KR20210017371A - 파노라믹 영상 분석 방법 및 이를 수행하는 치아영상 처리장치 - Google Patents
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Abstract
파노라믹 영상 분석 방법 및 이를 수행하는 치아영상 처리장치가 개시된다. 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 분석 방법 및 이를 수행하는 치아영상 처리장치에 따르면, 파노라믹 영상의 세로 축 조정을 CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상 상에서 수행함에 따라 직관적으로 사용자가 의도하는 파노라믹 영상을 획득하여 이를 분석할 수 있다.
Description
본 발명은 영상처리 기술에 관한 것으로, 특히, 컴퓨터 단층 영상을 이용하여 파노라믹 영상을 생성 및 조작하는 기술에 관한 것이다.
치과용 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography: CT, 이하, 'CT'라 칭함) 또는 CBCT(Cone-Beam CT)는 정확한 2D 및 3D 정보를 제공함에 따라 진단 및 치료 계획 수립에 널리 사용되고 있다. CT 영상으로부터 파노라믹 영상(Panoramic image)을 생성할 수 있다. 이러한 파노라믹 영상은 자동 또는 수동으로 CT 영상에 치열 아치를 그려 생성된다. 이후 치열 아치를 조정할 때는 CT 영상에서 조정해야 한다. 이 경우, CT 영상과 파노라믹 영상과의 상관관계를 직관적으로 파악하기 어려운 상태에서 CT 영상 화면에서 조정해야 하고, 조정된 결과를 파노라믹 영상에서 확인한 후 CT 영상에서 재조정하는 과정을 거쳐야 하는 불편함이 존재한다.
일 실시 예에 따라, 파노라믹 영상 분석을 위해 CT 영상을 이용하여 파노라믹 영상을 조정하는 경우 수반되는 사용의 불편함을 해소하고 사용자가 직관적으로 원하는 파노라믹 영상을 획득할 수 있도록 하는 파노라믹 영상 분석 방법 및 이를 수행하는 치아영상 처리장치를 제안한다.
일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 분석 방법은, CT 영상을 획득하는 단계와, 획득된 CT 영상에서 곡선 형태의 치열 아치를 생성하고 생성된 치열 아치를 이용하여 파노라믹 영상을 구성하는 단계와, CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상 상에서의 조작으로 파노라믹 영상을 재구성하는 단계와, 재구성된 파노라믹 영상을 분석하는 단계를 포함한다.
파노라믹 영상 상에서의 조작은 파노라믹 영상의 수직 축 각도 및 치열 아치 조작을 포함할 수 있다.
파노라믹 영상을 재구성하는 단계는, 파노라믹 영상에서의 사용자 조작신호 입력에 따라 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정하여 표시하는 단계와, 파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정에 맞게 수직 축 각도가 조정된 CT 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
파노라믹 영상을 재구성하는 단계에서, 파노라믹 영상에서 마우스 휠 조작 동작 또는 마우스 드래그 앤 드롭 동작을 통한 사용자 조작신호를 미리 설정된 각도 조정범위 내에서 입력 받아 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정할 수 있으며, 미리 설정된 각도 조정범위는 수정 가능하다.
파노라믹 영상을 재구성하는 단계에서, 상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정하여 표시할 수 있다.
파노라믹 영상을 재구성하는 단계는, 파노라믹 영상에서의 사용자 조작신호 입력에 따라 파노라믹 영상에서 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 수평선을 조정하여 표시하는 단계와, 파노라믹 영상의 수평선 조정에 맞게 수평선과 대응되는 치열 아치가 자동 조정된 CT 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
수평선을 조정하여 표시하는 단계에서, 사용자 조작신호를 입력 받아 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 파노라믹 영상 내 소정의 수평선 좌표(px)를 z축 방향인 전후 방향으로 새로운 수평선 좌표(px')로 이동할 수 있다.
재구성된 파노라믹 영상을 분석하는 단계에서, 변화 이전 파노라믹 영상과 재구성을 통해 변화된 파노라믹 영상을 비교하여 분석할 수 있다.
재구성된 파노라믹 영상을 분석하는 단계는, 파노라믹 영상 상에서의 조작으로 재구성된 파노라믹 영상이 사용자가 의도한 파노라믹 영상으로 재구성되었는지 여부를 확인하는 단계와, 의도한 파노라믹 영상으로 재구성된 경우 재구성된 파노라믹 영상을 분석하고 의도한 파노라믹 영상으로 재구성되지 않은 경우 추가로 파노라믹 영상 상에서의 조작으로 파노라믹 영상을 재구성한 후 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
파노라믹 영상 분석 방법은, 파노라믹 영상에서의 조작을 안내하기 위한 사용자 가이드 인터페이스를 파노라믹 영상에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 치아영상 처리장치는 CT 영상을 포함하는 치아 영상을 획득하는 데이터 획득부와, 사용자 조작신호를 입력 받은 입력부와, CT 영상으로부터 생성된 파노라믹 영상 상에서 입력부로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정하는 제어부와, 수직 축 각도가 조정된 파노라믹 영상을 포함한 치아 영상을 표시하는 출력부를 포함한다.
제어부는 파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정에 따라 파노라믹 영상과 대응하는 CT 영상의 수직 축 각도를 자동으로 조정하여 출력부를 통해 표시할 수 있다.
제어부는 상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정할 수 있다.
제어부는 파노라믹 영상 상에서 입력부로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 파노라믹 영상에서 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 수평선을 조정하여 출력부를 통해 표시하고, 파노라믹 영상의 수평선 조정에 따라 수평선과 대응되는 CT 영상의 치열 아치를 자동 조정하여 출력부를 통해 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 분석 방법 및 이를 수행하는 치아영상 처리장치에 따르면, 파노라믹 영상의 세로 축 조정을 CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 및 파노라믹 영상 신규 생성 없이 파노라믹 영상에서 직접 수행할 수 있다. 이에 따라, 직관적으로 사용자가 원하는 파노라믹 영상을 획득할 수 있다. 이 경우, 기존의 CT 영상과 파노라믹 영상과의 상관관계를 직관적으로 파악하기 어려운 상태에서 다중 평면 재구성 화면에서 조정하고 조정된 결과를 파노라믹 영상에서 확인한 후 다중 평면 재구성 화면에서 재조정하는 과정을 거쳐야 하는 불편함을 해결할 수 있다. 나아가, 파노라믹 영상 상에서 수직 축의 각도를 조정하여 상하악의 파노라믹 영상을 각각 재구성할 수 있으므로 더욱 직관적인 파노라믹 영상을 획득할 수 있다.
또한, 치열 아치의 조정을 파노라믹 영상에서 직접 수행함에 따라 치열 아치의 변화에 따른 파노라믹 영상의 상관관계를 의식하지 않으면서 직관적으로 조작할 수 있다. 파노라믹 영상에서의 수평선 조정을 통해 다중 평면 재구성 화면에서의 치열 아치가 자동으로 조정됨에 따라, 수동으로 치열 아치를 조정할 때의 파노라믹 영상과의 상관관계를 직관적으로 파악하기 어려운 상태에서 조정해야 하는 문제와 조정된 결과를 확인한 후 재조정하는 과정을 거쳐야 하는 불편한 문제를 해결할 수 있다. 사용자는 다중 평면 재구성 화면에서 수정하는 것보다 영상을 집중하면서 초점을 맞출 수 있으며, 2D 파노라믹 영상에서의 2.5D 효과를 줄 수 있다.
나아가, 별도의 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상의 세로 축 및 치열 아치를 조정하므로 원본 파노라믹 영상과 재구성된 파노라믹 영상을 비교하여 분석할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치아영상 처리장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상하악의 이상적인 수직 축 각도를 가지는 3D 형태의 CT 영상 화면을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D 형태의 CT 영상에서 상악의 파노라믹 영상을 생성하는 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D 형태의 CT 영상에서 하악의 파노라믹 영상을 생성하는 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 수직 축 각도 조정에 따라 자동으로 수직 축 각도가 조정되는 다중 평면 재구성 화면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 수직 축 각도를 조정하는 화면을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 치열 아치 조정 화면을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상을 이용한 치열 아치 조정 시 좌표 이동을 보여주는 화면을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 분석 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상하악의 이상적인 수직 축 각도를 가지는 3D 형태의 CT 영상 화면을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D 형태의 CT 영상에서 상악의 파노라믹 영상을 생성하는 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D 형태의 CT 영상에서 하악의 파노라믹 영상을 생성하는 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 수직 축 각도 조정에 따라 자동으로 수직 축 각도가 조정되는 다중 평면 재구성 화면을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 수직 축 각도를 조정하는 화면을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 치열 아치 조정 화면을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상을 이용한 치열 아치 조정 시 좌표 이동을 보여주는 화면을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 분석 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 치아영상 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 치아영상 처리장치(1)는 CT 영상을 가지고 영상처리를 통해 파노라믹 영상을 생성(CT to Panorama)하는 전자장치이다. 전자장치는 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿(Tablet) PC, 스마트폰, 휴대폰, PMP(Personal Media Player), PDA(Personal Digital Assistants) 등이 있다. 치아영상 처리장치(1)는 외부의 CT 촬영장치로부터 CT 영상을 획득할 수 있고, 획득된 CT 영상을 처리하기 위한 영상처리 프로그램을 가질 수 있다. CT 촬영장치는 콘빔 CT(Cone Beam CT: CBCT) 장치일 수 있다. 이렇게 획득된 CT 영상은 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine) 파일 형태로 저장될 수 있다. CT 촬영으로 얻은 DICOM 파일을 치아영상 처리장치(1)로 옮긴 후 영상처리 프로그램을 이용하여 파노라믹 영상을 구성한다.
치아영상 처리 프로그램을 이용한 영상처리 과정은, 수술 환자 등록, 등록된 환자의 CT 데이터 및 구강 모델 데이터 획득, CT 데이터 및 구강 모델 데이터의 정합, 정합된 CT 데이터 또는 구강 모델 데이터에서 치열 아치 생성 및 치열 아치를 이용한 파노라믹 영상 생성, 환자의 구강 모델 데이터에서 크라운 모델 위치 및 크기 결정, 환자의 CT 데이터에서 픽스쳐 위치 결정, 가이드 형상 디자인, 최종 가이드 출력을 포함한 일련의 과정으로 구성된다.
본 발명은 위 과정 중에서 환자의 CT 데이터에서 치열 아치를 생성하고 생성된 치열 아치를 이용하여 파노라믹 영상을 생성하는 과정과 이를 수정하는 과정 및 수정된 파노라믹 영상을 분석하는 과정에 해당한다.
일 실시 예에 따른 치아영상 처리장치(1)는 파노라믹 영상 구성 시 CT 데이터에서 수정을 하고 수정된 결과를 파노라믹 영상에서 확인한 후 CT 데이터에서 재수정을 하여 원하는 파노라믹 영상을 구성하는 것이 아니라, 파노라믹 영상에서 직접 수정을 하여 원하는 파노라믹 영상을 구성한다. 이에 따라, 파노라믹 영상에서 바로 파노라믹 영상의 형태, 축 각도, 치열 아치 등의 파라미터를 수정할 수 있도록 하여 직관적으로 사용자가 원하는 파노라믹 영상을 획득할 수 있다.
CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성(Multi Planar Reconstruction: MPR, 이하 'MPR'이라 칭함) 화면에서 파라미터를 수정할 때는 파노라믹 영상과의 상관관계를 직관적으로 파악하기 어려운 상태에서 수정을 해야 한다. 또한 수정된 결과를 파노라믹 영상에서 확인한 후 MPR 화면에서 재수정해야 하는 번거로움이 존재한다. 그러나 일 실시 예에 따라 파노라믹 영상 상에서 파라미터를 수정하는 경우는 파라미터 변화에 따른 파노라믹 영상의 상관관계를 의식하지 않으면서 직관적으로 수정이 가능하며 MPR 화면에서 수정하는 것보다 영상을 집중하면서 초점을 맞출 수 있다. 또한, 2D 파노라믹 영상에서의 2.5D 효과를 줄 수 있다.
본 발명에서는 치과용 CT 영상을 이용하여 파노라믹 영상을 구성하고 이를 편집하는 기술을 위주로 설명하고 있으나, 치과뿐만 아니라 의료영상을 다루는 분야에 확장 적용될 수 있음을 명시한다.
이하, 도 1을 참조로 하여 전술한 특장점을 가지는 치아영상 처리장치(1)의 각 구성요소에 대해 상세히 후술한다. 도 1을 참조하면, 치아영상 처리장치(1)는 데이터 획득부(10), 저장부(12), 제어부(14), 입력부(16) 및 출력부(18)를 포함한다.
데이터 획득부(10)는 CT 영상을 획득한다. 외부의 CT 촬영장치로부터 CT 영상을 수신할 수 있고, 직접 CT 영상을 촬영할 수도 있다. CT 영상은 환자의 치아 구조물을 대상으로 촬영을 통해 생성된 2D 단면영상과 3D 영상을 포함할 수 있다. 2D 단면영상은 축 뷰 영상(Axial view image), 시상면 뷰 영상(Sagittal view image), 관상면 뷰 영상(Coronal view image)를 포함한다.
데이터 획득부(10)는 외부 전자장치와 유무선 수신할 수 있는 통신모듈을 구비하여 네트워크에 연결될 수 있으며, 네트워크에 연결된 외부의 CT 촬영장치로부터 CT 영상을 수신할 수 있다. 다른 예로서, 데이터 획득부(10)는 CT 영상이 인화된 필름을 스캔할 수 있는 스캔 모듈을 구비하여 CT 영상이 인화된 복수 개의 필름들을 스캔할 수 있다. 또한, CT 영상을 저장하고 있는 저장장치로부터 CT 영상을 수신할 수도 있다. 데이터 획득부(10)는 수신된 CT 영상을 제어부(14)로 전달할 수 있고, 저장부(12)에 저장할 수도 있다. 저장된 CT 영상들은 향후 파노라믹 영상 재구성의 대상이 된다.
제어부(14)는 데이터 획득부(10)로부터 전달받은 CT 영상을 영상처리하여 파노라믹 영상을 생성한다. 영상처리의 예로, 제어부(14)는 획득된 CT 영상을 대상으로 치열 아치를 통해 파노라믹 영상을 구성한다. CT 영상에서 상악 또는 하악을 따라 치열 아치를 자동 또는 수동으로 그릴 수 있다. 치열 아치는 곡선(Curve) 형태의 아치 라인(Arch line)이다. 아치 라인 설정은 초점 층을 치열 아치로 설정하는 것으로, 모든 상하악 치아의 치근단에서부터 치관까지 다 나올 수 있도록 아치 라인을 설정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 치열 아치는 CT 영상의 축 영상 상에 그려진다. 이때, 치열 아치는 최소 2개 이상의 점으로 이루어져 있으며, 각 점은 스플라인 곡선 등으로 연결된다. 이렇게 만들어진 치열 아치를 이용하여 파노라믹 영상을 생성한다. 파노라믹 영상의 수평선은 CT 영상에서 곡선 형태의 치열 아치를 편 것으로, 파노라믹 영상의 수평선은 CT 영상의 치열 아치와 동일한 선이다. 따라서 치열 아치를 그리기 위해 입력한 점들은 파노라믹 영상 상의 수평방향을 특정할 수 있다.
제어부(14)는 MPR 화면에서 특정 평면(일반적으로 축 방향)에서 얻은 데이터를 다른 평면으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 축 방향 평면에서 획득한 데이터를 관상면 뷰 영상, 시상면 뷰 영상 등으로 변환할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어부(14)는 CT 영상으로부터 생성된 파노라믹 영상 상에서 입력부(16)로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 CT 영상으로 구성되는 MPR 화면으로의 화면 전환 및 파노라믹 영상의 신규 생성 없이 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정한다. 이때, 출력부(18)는 수직 축 각도가 조정된 파노라믹 영상을 포함한 치아 영상을 표시한다. 제어부(14)는 파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정에 따라 파노라믹 영상과 대응하는 CT 영상의 수직 축 각도를 자동으로 조정하여 출력부(18)를 통해 표시할 수 있다.
파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정 시, 제어부(14)는 파노라믹 영상에서 마우스 휠 조작 동작, 마우스 드래그 앤 드롭 동작 등을 통한 사용자 조작신호를 미리 설정된 각도 조정범위 내에서 입력부(16)를 통해 수신하여 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정할 수 있다. 미리 설정된 각도 조정범위는 사용자에 의해 수정 가능하다.
파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정 시, 제어부(14)는 상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 제어부(14)는 파노라믹 영상의 치열 아치를 조정한다. 예를 들어, 제어부(14)는 파노라믹 영상 상에서 입력부(16)로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 파노라믹 영상에서 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 수평선을 조정하여 출력부(18)를 통해 표시한다. 그리고 파노라믹 영상의 수평선 조정에 따라 수평선과 대응되는 CT 영상의 치열 아치를 자동 조정하여 출력부(18)를 통해 표시한다.
출력부(18)는 각종 정보를 출력한다. 일 실시 예에 따른 출력부(18)는 제어부(14)를 통해 생성된 파노라믹 영상을 사용자가 인지할 수 있도록 출력한다. 또한, 출력부(18)는 특정 부위를 볼 수 있는 확대 기능 및 축 지정 기능, 명암 대조 기능 등을 제공할 수 있다. 출력부(18)는 (재)구성된 파노라믹 영상을 화면에 표시할 수 있다. 출력부(18)는 사용자에 의한 파노라믹 영상 재구성을 용이하게 하기 위해 가이드 인터페이스를 파노라믹 영상에 추가로 표시할 수 있다.
입력부(16)는 사용자로부터 각종 사용자 조작신호를 입력 받는다. 예를 들어, 파노라믹 영상 (재)구성을 위한 사용자 조작신호를 입력 받는다.
저장부(12)는 제어부(14)의 영상처리를 위해 필요한 프로그램 및 데이터가 저장된다. 예를 들어, 저장부(12)에는 영상처리를 위한 인스트럭션들이 저장된다. 인스트럭션들은 예를 들어, 데이터 획득부(10)를 통해 획득된 CT 영상들을 치열 아치를 통해 파노라믹 영상으로 구성하기 위한 인스트럭션, 파노라믹 영상에서의 수정을 통해 수직 축, 치열 아치 등을 수정하는 인스트럭션, 파노라믹 영상에서의 수정에 맞게 CT 영상에서 수직 축, 치열 아치 등을 자동으로 수정하는 인스트럭션, 영상 처리가 이루어진 영상을 출력부(18)에 표시하도록 하는 인스트럭션 등이 될 수 있다. 저장부(12)에는 파노라믹 영상과 CT 영상 간의 상관관계 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, CT 영상에서 곡선 형태의 치열 아치와 파노라믹 영상에서 수평선 간 상관관계 정보가 저장될 수 있다.
저장부(12)는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있도록 프로그램 및 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록매체를 포함한다. 그 예로는, 롬(ROM: Read Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory), CD(Compact Disk), DVD(Digital Video Disk)―ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치, 임베디드 멀티미디어 카드(eMMC), HDD(Hard Disk Drive), Micro SD Card 및 USB Memory 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상하악의 이상적인 수직 축 각도를 가지는 3D 형태의 CT 영상 화면을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 3D 형태의 CT 영상(20)을 이용하여 파노라믹 영상을 구성할 때 상악의 수직 축(200)은 상단이 안쪽을 형성하고 하단이 바깥쪽을 형성하는 경사진 형태를 가지도록 각도를 형성한다. 하악의 수직 축(210)은 상단이 바깥쪽을 형성하고 하단이 안쪽을 형성하는 경사진 형태를 가지도록 각도를 형성한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D 형태의 CT 영상에서 상악의 파노라믹 영상을 생성하는 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 2D 형태의 CT 영상(30), 예를 들어 시상면 뷰 영상(Sagittal view image)을 이용하여 상악의 파노라믹 영상(32)을 구성할 수 있다. 이때, 2D 형태의 CT 영상(30)의 수직 축(300)과 상악 파노라믹 영상(32)의 수직 축(320)이 서로 대응되며, 2D 형태의 CT 영상(30)의 수평 축(302)과 상악 파노라믹 영상(32)의 수평 축(322)이 서로 대응된다. 상악 파노라믹 영상(32)의 빨간 색 라인이 치열 아치에 해당한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2D 형태의 CT 영상에서 하악의 파노라믹 영상을 생성하는 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 2D 형태의 CT 영상(40), 예를 들어 시상면 뷰 영상(Sagittal view image)을 이용하여 하악의 파노라믹 영상(42)을 구성할 수 있다. 이때, 2D 형태의 CT 영상(40)의 수직 축(400)과 하악 파노라믹 영상(42)의 수직 축(420)이 서로 대응되며, 2D 형태의 CT 영상(40)의 수평 축(402)과 상악 파노라믹 영상(42)의 수평 축(422)이 서로 대응된다. 하악 파노라믹 영상(42)의 빨간 색 라인이 치열 아치에 해당한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 수직 축 각도 조정에 따라 자동으로 수직 축 각도가 조정되는 MPR 화면을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 치아영상은 MPR 화면(50)과 파노라믹 영상 화면(52)으로 구성될 수 있다. 도 5에서는 MPR 화면(50)과 파노라믹 영상 화면(52)이 동시에 표시되고 있으나, 서로 다른 화면 페이지를 통해 표시될 수도 있다. MPR 화면(50)은 2D 형태의 CT 영상과 3D 형태의 CT 영상(502)을 포함한다. 2D 형태의 CT 영상은 축 뷰 영상(500), 시상면 뷰 영상(504), 관상면 뷰 영상 등을 포함할 수 있다. 시상면 뷰 영상(504)은 중심 수직 축 위치에 형성된다.
사용자가 파노라믹 영상(52)에서 수직 축 각도를 조정하면, 프로그램은 CT 영상들로 구성되는 MPR 화면(50)에서 수직 축 각도가 자동으로 조정된 CT 영상을 표시한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 파노라믹 영상(52)의 수직 축 각도 조정에 따라 파노라믹 영상(52)과 대응하는 CT 영상(504)의 수직 축 각도(522)가 조정된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 수직 축 각도를 조정하는 화면을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 사용자가 MPR 화면(50)으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상(52)에서 수직 축 각도(520)를 직접 조정할 수 있다. 파노라믹 영상(52)에서의 수직 축 각도(520) 조작을 위한 사용자 조작신호는 마우스 휠 조작 신호 또는 마우스 드래그 앤 드롭 신호일 수 있다. 수직 축 각도(520)는 미리 설정된 각도 조정범위 내(예를 들어, 좌우 45도)에서 조작 가능하며, 미리 설정된 각도 조정범위는 수정 가능하다. 프로그램은 파노라믹 영상에서의 수직 축 각도(520) 조작을 용이하게 하기 위해 수직 축 각도(520) 조작을 안내하는 가상의 사용자 가이드 인터페이스를 파노라믹 영상(52)에 추가로 표시할 수 있다.
도 6에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 파노라믹 영상(52)을 입체적으로 표시하고 수직 축 각도(520) 조정 예를 보기 쉽게 도시하고 있으나, 조정을 위해 파노라믹 영상(52) 평면을 도 6에 도시된 바와 같은 입체 화면으로 꼭 전환할 필요는 없다.
파노라믹 영상(52)에서의 수직 축 각도 조정 시, 상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 상에서의 치열 아치 조정 화면을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 프로그램을 통해 파노라믹 영상(70)과 CT 영상(72)이 하나의 화면에 표시될 수 있고 별도의 페이지를 통해 표시될 수 있다. CT 영상(72)은 도 7에 도시된 바와 같이 축 뷰 영상일 수 있다. 이때, 사용자가 CT 영상(72)으로 구성되는 MPR 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상(70) 상에서 수평선 지점을 조작함에 따라, 수평선과 대응되는 CT 영상(72)의 치열 아치 지점을 자동으로 조정할 수 있다. 도 7에서, 파노라믹 영상(70) 및 CT 영상(72)이 각각 화살표 이전에서 이후로 조정됨을 보여준다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상을 이용한 치열 아치 조정 시 좌표 이동을 보여주는 화면을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 파노라믹 영상(70)에서 사용자가 수평선 지점을 z축을 따라 앞 또는 뒤로 조작(예를 들어, 사용자가 마우스 휠을 드래그 앤 드롭하는 동작)을 수행하면, CT 영상(72)의 치열 아치 상의 가까운 두 지점의 위치를 자동으로 이동 시킨다. 이때, 파노라믹 영상(70)의 수평선 좌표(px)와의 거리에 반비례하도록 이동 시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 파노라믹 영상(70)의 x 좌표(px)를 1mm 앞 지점(px')으로 이동하여 수정한다고 가정한다. 그러면, 파노라믹 영상(70)의 x 좌표(px)와 대응되는 CT 영상(72) 내 치열 아치의 x 좌표(ax)를 기준으로 치열 아치의 x 좌표(ax)와는 미리 설정된 거리 내에 위치하는 두 개의 치열 아치의 x 좌표(ax1, ax2)를, 각각 새로운 치열 아치의 x 좌표(ax1', ax2')로 자동 이동 시킨다. 파노라믹 영상(70)의 수평선과 CT 영상(72)의 치열 아치는 서로 동일한 선으로, CT 영상(72)의 치열 아치를 편 것이 파노라믹 영상(70)의 수평선이다.
CT 영상에서 치열 아치 좌표(ax)와 제1 치열 아치 좌표(ax1)와의 거리가 x1이고, 치열 아치 좌표(ax)와 제2 치열 아치 좌표(ax2)와의 거리가 x2일 때, 파노라믹 영상의 수평선 좌표(px)가 x 거리 이동하면, 제1 치열 아치 좌표(ax1)는 x × (x2 / (x1+x2)) 거리 이동하고, 제2 치열 아치 좌표(ax2)는 x × (x1 / (x1+x2)) 거리 이동할 수 있다. 예를 들어, 치열 아치의 x 좌표(ax)와 가장 가까운 2점, 즉 ax1(px와 거리 4mm), ax2(px와 거리 8mm)가 있을 때, px를 1mm를 앞으로 이동한다고 하면, ax1는 1mm × ( 8 / ( 4+8 ) ) = 0.67mm, ax2는 1mm × ( 4 / ( 4 + 8 ) ) = 0.33mm 이동하게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파노라믹 영상 분석 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 치아영상 처리장치(1)는 CT 영상에서 곡선 형태의 치열 아치를 생성하고 생성된 치열 아치를 이용하여 파노라믹 영상을 구성한다(S910).
이어서, 치아영상 처리장치(1)는 CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상 상에서의 조작으로 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정한다(S920). 이때, 파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정에 맞게 CT 영상의 수직 축 각도가 자동으로 조정된다. 파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정은 마우스 휠 조작 동작 또는 마우스 드래그 앤 드롭 동작을 통한 사용자 조작신호를 미리 설정된 각도 조정범위 내에서 입력 받아 수행될 수 있으며, 미리 설정된 각도 조정범위는 수정 가능하다. 파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정 예는 도 5 및 도 6을 참조로 하여 전술한 바 있다.
파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정 단계(S920)에서, 치아영상 처리장치(1)는 상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정할 수 있다. 나아가, 파노라믹 영상에서의 조작을 안내하기 위한 사용자 가이드 인터페이스를 파노라믹 영상에 추가로 표시할 수 있다.
이어서, 치아영상 처리장치(1)는 수직 축 각도가 조정된 파노라믹 영상이 사용자가 의도한 파노라믹 영상으로 재구성되었는지 여부를 확인(S930)하고, 의도한 파노라믹 영상으로 재구성된 경우 재구성된 파노라믹 영상을 분석한다(S940). 예를 들어, 변화 이전 파노라믹 영상과 재구성을 통해 변화된 파노라믹 영상을 비교하여 분석한다. 의도한 파노라믹 영상으로 재구성되지 않은 경우 파노라믹 영상에서의 축 각도 조절 단계(S920)를 추가로 수행할 수 있다.
분석이 완료(S950)되면 분석 작업을 종료하고 그렇지 않은 경우 파노라믹 영상에서의 축 각도 조절 단계(S920)부터 일련의 절차를 반복 수행할 수 있다.
나아가, 치아영상 처리장치(1)는 파노라믹 영상 재구성 시, 파노라믹 영상에서의 사용자 조작신호 입력에 따라 파노라믹 영상에서 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 수평선을 조정할 수 있다. 이 경우, 파노라믹 영상의 수평선 조정에 맞게 수평선과 대응되는 치열 아치가 자동으로 조정된다. 파노라믹 영상의 치열 아치 조정에 대한 실시 예는 도 7 및 도 8을 참조로 하여 전술한 바 있다.
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.
Claims (14)
- 컴퓨터 단층(Computed Tomography: CT, 이하, 'CT'라 칭함) 영상을 획득하는 단계;
획득된 CT 영상에서 곡선 형태의 치열 아치를 생성하고 생성된 치열 아치를 이용하여 파노라믹 영상을 구성하는 단계;
CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상 상에서의 조작으로 파노라믹 영상을 재구성하는 단계; 및
재구성된 파노라믹 영상을 분석하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 파노라믹 영상 상에서의 조작은
파노라믹 영상의 수직 축 각도 및 치열 아치 조작을 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 파노라믹 영상을 재구성하는 단계는
파노라믹 영상에서의 사용자 조작신호 입력에 따라 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정하여 표시하는 단계; 및
파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정에 맞게 수직 축 각도가 조정된 CT 영상을 표시하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 파노라믹 영상을 재구성하는 단계는
파노라믹 영상에서 마우스 휠 조작 동작 또는 마우스 드래그 앤 드롭 동작을 통한 사용자 조작신호를 미리 설정된 각도 조정범위 내에서 입력 받아 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정하며, 미리 설정된 각도 조정범위는 수정 가능한 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 파노라믹 영상을 재구성하는 단계는
상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정하여 표시하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 파노라믹 영상을 재구성하는 단계는
파노라믹 영상에서의 사용자 조작신호 입력에 따라 파노라믹 영상에서 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 수평선을 조정하여 표시하는 단계; 및
파노라믹 영상의 수평선 조정에 맞게 수평선과 대응되는 치열 아치가 자동 조정된 CT 영상을 표시하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 6 항에 있어서, 수평선을 조정하여 표시하는 단계는
사용자 조작신호를 입력 받아 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 파노라믹 영상 내 소정의 수평선 좌표(px)를 z축 방향인 전후 방향으로 새로운 수평선 좌표(px')로 이동하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 재구성된 파노라믹 영상을 분석하는 단계는
변화 이전 파노라믹 영상과 재구성을 통해 변화된 파노라믹 영상을 비교하여 분석하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 재구성된 파노라믹 영상을 분석하는 단계는
파노라믹 영상 상에서의 조작으로 재구성된 파노라믹 영상이 사용자가 의도한 파노라믹 영상으로 재구성되었는지 여부를 확인하는 단계; 및
의도한 파노라믹 영상으로 재구성된 경우 재구성된 파노라믹 영상을 분석하고 의도한 파노라믹 영상으로 재구성되지 않은 경우 추가로 파노라믹 영상 상에서의 조작으로 파노라믹 영상을 재구성한 후 분석하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - 제 1 항에 있어서, 파노라믹 영상 분석 방법은
파노라믹 영상에서의 조작을 안내하기 위한 사용자 가이드 인터페이스를 파노라믹 영상에 표시하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라믹 영상 분석 방법. - CT 영상을 포함하는 치아 영상을 획득하는 데이터 획득부;
사용자 조작신호를 입력 받은 입력부;
CT 영상으로부터 생성된 파노라믹 영상 상에서 입력부로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 CT 영상으로 구성되는 다중 평면 재구성 화면으로의 화면 전환 없이 파노라믹 영상의 수직 축 각도를 조정하는 제어부; 및
수직 축 각도가 조정된 파노라믹 영상을 포함한 치아 영상을 표시하는 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 치아영상 처리장치. - 제 11 항에 있어서, 제어부는
파노라믹 영상의 수직 축 각도 조정에 따라 파노라믹 영상과 대응하는 CT 영상의 수직 축 각도를 자동으로 조정하여 출력부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 치아영상 처리장치. - 제 11 항에 있어서, 제어부는
상악 아치 및 하악 아치의 파노라믹 영상을 재구성하기 위해 상악의 파노라믹 영상 및 하악의 파노라믹 영상 별로 수직 축 각도를 조정하는 것을 특징으로 하는 치아영상 처리장치. - 제 11 항에 있어서, 제어부는
파노라믹 영상 상에서 입력부로부터 수신된 사용자 조작신호에 따라 파노라믹 영상에서 CT 영상의 치열 아치와 대응되는 수평선을 조정하여 출력부를 통해 표시하고, 파노라믹 영상의 수평선 조정에 따라 수평선과 대응되는 CT 영상의 치열 아치를 자동 조정하여 출력부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 치아영상 처리장치.
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