 CT 데이터에서 픽스쳐를 포함한 임플란트 구조물 위치 결정, 가이드 형상 디자인, 최종 가이드 출력을 포함한 과정으로 구성된다. 본 발명은 위 과정에서 픽스쳐의 위치에 따라 실제 수술에서 드릴링하는 드릴 형상을 이용하여 드릴링 과정을 시뮬레이션으로 제공하도록 구성된다.The image processing process using the program includes registration of surgical patients, acquisition of CT data and oral model data of the registered patient, registration of CT data and oral model data, generation of arch lines from the matched image data, and panoramic images using arch lines ( It consists of a process including creation of panoramic image), determining the position and size of the crown model from the patient's oral model data, positioning the implant structure including the fixture from the patient's CT data, designing the guide shape, and outputting the final guide. The present invention is configured to provide a drilling process in a simulation using a drill shape drilled in an actual surgery according to the position of the fixture in the above process.
이하, 도 1의 구성을 참조로 하여 전술한 특징을 가지는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치의 구성에 대해 후술한다.Hereinafter, a configuration of a guide design device for implant surgery having the above-described characteristics will be described with reference to the configuration of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
데이터 획득부(10)는 환자의 기초 영상 데이터를 획득한다. 기초 영상 데이터는 X-ray 데이터, CT 데이터, 구강 모델 데이터 등이 있다. 데이터 획득부(10)는 기초 영상 데이터를 프로그램에서 실행하거나 웹 페이지 및 서버에 저장된 데이터를 로딩할 수 있다. 임플란트 식립을 위해서 CT 데이터, 구강 모델 데이터 등이 기초 데이터로 필요할 수 있다.The
구강 모델 데이터는 환자의 구강을 본떠 생성한 석고 모형을 3D 스캐너(3D Scanner)로 스캐닝하여 획득하거나, 구강 내 3D 스캐너(3D Intra-oral scanner)를 이용하여 환자의 구강 내부를 스캐닝하여 획득될 수 있다. CT 데이터는 CT(computed tomography, 컴퓨터 단층 촬영)를 사용하여 환자의 두부 단층 영상들을 생성하고, 각각의 단층 영상에서 치아 부분의 경계를 구분(Segmentation)한 후 하나로 취합함에 따라 획득될 수 있다. 획득된 구강 모델 데이터 및 CT 데이터는 저장부(12)에 저장될 수 있다.Oral model data can be obtained by scanning a gypsum model created after the patient's mouth with a 3D scanner, or by scanning the inside of the patient's mouth using a 3D intra-oral scanner. have. CT data can be obtained by generating a patient's head tomography images using computed tomography (CT), segmenting the boundary of the tooth from each tomography image, and then combining them into one. The obtained oral model data and CT data may be stored in the
저장부(12)에는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)의 동작 수행을 위해 필요한 정보와 동작 수행에 따라 생성되는 정보가 저장되어, 제어부(14)의 요청 시 정보를 제공한다. 예를 들어, 저장부(12)에는 제어부(14)에 의해 생성된 식립 설계정보와 수술 보고서가 저장된다. 식립 설계정보는 픽스쳐를 포함한 임플란트 구조물에 대한 식립 위치와 식립 방향에 대한 정보 및 가이드 형상에 대한 정보를 포함한다. 식립 설계정보는 수술 과정에서 수술 가이드에 활용될 수 있다. 수술 보고서는 환자의 기본정보, 수술 계획한 치아번호, 사용되는 수술용 드릴링 키트 정보, 치아번호 별 임플란트 구조물과 수술용 가이드의 정보, 수술 계획한 픽스쳐 중심의 캡쳐 영상, 드릴링 순서 등이 포함된다. 일 실시 예에 따른 저장부(12)에는 드릴링 라이브러리가 저장된다. 드릴링 라이브러리는 픽스쳐에 따른 드릴링 순서가 매칭되어 저장된다. 드릴링 순서는 골질상태에 따라 변경될 수 있다.The
제어부(14)는 영상 데이터에서 가상의 임플란트 구조물의 식립 위치 및 방향을 포함한 식립 설계정보를 생성하고 가이드 형상을 디자인하여 제공한다. 이때, 제어부(14)는 영상 데이터에 가상의 임플란트 구조물 객체를 식립하는 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 영상 데이터는 임플란트 식립 계획 설계를 위해 생성된 환자의 치아 배열이 나타난 2D, 3D 등의 다차원 영상을 포함한다. 예를 들어, 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 기초 영상 데이터, 파노라믹(panoramic) 영상 데이터, 재구성을 통해 생성된 영상 데이터, 복수의 영상을 정합한 정합 데이터 등 다양한 종류의 영상이 활용될 수 있다.The
제어부(14)에서 임플란트 식립 계획 설계 이후, 가이드의 3D 형상 포맷 데이터와 가이드의 수술 계획을 확인할 수 있는 수술 보고서를 생성한다. 수술 보고서는 수술 레포트로 대체되거나 수술 레포트를 더 포함할 수 있다.After the implant placement plan is designed by the
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 영상 데이터에 가이드 홀을 포함한 가이드를 생성한다. 이어서, 생성된 가이드 홀에 가이드에 따라 드릴링하는 드릴의 드릴링 순서 및 방향을 포함한 드릴링 가이드 정보를 결정한 후 결정된 드릴링 가이드 정보를 실 모형의 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서에 따라 시뮬레이션 하도록 화면을 구성한다. 이때, 출력부(18)는 제어부(14)의 제어 하에, 실 모형의 드릴 이미지 및 드릴링 가이드 정보를 포함한 데이터를 시뮬레이션 형태로 화면에 표시한다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 드릴링 순서를 결정한다. 예를 들어, 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 저장부(12)의 드릴링 라이브러리에서 불러온다. 다른 예로, 제어부(14)는 식립되는 픽스쳐가 치조골과 맞닿는 영역의 골밀도를 계산하고 계산된 골밀도를 이용하여 골질상태를 분류한다. 그리고 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 저장부(12)의 드릴링 라이브러리에서 불러온다. 골질상태는 연골(Soft bone), 중간골(Normal bone) 및 경골(Hard bone)로 분류될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 드릴링 시뮬레이션을 위해 드릴링 방향을 결정한다. 예를 들어, 제어부(14)는 영상 데이터에 배치되는 픽스쳐 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 픽스쳐 기준 축을 결정한다. 또한, 영상 데이터에 배치될 드릴 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 드릴 기준 축을 결정한다. 그리고, 픽스쳐의 기준 축과 일치하도록 드릴 이미지의 기준 축의 방향을 결정한다. 이때, 출력부(18)는 방향이 결정된 드릴 기준 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 배치하고, 픽스쳐의 식립 방향 변경 시 변경된 픽스쳐 이미지의 기준 축을 따라 드릴 기준 축의 방향을 재결정하고 재결정된 드릴 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 재배치하도록 출력부(18)를 제어한다.The
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 드릴링 시뮬레이션을 위해 드릴 스탑 위치를 결정한다. 예를 들어, 제어부(14)는 가이드 홀의 최상단을 드릴의 스톱 위치로 결정하여 드릴의 스토퍼가 가이드 홀의 최상단에 맞닿도록 한다. 이때, 드릴의 스토퍼를 하나의 기준 축으로 하여 스토퍼 기준 축과 가이드 홀의 최상단이 일직선이 되는 위치에 드릴이 배치되도록 드릴 스톱 위치를 결정하여 출력부(18)를 통해 표시한다. 출력부(18)는 드릴 이미지의 결정된 드릴 스톱 위치를 영상 데이터에 표시하고, 픽스쳐의 식립 위치 변경 시 가이드 홀의 위치 변경에 의해 변경된 가이드 홀의 위치에 따라 드릴의 스톱 위치를 영상 데이터에 재표시할 수 있다.The
출력부(18)는 프로그램 화면을 표시한다. 출력부(18)는 실 모형의 드릴 이미지 및 드릴링 가이드 정보를 포함한 데이터를 시뮬레이션 형태로 표시할 수 있다. 예를 들어, 출력부(18)는 영상 데이터에 드릴 위치 및 드릴 방향이 결정된 실 모형의 드릴 이미지를 표시한다. 그리고 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시한다. 이때, 제공된 드릴링 순서 이미지들 중 사용자에 의해 선택된 드릴링 순서 이미지에 해당하는 실 모형의 이미지를 표시한다. 다른 예로, 출력부(18)는 골질상태를 선택하기 위한 골질상태 정보를 표시하고 사용자에 의해 소정의 골질상태 정보가 선택 입력되면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 표시할 수 있다. 출력부(18)는 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하고 필요 없는 드릴링 순서 이미지를 사용자의 수동 선택 입력에 의해 드릴링 순서 이미지에서 제거할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드 생성 화면을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a guide generation screen according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 프로그램을 이용하여 픽스쳐(220)를 포함한 임플란트 구조물의 식립 위치를 결정하고 식립 정보를 반영하여 최종 수술용 가이드(200)를 생성하면 도 2에 도시된 바와 같이, 수술 계획을 확인할 수 있는 환자의 수술 계획 영상과 생성된 가이드(200)의 3D 영상을 생성한다. 가이드(200)를 기반으로 환자의 치조골에 천공을 드릴링 하고, 천공의 위치에 대응되는 가이드 홀(210)이 형성되며, 가이드 홀(210)의 안내에 따라 드릴링 시술이 수행될 수 있다. 드릴링 시술은 잇몸 제거, 치조골 위치 설정, 평탄화, 초기 홀 형성 및 확장, 나사산 형성 등 다양한 단계로 이루어지며, 각 단계 별로 상이한 직경과 형성을 가진 드릴 및 드릴 보조장치가 사용될 수 있다. 가이드 홀(210)의 안내에 따라 형성된 천공에는 적합한 길이와 높이를 가진 픽스쳐(220)가 식립된다. 픽스쳐(220)를 포함한 임플란트 구조물의 위치 결정은 사용자가 직접 위치를 결정할 수 있고, 프로그램의 알고리즘을 이용하여 자동으로 위치를 결정한 후 사용자가 수정하여 최종 위치를 결정하는 방법이 있다.Referring to FIG. 2, when the position of implantation of the implant structure including the
영상 데이터에서 수술 계획한 치아번호의 픽스쳐(220)의 가상 식립이 완료되면, 드릴링 가이드 정보를 시뮬레이션 형태로 2D 및 3D 영상에서 사용자가 확인할 수 있도록 제공한다. 드릴링 가이드 정보는 드릴링 순서, 드릴링 방향, 드릴 스톱 위치를 포함한다. 드릴링 시뮬레이션 화면은 도 7을 참조로 하여 후술한다.When the virtual implantation of the
도 3 및 도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 픽스쳐에 따른 드릴링 라이브러리를 도시한 도면이다.3 and 4 are diagrams illustrating a drilling library according to a fixture according to various embodiments of the present disclosure.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 드릴링 순서는 드릴링 라이브러리를 이용하여 확인할 수 있다. 드릴링 라이브러리는 픽스쳐의 특징정보에 따라 정해진 드릴링 순서정보를 포함한다. 픽스쳐의 특징정보는 픽스쳐 라이브러리에서 확인할 수 있다. 픽스쳐의 특징정보는 픽스쳐 모델의 형상, 제조사, 시스템, 직경, 길이 정보를 포함한다. 픽스쳐 라이브러리 및 드릴링 라이브러리는 프로그램에 사전 등록하여 저장될 수 있다. 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 드릴링 라이브러리를 참조하여, 식립하는 픽스쳐의 특징정보에 따라 드릴링 순서를 정한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 선택된 픽스쳐 모델의 특징정보가, 제조사: 오스템 임플란트, 시스템: TSⅢ, 픽스쳐 직경: 4.5, 픽스쳐 길이: 8.5이고, 골질상태가 연골(Soft bone)일 때, 픽스쳐에 따른 드릴링 순서는 Tissue Punch, Flattening Drill(Option), Initial Drill, F3.5 Drill, F4.0 Drill 순서로 결정된다.1, 3, and 4, the drilling sequence can be checked using a drilling library. The drilling library includes drilling sequence information determined according to the feature information of the fixture. The feature information of the fixture can be checked in the fixture library. The feature information of the fixture includes the shape, manufacturer, system, diameter, and length information of the fixture model. The fixture library and drilling library may be pre-registered and stored in the program. The
픽스쳐와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리를 등록한 이후, 임플란트 수술용 가이드 디자인 시 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러와 이를 시뮬레이션 한다.After registering the drilling library matching the fixture and drilling sequence, when designing the guide for implant surgery, the fixture placement design information is checked, and the matching drilling sequence information is imported from the drilling library and this is simulated.
일 실시 예에 따른 드릴링 라이브러리의 드릴링 순서는 치조골의 골밀도에 따라 결정된다. 이를 위해, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 식립되는 픽스쳐가 치조골과 맞닿는 영역의 골밀도를 계산하고, 계산된 골밀도 정보를 이용하여 골질상태를 결정한다. 골밀도 계산 시 골밀도 평균을 산출할 수 있다. 골질상태 결정의 예를 들면, 골질상태를 연골(Soft bone), 중간골(Normal bone) 및 경골(Hard bone)로 크게 분류한다. 그리고 설정된 골질상태와 드릴링 순서를 매칭하여 이를 드릴링 라이브러리에 등록한다. 각 골질의 기본 설정 수치는 사용자 설정을 통해 변경될 수 있다. 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러와 이를 시뮬레이션 한다.The drilling sequence of the drilling library according to an embodiment is determined according to the bone density of the alveolar bone. To this end, the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴링 시뮬레이션 시 드릴링 방향을 확인할 수 있는 시뮬레이션 화면을 도시한 도면이다.5 is a view showing a simulation screen for confirming a drilling direction during drilling simulation according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 드릴링 라이브러리의 드릴링 시뮬레이션 표현 시, 드릴링 방향은 드릴 기준 축을 이용한다. 영상에 식립되는 픽스쳐 이미지(50)는 3차원 형상 데이터이다. 드릴 이미지(52) 또한 3차원 형상 데이터이며, 실제 모형이다. 픽스쳐 이미지(50)는 최하방점의 중심점(500)과 최상단의 중심점(502)을 연결하는 픽스쳐 기준 축(504)을 가진다. 마찬가지로 영상 데이터에 표현되는 드릴 이미지(52)도 최하방점의 중심점(520)과 최상단의 중심점(522)을 연결하는 드릴 기준 축(524)을 포함한다. 이때, 드릴 기준 축(524)을 픽스쳐 기준 축(504)에 맞추어 드릴 이미지(52)를 표현함에 따라, 식립된 픽스쳐 이미지(50)의 방향과 동일하게 드릴 이미지(52)의 방향이 위치하도록 한다. 드릴 이미지(52)는 2D 및 3D 영상 데이터에 모두 표현할 수 있다. 드릴 이미지(52)의 방향은 사용자가 임의로 변경할 수 없지만, 픽스쳐 이미지(50)의 식립 방향이 변경되는 경우 동일하게 변경된 픽스쳐 기준 축(504)을 따라 재배치된다.Referring to FIG. 5, when expressing the drilling simulation of the drilling library, the drilling direction uses a drill reference axis. The
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴의 스톱 위치를 확인할 수 있는 시뮬레이션 화면을 도시한 도면이다.6 is a view showing a simulation screen for confirming the stop position of the drill according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 6을 참조하면, 드릴링 되는 드릴(60)의 스톱 위치는 생성된 가이드 홀(62)을 이용한다. 생성된 가이드 홀(62)의 폭은 드릴(60)에 맞추어 가이드 홀 라이브러리 정보에 미리 포함되어 있다. 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 홀(62)의 최상단(620)을 드릴(60)의 스톱 위치로 하여 드릴(60)의 스토퍼(stopper)(600)가 가이드 홀(62)의 최상단(620)에 맞닿도록 한다. 이때, 드릴(60)의 스토퍼(600)를 하나의 기준 축(602)으로 하여 이 기준 축(602)과 가이드 홀(62)의 최상단(620)이 일직선이 되는 위치에 드릴(60)을 위치시키도록 한다. 드릴(60)의 방향과 동일하게 픽스쳐의 위치가 변경되면, 이에 따라 가이드 홀(62)의 위치도 변경되므로 변경된 가이드 홀(62)의 위치에 따라 드릴(60)의 스톱 위치가 재표시될 수 있다.1 and 6, the stop position of the drill 60 to be drilled uses the generated guide hole 62. The width of the generated guide hole 62 is included in the guide hole library information according to the drill 60 in advance. The
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드릴링 시뮬레이션 화면을 도시한 도면이다.7 is a view showing a drilling simulation screen according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 드릴링 시뮬레이션 화면에는 영상 데이터에 픽스쳐 이미지(70)와 실 모형의 드릴 이미지(72)가 제공된다. 픽스쳐 이미지(70)는 식립 위치 및 식립 방향을 포함하는 식립 설계정보에 맞게 화면에 표시된다. 예를 들어, 치조골과의 거리, 잇몸 마진과의 거리 등을 고려하여 픽스쳐 이미지(70)의 식립 위치를 결정된다. 픽스쳐 이미지(70)와 함께 픽스쳐 특징정보가 표시될 수 있다. 픽스쳐 특징정보는 픽스쳐를 식립하기 위한 치아 번호(예를 들어, #16)(700) 및 픽스쳐 스펙(702) 등을 포함한다. 픽스쳐 스펙(702)은 픽스쳐 길이(예를 들어, 8.5mm) 및 픽스쳐 직경(예를 들어, 4.5mm) 등을 포함한다. 실 모형의 드릴 이미지(72)는 드릴 위치 및 드릴 방향, 드릴 스톱 위치가 결정되어 화면에 표시된다. 드릴 이미지(72)와 함께 드릴링 가이드 정보가 표시되는데, 드릴링 가이드 정보는 드릴링 순서 이미지(720), 드릴링 공정 수 및 치조골의 골질상태 정보(722)를 포함한다. 드릴링 가이드 정보는 드릴링 라이브러리에서 읽어 들일 수 있다. 드릴링 순서(720)는 드릴 키트의 구성 및 픽스쳐의 시스템 등에 따라 차이가 있을 수 있으며, 선택된 픽스쳐(70)와 매칭되는 드릴링 라이브러리의 드릴링 순서를 전체 제공한다. 이때, 선택적으로 사용하는 드릴은 옵션 등의 표시를 할 수 있다.Referring to FIG. 7, a
드릴링 시뮬레이션 시, 도 7에 도시된 바와 같이 드릴링 순서 이미지(720)가 함께 화면에 표시된다. 드릴링 순서 이미지(720)를 통해 전체 사용되는 드릴 수(예를 들어, 6개)를 확인할 수 있고, 사용자가 원하는 드릴 순서로 이동할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 보기 원하는 드릴링 순서 이미지, 예를 들어 3번째 순서의 드릴을 클릭하면 클릭된 드릴링 순서에 해당하는 드릴 이미지와 드릴 종류(예를 들어, Initial Drill)를 확인할 수 있다. 이때, 2D 영상 데이터와 3D 영상 데이터 모두에서 확인이 가능하다.During drilling simulation, as shown in FIG. 7, the
프로그램에서 결정된 환자의 골질정보에 오차가 발생할 수 있으므로 사용자가 판단하여 연골(Soft bone), 중간골(Normal bone) 및 경골(Hard bone)인지 여부에 대한 골질상태 정보(722)를 사용자가 직접 선택할 수 있다. 이를 위해 골질상태 정보(722)를 화면에 제공하고 사용자가 선택하도록 한다. 사용자가 소정의 골질상태 정보(예를 들어, 중간골 버튼)를 선택하면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 제공함에 따라, 사용자가 드릴링 순서를 확인할 수 있도록 한다. 또한 드릴링 순서에서 사용자에 따라 사용하지 않는 드릴은 사용자 설정 등에서 별도로 등록하여 화면에 표현하지 않도록 할 수 있다.Since errors may occur in the patient's bone quality information determined in the program, the user can directly select the
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법의 흐름을 도시한 도면이다.8 is a view showing the flow of a guide design method for implant surgery according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 8을 참조하면, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 픽스쳐의 식립 위치를 결정(S810)하고 결정된 픽스쳐 식립 위치를 기준으로 가이드 홀을 포함하는 가이드를 생성한다(S820). 이어서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 홀의 가이드에 따라 드릴링하는 드릴의 드릴링 순서 및 방향을 포함한 드릴링 가이드 정보를 결정한다(S830).1 and 8, the
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계(S830)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하고 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러올 수 있다.In the step of determining the drilling guide information (S830), the
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계(S830)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 등록된 드릴링 라이브러리에서 불러올 수 있다. 골질상태는 연골, 중간골 및 경골로 분류될 수 있다. 이때, 사용자로부터 환자의 골질상태를 선택 입력 받을 수 있다.In the step of determining drilling guide information (S830), the
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계(S830)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 영상 데이터에 배치되는 픽스쳐 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 픽스쳐 기준 축을 결정할 수 있다. 그리고 영상 데이터에 배치될 드릴 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 드릴 기준 축을 결정한 후, 픽스쳐의 기준 축과 일치하도록 드릴 이미지의 기준 축의 방향을 결정할 수 있다.In the step of determining the drilling guide information (S830), the
드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계(S830)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 가이드 홀의 최상단을 드릴의 스톱 위치로 결정하여 드릴의 스토퍼가 가이드 홀의 최상단에 맞닿도록 한다. 이때, 드릴의 스토퍼를 하나의 기준 축으로 하여 스토퍼 기준 축과 가이드 홀의 최상단이 일직선이 되는 위치에 드릴이 배치되도록 드릴 스톱 위치를 결정할 수 있다.In the step of determining the drilling guide information (S830), the
이어서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 결정된 드릴링 가이드 정보를 실 모형의 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서에 따라 시뮬레이션 한다(S840).Subsequently, the
시뮬레이션 단계(S840)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 방향이 결정된 드릴 기준 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 배치하고, 픽스쳐의 식립 방향 변경 시 변경된 픽스쳐 이미지의 기준 축을 따라 드릴 기준 축의 방향을 재결정하고 재결정된 드릴 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 재배치할 수 있다.In the simulation step (S840), the
시뮬레이션 단계(S840)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 드릴 이미지의 결정된 드릴 스톱 위치를 영상 데이터에 표시할 수 있다. 그리고 픽스쳐의 식립 위치 변경 시 가이드 홀의 위치 변경에 의해 변경된 가이드 홀의 위치에 따라 드릴의 스톱 위치를 영상 데이터에 재표시할 수 있다.In the simulation step S840, the
시뮬레이션 단계(S840)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 영상 데이터에 드릴 위치 및 드릴 방향이 결정된 실 모형의 드릴 이미지를 표시할 수 있다. 그리고 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하며, 제공된 드릴링 순서 이미지들 중 선택된 드릴링 순서 이미지에 해당하는 실 모형의 이미지를 표시할 수 있다.In the simulation step S840, the
시뮬레이션 단계(S840)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 골질상태를 선택하기 위한 골질상태 정보를 표시할 수 있다. 그리고 사용자에 의해 소정의 골질상태 정보가 선택 입력되면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 표시할 수 있다.In the simulation step (S840), the
시뮬레이션 단계(S840)에서, 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치(1)는 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시할 수 있다. 그리고 필요 없는 드릴링 순서 이미지를 사용자의 수동 선택 입력에 의해 드릴링 순서 이미지에서 제거할 수 있다.In the simulation step S840, the
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at around the embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (21)
결정된 픽스쳐 식립 위치를 기준으로 가이드 홀을 포함한 가이드를 생성하는 단계;
생성된 가이드 홀의 가이드에 따라 드릴링하는 드릴의 드릴링 순서 및 방향을 포함한 드릴링 가이드 정보를 결정하는 단계; 및
결정된 드릴링 가이드 정보를 실 모형의 드릴 이미지와 함께 드릴링 순서에 따라 시뮬레이션 하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.Determining the placement position of the fixture;
Generating a guide including a guide hole based on the determined fixture placement position;
Determining drilling guide information including a drilling sequence and direction of a drill to be drilled according to the guide of the generated guide hole; And
Simulating the determined drilling guide information together with the actual model drill image according to the drilling sequence;
Guide design method for implant surgery comprising a.
픽스쳐와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리를 등록하는 단계; 및
임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러오는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein determining the drilling guide information
Registering a drilling library in which the fixture and the drilling order are matched; And
When designing a guide for implant surgery, checking fixture placement design information and calling matching drilling sequence information from a drilling library;
Guide design method for implant surgery comprising a.
식립되는 픽스쳐가 치조골과 맞닿는 영역의 골밀도를 계산하고 계산된 골밀도를 이용하여 골질상태를 분류하는 단계;
분류된 골질상태와 드릴링 순서를 매칭하여 드릴링 라이브러리에 등록하는 단계; 및
임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러오는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein determining the drilling guide information
Calculating the bone density of the area where the fixture to be placed contacts the alveolar bone, and classifying the bone quality using the calculated bone density;
Matching the classified bone quality and the drilling sequence to register in a drilling library; And
When designing a guide for implant surgery, checking the bone quality of the patient and calling matching drilling sequence information from the drilling library;
Guide design method for implant surgery comprising a.
사용자로부터 골질상태를 선택 입력 받는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 3, wherein determining the drilling guide information
Receiving a selection input of a bone quality state from a user;
Guide design method for implant surgery, characterized in that it further comprises.
영상 데이터에 배치되는 픽스쳐 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 픽스쳐 기준 축을 결정하는 단계;
영상 데이터에 배치될 드릴 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 드릴 기준 축을 결정하는 단계;
픽스쳐의 기준 축과 일치하도록 드릴 이미지의 기준 축의 방향을 결정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein determining the drilling guide information
Determining a reference axis of a fixture connecting the center point of the lowermost point and the center point of the uppermost point of the fixture image arranged in the image data;
Determining a drill reference axis connecting the center point of the lowermost point and the center point of the uppermost point of the drill image to be disposed in the image data;
Determining a direction of the reference axis of the drill image to coincide with the reference axis of the fixture;
Guide design method for implant surgery comprising a.
방향이 결정된 드릴 기준 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 배치하는 단계; 및
픽스쳐의 식립 방향 변경 시 변경된 픽스쳐 이미지의 기준 축을 따라 드릴 기준 축의 방향을 재결정하고 재결정된 드릴 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 재배치하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein the step of simulating
Arranging a drill image having a drill reference axis whose direction is determined in the image data; And
Re-determining the direction of the drill reference axis along the reference axis of the changed fixture image when changing the placement direction of the fixture, and rearranging the drill image having the re-determined drill axis in the image data;
Guide design method for implant surgery comprising a.
가이드 홀의 최상단을 드릴의 스톱 위치로 결정하여 드릴의 스토퍼가 가이드 홀의 최상단에 맞닿도록 하되, 드릴의 스토퍼를 하나의 기준 축으로 하여 스토퍼 기준 축과 가이드 홀의 최상단이 일직선이 되는 위치에 드릴이 배치되도록 드릴 스톱 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein determining the drilling guide information
The top end of the guide hole is determined as the stop position of the drill so that the stopper of the drill abuts the top end of the guide hole, but with the stopper of the drill as one reference axis, the drill is placed in a position where the reference axis of the stopper and the top end of the guide hole are aligned. Guide design method for implant surgery, characterized in that to determine the drill stop position.
드릴 이미지의 결정된 드릴 스톱 위치를 영상 데이터에 표시하는 단계; 및
픽스쳐의 식립 위치 변경 시 가이드 홀의 위치 변경에 의해 변경된 가이드 홀의 위치에 따라 드릴의 스톱 위치를 영상 데이터에 재표시하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein the step of simulating
Displaying the determined drill stop position of the drill image on the image data; And
Re-displaying the stop position of the drill in the image data according to the position of the guide hole changed by the change of the position of the guide hole when the position of the fixture is changed;
Guide design method for implant surgery comprising a.
영상 데이터에 드릴 위치 및 드릴 방향이 결정된 실 모형의 드릴 이미지를 표시하는 단계;
드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하는 단계; 및
제공된 드릴링 순서 이미지들 중 선택된 드릴링 순서 이미지에 해당하는 실 모형의 이미지를 표시하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein the step of simulating
Displaying a drill image of a real model in which a drill position and a drill direction are determined in the image data;
Displaying drilling sequence images representing the drilling sequence together with the drill image; And
Displaying an image of a real model corresponding to a selected drilling sequence image among the provided drilling sequence images;
Guide design method for implant surgery comprising a.
골질상태를 선택하기 위한 골질상태 정보를 표시하는 단계; 및
사용자에 의해 소정의 골질상태 정보가 선택 입력되면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 표시하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein the step of simulating
Displaying bone quality information for selecting a bone quality state; And
When predetermined bone quality information is selected and input by a user, displaying a drilling sequence matching the selected bone quality status on a screen;
Guide design method for implant surgery comprising a.
드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하는 단계; 및
필요 없는 드릴링 순서 이미지를 사용자의 수동 선택 입력에 의해 드릴링 순서 이미지에서 제거하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 방법.The method of claim 1, wherein the step of simulating
Displaying drilling sequence images representing the drilling sequence together with the drill image; And
Removing the unnecessary drilling sequence image from the drilling sequence image by a user's manual selection input;
Guide design method for implant surgery comprising a.
실 모형의 드릴 이미지 및 드릴링 가이드 정보를 포함한 데이터를 시뮬레이션 형태로 표시하는 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.After determining the fixture placement position, generating a guide including a guide hole based on the determined fixture placement position, and determining the drilling guide information including the drilling sequence and direction of the drill drilling according to the guide hole created, the determined drilling guide information A control unit configuring a screen to simulate according to a drilling sequence with a real model drill image; And
An output unit that displays data including a drill image of a real model and drilling guide information in a simulation form;
Guide design device for implant surgery comprising a.
픽스쳐와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리가 저장되는 저장부; 를 더 포함하며,
제어부는
임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 픽스쳐 식립 설계정보를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러오는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the guide design device for implant surgery
A storage unit in which a drilling library matching the fixture and drilling order is stored; It further includes,
The control unit
When designing a guide for implant surgery, a guide design device for implant surgery, characterized in that the fixture placement design information is checked and matching drilling sequence information is called from a drilling library.
골질상태와 드릴링 순서를 매칭한 드릴링 라이브러리가 저장되는 저장부; 를 더 포함하며,
제어부는
식립되는 픽스쳐가 치조골과 맞닿는 영역의 골밀도를 계산하고 계산된 골밀도를 이용하여 골질상태를 분류하고,
임플란트 수술용 가이드 디자인 시, 환자의 골질상태를 확인하여 매칭되는 드릴링 순서정보를 드릴링 라이브러리에서 불러오는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the guide design device for implant surgery
A storage unit in which a drilling library matching the bone quality and drilling sequence is stored; It further includes,
The control unit
Calculate the bone density of the area where the fixture to be placed contacts the alveolar bone, and classify the bone quality using the calculated bone density,
When designing a guide for implant surgery, the guide design device for implant surgery, characterized in that, by checking the bone quality of the patient and calling the matching drilling sequence information from the drilling library.
영상 데이터에 배치되는 픽스쳐 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 픽스쳐 기준 축을 결정하고,
영상 데이터에 배치될 드릴 이미지의 최하방점의 중심점과 최상단의 중심점을 연결하는 드릴 기준 축을 결정하며,
픽스쳐의 기준 축과 일치하도록 드릴 이미지의 기준 축의 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the control unit
Determine a fixture reference axis that connects the center point of the lowermost point and the center point of the uppermost point of the fixture image arranged in the image data,
Determine the drill reference axis connecting the center point of the lowest point and the center point of the uppermost point of the drill image to be placed in the image data,
Guide design device for implant surgery, characterized in that determining the direction of the reference axis of the drill image so as to coincide with the reference axis of the fixture.
방향이 결정된 드릴 기준 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 배치하고, 픽스쳐의 식립 방향 변경 시 변경된 픽스쳐 이미지의 기준 축을 따라 드릴 기준 축의 방향을 재결정하고 재결정된 드릴 축을 가지는 드릴 이미지를 영상 데이터에 재배치하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the output unit
Placing the drill image having the determined drill reference axis in the image data, re-determining the direction of the drill reference axis along the reference axis of the changed fixture image when changing the placement direction of the fixture, and rearranging the drill image having the re-determined drill axis in the image data. Guide design device for implant surgery characterized by.
가이드 홀의 최상단을 드릴의 스톱 위치로 결정하여 드릴의 스토퍼가 가이드 홀의 최상단에 맞닿도록 하되, 드릴의 스토퍼를 하나의 기준 축으로 하여 스토퍼 기준 축과 가이드 홀의 최상단이 일직선이 되는 위치에 드릴이 배치되도록 드릴 스톱 위치를 결정하여 출력부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the control unit
The top end of the guide hole is determined as the stop position of the drill so that the stopper of the drill abuts the top end of the guide hole, but with the stopper of the drill as one reference axis, the drill is placed in a position where the reference axis of the stopper and the top end of the guide hole are aligned. Guide design device for implant surgery, characterized in that to determine the drill stop position and display through the output unit.
드릴 이미지의 결정된 드릴 스톱 위치를 영상 데이터에 표시하고, 픽스쳐의 식립 위치 변경 시 가이드 홀의 위치 변경에 의해 변경된 가이드 홀의 위치에 따라 드릴의 스톱 위치를 영상 데이터에 재표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the output unit
For implant surgery, characterized in that the determined drill stop position of the drill image is displayed in the image data, and the stop position of the drill is redisplayed in the image data according to the position of the guide hole changed by the change of the guide hole position when the fixture placement position is changed. Guide design device.
영상 데이터에 드릴 위치 및 드릴 방향이 결정된 실 모형의 드릴 이미지를 표시하고,
드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하며,
제공된 드릴링 순서 이미지들 중 선택된 드릴링 순서 이미지에 해당하는 실 모형의 이미지를 표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the output unit
Display the drill image of the real model in which the drill position and drill direction are determined in the image data,
Displays drilling sequence images indicating the drilling sequence along with the drill image,
Guide design device for implant surgery, characterized in that to display an image of a real model corresponding to the selected drilling sequence image among the provided drilling sequence images.
골질상태를 선택하기 위한 골질상태 정보를 표시하고,
사용자에 의해 소정의 골질상태 정보가 선택 입력되면, 선택된 골질상태에 매칭되는 드릴링 순서를 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the output unit
Display bone quality information for selecting a bone quality state,
When predetermined bone quality information is selected and input by the user, the guide design apparatus for implant surgery, characterized in that the drilling sequence matching the selected bone quality is displayed on the screen.
드릴 이미지와 함께 드릴링 순서를 나타내는 드릴링 순서 이미지들을 표시하고,
필요 없는 드릴링 순서 이미지를 사용자의 수동 선택 입력에 의해 드릴링 순서 이미지에서 제거하는 것을 특징으로 하는 임플란트 수술용 가이드 디자인 장치.The method of claim 12, wherein the output unit
Display drilling sequence images indicating the drilling sequence along with the drill image,
Guide design device for implant surgery, characterized in that the unnecessary drilling sequence image is removed from the drilling sequence image by a user's manual selection input.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190040306A KR20200118327A (en) | 2019-04-05 | 2019-04-05 | Method and apparatus for designing implant surgery guide using drilling simulation |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190040306A KR20200118327A (en) | 2019-04-05 | 2019-04-05 | Method and apparatus for designing implant surgery guide using drilling simulation |
Publications (1)
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---|---|
KR20200118327A true KR20200118327A (en) | 2020-10-15 |
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ID=72882902
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KR1020190040306A KR20200118327A (en) | 2019-04-05 | 2019-04-05 | Method and apparatus for designing implant surgery guide using drilling simulation |
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KR (1) | KR20200118327A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230044698A (en) * | 2021-09-27 | 2023-04-04 | 오스템임플란트 주식회사 | Method and apparatus for determining of specification of drill, computer-readable storage medium |
-
2019
- 2019-04-05 KR KR1020190040306A patent/KR20200118327A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20230044698A (en) * | 2021-09-27 | 2023-04-04 | 오스템임플란트 주식회사 | Method and apparatus for determining of specification of drill, computer-readable storage medium |
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E601 | Decision to refuse application | ||
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